CN112606935B - 越野自行车安全控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种越野自行车安全控制系统，包括：云存储网元，用于存储各种类型越野自行车的车头部分分别对应的各个基准车头图片以及各种类型越野自行车分别对应的各个爬升限高；骑行头盔结构，包括头盔主体、微控设备、摄像平台、旋转机构、压力感应设备、数据采集设备和微型液晶屏；高度分析设备，用于基于现场辨识类型在所述云存储网元中查询与现场辨识类型对应的爬升限高以作为参考限高。本发明的越野自行车安全控制系统结构紧凑、操作简单。由于引入了定制设计的骑行头盔结构，能够采集越野自行车相关数据，并对前方山体高度是否超过当前越野自行车的高度跨越能力进行现场辨识并进行及时信息反馈，从而提升了越野自行车的安全性能。

Description

越野自行车安全控制系统

技术领域

本发明涉及越野自行车领域，尤其涉及一种越野自行车安全控制系统。

背景技术

在越野自行车项目中，法国选手在当今国际赛事里已发展成一股新势力，与其它劲旅如美国、澳洲等成为了此项运动中的领导者。法国首先在世界锦标赛的下坡项目中高奏凯旋曲，其中车手富尔洛斯及加舒特分别取得男子下坡赛的冠、亚军。女子下坡赛方面，舒则替法国在青少年组的赛事中赢得另一面锦标，值得注意的是，她在这组别中夺魁所做出的时间，竟然比高级组的选手所做出的纪录更快，可见法国在下坡项目中实力非常强大。越野赛项目方面，荷兰的班赞斯(B.Brentjens)力压群成为男子组冠军，女子组桂冠则由加拿大女骑士仙黛(A.Sydor)取得。

世界自行车行业的重心正从传统的代步型交通工具向越野型、山地型、休闲型转变，在美、欧、日等发达国家，自行车是一种较普遍的运动、健身、休闲和娱乐性产品。每年全世界自行车需求量巨大，日本CYCLEPRESS的数据统计显示，全世界自行车需求规模保持在1.06亿台的水平，自行车年交易额约为50亿美元。由于产业特性和劳动力成本因素，近15年来全球自行车制造产业向以中国为主的有工业制造优势的国家和地区转移。

现有技术中，在骑行越野自行车进行野外道路的行驶过程中，骑行者头盔上的摄像机构只能执行面对前方场景的定向采集，采集的数据内容有限，无法实现更丰富的数据辨识处理，同时也缺乏主动性的数据辨识机制，无法为危险程度较高的越野自行车的骑行提供安全保障。

发明内容

本发明至少具有以下两个关键的发明点：

(1)引入包括头盔主体、摄像平台、旋转机构、压力感应设备、微控设备、数据采集设备和微型液晶屏的定制设计的骑行头盔结构，用于越野自行车的骑行人员佩戴和附近数据的采集；

(2)在针对性辨识机制的基础上，对前方山体高度是否超过当前越野自行车的高度跨越能力进行现场辨识并进行及时信息反馈，从而提升越野自行车的安全性能。

根据本发明的一方面，提供了一种越野自行车安全控制系统，所述系统包括：

云存储网元，设置在骑行头盔结构的远端，用于存储各种类型越野自行车的车头部分分别对应的各个基准车头图片，还用于存储各种类型越野自行车分别对应的各个爬升限高。

本发明的越野自行车安全控制系统结构紧凑、操作简单。由于引入了定制设计的骑行头盔结构，能够采集越野自行车相关数据，并对前方山体高度是否超过当前越野自行车的高度跨越能力进行现场辨识并进行及时信息反馈，从而提升了越野自行车的安全性能。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的越野自行车安全控制系统所应用的越野自行车的工作场景示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的越野自行车安全控制系统的实施方案进行详细说明。

在越野自行车比赛的出发点，所有选手同时出发。男子比赛全程为40-50公里(6-7圈)，女子比赛全程为30-40公里(5-6圈)。比赛的确切路程要等到比赛前一天晚上才能确定，主要是裁判要根据天气等条件来把握比赛时间。一般男子选手需1小时15分，女子选手需要1小时左右。这种令参赛选手极度疲劳的比赛还存在海拔上的变化，其高度将从海拔面升高到海拔230米左右。

越野自行车的主要特征是：宽胎，直把，有前后的减震，骑行较舒适。宽而多齿的轮胎提供抓地力，有减震器吸收冲击。近些年来前减震的应用成为标准，前后减震的车辆越来越普及。一些越野自行车开始使用副把，但角度上扬的横把却成为了时尚。在DH车上800mm以上的把横已经较为常见。越野自行车具有刚度大，行走灵活等特点，骑行时不必选择道路，无论街巷漫游还是休闲代步都获得了广泛的好评，骑车者可以在各种路面环境上尽情地享受舒适的骑行乐趣。

