一种硬件接口装置

技术领域

本发明涉及安全帽智能设备连接技术领域，尤其是一种硬件接口装置。

背景技术

智能可穿戴设备集成了多媒体、传感器、无线通信等多种技术，支持语音识别、手势识别、头部动作等多种交互方式，配合结构光深度传感器和可见光传感器以及惯性传感器还能通过特点算法判断外界环境并确定自身的相对位置的功能。智能可穿戴技术可以无遮挡地根据外周环境叠加和融合各类信息，及时提供所需的智能数据服务。这些功能的实现对电力现场作业、现场可视化管理以及现场工作安全等方面将产生巨大的推进作用。

目前民用的智能可穿戴设备与电网的安全工器不兼容，尤其是智能头戴式显示设备与安全帽不兼容，这是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硬件接口装置，能够在不影响安全的同时保留可穿戴设备的功能，辅助电力工作人员进行安全操作。

本发明提出一种硬件接口装置，该装置包括：插销，设置于安全帽上，可用于辅助将电子设备插头与插座相接触；支架，设置于所述安全帽上，可用于支撑所述电子设备以使其固定于所述安全帽上；以及旋钮，用于调节所述安全帽和所述电子设备、所述支架和之间的紧密程度。

优选的，所述电子设备，包括：智能可穿戴设备；或智能头戴式显示设备；或虚拟现实眼镜。

优选的，还包括：所述插销、所述支架、所述旋钮是通过三维打印技术制作。

优选的，所述插销，包括：插销底座，用于承载第一卡扣式引脚、第二卡扣式引脚、第三卡扣式引脚；所述第一卡扣式引脚的卡扣朝向第一方向，且所述第一卡扣式引脚位于所述插销底座的中央位置；所述第二卡扣式引脚的卡扣朝向第二方向，所述第二卡扣式引脚位于所述第一卡扣式引脚的一侧；第三卡扣式引脚的卡扣朝向第二方向，所述第三卡扣式引脚位于所述第一卡扣式引脚的另一侧，且与所述第二卡扣式引脚对称。

优选的，所述插销，还包括：固定槽，所述固定槽位于所述插销底座上，为凸型设置，用于将所述插销固定在所述安全帽上。

优选的，所述支架，包括：第一支架，固定于所述安全帽的一侧；以及第二支架，与所述第一支架成镜像结构，固定于所述安全帽的与所述第一支架相对的另一侧。

优选的，所述第一支架，包括：第一固定孔，位于第一横梁上，用于将所述第一支架固定在所述安全帽上；第二固定孔，位于第二横梁上，用于将所述电子设备固定在所述支架上；所述第一横梁和所述第二横梁通过连接结构进行固定连接。

优选的，所述旋钮，包括：花瓣形螺帽，用于增加旋钮的摩擦力，还用于减轻旋钮作用于手部的压力。

优选的，所述花瓣形螺帽，为六瓣形状，边缘为圆角结构；中心有空洞用于辅助固定螺栓。

优选的，所述安全帽为用于电网设备检修的安全器材。

根据本公开的硬件接口装置，插销，设置于安全帽上，可用于辅助将电子设备插头与插座相接触；支架，设置于所述安全帽上，可用于支撑所述电子设备以使其固定于所述安全帽上；以及旋钮，用于调节所述安全帽和所述电子设备、所述支架和之间的紧密程度的方式，能够在不影响安全的同时保留可穿戴设备的功能，辅助电力工作人员进行安全操作。

综上所述，运用本发明的技术方案，至少具有如下的有益效果：

1、结构巧妙，无需增加过多附件即可实现；

2、安装方便，同时不会影响安全帽的使用安全性；

3、连接可靠，对于电子设备及其附件采用不同的结构进行支撑安装固定，安装预紧力可调。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明安全帽以及硬件接口装置各部件安装位置示意图；

图2是本发明插销的结构立体示意图Ⅰ；

图3是本发明插销结构立体示意图Ⅱ；

图4是本发明第一支架立体示意图；

图5是本发明第二支架立体示意图；

图6是本发明旋钮结构示意图。

图中：1、2-插销安装位置；3、4-支架安装位置；101-插销；1011-插销底座；1012-第一卡扣式引脚；1013-第二卡扣式引脚；1014-第三卡扣式引脚；1015-固定槽；102-支架；1021第一支架；1022-第二支架；10211-第一固定孔；10212-第一横梁；10213-第二固定孔；10214-第二横梁；103-旋钮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由附图1-6可知，本发明硬件接口装置用于连接安全帽与智能可穿戴设备，硬件接口装置包括：插销101设置于安全帽的后侧，如附图1、3所示，插销101通过凸型结构的固定槽1015与安全帽固定连接，具体可采用螺钉，销钉或者其他连接件，连接件贯穿固定槽与安全帽相连，插销101用于辅助电子设备插头与插座的连接；支架102设置于所述安全帽的前侧，用于支撑所述电子设备以使其固定于所述安全帽上，作为电子设备的安装支架；旋钮103作为调节件，用于调节所述安全帽和所述电子设备、所述支架和安全帽以及支架上各附件之间的紧密程度，提高安装稳定性。

