CN216393193U - 一种电子标签及安全帽 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电子标签及安全帽，电子标签包括不导电的壳体和设有导体层的盖体，壳体和盖体配合形成容置空间，容置空间内设有包括人体检测单元的电路模块，人体检测单元包括电容传感器和导电件，导电件连接电容传感器和导体层，人体检测单元用于根据电容传感器测得的导体层的电学参数判断是否有人体靠近盖体，本实用新型的电子标签结构简单，且对于人体的检测准确、可靠，该电子标签设于安全帽时，能够准确、可靠帮助判断安全帽是否被佩戴。

Description

一种电子标签及安全帽

技术领域

本实用新型涉及安全帽领域，具体涉及一种电子标签及安全帽。

背景技术

在工业、建造等生产过程中，安全永远是最重要的话题。从业人员在进行工作的过程中，应当正确的佩戴和使用防护用品。安全帽能够有效的对佩戴者的头部形成保护，减轻因外力撞击对头部造成的损伤，其对于保证佩戴者的生命健康安全起着至关重要的作用。然而，在实际的施工过程中，由于部分从业人员的安全意识不到位等原因，导致常有从业人员在施工时不佩戴安全帽。

为了更好的监管从业人员的佩戴安全帽的情况，一些施工方采用了在内置有传感器的安全帽来记录信息或提醒工人正确佩戴安全帽，但对于工人是否佩戴安全帽的检测仍然不够准确、可靠。

发明内容

本实用新型提供一种电子标签和安全帽，结构简单，且电子标签对于工人是否佩戴安全帽的检测准确、可靠。

本实用新型提供的电子标签包括不导电的壳体和设有导体层的盖体，所述壳体和所述盖体配合形成容置空间，所述容置空间内设有包括人体检测单元的电路模块，所述人体检测单元包括电容传感器和导电件，所述导电件连接所述电容传感器和所述导体层，所述人体检测单元用于根据所述电容传感器测得的所述导体层的电学参数判断是否有人体靠近所述盖体。

可选的，所述导体层设置于所述盖体位于所述容置空间内部的一侧。

可选的，所述壳体位于所述容置空间内部的一侧设有第一容置槽，所述第一容置槽的槽口形状与所述电路模块的形状相匹配，所述盖体位于所述容置空间内部的一侧设有第二容置槽，所述第二容置槽的槽口形状与所述电路模块的形状相匹配，所述壳体与所述盖体配合形成所述容置空间时，所述第一容置槽和所述第二容置槽的槽口相对以配合形成封闭的内部容置区域，所述内部容置区域用于容置所述电路模块，所述电路模块置于所述内部容置区域时，所述导电件接触所述导体层。

可选的，所述第一容置槽和所述第二容置槽的槽口之间设有防水垫片。

可选的，所述电子标签还包括安装部，所述安装部用于将所述电子标签安装至安全帽的帽带上，所述电子标签的所述盖体向所述容置空间的内部凹陷；所述电子标签的所述盖体与人的下巴匹配，用于托住人的下巴。

可选的，所述电路模块还包括通讯单元，所述通讯单元用于与管理系统进行数据通讯。

可选的，所述电子标签还包括按键，所述按键从所述壳体露出，所述电路模块与所述按键相连接；所述按键用于被触发后，控制所述通讯单元向所述管理系统发送预设信息。

可选的，所述电路模块还包括报警单元，所述报警单元用于在满足预设条件时，控制所述电子标签中的报警装置进行报警响应或停止报警响应，所述报警装置包括以下至少一种：

发光装置，所述发光装置的报警响应包括发出光线；

发声装置，所述发声装置的报警响应包括发出声音；

振动装置，所述振动装置的报警响应包括开始振动。

可选的，所述电路模块还包括定位单元，所述定位单元用于获取当前的位置信息。

另一方面，本实用新型还提供一种安全帽，所述安全帽包括帽体、帽带以及如上所述的电子标签，所述帽带连接在所述帽体上，所述电子标签设置于所述安全帽上。

有益效果

本实用新型的电子标签，包括壳体和设有导体层的盖体，通过导电件连接容置空间中的电容传感器和盖体上的导体层，使得电容传感器可测出导体层上的电学参数，从而判断是否有人体靠近盖体；本实用新型的电子标签结构简单，且对于人体的检测准确、可靠，该电子标签设于安全帽时，能够准确、可靠帮助判断安全帽是否被佩戴。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电子标签的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的一种电子标签的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的一种电子标签的拆解示意图；

图4为本实用新型实施例提供的图3的电子标签组合后的结构示意图一；

图5为本实用新型实施例提供的图3的电子标签组合后的结构示意图二；

附图标记说明：

11-导体层；12-导电体；21-盖体；22-壳体；23-第二容置槽；24-防水垫片；3-外壳体；31-连接孔；32-第一带状凹槽；41-端口；5-帽带。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

