CN104627296B - 智能折叠电动自行车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了智能折叠电动自行车，其特征在于，包括车座、前叉组件、车梁、承重架、支撑架、第一后轮、第二后轮、脚踏板、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、智能模块；所述前叉组件通过第一转轴与承重架前端连接；所述车梁，包括第一车梁杆、第二车梁杆；所述车梁尾端安装有车座；所述支撑架，位于车梁的尾部下方，通过第三转轴与车梁转动连接；所述承重架前端通过第二转轴与车梁前端连接；所述车梁、支撑架之间安装有第二制动装置；智能模块包括主控制器，以及与主控制互联的电池、GSM/GPRS数据传输模块、定位模块、速度测量模块；本发明电动车可进行折叠，同时具有良好防盗报警和异常监测、智能锁车、电池电量监测功能。
Description
技术领域
本发明涉及电动自行车领域，尤其涉及带有智能功能的折叠电动车。
背景技术
电动自行车已经成为了人们日常的代步工具，但是传统的电动自行车体积庞大，重量较重，不能折叠，不能像拖行李箱一样方便拖行；为此设计一款轻便的、可折叠电动车可满足用户的多样化市场需求。其次，传统的电动自行车难以与用户发生交互，用户与车分离之后就不能知道车的位置、电量等信息；再次，现有电动自行车不具有定位功能、防盗性能差。
发明内容
为克服以上问题，本发明提出一种智能折叠电动车。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，
智能折叠电动自行车，其特征在于，包括车座、前叉组件、车梁、承重架、支撑架、第一后轮、第二后轮、脚踏板、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、智能模块；
所述前叉组件，包括前叉、把手、显示屏，以及安装在前叉底部的前轮；所述前叉中设计有嵌入至前叉内的电池、智能模块；
所述前叉组件通过第一转轴与承重架前端连接；
所述车梁，包括第一车梁杆、第二车梁杆；所述车梁尾端安装有车座；
所述支撑架，位于车梁的尾部下方，通过第三转轴与车梁转动连接；
所述承重架，通过第四转轴与支撑架底部转动连接；所述承重架前端安装有第一制动装置，通过第一制动装置使得前叉组件可以围绕第一转轴旋转，实现电动自行车前叉组件往电动自行车车身方向的折叠；所述承重架包括基座、固定在基座两侧的第一承重杆、第二承重杆，第一承重杆、第二承重杆尾部各安装有第二后轮；所述第一承重杆和第二承重杆尾部中间安装有第一后轮；
所述承重架前端通过第二转轴与车梁前端连接；所述车梁、支撑架之间安装有第二制动装置；通过第二制动装置、第二转轴、第三转轴、第四转轴的相互配合，使得车梁和承重架形成联动，从而实现电动自行车车身部分的向下折叠；
智能模块包括主控制器，以及与主控制互联的电池、GSM/GPRS数据传输模块、定位模块、速度测量模块；
所述电池为GSM/GPRS数据传输模块、主控制器供电；
GSM/GPRS数据传输模块，用于实现电动自行车与外界的数据交互；
速度测量模块，用于测量电动自行车的行驶速度，并将电动自行车的行驶速度数据传送给主控制器；
所述显示屏与主控制器相连，用于显示自行车的位置信息、报警信息、电池电量、速度信息数据。
进一步，所述前叉中间开有一凹槽，所述凹槽内嵌入有盒子，所述盒子里放置有供电动自行车充电的充电器；所述显示屏固定于前叉上部，位于盒子上方。
进一步，智能模块包括智能照明控制系统，智能照明控制系统根据骑行过程中周围环境的明暗程度，调节车灯的开关与亮度。
进一步，所述智能模块还包括有蓝牙模块，所述蓝牙模块与手机终端蓝牙进行配对，实现双向通信。
