CN113541715B - 一种具有生理检测功能的通讯式头盔 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及头盔技术领域，具体涉及到一种具有生理检测功能的通讯式头盔，包括头盔、耳机、通讯装置、生理信号传感器，所述耳机、通讯装置设置在头盔上，所述耳机包括壳体、耳罩、基板、扬声器，所述生理信号传感器设置在耳罩的外侧，所述生理信号传感器的外部连接有定位感应片，所述耳罩上设置有微型气泵，所述微型气泵与定位感应片连接。本发明将耳机、通讯装置设置在头盔上，耳机与通讯装置电路连接，实现通信功能，耳机包括壳体、耳罩、基板、扬声器，生理信号传感器设置在耳罩的外侧，生理信号传感器的外部连接有定位感应片，在耳罩上设置微型气泵，利用微型气泵驱动定位感应片与人体目标组织接触，确保检测的准确性。

Description

一种具有生理检测功能的通讯式头盔
技术领域
本发明涉及头盔技术领域，具体涉及到一种具有生理检测功能的通讯式头盔。
背景技术
头盔，是保护头部的装具。它多呈半圆形，主要由盔体、衬里和悬挂装置三部分组成。盔体分别用特种钢、特种高分子材料等材料制作，以抵御各类打击物对头部的伤害或冲击。现单一个头盔已很难满足人民的需要，根据使用场景需要，在头盔上需要实现各种附加功能，如：飞机或航空航天飞行器头盔，飞行员不单单需要一顶可保护头部的头盔，希望头盔具有话音通信功能、降噪功能、图像显示功能、视频采集功能、生理信号采集功能。特别是生理信号实时在线监测意义重大，可以了解飞行员的实时生命体征状况，接受地勤保障人员的实时指导，甚至于在危机时刻，接管飞机或飞行器，保障重大生命财产安全。
人体生理参数包括心电、心率、呼吸率、体温、血压、血氧饱和度等，生理信号采集手段，通常采用手腕式、指夹式等方式固定生理信号传感器，与人体手部相关部位紧密接触，长期佩戴舒适性无法保障，且影响到驾驶员正常操作作业，容易造成安全事故。
如申请号为CN201710783980.0的专利中公开了基于多传感器融合的人体生理状态检测智能头盔及系统，所述头盔设有：用于检测人体的加速度、速度以及位移的运动轨迹检测单元；用于采集人体肌电信号的肌电传感传感器；用于采集人体体温的体温传感器；用于采集人体脉搏波信号放热脉搏波传感器以及中央处理单元；中央处理单元用于根据肌电信号、体温以及脉搏波信号计算人体生理参数，根据加速度、速度以及位移计算人体运动轨迹，并将人体生理参数和运动轨迹发送给智能终端进行报警。户外运动者佩戴本发明的智能头盔能够随时根据智能头盔进行精确跟踪定位和生理参数的检测，及时上传数据到智能终端，当生理参数出现异常变化时，能触发预警并且第一时间让其他人收到定位和异常信息。
上述专利的人体生理状态检测智能头盔能够随时根据智能头盔进行精确跟踪定位和生理参数的检测。但是，由于各种生理参数传感器在检测时需要紧贴人体的皮肤，上述专利的各种生理参数传感器长时间紧贴人体皮肤会让使用者不舒适；心电、心率等关键生命体征参数采集途径，是通过专用生理信号传感器收集经脉区域的微弱振动信号，收集准确性等效果，容易收到外界强烈震动信号干扰；生理信号传感器与人体目标组织硬性接触效果也至关重要，上述专利的头盔在使用者活动后头盔容易松动，无法准确地检测生理参数。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种具有生理检测功能的通讯式头盔。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种具有生理检测功能的通讯式头盔，包括头盔、耳机、通讯装置、生理信号传感器，所述耳机、通讯装置设置在头盔上，所述耳机与通讯装置电路连接，所述通讯装置用于与通讯设备建立通讯连接，所述耳机包括壳体、耳罩、基板、扬声器，所述壳体和耳罩相对的设置在基板的两侧，所述扬声器固定在基板上，所述生理信号传感器设置在耳罩的外侧，所述生理信号传感器的外部连接有定位感应片，所述耳罩上设置有微型气泵，所述微型气泵与定位感应片连接，用于驱动定位感应片向外活动以紧贴人体的耳朵耳门或向内活动以远离人体的耳朵耳门。
