一种智能头戴设备的制作方法

1.本实用新型涉及铁路巡检安全防护技术领域，特别涉及一种智能头戴设备。


背景技术：

2.头戴设备是指对人头部受坠落物及其他特定因素引起的伤害起防护作用的安全设备，在铁路巡检及抢险工作中是必备的防护设备，现有技术中，现有技术中，帽子为了保证安全防护性能，需要增加壳体的厚度，导致头戴设备的重量过大，影响穿戴人员的舒适度为了保证安全防护性能，需要增加壳体的厚度，导致头戴设备的重量过大，影响穿戴人员的舒适度；此外，由于铁路现场情况复杂，工作人员在铁路巡检过程中遇到问题时需要尽快处理，但如果工作人员由于不具备相关操作能力，不能及时解决问题，就会需要花费大量的时间或者需要协调其他工作人员来进行处理，耗时长、效率低，因此亟需实现头戴设备的智能化，使用方便的同时，使得佩戴者可以更好、更便捷的工作；另外，为了避免铁路系统中的电气设备对工作人员构成安全威胁，在实现头戴设备的智能化时，还需要考虑对电气设备的危险进行预警。因此，如何适应头戴设备的安全性能与智能化需求，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种智能头戴设备。
4.本实用新型实施例提供一种智能头戴设备，包括：帽壳和内衬条；
5.所述内衬条可拆卸连接在所述帽壳上，在所述内衬条的内表面上设置有控制模块、光波导模块、报警模块和近电感应模块，所述控制模块分别与光波导模块、报警模块和近电感应模块连接；
6.所述光波导模块用于显示所述控制模块发送的视频数据，所述光波导模块设置于所述内衬条的侧面，靠近帽檐端，所述光波导模块包括伸缩杆、光波导本体和液晶显示屏，所述伸缩杆的一端连接于所述内衬条，另一端与所述光波导本体连接，所述伸缩杆用于调整所述光波导本体和其连接的液晶显示屏伸出帽壳的长度，所述光波导本体和液晶显示屏可以伸缩杆为轴旋转；
7.所述近电感应模块用于感应到环境电压高于设定阈值时向所述控制模块发送报警信息，所述控制模块用于根据接收到的报警信息指示报警模块做出设定响应；
8.所述帽壳的外表面具有一体成型的防撞凸起，所述防撞凸起的凸起高度从靠近帽檐端到远离帽檐端由大变小。
9.在一个或一些可选的实施例中，所述防撞凸起为向远离帽檐端开口的v型凸起。
10.在一个或一些可选的实施例中，所述报警模块设置有语音报警器和/或震动器。
11.在一个或一些可选的实施例中，所述的智能头戴设备，还包括电源模块，所述电源模块和所述控制模块分别设置于所述内衬条远离所述帽檐的一端和靠近所述帽檐的一端。
12.在一个或一些可选的实施例中，所述内衬条靠近帽檐端还固定有支撑座；所述控制模块设置于所述支撑座远离所述帽壳一侧。
13.在一个或一些可选的实施例中，所述伸缩杆为旋转轴，使得所述伸缩杆、光波导本体和液晶显示屏同时旋转；或，
14.所述伸缩杆为固定轴，所述光波导本体和液晶显示屏可相对于所述伸缩杆旋转。
15.在一个或一些可选的实施例中，所述光波导本体包括光波导壳体、照明模组、光机模组和波导片，所述照明模组、光机模组和波导片容纳于所述光波导壳体。
16.在一个或一些可选的实施例中，所述内衬条还包括光波导模块容纳仓，用于容纳所述光波导本体和液晶显示屏。
17.在一个或一些可选的实施例中，所述内衬条与所述帽壳间形成容置仓，所述容置仓中间厚度小于前后两端的厚度。
18.在一个或一些可选的实施例中，所述的智能头戴设备，还包括控制面板；
19.所述控制面板设置于所述内衬条的靠近帽檐的一端，所述内衬条的尺寸与所述帽檐匹配；
20.所述控制面板包括：控制按键、光波导按键、近电感应模块按键和报警模块按键。
21.本实用新型实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
22.1、本实用新型实施例提供了一种智能头戴设备，在帽壳的外表面具有一体成型的防撞凸起，帽壳的外表面具有一体成型的防撞凸起，使得收到撞击或砸压时，能够分散应力，从而起到缓冲作用，增加帽壳的整体抗冲击压力，使其更好的发挥安全保护性能。且由于对于佩戴者而言，其头部前端和顶部收到撞击的可能性更大，防撞凸起的凸起高度从靠近帽檐端到远离帽檐端由大变小，使得防撞凸起的凸起高度分布与帽壳受力的大小相适应，在增强帽壳的缓冲减震作用，保证设备的安全防护性能的同时，能够减轻头戴设备的整体重量，增加设备佩戴的舒适度。
