CN113662729B - 一种颈部固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械领域，具体是属于一种颈部固定装置，包括前半颈圈、后半颈圈、连接件、摄像头和控制器，前半颈圈包括有支撑件，自限式下颌支撑件；支撑件与后半颈圈通过连接件可拆卸地连接；自限式下颌支撑件设置在支撑件的顶端；摄像头和控制器设置在前半颈圈上；摄像头用于拍摄使用者前方的环境图像；控制器用于识别所述环境图像中可能引起使用者转动颈部的外部因素，其包括收集单元、处理单元和控制单元。本发明通过控制器识别出外界环境因素中可能让使用者转动颈部的因素，进而控制自限式下颌支撑件预防使用者下意识进行颈部转动，避免不必要的损伤。

Description

一种颈部固定装置

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体是属于一种颈部固定装置。

背景技术

颈托可限制颈椎的弯曲、拉伸和转动等，以对颈托使用者的颈部和颈部进行固定以辅助使用者颈部创伤的康复或缓解使用者的颈部不适，从而避免颈托使用者在恢复过程中的大幅度或不必要的转动避免造成的其他损伤。但已知大部分颈托因舒适度需求，颈托的下颌支撑板设有柔性的部件或材料贴附于使用者的下颌，因此使用者受到外界因素影响时，颈托使用者可能会下意识的快速转动颈部，进而加重使用者的颈部损伤，不利于使用者颈部的康复。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种颈部固定装置。为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种颈部固定装置，包括前半颈圈、后半颈圈、连接件、摄像头和控制器；

所述前半颈圈包括有支撑件，自限式下颌支撑件：

所述支撑件与后半颈圈通过连接件可拆卸地连接；

所述自限式下颌支撑件设置在支撑件的顶端；

所述摄像头和控制器设置在前半颈圈上；

所述摄像头用于拍摄使用者前方的环境图像；

所述控制器用于识别所述环境图像中可能引起使用者转动颈部的外部因素，其包括收集单元、处理单元和控制单元；

所述收集单元用于获取使用者的日常兴趣或偏好的种类；

所述处理单元用于：

(1)将所述环境图像根据使用者的视野划分为正区域和侧区域，识别环境图像中的人或物，根据相邻帧判断人或物的运动趋势和运动速度；

(2)判断运动趋势是跨越正区域和侧区域的，且运动速度超过设定阈值的人或物，是否是使用者日常兴趣或偏好的种类；

当判断结果为是时，所述控制单元控制自限式下颌支撑件预防使用者转动颈部。

进一步地，所述使用者视野范围为可根据使用者的个人情况进行设置，正常情况在是指人在水平面内双眼左右60度的范围内，当使用者眼部受伤或视力不佳时，可自行定义。

进一步地，使用者日常感兴趣的人或物可以通过大数据的，例如获取使用者的手机记录、网页记录、社交软件关注的人或物等而得到。

进一步地，所述自限式下颌支撑件包括第一托举板，第一限制板和第二限制板，双工驱动组件：

所述第一托举板凹面朝上地设置在支撑件的顶端，第一托举板内部中空以形成安置腔，且第一托举板顶部边沿设置有位于使用者腮侧的避让口；

所述第一限制板和第二限制板与两侧的避让口沿竖直方向滑动配合；

所述双工驱动组件设置在安置腔内，且双工驱动组件包括有能够在安置腔内沿竖直方向移动的第一工作端和第二工作端，第一限制板和第二限制板的底端分别与第一工作端和第二工作端固定连接。

进一步地，所述双工驱动组件包括转动齿轴，第一弯曲齿条和第二弯曲齿条，小型伺服电机：

所述转动齿轴沿前半颈圈与后半颈圈连接方向转动设置在安置腔内；

所述第一弯曲齿条和第二弯曲齿条相向或背向滑动设置在安置腔内，且第一限制板和第二限制板的底端分别与第一弯曲齿条和第二弯曲齿条的顶端固定连接，且第一限制板和第二限制板相对面与转动齿轴相互啮合；

所述小型伺服电机设置在第一托举板的底侧，且其输出端与转动齿轴的一端同步传动连接。

进一步地，双工驱动组件还包括第一限位架和第二限位架，第一限位架和第二限位架均设置在安置腔内，且第一限位架和第二限位架均分别沿第一弯曲齿条和第二弯曲齿条的长度方向延伸，第一限位架和第二限位架的两侧设置有弯曲并分别限制第一弯曲齿条和第二弯曲齿条两侧的限制沿。