现有技术中，在骑行越野自行车进行野外道路的行驶过程中，骑行者头盔上的摄像机构只能执行面对前方场景的定向采集，采集的数据内容有限，无法实现更丰富的数据辨识处理，同时也缺乏主动性的数据辨识机制，无法为危险程度较高的越野自行车的骑行提供安全保障。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种越野自行车安全控制系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的越野自行车安全控制系统所应用的越野自行车的工作场景示意图。

根据本发明实施方案示出的越野自行车安全控制系统包括：

云存储网元，设置在骑行头盔结构的远端，用于存储各种类型越野自行车的车头部分分别对应的各个基准车头图片，还用于存储各种类型越野自行车分别对应的各个爬升限高。

接着，继续对本发明的越野自行车安全控制系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述越野自行车安全控制系统中，还包括：

骑行头盔结构，用于越野自行车的骑行人员佩戴，包括头盔主体和微控设备。

在所述越野自行车安全控制系统中，还包括：

所述骑行头盔结构还包括摄像平台、旋转机构、压力感应设备、数据采集设备和微型液晶屏；

所述微型液晶屏贴合在所述头盔主体的前端内侧，所述旋转机构设置在所述摄像平台的下方，所述旋转机构安装在所述头盔主体的顶部，所述数据采集设备用于在所述旋转机构旋转到第一位置时，实现对所述头盔主体的下方的越野自行车的车头部分的图像采集，以获得第一采集图像，所述数据采集设备还用于在所述旋转机构旋转到第二位置时，实现对所述头盔主体的前方的越野自行车即将行驶场景的图像采集，以获得第二采集图像；

所述压力感应设备设置在所述头盔主体的内侧，用于在感应到的压力在单位时间的变化幅度超限时，发出佩戴触发指令；

所述微控设备分别与所述压力感应设备和所述旋转机构连接，用于在接收到一次所述佩戴触发指令时，控制所述旋转机构旋转到所述第一位置，并在所述数据采集设备完成第一采集图像的采集后，控制所述旋转机构旋转并保持在所述第二位置；

第一辨识机构，分别与所述云存储网元和所述数据采集设备连接，用于接收所述第一采集图像，将所述各个基准车头图片中与所述第一采集图像相似度最高的基准车头图片对应的车体类型作为现场辨识类型输出；

第二辨识机构，分别与所述云存储网元、所述第一辨识机构和所述数据采集设备连接，用于接收所述第二采集图像，基于山体的灰度值分布范围识别所述第二采集图像中的各个山体目标，并基于具有最浅景深值的山体目标的景深值和其占据的最多像素行数估算最近山体的实际高度；

高度分析设备，分别与所述第一辨识机构、所述第二辨识机构和所述云存储网元连接，用于基于现场辨识类型在所述云存储网元中查询与现场辨识类型对应的爬升限高以作为参考限高；

其中，所述高度分析设备还与所述微型液晶屏连接，用于在接收到的实际高度等于或超过所述参考限高时，将高度报警信息发送给所述微型液晶屏进行显示，否则，将高度可控信息发送给所述微型液晶屏进行显示。

在所述越野自行车安全控制系统中：

基于具有最浅景深值的山体目标的景深值和其占据的最多像素行数估算最近山体的实际高度包括：具有最浅景深值的山体目标的景深值与所述实际高度成正相关的关系。

在所述越野自行车安全控制系统中：

基于具有最浅景深值的山体目标的景深值和其占据的最多像素行数估算最近山体的实际高度包括：具有最浅景深值的山体目标占据的最多像素行数与所述实际高度成正相关的关系。

在所述越野自行车安全控制系统中：

所述第一辨识机构内置有存储单元，用于对所述第一辨识机构的输入数据和输出数据进行存储；

其中，所述第二辨识机构与IIC控制总线连接，用于接收通过所述IIC控制总线发送的各项控制指令。

在所述越野自行车安全控制系统中：

所述第一辨识机构还与时钟发生器连接，用于接收所述时钟发生器为所述第一辨识机构定制的时序信号。

在所述越野自行车安全控制系统中：

所述第二辨识机构采用ASIC芯片来实现，所述ASIC芯片包括在线编程接口。

在所述越野自行车安全控制系统中：

所述第一辨识机构和所述第二辨识机构位于同一印刷电路板上且共用同一电路供应设备。

在所述越野自行车安全控制系统中：

所述第二辨识机构还与并行数据总线连接，用于从所述并行数据总线处接收数据，并将数据发送给所述并行数据总线。

另外，在所述越野自行车安全控制系统中，ASIC被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC的特点是面向特定用户的需求，ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路发明于上世纪70年代，发明者为杰克·基尔比。集成电路规模越大，组建系统时就越难以针对特殊要求加以改变为解决这些问题。所以就出现了以用户参加设计为特征的专用集成电路(ASIC)，它能实现整机系统的优化设计，性能优越，保密性强。专用集成电路可以把分别承担一些功能的数个，数十个，甚至上百个通用中，小规模集成电路的功能集成在一块芯片上，进而可将整个系统集成在一块芯片上，实现系统的需要。它使整机电路优化，元件数减少，布线缩短，体积和重量减小，提高系统可靠性。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种越野自行车安全控制系统，其特征在于，所述系统包括：

