專利名稱：電子頭盔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及保護性頭盔，尤其是涉及安裝有電子系統(tǒng)的這樣的頭盔。
背景技術(shù)：
頭盔在活動范圍中使用，舉幾個例子來說，包括滑雪運動、自行車運 動、跳傘運動、滑水運動。雖然頭盔結(jié)構(gòu)在不同活動之間變化，所有這樣 的頭盔的主要功能是保護使用者免遭由于撞擊產(chǎn)生的頭部和面部損傷。通 常，頭盔包括外部殼體，其由包圍內(nèi)層填料如泡沫材料或氣墊的耐用塑料 材料制成。對于運動，頭盔結(jié)構(gòu)適合于抵擋住對特定的運動預(yù)料的撞擊水 平。當(dāng)參加很多活動特別是休閑和極限運動時，參與者通常攜帶大量的電 子裝置，例如照相機、音樂播;改器、通訊設(shè)備和錄^4幾。例如，參與者通 常喜歡在參加活動時錄像或照相，因而攜帶照相機或錄像機。這可能很危 險，因為參與者的手需要操作這些設(shè)備。為了自由地使用兩只手，將錄像 機還有照相機安裝在頭盔上。然而，這可能產(chǎn)生其它安全問題。例如，照 相機一般安裝在頭盜的外部，有時需要刺穿外殼，妨礙了頭盔的撞擊抵抗力。而且，這樣的方法未能考慮頭盔的總體重量分布，當(dāng)頭盔#:戴上時， 通常引起不平衡的別扭的感覺。因此，應(yīng)認識到，存在對合并電子系統(tǒng)然而重量輕并提升安全標(biāo)準的 頭盔的持續(xù)的需要。本發(fā)明實現(xiàn)了這個需要和其他需要。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了電子頭盔，其包括頭盔主體和設(shè)置在頭盔主體內(nèi)的集成 電子系統(tǒng)。在示例性實施例中，電子系統(tǒng)給使用者提供多種方便的功能并 可從無線電遙控器操作。電子系統(tǒng)的部件足夠小和結(jié)實以用在頭盔中，確 保頭盔重量輕且耐用。而且，部件在頭盔各處間隔開，以提供均勻的重量 分布來促進總體平衡和安全。在本發(fā)明的示例性實施例中，頭盔主體具有安裝到堅硬內(nèi)殼的堅硬外殼，以便在外殼和內(nèi)殼之間界定腔體(cavity)。內(nèi)殼包括適當(dāng)?shù)牟牧弦越o 使用者提供對電子系統(tǒng)的有效RF屏蔽。例如，內(nèi)殼可包括提供RF屏蔽的 鍍鎳碳化纖維或其它傳導(dǎo)材料。頭盔主體進一步包括當(dāng)頭盔被戴上時設(shè)置 在內(nèi)殼和使用者的頭部之間的減震結(jié)構(gòu)。在示例性實施例的詳細方面中，頭盔包括設(shè)置在頭盔主體的腔體內(nèi)并 在其各處間隔開的多個空腔(housing),每個空腔配置成固定電子系統(tǒng)的部件。在示例性實施例的另 一詳細方面中，電子系統(tǒng)包括數(shù)碼相^/L子系統(tǒng)和 圖像記錄子系統(tǒng)。照相機優(yōu)選地以視場從頭盔的前側(cè)投射的方式安裝。該 系統(tǒng)可進一步包括與照相機通訊并安裝在頭盔的腔體內(nèi)的圖像發(fā)送器，使 圖像數(shù)據(jù)能夠從照相機子系統(tǒng)實時地發(fā)送。在示例性實施例的又一詳細方面中，頭盔的電子系統(tǒng)包括多個子系統(tǒng)， 使用便于子系統(tǒng)的操作的中央控制器來提供多種方便的功能，例如數(shù)字圖 像記錄(靜態(tài)和動態(tài))、全球定位、音頻以及通訊。例如，定位系統(tǒng)子系 統(tǒng)可提供包括經(jīng)度、綿度、高度、速度和移動方向的定位數(shù)據(jù)。定位數(shù)據(jù) 可例如合并到圖像或音頻數(shù)據(jù)中，并通過通訊子系統(tǒng)周期性地發(fā)送。對于擴大的范圍，通訊子系統(tǒng)可包括內(nèi)部天線和用于連接外部天線的 天線連接器。例如，與所連接的天線結(jié)合的通訊子系統(tǒng)可提供超過20英里的范圍。