一种多功能骑行安全防护装置及其使用方法

摘要

本发明公开了一种多功能骑行安全防护装置及其使用方法，包括主控编码模块、GPS呼救模块、速度感应模块、电源模块、解码接收器、单片机模块、语音模块、电压比较器和调速模块及其使用方法。本申请通过安装在头盔下巴护垫处的微型遥控发射器，通过无线编码发射信号控制摩托车，电动车的启动，以检测摩托车驾驶人在行驶过程中是否正确佩戴安全头盔；同时利用GSP定位系统与求救系统相结合，当车祸发生时，第一时间给预先设定的紧急联系人拨打求救电话，同时紧急联系人可以通过GSP定位系统获得车祸的详细地点，以便第一时间实施救助，巧妙的解决了未正确佩戴头盔所带来的严重事故的发生及电动车驾驶人员突发车祸时无人救助的难题。

说明书

技术领域

本发明涉及安全出行设备领域，具体涉及一种多功能骑行安全装置及其使用方法。

背景技术

在我国每年由于驾驶电动车引发的交通事故达数万起；而造成死亡的事故中80％％以上都与未佩戴安全头盔或虽佩戴安全头盔但没有将安全扣扣紧有关，其危害程度触目惊心，已经成为交通事故的第一大“杀手”。摩托车及电动车(或三轮电动车)已经作为许多人出行必备的交通工具，每年发生道路交通事故死亡的有数十万多人，其中驶摩托车及电动车行驶过程中驾乘人员未按规定正确佩戴安全头盔成为普遍存在的严重安全隐患；另一方面当摩托车突发状况，意外摔倒，人们由于担心连累自己，不敢在第一时间施予援手，从而失去宝贵的黄金营救时间。

发明内容

本发明的目的提供一种多功能骑行安全装置及其使用方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本发明的一个方面，一种多功能骑行安全防护装置，包括主控编码模块、GPS呼救模块、速度感应模块、电源模块、解码接收器、单片机模块、语音模块、电压比较器和调速模块；

主控编码模块，用于检测骑行人员是否正确佩戴头盔并发射无线编码信号；

GPS呼救模块，用于定位所述头盔的位置和进行呼救程序；

速度感应模块，设置于所述头盔的表面，用于检测骑行人员是否遭遇车祸并发出呼救指令；

电源模块，设置于所述头盔的表面，并为所述主控编码模块、所述GPS 呼救模块和所述速度感应模块提供电源；

解码接收器，用于接收所述无线编码信号并进行解码得到控制指令；

单片机模块，用于接收所述控制指令从而控制电动机的启停和发送对应语音指令；

语音模块，用于接收所述对应语音指令并播放对应语音信息；

电压比较器，用于接收比较所述调速模块的电压信号并触发所述对应语音指令；

调速模块，用于调节所述电动机的转速并提供比较电压；

所述主控编码模块分别与所述GPS呼救模块和电源模块电性连接，所述速度感应模块与所述GPS呼救模块电性连接，所述主控编码模块与所述解码接收器无线通讯连接，所述单片机模块分别与所述语音模块和所述电压比较器连接，所述电压比较器与所述调速模块连接。

在某些实施方式中，所述GPS呼救模块设置于所述头盔表面，内设SIM 卡可用于拨打求助电话

在某些实施方式中，当所述GPS呼救模块接收到所述速度感应模块发出的异常信号时，可自行启动呼救程序拨打预存的紧急联系人电话号码并发送语音求助信息

在某些实施方式中，当单片机模块接收到所述控制指令时，所述调速模块可启动所述电动机并调节所述电动机转速

在某些实施方式中，当单片机模块没有接收到所述控制指令时，所述调速模块无法启动所述电动机并且所述调速模块输出电压大于所述电压比较器预设阀值时，所述电压比较器会向所述单片机模块输入高电平信号，所述单片机模块根据所述高电平信号会向所述语音模块发送语音指令。

