CN212814622U - 一种智能消防头盔的头灯模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能消防头盔的头灯模块。该头灯模块(200)和摄像头模块(300)设置在所述本体(100)的内部且位于所述本体(100)的前侧，该头灯模块(200)位于所述摄像头模块(300)的上方，方便消防员佩戴和使用。根据本实用新型的智能消防头盔的头灯模块，由于头灯模块和摄像头模块设置在本体的内部且位于本体的前侧，与头灯及摄像头模块设置在头顶的顶部的情况相比，即使救援时空间狭窄，也不用担心容易与救援现场的物体产生刮碰，从而不会影响消防员的快速行动和救援工作。

Description

一种智能消防头盔的头灯模块

技术领域

本实用新型属于用于智能消防的头盔技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种智能消防头盔的头灯模块。

背景技术

随着科学技术的发展，消防头盔不仅要求起到安全防护作用，且还要求拥有对火场环境进行监测的设备，以便消防员和后台人员及时了解火场的状况，指导消防员快速开展救助工作。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：提供一种智能消防头盔的头灯模块，避免头灯模块与救援现场的物体产生刮碰，影响消防员行动和救援工作。

针对该技术问题，本实用新型提供一种用于智能消防头盔的头灯模块，其中，该智能消防头盔包括本体和用于采集影像的摄像头模块，该头灯模块和摄像头模块设置在所述本体的内部且位于所述本体的前侧，该头灯模块位于所述摄像头模块的上方。

作为对上述技术方案的进一步改进，其中所述头灯模块包括LED灯和位于所述LED灯的后侧的LED散热座，所述LED散热座固定在所述本体上，且所述本体上的前侧设有用于放置所述LED灯的第一透光孔。

作为对上述技术方案的进一步改进，其中所述摄像头模块包括用于采集红外影像的红外线摄像头和用于采集可见光影像的可见光摄像头，所述本体上的前侧设有用于放置所述红外线摄像头的第二透光孔，所述本体上的前侧设有用于放置所述可见光摄像头的第三透光孔。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述LED灯为LED灯珠，所述LED灯的功率为8W-20W。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述LED灯为LED灯珠，所述LED灯的色温为3200k-4800k。

实施本实用新型的获得的效果包括：根据本实用新型的智能消防头盔的头灯模块，由于头灯模块和摄像头模块设置在本体的内部且位于本体的前侧，与头灯及摄像头模块设置在头顶的顶部的情况相比，即使救援时空间狭窄，也不用担心容易与救援现场的物体产生刮碰，从而不会影响消防员的快速行动和救援工作。