通訊子系統(tǒng)還可以專為語音觸發(fā)而設(shè)計，實現(xiàn)無雙手操作，并 在檢測到語音行為時引發(fā)自動發(fā)送。處理器可控制來自通訊子系統(tǒng)和音頻 子系統(tǒng)的音頻輸出，以調(diào)節(jié)每個子系統(tǒng)的音量。例如，當(dāng)通訊子系統(tǒng)在4吏 用中時，處理器可減弱音頻子系統(tǒng)的音量。數(shù)字圖像子系統(tǒng)可包括以視場從頭盔的前側(cè)投射的方式安裝的數(shù)碼相 機子系統(tǒng)。圖像記錄子系統(tǒng)在腔體內(nèi)與照相機通訊，以從照相機接收數(shù)字 拍攝的圖像數(shù)據(jù)，并在數(shù)字存儲器上儲存數(shù)據(jù)。圖像記錄子系統(tǒng)還^v外部傳聲器(microphone)和使用者的傳聲器接收音頻輸出，并在分離的音頻信 道上記錄每個音頻輸出。所記錄的圖像數(shù)據(jù)可按需要通過包括USB端口和 無線IR端口的通訊端口或可拆除的存^f諸卡^皮訪問。在示例性實施例中， 頭盔包括通過圖像發(fā)送子系統(tǒng)提供"現(xiàn)場"圖像和聲音的能力。為了概括本發(fā)明和在現(xiàn)有技術(shù)范圍內(nèi)獲得的優(yōu)點，這里描述了本發(fā)明 的某些優(yōu)點。當(dāng)然，應(yīng)理解，根據(jù)本發(fā)明的任何特定的實施例不一定可獲 得所有這樣的優(yōu)點。因此，例如本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認識到，本發(fā)明可4姿 取得或最佳化這里所教導(dǎo)的一個優(yōu)點或一組優(yōu)點的方式體現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)，而不 必獲得這里可能教導(dǎo)或建議的其它優(yōu)點。所有這些實施例意指在這里所公開的發(fā)明的范圍內(nèi)。參考附圖，才艮據(jù) 優(yōu)選實施例的下列詳細描述，本發(fā)明的這些和其它實施例對本領(lǐng)域4支術(shù)人 員將顯而易見，本發(fā)明不限于所公開的任何特定的優(yōu)選實施例。


僅作為例子，參考下列附圖，現(xiàn)在描述本發(fā)明的實施例，其中圖l是根據(jù)本發(fā)明的頭盔的透視圖，其示出在使用中的頭盔和戴在手 腕上的無線電遙控器。圖2是圖1的頭盔的剖面圖，其示出具有內(nèi)殼和外殼的頭盔主體。圖3是圖1的頭盔的部分分解透視圖。圖4是圖1的頭盔的頂部平面圖，其不包括外殼，示出電子系統(tǒng)的子 系統(tǒng)的相對布置。圖5是圖1的頭盔的電子系統(tǒng)的簡化結(jié)構(gòu)圖。 圖6是圖5的電子系統(tǒng)的中央控制器的簡化結(jié)構(gòu)圖。 圖7是圖5的電子系統(tǒng)的通訊子系統(tǒng)的簡化結(jié)構(gòu)圖。 圖8是圖5的電子系統(tǒng)的無線電遙控器的簡化結(jié)構(gòu)圖。 圖9是圖5的電子系統(tǒng)的功率控制器的簡化結(jié)構(gòu)圖。 圖IO是圖5的電子系統(tǒng)的音頻子系統(tǒng)的簡化結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
