阅读说明：本技术 一种共享电动车头盔箱及其控制系统 (Shared electric vehicle helmet box and control system thereof ) 是由 孙春香 王淑晶 于 2020-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种共享电动车头盔箱控制系统,属于控制系统技术领域,包括扫码模块、报警模块、救助模块、归还模块和手机终端,扫码模块用于控制头盔箱箱锁打开并拿出头盔,还用于拿出头盔之后控制共享电动车车锁打开,报警模块用于定位头盔和共享电动车的位置并在头盔被盗之后与共享电动车超过一定的距离就语音警告偷盗者,本发明科学合理,使用安全方便,救助模块用于确认骑行者是否意识清醒并帮助发生车祸的骑行者向周围正在使用共享电动车的人进行求助,归还模块用于感应到头盔已经放回头盔箱之后控制头盔箱箱锁锁定,并且在头盔箱箱锁定之后归还共享电动车时控制共享电动车锁锁定并结束行程。(The invention discloses a shared electric vehicle helmet box control system, which belongs to the technical field of control systems and comprises a code scanning module, an alarm module, a rescue module, a return module and a mobile phone terminal, wherein the code scanning module is used for controlling the helmet box lock to be opened and taking out a helmet and controlling the shared electric vehicle lock to be opened after taking out the helmet, the alarm module is used for positioning the helmet and the shared electric vehicle and warning a thief by voice when the helmet is stolen and exceeds a certain distance with the shared electric vehicle, the invention is scientific and reasonable, the use is safe and convenient, the rescue module is used for confirming whether a rider is conscious and helping the conscious rider who has a traffic accident to seek help to the surrounding rider who is using the shared electric vehicle, and the return module is used for sensing that the helmet is put back to the helmet box and then controlling the helmet box lock to be locked, and controlling the shared electric vehicle lock to lock and finish the stroke when returning the shared electric vehicle after the helmet box is locked.)

一种共享电动车头盔箱及其控制系统

技术领域

本发明涉及控制系统技术领域，具体是一种共享电动车头盔箱及其控制系统。

背景技术

现在的电动车戴头盔政策，需要行人骑电动车的时候戴上头盔，但是对于一些行人来说觉得带着头盔并不是很方便，尤其是对骑共享电动车的行人，在结束行程之后，头盔常常没有地方放置，也有不少行人在出门的时候为了方便没有带着头盔出门，所以导致很多电动车的车主或者共享电动车的骑行者在发生车祸时头部没有头盔的保护，从而头部遭受重创。

所以对于共享电动车来说需要一个能够放置头盔的头盔箱，方便骑行者能够在骑行的时候有头盔能带，在结束骑行之后也能够将头盔放回头盔箱中。

除此之外对于一些共享电动车或是共享单车，常常有人把共享电动车或是共享单车带回去当作自己的财产，所以也可能有人会将头盔箱从共享电动车上卸下来，带回去自己使用。

在发生车祸或者碰撞时，如果没有人来救助，那么对于受伤的骑行者无人救助的话，可能让受伤的骑行者有生命危险。

为了解决以上问题，对于共享电动车来说需要一种共享电动车头盔箱及其控制系统能够解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共享电动车头盔箱及其控制系统，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种共享电动车头盔箱控制系统，包括扫码模块、报警模块、救助模块、归还模块和手机终端；

扫码模块用于控制头盔箱箱锁打开并拿出头盔，还用于拿出头盔之后控制共享电动车车锁打开；

报警模块用于定位头盔和共享电动车的位置并在头盔被盗之后与共享电动车超过一定的距离就语音警告偷盗者；

救助模块用于确认骑行者是否意识清醒并帮助发生车祸的骑行者向周围正在使用共享电动车的人进行求助；

归还模块用于感应到头盔已经放回头盔箱之后控制头盔箱箱锁锁定，并且在头盔箱箱锁定之后归还共享电动车时控制共享电动车锁锁定并结束行程；

手机终端包括摄像头和显示屏，摄像头用于采集需要扫描的二维码，显示屏用于显示扫描开锁之后的共享电动车以及头盔的信息，显示屏还用于显示手机终端接收的信息。

扫码模块的输出端与归还模块的输入端进行无线通信连接，报警模块与救助模块的输入端进行无线通信连接，救助模块的输出端与手机终端的输入端进行无线通信连接，手机终端的输出端与扫码模块和归还模块的输入端进行无线通信连接。

