CN108367193B - 改进的信号发送设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旨在由移动中的用户、尤其是地上车辆的驾驶员穿戴的信号发送设备(10)，所述设备包括：加速度计(30)；电化学电池阵列(B1；B2)；第一光源(LED 1至LED 6)；无线通信装置(40)，其旨在发送警告信号；以及控制单元(20)，其旨在：当所述加速度计测量到大于或等于第一预定减速度阈值的减速度时，激活所述光源；当所述加速度计测量到大于或等于第二预定减速度阈值的减速度时，激活所述通信装置；以及当所述加速度计在预定时段内测量到大于或等于加速与减速之间的切换次数的第三预定阈值的切换次数时，激活所述通信装置。

Description

改进的信号发送设备
技术领域
本发明的技术领域涉及信号发送设备。本发明特别适用于旨在由陆上车辆、优选地两轮车辆的驾驶员穿戴的道路信号发送设备。更一般地，本发明涉及其中用户在移动中的任何用户活动领域，用户在移动中例如练习骑行、滑雪以及在建筑工地上进行活动、特别是当该用户戴上保护头盔进行活动的情况。
背景技术
在现有技术中，在道路信号发送设备的特定情况下，已知用于车辆制动的光信号发送设备。
这些设备允许制动灯根据由包括在光源中的加速度计确定的制动水平而以可变方式点亮。
然而，为了限制事故的数量和严重性，特别需要的是，在距离地面与两轮车辆的灯相比的较高处具有光源的两轮车辆的驾驶员应当更加可见，如在三轮或四轮车辆的后风挡上布置的第三制动灯就是这种情况。
因此，首先，通过位于观察者与所述制动灯(如果配备的话)之间的机动车辆，可以看见两轮车辆的驾驶员，其次，将由所述观察者较好地评估所述观察者与所述驾驶员分开的距离。已经证明，相比于距仅包括一个灯的物体的距离，人眼更好地评估眼睛与包括若干个灯的物体分开的距离。
另外，上述设备不适用于在发生事故时发出与制动信号不同的信号，这可能对装备有所述设备的驾驶员的身体完整性不利。
通常，在其中用户在移动中的任何活动领域中，特别是当该用户戴上保护头盔时，真正需要改进的信号发送设备，该改进的信号发送设备特别解决了上述技术问题。
发明内容
为此，本发明提供了一种旨在由移动中的用户、特别是路上车辆的驾驶员穿戴的信号发送设备，所述设备包括：电子加速度计，其沿着三个正交轴进行测量；电化学可再充电电池阵列；第一光源；无线通信装置，其被布置成发送警告信号；以及控制单元，其被布置成：
当所述加速度计测量到等于或高于被称为制动阈值的第一预定义减速度阈值的减速度时，激活所述光源，以及
当加速度计测量到等于或高于被称为事故阈值的第二预定义减速度阈值的减速度时，激活所述通信装置，
当所述加速度计在预定义时段内测量到等于或高于加速与减速之间的切换次数的第三预定义阈值的切换次数时，激活所述通信装置。
借助于这些配置，首先，配备有本发明的设备的驾驶员在制动时更加可见，其次，在发生事故时立即通知其他驾驶员、紧急服务以及可选地所述驾驶员的亲属。
另外，对通信装置的激活取决于附加参数(在预定义时段内在加速与减速之间的切换次数)，这改善了根据本发明的设备的功效。
根据特定特征，该设备还包括被布置成测量所述设备的地理坐标的地理定位系统，由无线通信装置发送的警告信号包含所述地理坐标。
借助于这些配置，事故的驾驶员受害者被准确地定位，并且因此可以得到较快的紧急护理。
根据其他特定特征，该设备还包括第二光源，控制单元还被布置成：在所述加速度计测量到等于或高于第二预定义减速度阈值的减速度时，激活所述第二光源。
借助于这些配置，具有例如橙色的该第二光源能够闪烁，从而满足危险警告灯的功能。
根据该设备的其他特定特征，控制单元还被布置成：在加速度计在预定义时段内测量到等于或高于加速与减速之间的切换次数的第三预定义阈值的切换次数时，激活第二光源。
借助于这些配置，对第二光源的激活也取决于上述附加参数，从而进一步改善了根据本发明的设备的功效。
根据其他特定特征，该设备还包括光电二极管和第三光源，控制单元还被布置成：在所述光电二极管测量到等于或低于预定义光辐射阈值的光辐射时，激活所述第三光源。
借助于这些配置，该第三光源可以满足侧灯的功能。
根据该设备的其他特定特征：
第一预定义减速度阈值在0.2m/s2与2m/s2之间，优选地基本上等于1.96m/s2，以及