进一步，所述定位模块，采用GPS、北斗卫星定位、基站、wifi相结合的方式进行定位；当有卫星信号时，使用GPS、北斗卫星定位；当没有卫星信号时，采用基站、wifi定位。
进一步，所述智能模块还包括有与主控制器相连的三轴加速度传感器和三轴陀螺仪模块，用于测量电动自行车的骑行方向，并将电动自行车的骑行方向数据传送给主控制器；主控制器通过采集三轴加速度传感器和三轴陀螺仪的数据计算出电动自行车的当前姿态。
进一步，所述第一制动装置，采用弹簧按压解锁方式进行解锁；承重架上的基座上开有一凹槽，凹槽内安装有弹簧与弹簧插销，基座尾端安装有提把；通过拨动弹簧插销，使得前叉组件围绕第一转轴旋转。
进一步，所述脚踏为自动折叠脚踏，当骑行者的脚不放在脚踏上时，脚踏自动折叠缩至承重架上。
进一步，所述主控制器与电池之间电连接有降压稳压模块，降压稳压模块上连接有USB接口；降压稳压模块用于将所述电池的电转化为USB电源，给手机或平板电脑充电。
进一步，智能模块具有电量检测功能：智能模块会对电动自行车中电池的电量进行实时监控，当电量不足的时候，终端会通过蓝牙或GSM/GPRS数据传输模块向手机终端发送数据，提醒用户给电动自行车充电；所述智能模块设置有低功耗工作模式，当智能模块检测到电动自行车停止超过预设时间时，智能模块自动进入低功耗节省电能模式；所诉智能模块具有路况检测功能，在车辆行驶过程中提醒用户路面平整状况，路面上下坡程度；所诉智能模块还包括故障检测系统，故障检测系统用于检测车辆电机霍尔信号是否正常，电机温度是否过高，电机电流是否过大，胎压是否正常；故障检测系统检测到的结果通过车辆的显示屏显示或发送至手机终端。
本发明的优点在于：
(1)本发明电动车比传统电动车体积小重量轻，可进行快速折叠，方便电动自行车进行拖行；
(2)本发明具有良好的防盗报警和异常监测功能，通过电动自行车智能模块中的定位模块，可快速对电动自行车的位置进行定位。
(3)具有电量监测功能，电动自行车会对电动自行车中的电池的电量进行实时监控，当电量不足的时候，终端会通过蓝牙或GSM/GPRS数据传输模块向手机客户端发送数据，提醒用户给车充电。
(4)省电、节能：当终端检测到电动自行车停止超过预设时间后，电动自行车自动进入低功耗模式，节省电能；
(6)具有智能锁车功能，通过手机终端进行锁车，当用户忘记锁车时，自动进行锁车动作。
附图说明
图1是智能模块的结构框图；
图2是本发明折叠后的示意图；
图3是局部拆解示意图；
图4是本发明的结构示意图。
附图标记如下：
1.车座；2.前叉组件，21.前叉，22.把手，23.盒子，24.显示屏，25.转向提示灯，26.前大灯，27.前轮；3.车梁，31.第一车梁杆，32.第二车梁杆；4.支撑架，41.第一支撑杆，42.第二支撑杆，43.加强柱；5.承重架，51.第一承重杆，52.第二承重杆；6.第一转轴；7.第二转轴；
8.第一制动装置，81.基座，82.弹簧插销，83.提把；
9.第二制动装置，91.弹簧卡扣，92.车座卡位；
10.滑板；11.第三转轴；12.第四转轴；13.第一后轮；14.第二后轮；
15.脚踏；16.后转向/刹车灯；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
如图2、3、4所示，智能折叠电动自行车包括车座1、前叉组件2、车梁3、支撑架4、承重架5、第一转轴6、第二转轴7、第一制动装置8、第二制动装置9、第三转轴11、第四转轴12、第一后轮13、第二后轮14、脚踏15、后转向/刹车灯16。
