多功能头盔

1.本实用新型属于智能制造技术领域，尤其涉及一种多功能头盔。


背景技术：

2.我国是使用自行车、摩托车出行的大国，现有约1.6亿人以骑自行承或摩托车为主要出行方式。为了保证驾驶者及乘坐人员等使用者的安全，我国现已强制要求使用者在骑行时应当佩戴头盔，因为经过统计，头盔能够有效保护使用者头部，降低使用者在事故中的伤亡情况。
3.但目前的头盔一般仅能起到保护作用，一旦使用者发生事故，导致昏迷或意识不清醒不能自主求救；或者事故发生地较为偏远或人迹罕至，没有其他人员能够帮忙求救，便很容易由于发现不及时，造成伤者错过最佳救助时间进而导致严重的后果。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够在使用者发生事故，且不能求救的情况下，可以自主判断使用者的生理状况，并根据判断结果进行求救的多功能头盔。
5.为解决上述技术问题，现提供一种多功能头盔，包括头盔本体，还包括压力检测模块，用于采集头部所受压力信息；呼吸检测模块，用于检测呼吸信息；报警模块，用于向使用者进行报警和向外部进行求救；信息处理模块，用于分析压力信息和呼吸信息，并向所述报警模块发送报警和/或求救指令；电力供应模块，用于向所述头盔进行供电。
6.进一步的，所述压力检测模块包括6个压力传感器，分别用于检测左侧太阳穴、右侧太阳穴、前头顶、后头顶、额头和后脑的压力信息。
7.进一步的，所述压力传感器为电阻式压力传感器。
8.进一步的，所述呼吸检测模块通过pvdf压力薄膜传感器检测呼吸信息。
9.进一步的，所述信息处理模块冗余设置单片机和模拟电路两个信息处理单元。
10.进一步的，所述电力供应模块冗余设置电池和法拉电容两个供电单元。
11.进一步的，所述头盔还包括蓝牙交互模块，用于与外部设备进行通讯。
12.进一步的，所述头盔还包括摄像记录模块，用于拍摄并记录行驶情况。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该种多功能头盔不仅能够自主根据压力值变化情况判断使用者的头部是否受到撞击，而且会向使用者发送警报进行是否发生撞击以及撞击严重程度的确认，当得不到使用者的回应时，会结合使用者的生理状况对事故情况进行再确认，并根据确认结果选择是否向外部求救。经过多次确认可以有效避免误求救的情况发生，同时上述判断及确认过程完全由多功能头盔自主完成，自动化程度高。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例的左视图。
15.图2为本实用新型实施例的右视图。
16.图3为本实用新型实施例的主视图。
17.图4为本实用新型实施例的俯视图。
18.附图标记：1、头盔本体，2、压力传感器，3、pvdf压力薄膜传感器，4、单片机，5、电池， 6、摄像头，7、led呼吸灯珠，8、音响组件，9、语音组件。
具体实施方式
19.为了便于理解本发明，下文将通过实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
20.实施例：
21.现有的头盔一般只具有保护使用者头部的功能，不能在使用者出现头部撞击事故时，结合使用者的生理状况进行报警或求救的功能。本技术方案提供一种多功能头盔，包括头盔本体1，还包括压力检测模块、呼吸检测模块、报警模块、信息处理模块和电力供应模块；所述压力检测模块、呼吸检测模块和报警模块分别与信息处理模块电连接，所述压力检测模块、呼吸检测模块、报警模块和信息处理模块分别与电力供应模块电连接。
22.所述压力检测模块和呼吸检测模块分别与信息处理模块连接并将检测信息发送给信息处理模块。所述信息处理模块还与报警模块连接用于向报警模块发送报警指令、求救指令或同时发送报警和求救指令。电力供应模块分别与压力检测模块、呼吸检测模块、信息处理模块和报警模块连接用于向上述模块进行供电。
23.压力检测模块和呼吸检测模块实时将检测信息发送给信息处理模块，当使用者佩戴该多功能头盔并发生头部撞击时，信息处理模块根据压力检测模块发送的压力检测信息判断压力值发生了变化并超过阈值，使用者可能出现了头部撞击，便向报警模块发送报警指令。若使用者关闭报警模块，该多功能头盔恢复待机状态；若使用者在规定时间内没有关闭报警模块，信息处理模块根据呼吸检测模块所发送的呼吸信息分析使用者的生理状况，并结合使用者的生理状况选择是否向报警模块发送求救指令。
24.该种多功能头盔不仅能够自主根据压力值变化情况判断使用者的头部是否受到撞击，而且会向使用者发送警报进行是否发生撞击以及撞击严重程度的确认，当得不到使用者的回应时，会结合使用者的生理状况对事故情况进行再确认，并根据确认结果选择是否向外部求救。经过多次确认可以有效避免误求救的情况发生，同时上述判断及确认过程完全由多功能头盔自主完成，自动化程度高。
