CN218389924U - 智能摩托头盔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能摩托头盔，包括头盔主体，头盔主体上设置有主控模组、前摄像模块、后视觉模块、传感器模组、语音模组、风扇模块、电源模组；其中，前摄像模块、后视觉模块、传感器模组、语音模组、风扇模块、电源模组分别与主控模块进行电路连接，且与主控模块有数据交互连接。本实用新型能够及时准确识别驾驶员后方盲区并能够智能判断后方车辆行驶状态及时准确的预警驾驶员进行观察判断并进行相应安全驾驶操作。大大减少摩托车驾驶员因视觉盲区引发的交通事故；并为驾驶员提供安全保护，提高头盔佩戴的舒适度及驾驶员佩戴头盔时的听力辨识能力。

Description

智能摩托头盔

技术领域

本实用新型属于摩托车安全技术领域，涉及一种智能摩托头盔。

背景技术

目前现有的各种摩托头盔，在佩戴使用时都存在各种功能上的不足，主要有以下几类功能缺陷：

1、佩戴头盔后驾驶员的视觉盲区增大，在驾驶时由于盲区引发的交通事故比重非常高在所有摩托车发生的事故总量中超过一半以上；

2、摩托车驾驶员在日常驾驶过程中需要在头盔外增加拍摄装置用于进行行车记录，但由于拍摄设备与头盔不是一体结构使用时因松脱导致驾驶员发生行车危险的不在少数，同时外置的设备在驾驶过程中会产生非常大的风噪声对驾驶员的安全驾驶也会产生不良影响；

3、随着智能手机的普及，摩托驾驶员无法像汽车驾驶员那样车内有非接触式通话设备环境，如果需要同样也需要在头盔上安装外置装置来使用而且使用当中还是需要用手控制，导致驾驶员单手骑行的情况出现，增加事故发生风险。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种智能摩托头盔，一套智能化硬件内置在头盔的整体结构中，解决了以上功能缺陷及问题，各功能也与头盔在结构上一体化，并增加了摔倒智能求救功能和盔内智能温控。

一种智能摩托头盔，包括头盔主体，头盔主体上设置有主控模组、前摄像模块、后视觉模块、传感器模组、语音模组、风扇模块、电源模组；其中，前摄像模块、后视觉模块、传感器模组、语音模组、风扇模块、电源模组分别与主控模块进行电路连接，且与主控模块有数据交互连接。

所述风扇模块设置在头盔主体的前端及背面，所述主控模组、电源模组设置在头盔主体背面，所述前摄像模块、后视觉模块设置在头盔主体顶部，所述传感器模组设置在头盔主体的前端及顶部，所述语音模组设置在头盔主体的耳部及嘴部。

所述主控模组包括CPU、GPU、内存RAM、存储ROM和无线传输模块，所述前摄像模块包括高解析广角镜头，所述后视觉模块包括双广角镜头组，传感器模组包括加速传感器、位置传感器、温度传感器、湿度传感器，语音模组包括放音模块、拾音模块和降噪模块，电源模组包括电池及充放电模块。

本实用新型的有益效果是

1、通过智能视觉系统能够及时准确识别驾驶员后方盲区内50米范围内的车辆并能够智能判断后方车辆行驶状态及时准确的预警驾驶员进行观察判断并进行相应安全驾驶操作。大大减少摩托车驾驶员因视觉盲区引发的交通事故。

2、驾驶员在发生摔倒或受到冲击时，头盔能够及时通知紧急联络人进行求助，在发生比较严重的事故时能够为及时求救得到救治，而大大提高摩托车驾驶员的生存机会，并降低因不能及时得到救治而产生严重的事故伤害。

3、通过智能监测头盔内的佩戴温度、湿度等指标，智能调节头盔内的通风从而达到头盔佩戴的舒适度，减少驾驶员因佩戴舒适的因素而不不佩戴头盔违法驾驶。

4、避免了发生行车纠纷时视频记录功能无法稳定可靠工作。同时内置视频记录功能，可以减小行车时外置拍摄设备的产生的风阻风噪并能拍摄记录驾驶员视角的灵活方向的影像信息。可在必要时可以起到证据作用。

5、头盔在穿戴时，双耳部分的结构会产生白噪声同时对盔外的环境有效音源有减弱影响。车辆自身的噪音同时导致驾驶员无法听到有效音源。通过抑噪音降并同时增加有效环境声音（人声，警示音等）提高了驾驶员佩戴头盔时的听力辨识与舒适度。

