CN115471976A - 一种电动车头盔佩戴状况的监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

一种电动车头盔佩戴状况的监测装置及其方法，该装置包括用于感测头盔与骑行佩戴者头部间参数的佩戴传感器、用于测量车辆的运行状态和/或车辆车座的载重状态的车辆骑行传感器、处理模块、判断模块和报警模块；处理模块用于接收佩戴传感器和车辆骑行传感器发送回来的参数，根据所设定的各参数阈值，生成头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果；判断模块基于头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果，判断头盔是否佩戴在骑行佩戴者头部；报警模块接收判断模块输出，发送报警信息。因此，本发明旨在从骑乘者自身的监控需求出发，使骑行人员在出发时就能得到报警消息，及时纠正自身没带头盔的状态。

Description

一种电动车头盔佩戴状况的监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及自动检测技术领域，尤其涉及一种电动车头盔佩戴状况的监测装置及监测方法。

背景技术

近年来，自行车、电动车和摩托车逐渐成为短途出行的代步工具，骑自行车、电动车和摩托车如果戴上合格的头盔，可以起到保护颅脑免受损伤的作用。头盔由壳体、缓冲层、衬垫、佩戴装置及附件组成；壳体用质地坚韧并能吸收一定冲击能量的材料制成，可以直接抵御外力对颅脑的撞击；缓冲层较之壳体可吸收更多的冲击能量，具有足够的缓冲机械冲击的性能。

在交通事故发生时，如果戴上头盔，坚韧的头盔外壳可直接抵御外力对头颅的冲击，缓解瞬间产生的撞击力；头盔里层的缓解层可以进一步减缓外力作用于头颅的力度和速度，同时可使作用力得以分散，从而消除外力对颅脑的损伤。

目前，国家交通部门已出台了一盔一带政策，通过强制性的配戴头盔手段确保电动自行车或摩托车骑行者安全行驶。然而，由于平时头盔均存储在电动车和摩托车的篮筐内或家里，部分自行车、电动车和摩托车驾乘人员在出门上车前，匆忙间很可能忘了将头盔正确地佩戴在头上。

在现有技术中，业界也推出了一些技术去监控骑行人员是否佩戴头盔。例如，中国专利申请号：202011372725.5，发明名称为一种基于特征增强的头盔佩戴监测方法及装置，其用于提升电动车头盔佩戴检测的泛化性能和检测效率。该发明技术方案如下：获取初始样本，初始样本为戴头盔人脸图像集；将初始样本输入预先训练好的神经网络模型中，获取生成样本和目标训练样本；将样本经过神经网络模型训练，根据目标检测模型对测试数据集进行识别测试，获取测试结果。

上述依赖图像识别技术，对于公路监管部门是一种选择，其可以通过图像采集，判断骑乘者是否佩戴头盔，还能通过图像识别技术，看出那没有佩戴头盔骑乘者的车牌号，以此作为执法的依据。

然而，但从骑乘者自身的监控需求出发，上述方法并不能低成本有效地在骑行时提醒自己一定要佩戴头盔。更有甚者，如果在骑乘工具上增加图像采集单元，如摄像头，则存在摄像头采集图像质量不佳、采集时刻不准确等导致图像单元识别不到头盔等一系列问题。

因此，业界急需一种电动车头盔佩戴状况的监测装置及其监测方法，以使骑行人员在出发时就能得到报警消息，及时纠正自身没带头盔的状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动车头盔佩戴状况的监测装置及监测方法，其可以解决帮助电动自行车或摩托车骑行者安全行驶，即在车辆开始行驶过程中，可以简便智能地检测电动车骑行者头盔是否佩戴，如果未佩戴则发出报警，以督促骑行者正确佩戴头盔。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种电动车头盔佩戴状况的监测装置，包括给头盔侧各模块供电的电源和给车辆侧各模块供电的电源，其还包括：

佩戴传感器，设置于头盔的内侧，用于感测头盔与骑行佩戴者头部之间的参数；其中，所述参数为头盔与骑行佩戴者头部之间距离、头盔与骑行佩戴者头部之间贴合压力和/或检测皮肤接近距离；

