一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔

1.本发明涉及电子、通信、计算机与自动化、仪器仪表领域，特别是涉及一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔。


背景技术：

2.2021年12月11日，王某驾驶鲁v****8号小型轿车沿g233由西向东行驶至沾临高速跨线桥西侧时，与杨某驾驶的二轮电动车相撞，事故发生时杨某因未佩戴头盔，造成头部闭合性颅脑损伤属特重型、硬膜下血肿、脑疝、脑挫伤、颞顶骨骨折、耻骨骨折、腰椎骨折、骨盆前倾，伤势严重，当晚在淄博世博高新医院做了开颅手术。
3.2022年1月22日6时45分许，蚌埠沈某国驾驶电动自行车由机动车道行驶至延安路新苑南路路口时，与行经路口左转弯时未靠道路中心点右侧的张某驾驶的雅迪牌电动自行车相撞，造成张某、沈某国受伤及两车受损。后张某因颅脑损伤经医抢救无效死亡。
4.以上种种例子，说明了驾驶电动车佩戴安全头盔、尤其是佩戴保护功能强的头盔非常重要，与此同时全国也在全面开展全覆盖路面查纠工作，对未佩戴安全头盔的电动车乘驾人员进行积极劝导，深入推进电动车乘驾人员头盔佩戴工作，保障城区两轮电动车骑乘人员道路交通安全。2022年电动车上路的五项规定中，第一条就是：两轮、三轮车要佩戴头盔。


