一种智能骑行头盔计算机控制软件的制作方法

本发明属于计算机软件领域，具体地说是一种智能骑行头盔计算机控制软件。

背景技术：

1、随着智能穿戴设备、骑行运动和城市短途通勤的发展，骑行头盔已经由传统的被动防护用品逐渐向智能化、安全化和交互化方向发展。现有智能骑行头盔通常在普通头盔结构基础上集成蓝牙通信、音乐播放、摄像记录、gps定位、对讲通讯、转向灯提示、遥控器操作以及ai语音交互等功能，使骑手能够在骑行过程中实现导航提示、骑行录像、轨迹记录、语音通信、灯光警示和娱乐播放，从而提高骑行过程中的便利性和安全性。尤其是在夜间骑行、多人骑行、城市道路通勤和户外骑行场景中，智能头盔能够通过灯光、语音和定位数据为骑手提供辅助提醒，具有较好的应用价值。

2、但是，现有智能骑行头盔的软件控制方式大多仍停留在单一功能控制或简单模块叠加阶段。例如，蓝牙音乐播放模块主要用于音频输出，摄像头模块主要用于骑行录像，gps模块主要用于定位和轨迹记录，转向灯模块主要根据遥控器按键进行亮灭控制，对讲模块主要用于语音通信。上述功能虽然能够分别运行，但各模块之间缺少统一的数据融合、场景判断和安全优先级控制机制，导致头盔在复杂骑行环境下难以主动识别骑行风险。当骑手处于下坡高速状态，或者前方存在山间小道、城市巷道、楼梯、水域、急弯、临崖道路等危险区域时，现有头盔通常不能结合gps轨迹、速度、高程变化和道路风险信息主动发出减速避险警报，容易造成骑手因速度过快、反应距离不足或道路环境突变而发生危险。

3、此外，在雨天、大风、强雾、网络中断、gps漂移、摄像头被雨水遮挡或图像清晰度下降等情况下，智能头盔的网络感知能力、定位感知能力和外界地域形态感知能力会明显下降。现有技术通常仍按照普通导航、音乐播放、摄像记录或对讲模式继续运行，缺少在感知能力不足时主动进入最高优先级安全保护状态的控制策略，无法及时提醒骑手放弃继续向未知路段骑行，也不能根据原始骑行轨迹或公共安全设施路线给出返程提示。

4、因此，亟需一种智能骑行头盔计算机控制软件，通过统一采集骑行状态数据、计算下坡高速风险、评估外界感知可靠度，并结合ai语音警报和安全优先级仲裁机制，实现对高速下坡危险场景和环境感知失效场景的主动识别、警报提示和返程控制。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能骑行头盔计算机控制软件，用于解决背景技术中所提出的问题。

2、一种智能骑行头盔计算机控制软件，其特征在于：所述计算机控制软件运行于智能骑行头盔的主控处理器或与智能骑行头盔通信连接的移动终端中，所述智能骑行头盔包括蓝牙通信模块、摄像头模块、gps定位模块、对讲通讯模块、转向灯模块、扬声器模块、麦克风模块、无线网络模块、遥控器接收模块以及ai语音处理模块；

3、所述计算机控制软件包括设备接入管理模块、骑行状态采集模块、gps轨迹处理模块、下坡高速危险预警模块、前方危险区域识别模块、环境感知可靠度评估模块、限制骑行返程警报模块、安全优先级仲裁模块、ai语音警报模块以及日志记录与回放模块；

4、其中，所述骑行状态采集模块用于采集gps定位数据、高程数据、速度数据、道路类型数据、危险区域数据、网络连接状态、gps漂移量、摄像头图像清晰度、天气状态、风噪强度和用户控制指令；

5、所述gps轨迹处理模块用于根据gps定位数据和高程数据计算骑行距离、骑行速度、骑行方向角和坡度角；

6、所述下坡高速危险预警模块用于根据骑行速度和坡度角判断骑手是否处于高速下坡状态；

7、所述前方危险区域识别模块用于在骑手前方预设距离范围内识别山间小道、城市巷道、急弯路段、楼梯区域、水域边缘、桥梁边缘、临崖道路和道路中断区域；

8、所述环境感知可靠度评估模块用于根据网络连接状态、gps漂移量、摄像头图像清晰度、天气状态和风噪强度计算外界感知可靠度；

9、所述限制骑行返程警报模块用于在外界感知可靠度低于预设阈值并持续超过预设时间时，触发最高优先级限制骑行返程警报；

10、所述安全优先级仲裁模块用于按照环境感知失效限制骑行警报事件、下坡高速危险预警事件、转向灯事件、导航提醒事件、对讲通讯事件、ai语音反馈事件、摄像记录事件和蓝牙音乐播放事件的优先级顺序，对各功能模块进行执行、暂停、降级或延迟控制。

11、优选的，所述骑行状态采集模块建立骑行状态表，所述骑行状态表至少包括时间戳、纬度、经度、平面坐标、高程、骑行速度、骑行方向角、坡度角、道路类型、前方危险区域类型、网络状态、gps漂移量、摄像头图像清晰度、天气状态、风噪强度、下坡风险值、外界感知可靠度、警报等级和语音警报内容；

