一种头部穿戴设备及颈部保护装置的制作方法

本公开涉及安全设备领域，尤其涉及一种头部穿戴设备及颈部保护装置。

背景技术：

甩鞭损伤是一种由于高速行驶车辆突然刹车或撞击到相对静止的车辆尾部使其突然减速，车上的乘客因惯性作用，头部在很短的时间内向前和向后剧烈晃动而引起的病症。目前对机动车乘员的保护通常依赖于安全带和安全气囊，无法有效防范甩鞭损伤。尤其是对于机动车后排乘客以及颈椎发育尚不完全的婴幼儿而言，甩鞭损伤所可能造成的伤害更大。

为了防范甩鞭损伤，有必要开发出针对性的防护用品，通过防护用品对乘客的合理束缚防止乘客头部在短时间内出现向前或向后的剧烈晃动。此时，防护用品的束缚状态就直接关系到甩鞭损伤发生时防护用品的保护，因此需要对防护用品，尤其是头部防护用品的束缚状态进行实时检测，以保证用于防范甩鞭损伤的防护用品切实可行。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开实施例提供一种头部穿戴设备及颈部保护装置，能够检测头部穿戴设备对乘客头部的束缚状态，保证头部穿戴设备能够良好地保护佩戴者的头部，并使颈部保护装置能够起到防范甩鞭损伤的效果。

在本公开的一个方面，提供一种头部穿戴设备，其特征在于，包括：

头圈组件，用于束缚在佩戴者的头部，并环绕所述佩戴者的额部和后枕部；

下颌带，两端分别连接所述头圈组件，用于束缚在所述佩戴者的下颌部；以及

电子感应开关，设置于所述头圈组件和/或所述下颌带，用于感应所述头圈组件和/或所述下颌带对所述佩戴者头部的束缚状态。

在一些实施例中，所述头圈组件包括：

圈体，包括弯曲的长条状结构，并且所述长条状结构的两端互相叠设；以及

调整结构，安装于所述长条状结构两端的叠设区域，能够通过限制所述长条状结构两端的相对位置以调整所述圈体的周长。

在一些实施例中，所述长条状结构两端的相对面上均设有齿条，所述调整结构包括：

壳体，套设于所述长条状结构两端叠设区域的外部；

转动轴，贯穿地设置于所述壳体，并位于所述长条状结构互相叠设的两端之间；

外齿轮，设在壳体内，与所述转动轴固定连接，与所述长条状结构两端的所述齿条均啮合；以及

旋钮，设在壳体外，与所述转动轴或所述外齿轮固定连接。

在一些实施例中，所述旋钮的一侧设有至少一个卡槽，所述调整机构还包括：

按钮，沿所述旋钮的径向可滑动地设置于所述壳体，具有与所述卡槽相对应的插销，在所述按钮的滑动过程中，通过所述插销和所述卡槽的配合能够使所述旋钮分别处于锁定状态和自由状态；以及

复位装置，连接于所述按钮，能够使所述旋钮具有向锁定状态的运动趋势。

在一些实施例中，所述头部穿戴设备还包括：

蓝牙模块，用于传输所述电子感应开关的感应信号；以及

电源模块，用于向所述电子感应开关和所述蓝牙模块供电；

所述壳体包括：

第一容纳腔和第二容纳腔，向所述圈体的内侧开设，分别用于容纳所述蓝牙模块和所述电源模块。

在一些实施例中，所述电源模块包括电池，容纳所述电源模块的所述第二容纳腔的外侧还设有电池盖，以便对所述第二容纳腔内的电池进行快速换装。

在一些实施例中，所述头部穿戴设备还包括：

导线，埋设于所述圈体的内部和/或所述下颌带的内部，能够电连接所述蓝牙模块、所述电源模块和所述电子感应开关。

在一些实施例中，所述电子感应开关分别设置于所述头圈组件贴合于佩戴者前额区域的第一安装槽和所述下颌带贴合于佩戴者下颌区域的第二安装槽，所述导线埋设于所述圈体和所述下颌带的内部，并分别与设置在所述第一安装槽和第二安装槽的电子感应开关电连接。