附图说明

图1是根据本实用新型的具体实施方式的智能消防头盔的分解示意图；

图2是根据本实用新型的具体实施方式的智能消防头盔的立体示意图；

图3是根据本实用新型的具体实施方式的智能消防头盔的剖视图；

图4是显示根据本实用新型的具体实施方式的智能消防头盔的通信模块与护目镜模块连接的示意图；

图5是显示根据本实用新型的具体实施方式的智能消防头盔的通信模块与护目镜模块的另一个示意图；

图6是根据本实用新型的具体实施方式的护目镜模块立体示意图；

图7是根据本实用新型的具体实施方式的护目镜模块的分解示意图；

图8是根据本实用新型的具体实施方式的护目镜模块的另一分解示意图；

图9是根据本实用新型的具体实施方式的AR模块分解示意图；

图10是根据本实用新型的具体实施方式的主控板及头灯模块的示意图；

图11是根据本实用新型的具体实施方式的通讯模块的示意图；

图12是根据本实用新型的具体实施方式的电池模块的示意图；

图13是用于显示电池模块的电池防护盖的结构示意图；

图14显示了电池防护盖被打开的状态；

图15显示了电池防护盖关闭的状态；

图16显示了电池模块的分解状态；

图17是用于与本申请的智能消防头盔进行比对的头盔的示意图；

图18是图17的头盔的电池模块的示意图。

图中标号含义如下：本体-100；右容纳部-101；按钮1-1011；按钮2-1012；按钮3-1013；按钮4-1014；左容纳部-102；第一透光孔-103；第二透光孔-104；第三透光孔-105；缓冲体-110；紧固件-120；安装板-130；头灯模块-200；LED灯-210；LED散热座-220；摄像头模块-300；红外线摄像头-301；可见光摄像头-302；主控板-500；电池模块-600；电池盖-610；电池体-620；电池壳-630；粘贴片-640；电池电路板-650；电池充电接口-651；电量指示灯-652；电池连接器-653；电量指示灯开关-654；电池防护外壳-660；电池防护盖-670；电池防护盖开关-671；外部电路连接器安装板-680；外部电路连接器-681；通信模块-700；通信安装座-710；通信电路板-720；4G模块-730；发射天线-740；护目镜模块-800；护目镜底座-810；护目镜片-811；卡孔-812；绑带-820；卡扣-821；AR模块-830；AR连接座-831；AR镜片模块-835；第一连接器-832；第二连接器-834；连接线缆-833；超高频无线电传输器-836；智能消防头盔-1000；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图17、图18所示，显示了用于与本申请的智能消防头盔进行比对的智能头盔。应当理解，该智能头盔为申请人内部开发的产品，不构成已经公开的现有技术。

图17、图18中，附图标记1表示电池通讯模块，其用于提供电源以及通信链路；附图标记3表示主控模块，其用于处理数据以及图像信息；附图标记4表示头灯及摄像头模块，其用于集成头灯、红外摄像头以及可见光摄像头；附图标记5表示电源开关，其用于按下电源开关后头盔上电；附图标记6表示头灯开关，其用于控制头灯的打开和关闭；附图标记7表示电量指示灯，其用于指示电量，全亮为满电，当仅剩一个灯亮时提醒充电；附图标记8表示红外与室内地图显示开关，其用于AR显示内容选择开关，显示室内地图或者红外图像；附图标记9表示充电指示灯，其用于当充电时，此灯闪烁，充满后常亮；附图标记10表示显示开关，其用于控制后述AR模块的显示与不显示；附图标记11表示建联灯，其用于通讯链路连接上后，此灯常亮，未连接此灯灭；附图标记12表示与主控模块连接接口，其用于通过线缆可连接到主控模块，并可通过此模块进行充电；附图标记15表示与AR连接接口，其用于此接口为标准Type-C接口，通过此接口链接到AR模块；附图标记16表示与电池通讯模块连接接口，其用于通过此接口采用配套线缆链接到电池通讯模块；附图标记17表示头灯，其用于照明用，可通过电池通讯模块开关控制；附图标记18表示红外和可见光摄像头，其用于拍摄红外图像与可见光图像。图17、图18中显示的智能头盔还包括：AR模块(独立模块，未示出)，其用于可显示外界信息以及红外图像信息；AR模组链接接口，用于此接口为标准Type-C接口，与主控模块连接；以及AR镜片，其用于图像及设备状态信息可通过此镜片显示。

在使用图17、图18中显示的头盔的过程中，至少存在以下3个问题：(1)电池通讯模块1包括电池模块和通讯模块，佩戴在腰间，体积较大，重量较重，不便于消防员携带；(2)腰间的电池通讯模块1与头上的主控模块3需要用线缆连接，线缆线路过长，影响消防员行动和救援工作；(3)头灯及摄像头模块4设置在头顶的顶部，位置太高，而救援时空间狭窄，容易与救援现场的物体产生刮碰，影响消防员行动和救援工作。

鉴于上述课题，本发明人锐意研究，提出一种智能消防头盔。该智能消防头盔的一种具体形态如图1至图16所示。

结合图1和图7所示，智能消防头盔1000包括本体100用于采集影像的摄像头模块300、用于供电的电池模块600、用于收发数据的通信模块700、用于保护眼睛的护目镜模块800以及用于显示影像的AR模块830。

