一种电动自行车头盔佩戴检测装置及检测方法与流程

1.本发明涉及电动自行车行车安全技术领域，具体涉及一种电动自行车头盔佩戴检测装置及检测方法。


背景技术：

2.在电动自行车在摔倒和发生碰撞时，头部是最脆弱的部位也最容易导致人死亡，所以头盔是日常骑行中不可缺少的装备，它可以有效的保护头部，还可以减少空气的阻力。根据我国的道路交通法律法规，电动自行车的驾乘人员均需要正确佩戴头盔，虽然随着全民安全意识的提升，头盔佩戴比例在提高，但是仍有很多驾乘人员不佩戴头盔，目前也缺少对头盔佩戴的检测装置。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电动自行车头盔佩戴检测装置，该装置可以自动检测骑乘人员是否正确佩戴了头盔，同时该装置还具备节电功能，同时具备与车辆、手机以及其他终端通信的功能，对于未佩戴头盔的骑行行为可以在其他终端进行告警、提示等措施。为保障骑乘人员安全、提升道路安全畅通起到很好的保障作用。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种电动自行车头盔佩戴检测装置，包括：
6.电源模块，所述电源模块用于为装置提供供电电源；
7.电源控制模块，所述电源控制模块与所述电源模块连接，用于检测驾驶人员是否佩戴头盔并控制电源模块的供电；
8.人体检测模块，所述人体检测模块与所述电源控制模块连接，用于检测头盔是否佩戴于人体头部；
9.通讯模块，所述通讯模块与所述电源控制模块、人体检测模块电连接，用于与电动自行车以及手机终端通讯根据人体检测模块的检测结果以作出对应措施。
10.在本发明中，进一步的，所述电源控制模块包括微动开关，所述微动开关连接有电源供电电路，当驾乘人员佩戴头盔时，微动开关闭合使电源供电电路控制装置上电。
11.在本发明中，进一步的，所述人体检测模块包括红外人体传感器以及感应信号放大调整电路，所述红外人体传感器用于所述感应信号放大调整电路电信号连接，所述红外人体传感器用于检测头盔是否佩戴于人的头部，所述感应信号调整电路用于对红外人体传感器的检测信号进行放大。
12.在本发明中，进一步的，所述电源模块包括电池以及电池连接器，所述电池一端与所述电池连接器连接，另一端与所述微动开关连接，所述电池连接器用于从外部为所述电池充电。
13.在本发明中，优选的，所述通讯模块选用蓝牙模块，所述蓝牙模块连接有报警模块，所述蓝牙模块用于与预先配对好的终端进行通讯，所述报警模块依据终端的指令作出
指示。
14.在本发明中，进一步的，所述电源供电电路包括电源控制芯片，所述电源控制芯片的输入端连接所述微动开关，所述微动开关与所述电池连接，所述电源控制芯片d4的输出端连接有滤波电路，所述电源控制芯片用于将电池的电压经过滤波电路滤去干扰后转换为vcc3.3v电压。
15.在本发明中，优选的，所述滤波电路包括第十电阻、第十一电阻、第十三电阻、第十四电阻以及第三电容，所述第十电阻、第十一电阻、第十三电阻、依次串联后与所述第十四电阻并联接地。
16.在本发明中，优选的，所述感应信号放大调整电路包括传感器放大器，所述传感器放大器的输入端经过抗干扰放大电路连接所述红外人体传感器，所述抗干扰放大电路用于滤去红外人体传感器的干扰信号并对信号进行放大，所述传感器放大器的输出端与所述蓝牙模块连接，用于将检测的信号传出至终端。
17.在本发明中，优选的，所述红外人体传感器的型号为ira
‑
s210st01。
18.一种电动自行车头盔佩戴检测方法，将上述装置安装于电动车头盔内侧顶部，检测方法包括如下步骤：
19.步骤一：电源控制模块检测驾乘人员是否佩戴头盔，若检测佩戴头盔，则装置上电；若检测未佩戴头盔，终端触发报警模块进行告警；