附图说明

图1是智能头盔的结构示意图；

图2是智能头盔的模块联接图；

图中，1、主控模组；2、前摄像模块；3、后视觉模块；4、传感器模组；5、语音模组；6、风扇模块；7、电源模组。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了一种智能摩托头盔，参见图1及图2，包括头盔主体，头盔主体上设置有主控模组1、前摄像模块2、后视觉模块3、传感器模组4、语音模组5、风扇模块6、电源模组7；其中，前摄像模块2、后视觉模块3、传感器模组4、语音模组5、风扇模块6、电源模组7分别与主控模块1进行电路连接，且与主控模块有数据交互连接。

所述风扇模块6设置在头盔主体的前端及背面；所述主控模组1包括CPU、GPU、内存RAM、存储ROM和无线传输模块，电源模组7包括电池及充放电模块，设置在头盔主体背面；所述前摄像模块2包括高解析广角镜头，后视觉模块3包括双广角镜头组，设置在头盔主体顶部；所述传感器模组4包括加速传感器、位置传感器、温度传感器、湿度传感器，设置在头盔主体的前端及顶部；所述语音模组5包括放音模块、拾音模块和降噪模块，设置在头盔主体的耳部及嘴部。

基于本实用新型所公开的智能摩托头盔，通过不同模块的组合连接，可以实现以下功能：

1、盲区智能视觉预警功能

摩托车驾驶员相对汽车驾驶员的盲区面积要大很多，通过摩托车大量交交通事故的典型的事故超过3/4的事故都是由驾驶员盲区内引发的交通事故；本功能是由主控模块、视觉模块、传感模块、声音模块实现在驾驶员后方盲区内，根据模块采集的数据，设定盲区内预警区域。视觉范围内出现车辆时即启动追踪识别，启动声音提醒驾驶员及时主动观察及调整驾驶状态，系统在盲区预警提示同时将后方识别照片做临时存储保存，如头盔判定驾驶员正常行驶持续5分钟，则识别照片在临时存储区被后续记录覆盖；如头盔判定驾驶员行驶异常，则识别照片保存固定存储作为后续事故证据。从而降低因驾驶员盲区引发事故风险并提高事故取证处理效率。

该功能智能硬件构成包括：由运算的硬件组成的主控模块、传感模组中的加速传感器（多轴陀螺仪），位置传感器（GPS/BDS/ GLONASS/ GALILEO），后视觉传模块的双广角镜头、电源模块，声音模块（放音器）。

动态视觉识别实现逻辑为：在主控模组中，CPU依据算法（贮存rom）将后视觉模块采集的视觉图像并结合传感器采集的速度信息，经GPU处理生成初始后方预警区域（缓存在RAM）后视觉模块持续采集图像信息结合传感器采集实时车速经GPU处理动态调整预警区域，在后方视觉模块采集到有车辆等的图像元素与RAM中缓存的动态预警区域相对位置和速度进行判断识别的目标相对驾驶员的运动方向和速度进行判定是否警示摩托车驾驶员注意后方盲区车辆。

加速传感器和位置传感器采集驾驶员车辆行驶方向，速度及姿态信信号实时提供给主控运算模块进行处理运算并结合后置视觉传感器图像信号处理完成基础参考指标，经过运算后在后方视觉区域内的生成警戒区域。在后方视觉区域采集到有车辆图像出现时，则启动车辆跟踪识别，当后方车辆进入警戒区域时，主控模块生成报警提示音由声音模块播放，提醒驾驶员进行观察判断。

智能摩托头盔系统的具体工作流程为：

a.经过传感器采集的基本行驶信息（加速度，加速方向，行驶速度）作为参考初始化值，以初始值作为自学习校准后的自身行驶参考后，自我学习算法会根据实时行驶参数的变化加速度，速度，调整图像传感器中警戒区域的相对数据源位置。

b.后置图像传感器（摄像模块）经过运算处理后生成基础图像采集区域，并根据实时行驶速度加速度进行图像采集区域内的警戒区域调整。

c.当处理后的图像中出现车辆时，即自动进行识别并跟踪，当a后方车辆接近并侵入警戒区域时，发出声音信号提醒驾驶员观察判断行驶；b后方出现多个车辆时，追踪时以加速接近警戒区域的车辆追踪优先级最高；c后方车辆因车速降低远离警戒区域时，在图像范围远端10%区域时自动解除识别跟踪；