技术实现要素：

5.为了解决人们因骑电动车佩戴头盔带来的一系列问题，响应国家推行的规定，本专利提供了一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔。平常人们在骑电动车的过程中，会忘记佩戴头盔，会因为佩戴头盔而影响视线，无法便利的获取到周围以及后方的车辆行驶情况，而且在遇到事故时，当事故比较严重时，可能会伤及头部。而且在遇到事故时，作为受害者将无法及时的发出求救信号，本发明旨在解决相关问题，通过智能、安全、有效的设计减少交通事故造成的伤害。
6.本发明提供了一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔。包括：头盔主体、主控芯片、警报装置、信息采集装置、气囊保护装置、供电装置；所述一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔的主体采用轻便型塑钢材料；所述主控芯片采用stm32l4 对各传感器传递的信息进行分析，并对各种模块起到控制与调节作用，用于储存摄像头模块采集到的视频信息，并将采集到的图像信息发送到显示装置(4)上，当电动车驾乘人员受到意外碰撞并危及驾乘者安全时，语音警报器发出警报，气囊装置接收到碰撞传感器传来的信息时，发出引发产气药品的信号，以至弹出安全气囊。
7.所述的警报装置有语音提示模块和超声波测距模块，语音提示模块用于当电动车驾乘人员未按规范佩戴头盔或周边环境有安全隐患时，语音警报发出语音提示，超声波测
距模块是用来检测电动车驾乘人员与周围物体的距离。
8.所述视频信息采集装置采用opencv技术，当摄像头工作时会先把采集到的视频信息储存到单片机stm32l4 的存储单元里面，经过一系列的图像处理，输出到oled微型显示器上，正常状态下，显示屏处于休眠状态，当使用者眼神注视屏幕时，视觉检测模块感知相关信息后使屏幕亮起，可以观察后方路况的实时情况，解决了带头盔时视野障碍问题。
9.所述气囊保护装置中的安全气囊是用带橡胶衬里的特种组织尼龙制成，有比较强的耐力；气囊内填充的是氦气，这种气体是车载气囊的主要气体，无毒无害。
10.进一步，所述安全气囊产气药的挤药装置，包括外套、过渡体及模芯，该装置安装与，模芯中部设置有挤药孔，过渡体中部设置有与挤药孔相通的过渡孔，挤药孔中设置有针架组，针架组包括针架和针，针架中心设置有上端为倒圆锥形台阶的针孔，针的上端为与圆锥形台阶相配合的倒圆锥形结构，针的下端沿针孔伸出针架下端面并伸到挤药孔的底端，在针孔外围以针孔的中心为圆心的圆周上设置有多个进药孔，过渡体和模芯之间设置有压板，该挤药装置设置压板后延长了挤压产气药的距离，使得产气药受到的压力越来越均匀，挤出的药条直径波动比较小，且本装置挤出的药条为空心的，燃烧的速度更快更均匀。头盔还内置了灵敏的运动传感器和特殊算法，在激活状态下能以每秒200次检测电动车驾乘人员的运动状态。一旦检测到电动车驾乘人员头部发生大幅度动作，比如剧烈碰撞或跌倒，它就会马上触发围脖里的气囊，形成一个固定颈部的头罩，提供比传统电动车头盔高8倍的保护效果。整个充气过程仅需0.1秒！弹出的气囊会在碰撞和落地前完整包裹住电动车驾乘人员的头部和颈部，因此是多次撞击也不怕。同时主控芯片向终端发出求救指令，发送位置信息。
11.所述供电装置为一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔整体提供电力能源。
附图说明
12.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是本发明所涉及的一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔的原理框图；图2是本发明所涉及的一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔的左视图；图3是本发明所涉及的一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔的仰视图；图4是本发明所涉及的一种具有安全感知和气囊保护的电动车驾乘头盔的工作流程图。
13.图中：1为主控芯片；2为警报装置、201为语音提示模块、202为超声波测距模块。 3为视频信息采集装置、301为摄像头模块、302为显示模块、303为视觉感应模块；4为气囊保护装置401为安全气囊、402为产气药品、403为运动传感器、404为药品
引发模块、405为产气药储存仓、406为安全气囊储存仓、407为挤药装置、408为终端信息传输模块、409为脖套；5为供电装置、501为蓄电池、502为电量检测模块。
具体实施方式
14.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
15.所述主控芯片采用：stm32l4 芯片；所述stm32l4 芯片它具有高性能、低功耗、低成本的优点，在本发明中采用stm32l4 芯片作为微处理器系统，用于接收数据以及信息传输；所述警报装置包括：语音播报器、开关、触钮、超声波测距模块。
16.警报装置工作原理：头盔和车有一定的连接，当电动车驾乘人员去拿车时，如果忘记带安全头盔，安全头盔内部的触钮将不会被触发，这时，如果打开电动车开关，主控芯片将会发出指令给语音播报器，语音播报器将会发出未佩戴安全头盔的提示音，如果规范佩戴好安全头盔，将会触发开关发出头盔佩戴正确，祝您一路平安的提示音。超声波测距模块发出超声波，当周围物体与头盔距离小于1m时，该值达到了我们预设的值的范围，接收器将会发送信息给主控芯片，进而主控芯片将会发出指令给语音提示模块，进而提示电动车驾乘人员与周围车辆距离较近。
17.所述信息采集装置包括：摄像头、可充电电池、oled微型显示器、视觉检测模块、杜邦线。
18.所述信息采集装置是将摄像头、显示器分别用杜邦线连接在主控芯片上，进一步，摄像头采用的是猫眼摄像头，它具有体积小，高像素、视野广，视频可保存性强等特点，它安装在头盔的后面，可采集周围的车况与安全状况。
19.显示器采用的是oled微型显示器，它具有厚度薄，清晰度高等特点，它安装在头盔挡风处，将头盔挡风左侧角部一部分用于显示摄像头采集到的视频信息；当摄像头工作时会先把采集到的视频信息储存到单片机stm32l4 的存储单元里面，经过一系列的图像处理，输出到oled微型显示器上，oled微型显示器将stm32l4 单片机储存的视频信息显示出来。视觉检测模块是检测人的视觉是否注视到屏幕上，如果电动车乘驾人员的目光注视到显示器屏幕上，这一信息将会被发送到stm32l4 单片机上，stm32l4 单片机将会给微型显示器发送亮起的指令，显示器屏幕将会亮起，从而解决了因佩戴头盔引起的视野障碍。
20.所述气囊保护装置包括：安全气囊、产气药品、运动传感器、产气药品仓、安全气囊仓、蓝牙、gps模块、终端信息传输装置。
21.所述气囊保护装置的工作原理：正常状态下，安全气囊在安全气囊仓中、产气药品储存在产气药品仓中，保护装置安装在安全头盔的套脖中，安全气囊仓和产期药品仓连接在一起，当电动车乘驾人员遇到撞击，安全头盔的加速度突然变得很大，头盔在短时间内突然角度转的很大时，运动传感器将会把收到的信息传给主控芯片，主控芯片会将信息输出给产气药品发生器，产气药品被引爆后会在0.03s的时间充满安全气囊，致使安全气囊打
开，同时主控芯片会向终端发送求救信息，救援人员可通过gps模块获取电动车驾乘人员位置信息。
22.所述供电装置为主控芯片、警报装置、信息采集装置、运动传感器、药品引发器提供工作电源；供电装置包括电量检测模块和蓄电池。所述供电装置采用lt-211电量检测模块来检测电池电量的装置，并把检测出的数据传递给主控芯片，主控芯片将电量以百分比的形式输出到液晶显示屏上。
23.应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。