扫码模块包括电路感应单元、头盔箱开锁单元、共享电动车开锁单元、头盔箱箱锁和共享电动车车锁；

头盔箱开锁单元用于在扫码完成之后控制头盔箱箱锁的打开，在头盔箱箱锁打开并拿出头盔之后，共享电动车开锁单元用于控制共享电动车车锁的打开；

头盔的顶端安装有干簧管磁控感应开关，头盔箱的底部安装有磁控开关；

电路感应单元用于感应头盔是否从头盔箱中取出，头盔取出的同时，头盔上的干簧管磁控感应开关会与头盔箱的磁控开关分离导致提示灯的电路中断，电路感应单元感应到电路中断即表示头盔从头盔箱中取出；

头盔箱开锁单元的输出端与头盔箱箱锁的输入端进行无线通信连接，电路感应单元的输出端与共享电动车开锁单元的输入端进行无线通信连接，共享电动车开锁单元的输出端与共享电动车车锁的输入端进行无线通信连接。

报警模块包括定位单元、测距单元、小型喇叭；

定位单元用于分别定位头盔和共享电动车的位置；

测距单元根据定位单元提供的头盔和共享电动车的位置测量共享电动车和头盔之间的距离；

小型喇叭用于测距单元检测到共享电动车和头盔箱之间的距离超过d米就会进行语音警告，小型喇叭安装在头盔上；

定位单元包括第一定位标签和第二定位标签，第一定位标签安装于头盔上，第二定位标签安装于共享电动车上；

定位单元的输出端与测距单元的输入端进行无线通信连接，测距单元的输出端与小型喇叭的输入端进行无线通信连接。

救助模块包括速度检测单元、计时单元、确认单元、求助单元、自动拨号单元；

速度检测单元用于检测共享电动车速度的变化情况，并以此来判断骑行者是否发生车祸；

确认单元用于在共享电动车骤然停下时，向骑行者的手机终端发送弹框确认骑行者的意识是否清醒，手机终端在接受到弹框时震动并响起***；

计时单元用于计算从向骑行者的手机终端发送弹框之后到骑行者进行确认之间的时间；

自动拨号单元用于在计时单元达到一定时间阈值时自动拨打120进行求助；

速度检测单元的输出端与确认单元的输入端进行无线通信连接，确认单元的输出端与手机终端、计时单元以及求助单元的输入端进行无线通信连接，计时单元的输出端与自动拨号单元的输入端进行无线通信连接。

归还模块包括头盔箱箱锁定单元、共享电动车车锁锁定单元；

头盔箱箱锁定单元用于在利用电路感应单元感应到头盔放回头盔箱之后控制头盔箱的扫码锁锁定；

共享电动车车锁锁定单元用于在头盔箱的扫码锁锁定之后控制共享电动车的车锁锁定并结束行程；

头盔箱箱锁定单元的输出端与共享电动车车锁锁定单元的输入端进行无线通信连接。

测距单元以第一定位标签的位置为坐标系的圆心O，以第二定位标签的位置为A，A在坐标系中的位置坐标为(x，y)，其中x为第二定位标签在坐标系上与坐标系Y轴的垂直距离，y为第二定位标签在坐标系上与坐标系X轴的垂直距离,第二定位标签与坐标系X轴之间的夹角为θ；

根据公式：

其中L为两个定位标签之间的距离，sinθ为夹角为θ的正弦值。

测速单元在行驶过程中某一点检测到速度为V_im/s,在行驶过时间过了t秒之后，在另一点检测到的速度为V_i+11m/s；

集合V＝{V₁、V₂、V₃.....V_n}，其中，V₁、V₂依次至V_i+1为间隔时间为t秒的不同时间点检测到共享电动车的速度，

根据公式：

......

a_n为共享电动车行驶中每隔t秒钟计算出的加速度；

当a_i大于0时，则表示为共享电动车的车速依旧增加，当a_i为0时，表示共享电动车的速度保持稳定，当a_i小于0时，表示共享电动车的速度在下降，当t的值小于s秒，并且测到的加速度a_i的绝对值大于一个设定值，并且V_n为0时，表示共享电动车突然停止。

求助单元会以骑行者所在的位置为圆心0建立一个半径为R米的圆形模型,并且以圆心0为坐标系原点建立一个坐标系，利用定位单元确定这个圆形模型范围内正在骑行的其他的人的位置，正在骑行的其他的人的位置为W₁、W₂依次至W_n，W₁、W₂依次至W_n与坐标系的X轴的垂直距离依次为q₁、q₂、q₃至q_n，W₁、W₂依次至W_n与圆心O的夹角为θ₁、θ₂、θ₃至θ_n。

......

其中，L₁、L₂依次至L_n为其他在圆形模型范围内骑行者与需要救助的骑行者的距离。

根据公式：

L_i-L_i+1＝M_i；

计算得到的结果M_i小于0，就选择Li减去L_i+2；

得到公式：

L_i-L_i+2＝M_i+1；

计算得到的结果M_i大于等于0，就选择L_i+1减去L_i+2；

得到公式：

L_i+1-L_i+2＝M_i+1；

以上公式中的i小于等于n-2，最后一次相减时，计算得到的结果小于0就选择被减数，被减数即表示最近的骑行者的距离，计算得到的结果大于等于0就选择减数，减数即表示最近的骑行者的距离；

所述求助单元会向最后选择出的最近的骑行者的手机终端发送单独的提醒弹框，提醒骑行者是距离需要救助的骑行者最近的人。

一种共享电动车头盔箱，包括折叠盖、头盔箱箱体、头盔、扫码锁下部、扫码锁上部，头盔箱箱体通过折叠轴连接折叠盖，头盔箱箱体内部放置有头盔，折叠盖边缘的下方安装有扫码锁上部，头盔箱箱体内部与扫码锁上部相对应的位置安装有扫码锁下部。

头盔箱箱体底部设有凹槽，凹槽的下方安装有磁控开关，头盔内部安装有干簧管磁控感应开关，头盔倒放置于凹槽内部，头盔后侧安装有提示灯，当头盔倒放置于凹槽内部，干簧管磁控感应开关置于磁控开关的磁场中，在磁控开关的磁场的影响下，干簧管磁控感应开关合并导通电路，让提示灯亮起来，表示头盔已正确放置于头盔箱箱体中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、现有技术的通常是直接扫共享电动车上的码，打开车锁之后可以直接骑行，但是对于在骑行者来说就算是在人行道上也有不少速度非常快的电动车，所以为了能够保护骑行者的头部安全，本发明在共享电动车上加装了一个头盔箱，头盔箱的内部放置有头盔，骑行者想要扫码打开车锁，必须要先扫码打开头盔箱的箱锁取出头盔，然后才能扫码打开车锁，这样的话，使得骑行者想要打开车锁就必须强制性的带上头盔。

2、本发明在头盔和共享电动车上都装有定位标签，当头盔和共享电动车之间的距离超过一定的距离之后，头盔上安装有的小型喇叭将会对头盔的盗窃者进行语音警告，并且在移动途中一直对头盔的位置进行定位，最后将头盔的位置存入数据库中，由工作人员进行报警找回。

3、当骑行者在骑行过程中遇到车祸发生碰撞，控制系统会对骑行者的手机发送弹框确认骑行者的意识是否清醒，如果意识不清醒系统会自动拨打120，并且系统会向周围正在骑行的人手机上发送求助的请求，请求他们在救护车到来之前对被撞的骑行者给予帮助。

附图说明

图1为本发明一种共享电动车头盔箱的主视结构示意图；

图2为本发明一种共享电动车头盔箱的侧视结构示意图；

图3为本发明一种共享电动车头盔箱的俯视结构示意图；

图4为本发明一种共享电动车头盔箱控制系统的模块内容示意图；

图5为本发明一种共享电动车头盔箱控制系统的流程示意图；

图6为本发明一种共享电动车头盔箱控制系统的电控示意图。

图中标号：1、折叠盖；2、头盔箱箱体；3、头盔；4、扫码锁下部；5、扫码锁上部；6、磁控开关；7、干簧管磁控感应开关；8、折叠轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种共享电动车头盔箱控制系统，包括扫码模块、报警模块、救助模块、归还模块和手机终端；

扫码模块用于控制头盔箱箱锁打开并拿出头盔，还用于拿出头盔之后控制共享电动车车锁打开；

报警模块用于定位头盔和共享电动车的位置并在头盔被盗之后与共享电动车超过一定的距离就语音警告偷盗者；

救助模块用于确认骑行者是否意识清醒并帮助发生车祸的骑行者向周围正在使用共享电动车的人进行求助；

归还模块用于感应到头盔已经放回头盔箱之后控制头盔箱箱锁锁定，并且在头盔箱箱锁定之后归还共享电动车时控制共享电动车锁锁定并结束行程；

手机终端包括摄像头和显示屏，摄像头用于采集需要扫描的二维码，显示屏用于显示扫描开锁之后的共享电动车以及头盔的信息，显示屏还用于显示手机终端接收的信息。

扫码模块的输出端与归还模块的输入端进行无线通信连接，报警模块与救助模块的输入端进行无线通信连接，救助模块的输出端与手机终端的输入端进行无线通信连接，手机终端的输出端与扫码模块和归还模块的输入端进行无线通信连接。

扫码模块包括电路感应单元、头盔箱开锁单元、共享电动车开锁单元、头盔箱箱锁和共享电动车车锁；

头盔箱开锁单元用于在扫码完成之后控制头盔箱箱锁的打开，在头盔箱箱锁打开并拿出头盔之后，共享电动车开锁单元用于控制共享电动车车锁的打开；

头盔的顶端安装有干簧管磁控感应开关，头盔箱的底部安装有磁控开关；

电路感应单元用于感应头盔是否从头盔箱中取出，头盔取出的同时，头盔上的干簧管磁控感应开关会与头盔箱的磁控开关分离导致提示灯的电路中断，电路感应单元感应到电路中断即表示头盔从头盔箱中取出；

头盔箱开锁单元的输出端与头盔箱箱锁的输入端进行无线通信连接，电路感应单元的输出端与共享电动车开锁单元的输入端进行无线通信连接，共享电动车开锁单元的输出端与共享电动车车锁的输入端进行无线通信连接。

报警模块包括定位单元、测距单元、小型喇叭；

定位单元用于分别定位头盔和共享电动车的位置；

测距单元根据定位单元提供的头盔和共享电动车的位置测量共享电动车和头盔之间的距离；

小型喇叭用于测距单元检测到共享电动车和头盔箱之间的距离超过d米就会进行语音警告，小型喇叭安装在头盔上；

定位单元包括第一定位标签和第二定位标签，第一定位标签安装于头盔上，第二定位标签安装于共享电动车上；

定位单元的输出端与测距单元的输入端进行无线通信连接，测距单元的输出端与小型喇叭的输入端进行无线通信连接。

救助模块包括速度检测单元、计时单元、确认单元、求助单元、自动拨号单元；

速度检测单元用于检测共享电动车速度的变化情况，并以此来判断骑行者是否发生车祸；

确认单元用于在共享电动车骤然停下时，向骑行者的手机终端发送弹框确认骑行者的意识是否清醒，手机终端在接受到弹框时震动并响起***；

计时单元用于计算从向骑行者的手机终端发送弹框之后到骑行者进行确认之间的时间；

自动拨号单元用于在计时单元达到一定时间阈值时自动拨打120进行求助；

速度检测单元的输出端与确认单元的输入端进行无线通信连接，确认单元的输出端与手机终端、计时单元以及求助单元的输入端进行无线通信连接，计时单元的输出端与自动拨号单元的输入端进行无线通信连接。

归还模块包括头盔箱箱锁定单元、共享电动车车锁锁定单元；

头盔箱箱锁定单元用于在利用电路感应单元感应到头盔放回头盔箱之后控制头盔箱的扫码锁锁定；

共享电动车车锁锁定单元用于在头盔箱的扫码锁锁定之后控制共享电动车的车锁锁定并结束行程；

头盔箱箱锁定单元的输出端与共享电动车车锁锁定单元的输入端进行无线通信连接。

测距单元以第一定位标签的位置为坐标系的圆心O，以第二定位标签的位置为A，A在坐标系中的位置坐标为(x，y)，其中x为第二定位标签在坐标系上与坐标系Y轴的垂直距离，y为第二定位标签在坐标系上与坐标系X轴的垂直距离,第二定位标签与坐标系X轴之间的夹角为θ；

根据公式：

其中L为两个定位标签之间的距离，sinθ为夹角为θ的正弦值。

测速单元在行驶过程中某一点检测到速度为V_im/s,在行驶过时间过了t秒之后，在另一点检测到的速度为V_i+11m/s；

集合V＝{V₁、V₂、V₃.....V_n}，其中，V₁、V₂依次至V_i+1为间隔时间为t秒的不同时间点检测到共享电动车的速度，

根据公式：

......

a_n为共享电动车行驶中每隔t秒钟计算出的加速度；

当a_i大于0时，则表示为共享电动车的车速依旧增加，当a_i为0时，表示共享电动车的速度保持稳定，当a_i小于0时，表示共享电动车的速度在下降，当t的值小于s秒，并且测到的加速度a_i的绝对值大于一个设定值，并且V_n为0时，表示共享电动车突然停止。

求助单元会以骑行者所在的位置为圆心0建立一个半径为R米的圆形模型,并且以圆心0为坐标系原点建立一个坐标系，利用定位单元确定这个圆形模型范围内正在骑行的其他的人的位置，正在骑行的其他的人的位置为W₁、W₂依次至W_n，W₁、W₂依次至W_n与坐标系的X轴的垂直距离依次为q₁、q₂、q₃至q_n，W₁、W₂依次至W_n与圆心O的夹角为θ₁、θ₂、θ₃至θ_n。

......

其中，L₁、L₂依次至L_n为其他在圆形模型范围内骑行者与需要救助的骑行者的距离。

根据公式：

L_i-L_i+1＝M_i；

计算得到的结果M_i小于0，就选择Li减去L_i+2；

得到公式：

L_i-L_i+2＝M_i+1；

计算得到的结果M_i大于等于0，就选择L_i+1减去L_i+2；

得到公式：

L_i+1-L_i+2＝M_i+1；

以上公式中的i小于等于n-2，最后一次相减时，计算得到的结果小于0就选择被减数，被减数即表示最近的骑行者的距离，计算得到的结果大于等于0就选择减数，减数即表示最近的骑行者的距离；

所述求助单元会向最后选择出的最近的骑行者的手机终端发送单独的提醒弹框，提醒骑行者是距离需要救助的骑行者最近的人。

实施例一：

报警模块包括定位单元、测距单元、小型喇叭；

定位单元用于分别定位头盔和共享电动车的位置；

测距单元根据定位单元提供的头盔和共享电动车的位置测量共享电动车和头盔之间的距离；

小型喇叭用于测距单元检测到共享电动车和头盔箱之间的距离超过3米就会进行语音警告，小型喇叭安装在头盔上；

定位单元包括第一定位标签和第二定位标签，第一定位标签安装于头盔上，第二定位标签安装于共享电动车上；

测距单元以第一定位标签的位置为坐标系的圆心O，以第二定位标签的位置为A，A在坐标系中的位置坐标为(1，

)，其中x为第二定位标签在坐标系上与坐标系Y轴的垂直距离，y为第二定位标签在坐标系上与坐标系X轴的垂直距离,第二定位标签与坐标系X轴之间的夹角为30度；

根据公式：

两个定位标签之间的距离为3.464米，距离超过了3米，小型喇叭会进行语音警告。

测速单元在行驶过程中某一点检测到速度为V_im/s,在行驶过时间过了0.1秒之后，在另一点检测到的速度为V_i+11m/s；

集合V＝{1、2.5、3、2.5、2.5、2、1.5、2、0}，其中，V₁、V₂依次至V_i+1为间隔时间为t秒的不同时间点检测到共享电动车的速度。

根据公式：

根据计算结果，测到的加速度a₈的绝对值20大于10，并且V₉为0，即表示共享电动车以非刹车缓慢减速停止的方式在0.1秒的时间内停止，有可能发生车祸或者是骑行过程中摔倒。

接着控制的确认单元向骑行者的手机发送弹框，并且手机终端在接受到弹框的时候震动同时响起***提醒骑行者需要进行确认，如果骑行者能够在2分钟内在手机终端上进行操作，表示患者意识清醒可自己判定是否需要就医，并拨打120的电话。

求助单元会以骑行者所在的位置为圆心0建立一个半径为R米的圆形模型,并且以圆心0为坐标系原点建立一个坐标系，利用定位单元确定这个圆形模型范围内正在骑行的其他的人的位置，正在骑行的其他的人的位置为W₁、W₂依次至W₃，W₁、W₂依次至W₄与坐标系的X轴的垂直距离依次为70，50、20、60，W₁、W₂依次至W₄与圆心O的夹角为15°、25°、30°、60°。

其中，L₁、L₂依次至L_n为其他在圆形模型范围内骑行者与需要救助的骑行者的距离。

根据公式：

L_i-L_i+1＝M_i；

得出计算的数值：270-118＝152；

计算得到的结果152大于等于0，就选择118减去40；

118-40＝78；

计算得到的结果78大于等于0，选择40减去70：

得出计算的数值：40-70＝-30

最后一次相减时，计算得到的结果-30小于0就选择40，40即表示最近的骑行者的距离；

求助单元会向最后选择出的最近的骑行者即W₃位置的骑行者的手机终端发送单独的提醒弹框，提醒骑行者是距离需要救助的骑行者最近的人。

实施例二：

如图1-3所示，一种共享电动车头盔箱，包括折叠盖1、头盔箱箱体2、头盔3、扫码锁下部4、扫码锁上部5，头盔箱箱体2通过折叠轴8连接折叠盖1，头盔箱箱体2内部放置有头盔3，折叠盖1边缘的下方安装有扫码锁上部5，头盔箱箱体2内部与扫码锁上部5相对应的位置安装有扫码锁下部4，扫码完成可打开扫码锁。

头盔箱箱体2底部设有凹槽，凹槽的下方安装有磁控开关6，头盔内部安装有干簧管磁控感应开关7，头盔3倒放置于凹槽内部，头盔3后侧安装有提示灯，当头盔3倒放置于凹槽内部，干簧管磁控感应开关7置于磁控开关6的磁场中，在磁控开关6的磁场的影响下，干簧管磁控感应开关7合并导通电路，让提示灯亮起来，表示头盔3已正确放置于头盔箱箱体2中。

工作原理：想要骑共享电动车人，需要先扫码打开扫码锁，然后将头盔3从头盔箱箱体2中取出来，由于头盔3的取出，干簧管磁控感应开关7分开断开电路，接着共享电动车的车锁也可以打开，当完成骑行之后，将头盔3放回头盔箱箱体2中，干簧管磁控感应开关7合并导通电路，让提示灯亮起来，表示头盔3已正确放置于头盔箱箱体2中，然后可以关上折叠盖1，扫码锁可以正常锁定，最后将共享电动车锁锁上，在手机上确定结束行程。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。