专利名称：具有改进的安全特征的安全防护帽或头盔的制作方法
技术领域：
本发明涉及安全装置，具体且不限于涉及发射垂直且向上指向的光或激光束的安全防护帽或头盔。发射为垂直柱的入射光束是用于指示佩戴者的位置，而不考虑佩戴者在受伤的状态是直立的还是平躺的以及被遮住了视线，并且用于区分用于一般照明目的的头饰安装灯具。本发明的目的还是降低这样的意外的可能性。
背景技术：
在诸如地下矿井的照明差的环境中或在黑暗的洞穴中工作，可能是高度危险的活动。例如，在采矿情况中，可能有诸如煤车的移动设备，其可能视觉上掩盖正在工厂中工作的矿工。虽然头部照明防护帽在某种意义上可有助于指示矿工的存在，但如果防护帽的照明部分本身被视觉阻挡，例如如果矿工受伤或以俯卧位平躺在诸如大型机器之间，则矿工的定位可能不能显示给搜索队。在诸如在地下洞穴中探险或潜水的娱乐活动的情况中，这种问题是类似的。在诸如无线电或GPS连接不可用的地方可能不容易定位已经受伤或被困的探险者或潜水员。在这样的环境中通过光的方式定位是非常有用的，其中诸如从洞穴的顶部反射的点光源能够帮助精确指出受灾的队员。在地下潜水的情况中，通常垂直发出的准直光束还可以被物质中的颗粒物反射和/或作为水面上的光斑，其能够指示潜水员的位置。在以上提及的采矿的情况中，被矿井中的尘粒反射的光以及在采矿隧道的顶部上的反射光斑以类似的方式起作用。又例如，在严重烟雾条件中消防员可能受伤或被遮住视线。虽然现有领域的安全设备包括对讲机或无线电通信，但如果受伤的消防员不能相应地做出回应，则他或她处在严重的危险中。具体地，本发明针对佩戴者可能在俯卧或非直立位置受灾或在尘土或烟雾条件中被掩盖在大型的设备之间或如果淹没在水体中的情况。虽然该装置还可以被简单地使用以指示佩戴者的定位或存在，但是不针对由现有技术举例证明的一般照明装置，例如，在自行车上或在地下采矿防护帽上发现的头灯。这是一种新型的以及创造性的发明，特别针对使用者可能在地面上或在水下以非直立位置受伤或平躺的情况。发明目标因此，本发明的目标是，通过提供安全防护帽或头盔来试图消除或改善现有领域中的一些问题，当使用者佩戴安全防护帽或头盔时，不仅能够使救援队不考虑防护帽或头盔的方位、尤其是在能见度差的情况下快速定位，而且能够针对这类意外的预防。
发明内容
因此，在一方面中，本发明属于具有布置在防护帽或头盔的顶部或冠部的入射光源、用于控制光源的方位的装置的安全防护帽或头盔，其中光作为光束实质上垂直且向上地发出，而不考虑防护帽或头盔的方位。优选地，光束是由一个或多个激光源构成的单光束或准直光束。在优选的应用中，光源经由万向安装件被安装在防护帽或头盔上以使光束一直在实质上垂直向上的方向上发出，而不考虑防护帽或头盔的方位。光束的垂直方位是特别设计的，用于降低在正常的操作流程中光射入工友的眼睛的可能性。可选地，任意机械的、计算机化的、电子的或陀螺装置可以用于将光源导引在垂直且向上的方向上。光柱将被任何由空气传播的尘粒反射并且作为从隧道或地下矿场或者能见度差的工地的顶部反射的点，其中，如果使用者受伤并且躺在地上，则光柱和反射点仍将指示使用者在灰尘条件中的定位。在灭火的实例中，光将被任何烟雾或霾反射掉。在另一实例中，本发明属于特别适合于潜水员或其他水下应用的安全头盔，其中头盔具有布置在头盔顶部的光源；光源被配置为当佩戴头盔时实质上垂直且向上地发射光束，而不考虑潜水员的方位或位置。光束可能被任何水传播粒子反射为柱并且向水面的下方、表面上或上方反射以向救援队指示潜水员的定位。这还将防止任何潜水员落在后面以及遇险时被发现。优选地，光源是电池供电的。优选地，电池是可再充电的。在优选的实例中，诸如在紧急空难或海难中，电源还可以被自动激活，其中与水的接触或突然减速将激活电源。在另一优选的版本中，本发明特别适合作为航空或海上安全设备，其中飞机失事或海上灾难的幸存者能够很容易地被空中搜索队定位。优选地，当由佩戴者经历的方向突然改变时，诸如如果佩戴者以在执行相关的活动中不会正常经历的速度从直立位置跌倒到躺卧位置，则光或激光束也被自动激活。在另一方面中，本发明包括如上面所描述和限定的能够连接到任何类型的头饰的装置。本发明还可能在诸如丛林漫步、徒步旅行和登山的活动中有用，其中使用者的视觉定位在任何救援任务中都是重要的。优选地，光和激光束的颜色包括任意颜色或颜色的混合以在不同的环境条件下识别不同个体以及改善能见度或救援。优选地，光源被操作来提供光的连续发射。在采矿、建筑和隧道应用中，这将允许在地面上和地面下的差能见度的条件下的靠近重型机械工作的工友的定位，以降低意外的可能性或防止意外。在优选的实例中，为了节省电力并延长电池寿命，光源还可以被操作来提供间断光束。附图的简要描述为了更好地理解本发明，现将参照附图，其中:
图1示出了本发明的优选实施例。图2示出了图1的发明的使用。图3示出了图1和2的防护帽的细节。图4和图5示出了本发明在洞穴潜水情况中的使用。图6示出了具有皮带布置的本发明的又一实例。图7示出了以消防员防护帽的形式的本发明的又一实例。附图的详细描述
现参照图1，示出了由采矿工人12佩戴的优选的安全防护帽10。安全防护帽被示出为具有布置在防护帽IOa的顶部或冠部的光源或激光源14。在正常的采矿操作中，其中矿工12位于直立的或操作位置，光或激光束14a从光源14发出，指向地下隧道或洞穴16a的顶棚16的顶部。现参照图2，示出了图1的防护帽10，其中矿工12受伤或者以仰卧位躺在隧道或洞穴18的地面上。光或激光束14b从万向光源14垂直发出，其中光或激光束14b被反射为隧道16的顶部上的点反射16b。将明显的是，提供的光束未被掩盖，以及虽然受伤矿工未被看见，但是矿工的定位能够通过由任何灰尘或从隧道顶部反射的光束精确定位。这可能便于快速定位以及抢救受伤或失去知觉的工人。现参照图3，示出了图1和2的防护帽10的细节。万向的或陀螺控制的光源或激光源14位于防护帽的顶部或冠部。万向或陀螺安装保证光或激光束14a是向上直射的，而不考虑防护帽或佩戴者12的方位。这可以通过在期望的方向上适当地点亮光源14的一个或多个阵列的激光单元来实现。在优选的实例中，光或激光束可以是多种颜色的，以使其能够识别佩戴者的具体岗位或职位。在另一实例中，在使用激光的情况下，也可以照射字母数字信息以从隧道或洞穴的顶棚或顶部反射。这种信息可以包括时间和/或日期信息，或者其可以是指示在地面上或在洞穴潜水情况中在水下所花费的时间的闪光的或字母数字信号。虽然图中没有示出，光或激光源的电源可以位于其佩戴者的头部与防护帽的内衬之间的防护帽区域内，电池可以是佩戴者穿着的背心或者腰带包中的独立的电池组。不限制本发明的公开内容或限定，电源可以是适合于本用途的任何可再充电电池单元。现参照图4和图5，示出了本发明在浅洞穴潜水应用中的使用。在该实例中，与在图1中示出的实例一样，光源20优选地是通过皮带布置24的方式在潜水员头部22的顶部上佩戴的激光源。光束26被示出穿过水体28，其中光束26被反射为水面上的光斑反射30。水中的气泡或颗粒物32将导致光束被反射为光的垂直柱26。也可能有一些散射光，其中这可能在指示潜水员的一般位置方面具有一些进一步有利的作用。现参照图5，示出了图4的潜水员处于仰卧位。在这种情况中，如果潜水员失去知觉，则光源20仍在向上垂直的方向上发射光束34，其中水面上的光的反射36将指示潜水员的位置。将明显的是，在光斑反射36的位置持续非常长时段的时间的情况下，这可能是指示潜水员38可能受伤和/或失去知觉的异常情况。与之前的采矿应用的描述一样，可以使用彩色光束来识别不同的潜水员。现参照图6，示出了另一实例，其中光源40与佩戴在佩戴者46的头部44周围的皮带布置42相连。在这种布置中，例如，光束的垂直发射48可以用于长途跋涉或徒步旅行应用中。它还可以在例如航空或海洋应用中被用作辅助安全设备。将明显的是，无论在哪种应用中，具有直接向上发射的光的光束的优点将有利于任何空中搜索或救援行动。在这些应用中光源可以具有其自己的独立电源，这是有效的，电源可以在紧急情况中自动激活。现参照图7，示出了以消防员防护帽50的形式的本发明的又一实例。如在本发明中之前所描述的，防护帽具有光源52，光源52包括被布置的一个或多个激光单元和能在期望的方向上点亮的阵列。在灭火情况中，其中有大量霾和烟雾，发射光束54还可以反射的方式作为霾或烟雾中的柱而点亮。如先前提及的，激光可以具有不同的颜色以指示消防员的职位或工作角色。并且，也如先前提及的，激光的点亮还可以通过方向的突然变化或者突然减速(诸如如果消防员受伤或者倒向仰卧或俯卧位时)来触发。这将触发适当的激光单元以点亮实质上垂直的光束，以使消防员的同事或营救团队能够定位受伤的消防员。变化形式当然会认识到，虽然上述已经通过本发明的说明性的实例的方式给出了，但如对本领域中的技术人员将是明显的，对其所有这样的和其他的修改和变更被视为属于本发明的广泛的范围和界限，如本文中所述。在本说明书中，术语“包括” (“comprising”)和“包含” (“containing”)应被理解为具有类似于术语“包括”(“including”)的广泛的含义，以及应该理解为意指包括规定的整体或者步骤或者整体或步骤的组，但不排除任何其他的整体或者步骤或者整体或步骤的组。这种限定还应用于术语“包括” (“comprising”)和“包含” (“containing”)的诸如“包括” (“comprise”)、“包括” (“comprises”)、“包含” (“contain”)和“包含”(“contains”)的变化形式。
权利要求
