一种头盔佩戴监测装置、在线监控头盔及安全监测系统的制作方法

本发明涉及运动或工业生产技术领域，尤其涉及一种头盔佩戴监测装置、在线监控头盔及头盔佩戴监控系统。

背景技术：

由于头盔能在生产运动活动中对人体重要器官头部很好保护作用，广泛用于运动领域，如自行车骑行、摩托车骑行；还被应用于生产领域如，建筑工地、矿山。对于在生产领域中，通常在进入生产场所时，都会进行头盔是否佩戴进行检查，进入工作场地后，由于各种原因，可能出现在工作期间出现头盔被摘下，管理人员不可能随时发现有在生产过程有头盔被摘下情形，，并及时纠正，尤其是当人员较多时更难发现。而生产过程的安全问题可能随时发生，这样不利于安全生产的管理。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种在线监控头盔及头盔佩戴监控系统，其中在线监控头盔可以避免对在生产或运动过程用户取下头盔，提高安全性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种在线监控头盔，该在线监控头盔包括确定头盔佩戴状态的佩戴监控装置，该佩戴监控装置包括至少一位置传感器、姿态传感器、控制模块和无线传输模块，其中，

至少一位置传感器，采集头盔佩戴时由头部触发产生数据；

姿态传感器，采集头盔姿态数据；

控制模块，根据位置传感器和姿态传感器采集的数据确定头盔是否被正确佩戴；

无线传输模块，向外发送控制模块根据位置传感器和姿态传感器采集数据确定的头盔佩戴状态数据。

当位置传感器采集到位置头盔佩戴信息后，由姿态传感器确定该头盔佩戴姿态是数据，控制模块根据位置传感器和姿态传感器输入的数据控制进行解析处理，并将处理结果通过无线传输模块向外发送。

进一步地说，所述位置传感器包括两个及以上位置传感器时，每个位置传感器均匀分布于头盔内侧同一个圆周上。

进一步地说，所述在线监控头盔还包括与控制模块信号连接采集佩戴的头盔运动数据的运动传感器。

进一步地说，所述在线监控头盔还包括与控制模块信号连接采集用户表皮温度的温度传感器。

进一步地说，所述位置传感器包括接近传感器或/和距离传感器。

本发明还提供一种头盔佩戴监控系统，该头盔佩戴监控系统包括，

至少一头盔，设有佩戴监控装置，输出头盔佩戴状态数据；

后台数据服务器，与至少一头盔信号连接，对头盔输入的数据进行解析和处理，输出可视化监控结果。

进一步地说，所述佩戴监控装置包括至少一位置传感器、姿态传感器、控制模块和无线传输模块，其中，

至少一位置传感器，采集头盔佩戴时由头部触发产生数据；

姿态传感器，采集头盔姿态数据；

控制模块，根据位置传感器和姿态传感器采集的数据确定头盔是否被正确佩戴；

无线传输模块，向外发送控制模块根据位置传感器和姿态传感器采集数据确定的头盔佩戴状态数据。

当位置传感器采集到位置头盔佩戴信息后，由姿态传感器确定该头盔佩戴姿态是数据，控制模块根据位置传感器和姿态传感器输入的数据控制进行解析处理，并将处理结果通过无线传输模块向外发送。

进一步地说，所述位置传感器包括两个及以上位置传感器时，每个位置传感器均匀分布于头盔内侧同一个圆周上。

进一步地说，所述在线监控头盔还包括与控制模块信号连接采集佩戴的头盔运动数据的运动传感器。

进一步地说，所述在线监控头盔还包括与控制模块信号连接采集用户表皮温度的温度传感器。

进一步地说，所述位置传感器包括接近传感器或/和距离传感器。

本发明在线监控头盔，包括确定头盔佩戴状态的佩戴监控装置，该佩戴监控装置包括的至少一位置传感器、姿态传感器、控制模块和无线传输模块，其中，至少一位置传感器，采集头盔佩戴时由头部触发产生，并能确定头盔是否佩戴的数据；姿态传感器，采集头盔姿态，且能确定头盔是否正佩戴的数据；控制模块，根据位置传感器和姿态传感器采集数据，确定头盔是否被正确佩戴；无线传输模块，向外发送控制模块根据位置传感器和姿态传感器采集数据确定的头盔佩戴数据；当位置传感器采集到位置头盔佩戴信息后，由姿态传感器确定该头盔佩戴姿态是数据，控制模块根据位置传感器和姿态传感器输入的数据控制进行解析处理，并将处理结果通过无线传输模块向外发送。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，而描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是在线监控头盔实施例电气原理示意图。

图2是头盔佩戴监控系统实施例电气原理示意图。

下面结合实施例，并参照附图，对本发明目的的实现、功能特点及优点作进一步说明。

具体实施方式

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是发明一部分实施例，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的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。

如图1所示，本发明提供一种在线监控头盔实施例。

该在线监控头盔包括：确定头盔佩戴状态的佩戴监控装置，该佩戴监控装置包括的至少一位置传感器1、姿态传感器2、控制模块3和无线传输模块4，其中，

至少一位置传感器1，采集头盔佩戴时由头部触发产生数据；

姿态传感器2，采集头盔姿态数据；

控制模块3，根据位置传感器1和姿态传感器3采集数据，确定头盔是否被正确佩戴；

无线传输模块4，向外发送由控制模块根据位置传感器和姿态传感器采集数据确定的头盔佩戴数据。

当至少一位置传感器1采集到头盔佩戴信息后，由姿态传感器2确定该头盔佩戴姿态数据，控制模块3根据至少一位置传感器1和姿态传感器2采集的数据控制进行解析处理，获得头盔佩戴数据，并将头盔佩戴数据通过无线传输模块向外发送。

具体地说，所述头盔佩戴数据是指头盔佩戴时能触发相关传感器输出的数据，该数据作为控制模块判断头盔是否佩戴依据。本实施例以设置在头盔内特定位置的位置传感器检测头盔与用户头之间的距离内作为位置传感器是否工作的依据，当头盔与用户头之间的距离小于预设东范围时位置传感器向控制模块输出相应数据或信号，控制模块解析后与预设阈值比对后确定头盔已经头盔佩戴数据。该位置传感器可以设置在任意一个可以作为头盔佩戴依据的位置，如头盔内或用于固定头盔的扣带等位置。所述位置传感器采用两个及以上位置传感器时，每个位置传感器均匀分布于头盔内侧同一个圆周上，控制模块根据多个位置传感器输入的数据可以更准确地确定头盔是否佩戴，避免出现误读数据。

所述运动状态数据包括，

所述佩戴监控装置设置在头盔上，当正常佩戴头盔时，可以触发位置传感器1向控制模块输出相应的信号，再由控制模块3根据该位置传感器1信号确定头盔是否正确佩戴；当位置传感器1输入的数据经过控制模块3处理，确定头盔正确佩戴后，所述姿态传感器2才会工作，向控制模块3输出头盔的姿态数据。所述位置传感器1包括通过头盔佩戴后与用户头部之间的位置有关系确定输出信号的接近传感器或/和距离传感器。

工作时，先由位置传感器1向控制模块3输入采集的数据，经过控制模块3解析和处理，当位置传感器1满足预设的判定头盔佩戴条件时，如位置传感器1采集数据都符合设定要求，控制模块3再控制姿态传感器2工作，采集佩戴的头盔姿态数据，从而进一步确定头盔是否被正确佩戴，只有头盔姿态数据满足预设的要求时，控制模块3才会将根据位置传感器1和姿态传感器2处理获得的数据由无线模块4向外发送。接收设备可以将接收到的数据进行处理，可以确定工作场所人员佩戴头盔情况，从而提高管理效率。

为了防止头盔位置传感器1采集的数据存在误差，该位置传感器1包括两个、三个或多个位置传感器，该位置传感器分别均匀位置于内侧同一个圆周上。当头盔佩戴上后，头能触发每个传感器输出信号。通过对控制模块3的设置，只有每个位置传感器都能输出相同信号时，控制模块3才能获得头盔正确佩戴数据。当然位置传感器根据需要可以采用一个也能实现，只不过设置一个位置传感器时，即使控制模块3输出头盔正确佩戴数据，也可能存在误动作信号情况，导致无线传输模块4输出的数据不准确。

为了进一步头盔佩戴数据集采的准确性，所述在线监控头盔还包括与控制模块3信号连接采集佩戴的头盔运动数据的运动传感器5，该运动传感器5包括加速度传感器，即通过动传感器5采集头盔处于运动状态。由于用户在佩戴上头盔后，不可能长时间处于静止状态，通过该动传感器5。

根据需要，所述在线监控头盔还可以包括与控制模块信号连接采集用户表皮温度的温度传感器6，当头盔佩戴后，温度传感器6能与用户头部表面皮肤接触，通过温度数据与数据一起综合确定。

如图2所示，本发明还提供一种头盔佩戴监控系统，该头盔佩戴监控系统包括，

至少一头盔a，设有佩戴监控装置，输出头盔佩戴状态数据；

后台数据服务器b，与至少一头盔信号连接，对头盔输入的数据进行解析和处理，输出可视化监控结果。

具体地说，所述头盔佩戴监控系统包括至少一个具有上述实施例所述的头盔，该头盔数量根据工作场所需要，可以包括两个、三个或多个，具体数据不作限定。每个头盔能与后台数据服务器无线连接，该后台数据服务器可以对每个头盔输入的头盔佩戴状态进行记录，必要求可以向佩戴数据异常的头盔发出警示信息。

所述该佩戴监控装置包括的位置传感器1、姿态传感器2、控制模块3和无线传输模块4，其中，

位置传感器1，采集头盔佩戴时由头部触发产生数据；

姿态传感器2，采集头盔姿态数据；

控制模块3，根据位置传感器1和姿态传感器3采集数据，确定头盔是否被正确佩戴；

无线传输模块4，向外发送由控制模块根据位置传感器和姿态传感器采集数据确定的头盔佩戴数据。

当位置传感器1采集到头盔佩戴信息后，由姿态传感器2确定该头盔佩戴姿态数据，控制模块3根据位置传感器1和姿态传感器2采集的数据控制进行解析处理，获得头盔佩戴数据，并将头盔佩戴数据通过无线传输模块向外后台数据服务器b，由后台数据服务器b对每个头盔a输入的数据进行度集中处理，并输出可视化结果。根据需要也可以由后台数据服务器b向出现佩戴数据异常的头盔a发出警示，从而提交管理效率。

具体地说，所述佩戴监控装置设置在头盔上，当正常佩戴头盔时，可以触发位置传感器1向控制模块输出相应的信号，再由控制模块3根据该位置传感器1信号确定头盔是否正确佩戴；当位置传感器1输入的数据经过控制模块3处理，确定头盔正确佩戴后，所述姿态传感器2才会工作，向控制模块3输出头盔的姿态数据。所述位置传感器1包括通过头盔佩戴后与用户头部之间的位置有关系确定输出信号的接近传感器或/和距离传感器。

工作时，先由位置传感器1向控制模块3输入采集的数据，经过控制模块3解析和处理，当位置传感器1满足预设的判定头盔佩戴条件时，如位置传感器1采集数据都符合设定要求，控制模块3再控制姿态传感器2工作，采集佩戴的头盔姿态数据，从而进一步确定头盔是否被正确佩戴，只有头盔姿态数据满足预设的要求时，控制模块3才会将根据位置传感器1和姿态传感器2处理获得的数据由无线模块4向外发送。接收设备可以将接收到的数据进行处理，可以确定工作场所人员佩戴头盔情况，从而提高管理效率。

为了防止头盔位置传感器1采集的数据存在误差，该位置传感器1包括两个、三个或多个位置传感器，该位置传感器分别均匀位置于内侧同一个圆周上。当头盔佩戴上后，头能触发每个传感器输出信号。通过对控制模块3的设置，只有每个位置传感器都能输出相同信号时，控制模块3才能获得头盔正确佩戴数据。当然位置传感器根据需要可以采用一个也能实现，只不过设置一个位置传感器时，即使控制模块3输出头盔正确佩戴数据，也可能存在误动作信号情况，导致无线传输模块4输出的数据不准确。

为了进一步头盔佩戴数据集采的准确性，所述在线监控头盔还包括与控制模块3信号连接采集佩戴的头盔运动数据的运动传感器5，该运动传感器5包括加速度传感器，即通过动传感器5采集头盔处于运动状态。由于用户在佩戴上头盔后，不可能长时间处于静止状态，通过该动传感器5。

根据需要，所述在线监控头盔还可以包括与控制模块信号连接采集用户表皮温度的温度传感器6，当头盔佩戴后，温度传感器6能与用户头部表面皮肤接触，通过温度数据与数据一起综合确定。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。