第二预定义减速度阈值约为20m/s2。
另外，优选地，第三预定义切换阈值约为3并且预定义时段约为3秒。
申请人已经确定这些配置是最佳的。需要指出，减速度值是绝对值。
根据其他特定特征，控制单元被配置成根据设备的移动速度来修改第一阈值和/或第二阈值和/或第三阈值。
因此，可以根据速度来改变不同阈值的值，并且因此，可以在需要时增加该值。
为了测量设备的移动速度，控制单元可以被配置成对由加速度计测量的加速度值进行积分。
根据其他特定特征，该设备还包括：
被布置成与头盔相接触的柔性凹面，其中，所述设备被布置成被附接至头盔，以及
凸面，其中通过该凸面布置光源。
借助于这些布置，本发明的设备遵循头盔的轮廓并且具有空气动力学形状。
根据该设备的其他特定特征，电化学可再充电电池阵列可以经由USB端口再充电。
利用这些布置，促进了本发明的设备的使用。
本发明的另一主题是一种旨在由移动中的用户、特别是陆上车辆的驾驶员穿戴的附件，所述头盔和所述附件包括所述信号发送设备。该附件可以是头盔或外套。
与该头盔和该附件有关的优点与根据本发明的设备的优点类似，此处将不再重复这些优点。
附图说明
通过阅读作为示例给出的本发明的优选实施方式的以下描述并参照附图，本发明的其他特征和优点将变得明显。图1示出了根据本发明的信号发送设备的电子电路图的示例。
在下面的描述中，标示的数值尽管是非限制性的，然而被证明给出了最有利的测试结果。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的信号发送设备10的电子电路的实施方式的示例。
设备10旨在由陆上车辆——特别是旨在在道路上行驶的两轮车辆，通常是摩托车或自行车——的驾驶员穿戴。
通常，设备10可以附接至或集成在旨在由车辆驾驶员穿戴的头盔、外套、背包或任何其他附件的后部。优选地，该电路被接地，即接地至该电路被附接或集成的附件上。
设备10包括：加速度计30；至少一个并且此处是两个电化学可再充电电池B1和B2；此处由六个LED(LED 1至LED 6)和/或OLED形成的第一光源50；被布置成发送警告信号的无线通信装置40以及控制单元20。在一个变型中，光源由多个(例如八个，优选地12个)LED和/或OLED形成，但是光源还可以由约一百个LED和/或OLED组成。
通常，该光源50具有标准化的颜色，即红色。
在另一变型中，光源由发光屏幕组成。
优选地，电池B1和B2各自具有约3.7伏的额定电压。
在该示例中，无线通信装置40被连接至控制单元20的输入端A3。
在该示例中，电池B1经由晶体管Q1和六个电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6连接至光源50的六个LED(LED 1至LED 6)，以用于对其供电。
优选地，电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6约为68欧姆。
在该示例中，控制单元20的输出端D11经由电阻R7、晶体管Q1和六个电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6连接至光源50的六个LED(LED 1至LED 6)。
优选地，电阻R7约为150欧姆。
在该示例中，电池B2连接至控制单元20的输入端VIN、无线通信装置40以及加速度计30，以用于对其供电。
控制单元20被布置成：在加速度计30测量到等于或高于被称为制动阈值的第一预定义减速度阈值的减速度时，激活光源50。
另外，控制单元20被布置成：在加速度计30测量到等于或高于被称为事故阈值的第二预定义减速度阈值的减速度时，激活无线通信装置40。
在一个示例中，通信装置40经由电信网络例如GSM发送警告信号。因此，一旦设备10受到撞击，即驾驶员是事故的受害者，则通知紧急服务以及可选地所述驾驶员的至少一个亲属。
在一个变型中，通信装置40经由驾驶员的移动电话的专用应用发送警告信号。在该情况下，通信装置40经由WiFi(无线保真)、蓝牙或近场通信(NFC)等进行操作。