根据本发明的另一个方面，一种多功能骑行安全防护装置的使用方法，包括以下步骤：

S11.行驶人员未正确佩戴所述头盔时，执行步骤S12；行驶人员正确佩戴所述头盔时，执行步骤S13；

S12.所述压敏开关未被触发，所述主控编码模块无法发送无线编码信号，所述调速模块无法启动所述电动机，并且所述语音模块播放对应语音信息；

S13.所述压敏开关被触发，所述主控编码模块发送无线编码信号，所述调速模块可启动所述电动机并控制所述电动机转速。

在某些实施方式中，当发生车祸时，其特征在于，包括以下步骤：

S21.所述速度感应模块检测到速度异常变化，向所述GPS呼救模块发送异常信号；

S22.所述GPS呼救模块接收所述异常信号时，启动呼救程序拨打预存的紧急联系人电话号码并发送语音求助信息，同时所述GPS呼救模块开始进行精准定位。

本发明提供的一种多功能骑行安全装置及其使用方法，其有益效果在于通过安装在头盔下巴护垫处的微型遥控发射器，通过无线编码发射信号控制摩托车，电动车的启动，以检测摩托车驾驶人在行驶过程中是否正确佩戴安全头盔；同时利用GSP定位系统与求救系统相结合，当车祸发生时，第一时间给预先设定的紧急联系人拨打求救电话，同时紧急联系人可以通过GSP定位系统获得车祸的详细地点，以便第一时间实施救助，巧妙的解决了未正确佩戴头盔所带来的严重事故的发生及电动车驾驶人员突发车祸时无人救助的难题。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的一种多功能骑行安全装置的结构框图；

图2为本发明的一种实施方式的一种多功能骑行安全装置的头盔的结构示意图；

图3为本发明的一种实施方式的一种多功能骑行安全装置的主控编码模块的编码发射电路；

图4为本发明的一种实施方式的一种多功能骑行安全装置的解码接收器的电路图；

图5为本发明的一种实施方式的一种多功能骑行安全装置的电压比较器的电路图；

图6为本发明的一种实施方式的一种多功能骑行安全装置的骑行流程图；

图7为本发明的一种实施方式的一种多功能骑行安全装置的呼救流程图图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。

如图1所示，一种多功能骑行安全防护装置，其特征在于，包括：主控编码模块1、GPS呼救模块2、速度感应模块3、电源模块4、解码接收器5、单片机模块6、语音模块7、电压比较器8和调速模块9；

主控编码模块1，用于检测骑行人员是否正确佩戴头盔10并发射无线编码信号；

GPS呼救模块2，用于定位头盔10的位置和进行呼救程序；

速度感应模块3，设置于头盔10的表面，用于检测骑行人员是否遭遇车祸并发出呼救指令；

电源模块4，设置于头盔10的表面，并为主控编码模块1、GPS呼救模块2和速度感应模块3提供电源；

解码接收器5，用于接收无线编码信号并进行解码得到控制指令；

单片机模块6，用于接收控制指令从而控制电动机的启停和发送对应语音指令；

语音模块7，用于接收对应语音指令并播放对应语音信息；

电压比较器8，用于接收比较调速模块9的电压信号并触发对应语音指令；

调速模块9，用于调节电动机的转速并提供比较电压；

主控编码模块1分别与GPS呼救模块2和电源模块4电性连接，速度感应模块3与GPS呼救模块2电性连接，主控编码模块1与解码接收器5无线通讯连接，单片机模块6分别与语音模块7和电压比较器8连接，电压比较器8与调速模块9连接。

如图2所示，主控编码模块1设置于头盔10的下巴护垫处，主控编码模块1设有压敏开关用于启动编码发射器并发送无线编码信号，GPS呼救模块2 设置于头盔10表面，内设SIM卡可用于拨打求助电话。

如图3所示，主控编码模块1主要采用美国EV公司的EV1527加上简单的外围电路构成。主控编码模块1采用的是EV1527是一片由CMOS设计制造的可预烧内码的学习码编码IC，由软件解码:内码共有20个位元可预烧 1048576组(20)内码组合，降低使用上编码重复的机率。

