智能頭部安全防護與預警控制裝置製造方法

2023-06-08 06:43:56 1

智能頭部安全防護與預警控制裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種智能頭部安全防護與預警控制裝置，屬於交通安全【技術領域】。包括安全帽、安全帶回位裝置、位置檢測裝置和聲光預警裝置，安全帽通過安全帶回位裝置控制安全帽的位置，位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置和安裝在安全帽上的頭部位置檢測裝置；安全帽上還安裝有溫度檢測裝置和酒精檢測裝置；安全帶回位裝置包括光電編碼盤和安全帶鎖死裝置；該裝置可以配合傳統汽車安全裝置，能夠迅速，高效的保護駕駛員頭部安全，防止車禍時駕駛員頸椎受到揮鞭性損傷。
【專利說明】智能頭部安全防護與預警控制裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種智能頭部安全防護與預警控制裝置，屬於交通安全【技術領域】。
【背景技術】
[0002]意外車禍是影響駕駛員生命安全的主要影響因素，因此開發一個精度高，反應快的智能頭部安全防護與預警控制裝置是一個很有意義的創新性課題。傳統的汽車安全裝置主要由座椅安全帶和安全氣囊組成，僅能夠起到一定的被動保護作用。一般汽車座椅安全帶是三點式，用來將駕駛員的身體定位在座椅上。但當車禍發生時，駕駛員頭部在慣性力作用下，還是會受到重創，為此部分汽車同時配置了安全氣囊。但是安全氣囊仍然存在如下問題:1.安全氣囊由於某些產品質量不過關，精度低，反應慢，在車禍發生時，無法及時有效地打開；2.高速撞車時，安全氣囊即使打開，駕駛員的頭部仍然會重重的撞擊到安全氣囊上，然後彈回。在這一過程會造成頸椎受損，醫學上稱之為頸椎揮鞭性損傷，嚴重的造成高位截癱。
[0003]如何解決傳統汽車安全裝置存在的缺陷，不僅能夠在車禍發生時，能夠迅速響應，提高駕駛員頭部保護效果，起到被動保護作用；而且，能夠在駕駛時，主動實時監測駕駛員的駕駛行為和狀態，提供主動保護作用。智能頭部安全防護與預警控制裝置應具有以下特點:1.能夠保護駕駛員頭部安全，防止駕駛人員頸椎受到揮鞭性損傷，起到被動保護作用；
2.能夠實時主動監測駕駛員的異常駕駛行為，並及時進行預警，起到主動保護作用；3.成本低，精度高，反應快，可靠性好。

【發明內容】

[0004]本發明提供一種智能頭部安全防護與預警控制裝置，可以配合傳統汽車安全裝置，能夠迅速，高效的保護駕駛員頭部安全，防止車禍時駕駛員頸椎受到揮鞭性損傷；能夠實時監測駕駛員行為，一旦出現異常，及時進行預警；成本低，精度高，反應快，可靠性好。
[0005]本發明的智能頭部安全防護與預警控制裝置結構為:包括安全帽1、安全帶回位裝置6、位置檢測裝置和聲光預警裝置11，安全帽I通過安全帶回位裝置6控制安全帽I的位置，位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置9和安裝在安全帽I上的頭部位置檢測裝置13 ；安全帽I上還安裝有溫度檢測裝置2和酒精檢測裝置10 ;安全帶回位裝置6包括光電編碼盤19和安全帶鎖死裝置7 ;酒精檢測裝置10和位置檢測裝置通過AD模數轉換模塊與微控制器22連接，溫度檢測裝置2通過IO輸入輸出模塊與微控制器22連接，安全帶回位裝置6的光電編碼盤通過ECT計數器模塊與微處理器22連接，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置6和安全帶鎖死裝置7。
