CN109606517A - 一种自行车骑行安全提示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自行车骑行安全提示系统,包括:视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块、信息提示模块、通信模块、存储模块和电源模块。本发明通过收集自行车骑行过程中周围环境中的声学和图像信息,对是否存在影响自行车安全的目标进行检测,当发现有目标可能会影响自行车的骑行安全时,以声学或光学的方式向骑车人进行提示。
Description
技术领域
本发明涉及骑行过程中的交通安全信息获取与显示以及机械故障的检测与诊断技术领域,具体来说,涉及一种自行车骑行安全提示系统。
背景技术
自行车作为一种绿色环保的交通工具,受到了越来越多的人的青睐,但是随着自行车使用者的极速增多,自行车在使用过程中的一些问题也越来越突出。
1、自行车保有量大,自行车与汽车、电动车混流,骑车人的交通安全更容易受到侵犯;
2、骑车人在骑行过程中观察视野受到限制,不能及时观察潜在的危险情况;
3、自行车维修网点少,骑行出现故障后不易维修;
4、现有的自行车骑行安全提示系统用于骑车人向周围环境提供自行车位置信息,提醒周围行人或车辆注意自行车的存在,这些设备包括车铃、反光片(座椅后部或车轮辐条上的)、可充电的制动提示灯(座椅后部)与照明灯(安装在车前部用于照明也可用于向对向行驶的车辆进行提示);
5、对自行车骑行过程中是否出现部件异常没有实时检测设备,只能由骑车人通过亲身体验的方式感知自行车骑行过程中是否存在部件异常;
6、现有技术只能向自行车周围发出车辆存在提示信息,不能收集周围环境中与骑行安全有关的信息,并为骑车人提供安全信息提示;
7、现有技术不能对骑行过程中自行车的机械部件运转是否出现异常进行检测,并向骑车人进行提示。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题,本发明提出一种自行车骑行安全提示系统,能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种自行车骑行安全提示系统,包括安装在自行车上的视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块,信息提示模块、通信模块、存储模块和电源模块,其中:
视频监控模块:用于对自行车运动部件运动过程的监测,用于实现对自行车周围环境的图像监测;
音频监控模块:用于对自行车运动部件运动中产生的声音进行监测,用于对自行车的周围环境声音进行监测;
超声检测模块:用于对环境中不发声的目标进行检测;
信息处理模块:采用数据融合的方式,综合利用视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块的处理结果,对自行车周围环境中的静止目标和/或运动目标进行分类,确定目标与自行车之间的相对位置关系,根据这些位置关系确认这些目标是否对自行车骑行安全构成威胁;综合利用视频监控模块、音频监控模块提供的处理结果,对自行车运动部件是否存在运转异常进行检测,并确定运转异常的部件位置;
信息提示模块:用于利用声光信息向骑车人传递由信息处理模块获得的威胁骑行安全目标的方位信息和/或自行车运动部件运转异常的位置信息;
通信模块:用于将由信息处理模块获得的威胁骑行安全的目标的特征信息和方位信息和/或自行车运动部件运转异常的特征信息和位置信息通过无线网络传输给用户指定的终端;
存储模块:用来存储视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块和信息处理模块产生的信息数据;
电源模块,用于为视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块、信息提示模块、通信模块和存储模块供电。
进一步的,所述视频监控模块包括摄像头模组和视频信号处理模组,其中,所述视频信号处理模组通过数据线与所述摄像头模组相连,所述摄像头模组用来对视频图像进行采集,所述视频信号处理模组用来对采集到的视频图像中的目标进行空间定位、跟踪和分类。
优选的,所述摄像头模组包括两组,其中一组用于获取自行车自身部件的运动图像,另一组用于获取自行车周围环境图像。
进一步的,所述音频监控模块包括麦克风阵列模组和音频信号处理模组,其中音频信号处理模组通过数据线与所述麦克风阵列模组相连,所述麦克风阵列模组用来对声音进行采集,所述音频信号处理模组用来对周围环境中的发声目标进行空间定位、跟踪和分类。
优选的,所述麦克风阵列模组为三维空间布置的麦克风阵列,用于同时对自行车运动部件的运转声音和周围环境声音的采集。
进一步的,所述超声检测模块包括超声传感器阵列模组和超声信号处理模组,其中,超声信号处理模组通过数据线与超声传感模组相连,超声传感器阵列模组用来向周围环境发射超声波信号并对回波信号进行采集,超声信号处理模组用来对超声信号进行处理,通过处理确定目标回波相对于自行车的空间位置。
优选的,所述超声传感器阵列模组设在自行车的后部,用于向自行车的后半球方向发射超声波信号并对回波信号进行采集。
进一步的,所述信息提示模块设在自行车前部便于骑车人观察的位置,所述信息提示模块通过数据线或无线通信的方式与所述信息处理模块相连。
进一步的,所述电源模块包括发电模组、蓄电模组和充电模组,所述发电模组由自行车运动部件带动在自行车骑行过程中进行发电,并将电能存储于蓄电模组,所述蓄电模组为可拆卸电池,用于利用发电模组充电或利用充电模组通过固定电源充电,所述充电模组用于通过固定电源为蓄电模组充电。