20.步骤二：装置上电后人体检测模块进行人体检测，若检测到人体，则判定为头盔佩戴正确，通讯模块将检测数据传输至对应的终端，相应的终端停止告警；若未检测到人体，相应的终端继续告警，直至检测头盔佩戴正确。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明的装置将装置安装于电动自行车头盔内侧顶部，当驾乘人员未佩戴头盔时，装置不上电，从而无法与电动自行车端或者手机端完成配对通信，进而触发相应终端的告警等措施，当驾乘人员使用物品触发电源控制模块使得装置上电时，由于人体检测模块无法检测到人体，从而通信模块会告知对应终端未正确佩戴，相应终端控制报警模块进行告警、提示，只有当头盔被正确佩戴在头部时，电源控制模块使得整个装置上电，并且人体检测模块可以检测到人体，通信模块会告知对应终端头盔被驾乘人员正确佩戴，相应终端控制报警模块停止告警等措施。
23.整个装置的工作过程可以有效的降低功耗，不工作使零功耗，可以准确的检测是否正确佩戴，避免恶意检测，同时可以有效的起到督促提醒作用，使得电动自行车驾乘人员头盔佩戴比例得以提升，进而提高对驾乘人员的保护。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
25.图1是本发明的一种电动自行车头盔佩戴检测装置的整体结构框图；
26.图2是本发明的电源模块和电源控制模块的电路图；
27.图3是本发明的人体检测模块的电路图；
28.图4是本发明的一种电动自行车头盔佩戴检测方法的流程图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
32.据统计，摩托车、电动自行车是导致交通事故死亡最多的车辆，摩托车、电动自行车驾乘人员死亡事故中约80％为颅脑损伤致死，有关研究表明，正确佩戴安全头盔能够将交通事故死亡风险大幅降低，对保护群众生命安全具有重要作用。
33.本发明的目的是提供一种新型的电动自行车头盔佩戴检测装置，该装置可以自动检测骑乘人员是否正确佩戴了头盔。该装置还具备节电功能，同时具备与车辆、手机以及其他终端通信的功能，对于未佩戴头盔的骑行行为可以在其他终端进行告警、提示等措施。为保障骑乘人员安全、提升道路安全畅通起到很好的保障作用。
34.具体的，请参见图1，本发明一较佳实施方式提供一种电动自行车头盔佩戴检测装置，包括：
35.电源模块，所述电源模块用于为装置提供供电电源；
36.电源控制模块，所述电源控制模块与所述电源模块连接，用于检测驾驶人员是否佩戴头盔并控制电源模块的供电；
37.人体检测模块，所述人体检测模块与所述电源控制模块连接，用于检测头盔是否佩戴于人体头部；
38.通讯模块，所述通讯模块与所述电源控制模块、人体检测模块电连接，用于与电动自行车以及手机终端通讯根据人体检测模块的检测结果以作出对应措施。
39.具体的，在本发明中，当驾乘人员未佩戴头盔时，装置不上电，从而无法与电动自行车端或者手机终端完成配对通信，进而触发相应终端的告警等措施。
40.当头盔被正确佩戴在头部时，电源控制模块接通电源模块使得整个装置上电，并且人体检测模块可以检测到人体，通信模块会告知对应终端头盔被驾乘人员正确佩戴，相应终端停止告警等措施。
41.此外，当驾乘人员使用物品或其他部件触发电源控制模块使得装置上电时，由于人体检测模块无法检测到人体，从而通信模块会告知对应终端未正确佩戴，相应终端告警、提示。从而准确的检测是否正确佩戴，同时可以有效的起到督促提醒作用，使得电动自行车驾乘人员头盔佩戴比例得以提升，进而提高对驾乘人员的保护。
42.在本发明中，进一步的，如图2所示，所述电源模块包括电池gb1以及电池连接器，电源控制模块包括微动开关s1，电池gb1与所述电池连接器一端连接，电池连接器电池gb1另一端与所述微动开关s1连接，电池连接器用于从外部为所述电池充电，微动开关s1上设有多个检测位点，当驾乘人员正确佩戴头盔后，检测位点均有信号输入，则微动开关s1闭合，使电源管理模块与电池gb1接通，为系统上电。
43.微动开关s1连接有电源供电电路，当驾乘人员佩戴头盔时，微动开关s1闭合使电源供电电路控制装置上电。且仅当驾乘人员佩戴头盔时电源控制模块控制装置上电，未佩戴时装置不上电，从而起到节省电能的作用。
44.电源供电电路包括电源控制芯片d4，所述电源控制芯片d4的输入端(in端口)连接微动开关s1，所述电源控制芯片d4的输出端连接有滤波电路，电源控制芯片d4用于将电池的电压经过滤波电路滤去干扰后转换为vcc3.3v电压。