本实用新型实施例提供一种电子标签，该电子标签可应用在安全帽上，电子标签包括不导电的壳体和设有导体层的盖体，壳体和盖体配合形成容置空间，容置空间内设有包括人体检测单元的电路模块，人体检测单元包括电容传感器和导电件，导电件连接电容传感器和导体层，人体检测单元用于根据电容传感器测得的导体层的电学参数判断是否有人体靠近盖体。

本实施例的壳体和盖体可采用包括但不限于塑料等不导电的材质。电子标签的整体外形也不作限制，但一些实施方式中为了提升舒适度和安全性，电子标签的壳体可以设计成曲面，较为平滑的壳体避免棱角的磕碰。壳体和盖体之间可以是可拆卸连接的，在组装时，先将电路模块置入壳体内，再盖上盖体。盖体与壳体之间可包括但不限于通过螺钉和螺孔配合连接，销钉和销孔配合连接或通过卡接结构配合连接。壳体可以是具有一开口的罩体，通过开口可以将电路模块置入罩体中，并利用盖体封住开口。

导体层为导电的材质，为了更好的检测人体是否靠近，可选用导电性较好的例如铜、银等材质。导体层可以是一个独立的结构，例如一块铜箔，通过包括但不限于粘接等任意方式设置到盖体上，导体层也可以是与盖体更为紧密结合的膜结构，例如在盖体的表面镀上导电金属膜。

导电体可以是包括但不限于顶针、导电金属柱等任意导电结构，导电体用来连接电容传感器和导体层，使得导体层的电学参数可以被电容传感器采集到。实际应用中，导电体可以设置在电容传感器所在的电路板上，通过电路板的线路实现与电容传感器之间的连接，但也可以采用其他方式与电容传感器连接，对此本实施例并不限制。一些示例中，为了使得电容传感器和导体层的形成更可靠的电学连接，导电体具体可使用伸缩顶针，伸缩顶针能够适应电容传感器和导体层之间的不同间距，避免制作或组装过程中的误差导致电容传感器和导体层的间距不同而使得导电体与电容传感器或导体层之间接触不良。

导体层可以设置在盖体的任意一侧，或者设置在盖体的内部。可选的，如图1，为了减少外界灰尘、污渍对导体层11形成干扰或腐蚀，导体层11设置于盖体21位于容置空间内部的一侧，在容置空间内部，不容易受到外界物质的干扰或腐蚀，保证对于人体检测的准确，且导电件12可以之间接触到导体层11。如图2，在另一示例中，导体层11在盖体21的内部，盖体21位于容置空间内部的一侧开设有通孔，该通孔供导电件12穿入以接触到盖体内部的导电层。

电学参数包括电容参数，当人体靠近或接触导体层时，会引起导体层上的电容变化，电容传感器能够采集到导体层上的电容参数，人体检测单元可根据预先设定的相关阈值，判断到人体是否靠近或接触导体层。当电子标签被设置到安全帽上时，通过判断电子标签与人体的接近程度，在一些情况下能够帮助准确、可靠的判断安全帽是否被佩戴。

在壳体和盖体所配合形成的容置空间内，还可以设置用于固定或保护电路模块的安装槽等结构。可选的，请参见图3，在一示例中，壳体22位于容置空间内部的一侧设有第一容置槽(图中未示出)，第一容置槽的槽口形状与电路模块的形状相匹配，盖体位于容置空间内部的一侧设有第二容置槽23，第二容置槽23的槽口形状与电路模块的形状相匹配，壳体22与盖体配合形成容置空间时，第一容置槽和第二容置槽23的槽口相对以配合形成封闭的内部容置区域，内部容置区域用于容置电路模块，电路模块置于内部容置区域时，导电件接触导体层。为了更好的防水防尘以保护内部容置区域的电路模块，可对内部容置区域进行防水防尘处理，可选的，在一些示例中采用防水垫片24，防水垫片24设置在第一容置槽和第二容置槽23的槽口之间，当第一容置槽和第二容置槽23的槽口配合形成封闭的内部容置区域时，二者槽口之间的缝隙被防水垫片24填堵，保证防水、防尘的性能。示例性的，防水垫片可以是硅胶、橡胶等材质。

