CN112998341A - 一种自适应充气头盔及其制造方法 - Google Patents
一种自适应充气头盔及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112998341A CN112998341A CN202110171064.8A CN202110171064A CN112998341A CN 112998341 A CN112998341 A CN 112998341A CN 202110171064 A CN202110171064 A CN 202110171064A CN 112998341 A CN112998341 A CN 112998341A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- helmet
- pressure
- inflatable
- switch
- adaptive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A42—HEADWEAR
- A42B—HATS; HEAD COVERINGS
- A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
- A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
- A42B3/0406—Accessories for helmets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A42—HEADWEAR
- A42B—HATS; HEAD COVERINGS
- A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
- A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
- A42B3/0406—Accessories for helmets
- A42B3/0433—Detecting, signalling or lighting devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A42—HEADWEAR
- A42B—HATS; HEAD COVERINGS
- A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
- A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
- A42B3/0406—Accessories for helmets
- A42B3/0486—Airbags
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A42—HEADWEAR
- A42B—HATS; HEAD COVERINGS
- A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
- A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
- A42B3/06—Impact-absorbing shells, e.g. of crash helmets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Helmets And Other Head Coverings (AREA)
Abstract
本发明提供一种自适应充气头盔及其制造方法,头盔包括:头盔主体,所述头盔主体从外到内依次包括:壳体、充气层和弹性层;充气层设有用于控制充气层充气或放气的控制模块;充气层与弹性层之间均匀设有一个或多个用于检测头盔的内部压力的第一压力传感器,所述第一压力传感器与控制模块连接,其中,头盔的内部压力为第一压力传感器到所述弹性层的方向上的压力;本发明中的自适应充气头盔,通过在头盔的充气层和弹性层之间均匀设置一个或多个用于检测头盔的内部压力的第一压力传感器,并将第一压力传感器与控制模块连接,通过控制模块控制充气层进行充气或放气,实现对头盔大小的自适应调整,调整较精确,给佩戴者带来较好的体验感。
Description
技术领域
本发明涉及体育防护装置领域,尤其涉及一种自适应充气头盔及其制造方法。
背景技术
在体育训练过程中,头盔起着至关重要的作用,由于每个人的头部的大小不同,目前通常以生产不同型号或大小的头盔的方式,解决每个人头部大小不同的问题,但是,挑选不同型号的头盔的过程较为不便,且现有头盔无法较好地根据头部的大小或内外部的压力进行自适应调整,给佩戴者带来较差的体验,其次,在训练或者比赛过程中,无法较好地对佩戴者的状态,如心率、温度等进行较好地监测,不便于对佩戴者进行抗击打训练,再有,目前通常采用人工的方式进行裁判与计分,然而,采用人工的方式往往会产生判断误差,导致训练或比赛结果出现偏差。
发明内容
本发明提供一种自适应充气头盔及其制造方法,以解决现有技术中的头盔无法较好地根据头部的大小或内外部的压力进行自适应调整,给佩戴者带来较差的体验感的问题。
本发明提供的自适应充气头盔,包括:
头盔主体,所述头盔主体从外到内依次包括:壳体、充气层和弹性层;
所述充气层设有用于控制充气层充气或放气的控制模块;
所述充气层与所述弹性层之间均匀设有一个或多个用于检测头盔的内部压力的第一压力传感器,所述第一压力传感器与所述控制模块连接,其中,头盔的内部压力为第一压力传感器到所述弹性层的方向上的压力。
可选的,所述壳体和所述充气层之间均匀设有一个或多个用于检测头盔的外部压力的第二压力传感器,所述第二压力传感器与所述控制模块连接,其中,头盔的外部压力为所述第二压力传感器到所述壳体的方向上的压力。
可选的,所述第一压力传感器和第二压力传感器呈错位设置。
可选的,所述充气层包括:一个或多个气囊,多个所述气囊沿所述壳体的延伸方向均匀设置,所述气囊与所述第一压力传感器或第二压力传感器相对应,相邻所述气囊所对应的压力传感器不同。
可选的,所述控制模块包括:充气开关、放气开关和用于根据压力信号控制充气开关或放气开关进行开启或闭合的处理单元,每个气囊均设有对应的充气开关和放气开关,所述充气开关与充气泵连接;
当所述第一压力传感器传输的第一压力信号大于预设的第一阈值范围时,则控制与所述第一压力传感器相对应的气囊的放气开关开启,对对应的气囊进行自适应放气,减少头部压力;
