CN101480281A - 安全警示智能头盔 - Google Patents

Abstract

本发明披露一种安全警示智能头盔，所述智能由电子硬件和控制软件所组成，所述安全警示智能头盔包括头盔壳(1)，太阳能充电装置，张力控制器，温度控制装置，通讯线路，微电脑(4)。所述太阳能充电装置，光能通过太阳能电池板(12)转换成电流向微电池(10)充电。所述张力控制器，张力传感器(7)采集信号经微电脑(4)处理，当张力小于一定值时，喇叭(6)蜂鸣，发出安全警示，提醒使用者正确冠带头盔，在发生意外时保护头部安全，本发明避免了一般头盔由于冠带随意性造成的头部伤害；太阳能充电装置提供头盔附加装置的电源，节约能源。

Description

安全警示智能头盔

技术领域

本发明涉及头盔，尤其涉及一种安全警示由太阳能供电自动控制通讯和通风的智能头盔。

背景技术

头盔是保护人们头部的一种装置，一般由具有一定强度的壳体和固定机构组成。在遭受撞击或震动时，头盔能减轻外力对人头部的伤害。随着科技的发展，许多附加的功能性装置引入了头盔。如头盔内空气流动不畅温度较高，使用者感到不适，而现有头盔的附加装置使头盔内空气流动性增加，温度有所下降，实用新型公告号2040717披露的是一种具有微风扇和视镜自动清洁装置的头盔，但微风扇和自动清洁装置的电源是来自电池；现有头盔也有增加了通讯功能设施，实用新型公开号2310427披露的是一种具有通讯功能的头盔及其通讯装置，它能收听广播和接听移动电话，但头盔使用者往往在嘈杂环境或行进中工作，而该通讯装置缺乏防噪声措施，上述功能不尽人意，而且由于附加装置安装不当，在遭受撞击或震动时脱落而造成意外伤害。还有的头盔增加了视频功能，发明公开号1411761披露的是一种具有全球查找系统和移动通讯网络装置的智能头盔。

尽管头盔功能多，但头盔最重要的功能是保护头部不受行车时的损害，由于使用者戴头盔时随意性大，如不能正确安全冠戴，则容易脱落而使戴头盔者丧失对头部的保护。

发明内容

本发明的目的是解决上述背景技术的不足，提出一种既能提醒使用者正确冠戴头盔而使其头部得以最佳保护，又具通讯、智能控制等多种功能的安全警示智能头盔。

为实现上述发明目的，本发明采用下述方案，一种安全警示智能头盔，包括太阳能充电装置，温度控制器，张力控制器，通讯线路，微电脑。其特征是所述太阳能充电装置，由太阳能电池板(12)，微电池(10)组成。光能通过太阳能电池板(12)转换成电流向微电池(10)充电，当光线不足时可外接充电；所述温度控制器，温度传感器(2)输出温度信号由微电脑(4)处理，当温度高于设定值时，输出信号，微风扇(11)转动加强盔内空气循环而降温，温度低于设定值，微风扇(11)停转；所述通讯线路由无线电和蓝牙组成，无线电用于集体信号传播，蓝牙用于个人通讯免提，通过置于头盔内靠近嘴的位置的麦克风(5)拾取音频信号经通讯线路(3)输入微电脑(4)经噪声评估分析，对外噪声抑制自动补偿音量；所述张力控制器，由张力传感器(7)采集的信号，经微电脑(4)处理，当张力小于一定值时输出信号，喇叭(6)蜂鸣，发出安全警示，提醒使用者正确冠带头盔，在发生意外时保护头部安全。

本发明的有益效果是：警示使用者正确冠带头盔，当发生撞击或震动时，减小头部的损伤，使用太阳能充电，使微电池小型化，头盔重量减轻，所有器件呈扁平，钝角，以防脱落伤害头部。

