CN219515404U - Ar智能消防头盔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种AR智能消防头盔，包括：头盔本体、呼吸面罩、披肩、电池组件、雷达装置、AR眼镜装置、图像采集装置、惯导、传感器模块、通信模块和主控模块，所述头盔本体包括帽壳、缓冲层、舒适衬垫、下颚带和照明灯，所述帽壳位于AR智能消防头盔的外侧，所述缓冲层和舒适衬垫依次设置在所述帽壳内，所述AR眼镜装置包括AR防护镜片、AR眼镜模组和语音组件，所述AR防护镜片设置在所述帽壳的前侧下方，所述AR眼镜模组设置在所述AR防护镜片的内侧，所述呼吸面罩连接设置在所述AR防护镜片的下方，所述下颚带设置在AR智能消防头盔的内侧下方，所述披肩设置在AR智能消防头盔的下方。

Description

AR智能消防头盔

技术领域

本实用新型涉及消防技术领域，特别涉及一种AR智能消防头盔。

背景技术

消防救援现场通常处于浓烟、浓雾或黑暗等恶劣环境下，参与救援的消防队员需要快速且有效地了解现场情况才能够有效的展开救援工作；

由于现场环境恶劣视线受阻，现有的救援行动中尝试通过红外热成像技术探测物体的热辐射，从而让消防员透过浓烟或者在光线较暗的环境中观察到四周的辐射体，从而对该物体做出大致有效的判断；市场上的消防探测设备，功能性单一，仍需要消防救援队员花费几秒钟手动对准目标进行拍摄，在实际操作过程中存在有迟滞性，严重影响救援效率和人员人身安全，此外仅凭借单一功能设备无法准确完整地探测出实际环境，需要救援人员实时进行观察与判断，存在误判的风险。

实用新型内容

本实用新型提供了一种AR智能消防头盔，其目的是为了解决恶劣环境消防队员难以有效实施救援并且影响人员人身安全的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种AR智能消防头盔，包括：头盔本体、呼吸面罩、披肩、电池组件、雷达装置、AR眼镜装置、图像采集装置、惯导、传感器模块、通信模块和主控模块，所述头盔本体包括帽壳、缓冲层、舒适衬垫、下颚带和照明灯，所述帽壳位于AR智能消防头盔的外侧，所述缓冲层和舒适衬垫依次设置在所述帽壳内，所述AR眼镜装置包括AR防护镜片、AR眼镜模组和语音组件，所述AR防护镜片设置在所述帽壳的前侧下方，所述AR眼镜模组设置在所述AR防护镜片的内侧，所述呼吸面罩连接设置在所述AR防护镜片的下方，所述下颚带设置在AR智能消防头盔的内侧下方，所述披肩设置在AR智能消防头盔的下方。

其中，所述帽壳的制作材料为聚碳酸酯；所述缓冲层的制作材料为聚苯乙烯；所述舒适衬垫的制作材料为聚四氟乙烯；所述呼吸面罩、披肩和AR防护镜片的制作材料均为铝箔复合防水层及芳纶阻燃材料；所述下颚带的制作材料为芳纶阻燃材料。

其中，所述图像采集装置设置有多个相机，所述相机分别设置在所述帽壳的左右两侧下沿、帽壳的前侧、呼吸面罩的下方以及帽壳的后侧下沿，所述相机包括可视、红外、深度和彩色相机。