現(xiàn)在參考附圖特別是圖1-4，其示出包括頭盔主體22和集成電子系統(tǒng) 24的頭盔20,集成電子系統(tǒng)24具有多個子系統(tǒng)，提供多種方便的功能， 例如圖像記錄(靜態(tài)和動態(tài))、全球定位、用于音樂重放和記錄的音頻以 及通訊。電子系統(tǒng)設(shè)置在頭盔主體內(nèi)并可從無線電遙控器26操作。電子 系統(tǒng)的部件足夠小和結(jié)實以用在頭盔中，確保頭盔重量輕且耐用。而且， 部件在頭盔各處間隔開，以提供均勻的重量分布來促進總體平衡和安全。頭盔20進一步包括面罩46和下顎皮帶(chinstrap) 48，以保護使用 者不受傷害。此外，水合管(hydration tube) 49 (圖2)設(shè)置在面罩內(nèi)， 放置成方便用戶使用。水合管具有接近使用者嘴部的末端，可通過咬它來 操作。在其相對端，管可連接到液體容器如水嚢。電子系統(tǒng)24包括連接 到面罩的語音傳聲器51,以被使用者使用，例如與通訊子系統(tǒng)和記錄子系 統(tǒng)一起^f吏用。電子系統(tǒng)進一步包括鄰近使用者的耳朵設(shè)置的揚聲器47。在頭盔內(nèi)的 傳聲器的(44， 51)和揚聲器47的開口是密封的，在內(nèi)部有允許聲音傳 #"的防水材料，例如可從W. L. Gore & Associates得到的材料。該密封 防止水和其它污染物侵入，同時允許空氣通過，阻止壓力增加。頭盔20進一步包括設(shè)置在下顎皮帶48中的磁鐵和設(shè)置在頭盔主體22 中的簧片開關(guān)。開關(guān)配置成通過將磁鐵放置在簧片開關(guān)附近來提高頭盔的 電子系統(tǒng)24的功率。頭盔主體22包括界定腔體32 (圖2)的內(nèi)殼28和外殼30,其中安裝 有電子系統(tǒng)24的部件。在示例性實施例中，支持桿(post)33在外殼和內(nèi) 殼之間延伸，以增加頭盔的強度并便于撞擊力的散布。用這種方式，支持 桿阻止外殼向內(nèi)壓縮到電子部件上。支持桿固著在內(nèi)殼和外殼之間。在不 同的其它實施例中，支持桿可模制成殼的擴展部分，或被全部排除。外殼30在頭盔向前的部分中界定兩個分別被頭燈38和數(shù)碼相機40 使用的開口 34、 36，頭燈38和數(shù)碼相機40都設(shè)置在腔體內(nèi)。還為外部傳 聲器44 (圖2)和IRDA收發(fā)器設(shè)置附加的開口。外部傳聲器設(shè)置在數(shù)碼 相機和頭燈之間。內(nèi)殼和外殼沿著其外邊緣彼此固定，^f更于防水密封，以 保護設(shè)置在腔體內(nèi)的電子部件。根據(jù)特定的需要，設(shè)想沒有使用防水密封 的其它實施例。頭燈38包括例如可從Luxeon有限公司得到的高功率白LED和例如可 從Fraen公司得到的聚焦棱鏡。功率控制器按需要接收命令以打開或關(guān)閉 燈并設(shè)定亮度。內(nèi)殼28由配置成提供對設(shè)置在腔體內(nèi)的電子器件的RF屏蔽的材料組 成，其同時滿足其它安全要求，包括撞擊抵抗和抗火。內(nèi)殼包括提供阻燃 額定值"Vo"的阻燃添加劑，如在測試方法"UL94"下測試的。在示例性 實施例中，內(nèi)殼包括具有到處均勻分布的金屬纖維的模制聚合材料。例如 可從Woburn， MA的Chomerics Plastic Material有限公司得到的鍍鎳碳 化纖維被發(fā)現(xiàn)是有效的，特別是用于RF屏蔽。更具體地，內(nèi)殼材料包括 占總重量的約50%和90%之間的熱塑樹脂。鍍4臬-灰化纖維占總重量的約10% 和鄉(xiāng)之間。在使用中，內(nèi)殼28吸收并反射輻射，對于從800MHz到12GHz的頻率 提供約在70dB范圍內(nèi)的有效屏蔽。內(nèi)殼具有約2mm的厚度。在其它實施 例中，厚度可按需要變化以適應(yīng)要求。不同的其它材料可用在內(nèi)殼28中，如要求所規(guī)定的。例如，在某些實 施例中，內(nèi)殼可進一步包括單獨或組合的碳化纖維、塑料和纖維玻璃。內(nèi) 殼還可通過在其上碾壓或油漆rf屏蔽材料來提供RF屏蔽。外殼30配置成提供相當(dāng)大的撞擊抵抗，且在示例性實施例中由共聚物 樹脂才莫制，例如可從GE高新材料塑料集團(Advanced Materials Plastics)得到的在商標(biāo)LEXAN⑧、CYCOLOY 、 ULTEM⑧和XYLEX㊣下的共 聚物樹脂。