CN106240692A - 一种多功能自行车装置及方法 - Google Patents

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王徐庆
梁登
黄伟
章熙
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Abstract

本发明公开了一种多功能自行车装置及方法，该装置包括处理器、测速模块、报警模块、响铃模块和显示模块，所述测速模块通过A/D转换模块与处理器连接，报警模块、响铃模块和显示模块分别和处理器连接。所述测速模块包括二个霍尔传感器，二个霍尔传感器分别设置前轮的不同位置上。该装置还包括与处理器连接的蓝牙模块。该装置还包括太阳能供电模块，太阳能供电模块包括太阳能电池板、光伏控制器、电池、转换电路、电能输出端口，电池与光伏控制器双向连接，太阳能电池板和转换电路分别与光伏控制器连接，电能输出端口与转换电路相连。本发明能极短的时间让车主按响车铃，并能够实时的测量自行车的车速。

Description

一种多功能自行车装置及方法
技术领域
本发明涉及自行车智能控制领域，尤其涉及自行车行驶速度检测，及按铃优化技术领域。
背景技术
随着经济的发展，人民生活水平的提高，科技给人类带来的隐患越来越多，譬如说大气污染，这也是经几年来雾霾久而不散的原因，人类也逐渐意识到绿色通行的重要性，因此，中国自行车用户逐年增加。据统计：2008年到2012年，我国轻型自行车产业保持80％以上的增长速度。目前我国自行车用户约4.5亿，全国自行车保有量在6亿辆左右。然而，传统自行车上的按铃实在是单一化，不能迅速的达到提示路人的效果，在突发情况下，车主从发现人群到按响车铃时间过长。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种多功能自行车装置及方法，解决自行车按铃单一化问题，增加了测速、LCD显示、超速报警和太阳能供电功能，且缩短车主从发现人群到按响车铃时间。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种多功能自行车装置，该装置包括处理器、测速模块、报警模块、响铃模块和显示模块，所述测速模块通过A/D转换模块与处理器连接，报警模块、响铃模块和显示模块分别和处理器连接。所述测速模块包括二个霍尔传感器，二个霍尔传感器分别设置前轮的不同位置上。该装置还包括与处理器连接的蓝牙模块。该装置还包括太阳能供电模块，太阳能供电模块包括太阳能电池板、光伏控制器、电池、转换电路、电能输出端口，电池与光伏控制器双向连接，太阳能电池板和转换电路分别与光伏控制器连接，电能输出端口与转换电路相连。所述光伏控制器由微处理器、充电电路、放电电路和检测电路组成，充电电路、放电电路和检测电路分别与微处理器连接，微处理器为单片机，太阳能电池板放置在车头前。该装置还包括蜂鸣器和按钮，所述蜂鸣器和按钮连接，所述蜂鸣器设置在按铃里，所述按钮设置在车把上。所述报警模块包括LED灯和声音报警器。
一种多功能自行车装置的控制方法，其特征在于：步骤一、系统启动；步骤二、LCD显示模块实时显示自行车速度、当地时间、剩余电量等信息。步骤三、测速实时采集自行车速度信息，并通过内部电路至处理器，且LCD显示模块实时显示自行车速度信息；步骤四、当自行车达到车主设定速度上限，内部处理器就会自行启动报警模块并发出预警信号；步骤五、报警模块启动，当速度没有降至系统设定警示之前，LED灯持续闪烁提醒车主。
所述方法还包括太阳能电池板将光能转化为电能，经过充电电路的管理存储在电池中，当检测电路检测到电能输出端口有负载需要供电时，放电电路就开启与电池、转换电路组成闭合回路，将电池中的电能输送给转换电路，转换电路根据电能输出端口负载所需的电压、电流进行转换。
本发明有益效果是:本发明能极短的时间让车主按响车铃，并能够实时的测量自行车的车速，当车速过高时给驾驶员一些有用的信息和正确的指导，在紧急情况下让驾驶员提前做出相应的应对措施，因而达到将一些事故扼杀在萌芽之中。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的具体实施方式的系统结构框图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种多功能自行车装置，系统设有处理器，所诉的处理器是接收车轮上两片霍尔传感器采集的信号、并通过A/D转换，通过单片机内部算法算出其速度，并通过LCD模块将其相关信息实时显示，监测自行车的相关信息。同时按铃内部安置有响铃模块、报警模块和显示模块为提示装置，用于提醒驾驶员注意驾驶。当速度增至警戒值时，系统会自动启动报警模块，进行光报警。测速模块通过车轮外侧两片霍尔元件来采集自行车速度信息，响铃模块通过车把旁边的按钮去触发蜂鸣器，缩短车主从发现人群到按响车铃时间，达到提醒路人的效果，降低突发情况下事故发生率。
所述的一种多功能自行车装置设有测速模块，所述的测速模块输出信号至处理器。
所述的测速模块设有两个霍尔元件，分别采集车轮两侧信号，通过内部算法，计算相邻两信号之间的时差来计算自行车的速度。
自行车车头安装有太阳能电池板，所述的太阳能电池板输出电能经光伏控制器、转换电路输送至系统各个模块，所述的光伏控制器双向连接有蓄电池。
