CN111494829A - Ar消防面罩及使用其的ar消防辅助显示*** - Google Patents

Ar消防面罩及使用其的ar消防辅助显示*** Download PDF

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安晨淼
庄川
袁轶
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    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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Abstract

本发明公开了一种AR消防面罩，包括罩体、透明眼窗及AR显示装置；所述AR显示装置设置于罩体内壁，所述AR显示装置位于透明眼窗处。本发明还公开了使用上述AR消防面罩的AR消防辅助显示***。本发明中的AR消防面罩及使用该AR消防面罩的AR消防辅助显示***，能够及时将事故现场的信息传输给指挥中心，有助于指挥官实时了解事故现场的情况，快速、准确地制定救援计划，统筹指挥消防员，快速传达指挥命令，保证救援效率。同时，使指挥信息更直观的显示给消防员，便于消防员理解及执行。

Description

AR消防面罩及使用其的AR消防辅助显示***
技术领域
本发明涉及消防技术领域，尤其涉及一种AR消防面罩及使用该AR消防面罩的AR消防辅助显示***。
背景技术
火灾、自然灾害、安全生产事故特别是危化品、核泄漏事故等，由于其事发突然、影响巨大往往给社会公众带来重大的财产损失和人员伤亡。发生安全事故时，需要消防员到场进行处理。为切实保护消防员的人身安全，消防员需要佩戴消防面罩。现有的消防面罩主要对消防员的呼吸器官，眼睛及面部皮肤提供有效防护，并且具有氧气报警提示功能。但是，由于消防面罩功能的局限性，导致在事故现场环境复杂，噪音大的情况下，指挥人员发出的应急转移和撤退的指令以及火场中的环境信息无法实时通报给消防员，难以有效保证消防员的人身安全。
发明内容
为解决现有技术中，消防面罩存在的功能局限性导致的难以保证消防员人身安全的技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明中的AR消防面罩，包括罩体、透明眼窗及AR显示装置；所述AR显示装置设置于罩体内壁，所述AR显示装置位于透明眼窗处。
进一步地，所述AR显示装置包括AR显示模组、控制器、无线通信模块及信息采集装置；所述控制器与所述AR显示模组、无线通信模块及信息采集装置连接；
所述信息采集装置用于采集事故现场的信息；
所述控制器控制无线通信模块将信息采集装置采集的事故现场信息传输至指挥中心服务器，并将通过无线通信模块接收的指挥信息显示在AR显示模组上；
所述AR显示模组用于显示指挥中心服务器传输的指挥信息；
所述无线通信模块用于实现控制器及指挥中心服务器之间的数据传输。
进一步地，所述无线通信模块为蓝牙通信模块或Wi-Fi通信模块。
进一步地，所述信息采集装置为摄像头、风速传感器、湿度传感器、气压传感器、噪声传感器、气体传感器中的一种或多种。
进一步地，所述AR显示模组包括依次设置的微显示器、透镜及斜镜片；所述微显示器展示的虚拟图像经由透镜出射至斜镜片，经斜镜片反射至人眼。
进一步地，所述透镜包括正透镜及负弯月透镜；所述正透镜设置于近斜镜片侧，所述负弯月透镜设置于近微显示器侧，所述负弯月透镜的凹面位于近微显示器侧。
本发明还公开了使用上述AR消防面罩的AR消防辅助显示***，包括单兵网关终端、指挥中心服务器及AR消防面罩；所述AR消防面罩通过单兵网关终端与指挥中心服务器连接；
所述AR消防面罩用于采集事故现场的信息及显示指挥中心服务器传输的指挥信息；