当所述第一压力传感器传输的第一压力信号小于预设的第一阈值范围时,则控制与所述第一压力传感器相对应的气囊的充气开关开启,对对应的气囊进行自适应充气,增大头部与头盔的贴合程度。
可选的,所述控制模块包括:充气开关、放气开关和用于根据压力信号控制充气开关或放气开关进行开启或闭合的处理单元,每个气囊均设有对应的充气开关和放气开关,所述充气开关与充气泵连接;
当第二压力传感器传输的第二压力信号大于预设的第二阈值范围时,则控制与所述第二压力传感器相对应的气囊的充气开关开启,对对应的气囊进行自适应充气,保护头部;
当第二压力传感器传输的第二压力信号小于所述第二阈值范围时,则控制与所述第二压力传感器相对应的气囊的放气开关开启,对对应的气囊进行自适应放气,避免对头部造成挤压。
可选的,同一个气囊的所述充气开关和所述放气开关共用同一个充气口进行充气或放气,所述充气口位于所述气囊。
可选的,所述弹性层远离充气层的一面设有一个或多个用于检测佩戴者心率的心率传感器,所述心率传感器与所述控制模块连接;
所述弹性层远离所述充气层的一面沿所述弹性层的延伸方向依次包括:第一检测区、中间检测区和第二检测区,所述心率传感器位于所述第一检测区和/或第二检测区,使得心率传感器的位置与佩戴者的耳朵的位置相匹配。
可选的,还包括:警示模块,所述警示模块的输入端与所述控制模块的输出端连接;
所述壳体包括:允许被击打的第一区域和不允许被击打的第二区域,所述第一区域和所述第二区域均匀设有一个或多个用于检测头盔的外部压力的第二压力传感器,所述第二压力传感器位于壳体与充气层之间;
当所述控制模块检测到位于第二击打区域的所述第二压力传感器发出第三压力信号时,则判断所述第三压力信号是否超出预设的第三阈值范围,若所述第三压力信号超于所述第三阈值范围,则控制所述警示模块发出警报。
本发明还提供一种自适应充气头盔的制造方法,包括:
在头盔的弹性层的外侧设置第一初始位置,根据所述第一初始位置和预设的传感器间距,沿头盔的周向均匀设置第一压力传感器,获取第一基础位置;
根据所述第一基础位置和所述传感器间距,沿头盔的径向均匀设置第一压力传感器,完成第一压力传感器的设置;
根据所述第一初始位置,获取第二初始位置,所述第二初始位置位于头盔的壳体的内侧;
根据所述第二初始位置和所述传感器间距,沿头盔的径向均匀设置第二传感器,获取第二基础位置;
根据所述第二基础位置和所述传感器间距,沿头盔的周向均匀设置第二压力传感器,完成第二压力传感器的设置;
将设置完第一压力传感器的弹性层、充气层和设置完第二压力传感器的壳体沿从内到外的方向依次叠加与固定,完成自适应充气头盔的制造。
本发明的有益效果:本发明中的自适应充气头盔,通过在头盔的充气层和弹性层之间均匀设置一个或多个用于检测头盔的内部压力的第一压力传感器,并将第一压力传感器与控制模块连接,通过控制模块控制充气层进行充气或放气,实现对头盔大小的自适应调整,调整较精确,具有较高的舒适度,给佩戴者带来较好的体验感。
附图说明
图1是本发明实施例中自适应充气头盔的结构示意图一;
图2是本发明实施例中自适应充气头盔的结构示意图二;
图3是本发明实施例中自适应充气头盔的气囊的充气或放气的结构示意图;
图4是本发明实施例中自适应充气头盔的结构示意图三;
图5是本发明实施例中自适应充气头盔的自适应调整的流程示意图;
图6是本发明实施例中自适应充气头盔的制造方法的流程示意图。
附图标识:
01 壳体;
02 充气层;
03 弹性层;
04 第一压力传感器;
05 第二压力传感器;
06 气囊;
07 充气开关;
08 放气开关;
09 充气泵
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
发明人发现,在体育训练过程中,头盔起着至关重要的作用,由于每个人的头部的大小不同,目前通常以生产不同型号或大小的头盔的方式,解决每个人头部大小不同的问题,但是,挑选不同型号的头盔的过程较为不便,且现有头盔无法较好地根据头部的大小或内外部的压力进行自适应调整,给佩戴者带来较差的体验,因此,发明人提出一种自适应充气头盔及其制造方法,通过在头盔的充气层02和弹性层03之间均匀设置一个或多个用于检测头盔的内部压力的第一压力传感器04,并将第一压力传感器04与控制模块连接,控制模块根据第一压力传感器04传输的第一压力信号对充气层02进行充气或放气,实现对头盔大小的自适应调整,调整较精确,具有较高的舒适度,给佩戴者带来较好的体验感,同时,在头盔的壳体01和充气层02之间均匀设置一个或多个用于检测头盔的外部压力的第二压力传感器05,并将第二压力传感器05与控制模块连接,控制模块根据第二压力传感器05传输的第二压力信号对充气层02进行充气或放气,实现对头部的较好的保护,成本较低,可实施性较强。
如图1所示,本实施例中的自适应充气头盔,包括:
头盔主体,所述头盔主体从外到内依次包括:壳体01、充气层02和弹性层03;通过设置充气层02,便于对头盔的大小进行自适应调整,通过设置弹性层03,使得对充气层02的调整过程中,弹性层03随着充气层02的放大或缩小进行适应性调整,增强佩戴者或佩戴者的舒适感及体验感;
所述充气层02设有用于控制充气层02充气或放气的控制模块;
所述充气层02与所述弹性层03之间均匀设有一个或多个用于检测头盔的内部压力的第一压力传感器04,所述第一压力传感器04与所述控制模块连接,其中,头盔的内部压力为第一压力传感器04到所述弹性层03的方向上的压力;通过在头盔的充气层02和弹性层03之间均匀设置一个或多个用于检测头盔的内部压力的第一压力传感器04,并将第一压力传感器04与控制模块连接,通过控制模块控制充气层02进行充气或放气,实现对头盔大小的自适应调整,调整较精确,具有较高的舒适度,给佩戴者带来较好的体验感。
在一些实施例中,所述壳体01和所述充气层02之间均匀设有一个或多个用于检测头盔的外部压力的第二压力传感器05,所述第二压力传感器05与所述控制模块连接,其中,头盔的外部压力为所述第二压力传感器05到所述壳体01的方向上的压力;通过在壳体01和充气层02之间均匀设置一个或多个用于检测头盔的外部压力的第二压力传感器05,并将第二压力传感器05与控制模块连接,控制模块根据第二压力传感器05传输的第二压力信号对充气层02进行充气或放气,实现对头部的较好的保护,成本较低,可实施性较强,例如:在训练过程中,当佩戴者的头部外部受到较强击打时,第二压力传感器05将检测到的第二压力信号传输至控制模块,控制模块根据所述第二压力信号进行判断,对充气层02进行充气或放气,对佩戴者的头部进行较好的保护。
