CN113327401A - 一种提高行驶安全性的方法及智能头盔系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高行驶安全性的方法，属于安全头盔领域。本发明包括智能头盔开机与移动终端建立连接；电动车控制端与移动终端建立连接；智能头盔检测骑手是否规范佩戴头盔并通过移动终端发送指令至电动车控制端；实时监测采集旋转角度数据，并分析数据中是否存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况；实时监测采集加速度数据，并分析数据中是否存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况；判断电动车行驶状态，保持陀螺仪和加速度计的实时监测采集和分析。本发明的有益效果为：通过在智能头盔内设置相互配合的陀螺仪和加速度仪，实现了主动提示驾驶员及拨打紧急求助电话的功能，提高了头盔穿戴时行驶的安全性和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及安全头盔领域，具体涉及一种提高行驶安全性的方法及智能头盔系统。
背景技术
目前安全头盔一般用在驾驶电动车和摩托车中穿戴，起到在对人身保护作用，也是普通头盔的唯一作用，但是一般的安全头盔并不具备通讯和主动判断提示驾驶员的功能，而随着物联网的应用广泛开来，有必要在普通安全头盔基础上引入物联信息化技术，在头盔上运用蓝牙物联，让头盔具备基本的防护功能以外增加穿戴状态检测、蓝牙密码配对通讯、旋转角度检测、意外跌倒检测的功能，让头盔具备智能化，增加头盔穿戴时行驶的安全性和实用性。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种提高行驶安全性的方法及智能头盔系统，解决了一般的安全头盔并不具备通讯和主动判断提示驾驶员功能的问题，提高了头盔穿戴时行驶的安全性和实用性。
本发明一种提高行驶安全性的方法及智能头盔系统：包括：
步骤1，智能头盔开机并与移动终端建立无线通讯连接；
步骤2，电动车控制端开机并与移动终端建立通讯连接；
步骤3，智能头盔检测骑手是否已规范佩戴头盔；
步骤4，当智能头盔检测到骑手已规范佩戴头盔时，智能头盔发送反馈至移动终端，移动终端发送准许启动行驶指令至电动车控制端；
步骤5，智能头盔内置的陀螺仪实时监测采集旋转角度数据，并传输至智能头盔的中央处理器进行分析；
步骤6，智能头盔分析旋转角度数据中是否存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况；
步骤7，当智能头盔发现旋转角度数据中不存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况时，智能头盔内置的加速度计实时监测采集加速度数据，并传输至智能头盔的中央处理器进行分析；
步骤8，智能头盔分析加速度数据中是否存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况；
步骤9，当智能头盔发现加速度数据中不存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况时，智能头盔判断电动车行驶无异常，继续保持陀螺仪和加速度计的实时监测采集和对数据的分析。
本发明作进一步改进，在所述步骤1-9中，所述智能头盔的电源为有极性电容。
本发明作进一步改进，在所述步骤6中，当智能头盔发现旋转角度数据中存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况时，智能头盔通过移动终端向电动车控制端发送转向指令，点亮转向灯。
本发明作进一步改进，在所述步骤8中，当智能头盔发现加速度数据中存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况时，智能头盔判断驾驶人跌倒并发送紧急求助指令至移动终端，移动终端拨打预存紧急求助电话进行求助。
本发明作进一步改进，在所述步骤1中，所述电动车控制端与所述移动终端的无线通讯连接为蓝牙连接。
本发明作进一步改进，在所述步骤1-9中，所述移动终端内预存有紧急求助电话，所述智能头盔内预设有电动车正常行驶的加速度阈值范围。
本发明作进一步改进，在所述步骤3中，当智能头盔未检测到骑手已规范佩戴头盔时，电动车控制端未收到准许启动骑行指令，电动车无法启动行驶。
本发明还提供一种实现上述的提高行驶安全性方法的头盔系统，包括移动终端、电动车控制端和智能头盔，其中所述移动终端包括：
第一信息接收模块，用于接收智能头盔发送的骑手已规范佩戴头盔的反馈信息，用于接收智能头盔发送的转向指令和紧急求助指令；
第一信息发送模块，用于发送准许启动行驶指令至电动车控制端，用于发送转向指令和紧急求助指令至电动车控制端；
存储模块，用于预存紧急求助电话；
通话模块，用于拨打紧急求助电话。
本发明作进一步改进，所述电动车控制端包括：
第一信息接收模块，用于接收移动终端发送的准许启动行驶指令和转向指令；
电动车控制中心，用于控制电动车启动行驶和转向。
本发明作进一步改进，所述智能头盔包括：
第一信息发送模块，用于向移动终端发送骑手已规范佩戴头盔的反馈信息，用于向移动终端发送转向指令和紧急求助指令；