可选的，电子标签还包括安装部，安装部用于将电子标签安装至安全帽的帽带上，电子标签的盖体向容置空间的内部凹陷；电子标签的盖体与人的下巴匹配，用于托住人的下巴。也就是说，在一些示例中，电子标签可作为安全帽的下巴托，不仅安装本示例的电子标签的安全帽的基本结构组成不会发生较大的改变，且作为下巴托的电子标签会接触用户下巴，电容传感器采集的电学参数更为准确、有效；且下巴托接触用户的下巴时，其与用户身体的相对位置通常也较为固定，因而人体检测单元对于工人是否佩戴安全帽的判断基准也更为稳定、精准。可见，通过安装部将电子标签安装在安全帽的帽带上，不仅易于部署，且在一些场景下还有利于对工人的佩戴情况进行更可靠的判断。在一些示例中，盖体的外表面之上还可设有一层柔软或透气的接触层，例如硅胶垫，提升佩戴的舒适性。应当理解的是，上述示例仅仅是电子标签的一种设置形式，在其他示例中，安装部将电子标签安装至安全帽的帽带后，电子标签可以位于靠近用户脸颊等位置，同样可以通过与用户的靠近程度，判断用户是否佩戴了安全帽。

请参见图3、图4和图5，示例出一种较为具体的电子标签的壳体22结构，电子标签还包括外壳体3，外壳体3和壳体22之间可拆卸连接，壳体22和外壳体3之间包括帽带缝，壳体22为曲顶的罩体，壳体22整体是平滑的形状，避免棱角对人体的磕碰；罩体的开口为椭圆或近似椭圆的形状，盖体21的形状与罩体的开口形状相适配，盖体21与壳体22相配合形成容置空间，在本示例中，电子标签的电子结构被设置在该容置空间中。

外壳体3对应于壳体22，其整体的形状同样为曲面的罩体，外壳体3可以从壳体22一侧与壳体22相连接，外壳体3相当于罩在壳体22之外。

壳体22上设置有螺纹孔，外壳体3对应于壳体22上的螺纹孔的区域设置有连接孔31，通过包括但不限于自攻螺钉实现可拆卸的连接。本示例中，壳体22具体在帽带缝的宽度方向的两侧分别设置有两个螺纹孔，避免帽带5脱落滑出。外壳体3的中部开设有开孔，该开孔使得帽带5的一部分露出。

壳体22的外表面沿其长度方向设有第一带状凹槽32，该第一带状凹槽32与安全帽的帽带5适配，在安装本示例的电子标签时，可先将帽带5置入该第一带状凹槽32，再将外壳体3连接到壳体22上，第一带状凹槽32在壳体22与外壳体3之间形成帽带缝，而对应于帽带缝的端口41则位于长度方向上相对的两侧，帽带5从壳体22与外壳体3的交界处的端口41穿出。

上述仅仅是一种示例的电子标签的壳体结构，其通过壳体和外壳体配合形成帽带缝形式的安装部可以实现与安全帽的帽带的安装。但实际应用中，电子标签与帽带的安装也可以通过其他方式实现。

可以理解的是，电子标签的电路模块中，除了上述示例的人体检测单元，还可以包括用于实现其他功能的电子单元，具体可根据需要进行设计。

可选的，电路模块包括通讯单元，通讯单元可以用于与管理系统进行数据通讯。通讯单元可包括但不限于蓝牙通信和高频信号通讯、低频信号通信等任意类型，例如可使用2.4G频段通信芯片，在相应的施工环境中配套对应的2.4G频段的基站，通过2.4G频段通信芯片与2.4G频段的基站实现数据通信，可将电子标签中包括但不限于电容传感器或其他传感器采集到的数据传输到系统中，或系统通过基站向电子标签下发数据，通过2.4G高频信号通讯，不仅可实现较大范围的通讯，也利于施工环境中大量电子标签同时的管理。示例性的，在人体检测单元检测到某个安全帽没有被佩戴时，可通过通讯单元向管理系统发出通知，通知中可以携带标识信息(例如包括但不限于电子标签的ID)，管理系统或监控该管理系统的人员可根据相应的标识信息识别到是哪一个工人未佩戴安全帽。当然，本实施例的电子标签在不具备通讯单元的情况下，也可以通过离线的记录数据或者发出提醒等其他方式实现对于工人佩戴安全帽的监管。在一些示例中，电子标签中包括检测其电源的电压的装置，当检测到电源的电压低于设定的阈值时，可通过通讯单元向管理系统发出低电压信息，使得管理人员知道电子标签的当前电量低，能够及时更换电池。

可选的，电子标签还包括按键，按键从壳体露出，电路模块与按键相连接；按键用于被触发后，控制通讯单元向管理系统发送预设信息，该预设信息可以是包括但不限于求救信息、打卡信息等任意设定的信息。例如当工人遇到危险时，可通过案件发送求救信息，与之通信的设备收到求救信息后可以进行对应的提示等响应操作，以使得其他人知道当前有工人遇到了危险。示例性的，电子标签上可以对应设有不止一个按键，分别对应不同的预设信息或其他功能。