车辆骑行传感器，用于测量车辆的运行状态和/或车辆车座的载重状态；

处理模块，用于判断头盔工作模式和接收所述佩戴传感器和所述车辆骑行传感器发送回来的参数，根据所设定的各参数阈值，生成头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果；所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果包括满足和不满足两种状态，其中，所述头盔工作模式支持不检测头盔佩戴、头盔佩戴检测和防盗检测三种工作模式；

判断模块，基于所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果，根据判断规则，判断头盔是否佩戴在骑行佩戴者头部；其中，所述的判断规则为：

如果所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果均为满足状态，则为头盔是佩戴在骑行佩戴者头部，否则为头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部；

报警模块，用于接收所述判断模块输出，如果输出结果为当头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部，则发送报警信息，其包括设置于所述头盔上的第一报警单元和/或骑行车辆车身部位的第二报警单元。

进一步地，所述佩戴传感器包括红外距离传感器、第一压力传感器、超声波传感器和/或电容传感器和/或人体热释电传感器；其中，所述红外距离传感器、超声波传感器、电容传感器、人体热释电传感器设置于所述头盔内侧与骑行佩戴者头部贴合区域；所述压力传感器设置于所述头盔内侧与骑行佩戴者头顶部的接触区域。

进一步地，所述车辆的运行状态包括运行速度，所述车辆骑行传感器包括磁感应传感器，用于检测车辆轮子的转动速度参数，通过单位时间车辆内轮子的转动的次数，再乘以车辆轮子的周长就能得到所述车辆的运行速度。

进一步地，所述车辆骑行传感器还包括设置于所述车辆车座的扣合位置处，和/或车把手上和/或车脚垫上贴合的第二压力传感器，所述车辆的运行状态包括车辆车座的压力、车脚垫上骑行者的握把压力参数和/或上骑行者的握把压力参数。

进一步地，所述处理模块包括头盔处理器、骑行工具处理器以及头盔处理器与骑行工具处理器之间的无线通信链路；所述骑行工具处理器设置于电动车处，用于生成所述车辆骑行综合结果并发送给所述头盔处理器，所述头盔处理器设置于头盔处，用于生成所述头盔指标综合结果并发送给所述骑行工具处理器。

进一步地，所述的电动车头盔佩戴状况的监测装置，其还包括检测解除模块，接收所述判断模块和报警模块的输出，如果所述判断模块输出结果为头盔是佩戴在骑行佩戴者头部时，所述头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源关闭。

为实现上述目的，本发明的另一技术方案如下：

一种电动车头盔佩戴状况的监测方法，其包括如下步骤：

步骤S1：当头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源开启时，所述头盔处理器同所述车辆骑行工具处理器建立双向的无线通信链路连接；

步骤S2：所述头盔处理器启动所述佩戴传感器的检测，接收所述佩戴传感器发送回来的参数，并根据所设定的各参数阈值，生成头盔指标综合结果；

步骤S3：所述车辆骑行工具处理器启动所述车辆骑行传感器的检测，接收所述车辆骑行传感器发送回来的参数，并根据所设定的各参数阈值，生成车辆骑行指标综合结果；

步骤S4：基于所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果，根据判断规则，判断头盔是否佩戴在骑行佩戴者头部；其中，所述的判断规则为：

如果所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果均为满足状态，则为头盔是佩戴在骑行佩戴者头部，否则为头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部。

进一步地，步骤S1具体包括：

步骤S11：当头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源开启时，所述头盔处理器和/或所述骑行工具处理器发送无线连接请求，并同步检测对方发出的无线连接请求；

步骤S12：当检测到对方发回的无线连接请求，则发送无线连接响应，确认配对成功；当未检测到对方发出的无线连接请求，所述头盔处理器启动电动车连接状态检测，如果连续N次未配对，则认为所述电动车不在连接范围内，则启动所述第一报警单元和/或第二报警单元报警。

进一步地，所述步骤S1还包括S13：如果确认配对成功，则所述骑行工具处理器启动头盔的在线检测；其中，所述头盔的在线检测为所述骑行工具处理器每隔一预设时间检测和头盔连接状态是否为连接状态；如果电动车持续多次未检测到连接状态，则认为头盔未在线，并启动所述第一报警单元和/或第二报警单元。

