阅读说明：本技术 一种具备镜片二自由度调整机构的无线供电智能头盔 (Wireless power supply intelligent helmet with two-degree-of-freedom lens adjusting mechanism ) 是由 赵飞 运侠伦 李解 张倚华 梅雪松 于 2020-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及可穿戴智能设备领域,特别涉及一种具备镜片二自由度调整机构的无线供电智能头盔。包括光波导镜片二自由度调整机构、自主无线供电模块、头盔本体、主控板组件、摄像头组件、风镜；所述自主无线供电模块包括接收端模块与供电端模块,所述接收端模块与主控板组件安装在头盔本体内部,所述风镜固定在头盔本体前沿下方,所述光波导镜片二自由度调整机构固定在风镜后的头盔本体前沿下,所述摄像头组件安装在光波导镜片二自由度调整机构上方。本发明兼容不同的头部尺寸的人佩戴,调整后可看全图像。兼容不同瞳距的人佩戴,调整后可看全图像。(The invention relates to the field of wearable intelligent equipment, in particular to a wireless power supply intelligent helmet with a lens two-degree-of-freedom adjusting mechanism. The helmet comprises an optical waveguide lens two-degree-of-freedom adjusting mechanism, an autonomous wireless power supply module, a helmet body, a main control board assembly, a camera assembly and a goggles; the autonomous wireless power supply module comprises a receiving end module and a power supply end module, the receiving end module and the main control board assembly are installed inside the helmet body, the goggles are fixed below the front edge of the helmet body, the optical waveguide lens two-degree-of-freedom adjusting mechanism is fixed below the front edge of the helmet body behind the goggles, and the camera assembly is installed above the optical waveguide lens two-degree-of-freedom adjusting mechanism. The invention is compatible to be worn by people with different head sizes, and the whole image can be seen after adjustment. The pupil-adjustable glasses are compatible to people with different pupil distances to wear and can see a full image after adjustment.)

一种具备镜片二自由度调整机构的无线供电智能头盔

技术领域

本发明涉及可穿戴智能设备领域，特别涉及一种具备镜片二自由度调整机构的无线供电智能头盔。

背景技术

可穿戴装置是智能电子设备未来的发展趋势。智能头盔是可穿戴智能装置的重要组成。目前应用在头盔上的光波导镜片的位置不具有调整功能，不同的人佩戴时体验感不一样，如果瞳距相差较大，或者头部尺寸大小相差较大时，无法看全图像，影响体验。目前应用在头盔上的摄像头角度不可调整，对于不同身高的人佩戴时体验感不佳，需要头部配合调整，长时间佩戴不舒服。由于头盔对安全性要求较高，在智能头盔集成电池进行供电的方式，不符合安全性要求。同时由于电池重量较大，若电池直接集成到头盔中，会影响智能头盔的穿戴舒适性。随着技术的进步，无线供电技术逐渐成熟，给头盔远距离输电带来了可行性。然而，由于智能头盔没有电能存储，因此，智能头盔无法启动，难以实现供电装置与头盔的匹配。因此，解决智能头盔启动与供电装置匹配是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种具备镜片二自由度调整机构的无线供电智能头盔。

实现本发明目的的技术方案是：

一种具备镜片二自由度调整机构的无线供电智能头盔，包括光波导镜片二自由度调整机构、自主无线供电模块、头盔本体、主控板组件、摄像头组件、风镜；所述自主无线供电模块包括接收端模块与供电端模块，所述接收端模块与主控板组件安装在头盔本体内部，所述风镜固定在头盔本体前沿下方，所述光波导镜片二自由度调整机构固定在风镜后的头盔本体前沿下，所述摄像头组件安装在光波导镜片二自由度调整机构上方。

进一步的，所述光波导镜片二自由度调整机构包括X轴固定件、X轴旋转装置、Z轴旋转装置与光波导镜片；所述X轴旋转装置两侧可旋转地安装在镜像设置的X轴固定件上，所述Z轴旋转装置可旋转地安装在X轴旋转装置上，所述光波导镜片固定安装在Z轴旋转装置上，可随其转动。

