头盔佩戴检测系统 |
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| 申请号 | CN202210408029.8 | 申请日 | 2022-04-19 | 公开(公告)号 | CN116953813A | 公开(公告)日 | 2023-10-27 |
| 申请人 | 浙江春风动力股份有限公司; | 发明人 | 王宇杰; 齐潇彬; | ||||
| 摘要 | 本 发明 实施例 涉及车辆安全驾驶技术领域，尤其涉及一种头盔佩戴检测系统。上述系统包括：传感模 块 ，设于所述头盔上，用于检测车辆的用户的头盔佩戴状态；第一交互模块，设于所述头盔上，与所述传感模块连接以获取所述用户的头盔佩戴状态；第二交互模块，设于所述车辆上，能够与所述第一交互模块进行 信号 传输；控 制模 块，设于所述车辆上，与所述第二交互模块连接，以基于所述第一交互模块和所述第二交互模块的 信号传输 以从所述传感模块获取所述用户的头盔佩戴状态；在所述用户位于所述车辆的预设 位置 的情况下，还用于基于所述用户的头盔佩戴状态控制所述车辆的行驶速度。本发明实施例能够更准确地确定头盔的佩戴状态。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种头盔佩戴检测系统，其特征在于，所述头盔佩戴检测系统包括： |
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| 说明书全文 | 头盔佩戴检测系统【技术领域】 [0002] 目前，驾驶某些运动动力车型时，驾驶员需要佩戴头盔以保证行车安全。对于行车时的驾驶员头盔佩戴情况进行检测，对于未佩戴情况进行必要的提醒或对车辆进行限速处理，有利于提高行车安全。现在的检测方案通常是检测头盔与车辆之间的距离，若距离过远则判定驾驶员未佩戴头盔。但此方案在检测距离时的误差较大，且仅靠距离判定头盔的佩戴情况不严谨。 [0003] 因此，如何更精确地确定头盔的佩戴情况，成为亟待解决的问题。【发明内容】 [0005] 本发明实施例提供一种头盔佩戴检测系统，包括： [0006] 传感模块，设于所述头盔上，用于检测车辆的用户的头盔佩戴状态，所述头盔佩戴状态包括第一状态和第二状态，所述第一状态不同于所述第二状态； [0007] 第一交互模块，设于所述头盔上，与所述传感模块连接以获取所述用户的头盔佩戴状态； [0008] 第二交互模块，设于所述车辆上，所述第二交互模块能够与所述第一交互模块进行信号传输； [0009] 控制模块，设于所述车辆上，与所述第二交互模块连接，以基于所述第一交互模块和所述第二交互模块的信号传输以从所述传感模块获取所述用户的头盔佩戴状态，在所述用户位于所述车辆的预设位置的情况下，还用于基于所述用户的头盔佩戴状态控制所述车辆的行驶速度。 [0010] 其中一种可能的实现方式中，所述传感模块基于所述用户的头部对所述传感模块的接近动作和/或触碰动作确定所述头盔佩戴状态；其中，在所述传感模块检测到所述用户的头部对所述传感模块的接近动作和/或触碰动作时，所述头盔佩戴状态为所述第一状态。 [0012] 其中，所述传感模块置于所述头盔的内部或者头盔的帽带上。 [0013] 其中一种可能的实现方式中，所述第二交互模块为触碰感应器； [0014] 所述第一交互模块能够通过接近和/或触碰所述第二交互模块来与所述第二交互模块进行通信，以传输所述头盔佩戴状态。 [0015] 其中一种可能的实现方式中，所述触碰感应器位于车辆驾驶位的头枕上；所述触碰感应器用于通过与头盔上的所述第一交互模块接近或触碰来执行与所述第一交互模块的通信，以使得所述第一交互模块将所述头盔佩戴状态传输至所述触碰感应器。 [0016] 其中一种可能的实现方式中，所述第一交互模块为置于头盔外侧的无线信号发生器，能够通过无线网络与所述第二交互模块通信以传输所述头盔佩戴状态； [0017] 所述头盔感应模块为无线接收器，用于通过无线网络接收所述头盔佩戴状态。 [0019] 在所述传感模块检测到所述头盔处于所述第一状态的情况下，所述信号处理模块用于基于所述第一定位信标以及至少两个所述第二定位信标的定位信号确定处于所述头盔是否位于所述车辆上的预设位置。 [0020] 其中一种可能的实现方式中，所述第一定位信标和所述第二定位信标均为超宽带(Ultra Wide Band,UWB)感应器。 [0021] 其中一种可能的实现方式中，所述第一交互模块为具有伸缩结构的信号感应器，所述信号感应器用于基于所述伸缩结构拉伸并接近或者触碰所述第二交互模块时以与所述第二交互模块通信，以使得所述第一交互模块将所述头盔佩戴状态传输至所述第二交互模块。 [0022] 其中一种可能的实现方式中，显示模块，设于所述车辆上，在所述用户位于所述车辆的预设位置的情况下，所述显示模块用于基于所述用户的头盔佩戴状态执行相应的显示； [0025] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中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它的附图。 [0026] 图1为本发明实施例提供的一种头盔佩戴检测系统的结构示意图； [0027] 图2为本发明实施例提供的一种双排通用作战车辆的结构示意图； [0028] 图3为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于双排通用作战车辆的分布示意图； [0029] 图4为本发明实施例提供的一种单排通用作战车辆的结构示意图； [0030] 图5为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于单排通用作战车辆的分布示意图； [0031] 图6为本发明实施例提供的一种单座车辆的结构示意图； [0032] 图7为本发明实施例提供的另一种单座车辆的结构示意图； [0033] 图8为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于单座车辆的分布示意图； [0034] 图9为本发明实施例提供的一种雪地车的结构示意图； [0035] 图10为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于雪地车的分布示意图； [0036] 图11为本发明实施例提供的一种摩托车的结构示意图； [0037] 图12为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于摩托车的分布示意图。【具体实施方式】 [0038] 为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。 [0039] 应当明确，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，都属于本说明书保护的范围。 [0040] 在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。 [0041] 为了能够更准确地确定头盔的佩戴情况并进行相应的车辆控制，本发明实施例提供了一种头盔佩戴检测系统，通过头盔佩戴检测系统可以实现使头盔上的传感单元发出头盔已佩戴的信号，以及通过传感单元和设置于车辆上的头盔感应单元实现头盔与车辆之间的信号传输。头盔佩戴检测系统应用于四轮车、摩托车、三轮车、卡丁车等驾驶时需要佩戴头盔的车型。另外，此系统的检测原理还可以用于检测诸如手套、骑行服等穿戴与否的判定。 [0042] 如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种头盔佩戴检测系统的结构示意图。图中的头盔佩戴检测系统100包括：设置于头盔上的传感模块101和第一交互模块102，以及设置于车辆上的第二交互模块103、控制模块104和显示模块105。其中，传感模块101用于检测车辆的用户的头盔佩戴状态，头盔佩戴状态包括第一状态和第二状态，第一状态不同于第二状态。第一交互模块102能够与传感模块101连接以获取用户的头盔佩戴状态。第二交互模块103能够与第一交互模块102进行信号传输。控制模块104与第二交互模块103连接，以基于第一交互模块102和第二交互模块103的信号传输以从传感模块101获取用户的头盔佩戴状态；在用户位于车辆的预设位置的情况下，还用于基于用户的头盔佩戴状态控制车辆的行驶速度。其中，头盔佩戴状态中的第一状态和第二状态可分别为“头盔已佩戴”和“头盔未佩戴”。显示模块105，设于所述车辆上，在用户位于车辆的预设位置的情况下，能够基于用户的头盔佩戴状态执行相应的显示。其中，在用户位于车辆的预设位置的情况下，若头盔处于所述第二状态，控制模块104控制所述车辆的行驶速度不大于速度预设阈值。控制模块104根据头盔佩戴状态对车辆进行限速、启动或停止启动等操作。显示模块105在仪表上显示对应的车辆控制信息和头盔佩戴提示信息。车辆控制信息则包括“车辆限速”、“停止车辆启动”、“启动车辆”等信息。头盔佩戴提示信息为“头盔已佩戴”和“头盔未佩戴”。例如，当在车辆行驶过程中检测到头盔未佩戴，则确定头盔佩戴提示信息为“头盔未佩戴”，车辆控制信息为“车辆限速”。 [0043] 在一些实施例中，所述传感模块101基于所述用户的头部对所述传感模块的接近动作和/或触碰动作确定所述头盔佩戴状态；其中，在所述传感模块101检测到所述用户的头部对所述传感模块的接近动作和/或触碰动作时，所述头盔佩戴状态为所述第一状态。 [0044] 在一些实施例中，所述传感模块101包括触碰开关、接近开关、压力传感器或者红外检测器，置于头盔的内部或者头盔的帽带上。 [0045] 传感模块101对人体头部进行检测感应，可以采用红外感应、接近感应、压力感应或生命感应等检测方式。当检测感应到人体头部接近或触碰时，即可确认头盔已佩戴在头部上。当佩戴检测完成，使第一交互模块102进入通电状态。在通电状态下，第一交互模块102可以一直产生信号。但由于头盔与车辆之间本身没有连接以致无法直接进行信号传输，所以需要车辆上的第二交互模块103与第一交互模块102进行触碰、定位或通过网络进行信号传输而获取头盔佩戴状态，以进一步确定头盔已被佩戴。 [0046] 在一些实施例中，所述第二交互模块103为触碰感应；所述第一交互模块102能够通过接近和/或触碰所述第二交互模块103来与所述第二交互模块103进行通信，以传输所述头盔佩戴状态。 [0047] 可选地，所述触碰感应器位于车辆驾驶位的头枕上，用于通过与所述头盔上的所述第一交互模块102接近或触碰来执行与所述第一交互模块102的通信，以使得所述第一交互模块102将所述头盔佩戴状态传输至所述触碰感应器。 [0048] 由于全地形车(All Terrain Vehicle,ATV)等车型无头枕座椅，则不可将触碰感应器放置在车辆驾驶位的头枕上。除了ATV以外，其余带有头枕座椅的车型都可使用。驾驶座位的头枕上设置有触碰感应器，同时第一交互模块102在头盔上的后方。其中触碰感应器包括近场通信(Near Field Communication,NFC)、接近传感器、压力传感器等。当头盔被驾驶员佩戴后，只要驾驶员坐在驾驶座位上并且头向后靠，第一交互模块102就会与头枕上的触碰感应器接近或进行触碰，触碰感应器就会检测到的第一交互模块102接近或触碰动作。当感应到与第一交互模块102触碰后，车辆与头盔之间就可以通过第一交互模块102进行信号传输，触碰感应器即可接收到第一交互模块102发出的头盔佩戴状态。当触碰感应器接收到头盔佩戴信号时，可以进一步确定头盔已被驾驶车辆的驾驶员佩戴，并将头盔佩戴状态发送给控制模块104。 [0049] 在一些实施例中，所述第一交互模块102为置于头盔外侧的无线信号发生器，能够通过无线网络与所述第二交互模块103通信以传输所述头盔佩戴状态；所述第二交互模块103为无线接收器，用于通过无线网络接收所述头盔佩戴状态。 [0050] 其中，无线信号发生器位于头盔外侧，通过无线网络与传感模块101进行信号传输，接收到传感模块101发送的头盔佩戴状态。无线接收器可以应用在任意车型上，通过无线网络等直接接收到头盔上的无线信号发生器发出的头盔佩戴状态。当无线接收器接收到头盔佩戴状态时，可以进一步确定头盔已被驾驶车辆的驾驶员佩戴，并将头盔佩戴状态发送给控制模块104。 [0051] 在一些实施例中，所述第一交互模块102包括第一定位信标。所述第二交互模块102包括信号处理模块和位于所述车辆上的至少两个第二定位信标；在所述传感模块101检测到所述头盔处于所述第一状态的情况下，所述信号处理模块用于基于所述第一定位信标以及至少两个所述第二定位信标的定位信号确定处于所述头盔是否位于所述车辆上的预设位置。 [0052] 可选地，所述第一定位信标和所述第二定位信标均为UWB感应器。 [0053] 其中，可将UWB感应器应用于通用战术车辆(Universal Tactical Vehicle,UTV)、ATV、雪地车以及摩托车等车型。安装在车上的UWB感应器至少应有三个，也可为多个。可选地，图2为本发明实施例提供的一种双排通用作战车辆的结构示意图。图2中的UTV包含双排座位，将UWB感应器设置于车辆的四个角区域，此双排UTV的UWB感应器分布示意图如图3所示。图3为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于双排通用作战车辆的分布示意图，车辆中包含驾驶座位、前排的其他座位和后排的其他座位，驾驶座位即为头盔判定佩戴有效区域。 [0054] 可选地，图4为本发明实施例提供的一种单排通用作战车辆的结构示意图。如图4所示，UTV仅包含一排座位，将UWB感应器设置于车辆的四个角区域，此单排UTV的UWB感应器分布示意图如图5所示。图5为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于单排通用作战车辆的分布示意图，车辆中包含驾驶座位和驾驶座位旁边的其他座位，其中驾驶座位即为头盔判定佩戴有效区域。 [0055] 可选地，图6为本发明实施例提供的一种单座车辆的结构示意图。如图6所示，此单座车辆为单座越野车(Off Road Vehicle,ORV)，仅有一个座位供一人乘坐。