[0001] 本发明属于头盔技术领域，具体涉及一种多功能智能色盲头盔。

[0002] 色盲和色弱统称为色觉障碍，分为先天性和后天性两大类。先天性色觉障碍最多见红绿色盲，而这种色盲是遗传疾病，是通过性连锁隐性遗传。通常，色盲是不能辨别某些颜色或全部颜色。色弱则是指辨别颜色的能力降低，比色盲的表现程度轻，也分红色弱、绿色弱等。色弱者，虽然能看到正常人所看到的颜色，但辨认颜色的能力迟缓或很差，在光线较暗时，有的几乎和色盲差不多或表现为色觉疲劳，这些情况在一定程度上对生活，工作和日常出行都造成了一定的影响。

[0006] 考虑到色觉障碍人群的日常出行，并从生活习惯，心理健康等方面思考，观察数据统计及调查，发现这类人群在日常出行时，大多数人是不愿佩戴色盲眼镜或忘记佩戴。因为佩戴镜框眼镜，戴久会有疼痛等不适感，镜框眼镜长期佩戴会压迫鼻梁、导致眼窝深陷，需要保持镜片本身的清晰和清洁等缺点；戴隐形眼镜，佩戴时有些麻烦并且需要注意卫生。如果护理不当易患结膜炎，严重的话会引起角膜上皮剥脱，进而引起角膜炎。长期配戴隐形眼镜会导致角膜的缺水、缺氧，会加重干眼症，角膜病变时间长了以后就会影响视力，会引起视疲劳。

[0007] 摩托骑行者在骑行过程中因极端天气或出现分神等情况而无法直接迅速判断道路安全是否安全，而造成多起道路事故。

[0008] 因此，针对上述技术问题，有必要提供一种多功能智能色盲头盔。

[0009] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

[0032] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

[0033] 如图1～图3所示，本发明一实施例中的一种多功能智能色盲头盔，包括有头盔外壳1、色盲镜片组件、道路信息预警组件和主控系统，实现通过佩戴头盔，为色觉障碍人群日常出行减少烦恼，提供便利和安全保障，在一定程度上进一步降低了交通事故发生的几率。

[0034] 头盔外壳1上设置有视觉显示区，视觉显示区用于在使用者通过视觉显示区观察前方路况。

[0035] 色盲镜片组件设置在头盔外壳1的视觉显示区，色盲镜片组件包括有内镜色盲镜片2，内镜色盲镜片2转动连接在头盔外壳1的内壁端面。

[0036] 具体的，内镜色盲镜片2包括有镜框201和色盲镜片，色盲镜片卡合在镜框201上，镜框201侧面设有固定卡块，卡块后端有若干组螺栓固定。螺栓贯穿镜框201，固定卡块抵接色盲镜片。达到色盲镜片能够在使用者无需另外佩戴其他色盲眼镜产品，且能够镜片稳定便于视线观察。

[0037] 头盔外壳1和内镜色盲镜片2位于视觉显示区的内侧端面均连接有第一转动组件，内镜色盲镜片2的外侧端面与头盔外壳1的内壁端面贴合，内镜色盲镜片2在头盔外壳1的内壁端面转动。达到便于控制内镜色盲镜片2在头盔外壳1内壁转动与佩戴头盔人员的视野部分相匹配。

[0038] 色盲镜片组件还包括有外镜防尘面罩8，外镜防尘面罩8位于内镜色盲镜片2的外侧端面，外镜防尘面罩8转动连接在头盔外壳1位于视觉显示区的外侧端面。

[0039] 外镜防尘面罩8在水平面的投影大于视觉显示区在水平面的投影，通过外镜防尘面罩8对视觉显示区进行防护，保护使用者的在骑行时的安全，且外镜防尘面罩8在外侧挡住风尘，减少内镜色盲镜片2受到外部环境的污染。

[0040] 道路信息预警组件包括有显示组件和语音提示组件，显示组件位于内镜色盲镜片2的外侧端面，显示组件转动连接在头盔外壳1上的一对相对端面，语音提示组件位于头盔外壳1的下侧端面，语音提示组件位于头盔外壳1与人体耳部接触的端面。实现通过道路信息预警组件对使用者进行预警，在骑行过程中便于使用者在极端天气或色觉障碍人群无法辨色等多种情况下，通过显示组件和语音提示组件进行预警，能够迅速判断道路状况，及时做出面对突发情况时的调整。提高安全系数，减少道路事故发生。

[0041] 进一步的，显示组件包括有透明信息显示屏3和摄像头4。透明信息显示屏3贴附在外镜防尘面罩8的内侧端面，透明信息显示屏3的一侧端面连接有显示屏处理器，有显示屏处理器连接主控系统；