23.2、本实用新型实施例提供了一种智能头戴设备，在内衬条的内表面上设置有控制模块、光波导模块和近电感应模块，内衬条可拆卸连接在帽壳上，使得控制模块、光波导模块和近电感应模块的安装置换和维修灵活；同时与帽壳的可拆卸连接，实现了内衬条及其安装模块的可复用性；各个不同的模块之间结构紧密，节省了占用头戴设备的空间；各个不同的模块相互协调，在功能上相辅相成，从而达到及时预警、数据传送的目的，方便工作人员开展工作。
24.3、本实用新型实施例提供了一种智能头戴设备，控制模块和光波导模块的设置，使得智能头戴设备具备了ar播放功能，可以随时随地三维仿真并播放待巡检的设备的结构特点或指导设备的维修、使用步骤等的相关视频数据，无需携带其他的智能播放设备，以减少佩戴者对其他智能设备的依赖，且能及时解决问题，减少了工作人员协调和请求协助的时间，避免耗时和耗费大量人力物力；同时，使用方便，解放了佩戴者的双手，使得佩戴者可以更好、更便捷的工作。
25.4、本实用新型实施例提供了一种智能头戴设备，近电感应模块能够感知前方高压危险的电气设备，并通过报警模块的及时报警避免触电事件的发生，可增加工作人员的安全性，并可在发生意外时的第一时间由控制模块将情况上报至连接的后台服务器，以便其他工作人员就近前往查看及营救。
26.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
27.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
28.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
29.图1为本实用新型实施例中智能头戴设备的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例中智能头戴设备的另一结构示意图；
31.图3为本实用新型实施例中智能头戴设备的剖面结构示意图；
32.图4为本实用新型实施例中智能头戴设备的光波导模块的结构示意图；
33.图5为本实用新型实施例中智能头戴设备的光波导模块的光波导本体结构示意图；
34.图6为本实用新型实施例中智能头戴设备的仰视结构示意图。
35.其中，101、帽壳；102、内衬条；103、容置仓；104、控制模块；105、光波导模块；106、报警模块；107、近电感应模块；108、电源模块；109、控制面板；
36.1011、防撞凸起；1012、帽檐；
37.1021、光波导模块容纳仓；1022、支撑座；
38.1051、伸缩杆；1052、光波导本体；1053、液晶显示屏；
39.10521、光波导壳体；10522、照明模组；10523、光机模组；10524、波导片；
40.1091、控制模块按键；1092、光波导模块按键；1093、近电感应模块按键；1094、报警模块按键。
具体实施方式
41.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
42.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。
44.本实用新型实施例提供了一种智能头戴设备，参照图1-图4所示，包括：帽壳101和内衬条102，内衬条102可拆卸连接在帽壳101上。
45.帽壳101和内衬条102之间形成容置仓103，容置仓103的厚度根据内衬条102内表面需要设置的各模块或设备等的厚度设置。具体的，内衬条102的内表面指内衬条102靠近帽壳101的表面。
46.内衬条102的内表面上设置有控制模块104、光波导模块105、报警模块106和近电感应模块107，控制模块104分别与光波导模块105报警模块106和近电感应模块107连接。
47.其中，光波导模块105用于显示控制模块104发送的视频数据。光波导模块105设置于内衬条102的侧面，靠近帽檐1012端。具体的，光波导模块105包括伸缩杆1051、光波导本体1052和液晶显示屏1053，伸缩杆1051的一端连接于内衬条102，另一端与光波导本体1052连接。伸缩杆1051的一端连接于内衬条102，可以是通过螺丝固定连接，也可以是其他形式的连接。伸缩杆1051用于调整光波导本体1052和其连接的液晶显示屏1053伸出帽壳的长度，光波导本体1052和液晶显示屏1053可以伸缩杆1051为轴旋转。