在具体安装时，如附图1所示，插销101可设置在位置安全帽的位置1或者位置2上，支架102可设置于位置3，或位置4中，其中，所述支架102包括两个构件：第一支架1021及第二支架1022，二者的结构相同，在安装时对称安装，例如在第一支架1021位于位置3时，第二支架1022位于位置4；同样的，在第一支架1021位于位置4时，第二支架1022位于位置3，第一支架1021与第二支架1022之间的位置总是对应设置。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电子设备，包括：智能可穿戴设备；或智能头戴式显示设备；或虚拟现实眼镜。智能可穿戴技术是20世纪60年代美国麻省理工媒体实验室提出的创新技术，其同时结合了多媒体、传感器和无线通信等技术，并被嵌入到了人们的服饰中。20世纪80年代的初期出现的两股力量-无线网络技术和分组交换数字网络，它们的结合带动了一场变革。设备制造商和软件公司联手制定了一系列的协议和标准，包括以太网和Wi-Fi等，它们使得互操作性、集成性和云端架构成为了可能。

电子设备可通过第一支架1021及第二支架1022依附于安全帽上，电子设备的导线以及附带的插头和电源插座等可通过插销装置与安全帽固定连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述插销、所述支架、所述旋钮是通过三维打印技术制作。其中，三维打印技术可为立体光固化成型技术(Stereo lithographyAppearance,SLA)，是使用激光照射光敏树脂表面，并固化制作三维物体的概念。该技术主要是利用特定强度的激光聚焦照射在光固化材料的表面(材料主要为树脂)，使之点到线、线到面的完成一个层上的打印工作，一层完成之后进行下一层，依次方式循环往复，直至最终成品的完成，加工方便。

在本公开的一种示例性实施例中，所述安全帽为用于电网设备检修的安全器材。电网设备检修的安全器材可为安全帽、或者其他安全装置，这些安全器材在设计的时候没有考虑到与智能可穿戴设备之间进行兼容，而安全设备由于要涉及到保护工作人员的安全问题，一般情况下，需要经过长时间的安全验证才能实际交付使用，所以改变安全装置的外形，进行安全装置的更新换代是一件很难实现的事情，在这种情况下，引入本公开的硬件接口装置，将安全装置和智能可穿戴设备有效的连接，是一个非常重要的举措。如何定制化改造现有成熟的可穿戴设备，使之满足电网安规的要求，在不影响安全帽正常使用的情况下，兼容现有安全帽等安全工器具是本公开的发明目的。

更进一步的，本公开中的智能可穿戴设备可用于基于智能穿戴设备的远程协助方法中，该方法具体可包括以下步骤：

首先，通过智能穿戴设备进行三维感知以确定当前位置。包括：通过智能穿戴设备的结构光深度传感器进行三维感知以确定当前位置；和/或通过智能穿戴设备的可见光传感器进行三维感知以确定当前位置；和/或通过智能穿戴设备的惯性传感器进行三维感知以确定当前位置。

通过三维感知模块，智能穿戴设备可以了解到自己在现实世界中的相对位置(定位功能)，和现实世界的三维结构(地图构建)。通过三维感知功能，可穿戴设备可以了解到电网设备的位置，并通过预置或实时获取的电网设备信息，通过增强现实技术将信息显示在相应的电网设备上。三维感知可通过计算机视觉或机器人学中的SLAM(SimultaneousLocalization And Mapping，即时定位与地图构建)实现，更具体的，可通过各种传感器(激光雷达，光学摄像头，深度摄像头，惯性传感器)的融合将得出设备自己在三位空间中的精确位置，同时又能将周围的三位空间实时重建。