所述单兵网关终端用于将AR消防面罩采集的事故现场的信息传输至指挥中心服务器以及将指挥中心服务器的指挥信息传输至AR消防面罩；
所述指挥中心服务器用于接收单兵网关终端传输的信息以及向单兵网关终端发送指挥信息。
进一步地，所述单兵网关终端包括处理器、无线通信单元及公网通信模块；所述处理器与无线通信单元及公网通信模块连接。
进一步地，所述单兵网关终端与AR消防面罩无线连接，单兵网关终端与指挥中心服务器通过4G公网通信连接。
本发明中的AR消防面罩及使用该AR消防面罩的AR消防辅助显示***，能够及时将事故现场的信息传输给指挥中心，有助于指挥官实时了解事故现场的情况，快速、准确地制定救援计划，统筹指挥消防员，快速传达指挥命令，保证救援效率。同时，使指挥信息更直观的显示给消防员，便于消防员理解及执行。
附图说明
图1是本发明中消防面罩的结构示意图；
图2是本发明中AR显示装置的结构示意图；
图3是本发明中AR显示模组的光路图；
图4是本发明中单兵网关终端的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～4所示，本发明的AR消防面罩，包括罩体1、透明眼窗2及AR显示装置3；所述AR显示装置3设置于罩体1内壁，所述AR显示装置3位于透明眼窗2处。
其中AR显示装置3包括AR显示模组5、控制器4、无线通信模块6及信息采集装置；所述控制器4与所述AR显示模组5、无线通信模块6及信息采集装置7连接，AR显示装置3的结构示意图见图2；其中所述信息采集装置7用于采集事故现场的信息；所述控制器4控制无线通信模块6将信息采集装置7采集的事故现场信息传输至指挥中心服务器，并将通过无线通信模块6接收的指挥信息显示在AR显示模组5上；所述AR显示模组5用于显示指挥中心服务器传输的指挥信息；所述无线通信模块6用于实现控制器4及指挥中心服务器之间的数据传输。优选的，控制器4采用包含ARM32位Cortex-M4内核的MCU处理器，主频可高达180Mhz，最高可支持2MB片内Flash存储器，可最大驱动1024x768分辨率的显示屏，具有2路12位DA转换器和3路12位AD转换器，支持17个独立计时器，可支持3路I2C接口，4路UART接口，6路SPI接口，2路CAN接口。该控制器4可以实现数据处理及存储；AR显示模组5要能达到视角大于15°，单目，优选为同轴平面镜反射See-Through成像模组，镜片厚度小于2mm，屏幕分辨率8000*480以上，透过率50％以上，亮度1000nits以上，重量小于50克，驱动板输出RGB接口；无线通信模块6为蓝牙通信模块或Wi-Fi通信模块；蓝牙通信模块为蓝牙4.1+HS以上。信息采集装置7为摄像头、风速传感器、湿度传感器、气压传感器、噪声传感器、气体传感器中的一种或多种；优选的，风速传感器的型号为……；湿度传感器的型号为……；气压传感器的型号为……；噪声传感器的型号为……；气体传感器的型号为……；(请补充型号)利用信息采集装置7可以采集风速、风向、温度、湿度、气压、PM2.5、环境噪声等气象参数以及危险气体、毒化物质、射线的泄露水平等，对危险气体的泄露点和扩散趋势分析、预警提供基础数据，为抢险救援的科学决策提供数据支持。
AR显示模组5包括依次设置的微显示器8、透镜及斜镜片11；所述微显示器8展示的虚拟图像经由透镜出射至斜镜片11，经斜镜片11反射至人眼。微显示器8优选为LCOS微显示器8。所述透镜包括正透镜10及负弯月透镜9；所述正透镜10设置于近斜镜片11侧，所述负弯月透镜9设置于近微显示器8侧，所述负弯月透镜9的凹面位于近微显示器8侧。AR显示模组5的光路图见图3。其中E处为人眼处。使用正透镜10及负弯月透镜9，可以给消防员提供更好的沉浸感，同时不会影响正常视物。
