CN104640466A - 具有内置摄像机的保护性头戴物组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有内置的摄像机的保护性头戴物组件，该摄像机包括设置在其前部的摄像机镜头。摄像机镜头构造成提供相对于保护性头戴物的水平面的向下的定向，使得摄像机捕获靠近使用者脚的成像。在一个示例性实施方案中，保护性头戴物组件供玩滑板的人使用，并且提供除其他外的用于技巧和脚的落点/技术的录制。摄像机镜头可以枢转地安装至保护性头戴物组件的外壳上。

Description

具有内置摄像机的保护性头戴物组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月18日提交的美国临时申请第61/702739号的权益，通过引用将其并入。

发明领域

本发明涉及保护性头戴物，并且更具体地，涉及具有集成视频摄像机的保护性头戴物。

发明背景

在各种另类运动(alternative sport)，如滑板、滑雪和攀岩中常常使用头戴物。通常，头盔包括通常由塑料制成的硬外壳，以及通常由泡沫或垫料制成的缓冲内层。这种头盔制作为能承受预期水平的冲击，但足够轻以不限制特定活动的运动。

在参与活动时，这样的运动的参加者喜欢录制视频。通常，另一个人将不得不到现场录制参加者。虽然这种类型的视频录制可能是优选的，在另类体育活动中也存在很难或不方便录制的情况。例如，在某些活动中，如滑雪或攀岩，在整个运动期间，使录制视频的人能够连续地跟随参加者可能是困难的。此外，某些参加者可能更喜欢以自己的视角，而不是以另一个人的视角进行视频录制。然而，由于某些活动的性质，如果可能，对于参加者手拿摄像机而同时参加该项活动，这可能是不可行的。因此，对于参与活动的个人需要一种方式来视频录制，而不必拿着录制设备。

为了满足这一需要，在现有技术中安装在头盔上的摄像机已为人熟知。通常，摄像机与头盔分开，并且通过特殊的安装件或连接器附接到头盔的外壳。但是，这种方法往往显著增加头盔的整体重量，或产生可能引起不平衡感的重量的不均匀分布。在另类运动中，如滑板，佩戴重的或不均衡的加重头盔的参加者会被阻碍完成技巧和需要绝对平衡的特定腾挪。

此外，安装到头盔摄像机向外突出，而且可能阻碍参加者。通常，对于需要参加者高速行进的运动，突出的摄像机可引起风的阻力，在参加者的头部产生阻力和应力。突出的摄像头也可能是危险的，因为在活动期间，摄像机可能被缠住或与其它东西接触的可能性更大。此外，如果摄像机从头盔向外突出，昂贵的摄像机设备更可能被损坏。

此外，摄像机的布置可能会产生不希望的视角。当摄像机安装在头盔的顶部时，视角可能指向太远的距离。换言之，参加者在其视平线的视角可能与视平线数英寸上方的视角实质不同。

此外，对于一些另类运动，具有固定视场的摄像机可能不是期望的。在单一的另类运动中，也存在明显不同的活动的很多小类。例如，滑板有许多变化，例如下坡长板、自由式、街道、和垂直壁(“垂直”)滑板。滑板的每个子类别需要不同的录制的视野。例如，下坡长板，其中玩滑板的人高速滑下陡坡时，几乎平行于头盔水平面的视场需要看到远方。与此相反，垂直壁滑板，其中玩滑板的人骑在半管坡道上，几乎垂直于头盔水平面的视野需要看到参加者脚下方的坡道。

此外，对于街道或自由式滑板，其中玩滑板的人在户外或“街头”的环境中滑行，根据玩滑板的人正在录制的技巧的类型，需要多个角度。街道或自由式滑板往往是基于环境中的障碍的一系列招数的不固定的即兴表演。因此，需要具有内置摄像机的头戴物以提供多个视角，以及在滑板运动期间允许使用者快速地改变摄像机的视角。

因此应当理解，存在需要具有内置摄像头的头戴物以提供多个视角，特别是相对于头戴物的水平面的向下方位的视角。

发明内容

简言之，并概括地，本发明提供了一种具有内置摄像机的保护性头戴物组件。更具体地，摄像机镜头布置在该头戴物的前部，使能够提供相对于该头戴物的水平面的向下的定向，使得摄像头能够捕捉靠近穿戴者的脚的成像。在一个示例性实施方案中，头戴物适于供玩滑板的人使用，并且提供了除其他之外的用于技巧和脚的落点/技术的录制。

