一种内置微型显示模组的防护面罩的制作方法

1.本实用新型涉及应急救援设备技术领域，尤其涉及一种内置微型显示模组的防护面罩。


背景技术：

2.正压式消防空气呼吸器(self
‑
contained breathing apparatus)是一种自给开放式消防空气呼吸器，主要适用于消防、化工、船舶、石油、冶炼、厂矿、实验室等处，使消防员或抢险救护人员能够在充满浓烟、毒气、蒸汽或缺氧的恶劣环境下安全地进行灭火、抢险救灾和救护工作，其中，防护面罩是一个很重要的核心部件。防护面罩对个人安全防护至关重要，尤其是对救援人员的呼吸器官、眼睛及面部皮肤提供有效防护，能在复杂的救援环境中有效保护消防人员的生命安全，使人员面部与外界污染、染毒空气隔离。
3.但由于防护面罩佩戴的特殊性，导致消防人员难以感知救援现场的实际情况，一定程度上也阻碍了救援人员接收后台指挥发出的信息，从而影响现场求援的调度和求援效果。尤其是，目前的hud显示方式，显示的内容较为模糊且尺寸较小，救援人员阅读不便，尤其是在情况复杂的救援现场中，更加难以阅读。


技术实现要素：

4.本实用新型的实施例提供一种内置微型显示模组的防护面罩，能够方便救援人员通过面罩观察现场的同时，还能无阻碍得看到各类数据。
5.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
6.背板(1)与面罩(4)通过线缆(51)连接，背板(1)上安装有电池模块(2)和主控模块(3)；在面罩(4)内安装有口鼻罩，在靠近所述口鼻罩的位置安装有显示模组(41)和信号板(42)，其中，显示模组(41)用于将信号板(42)上的信息放大并投射至眼睛(6)；面罩(4)的外侧安装有热成像摄像头。
7.线缆(51)中集成有信号线缆和输电线缆，线缆(51)的外部包裹防火布；电池模块(2)和主控模块(3)通过线缆(51)连接面罩(4)；电池模块(2)通过输电线缆与面罩(4)上的连接口(5)连接并供电，主控模块(3)通过信号线缆连接面罩(4)上的数据接口；
8.连接口(5)连接安装在面罩(4)的电子部件并供电，其中，所述安装在面罩(4)的电子部件至少包括：信号板(42)、hud(head up display，抬头显示)装置和麦克风。所述数据接口与连接口(5)集成在一起，为用于供电与数据传输的集成接口。所述热成像摄像头与面罩(4)上的连接口(5)连接并取点。主控模块(3)发出的信号，通过所述信号线缆输入面罩(4)上的数据接口，在通过数据接口传输至所述安装在面罩(4)的电子部件；和/或，主控模块(3)通过无线信号与所述安装在面罩(4)的电子部件通信。
9.所述在靠近所述口鼻罩的位置安装有显示模组(41)和信号板(42)包括：在所述口鼻罩的左下侧或右下侧安装有显示模组(41)和信号板(42)，当人员佩戴面罩(4)时，显示模组(41)和信号板(42)与人员的瞳孔的距离接近20mm。显示模组(41)中包括了用于放大影像
的透镜组，经过所述透镜组中的透镜进行放大，并投射至人员的眼睛(6)。
10.本实用新型实施例提供的内置微型显示模组的防护面罩，在防护面罩内设置有显示模组，以便于显示救援现场的各类数据，从而方便救援人员通过面罩观察现场的同时，还能无阻碍得看到各类数据。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
12.图1为本实用新型实施例提供的系统架构示意图；
13.图2为本实用新型实施例提供的一种可能的实现方式的后视示意图；
14.图3为本实用新型实施例提供的一种可能的实现方式的前视示意图；
15.图4为本实用新型实施例提供的显示模组的成像方式的示意图；
16.图5为本实用新型实施例提供的具体实例的示意图；
[0017]1‑
背板、2
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电池模块、3
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主控模块、4
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面罩、41
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显示模组、42
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信号板、43
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热成像摄模块、5
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连接口、51
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线缆、6
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眼睛、7
‑
虚像。
具体实施方式
[0018]
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。下文中将详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0019]
本实施例方案的设计思路在于：在呼吸防护面罩有限空间中合理的增加某个装置，使救援人员和后台指挥终端有效的沟通。而现有的防护面罩产品中，没有设置用于辅助人员看清屏幕信息的显示模组，显示的内容较为模糊且尺寸较小，救援人员阅读不便，尤其是在情况复杂的救援现场中，更加难以阅读。
[0020]
本实用新型实施例提供一种内置微型显示模组的防护面罩，如图1所示，包括：
[0021]
