專利名稱：具有改進的安全特征的安全防護帽或頭盔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全裝置，具體且不限于涉及發(fā)射垂直且向上指向的光或激光束的安全防護帽或頭盔。發(fā)射為垂直柱的入射光束是用于指示佩戴者的位置，而不考慮佩戴者在受傷的狀態(tài)是直立的還是平躺的以及被遮住了視線，并且用于區(qū)分用于一般照明目的的頭飾安裝燈具。本發(fā)明的目的還是降低這樣的意外的可能性。
背景技術(shù)：
在諸如地下礦井的照明差的環(huán)境中或在黑暗的洞穴中工作，可能是高度危險的活動。例如，在采礦情況中，可能有諸如煤車的移動設(shè)備，其可能視覺上掩蓋正在工廠中工作的礦工。雖然頭部照明防護帽在某種意義上可有助于指示礦工的存在，但如果防護帽的照明部分本身被視覺阻擋，例如如果礦工受傷或以俯臥位平躺在諸如大型機器之間，則礦工的定位可能不能顯示給搜索隊。在諸如在地下洞穴中探險或潛水的娛樂活動的情況中，這種問題是類似的。在諸如無線電或GPS連接不可用的地方可能不容易定位已經(jīng)受傷或被困的探險者或潛水員。在這樣的環(huán)境中通過光的方式定位是非常有用的，其中諸如從洞穴的頂部反射的點光源能夠幫助精確指出受災(zāi)的隊員。在地下潛水的情況中，通常垂直發(fā)出的準(zhǔn)直光束還可以被物質(zhì)中的顆粒物反射和/或作為水面上的光斑，其能夠指示潛水員的位置。在以上提及的采礦的情況中，被礦井中的塵粒反射的光以及在采礦隧道的頂部上的反射光斑以類似的方式起作用。又例如，在嚴(yán)重?zé)熿F條件中消防員可能受傷或被遮住視線。雖然現(xiàn)有領(lǐng)域的安全設(shè)備包括對講機或無線電通信，但如果受傷的消防員不能相應(yīng)地做出回應(yīng)，則他或她處在嚴(yán)重的危險中。具體地，本發(fā)明針對佩戴者可能在俯臥或非直立位置受災(zāi)或在塵土或煙霧條件中被掩蓋在大型的設(shè)備之間或如果淹沒在水體中的情況。雖然該裝置還可以被簡單地使用以指示佩戴者的定位或存在，但是不針對由現(xiàn)有技術(shù)舉例證明的一般照明裝置，例如，在自行車上或在地下采礦防護帽上發(fā)現(xiàn)的頭燈。這是一種新型的以及創(chuàng)造性的發(fā)明，特別針對使用者可能在地面上或在水下以非直立位置受傷或平躺的情況。發(fā)明目標(biāo)因此，本發(fā)明的目標(biāo)是，通過提供安全防護帽或頭盔來試圖消除或改善現(xiàn)有領(lǐng)域中的一些問題，當(dāng)使用者佩戴安全防護帽或頭盔時，不僅能夠使救援隊不考慮防護帽或頭盔的方位、尤其是在能見度差的情況下快速定位，而且能夠針對這類意外的預(yù)防。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在一方面中，本發(fā)明屬于具有布置在防護帽或頭盔的頂部或冠部的入射光源、用于控制光源的方位的裝置的安全防護帽或頭盔，其中光作為光束實質(zhì)上垂直且向上地發(fā)出，而不考慮防護帽或頭盔的方位。優(yōu)選地，光束是由一個或多個激光源構(gòu)成的單光束或準(zhǔn)直光束。在優(yōu)選的應(yīng)用中，光源經(jīng)由萬向安裝件被安裝在防護帽或頭盔上以使光束一直在實質(zhì)上垂直向上的方向上發(fā)出，而不考慮防護帽或頭盔的方位。光束的垂直方位是特別設(shè)計的，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?？蛇x地，任意機械的、計算機化的、電子的或陀螺裝置可以用于將光源導(dǎo)引在垂直且向上的方向上。光柱將被任何由空氣傳播的塵粒反射并且作為從隧道或地下礦場或者能見度差的工地的頂部反射的點，其中，如果使用者受傷并且躺在地上，則光柱和反射點仍將指示使用者在灰塵條件中的定位。在滅火的實例中，光將被任何煙霧或霾反射掉。在另一實例中，本發(fā)明屬于特別適合于潛水員或其他水下應(yīng)用的安全頭盔，其中頭盔具有布置在頭盔頂部的光源；光源被配置為當(dāng)佩戴頭盔時實質(zhì)上垂直且向上地發(fā)射光束，而不考慮潛水員的方位或位置。