进一步的，所述X轴固定件还包括第一弹簧压片和第一调整螺母，所述第一调整螺母与第一弹簧压片共有两组，从内到外依次安装在穿过X轴旋转装置两端的X轴固定件上，所述第一调整螺母的旋转扭力值的调整范围为0.02至1N.m。

进一步的，所述Z轴旋转装置还包括Z轴螺栓、第二弹簧压片和第二调整螺母，所述第二弹簧压片和第二调整螺母从下到上依次安装在穿过Z轴旋转装置与X轴旋转装置的Z轴螺栓上，所述第二调整螺母的旋转扭力值的调整范围为0.02至1N.m。

进一步的，所述自主无线供电模块包括接收端模块与供电端模块；

所述接收端模块包括接收端开关、超级电容、接收端无线通信芯片、接收端指示灯、接收端选通电路、接收端无线供电芯片；所述接收端开关一端连接超级电容，另一端连接接收端无线供电芯片；所述超级电容另一端连接接收端指示灯与接收端无线通信芯片第一端口；所述接收端无线供电芯片第二端口连接接收端指示灯，第三端口连接接收端无线通信芯片第二接口；所述接收端选通电路两端分别连接接收端无线通信芯片的第三端口与第四端口；

所述供电端模块包括供电端开关、供电端无线供电芯片、供电端无线通信芯片、供电端选通电路、供电端指示灯、电池；所述供电端开关一端连接电池第一端口，另一端连接供电端无线供电芯片；所述供电端无线供电芯片另一端连接电池第二端口；所述供电端无线通信芯片第一端口与第二端口分别与电池的第三端口与第四端口连接；所述供电端选通电路两端分别与供电端无线通信芯片的第一端口与第三端口连接；所述供电端指示灯一端连接供电端无线通信芯片第三端口。

进一步的，所述摄像头组件包括红外摄像头、摄像头、摄像头安装座，所述红外摄像头和摄像头固定安装于通过铰链铰接在头盔本体上的摄像头安装座上。

进一步的，所述接收端开关安装在风镜上，所述接收端无线通信芯片、接收端指示灯、接收端选通电路、接收端无线供电芯片安装在主控板组件内，所述接收端指示灯外露于头盔本体上。

进一步的，所述铰链包含第三弹簧压片、第一连接件、第二连接件，所述第一连接件和第二连接件通过柱体连接，所述第三弹簧压片同心安装于柱体上，预设扭力值为0.2N.m。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)本发明兼容不同的头部尺寸的人佩戴，调整后可看全图像。

(2)本发明兼容不同瞳距的人佩戴，调整后可看全图像。

(3)本发明可以通过无线供电提升智能头盔的穿戴舒适性。

(4)本发明无线供电可以解除供电线路对于头盔的束缚，提升操作的流畅度与便捷度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为智能头盔的总体结构示意图；

图2为光波导镜片二自由度调整机构的整体结构示意图；

图3为光波导镜片二自由度调整机构局部具体结构实验题；

图4为智能头盔内部的接收端模块具体结构示意图；

图5为摄像头组件的结构示意图；

图6为摄像头组件剖视图；

图7为接收端模块的电路连接图；

图8为供电端模块的电路连接图；

具体实施方式

(实施例1)

见图2和图3，光波导镜片二自由度调整机构具有X轴固定件1、X轴旋转装置2、Z轴旋转装置3与光波导镜片4；X轴旋转装置2两侧可旋转地安装在镜像设置的X轴固定件1上，Z轴旋转装置3可旋转地安装在X轴旋转装置2上，光波导镜片4固定安装在Z轴旋转装置3上，可随其转动。X轴固定件1还包括第一弹簧压片101和第一调整螺母102，第一调整螺母102与第一弹簧压片101共有两组，从内到外依次安装在穿过X轴旋转装置2两端的X轴固定件1上，第一调整螺母102的旋转扭力值的调整范围为0.02至1N.m。Z轴旋转装置3还包括Z轴螺栓301、第二弹簧压片302和第二调整螺母303，第二弹簧压片302和第二调整螺母303从下到上依次安装在穿过Z轴旋转装置3与X轴旋转装置2的Z轴螺栓301上，第二调整螺母303的旋转扭力值的调整范围为0.02至1N.m。