进一步地，在步骤S3中，如果所述车辆骑行传感器为所述车辆骑行传感器包括磁感应传感器和第二压力传感器；所述磁感应传感器用于检测车辆轮子的转动速度参数，通过单位时间车辆内轮子的转动的次数，再乘以车辆轮子的周长就能得到所述车辆的运行速度；所述第二压力传感器设置于所述车辆车座上，用于测量所述车辆车座上的压力；则所述步骤S4具体包括：

当所述车辆的运行速度大于一个预定阈值、所述车辆车座上的压力大于一个预定阈值和所述头盔指标综合结果为满足时，则所述第一报警单元和/或第二报警单元输出佩戴正常信息，否则，所述第一报警单元和/或第二报警单元输出报警信息。

从上述技术方案可以看出，本发明电动车头盔佩戴状况的监测装置和监测方法，其利用低成本的解决方案，帮助电动车骑行者在开始骑行状态下对自身的头盔佩戴状况进行检测，保障安全出行；同时也能利用该技术解决方案，有效避免车辆被非法移动或被偷盗的报警。

附图说明

图1所示为本发明实施例中电动车头盔佩戴状况的监测装置的方框图

图2所示为电动车和头盔间通过无线通信链路连接的使用场景示意图

图3所示为本发明实施例中佩戴传感器的设置位置示意图

图4所示为车辆骑行传感器的设置位置示意图

图5所示为本发明实施例中电动车头盔佩戴状况的监测方法的流程图

图6所示为本发明实施例中图5所述监测方法的一较佳实施例示意图

图7所示为本发明实施例中产生头盔指标综合结果的流程图

图8所示为本发明实施例中产生车辆骑行指标综合结果的流程图

具体实施方式

下面结合附图1-8，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，本发明的电动车头盔佩戴状况的监测装置及其监测方法，其旨在从骑乘者自身的监控需求出发，使骑行人员在出发时就能得到报警消息，及时纠正自身没带头盔的状态。

请参阅图1，图1所示为本发明实施例中电动车头盔佩戴状况的监测装置的方框图。如图1所示，该电动车头盔佩戴状况的监测装置，其包括佩戴传感器、车辆骑行传感器、处理模块、判断模块和报警模块。上述这些模块有些是设置于头盔侧，有些是设置于电动车侧，给头盔侧各模块供电的电源设置于头盔侧，以及给车辆侧各模块供电的电源设置于电动车侧。

所述车辆骑行传感器、车辆处理器、车辆报警装置为可区别于电动车本身的装置单独设置和安装，所述车辆骑行佩戴检测装置的电池为独立的可充电电池，车辆启动后可通过动能回收装置或车辆电池给骑行装置电池进行充电，车辆熄火后，骑行装置电池仍能正常供电用于和头盔间的连接。

所述头盔可以支持三种工作模式：不检测头盔佩戴，头盔佩戴检测，防盗检测。不检测头盔佩戴模式为内嵌模式，用户无法单独设置，该模式下，所述头盔处理器可以通知车辆侧处理器不启动骑行状态的佩戴检测，用于头盔电池检测到电量低于一个阈值，即将没电，提醒使用者进行头盔电池充电，同时避免车辆产生误报警，此时车辆处理器不启动骑行状态的佩戴检测。用户可通过开关选择设置头盔处于佩戴检测模式或防盗检测模式。头盔佩戴检测模式为默认检测模式，头盔上电默认进入该模式，即进行正常的骑行状态佩戴检测。防盗检测模式下，则所述头盔处理器和车辆处理器会一直检测车辆连接和移动状态，一旦车辆出现任何移动、车辆未移动但车辆压力值超过阈值，或连接出现持续中断，则头盔和电动车侧都会启动警报装置，可以用于车辆静止或车辆停靠场景下的防盗检测。

处理模块用于接收所述佩戴传感器和所述车辆骑行传感器发送回来的参数，根据所设定的各参数阈值，生成头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果；所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果包括满足和不满足两种状态。处理模块可以包括头盔处理器、骑行工具处理器以及头盔处理器与骑行工具处理器之间的无线通信链路。

请参阅图2，图2所示为电动车和头盔间通过无线通信链路连接的使用场景示意图。如图2所示，所述骑行工具处理器设置于电动车处，用于生成所述车辆骑行综合结果，所述头盔处理器设置于头盔处，用于生成所述头盔指标综合结果并发送给所述骑行工具处理器；无线通信链路支持蓝牙、Zigbee等IOT连接功能。