[0006]所述安全帶4上有可拆卸的鎖口 3。
[0007]所述安全帶回位裝置6包括直流電機18，光電編碼盤19，安全帶捲軸23和安全帶捲軸套25，安全帶捲軸23通過直流電機18帶動轉動，光電編碼盤19與安全帶捲軸23同軸連接，將脈衝信號輸入到微控制器22的ECT計數器模塊。通過分析位置檢測裝置的位置信號和安全帶回位裝置的脈衝信號，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊改變直流電機的轉向和轉速，使安全帶4可以自由回位。直流電機18帶動齒輪傳動箱26中的齒輪轉動，齒輪再帶動安全帶捲軸23轉動。
[0008]所述安全帶回位裝置6還包括安全帶鎖死裝置7，由電磁鐵21和鎖死齒輪24組成，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置6的直流電機18和安全帶鎖死裝置7的電磁鐵21，安全帶回位裝置6通過固定板16安裝在座椅頭枕8內部，座椅頭枕8通過螺栓15安裝在座椅上，直流電機18通過直流電機支撐17固定；安全帶回位裝置6還包括用於檢測直流電機轉速的測速箱20。
[0009]所述位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置9和安裝在安全帽I上的頭部位置檢測裝置13，均由加速度計和陀螺儀組成，加速度計的量程是1.5g，靈敏度為800mv/g，工作電壓是3.3V。陀螺儀的量程是±300° /s，工作電壓是5V。將加速度計信號和陀螺儀信號接入微控制器22的AD模數轉換模塊，對信號進行採樣，經過算法的濾波和積分融合處理，得到角度和角速度信號，計算出駕駛員頭部和座椅相對於地面垂直方向的角度。
[0010]所述溫度檢測裝置2為數字溫度計，環形分布在安全帽I的四周。數字溫度計上電後，通過微控制器22的IO輸入輸出模塊串行發送數據到微控制器22中，判斷是否接受到駕駛員頭部傳遞的熱量，實現智能頭部安全防護與預警控制裝置的待機與啟動。
[0011 ] 所述酒精檢測裝置10安裝在安全帽I上並分布在駕駛員的口部周圍，酒精檢測裝置繞安全帽轉動，使駕駛員肺部呼出的氣體可以通過吹嘴，進入到酒精檢測裝置10，經過微控制器22的AD模數轉換模塊採樣，可以計算出駕駛員當前的血液酒精濃度。
[0012]所述聲光預警裝置11由發光二極體和語音模塊組成，安裝在車輛儀錶盤上。在SPI協議下，聲光報警裝置和微控制器22的SPI串行外設接口模塊進行通信，當條件觸發時，在微控制器22的控制下可以實現聲光預警。
[0013]所述智能頭部安全防護與預警控制裝置還包括無線數據收發和顯示裝置，由微控制器22的藍牙和車載電腦液晶顯示器12構成。微控制器22的藍牙主機與車載電腦從機，在串口協議下，建立串口通信關係，通過上位機軟體，在車載電腦液晶顯示器12上實時觀測駕駛員頭部和座椅運動波形以及駕駛員的狀態。
[0014]當駕駛員駕駛汽車時，戴上智能頭部安全防護與預警控制裝置。溫度檢測裝置開始運行，實現整個控制裝置的快速甦醒。酒精檢測裝置根據駕駛員肺部呼出氣體，判斷駕駛員是否處於酒駕狀態，從而決定是否發出聲光預警。在正常行駛過程中，駕駛員頭部可以正常活動。頭部安全帶的平動帶動安全帶回位裝置光電編碼盤的轉動，得到脈衝信號，結合位置檢測裝置駕駛員頭部角度信號，在微控制器的調節下，直流電機改變工作方向，通過傳動齒輪帶動安全帶捲軸轉動，使安全帶能夠回位收縮，令頭部感覺舒適。安全帶回位裝置與安全帶鎖死裝置的固定板通過螺栓與座椅鋼架固定在一起，封裝在座椅頭枕內。微控制器可以將各大檢測裝置的信號，通過藍牙傳輸到車載電腦的液晶顯示器中，監測駕駛員的駕駛狀態。微控制器一旦檢測到駕駛員頭部和座椅的異常狀況，立即啟動安全帶的鎖死裝置，配合座椅安全帶，使駕駛員頭部和身體沒有相對運動，並且發出預警。