结合图1和图10所示，头灯模块200和摄像头模块300设置在本体100的内部且位于本体100的前侧。用于照明的头灯模块200属于智能消防头盔1000的一部分。

本实施例中，由于头灯模块200和摄像头模块300设置在本体100的内部且位于本体100的前侧，与头灯及摄像头模块4设置在头顶的顶部的情况相比，即使救援时空间狭窄，也不用担心容易与救援现场的物体产生刮碰，从而不会影响消防员的快速行动和救援工作。

其中，如图2至图4所示，电池模块600和通信模块700均集成设置在本体100上。

AR模块830固定在护目镜模块800的内侧，且AR模块830与电池模块600电连接。

其中，智能消防头盔1000的本体100起到保护消防员头部及本体100内部电子元器件的作用。头灯模块200、摄像头模块300、电池模块600和通信模块700均安装在本体100内部。其目的一是为了缩短模块之间通电线路的长度，同时将电线隐藏在头盔内部，避免线路外露对消防员的救援工作产生干扰；二是避免各个模块安装在外部时，可能对消防员的救援行动造成不便。

因此，本实施例中，由于电池模块600和通信模块700均设置在本体100上，与电池模块和通讯模块佩戴在腰间的情况相比，集成度更高，更加便于消防员快速佩戴，快速执行工作，便于携带，不会影响消防员行动和救援工作。

因此，本实施例中，由于电池模块600和通信模块700均设置在本体100上，与腰间的电池通讯模块1与头上的主控模块3需要用线缆连接的情况相比，至少省去了电池模块与头灯模块之间的连接线缆，不会因线缆挂在物体上等问题影响消防员行动和救援工作。

此外，本实施例中，如后所述，智能消防头盔1000的本体100包括用于容纳通信模块700的左容纳部102和用于容纳电池模块600的右容纳部101，通信模块700和电池模块600采用一左一右的布置方式，平衡头部左右两侧所承受的重量。

因此，在本实施例中，将头灯模块200、摄像头模块300、电池模块600和通信模块700均安装在本体100内部可以有效避免在救援行动中产生刮碰，既保护了电子元器件，又方便消防员的救援行动。

如图4至图5所示，护目镜模块800能起到保护眼部的作用，佩戴护目镜可以有效避免火场环境对眼睛造成伤害。同时，为了更加详细了解救援现场的情况，消防员需要通过AR眼镜进行观察。

故而在本实施例中，将AR模块830固定在护目镜模块800的内部的左侧，用于显示头盔各个设备的数据和红外影像。

AR模块830与电池模块600通过磁吸方式电连接。磁吸方式可以实现电线路快速连接，方便消防员在佩戴头盔和AR眼镜时进行线路的连接，节省佩戴过程的时间。

应注意，在本实施例中，如后所述，AR模块830具有第一连接器832和与第一连接器832磁吸连接的第二连接器834。第二连接器834设置在通信模块700的下部。第二连接器834经由线缆与电池模块600电连接。具体而言，第二连接器834通过设置在本体100内的线缆与主控板500连接，主控板500上设置有用于降压电子元器件，可以将电池模块600输出的电压降到AR模块830能使用的电压。

主控板500可以采用例如恩智浦半导体荷兰有限公司销售的IMX6系列工业级控制器。

AR模块830可以采用例如深圳珑璟光电技术有限公司销售的AR模块。

结合图4、图9所示，在本实施例中，第二连接器834设置在通信模块700的下部，其目的是减小连接线缆833的长度，在消防员佩戴智能消防头盔1000和护目镜模块800时，方便第一连接器832和第二连接器834自动吸附而连接起来。

需要说明的是，“磁吸方式电连接”是通过第一连接器和第二连接器中的具有磁性的物质相互吸引形成的连接，同时，第一连接器和第二连接器各自连接电线，从而形成连接电线路，可以用于取电或收发数据。其中，关于第一连接器和第二连接器中的磁性物质，可以是第一连接器和第二连接器中的一个带有磁性物质、另一个带有带铁、钴、镍等能被磁吸引的物质，或者是第一连接器和第二连接器都带有磁性且为异名磁极的物质。