在本发明的实施例中，佩戴传感器通常设置于头盔的内侧，用于感测头盔与骑行佩戴者头部之间的参数；其中，所述参数为头盔与骑行佩戴者头部之间距离和/或头盔与骑行佩戴者头部之间贴合压力。

请参阅图3，图3所示为本发明实施例中佩戴传感器的示例性示意图。佩戴传感器可以红外距离传感器、第一压力传感器、超声波传感器、电容传感器和/或人体热释电传感器等；其中，所述红外距离传感器、超声波传感器、电容传感器或人体热释电传感器设置于所述头盔内侧与骑行佩戴者头部贴合区域；所述第一压力传感器设置于所述头盔内侧与骑行佩戴者头顶部的接触区域。

如图3所示，红外或超声波传感器可以安装在头盔内侧，骑行者佩戴时接触或接近的地方，如耳鬓两侧或后脑勺位置，当头部与红外或超声波传感器接触距离小于阈值(如2cm)，头盔处理器接收到红外或超声波传感器采集到的数据，可以判断为骑行者已佩戴成功。

同理，第一压力传感器也可以安装在头盔内侧，与骑行者佩戴时接触的头部区域，如头顶位置，当头部与压力传感器贴合部位产生按压力时，如果且结果压力值大于一个预定的阈值(如1N)，头盔处理器接收到该压力传感器数据，可以判断为骑行者已佩戴成功。

此外，为了能进一步提升头盔佩戴的检测正确率，可以增加使用电容传感器或人体热释电传感器。所述电容传感器可以作为金属贴片，可以贴合在头盔内侧任意地方，只有当头部或身体皮肤与金属贴片接近时，电容传感器就会产生信号，处理器接收到传感器数据，可更精确的判断骑行者是否已佩戴成功。所述人体热释电传感器可以贴合在头盔内侧任意地方，只有当人体接近时，热释电传感器就会产生信号，处理器接收到传感器数据，可更精确的判断骑行者是否已佩戴成功。

需要说明的是，在本发明的实施例中，可以选择上述几种传感器中的一种或多种，即红外传感器、超声波传感器、第一压力传感器、电容传感器、人体热释电传感器可以结合或单独使用，在此不再一一赘述。即头盔指标综合结果满足可以采用上述几种判断骑行者是否已佩戴成功结果一种或多种作为判定手段；例如，得到了电容传感器的传感器数据一得到佩戴成功的结果，还可以再结合距离传感器和压力传感、人体接近的佩戴检测结果，得到更精确的佩戴检测结果。

在本发明的实施例中，车辆骑行传感器用于测量车辆的运行状态和/或车辆车座的载重状态。所述车辆的运行状态可以包括运行速度和车辆车座和/或把手和/或脚垫上的压力参数，所述车辆骑行传感器可以包括磁感应传感器，用于检测车辆轮子的转动速度参数。所述车辆骑行传感器还包括设置于所述车辆车座和/或车辆把手和/或车辆脚垫上的第二压力传感器，用于测量所述车辆车座和/或车辆把手和/或车辆脚垫上的压力。

具体地，请参阅图4，图4所示为车辆骑行传感器的设置位置示意图。如图4左图所示，磁感应器用于检测轮子的转动速度，通过单位时间内轮子的转动的次数，再乘以轮子的周长就能得到电动车的速度，车辆骑行处理器采集磁感应器的传感器数据，并对速度进行阈值检测，例如，速度>10Km/h则可以认为用户基本是骑行状态，反之为非骑行状态。

如图4右图所示，第二压力传感器可以是电容、压敏电阻、mems等压力传感器，也可以是接收一定压力后的发送开关指示的开关。第二压力传感器通常可以安装于坐垫下，或贴合在电动车或骑行工具的握把上，或安装设置于坐垫下面和握把上面。压力传感器用于检测骑行者是否处于骑行姿态，就看其身体重力的中心是否位于坐垫上，或骑行者两手是否都在握把上。如果是，即车辆骑行综合结果满足)。