见图1与图4，自主无线供电模块，包括接收端模块5与供电端模块6；接收端模块5包括接收端开关501、超级电容502、接收端无线通信芯片503、接收端指示灯504、接收端选通电路505、接收端无线供电芯片506；接收端开关501一端连接超级电容502，另一端连接接收端无线供电芯片506；超级电容502另一端连接接收端指示灯504与接收端无线通信芯片503第一端口；接收端无线供电芯片506第二端口连接接收端指示灯504，第三端口连接接收端无线通信芯片503第二接口；接收端选通电路505两端分别连接接收端无线通信芯片503的第三端口与第四端口；

供电端模块6包括供电端开关601、供电端无线供电芯片602、供电端无线通信芯片603、供电端选通电路604、供电端指示灯605、电池606；供电端开关601一端连接电池606第一端口，另一端连接供电端无线供电芯片602；供电端无线供电芯片602另一端连接电池606第二端口；供电端无线通信芯片603第一端口与第二端口分别与电池606的第三端口与第四端口连接；供电端选通电路604两端分别与供电端无线通信芯片603的第一端口与第三端口连接；供电端指示灯605一端连接供电端无线通信芯片603第三端口。

见图1至图6，智能头盔包括光波导镜片二自由度调整机构与自主无线供电模块，还包含头盔本体7、主控板组件8、摄像头组件9、风镜10；接收端模块5与主控板组件8安装在头盔本体7内部，风镜10固定在头盔本体7前沿下方，光波导镜片二自由度调整机构通过穿过X轴固定件1两端的螺栓固定在风镜10后的头盔本体前沿下，摄像头组件9安装在光波导镜片二自由度调整机构上方。摄像头组件11包括红外摄像头901、摄像头902、摄像头安装座903，红外摄像头901和摄像头902固定安装于通过铰链904铰接在头盔本体7上的摄像头安装座903上。接收端开关501安装在风镜10上，接收端无线通信芯片503、接收端指示灯504、接收端选通电路505、接收端无线供电芯片506安装在主控板组件8内，接收端指示灯504外露于头盔本体7上。铰链904包含第三弹簧压片904a、第一连接件904b、第二连接件904c，第一连接件904b和第二连接件904c通过柱体904d连接，第三弹簧压片904a同心安装于柱体904d上，预设扭力值为0.2N.m。

本发明的工作原理为：

光波导镜片4通过X轴旋转装置2、Z轴旋转装置3可以实现镜片在X、Z轴两个方向上的旋转调整，兼容不同的头部尺寸不同瞳距的人佩戴，调整后可看全图像。

接收端开关501用于接收端模块5的开机；超级电容502用于存储电能，在开机过程中为通信电路供电，建立通信；接收端无线通信芯片503用于与供电端建立通信，实现供电请求；接收端指示灯504用于指示接收端模块5状态；接收端选通电路505用于切换电路，从通信供电模式切换为工作供电模式；接收端无线供电芯片506用于接收供电端的无线供电芯片的电能。

供电端开关601用于确认通信建立请求；供电端无线供电芯片602用于为系统提供电力；供电端无线通信芯片603用于与接收端模块5建立通信；供电端选通电路604，用于根据连接状态，选择是否通过无线方式进行供电；供电端指示灯605用于显示通信建立与供电状态。指示灯有两种状态，第一种呼吸闪烁状态，表明当前为待机状态，第二种为快速闪烁状态，为建立通信供电状态。

智能头盔通过光波导镜片4上的X轴旋转装置2、Z轴旋转装置3可以实现镜片在X、Z轴两个方向上的旋转调整，兼容不同的头部尺寸不同瞳距的人佩戴，调整后可看全图像。通过接收端模块5与供电端模块6可以实现智能头盔的无线供电，解除了电线对于智能头盔的限制还有沉重电池对于头盔佩戴舒适性的影响。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。