背板(1)与面罩(4)通过线缆(51)连接，背板(1)上安装有电池模块(2)和主控模块(3)。在面罩(4)内安装有口鼻罩，在靠近所述口鼻罩的位置安装有显示模组(41)和信号板(42)，其中，显示模组(41)用于将信号板(42)上的信息放大并投射至眼睛(6)。面罩(4)的外侧安装有热成像摄像头。本实施例中的背板，指的是用于背负在救援人员身上的设装备，通常在背板上会装有气瓶、供气阀、救援仪器等设备。
[0022]
具体的，线缆(51)中集成有信号线缆和输电线缆，线缆(51)的外部包裹防火布。电池模块(2)和主控模块(3)通过线缆(51)连接面罩(4)。电池模块(2)通过输电线缆与面罩(4)上的连接口(5)连接并供电，主控模块(3)通过信号线缆连接面罩(4)上的数据接口。
[0023]
其中，连接口(5)连接安装在面罩(4)的电子部件并供电，所述安装在面罩(4)的电子部件至少包括：信号板(42)、hud装置和麦克风。
[0024]
例如：如图1所示，背板(1)上有电池模块(2)、主控模块(3)，连接口(5)从背板(1)引出输电线缆、信号线缆(51)到面罩(4)，本实施例中，所述数据接口与连接口(5)集成在一起，为用于供电与数据传输的集成接口。这类用于供电与数据传输的集成接口可以采用目前已有的接口制式，比如usb，也可以依据具体的使用需求定制，本实施例中不针对这类用于供电与数据传输的集成接口进行限制，可以采用目前已有的技术手段实现。实际应用中，从背板(1)引出的线缆，可以先接入背板上气瓶的供气阀，再由供气阀连接到面罩(4)，这其中，从背板(1)引出的线缆中通常还需要集成供气管，各类电子线缆与气管可以包裹在同一个防火背带或者防火布中，此时连接口(5)即接入了信号线缆、输电线缆和供气管。给面罩(4)上的hud、麦克风等供电和通信，主控模块(3)也可以通过无线方式将信号传给面罩(4)上的hud装置。在面罩(4)外侧安装热成像摄像头，热成像摄像头接入连接口(5)，并由连接口(5)为所述热成像摄像头供电连接口(5)，即也由背板(1)上的电池模块(2)供电。在实际应用中，通常在供气阀上也设置有用于通电的金属触点，电池模块(2)和主控模块(3)分别通过输电线缆和信号线缆连接到供气阀的金属触点，从供气阀出发的线缆(51)插到连接口(5)，面罩又有相应的金属触点。
[0025]
可选的，所述热成像摄像头与面罩(4)上的供电触点取电。或者安装在面罩(4)侧面的热成像摄像头，也可以自带电池包并热成像摄像头供电。
[0026]
本实施例中，主控模块(3)发出的信号，通过所述信号线缆输入面罩(4)上的数据接口，再通过数据接口传输至所述安装在面罩(4)的电子部件。和/或，主控模块(3)通过无线信号与所述安装在面罩(4)的电子部件通信。其中，所述数据接口通常即为安装在连接口(5)的数据端口，端口的一侧连接线缆(51)中的信号线缆，端口的另一侧连接安装在面罩(4)的各电子部件，比如：信号板(42)、hud装置和麦克风等，以便于实现信号传输。
[0027]
具体的，所述在靠近所述口鼻罩的位置安装有显示模组(41)和信号板(42)包括：在所述口鼻罩的左下侧或右下侧安装有显示模组(41)和信号板(42)，当人员佩戴面罩(4)时，显示模组(41)和信号板(42)与人员的瞳孔的距离接近20mm。显示模组(41)中包括了用于放大影像的透镜组，信号板(42)上显示的信息，经过所述透镜组中的透镜进行放大，并投射至人员的眼睛(6)，从人员的感官体验来说，在视觉中形成了虚像(7)。实际应用中，信号板(42)上显示的信息是实际的显示的图像或字符，但是由于尺寸太小很难看清，所以通过显示模组(41)的透镜组，将实际的显示的图像或字符进行放大，人眼看到的效果就是虚像
(7)，这个虚像从视觉效果上看就像在远处一样，人眼容易看清晰也不易疲劳。
[0028]
其中，显示模组(41)可以由透镜组成，信号板(42)可以采用目前常用的led显示屏，或者其他能够显示图像和字符的通讯、显示元件。信号板(42)的信息经过透镜多次放大后形成肉眼可看清的远处的虚像(7)，例如：如图2
‑
3所示，在面罩(4)内口鼻罩前方左下侧或右下侧(即左眼下方或右眼下方)距离瞳孔20mm左右(具体距离尺寸据面罩(4)内部空间和成像类型的需要而定)的合适位置设置一个显示模组(41)和信号板(42)，信号板(42)可以与热成像摄像模块(43)、主控模块(3)、后台指挥系统、终端设备等其他通信设备之间进行通信，将上述各种信息在信号板(42)上显示，由于面罩(4)内部空间的局限性，信号板(42)的尺寸较小，很难看清，因此显示模组(41)需要将信号板(42)上的信息放大，进而可以让眼睛(6)能看清各种信息。
[0029]
人眼因肌肉调节而相当于一个变焦距凸透镜，正常人眼只能把处在眼前10厘米以外处的物体成像在视网膜上，因此要清晰地看到物体的像，人眼离顶点(即像点)的距离不得小于10厘米。正常眼睛(6)观察近处物体最清晰而又不易疲劳的距离大约是25cm。如图4
‑
5所示，信号板(42)的信息经过透镜多次放大后形成肉眼可看清的远处的虚像(7)，人眼看到这个像也不容易疲劳同时也能看清信号板(42)的信息，能够实时洞察救援场所的各项信息。
[0030]
进一步的，屏幕信息的切换可通过电子表等终端设备切换，或者物理按键切换，或者无线按钮切换。
[0031]
需要说明的是，信号板(42)上显示的信息包括但不局限于防护装备自身的信息(气瓶内部压力的实时数据、剩余气量及使用时间、救援现场的温度、面罩(4)的气密性等)、救援现场的信息(被困人员的数量、地点、危险情况及程度、应急出口的位置、是否有爆炸或有毒物质等)、后台指挥终端的调度信息(撤离信号)以及热成像信息等各类重要信息。
[0032]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。