CN113768235A - 一种新型夜视头盔 - Google Patents

Abstract

本发明属于夜视头盔技术领域，具体涉及一种新型夜视头盔：包括头盔本体、夜视仪本体、半透明显示板和头盔控制器；多个新型夜视头盔的头盔控制器均通信连接有同一背负式基站，背负式基站用于接收所有头盔本体的位置信息和方向信息，并分析各个头盔本体的相对位置坐标；基于陀螺仪传感器进行当前头盔主体的方向进行检测，同时基于定位器进行头盔主体位置进行定位，从而在背负式基站内统筹汇集与其建立有通信连接的头盔本体的位置和方向，建立相应的坐标地图；而背负式基站将这些坐标数据进行共享到不同的头盔主体上时，人眼的余光能够通过观察半透明显示板上显示的图斑位置和图斑大小，可以大概判断出队友的位置。

Description

一种新型夜视头盔

技术领域

本发明属于夜视头盔技术领域，具体涉及一种新型夜视头盔。

背景技术

随着军工技术转化为民用技术的发展，越来越多的最初在军工中应用的技术被使用的生产和生活中，比如：夜视技术，夜视技术是从坦克夜视仪转移过来的技术，通过夜视技术能够在夜晚更加清晰的看到公路的边沿、路中间的标线、公路上的物体以及路旁准备横穿公路的行人。而随着夜视技术进一步发展，逐渐也形成了多维度的夜视终端，比如夜视头盔、手持夜视仪等。而夜视头盔在警察抓捕罪犯、电工夜间检修、旷工地下寻路等情景下都得到了充分的应用。比如电工在维护大楼及周边用户供电和电力系统正常运行过程中，如若发生停电，而电筒或照明灯等结构，由于去照射范围较小，人的视觉存在死角，无法看清环境全貌，影响工作效率；在这种情况下如果使用夜视设备，在微弱的光线的环境中可以进行实地勘察检修，将能够有效的提高检修速度。而在警察打击犯罪活动的过程中，夜间的观测能力已经成为警察队伍战斗力的重要组成部分，而夜视技术和警用装备相结合可以大大提高警用装备在夜间或不良天气下获取信息、打击作战、监控指挥、机动警力和协同配合的效能。

在警察进行夜间抓捕活动或者控制犯罪行为的过程中，团队的协作尤为重要，而现有的警察队伍的协作方式往往都是通过语音方式进行沟通的，虽然也可以通过夜视仪观察到部分队友，但是无法将全部队友都观察到，因此在团队协作的过程中可能发生疏漏，而影响公安人员的生命安全。因此，有必要设计一种能够显示队友所在方向和位置的夜视头盔结构。

发明内容

为了解决现有技术中的夜视头盔无法观察到视野范围外队友的问题，本方案提供了一种新型夜视头盔。

本发明所采用的技术方案为：

一种新型夜视头盔，包括头盔本体、夜视仪本体、半透明显示板和头盔控制器；所述夜视仪本体和半透明显示板均活动连接在头盔本体的前侧；所述头盔控制器固定连接在头盔本体的后侧，该头盔控制器内置有定位器和陀螺仪传感器，所述定位器检测头盔本体的位置信息，所述陀螺仪传感器用于检测头盔本体的方向信息；多个新型夜视头盔的头盔控制器均通信连接有同一背负式基站，背负式基站用于接收所有头盔本体的位置信息和方向信息，并分析各个头盔本体的相对位置坐标；所述背负式基站汇总所有头盔本体的相对位置坐标并共享至所有的头盔控制器中，头盔控制器根据相对位置坐标计算其他头盔本体的相对位置并控制半透明显示板进行显示。

作为上述方案的备选结构和补充设计：所述半透明显示板包括右显示板、中间显示板和左显示板，人体头戴头盔本体时，所述右显示板位于右眼的斜右侧并用于显示位于人体右侧的其他头盔本体，所述左显示板位于左眼的斜左侧，用于显示位于人体左侧的其他头盔本体，中间显示板位于鼻梁的前侧用于显示位于人体前侧的其他头盔本体。

作为上述方案的备选结构和补充设计：每个头盔本体在另一个头盔本体的半透明显示板进行均显示为带色的图斑；根据头盔本体的距离远近，在另一个头盔本体上显示的图斑大小也不同，距离近时显示为大图斑，距离远时显示为小图斑。