在本发明的实施例中，判断模块基于所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果，根据判断规则，判断头盔是否佩戴在骑行佩戴者头部；其中，所述的判断规则为：如果所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果均为满足状态，则为头盔是佩戴在骑行佩戴者头部，否则为头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部，即出现了异常情况，需要产生报警信息提示给骑行者了。

报警模块用于接收所述判断模块输出，如果输出结果为当头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部，则发送报警信息，其包括设置于所述头盔上的第一报警单元和/或骑行车辆车身部位的第二报警单元。

也就是说，当头盔指标综合结果处于不满足状态，第一报警单元就可以被激活，当第二压力传感器没有检测到超过阈值的压力，或者骑行者脱离坐垫或脱离握把，说明骑行者骑行状态异常，第二报警单元产生安全警报；所述安全警报可以是骑行工具上的声音报警，也可以是骑行工具上的指示灯报警，抑或是安装在骑行工具坐垫或握把上的震动报警。

如图2所示，在本发明的实施例中，骑行工具处理器可以设置于电动车处，用于生成所述车辆骑行综合结果，头盔处理器可以设置于头盔处，用于生成头盔指标综合结果并发送给骑行工具处理器。较佳地，头盔处理器可以将头盔佩戴检测结果通过无线通信链路发送给位于电动车上的骑行工具处理器。给头盔侧各模块供电的电源设置于头盔处，通常采用可充电电池；给车辆侧各模块供电的电源设置于电动车处，通常可以借用电动车的电源或用电动车的电源充电。

需要说明的是，本发明实施例中的电动车头盔佩戴状况的监测装置需要给头盔侧各模块供电的电源和给车辆侧各模块供电的电源均处于开启状态下才能正常使用。

此外，本发明的电动车头盔佩戴状况的监测装置还可以包括检测解除模块，接收判断模块和报警模块的输出，如果判断模块输出结果为头盔是佩戴在骑行佩戴者头部时，可以将头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源关闭。

下面通过头盔是否佩戴在骑行佩戴者头部和电动车防偷来说明本发明的电动车头盔佩戴状况的监测装置的使用过程。

实施例1：(头盔是否佩戴在骑行佩戴者头部，即头盔的在线检测)

请参阅5和图6，图5所示为本发明实施例中电动车头盔佩戴状况的监测方法的流程图，图6所示为本发明实施例中图5所述监测方法的一较佳实施例示意图。图所示，其可以包括如下步骤：

步骤S1：当头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源开启时，所述头盔默认工作在头盔佩戴检测模式下，所述头盔处理器同所述车辆骑行工具处理器建立无线通信链路连接。

具体地，步骤S1可以具体包括：

步骤S11：当头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源开启时，所述头盔处理器和/或所述骑行工具处理器发送无线连接请求，并同步检测对方发出的无线连接请求；

步骤S12：当检测到对方发回的无线连接请求，则发送无线连接响应，确认配对成功；当未检测到对方发出的无线连接请求，所述头盔处理器启动电动车连接状态检测，如果连续N次未配对，则认为所述电动车不在连接范围内，则启动所述第一报警单元和/或第二报警单元报警。

S13：如果确认配对成功，则所述骑行工具处理器启动头盔的在线检测；其中，所述头盔的在线检测为所述骑行工具处理器每隔一预设时间检测和头盔连接状态是否为连接状态；如果电动车持续多次未检测到连接状态，则认为头盔未在线，并启动所述第一报警单元和/或第二报警单元。

具体地，如果已配对成功，车辆和头盔会每隔一预设时间发送心跳信号，确保双向连接状态正常。如果由于车辆或头盔移动导致连接距离超过头盔和车辆间的连接距离，即连接发生中断，并连续多次连接不成功，此时启动所述第一报警单元和/或第二报警单元；报警持续N次后停止所述第一报警单元和/或第二报警单元，车辆和头盔处理器将处理器进行相同的定期休眠，同时将无线连接的发送和接收检测时间间隔拉长，降低车辆和头盔检测装置的电量消耗。

