头盔检测方法及设备

技术领域

本发明涉及头盔检测方案，更具体地，涉及一种头盔检测方法和设备、头盔以及车辆。

背景技术

电动自行车/摩托车等车辆的车体体积小，机动灵活，已经成为人们日常生活中普遍使用的交通工具。然而，由于电动自行车/摩托车安全装置的缺失，常出现驾驶员没有佩戴头盔或者不规范佩戴头盔的情况，严重危害交通安全和人民生命财产的安全。当前，政府法规已要求电动自行车/摩托车驾驶员在驾驶时佩戴头盔。

然而，现有技术一般是使用安装在头盔上的多轴惯性传感器来检测佩戴情况，但这些方案很容易被特定的方法欺骗，无法准确检测驾驶员是否真正佩戴头盔。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种头盔检测方法，所述方法包括：从安装在所述头盔上的气压计传感器接收头盔气压信号，所述头盔气压信号指示所述头盔当前所处位置的气压；以及发送所述头盔气压信号以便于检测所述头盔的高度变化。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，从安装在所述头盔上的气压计传感器接收头盔气压信号包括：在第一时间从所述气压传感器接收第一气压信号P1；以及在第二时间从所述气压传感器接收第二气压信号P2。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，所述第一时间对应于所述头盔的初始静止状态且所述第二时间对应于所述头盔的佩戴状态。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，发送所述头盔气压信号以便于检测所述头盔的高度变化包括：将所述头盔气压信号发送至车体，使得所述车体能够根据所述第二气压信号P2与所述第一气压信号P1之间的差值确定所述头盔的高度变化H，例如在海拔2000米以下时，H=10*|P2-P1|/111。

作为上述方案的补充或替换，上述方法还可包括：从安装在（例如电动自行车/摩托车的）车体上的气压计传感器接收车体气压信号，所述车体气压信号指示车体当前所处位置的气压。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，发送所述头盔气压信号以便于检测所述头盔的高度变化包括：将所述头盔气压信号发送至车体，使得所述车体能够基于所述车体气压信号Ps与所述头盔气压信号Ph之间的差值来确定所述头盔的高度变化H，例如在海拔2000米以下时，H=10*(Ps-Ph)/111。

作为上述方案的补充或替换，上述方法还可包括：从安装在所述头盔上的加速度传感器接收加速度信号；以及基于所述加速度信号确定所述头盔的佩戴姿势。

作为上述方案的补充或替换，上述方法还可包括：根据所述高度变化和所述佩戴姿势来确定所述头盔是否被成功佩戴；以及在所述头盔未成功佩戴时，发出警报（包括但不限于声音、灯光、图像等形式）或限制车辆行驶。

根据本发明的另一个方面，提供了一种头盔检测设备，所述设备包括：第一接收装置，用于从安装在所述头盔上的气压计传感器接收头盔气压信号，所述头盔气压信号指示所述头盔当前所处位置的气压；以及发送装置，用于发送所述头盔气压信号以便于检测所述头盔的高度变化。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述第一接收装置包括：第一接收单元，用于在第一时间从所述气压传感器接收第一气压信号P1；以及第二接收单元，用于在第二时间从所述气压传感器接收第二气压信号P2。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述第一时间对应于所述头盔的初始静止状态且所述第二时间对应于所述头盔的佩戴状态。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述发送装置配置成将所述头盔气压信号（包括所述第一气压信号P1和所述第二气压信号P2）发送至车体，使得所述车体能够根据所述第二气压信号P2与所述第一气压信号P1之间的差值确定所述头盔的高度变化H，例如在海拔2000米以下时，H=10*|P2-P1|/111。

作为上述方案的补充或替换，上述设备还可包括：第二接收装置，用于从安装在（例如电动自行车/摩托车的）车体上的气压计传感器接收车体气压信号，所述车体气压信号指示车体当前所处位置的气压。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述发送装置配置成将所述头盔气压信号发送至车体，使得所述车体能够基于所述车体气压信号Ps与所述头盔气压信号Ph之间的差值来确定所述头盔的高度变化H，例如在海拔2000米以下时，H=10*(Ps-Ph)/111。

作为上述方案的补充或替换，上述设备还可包括：第三接收装置，用于从安装在所述头盔上的加速度传感器接收加速度信号；以及第一确定装置，用于基于所述加速度信号确定所述头盔的佩戴姿势。

作为上述方案的补充或替换，上述设备还可包括：第二确定装置，用于根据所述高度变化和所述佩戴姿势来确定所述头盔是否被成功佩戴；以及告警装置，用于在所述头盔未成功佩戴时，发出警报或限制车辆行驶。

根据本发明的又一方面，提供了一种计算机存储介质，所述介质包括指令，所述指令在运行时执行如前所述的方法。

根据本发明的又一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法。

根据本发明的又一方面，提供了一种头盔，所述头盔包括如前所述的头盔检测设备。

根据本发明的又一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括如前所述的头盔检测设备。

本发明的实施例的头盔检测方案根据从安装在头盔上的气压计传感器接收头盔气压信号，并发送该头盔气压信号以便于检测头盔的高度变化，从而可准确检测头盔是否真正被佩戴，避免某些作弊或欺骗动作。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1示出了根据本发明的一个实施例的头盔检测方法的流程示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的头盔检测设备的结构示意图；以及