一种多功能自行车装置的控制方法，其特征在于：
1)系统启动；
2)LCD显示模块实时显示自行车速度、当地时间、剩余电量等信息；
3)测速实时采集自行车速度信息，并通过内部电路至处理器，且LCD显示模块实时显示自行车速度信息；
4)当自行车达到车主设定速度上限，内部处理器就会自行启动报警模块并发出预警信号；
5)报警模块启动，当速度没有降至系统设定警示之前，LED持续闪烁提醒车主。
6)报警模块启动，当速度没有降至系统设定警示之前，LED持续闪烁提醒车主。
7)新型智能按铃内部安置有蜂鸣器，并在自行车车把手出设有按钮，当车主发现前方有人群时，可通过按钮来及时提醒路人，解决了老式自行车通过拨动打击响铃的繁琐，当按钮按下后蜂鸣器发出固定铃声，缩短了从发现人群到响铃的时间。
该发明如图1所示，包括处理器、报警模块、显示模块、太阳能充放电模块、测速模块和响铃模块，其中处理器为整个系统的数据处理装置。测速模块采集的自行车速度信号，并将信号输送至处理器，并通过A/D转换成系统识别数字信号，LCD显示模块显示传感器采集到并转换后的信号。报警模块、显示模块为提示装置，用于提醒驾驶员注意驾驶，当出现状况时，处理器输出提示信号至显示模块和报警模块中的部分或全部，用作提示，降低事故发生的可能。
测速模块设有两片霍尔传感器，分别采集车轮两侧的差位信号。这样能够精确测得车辆自行车的车速，也能提示驾驶员更好的控制车速。
系统通过太阳能供电，避免造成车内蓄电池馈电，太阳能供电模块包括太阳能电池板、光伏控制器、电池、转换电路、电能输出端口，电池与光伏控制器双向连接，太阳能电池板和转换电路分别与光伏控制器连接，电能输出端口与转换电路相连；光伏控制器由微处理器、充电电路、放电电路和检测电路组成，充电电路、放电电路和检测电路分别与微处理器连接，微处理器为单片机，太阳能电池板放置在车头，太阳能电池板将光能转化为电能，经过充电电路的管理存储在电池中，当检测电路检测到电能输出端口有负载需要供电时，放电电路就开启与电池、转换电路组成闭合回路，将电池中的电能输送给转换电路，转换电路根据电能输出端口负载所需的电压、电流进行转换，满足电能输出端口不同负载工作所需的电能，该负载是指系统中的用电单元。
基于上述系统的控制方法如下
1)系统启动；系统的启动可以收到开启或关闭，也可以自动控制，自动控制的开启条件可以采用车速某一额定值(例如30km/h)，这样避免市区骑车，周围车辆过多频繁报警，而是在空旷区域开启，避免驾驶员疏忽大意而发生交通事故；
2)当自行车速度达到预警值(例如50km/h)时，管理中心服务处理器就会向报警模块发送预警信号，同时可以提示降低车速和车速等信息，方便驾驶员分析；当同时有多条信息时则根据距离和车速按照优先级顺序警示；
3)测速模块启动，当警示速度(例如30km/h到40km/h内给予驾驶员提示；该提示优先级大于3)中的提示，提示具体速度，是否保持该速度；
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多功能自行车装置，其特征在于,该装置包括处理器、测速模块、报警模块、响铃模块和显示模块，所述测速模块通过A/D转换模块与处理器连接，报警模块、响铃模块和显示模块分别和处理器连接。
2.根据权利要求1所述的多功能自行车装置，其特征在于,所述测速模块包括二个霍尔传感器，二个霍尔传感器分别设置前轮的不同位置上。
3.根据权利要求1所述的多功能自行车装置，其特征在于,该装置还包括与处理器连接的蓝牙模块。
4.根据权利要求1所述的多功能自行车装置，其特征在于,该装置还包括太阳能供电模块，太阳能供电模块包括太阳能电池板、光伏控制器、电池、转换电路、电能输出端口，电池与光伏控制器双向连接，太阳能电池板和转换电路分别与光伏控制器连接，电能输出端口与转换电路相连。
5.根据权利要求4所述的多功能自行车装置，其特征在于,所述光伏控制器由微处理器、充电电路、放电电路和检测电路组成，充电电路、放电电路和检测电路分别与微处理器连接，微处理器为单片机，太阳能电池板放置在车头前。
6.根据权利要求1所述的多功能自行车装置，其特征在于,该装置还包括蜂鸣器和按钮，所述蜂鸣器和按钮连接，所述蜂鸣器设置在按铃里，所述按钮设置在车把上。
7.根据权利要求1所述的多功能自行车装置，其特征在于,所述报警模块包括LED灯和声音报警器。
8.一种基于权利要求1-7中任一项所述的一种多功能自行车装置的控制方法，其特征在于：
步骤一、系统启动；
步骤二、LCD显示模块实时显示自行车速度、当地时间、剩余电量等信息。
步骤三、测速实时采集自行车速度信息，并通过内部电路至处理器，且LCD显示模块实时显示自行车速度信息；
步骤四、当自行车达到车主设定速度上限，内部处理器就会自行启动报警模块并发出预警信号；
步骤五、报警模块启动，当速度没有降至系统设定警示之前，LED灯持续闪烁提醒车主。
9.根据权利要求1所述的多功能自行车装置的控制方法，其特征在于：所述方法还包括太阳能电池板将光能转化为电能，经过充电电路的管理存储在电池中，当检测电路检测到电能输出端口有负载需要供电时，放电电路就开启与电池、转换电路组成闭合回路，将电池中的电能输送给转换电路，转换电路根据电能输出端口负载所需的电压、电流进行转换。
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