步骤S2：所述头盔处理器启动所述佩戴传感器的检测，接收所述佩戴传感器发送回来的参数，并根据所设定的各参数阈值，生成头盔指标综合结果。

请参阅图7，图7所示为本发明实施例中产生头盔指标综合结果的流程图。如图7所示，给头盔侧各模块供电的电源开关打开后，头盔处理器开始工作，首先初始化佩戴传感器和无线通信链路；接下来，头盔处理器发送无线连接请求，并同步检测骑行工具处理器发出的无线连接请求，当检测到骑行工具处理器发出的无线连接请求，则发送无线连接响应，确认配对成功。

所述头盔处理器检测到无线连接成功后，采集佩戴传感器的输出，在本实施例中，佩戴传感器可以选择超声波/红外探测传感器和第一压力传感器协同工作或单独工作。

步骤S3：所述车辆骑行工具处理器启动所述车辆骑行传感器的检测，接收所述车辆骑行传感器发送回来的参数，并根据所设定的各参数阈值，生成车辆骑行指标综合结果。在此步骤中，如果所述车辆骑行传感器为所述车辆骑行传感器包括磁感应传感器和第二压力传感器；所述磁感应传感器用于检测车辆轮子的转动速度参数，通过单位时间车辆内轮子的转动的次数，再乘以车辆轮子的周长就能得到所述车辆的运行速度；所述第二压力传感器设置于所述车辆车座上，用于测量所述车辆车座上的压力。

举例来说，当超声波/红外探测距离<阈值1，则判断有物体接近头盔；当超声波/红外探测距离≥阈值1时，则判断此时头盔未被佩戴，接着头盔处理器可以发送头盔指标综合结果所包括的满足和不满足两者之一给骑行工具处理器。

另外，头盔处理器检测到物体接近头盔后，继续检测第一压力传感器的输出，当压力探测值>阈值2，则判断有物体按压头盔；当第一压力探测器≤阈值2时，则判断此时头盔未被佩戴，接着头盔处理器可以发送头盔指标综合结果所包括的满足和不满足两者之一给骑行工具处理器。

当然，在本发明的实施例中，也可以在头盔处理器检测到物体按压头盔后，继续检测电容传感器的输出，当电容探测值>阈值3，则判断有皮肤接近头盔，可以判断头盔已被佩戴；当电容探测值≤阈值3时，则判断此时头盔未被佩戴，接着头盔处理器可以发送头盔指标综合结果所包括的满足和不满足两者之一给骑行工具处理器。

请参阅图8，图8所示为本发明实施例中产生车辆骑行指标综合结果的流程图。如图8所示，电动车和骑行工具处理器启动后，电动车或骑行工具上的处理器会对车轮转动和坐垫/握把压力进行检测，当骑行工具处理器未检测到车轮转动，则处理器继续间隔周期检测，直到当骑行工具处理器检测到骑行速度满足阈值要求，则继续进行压力检测，如果压力未超过阈值，则骑行工具处理器继续间隔周期检测，直到当骑行工具处理器检测到压力满足阈值要求。

步骤S4：基于所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果，根据判断规则，判断头盔是否佩戴在骑行佩戴者头部；其中，所述的判断规则为：如果所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果均为满足状态，则为头盔是佩戴在骑行佩戴者头部，否则为头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部。

具体地，当骑行工具处理器检测到骑行速断超过一定阈值，并且检测压力传感器超过指定阈值，则判断为骑行状态，继续触发头盔在线检测。此外，也可以是当骑行工具处理器检测到车轮转动，或检测压力传感器超过指定阈值，则判断为骑行状态，继续触发头盔在线检测。当电动车上的骑行工具处理器检测到头盔不在线，则骑行工具处理器启动报警，报警可以是坐垫震动、声音警报或指示灯闪烁。

当电动车配对有多个乘客使用场景，则可以设置每个乘客的头盔与电动车处理器进行配对。

相应的，车辆上可以在多个位置上装置压力传感器，如坐垫上贴合多处压力传感器，通过各处压力传感器的压力是否超过阈值来检测骑乘人员数量，如果检测的骑乘人员数量超过头盔佩戴个数，则车辆和头盔启动报警，为避免骑乘人员体重变化或骑乘人员检测的不准确，而此时已检测到有骑乘人员佩戴了头盔，报警指示可以是区别于未正确佩戴头盔时的报警指示N次，可以是指示灯轻微闪烁或语音提醒“请全员佩戴头盔”等提醒信息。