48.所述近电感应模块107用于感应到环境电压高于设定阈值时向所述控制模块104发送报警信息，所述控制模块104用于根据接收到的报警信息指示报警模块106做出设定响应。
49.帽壳101的外表面具有一体成型的防撞凸起1011，防撞凸起1011的凸起高度从靠近帽檐1012端到远离帽檐1012端由大变小。
50.在一个实施例中，上述防撞凸起1011为向远离帽檐1012端开口的v型凸起。
51.本实用新型实施例提供了一种智能头戴设备，帽壳101的外表面具有一体成型的防撞凸起1011，使得收到撞击或砸压时，能够分散应力，从而起到缓冲作用，增加帽壳101的整体抗冲击压力，使其更好的发挥安全保护性能。且由于对于佩戴者而言，其头部前端和顶部收到撞击的可能性更大，防撞凸起1011的凸起高度从靠近帽檐1012端到远离帽檐1012端由大变小，使得防撞凸起1011的凸起高度分布与帽壳101受力的大小相适应，在增强帽壳101的缓冲减震作用，保证设备的安全防护性能的同时，能够减轻头戴设备的整体重量，增加设备佩戴的舒适度。
52.本实用新型实施例提供了一种智能头戴设备，在内衬条102的内表面上设置有控制模块104、光波导模块105和近电感应模块107，内衬条102可拆卸连接在帽壳101上，使得控制模块104、光波导模块105和近电感应模块107的安装置换和维修灵活；同时与帽壳101的可拆卸连接，实现了内衬条102及其安装模块的可复用性；各个不同的模块之间结构紧密，节省了占用智能头戴设备的空间；各个不同的模块相互协调，在功能上相辅相成，从而达到及时预警、数据传送的目的，方便工作人员开展工作。
53.本实用新型实施例提供了一种智能头戴设备，控制模块104和光波导模块105的设置，使得智能头戴设备具备了ar播放功能，可以随时随地三维仿真并播放待巡检的设备的结构特点或指导设备的维修、使用步骤等的相关视频数据，无需携带其他的智能播放设备，以减少佩戴者对其他智能设备的依赖，且能及时解决问题，减少了工作人员协调和请求协助的时间，避免耗时和耗费大量人力物力；同时，使用方便，解放了佩戴者的双手，使得佩戴者可以更好、更便捷的工作。
54.本实用新型实施例提供了一种智能头戴设备，近电感应模块107能够感知前方高
压危险的电气设备，并通过报警模块106的及时报警避免触电事件的发生，可增加工作人员的安全性，并可在发生意外时的第一时间由控制模块104将情况上报至连接的后台服务器，以便其他工作人员就近前往查看及营救。
55.在一个实施例中，可以通过下述两种方式实现光波导本体1052和液晶显示屏1053的水平旋转：
56.(1)伸缩杆1051设置为旋转轴。
57.通过伸缩杆1051的旋转，带动与其连接的光波导本体1052和液晶显示屏1053旋转。
58.(2)伸缩杆1051与光波导本体1052可旋转连接。
59.伸缩杆1051为固定轴，光波导本体1052和液晶显示屏1053可相对于伸缩杆1051旋转。具体的，可以是通过伸缩杆1051与光波导本体1052间的转轴来实现。
60.光波导本体1052和液晶显示屏1053可水平旋转，使得佩戴者可以根据需求调整液晶显示屏1053的位置。
61.具体的，参照图5所示，光波导本体1052包括光波导壳体10521、照明模组10522、光机模组10523和波导片10524，照明模组10522、光机模组10523和波导片10524容纳于光波导壳体10521。
62.本实用新型实施例中，光波导本体1052中的照明模块，能够产生rgb三色图像光线，rgb三色图像光线经过光机模组10523进行光线准直，准直后的图像光线被耦入进波导片10524内部，图像光线在波导片10524内部经过多次全反射后从多层有序波导阵列薄膜耦出，最终在液晶显示屏1053中展示视频图像，在ar视场中投射出虚拟图像，给观看的工作人员展示更贴近现实场景下的视频图像。
63.在一个实施例中，参照图6所示，内衬条102还设置有光波导模块容纳仓1021，用于容纳光波导本体1052和液晶显示屏1053。
64.本实用新型实施例中，容纳仓的设置，保证了光波导本体1052和液晶显示屏1053的安全使用，避免被其他器件碰撞或摩擦。
