一种智能安全头盔及其骑行保护方法

1.本发明涉及智能穿戴技术领域，具体为一种智能安全头盔及其骑行保护方法。


背景技术：

[0002][0003][0004]
头盔佩戴不当还容易在出现事故时造成二次伤害，通常现有的安全头盔功能较为单一，无法满足智能出行的功能需求。基于此，本发明设计了一种智能安全头盔及其骑行保护方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种智能安全头盔及其骑行保护方法，以解决上述背景技术中提出的为了能够在响应国家号召的同时保障骑行人员的安全，解决现有技术中头盔佩戴不当而造成二次伤害等安全问题以及骑行过程中枯燥的问题。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能安全头盔，包括头盔壳，所述头盔壳的内部填充有用以吸收碰撞力和冲击力的缓冲层，所述头盔壳的顶部集成安装led电筒，位于头盔壳两侧的用以提醒侧边来车led 灯以及侧面反光涂层，所述头盔壳上安装用于检测左右来车的摄像头，所述头盔壳的后侧安装加厚层，用以保护驾驶人员的后脑，所述头盔壳上安装光敏电路、测距传感器、车载蓝牙信息采集传感器、陀螺仪、gps、语音模块以及电池。
[0007]
优选的，所述头盔壳采用的是abs树脂材料。
[0008]
优选的，所述头盔壳的顶部为安装增加整个头盔的美观性的塑料层。
[0009]
优选的，所述加厚层上涂上反光漆层用以提醒后方来车。
[0010]
优选的，所述头盔壳上用透明塑料隔开的透光孔来使光敏电路运作。
[0011]
优选的，接通所述头盔壳上层的孔用以语音模块传导声音给使用者并同时散热。
[0012]
优选的，所述缓冲层为发泡性聚苯乙烯泡沫。
[0013]
优选的，所述缓冲层的内部设置可拆卸塑料板，用以方便更换电池。
[0014]
一种智能安全头盔的骑行保护方法，通过车载蓝牙信息采集传感器、陀螺仪、gps信息输入设备，将采集到的信息传给arduino，进行信息的处理与判断，然后将处理结果传递给led模组，通过光敏传感器感应目标，在夜晚自动打开前置指示灯；
[0015]
通过与自行车同步，当自行车左右转弯时两边的灯闪烁用以提醒后边路人和车辆，在后方来车时通过测距传感器进行警报，与此同时，车载蓝牙信息采集传感器和手机进行通信，经过arduino主控为中介，将导航信息传给语音播放模块，确保使用者能在安全的状况下接受到各种信息并及时做出相应的判断。
[0016]
优选的，采用i2c协议的陀螺仪mpu6050采集用户的头盔佩戴情况，检测加速度，水平角，在超过阈值的时候发出警报，并通过语音模块进行报警，提醒用户，采用usart协议的
语音模块提高了内容的丰富性；
[0017]
gps在初始化之后存放在定时器之中，每隔10分钟发送信息到云端记录行动轨迹；
[0018]
当光敏传感器将采集的模拟量反馈给arduino的adc采集引脚进行模数转换，实际值低于阈值时驱动功放电路开启led灯组；
[0019]
以陀螺仪的返回值情况判断设备是否使用，不在使用时，进去休眠模式，以节省电量，采集电池电压，在电量较少时提醒用户及时充电。
[0020]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明对于现有的安全头盔做了功能性结构设计，可以增加路上行驶的安全性，实现了可识别头盔佩戴是否正常、gps定位、夜间自动亮灯、蓝牙通讯等功能，能够有效的保护骑行者的生命安全，同时改善了骑行过程的枯燥的问题。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]
图1为本发明头盔左视图。
[0023]
图2为本发明头盔后视图。
[0024]
图3为本发明头盔内部视图。
[0025]
图4为本发明电路模块连接图。
具体实施方式
[0026]
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种智能安全头盔，包括头盔壳1，头盔壳1采用的是abs树脂材料。头盔壳1的内部填充有用以吸收碰撞力和冲击力的缓冲层10，缓冲层10为发泡性聚苯乙烯泡沫。头盔壳1的顶部为安装增加整个头盔的美观性的塑料层5。为了能够加强其防水性，将所有的模块集成化，表面包裹上三防漆，使其泡于水中也不会损坏。
[0028]
头盔壳1的顶部集成安装led电筒2，位于头盔壳1两侧的用以提醒侧边来车led灯3以及侧面反光涂层4，头盔壳1上安装用于检测左右来车的摄像头6，头盔壳1的后侧安装加厚层7，用以保护驾驶人员的后脑，头盔壳 1上安装光敏电路、测距传感器、车载蓝牙信息采集传感器、陀螺仪、gps、语音模块以及电池11。
