阅读说明：本技术 一种多功能智能头盔 (Multifunctional intelligent helmet ) 是由 朱利 陈杭 王增华 李元伟 崔诚煜 罗慧兰 范小波 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了多功能智能头盔,通过雷达、显示单元及摄像单元等结构的相互配合,指挥员可实时掌握消防员、战士等使用者在室内的位置信息,以及室内结构图,为消防员、战士提供更有力的安全保障。同时,采用的摄像单元中采用热成像摄影头,一方面作为普通摄像头的备用装备,另一方面能够实现恶劣环境下,例如危险热源、浓烈烟雾条件下拍摄要求,进行提供准确的现场客观环境依据,整体设置提高了使用者的安全系数,使用方便、便于与他人进行无障碍沟通。(The invention provides a multifunctional intelligent helmet, wherein a commander can master indoor position information and an indoor structure diagram of users such as firemen and soldiers in real time through the mutual cooperation of structures such as a radar, a display unit and a camera unit, and provides more powerful safety guarantee for the firemen and the soldiers. Meanwhile, the adopted camera unit adopts a thermal imaging camera which is used as a spare device of a common camera on one hand, and on the other hand, the shooting requirements under severe environments, such as dangerous heat sources and strong smog, can be realized, accurate on-site objective environment basis is provided, the safety factor of a user is improved by integral arrangement, and the camera unit is convenient to use and is convenient for barrier-free communication with other people.)

一种多功能智能头盔

技术领域

本发明属于消防用品领域，特别涉及一种多功能智能头盔。

背景技术

消防员灭火过程中，通常是通过对讲机来与指挥员进行沟通，指挥员只能通过消防员的语音描述去构想火场情况，无法知道消防员的位置、火场内部情景、建筑物内部结构、家具摆放等情况，限制了指挥员对灭火战斗的整体把控。很多时候，消防员一旦进入火场，只能靠自身获取信息并完成灭火任务，极大的影像了救援能力。

军人在建筑物、地下通道等场景进行军事行动时，卫星定位系统将无法工作。整个作战行动中同样面临着指挥官无法实时感知战士们位置的问题。对于全新的作战环境，指挥官也迫切的需要一份地图对战场情况进行分析。因此，作战人员在复杂室内环境中的定位和战场环境的地图构建问题已经成为影响战斗力的巨大阻碍。

发明内容

为了解决上述消防员及作战人员在面对复杂的环境下，更高效更安全地执行任务的问题，本发明提供了一种多功能智能头盔，包括头盔主体、显示单元、雷达、摄像单元、主板电路单元，主板电路单元固定安装在头盔主体顶部的夹层内，电性连接显示单元、雷达、摄像单元；雷达用于定位、构建使用者移动的三维地图；显示单元两端通过旋转轴可拆卸地设置在头盔主体正面，摄像单元固定安装在显示单元上部。

作为改进，所述显示单元设置为透明显示屏，实时接收主板电路单元的指令和信息，通过硅晶OLED或Liquid Crystal on Silicon显示上述指令和信息。

作为改进，所述雷达为16线以下，选用PLIDAR A2或RPLIDAR A3型号的小型激光雷达，其测量半径15-30米，具有360度全方位扫描功能，雷达外罩设有可穿透激光的雷达保护罩。

作为改进，摄像单元包括可见光拍摄摄像头、热成像摄像头，其中热成像摄像头测量波长为0.76μm-1000μm。

作为改进，还包括传输声音单元，固定安装在头盔主体靠近脸颊一侧，其中传输声音单元设置有发声模块、麦克风、电池；发声模块采用骨传导喇叭发声，电池安装在电池仓内部，发声模块、麦克风、电池与主板电路单元均电性连接。

