一种共享头盔与共享电动车的安全监控系统

本发明属于共享电动车，具体涉及一种共享头盔与共享电动车的安全监控系统。

背景技术：

1、电动自行车相对汽车占用车道小、经济环保、价格便宜，又比自行车高效方便、简单省力，已成为我国市民普遍使用的交通工具之一。随着共享经济的兴起，共享电动车也为人们的便捷出行提供了很大助力。

2、数据表明，电动自行车骑手在道路交通事故中的死亡人数占很大比例，而不戴头盔驾驶电动自行车是造成人员伤亡的主要原因。这些触目惊心的数据促使交警部门加强了电动车的出行管理，全国范围内开始规范电动车骑行，比如强制骑行人员佩戴头盔，写入《中华人民共和国道路交通安全法》就是其中最重要的一项举措。

3、在实际应用中，目前市场上的共享电动车绝大部分为了防盗需要都用一根钢丝绳把头盔系在车上，给骑行人的实际使用造成了如下弊端：佩戴体验感不佳，因为佩戴者始终被一根钢丝牵扯，造成视线受阻，扭头观察困难；安全保护不到位，在发生交通事故时，一旦发生摔车后，人车分离，钢丝绳有很大概率将头盔从骑乘者头部扯开，从而起不到保护作用；易造成二次伤害，在某些角度的撞车或者摔车情况下，骑行人有一定概率被钢丝绳缠绕勒到头部甚至是颈部，造成二次伤害；防盗性能不佳，一根细细的钢丝用小钳子小剪刀就能剪断，头盔很容易失窃。

4、由于以上种种弊端，申请人发现在实际使用中，使用共享电动车自带头盔的比例非常低，这就使得骑行共享电动车的安全性大打折扣。所以我们提出了一种共享头盔与共享电动车的安全监控系统，以便于解决上述中提出的问题。

5、本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本发明背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种共享头盔与共享电动车的安全监控系统，可以在保证头盔不被盗的前提下，又能够强制骑行者佩戴，提高骑行安全性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种共享头盔与共享电动车的安全监控系统，包括：

4、主控器，所述主控器设置于共享电动车内，所述主控器与云服务器和用户移动终端通过无线局域网信号连接；

5、智能锁模块，所述智能锁模块包括盛放共享头盔的箱体且智能锁模块与主控器信号连接，所述智能锁模块用于接收开锁/闭锁请求信号，对应发送开锁/闭锁指令；

6、制动模块，所述制动模块与主控器信号连接，用于控制共享电动车的启闭；

7、语音提示模块，所述语音提示模块与主控器信号连接，用于各个步骤的语音提示播报；

8、实时监控模块，所述实时监控模块与主控器信号连接，所述实时监控模块包括扫描校对单元和头盔监测单元，所述扫描校对单元用于校对共享头盔正前方上的识别码并判断共享头盔正前方上的识别码与共享电动车存储器内的识别码是否匹配，所述头盔监测单元用于实时监测骑行人在骑行过程中是否规范佩戴共享头盔，并控制骑行者的骑行权限；

9、存储模块，所述存储模块用于存储用户在使用共享电动车时实时监控模块拍摄的影像信息以及用户行程轨迹记录。

10、优选的，所述用户移动终端包括登录模块、个人中心模块和骑行模块，所述登录模块用于用户选择网页或安装app的方式进行登录，所述个人中心模块用于用户注册以及完善个人信息，同时判断是否为未成年人，所述骑行模块用于开启定位并获取共享电动车的骑行相关信息。

11、优选的，所述骑行相关信息包括共享电动车当前位置、剩余电量及可行驶距离，所述智能锁模块包括开锁单元和闭锁单元，所述开锁单元用于执行开锁指令，所述闭锁单元用于执行闭锁指令。

12、优选的，所述头盔监测单元通过摄像头拍摄的行驶影像并发送至主控器，主控器使用视觉slam技术分析行驶影像，首先通过sift进行特征点检测，生成特征点的描述子，之后使用描述子进行特征点匹配，然后通过特征点匹配结果采用pnp估计摄像头的运动，得到摄像头运动估计结果。

13、优选的，所述摄像头分别布置在共享电动车与共享头盔上，且在用户佩戴共享头盔骑行时，共享电动车与共享头盔上摄像头的拍摄方向相同，这样在使用上述方式进行分析时，根据两个摄像头的运动估计结果，反推出用户在骑行时是否共享头盔(依据用户佩戴共享头盔时，两处摄像头的运动轨迹变化)，并且将观测到的特征点发送至北斗导航模块，更新当前摄像头在地图上的位置，从而实现实时的定位。

14、优选的，所述摄像头运动轨迹变化：当骑行者正常佩戴共享头盔行驶时，共享电动车的摄像头运动轨迹与共享头盔的摄像头运动轨迹在骑行方向上，可以近似看作是两条平行轨迹线(骑行过程中，骑行者转头观察周围环境的时间较短，在此处可以忽略其影响)，且共享头盔的摄像头运动轨迹线在参考坐标系上高于共享电动车自身的高度，而当骑行者未规范佩戴共享头盔或未佩戴共享头盔时，共享头盔的摄像头运动轨迹会以具有一定倾斜角的初始参数进行描绘且长时间保持如此情况(未规范佩戴共享头盔)，或者共享头盔的摄像头运动轨迹线在参考坐标系上不高于共享电动车自身的高度(未佩戴共享头盔)。

15、优选的，所述sift检测：在不同尺度上通过高斯滤波器构建图像金字塔，然后在每个尺度上通过dog算子检测图像中的极值点，这些极值点作为关键点的候选；通过比较极值点的尺度和相邻像素点的梯度值，确定哪些极值点是稳定的关键点；计算关键点周围区域的梯度方向直方图为每个关键点分配一个主方向；在关键点周围的邻域内，基于关键点周围的梯度方向和大小计算描述子。

16、优选的，所述pnp通常用于估计相机在三维空间中的位置和方向，也就是相机的姿态，p表示相机的投影矩阵，n表示使用的三维点的数量，point表示这些三维点在相机坐标系中的位置，基本思想是通过已知的三维点的位置和它们在图像上的投影，推断相机的位置和方向。

17、优选的，所述监控系统还包括与主控器信号连接的称重模块和压力传感模块，所述称重模块用于判断用户是否超重并向主控器发送信号，所述压力传感模块用于判断用户是否超员并向主控器发送信号。

18、优选的，所述压力传感模块还包括与主控器信号连接的传感垫片，所述传感垫片用于限制一人骑行并向主控器发送信号，所述传感垫片均匀分布在共享电动车的座椅部位，主控器根据传感垫片的触发范围分析是否只有一人骑行。

19、优选的，所述监控系统还包括与主控器信号连接的北斗导航模块，所述北斗导航模块用于根据用户选择所要到达的目的地，以及离目的地最近的指定停车区域，规划骑行路线并检测车辆是否停放在指定区域，当用户选择所需到达的目的地和指定停车区域后，实时导航其骑行轨迹，并记录用户骑行轨迹，存储到存储模块中。

20、优选的，所述监控系统还包括与主控器信号连接的计费模块，所述计费模块记录骑行时长和里程并根据计费规则生成账单。

21、优选的，所述监控系统还包括与主控器信号连接的支付模块，所述支付模块将所述账单发送至用户移动终端，用户进行支付后即可还车成功。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、本发明设置有智能锁模块和实时监控模块，智能锁模块包括盛放共享头盔的箱体，用于保证头盔的安全性，避免被盗，采用无绳头盔避免二次受伤，实时监控模块的扫描校对单元用于校对共享头盔正前方上的识别码并判断共享头盔正前方上的识别码与共享电动车存储器内的识别码是否匹配，若二者相匹配，则共享电动车的制动模块解锁，若二者不匹配，则共享电动车的制动模块锁死，无法正常骑行，由此来强制使用者在骑行前必须取出共享头盔进行匹配，解锁共享电动车以获得使用权限。

24、本发明实时监控模块的头盔监测单元用于在骑行过程中实时监测骑行人是否规范佩戴共享头盔，若骑行者在骑行期间摘下共享头盔，则共享电动车的制动模块延时锁死，无法继续骑行，这种全程实时监控强制骑行者必须佩戴头盔骑行，既帮助了大多数骑行者改变骑行习惯又保证了骑行者的安全。

25、本发明的北斗导航模块用于根据用户选择所要到达的目的地以及离目的地最近的指定停车区域规划骑行路线并检测车辆是否停放在指定区域，当用户选择所需到达的目的地和指定停车区域后，实时导航其骑行轨迹，并记录用户骑行轨迹，存储到存储模块中。

26、本发明的压力传感模块用于限制一人骑行，降低共享电动车的损耗，保证骑行安全，督促使用者遵守交通规则。

27、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。