云存储网元，设置在骑行头盔结构的远端，用于存储各种类型越野自行车的车头部分分别对应的各个基准车头图片，还用于存储各种类型越野自行车分别对应的各个爬升限高；

骑行头盔结构，用于越野自行车的骑行人员佩戴，包括头盔主体和微控设备；

所述骑行头盔结构还包括摄像平台、旋转机构、压力感应设备、数据采集设备和微型液晶屏；

所述微型液晶屏贴合在所述头盔主体的前端内侧，所述旋转机构设置在所述摄像平台的下方，所述旋转机构安装在所述头盔主体的顶部，所述数据采集设备用于在所述旋转机构旋转到第一位置时，实现对所述头盔主体的下方的越野自行车的车头部分的图像采集，以获得第一采集图像，所述数据采集设备还用于在所述旋转机构旋转到第二位置时，实现对所述头盔主体的前方的越野自行车即将行驶场景的图像采集，以获得第二采集图像；

所述压力感应设备设置在所述头盔主体的内侧，用于在感应到的压力在单位时间的变化幅度超限时，发出佩戴触发指令；

所述微控设备分别与所述压力感应设备和所述旋转机构连接，用于在接收到一次所述佩戴触发指令时，控制所述旋转机构旋转到所述第一位置，并在所述数据采集设备完成第一采集图像的采集后，控制所述旋转机构旋转并保持在所述第二位置；

第一辨识机构，分别与所述云存储网元和所述数据采集设备连接，用于接收所述第一采集图像，将所述各个基准车头图片中与所述第一采集图像相似度最高的基准车头图片对应的车体类型作为现场辨识类型输出；

第二辨识机构，分别与所述云存储网元、所述第一辨识机构和所述数据采集设备连接，用于接收所述第二采集图像，基于山体的灰度值分布范围识别所述第二采集图像中的各个山体目标，并基于具有最浅景深值的山体目标的景深值和其占据的最多像素行数估算最近山体的实际高度；

高度分析设备，分别与所述第一辨识机构、所述第二辨识机构和所述云存储网元连接，用于基于现场辨识类型在所述云存储网元中查询与现场辨识类型对应的爬升限高以作为参考限高；

其中，所述高度分析设备还与所述微型液晶屏连接，用于在接收到的实际高度等于或超过所述参考限高时，将高度报警信息发送给所述微型液晶屏进行显示，否则，将高度可控信息发送给所述微型液晶屏进行显示。

2.如权利要求1所述的越野自行车安全控制系统，其特征在于：

基于具有最浅景深值的山体目标的景深值和其占据的最多像素行数估算最近山体的实际高度包括：具有最浅景深值的山体目标的景深值与所述实际高度成正相关的关系。

3.如权利要求2所述的越野自行车安全控制系统，其特征在于：

基于具有最浅景深值的山体目标的景深值和其占据的最多像素行数估算最近山体的实际高度包括：具有最浅景深值的山体目标占据的最多像素行数与所述实际高度成正相关的关系。

4.如权利要求3所述的越野自行车安全控制系统，其特征在于：

所述第一辨识机构内置有存储单元，用于对所述第一辨识机构的输入数据和输出数据进行存储；

其中，所述第二辨识机构与IIC控制总线连接，用于接收通过所述IIC控制总线发送的各项控制指令。

5.如权利要求4所述的越野自行车安全控制系统，其特征在于：

所述第一辨识机构还与时钟发生器连接，用于接收所述时钟发生器为所述第一辨识机构定制的时序信号。

6.如权利要求5所述的越野自行车安全控制系统，其特征在于：

所述第二辨识机构采用ASIC芯片来实现，所述ASIC芯片包括在线编程接口。

7.如权利要求6所述的越野自行车安全控制系统，其特征在于：

所述第一辨识机构和所述第二辨识机构位于同一印刷电路板上且共用同一电路供应设备。

8.如权利要求7所述的越野自行车安全控制系统，其特征在于：

所述第二辨识机构还与并行数据总线连接，用于从所述并行数据总线处接收数据，并将数据发送给所述并行数据总线。

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