为了进一步保证工人的安全，可选的，电路模块还包括报警单元，报警单元用于在满足预设条件时，控制电子标签中的报警装置进行报警响应或停止报警响应，报警装置包括以下至少一种：

发光装置，发光装置的报警响应包括发出光线；

发声装置，发声装置的报警响应包括发出声音；

振动装置，振动装置的报警响应包括开始振动。

示例性的，该预设条件可以是接收到外部发送的报警信号(例如电子标签包括上述示例的通讯单元，接收到系统通过2.4G频段的基站下发的报警信息)，也可以是电子标签内置的其他传感器采集的数据达到预定数值(例如应用在矿井中的电子标签可以配置检测氧气浓度的传感器，并在低氧时报警)。

可选的，电路模块还包括定位单元，定位单元用于获取当前的位置信息。示例性的，若电子标签可与管理系统进行通讯，则可实时的将当前的位置信息反馈至管理系统，也可在本地存储运动轨迹，以便后续查验。定位单元可以是GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)等卫星定位模块，也可以是例如AOA(Angle of Arrival，到达角度)定位模块等室内定位模块。

应当说明的是，上述示例的电路模块中的各个单元，可以独立的实现相应的功能，一些单元之间也可以共同配合便于系统化管理。

另一方面，本实施例还提供一种安全帽，包括帽体、帽带以及本实施例上述的电子标签，所述帽带连接在所述帽体上，所述电子标签设置于所述安全帽上。本实施例的安全帽在使用过程中，当帽体或帽带损坏时，电子标签可以安装至新的帽体和帽带上，而电子标签损坏时，也仅需更换新的电子标签，无需安全帽的整体更换和维护，部署和维护方便，成本低。并且，本实施例的电子标签能够准确、可靠的检测到工人是否佩戴安全帽，便于进行安全管理。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型实施例所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子标签，其特征在于，包括不导电的壳体和设有导体层的盖体，所述壳体和所述盖体配合形成容置空间，所述容置空间内设有包括人体检测单元的电路模块，所述人体检测单元包括电容传感器和导电件，所述导电件连接所述电容传感器和所述导体层，所述人体检测单元用于根据所述电容传感器测得的所述导体层的电学参数判断是否有人体靠近所述盖体。

2.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述导体层设置于所述盖体位于所述容置空间内部的一侧。

3.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述壳体位于所述容置空间内部的一侧设有第一容置槽，所述第一容置槽的槽口形状与所述电路模块的形状相匹配，所述盖体位于所述容置空间内部的一侧设有第二容置槽，所述第二容置槽的槽口形状与所述电路模块的形状相匹配，所述壳体与所述盖体配合形成所述容置空间时，所述第一容置槽和所述第二容置槽的槽口相对以配合形成封闭的内部容置区域，所述内部容置区域用于容置所述电路模块，所述电路模块置于所述内部容置区域时，所述导电件接触所述导体层。

4.如权利要求3所述的电子标签，其特征在于，所述第一容置槽和所述第二容置槽的槽口之间设有防水垫片。

5.如权利要求1-4任一项所述的电子标签，其特征在于，所述电子标签还包括安装部，所述安装部用于将所述电子标签安装至安全帽的帽带上，所述电子标签的所述盖体向所述容置空间的内部凹陷；所述电子标签的所述盖体与人的下巴匹配，用于托住人的下巴。

6.如权利要求1-4任一项所述的电子标签，其特征在于，所述电路模块还包括通讯单元，所述通讯单元用于与管理系统进行数据通讯。

7.如权利要求6所述的电子标签，其特征在于，所述电子标签还包括按键，所述按键从所述壳体露出，所述电路模块与所述按键相连接；所述按键用于被触发后，控制所述通讯单元向所述管理系统发送预设信息。

8.如权利要求1-4任一项所述的电子标签，其特征在于，所述电路模块还包括报警单元，所述报警单元用于在满足预设条件时，控制所述电子标签中的报警装置进行报警响应或停止报警响应，所述报警装置包括以下至少一种：

发光装置，所述发光装置的报警响应包括发出光线；

发声装置，所述发声装置的报警响应包括发出声音；

振动装置，所述振动装置的报警响应包括开始振动。

9.如权利要求1-4任一项所述的电子标签，其特征在于，所述电路模块还包括定位单元，所述定位单元用于获取当前的位置信息。

10.一种安全帽，其特征在于，所述安全帽包括帽体、帽带以及权利要求1-8任一项所述的电子标签，所述帽带连接在所述帽体上，所述电子标签设置于所述安全帽上。

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