进一步地，自限式下颌支撑件还包括转辊，转辊沿竖直方向等间距转动设置在第一限制板和第二限制板上，且转辊沿前半颈圈与后半颈圈的连接方向延伸。

进一步地，自限式下颌支撑件包括第二托举板、第一柔性衬袋、磁流变液和小型电磁线圈，第二托举板凹面朝上地设置在支撑件上，第一柔性衬袋贴附设置在第二托举板的凹面内，磁流变液注入到第一柔性衬袋的内腔，小型电磁线圈均匀设置在第二托举板的底面，且小型电磁线圈的磁力发生端垂直朝向第一托举板。

进一步地，第一柔性衬袋的内面均匀布置有第一凸纹，第一凸纹沿前半颈圈部分与后半颈圈部分的连接方向延伸。

本发明相比较于现有技术的有益效果是：

本发明通过控制器识别出外界环境因素中可能让使用者转动颈部的因素，进而控制自限式下颌支撑件预防使用者下意识进行颈部转动，避免不必要的损伤。

附图说明

图1-图4是本发明实施例一的立体示意图；

图5是实施例一的自限式下颌支撑件的正视图；

图6是实施例一的自限式下颌支撑件的侧视图；

图7是实施例一的第一托举板的内部结构示意图；

图8是实施例一的第一托举板的内部局部结构分解示意图；

图9是本发明实施例二的立体示意图；

图10是实施例二的自限式下颌支撑件的立体示意图；

图11是实施例二的自限式下颌支撑件的侧视图；

图12是图11的C-C方向的剖视图。

图中标号为：

1-摄像头；2-控制器；3a-第一托举板；3b-第一限制板；3c-第二限制板；3d1-转动齿轴；3d2-小型伺服电机；3d3-第一弯曲齿条；3d4-第二弯曲齿条；3d5-第一限位架；3d6-第二限位架；3e-转辊；3i-第二托举板；3j-第一柔性衬袋；3j1-第一凸纹；3m-小型电磁线圈。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1-图4所示：

一种颈部固定装置，包括前半颈圈、后半颈圈、连接件、摄像头1和控制器2，前半颈圈包括有支撑件，自限式下颌支撑件；所述支撑件和后半颈圈通过连接件可拆卸地连接；所述自限式下颌支撑件设置在支撑件的顶端；摄像头1和控制器2设置在前半颈圈上；

佩戴本发明的装置时，将前半颈圈和后半颈圈分别佩戴在使用者颈区的前部和后部，使得支撑件依托在使用者胸前，而使用者下颌抵接在自限式下颌支撑件上，从而使得支撑件向上举升自限式下颌支撑件以避免使用者大幅度转动颈部，如仰头、低头或扭头；为提高使用者的舒适度，前半颈圈和后半颈圈内侧均贴附有柔性内衬。

摄像头1用于拍摄该固定装置使用者前方的环境图像；所述控制器2用于识别所述环境图像中可能引起使用者转动颈部的外部因素，所述控制器包括收集单元、处理单元和控制单元；

所述收集单元用于获取使用者的日常兴趣或偏好的种类；使用者日常感兴趣的人或物可以通过大数据的，例如获取使用者的手机记录、网页记录、社交软件关注的人或物等而得到。

所述处理单元用于：(1)将所述环境图像根据使用者的视野划分为正区域和侧区域，识别环境图像中的人或物，根据相邻帧判断人或物的运动趋势和运动速度；(2)判断运动趋势是跨越正区域和侧区域的，且运动速度超过设定阈值的人或物，是否是使用者日常兴趣或偏好的种类；当判断结果为是时，所述控制单元控制自限式下颌支撑件以预防使用者下意识的转动颈部。所述使用者视野范围为可根据使用者的个人情况进行调整设置，正常情况在是指人在水平面内双眼左右60度的范围，当使用者眼部受伤或视力不佳时，可自行定义。