在其它實施例中，外殼可由具有充足的屬性的各種其它材料形 成，以適應(yīng)預(yù)期的用途。例如，可使用碳化纖維和纖維玻璃。頭盔20配置成在各種運動活動中使用，舉幾個例子來i兌，例如滑雪運 動、自行車運動、滑水運動。頭盔還可有利地在包括科學(xué)研究、法律執(zhí)行 和軍事應(yīng)用的其它活動中使用。在示例性實施例中，內(nèi)殼28和外殼30使 用聲波焊接(sonic-welding)互相固定，以幫助防水密封保護設(shè)置在腔 體內(nèi)的電子部件。在適當(dāng)?shù)臅r候可使用各種其它工序和密封。例如，對內(nèi) 殼和外殼之間的密封可使用具有硅密封劑的填料。其它實施例被考慮，其 中頭盔配置成用于特定活動的要求。頭盔主體22進一步包括設(shè)置在內(nèi)殼和使用者的頭部之間的減震結(jié)構(gòu) 42(圖3)。在示例性實施例中，減震結(jié)構(gòu)由泡沫層形成，其以連接到內(nèi)殼 的材料覆蓋，然而，可使用提供充分的保護的各種其它材料。電子系統(tǒng)繼續(xù)參考圖2到圖4,電子系統(tǒng)24的子系統(tǒng)在頭盔主體22各處間隔 開。在示例性實施例中，下列子系統(tǒng)被包括頭燈38、數(shù)碼相機40、功 率子系統(tǒng)50、全球定位系統(tǒng)子系統(tǒng)52、音頻子系統(tǒng)54、通訊子系統(tǒng)56、 以及中央控制器子系統(tǒng)58、圖像發(fā)送子系統(tǒng)60和圖像記錄子系統(tǒng)62。在 某些其它實施例中，每個子系統(tǒng)可設(shè)置在分離的空腔中。在另外其它的實 施例中，構(gòu)成任何子系統(tǒng)的部件可分配在頭盔各處，而不是限制在頭盔主 體內(nèi)的特定空腔或位置。如在圖4中最清楚地看到的，內(nèi)殼28包括在其外表面上間隔開大約一 厘米的柵格線。柵格便于準確、統(tǒng)一地安裝子系統(tǒng)，促進頭盔的總體平衡。 在示例性實施例中，多個部件沿著頭盔的中心線排列，例如以從前到后包 括數(shù)碼相機40、頭燈38、定位子系統(tǒng)部件53、 52、以及圖像記錄子系統(tǒng) 62。然而，子系統(tǒng)不必限制到示例性實施例的特定位置?？墒褂酶鞣N方法 例如環(huán)氧樹脂、焊接螺母、塑料安裝設(shè)備等等連接子系統(tǒng)。在示例性實施例中，遙控器26安裝在使用者的手腕上，并可控制電子 系統(tǒng)的子系統(tǒng)。遙控器包括可顯示下拉菜單界面、圖像(用數(shù)碼相機拍攝) 和GPS地圖的彩色顯示器72。可通過控制開關(guān)74選擇菜單。遙控器通過 IrDA收發(fā)器與頭盔通訊并可連接到計算機，以例如下載GPS地圖。遙控器 進一步包括傳感器84 (圖8)以監(jiān)控使用者的生命體征(例如心率、氧飽 和度、體溫等等)。生命體征數(shù)據(jù)可顯示在遙控器上，并可發(fā)送到頭盔。 以這種方式，生命體征數(shù)據(jù)可通過通訊子系統(tǒng)56和圖像發(fā)送子系統(tǒng)60被 i正明并發(fā)送。參考圖5和圖6,中央控制器58對每個子系統(tǒng)提供命令并調(diào)節(jié)功率， 以及便于數(shù)據(jù)在不同子系統(tǒng)之間的傳輸。例如，來自定位子系統(tǒng)52的定 位數(shù)據(jù)可記錄在圖像子系統(tǒng)62的靜止拍攝和圖像記錄上。中央控制器通 過IR端口 64與遙控器26通訊。電子系統(tǒng)進一步包括用于與系統(tǒng)相互作 用并訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)的USB端口 66。下面詳細討論子系統(tǒng)的詳細特征和部件。