图3示出了根据本发明的一个实施例的检测头盔高度变化的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的各示例性实施例的头盔检测方案。

图1示出了根据本发明的一个实施例的头盔检测方法1000的示意图。如图1所示，头盔检测方法1000包括：

在步骤S110中，从安装在所述头盔上的气压计传感器接收头盔气压信号，所述头盔气压信号指示所述头盔当前所处位置的气压；以及

在步骤S120中，发送所述头盔气压信号以便于检测所述头盔的高度变化。

在本发明的上下文中，术语“头盔气压信号”用于指示头盔（更具体来说是安装在头盔上的气压传感器）当前所处位置的气压。在一个或多个实施例中，该气压信号的单位为Pa。

对于不同的高度位置，其对应的气压值不同。例如，在摩托车的车座位置所对应的高度或自行车车筐位置所对应的高度一般低于驾驶员佩戴的头盔高度，因此基于在不同位置处测量出的气压值之差可推导出高度差。在一个或多个实施例中，在海拔2000米以下时，H=10*(P1-P0)/111，其中H代表高度差，其单位为米，P1和P0分别代表在不同位置处的气压值，它们的单位为Pa。本领域技术人员可以理解，H与气压值P1、P0的关系式可随海拔高度的变化而适应性的改变。基于该高度差，可进一步判断头盔是否被佩戴。

在一个实施例中，步骤S110包括：在第一时间从所述气压传感器接收第一气压信号P1；以及在第二时间从所述气压传感器接收第二气压信号P2。例如，所述第一时间对应于所述头盔的初始静止状态且所述第二时间对应于所述头盔的佩戴状态。

通过测量处于不同状态时头盔气压信号可检测该头盔的高度变化，并进而确定头盔是否被佩戴。在一个实施例中，根据所述第二气压信号P2与所述第一气压信号P1之间的差值确定所述头盔的高度变化H，其中在海拔2000米以下时，H=10*|P2-P1|/111。由于P1的值一般大于P2，所以该式也可改写为H=10*(P1-P2)/111。本领域技术人员可以理解，H与气压值P1、P2的关系式可随海拔高度的变化而适应性的改变。

在另一个实施例中，除了从头盔上的气压传感器获得头盔气压信号之外，头盔检测方法1000还包括：从安装在（例如电动自行车/摩托车的）车体上的气压计传感器接收车体气压信号，所述车体气压信号指示车体当前所处位置的气压。

这样，可通过测量头盔气压信号与车体气压信号之间的差值可检测该头盔的高度变化，并进而确定头盔是否被佩戴（这可避免绝大多数的作假行为，例如假装举起头盔并随后把头盔放置于车体某处）。

在该实施例中，步骤S120可包括：将所述头盔气压信号发送至车体，使得所述车体能够基于所述车体气压信号Ps与所述头盔气压信号Ph之间的差值来确定所述头盔的高度变化H，其中在海拔2000米以下时，H=10*(Ps-Ph)/111。本领域技术人员可以理解，H与气压值Ps、Ph的关系式可随海拔高度的变化而适应性的改变。

尽管图1中未示出，在一个实施例中，头盔检测方法1000还可包括：从安装在所述头盔上的加速度传感器接收加速度信号；以及基于所述加速度信号确定所述头盔的佩戴姿势。也就是说，除了获得与高度相关的气压信号之外，还通过安装在头盔上的加速度传感器来获得加速度信号，并基于该加速度信号来确定佩戴姿势。该方案有助于更精准地确定头盔已被正确佩戴。

在一个实施例中，根据高度变化和佩戴姿势两者来确定所述头盔是否被成功佩戴。例如，可判断高度变化是否大于某个预设值（例如25cm）并且头盔的佩戴姿势是否向上。若上述两个条件同时满足，则确定头盔已被成功佩戴。在一个实施例中，在骑乘人员未成功佩戴所述头盔时，发出警报（包括但不限于声音、灯光、图像等形式）或限制车辆行驶。

另外，本领域技术人员容易理解，本发明的上述一个或多个实施例提供的头盔检测方法可通过计算机程序来实现。例如，该计算机程序包含在一种计算机程序产品中，该计算机程序被处理器执行时实现本发明的一个或多个实施例的头盔检测方法。又例如，当存有该计算机程序的计算机存储介质（例如U盘）与计算机相连时，运行该计算机程序即可执行本发明的一个或多个实施例的头盔检测方法。

参考图2，图2示出了根据本发明的一个实施例的头盔检测设备2000的结构示意图。如图2所示，头盔检测设备2000包括第一接收装置210以及发送装置220，其中第一接收装置210用于从安装在所述头盔上的气压计传感器接收头盔气压信号，所述头盔气压信号指示所述头盔当前所处位置的气压，并且发送装置220用于发送所述头盔气压信号以便于检测所述头盔的高度变化。

在本发明的上下文中，术语“头盔气压信号”用于指示头盔（更具体来说是安装在头盔上的气压传感器）当前所处位置的气压。在一个或多个实施例中，该气压信号的单位为Pa。

对于不同的高度位置，其对应的气压值不同。例如，在摩托车的车座位置所对应的高度或自行车车筐位置所对应的高度一般低于驾驶员佩戴的头盔高度，因此基于在不同位置处测量出的气压值之差可推导出该不同位置的高度差。在一个或多个实施例中，H=10*(P1-P0)/111，其中H代表高度差，其单位为米，P1和P0分别代表在不同位置处的气压值，它们的单位为Pa。基于该高度差，可进一步判断头盔是否被佩戴。

在一个实施例中，所述第一接收装置210包括：第一接收单元，用于在第一时间从所述气压传感器接收第一气压信号P1；以及第二接收单元，用于在第二时间从所述气压传感器接收第二气压信号P2。例如，所述第一时间对应于所述头盔的初始静止状态且所述第二时间对应于所述头盔的佩戴状态。也就是说，第一接收单元用于接收头盔处于初始静止状态（例如位于车筐内）时的第一气压信号P1，第二接收单元用于接收头盔处于佩戴状态（例如，驾驶员成功佩戴头盔）时的第二气压信号P2。

通过测量处于不同状态时头盔气压信号可检测该头盔的高度变化，并进而确定头盔是否被佩戴。在一个实施例中，发送装置220配置成将所述头盔气压信号（包括第一气压信号P1和第二气压信号P2）发送至车体，使得所述车体能够根据所述第二气压信号P2与所述第一气压信号P1之间的差值确定所述头盔的高度变化H，其中H=10*|P2-P1|/111。由于P1的值一般大于P2，所以该式也可改写为H=10*(P1-P2)/111。当然，本领域技术人员也可以理解，发送装置220也可配置成将所述头盔气压信号发送至除车体之外的其他部件，包括但不限于头盔上的计算装置。

在另一个实施例中，除了从头盔上的气压传感器获得头盔气压信号之外，头盔检测设备2000还包括：第二接收装置，用于从安装在（例如电动自行车/摩托车的）车体上的气压计传感器接收车体气压信号，所述车体气压信号指示车体当前所处位置的气压。

这样，可通过测量头盔气压信号与车体气压信号之间的差值可检测该头盔的高度变化，并进而确定头盔是否被佩戴（这可避免绝大多数的作假行为，例如假装举起头盔并随后把头盔放置于车体某处）。

在该实施例中，发送装置220可配置成将所述头盔气压信号发送至车体，使得所述车体能够基于所述车体气压信号Ps与所述头盔气压信号Ph之间的差值来确定所述头盔的高度变化H，其中H=10*(Ps-Ph)/111。

尽管图2中未示出，在一个实施例中，上述设备2000还可包括：第三接收装置，用于从安装在所述头盔上的加速度传感器接收加速度信号；以及第一确定装置，用于基于所述加速度信号确定所述头盔的佩戴姿势。也就是说，除了获得与高度相关的气压信号之外，还通过安装在头盔上的加速度传感器来获得加速度信号，并基于该加速度信号来确定佩戴姿势。该方案有助于更精准地确定头盔已被正确佩戴。

在一个实施例中，上述设备2000还可包括：第二确定装置，用于根据所述高度变化和所述佩戴姿势来确定所述头盔是否被成功佩戴。例如，第二确定装置可判断高度变化是否大于某个预设值（例如25cm）并且头盔的佩戴姿势是否向上。若上述两个条件同时满足，则第二确定装置确定头盔已被成功佩戴。在一个实施例中，在骑乘人员未成功佩戴所述头盔时，发出警报（包括但不限于声音、灯光、图像等形式）或限制车辆行驶。

上述头盔检测设备2000可在头盔或者车辆内实现。应理解，这里所使用的术语“车辆”或者其他类似的术语包括各种机动车辆和非机动车辆，例如摩托车、电动自行车、共享单车等。

在共享单车的使用场景下，头盔一般初始被放置在车筐内或车座上，因此可将车筐的高度或车座的高度作为头盔的初始静止高度，例如如图3中的312所示。而当用户取出该头盔并佩戴在头上（位置如图3中的314所示）时，高度312与314之间必然存在一个高度差310。而且，压力数据和高度之间的关系也可以通过线性回归找到。借助于两个位置之间的高度差，可以防止作弊动作，因为如果试图将头盔放在单车的任何位置时，它都无法达到满足预设值的高度差310。

同时，还可使用加速度数据来检测手势，例如通过计算低通滤波的加速度幅值。还可通过寻峰以及设置阈值（例如正负15度）来估计佩戴时头盔位置是否朝上。

当头盔高度以及佩戴姿势均考虑在内时，可以进一步保证检测的准确性并避免绝大多数的作弊或欺骗行为。

综上，本发明的实施例的头盔检测方案根据从安装在头盔上的气压计传感器接收头盔气压信号，并发送该头盔气压信号以便于检测头盔的高度变化，从而可准确检测头盔是否真正被佩戴，避免某些作弊或欺骗动作。

以上例子主要说明了本发明的实施例的头盔检测方案。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。