光束可能被任何水傳播粒子反射為柱并且向水面的下方、表面上或上方反射以向救援隊指示潛水員的定位。這還將防止任何潛水員落在后面以及遇險時被發(fā)現(xiàn)。優(yōu)選地，光源是電池供電的。優(yōu)選地，電池是可再充電的。在優(yōu)選的實例中，諸如在緊急空難或海難中，電源還可以被自動激活，其中與水的接觸或突然減速將激活電源。在另一優(yōu)選的版本中，本發(fā)明特別適合作為航空或海上安全設(shè)備，其中飛機失事或海上災(zāi)難的幸存者能夠很容易地被空中搜索隊定位。優(yōu)選地，當(dāng)由佩戴者經(jīng)歷的方向突然改變時，諸如如果佩戴者以在執(zhí)行相關(guān)的活動中不會正常經(jīng)歷的速度從直立位置跌倒到躺臥位置，則光或激光束也被自動激活。在另一方面中，本發(fā)明包括如上面所描述和限定的能夠連接到任何類型的頭飾的裝置。本發(fā)明還可能在諸如叢林漫步、徒步旅行和登山的活動中有用，其中使用者的視覺定位在任何救援任務(wù)中都是重要的。優(yōu)選地，光和激光束的顏色包括任意顏色或顏色的混合以在不同的環(huán)境條件下識別不同個體以及改善能見度或救援。優(yōu)選地，光源被操作來提供光的連續(xù)發(fā)射。在采礦、建筑和隧道應(yīng)用中，這將允許在地面上和地面下的差能見度的條件下的靠近重型機械工作的工友的定位，以降低意外的可能性或防止意外。在優(yōu)選的實例中，為了節(jié)省電力并延長電池壽命，光源還可以被操作來提供間斷光束。附圖的簡要描述為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)將參照附圖，其中:

圖1示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖2示出了圖1的發(fā)明的使用。圖3示出了圖1和2的防護帽的細(xì)節(jié)。圖4和圖5示出了本發(fā)明在洞穴潛水情況中的使用。圖6示出了具有皮帶布置的本發(fā)明的又一實例。圖7示出了以消防員防護帽的形式的本發(fā)明的又一實例。附圖的詳細(xì)描述
現(xiàn)參照圖1，示出了由采礦工人12佩戴的優(yōu)選的安全防護帽10。安全防護帽被示出為具有布置在防護帽IOa的頂部或冠部的光源或激光源14。在正常的采礦操作中，其中礦工12位于直立的或操作位置，光或激光束14a從光源14發(fā)出，指向地下隧道或洞穴16a的頂棚16的頂部?，F(xiàn)參照圖2，示出了圖1的防護帽10，其中礦工12受傷或者以仰臥位躺在隧道或洞穴18的地面上。光或激光束14b從萬向光源14垂直發(fā)出，其中光或激光束14b被反射為隧道16的頂部上的點反射16b。將明顯的是，提供的光束未被掩蓋，以及雖然受傷礦工未被看見，但是礦工的定位能夠通過由任何灰塵或從隧道頂部反射的光束精確定位。這可能便于快速定位以及搶救受傷或失去知覺的工人?，F(xiàn)參照圖3，示出了圖1和2的防護帽10的細(xì)節(jié)。萬向的或陀螺控制的光源或激光源14位于防護帽的頂部或冠部。萬向或陀螺安裝保證光或激光束14a是向上直射的，而不考慮防護帽或佩戴者12的方位。這可以通過在期望的方向上適當(dāng)?shù)攸c亮光源14的一個或多個陣列的激光單元來實現(xiàn)。在優(yōu)選的實例中，光或激光束可以是多種顏色的，以使其能夠識別佩戴者的具體崗位或職位。在另一實例中，在使用激光的情況下，也可以照射字母數(shù)字信息以從隧道或洞穴的頂棚或頂部反射。這種信息可以包括時間和/或日期信息，或者其可以是指示在地面上或在洞穴潛水情況中在水下所花費的時間的閃光的或字母數(shù)字信號。雖然圖中沒有示出，光或激光源的電源可以位于其佩戴者的頭部與防護帽的內(nèi)襯之間的防護帽區(qū)域內(nèi)，電池可以是佩戴者穿著的背心或者腰帶包中的獨立的電池組。不限制本發(fā)明的公開內(nèi)容或限定，電源可以是適合于本用途的任何可再充電電池單元?，F(xiàn)參照圖4和圖5，示出了本發(fā)明在淺洞穴潛水應(yīng)用中的使用。在該實例中，與在圖1中示出的實例一樣，光源20優(yōu)選地是通過皮帶布置24的方式在潛水員頭部22的頂部上佩戴的激光源。光束26被示出穿過水體28，其中光束26被反射為水面上的光斑反射30。