因此，可以直接地或经由植入在驾驶员移动设备如移动电话中的专用应用，将该驾驶员链接至专用远程平台。该远程平台特别允许在接收到由通信装置40发送的并且经由如上所述的电信网络广播的警告信号时通知紧急服务。该远程平台还可以使用户彼此保持联系以形成用于交流信息和经验的社区。通常，控制单元20是处理器、微控制器、PLD(可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、EPLD(可擦除可编程逻辑器件)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)、PAL(可编程阵列逻辑)或PLA类型(可编程逻辑阵列)。
优选地，设备10还包括例如被布置成测量所述设备的地理坐标的GPS(全球定位系统)类型的地理定位系统60，该警告信号包含所述地理坐标。
在该示例中，电池B2连接至地理定位系统60，该地理定位系统60本身连接至控制单元20的输入端A4。
在一个示例中，设备10包括第二光源(未在图1中示出)。然后，控制单元20还被布置成：在加速度计30测量到等于或高于第二预定义减速度阈值的减速度时，激活该第二光源。在该情况下，第二光源优选地为橙色，并通过闪烁进行操作。
加速度计30是电子的并且沿着三个正交轴X、Y和Z进行测量。在该情况下，加速度计30包括用于传送每个轴X、Y和Z的测量结果的输出端，每个输出端经由接线连接分别连接至控制单元20的分开的输入端A0、A1和A2。
控制单元20还被布置成：在加速度计30沿着轴X、Y和Z中的至少一个轴在预定义时段内测量到等于或高于加速与减速之间的切换次数的第三预定义阈值的切换次数时，激活通信装置40和/或第二光源。
在一个示例中，切换次数的该阈值是3并且该预定义时段为3秒。
在一个示例中，设备10还包括光电二极管和第三光源(未在图1中示出)。然后，控制单元20还被布置成：在该光电二极管测量到等于或低于预定义光辐射阈值的光辐射时，即在外部光度变低时，激活该第三光源。
在该情况下，该第三光源将是红色的并且满足侧灯的功能。
在一个示例中，设备10还包括第四光源以及雾或雾气检测器(未在图1中示出)。然后，控制单元20还被布置成：在该检测器测量到等于或高于预定义湿度阈值的湿度时，即在空气湿度变高时，激活该第四光源。
在该情况下，该第四光源将是红色的并且满足雾灯的功能。为此，与优选地被配置成由观察者在白天在50米远处以及在夜间在150米远处可见的其他光源相比，该第四光源将更强大。
优选地，第一预定义减速度阈值在0.2m/s2与2m/s2之间，优选地基本上等于1.96m/s2，并且第二预定义减速度阈值约为20m/s2。
可以规定，可以根据速度来修改第一预定义阈值、第二预定义阈值和第三预定义阈值或者其中的至少一个预定义阈值。在该情况下，控制单元20被配置成使所考虑的一个或更多个阈值适应该设备的移动速度。
至少一个阈值之一的这种自适应性质允许该阈值的值根据速度而改变。例如，如果速度增加，则可以提供第一阈值的增加，使得第一光源50仅在与较低速度的情况相比减速度值较高之时和之后被激活。
为了测量设备的移动速度，控制单元20被配置成对由加速度计30测量的加速度值进行积分。由此确定的该速度值可以可选地经由设备中集成的陀螺仪来验证。
如果设备10附接至头盔，则所述设备还包括：被布置成与所述头盔接触的柔性凹面(图1中未示出)以及通过其布置一个或更多个光源50的凸面(图1中未示出)。
优选地，设备10被可拆卸地附接至由陆上车辆的驾驶员穿戴的附件。
在一个示例中，柔性元件由橡胶或任何其他天然的和/或合成的弹性材料制成。
优选地，电化学可再充电电池B1和B2能够经由USB端口充电，并且在一个示例中，所述电池是锂离子聚合物类型。
优选地，设备10包括其充电状态的指示器(未在图1中示出)，该指示器：
如果所述充电状态被限定为充足或不足，则为二元的，
如果所述充电状态被限定为绝对充电水平，则为标刻度的。
显然，本发明不限于所描述和示出的示例和实施方式，而是可以在本领域技术人员能够接触到的范围内给出许多变型。具体地，本发明不限于旨在由诸如摩托车的陆上车辆的驾驶员穿戴的设备，而是延伸到旨在由移动中的用户穿戴的设备。此外，本发明不限于将该设备集成在诸如保护头盔的附件中，例如用于练习摩托车、滑雪或者用于在建筑工地上进行保护，而是延伸到将该设备集成在能够由移动中的用户穿戴的诸如外套或背包的任何附件中。

Claims (16)