在一些实施例中,所述第一压力传感器和第二压力传感器呈错位设置。通过将所述第一压力传感器和第二压力传感器错位设置,能够较好地避免第一压力传感器和第二压力传感器之间采集的压力信号之间的耦合,有效提高第一压力传感器和第二压力传感器采集的压力信号的精确度。
如图2所示,在一些实施例中,所述充气层02包括:一个或多个气囊06,多个所述气囊06沿所述壳体01的延伸方向均匀设置,所述气囊06与所述第一压力传感器或第二压力传感器相对应,相邻所述气囊06所对应的压力传感器不同;每个气囊都有与之对应或关联的压力传感器,且通过第一压力传感器和第二压力传感器错位设置,相邻气囊06所对应的压力传感器不同,例如:一气囊06所对应的压力传感器为第一压力传感器,则其相邻气囊所对应的压力传感器为第二传感器,依次递推;可以理解的,相邻气囊06之间的距离可以根据实际情况进行设置,此处不再赘述;
所述控制模块包括:充气开关07、放气开关08和用于根据压力信号控制充气开关07或放气开关08进行开启或闭合的处理单元,每个气囊06均设有对应的充气开关07和放气开关08,所述充气开关07与充气泵09连接;多个所述充气开关07连接同一充气泵09,即多个所述气囊06共用同一个充气泵09;
当所述第一压力传感器04传输的第一压力信号大于预设的第一阈值范围时,则控制与所述第一压力传感器04相对应的放气开关08开启,对对应的气囊06进行自适应放气,减少头部压力;
当所述第一压力传感器04传输的第一压力信号小于预设的第一阈值范围时,则控制与所述第一压力传感器04相对应的充气开关07开启,对对应的气囊06进行自适应充气,增大头部与头盔的贴合程度;例如:与气囊06相对应的第一压力传感器04将第一压力信号传输至控制模块的处理单元,处理单元根据该第一压力信号,判断所述第一压力信号中的压力值是否大于预设的第一阈值范围,若所述第一压力信号中的压力值大于所述第一阈值范围,则控制与该第一压力传感器04相对应的放气开关08开启,对与所述放气开关08对应的气囊06进行自适应放气,直到处理单元检测到第一压力信号中的压力值在所述第一阈值范围内时,关闭所述放气开关08,完成对头盔的自适应调整,减少头盔内部的压力,提高佩戴者的舒适感;若所述第一压力信号中的压力值小于所述第一阈值范围,则控制与该第一压力传感器04相对应的充气开关07开启,对与所述充气开关07对应的气囊06进行自适应充气,直到处理单元检测到第一压力信号中的压力值在所述第一阈值范围内时,关闭所述充气开关07,完成对头盔的自适应调整,能够对佩戴者的头部进行较好地贴合,避免对头部造成挤压,为佩戴者带来较好的体验感,若所述第一压力信号中的压力值未超出所述第一阈值范围,则保持充气开关07和放气开关08关闭;根据第一压力信号,对对应的气囊06进行适应性地充气或放气,能够针对性地对头盔的大小进行适应性地针对性地调整,提高头盔与头部的贴合程度,可实施性较高;
在一些实施例中,当所述第二压力传感器05传输的第二压力信号大于预设的第二阈值范围时,则控制与所述第二压力传感器05相对应的充气开关07开启,对对应的气囊06进行自适应充气,保护头部;
当所述第二压力传感器05传输的第二压力信号小于所述第二阈值范围时,则控制与所述第二压力传感器05相对应的放气开关08开启,对对应的气囊06进行自适应放气,避免对头部造成挤压;
当所述第二压力传感器05传输的第二压力信号未超出所述第二阈值范围时,则控制与所述第二压力传感器05相对应的充气开关07与放气开关08关闭,例如:与气囊06相对应的第二压力传感器05将第二压力信号传输至控制模块的处理单元,处理单元根据该第二压力信号中的压力值,判断所述第一压力信号中的压力值是否超于预设的第二阈值范围,若所述第二压力信号中的压力值大于所述第二阈值范围,则开启与所述第二压力传感器05相对应的充气开关07,对与所述充气开关07相对应的气囊06进行充气,直到处理单元检测到第二压力信号中的压力值在所述第二阈值范围内时,关闭所述充气开关07,实现对头部的针对性的保护,起到较好的缓冲的作用,若所述第二压力信号中的压力值小于所述第二阈值范围,则开启与所述第二压力传感器05相对应的放气开关08,对与所述放气开关08相对应的气囊06进行放气,直到处理单元检测到第二压力信号中的压力值在所述第二阈值范围内时,关闭所述放气开关08,避免由于外部压强过小对头部造成挤压,若所述第二压力信号未超出所述第二阈值范围,则保持充气开关07和放气开关08关闭;根据第二压力信号,对对应的气囊06进行适应性地充气或放气,能够对头部进行针对性地保护,提高头盔与头部的贴合程度;
如图3所示,在一些实施例中,同一个气囊06的所述充气开关07和所述放气开关08共用同一个充气口进行充气或放气,所述充气口位于所述气囊06,例如:同一气囊06的充气开关07和放气开关08通过同一个充气口对该气囊06进行充气和放气,减少实施的复杂程度,实施较方便,减少气囊06的开口数量;
如图4所示,在一些实施例中,所述弹性层03远离充气层02的一面设有一个或多个用于检测佩戴者心率的心率传感器,所述心率传感器与所述控制模块连接;
所述弹性层03远离所述充气层02的一面沿所述弹性层03的延伸方向依次包括:第一检测区、中间检测区和第二检测区,所述心率传感器位于所述第一检测区和/或第二检测区,使得心率传感器的位置与佩戴者的耳朵的位置相匹配。通过在第一检测区和/或第二检测区设置心率传感器,使得心率传感器与佩戴者的耳朵位置尽可能接近,能够实时检测人体的心率变化,且心率检测精度较高,例如:在训练过程中,通过心率传感器实时检测佩戴者的心率变化,有助于提高训练效率,其中,心率传感器的工作原理为利用人体组织在血管搏动时所造成的透光率的不同来进行心率测量,测量精确度较高,同时,当佩戴者的心率超出预设的心率阈值范围时,则判定佩戴者心率异常,进而控制放气开关08进行放气并进行警示,减少佩戴者的头部压力,避免产生不必要的风险;在一些实施例中,还可以通过心率传感器对佩戴者进行抗击打测试,通过检测佩戴者的心率变化,有利于对佩戴者的抗击打测试以及抗击打能力的训练。
在一些实施例中,还包括:警示模块,所述警示模块的输入端与所述控制模块的输出端连接;
所述壳体01包括:允许被击打的第一区域和不允许被击打的第二区域,所述第一区域和所述第二区域均匀设有一个或多个用于检测头盔的外部压力的第二压力传感器05,所述第二压力传感器05位于壳体01与充气层02之间;其中,第一区域和第二区域可以根据实际情况进行相应设置;
当所述控制模块检测到位于第二击打区域的所述第二压力传感器05发出第三压力信号时,则判断所述第三压力信号是否超出预设的第三阈值范围,若所述第三压力信号超于所述第三阈值范围,则控制所述警示模块发出警报。例如:训练或比赛过程中,所述控制模块检测到位于第二击打区域的所述第二压力传感器05发出第三压力信号时,则判断所述第三压力信号是否超出预设的第三阈值范围,若所述第三压力信号超于所述第三阈值范围,则控制所述警示模块发出警报,能够避免在比赛过程中,击打到不允许被击打的地方,同时,也可以用于提示犯规,实施较方便。