[0015]本發明按照保護功能劃分，可以分為主動保護和被動保護兩大功能。主動安全保護功能:王動保護功能包括酒精檢測和疲勞檢測。
[0016](I)酒精檢測:如果駕駛員酒後駕駛，那麼肺部呼出的氣體和正常行駛狀態的氣體酒精濃度存在明顯差異。氣體經過酒精傳感器，送入微控制器。如果酒精濃度大於設定閾值，那麼微控制器啟動聲光預警，提醒駕乘人員不要酒後駕駛。
[0017](2)疲勞檢測:如果駕駛員處於疲勞駕駛狀態，那麼頭部會慢慢下垂，然後又突然驚醒，周而復始。駕駛員的頭部運動規律經過位置檢測裝置檢測，通過微控制器進行比較分析，當發現駕駛員處於疲勞駕駛狀態，微控制器啟動聲光預警。
[0018]被動安全保護功能:當突然發生車禍時，因為慣性的作用，會出現駕駛員身體大幅度向前，座椅也會有明顯的前傾兩大特徵。通過位置檢測裝置的檢測，信號送入微控制器，經過分析，微控制器啟動安全帽的安全帶鎖死裝置。在座椅安全帶和安全帽的安全帶同時作用下，使駕駛員的頭部和身體被同步拉緊，由於駕駛員頭部與身體相對於座椅幾乎無相對運動，這樣就徹底地避免了頸椎發生揮鞭性損傷。
[0019]智能頭部安全防護與預警控制裝置的保護工作過程①酒駕預警。當駕駛員飲酒後，肺部呼吸的氣體經過酒精傳感器，將信號送到微控制器。當駕駛員的實際酒精濃度大於設定的閾值，微控制器開啟聲光預警，警醒駕駛人員；②疲勞預警。當駕駛員進入疲勞狀態，經過位置傳感器檢測，把信號送入微控制器，一旦微控制器檢測到有規律的點頭運動，微控制器開啟聲光預警，警醒駕駛人員；③安全帶鎖死保護。當發生車禍時，微控制器通過位置檢測模塊檢測到駕駛員頭部和座椅會突然大幅度向前傾，微控制器的IO 口模塊改變控制電磁鐵輸出電平。安全帽的安全帶鎖死裝置電磁鐵通電，電磁鐵產生磁力，並且打入安全帶捲軸的鎖死齒輪。同時，微控制器的PWM脈衝寬度調製模塊停止直流電機輸出，安全帽的安全帶處於鎖緊狀態。配合座椅安全帶，使得頭部與身體相對於座椅幾乎無相對運動，起到了雙重保護作用，避免了頸椎發生揮鞭性損傷。
[0020]本發明的有益效果是:智能頭部安全防護與預警控制裝置精度高，響應快，解決了傳統汽車安全裝置存在的缺陷，而且製造成本低，可靠性好。具有以下功能:1.能夠保護駕駛員頭部安全，防止車禍發生時，駕駛員頸椎受到揮鞭性損傷；2.能夠實時主動監測駕駛員的異常駕駛行為，並及時進行預警。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發明整體結構示意圖；
圖2是本發明安全帽與座椅頭枕的結構示意圖；
圖3是本發明安全帶回位與鎖死裝置結構示意圖；
圖4是本發明安全帶回位裝置示意圖；
圖5是本發明安全帶鎖死裝置示意圖；
圖6是本發明系統控制流程示意圖；
圖中:1-安全帽，2-溫度檢測裝置，3-鎖扣，4-安全帶，5-座椅安全帶，6-安全帶回位裝置，7-安全帶鎖死裝置，8-座椅頭枕，9-座椅位置檢測裝置，10-酒精檢測裝置，11-聲光預警裝置，12-液晶顯示器，13-頭部的位置檢測裝置，14-安全帶出口，15-螺栓，16-固定板，17-直流電機支撐，18-直流電機，19-光電編碼盤，20-測速箱，21-電磁鐵，22-微控制器，23-安全帶捲軸24-鎖死齒輪，25-安全帶捲軸套，26-齒輪傳動箱。
【具體實施方式】[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明作進一步說明。