通訊子系統(tǒng)參考圖5和圖7,通訊子系統(tǒng)56包括收發(fā)器、處理器和天線，根據(jù)地 形提供可在約2到5英里的范圍內(nèi)操作的32個無線信道。對于延長的范 圍，使用者可通過天線連接器連接外部天線。例如，與所連接的天線結(jié)合 的通訊子系統(tǒng)可根據(jù)地形提供超過20英里的范圍。在另外其它的實施例 中，延長范圍的天線可設(shè)置在頭盔主體中。通訊子系統(tǒng)可以專為語音觸發(fā) 而設(shè)計，實現(xiàn)無雙手操作，并當(dāng)檢測到語音活動時引發(fā)自動發(fā)送。在示例性實施例中，通i凡子系統(tǒng)包4舌例如可/人Aerocomm, Inc of Lenexa, KS和Radiotronix， Inc. of Moore, 0K得到的無線收發(fā)器(如型 號AC4490 )以及例如可從Linx Technologies of Grants Pass, OR and Mearson， Inc of Springfield, VA得到的內(nèi)置天線。在其它實施例中， 頭盔可包括其它通訊方法，舉幾個例子來說，例如便攜式電話、衛(wèi)星通訊。通訊子系統(tǒng)的處理器控制收發(fā)器參數(shù)并監(jiān)控信號強度。來自通訊子系 統(tǒng)的音頻輸出通過音頻子系統(tǒng)的處理器，當(dāng)無線電在使用中時，該處理器 減弱音頻子系統(tǒng)的音量。通訊子系統(tǒng)可按需要改變功率輸出。例如，可使 用高功率輸出來提供延長的范圍，以及可使用較低的功率輸出來節(jié)約電池壽命。數(shù)據(jù)壓縮如自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)可用來甚至在嘈雜 的環(huán)境中簡化具有低誤差率的帶寬要求。通過CML微電路CMX649或類似 的單元來執(zhí)行壓縮。定位系統(tǒng)子系統(tǒng)定位系統(tǒng)子系統(tǒng)52配置成通過GPS天線如可/人Aschtech Antenna、 Toko America、 Nearson和Linx得到的天線來沖妄收全球定位系統(tǒng)(GPS ) 衛(wèi)星傳送。定位系統(tǒng)子系統(tǒng)提供包括經(jīng)度、綿度、高度、速度和移動方向 的定位數(shù)據(jù)。在示例性實施例中，可使用來自不同制造商的GPS接收器， 例如Xemics ( XE1610-OEMPVT子系統(tǒng))和Thales導(dǎo)航定位7>司。在其它 實施例中，可配置定位系統(tǒng)子系統(tǒng)以用于不同的其它定位方法。圖像子系統(tǒng)如圖2所示，數(shù)碼相機40和圖像記錄子系統(tǒng)62在腔體內(nèi)所間隔開的 位置中。照相機包括指向外殼30的第二開口 36的外面的固定焦距廣角度 棱鏡，以便其視場從頭盔的前面投射。在示例性實施例中，照相機配置有 手工或自動亮度控制。而且，數(shù)碼相機可拍攝靜態(tài)和動態(tài)圖^f象。圖像記錄子系統(tǒng)62配置成從照相機裝置接收數(shù)字拍攝的圖像數(shù)據(jù)，并 在數(shù)字存儲器上儲存數(shù)據(jù)。在示例性實施例中，圖像記錄子系統(tǒng)62利用 MPEG4數(shù)據(jù)壓縮；然而，可使用記錄這樣的數(shù)據(jù)的各種其它的記錄方法， 例如MPEG2和H264壓縮。圖像記錄子系統(tǒng)還從外部傳聲器和使用者的傳 聲器接收音頻輸出，并在分離的音頻信道上記錄每個輸出。圖4象記錄子系統(tǒng)62的記錄器約為2. 25英寸x3. 75英寸x0. 70英寸。 在使用中，圖像記錄子系統(tǒng)可以用不同的模式記錄，例如高質(zhì)量模式和對 較低分辨率或較低幀率的延長播放。所記錄的圖像數(shù)據(jù)可按需要通過包括 USB端口 66和無線IR端口 64的通訊端口來訪問。