在一些实施例中,还包括:用于根据压力信号进行计分的计分模块,所述计分模块的输入端与所述第二压力传感器05的输出端连接。通过将第二压力传感器05的输出端与所述积分模块的输入端连接,能够较好地根据第二压力传感器05中的第二压力信号,对头盔所受到的外部压力的大小进行自动计分,避免采用人工的方式产生判断或计分误差,提高训练效率;
在一些实施例中,还包括:一个或多个用于检测人体温度的温度传感器,多个所述温度传感器均匀设置于所述弹性层03远离所述充气层02的一侧,所述温度传感器与所述控制模块连接。通过在弹力层远离所述充气层02的一侧设置一个或多个用于检测人体温度的温度传感器,能够对人体的温度进行实时检测,为训练数据提供温度参数的支撑。当温度传感器传输的温度信号超出预设的温度阈值范围时,则开启放气开关08,进行放气,降低温度。
在一些实施例中,还包括:显示模块,所述显示模块的输入端与所述控制模块的输出端连接。通过设置显示模块,能够实时对控制模块中的压力信息、警示信息、温度信息、心率信息等进行相应的显示,便于对佩戴者的相关信息进行识别。
在一些实施例中,所述弹性层03至少包括以下之一:硅胶、海绵和橡胶。
如图5所示,在一些实施例中,自适应充气头盔的自适应调整的步骤包括:
S101:检测头盔的第一压力信号;其中,第一压力信号为第一压力传感器04发出的信号;
S102:判断所述第一压力信号是否超出预设的第一阈值范围,获取第一判断结果;
S103:根据所述第一判断结果,对头盔的充气层02进行充气或放气;例如:与气囊06相对应的第一压力传感器04将第一压力信号传输至控制模块的处理单元,处理单元根据该第一压力信号,判断所述第一压力信号中的压力值是否大于预设的第一阈值范围,若所述第一压力信号中的压力值大于所述第一阈值范围,则控制与该第一压力传感器04相对应的放气开关08开启,对与所述放气开关08对应的气囊06进行自适应放气,直到处理单元检测到第一压力信号中的压力值在所述第一阈值范围内时,关闭所述放气开关08,完成对头盔的自适应调整,减少头盔内部的压力,提高佩戴者的舒适感;若所述第一压力信号中的压力值小于所述第一阈值范围,则控制与该第一压力传感器04相对应的充气开关07开启,对与所述充气开关07对应的气囊06进行自适应充气,直到处理单元检测到第一压力信号中的压力值在所述第一阈值范围内时,关闭所述充气开关07,完成对头盔的自适应调整,能够对佩戴者的头部进行较好地贴合,避免对头部造成挤压,为佩戴者带来较好的体验感,若所述第一压力信号中的压力值未超出所述第一阈值范围,则保持充气开关07和放气开关08关闭;根据第一压力信号,对对应的气囊06进行适应性地充气或放气,能够针对性地对头盔的大小进行适应性地针对性地调整,提高头盔与头部的贴合程度,可实施性较高;
S104:检测头盔的第二压力信号;其中,第二压力信号为第二压力传感器05发出的信号;
S105:判断所述第二压力信号是否超出预设的第二阈值范围,获取第二判断结果;
S106:根据所述第二判断结果,对头盔的充气层02进行充气或放气,完成头盔的自适应调整;例如:与气囊06相对应的第二压力传感器05将第二压力信号传输至控制模块的处理单元,处理单元根据该第二压力信号,判断所述第一压力信号中的压力值是否超于预设的第二阈值范围,若所述第二压力信号中的压力值大于所述第二阈值范围,则开启与所述第二压力传感器05相对应的充气开关07,对与所述充气开关07相对应的气囊06进行充气,直到处理单元检测到第二压力信号中的压力值在所述第二阈值范围内时,关闭所述充气开关07,实现对头部的针对性的保护,起到较好的缓冲的作用,若所述第二压力信号中的压力值小于所述第二阈值范围,则开启与所述第二压力传感器05相对应的放气开关08,对与所述放气开关08相对应的气囊06进行放气,直到处理单元检测到第二压力信号中的压力值在所述第二阈值范围内时,关闭所述放气开关08,避免由于外部压强过小对头部造成挤压,若所述第二压力信号中的压力值未超出所述第二阈值范围,则保持充气开关07和放气开关08关闭;根据第二压力信号,对对应的气囊06进行适应性地充气或放气,能够对头部进行针对性地保护,提高头盔与头部的贴合程度。通过检测第一压力信号和/或第二压力信号,并根据第一压力信号和/或第二压力信号对充气层02进行充气或放气,实现对头盔的自适应调整,实施较方便,具有较强的可靠性。
在一些实施例中,还可以根据温度信号和/或心率,对头盔的充气层02进行充气或放气,实现对头盔的自适应调整。
如图6所示,本实施例还提供一种自适应充气头盔的制造方法,包括:
S201:在头盔的弹性层03的外侧设置第一初始位置,根据所述第一初始位置和预设的传感器间距,沿头盔的周向均匀设置第一压力传感器04,获取第一基础位置;
S202:根据所述第一基础位置和所述传感器间距,沿头盔的径向均匀设置第一压力传感器04,完成第一压力传感器04的设置;例如:在头盔的弹性层03的外侧随机设置第一初始位置,根据所述第一初始位置和预设的传感器间距,沿头盔的周向均匀设置第一传感器,得到弹性层03周向上一周的第一压力传感器04作为第一基础位置,根据所述第一基础位置和所述传感器间距,沿头盔的径向均匀设置第一压力传感器04,能够较好地完成第一压力传感器04的设置;
S203:根据所述第一初始位置,获取第二初始位置,所述第二初始位置位于头盔的壳体01的内侧;通过建立第一初始位置和第二初始位置之间的关联关系,能够较好地实现第一压力传感器04和第二压力传感器05之间的错位设置;
S204:根据所述第二初始位置和所述传感器间距,沿头盔的径向均匀设置第二压力传感器05,获取第二基础位置;
S205:根据所述第二基础位置和所述传感器间距,沿头盔的周向均匀设置第二压力传感器05,完成第二压力传感器05的设置;
S206:将设置完第一压力传感器04的弹性层03、充气层02和设置完第二压力传感器05的壳体01沿从内到外的方向依次叠加与固定,完成自适应充气头盔的制造。通过上述步骤,实现第一压力传感器04及第二压力传感器05在头盔上的全覆盖,实现对头盔的内部压力以及外部压力较精确的检测,进而对头盔的充气层02的进行充气或放气,实现对头盔的自适应调整。
在一些实施例中,还包括:在所述充气层02设置一个或多个气囊06,并在所述气囊06上设置充气口,将所述充气口上分别连接充气开关07和放气开关08,将所述充气开关07与充气泵09连接,并将充气开关07与放气开关08分别与处理单元连接,完成充气层02的设置。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种自适应充气头盔,其特征在于,包括:
头盔主体,所述头盔主体从外到内依次包括:壳体、充气层和弹性层;
所述充气层设有用于控制充气层充气或放气的控制模块;
所述充气层与所述弹性层之间均匀设有一个或多个用于检测头盔的内部压力的第一压力传感器,所述第一压力传感器与所述控制模块连接,其中,头盔的内部压力为第一压力传感器到所述弹性层的方向上的压力。
2.根据权利要求1所述的自适应充气头盔,其特征在于,
所述壳体和所述充气层之间均匀设有一个或多个用于检测头盔的外部压力的第二压力传感器,所述第二压力传感器与所述控制模块连接,其中,头盔的外部压力为所述第二压力传感器到所述壳体的方向上的压力。
3.根据权利要求1所述的自适应充气头盔,其特征在于,所述第一压力传感器和第二压力传感器呈错位设置。
4.根据权利要求1所述的自适应充气头盔,其特征在于,
所述充气层包括:一个或多个气囊,多个所述气囊沿所述壳体的延伸方向均匀设置,所述气囊与所述第一压力传感器或第二压力传感器相对应,相邻所述气囊所对应的压力传感器不同。
5.根据权利要求1所述的自适应充气头盔,其特征在于,
所述控制模块包括:充气开关、放气开关和用于根据压力信号控制充气开关或放气开关进行开启或闭合的处理单元,每个气囊均设有对应的充气开关和放气开关,所述充气开关与充气泵连接;
当所述第一压力传感器传输的第一压力信号大于预设的第一阈值范围时,则控制与所述第一压力传感器相对应的气囊的放气开关开启,对对应的气囊进行自适应放气,减少头部压力;
当所述第一压力传感器传输的第一压力信号小于预设的第一阈值范围时,则控制与所述第一压力传感器相对应的气囊的充气开关开启,对对应的气囊进行自适应充气,增大头部与头盔的贴合程度。
6.根据权利要求1所述的自适应充气头盔,其特征在于,
所述控制模块包括:充气开关、放气开关和用于根据压力信号控制充气开关或放气开关进行开启或闭合的处理单元,每个气囊均设有对应的充气开关和放气开关,所述充气开关与充气泵连接;
当第二压力传感器传输的第二压力信号大于预设的第二阈值范围时,则控制与所述第二压力传感器相对应的气囊的充气开关开启,对对应的气囊进行自适应充气,保护头部;
当第二压力传感器传输的第二压力信号小于所述第二阈值范围时,则控制与所述第二压力传感器相对应的气囊的放气开关开启,对对应的气囊进行自适应放气,避免对头部造成挤压。
7.根据权利要求5或6所述的自适应充气头盔,其特征在于,同一个气囊的所述充气开关和所述放气开关共用同一个充气口进行充气或放气,所述充气口位于所述气囊。
8.根据权利要求1所述的自适应充气头盔,其特征在于,所述弹性层远离充气层的一面设有一个或多个用于检测佩戴者心率的心率传感器,所述心率传感器与所述控制模块连接;
所述弹性层远离所述充气层的一面沿所述弹性层的延伸方向依次包括:第一检测区、中间检测区和第二检测区,所述心率传感器位于所述第一检测区和/或第二检测区,使得心率传感器的位置与佩戴者的耳朵的位置相匹配。
9.根据权利要求1所述的自适应充气头盔,其特征在于,还包括:
警示模块,所述警示模块的输入端与所述控制模块的输出端连接;
所述壳体包括:允许被击打的第一区域和不允许被击打的第二区域,所述第一区域和所述第二区域均匀设有一个或多个用于检测头盔的外部压力的第二压力传感器,所述第二压力传感器位于壳体与充气层之间;
当所述控制模块检测到位于第二击打区域的所述第二压力传感器发出第三压力信号时,则判断所述第三压力信号是否超出预设的第三阈值范围,若所述第三压力信号超于所述第三阈值范围,则控制所述警示模块发出警报。
10.一种自适应充气头盔的制造方法,其特征在于,包括:
在头盔的弹性层的外侧设置第一初始位置,根据所述第一初始位置和预设的传感器间距,沿头盔的周向均匀设置第一压力传感器,获取第一基础位置;
根据所述第一基础位置和所述传感器间距,沿头盔的径向均匀设置第一压力传感器,完成第一压力传感器的设置;
根据所述第一初始位置,获取第二初始位置,所述第二初始位置位于头盔的壳体的内侧;
根据所述第二初始位置和所述传感器间距,沿头盔的径向均匀设置第二传感器,获取第二基础位置;
根据所述第二基础位置和所述传感器间距,沿头盔的周向均匀设置第二压力传感器,完成第二压力传感器的设置;
将设置完第一压力传感器的弹性层、充气层和设置完第二压力传感器的壳体沿从内到外的方向依次叠加与固定,完成自适应充气头盔的制造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110171064.8A CN112998341B (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 一种自适应充气头盔及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110171064.8A CN112998341B (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 一种自适应充气头盔及其制造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112998341A true CN112998341A (zh) | 2021-06-22 |
CN112998341B CN112998341B (zh) | 2022-10-04 |
Family
ID=76384299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110171064.8A Active CN112998341B (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 一种自适应充气头盔及其制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112998341B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113952569A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-21 | 深圳融昕医疗科技有限公司 | 呼吸机及其监控方法以及主控设备 |
CN116124439A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-16 | 国家体育总局体育科学研究所 | 一种研究滑雪头盔压力测量及贴合舒适性的*** |