[0023]實施方式一:如圖1至6所示，本發明智能頭部安全防護與預警控制裝置結構為:包括安全帽1、安全帶回位裝置6、位置檢測裝置和聲光預警裝置11，安全帽I通過安全帶回位裝置6控制安全帽I的位置，位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置9和安裝在安全帽I上的頭部位置檢測裝置13 ;安全帽I上還安裝有溫度檢測裝置2和酒精檢測裝置10 ;安全帶回位裝置6包括光電編碼盤19和安全帶鎖死裝置7 ;酒精檢測裝置10和位置檢測裝置通過AD模數轉換模塊與微控制器22連接，溫度檢測裝置2通過IO輸入輸出模塊與微控制器22連接，安全帶回位裝置6的光電編碼盤通過ECT計數器模塊與微處理器22連接，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置6和安全帶鎖死裝置7。安全帶4上有可拆卸的鎖口 3。安全帶回位裝置6包括直流電機18，光電編碼盤19，安全帶捲軸23和安全帶捲軸套25，安全帶捲軸23通過直流電機18帶動轉動，光電編碼盤19與安全帶捲軸23同軸連接，將脈衝信號輸入到微控制器22的ECT計數器模塊。通過分析位置檢測裝置的頭部位置信號和安全帶回位裝置的脈衝信號，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊改變直流電機的轉向和轉速，使安全帶可以自由回位。直流電機18帶動齒輪傳動箱26中的齒輪轉動，齒輪再帶動安全帶捲軸23轉動。安全帶回位裝置6還包括安全帶鎖死裝置7，由電磁鐵21和鎖死齒輪24組成，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置6的直流電機18和安全帶鎖死裝置7的電磁鐵21，安全帶回位裝置6通過固定板16安裝在座椅頭枕8內部，座椅頭枕8通過螺栓15安裝在座椅上，直流電機18通過直流電機支撐17固定；安全帶回位裝置6還包括由於檢測直流電機轉速的測速箱20。位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置9和安裝在安全帽I上的頭部位置檢測裝置13，均由加速度計和陀螺儀組成，加速度計的量程是1.5g，靈敏度為800mv/g，工作電壓是3.3V。陀螺儀的量程是±300° /s,工作電壓是5V。將加速度計信號和陀螺儀信號接入微控制器22的AD模數轉換模塊，對信號進行採樣，經過算法的濾波和積分融合處理，得到角度和角速度信號，計算出駕駛員頭部和座椅相對於地面垂直方向的角度。溫度檢測裝置2為數字溫度計，環形分布在安全帽I的四周。數字溫度計上電後，通過微控制器22的IO輸入輸出模塊串行發送數據到微控制器22中，判斷是否接受到駕駛員頭部傳遞的熱量，實現智能頭部安全防護與預警控制裝置的待機與啟動。酒精檢測裝置10安裝在安全帽I上並分布在駕駛員的口部周圍，酒精檢測裝置10繞安全帽轉動，使駕駛員肺部呼出的氣體可以通過吹嘴，進入到酒精檢測裝置10，經過微控制器22的AD模數轉換模塊採樣，可以計算出駕駛員當前的血液酒精濃度。聲光預警裝置11由發光二極體和語音模塊組成，安裝在車輛儀錶盤上。在SPI協議下,聲光報警裝置和微控制器的SPI串行外設接口模塊進行通信，當條件觸發時，在微控制器的控制下可以實現聲光預警。智能頭部安全防護與預警控制裝置還包括無線數據收發和顯示裝置，由微控制器22的藍牙和車載電腦液晶顯示器12構成。微控制器22的藍牙主機與車載電腦從機，在串口協議下，建立串口通信關係，通過上位機軟體，在車載電腦液晶顯示器12上實時觀測駕駛員頭部和座椅運動波形以及駕駛員的狀態。