45.具体的，滤波电路连接在电源控制芯片d4的输出端口，滤波电路包括第十电阻r10、第十一电阻r11、第十三电阻r13、第十四电阻r14以及第三电容c3，所述第十电阻r10、第十一电阻r11、第十三电阻r13、依次串联后与所述第十四电阻r14并联接地，电源控制芯片d4的输出端口连接有电容c3接地，滤波电路用于滤去输出电压的干扰信号，以得到稳定的vcc3.3v电压为装置供电。
46.在本发明中，进一步的，如图3所示，所述人体检测模块包括红外人体传感器ra1以及感应信号放大调整电路，所述红外人体传感器ra1与所述感应信号放大调整电路电信号连接。具体的，红外人体传感器ra1的型号为ira
‑
s210st01，红外人体传感器用于检测头盔是否佩戴于人的头部，感应信号调整电路用于对红外人体传感器的检测信号进行放大。
47.通过设置人体红外检测模块，可以准确可靠的识别头盔是否佩戴于人的头部，避免驾乘人员恶意触发电源控制模块，而不正确佩戴的情况。
48.在本发明中，进一步的，所述感应信号放大调整电路包括传感器放大器d5，传感器放大器d5的型号为bd925fv，主要用于对红外人体传感器ra1的信号进行分析个处理，且该芯片具有交底的功耗，便于实现本方案节电的设计要求。传感器放大器d5的输入端经过抗干扰放大电路连接所述红外人体传感器ra1，所述抗干扰放大电路用于滤去红外人体传感器ra1的干扰信号并对信号进行放大，传感器放大器d5的输出端与所述蓝牙模块连接，即t
‑
out、d
‑
out端口与蓝牙模块连接，用于将检测的信号传出至终端。
49.抗干扰放大电路设置于红外人体传感器ra1与传感器放大器d5之间，抗干扰放大电路包括连接至传感器放大器d5的ain
‑
in端口且依次并联的电阻r22、电阻r23、电容c12、电容c14，电阻r23、电容c12、电容c14连接至传感器放大器d5的ain
‑
out端口，电阻r22连接有并联的电容c8、电容c10并接地，ain
‑
out端口与a2p
‑
cn端口还连接有电容c13、电容c15。
50.在本发明中，优选的，所述通讯模块选用蓝牙模块，蓝牙模块连接有报警模块，蓝牙模块用于与预先配对好的终端进行通讯，所述报警模块依据终端的指令作出指示。蓝牙模块可采用现有技术中的蓝牙技术，与电动自行车端、手机端等预先配对好的终端进行通信，将装置检测头盔佩戴情况及时通知对应终端，对应的终端可以根据通信有无以及佩戴情况给出对应的措施，控制报警模块告警、提示、关闭告警等，报警模块可以选用扬声器、指示灯等设计。
51.一种电动自行车头盔佩戴检测方法，将上述装置安装于电动车头盔内侧顶部，如
图4所示，检测方法包括如下步骤：
52.步骤一：电源控制模块检测驾乘人员是否佩戴头盔，若检测佩戴头盔，则装置上电；若检测未佩戴头盔，终端触发报警模块进行告警；
53.步骤二：装置上电后人体检测模块进行人体检测，若检测到人体，则判定为头盔佩戴正确，通讯模块将检测数据传输至对应的终端，相应的终端停止告警；若未检测到人体，相应的终端继续告警，直至检测头盔佩戴正确。
54.在本实施方式中，
55.工作原理：
56.本发明的装置将装置安装于电动自行车头盔内侧顶部，当驾乘人员未佩戴头盔时，装置不上电，从而无法与电动自行车端或者手机端完成配对通信，进而触发相应终端的告警等措施，当驾乘人员使用物品触发电源控制模块使得装置上电时，由于人体检测模块无法检测到人体，从而通信模块会告知对应终端未正确佩戴，相应终端控制报警模块进行告警、提示，只有当头盔被正确佩戴在头部时，电源控制模块使得整个装置上电，并且人体检测模块可以检测到人体，通信模块会告知对应终端头盔被驾乘人员正确佩戴，相应终端控制报警模块停止告警等措施。
57.本发明相对于现有技术有如下的优点和效果：
58.1、工作时低功耗，不工作时零功耗；
59.2、可以准确判断是否正确佩戴于人的头部，避免恶意检测；
60.3、有效提升头盔佩戴比例，提升驾乘人员安全性。
61.上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。