作为本发明的实施例一，如图5-图8所示：

自限式下颌支撑件包括第一托举板3a、第一限制板3b、第二限制板3c和双工驱动组件，第一托举板3a凹面朝上地设置在支撑件的顶端，第一托举板3a内部中空以形成安置腔，且第一托举板3a顶部边沿设置有位于使用者腮侧的避让口；第一限制板3b和第二限制板3c与两侧的避让口沿竖直方向滑动配合；双工驱动组件设置在安置腔内，且双工驱动组件包括有能够在安置腔内沿竖直方向移动的第一工作端和第二工作端，第一限制板3b和第二限制板3c的底端分别与第一工作端和第二工作端固定连接。

当控制器的处理单元判断环境图像的运动趋势是跨越正区域和侧区域的，且运动速度超过设定阈值的人或物，且是使用者日常兴趣或偏好的种类时，控制单元控制双工驱动组件，双工驱动组件的第一工作端和第二工作端将第一限制板3b和第二限制板3c从安置腔内向上推出，使得第一限制板3b和第二限制板3c能够限制在使用者的腮侧，预防使用者转动颈部，从而避免使用者下意识的转动颈部而引发的伤害。

双工驱动组件包括转动齿轴3d1、小型伺服电机3d2、第一弯曲齿条3d3和第二弯曲齿条3d4：转动齿轴3d1沿前半颈圈与后半颈圈连接方向转动设置在安置腔内，第一弯曲齿条3d3和第二弯曲齿条3d4相向或背向滑动设置在安置腔内，且第一限制板3b和第二限制板3c的底端分别与第一弯曲齿条3d3和第二弯曲齿条3d4的顶端固定连接，且第一限制板3b和第二限制板3c相对面与转动齿轴3d1相互啮合，小型伺服电机3d2设置在第一托举板3a的底侧，且其输出端与转动齿轴3d1的一端同步传动连接。

当需要第一限制板3b和第二限制板3c从安置腔内向上伸出时，启动小型伺服电机3d2，转动齿轴3d1能够在第一托举板3a的安置腔内稳定转动，第一弯曲齿条3d3和第二弯曲齿条3d4在第一托举板3a的安置腔内滑动，从而推动第一限制板3b和第二限制板3c贴附在该固定装置使用者的腮侧，以防止使用者因环境因素而下意识的转动颈部。

双工驱动组件还包括第一限位架3d5和第二限位架3d6，第一限位架3d5和第二限位架3d6均设置在安置腔内，且第一限位架3d5和第二限位架3d6均分别沿第一弯曲齿条3d3和第二弯曲齿条3d4的长度方向延伸，第一限位架3d5和第二限位架3d6的两侧设置有弯曲并分别限制第一弯曲齿条3d3和第二弯曲齿条3d4两侧的限制沿。通过将第一限位架3d5和第二限位架3d6，分别限制第一弯曲齿条3d3和第二弯曲齿条3d4在安置腔内滑动时，不易偏离其滑动轨迹，从使得第一限制板3b和第二限制板3c能从第一托举板3a的安置腔内稳定推出。

自限式下颌支撑件还包括转辊3e，转辊3e沿竖直方向等间距转动设置在第一限制板3b和第二限制板3c上，且转辊3e沿前半颈圈与后半颈圈的连接方向延伸，转动的转辊3e使第一限制板3b和第二限制板3c对该固定装置使用者腮部的滑动摩擦转为滚动摩擦，从而减小摩擦力，以提高使用者的舒适度。

本发明的实施例二，如图9-图12所示：

自限式下颌支撑件包括第二托举板3i、第一柔性衬袋3j、磁流变液和小型电磁线圈3m，第二托举板3i呈凹面朝上的形状设置在支撑件上，第一柔性衬袋3j贴附设置在第二托举板3i的凹面内，磁流变液注入到第一柔性衬袋3j的内腔，小型电磁线圈3m均匀设置在第二托举板3i的底面，且小型电磁线圈3m的磁力发生端垂直朝向第二托举板3i。

当控制器的处理单元判断环境图像的运动趋势是跨越正区域和侧区域的，且运动速度超过设定阈值的人或物，且是使用者日常兴趣或偏好的种类时，控制单元控制小型电磁线圈3m向磁流变液施加磁场，磁流变液的粘滞性和流动性发生变化，第一柔性衬袋3j硬化，从而可以预防使用者转动颈部，避免因下意识转动颈部而引发的伤害。