更具体地，通过实例，而不是限制，该头戴物包括由耐冲击材料如ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)塑料形成的硬外壳，以及由垫料，诸如EPS(发泡聚苯乙烯)泡沫塑料形成的内缓冲壳。摄像机镜头附接到外壳的内表面，并延伸通过由该外壳界定的孔。摄像机镜头电联接录制设备。

在示例性的实施方案的一个详细的方面中，该头戴物包括沿着头戴物的侧面的至少两个按钮，以使穿戴者能够操作摄像机。更具体地，按钮包括“电源”按钮，其接通或关闭设备，和一个“拍摄”按钮，其启动以及停止视频录制。按钮大约是直径10毫米，并且水平地间隔开至少10毫米。按钮包括硅胶模并且在外壳上方突出至少5毫米。

在一个示例性实施方案的另一个详细方面中，指示灯在头戴物的前部沿着头戴物的底部边缘定位。当摄像机通电时，指示灯被不间断地点亮，在拍摄时不断闪烁，并且当摄像机关闭时，指示灯不点亮。

在一个示例性实施方案的另一个详细的方面中，该头戴物包括发送机/接收机，诸如USB端口和电缆，其把所录制的视频发送到计算机或显示单元。

为概括本发明和取得的优于现有技术的优点，已经在本文中描述了本发明的某些优点。当然，应当理解，未必是所有这些优点都可以根据本发明任何特定的实施方案实现。因此，例如，本领域的技术人员将认识到，可以以取得或优化如本文教导的一个优点或一组优点的方式，而不必取得如本文可能教导的或建议的其他优点，实施或实现本发明。

所有这些实施方案都旨在处于本文公开的本发明的范围内。根据参考附图的下面优选实施方案的描述，对于本领域技术人员，这些实施方案和本发明的其它实施方案将变得明显，本发明并不限于所公开的任何特定优选实施方案。

附图的简要说明

参考以下附图，仅通过实例的方式，现在将描述本发明的实施方案，其中：

图1是根据本发明的具有内置的摄像机的保护性头戴物组件的侧面透视图。

图2是图1中的保护性头戴物的透视图，描绘了佩戴在使用者头上的头戴物。

图3是图1的保护性头戴物组件的分解图，描绘了本发明的分离的内缓冲壳和外壳。

图4是图1的保护性头戴物组件的一个简化框图。

图5是根据本发明的具有内置的摄像机的保护性头戴物组件的第二实施方案的右侧透视图，描绘了具有可枢转地安装的摄像机镜头的头戴物。

图6是图5的保护性头戴物组件的左侧透视图。

图7a是图5的保护性头戴物组件的底部透视图。

图7b是从图7a截取的特写图。

图8a至图d是图5的保护性头戴物组件的前透视图，描绘了在其定向范围内以各种方位枢转的摄像机镜头。

图9是根据本发明的保护性头戴物组件第三实施方案的前透视图，描绘了头盔和具有可枢转地安装的摄像机镜头的可拆卸护目镜。

图10是图9中的保护性头戴物组件的透视图，描绘了护目镜的仰视图。

图11是图9中的保护性头戴物组件的右侧透视图。

图12是图9中的保护性头戴物组件的左侧透视图。

图13是图9中的保护性头戴物组件的俯视的，局部分解图，描绘了从头盔拆卸的护目镜。

具体实施方式的详细描述

现在参照附图，并且尤其参照图1，其示出了具有设置在头戴物前部的集成的，内置的视频摄像机102的保护性头戴物组件(即，头盔100)。视频摄像机102近似地位于头戴物的前部的中心。如在图2中最佳地可见，摄像机构造成具有相对于关联到穿戴者的视平线(eye level)的水平面的指向向下定向的视场，当穿戴时，它可以使摄像机捕获靠近穿戴者脚的成像。