进一步的，所述定位感应片上设置有压力控制开关，所述压力控制开关与微型气泵连接，所述压力控制开关用于检测定位感应片与人体的耳朵耳门之间的压力并根据压力对微型气泵进行控制。
进一步的，所述定位感应片的大小能够覆盖人体耳门的大小。
进一步的，还包括送话器，所述送话器设置在头盔上，所述送话器与通讯装置电路连接。
进一步的，还包括视频记录仪和显示器，所述视频记录仪设置在头盔上，用于拍摄并记录头盔前方的图像。
进一步的，所述视频记录仪和显示器分别与通讯装置电路连接。
进一步的，所述头盔上设置有旋转装置，所述视频记录仪设置在旋转装置上，所述旋转装置用于调节视频记录仪的拍摄角度。
进一步的，所述头盔包括盔壳、内衬、护目镜和下颚带，所述内衬设置在盔壳的内部，所述护目镜设置在盔壳的前部，所述下颚带设置在盔壳的下部。
进一步的，所述耳机还包括印制电路板、数据接口、定位槽，所述印制电路板和数据接口设置在壳体内，所述印制电路板分别与扬声器和数据接口电路连接，所述定位槽用于对印制电路板、扬声器和数据接口进行安装定位。
进一步的，所述耳罩设置为能够包裹耳朵的环形结构。
本发明的有益效果：由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的具有生理检测功能的通讯式头盔包括头盔、耳机、通讯装置、生理信号传感器，将耳机、通讯装置设置在头盔上，耳机与通讯装置电路连接，通过通讯装置与外界的其它通讯设备建立通讯连接，实现通信功能，耳机包括壳体、耳罩、基板、扬声器，壳体和耳罩相对的设置在基板的两侧，扬声器固定在基板上，完成扬声器的安装，生理信号传感器设置在耳罩的外侧，生理信号传感器的外部连接有定位感应片，在耳罩上设置微型气泵，通过微型气泵驱动定位感应片向外活动以紧贴人体的耳朵耳门，定位感应片感应人体耳门经脉区域的振动信号，生理信号传感器根据振动信号检测各种人体生理参数，利用微型气泵驱动定位感应片与人体目标组织接触，确保检测的准确性，当不用检测时，通过微型气泵驱动定位感应片向内活动以远离人体的耳朵耳门，避免长时间接触造成使用者不舒适。
附图说明
图1为本发明优选实施例中一种具有生理检测功能的通讯式头盔的主视示意图；
图2为本发明优选实施例中一种具有生理检测功能的通讯式头盔的侧视示意图；
图3为本发明优选实施例中耳机的爆炸结构示意图；
图4为本发明优选实施例中耳机的侧视示意图；
图5为本发明优选实施例中耳罩的剖面示意图；
附图标记：1、头盔；2、耳机；3、通讯装置；4、生理信号传感器；5、送话器；6、视频记录仪；7、显示器；11、旋转装置；12、盔壳；13、内衬；14、护目镜；15、下颚带；21、壳体；22、耳罩；23、基板；24、扬声器；25、印制电路板；26、数据接口；27、定位槽；41、定位感应片；42、微型气泵；43、压力控制开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1-5所示，本发明的优选实施例，一种具有生理检测功能的通讯式头盔，包括头盔1、耳机2、通讯装置3、生理信号传感器4，所述耳机2、通讯装置3设置在头盔1上，所述耳机2与通讯装置3电路连接，所述通讯装置3用于与通讯设备建立通讯连接，所述耳机2包括壳体21、耳罩22、基板23、扬声器24，所述壳体21和耳罩22相对的设置在基板23的两侧，所述扬声器24固定在基板23上，所述生理信号传感器4设置在耳罩22的外侧，所述生理信号传感器4的外部连接有定位感应片41，所述耳罩22上设置有微型气泵42，所述微型气泵42与定位感应片41连接，用于驱动定位感应片41向外活动以紧贴人体的耳朵耳门或向内活动以远离人体的耳朵耳门。
