一种带脑电波控制功能的智能头盔的制作方法

本实用新型涉及头盔技术领域，特别涉及一种带脑电波控制功能的智能头盔。

背景技术：

头盔是各种活动中对生命所附加的最坚实的保护屏障，广泛应用于安保、消防、电力、煤矿、化工、海关、交通、金融、物流、市政、油田、矿山、应急指挥等。佩戴头盔，能有效防止一定程度的头部受伤，减轻损失和事故死亡率。

在目前的智能头盔中，一般集成了接听电话、播放音乐、蓝牙控制、防风目镜、夜行警示灯、三轴加速度传感器、耐汗光传感器和心率血压血氧测量等功能模块中的一种或多种，缺少更便捷的与头盔本身或其它设备的操控功能，设计一种通用的可以更便捷地操控外部设备以及头盔上所附加的功能模块，是智能头盔的必然需求。另外，现有的智能头盔中，若在头盔集成越多的功能模块，则头盔的重量和体积会变得更大，使得头颅承受压力增大，影响佩戴舒适感和身体健康。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种带脑电波控制功能的智能头盔，解决了现有技术智能头盔中功能模块的重量大、体积大、及缺少便捷的与头盔本体交互的方式的问题。

本实用新型提供了一种带脑电波控制功能的智能头盔，包括头盔本体、设置于头盔本体内的脑电波控制模块、设置于头盔本体顶部的无线收发模块以及用于固定智能装置的卡槽；

所述脑电波控制模块包括：耳夹、脑电波采集单元、脑电波信号处理单元以及数据接口单元；

所述耳夹为所述脑电波信号处理单元提供基准脑电波信号；

所述脑电波采集单元适于脑电波信号的采集，并将采集的信号输出到所述脑电波信号处理单元；

所述脑电波信号处理单元适于根据接收到的基准脑电波信号和脑电波信号，得到控制指令，并将所述控制指令通过所述数据接口单元输出给所述天线收发模块；

所述无线收发模块适于将接收到的控制指令发送至外部设备或固定在所述卡槽内的智能装置。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型利用智能装置来代替头盔中的功能模块，通过根据脑电波信号生成的控制指令直接操控外部设备或智能装置，头盔上所附加的大部分功能模块，通过智能装置设备来取代，由于将众多智能功能模块集成到一个智能装置中，所以减轻了智能头盔的体积和重量，解决了现有技术智能头盔中功能模块的重量大、体积大、及缺少便捷的与头盔本体交互的方式的问题。同时由于采用成熟的智能装置的硬件技术、软件app和操作系统，所以降低了智能头盔的上市时间，而且智能装置设备可以复用，只需将个人已有的智能装置(如：安卓手机和苹果手机)插入到头盔本体即可，降低了智能头盔本体的制造成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例带脑电波控制功能的智能头盔的结构示意图；

图2为本实用新型实施例脑电波控制模块的结构框图；

图3为本实用新型实施例中电机模块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例带脑电波控制功能的智能头盔的电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例根据脑电波生成的控制指令控制外部设备的流程图；

图6为本实用新型实施例实例1带脑电波控制功能的智能头盔的结构示意图；

其中，10、头盔本地；20、脑电波控制模块；30、卡槽；40、智能装置；50、电机模块；60、控制指令收发模块；21、耳夹；22、脑电波采集单元；23、脑电波信号处理单元；24、数据接口单元；25、导线；26、直流电源供电单元；41、无线通信模块；42、摄像模块；43、LED灯；44、影音模块；45、存储模块；46、通讯模块；51、电机；52、底座；53、电机转轴；54、电源和信号控制线；61、天线。

具体实施方式

为了解决现有技术智能头盔中功能模块的重量大、体积大、及缺少便捷的与头盔本体交互的方式的问题，本实用新型提供了一种带脑电波控制功能的智能头盔，以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。

根据本实用新型的实施例，提供了一种带脑电波控制功能的智能头盔。图2为本实用新型实施例带脑电波控制功能的智能头盔的结构示意图，根据本实用新型实施例的带脑电波控制功能的智能头盔包括：头盔本体10、设置于头盔本体内的脑电波控制模块20、设置于头盔本体顶部的控制指令收发模块60以及用于固定智能装置40的卡槽30，以下对本实用新型实施例进行详细的说明：