在其它實施例中，可通 過可拆除的存儲器設(shè)備如存儲器驅(qū)動器、記憶棒等取回數(shù)據(jù)。在示例性實 施例中，圖像數(shù)據(jù)以壓縮格式被下載。頭盔20進一步包括通過圖像發(fā)送子系統(tǒng)60提供"現(xiàn)場"圖像和其它 數(shù)據(jù)的能力。電子系統(tǒng)24可配置成存儲唯一的頭盔ID號和來自定位子系統(tǒng)的定位數(shù)據(jù)以及子系統(tǒng)的圖像。因此，使用頭盔20,使用者可徹底證明 所有的活動。此外，使用廣播特征，這樣的信息可實時地發(fā)送到其它子系統(tǒng)。功率子系統(tǒng)現(xiàn)在參考圖9，功率子系統(tǒng)50包括可通過命令可操作地連接到不同子 系統(tǒng)的三個電池組。在示例性實施例中，使用具有高功率密度的扁平電池， 例如鋰離子型電池?？刂破骺苫诜峙涞矫總€子系統(tǒng)的要求和優(yōu)先級別指 示功率的分配。而且，控制器可調(diào)節(jié)每個電池組的使用，例如保留用于緊 急備份的一個組。在示例性實施例中，可從外部電源或太陽電池板給電池 充電。而且，外部電池組合件可連接到頭盜并例如被使用者帶在皮帶組件 上。音頻子系統(tǒng)參考圖5和圖10,音頻子系統(tǒng)54約為1. 5英寸xl. 9英寸x3英寸， 并可承受相當(dāng)大的撞擊力。在示例性實施例中，音頻子系統(tǒng)包括例如可從 下列公司得到的MP3/USB芯片Micronas有限公司、VLSI有限公司、ST微 電子有限公司、Cirrus Logic有P艮^^司、Atmel有限公司等等。音頻子系 統(tǒng)進一步包括閃存78。音頻子系統(tǒng)54配置成以MP3數(shù)字格式播放音頻文件，并提供至少四個 個小時的具有音質(zhì)和音量調(diào)節(jié)的^番;故時間。在其它實施例中，音頻子系統(tǒng) 可以專為數(shù)字記錄的其它格式而設(shè)計。音頻子系統(tǒng)還配置成在系統(tǒng)功率下 降期間儲存優(yōu)選的音質(zhì)和音量。在使用中，來自音頻子系統(tǒng)的音頻輸出在 通訊子系統(tǒng)使用時自動切斷。音頻文件可通過USB端口 66或IR端口 64 下載到數(shù)字存儲器中。音頻子系統(tǒng)還可通過相應(yīng)的傳聲器記錄語音和外部 聲音。根據(jù)上述內(nèi)容應(yīng)認識到，本發(fā)明提供了包括頭盔主體和設(shè)置在頭盔主 體內(nèi)的集成電子系統(tǒng)的頭盔。在示例性實施例中，電子系統(tǒng)給^f吏用者提供 多種方便的功能，并可從無線電遙控器操作。電子系統(tǒng)的部件足夠小和結(jié) 實以用在頭盔中，確保頭盔重量輕且耐用。而且，部件在頭盔各處間隔開，以提供均勻的重量分布來促進總體安全。在本發(fā)明的示例性實施例中，頭 盔主體具有堅硬的外殼和安裝到外殼的堅硬內(nèi)殼，以便在外殼和內(nèi)殼之間界定腔體。內(nèi)殼包括適當(dāng)?shù)牟牧弦越o使用者提供自電子系統(tǒng)的有效RF屏 蔽。例如，內(nèi)殼可包括提供RF屏蔽的鍍鎳碳化纖維。當(dāng)頭盔被戴上時， 頭盔主體進一步包括設(shè)置在內(nèi)殼和使用者的頭部之間的減震結(jié)構(gòu)。雖然僅參考優(yōu)選實施例詳細公開了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)i/v識 到，可提供不同的其它實施例而不偏離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明僅由 下面提出的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種電子頭盔，包括頭盔主體，其具有(i)堅硬的外殼，(ii)堅硬的內(nèi)殼，其安裝到所述外殼，以便在所述外殼和所述內(nèi)殼之間界定腔體，所述內(nèi)殼包括配置成提供RF屏蔽的適當(dāng)材料，以及(iii)減震結(jié)構(gòu)，其在所述頭盔被戴上時設(shè)置在所述內(nèi)殼和使用者的頭部之間；以及集成電子系統(tǒng)，其包括在所述外殼和所述內(nèi)殼之間界定的所述腔體內(nèi)設(shè)置的部件。