优选的,所述蓄电模组通过电源线为视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块、信息提示模块、通信模块和存储模块供电。
本发明的有益效果如下:
1、本发明通过收集自行车骑行过程中周围环境中的声学和图像信息,对是否存在影响自行车安全的目标进行检测,当发现有目标可能会影响自行车的骑行安全时,以声学或光学的方式向骑车人进行提示。
2、本发明通过收集自行车骑行过程中自行车主要运动部件的声学和图像信息,对运动部件是否存在运转异常进行检测,当发现有运动部件运转异常时,以声学或光学的方式向骑车人进行提示。
3、本发明通过无线网络向用户指定的信息终端,例如手机或互联网云端,发送前述的环境信息和运动部件运转信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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是根据本发明实施例所述的自行车骑行安全提示系统功能框图;
图2是骑行交通安全信息提示流程;
图3是自行车部件运转异常信息提示流程。
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所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示,根据本发明实施例所述的一种自行车骑行安全提示系统,包括安装在自行车上的视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块,信息提示模块、通信模块、存储模块和电源模块,其中:
视频监控模块:用于对自行车运动部件运动过程的监测,用于实现对自行车周围环境的图像监测;
音频监控模块:用于对自行车运动部件运动中产生的声音进行监测,用于对自行车的周围环境声音进行监测;
超声检测模块:用于对环境中不发声的目标进行检测;
信息处理模块:采用数据融合的方式,综合利用视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块的处理结果,对自行车周围环境中的静止目标和/或运动目标进行分类,确定目标与自行车之间的相对位置关系,根据这些位置关系确认这些目标是否对自行车骑行安全构成威胁;综合利用视频监控模块、音频监控模块提供的处理结果,对自行车运动部件是否存在运转异常进行检测,并确定运转异常的部件位置;
信息提示模块:用于利用声光信息向骑车人传递由信息处理模块获得的威胁骑行安全目标的方位信息和/或自行车运动部件运转异常的位置信息;
通信模块:用于将由信息处理模块获得的威胁骑行安全的目标的特征信息和方位信息和/或自行车运动部件运转异常的特征信息和位置信息通过无线网络传输给用户指定的终端;
存储模块:用来存储视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块和信息处理模块产生的信息数据;
电源模块,用于为视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块、信息提示模块、通信模块和存储模块供电。
进一步的,所述视频监控模块包括摄像头模组和视频信号处理模组,其中,所述视频信号处理模组通过数据线与所述摄像头模组相连,所述摄像头模组用来对视频图像进行采集,所述视频信号处理模组用来对采集到的视频图像中的目标进行空间定位、跟踪和分类。
优选的,所述摄像头模组包括两组,其中一组用于获取自行车自身部件的运动图像,另一组用于获取自行车周围环境图像。
进一步的,所述音频监控模块包括麦克风阵列模组和音频信号处理模组,其中音频信号处理模组通过数据线与所述麦克风阵列模组相连,所述麦克风阵列模组用来对声音进行采集,所述音频信号处理模组用来对周围环境中的发声目标进行空间定位、跟踪和分类。
优选的,所述麦克风阵列模组为三维空间布置的麦克风阵列,用于同时对自行车运动部件的运转声音和周围环境声音的采集。
进一步的,所述超声检测模块包括超声传感器阵列模组和超声信号处理模组,其中,超声信号处理模组通过数据线与超声传感模组相连,超声传感器阵列模组用来向周围环境发射超声波信号并对回波信号进行采集,超声信号处理模组用来对超声信号进行处理,通过处理确定目标回波相对于自行车的空间位置。
优选的,所述超声传感器阵列模组设在自行车的后部,用于向自行车的后半球方向发射超声波信号并对回波信号进行采集。
进一步的,所述信息提示模块设在自行车前部便于骑车人观察的位置,所述信息提示模块通过数据线或无线通信的方式与所述信息处理模块相连。
进一步的,所述电源模块包括发电模组、蓄电模组和充电模组,所述发电模组由自行车运动部件带动在自行车骑行过程中进行发电,并将电能存储于蓄电模组,所述蓄电模组为可拆卸电池,用于利用发电模组充电或利用充电模组通过固定电源充电,所述充电模组用于通过固定电源为蓄电模组充电。
优选的,所述蓄电模组通过电源线为视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块、信息提示模块、通信模块和存储模块供电。
为了方便理解本发明的上述技术方案,以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