1.一种信号发送设备(10)，其旨在由移动中的用户穿戴，所述信号发送设备包括：电子加速度计(30)，其沿三个正交轴进行测量；电化学可再充电电池阵列(B1；B2)；第一光源(50)；无线通信装置，其被布置成发送警告信号；以及控制单元(20)，其被布置成：
在所述加速度计测量到等于或高于被称为制动阈值的第一预定义减速度阈值的减速度时，激活所述第一光源，以及
在所述加速度计测量到等于或高于被称为事故阈值的第二预定义减速度阈值的减速度时，激活所述通信装置，
其特征在于，所述控制单元(20)还被布置成：在所述加速度计(30)在预定义时段内测量到等于或高于加速与减速之间的切换次数的第三预定义阈值的切换次数时，激活所述通信装置。
2.根据权利要求1所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述设备还包括被布置成测量所述信号发送设备的地理坐标的地理定位系统，由所述无线通信装置发送的所述警告信号包含所述地理坐标。
3.根据权利要求1或2所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述设备还包括第二光源，所述控制单元(20)还被布置成：在所述加速度计(30)测量到等于或高于所述第二预定义减速度阈值的减速度时，激活所述第二光源。
4.根据权利要求3所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述控制单元(20)还被布置成：在所述加速度计(30)在所述预定义时段内测量到等于或高于加速与减速之间的切换次数的所述第三预定义阈值的切换次数时，激活所述第二光源。
5.根据权利要求1或2所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述设备还包括光电二极管和第三光源，所述控制单元(20)还被布置成：在所述光电二极管测量到等于或低于预定义光辐射阈值的光辐射时，激活所述第三光源。
6.根据权利要求1或2所述的信号发送设备(10)，其特征在于：
所述第一预定义减速度阈值在0.2m/s2与2m/s2之间，以及
所述第二预定义减速度阈值为20m/s2。
7.根据权利要求1或2所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述第三预定义阈值等于3，并且所述预定义时段为3秒。
8.根据权利要求1或2所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述控制单元(20)被配置成根据所述信号发送设备(10)的移动速度来修改所述第一预定义减速度阈值和/或所述第二预定义减速度阈值和/或所述第三预定义阈值。
9.根据权利要求7所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述控制单元(20)被配置成通过对由所述加速度计(30)测量的加速度值进行积分来测量所述信号发送设备(10)的移动速度。
10.根据权利要求1或2所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述信号发送设备还包括：
旨在与头盔相接触的柔性凹面，其中，所述信号发送设备旨在被附接至所述头盔上，以及
凸面，其中通过所述凸面布置所述第一光源。
11.根据权利要求1或2所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述电化学可再充电电池阵列(B1；B2)能够经由USB端口再充电。
12.根据权利要求1所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述用户是陆上车辆的驾驶员。
13.根据权利要求6所述的信号发送设备(10)，其特征在于，所述第一预定义减速度阈值等于1.96m/s2。
14.一种旨在由移动中的用户穿戴的附件，所述附件包括根据权利要求1至13中任一项所述的信号发送设备(10)。
15.根据权利要求14所述的附件，所述附件是头盔、外套或背包。
16.根据权利要求14所述的附件，所述用户是陆上车辆的驾驶员。
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