d.提示预警同时将后方车辆图像信息进行缓存，综合判定驾驶员正常行驶5分钟后不做固化保存，反之将图像进行自动固化保存作为留证。

2、跌落、冲击自动求助（救）功能

摩托车驾驶员在因为车辆失控发生摔倒或撞击时，往往会产生比较严重的伤害，如果事故发生在偏僻区域，驾驶员很难及时得到救治。本功能由主控模块、传感模块和摄像模块、声音模块实现当感器采集的数据，经过主控模块判断驾驶员发生跌倒时或快速冲击时，即启动求助（救）功能。缩短驾驶员发生跌倒或受到冲击事故时得到及时救治，降低事故产生伤害。

该功能智能硬件构成包括：主控模组（运算硬件组成）、传感模组由加速传感器（多轴陀螺仪），位置传感器（GPS/BDS/ GLONASS/ GALILEO）组成，前摄像模块（高解析度超广角镜头）、电源模块。

该功能上述硬件的处理流程如下：

主控运算模块接收到加速传感器实时监测到的异常的加速信号会同步将位置传感器的即时位置信息保存处理发送至预置的紧急联系人，同时头盔前置摄像模块最近一次录制视频进行保存，如预置的紧急联系人不能接通，则会进行公共求救电话120的拨打，并将及时位置信息转换为语音在求助通话中重复播放。

智能摩托头盔系统的具体工作流程为：

驾驶员在正常形式当中加速传感器会保持在一个方向上有比较均匀的加速信号，当a加速传感器采集到非正常方向的加速数据（跌倒的加速基础数据以内置为算法判断阈值）并在短时间（预设阈值）内减为零，则触发联系紧急联系人的呼叫，并同时将位置信息的即时位置信息，为紧急联系人提供事故发生地点位置信息以便快速求救。B当加速传感器采集到突然增加超过正常加速阈值的加速数据时，功能算法即判断驾驶员收到了高速冲击事故，同时触发求助流程。C在紧急联系人无法接通时，算法会启动备用公共急救通话（120）并将事故发生即时位置信息转换为语音连续重复在通话中播放。求救功能触发同时会将前置摄像模块在即时前5分钟的视频进行本地化保存，固定相关视频证据以备后续使用。

3、智能调节头盔内通风及温度功能

驾驶员在佩戴头盔时，夏季由于气温和日晒导致头盔内部湿热，冬天由于盔内外温差会导致头盔目镜形成雾气，影响驾驶员视线。本功能由主控模块、传感模块、风扇模块，根据传感模块采的头盔内温度湿度数据，风扇模块会被打开进行快速的通风降温，以及对头盔目镜区域进行通风驱除雾气凝结。

该功能智能硬件构成包括：主控模块、传感模块（温度传感器、湿度传感器）、风扇模组、电源模块。

该功能的硬件处理流程如下：

主控模块通过传感模块检测到头盔内的温度湿度信息后，主控模块根据检测温湿度值启动风扇模块，并根据传感模块检测到头盔内的温度变化，自动调节风扇转速以及通风风量，当温度湿度达到预定范围风扇关闭。

智能摩托头盔系统的具体工作流程为：

主控模块采集到传感模块检测到的实时盔内温度和湿度信号后，当温度＞30°，湿度＜30%时主控模块启动风扇模块的低转速保持持续通风状态。当温度＞37°湿度＞30%时主控模块启动风扇高转速加快盔内的空气流通降低温度湿度。当盔内温度＜22°湿度＞30%时，主控模块会启动面罩风扇模块进行强排模式将呼出的湿空气排出头盔减少面镜的雾气凝结。

4、一体化行车摄录功能

摩托车在行车时经常会遇到各种由于其他车辆或行人的违法行为产生事故纠纷。而现有实行车摄录功能都需要在头盔外部加装第三方组件，行驶中会因为外加组件脱落导致发生驾驶危险，或因后安装位置固定，并不能适应摩托驾驶需要灵活观察的视角要求，无法拍摄到不同角度的影像，而无法记录纠纷发生的实时情况。本功能由主控模块、摄像模块、传感模块构成，将摄像模块与头盔一体化内置后，驾驶员在佩戴头盔的同时即可使用拍摄功能记录行车信息的所有影像信息，同时摄像模块的拍摄角度与驾驶员的头部动作保持一直，能够拍摄到驾驶员视线观察角度和方向一致的影像进行记录。