需要理解，“磁吸方式电连接”并非两者直接，两者直接可以设置其他元器件，最终两者实现电性信号传输即可。

如图2-4所示，智能消防头盔1000的本体100包括用于容纳通信模块700的左容纳部102和用于容纳电池模块600的右容纳部101。

在本实施例中，左容纳部102和右容纳部101分别设置在本体100的左右两侧。左容纳部102和右容纳部101为一体形成于本体100的向外凹陷的结构，分别用于匹配和放置通信模块700和电池模块600。

其中，如图1所示，在本实施例中，右容纳部101上设置了四个功能开关按钮：按钮1-1011、按钮2-1012、按钮3-1013、按钮4-1014。这些开关按钮非常便于消防员操作，例如用于控制智能消防头盔1000的通电或断电、头灯模块200的通电或断电、AR镜片模块835上热成像图像的显示或关闭以及发送SOS求救信号。

如图1、图3、图11所示，通信模块700包括通信安装座710、通信电路板720以及发射天线740，通信电路板720和发射天线740设置在通信安装座710上，通信安装座710设置在左容纳部102内。

其中，通信电路板720上设置有4G模块730。4G模块730和通信电路板720、发射天线740均固定在通信安装座710上。通信模块700用于将智能头盔采集到的数据向后台传输，并接收传回的指令数据，方便后台人员实时了解火场情况，了解消防员的状况，并指导消防员的救援工作。

如图1-图2、图12-图16所示，电池模块600包括电池壳630、位于电池壳630内的电池体620以及封盖在电池壳630上的电池盖610，电池模块600安装在右容纳部101上。

其中，电池模块600上设置有与电池连接的电池电路板650。电池电路板650用于安装给电池充电的电池充电接口651、用于显示电池电量的电量指示灯652、电池连接器653和电量指示灯开关654。

在本实施例中，电池防护外壳660与右容纳部101通过螺钉固定连接，构成用于容纳电池模块600的腔体。电池防护外壳660上设置有电池防护盖670和外部电路连接器安装板680。其中，电池防护盖670上设置有电池防护盖开关671。打开电池防护盖开关671后，电池防护盖670打开，此时可以从腔体内取出电池模块600，对电池模块600进行更换或者对电池模块600进行充电。外部电路连接器安装板680上设置有外部电路连接器681。外部电路连接器681与智能消防头盔1000内部的电线路连接，用于连通电路进行导电。

电池体620为防爆锂电池，内部自带保护电路。电池充电接口651为USB接口，用于给电池体620充电。电量指示灯652用于显示电池体620的电量。在电量指示灯开关654打开之后，电量指示灯652就会亮起，显示电池体620的剩余电量。电池连接器653与外部电路连接器681插接配合，为智能消防头盔1000和护目镜模块800提供电能。

在电池模块600中，电池体620通过粘贴片640粘贴在电池壳630的内部。在本实施例中，粘贴片640为两面带有胶水的EVA材料制成的粘贴片。

如图1、图10所示，头灯模块200包括LED灯210和位于LED灯210的后侧的LED散热座220。LED散热座220固定在所述本体100上，且本体100上的前侧设有用于放置LED灯210的第一透光孔103。

LED灯210例如可以采用上海科锐光电发展有限公司销售的LED灯珠，功率例如为8W-20W，色温例如为3200k-4800k，出光角度例如为100°-130°，透镜例如为5°-20°透镜，装配位置例如为头盔正前偏上。

如图1、图10所示，摄像头模块300包括用于采集红外影像的红外线摄像头301和用于采集可见光影像的可见光摄像头302，本体100上的前侧设有用于放置红外线摄像头301的第二透光孔104，本体100上的前侧设有用于放置所述可见光摄像头302的第三透光孔105。

其中，红外线摄像头301用于采集火场环境中的热成像图像，热成像图像通过AR模块830显示给消防员，方便消防员判断其前方是否有障碍物或者伤员，使得救援工作能够顺利进行。可见光摄像头302用于采集可见光影像。所采集的热成像图像和可见光影像通过通信模块700传输至后台，方便后台实时检测救援现场状态。