Citations (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2858406A1 (fr) * | 2003-08-01 | 2005-02-04 | Centre Nat Rech Scient | Capteur, dispositif et procede visant a mesurer la pression d'interface entre deux corps |
CN1586349A (zh) * | 2004-07-23 | 2005-03-02 | 李治中 | 多功能劳动安全防护方便帽 |
CN1619261A (zh) * | 2003-11-17 | 2005-05-25 | 房嵩阳 | 徒手格斗技术攻击效果测量***与评价方法 |
CN1640515A (zh) * | 2004-01-15 | 2005-07-20 | 房嵩阳 | 徒手格斗技术攻击效果模拟***与模拟方法 |
WO2010005169A1 (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | Kp & P Co., Ltd. | Electronic protector, electronic protector system and method for approving effective hit |
US20110314612A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-29 | Han-Chung Hsu | Health Bed Device for Actively Supporting Neck and Shoulder and Method thereof |
CN102551732A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-11 | 西北工业大学 | 一种非觉察状态下完成睡姿检测的装置及方法 |
US20120304365A1 (en) * | 2010-02-26 | 2012-12-06 | Thl Holding Company, Llc | Sensor for use in protective headgear |
EP2543272A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-09 | Fenix Outdoor AB publ. | Standboden zur Erfassung der Sprengung und/oder der Raumform eines Fusses, Erfassungsvorrichtung sowie Verfahren hierfür |
CN203694450U (zh) * | 2014-02-26 | 2014-07-09 | 烟台豪特健康科技有限公司 | 一种多功能头盔 |
US9227128B1 (en) * | 2011-01-26 | 2016-01-05 | Richard Carfagna, Jr. | Systems and methods for visualizing and analyzing impact forces |
US20160120238A1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-05 | Elwha Llc | Systems and methods for active coupling of airbags |
WO2016119665A1 (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 周常安 | 穿戴式生理检测装置 |
CN205494914U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-24 | 福建省伟志兴体育用品有限公司 | 一种训练考评护具 |
CN106108206A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-11-16 | 张振堂 | 一种电力检修用安全帽 |
CN107156992A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-15 | 刘先平 | 一种救灾使用的智能安全头盔 |
CN206507407U (zh) * | 2017-02-20 | 2017-09-22 | 国网山东省电力公司庆云县供电公司 | 一种电工用的多功能安全帽 |
CN108244739A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-07-06 | 沈丹 | 一种建筑施工用带有安全气囊的安全帽 |
WO2018167082A1 (de) * | 2017-03-13 | 2018-09-20 | Redtel, Heiko | Verfahren und vorrichtung zur zeitaufgelöste messung von kenngrössen der herzfunktion |
CN108618401A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-09 | 合肥上城信息技术有限公司 | 一种工地用安全帽存放装置及其监测*** |
CN109850158A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-07 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种飞行员疲劳预警座椅 |
CN210057331U (zh) * | 2019-05-29 | 2020-02-14 | 重庆第二师范学院 | 一种反馈情绪宣泄装置 |
CN211325000U (zh) * | 2019-07-25 | 2020-08-25 | 迪国生物高科技有限公司 | 一种健康数据采集器的肢体佩戴结构 |
CN211325029U (zh) * | 2019-11-15 | 2020-08-25 | 江苏力磁医疗设备有限公司 | 一种婴儿头部磁共振扫描用固定装置 |
CN211532902U (zh) * | 2020-01-20 | 2020-09-22 | 广西建工大都租赁有限公司 | 一种多腔层的气垫式安全帽 |