在一些实施例中，所述头部穿戴设备还包括：

帽体，罩设在所述头圈组件的外侧，并具有使所述旋钮伸出的通孔。

在一些实施例中，所述下颌带还包括两个对称设置的安装转点，所述帽体的内侧表面开设有两个互相对称的安装卡点，两个所述安装转点可分别卡设于两个所述安装卡点的内部，以使所述下颌带可转动地安装于所述帽体。

在一些实施例中，所述头部穿戴设备还包括：

报警装置，与所述电子感应开关通讯连接，能够基于所述电子感应开关的感应信号发出声光报警；和/或

智能终端，与所述电子感应开关通讯连接，能够基于所述电子感应开关的感应信号播放或停止播放预设的音频或视频文件。

在一些实施例中，所述电子感应开关包括电容薄膜感应开关或电阻式感应开关。

在本公开的另一个方面，提供一种颈部保护装置，用于保护乘坐交通工具的乘员的颈部，包括：

如前文任一实施例所述的头部穿戴设备；

安全锁止部件；和

连接带组件，与所述头部穿戴设备连接，并相对于所述安全锁止部件在所述连接带组件的长度延伸方向和所述长度延伸方向的垂直方向均是可移动的；

其中，所述安全锁止部件被配置为在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，对所述连接带组件进行锁止。

因此，根据本公开实施例提供的头部穿戴设备及颈部保护装置，能够检测头部穿戴设备对乘客头部的束缚状态，保证头部穿戴设备能够良好地保护佩戴者的头部，并使颈部保护装置能够起到防范甩鞭损伤的效果。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备一个角度的结构示意图；

图2是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备另一个角度的结构示意图；

图3是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的长条状结构两端齿条与外齿轮的配合状态一个视角的结构示意图；

图4是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的长条状结构两端齿条与外齿轮的配合状态另一个视角的结构示意图；

图5是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的旋钮与外齿轮的结构示意图；

图6是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的壳体的结构示意图；

图7是根据本公开一些实施例的颈部保护装置的结构示意图；

图8是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的按钮和复位机构相对于旋钮的结构示意图；

图9是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的按钮和复位机构相对于壳体的结构示意图；

图10是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的按钮和复位机构相对于壳体剖视角度的结构示意图；

图11是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的第一安装槽和第二安装槽的结构示意图；

图12是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的电池盖的结构示意图；

图13是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的帽体的一个视角的结构示意图；

图14是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的帽体的另一个视角的结构示意图；

图15是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的安装转点的结构示意图；

图16是根据本公开一些实施例的头部穿戴设备的帽体安装卡点的结构示意图；

图中：1、头圈组件，11、圈体，111、长条状结构，112、齿条，12、调整结构，121、壳体，121a、第一容纳腔，121b、第二容纳腔，121c、电池盖，122、转动轴，123、外齿轮，124、旋钮，124a卡槽，125、按钮，125b、插销，126、复位装置，2、下颌带，21、安装转点，3、电子感应开关，4、蓝牙模块，5、电源模块，6、导线，71、第一安装槽，72、第二安装槽，8、帽体，81、安装卡点，91、安全锁止部件，92、连接带组件。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1～16所示：

在本公开的一个方面，提供一种头部穿戴设备，其特征在于，包括：

头圈组件1，用于束缚在佩戴者的头部，并环绕所述佩戴者的额部和后枕部；

下颌带2，两端分别连接所述头圈组件1，用于束缚在所述佩戴者的下颌部；以及

电子感应开关3，设置于所述头圈组件1和/或所述下颌带2，用于感应所述头圈组件1和/或所述下颌带2对所述佩戴者头部的束缚状态。

如图1～2所示，所述头圈组件1和所述下颌带2能够分别从佩戴者的额部、后枕部和下颌部三个部位进行束缚，从而使所述头部穿戴设备能够紧贴于佩戴者的头部。基于此，所述电子感应开关3能够通过感应是否与佩戴者的头部产生接触而感应所述头部穿戴设备的束缚状态。

