一种基于树莓派的智能安全头盔系统的制作方法

1.本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种基于树莓派的智能安全头盔系统。


背景技术：

2.随着国内快递外卖配送业务的发展，非机动车数量迅速增加，与此同时，由非机动车引发的交通事故也在不断出现。不少非机动车派送骑手为了节省时间选择超速、闯红灯等违反交通规则的行为，给整个交通环境增加了危险。虽然许多非机动车驾驶者会自觉佩戴安全头盔，但是传统的安全头盔仅起到基础的防护作用，无法从实质上减少交通事故的发生。因此，设计一种具备超速检测和路线导航功能的基于树莓派的智能安全头盔系统具有较大的意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于树莓派的智能安全头盔系统，该系统具备实时监测非机动车行驶速度并进行超速检测和路线导航的功能，能够降低非机动车发生交通事故的概率。
4.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
5.一种基于树莓派的智能安全头盔系统，包括头盔本体、定位模块、蓝牙模块、语音处理模块、扬声器、速度监测模块、主控模块、电源模块和配套的移动端app，所述主控模块安装于头盔本体外侧，通过gpio接口与所述定位模块、语音处理模块、扬声器、速度监测模块连接，通过usb接口与蓝牙模块、电源模块连接。所述定位模块负责提供安全头盔当前所在位置，以配合主控模块实现路线导航功能；所述蓝牙模块负责主控模块与移动端app之间的数据通信；所述语音处理模块负责智能安全头盔系统与用户之间语音交互信息的处理，包括对用户语音识别和语音合成功能；所述扬声器负责智能安全头盔系统的语音提示输出；所述速度监测模块负责对安全头盔当前所拥有的运动速度进行监测，以配合主控模块实现超速检测的功能；所述主控模块负责接收语音处理模块识别得到的指令，根据指令要求将定位模块、速度监测模块采集到的数据进行处理，以实现路线导航、超速检测等功能；所述电源模块负责为智能安全头盔系统供电；所述移动端app通过调用手机蓝牙与智能安全头盔系统的蓝牙模块连接，移动端app拥有设置路线和路线导航的功能。
6.进一步的，所述主控模块采用树莓派控制芯片。
7.进一步的，所述速度监测模块会将监测到的速度传送至主控模块，主控模块将当前速度与设定的限制速度进行比较，若当前速度超过设定的限制速度，语音处理模块会合成人工提示音提醒超速，通过扬声器将超速提示音播放给驾驶者。
8.进一步的，所述语音处理模块可以使用现有的语音识别算法对用户的语音指令进行语音识别，并将识别到的指令传送至主控模块进行后续处理。用户可以通过语音向智能安全头盔系统发布行车导航的指令，语音处理模块会从用户语音中识别获取导航的目的地。然后主控模块会结合定位模块获取的当前位置与语音处理模块获取的目的地位置建立
导航路线实现导航功能。
9.进一步的，所述移动端app可以用于行驶路线规划，用户可以在移动端app上根据目的地和出发地搜索路线并从搜索结果中选择一条路线进行导航。用户在点击导航功能键后进入导航功能，移动端app会将导航过程中的行驶方向信息传送至主控模块，然后由主控模块传送至语音处理模块合成人工提示音，再通过扬声器将提示音播放给驾驶者提供方向指示。
10.本发明的有益效果在于：
11.1)本发明使用速度监测模块实时监测非机动车行驶速度，可对非机动车驾驶者发送超速提醒，以避免非机动车超速行驶，降低交通事故发生概率。
12.2)本发明使用语音处理模块来处理系统与用户之间的语音交互信息，用户可以使用语音来启动系统的路线导航功能，具有较高的效率。
13.3)本发明可使用移动端app进行路线规划与导航，可以优化行驶路程，节省行驶时间。
附图说明
14.图1是的系统框架示意图；
15.图2是本发明的超速检测功能流程示意图；
16.图3是本的路线导航功能流程示意图。
具体实施方式
17.下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明：
18.如图1～3所示，一种基于树莓派的智能安全头盔系统，包括头盔本体、定位模块、蓝牙模块、语音处理模块、扬声器、速度监测模块、主控模块、电源模块和配套的移动端智能安全头盔app。
19.具体的，定位模块、蓝牙模块、语音处理模块、速度监测模块、主控模块、电源模块集成安装于头盔顶部；所述扬声器安装于头盔内侧边缘；所述移动端智能安全头盔app通过无线网络与主控模块相连接。
20.具体的，主控模块通过gpio接口与所述定位模块、语音处理模块、扬声器、速度监测模块连接，通过usb接口与蓝牙模块、电源模块连接。
21.具体的，定位模块负责提供安全头盔当前所在位置，以配合主控模块实现路线导航功能；所述蓝牙模块负责主控模块与移动端智能安全头盔app之间的数据通信。
22.具体的，语音处理模块负责智能安全头盔系统与用户之间语音交互信息的处理，包括对用户语音识别和语音合成功能；所述扬声器负责智能安全头盔系统的语音提示输出。
23.具体的，速度监测模块负责对安全头盔当前所拥有的运动速度进行监测，以配合主控模块实现超速检测的功能。
24.具体的，主控模块负责接收语音处理模块识别得到的指令，根据指令要求将定位模块、速度监测模块采集到的数据进行处理，以实现路线导航、超速检测等功能；所述电源模块负责为智能安全头盔系统供电，
25.具体的，移动端智能安全头盔app通过调用手机蓝牙与智能安全头盔系统的蓝牙模块连接，移动端智能安全头盔app拥有设置路线和路线导航的功能。
26.具体的，主控模块采用树莓派控制芯片。
27.具体的，速度监测模块会将监测到的速度传送至主控模块，主控模块将当前速度与设定的限制速度进行比较，若当前速度超过设定的限制速度，语音处理模块会合成人工提示音提醒超速，通过扬声器将超速提示音播放给驾驶者。
28.具体的，语音处理模块可以使用现有的语音识别算法对用户的语音指令进行语音识别，并将识别到的指令传送至主控模块进行后续处理。用户可以通过语音向智能安全头盔系统发布行车导航的指令，语音处理模块会从用户语音中识别获取导航的目的地。然后主控模块会结合定位模块获取的当前位置与语音处理模块获取的目的地位置建立导航路线实现导航功能。
29.具体的，移动端智能安全头盔app可以用于行驶路线规划，用户可以在智能安全头盔app上根据目的地和出发地搜索路线并从搜索结果中选择一条路线进行导航。用户在点击导航功能键后进入导航功能，智能安全头盔app会将导航过程中的行驶方向信息传送至主控模块，然后由主控模块传送至语音处理模块合成人工提示音，再通过扬声器将提示音播放给驾驶者提供方向指示。
30.上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。