第一柔性衬袋3j的内面均匀布置有第一凸纹3j1，第一凸纹3j1沿前半颈圈与后半颈圈的连接方向延伸。通过在第一柔性衬袋3j的内面均匀设置第一凸纹3j1，使得第一柔性衬袋3j内硬化时，防止使用者的下颌带动第一柔性衬袋3j相对第二托举板3i发生滑动。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种颈部固定装置，包括前半颈圈、后半颈圈、连接件、摄像头和控制器；其特征在于：

所述前半颈圈包括有支撑件，自限式下颌支撑件；

所述支撑件与后半颈圈通过连接件可拆卸地连接；

所述自限式下颌支撑件设置在支撑件的顶端；

所述摄像头和控制器设置在前半颈圈上；

所述摄像头用于拍摄所述颈部固定装置使用者前方的环境图像；

所述控制器用于识别所述环境图像中可能引起使用者转动颈部的外部因素，其包括收集单元、处理单元和控制单元；

所述收集单元用于获取使用者的日常兴趣或偏好的种类；

所述处理单元用于：

（1）将所述环境图像根据使用者的视野划分为正区域和侧区域，识别环境图像中的人或物，根据相邻帧判断人或物的运动趋势和运动速度；

（2）判断运动趋势是跨越正区域和侧区域的，且运动速度超过设定阈值的人或物，是否是使用者日常兴趣或偏好的种类；

当判断结果为是时，所述控制单元控制自限式下颌支撑件预防使用者转动颈部。

2.根据权利要求1所述的一种颈部固定装置，其特征在于，所述使用者视野范围为人在水平面内双眼左右60度的范围内，也可根据使用者的个人情况进行调整。

3.根据权利要求1所述的一种颈部固定装置，其特征在于，所述使用者的日常兴趣或偏好的种类，通过获取使用者的手机记录，或网页记录，或社交软件关注的人或物而得到。

4.根据权利要求1所述的一种颈部固定装置，其特征在于，自限式下颌支撑件包括第一托举板，第一限制板、和第二限制板，双工驱动组件：

所述第一托举板凹面朝上设置在支撑件的顶端，第一托举板内部中空以形成安置腔，且第一托举板顶部边沿设置有位于使用者腮侧的避让口；

所述第一限制板和第二限制板与两侧的避让口沿竖直方向滑动配合；

所述双工驱动组件设置在安置腔内，且双工驱动组件包括有能够在安置腔内沿竖直方向移动的第一工作端和第二工作端，第一限制板和第二限制板的底端分别与第一工作端和第二工作端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种颈部固定装置，其特征在于，所述双工驱动组件包括转动齿轴、第一弯曲齿条和第二弯曲齿条和小型伺服电机：

所述转动齿轴沿前半颈圈与后半颈圈连接方向转动设置在安置腔内；

所述第一弯曲齿条和第二弯曲齿条相向或背向滑动设置在安置腔内，且第一限制板和第二限制板的底端分别与第一弯曲齿条和第二弯曲齿条的顶端固定连接，且第一限制板和第二限制板相对面与转动齿轴相互啮合；

所述小型伺服电机设置在第一托举板的底侧，且其输出端与转动齿轴的一端同步传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种颈部固定装置，其特征在于，所述双工驱动组件还包括第一限位架和第二限位架，第一限位架和第二限位架均设置在安置腔内，且第一限位架和第二限位架均分别沿第一弯曲齿条和第二弯曲齿条的长度方向延伸，第一限位架和第二限位架的两侧设置有弯曲并分别限制第一弯曲齿条和第二弯曲齿条两侧的限制沿。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种颈部固定装置，其特征在于，自限式下颌支撑件还包括转辊，转辊沿竖直方向等间距转动设置在第一限制板和第二限制板上，且转辊沿前半颈圈与后半颈圈的连接方向延伸。

8.根据权利要求1所述的一种颈部固定装置，其特征在于，自限式下颌支撑件包括第二托举板、第一柔性衬袋、磁流变液和小型电磁线圈；所述第二托举板凹面朝上设置在支撑件上，第一柔性衬袋贴附设置在第二托举板的凹面内，磁流变液注入到第一柔性衬袋的内腔，小型电磁线圈均匀设置在第二托举板的底面，且小型电磁线圈的磁力发生端垂直朝向第二托举板。

9.根据权利要求8所述的一种颈部固定装置，其特征在于，第一柔性衬袋的内面均匀布置有第一凸纹，第一凸纹沿前半颈圈与后半颈圈的连接方向延伸。