根据本发明所述的一种自行车骑行安全提示系统包括:视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块、信息提示模块、通信模块、存储模块和电源模块。
其中,视频监控模块用于实现自行车主要运动部件运动过程的监测,用于实现自行车周围环境的图像监测。视频监控模块包括摄像头模组和视频信号处理模组,摄像头模组用来对视频图像进行采集,视频图像模组用来对采集到的视频图像中的目标进行空间定位、跟踪和分类。视频监控模块包括摄像头模组和视频信号处理模组。
其中,音频监控模块用于实现自行车主要运动部件所产生的声音进行监测,用于实现自行车周围环境声音进行监测。音频监控模块包括麦克风阵列模组和音频信号处理模组,麦克风阵列模组用来对声音进行采集,音频信号处理模组用来对周围环境中的发声目标进行空间定位、跟踪和分类。音频监控模块包括麦克风阵列模组和音频信号处理模组。
其中,超声检测模块用于对环境中不发声的目标进行检测。超声检测模块包括超声传感器模组和超声信号处理模组。超声传感器阵列模组用来向周围环境发射特定的超声波信号并对回波信号进行采集,超声信号处理模组用来对超声信号进行处理,通过处理确定目标回波相对于自行车的空间位置。超声检测模块包括超声传感器阵列模组和超声信号处理模组。
信息处理模块综合采用数据融合的方式,综合利用视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块提供的处理结果,对自行车周围环境中的静止目标、运动目标进行分类,确定目标与自行车之间的相对位置关系,根据这些位置关系确认这些目标是否对自行车骑行安全构成威胁;综合利用视频监控模块、音频监控模块提供的处理结果,对自行车运动部件是否存在运转异常进行检测,并确定运转异常的部件位置。
信息提示模块利用特定的声光信息向骑车人传递由信息处理模块获得的威胁骑行安全的目标的方位信息和自行车运动部件运转异常的位置信息。
通信模块用于将由信息处理模块获得的威胁骑行安全的目标的特征信息和方位信息和自行车运动部件运转异常的特征信息和位置信息通过无线网络传输给用户指定的终端。
存储模块用来存储视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块和信息处理模块产生的信息数据。
电源模块用于为系统供电,电源模块包括发电模组、蓄电模组和充电模组,发电模组由自行车运动部件带动在自行车骑行过程中进行发电,并将电能存储于蓄电模组,蓄电模组为可拆卸电池,既可以利用发电模组充电,又可以利用充电模组通过固定电源充电,充电模组用于通过固定电源为蓄电模组充电。
系统中的信息处理模块、通信模块、存储模块与视频监控模块中的视频信号处理模组、音频监控模块中的音频信号处理模组、超声检测模块中的超声信号处理模组可集成为一个综合信息处理平台。
视频监控模块中的摄像头模组分为两组,一组用于获取自行车自身部件运动图像,一组用于获取自行车周围环境图像。摄像头模组通过数据线与视频信号处理模组相连。
音频监控模块中的麦克风阵列模组为三维空间布置的麦克风阵列,可同时对自行车运动部件的运转声音和周围环境声音的采集。麦克风阵列模组通过数据线与音频信号处理模组相连。
超声检测模块中的超声传感器阵列模组布置在自行车的后部,向自行车的后半球方向发射超声信号并进行接收。超声传感器模组通过数据线与超声信号处理模组相连。
信息提示模块布置在自行车前部便于骑车人观察的位置,信息提示模块通过数据线或无线通信的方式与信息处理模块相连。
电源模块中的发电模组可有太阳能电池板和小型发电机组成,小型发电机与自行车论通过滚动摩擦机构相连。发电模组通过电源线与蓄电模组相连。
电源模块中的蓄电模组通过电源线为视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块、信息提示模块、通信模块、存储模块供电。
在具体使用时,骑车人在骑行过程中,摄像头模组采集周围环境图像信息,视频信号处理模组通过处理图像信息对周围环境中的目标进行检测与定位;超声传感器阵列模组向自行车后部方向发射特定的超声信号并进行接收,超声信号处理模组通过处理接收到的超声信号对目标回波进行检测与定位;麦克风阵列模组采集周围环境声音信息,音频信号处理模组通过处理声音信息对周围环境中的目标进行检测与定位;信息处理模块综合利用上述图像目标检测定位结果、超声回波目标检测定位结果、声音目标检测定位结果,对周围环境中是否存在威胁自行车骑行安全的目标,如果存在则通过信息提示模块利用声光信号向骑车人进行提示。
自行车在骑行过程中,摄像头模组采集自行车部件运转图像信息,视频信号处理模组通过处理图像信息对自行车部件运转是否异常进行检测;麦克风阵列模组采集自行车部件运转时产生的声音信息,音频信号处理模组通过处理声音信息对自行车部件运转时产生的声音是否存在异常进行检测并对产生异常声音的位置进行定位;信息处理模块综合利用上述自行车部件运转过程中的图像检测结果与声音检测结果,对自行车部件在运转过程中是否出现异常进行判定,如果存在自行车部件运转异常的情况,则通过信息提示模块利用声光信号向骑车人进行提示。
视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块中所产生的数据均被存储在存储模块。
视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块中所产生的数据,可根据用于需要通过通信模块发送至指定终端,例如手机或网络云端。