其中，所述雷达装置设置在所述帽壳的顶部，所述雷达装置朝向前侧设置；所述雷达装置为生命探测雷达，所述雷达装置集成有所述惯导。

其中，所述AR眼镜模组包括光波导的光学元件和LCoS/DLP/m-led的显示屏。

其中，所述语音组件包括麦克风和扬声器，所述麦克风设置在所述呼吸面罩的内侧靠近头盔佩戴者的嘴处，所述扬声器设置在所述帽壳的内侧靠近头盔佩戴者的耳处。

其中，所述传感器模块包括测温、测压、测气体浓度的传感器，所述传感器设置有多个，所述传感器分别设置在所述呼吸面罩的左右两侧以及帽壳的左右两侧下沿。

其中，所述通信模块为5G或超宽带通信方式中的一种，所述通信模块设置在所述帽壳的左侧或右侧上沿。

其中，所述电池组件设置在所述披肩的一侧内部，所述电池组件连接所述雷达装置和AR眼镜装置、图像采集装置、惯导、传感器模块、通信模块、主控模块。

其中，所述主控模块设置在所述帽壳的后侧，所述主控模块连接所述雷达装置、AR眼镜装置、图像采集装置、惯导、传感器模块和通信模块。

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：

本实用新型所述的AR智能消防头盔，通过帽壳、缓冲层和舒适衬垫为佩戴者提供头部保护，通过呼吸面罩为佩戴者提供呼吸支撑，头盔设置有披肩能够大面积隔绝高温；本实用新型的AR智能消防头盔集成有图像采集装置、雷达装置、多种传感器以及惯导等多种输入设备与通信模块、AR成像目镜，能够将肉眼难以看清的物体经红外目标检测、雷达生命探测与测距、实时三维建模、虚拟成像、计算机视觉等技术后，得到消防现场物体和受困人员的轮廓以及3D模型等信息，并通过通信模块与外界实现一体化信息共享。

附图说明

图1是本实用新型的AR智能消防头盔的前视图；

图2是本实用新型的AR智能消防头盔的斜视图；

图3是本实用新型的AR智能消防头盔的后视图。

【附图标记说明】

1-头盔本体；2-呼吸面罩；3-披肩；4-AR眼镜装置；5-第一前方相机；6-雷达装置；7-电池组件；8-侧方相机；9-第二前方相机；10-下方相机；11-后方相机；12-通信模块；13-两侧传感器模块；14-侧方传感器模块；15-主控模块；16-照明灯。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型针对现有恶劣环境消防队员难以有效实施救援并且影响人员人身安全的问题，提供了一种AR智能消防头盔。

如图1至图3所示，本实用新型的实施例提供了一种AR智能消防头盔，包括：头盔本体1、呼吸面罩2、披肩3、电池组件7、雷达装置6、AR眼镜装置4、图像采集装置、惯导、传感器模块、通信模块12和主控模块15，所述头盔本体1包括帽壳、缓冲层、舒适衬垫、下颚带和照明灯16，所述帽壳位于AR智能消防头盔的外侧，所述缓冲层和舒适衬垫依次设置在所述帽壳内，所述AR眼镜装置4包括AR防护镜片、AR眼镜模组和语音组件，所述AR防护镜片设置在所述帽壳的前侧下方，所述AR眼镜模组设置在所述AR防护镜片的内侧，所述呼吸面罩2连接设置在所述AR防护镜片的下方，所述下颚带设置在AR智能消防头盔的内侧下方，所述披肩3设置在AR智能消防头盔的下方，所述披肩3的一侧设置有电池组件7。

其中传感器模块具体设置有两类分别为：两侧传感器模块13和侧方传感器模块14。

本实用新型上述实施例所述的AR智能消防头盔，通过帽壳、缓冲层和舒适衬垫为佩戴者提供头部保护，通过呼吸面罩2为佩戴者提供呼吸支撑，头盔设置有披肩3能够大面积隔绝高温；本实用新型的头盔集成有图像采集装置、雷达装置6、多种传感器以及惯导等多种输入设备与通信模块12、AR成像目镜，能够将肉眼难以看清的物体经红外目标检测、雷达生命探测与测距、三维实时建模、虚拟成像、计算机视觉等技术后，得到消防现场物体和受困人员的轮廓以及3D模型等信息，再通过AR智能消防头盔的通信模块12，将现场的信息传输到指挥中心进行处理，处理后的图像信息进行三维重构并将整合后的图像信息传输到对应的AR智能消防头盔上，AR智能消防头盔将现场信息以框架的显示方式投影到消防员的AR眼镜上从而达到增强现实的目的，帮助消防员在复杂环境下快速定位伤员，提示危险，指引消防员安全路径，让其规避障碍物。同时消防员彼此能通过AR智能消防头盔的通信技术进行场景共享和信息交互、空间定位，实现协同救援，此刻后方的可视化指挥与前线的消防员进行消防现场的场景和信息的共享，极大提高消防救援效率，也提高消防员的安全性。