[0029]
为了能够更好的载放模块，在头盔壳1上层截出一个空间使其能够将所有模块装载进去。
[0030]
缓冲层10的内部设置可拆卸塑料板，用以方便更换电池11。为了能够更好的拆卸其中的电池11，将整体头盔的上半层空间的底板设计为可开盖的形式，使电池可以更加方
便更换。同时考虑了电路板在运行时会发热，将其设计为塑料板可以进行有效的隔热，同时还具有几个小孔以便于语音模块对用户进行提醒。
[0031]
接通头盔壳1上层的孔用以语音模块传导声音给使用者并同时散热。
[0032]
为了光敏传感器可以很好的判断外界的光线情况，头盔壳1上用透明塑料隔开的透光孔8来使光敏电路运作。两个小孔装上透明塑料板，可以很好的让光线照射进去让光敏电路进行改变然后打开头盔上面的灯。而头盔上面的灯采用内嵌的模式将后半部分放于头顶的夹层内，以便于更好的布线。
[0033]
当左右两边检测到来车时会亮灯提醒来车同时语音模块提醒哪个方向有来车，当车很多时将会提醒持续来车并且灯保持闪烁，同时头盔正后方也涂有反光漆以便于提醒正后方来车。加厚层7上涂上反光漆层用以提醒后方来车。
[0034]
为了能减少骑行的枯燥，我们加入了蓝牙通讯模块，以便于实现骑行者之间的信息交互。
[0035]
同时我们考虑到了失窃问题，当头盔失窃时gps功能就可以对其进行定位以实现找回头盔的目的。
[0036]
一种智能安全头盔的骑行保护方法，通过车载蓝牙信息采集传感器、陀螺仪、gps信息输入设备，将采集到的信息传给arduino，进行信息的处理与判断，然后将处理结果传递给led模组，通过光敏传感器感应目标，在夜晚自动打开前置指示灯；
[0037]
通过与自行车同步，当自行车左右转弯时两边的灯闪烁用以提醒后边路人和车辆，在后方来车时通过测距传感器进行警报，与此同时，车载蓝牙信息采集传感器和手机进行通信，经过arduino主控为中介，将导航信息传给语音播放模块，确保使用者能在安全的状况下接受到各种信息并及时做出相应的判断。
[0038]
采用i2c协议的陀螺仪mpu6050采集用户的头盔佩戴情况，检测加速度，水平角，在超过阈值的时候发出警报，并通过语音模块进行报警，提醒用户，采用usart协议的语音模块提高了内容的丰富性；
[0039]
gps在初始化之后存放在定时器之中，每隔10分钟发送信息到云端记录行动轨迹；
[0040]
当光敏传感器将采集的模拟量反馈给arduino的adc采集引脚进行模数转换，实际值低于阈值时驱动功放电路开启led灯组；
[0041]
以陀螺仪的返回值情况判断设备是否使用，不在使用时，进去休眠模式，以节省电量，采集电池电压，在电量较少时提醒用户及时充电。
[0042]
电路连接方式：安全头盔的arduino控制板、mpu6050陀螺仪模块、光敏电阻模块、低电平触发蜂鸣器模块、oled显示屏模块，三色全彩led模块组成。mpu6050陀螺仪模块的sda端接arduino板的a4口上，scl引脚接在a5口上gnd端口对应板子上的gnd端口，vcc接在arduino板的5v 端口上；oled显示屏模块同样也是将sda端接arduino板的a4口上，scl 引脚接在a5口上gnd端口对应板子上的gnd端口，但是vcc端口接在板子上3v3的端口上；光敏电阻模块vcc接在arduino的3v3端口上，gnd 接在板子上的gnd端口上，scl口接在板子的a3端口上，而sda端接在板子的a2端口上；低电平触发的蜂鸣器模块vcc接在arduino板的5v端口上，gnd接gnd，i/o口接在板子的～3口上；三色全彩led模块r、g、b 分别对应arduino板子上的～11、～10、～9端口，而—端对应的就是板子上的接地端。
[0043]
电路工作原理：mpu6050陀螺仪模块首先开始初始化，如果初始化失败，判定为头
盔未佩戴。然后arduino模块将～3口输出为0，触发蜂鸣器开始报警。同时～11引脚输出占空比为50％的pwm波，～9与～10输出为1，led灯亮红色。直到用户佩戴正确将～3口输出为1蜂鸣器停止报警，同时～10引脚输出占空比为50％的pwm波，～9与～11输出为1，led灯亮绿色。oled模块通过iic协议将arduino发送过来的信息显示在屏幕上。光敏传感器将外界的光信号转化为电信号再处理为数字信号，通过a2、a3口构成的iic协议与 arduino通信，从而判断白天与黑夜。
[0044]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0045]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。