作为上述方案的备选结构和补充设计：在头盔本体的前侧还活动连接有红外摄像头，该红外摄像头的朝向与夜视仪本体的朝向相同，该红外摄像头与头盔控制器电性连接，在头盔控制器内还设置有数据库，数据库中存储有热源体轮廓模型，红外摄像头拍摄到热源体轮廓时，将实时的热源体轮廓与热源体轮廓模型进行匹配，实时的热源体轮廓在匹配成功时被发送到背负式基站；背负式基站根据热源体轮廓大小计算该热源体的相对距离。

作为上述方案的备选结构和补充设计：热源体的相对位置计算完成后，由背负式基站共享至所有头盔控制器中，并由对应头盔本体前侧的右显示板、中间显示板或左显示板进行显示。

作为上述方案的备选结构和补充设计：所述热源体与佩戴其他头盔本体的人体显示为不同颜色的图斑。

作为上述方案的备选结构和补充设计：所述新型夜视头盔还包括活动连接组件，所述活动连接组件包括连接臂、滑动架、摄像头套座和夜视仪套座；所述连接臂的一端与头盔本体的前侧转动连接，连接臂的另一端与滑动架固定连接，摄像头套座滑动连接在滑动架上，夜视仪套座与摄像头套座固定连接；该摄像头套座能够相对于滑动架沿水平方向移动以靠近或远离头盔本体。

作为上述方案的备选结构和补充设计：在头盔本体的前侧边沿处设置有帽檐，在夜视仪本体靠近头盔本体的一侧设置有V形扣件，夜视仪本体随摄像头套座靠近头盔本体时，该V形扣件扣合至帽檐处。

作为上述方案的备选结构和补充设计：活动连接组件还包括有弧形槽座和滑动连接座；弧形槽座固定连接在头盔本体的前侧，在弧形槽座上设置有沿水平方向布置的弧槽，滑动连接座滑动连接在弧形槽座上，并能够沿弧槽移动。

作为上述方案的备选结构和补充设计：弧槽的弧心在竖向上与帽檐的弧心位于同一竖直线上。

本发明的有益效果为：

1.本方案中能够基于陀螺仪传感器进行当前头盔主体的方向进行检测，同时基于定位器进行头盔主体位置进行定位，从而在背负式基站内统筹汇集与其建立有通信连接的头盔本体的位置和方向，根据这些位置和方向的信息，能够建立相应的坐标地图；而背负式基站将这些坐标数据共享到不同的头盔主体上时，能够通过头盔控制器将队友的位置从半透明显示板上显示出来，人眼的余光能够通过观察半透明显示板上显示的图斑位置和图斑大小，可以大概判断出队友所在方向和距离远近；

2.本方案中可以搭载红外摄像头，通过该红外摄像头，可以对包括犯罪人员的热源体进行识别，通过识别其轮廓在红外摄像头摄像范围内的占比，可以预估热源体的距离，同时，可以通过背负式基站对识别到的热源体进行判断，如果有头盔本体的位置与热源体的位置重合，那么则可以确定为队友；而如果热源体位置没有与之重合的头盔本体，则可以预定义为非队友，此时，通过背负式基站的数据共享，能够方便于其他队友获知该热源体的位置，从而方便于支援；

3.本方案中的红外摄像头、夜视仪本体和半透明显示板等结构均通过活动连接组件连接到头盔本体上，并且该红外摄像头、夜视仪本体和半透明显示板等部件不仅能够翻转到上方，还能够在左右方向转动，从而方便于在人眼对半透明显示板的观察。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本方案中新型夜视头盔连接一个背负式基站的状态图；

图2是本方案中新型夜视头盔的结构示意图；

图3是活动连接组件与红外摄像头、夜视仪本体、半透明显示板等结构的连接关系图；

图4是本方案中新型夜视头盔的控制逻辑关系图。

图中：1-头盔本体；2-活动连接组件；21-弧形槽座；22-滑动连接座；23-连接臂；24-滑动架；25-摄像头套座；26-夜视仪套座；27-V形扣件；3-红外摄像头；4-夜视仪本体；5-半透明显示板；51-右显示板；52-中间显示板；53-左显示板；6-头盔控制器；61-头盔天线；62-陀螺仪传感器；63-定位器；7-背负式基站；71-基站天线。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而非是全部，基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本方案的保护范围。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例设计了一种新型夜视头盔，包括头盔本体1、夜视仪本体4、半透明显示板5和头盔控制器6等结构。