1.一种安全防护帽或头盔，其具有布置在所述防护帽或头盔的顶部或冠部的入射光源、用于控制所述光源的方位的装置，其中光作为光束实质上垂直且向上地发出，而不考虑所述防护帽或头盔的方位。
2.根据权利要求1所述的安全防护帽或头盔，其中所述光束是由一个或多个激光源发射的单光束或准直光束。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的安全防护帽或头盔，其中所述光源经由万向安装件被安装在所述防护帽或头盔上以使所述光束一直在实质上垂直向上的方向上发出，而不考虑所述防护帽或头盔的方位。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的安全防护帽或头盔，其中机械的、计算机化的、电子的或陀螺的装置用于将所述光源导引在垂直且向上的方向上。
5.根据上述权利要求中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，其中所述光束或光柱将被任何由空气传播的尘粒、烟雾或霾反射并作为从隧道或地下矿场的顶部反射的点，或者当灭火时，其中，如果使用者受伤并且躺在地上，则在这样的条件中，所述光柱和反射点将仍指示使用者的定位。
6.根据权利要求1-4中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，特别适合于潜水员或其他水下应用，其中所述头盔具有布置在所述头盔顶部的光源；当所述头盔被佩戴时，所述光源被配置为实质上垂直且向上地发射光束，而不考虑潜水员的方位或位置。
7.根据权利要求6所述的安全防护帽或头盔，其中所述光束被任何水传播粒子反射为水面下方的柱以及水表面上或上方的反射以向救援队指示潜水员的定位。
8.根据权利要求1-4中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，特别适合于消防员，其中所述安全帽或头盔具有 布置在所述防护帽或头盔顶部的光源；当所述头盔被佩戴时，所述光源被配置为实质上垂直且向上地发射光束，而不考虑消防员的方位或位置。
9.根据权利要求8所述的安全防护帽或头盔，其中所述光束将被任何烟雾或霾反射为柱和点反射，以指示消防员的定位。
10.根据上述权利要求中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，其中所述光源是电池供电的。
11.根据权利要求10所述的安全防护帽或头盔，其中所述电池是可再充电的。
12.根据上述权利要求中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，其中，诸如在紧急空难或海难时，所述光源被自动激活，其中与水的接触或突然减速将激活所述光源。
13.根据权利要求12所述的安全防护帽或头盔，适合作为航空或海上安全设备，其中飞机失事或海上灾难的幸存者能够很容易地被空中搜索队定位。
14.根据上述权利要求中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，其中，当佩戴者所经历的方向突然改变时，例如如果佩戴者以执行相关的活动不会正常经历的速度从直立位置跌倒到躺卧位置，则所述光源被自动激活。
15.根据上述权利要求中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，其中，所述头盔适合连接到任何类型的头饰。
16.根据上述权利要求中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，其中所述光源发射具有任意颜色或颜色的混合的光束以在不同的环境条件下识别不同个体以及改善能见度或救援。
17.根据上述权利要求中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，其中，所述光源能够被操作来提供光的连续发射。
18.根据上述权利要求中的任意一项所述的安全防护帽或头盔，其中，为了节省电力并延长电池寿命，所述光源能够被 操作来提供光的间断发射。
全文摘要
一种具有布置在防护帽或头盔的顶部或冠部的入射光源、用于控制光源的方位的装置的安全防护帽或头盔，其中光作为光束实质上垂直且向上地发出，而不考虑防护帽或头盔的方位。光束是由具有任意颜色或颜色混合的一个或多个激光源构成的单光束或准直光束。将光源安装在防护帽或头盔上以使光束一直在垂直向上的方向上发出，而不考虑防护帽或头盔的方位。本发明针对在差能见度情况中的受伤工人的定位和营救以及针对一般意外的降低和预防。
文档编号F21V33/00GK103096745SQ201180003326
公开日2013年5月8日 申请日期2011年8月10日 优先权日2011年8月10日
发明者珍妮特·琼斯 申请人:珍妮特·琼斯