技术特征：
1.一种基于树莓派的智能安全头盔系统，其特征在于：包括头盔本体、定位模块、蓝牙模块、语音处理模块、扬声器、速度监测模块、主控模块、电源模块及移动端app，所述主控模块安装于头盔本体外侧，通过gpio接口与所述定位模块、语音处理模块、扬声器、速度监测模块连接，通过usb接口与蓝牙模块、电源模块连接；所述定位模块负责提供安全头盔当前所在位置，以配合主控模块实现路线导航功能；所述蓝牙模块负责主控模块与移动端app之间的数据通信；所述语音处理模块负责智能安全头盔系统与用户之间语音交互信息的处理，包括对用户语音识别和语音合成功能；所述扬声器负责智能安全头盔系统的语音提示输出；所述速度监测模块负责对安全头盔当前所拥有的运动速度进行监测，以配合主控模块实现超速检测的功能；所述主控模块负责接收语音处理模块识别得到的指令，根据指令要求将定位模块、速度监测模块采集到的数据进行处理，以实现路线导航、超速检测功能；所述电源模块负责为智能安全头盔系统供电；所述移动端app通过调用手机蓝牙与智能安全头盔系统的蓝牙模块连接，移动端app拥有设置路线和路线导航的功能。2.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的智能安全头盔系统，其特征在于：所述主控模块采用树莓派控制芯片。3.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的智能安全头盔系统，其特征在于：所述速度监测模块会将监测到的速度传送至主控模块，主控模块将当前速度与设定的限制速度进行比较，若当前速度超过设定的限制速度，语音处理模块会合成人工提示音提醒超速，通过扬声器将超速提示音播放给驾驶者。4.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的智能安全头盔系统，其特征在于：所述语音处理模块使用现有的语音识别算法对用户的语音指令进行语音识别，并将识别到的指令传送至主控模块进行后续处理；用户通过语音向智能安全头盔系统发布行车导航的指令，语音处理模块会从用户语音中识别获取导航的目的地；然后主控模块会结合定位模块获取的当前位置与语音处理模块获取的目的地位置建立导航路线实现导航功能。5.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的智能安全头盔系统，其特征在于：所述移动端app用于行驶路线规划，用户在移动端app上根据目的地和出发地搜索路线并从搜索结果中选择一条路线进行导航；用户在点击导航功能键后进入导航功能，移动端app会将导航过程中的行驶方向信息传送至主控模块，然后由主控模块传送至语音处理模块合成人工提示音，再通过扬声器将提示音播放给驾驶者提供方向指示。

技术总结
本发明公开一种基于树莓派的智能安全头盔系统，其系统包括头盔本体、定位模块、蓝牙模块、语音处理模块、扬声器、速度监测模块、主控模块、电源模块和配套的移动端APP，所述主控模块安装于头盔本体外侧，通过GPIO接口与所述定位模块、语音处理模块、扬声器、速度监测模块连接，通过USB接口与蓝牙模块、电源模块连接。所述定位模块负责提供安全头盔当前所在位置，以配合主控模块实现路线导航功能；所述蓝牙模块负责主控模块与移动端APP之间的数据通信；所述语音处理模块负责智能安全头盔系统与用户之间语音交互信息的处理；本发明具备超速检测提醒和路线导航的功能，能够有效降低非机动车发生交通事故的概率。发生交通事故的概率。发生交通事故的概率。


技术研发人员：郑水华 徐逸伦 林伟
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2021.07.31
技术公布日：2021/10/11