所述前叉组件2，包括前叉21、一对把手22、刹车把、盒子23、显示屏24，转向提示灯25、前大灯26、以及安装在前叉21的前轮27；前叉21上端安装有把手22，所述把手22的端部安装有转向提示灯25；所述前大灯安装在前叉上，用于照明。所述前叉中部设计有嵌入至前叉内的电池、智能模块、盒子23；前叉21中间开有一凹槽，凹槽内嵌入有盒子23，所述盒子23设置有可旋转的盖子；所述盒子23里放置有供电动自行车充电的充电器，所述盒子23里设有充电口，所述充电口一端与充电器相连，另一端与电池相连，为电动车提供动力支撑；所述盒子23采用塑料材料制成。所述显示屏24固定于前叉21上部，且位于盒子23的上方。
所述车梁3包括第一车梁杆31、第二车梁杆32，第一车梁杆31、第二车梁杆32相互平行，第一车梁杆31、第二车梁杆32尾部各安装有后转向/刹车灯16。
所述支撑架4包括第一支撑杆41、第二支撑杆42，为了加固支撑架4，在第一支撑杆41与第二支撑杆42的中间设置了加强柱43。
所述承重架5包括基座81、固定在基座两侧的第一承重杆51、第二承重杆52，第一承重杆51、第二承重杆52尾部各安装有第二后轮14。所述基座81上设置有第一制动装置8；所述第一制动装置8，采用弹簧按压解锁方式进行解锁；承重架上的基座上开有一凹槽，凹槽内安装有弹簧与弹簧插销82，基座尾端安装有提把83；通过拨动弹簧插销82，使得前叉组件2围绕第一转轴6旋转。
所述前叉组件2与承重架5前端通过第一转轴6连接，当第一制动装置8处于锁定状态时，前叉组件14不能围绕第一转轴旋转，此时，不能进行电动自行车的折叠；当第一制动装置处于解锁状态时，前叉组件14可围绕第一转轴旋转，此时，可以进行电动自行车的折叠。
所述承重架5前端通过第二转轴7与车梁3前端连接，所述承重架5尾部中间嵌入安装有第一后轮13。
所述车梁3尾部安装有滑板10，所述车梁3的中部安装有车座卡位92，所述滑板10整体呈倒“凹”字形，挂在车梁3上，滑板10顶部开有一凹槽，所述凹槽上安装有第二制动装置9，所述第二制动装置9为弹簧卡扣方式，所述第二制动装置9包括弹簧卡扣91和车座卡位92。
当弹簧卡扣91锁住时，滑板10固定于车梁3上，当弹簧卡扣91解锁时，滑板10可自由滑动于车梁3上。所述车座1安装在车座卡位92上。
所述滑板10两侧翼通过一对第三转轴11与支撑架4顶端连接，所述支撑架4底端通过一对第四转轴11与承重架5连接。
所述车座1中间开孔，当车座1安装在车座卡位92上时，使得所述车座上的孔正对于弹簧卡扣91，当手指穿过车座1中间的孔即可方便的拨动弹簧卡扣91。
所述脚踏15固定于承重架5两侧，脚踏15为自动折叠脚踏，当脚不放在脚踏上时，脚踏自动折叠至如图4所示位置。
所述第二后轮14固定于承重架5后端，第二后轮14为空心轮。
在折叠时，首先，将手指穿过车座1上的方形孔，向上抬起弹簧卡扣，使得滑板10和车梁3之间实现滑动，同时围绕第二转轴7、第三转轴11、第四转轴12，车梁3和承重架5形成联动，即可完成向下折叠；其次，提起提把83，使前轮27离地，同时向下扣动弹簧插销82，让前叉组件2围绕第一转轴6旋转，直至弹簧插销自动弹回。至此，电动自行车完成折叠，如图2所示为折叠后的产品结构示意图。当电动自行车折叠之后，可使用第二后轮14对电动自行车进行拖动。
如图1所示，智能模块，包括主控制器，以及与主控制互联的电池、GSM/GPRS数据传输模块、定位模块、蓝牙模块、速度测量模块、三轴加速度传感器和三轴陀螺仪模块、导航灯；所述电池为GSM/GPRS数据传输模块、主控制器供电；
GSM/GPRS数据传输模块，传送电动自行车的位置信息、报警信息、电池电量、速度信息传送给外界，实现电动自行车与外界的双向通信；
定位模块，采用GPS、北斗卫星定位、基站、wifi相结合的方式进行定位；当有卫星信号时，使用GPS、北斗卫星定位；当没有卫星信号时，采用基站、wifi定位；经纬度信息通过GSM/GPRS数据传输模块发送给外界服务器；