25.优选的，本实施例中压力检测模块包括6个压力传感器2，分别对应头的左侧太阳穴、右侧太阳穴、前头顶、后头顶、额头和后脑的位置设置在头盔本体1的内部。
26.压力传感器2为电阻式压力传感器，6个电阻式压力传感器设于头盔本体1的内部，根据人体颅骨的形状及薄弱点分别对应测量左侧太阳穴、右侧太阳穴、前头顶、后头顶、额头和后脑的压力信息，并将压力信息实时发送给信息处理模块。当使用者正常佩戴头盔时，电阻式压力传感器会检测到一个压力信息，并将信息实时发送给信息处理模块。当使用者头部受到撞击时，6个位置的电阻式压力传感器所采集的信息会发生不同程度的变化，一般受撞击位置或离受撞击位置较近的电阻式压力传感器的信息变化较大，且根据受撞击程度不同最容易超过阈值。
27.优选的，本实施例中呼吸检测模块对应嘴的位置设置在头盔本体1的内部并通过pvdf 压力薄膜传感器3检测呼吸信息。
28.呼吸的强度和频率可表征使用者的一些生理状况，我们可以通过对使用者呼吸信息的检测来实现对使用者生理状态的追踪，进而用以辅助判断在遭遇事故后使用者的生理状况。而之所以用pvdf压力薄膜传感器3检测呼吸信息，是因为pvdf压电薄膜具有薄、质轻、柔软、耐用和灵敏度高等优点，十分适合用于人体生命信号的检测。将呼吸检测模块设置在头盔本体1内部且与嘴对应的位置，便于采集呼吸信息，提高检测精度。在pvdf压力薄膜传感器的两侧还设有led呼吸灯珠7。
29.优选的，本实施例中所述信息处理模块包括单片机4和模拟电路。
30.信息处理模块首选用单片机4对压力检测信息和呼吸检测信息进行分析，首先根据各个压力传感器2发送的压力信息分析出受压力位置及当前位置所受压力值，并判断该压力值是否超出设定压力阈值，如果超出设定压力阈值，则向报警模块发送报警指令，用以向使用者确认受撞击后使用者状态，如果使用者关闭了警报，表示使用者受撞击情况不太严重，多功能头盔恢复待机状态；如果使用者没有响应警报，默认使用者受撞击情况较为严重，可能不能自行求救。此时单片机4根据pvdf压力薄膜传感器3检测呼吸信息，并分析当前使用者的生理状态，如果生理状态良好，则回到压力信息分析及判断阶段，继续发送报警指令；如果生理状态不理想，则向外发送求救信息。求救信息可以包括使用者位置及生理状态等信息。接收信息者可以是预先设置的紧急联系人、110或112。本实施例对求救信息内容及接收信息者不做限制。向外发送求救信息的同时保存分析的受压力信息记录及生理状态记录，以便辅助救援人员进行救援。其中单片机4的型号是arduino的mega328p。
31.当单片机4在撞击中受损时，由模拟电路对各个压力传感器2发送的压力信息进行处理，当有压力传感器2的压力信息超出阈值时，模拟电路同时发送报警和求救指令。
32.设置单片机4和模拟电路两个信息处理单元，可以提高系统可靠性，保证使用者在发生强烈撞击，意识丧失后能够及时向外发送求救信息，从而使使用者能够及时得到救治。
33.优选的，本实施例中所述电力供应模块包括电池5和法拉电容。
34.为了增加多功能头盔求救功能的可靠性，设计两个供电单元，一个是利用电池5以及电源分配电路作为主要供电单元，另一套是利用法拉电容作为备用供电单元。在正常的使用中，多功能头盔的各模块由主供电单元供电；若在撞击中主供电单元受损而无法使用，则法拉电容就可以为报警模块提供3分钟的电能，以完成求救过程。
35.优选的，本实施例中头盔还包括分别与信息处理模块和电力供应模块电连接的蓝牙交互模块，所述蓝牙交互模块设置在头盔本体的内部，用于与外部设备进行通讯。
36.蓝牙交互模块包括语音组件9和音响组件，语音组件9设有语音识别功能，使用者可以将蓝牙交互模块与手机进行连接，进而通过语音对手机进行操作，例如接、打电话，设置导航线路等。音响组件8不仅能够接听手机所传送的各种声音，而且可以向使用者发送报警铃声。
37.优选的，本实施例中头盔还包括分别与信息处理模块和电力供应模块电连接的摄像记录模块，所述摄像记录模块设置在头盔本体1的内部，用于拍摄并记录行驶情况。
38.摄像记录模块包括小型摄像机6，该摄像机6嵌设在头盔本体1的内部，用于保护摄像头 6免受雨水与日常使用的撞击。摄像机6与信息处理模块的单片机4连接，通过opencv
设计出一种记录算法，使使用者可以将手机通过蓝牙与头盔上的单片机4连接，进而可以通过设置摄像机6拍摄的清晰度与循环记录的时间，并可以导出存储在头盔储存器中的录像。可以在平时用于记录使用者行驶过程的景色，也可以在事故发生后用于对事故发生过程的回顾。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。