[0024]實施方式二:如圖1至6所示，本發明智能頭部安全防護與預警控制裝置結構為:包括安全帽1、安全帶回位裝置6、位置檢測裝置和聲光預警裝置11，安全帽I通過安全帶回位裝置6控制安全帽I的位置，位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置9和安裝在安全帽I上的頭部位置檢測裝置13 ;安全帽I上還安裝有溫度檢測裝置2和酒精檢測裝置10 ;安全帶回位裝置6包括光電編碼盤19和安全帶鎖死裝置7 ;酒精檢測裝置10和位置檢測裝置通過AD模數轉換模塊與微控制器22連接，溫度檢測裝置2通過IO輸入輸出模塊與微控制器22連接，安全帶回位裝置6的光電編碼盤通過ECT計數器模塊與微處理器22連接，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置6和安全帶鎖死裝置7。安全帶4上有可拆卸的鎖口 3。安全帶回位裝置6包括直流電機18，光電編碼盤19，安全帶捲軸23和安全帶捲軸套25，安全帶捲軸23通過直流電機18帶動轉動，光電編碼盤19與安全帶捲軸23同軸連接，將脈衝信號輸入到微控制器22的ECT計數器模塊。通過分析位置檢測裝置的頭部位置信號和安全帶回位裝置的脈衝信號，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊改變直流電機的轉向和轉速，使安全帶可以自由回位。直流電機18帶動齒輪傳動箱26中的齒輪轉動，齒輪再帶動安全帶捲軸23轉動。安全帶回位裝置6還包括安全帶鎖死裝置7，由電磁鐵21和鎖死齒輪24組成，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置6的直流電機18和安全帶鎖死裝置7的電磁鐵21，安全帶回位裝置6通過固定板16安裝在座椅頭枕8內部，座椅頭枕8通過螺栓15安裝在座椅上，直流電機18通過直流電機支撐17固定；安全帶回位裝置6還包括由於檢測直流電機轉速的測速箱20。位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置9和安裝在安全帽I上的頭部位置檢測裝置13，均由加速度計和陀螺儀組成，加速度計的量程是1.5g，靈敏度為800mv/g，工作電壓是3.3V。陀螺儀的量程是±300° /s,工作電壓是5V。將加速度計信號和陀螺儀信號接入微控制器22的AD模數轉換模塊，對信號進行採樣，經過算法的濾波和積分融合處理，得到角度和角速度信號，計算出駕駛員頭部和座椅相對於地面垂直方向的角度。溫度檢測裝置2為數字溫度計，環形分布在安全帽I的四周。數字溫度計上電後，通過微控制器22的IO輸入輸出模塊串行發送數據到微控制器22中，判斷是否接受到駕駛員頭部傳遞的熱量，實現智能頭部安全防護與預警控制裝置的待機與啟動。酒精檢測裝置10安裝在安全帽I上並分布在駕駛員的口部周圍，酒精檢測裝置10繞安全帽轉動，使駕駛員肺部呼出的氣體可以通過吹嘴，進入到酒精檢測裝置10，經過微控制器22的AD模數轉換模塊採樣，可以計算出駕駛員當前的血液酒精濃度。聲光預警裝置11由發光二極體和語音模塊組成，安裝在車輛儀錶盤上。在SPI協議下,聲光報警裝置和微控制器的SPI串行外設接口模塊進行通信，當條件觸發時，在微控制器的控制下可以實現聲光預警。智能頭部安全防護與預警控制裝置還包括無線數據收發和顯示裝置，由微控制器22的藍牙和車載電腦液晶顯示器12構成。微控制器22的藍牙主機與車載電腦從機，在串口協議下，建立串口通信關係，通過上位機軟體，在車載電腦液晶顯示器12上實時觀測駕駛員頭部和座椅運動波形以及駕駛員的狀態。