所述脑电波控制模块20包括：耳夹21、脑电波采集单元22(在本实用新型中为电极)、脑电波信号处理单元23以及数据接口单元24；

所述耳夹21为所述脑电波信号处理单元23提供基准脑电波信号；

所述脑电波采集单元适于脑电波信号的采集，并将采集的信号输出到所述脑电波信号处理单元23；

所述脑电波信号处理单元23适于根据接收到的基准脑电波信号和脑电波信号，得到控制指令，并将所述控制指令通过所述数据接口单元24输出给所述控制指令收发模块60；

所述控制指令收发模块60适于将接收到的控制指令发送至外部设备或固定在所述卡槽内的智能装置40。

在本实用新型实施例中卡槽30内侧为软垫，智能装置40放在卡槽30中。卡槽30的设计，使得可以便捷的复用个人已有的智能装置，活动结束时，将智能装置从卡槽30拨出，随身携带。

在本实用新型实施例中，控制指令收发模块60可选用无线收发模块，也可以通过USB或移动终端设备的耳机插孔的连接线来实现。

所述脑电波控制模块20，用于采集根据意念产生的脑电波信号，并根据所述脑电波信号产生控制指令。图2为本实用新型实施例脑电波控制模块的结构框图，如图2所示，所述脑电波控制模块包括脑电波采集单元22、脑电波信号处理单元23、数据接口单元24。所述直流电源供电电源26用于为脑电波采集单元22、脑电波信号处理单元23、数据接口单元24供电。

在本实用新型中，脑电波采集单元22具体为适于脑电波采集的电极，所述电极镶嵌在头盔前方内侧，与用户头部前额紧密接触，采集到的脑电波经由导线25传输到脑电波信号处理单元23。

所述脑电波信号处理单元23，用于根据接收到的基准脑电波信号和用户脑电波信号，得到控制指令。具体的，所述脑电波信号处理单元23包括信号滤波器和中央处理器。

所述信号滤波器，适于对接收到的脑电波信号进行滤波处理，并将滤波后的脑电波信号输出到所述中央处理器；

所述中央处理器，适于根据所述耳夹21提供的基准脑电波信号和所述信号滤波器提供的脑电波信号，得到控制指令后输出所述控制指令到所述数据接口单元24。

为了能通过脑电波控制智能装置40进行360度环绕摄像，提高拍摄风景的便捷性和应对突发事件的及时性，所述智能头盔还包括设置于头盔本体内部与所述卡槽相连的电机模块50。

所述电机模块50，用于根据固定在所述卡槽30内的智能装置40提供的控制信号，带动卡槽30朝任意方位旋转。

所述卡槽30作为电机模块50的负载，通过电机模块50控制卡槽30的旋转方向，从而使得智能装置40的摄像模块42可以朝向环绕360度中的任意方位，从而可以拍摄任意角度的图像。

图3为本实用新型实施例中电机模块的结构示意图，如图3所示，所述电机模块50包括：电机51、底座52、电机转轴53、电源和信号控制线54；所述底座52布设在所述头盔本体顶部；所述电机51固定在所述底座52上；所述电机转轴53位于电机51和卡槽30中间，适于连接所述电机51与卡槽30；所述电源和信号控制线54一端连接所述电机51，另一端适于连接固定在卡槽30内的智能装置40。具体的，所述电源和信号控制线54连接固定在卡槽30内智能装置40的一端为USB接口。

智能装置40提供电机51运行所需的电源，智能装置40还提供控制电机51转向的控制信号，该控制信号经由智能装置40的USB接口传输给电机51。电机转轴53与卡槽30固定在一起，带动智能装置40旋转。

为防止卡槽30旋转过程中发生电源和控制信号线缠绕的情况，在算法上进行预防，控制电机顺时针和逆时针交替转动。智能装置40控制电机51转动的算法为：以智能装置40初始方位为基准，记录每次发生旋转的角度量，当顺时针旋转角度累积达到180度时，采用逆时针旋转来满足所需的目标方位角；当逆时针旋转角度累积达到180度时，采用顺时针旋转来满足所需的目标方位角。

在本实用新型实施例中，所述智能头盔还包括：健康数据测量模块和/或适于功能扩展的预留接口；健康数据测量模块，适于采集身体健康数据，所述身体健康数据包括：心率、血压、血氧。