然后，基于所述当前位置和实时图像生成展示信息。可包括：基于所述当前位置由标准作业数据库中提取指导信息；以及通过所述实时图像由所述指导信息中提取所述展示信息。

可穿戴设备上可实现标准作业指导卡信息化，采用全息虚拟显示方式展示标准作业指导卡的内容。使用智能可穿戴设备上的传感器完成现场取证功能，包括录音、录像和拍照功能。通过智能可穿戴设备上的传感器实现人员定位功能，并且人员定位信息可通过网络同步显示在远端的变电站三维场景中。设备资料需要与设备的实际位置关联，并且方便又现场人员通过手势识别查询与显示。

其次，基于用户的操作生成交互信息。可包括：基于所述用户的实时语音、操作手势、头部动作生成所述交互信息。可例如通过基于触控、手势识别算法，将用户交互信息输入到计算机后，经过处理将交互结果显示输出，使用户可以通过改变当前画面标定内容，将用户感兴趣的内容显示出来，或者交互操作显示的虚拟物体。

最后，基于所述交互信息和所述展示信息进行远程协助。可包括：将所述交互信息和所述展示信息发送到后台服务器；以及由所述后台服务器获取远程协助信息。远端三维场景中不仅可以显示现场工作人员的位置，还可以显示现场工作人员的第一人称视角所观察到的内容。远端三维场景中可以同步显示现场工作人员记录的内容，并且可以调用设备的历史记录。

可穿戴设备的高精度实时定位信息可以通过5G网络或电力无线专网传输到变电站服务器中，包含了现场工作人员的示意模型。后端支持人员可以通过查看变电站三维模型，实时了解到现场工作人员在虚拟数字变电站场景中的实时精确定位。更具体的，可通过预设软件将现场高清截图作为后端支持人员输入界面，支持人员选定操作目标设备位置点后可以输入文字内容，通过二维到三维空间映射的方式确定现场的操作的实际空间坐标，将需要操作的内容实时呈现到现场工作人员的可穿戴设备上。

如图2和图3所示，插销101具体包括：插销底座1011用于承载第一卡扣式引脚1012、第二卡扣式引脚1013、第三卡扣式引脚1014；所述第一卡扣式引脚1012的卡扣朝向第一方向，且所述第一卡扣式引脚1012位于所述插销底座1011的中央位置；所述第二卡扣式引脚1013的卡扣朝向第二方向，所述第二卡扣式引脚1013位于所述第一卡扣式引脚1012的一侧；第三卡扣式引脚1014的卡扣朝向第二方向，所述第三卡扣式引脚1014位于所述第一卡扣式引脚1012的另一侧，且与所述第二卡扣式引脚1013对称；通过插销101上结构的设计，在与安全帽装配时，带有固定槽1015的一侧贴合在安全帽上，在设计时，对于第二卡扣式引脚1013和第三卡扣式引脚1014可设计成具有一定弧度和一定弯折的结构，可以更好的贴合安全帽的外侧壁，同时三个引脚结构的分布也可以具有更好的卡夹效果，可以更好的固定以及卡夹电子设备的导线以及电源插头、插板、开关等附件。

如图4,5所示，所述第一支架1021包括：第一固定孔10211，位于第一横梁10212上，固定孔10211用于通过螺钉/螺栓配合旋钮103，将第一支架1021固定在安全帽上如图1中位置3/4处；第二横梁上10214开设有第二固定孔10213，二者配合用于将所述电子设备通过螺栓等连接件固定在所述支架102上，具体的安装方式可以有多种，可以直接通过第二固定孔10213与电子设备上的连接进行连接，此时第二横梁10214在安装时可以置于电子设备的下部或者上部用于起到辅助支撑作用，也可以通过采用长螺栓的形式分别穿过第一支架1021和第二支架1022上的第二固定孔10213，通过将长螺丝实现将电子设备卡在安全帽和支架102之间，通过拉紧力配合支架102实现对电子设备的固定。

第二支架1022与所述第一支架成镜像对称使用。

如图6所示，所述旋钮103包括：花瓣形螺帽，用于增加旋钮的摩擦力，还用于减轻旋钮作用于手部的压力。在本公开的一种示例性实施例中，所述花瓣形螺帽，为六瓣形状，边缘为圆角结构；中心有空洞用于辅助固定螺栓。

根据本公开的硬件接口装置，插销，设置于安全帽上，可用于辅助将电子设备插头与插座相接触；支架，设置于所述安全帽上，可用于支撑所述电子设备以使其固定于所述安全帽上；以及旋钮，用于调节所述安全帽和所述电子设备、所述支架和之间的紧密程度的方式，能够在不影响安全的同时保留可穿戴设备的功能，辅助电力工作人员进行安全操作。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。