陀螺仪，用于实时监测采集头盔旋转角度数据；
加速度计，用于实时监测采集头盔加速度数据；
中央处理器，用于分析陀螺仪和加速度计采集的头盔旋转角度数据、头盔加速度数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在智能头盔内设置有极性电容作为作为智能头盔的供电单元，与传统的锂电池相比，有极性电容作为电源安全性也更好，不会出现意外爆炸和着火等问题，有极性电容的充电速度也比锂离子电池的充电速度快得多，三分钟就可以充电90％左右，而且有极性电容的寿命也比较长，可以和头盔的寿命同步，不需要像现锂离子电池那样四年左右就得更换电池；通过在智能头盔内设置相互配合的陀螺仪和加速度仪以及中央处理器，在头盔上运用蓝牙物联，让头盔具备基本的防护功能以外增加穿戴状态检测、蓝牙密码配对通讯、旋转角度检测、意外跌倒检测的功能，让智能头盔能够主动检测电动车驾驶状态、主动提示驾驶员安全事项以及在特殊情况时拨打紧急求助电话，提高了智能头盔穿戴时行驶的安全性和实用性。
附图说明
图1为本发明一种提高行驶安全性的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种提高行驶安全性的方法及智能头盔系统：包括：
步骤1，智能头盔开机并与移动终端建立无线通讯连接；
步骤2，电动车控制端开机并与移动终端建立通讯连接；
步骤3，智能头盔检测骑手是否已规范佩戴头盔；
步骤4，当智能头盔检测到骑手已规范佩戴头盔时，智能头盔发送反馈至移动终端，移动终端发送准许启动行驶指令至电动车控制端；
步骤5，智能头盔内置的陀螺仪实时监测采集旋转角度数据，并传输至智能头盔的中央处理器进行分析；
步骤6，智能头盔分析旋转角度数据中是否存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况；
步骤7，当智能头盔发现旋转角度数据中不存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况时，智能头盔内置的加速度计实时监测采集加速度数据，并传输至智能头盔的中央处理器进行分析；
步骤8，智能头盔分析加速度数据中是否存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况；
步骤9，当智能头盔发现加速度数据中不存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况时，智能头盔判断电动车行驶无异常，继续保持陀螺仪和加速度计的实时监测采集和对数据的分析。
如图1所示，在所述步骤1-9中，所述智能头盔的电源为有极性电容。
有极性电容是指电解电容一类的电容,它是由阳极的铝箔和阴极的电解液分别形成两个电极,由阳极铝箔上产生的一层氧化铝膜做为电介质的电容。由于这种结构,使其具有极性,当电容正接的时候,氧化铝膜会由于电化反应而保持稳定,当反接的时候,氧化铝层会变薄,使电容容易被击穿损坏.所以电解电容在电路中必须注意极性.普通的电容是无极性的,也可以把两个电解电容阳极或阴极相对串连形成无极性电解电容，有极性电容与无极性电容相比，一般有极性电容的容量远高于无极性电容，因此本发明中使用有极性电容寿命长，可以和头盔的寿命同步，不需要像现锂离子电池那样四年左右就得更换电池，而且有极性电容作为作为智能头盔的供电单元，与传统的锂电池相比，有极性电容作为电源安全性也更好，不会出现意外爆炸和着火等问题，有极性电容的充电速度也比锂离子电池的充电速度快得多，三分钟就可以充电90％左右。
如图1所示，在所述步骤6中，当智能头盔发现旋转角度数据中存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况时，智能头盔通过移动终端向电动车控制端发送转向指令，点亮转向灯。
如图1所示，在所述步骤8中，当智能头盔发现加速度数据中存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况时，智能头盔判断驾驶人跌倒并发送紧急求助指令至移动终端，移动终端拨打预存紧急求助电话进行求助。
如图1所示，在所述步骤1中，所述电动车控制端与所述移动终端的无线通讯连接为蓝牙连接，短距离采用蓝牙作为无线连接响应速度更快、连接更稳定。
如图1所示，在所述步骤1-9中，所述移动终端内预存有紧急求助电话，所述智能头盔内预设有电动车正常行驶的加速度阈值范围。
如图1所示，在所述步骤3中，当智能头盔未检测到骑手已规范佩戴头盔时，电动车控制端未收到准许启动骑行指令，电动车无法启动行驶，不戴头盔驾驶电动车可以得到杜绝，符合现有安全出行的要求，同时起到电动车的防盗作用。
如图1所示，本发明还提供一种实现上述的提高行驶安全性方法的头盔系统，包括移动终端、电动车控制端和智能头盔，其中所述移动终端包括：
第一信息接收模块，用于接收智能头盔发送的骑手已规范佩戴头盔的反馈信息，用于接收智能头盔发送的转向指令和紧急求助指令；
第一信息发送模块，用于发送准许启动行驶指令至电动车控制端，用于发送转向指令和紧急求助指令至电动车控制端；
存储模块，用于预存紧急求助电话；
通话模块，用于拨打紧急求助电话。
如图1所示，所述电动车控制端包括：
第一信息接收模块，用于接收移动终端发送的准许启动行驶指令和转向指令；
