CN104902770A - Gps控制的头盔风挡 - Google Patents

Abstract

本发明是包含安装在头盔上的基于GPS电子装备的设备。该设备可以基于驾驶者的偏好在任何给定时间检测驾驶者的速度并且自动地控制风挡的位置(打开/关闭)。此外，驾驶者可以通过按压安装在摩托车把手上的无线按钮或头盔设备上的现有按钮来改写自动的GPS模式。该设备是可以被用在各种应用中的自包含单元。在摩托车的情况中，头盔具有启用独立且经无线把手控制的操作特征部件。然而，由于头盔设备可以独立于摩托车而发挥作用，因此它可以被用于需要使用自动控制头盔风挡的其他类型的交通工具。

Description

GPS控制的头盔风挡

发明领域

本发明是根据由安装到头盔上的GPS装备检测到的骑行速度控制头盔风挡的机械装置。

本发明基于机械装置调节头盔风挡的位置，以便于头盔风挡在GPS装备检测到的特定速度和驾驶者预定的特定速度自动地打开和关闭。

注意：本发明是附属于头盔的自包含设备，并且是摩托车或其它任何要求使用头盔的交通工具的独立功能。

发明背景

摩托车头盔给用户提供安全。多数头盔都配有风挡。头盔风挡保护驾驶者的脸，使其抵御飞行碎片、风、雨、昆虫等。例如，在等待交通灯的停止时间期间，封闭的头盔对于驾驶者来说很不舒服，尤其是在特定天气条件下更是如此。在天气炎热的时候，头盔可能变得极其暖和憋气，在天气寒冷的时候，头盔变得雾气朦胧的。为了获得放松，驾驶者在停止时间期间手动打开风挡，并且然后在重新开始他的骑行之前或有时在骑行的过程中，手动地关闭风挡。在骑行期间持续地重复这些行为是带来极大的不便的源头，并且当驾驶者为了控制风挡，当他的手从转向装置移走时，这个行为对驾驶者来说也可能是安全隐患。

本发明为了解决上述问题，提供简单、实用、方便和安全的解决方案。

发明详述

现在将对如在图1、2、3、4、5和6中描述的本发明的操作模式进行参考。虽然本发明将给出优选的工作模式和设置模式，应该理解的是，本发明不仅仅受限于这些模式。相反地，由于本发明的灵活性，其旨在覆盖本发明的精神和范围之内的替代物、修改和等价物。

图1是以下设备组件的框图：

1.电源—任何种类的电池，可能是LiPo、NIMH等

2.主控制单元—这是系统的大脑，并且包括各种组件：

a.SBEC—DC到DC调整器，其给系统提供适合的电压和电流

b.微控制器芯片，例如，ATMEGA328P

c.GPS接收机模块,例如,哥白尼II(Copernicus II)

d.数字温度传感器

e.无线收发机、蓝牙或RF

3.按钮

4.LED指示器

5.电机—伺服电机或任何其他种类的电机

6.无线控制单元—蓝牙或RF收发机(可选的安装到摩托车车把上)

框图的简要解释

电池直接连接到SBEC，该SBEC将电压调整到稳定的5V—所有设备组件所要求的电压。微控制器是系统的“大脑”，且因此所有组件都通过现有I/O端口连接到微控制器。微控制器还包括其上存储了软件的EPROM、以及运行软件的CPU。

图2描述了仪器是怎样纳入头盔的。为了安全的目的，头盔应该满足SNELL和DOT标准。

图3示出了建议的‘工作模型’流程图。参考图3，我们现在将对可用的流程进行细节描述。

注意：只有一个控制整个系统操作的按钮，且所有操作的变化通过按压这个相同的按钮来进行，同时包括初始化相关的模式和在该模式内进行操作。因此，不管什么时候提及“按钮”，在以下整个操作描述中我们都指的是相同的按钮：

1.通过第一次按压按钮并持续三秒的时间，启动设备并且风挡将进入初始状态，即，打开。

2.此时按钮开始起到工作模式选择器的作用。系统现在将检查是否按钮被再一次按压并且相应地从全部三个可用选项中选出相关的工作模式：

a.‘默认模式’—如果检测到‘无按压’，系统将继续停留在默认工作模式，该默认工作模式是GPS模式。

b.‘抓痒模式’—如果检测到‘短时间按压’，风挡将打开5秒钟以使得例如驾驶者能够给他的脸抓痒或打喷嚏。

c.‘手动模式’—如果检测到‘3秒按压’，系统将手动地操作。在该模式内，每次检测到短时间按压，风挡将在‘打开’和‘关闭’之间切换。为了退出该模式并且返回‘默认模式’，需要‘3秒按压’。