所述夜视仪本体4和半透明显示板5均活动连接在头盔本体1的前侧；当夜视仪本体4和半透明显示板5朝上翻起时，可以将夜视仪本体4和半透明显示板5从人眼的前侧移开，从而方便于直接通过肉眼进行观察，而当将夜视仪本体4和半透明显示板5向下转动后，可以将夜视仪本体4移动到人眼的正前侧，同时将半透明显示板5移动到人眼的斜前侧。夜视仪本体4移动到人眼正前方一定距离，从而留有足够的空间方便于人眼通过余光观察半透明显示板5上的内容；人眼可以通过夜视仪本体4直接观察到所需观察目标的位置。

所述头盔控制器6固定连接在头盔本体1的后侧，在头盔控制器6上设置有用于无线通信的天线，该头盔控制器6内置有定位器63和陀螺仪传感器62，所述定位器63检测头盔本体1的位置信息，所述陀螺仪传感器62用于检测头盔本体1的方向信息。当警察抓捕罪犯过程中，假设每个队友都头戴一个新型夜视头盔，当多个新型夜视头盔的位置信息和方向信息统筹到一起时，能够建立起一个简单的包括所有队友的简易地图。

多个新型夜视头盔的头盔控制器6均通信连接有同一背负式基站7，在背负式基站7的上部设置有基站天线71，背负式基站7可以通过数据线与头盔控制器6进行通信连接，两者之间也可以通过无线通信连接，利用背负式基站7用于接收所有头盔本体1的位置信息和方向信息，并分析各个头盔本体1的相对位置坐标；从而有背负式基站7完成相应的位置信息统计，从而在背负式基站7内搭建出相应的简易的位置地图。

当背负式基站7将各个头盔本体1的相对位置坐标并共享至所有的头盔控制器6中之后，可以根据自身所在位置判断其他队友所在位置和方向，当确定其他队友的位置和方向之后，可以由头盔控制器6控制半透明显示板5显示其他头戴有头盔本体1的队友的方向和距离。

半透明显示板5包括右显示板51、中间显示板52和左显示板53，人体头戴头盔本体1时，所述右显示板51位于右眼的斜右侧并用于显示位于人体右侧的其他头盔本体，所述左显示板53位于左眼的斜左侧，用于显示位于人体左侧的其他头盔本体，中间显示板52位于鼻梁的前侧用于显示位于人体前侧的其他头盔本体。通过三个不同位置的显示板，能够方便于区分前侧、左侧和右侧三个方向的队友，从而充分利用人体的本能，而不需要额外花费精力进行人为区分，从而提高本系统的可使用性。

每个头盔本体1在另一个头盔本体的半透明显示板5均显示为带色的图斑；根据头盔本体1的距离远近，在另一个头盔本体上显示的图斑大小也不同，距离近时显示为大图斑，距离远时显示为小图斑。带色的图斑可以是黄色或者绿色的斑点，每个斑点都代表一个队友所在的位置。同时在斑点上可以带有一个箭头，从而显示每个队友的朝向，这种显示方式，不仅能够简化显示方式和数据处理方式，还能够使得半透明显示板5上显示更多的队友位置信息，从而能够提高团队协作过程中的效率，降低头盔控制器6的数据处理难度。

本方案中基于陀螺仪传感器62和定位器63对队友位置和方向进行确定，从而能够在背负式基站7内搭建简易的位置坐标地图，当背负式基站7将这些坐标数据进行共享到不同的头盔主体上时，能够通过头盔控制器6将队友的位置从半透明显示板5上显示出来，人眼的余光能够通过观察半透明显示板5上显示的图斑位置和图斑大小，可以大概判断出队友的位置；方便于团队协作的执行和执行力的观察。

实施例2

如图1至图4所示，在实施例1的结构基础上，为了方便于在单个队员发现罪犯或者其他热源体时，能够获得及时支援，以及能够实现快速抓捕工作的及时反应，在头盔本体1的前侧还活动连接有红外摄像头3。