蓝牙模块，所述蓝牙模块与手机终端蓝牙进行配对，实现双向通信；
三轴加速度传感器和三轴陀螺仪模块，主控制器通过采集三轴加速度传感器和三轴陀螺仪的数据计算出电动自行车的当前姿态，当用户锁车后，如果车的姿态发生变化，电动自行车向外界服务器发送报警信息，然后服务器向用户推送报警信息。
速度测量模块，主控制器可根据电动自行车无刷电机的霍尔信号计算车速，并将车速实时显示在手机或电动车显示屏上。
作为本发明的进一步改进，智能模块还包括故障检测系统和智能照明控制系统。
故障检测系统可以检测车辆电机霍尔信号是否正常，电机温度是否过高，电机电流是否过大，胎压是否正常，检测结果会通过车辆显示屏和手机客户端提醒用户。
智能照明控制系统，可根据骑行过程中周围环境的明暗程度，调节车灯的开关与亮度。作为本发明的最佳实施方式，智能照明控制系统用于控制车辆的前大灯26，智能照明控制系统的设计为用户省去开关前大灯的步骤，延长前大灯使用寿命，并节省电池电量。
电动车设置有两种工作模式，一种是正常工作模式，二是低功耗工作模式。当智能模块检测到电动自行车停止超过预设时间时，电动自行车智能联网终端自动进入低功耗节省电能模式。预设时间可设置为10分钟。
所述主控制器与电池之间电连接有降压稳压模块、电压采样模块，降压稳压模块用于将所述电池的电转化为USB电源，给手机或平板电脑充电。降压稳压模块上设置有USB接口。
智能模块具有电量检测功能：智能模块会对电动自行车中的电池的电量进行实时监控，当电量不足的时候，智能模块会通过蓝牙向手机客户端发送数据，或者通过GSM/GPRS数据传输模块向中转服务器发送数据，再由中转服务器向手机终端发送数据，提醒用户给车充电。
所诉智能模块具有路况检测功能，在车辆行驶过程中提醒用户路面平整状况，路面上下坡程度。
本发明通过GSM/GPRS数据传输模块与网络进行互联，将电动自行车的位置信息、状态信息、报警信息、电池电量、速度信息发送给远程服务器，远程服务器接收到的数据可发送至手机终端。用户通过手机终端查看电动自行车的位置信息、状态信息、报警信息、电池电量、速度信息。
本发明也可通过蓝牙模块与手机终端进行交互。当用户靠近电动自行车时，用户通过手机客户端软件主动连接电动自行车智能联网终端中的蓝牙模块，通过手机客户端软件进行电动自行车的开、解锁动作。
本发明具有导航功能，用户通过手机客户端软件选择骑行目的地，当用户遇十字路口时，手机客户端软件通过蓝牙向电动自行车智能模块发送转向信息，智能模块提示用户前进的方向，并控制把手两端转向导航灯，提示用户前进的方向，避免用户边骑车边看手机造成的安全隐患。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (9)
1.智能折叠电动自行车，其特征在于，包括车座、前叉组件、车梁、承重架、支撑架、第一后轮、第二后轮、脚踏板、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、智能模块；
所述前叉组件，包括前叉、把手、显示屏，以及安装在前叉底部的前轮；所述前叉中设计有嵌入至前叉内的电池、智能模块；
所述前叉组件通过第一转轴与承重架前端连接；
所述车梁，包括第一车梁杆、第二车梁杆；所述车梁尾端安装有车座；车梁尾部安装有滑板，车梁的中部安装有车座卡位，所述滑板整体呈倒“凹”字形，挂在车梁上，滑板顶部开有一凹槽，所述凹槽上安装有第二制动装置，所述第二制动装置为弹簧卡扣方式，所述第二制动装置包括弹簧卡扣和车座卡位，当弹簧卡扣锁住时，滑板固定于车梁上，当弹簧卡扣解锁时，滑板可自由滑动于车梁上；所述车座中间开孔，车座上的孔正对于弹簧卡扣；
所述支撑架，位于车梁的尾部下方，通过第三转轴与车梁转动连接；