另外地，也可以不设置多个压力传感器，通过车辆处理器会记录该车辆压力传感器值和佩戴头盔数量的信息的变化来检测多个乘客的头盔佩戴情况。如果在已检测到1个头盔正确佩戴的情况下，车辆骑行检测过程中，压力传感器值出现持续稳定的变大，但车辆处理器检测到正确佩戴的头盔数量信息始终不变或减少，则发出报警提示N次，提醒用户是否有新乘客加入但未佩戴头盔。如果在车辆骑行检测过程中，压力传感器值出现持续稳定的变小，但车辆处理器检测到正确佩戴的头盔数量信息始终不变或增加，则发出报警提示N次，提醒用户是否有新乘客未及时加入。

在本发明的其它一些实施例中，当电动车上的骑行工具处理器检测到头盔在线，则由头盔处理器进行头盔佩戴检测，当检测到头盔未佩戴，头盔处理器发送信号给骑行工具处理器，骑行工具处理器启动报警；当检测到头盔已佩戴，则头盔处理器继续周期进行头盔佩戴检测。

实施例2：(防止电动车被偷)

在本发明的实施例中，电动车头盔佩戴状况的监测装置和方法可以应用于电动车防偷的情况，当头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源开启，电动车驻车后可以和头盔默认进行连接状态，或处在已连接状态。此时，头盔也会主动进行连接状态检测，一旦连接异常，可以进行报警，用于探测车辆被非法移动或被偷盗。

具体的，电动车驻车后，如果头盔处于与电动车分开存放，电动车被小偷骑行移动后，虽然车辆骑行综合结果可以满足要求，但头盔处理器发送头盔指标综合结果不能满足要求，因此，判断模块基于所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果，可以判断出头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部，那么，第一报警单元就会发出报警。

另一种情况，当电动车被小偷用运输工具拉走，此时，头盔处理器与骑行工具处理器之间的无线通信链路由于了距离而中断，同样，第一报警单元也会发出报警。进一步地，如果已配对成功，车辆和头盔会每隔一预设时间发送心跳信号，确保双向连接状态正常。如果由于车辆或头盔移动导致连接距离超过头盔和车辆间的连接距离，即连接发生中断，并连续多次连接不成功，此时启动所述第一报警单元和/或第二报警单元；报警持续N次后停止所述第一报警单元和/或第二报警单元，车辆和头盔处理器将处理器进行相同的定期休眠，同时将无线连接的发送和接收检测时间间隔拉长，降低车辆和头盔检测装置的电量消耗。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动车头盔佩戴状况的监测装置，其特征在于，包括给头盔侧各模块供电的电源和给车辆侧各模块供电的电源，还包括：

佩戴传感器，设置于头盔的内侧，用于感测头盔与骑行佩戴者头部之间的参数；其中，所述参数为头盔与骑行佩戴者头部之间距离、头盔与骑行佩戴者头部之间贴合压力和/或检测皮肤接近距离；

车辆骑行传感器，用于测量车辆的运行状态和/或车辆车座的载重状态；

处理模块，用于判断头盔工作模式和接收所述佩戴传感器和所述车辆骑行传感器发送回来的参数，根据所设定的各参数阈值，生成头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果；所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果包括满足和不满足两种状态，其中，所述头盔工作模式支持不检测头盔佩戴、头盔佩戴检测和防盗检测三种工作模式；

判断模块，基于所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果，根据判断规则，判断头盔是否佩戴在骑行佩戴者头部；其中，所述的判断规则为：

如果所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果均为满足状态，则为头盔是佩戴在骑行佩戴者头部，否则为头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部；

报警模块，用于接收所述判断模块输出，如果输出结果为当头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部，则发送报警信息，其包括设置于所述头盔上的第一报警单元和/或骑行车辆车身部位的第二报警单元。

2.根据权利要求1所述的电动车头盔佩戴状况的监测装置，其特征在于，所述佩戴传感器包括红外距离传感器、第一压力传感器、超声波传感器、人体热释电传感器和/或电容传感器；其中，所述红外距离传感器、超声波传感器或电容传感器设置于所述头盔内侧与骑行佩戴者头部贴合区域；所述压力传感器设置于所述头盔内侧与骑行佩戴者头顶部的接触区域。