该红外摄像头3的朝向与夜视仪本体4的朝向相同，该红外摄像头3与头盔控制器6电性连接，红外摄像头3能够根据热源体的自身热量进行成像，从而捕捉相应的数据信息。

在头盔控制器6内还设置有数据库，数据库中存储有热源体轮廓模型，红外摄像头3拍摄到热源体轮廓时，将实时的热源体轮廓与热源体轮廓模型进行匹配，实时的热源体轮廓在匹配成功时被发送到背负式基站7。当黑暗环境中捕捉到相应的热量信息后，可以根据热量的分布情况以及边界轮廓，判断是否属于人体，或者更进一步的区分男性和女性。背负式基站7对识别到的热源体进行判断，如果有头盔本体1的位置与热源体的位置重合，那么则可以确定为队友；而如果热源体位置没有与之重合的头盔本体1，则可以预定义为非队友。

当热源体上传至背负式基站7上之后，可以由背负式基站7根据热源体轮廓大小与整个所拍摄区域的占比，计算出该热源体的相对位置或者距离。当热源体的相对位置计算完成后，背负式基站7可以将热源体的位置信息纳入到实施例1中建立的位置地图中，并将这些数据信息发送到各个新型夜视头盔中，实现数据共享，并从队友所佩戴的新型夜视头盔处的右显示板51、中间显示板52和左显示板53进行显示。从而方便于整个警察队伍获知该热源体的位置，并进行支援。所述热源体与佩戴其他头盔本体的人体显示为不同颜色的图斑，从而方便于区分队友和非队友。在警察打击犯罪的活动中，通过该红外摄像头可以对包括犯罪人员的热源体进行识别，通过识别其轮廓在红外摄像头摄像范围内的占比，可以预估热源体的距离，可以通过背负式基站对识别到的热源体进行判断，并识别队友或犯罪分子，通过背负式基站的数据共享，能够方便于其他队友获知该热源体的位置，方便于支援；

实施例3

如图1至图4所示，在实施例1的结构基础上，为了实现红外摄像头3、夜视仪本体4和半透明显示屏与头盔本体1的连接，在两者之间设置有活动连接组件2；活动连接组件2属于新型夜视头盔的重要构件之一。通过活动连接组件2可以将红外摄像头3、夜视仪本体4和半透明显示板5等结构均转动头盔本体1上方，从而在不使用时，可以红外摄像头3、夜视仪本体4和半透明显示板5等部件不仅能够翻转到上方，避免这些部件遮挡视野；而在需要使用时，向下转动并与人眼位置相对；此外活动连接组件2还能够控制红外摄像头3、夜视仪本体4和半透明显示板5等部件在左右方向转动，从而方便于在人眼对半透明显示板5的观察。

该活动连接组件2包括连接臂23、滑动架24、摄像头套座25、弧形槽座21、滑动连接座22和夜视仪套座26等结构。

弧形槽座21固定连接在头盔本体1的前侧，在弧形槽座21上设置有沿水平方向布置的弧槽，滑动连接座22的一侧滑动设置在弧槽内，使得滑动连接座22与弧形槽座21滑动连接并能够沿弧槽移动。连接臂23的一端与头盔本体1的前侧转动连接，该连接臂23的转动方向平行于水平方向，从而使得连接臂23的另一端能够竖向升降。该连接臂23的另一端与滑动架24固定连接，摄像头套座25滑动连接到滑动架24的下侧，摄像头套座25的中部设置有用于红外摄像头3安装的孔。而夜视仪套座26具有一定的长度，该夜视仪套座26的中部与摄像头套座25固定连接，夜视仪套座26的沿其长度方向的两端处分别设置连接有一左一右两个夜视仪本体4，两个夜视仪本体4分别对应人体的左右眼睛。

右显示板51倾斜连接在对应右眼睛的夜视仪本体4的右侧，中间显示板52连接于两个夜视仪本体4之间，而左显示板53连接在对应左眼睛的夜视仪本体4的左侧。

该摄像头套座25能够相对于滑动架24沿水平方向移动以靠近或远离头盔本体1，并且在头盔本体1的前侧边沿处设置有帽檐，该帽檐呈弧形，在夜视仪本体4靠近头盔本体1的一侧设置有V形扣件27，夜视仪本体4随摄像头套座25靠近头盔本体1时，该V形扣件27扣合至帽檐处。弧槽的弧心在竖向上与帽檐的弧心位于同一竖直线上，从而使得半透明显示板5的位置能够根据人眼的使用习惯进行左右位置调节。