2. 如權(quán)利要求1所述的頭盔，進一步包括配置成操作所述電子系統(tǒng)的 子系統(tǒng)的無線電遙控器。
3. 如權(quán)利要求l所述的頭盔，其中所述內(nèi)殼包括配置成提供RF屏蔽 的鍍鎳碳化纖維。
4. 如權(quán)利要求1所述的頭盔，其中所述電子系統(tǒng)的選定部件設(shè)置在一 個空腔中，所述空腔固定在所述外殼和所述內(nèi)殼之間界定的所述腔體內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求1所述的頭盔，進一步包括多個空腔，所述多個空腔設(shè) 置在所述外殼和所述內(nèi)殼之間界定的所述腔體內(nèi)并在所述腔體各處間隔 開，每個空腔配置成固定所述電子系統(tǒng)的相應(yīng)部件。
6. 如權(quán)利要求1所述的頭盔，其中所述電子系統(tǒng)包括數(shù)字圖像子系 統(tǒng)，所述數(shù)字圖^f象子系統(tǒng)設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼之間界定的所述腔體 內(nèi)，數(shù)字圖像記錄子系統(tǒng)具有以視場從所述頭盔的前側(cè)投射的方式安裝的 照相機，并具有與所述照相機通訊的圖像記錄設(shè)備，所述圖像記錄設(shè)備安 裝在所述腔體的后側(cè)。
7. 如權(quán)利要求6所述的頭盔，其中所述數(shù)字圖像子系統(tǒng)進一步包括與 所述照相機通訊并安裝在所述腔體的后側(cè)的圖〗象發(fā)送器。
8. 如權(quán)利要求7所述的頭盔，其中所述電子系統(tǒng)配置成通過所述圖<象 發(fā)送器實時地發(fā)送圖像數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)。
9. 一種電子頭盔，包括 頭盔主體，其具有(i) 堅硬的外殼，(ii) 堅硬的內(nèi)殼，其安裝到所述外殼，以便在所述外殼和所述 內(nèi)殼之間界定腔體，以及(iii) 減震結(jié)構(gòu)，其在所述頭盔被戴上時設(shè)置在所述內(nèi)殼和使用 者的頭部之間；以及集成電子系統(tǒng)，其具有傳聲器和揚聲器，包括(i) 數(shù)字圖像子系統(tǒng)，其設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼之間的所述 腔體內(nèi)，數(shù)字圖《象記錄子系統(tǒng)具有以;^見場/人所述頭盔的前側(cè)才殳射的方式安裝的照相機，并具有與所述照相機通訊的圖像記錄設(shè)備，所述圖 像記錄設(shè)備安裝在所述腔體的后側(cè)，(ii) 可再充電的電池，其設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼之間的所 述腔體內(nèi)，(i i i)音頻子系統(tǒng)，其設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼之間的所述腔體內(nèi)，(iv) 全球定位系統(tǒng)，其設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼之間的所述腔 體內(nèi)，(v) 移動通訊設(shè)備，其設(shè)置在所述外殼和所述內(nèi)殼之間的所述腔 體內(nèi)，以便所述使用者的頭部通過所述內(nèi)殼有效地自發(fā)送被屏蔽，以 及(v i)頭燈，其在所述頭盔被戴上時^t定向成在所述使用者的前方發(fā)射光。