[0042] 头盔外壳1内部设置有多个卡槽，透明信息显示屏3上的连接线路通过头盔外壳1侧面的内部的卡槽连接与头盔后方锂电池，显示屏处理器连接主控系统。实现通过显示屏处理器控制透明信息显示屏3上显示透明信息，透明信息即通过文字或特殊符号呈现于透明信息显示屏3上，便于使用者在色盲镜片辨色不准确的情况下，能够通过显示屏所提供的信息迅速做出判断。

[0043] 其中，透明信息显示屏3厚度为0.15～0.35cm。优选的，透明信息显示屏3的厚度为0.2cm，内镜色盲镜片2为LED超薄透明屏，其柔性度高可以任意弯曲裁剪，因此可以设置在外镜防尘面罩8的内侧端面。

[0044] 外镜防尘面罩8和头盔外壳1之间均连接有第二转动组件，第二转动组件转动连接在头盔外壳1的外侧端面。

[0045] 在此需要说明的是，第二转动组件和第一转动组件均包括有转动轴，具体的，外镜防尘面罩8的后端与头盔外壳1对称位置均设置有固定卡槽，外镜防尘面罩8与头盔外壳1侧面之间有转动轴，且通过转动轴连接，达到控制外镜防尘面罩8在头盔外壳1上转动。内镜色盲镜片2的后端与头盔外壳1对称位置均设置有固定卡槽，外镜防尘面罩8与头盔外壳1侧面之间有转动轴，且通过转动轴连接，达到控制内镜色盲镜片2在头盔外壳1内壁端面上转动。

[0046] 主控主控系统控制道路信息预警组件的运行。

[0047] 进一步的，主控系统包括有主控模块和处理模块，主控模块连接有锂电池，锂电池串联连接主控模块和总开关7，锂电池通过线路连接供电于主控模块，透明信息显示屏3，摄像头4等多项装置。

[0048] 总开关7连接锂电池且置于头盔外壳1后下方的外侧端面，达到控制主控系统和道路信息预警组件的开启与关闭，操作简单，装置功能多样。

[0049] 头盔外壳1的外侧端面固定连接有缓冲防护壳6，主控模块和有锂电池均设置在缓冲防护壳6的内壁端面，缓冲防护壳6位于主控模块和有锂电池之间设置有缓冲层。

[0050] 主控模块为树莓派主控模块，树莓派主控模块接收摄像头4输出的图像信息并利用多尺度YOLOv4的交通识别算法处理数据，并通过处理模块进行分析数据输出，最后通过蓝牙耳机5输出路况信息、或通过透明信息显示屏3显示信息。即树莓派主控模块接收到摄像头4输出的图像数据后，通过多尺度YOLOv4的交通识别算法进行处理数据，自动识别当前环境中的颜色，并将识别到的颜色信息发送给显示屏处理器，显示屏处理器根据接受到的颜色信息控制透明信息显示屏3上显示相应的提示信息。

[0051] 在此需要说明的是，多尺度YOLOv4的交通识别算法主要采用的是CSPDarknet53作为主干特征提取网络，其中共有五个大残差块，每个大残差块中所包含的小残差单元个数为1、2、8、8、4，而SPP网络用在YOLOv4中的目的是增强网络的感受野，PANet是在上采样过程之后又加入了下采样的操作，YOLOv3作为Head，最终实现整个YOLOv4算法。其中多尺度YOLOv4的交通识别算法为本领域的公知常识，在此不再赘述。

[0052] 摄像头4位于头盔外壳1的视觉显示区的顶部端面，即头盔外壳1的前方上外侧开设有限位槽，摄像头4固定连接在头盔外壳1上的限位槽内，能够记录和采集图像使得信息传输至树莓派主控模块并储存，主控系统连接摄像头4。

[0053] 摄像头4包括有超广角镜头，超广角镜头设置在头盔外壳1顶部端面的前上方，其采集图像信息，将采集的信息传输于树莓派主控模块，树莓派主控模块通过已设置完成的多尺度YOLOv4的交通灯识别算法计算，再通过处理模块处理数据并传递于透明信息显示屏3，透明信息显示屏3通过显示文字和图像呈现于使用者视线前方，便于使用者在极端天气或色觉障碍人群无法辨色等多种情况下能够迅速判断道路状况，及时做出面对突发情况时的调整。提高安全系数，减少道路事故发生。