具体而言，在所述头部穿戴设备被佩戴良好时，所述头圈组件1和所述下颌带2应当紧贴于佩戴者的头部，此时所述电子感应开关3在头部的接触按压下将处于按压状态，并向相关的信息传递组件发出佩戴状态良好的感应信息；而当所述头部穿戴设备未被良好佩戴时，无论是头圈未被良好佩戴还是下颌带2未被良好佩戴，设置在相应位置的所述电子感应开关3都会因此而无法受到足够的接触按压而处于放松状态，此时所述电子感应开关3将会发出所述头部穿戴设备未被良好佩戴的感应信息，提醒佩戴者或其他相关人员对所述头部穿戴设备的佩戴情况进行调整，直至消除该不良佩戴的感应信息。

如图3～5所示，进一步的，为了使所述头圈组件1能够适应不同佩戴者的头部尺寸，使所述头部穿戴设备兼具安全性和舒适性，在一些实施例中，所述头圈组件1包括：

圈体11，包括弯曲的长条状结构111，并且所述长条状结构111的两端互相叠设；以及

调整结构12，安装于所述长条状结构111两端的叠设区域，能够通过限制所述长条状结构111两端的相对位置以调整所述圈体11的周长。

所述长条状结构111的两端互相叠设，使得所述调整机构能够通过调整所述叠设区域的长短来调整所述圈体11的周长，相应的，为了使所述圈体11具有相对恒定的周长，所述调整机构还能够对所述长条状结构111两端的相对位置进行限制以维持所述圈体11的周长随使用过程不发生变化。

进一步的，在一些实施例中，所述长条状结构111两端的相对面上均设有齿条112，所述调整结构12包括：

壳体121，套设于所述长条状结构111两端叠设区域的外部；

转动轴122，贯穿地设置于所述壳体121，并位于所述长条状结构111互相叠设的两端之间；

外齿轮123，设在壳体121内，与所述转动轴122固定连接，与所述长条状结构111两端的所述齿条112均啮合；以及

旋钮124，设在壳体121外，与所述转动轴122或所述外齿轮123固定连接。

所述长条状结构111两端的相对面上所设置的齿条112和所述外齿轮123之间构成啮合关系，使得通过旋转所述外齿轮123即可使所述齿条112相对于所述外齿轮123发生位移。在此基础上，由于所述长条状结构111的两端互相叠设，而所述外齿轮123捏合于所述长条状结构111两端的叠设区域，因此在旋转所述外齿轮123的过程中，所述长条状结构111将同步收缩或扩张，从而使得设置在所述长条状结构111两端叠设区域的外部的所述壳体121能够始终保持在佩戴者的前额部，进而不改变设置在佩戴者前额部的所述电子感应开关3与人体头部的接触位置，保证对所述头部穿戴设备束缚情况的监测。

进一步的，如图8～10所示，在一些实施例中，所述旋钮124的一侧设有至少一个卡槽124a，所述调整机构还包括：

按钮125，沿所述旋钮124的径向可滑动地设置于所述壳体121，具有与所述卡槽124a相对应的插销125b，在所述按钮125的滑动过程中，通过所述插销125b和所述卡槽124a的配合能够使所述旋钮124分别处于锁定状态和自由状态；以及

复位装置126，连接于所述按钮125，能够使所述旋钮124具有向锁定状态的运动趋势。

所述按钮125由设置在所述壳体121内部的滑行槽限制，使所述按钮125只能沿着所述旋钮124的径向可滑动。在此基础上，所述按钮125通过插销125b和所述旋钮124上设置的卡槽124a相互配合，实现对所述旋钮124的锁定或自由两种状态的调整。而所述复位装置126可以是弹簧，设置在所述按钮125和所述滑动槽之间，以使所述按钮125上的插销125b和所述壳体121上的卡槽124a始终具有相向的运动状态，从而使所述旋钮124具有向锁定状态的运动趋势。