所述承重架，通过第四转轴与支撑架底部转动连接；所述承重架前端安装有第一制动装置，通过第一制动装置使得前叉组件可以围绕第一转轴旋转，实现电动自行车前叉组件往电动自行车车身方向的折叠；
所述承重架包括基座、固定在基座两侧的第一承重杆、第二承重杆，第一承重杆、第二承重杆尾部各安装有第二后轮；所述第一承重杆和第二承重杆尾部中间安装有第一后轮；所述第一制动装置设置在上述基座上，所述第一制动装置，采用弹簧按压解锁方式进行解锁；承重架上的基座上开有一凹槽，凹槽内安装有弹簧与弹簧插销，基座尾端安装有提把；通过拨动弹簧插销，使得前叉组件围绕第一转轴旋转；所述承重架前端通过第二转轴与车梁前端连接；所述第二制动装置安装于车梁与支撑架之间；通过第二制动装置、第二转轴、第三转轴、第四转轴的相互配合，使得车梁和承重架形成联动，从而实现电动自行车车身部分的向下折叠；
智能模块包括主控制器，以及与主控制器互联的电池、GSM/GPRS数据传输模块、定位模块、速度测量模块；
所述电池为GSM/GPRS数据传输模块、主控制器供电；
GSM/GPRS数据传输模块，用于实现电动自行车与外界的数据交互；
速度测量模块，用于测量电动自行车的行驶速度，并将电动自行车的行驶速度数据传送给主控制器；所述显示屏与主控制器相连，用于显示自行车的位置信息、报警信息、电池电量、速度信息数据。
2.根据权利要求1所述的智能折叠电动自行车，其特征在于，所述前叉中间开有一凹槽，所述凹槽内嵌入有盒子，所述盒子里放置有供电动自行车充电的充电器；所述显示屏固定于前叉上部，位于盒子上方。
3.根据权利要求1所述的智能折叠电动自行车，其特征在于，智能模块包括智能照明控制系统，智能照明控制系统根据骑行过程中周围环境的明暗程度，调节车灯的开关与亮度。
4.根据权利要求1所述的智能折叠电动自行车，其特征在于，所述智能模块还包括有蓝牙模块，所述蓝牙模块与手机终端蓝牙进行配对，实现双向通信。
5.根据权利要求1所述的智能折叠电动自行车，其特征在于，所述定位模块，采用GPS、北斗卫星定位、基站、wifi相结合的方式进行定位；当有卫星信号时，使用GPS、北斗卫星定位；当没有卫星信号时，采用基站、wifi定位。
6.根据权利要求1所述的智能折叠电动自行车，其特征在于，所述智能模块还包括有与主控制器相连的三轴加速度传感器和三轴陀螺仪模块，用于测量电动自行车的骑行方向，并将电动自行车的骑行方向数据传送给主控制器；主控制器通过采集三轴加速度传感器和三轴陀螺仪的数据计算出电动自行车的当前姿态。
7.根据权利要求1所述的智能折叠电动自行车，其特征在于，所述脚踏板为自动折叠脚踏板，当骑行者的脚不放在脚踏板上时，脚踏板自动折叠缩至承重架上。
8.根据权利要求1所述的智能折叠电动自行车，其特征在于，所述主控制器与电池之间电连接有降压稳压模块，降压稳压模块上连接有USB接口；降压稳压模块用于将所述电池的电转化为USB电源，给手机或平板电脑充电。
9.根据权利要求1所述的智能折叠电动自行车，其特征在于，智能模块具有电量检测功能：智能模块会对电动自行车中电池的电量进行实时监控，当电量不足的时候，终端会通过蓝牙或GSM/GPRS数据传输模块向手机终端发送数据，提醒用户给电动自行车充电；所述智能模块设置有低功耗工作模式，当智能模块检测到电动自行车停止超过预设时间时，智能模块自动进入低功耗节省电能模式；
所诉智能模块具有路况检测功能，在车辆行驶过程中提醒用户路面平整状况，路面上下坡程度；
所诉智能模块还包括故障检测系统，故障检测系统用于检测车辆电机霍尔信号是否正常，电机温度是否过高，电机电流是否过大，胎压是否正常；故障检测系统检测到的结果通过车辆的显示屏显示或发送至手机终端。
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