作为改进，还包括天线，天线固定放置在半圆环壳体内，所述半圆环壳体环绕头盔主体外侧面设置，半圆环壳体能够悬挂阻燃铝箔披肩。

作为改进，还包括滤波模块，电性连接主板电路单元。

有益效果：本发明提供的多功能智能头盔，通过雷达、显示单元及摄像单元等结构的相互配合，指挥员可实时掌握消防员、战士等使用者在室内的位置信息，以及室内结构图，为消防员、战士提供更有力的安全保障。同时，采用的摄像单元中采用热成像摄影头，一方面作为普通摄像头的备用装备，另一方面能够实现恶劣环境下，例如危险热源、浓烈烟雾条件下拍摄要求，进行提供准确的现场客观环境依据，整体设置提高了使用者的安全系数，使用方便、便于与他人进行无障碍沟通。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

图2为本发明装置中主板电路单元的组织结构示意图

附图中：101、头盔主体；102、透明显示屏；103、雷达；104、雷达保护罩；105、可见光拍摄摄像头；106、热成像摄像头；107、主板电路单元；108、电池仓；109、天线；110、发声模块；111、麦克风。

具体实施方式

下面对本发明附图结合实施例作出进一步说明。

一种多功能头盔，包括头盔主体101、显示单元、雷达103、摄像单元、主板电路单元107，主板电路单元107固定安装在头盔主体101顶部的夹层内，电性连接显示单元、雷达、摄像单元；雷达103用于定位、构建使用者移动的三维地图；显示单元两端通过旋转轴可拆卸地设置在头盔主体101正面，人眼可以清晰地看清显示单元上的信息。摄像单元固定安装在显示单元上部，用于实时拍摄普通图面和红外画面，方便指挥员获得更过准确信息。

头盔主体101采用符合相关国标的材质和结构进行设计制作，该头盔可根据任务，选择消防头盔或者防弹钢盔作为主体。主板电路单元107，包括处理器Cortex-A72和通信模块可选用RAK5206、Realtek RTL8188CUS，用于处理和传输图像、语音等的数据，其中将通信模块植入头盔内，且不像传统对讲机需要占用消防员、战士等使用者能够实现一只手用于通信。

显示单元设置为透明显示屏102，实时接收主板电路单元107的指令和信息，通过硅晶OLED或Liquid Crystal on Silicon等技术用于显示上述指令和信息，能够实时接收上级或他人发送的指令和信息，例如改头盔应用于消防时，出口位置、队友位置、氧气含量等，对灭火行动提供有利保障，显示单元与主板电路单元107电性连接。

雷达103可选用PLIDAR A2或RPLIDAR A3型号的小型激光雷达，2线以上，优选地2线以上16线以下，其测量半径大于15米，优选地为15-30米，可以包括15米也可以不包括15米端点值，具有360度全方位扫描功能，雷达外罩设有可穿透激光的雷达保护罩104，用于保护激光雷达，避免热气流、烟尘以及物理撞击对其造成的伤害。激光雷达用于做室内SLAM，即定位与地图构建，不仅可以实时精确的定出消防员、战士的位置，随着人员的移动还可以实时重建室内的三维地图。。

摄像单元包括可见光拍摄摄像头105、热成像摄像头106，可实时拍摄普通画面和红外画面，方便指挥员获得更多信息。其中热成像摄像头106测量波长为0.76μm-1000μm，用于避免烟雾对其造成的影像，用于热成像，及时发现危险热源以及待救人员。

还包括传输声音单元，固定安装在头盔主体101靠近脸颊一侧，其中传输声音单元设置有发声模块110、麦克风111、电池；发声模块110采用骨传导喇叭发声，可选择也可以为普通喇叭。电池安装在电池仓108内部，可以活动拆卸拿出电池仓108。发声模块110、麦克风111、电池与主板电路单元107均电性连接。麦克风111设置有一组或者多组，安装在头盔主体101靠近脸颊一侧附近。还包括滤波模块，电性连接主板电路单元107，可对周围杂波进行滤波处理。

还包括天线109，天线109固定放置在半圆环壳体内，所述半圆环壳体环绕头盔主体1外侧面设置，半圆环壳体能够悬挂阻燃铝箔披肩，保护耳朵及颈部，同时，还可以防止在头盔上存在柱状容易折断的凸起结构，与主板电路单元107电性连接。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。