在需要对所述头圈组件1的周长进行调整时，先按下所述按钮125，放松对所述旋钮124旋转状态的锁定，随后根据佩戴者的头部尺寸转动所述旋钮124对所述头圈组件1的周长进行调整，待调整合适后再松开所述按钮125，此时所述旋钮124的旋转状态将被锁定，所述头圈组件1的周长也被相对固定。

如图6所示，进一步的，在一些实施例中，所述头部穿戴设备还包括：

蓝牙模块4，用于传输所述电子感应开关3的感应信号；以及

电源模块5，用于向所述电子感应开关3和所述蓝牙模块4供电；

所述壳体121包括：

第一容纳腔121a和第二容纳腔121b，向所述圈体11的内侧开设，分别用于容纳所述蓝牙模块4和所述电源模块5。

所述第一容纳腔121a和所述第二容纳腔121b能够容纳所述蓝牙模块4和所述电源模块5，并防止所述蓝牙模块4和所述电源模块5晃动，以提高所述头部穿戴设备的耐用性。

如图12所示，进一步的，在一些实施例中，所述电源模块5包括电池，容纳所述电源模块5的所述第二容纳腔121b的外侧还设有电池盖121c，以便对所述第二容纳腔121b内的电池进行快速换装。

如图12所示，在一些实施例中，所述头部穿戴设备还包括：

导线6，埋设于所述圈体11的内部和/或所述下颌带2的内部，能够电连接所述蓝牙模块4、所述电源模块5和所述电子感应开关3。

埋设于所述圈体11的内部和/或所述下颌带2的内部的所述导线6具有更高的安全性，且所述导线6可以串联地连接所述电源模块5、所述蓝牙模块4和所述电子感应开关3，从而有效防止在所述头部穿戴设备的佩戴过程或调整过程中所述导线6由于弯折而出现断连的情况。

如图11所示，进一步的，在一些实施例中，所述电子感应开关3分别设置于所述头圈组件1贴合于佩戴者前额区域的第一安装槽71和所述下颌带2贴合于佩戴者下颌区域的第二安装槽72，所述导线6埋设于所述圈体11和所述下颌带2的内部，并分别与设置在所述第一安装槽71和第二安装槽72的电子感应开关3电连接。

如图13～14所示，在一些实施例中，所述头部穿戴设备还包括：

帽体8，罩设在所述头圈组件1的外侧，并具有使所述旋钮124伸出的通孔。

所述帽体8可以采用硬质材料或软质材料，当所述帽体8采用硬质材料例如金属、硬质塑料时，所述帽体8能够为佩戴者的头部提供额外的保护能力；而当所述帽体8采用软质材料例如橡胶、纺织物时，所述帽体8能够使所述头部穿戴设备被更舒适地佩戴。当然，所述帽体8也可以采用外部硬质材料内部软质材料的结构形式，以兼顾安全性与舒适性，从而提高佩戴者对所述头部穿戴设备的佩戴意愿。

如图15～16所示，进一步的，为了实现所述头部穿戴设备和所述帽体8的连接，在一些实施例中，所述下颌带2还包括两个对称设置的安装转点21，所述帽体8的内侧表面开设有两个互相对称的安装卡点81，两个所述安装转点21可分别卡设于两个所述安装卡点81的内部，以使所述下颌带2可转动地安装于所述帽体8。

所述安装卡点81和所述安装转点21的设置使得所述下颌带2相对于所述帽体8可旋转，从而方便于所述帽体8的佩戴过程。即当佩戴者穿戴连接有所述头部穿戴设备的所述帽体8时，可先旋转所述下颌带2至合适的位置，待头部被以合适的方式束缚于所述帽体8后，在将所述下颌带2旋转至紧贴下颌的部位，从而配合于所述头圈组件1对头部进行整体地良好的束缚作用。

