多功能智能安全帽
技术领域
本发明涉及一种安全帽。更具体地说，本发明涉及一种多功能智能安全帽。
背景技术
大家都知道安全帽是在物体坠落时防止物体碰撞头部的防护装置，主要用于矿山开采、地质钻探、林业采伐、建筑施工和港口装卸搬运等这些比较危险的工作环境中。特别在矿山开采中，安全帽的作用更加的明显，在矿山开采中使用的传统安全帽还带有一个矿灯，这种传统的安全帽不仅可以保护头部免受伤，由于矿灯的作用还可以指明采矿作业的方向。由于在采矿的过程中会不时有碎石掉下，如果没带安全帽很有可能会伤害到工人的头部，所以需要带上安全帽，这种传统的安全帽的应用使得采矿人员更加的安全。一旦发生突发事件，这种安全帽还是作用很小，无法及时的了解突发事件的进程，因此无法及时的脱离危险境地。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的提供一种可以随时获得佩戴者周围环境信息，并可以进行多人通话的多功能智能安全帽，以在遇到突发事件时，能够通过安全帽提供的信息迅速逃离危险区域。
为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种多功能智能安全帽，包括：
帽体；
多功能组件，其安装在所述帽体内部和外部，所述多功能组件包括无线通讯模块、微处理模块以及分别与所述微处理模块通信连接的语音组件和视频组件，所述语音组件包括用以接收他人讲话信息的发声器和用以发送佩戴安全帽的本人讲话信息的收话器，所述视频组件包括用以拍摄周围环境信息的摄像头和用以将拍摄的周围环境信息呈现在佩戴安全帽的本人眼前的显示屏；
其中，所述无线通讯模块与所述微处理模块通讯连接，佩戴安全帽的本人讲话信息通过所述收话器接收后，发送至所述微处理模块进行处理后再发送至所述无线通讯模块，所述无线通讯模块将该信息以无线数据的形式发出，他人讲话信息通过所述无线通讯模块接收后，发送至所述发声器，以实现相互通话；所述摄像头拍摄的周围环境信息经所述微处理模块发送至所述显示屏进行显示和所述无线通讯模块以无线数据的形式发出，被他人的无线通讯模块接收。
当工人在矿山中开采矿石遇到危险时，工人可以通过佩戴的多功能安全帽进行语音通话，以了解相互的状况，经过沟通，制定逃离路线。同时通过摄像头和显示屏观察周围的环境信息，无线通讯模块同时接收本人和他人的周围环境信息，以确定安全地带，更好地保护自身安全。
优选的是，所述的多功能智能安全帽中，所述收话器和所述微处理模块之间还连接有音频模块，所述音频模块用以将接收到的佩戴安全帽的本人讲话信息进行驱动放大处理后发送至所述微处理模块，以提高通话质量，语音清晰。
优选的是，所述的多功能智能安全帽中，所述发声器和所述无线通讯模块之间还连接有TTS模块，所述TTS模块用以将接收到的所述无线通讯模块发送的他人讲话信息进行语音合成后发送至所述发声器，以确保通话顺利进行。
优选的是，所述的多功能智能安全帽中，所述多功能组件还包括一触摸屏，所述触摸屏与所述微处理模块通讯连接，以接收所述微处理模块的指令实现对所述显示屏的触摸控制。通过触摸屏调节显示屏上显示的画面位置，方便佩戴者全方位了解周围环境信息。
优选的是，所述的多功能智能安全帽中，所述帽体上还设置有一电源模块和一电池模块，所述电池模块通过所述电源模块为所述多功能组件提供电能，以保证多功能组件的正常工作。
优选的是，所述的多功能智能安全帽中，所述帽体上还设置有一矿灯，所述矿灯与所述电池模块相连接，以实现照明功能，指明道路方向。
优选的是，所述的多功能智能安全帽中，所述无线通讯模块为ZigBee模块、Wifi模块或蓝牙模块中的任一种，以为佩戴者提供无线数据传输功能。
优选的是，所述的多功能智能安全帽中，所述摄像头和显示屏均设置在所述帽体的前方，以方便佩戴者查看周围环境信息。
本发明至少包括以下有益效果：当工人在矿山中开采矿石遇到危险时，工人可以通过佩戴的多功能安全帽进行语音通话，即，佩戴安全帽的本人讲话信息通过收话器接收后，发送至微处理模块进行处理后再发送至无线通讯模块，无线通讯模块将该信息以无线数据的形式发出，以方便他人接收，同时他人讲话信息通过无线通讯模块接收后，发送至发声器，以实现相互通话，了解相互的状况，经过沟通，制定逃离路线。同时工人通过摄像头和显示屏观察其周围的环境信息，并结合无线通讯模块接收到的他人的周围环境信息，以确定安全地带，更好地保护自身安全。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的多功能智能安全帽的结构示意图；
图2为本发明的多功能智能安全帽的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1和2所示，本发明提供一种多功能智能安全帽，由钢制或类似原料制成，以保护佩戴者头顶，防止冲击物伤害头部，包括：