10. 如權(quán)利要求9所述的頭盔，進一步包括用于合并所述多個系統(tǒng)的 每一個的功能的單獨的中央控制器。
11. 如權(quán)利要求9所述的頭盔，進一步包括配置成操作所述電子系統(tǒng) 的子系統(tǒng)的無線電遙控器。
12. 如權(quán)利要求9所述的頭盔，其中所述內(nèi)殼包括配置成提供RF屏 蔽的鍍鎳碳化纖維。
13. —種電子頭盔，包括 頭盔主體，以及集成電子系統(tǒng)，其具有傳聲器和揚聲器，包括(i)數(shù)字圖像子系統(tǒng)，其安裝到所述頭盔主體，所述圖像子系統(tǒng) 具有以視場從所述頭盔的前側(cè)投射的方式安裝的照相機，所述圖像子 系統(tǒng)進一步具有與所述照相機通訊的圖像記錄設(shè)備，可再充電的電池，其安裝到所述頭盔主體，(i i i)音頻子系統(tǒng)，其安裝到所述頭盔主體并配置成向所述揚聲器 提供音頻輸出，(i v)定位子系統(tǒng)，其安裝到所述頭盔主體并配置成提供定位數(shù)據(jù)，以及(v)通訊子系統(tǒng)，其安裝到所述頭盔主體。
14. 如權(quán)利要求13所述的頭盔，進一步包括配置成操作所述電子系 統(tǒng)的子系統(tǒng)的無線電遙控器。
15. 如權(quán)利要求13所述的頭盔，其中所述電子系統(tǒng)的選定部件設(shè)置 在安裝到所述頭盔主體的空腔中。
16. 如權(quán)利要求13所述的頭盔，進一步包括安裝到所述頭盔主體的 多個空腔，每個空腔配置成固定所述電子系統(tǒng)的相應(yīng)部件。
17. 如權(quán)利要求13所述的頭盔，其中所述數(shù)字圖像子系統(tǒng)進一步包 括與所述照相機通訊并安裝在所述腔體的后側(cè)的圖l象發(fā)送器。
18. 如權(quán)利要求15所述的頭盔，其中所述電子系統(tǒng)配置成通過所述 圖像發(fā)送器實時地發(fā)送圖像數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)。
19. 如權(quán)利要求13所述的頭盔，其中所述頭盔主體包括配置成給所述 使用者提供RF屏蔽的適當(dāng)材料。
20. 如權(quán)利要求19所述的頭盜，其中所述頭盔主體包括配置成給所述 使用者提供RF屏蔽的鍍鎳碳化纖維。
全文摘要
提供了包括頭盔主體(22)和設(shè)置在所述頭盔主體內(nèi)的集成電子系統(tǒng)的電子頭盔(20)。在示例性實施例中，電子系統(tǒng)給使用者提供了多種方便的功能并可從無線電遙控器(26)操作。電子系統(tǒng)的部件足夠小和結(jié)實以用在頭盔中，確保頭盔重量輕且耐用。而且，部件在頭盔各處間隔開，以提供均勻的重量分布來促進總體平衡和安全。在本發(fā)明的示例性實施例中，頭盔主體具有堅硬的外殼(30)和安裝到外殼的堅硬內(nèi)殼，以便在外殼和內(nèi)殼之間界定腔體。內(nèi)殼包括適當(dāng)?shù)牟牧弦越o使用者提供對電子系統(tǒng)的有效RF屏蔽。例如，內(nèi)殼可包括提供RF屏蔽的鍍鎳碳化纖維。頭盔主體進一步包括頭盔被戴上時設(shè)置在內(nèi)殼和使用者的頭部之間的減震結(jié)構(gòu)。
文檔編號A42B3/04GK101272706SQ200680017749
公開日2008年9月24日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者克里斯多佛·L·吉瑞斯奇, 大衛(wèi)·E·威廉姆森, 威廉姆·E·斯萬森, 施爾頓·A·斯邁羅, 本杰明·G·阿巴德, 杰弗里·H·蓋爾茨, 羅納德·L·蓋爾茨, 賈斯廷·K·曼恩, 馬丁·D·馬科恩, 馬修·B·吉瑞斯奇 申請人:杰弗里·H·蓋爾茨