上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定；这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型夜视头盔，其特征在于：包括头盔本体(1)、夜视仪本体(4)、半透明显示板(5)和头盔控制器(6)；所述夜视仪本体(4)和半透明显示板(5)均活动连接在头盔本体(1)的前侧；所述头盔控制器(6)固定连接在头盔本体(1)的后侧，该头盔控制器(6)内置有定位器(63)和陀螺仪传感器(62)，所述定位器(63)检测头盔本体(1)的位置信息，所述陀螺仪传感器(62)用于检测头盔本体(1)的方向信息；多个新型夜视头盔的头盔控制器(6)均通信连接有同一背负式基站(7)，背负式基站(7)用于接收所有头盔本体(1)的位置信息和方向信息，并分析各个头盔本体(1)的相对位置坐标；所述背负式基站(7)汇总所有头盔本体(1)的相对位置坐标并共享至所有的头盔控制器(6)中，头盔控制器(6)根据相对位置坐标计算其他头盔本体的相对位置并控制半透明显示板(5)进行显示。

2.根据权利要求1所述的新型夜视头盔，其特征在于：所述半透明显示板(5)包括右显示板(51)、中间显示板(52)和左显示板(53)，人体头戴头盔本体(1)时，所述右显示板(51)位于右眼的斜右侧并用于显示位于人体右侧的其他头盔本体，所述左显示板(53)位于左眼的斜左侧，用于显示位于人体左侧的其他头盔本体，中间显示板(52)位于鼻梁的前侧用于显示位于人体前侧的其他头盔本体。

3.根据权利要求2所述的新型夜视头盔，其特征在于：每个头盔本体(1)在另一个头盔本体的半透明显示板(5)进行均显示为带色的图斑；根据头盔本体(1)的距离远近，在另一个头盔本体上显示的图斑大小也不同，距离近时显示为大图斑，距离远时显示为小图斑。

4.根据权利要求3所述的新型夜视头盔，其特征在于：在头盔本体(1)的前侧还活动连接有红外摄像头(3)，该红外摄像头(3)的朝向与夜视仪本体(4)的朝向相同，该红外摄像头(3)与头盔控制器(6)电性连接，在头盔控制器(6)内还设置有数据库，数据库中存储有热源体轮廓模型，红外摄像头(3)拍摄到热源体轮廓时，将实时的热源体轮廓与热源体轮廓模型进行匹配，实时的热源体轮廓在匹配成功时被发送到背负式基站(7)；背负式基站(7)根据热源体轮廓大小计算该热源体的相对距离。

5.根据权利要求4所述的新型夜视头盔，其特征在于：热源体的相对位置计算完成后，由背负式基站(7)共享至所有头盔控制器(6)中，并由对应头盔本体(1)前侧的右显示板(51)、中间显示板(52)或左显示板(53)进行显示。

6.根据权利要求5所述的新型夜视头盔，其特征在于：所述热源体与佩戴其他头盔本体的人体显示为不同颜色的图斑。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的新型夜视头盔，其特征在于：所述新型夜视头盔还包括活动连接组件(2)，所述活动连接组件(2)包括连接臂(23)、滑动架(24)、摄像头套座(25)和夜视仪套座(26)；所述连接臂(23)的一端与头盔本体(1)的前侧转动连接，连接臂(23)的另一端与滑动架(24)固定连接，摄像头套座(25)滑动连接在滑动架(24)上，夜视仪套座(26)与摄像头套座(25)固定连接；该摄像头套座(25)能够相对于滑动架(24)沿水平方向移动以靠近或远离头盔本体(1)。

8.根据权利要求7所述的新型夜视头盔，其特征在于：在头盔本体(1)的前侧边沿处设置有帽檐，在夜视仪本体(4)靠近头盔本体(1)的一侧设置有V形扣件(27)，夜视仪本体(4)随摄像头套座(25)靠近头盔本体(1)时，该V形扣件(27)扣合至帽檐处。

9.根据权利要求8所述的新型夜视头盔，其特征在于：活动连接组件(2)还包括有弧形槽座(21)和滑动连接座(22)；弧形槽座(21)固定连接在头盔本体(1)的前侧，在弧形槽座(21)上设置有沿水平方向布置的弧槽，滑动连接座(22)滑动连接在弧形槽座(21)上，并能够沿弧槽移动。

10.根据权利要求9所述的新型夜视头盔，其特征在于：弧槽的弧心在竖向上与帽檐的弧心位于同一竖直线上。

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