摄像机镜头102附接到外部壳体112的内表面，并被定向延伸穿过由外部壳体界定的孔。指示灯104布置在头盔100的前部，邻近于视频摄像机102。指示灯104沿着头盔的前部的弧形边缘的底部定位，当使用者佩戴时，指示灯104在使用者的周边视野中是可见的。在一个示例性实施方案中，头盔100适于由玩滑板的人使用，并具有由耐冲击的材料，例如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)塑料制成的硬外壳。

继续参照图1，头盔100具有位于头盔侧面的，以至少10毫米距离间隔开布置的电源按钮108和拍摄按钮106。当头盔被佩戴时，电源按钮108和拍摄按钮沿头盔的下侧边缘，定位在使用者的太阳穴的一侧上。

现在参考图2，摄像机具有相对于的水平面的向下指向的视野使得摄像机捕获靠近穿戴者的脚的成像。在该示例性实施方案中，视野具有为20度的固定角度(θ)向下的定向，当被佩戴时，其是从关联到穿戴者的视平线的平面(H)至平分每一设计规范的摄像机的视野的轴(A_视场角)来测量的。在不同的实施方案中，角度(θ)的范围可在10至90度之间变动。

现在参考图3，头盔包括硬外壳112和缓冲内层110。在一个示例性实施方案中，外壳112是由耐冲击的材料如模制的ABS塑料制成，并且内层110由填充材料，例如EPS泡沫制成。在一个示例性实施方案的详细方面中，内层110具有用于待固定电线、组件、和电路板的模制的槽。

另外，电源和拍摄按钮122位于外壳112的侧面上并且通过连接线电联接到电路板组件120。在一个示例性实施方案中，电源和拍摄按钮122由直径大约为10毫米和高度大约为5毫米的模制的硅胶制成。电源按钮122包括在按钮的中心的用于触觉识别的突出部。指示灯116附接到外部壳体112的底部脊，并且当被佩戴时在前部定位并且靠近前额。视频摄像机118在外壳112的表面上位于前部，在指示灯116上方。指示灯116和摄像机118通过连接线都电联接到电路板组件120。头盔具有内置的通用串行总线(USB)端口140，其电联接到电路板组件120，通过外部USB电缆把电影片段(film footage)传输到计算机。电池124电联接到电路板组件120并且为所有电气元件供电。

现在参照图3，示出了电路板组件142，其包括处理器126、存储器组件128，以及电池130。在一个示例性实施方案中，存储器组件128含有用于数小时视频录制的足够的存储器。在另一个示例性实施方案中，存储器组件可以替换和升级以增加录制容量。在又一个示例性实施方案中，存储器组件使用紧凑型闪存卡或常用于数字摄像机或摄录像机设备的安全数字(SD)存储卡。

在一个示例性实施方案的详细方面中，电池130提供足够的电力以用于数小时的视频录制。在一个示例性实施方案的另一个详细方面中，电池130是可再充电的，并且通过USB端口132充电。

再次参考图3，电源按钮134和拍摄按钮136电联接到电路板组件142的处理器126。指示灯138和视频摄像机140通过电路板组件142连接到电源134和拍摄按钮136。在一个示例性实施方案中，通过按下电源按钮，指令由处理器126发送以打开摄像机140，并设置指示灯138至不间断光模式。当使用者关闭头盔，指令由处理器126发送以关闭指示灯138和摄像机140。而头盔被接通时，拍摄按钮136促使摄像机140开始录制，并同时设置指示灯138为连续的闪烁模式。当拍摄按钮随后再次被按下时，摄像机140被促使停止录制，并且指示灯被设置回到不间断光模式。

在一个示例性实施方案的详细方面中，电路板包含存储器128，其联接到处理器126，使得其是可编程的以为使用者提供可定制的录制功能，包括采取静止拍摄、改变帧速率、以标准清晰度或高清晰度录制以及图像稳定功能。在又一个方面中，头盔能够录制元数据，包括日期、时间、及录制的持续时间。

再参考图3，USB端口132是电联接的，并且从电路板组件142分离地间隔开。通过外部USB电缆，USB端口132允许使用者把录制的视频传输到计算机或媒体播放器。在一个示例性实施方案中，USB端口也对电池130充电。