附图说明

图1是本发明控制系统方框图

图2是本发明结构图，结构说明如下：

头盔壳(1)，温度传感器(2)，通讯线路(3)，微电脑(4)，麦克风(5)，喇叭(6)，张力传感器(7)，系带(8)，内头罩(9)，微电池(10)，微风扇(11)，太阳能电池板(12)，夹层(13)。所述温度传感器(2)，通讯线路(3)，微电脑(4)，麦克风(5)，喇叭(6)，微电池(10)，微风扇(11)装在头盔壳(1)内侧的夹层(13)中，太阳能电池板装在头盔壳(1)外侧顶部，内头罩(9)柔性连接在头盔壳(1)内侧，张力传感器(7)分别与内头罩(9)和系带(8)相连。

具体实施方式

本发明具有一定的智能：智能由电子硬件和控制软件组成，根据温度情况自动控制风扇(11)开启而调节头盔内温度；根据外界噪声自动调节喇叭(6)的通讯音量；可根据头盔系带的所述张力传感器的输出经带通滤波器和模糊逻辑实现其智能化功能以提示用户系好头盔系带(8)，在系统出现故障时，所述的控制软件自动诊断和报告。

控制器由微型电脑、传感器、执行器组成，其中包括通讯线路。控制策略包括外噪声估计，自动音量补偿调节，充电控制，系带未拴紧报警，风扇控制，故障诊断等。

控制器对传感器送来的信号进行采样，并转换成物理量。

外噪声估计通过麦克风信号分析。蓝牙通讯时，通过对话节奏和频率来区别背景噪声和语音。自动音量补偿调节通过外噪声强弱调整，但有限制。噪声大时音量适当提高。

充电控制由太阳能电池板信号和电池能量状态决定。电池能量由电脑根据传感器输入信号进行计算和通过卡尔曼滤波器进行预测。当电池板有足够能量输出时和电池未充满予以充电。电池可装入头盔也可放头盔外，通过连线外插到头盔以降低头盔重量。

张力传感器输出信号被送到微电脑进行处理和判断。当处理后的张力传感器信号为零或很小时，意味头盔未系紧或未系。控制器使喇叭发出警告信号要求用户系紧。为防误报，信号需经数字频通滤波器进行滤波和放大。

风扇控制由控制器进行。当温度超过一定值时而且电源允许情况下，冷却风扇启动通风。当温度低于一定值时或电源低于一定值时，停止风扇运转。风扇的转速由微电脑采用PWM调压控制。在一定范围内，温度越高风扇转速越高以降低温度。

实时自动故障诊断对系统的传感器和执行器进行监控。如发现故障，控制器通过喇叭通知使用者。喇叭坏时，通过LED显示。

本发明的有益效果是，头盔智能环节自成体系，对采集的信号转换成物理量，进行故障自检，报告发出警示信号，只有正确使用冠带头盔，在发生撞击震动时，佩带者头部才能得到有效保护，减小伤害。

Claims (5)

1、一种安全警示智能头盔，包括太阳能充电装置，张力控制器，温度控制器，通讯线路，微电脑，其特征是所述的智能技术由电子硬件和控制软件所组成，所述太阳能充电装置由太阳能电池板(12)微电池(10)组成，所述张力控制器由张力传感器(7)，微电脑(4)组成。

2、按照权利要求1所述的电子硬件，其特征是所述的电子硬件由微电脑，张力控制器，温度控制器，通讯线路，麦克风组成，它们均安装在头盔内侧的夹层(13)中。

3、按照权利要求1所述的安全警示智能头盔，其特征是所述太阳能充电装置中，太阳能电池板(12)装在头盔壳(1)外侧顶部，微电池(10)装在头盔壳(1)内侧壁的夹层(13)中。

4、按照权利要求(1)所述的安全警智能头盔，其特征是张力传感器(7)分别与内头罩(9)，系带(8)相连。

5、按照权利要求1所述的安全警智能头盔控制软件，其特征是所述的控制软件可根据温度情况自动控制风扇(11)开启而调节头盔内温度，可根据外界噪声自动调节喇叭(6)的通讯音量，可根据头盔系带的所述张力传感器的输出经带通滤波器和模糊逻辑实现其智能化功能以提示用户系好头盔系带(8)，在系统出现故障时，所述的控制软件可自动诊断和报告。

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