在本实用新型实施例中，固定于所述卡槽内的智能装置包括：无线通信模块41、摄像模块42、LED灯43、影音模块44、存储模块45、及通讯模块46；

所述无线通信模块41包括蓝牙模块、WIFI模块、4G模块，适于接收所述控制指令，并将所述控制指令输出至摄像模块42、LED灯43、影音模块44、存储模块45、及通讯模块46中的一个或多模块中；

所述摄像模块42，适于在控制指令的控制下进行拍照或摄像；

所述LED灯43，适于在控制指令的控制下进行夜间照明；

所述影音模块44，适于在控制指令的控制下播放音乐及投影视频；

所述存储模块45，适于存储所述控制指令，并在控制指令的控制下存储智能装置产生的音视频文件、娱乐预置多媒体文件；

所述通讯模块46，适于在控制指令的控制下与外界进行通讯。

图4为本实用新型实施例带脑电波控制功能的智能头盔的电路结构示意图；如图4所示，所述智能头盔包括：脑电波控制模块20，用于脑电波采集和信号处理，产生控制指令；控制指令收发模块60，用于对脑电波进行传输。所述智能装置40包括无线通信模块41、摄像模块42、LED灯43、影音模块44、存储模块45、及通讯模块46。在本发明实用新型中，无线通信模块41、摄像模块42、LED灯43、影音模块44、存储模块45、及通讯模块46均属于移动终端设备中的模块。在本发明实用新型中，移动移动终端设备用于拍照、摄像、录音、通话、播放音乐、记录运动轨迹等；蓝牙耳机，与移动终端设备配套，用于接听电话、收听音乐和广播电台。除上述模块外，本发明的智能装置40还可以包括其他附加功能模块。

进一步的，所述无线通信模块41还适于拨打特定的报警电话和/或急救电话。在各项活动中，一旦发生意外且本身行动困难，可以通过脑电波发送控制指令(此处为报警求助指令)，并将该控制指令发送到智能装置40的无线通信模块41，通过无线通信模块41拨打特定的报警电话和急救电话。所述智能装置还包括GPS模块，适于获取所述智能装置所在位置的经纬度，并通过所述收发模块将所述经纬度发送到网络。本实用新型实施例通过脑电波报警、求助、GPS定位和经纬度自动上传，使得处置事故安全、及时和便捷。

本实用新型实施例通过脑电波控制智能装置进行摄影、拍照、拨打电话、播放音乐、控制夜视灯、GPS轨迹跟踪、语音导航，控制方式便捷，增加了活动过程中的娱乐体验。采用市面上现有的智能装置设备来实现智能头盔的报警、求助、摄影、拍照、拨打电话、播放音乐、控制夜视灯、GPS轨迹跟踪、语音导航等功能。由于采用成熟的智能装置设备的硬件技术、软件app和操作系统，所以降低了智能头盔的上市时间。由于智能装置设备可以复用，只需将个人已有的智能装置设备(如：安卓手机和苹果手机)插入到头盔本体即可，所以降低了智能头盔本体的制造成本。由于将众多智能装置模块集成到一个智能装置设备中，所以减轻了智能头盔的体积和重量。

由图3可知，本实用新型实施例还可以通过根据脑电波产生的控制指令控制外部设备。对于外部设备(比如骑行设备等)的脑电波头盔应用，外部设备的主控制器正常工作，同时接收控制指令发送模块发送过来的控制指令，外部设备中的主控制器将主控制器里的控制指令与根据脑电波生成的控制指令进行比较，如果两套指令是一致的，主控制器不做任何调整，继续使用原有的主控制器的控制指令。如果两套指令不一致，则按照根据脑电波生成的控制指令进行控制。图5为本实用新型实施例根据脑电波生成的控制指令控制外部设备的流程图。

为了更详细的说明本实用新型的智能头盔，给出实例1。图6为本实用新型实施例实例1带脑电波控制功能的智能头盔的结构示意图，如图6所示，头盔本体10提供主要安全保护功能。导线25提供脑电波信号的传输路径。耳夹21作为基准脑电波信号，输出到脑电波信号处理单元23，同时，电极22采集到的脑电波输出到脑电波信号处理单元23。脑电波信号处理单元23将处理的信号输出到数据接口单元24。直流电源供电单元26与脑电波信号处理单元23和数据接口单元24相连。数据接口单元24与脑电波信号处理单元23和控制指令收发模块60相连，输入为脑电波信号处理单元的输出数据，输出到控制指令收发模块60。在本实用新型实施例中控制指令收发模块60为无线收发，带有天线61，由头盔上的小孔伸出头盔外面。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。