[0054] 此外摄像头4具有行车摄录功能，在车辆行使过程中会遇到各种车辆或行人的违法行为，而产生的的事故纠纷。当实现行车摄录功能后，骑行者所佩戴的头盔在采集数据的同时能记录行车全过程的所有影像信息。

[0055] 信息预警组件还包括有蓝牙耳机5，蓝牙耳机5包括有蓝牙耳机处理器，蓝牙耳机处理器用于控制蓝牙耳机输出信息，蓝牙耳机5连接主控系统，主控系统接收到相关信息进行处理后，将需要语音播报的信息发送至蓝牙耳机处理器，进行播报。即通过过蓝牙耳机传输的语音提示信息，能够在极端天气情况下，无法通过视觉方面保障安全时，在听觉方面做二次保障，增加了装置功能多样性。

[0056] 如图2所示，头盔外壳1内设置有防火组件，防火组件包括有第一防火层101、第二防火层103和第三防火层104。实现当使用者在骑行的过程中发生意外，导致起火时，通过防火组件大的对火源的及时消灭，降低火灾对使用者造成的危害，安全性高。

[0057] 第一防火层101内填充有若干个灭火爆破球和惰性气体，第一防火层101位于头盔外壳1的外侧端面，头盔外壳1与第一防火层101的底部连接处设置有多个喷头102，喷头102上设置有电磁阀。

[0058] 在此需要说明的是，惰性气体优选为氮气、二氧化碳、七氟丙烷等可以灭火的气体。

[0059] 头盔外壳1的外侧端面设置有温度传感器和烟感传感器，温度传感器和烟感传感器连接主控系统，达到当温度传感器和烟感传感器检测到火灾发生时，将信号输送至主控系统，进行快速检测火源情况。

[0060] 其中，灭火爆破球包括有包裹层，包裹层内填充有干粉，包裹层材质为聚氨酯、尼龙、橡胶的其中一种。包裹层厚度在0.15～0.5cm，包裹层外侧端面涂覆有镁粉，镁粉重量占比为0.05％～0.25％之间，达到包裹层在接触到火源时，在镁粉的作用下，包裹层爆炸随之将干粉带出，扩大灭火面积。

[0061] 具体的，当使用者在骑行过程中遇到意外导致起火时，温度传感器和烟感传感器及时监测到，并传输至主控系统，主控系统控制喷头102开启，进行喷发惰性气体和若干个灭火爆破球，进行快速灭火。

[0062] 其中镁粉具有遇火爆破的作用，用于实现包裹层遇火爆炸，增大灭火面积，实现更高效的灭火，而镁粉在经过严格的重量占比的配比，其配比达到镁粉不会在遇到火源爆破后，再发生二次爆炸或助燃的情况，也不会引起较大爆炸的情况，安全性较高。

[0063] 第二防火层103内填充有阻燃剂，第二防火层103位于第一防火层101的内侧端面，阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的一种或两种混合，通过阻燃剂达到阻燃，保护使用者的身体健康。

[0064] 第三防火层104内填充有缓冲泡沫，第三防火层104位于第二防火层103的的内侧端面，达到当使用者摔倒时，通过缓冲泡沫达到对冲击力缓冲的效果。

[0065] 工作时，当使用者在骑行前佩戴好头盔外壳1，并启动头盔外壳1后方的总开关7。此时摄摄像头4开始运作记录采集信息，采集的数据经多尺度YOLOv4的交通灯识别算法计算储存至树莓派主控模块中，当摄像头4在采集图像中出现红绿灯时，此时树莓派主控模块会通过算法实时进行计算，并通过处理模块处理数据，将相关信息数据分类后分别输出透明信息显示屏3和蓝牙耳机5；

[0066] 与此同时摄像头4识别到相关信息后，在视线范围内的透明信息显示屏3上自动出现文字或图像提示骑行者道路是否可通行，天气状况，道路安全情况等。

[0067] 如若恶劣天气下前方出现的红绿灯或前方有识别性道路标识人眼无法观察到的情况，摄像头4可进行将优先采集到图片经过树莓派主控模块数据计算，再通过处理模块处理数据，将相关信息提前提示到显示屏，让骑行者提前知道道路状况，提前应对特殊情况出现，减少骑行者事故的发生；

[0068] 蓝牙耳机5经无线接收信息，实时播放相关语音信息道路安全状况，相距红绿灯的距离及红绿灯的状况；此时行使当前路段晴天，阴天或暴雪等极端天气，当前路段是否出没行人或动物等道路情况。可实时提醒骑行者得知路况状况进行观察和判断，当意外事件发生前，便有提前预知了解，能及时做出反应，减少事故发生的几率。

[0069] 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。

[0070] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。