本发明的具有生理检测功能的通讯式头盔包括头盔1、耳机2、通讯装置3、生理信号传感器4，将耳机2、通讯装置3设置在头盔1上，耳机2与通讯装置3电路连接，通过通讯装置3与外界的其它通讯设备建立通讯连接，实现通信功能，耳机2包括壳体21、耳罩22、基板23、扬声器24，壳体21和耳罩22相对的设置在基板23的两侧，扬声器24固定在基板23上，完成扬声器24的安装，生理信号传感器4设置在耳罩22的外侧，生理信号传感器4的外部连接有定位感应片41，在耳罩22上设置微型气泵42，通过微型气泵42驱动定位感应片41向外活动以紧贴人体的耳朵耳门，定位感应片41感应人体的耳朵耳门经脉区域的振动信号，生理信号传感器4根据振动信号检测各种人体生理参数，利用微型气泵42驱动定位感应片41与人体目标组织接触，确保检测的准确性，当不用检测时，通过微型气泵42驱动定位感应片41向内活动以远离人体的耳朵耳门，避免长时间接触造成使用者不舒适；具体的，生理信号传感器4的硬件部分可由以下模块组成：心电与呼吸采集模块、数据通信与控制模块、电池与供电管理模块，数据通信与控制模块分别心电与呼吸采集模块、电池与供电管理模块连接，心电与呼吸采集模块选用7通道心电模组M7104，是一款成熟的心电体温测量模块，7通道心电模组M7104上包含采集探头，采集探头包含心电电极和体温传感器，采集探头与定位感应片41连接，完成心电、心率、呼吸率、体温信号的采集和预处理及实时传输，可增加3轴重力加速度仪来检测运动情况，类似于智能手环，但不局限于此。
作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：
在本实施例中，所述定位感应片41上设置有压力控制开关43，所述压力控制开关43与微型气泵42连接，所述压力控制开关43用于检测定位感应片41与人体的耳朵耳门之间的压力并根据压力对微型气泵42进行控制。在定位感应片41上设置与微型气泵42连接的压力控制开关43，通过压力控制开关43检测定位感应片41与人体的耳朵耳门之间的压力并根据压力对微型气泵42进行控制，通过设定一个适当的压力值，来确保定位感应片41能够感应到人体耳门经脉区域的振动信号，又不会让使用者感到不舒适，具体的，压力值可通过具体的实验来进行确定。
在本实施例中，所述定位感应片41的大小能够覆盖人体耳门的大小。定位感应片41的大小能够覆盖人体耳门的大小，以确保定位感应片41能够与人体耳门的经脉接触。
在本实施例中，还包括送话器5，所述送话器5设置在头盔1上，所述送话器5与通讯装置3电路连接。在头盔1上设置送话器5，将送话器5与通讯装置3电路连接，以配合耳机2实现完整的语音通讯功能。
在本实施例中，还包括视频记录仪6和显示器7，所述视频记录仪6设置在头盔1上，用于拍摄并记录头盔1前方的图像，所述视频记录仪6和显示器7分别与通讯装置3电路连接。利用视频记录仪6和显示器7构建视频系统，通过视频记录仪6记录头盔1前方的图像，视频记录仪6和显示器7分别与通讯装置3电路连接，以将视频记录仪6、显示器7与其它视频通讯设备建立视频通信连接，增强通讯功能，可通过显示器7显示视频记录仪6拍摄的图像、其它视频通讯设备传输过来的图像或生理信号传感器4检测的各种人体生理参数。
在本实施例中，所述头盔1上设置有旋转装置11，所述视频记录仪6设置在旋转装置11上，所述旋转装置11用于调节视频记录仪6的拍摄角度。在头盔1上设置旋转装置11，将视频记录仪6设置在旋转装置11上，通过旋转装置11调节视频记录仪6的拍摄角度，以便更好的进行图像拍摄。
在本实施例中，所述头盔1包括盔壳12、内衬13、护目镜14和下颚带15，所述内衬13设置在盔壳12的内部，所述护目镜14设置在盔壳12的前部，所述下颚带15设置在盔壳12的下部。头盔1包括盔壳12、内衬13、护目镜14和下颚带15，在盔壳12内设置内衬13，以提高防护性能和佩戴舒适度，在盔壳12前部设置护目镜14，以对眼镜进行保护，设置下颚带15便于使用者系戴。
在本实施例中，所述耳机2还包括印制电路板25、数据接口26、定位槽27，所述印制电路板25和数据接口26设置在壳体21内，所述印制电路板25分别与扬声器24和数据接口26电路连接，所述定位槽27用于对印制电路板25、扬声器24和数据接口26进行安装定位。在耳机2的壳体21内设置印制电路板25、数据接口26、定位槽27，印制电路板25分别与扬声器24和数据接口26电路连接，通过印制电路板25来实现耳机2内各个电子元件的电气互连，通过数据接口26与其它的电气设备建立电路连接，以输入或输出数据信息，通过定位槽27对印制电路板25、扬声器24和数据接口26进行安装定位