单座车辆还可以为图7所示车辆，图7为本发明实施例提供的另一种单座车辆的结构示意图，此单座车辆为单座ATV，仅有一个座位但可供两人乘坐。将UWB感应器设置于车辆的四个角区域，上述两种单座车辆的UWB感应器分布示意图如图8所示。图8为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于单座车辆的分布示意图，车辆中仅包含驾驶座位，其中驾驶座位即为头盔判定佩戴有效区域。 [0056] 可选地，图9为本发明实施例提供的一种雪地车的结构示意图。如图9所示，雪地车仅包含一个座位。将UWB感应器设置于车辆的三个角区域，此雪地车的UWB感应器分布示意图如图10所示。图10为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于雪地车的分布示意图，车辆中仅包含驾驶座位，其中驾驶座位即为头盔判定佩戴有效区域。两个UWB感应器设置于车辆前方的雪橇上，剩余一个UWB感应器设置于车辆最后方。 [0057] 可选地，图11为本发明实施例提供的一种摩托车的结构示意图。如图10所示，摩托车仅包含一个座位。将UWB感应器设置于车辆的三个角区域，此摩托车的UWB感应器分布示意图如图12所示。图12为本发明实施例提供的一种UWB感应器位于摩托车的分布示意图，车辆中仅包含驾驶座位，其中驾驶座位即为头盔判定佩戴有效区域。两个UWB感应器设置于摩托车前方的两个车把手上，剩余一个UWB感应器设置于车辆最后方。 [0058] 头盔上的UWB感应器可向车辆上的UWB感应器发送定位信号，车辆上的UWB感应器接收到定位信号则表明定位到了头盔。如果根据定位信号确定头盔位于有效区域，则确定头盔处于佩戴状态，随后将头盔佩戴状态发送给控制模块104。 [0059] 在一些实施例中，所述第一交互模块102为具有伸缩结构的信号感应器，所述信号感应器通过所述伸缩结构拉伸并接近或者触碰所述第二交互模块103时以与所述第二交互模块103通信，以使得所述第一交互模块102将所述头盔佩戴状态传输至所述第二交互模块103。 [0060] 当第一交互模块102为具有伸缩结构的信号感应器时，信号感应器可以通过伸缩结构离开头盔接近或者触碰车辆上的第二交互模块103。另外，对于任意车型都可使用具有伸缩结构的信号感应器与车辆上的第二交互模块103进行触碰。第二交互模块103位于车辆任一区域，头盔上的具有伸缩结构的信号感应器例如为伸缩卡片装置，卡片可以通过伸缩结构等与头盔相连，可以在拉出使用后回缩至头盔上。通过驾驶员对头盔上伸缩卡片的拉取并接近或触碰车辆上第二交互模块103所在的区域，则第二交互模块103可检测到与伸缩卡片的接近或触碰感应，即可获取头盔佩戴状态。当第二交互模块103接收到头盔佩戴状态时，可以进一步确定头盔已被驾驶车辆的驾驶员佩戴。 [0061] 控制模块104获取到头盔佩戴状态时，可以最终确定头盔已被驾驶员佩戴，控制车辆启动同时生成头盔佩戴提示信息显示在车辆仪表盘上。但在控制模块104未接收到头盔佩戴检测信号时，需要开启限制车辆启动开关。如果在车辆启动后，在某时刻未接收到头盔佩戴检测信号，则证明头盔并未驾驶员被正常佩戴，需要开启车辆限速开关并在仪表盘上显示头盔佩戴信息。 [0062] 上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。 [0063] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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说明书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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。 [0064] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。 [0065] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本说明书的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本说明书的实施例所属技术领域的技术人员所理解。 [0066] 取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。 [0067] 在本说明书所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。 |
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