[0025]實施方式三:如圖1至6所示，本發明智能頭部安全防護與預警控制裝置結構為:包括安全帽1、安全帶回位裝置6、位置檢測裝置和聲光預警裝置11，安全帽I通過安全帶回位裝置6控制安全帽I的位置，位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置9和安裝在安全帽I上的頭部位置檢測裝置13 ;安全帽I上還安裝有溫度檢測裝置2和酒精檢測裝置10 ;安全帶回位裝置6包括光電編碼盤19和安全帶鎖死裝置7 ;酒精檢測裝置10和位置檢測裝置通過AD模數轉換模塊與微控制器22連接，溫度檢測裝置2通過IO輸入輸出模塊與微控制器22連接，安全帶回位裝置6的光電編碼盤通過ECT計數器模塊與微處理器22連接，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置6和安全帶鎖死裝置7。安全帶4上有可拆卸的鎖口 3。安全帶回位裝置6包括直流電機18，光電編碼盤19，安全帶捲軸23和安全帶捲軸套25，安全帶捲軸23通過直流電機18帶動轉動，光電編碼盤19與安全帶捲軸23同軸連接，將脈衝信號輸入到微控制器22的ECT計數器模塊。通過分析位置檢測裝置的頭部位置信號和安全帶回位裝置的脈衝信號，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊改變直流電機的轉向和轉速，使安全帶可以自由回位。直流電機18帶動齒輪傳動箱26中的齒輪轉動，齒輪再帶動安全帶捲軸23轉動。安全帶回位裝置6還包括安全帶鎖死裝置7，由電磁鐵21和鎖死齒輪24組成，微控制器22的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置6的直流電機18和安全帶鎖死裝置7的電磁鐵21，安全帶回位裝置6通過固定板16安裝在座椅頭枕8內部，座椅頭枕8通過螺栓15安裝在座椅上，直流電機18通過直流電機支撐17固定；安全帶回位裝置6還包括由於檢測直流電機轉速的測速箱20。位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置9和安裝在安全帽I上的頭部位置檢測裝置13，均由加速度計和陀螺儀組成，加速度計的量程是1.5g，靈敏度為800mv/g，工作電壓是3.3V。陀螺儀的量程是±300° /s,工作電壓是5V。將加速度計信號和陀螺儀信號接入微控制器22的AD模數轉換模塊，對信號進行採樣，經過算法的濾波和積分融合處理，得到角度和角速度信號，計算出駕駛員頭部和座椅相對於地面垂直方向的角度。溫度檢測裝置2為數字溫度計，環形分布在安全帽I的四周。數字溫度計上電後，通過微控制器22的IO輸入輸出模塊串行發送數據到微控制器22中，判斷是否接受到駕駛員頭部傳遞的熱量，實現智能頭部安全防護與預警控制裝置的待機與啟動。酒精檢測裝置10安裝在安全帽I上並分布在駕駛員的口部周圍，酒精檢測裝置10繞安全帽轉動，使駕駛員肺部呼出的氣體可以通過吹嘴，進入到酒精檢測裝置10，經過微控制器22的AD模數轉換模塊採樣，可以計算出駕駛員當前的血液酒精濃度。聲光預警裝置11由發光二極體和語音模塊組成，安裝在車輛儀錶盤上。在SPI協議下,聲光報警裝置和微控制器的SPI串行外設接口模塊進行通信，當條件觸發時，在微控制器的控制下可以實現聲光預警。智能頭部安全防護與預警控制裝置還包括無線數據收發和顯示裝置，由微控制器22的藍牙和車載電腦液晶顯示器12構成。微控制器22的藍牙主機與車載電腦從機，在串口協議下，建立串口通信關係，通過上位機軟體，在車載電腦液晶顯示器12上實時觀測駕駛員頭部和座椅運動波形以及駕駛員的狀態。