其中，所述帽壳的制作材料为聚碳酸酯，能够耐受260℃高温且具有阻燃、抗氧化、钢硬有韧性、高抗冲击性、高尺寸稳定性及良好电绝缘性能等功能。

其中，所述缓冲层的制作材料为聚苯乙烯，具有良好隔热性、电绝缘性能、耐腐蚀性、刚度和表面硬度大以及尺寸稳定性好等优点。

其中，所述舒适衬垫的制作材料为聚四氟乙烯，由聚四氟乙烯构成的所述舒适衬垫耐高温腐蚀、强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀。

其中，所述呼吸面罩2、披肩3和AR防护镜片的制作材料均为铝箔复合防水层及芳纶阻燃材料，具有耐热、高强度、高耐磨、柔软性好、低收缩性、化学结构稳定、燃烧无熔滴、不产生毒气等优点。

其中，所述下颚带的制作材料为芳纶阻燃材料，具有耐热、高强度、高耐磨、柔软性好、低收缩性、化学结构稳定、燃烧无熔滴、不产生毒气等优点。

其中，所述图像采集装置包括可视、红外、深度和彩色等相机，所述相机设置有多个，所述相机分别为设置在所述帽壳的左右两侧下沿位于消防头盔两侧支架与头盔的连接处的侧方相机8、帽壳的前侧位于AR眼镜的正上方的第一前方相机5和第二前方相机9、呼吸面罩2的下方位于所述呼吸面罩2与下巴处的下方相机10以及帽壳的后侧下沿的后方相机11，所述相机能获取现场的红外、深度、彩色和夜视等图像信息。

其中，所述雷达装置6设置在所述帽壳的顶部，所述雷达装置6朝向前侧设置。所述雷达装置6为生命探测雷达，能进行活体生命检测与识别，所述雷达装置6集成有所述惯导，能进行定位导航。

其中，所述AR眼镜模组包括光波导的光学元件和LCoS/DLP/m-led的显示屏，所述AR眼镜模组亮度高，视场角大，分辨率高，功耗适中，轻薄。

其中，所述语音组件包括麦克风和扬声器，所述麦克风设置在所述呼吸面罩的内侧靠近头盔佩戴者的嘴处，所述扬声器设置在所述帽壳的内侧靠近头盔佩戴者的耳处，所述语音组件实现消防员之间的远程视频通话。

其中，所述传感器模块包括测温、测压和测气体浓度等多传感器，在本实施例中所述传感器设置有多个，所述传感器分别设置在所述呼吸面罩2的左右两侧、帽壳的左右两侧下沿，传感器模块实现温度、压力和气体浓度等现场复杂信息的捕获。

其中，所述通信模块12为5G或超宽带等通信方式的一种，所述通信模块12设置在所述帽壳的左或右测上沿，所述通信模块12与主控模块15实现消防员与指挥员、指挥中心的一体化信息共享与远程多人协同救援。

其中，所述电池组件7设置在所述护肩3的一侧内部，所述电池组件7连接所述雷达装置6、AR眼镜装置4、图像采集装置、惯导和传感器模块、通信模块12、主控模块15，所述电池组件7给各模块供电。

其中，所述主控模块15设置在所述帽壳的后侧。所述主控模块15连接所述雷达装置6、AR眼镜装置4、图像采集装置、惯导、传感器模块和通信模块12，所述主控模块15完成各模块数据算法运算和处理。