该功能智能硬件构成包括：主控模块（含无线传输模块）、前摄像模块（高解析度广角镜头）、传感模块由加速传感器（多轴陀螺仪），位置传感器（GPS/BDS/ GLONASS/GALILEO）组成、电源模块。

主控制模块将是想模块拍摄的影像信息进行编码处理后进行缓存处理，同时将传感模块采集的速度、位置、方向信息合成到保存的视频文件中，并进高清压缩处理。

智能摩托头盔系统的具体工作流程为：

普通行车记录模式，主控模块检测到头盔有持续的加速运动即开始进行视频拍摄缓存，检测到加速停止后即保存已缓存的影像数据自动以时间命名；监控模式，主控模块将实时拍摄的影像数据通过无线传输到手机端同步图像显示；紧急求救状态时，主控模块将即时拍摄的影像文件进行本地保存并传输到手机端备份保存，同时生成间隔20秒的截图文件向紧急联系人发送信息。

5、智能降噪通话功能

摩托车驾驶员在佩戴头盔行驶时，环境噪音非常嘈杂，加装外置的通话功能组件，并不能提供良好的通话降噪功能，且外置安装无法与头盔形成牢固的组合，通过主控模块、声音模块、传感模块与头盔一体化内置后，将驾驶时的环境噪声进行智能化降噪，提升环境有效音源增益。改善佩戴头盔时驾驶员听力环境舒适度。同时还能够通过智能终端实现出行组队通话（GTT）功能，减少驾驶员通话时需要操作手机影响驾驶安全。

该功能智能硬件构成包括：主控模块（含无线传输模块）、声音模块由拾音，放音模块组成，电源模块。

该功能的硬件工作流程如下：

a．拾音模块采集驾驶员语音通过主控模块连接手机进行话；

b.拾音采集盔内白噪声由主控模块处理后由放音模块播放抑制信号平衡头盔内白噪声。

c.拾音模块采集到外部环境声源信号由主控模块处理后将外部环境噪音进行衰减，非噪音信号增强后再通过放音模块播放。

智能摩托头盔系统的具体工作流程为：

通过降噪处理，将驾驶员在所处的不同场景中的环境噪音和佩戴头盔时听力舒适音量强弱，进行不同场景下的噪音过滤和音量处理，使之在不同环境声场内能够动态的调整环境噪音的抑制强度和有效音源的增强调整幅度。从而保持头盔内听觉环境始终处于较为舒适的音量及清晰度范围内。

a.发动机未启动时的静态场景算法为抑制白噪声，增强近景人声，抑制非人声的其他环境声音，不处理警示音。

b.发动机启动时抑制发动机噪声、路噪及风噪声，增强环境人声，不处理警示音，平衡外部车辆鸣笛音。

c.通话时增强白噪抑制，增风噪抑制，降低环境声，减弱警示音强度。

Claims (3)

1.一种智能摩托头盔，其特征在于：

包括头盔主体，头盔主体上设置有主控模组（1）、前摄像模块（2）、后视觉模块（3）、传感器模组（4）、语音模组（5）、风扇模块（6）、电源模组（7）；其中，前摄像模块（2）、后视觉模块（3）、传感器模组（4）、语音模组（5）、风扇模块（6）、电源模组（7）分别与主控模块（1）进行电路连接，且与主控模块有数据交互连接。

2.根据权利要求1所述的智能摩托头盔，其特征在于：

所述风扇模块（6）设置在头盔主体的前端及背面，所述主控模组（1）、电源模组（7）设置在头盔主体背面，所述前摄像模块（2）、后视觉模块（3）设置在头盔主体顶部，所述传感器模组（4）设置在头盔主体的前端及顶部，所述语音模组（5）设置在头盔主体的耳部及嘴部。

3.根据权利要求1所述的智能摩托头盔，其特征在于：

所述主控模组包括CPU、GPU、内存RAM、存储ROM和无线传输模块，所述前摄像模块（2）包括高解析广角镜头，所述后视觉模块（3）包括双广角镜头组，传感器模组（4）包括加速传感器、位置传感器、温度传感器、湿度传感器，语音模组（5）包括放音模块、拾音模块和降噪模块，电源模组（7）包括电池及充放电模块。

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