65.本实用新型实施例提供的光波导模块105，当佩戴智能头戴设备的工作人员需要使用时，通过手动或自动方式，使得伸缩杆1051伸长，从而光波导模块105的液晶显示屏1053能够到达工作人员的眼睛位置，当需要播放光波导模块105所接收的视频图像时，工作人员可以通过手动或者自动方式旋转光波导本体1052和液晶显示屏1053，调节液晶显示屏1053的角度，使液晶显示屏1053的光线更适应人眼的观看角度，提高观看时的舒适度。
66.本实用新型实施例中，上述波导片10524可以为光栅波导片10524矩形阵列光波导片10524或其它任意形式用于近眼显示的波导片10524。
67.本实用新型实施例中，上述液晶显示屏1053可以为硅基液晶lcos显示屏或其它任意形式用于近眼显示的液晶显示屏1053。
68.本实用新型实施例中，光波导模块105的光波导本体1052、液晶显示屏1053的具体实现方式，可以参照现有技术中的实现方式，本领域技术人员可以根据现有技术的描述来实现该光波导模块105，在此不做具体限定。
69.在一个实施例中，参照图3所示，内衬条102与帽壳1011间形成容置仓103，容置仓103中间厚度小于前后两端的厚度。
70.容置仓103的上述结构设置使得在其内部设置各模块和部件时，可以主要在其两端设置，中间仅设置厚度较薄的模块或部件并作为走线槽使用，使得前后两端的重量更加均衡，且顶部的重量减小，增强了佩戴舒适感。同时，容置仓103中间的厚度尽量减小，使得帽壳101的总面积减小，降低了帽壳整体重量，进一步增强了舒适感。
71.在一个实施例中，参照图1和图2所示，上述智能头戴设备还包括电源模块108，电源模块108和控制模块104分别设置于内衬条102远离帽檐1012的一端和靠近帽檐1012的一端。此设置使得前后两端的重量更加均衡。
72.在一个实施例中，参照图1和图6所示，上述智能头戴设备还包括控制面板109，控制面板109设置于内衬条102的靠近帽檐1012的一端，内衬条102的尺寸与帽檐1012匹配；控制面板109包括：控制模块按键1091、光波导模块按键1092、近电感应模块按键1093和报警模块按键1094。
73.本实用新型实施例中，上述智能头戴设备分别通过所述控制模块按键1091、光波导模块按键1092、近电感应模块按键1093和报警模块按键1094控制上述控制模块104、光波导模块105、近电感应模块107和报警模块106工作。上述控制模块按键1091可以作为智能头戴设备工作时的总按键，在工作人员佩戴智能头戴设备后，只有通过控制模块按键1091控制控制模块104工作之后，才可以通过光波导模块按键1092、近电感应模块按键1093和报警模块按键1094分别控制光波导模块105、近电感应模块107和报警模块106工作。上述控制模块按键1091、光波导模块按键1092、近电感应模块按键1093和报警模块按键1094控制上述控制模块104、光波导模块105、近电感应模块107和报警模块106工作的具体实现过程与现有技术中的实现方式相类似，具体的实现方式在此不做具体限定。
74.在一个实施例中，参照图1所示，内衬条102靠近帽檐1012端还固定有支撑座1022；控制模块104设置于支撑座1022远离帽壳101一侧。
75.本实用新型实施例中，该控制模块104设置于支撑座1022远离帽壳101一侧，从而可以合理利用该支撑座1022与内衬条102的空间，该支撑座1022位于帽壳101和内衬条102之间，通过可拆卸安装方式固定在内衬条102上，这样不仅更加稳定，而且可以有效保护控制模块104，防止被容纳腔内其他部件撞击。还可以避免控制模块104对其他功能模块，例如光波导模块105的电磁干扰。
76.在一个实施例中，所述报警模块106设置有语音报警器和/或震动器。
77.本实用新型实施例提供的智能头戴设备，通过近电感应模块107用于辅助电力安全作业，通过近电感应模块107测量感应电场，并在感应电场的大小超过预设阈值时，通过报警模块106实现近电预警，例如，通过语音报警器，包括蜂鸣器发出持续的响声，或者通过震动器，例如振动马达持续震动，来实现对工作人员的近电预警。其中，该预设阈值可以是预先设置好的，也可以是，通过后台服务器发送到控制模块104，由控制模块104来进行设置或调整的，对此，本实用新型实施例中可以不做具体限定。
78.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。