CN211659220U (zh) * | 2020-02-18 | 2020-10-13 | 成都高阳信息技术有限公司 | 一种部队刺杀实训压力传感头和力量检测*** |
CN211747275U (zh) * | 2019-07-27 | 2020-10-27 | 许昌职业技术学院 | 一种建筑工程管理用现场监察用安全帽 |
CN211863806U (zh) * | 2019-12-02 | 2020-11-06 | 江西征途体育产业有限公司 | 一种拳击训练用头盔结构 |
CN112040188A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-04 | 深圳市天一智联科技有限公司 | 基于头盔识别用户跌倒方向的方法、装置和计算机设备 |
CN112235008A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-15 | 河南工业大学 | 一种粮仓作业人员穿戴防护装置及人员安全报警*** |
-
2021
- 2021-02-08 CN CN202110171064.8A patent/CN112998341B/zh active Active
Patent Citations (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2858406A1 (fr) * | 2003-08-01 | 2005-02-04 | Centre Nat Rech Scient | Capteur, dispositif et procede visant a mesurer la pression d'interface entre deux corps |
CN1619261A (zh) * | 2003-11-17 | 2005-05-25 | 房嵩阳 | 徒手格斗技术攻击效果测量***与评价方法 |
CN1640515A (zh) * | 2004-01-15 | 2005-07-20 | 房嵩阳 | 徒手格斗技术攻击效果模拟***与模拟方法 |
CN1586349A (zh) * | 2004-07-23 | 2005-03-02 | 李治中 | 多功能劳动安全防护方便帽 |
WO2010005169A1 (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | Kp & P Co., Ltd. | Electronic protector, electronic protector system and method for approving effective hit |
US20120304365A1 (en) * | 2010-02-26 | 2012-12-06 | Thl Holding Company, Llc | Sensor for use in protective headgear |
US20110314612A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-29 | Han-Chung Hsu | Health Bed Device for Actively Supporting Neck and Shoulder and Method thereof |
US9227128B1 (en) * | 2011-01-26 | 2016-01-05 | Richard Carfagna, Jr. | Systems and methods for visualizing and analyzing impact forces |
EP2543272A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-09 | Fenix Outdoor AB publ. | Standboden zur Erfassung der Sprengung und/oder der Raumform eines Fusses, Erfassungsvorrichtung sowie Verfahren hierfür |
CN102551732A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-11 | 西北工业大学 | 一种非觉察状态下完成睡姿检测的装置及方法 |
CN203694450U (zh) * | 2014-02-26 | 2014-07-09 | 烟台豪特健康科技有限公司 | 一种多功能头盔 |
US20160120238A1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-05 | Elwha Llc | Systems and methods for active coupling of airbags |
WO2016119665A1 (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 周常安 | 穿戴式生理检测装置 |
CN205494914U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-24 | 福建省伟志兴体育用品有限公司 | 一种训练考评护具 |
CN106108206A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-11-16 | 张振堂 | 一种电力检修用安全帽 |
CN206507407U (zh) * | 2017-02-20 | 2017-09-22 | 国网山东省电力公司庆云县供电公司 | 一种电工用的多功能安全帽 |
WO2018167082A1 (de) * | 2017-03-13 | 2018-09-20 | Redtel, Heiko | Verfahren und vorrichtung zur zeitaufgelöste messung von kenngrössen der herzfunktion |
CN107156992A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-15 | 刘先平 | 一种救灾使用的智能安全头盔 |
CN108244739A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-07-06 | 沈丹 | 一种建筑施工用带有安全气囊的安全帽 |