根据电压和振荡电阻的匹配情况来确定其振藹频率,电压越高,频率越大, 电阻越大频率越小。如图3所示,5V电压和300kΩ电阻就可构成振荡周期 T＝1.43ms的电路。电源电压的范围为3～13V,电阻的范围为47～910kΩ。从组合来看,可以构成无数种振荡频率,通常用的有11X29＝319种振荡频率,大大降低了重复的机率。其电路构成也很简单,直接从EV1527的第1管脚接电阻到第2管脚电源端即可。

如图4所示，解码接收器5采用TDH6300芯片，第8管脚到第12管脚是连接到相应的单片机管脚上,这里作为实验用可以通过二极管接地。因为第8 管脚到第12管脚平常为低电平,有高电平信号时发光二级管就会亮。当高频接收器接收到信号时,触发TDH6300芯片,在第12脚,即VT脚会输出一个高电平,L1发光二极管亮,同时DO，DI，D2，D3输出相应的信号给单片机。而TDH6300 的优良特性主要表现在其自学习性和安全性。它是针对固定编码芯片编码量少的缺点和数据极易被扫描和破译的劣势而开发的无线遥控安全系统的芯片,其安全而又简单的特性使其成为PT2272、AX5327等系列产品最理想的升级换代的芯片。

如图5所示，电压比较器8是对输入信号进行鉴别与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路。电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系):当”+”输入端电压高于”-”输入端时，电压比较器输出为高电平；当”+”输入端电压低于”-”输入端时，电压比较器输出为低电平。

在本实施例中，调速模块9为旋转摩托车或电动车的把手，把手所输出的霍尔电压经过比较器的同相电压输入端，当该输入电压大于电压比较器阈值电压时，电压比较器8会向单片机模块6输入高电平信号，单片机模块(6) 根据高电平信号会向语音模块7发送语音指令，从而实现语音提示电路工作。

如图6所示，准备骑行前，包括以下步骤：

S11.行驶人员未正确佩戴头盔时，执行步骤S12；行驶人员正确佩戴头盔时，执行步骤S13；

S12.压敏开关未被触发，主控编码模块1无法发送无线编码信号，单片机模块6无法打开电动机驱动继电器，调速模块9无法启动电动机，并且在调速模块9进行调速时，语音模块7播放对应语音信息；

S13.压敏开关被触发，主控编码模块1发送无线编码信号，单片机模块 6打开电动机驱动继电器，调速模块9可启动电动机并控制电动机转速。

如图7所示，当发生车祸时，其特征在于，包括以下步骤：

S21.速度感应模块3检测到速度异常变化，向GPS呼救模块2发送异常信号；

S22.GPS呼救模块2接收异常信号时，启动呼救程序拨打预存的紧急联系人电话号码并发送语音求助信息，同时GPS呼救模块2开始进行精准定位。

具体过程中，在头盔10的下巴护垫处的安装主控编码模块1(EV1527 芯片微型遥控发射器)，在头盔10侧边装一个带有SOS求救系统的GPS呼救模块2，GPS呼救模块2上引出两条线路与安装在头盔10顶部的速度感应模块3相连接，电动车驾驶人突发车祸后，安装在安全头盔内部的速度感应模块3触发带有GPS呼救模块2的呼救程序，在装置内的手机卡上绑定紧急联系人的手机号码，能在第一时间自动向紧急联系人拨打求救电话并且紧急联系人能利用GPS系统精准定位车祸地点，以便紧急联系人及时对驾驶员实施及时有效救助，包括第一时间拨打120。

解码接收器5，电压比较器8，语音模块7与单片机模块6一起安装在电动车座垫下方长方体盒体内，当检测到摩托车或电动车驾驶员未佩戴头盔时，这时主控编码模块1的压敏开关未被触发，当摩托车或电动车驾驶人员旋转电动把手时，摩托车或电动车无法启动并且发出语音提醒“请佩戴好安全头盔”；当摩托车或电动车驾驶员正确佩戴安全头盔时，主控编码模块1的压敏开关未被触发，此时编码发射信号被无线编码接收器接收，此时摩托车，电动车可以正常启动，从而实现了驾乘摩托车，电动车出行时必须正确佩戴安全头盔的目的。

以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。