现在参照图5至图7b，保护性头戴物组件(头盔)200示出为具有集成的，内置的摄像机，摄像机具有设置在头盔前部的摄像机镜头202。摄像机镜头202近似地位于头盔的前部的中心。更具体地，摄像机枢转地安装使得摄像机的视野可以是可调整定向的，以包括当被佩戴时具有相对于关联到穿戴者视平线的水平面的指向向下定向的视野。头盔200包含类似于上面讨论的特征。例如，按钮沿着头盔的侧面设置以操作摄像机功能，并且电路和存储器设置在头盔的范围内。

如在图8a至图8d中最佳地可见，摄像机镜头从0到90°定向(角度(θ))。摄像机安装成绕旋转轴(Ar)枢转。在图8a中，摄像机镜头以0度的角度(θ)定向。在图8b中，摄像机镜头以30度的角度(θ)定向。在图8c中，摄像机镜头以60度的角度(θ)被定向。在图8a中，摄像机镜头以90度的角度(θ)被定向。

头盔200包括硬外壳212和缓冲内层210。外壳在前部界定开口206，摄像机视野延伸通过该开口206。内层和外壳包括切口凹槽208，其使得摄像机通过其运动范围枢转。此外，该切口凹槽为使用者提供了手动调节摄像头镜头的定向的方便入口。USB端口222和指示灯处于在前部的头盔的底部边缘。在佩戴时，指示灯为穿戴者提供了方便地确认摄像机是否正在录制。

在该示例性实施方案中，摄像机镜头的枢转安装件靠近切口凹部208和外壳的开口206被捕获在外壳212和内壳210之间。摄像机镜头202相对于外壳凹进，这保护了摄像机镜头并且促进头盔的安全特性。

因此，穿戴者可以把摄像机的视野调整至所需要的视野。例如，穿戴者可能希望以90°定位摄像机以捕获使用者的步法或特定特技。而对于其他的特技，穿戴者可能希望以0°定位摄像机以捕捉在其接近时的障碍物的图像。

现在参考图9至图13，保护性头戴物，即，可拆卸的护目镜304具有摄像机镜头306，其设置在护目镜的前部，被附接到头盔302(护目镜式头盔组合300)。摄像机镜头306近似地位于头盔的前部的中心。更具体地，摄像机枢转地安装使得摄像机的视野可以被可调整的定向，以包括被佩戴时具有相对于关联到穿戴者的视平线的水平面的指向向下定向的视野。

如在图10中最佳地可见，护目镜304包括外壳308，其具有前部并且在其前部靠近外壳的底部边缘中界定了开口。护目镜界定用于固定摄像机组件的电路板的(例如，图4)内部空腔。内部空腔可通过外壳的可移动的板310进入。摄像机组件包括多个电气元件，包括处理器、存储器、电池、和USB端口。在该示例性实施方案中，可移动的板沿着护目镜的底壁设置。护目镜还包括当佩戴时在使用者视野内设置在护目镜底部的指示灯316。当摄像机组件活跃地录制时，该灯点亮。

摄像机镜头306安装成绕旋转轴(Ar)枢转。因此，穿戴者可以把摄像机的视野调整至所需要的视野。例如，穿戴者可能希望在90°定位摄像机以捕获使用者的步法或特定特技。而对于其他的特技，穿戴者可能希望在0°定位摄像机以捕捉当其靠近时的障碍物的图像。护目镜界定了切口凹槽，其使摄像机通过其运动范围枢转。此外，该切口凹槽为使用者提供了调节摄像机镜头的定向的方便入口。在其他实施方案中，摄像机镜头可以固定在规定的方向，包括如上面所讨论(例如，图1)的向下的定向。

现在参考图11，护目镜304包括位于其侧面的电源按钮312和拍摄按钮314。电源按钮和拍摄按钮在沿头盔下部的侧边缘定位在使用者的太阳穴的一侧。在一个示例性实施方案中，电源和拍摄按钮包括直径约为10毫米和高度约为5毫米的模制的硅胶。电源按钮包括位于按钮中心的用于触觉识别的突出部。

现在参考图13，护目镜304构造成可拆卸地附接到头盔302。在该示例性实施方案中，护目镜包括突起320，其以卡扣配合的方式联接到头盔。在其他实施方案中，可以使用其它方法将护目镜附接至头盔。