电动车控制中心，用于控制电动车启动行驶和转向。
如图1所示，所述智能头盔包括：
第一信息发送模块，用于向移动终端发送骑手已规范佩戴头盔的反馈信息，用于向移动终端发送转向指令和紧急求助指令；
陀螺仪，用于实时监测采集头盔旋转角度数据；
加速度计，用于实时监测采集头盔加速度数据；
中央处理器，用于分析陀螺仪和加速度计采集的头盔旋转角度数据、头盔加速度数据。
由上可知，本发明提供一种提高行驶安全性的方法及智能头盔系统，通过在智能头盔内设置有极性电容作为作为智能头盔的供电单元，与传统的锂电池相比，有极性电容作为电源安全性也更好，不会出现意外爆炸和着火等问题，有极性电容的充电速度也比锂离子电池的充电速度快得多，三分钟就可以充电90％左右，而且有极性电容的寿命也比较长，可以和头盔的寿命同步，不需要像现锂离子电池那样四年左右就得更换电池；通过在智能头盔内设置相互配合的陀螺仪和加速度仪以及中央处理器，在头盔上运用蓝牙物联，让头盔具备基本的防护功能以外增加穿戴状态检测、蓝牙密码配对通讯、旋转角度检测、意外跌倒检测的功能，让智能头盔能够主动检测电动车驾驶状态、主动提示驾驶员安全事项以及在特殊情况时拨打紧急求助电话，提高了智能头盔穿戴时行驶的安全性和实用性。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种提高行驶安全性的方法，其特征在于，包括：
步骤1，智能头盔开机并与移动终端建立无线通讯连接；
步骤2，电动车控制端开机并与移动终端建立通讯连接；
步骤3，智能头盔检测骑手是否已规范佩戴头盔；
步骤4，当智能头盔检测到骑手已规范佩戴头盔时，智能头盔发送反馈至移动终端，移动终端发送准许启动行驶指令至电动车控制端；
步骤5，智能头盔内置的陀螺仪实时监测采集旋转角度数据，并传输至智能头盔的中央处理器进行分析；
步骤6，智能头盔分析旋转角度数据中是否存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况；
步骤7，当智能头盔发现旋转角度数据中不存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况时，智能头盔内置的加速度计实时监测采集加速度数据，并传输至智能头盔的中央处理器进行分析；
步骤8，智能头盔分析加速度数据中是否存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况；
步骤9，当智能头盔发现加速度数据中不存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况时，智能头盔判断电动车行驶无异常，继续保持陀螺仪和加速度计的实时监测采集和对数据的分析。
2.根据权利要求1所述的提高行驶安全性的方法，其特征在于：在所述步骤1-9中，所述智能头盔的电源为有极性电容。
3.根据权利要求2所述的提高行驶安全性的方法，其特征在于：在所述步骤6中，当智能头盔发现旋转角度数据中存在3秒内有2次或以上旋转角度≥45度的情况时，智能头盔通过移动终端向电动车控制端发送转向指令，点亮转向灯。
4.根据权利要求3所述的提高行驶安全性的方法，其特征在于：在所述步骤8中，当智能头盔发现加速度数据中存在1秒内加速度值不在预设阈值范围内的时间≥0.6秒且其中存在重力加速度值9.8m/s2的情况时，智能头盔判断驾驶人跌倒并发送紧急求助指令至移动终端，移动终端拨打预存紧急求助电话进行求助。
5.根据权利要求4所述的提高行驶安全性的方法，其特征在于：在所述步骤1中，所述电动车控制端与所述移动终端的无线通讯连接为蓝牙连接。
6.根据权利要求5所述的提高行驶安全性的方法，其特征在于：在所述步骤1-9中，所述移动终端内预存有紧急求助电话，所述智能头盔内预设有电动车正常行驶的加速度阈值范围。
7.根据权利要求6所述的提高行驶安全性的方法，其特征在于：在所述步骤3中，当智能头盔未检测到骑手已规范佩戴头盔时，电动车控制端未收到准许启动骑行指令，电动车无法启动行驶。
8.一种实现权利要求1-7任一项所述的提高行驶安全性方法的头盔系统，其特征在于，包括移动终端、电动车控制端和智能头盔，其中所述移动终端包括：
第一信息接收模块，用于接收智能头盔发送的骑手已规范佩戴头盔的反馈信息，用于接收智能头盔发送的转向指令和紧急求助指令；
第一信息发送模块，用于发送准许启动行驶指令至电动车控制端，用于发送转向指令和紧急求助指令至电动车控制端；
存储模块，用于预存紧急求助电话；
通话模块，用于拨打紧急求助电话。
9.根据权利要求8所述的提高行驶安全性的方法及智能头盔系统，其特征在于，所述电动车控制端包括：
第一信息接收模块，用于接收移动终端发送的准许启动行驶指令和转向指令；
电动车控制中心，用于控制电动车启动行驶和转向。
10.根据权利要求9所述的提高行驶安全性的方法及智能头盔系统，其特征在于，所述智能头盔包括：
第一信息发送模块，用于向移动终端发送骑手已规范佩戴头盔的反馈信息，用于向移动终端发送转向指令和紧急求助指令；
陀螺仪，用于实时监测采集头盔旋转角度数据；
加速度计，用于实时监测采集头盔加速度数据；
中央处理器，用于分析陀螺仪和加速度计采集的头盔旋转角度数据、头盔加速度数据。
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