水中的氣泡或顆粒物32將導(dǎo)致光束被反射為光的垂直柱26。也可能有一些散射光，其中這可能在指示潛水員的一般位置方面具有一些進一步有利的作用?，F(xiàn)參照圖5，示出了圖4的潛水員處于仰臥位。在這種情況中，如果潛水員失去知覺，則光源20仍在向上垂直的方向上發(fā)射光束34，其中水面上的光的反射36將指示潛水員的位置。將明顯的是，在光斑反射36的位置持續(xù)非常長時段的時間的情況下，這可能是指示潛水員38可能受傷和/或失去知覺的異常情況。與之前的采礦應(yīng)用的描述一樣，可以使用彩色光束來識別不同的潛水員?，F(xiàn)參照圖6，示出了另一實例，其中光源40與佩戴在佩戴者46的頭部44周圍的皮帶布置42相連。在這種布置中，例如，光束的垂直發(fā)射48可以用于長途跋涉或徒步旅行應(yīng)用中。它還可以在例如航空或海洋應(yīng)用中被用作輔助安全設(shè)備。將明顯的是，無論在哪種應(yīng)用中，具有直接向上發(fā)射的光的光束的優(yōu)點將有利于任何空中搜索或救援行動。在這些應(yīng)用中光源可以具有其自己的獨立電源，這是有效的，電源可以在緊急情況中自動激活。現(xiàn)參照圖7，示出了以消防員防護帽50的形式的本發(fā)明的又一實例。如在本發(fā)明中之前所描述的，防護帽具有光源52，光源52包括被布置的一個或多個激光單元和能在期望的方向上點亮的陣列。在滅火情況中，其中有大量霾和煙霧，發(fā)射光束54還可以反射的方式作為霾或煙霧中的柱而點亮。如先前提及的，激光可以具有不同的顏色以指示消防員的職位或工作角色。并且，也如先前提及的，激光的點亮還可以通過方向的突然變化或者突然減速(諸如如果消防員受傷或者倒向仰臥或俯臥位時)來觸發(fā)。這將觸發(fā)適當(dāng)?shù)募す鈫卧渣c亮實質(zhì)上垂直的光束，以使消防員的同事或營救團隊能夠定位受傷的消防員。變化形式當(dāng)然會認(rèn)識到，雖然上述已經(jīng)通過本發(fā)明的說明性的實例的方式給出了，但如對本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將是明顯的，對其所有這樣的和其他的修改和變更被視為屬于本發(fā)明的廣泛的范圍和界限，如本文中所述。在本說明書中，術(shù)語“包括” (“comprising”)和“包含” (“containing”)應(yīng)被理解為具有類似于術(shù)語“包括”(“including”)的廣泛的含義，以及應(yīng)該理解為意指包括規(guī)定的整體或者步驟或者整體或步驟的組，但不排除任何其他的整體或者步驟或者整體或步驟的組。這種限定還應(yīng)用于術(shù)語“包括” (“comprising”)和“包含” (“containing”)的諸如“包括” (“comprise”)、“包括” (“comprises”)、“包含” (“contain”)和“包含”(“contains”)的變化形式。
權(quán)利要求
1.一種安全防護帽或頭盔，其具有布置在所述防護帽或頭盔的頂部或冠部的入射光源、用于控制所述光源的方位的裝置，其中光作為光束實質(zhì)上垂直且向上地發(fā)出，而不考慮所述防護帽或頭盔的方位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防護帽或頭盔，其中所述光束是由一個或多個激光源發(fā)射的單光束或準(zhǔn)直光束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的安全防護帽或頭盔，其中所述光源經(jīng)由萬向安裝件被安裝在所述防護帽或頭盔上以使所述光束一直在實質(zhì)上垂直向上的方向上發(fā)出，而不考慮所述防護帽或頭盔的方位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的安全防護帽或頭盔，其中機械的、計算機化的、電子的或陀螺的裝置用于將所述光源導(dǎo)引在垂直且向上的方向上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，其中所述光束或光柱將被任何由空氣傳播的塵粒、