综上所述,本发明通过收集自行车骑行过程中周围环境中的声学和图像信息,对是否存在影响自行车安全的目标进行检测,当发现有目标可能会影响自行车的骑行安全时,以声学或光学的方式向骑车人进行提示。本发明通过收集自行车骑行过程中自行车主要运动部件的声学和图像信息,对运动部件是否存在运转异常进行检测,当发现有运动部件运转异常时,以声学或光学的方式向骑车人进行提示。本发明通过无线网络向用户指定的信息终端,例如手机或互联网云端,发送前述的环境信息和运动部件运转信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,包括安装在自行车上的视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块,信息提示模块、通信模块、存储模块和电源模块,其中:
视频监控模块:用于对自行车运动部件运动过程的监测,用于实现对自行车周围环境的图像监测;
音频监控模块:用于对自行车运动部件运动中产生的声音进行监测,用于对自行车的周围环境声音进行监测;
超声检测模块:用于对环境中不发声的目标进行检测;
信息处理模块:采用数据融合的方式,综合利用视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块的处理结果,对自行车周围环境中的静止目标和/或运动目标进行分类,确定目标与自行车之间的相对位置关系,根据这些位置关系确认这些目标是否对自行车骑行安全构成威胁;综合利用视频监控模块、音频监控模块提供的处理结果,对自行车运动部件是否存在运转异常进行检测,并确定运转异常的部件位置;
信息提示模块:用于利用声光信息向骑车人传递由信息处理模块获得的威胁骑行安全目标的方位信息和/或自行车运动部件运转异常的位置信息;
通信模块:用于将由信息处理模块获得的威胁骑行安全的目标的特征信息和方位信息和/或自行车运动部件运转异常的特征信息和位置信息通过无线网络传输给用户指定的终端;
存储模块:用来存储视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块和信息处理模块产生的信息数据;
电源模块,用于为视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块、信息提示模块、通信模块和存储模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,所述视频监控模块包括摄像头模组和视频信号处理模组,其中,所述视频信号处理模组通过数据线与所述摄像头模组相连,所述摄像头模组用来对视频图像进行采集,所述视频信号处理模组用来对采集到的视频图像中的目标进行空间定位、跟踪和分类。
3.根据权利要求2所述的一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,所述摄像头模组包括两组,其中一组用于获取自行车自身部件的运动图像,另一组用于获取自行车周围环境图像。
4.根据权利要求1所述的一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,所述音频监控模块包括麦克风阵列模组和音频信号处理模组,其中音频信号处理模组通过数据线与所述麦克风阵列模组相连,所述麦克风阵列模组用来对声音进行采集,所述音频信号处理模组用来对周围环境中的发声目标进行空间定位、跟踪和分类。
5.根据权利要求4所述的一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,所述麦克风阵列模组为三维空间布置的麦克风阵列,用于同时对自行车运动部件的运转声音和周围环境声音的采集。
6.根据权利要求1所述的一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,所述超声检测模块包括超声传感器阵列模组和超声信号处理模组,其中,超声信号处理模组通过数据线与超声传感模组相连,超声传感器阵列模组用来向周围环境发射超声波信号并对回波信号进行采集,超声信号处理模组用来对超声信号进行处理,通过处理确定目标回波相对于自行车的空间位置。
7.根据权利要求6所述的一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,所述超声传感器阵列模组设在自行车的后部,用于向自行车的后半球方向发射超声波信号并对回波信号进行采集。
8.根据权利要求1所述的一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,所述信息提示模块设在自行车前部便于骑车人观察的位置,所述信息提示模块通过数据线或无线通信的方式与所述信息处理模块相连。
9.根据权利要求1所述的一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,所述电源模块包括发电模组、蓄电模组和充电模组,所述发电模组由自行车运动部件带动在自行车骑行过程中进行发电,并将电能存储于蓄电模组,所述蓄电模组为可拆卸电池,用于利用发电模组充电或利用充电模组通过固定电源充电,所述充电模组用于通过固定电源为蓄电模组充电。
10.根据权利要求9所述的一种自行车骑行安全提示系统,其特征在于,所述蓄电模组通过电源线为视频监控模块、音频监控模块、超声检测模块、信息处理模块、信息提示模块、通信模块和存储模块供电。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190412 |
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