本发明还公开了使用上述AR消防面罩的AR消防辅助显示***，包括单兵网关终端、指挥中心服务器及AR消防面罩；所述AR消防面罩通过单兵网关终端与指挥中心服务器连接；
所述AR消防面罩用于采集事故现场的信息及显示指挥中心服务器传输的指挥信息；
所述单兵网关终端用于将AR消防面罩采集的事故现场的信息传输至指挥中心服务器以及将指挥中心服务器的指挥信息传输至AR消防面罩；
所述指挥中心服务器用于接收单兵网关终端传输的信息以及向单兵网关终端发送指挥信息。
所述单兵网关终端包括处理器13、无线通信单元12及公网通信模块14；所述处理器13与无线通信单元12及公网通信模块14连接。其结构见图4。
所述单兵网关终端与AR消防面罩无线连接，单兵网关终端与指挥中心服务器通过4G公网通信连接。无线通信单元12为蓝牙通信单元或者Wi-Fi通信单元。所述处理器13为STM32系列处理器。
本发明的AR消防面罩，在透明眼窗处设置了AR显示装置3，能够及时将事故现场的信息传输给指挥中心，有助于指挥官实时了解事故现场的情况，快速、准确地制定救援计划，统筹指挥消防员，快速传达指挥命令，保证救援效率。同时，使指挥信息更直观的显示给消防员，便于消防员理解及执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.AR消防面罩，其特征在于，包括罩体、透明眼窗及AR显示装置；所述AR显示装置设置于罩体内壁，所述AR显示装置位于透明眼窗处。
2.根据权利要求1所述的AR消防面罩，其特征在于，所述AR显示装置包括AR显示模组、控制器、无线通信模块及信息采集装置；所述控制器与所述AR显示模组、无线通信模块及信息采集装置连接；
所述信息采集装置用于采集事故现场的信息；
所述控制器控制无线通信模块将信息采集装置采集的事故现场信息传输至指挥中心服务器，并将通过无线通信模块接收的指挥信息显示在AR显示模组上；
所述AR显示模组用于显示指挥中心服务器传输的指挥信息；
所述无线通信模块用于实现控制器及指挥中心服务器之间的数据传输。
3.根据权利要求2所述的AR消防面罩，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙通信模块或Wi-Fi通信模块。
4.根据权利要求2所述的AR消防面罩，其特征在于，所述信息采集装置为摄像头、风速传感器、湿度传感器、气压传感器、噪声传感器及气体传感器中的一个或多个。
5.根据权利要求4所述的AR消防面罩，其特征在于，所述AR显示模组包括依次设置的微显示器、透镜及斜镜片；所述微显示器展示的虚拟图像经由透镜出射至斜镜片，经斜镜片反射至人眼。
6.根据权利要求5所述的AR消防面罩，其特征在于，所述透镜包括正透镜及负弯月透镜；所述正透镜设置于近斜镜片侧，所述负弯月透镜设置于近微显示器侧，所述负弯月透镜的凹面位于近微显示器侧。
7.AR消防辅助显示***，其特征在于，包括单兵网关终端、指挥中心服务器及如权利要求1～6任一项所述的AR消防面罩；所述AR消防面罩通过单兵网关终端与指挥中心服务器连接；
所述AR消防面罩用于采集事故现场的信息及显示指挥中心服务器传输的指挥信息；
所述单兵网关终端用于将AR消防面罩采集的事故现场的信息传输至指挥中心服务器以及将指挥中心服务器的指挥信息传输至AR消防面罩；
所述指挥中心服务器用于接收单兵网关终端传输的信息以及向单兵网关终端发送指挥信息。
8.根据权利要求6所述的AR消防辅助显示***，其特征在于，所述单兵网关终端包括处理器、无线通信单元及公网通信模块；所述处理器与无线通信单元及公网通信模块连接。
9.根据权利要求7所述的AR消防辅助显示***，其特征在于，所述单兵网关终端与AR消防面罩无线连接，单兵网关终端与指挥中心服务器通过4G公网通信连接。
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