其中，所述照明灯16设置在所述帽壳后侧下方的左右两侧，所述照明灯16能够提示后方消防队员现场位置。

本实用新型的上述实施例所述的AR智能消防头盔融合红外成像、雷达探测与计算机视觉技术，能够穿透火灾烟雾，在消防员眼前重构现场的3维空间、快速定位生命、救援路径AI导航，赢取宝贵时间；另外，通过通信技术，消防头盔将全部传感数据实时传送给后台指挥中心和其他消防员，通过AR显示技术展现在消防员的眼前，消防员与指挥员之间实现一体化信息共享和远程、多人协同救授。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种AR智能消防头盔，其特征在于，包括：头盔本体、呼吸面罩、披肩、电池组件、雷达装置、AR眼镜装置、图像采集装置、惯导、传感器模块、通信模块和主控模块，所述头盔本体包括帽壳、缓冲层、舒适衬垫、下颚带和照明灯，所述帽壳位于AR智能消防头盔的外侧，所述缓冲层和舒适衬垫依次设置在所述帽壳内，所述AR眼镜装置包括AR防护镜片、AR眼镜模组和语音组件，所述AR防护镜片设置在所述帽壳的前侧下方，所述AR眼镜模组设置在所述AR防护镜片的内侧，所述呼吸面罩连接设置在所述AR防护镜片的下方，所述下颚带设置在AR智能消防头盔的内侧下方，所述披肩设置在AR智能消防头盔的下方。

2.根据权利要求1所述的AR智能消防头盔，其特征在于，所述帽壳的制作材料为聚碳酸酯；所述缓冲层的制作材料为聚苯乙烯；所述舒适衬垫的制作材料为聚四氟乙烯；所述呼吸面罩、披肩和AR防护镜片的制作材料均为铝箔复合防水层及芳纶阻燃材料；所述下颚带的制作材料为芳纶阻燃材料。

3.根据权利要求1所述的AR智能消防头盔，其特征在于，所述图像采集装置设置有多个相机，所述相机分别设置在所述帽壳的左右两侧下沿、帽壳的前侧、呼吸面罩的下方以及帽壳的后侧下沿，所述相机包括可视、红外、深度和彩色相机。

4.根据权利要求1所述的AR智能消防头盔，其特征在于，所述雷达装置设置在所述帽壳的顶部，所述雷达装置朝向前侧设置；所述雷达装置为生命探测雷达，所述雷达装置集成有所述惯导。

5.根据权利要求1所述的AR智能消防头盔，其特征在于，所述AR眼镜模组包括光波导的光学元件和LCoS/DLP/m-led的显示屏。

6.根据权利要求1所述的AR智能消防头盔，其特征在于，所述语音组件包括麦克风和扬声器，所述麦克风设置在所述呼吸面罩的内侧靠近头盔佩戴者的嘴处，所述扬声器设置在所述帽壳的内侧靠近头盔佩戴者的耳处。

7.根据权利要求1所述的AR智能消防头盔，其特征在于，所述传感器模块包括测温、测压、测气体浓度的传感器，所述传感器设置有多个，所述传感器分别设置在所述呼吸面罩的左右两侧以及帽壳的左右两侧下沿。

8.根据权利要求1所述的AR智能消防头盔，其特征在于，所述通信模块为5G或超宽带通信方式中的一种，所述通信模块设置在所述帽壳的左侧或右侧上沿。

9.根据权利要求1所述的AR智能消防头盔，其特征在于，所述电池组件设置在所述披肩的一侧内部，所述电池组件连接所述雷达装置和AR眼镜装置、图像采集装置、惯导、传感器模块、通信模块、主控模块。

10.根据权利要求1所述的AR智能消防头盔，其特征在于，所述主控模块设置在所述帽壳的后侧，所述主控模块连接所述雷达装置、AR眼镜装置、图像采集装置、惯导、传感器模块和通信模块。