在一些实施例中，所述头部穿戴设备还包括：

报警装置，与所述电子感应开关3通讯连接，能够基于所述电子感应开关3的感应信号发出声光报警；和/或

智能终端，与所述电子感应开关3通讯连接，能够基于所述电子感应开关3的感应信号播放或停止播放预设的音频或视频文件。

所述报警装置与所述电子感应开关3之间的通讯连接方式可以选取有线的传输形式，此时所述报警装置可以相应的设置于所述电子感应开关3的附近；当然，所述通讯连接方式也可以选取无线的传输形式，例如蓝牙无线传输，由此，所述报警装置与所述电子感应开关3之间的设置位置不再受距离限制，使得发生不良束缚时可以及时向一定范围内的报警装置发出状态信号，以提高所述安全束缚系统报警的范围。

所述报警装置可包括：警示灯，被配置为在接收到所述物体束缚状态不良的状态信号时，发出红色闪烁灯光，而在接收到所述物体束缚状态良好的状态信号时，不发光或发出绿色灯光；以及蜂鸣片或扬声器，被配置为在接收到所述物体束缚状态不良的状态信号时，发出警示音效，而在接收到所述物体束缚状态良好的状态信号时，不发声。所述警示灯、所述蜂鸣片或扬声器也可以采用其他报警的方式，例如所述警示灯可以以不同频率的闪光来分别对应物体不同的束缚状态，所述扬声器可以直接进行束缚状态的语音播报，从而便于束缚动作的实施者对束缚装置以及被束缚物体的调整。

仅通过束缚状态不良—产生报警信号—操作人员对头部穿戴设备进行重新佩戴或调整这一流程，很容易让佩戴者与头部穿戴设备的操作人员都由于频繁的报警而产生厌烦情绪，进而降低主观佩戴的意愿以及及时对头部穿戴设备进行调整的动力，使报警信号无法起到应有的提醒作用。

基于此，本申请通过设置束缚状态良好—不产生报警信号—智能终端播放音频或视频文件/智能终端解除锁定操作这一流程，让佩戴者与束缚装置的操作人员容易受到正向反馈而更具主动佩戴头部穿戴设备以及主动调整头部穿戴设备的意愿。

以播放视频文件或音频文件为例，所述智能终端可以被设置于被佩戴者目力可及或听力可及的区域，从而在束缚装置束缚良好时，不断播放视频或音频，而在束缚状态不好时，停止播放。在这种情况下，一旦停止播放，想要继续观赏视频或音频文件的佩戴者就会对束缚装置进行主动调整，以确保其被正确佩戴。

在一实施例中，当所述头部穿戴设备被用于束缚保护车辆后排座位的乘客时，所述智能终端可以被以屏幕面朝后排乘客的方式设置于前排座椅的后背，从而便于佩戴者，尤其是年龄较小的儿童观看视频文件。

在另一实施例中，所述智能终端也能通过锁定操作或解锁操作实现对被佩戴者的正向反馈，此时所述智能终端不被限制于播放视频文件或音频文件，而可以打开其他应用程序，例如游戏类应用程序或阅读类应用程序，并且所述智能终端可以由佩戴者握持，在这种情况下，一旦智能终端因为接收到束缚状态不良的信号而锁定操作，握持所述智能终端的佩戴者就会主动改善束缚状态直至解锁该智能终端，以便继续对智能终端进行操作。

在一些实施例中，所述电子感应开关3包括电容薄膜感应开关或电阻式感应开关。其中，所述电子感应开关3优选为电容薄膜感应开关，以使所述头部穿戴设备获得更低的制造成本与更高的感应灵敏度。

如图7所示，在本公开的另一个方面，提供一种颈部保护装置，用于保护乘坐交通工具的乘员的颈部，包括：

如前文任一实施例所述的头部穿戴设备；

安全锁止部件91；和

连接带组件92，与所述头部穿戴设备连接，并相对于所述安全锁止部件91在所述连接带组件92的长度延伸方向和所述长度延伸方向的垂直方向均是可移动的；

其中，所述安全锁止部件91被配置为在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，对所述连接带组件92进行锁止。

因此，根据本公开实施例提供的头部穿戴设备及颈部保护装置，能够检测头部穿戴设备对乘客头部的束缚状态，保证头部穿戴设备能够良好地保护佩戴者的头部，并使颈部保护装置能够起到防范甩鞭损伤的效果。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。