煙霧或霾反射并作為從隧道或地下礦場的頂部反射的點，或者當(dāng)滅火時，其中，如果使用者受傷并且躺在地上，則在這樣的條件中，所述光柱和反射點將仍指示使用者的定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，特別適合于潛水員或其他水下應(yīng)用，其中所述頭盔具有布置在所述頭盔頂部的光源；當(dāng)所述頭盔被佩戴時，所述光源被配置為實質(zhì)上垂直且向上地發(fā)射光束，而不考慮潛水員的方位或位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全防護帽或頭盔，其中所述光束被任何水傳播粒子反射為水面下方的柱以及水表面上或上方的反射以向救援隊指示潛水員的定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，特別適合于消防員，其中所述安全帽或頭盔具有 布置在所述防護帽或頭盔頂部的光源；當(dāng)所述頭盔被佩戴時，所述光源被配置為實質(zhì)上垂直且向上地發(fā)射光束，而不考慮消防員的方位或位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安全防護帽或頭盔，其中所述光束將被任何煙霧或霾反射為柱和點反射，以指示消防員的定位。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，其中所述光源是電池供電的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的安全防護帽或頭盔，其中所述電池是可再充電的。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，其中，諸如在緊急空難或海難時，所述光源被自動激活，其中與水的接觸或突然減速將激活所述光源。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的安全防護帽或頭盔，適合作為航空或海上安全設(shè)備，其中飛機失事或海上災(zāi)難的幸存者能夠很容易地被空中搜索隊定位。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，其中，當(dāng)佩戴者所經(jīng)歷的方向突然改變時，例如如果佩戴者以執(zhí)行相關(guān)的活動不會正常經(jīng)歷的速度從直立位置跌倒到躺臥位置，則所述光源被自動激活。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，其中，所述頭盔適合連接到任何類型的頭飾。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，其中所述光源發(fā)射具有任意顏色或顏色的混合的光束以在不同的環(huán)境條件下識別不同個體以及改善能見度或救援。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，其中，所述光源能夠被操作來提供光的連續(xù)發(fā)射。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的安全防護帽或頭盔，其中，為了節(jié)省電力并延長電池壽命，所述光源能夠被 操作來提供光的間斷發(fā)射。
全文摘要
一種具有布置在防護帽或頭盔的頂部或冠部的入射光源、用于控制光源的方位的裝置的安全防護帽或頭盔，其中光作為光束實質(zhì)上垂直且向上地發(fā)出，而不考慮防護帽或頭盔的方位。光束是由具有任意顏色或顏色混合的一個或多個激光源構(gòu)成的單光束或準(zhǔn)直光束。將光源安裝在防護帽或頭盔上以使光束一直在垂直向上的方向上發(fā)出，而不考慮防護帽或頭盔的方位。本發(fā)明針對在差能見度情況中的受傷工人的定位和營救以及針對一般意外的降低和預(yù)防。
文檔編號F21V33/00GK103096745SQ201180003326
公開日2013年5月8日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者珍妮特·瓊斯 申請人:珍妮特·瓊斯