帽体1，由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成。帽壳呈半球形，坚固、光滑并有一定弹性，打击物的冲击和穿刺动能主要由帽壳承受；帽壳和帽衬之间留有一定空间，可缓冲、分散瞬时冲击力，从而避免或减轻对头部的直接伤害；下颊带和后箍用以将帽体与佩戴者头部固定。冲击吸性性能、耐穿刺性能、侧向刚性、电绝缘性和阻燃性是对安全帽的基本技术性能的要求。
多功能组件2，其安装在所述帽体1内部和外部，可以安装在帽壳和帽衬之间的空间中以及帽壳的外部。所述多功能组件2包括无线通讯模块21、微处理模块22以及分别与所述微处理模块22通信连接的语音组件23和视频组件24。微处理模块22为CPU处理模块，用以处理数据的系统应用，控制音频信号和视频图像的输入和输出。所述语音组件23包括用以接收他人讲话信息的发声器231和用以发送佩戴安全帽的本人讲话信息的收话器232，发声器231可以为耳机，收话器232可以为麦克风；所述视频组件24包括用以拍摄周围环境信息的摄像头241和用以将拍摄的周围环境信息呈现在佩戴安全帽的本人眼前的显示屏242，显示屏242可以为LCD显示屏。
其中，所述无线通讯模块21与所述微处理模块22通讯连接，以实现语音信号的输入和输出。佩戴安全帽的本人讲话信息通过所述收话器232接收后，发送至所述微处理模块22进行处理后再发送至所述无线通讯模块21，所述无线通讯模块21将该信息以无线数据的形式发出，他人讲话信息通过所述无线通讯模块21接收后，发送至所述发声器231，以实现相互通话，这样即使工人之间的距离较远，看不到对方，也能通过语音组件23进行沟通，交流信息。所述摄像头241拍摄的周围环境信息经所述微处理模块22发送至所述显示屏242进行显示和所述无线通讯模块21以无线数据的形式发出，被他人的无线通讯模块21接收，摄像头241拍摄的周围环境的实时信息不断发送至显示屏242，同时他人的周围环境信息也被接收，以使得工人及时了解周围环境状况，做出最安全的选择。
所述的多功能智能安全帽中，所述收话器232和所述微处理模块22之间还连接有音频模块25，所述音频模块25用以将接收到的佩戴安全帽的本人讲话信息进行驱动放大处理后发送至所述微处理模块22。由于工人所处的工作环境较差，进行通话时通话质量受到一定的影响，因此需要音频模块25对输入的语音信息进行处理后再向外输出，以保证通话质量。
所述的多功能智能安全帽中，所述发声器231和所述无线通讯模块21之间还连接有TTS模块26，TTS模块26主要使用SYN6658芯片构成的语音合成，所述TTS模块26用以将接收到的所述无线通讯模块21发送的他人讲话信息进行语音合成后发送至所述发声器231。
所述的多功能智能安全帽中，所述多功能组件2还包括一触摸屏27，触摸屏27为TP触摸屏，所述触摸屏27与所述微处理模块22通讯连接，以接收所述微处理模块22的指令实现对所述显示屏242的触摸控制。通过在触摸屏27上的操作，切换不同位置的视频画面和主要通道画面，全方位了解周围环境和人员信息。
所述的多功能智能安全帽中，所述帽体1上还设置有一电源模块3和一电池模块4，所述电池模块4通过所述电源模块3为所述多功能组件2提供电能。电池模块4提供至少8小时的工作时间的电能。
所述的多功能智能安全帽中，所述帽体1上还设置有一矿灯5，所述矿灯5与所述电池模块4相连接。矿灯5安装在安全帽的前方，以照亮前方的道路，同时使得摄像头拍摄的周围环境信息更加清晰、可靠。
所述的多功能智能安全帽中，所述无线通讯模块21为ZigBee模块、Wifi模块或蓝牙模块中的任一种。本实施例中优选ZigBee模块，它是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术模块，物联网无线数据终端。
所述的多功能智能安全帽中，所述摄像头241和显示屏242均设置在所述帽体1的前方，可以位于矿灯5的下方，便于工人观察图像信息。
当工人在矿山中开采矿石遇到危险的时候，工人们就可以利用头上佩带的安全帽发挥作用。一个工人的讲话信息通过麦克风再经过音频模块25进行音频信号的驱动放大处理后，再通过微处理模块22连接其他功能应用，如，再通过ZigBee模块实现语音信号的发送，使得其他工人通过ZigBee模块接收到该工人的讲话信息，再经过TTS模块26的信号语音合成接入到降噪耳机中实现接听功能。这样就可以通过ZigBee模块连接每个佩带安全帽的工人，组成一个通话网络，可以实现一对多，多对多的通话功能。同时还可以通过ZigBee模块和摄像头241以及LCD显示屏242接收到每个佩带安全帽的工人的周围环境信息，通过TP触摸屏可以切换每个人的视频画面和主要通道画面，以在危险来临的第一时刻，尽可能了解到较多的有利信息，稳住大家的情绪，稳步有序地处理这一危险，迅速逃离危险区域，最大程度地保护工人的人身安全。此外，还可以选择降噪耳机，以使得工人在较嘈杂的环境中清晰地听取逃离危险的有利信息。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