3.根据权利要求1所述的电动车头盔佩戴状况的监测装置，其特征在于，所述车辆的运行状态包括运行速度，所述车辆骑行传感器包括磁感应传感器，用于检测车辆轮子的转动速度参数，通过单位时间车辆内轮子的转动的次数，再乘以车辆轮子的周长就能得到所述车辆的运行速度。

4.根据权利要求3所述的电动车头盔佩戴状况的监测装置，其特征在于，所述车辆骑行传感器还包括设置于所述车辆车座的扣合位置处、车把手上和/或车脚垫上贴合的第二压力传感器，所述车辆的运行状态包括车辆车座的压力和/或车脚垫上骑行者的握把压力参数上骑行者的握把压力参数。

5.根据权利要求1所述的电动车头盔佩戴状况的监测装置，其特征在于，所述处理模块包括头盔处理器、骑行工具处理器以及头盔处理器与骑行工具处理器之间的双向无线通信链路；所述骑行工具处理器设置于电动车处，用于生成所述车辆骑行综合结果并发送给所述头盔处理器，所述头盔处理器设置于头盔处，用于生成所述头盔指标综合结果并发送给所述骑行工具处理器。

6.根据权利要求1所述的电动车头盔佩戴状况的监测装置，其特征在于，还包括检测解除模块，接收所述判断模块和报警模块的输出，如果所述判断模块输出结果为头盔是佩戴在骑行佩戴者头部时，所述头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源关闭。

7.一种电动车头盔佩戴状况的监测方法，其采用权利要求5所述的电动车头盔佩戴状况的监测装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：当头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源开启时，所述头盔处理器同所述车辆骑行工具处理器建立无线通信链路连接；

步骤S2：所述头盔处理器启动所述佩戴传感器的检测，接收所述佩戴传感器发送回来的参数，并根据所设定的各参数阈值，生成头盔指标综合结果；

步骤S3：所述车辆骑行工具处理器启动所述车辆骑行传感器的检测，接收所述车辆骑行传感器发送回来的参数，并根据所设定的各参数阈值，生成车辆骑行指标综合结果；

步骤S4：基于所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果，根据判断规则，判断头盔是否佩戴在骑行佩戴者头部；其中，所述的判断规则为：

如果所述头盔指标综合结果和车辆骑行综合结果均为满足状态，则为头盔是佩戴在骑行佩戴者头部，否则为头盔没有佩戴在骑行佩戴者头部。

8.根据权利要求7所述的电动车头盔佩戴状况的监测方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

步骤S11：当头盔侧各模块电源和车辆侧各模块电源开启时，所述头盔处理器和/或所述骑行工具处理器向发送无线连接请求，并同步检测对方发出的无线连接请求；

步骤S12：当检测到对方发回的无线连接请求，则发送无线连接响应，确认配对成功；当未检测到对方发出的无线连接请求，所述头盔处理器启动电动车连接状态检测，如果连续N次未配对，则认为所述电动车不在连接范围内，则启动所述第一报警单元和/或第二报警单元报警。

9.根据权利要求8所述的电动车头盔佩戴状况的监测方法，其特征在于，所述步骤S1还包括S13：如果确认配对成功，则所述骑行工具处理器启动头盔的在线检测；其中，所述头盔的在线检测为所述骑行工具处理器每隔一预设时间检测和头盔连接状态是否为连接状态；如果电动车持续多次未检测到连接状态，则认为头盔未在线，并启动所述第一报警单元和/或第二报警单元。

10.根据权利要求7所述的电动车头盔佩戴状况的监测方法，其特征在于，在步骤S3中，如果所述车辆骑行传感器为所述车辆骑行传感器包括磁感应传感器和第二压力传感器；所述磁感应传感器用于检测车辆轮子的转动速度参数，通过单位时间车辆内轮子的转动的次数，再乘以车辆轮子的周长就能得到所述车辆的运行速度；所述第二压力传感器设置于所述车辆车座上，用于测量所述车辆车座上的压力；则所述步骤S4具体包括：

当所述车辆的运行速度大于一个预定阈值、所述车辆车座上的压力大于一个预定阈值和所述头盔指标综合结果为满足时，则所述第一报警单元和/或第二报警单元输出佩戴正常信息，否则，所述第一报警单元和/或第二报警单元输出报警信息。

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