3.如果在‘默认模式’操作期间，失去了卫星接收(例如，在进入隧道期间)，系统将启动‘手动模式’直到恢复了卫星接收并且重新开始‘默认模式’。

在图3中的流程图中清晰地示出了详细的工作阶段。

图4描述了设备的设置模式功能。

该图是菜单树，其示出了怎样浏览各种可配置的设置和功能。

为了访问‘主菜单’，当系统关闭时，按压并保持按钮持续10秒钟。这样引发指示用户处于‘主菜单’树内部的一系列绿色LED闪烁。每组闪烁之后的暂停是供用户按压按钮并访问另外的设置选项的相关子菜单的时间窗口。

在‘主菜单’下，有5个设置选项(子菜单)：

1.手动地设置阈值速度

2.由GPS设置阈值速度

3.选择冬季或夏季模式

4.设置冬季模式的风挡角

5.退出返回到‘工作模式’

为了将其与主菜单进行区分，子菜单将在红颜色的LED指示器下工作。

在子菜单1下，存在三个预定的速度，这三个预定的速度可以被选定为阈值，例如，30/60/90千米/小时。

在子菜单2下，没有预定的速度并且系统处于‘监听模式’。这意味着驾驶者可以自由选择他骑行时的阈值速度。这可以通过在他选定的任何速度处按压按钮来完成。由GPS检测的速度将被保存在系统的存储器中。

在子菜单3下，用户将在冬季模式、夏季模式或自动模式之间选择。这些模式之间的不同就是风挡打开的角度。在夏季模式中，风挡将被完全打开，而在冬季模式中，风挡仅仅部分打开以在允许新鲜空气和发挥防雾作用的同时使驾驶者保持温暖。基于包括在设备内的数字温度传感器，自动模式可自动地在冬季模式和夏季模式之间进行区分。

在子菜单4下，用户可以设置‘冬季模式’的风挡的角，这允许以任何可变角度更灵活地打开风挡以与天气条件保持一致。

图5描述了设置模式内的可用功能所使用的各种LED闪烁组合。

图6描述了“智能开关”：设备的可选无线控制器件。该器件包括按压按钮和起到按压按钮的延伸功能的LED，并且LED安装到头盔上。通过使用如在图6中所示出的橡皮圈，该器件被连接到左边的把手。

在本发明的另一个实施例中，公开了“黑匣子”特征部件。因为本发明是基于GPS的设备，根据驾驶者的喜好，记录预定时期内的任何给定时刻的驾驶者的位置和驾驶者的速度是可能的。

为了便于理解本发明的构建和操作，已经对本发明进行了详细的描述。因此，本文涉及的本发明的各种特征，它的附加实施例和它们的细节，并不旨在限制在此之后的权利要求的范围，并且可以对这些特征进行修改而不违背本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种设备，包括：

a.头盔；

b.耦合到所述头盔的风挡；以及

c.用于在由耦合到所述头盔的GPS芯片检测到的交通工具的速度超出预定阈值时，自动地调节所述风挡的位置的装置。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括耦合到所述头盔用于速度计算目的的GPS芯片。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，用于自动地调节所述风挡的所述装置包括用于执行布尔运算的控制电路。

4.根据权利要求1所述的设备，还包括数字温度传感器，该数字温度传感器耦合到所述头盔，用于感知外部温度并且自动地对冬季模式操作和夏季模式操作进行区分。

5.根据权利要求1所述的设备，还包括可选的“智能开关”器件，所述“智能开关”器件无线地控制所述设备的各种选项/功能。

6.根据权利要求1所述的设备，还包括用于记录给定时间的驾驶者的位置和速度的可选的“黑匣子”特征部件。

7.一种头盔风挡控制系统，包括：

a.GPS接收机微芯片，其耦合到摩托车头盔用于速度计算的目的；

b.控制电路，其耦合到GPS用于执行布尔运算以便于响应于布尔运算而调节所述风挡的位置。

8.一种用于头盔风挡的机械装置，包括：在由耦合到所述头盔的GPS接收机所计算的交通工具的速度超出预定阈值的值时，自动地调节所述风挡的位置的装置。

9.一种方法，包括以下步骤：

a.提供与摩托车/交通工具一同使用的头盔；

b.提供耦合到所述头盔的风挡；

c.提供在由耦合到所述头盔的GPS接收机所计算的所述交通工具的速度超出预定阈值的值时，自动地调节所述风挡的位置的装置。