[0026]以上結合附圖對本發明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種智能頭部安全防護與預警控制裝置，其特徵在於:包括安全帽(I)、安全帶回位裝置(6)、位置檢測裝置和聲光預警裝置(11 )，安全帽(I)通過安全帶回位裝置(6)控制安全帽(I)的位置，位置檢測裝置包括座椅位置檢測裝置(9 )和安裝在安全帽(I)上的頭部位置檢測裝置(13);安全帽(I)上還安裝有溫度檢測裝置(2)和酒精檢測裝置(10);安全帶回位裝置(6 )包括光電編碼盤(19 )和安全帶鎖死裝置(7 );酒精檢測裝置(10 )和位置檢測裝置通過AD模數轉換模塊與微控制器(22)連接，溫度檢測裝置(2)通過IO輸入輸出模塊與微控制器(22 )連接，安全帶回位裝置(6 )的光電編碼盤通過ECT計數器模塊與微處理器(22)連接，微控制器(22)的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置(6)和安全帶鎖死裝置(7)。
2.根據權利要求1所述的智能頭部安全防護與預警控制裝置，其特徵在於:所述安全帶(4)上有可拆卸的鎖口(3)。
3.根據權利要求1所述的智能頭部安全防護與預警控制裝置，其特徵在於:所述安全帶回位裝置(6)包括直流電機(18)，光電編碼盤(19)，安全帶捲軸(23)和安全帶捲軸套(25)，安全帶捲軸(23)通過直流電機(18)帶動轉動，光電編碼盤(19)與安全帶捲軸(23)同軸連接，將脈衝信號輸入到微控制器(22)的ECT計數器模塊。
4.根據權利要求3所述的智能頭部安全防護與預警控制裝置，其特徵在於:所述安全帶回位裝置(6)還包括安全帶鎖死裝置(7)，由電磁鐵(21)和鎖死齒輪(24)組成，微控制器(22)的PWM脈衝寬度調製模塊和IO輸入輸出模塊分別控制安全帶回位裝置(6)的直流電機(18 )和安全帶鎖死裝置(7 )的電磁鐵(21)。
5.根據權利要求1所述的智能頭部安全防護與預警控制裝置，其特徵在於:所述位置監測裝置包括座椅位置檢測裝置(9)和安裝在安全帽(I)上的頭部位置檢測裝置(13)，均由加速度計和陀螺儀組成。
6.根據權利要求1所述的智能頭部安全防護與預警控制裝置，其特徵在於:所述溫度檢測裝置(2)為數字溫度計，環形分布在安全帽(I)的四周。
7.根據權利要求1所述的智能頭部安全防護與預警控制裝置，其特徵在於:所述酒精檢測裝置(10)安裝在安全帽(I)上並分布在駕駛員的口部周圍，酒精檢測裝置(10 )繞安全帽(I)轉動。
8.根據權利要求1所述的智能頭部安全防護與預警控制裝置，其特徵在於:所述聲光預警裝置(11)由發光二極體和語音模塊組成，安裝在車輛儀錶盤上。
9.根據權利要求1所述的智能頭部安全防護與預警控制裝置，其特徵在於:所述智能頭部安全防護與預警控制裝置還包括無線數據收發和顯示裝置，由微控制器(22)的藍牙和車載電腦液晶顯示器(12)構成。
【文檔編號】B60R22/48GK104002760SQ201410181539
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】朱九燃, 左進鵬, 陳昳臨, 康瑞, 董學華, 趙成俊, 陳蜀喬, 楊秀建, 高晉, 李耀平 申請人:昆明理工大學