CN108618401A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-09 | 合肥上城信息技术有限公司 | 一种工地用安全帽存放装置及其监测*** |
CN109850158A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-07 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种飞行员疲劳预警座椅 |
CN210057331U (zh) * | 2019-05-29 | 2020-02-14 | 重庆第二师范学院 | 一种反馈情绪宣泄装置 |
CN211325000U (zh) * | 2019-07-25 | 2020-08-25 | 迪国生物高科技有限公司 | 一种健康数据采集器的肢体佩戴结构 |
CN211747275U (zh) * | 2019-07-27 | 2020-10-27 | 许昌职业技术学院 | 一种建筑工程管理用现场监察用安全帽 |
CN211325029U (zh) * | 2019-11-15 | 2020-08-25 | 江苏力磁医疗设备有限公司 | 一种婴儿头部磁共振扫描用固定装置 |
CN211863806U (zh) * | 2019-12-02 | 2020-11-06 | 江西征途体育产业有限公司 | 一种拳击训练用头盔结构 |
CN211532902U (zh) * | 2020-01-20 | 2020-09-22 | 广西建工大都租赁有限公司 | 一种多腔层的气垫式安全帽 |
CN211659220U (zh) * | 2020-02-18 | 2020-10-13 | 成都高阳信息技术有限公司 | 一种部队刺杀实训压力传感头和力量检测*** |
CN112040188A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-04 | 深圳市天一智联科技有限公司 | 基于头盔识别用户跌倒方向的方法、装置和计算机设备 |
CN112235008A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-15 | 河南工业大学 | 一种粮仓作业人员穿戴防护装置及人员安全报警*** |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
YUNHUA LUO: ""Sport helmet design and virtual impact test by image-based finite element modeling"", 《2013 35TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC)》 * |
齐洪武等: "有创颅内压监测技术的研究进展", 《中国微侵袭神经外科杂志》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113952569A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-21 | 深圳融昕医疗科技有限公司 | 呼吸机及其监控方法以及主控设备 |
CN113952569B (zh) * | 2021-10-21 | 2024-04-09 | 深圳融昕医疗科技有限公司 | 呼吸机及其监控方法以及主控设备 |
CN116124439A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-16 | 国家体育总局体育科学研究所 | 一种研究滑雪头盔压力测量及贴合舒适性的*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112998341B (zh) | 2022-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112998341B (zh) | 一种自适应充气头盔及其制造方法 | |
TWI749172B (zh) | 頭戴式顯示裝置及其調整方法 | |
US20110172579A1 (en) | Inflation type cervical vertebrae rehabilitation device and method for using the same | |
US20190014850A1 (en) | Protective Helmet System and Method | |
CN105411037A (zh) | 一种防摔保护*** | |
CN110013233A (zh) | 诊脉仪及其控制方法 | |
CN213633994U (zh) | 自适应气囊装置及智能头戴设备 | |
CN111603010A (zh) | 具有颈椎曲度检测和调节功能的智能枕头 | |
CN203564452U (zh) | 气压自调式医用床垫 | |
CN111067501A (zh) | 血压计 | |
CN112089121A (zh) | 一种可重复充气的防摔裤子 | |
CN108670193B (zh) | 一种眼内压力跟踪测量仪 | |
CN101072536A (zh) | 血压监测器和操作血压监测器的方法 | |
CN116035544A (zh) | 穿戴式电子设备及其控制方法 | |
CN212591440U (zh) | 多功能枕 | |
CN215131037U (zh) | 脊柱侧弯矫形器 | |
CN201847964U (zh) | 小儿肠套叠整复装置 | |
CN213428403U (zh) | 一种可重复充气的防摔裤子、防护气囊 | |
CN210727392U (zh) | 多功能枕头 | |
CN113229657A (zh) | 基于主动自调压功能的充气坐垫 | |
CN207821588U (zh) | 多功能健康枕 | |
TWM502451U (zh) | 充氣式耳塞 | |
CN214595330U (zh) | 一种根据人体睡眠姿态进行高度及形态调整的充气保健枕装置 | |
CN105559954B (zh) | 可调节口角撑开康复器 | |
CN217827987U (zh) | 一种肾穿刺用的压迫止血装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |