连接的头盔、操作该头盔的系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月30日提交的美国专利申请号16/668,980的优先权，并且要求于2018年11月1日提交的美国临时申请号62/754,116的权益。上述申请的全部披露内容通过援引并入本文。

本披露涉及一种与车辆一起使用的头盔，并且更具体地，涉及一种允许将功能设置传送给车辆操作系统的头盔。

背景技术：

这部分提供了与本披露相关的不一定是现有技术的背景信息。

成人和儿童均可以使用全地形车辆、摩托雪橇和其他类型的越野车辆。某些车辆允许用户通过车辆上的菜单显示来调整设置。然而，多个用户可能会使用车辆，并且因此，在另一用户改变了用户最喜爱的设置的情况下必须对这些设置进行调整。

由于儿童也会使用各种类型的越野车辆，因此家长可能希望限制车辆的各种功能的操作。然而，尚无限制这种功能的已知方法。

技术实现要素：

这部分提供了本披露的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的综合性披露。

本披露提供了一种用于调整车辆的操作功能的系统，以便在驾驶员操作或靠近车辆时根据从头盔传送的存储设置来设置和调整这些操作功能。

在本披露的一个方面，一种系统包括控制器和布置在车辆内的车辆控制器。头盔将标识符传送到该车辆。该控制器使得该车辆能够响应于该标识符而起动。

在本披露的另一方面，一种用于与车辆功能控制器通信的头盔具有第一存储器、第一发射器、第一接收器以及第一控制器，该第一控制器与该第一存储器、该第一发射器和该第一接收器通信。该第一接收器接收多个车辆功能设置。该第一存储器将这些车辆功能设置存储在该头盔的存储器内。该第一发射器将这些车辆功能设置从该第一存储器传送到该车辆功能控制器。

在本披露的又一方面，一种方法包括：在布置在头盔内的第一接收器处接收多个车辆功能设置；将这些车辆功能设置存储在该头盔的第一存储器内；使用布置在该头盔内的第一发射器将这些车辆功能设置传送到车辆功能控制器；接收这些车辆功能设置，第二接收器与车辆功能控制器相关联；将这些车辆功能设置存储在与车辆功能控制器相关联的第二存储器内；以及响应于这些车辆功能设置来控制车辆功能。

根据本文所提供的描述将清楚进一步的适用范围。本发明内容中的描述和特定示例仅旨在为了说明的目的，而并不旨在限制本披露的范围。

附图说明

本文中所描述的附图仅是出于说明所选择的示例而不是所有可能实施方式的目的，并且不旨在限制本披露的范围。

图1是根据本披露的车辆设置系统的立体图。

图2是根据本披露的功能控制系统的图解框图。

图3是根据本披露的编程设备的图解框图。

图4a是头盔控制应用程序的初始屏幕示例。

图4b是用于启用或禁用系统的各个头盔的屏幕显示。

图4c是用于启动各种功能设置的头盔控制屏幕显示。

图4d是用于设置地理边界的屏幕显示。

图4e是用于设置个人特征的屏幕显示。

图5是根据本披露的头盔控制系统的图解框图。

图6是车辆功能控制器的图解框图。

图7是用于车辆功能控制器的屏幕显示的图解框图。

图8是用于在用于编程设备的应用程序上设置车辆设置的方法的流程图。

图9是用于操作车辆并将功能设置从头盔传送到车辆功能控制器的方法的流程图。

图10是用于使用多个头盔进行操作的方法的流程图。

图11是用于启动头盔与车辆的配对的方法。

图12是配对方法的详细流程图。

对应的附图标记在整个附图的几个视图中指示对应的部分。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。尽管以下描述包括摩托车应用的几个示例，但应理解，本文中的特征可以应用于任何适当的车辆，诸如摩托雪橇、全地形车辆、多用途车辆、轻便摩托车、汽车、踏板车等。下文披露的示例并非旨在是穷举的或将本披露限于以下详细描述中所披露的精确形式。而是，选择并描述这些示例，使得本领域的其他技术人员可以利用它们的传授内容。

本披露提供了一种系统，该系统使用头盔和头盔内的电子设备来将功能设置传送到车辆的控制器。通过提供功能设置并将其存储在头盔内，可以相应地更新和操作车辆的功能设置。功能设置是与特定功能的期望操作范围相对应的数据类型。功能设置可以设置功能的最大值或最小值(例如，速度、收音机音量)。功能设置可以设置地理边界或针对功能(例如，收音机设置、悬架预高度)设置期望预设(一个或多个数据值)。

现在参考图1，展示了车辆10，如多用途车辆，其具有车轮12和容纳车辆功能控制器16的车身14。车辆功能控制器16与头盔20通信。头盔20包括头盔控制系统22。编程设备30包括应用程序32，该应用程序用于对车辆10的功能的限制进行编程，并将与之相对应的数据传送至头盔控制系统22。

现在参考图2，展示了具有车辆功能控制器16的车辆10的车辆功能控制系统50的图解框图。车辆功能控制器16与头盔20的头盔控制系统22通信。编程设备30具有应用程序32，该应用程序用于与头盔控制系统22通信或使编程设备与该头盔控制系统通信。编程设备30可以启用或禁用头盔与车辆功能控制器16的交互。通信功能的细节在下文进一步详细阐述。

现在参考图3，进一步详细地展示了编程设备30。编程设备30可以是蜂窝电话、平板计算机、计算机或另一类型的设备。编程设备30包括接收器310和发射器312，这两者都可以被包括在收发器314内。即，接收器310和发射器312可以形成在单个芯片上，并且可以被称为收发器314。然而，可以在编程设备内提供单独的接收器310和单独的发射器312。接收器310和发射器可以使用各种类型的技术，包括蓝牙、wi-fi、短距离或长距离通信、蜂窝通信等，以用于与头盔和车辆功能控制器通信。编程设备包括控制器320。控制器320可以是微型计算机或分立电路系统。控制器320与诸如固态设备或硬盘驱动器等存储器322通信。

控制器320还可以与用户界面324通信。用户界面324用于将信号传送到控制器320。用户界面324可以包括一系列按钮、开关或刻度盘，并且可以包括键盘。用户界面324提供用于控制功能设置的各种类型的信号。

显示器326也可以与控制器320通信。显示器326可以是触摸屏显示器，其还充当用户界面。显示器326显示各种设置和用于进行这些设置的查询。结合用户界面324，可以选择或调整各种显示项，如下面更详细地描述的。控制器320从用户界面324接收选择信号，以便将控制功能设置存储在存储器322内。

控制器320可以包括限制应用程序340，该限制应用程序可以用于生成显示并且接收和传送各种菜单，从而可以选择不同类型的功能限制。功能限制可以采取存储在存储器322内的数据的形式。

现在参考图4a，限制应用程序340可以使其本身显现在屏幕显示器410内。屏幕显示器410可以通过请求在框412内输入标识符来提供一种用于安全访问应用程序的方法。可以使用图3所展示的用户界面324输入标识符。如果提供触摸屏显示器，则可以使用显示器410本身。

现在参考图4b，系统可以使用启用框414或禁用框416来启用各个头盔，阐述了其中两个头盔“a”和“b”。

现在参考图4c，头盔功能设置控制应用程序可以提供用户界面420，该用户界面用于启用操作车辆的各种限制。应用程序340的使用可以禁用来自头盔的功能设置。图3所展示的限制应用程序340可以允许为车辆预设各种控制，并最终将其存储在头盔内。通过设置限制，可以提供家长控制。进一步地，成人还可以通过预设车辆内的各种设置来从该系统中受益。在该示例中，可以通过限速选择器422设置限速。可以通过用户界面324内的按钮或通过对触摸屏显示器上的屏幕显示器的触摸来移动限速选择器422。取决于系统的设计，可以通过用户界面或通过对触摸屏显示器的触摸来改变以下阐述的所有选择器。在用户已经输入用户标识符以访问控制app之后，用户界面420可以显示在屏幕显示器上。

还可以提供音量选择器424。音量选择器424可以设置车辆的收音机或音频输出的最大允许音量。

还可以提供行驶高度选择器426。行驶高度选择器426可以设置悬架预紧力，从而可以为用户提供预定的行驶高度。车辆的不同用途(诸如车辆的装载和乘客的不同体重)可以认为期望根据用户的喜好改变行驶高度。

系统中还可以提供转向力选择器428。转向力选择器428可以改变必须施加到方向盘以使方向盘转弯的转向力的量。

收音机预设选择器430可以提供可以被选择或改变的各种数量的预设收音机台频率。预设选择器430可以具有单独的选择控制按钮432a、432b、432c和432d。通过触摸这些单独的收音机选择器按钮432a至432d之一，可以预先选择收音机的频率。在该示例中，选择了按钮432d，并且提供了箭头434d和432u，并且这些箭头对应于向上频率或向下频率选择。该频率可以显示在选择器按钮432d内或与按钮432相邻。

还可以在用户界面420内提供地图设置选择器440。地图设置选择器440可以启动图4c所展示的屏幕。在图4d中，阐述了具有地图452和地理边界454的屏幕显示器450，该地理边界可以通过用户界面或通过触摸显示器来移动。可以改变边界454，使得车辆可以仅在特定地理边界内操作。

再次参考图4c，还可以提供发送按钮460。发送按钮460可以允许将各种设置传送到编程设备30的存储器。发送按钮460还可以用于将功能设置发送到发射器312，在该发射器处，可以将功能设置传输到图1和图2的头盔20的头盔控制系统。用户界面420内还可以包括个人按钮462。个人按钮在被选择时，将弹出在图4e的用户界面470中展示的屏幕显示。

现在参考图4e，提供了个人特征用户界面470。在该示例中，可以设置骑乘者的各种个人特征。菜单选择472允许操作者选择年龄。菜单选择474允许操作者选择骑乘者的身高。菜单选择476允许选择骑乘者的体重。年龄、身高和体重都可以是数字类型的输入。然而，也可以使用滑动刻度盘、按钮或其他类型的用户界面来选择合适的年龄。菜单选择478还可以允许设置骑乘者的能力。滑动刻度盘480可以用于针对特定骑乘者设置从专家到初学者的水平。在选择了个人设置之后，按钮482可以设置特定用户的个人设置。可以将个人设置最终传送到头盔以存储在头盔中，并最终传送到车辆。

现在参考图5，进一步详细地展示了头盔控制系统22。头盔控制系统22包括与存储器512通信的控制器510。存储器512可以是固态设备。控制器510还可以耦合到显示器514。显示器514可以是简单的指示器，如一个或多个led，以传送已经执行了各种功能的信息。还可以在头盔控制系统22内提供电源516，如电池。控制器510可以耦合到用户界面520。用户界面520可以是用于控制控制器510的功能的一个或多个按钮、箭头或其他类型的选择器。例如，用户界面520可以用于将头盔控制系统22改变为活动状态，在该活动状态中，该头盔控制系统从应用程序接收功能设置。

控制器510耦合到接收器530和发射器532。接收器530和发射器532可以结合在收发器534内作为一个单元。接收器530可以用于直接或通过网络从编程设备接收信号。发射器532可以用于将存储在存储器512内的功能设置传输到车辆功能控制器16。

移动传感器536也与控制器510通信。移动传感器536生成与头盔的移动相对应的移动信号。移动传感器536可以是包括压电传感器、加速度计等的各种数量的不同类型的传感器之一。移动传感器信号被传送到控制器510，并且如将在下面更详细地描述的，可以启动头盔与车辆之间的配对过程。

现在参考图6，进一步详细地展示了车辆功能控制器16。车辆功能控制器16可以包括与存储器612通信的控制器610，该存储器用于在其中存储各种功能设置。控制器610可以是微处理器、集成电路或分立电路。可以保存功能设置，直到通过与图1、图2和图5的头盔控制系统22通信而改变功能设置为止。控制器610可以与显示器614通信。显示器614可以用于显示各种ride功能以供用户选择。ride系统可以用于车辆功能控制器。ride系统具有由本示例增强的各种能力。功能设置可以设置各种类型的功能的最大或最小设置。只要所选功能介于最大设置与最小设置之间，就可以使用显示器或用户界面616来调整各种功能设置。控制器610还可以与控制器局域网(can)接口618通信。控制器局域网接口618可以用于将信号传送到各种车辆系统，如悬架系统、转向系统、制动系统等。显示器614还可以提供指示器以警告车辆操作者他们正在尝试在各种参数之外进行操作。

车辆功能控制器16可以在其中结合编程设备30和应用程序32的功能。以这种方式，编程设备30可以与功能控制器16集成在一起，并且可以通过显示器614进行显示。ride系统可以结合应用程序32。当然，用于改变设置的应用程序32可以受密码保护以防止未经授权的改变(例如，家长控制)。

电源620可以用于为车辆功能控制器供电。电源620可以是车辆电池。

控制器610还可以与接收器630、发射器632通信，这两者都可以被合并到收发器634中。当头盔接近车辆时，可以使用接收器从头盔控制系统22接收信号。该系统可以通过钥匙或耦合到控制器610的接近传感器640来激活。即，控制器610可以通过接收器630提供低功率信标信号以感测头盔控制系统22的靠近，该头盔控制系统进而可以生成响应信号，由此将功能设置提供给控制器610，并最终将其存储在存储器612中。车辆可能受到起动限制或可能获得较低的最高速度。接近传感器640还可以生成信号以识别头盔在系统的一定接近度内。接近传感器640可以是例如运动传感器，以检测车辆附近或车辆的乘客舱内的运动，其进而激活控制器610以向接收器630供电以接收功能设置。接近传感器640也可以是按下以开启车辆的钥匙或按钮。这表明车辆操作者在车辆内并且因此接近接近传感器640。

车辆功能控制器中还可以包括锁定模块642。除非提供了适当授权的头盔，否则锁定模块642不允许车辆起动。头盔将标识符传送到车辆功能控制器，并且因此当头盔在靠近车辆的位置或在车辆的骑乘位置中时，可以禁用锁定功能。

全球定位系统接收器(gps)650将全球位置传送到控制器610。来自全球定位系统650的全球位置信号对应于车辆的坐标位置。

配对模块654耦合到控制器610。配对模块654根据以下阐述的方法控制头盔与车辆的配对过程。特别地，配对模块654与来自车辆控制器和头盔的各种输入一起允许头盔和车辆通过它们各自的发射器/接收器进行通信。计时器666用于对各种功能进行计时，如超时功能或诸如跟踪自车辆点火以来的时间量的功能。

点火模块668生成与车辆的起动或开启相对应的点火信号。点火模块668可以例如响应于钥匙转动到点火开关而生成点火信号。点火模块668还可以与按钮型系统通信，该按钮型系统响应于按钮的按下而生成点火信号。计时器666可以用于对自点火模块668激活并且生成点火信号以来的时间进行计时。

现在参考图7，在一个示例中阐述了车辆功能控制器的显示器614。显示器614可以显示或指示已经激活了各种功能。在该示例中，头盔信标使能指示器710展示了已经由车辆功能控制器传送了头盔信标。头盔电池电量指示器712可以通过字描述符或通过表示电池是满或未满的指示器714来指示头盔的电池电量。状态指示器716可以用于指示系统的各种功能的状态。通知指示器718可以指示正在接收来自头盔控制系统22的通知。ride指示器720可以用于指示ride受到各种功能的限制。可以在没有授权头盔的情况下完全锁定起动。当车辆的速度已经达到命令设置时，限速指示器722可以被激活或点亮。当尝试超出预设功能设置来设置收音机音量时，收音机音量限制指示器724可以被点亮或激活。操作时间限制指示器726可以提供时间量或一天中的时间已经超过了一天中车辆的操作时间的指示器。地理指示器728可以指示可能已经超过了车辆的地理边界。这可以通过如图6所阐述的车辆的gps650的操作来执行。

当显示器614是触摸屏显示器时，显示器614可以用作如上所述的用户界面。确认指示器730可以被点亮以允许车辆操作者确认车辆与头盔的配对。确认指示器730可以显示诸如“确认与xyz头盔的配对”等用语。“xyz”是指头盔的标识符。标识符可以是名称或其他字母数字标识符。当期望配对时，用户操作者可以选择确认指示器730，并且头盔和车辆将能够在它们之间传送各种信号。在头盔和车辆配对互通之后，确认指示器730可以继续被点亮、改变其用语或消失。

现在参考图8，阐述了一种用于在编程设备30与头盔20之间操作系统的方法。在该示例中，在步骤810中，在编程设备上选择头盔控制应用程序。这可以通过单击图标、从屏幕上选择图标或与用户界面(如方向键和选择按钮)交互来选择。在步骤812中，可以提出标识应用程序的用户的标识符。标识符可以输入一次并保存在用户设备内。

在步骤814中，可以从用户界面中选择车辆。即，多个车辆可以与单个用户相关联。在步骤816中，可以选择用户。多个用户也可以与一个特定账户相关联。例如，车辆的所有者可以具有针对孩子、配偶以及朋友的期望设置。在步骤818中，多个头盔也可以关联到一个账户中。在该步骤中，可以选择要编程的期望头盔。在步骤820之后，可以针对头盔或用户执行禁用/启用功能。如果选择禁用，则可以删除头盔的先前存储的功能。在步骤820中，如果选择启用，则执行步骤824。在步骤824中，可以使用以上关于图4a至图4c所展示的用户界面来选择各种功能。在步骤826中，可以重新调用先前的功能设置。功能设置可以从与编程设备相关联的应用程序或存储器或者通过在步骤822中连接至头盔来重新调用。

在步骤830中，可能希望限制各种功能。可以显示功能界面。功能界面可以取决于用户或用户类型而改变。例如，不同年龄段的儿童可能具有不同类型的功能限制。对于其他成人用户，可以设置其他类型的功能。

在步骤832中，与编程设备相关联的用户界面用于调整或设置功能设置以形成更新的功能设置。在步骤834中，将更新的功能设置存储在应用程序和/或头盔存储器中。如上所述，可以选择存储按钮，以便将设置存储在编程设备和/或头盔或两者之内。

现在参考图9，阐述了用于将功能设置传送到车辆的方法。在步骤900中，确定头盔是否接近车辆。如上所述，接近传感器可以检测头盔与车辆的接近度。当在车辆的点火装置内激活钥匙时，也可以确定接近度。

以最简单的形式，当头盔接近车辆时，步骤902可以使车辆能够起动。头盔将标识符传送到车辆控制器。标识符可以将头盔标识为允许起动的头盔。车辆控制器还可以将标识符标识为是授权的。因此，除非头盔/标识符获得授权，否则车辆将不会起动。即，当不存在没有标识符的头盔时，步骤904可以禁止车辆起动。可替代地，可以允许起动，但是可以设置非常低的最高速度以允许车辆移动。在步骤906中，可以显示不存在头盔的警告，并且除非存在头盔，否则车辆将不会起动。在步骤900之后，步骤912启动头盔与车辆功能控制器16之间的通信。可以通过rf接口、或安全访问接口将存储在头盔内的功能设置传送到车辆。

在步骤916中，功能设置可以存储在车辆内。即，来自头盔的功能设置可以存储在车辆功能控制器16的存储器内。

在步骤918中，将功能设置传送到车辆。图6所展示的控制器可以控制各种功能，或者这些功能可以通过控制器局域网618传送到控制诸如动力转向单元、行驶高度控制器或上述其他类型的控制器或功能之类的功能的各种其他控制器。

在步骤920中，功能设置可以在图6所展示的屏幕显示器中显示。

在步骤922中，确定功能设置是否已被调整或正在范围之外操作。如果功能设置在范围之外操作或尝试在范围之外操作车辆，则步骤924将限制系统使用功能设置来操作，以限制车辆的操作。在步骤922中，当系统在范围内操作时，根据功能设置来操作车辆，或者只要车辆在功能设置的限制内操作就根据车辆的操作来操作车辆。

现在参考图10，即，用于在检测到多个头盔时操作车辆的方法。在步骤1010中，系统检测到多个头盔。在步骤1012中，针对附近的所有头盔启动头盔与车辆之间的通信。在步骤1014中，将每个头盔的功能设置传送到车辆控制器。在步骤1016中，将功能调整为最严格或最安全的一个或多个功能。在步骤1018中，以最严格的功能操作车辆。

现在参考图11，阐述了用于启动头盔与车辆的配对的方法。尽管描述了“头盔”和“车辆”，但是配对是在车辆的收发器与头盔的收发器之间进行。在步骤1110中，在头盔控制系统的控制器处检测头盔的移动。移动是由生成移动信号的移动传感器检测的。在步骤1110中，如果未检测到移动，则系统在步骤1110处重复。在步骤1110中，如果响应于移动信号检测到移动，则执行步骤1112。步骤1112确定头盔是否未配对。当头盔不是未配对时，即头盔是配对的，再次执行步骤1110。在步骤1112中，如果头盔未配对，则执行步骤1114。在步骤1114中，从车辆的收发器传送配对请求信号。配对请求信号可以包括诸如头盔的标识符等信息。也可以包括其他类型的通信数据，如通信频率、用于通信的密钥、加密方案等。在步骤1114之后，步骤1116确定车辆的点火是否启动。如上所述，点火是通过诸如在车辆起动并生成点火信号时转动锁芯或按下按钮来起动车辆等方式来启动的。在步骤1116中，确定点火是否已经启动。如果尚未启动点火，则再次执行步骤1110。当点火已经启动时，步骤1118启动配对计时器，该配对计时器对应于允许系统执行配对的最大时间。配对计时器可以是倒计时器，也可以是为车辆“寻找”配对请求信号的时间量设置的限制。在步骤1120中，针对配对请求信号监测车辆收发器的接收器。当在步骤1122中没有接收到配对信号时，步骤1124确定是否已经超过时间，如时间超过阈值时的情况。该时间对应于步骤1118的计时器启动。当尚未超过时间阈值时，再次重复步骤1120和1122。

返回参考步骤1122，当接收到配对信号时，步骤1126在用户界面处生成屏幕显示，如图7所展示的确认指示器730。在步骤1128中，用户可以与用户界面交互，并且在步骤1128中可以在用户界面上生成确认信号。在用户界面上生成确认信号之后，将该确认信号传送到车辆的控制器610。在步骤1130中，将头盔与车辆配对。即，如上所述，头盔收发器能够与车辆收发器通信。图12描述了配对过程的细节。

在步骤1130之后，步骤1132允许在头盔与车辆之间传输通信信号。在步骤1124之后和步骤1132之后，该过程在步骤1134中结束。

现在参考图12，阐述了配对过程的细节。在步骤1210中，如响应于如上所述的头盔的移动，从头盔传送第一信号，如配对请求信号。第一信号可以具有标识符密钥，并传送各种参数，如频率、密钥或其他类型的编码或加密数据。第一参数允许头盔收发器与车辆收发器通信。在步骤1212中，在车辆的收发器处接收第一信号。特别地，收发器的接收器部分接收第一信号和其中的参数。收发器“寻找”信号，如图11所描述的。在步骤1214中，生成到头盔的具有第二通信信号参数的响应信号。第二通信参数可以包括确认信号、使能信号以及用于在车辆与头盔之间进行互通的其他参数。可以通过第一通信信号和第二通信信号交换密码或数字密钥。一旦交换了通信信号，就在步骤1216中建立通信系统。这被称为配对，其允许车辆交换信号。例如，头盔可以传送车辆的预设。车辆可以将各种数据从车辆传输到头盔。在步骤1218中，将第二通信参数存储在头盔中。在步骤1220中，将第一通信参数存储在车辆中。在步骤1222中，在头盔与车辆之间传送各种其他类型的信号。更具体地，可以在头盔的收发器与车辆的收发器之间交换各种类型的数据信号。

已经出于说明和描述的目的提供了前述描述。其并不旨在是穷尽的或是限制本披露。具体示例的单独的元素和特征通常并不局限于该具体示例，而是在适用时是可互换的，并且可以用在甚至并未明确示出或描述的选定示例中。也可以用多种方式来对其加以变化。这种变化并不被视作是脱离了本披露，并且所有这种修改都旨在包括在本披露的范围内。