12、所述骑行状态表按照预设采样周期持续更新，并作为gps轨迹处理模块、下坡高速危险预警模块、前方危险区域识别模块、环境感知可靠度评估模块和安全优先级仲裁模块的输入数据。

13、优选的，所述gps轨迹处理模块用于将gps经纬度转换为以骑行起点为原点的局部平面坐标，并根据相邻采样点之间的位置变化计算骑行距离、骑行速度和骑行方向角；

14、所述局部平面坐标用于为下坡判断、前方危险区域判断和骑行日志回放提供统一空间坐标基础。

15、优选的，所述gps轨迹处理模块根据相邻采样点之间的高程差和平面距离计算坡度角；

16、当骑行速度大于预设速度阈值，坡度角小于负坡度阈值，并且该状态连续保持超过预设采样次数时，所述下坡高速危险预警模块判断骑手处于高速下坡状态。

17、优选的，所述前方危险区域识别模块根据骑行速度确定前方风险搜索距离，并在所述前方风险搜索距离内识别危险区域；

18、其中，所述危险区域包括山间小道、城市巷道、急弯路段、楼梯区域、水域边缘、桥梁边缘、临崖道路、道路中断区域和低照度区域；

19、当高速下坡状态和危险区域同时存在时，所述下坡高速危险预警模块生成下坡高速危险预警事件。

20、优选的，所述下坡高速危险预警模块计算下坡风险值，所述下坡风险值由速度风险因子、坡度风险因子和危险区域风险因子加权得到；

21、当所述下坡风险值大于或等于预设下坡风险阈值时，安全优先级仲裁模块将该事件设定为高优先级安全事件，并控制ai语音警报模块和扬声器模块发出减速避险警报。

22、优选的，所述环境感知可靠度评估模块根据网络可靠度、gps定位可靠度、视觉感知可靠度、天气可靠度和风噪可靠度计算外界感知可靠度；

23、当外界感知可靠度低于预设可靠度阈值时，所述环境感知可靠度评估模块判断智能骑行头盔处于外界感知能力下降状态。

24、优选的，当所述外界感知能力下降状态持续时间超过预设失效判定时间时，所述限制骑行返程警报模块生成环境感知失效限制骑行警报事件；

25、所述环境感知失效限制骑行警报事件的优先级高于下坡高速危险预警事件、转向灯事件、导航提醒事件、对讲通讯事件、ai语音反馈事件、摄像记录事件和蓝牙音乐播放事件。

26、优选的，在所述环境感知失效限制骑行警报事件触发期间，所述安全优先级仲裁模块控制蓝牙音乐控制模块暂停音乐播放，控制摄像记录模块锁定当前录像片段，控制转向灯模块进入快闪警示状态，控制对讲通讯模块进入低占用监听状态，并控制ai语音警报模块周期性发出限制骑行返程警报；

27、所述限制骑行返程警报用于提醒骑手放弃继续向未知路段骑行，并沿原路线或具有公共安全设施的路线返回骑行起点。

28、优选的，所述日志记录与回放模块按照时间戳关联存储gps轨迹、骑行速度、高程、坡度角、道路类型、危险区域类型、下坡风险值、外界感知可靠度、警报等级、语音警报内容、转向灯状态、摄像记录文件索引、蓝牙音乐状态、对讲通讯状态和ai语音指令记录；

29、骑行结束后，所述日志记录与回放模块在移动终端中生成骑行安全日志，用于对下坡高速危险预警过程、环境感知失效限制骑行警报过程和骑行路径进行回放、分析和追溯。

30、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

31、1、本发明通过gps轨迹处理模块、下坡高速危险预警模块和前方危险区域识别模块，将骑行速度、高程变化、坡度角、骑行方向和前方危险区域进行联合判断，能够识别“高速、下坡、危险地形”同时存在的复合风险场景。与仅根据速度发出普通超速提醒的方式相比，本发明能够进一步判断骑手是否位于山间小道、城市巷道、急弯、楼梯、水域边缘、临崖道路等高风险区域附近，并根据下坡风险值主动触发语音警报，使骑手在危险区域到达前提前减速或避让，从而降低高速下坡失控、冲入水域、撞击楼梯或偏离道路的风险。

32、2、本发明通过环境感知可靠度评估模块和限制骑行返程警报模块，对网络连接、gps漂移、摄像头图像清晰度、雨雾天气和风噪强度进行综合评估。当雨天、大风、强雾或通信异常导致头盔无法可靠感知外界地域形态时，软件不再继续按照普通导航、音乐或对讲模式运行，而是将该状态设定为最高优先级安全事件，并通过暂停音乐、锁定录像、开启快闪警示灯和持续语音提醒的方式，提示骑手放弃继续向未知区域骑行，沿原路线或具有公共安全设施的路线返回起点，从而提高恶劣天气和感知失效场景下的骑行安全性。