如图6-图8所示，护目镜模块800包括护目镜底座810、安装在护目镜底座810的前侧的护目镜片811、安装在护目镜底座810的后侧的绑带820。

其中，护目镜底座810设置有卡孔812，绑带820与卡扣821连接，目镜底座810与绑带820通过卡孔812与卡扣821的卡扣进行配合连接。

如图4、图6、图9所示，AR模块830包括设置在护目镜底座810上的AR连接座831、设置在AR连接座831的前侧的AR镜片模块835、设置在AR连接座831的后侧的第一连接器832、以及与第一连接器832磁吸连接的第二连接器834。第一连接器832与AR镜片模块835之间通过连接线缆833连接。连接线缆833例如为USB Type-C连接线缆。第二连接器834与电池模块600电连接。

连接线缆833大约为10厘米左右长。连接线缆833可以为软性的。

其中，AR模块830安装护目镜底座810上。AR镜片模块835用于显示智能头盔1000的设备状态以及红外线摄像头301所采集的热成像图像。

第一连接器832与连接线缆833连接，为AR模块830提供电连接和数据信号交换。

第一连接器832上设置有两个电源线接口和两个地线的接口，与第二连接器834上的接口相配合，为AR模块830两套供电电源，防止出现意外而导致AR模块830断电。

第一连接器832内设置有超高频无线电传输器836，用于接收从主控板500发射出的超高频无线信号。其中，超高频无线信号用于传输智能头盔1000设备状态的数据以及红外线摄像头301所采集的热成像图像。

在本实施例中，第二连接器834通过设置在本体100内的线缆与主控板500连接，主控板500上设置有用于降压电子元器件，可以将电池模块600输出的电压降到AR模块830能使用的电压。

结合图4、图9所示，在本实施例中，第二连接器834设置在通信模块700的下部。其目的是减小连接线缆833的长度，在消防员佩戴智能消防头盔1000和护目镜模块800时，方便第一连接器832和第二连接器834连接起来。

智能消防头盔1000的典型操作步骤如下：首先，佩戴AR模块830接着，佩戴本体100，并按下右容纳部101的电源按键开启设备。因此，根据本实用新型的智能消防头盔1000，便于操作。

本文中，术语“电子元器件”：在本文中泛指用电或导电的零件及用于固定零件的结构件。术语“插接配合”：一般包括固定设置在公座上的动接触片和固定设置在母座上的静接触片。当需要接通电路时，将公座与母座配合，使动接触片与静接触片接触。当需要断电时，将公座与母座分开，动接触片和静接触片分离。EVA：乙烯－乙酸乙烯(醋酸乙烯)酯共聚物，由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得。

在本实用新型的描述中，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，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。

在本实用新型的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种智能消防头盔的头灯模块(200)，其特征在于，该智能消防头盔包括本体(100)和用于采集影像的摄像头模块(300)，其中，该头灯模块(200)和摄像头模块(300)设置在所述本体(100)的内部且位于所述本体(100)的前侧，该头灯模块(200)位于所述摄像头模块(300)的上方，所述头灯模块(200)包括LED灯(210)和位于所述LED灯(210)的后侧的LED散热座(220)，所述LED散热座(220)固定在所述本体(100)上，且所述本体(100)上的前侧设有用于放置所述LED灯(210)的第一透光孔(103)。

2.根据权利要求1所述的智能消防头盔的头灯模块(200)，其特征在于，所述摄像头模块(300)包括用于采集红外影像的红外线摄像头(301)和用于采集可见光影像的可见光摄像头(302)，所述本体(100)上的前侧设有用于放置所述红外线摄像头(301)的第二透光孔(104)，所述本体(100)上的前侧设有用于放置所述可见光摄像头(302)的第三透光孔(105)。

3.根据权利要求2所述的智能消防头盔的头灯模块(200)，其特征在于，所述LED灯(210)为LED灯珠，所述LED灯(210)的功率为8W-20W。

4.根据权利要求2所述的智能消防头盔的头灯模块(200)，其特征在于，所述LED灯(210)为LED灯珠，所述LED灯(210)的色温为3200k-4800k。

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