在本实施例中，所述耳罩22设置为能够包裹耳朵的环形结构。耳罩22采用能够包裹耳朵的环形结构，佩戴较为舒适。
在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种具有生理检测功能的通讯式头盔，其特征在于：包括头盔（1）、耳机（2）、通讯装置（3）、生理信号传感器（4），所述耳机（2）、通讯装置（3）设置在头盔（1）上，所述耳机（2）与通讯装置（3）电路连接，所述通讯装置（3）用于与通讯设备建立通讯连接，所述耳机（2）包括壳体（21）、耳罩（22）、基板（23）、扬声器（24），所述壳体（21）和耳罩（22）相对的设置在基板（23）的两侧，所述扬声器（24）固定在基板（23）上，所述生理信号传感器（4）设置在耳罩（22）的外侧，所述生理信号传感器（4）的外部连接有定位感应片（41），所述耳罩（22）上设置有微型气泵（42），所述微型气泵（42）与定位感应片（41）连接，用于驱动定位感应片（41）向外活动以紧贴人体的耳朵耳门或向内活动以远离人体的耳朵耳门；
定位感应片（41）感应人体的耳朵耳门经脉区域的振动信号，生理信号传感器（4）根据振动信号检测各种人体生理参数，利用微型气泵（42）驱动定位感应片（41）与人体目标组织接触，当不用检测时，通过微型气泵（42）驱动定位感应片（41）向内活动以远离人体的耳朵耳门；
所述定位感应片（41）上设置有压力控制开关（43），所述压力控制开关（43）与微型气泵（42）连接，所述压力控制开关（43）用于检测定位感应片（41）与人体的耳朵耳门之间的压力并根据压力对微型气泵（42）进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种具有生理检测功能的通讯式头盔，其特征在于：所述定位感应片（41）的大小能够覆盖人体耳门的大小。
3.根据权利要求1所述的一种具有生理检测功能的通讯式头盔，其特征在于：还包括送话器（5），所述送话器（5）设置在头盔（1）上，所述送话器（5）与通讯装置（3）电路连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有生理检测功能的通讯式头盔，其特征在于：还包括视频记录仪（6）和显示器（7），所述视频记录仪（6）设置在头盔（1）上，用于拍摄并记录头盔（1）前方的图像。
5.根据权利要求4所述的一种具有生理检测功能的通讯式头盔，其特征在于：所述视频记录仪（6）和显示器（7）分别与通讯装置（3）电路连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有生理检测功能的通讯式头盔，其特征在于：所述头盔（1）上设置有旋转装置（11），所述视频记录仪（6）设置在旋转装置（11）上，所述旋转装置（11）用于调节视频记录仪（6）的拍摄角度。
7.根据权利要求1所述的一种具有生理检测功能的通讯式头盔，其特征在于：所述头盔（1）包括盔壳（12）、内衬（13）、护目镜（14）和下颚带（15），所述内衬（13）设置在盔壳（12）的内部，所述护目镜（14）设置在盔壳（12）的前部，所述下颚带（15）设置在盔壳（12）的下部。
8.根据权利要求1所述的一种具有生理检测功能的通讯式头盔，其特征在于：所述耳机（2）还包括印制电路板（25）、数据接口（26）、定位槽（27），所述印制电路板（25）和数据接口（26）设置在壳体（21）内，所述印制电路板（25）分别与扬声器（24）和数据接口（26）电路连接，所述定位槽（27）用于对印制电路板（25）、扬声器（24）和数据接口（26）进行安装定位。
9.根据权利要求1所述的一种具有生理检测功能的通讯式头盔，其特征在于：所述耳罩（22）设置为能够包裹耳朵的环形结构。
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张立辉 等.新型显示头盔过载稳定性研究.《航天医学与医学工程》.2017,第第30卷卷(第第30卷期),第53-58页. *

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