应当理解，根据前述本发明提供了一种具有内置摄像机的保护性头戴物组件。摄像机可以以相对于水平面的向下的定向来设置。集成的摄像机允许无干涉的录制，而没有附接的外部摄像机的重量和不平衡。此外，可将摄像机枢转地安装以包括用于允许录制靠近使用者的脚的向下的定向。

参考示例性实施方案，虽然本发明已详细地被公开，本领域的技术人员应理解，可以提供各种其它的实施方案，而不脱离本发明的范围。因此，本发明仅由下面提出的权利要求界定。

Claims (19)

1.一种保护性头戴物组件，包括：

外壳，其具有前部并且在其所述前部界定开口，所述开口靠近所述外壳的底部边缘，靠近所述前部设置；以及

摄像机组件，其具有摄像机镜头，所述摄像机镜头靠近所述外壳的所述开口安装，以提供相对于所述开口在向下定向上的向外投射的视野。

2.如权利要求1所述的保护性头戴物组件，还包括指示灯，所述指示灯邻近于所述前部的底部边缘设置，使得所述指示灯处于使用者的视野内。

3.如权利要求2所述的保护性头戴物组件，还包括电路板组件，所述电路板组件设置在所述外壳内，并且与所述摄像机和所述指示灯间隔开且电联接至所述摄像机和所述指示灯。

4.如权利要求1所述的保护性头戴物组件，其中，所述摄像机镜头附接至所述外壳的内表面。

5.如权利要求1所述的保护性头戴物组件，其中，按钮沿所述头戴物的侧边设置，以用于操作所述摄像机组件。

6.如权利要求1所述的保护性头戴物组件，其中，所述电路板包括多个电气元件，包括处理器、存储器、电池、和USB端口。

7.如权利要求1所述的保护性头戴物组件，其中，所述摄像机镜头枢转地安装以提供可调节的定向。

8.如权利要求7所述的保护性头戴物组件，其中，所述摄像机相对于水平面可以从0°到90°可调节地向下定向。

9.一种保护性头戴物组件，包括：

外壳，其具有前部并在其所述前部界定开口，所述开口靠近所述前部设置；以及

摄像机组件，其具有摄像机镜头，所述摄像机镜头关于所述外壳的所述开口安装以围绕旋转轴枢转。

10.如权利要求9所述的保护性头戴物组件，其中，所述摄像机相对于水平面能够从0°到90°可调节地向下定向。

11.如权利要求9所述的保护性头戴物组件，其中，按钮沿所述头戴物的侧边设置，以用于操作所述摄像机组件。

12.如权利要求9所述的保护性头戴物组件，包括护目镜，所述护目镜包括所述外壳和所述摄像机组件。

13.如权利要求9所述的保护性头戴物组件，还包括指示灯，所述指示灯邻近于所述前部的底部边缘设置，使得所述指示灯在使用者的视野内。

14.如权利要求13所述的保护性头戴物组件，还包括电路板组件，所述电路板组件设置在所述外壳限定的空腔内，并且与所述摄像机和所述指示灯间隔开且电联接到所述摄像机和所述指示灯。

15.一种保护性头戴物组件，包括：

外壳，其具有前部并在其所述前部界定开口，所述开口靠近所述前部设置；以及

摄像机组件，其具有摄像机镜头，所述摄像机镜头关于所述外壳的所述开口安装以围绕旋转轴枢转；

指示灯，其靠近所述前部的底部边缘设置，使得所述指示灯在使用者的视野内，当所述摄像机组件在使用中时所述指示灯点亮；以及

操作按钮，其沿所述外壳的外侧设置，用于操作所述摄像机组件。

16.如权利要求15所述的保护性头戴物组件，包括护目镜，所述护目镜包括所述外壳和所述摄像机组件。

17.如权利要求15所述的保护性头戴物组件，其中，所述摄像机相对于水平面能够从0°到90°围绕所述旋转轴可调整地向下定向。

18.如权利要求15所述的保护性头戴物组件，包括头盔，所述头盔包括所述外壳和所述摄像机组件。

19.如权利要求15所述的保护性头戴物组件，其中，所述摄像机镜头枢转地安装，使得可手动调整所述摄像机镜头的定向。