CN106585802A - 风帆助力系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开风帆助力系统，设置风速检测模块检测风速，风向检测模块检测风向，所测得的风速和风向信号输入至控制器模块中，由控制器模块控制舵机带动风帆转动，实现自动调节风帆的转动，助力自行车前行；还设置角度检测模块和自动舵，侧风行驶时，自行车容易侧翻，角度检测模块检测自行车的倾斜角度，将角度信号输入至控制器模块中，由控制器模块控制自动舵向舵机发出信号，由舵机带动风帆转动一定角度，防止侧翻；还设置显示模块，用于显示风速、风向、倾斜角度，并提供最佳行驶路线给用户参考；还设置报警模块，在倾斜角度达到控制器模块预设的值范围时，启动报警模块，提醒用户。

Description

风帆助力系统

技术领域

本发明涉及风力利用，具体涉及风帆助力系统。

背景技术

风是可再生资源，可用于风帆助航、风力致热、风力发电等。风力指从风得到的机械力既有大小，又有方向。

风帆助力系统借助风力，作用于自行车等需要借力行驶的用具上，对自行车行驶起助推作用。逆风或侧风行驶自行车时，容易浪费体力或者其它能源，且影响前行。现有风帆助力系统，通常需使用者具备专业的技能，能熟练把控风帆，能根据风向，自主调节风帆角度，普通人员并不能正常使用，尤其是在风力多变时，容易因操控不当，引发侧翻。

有待于提出一种无需专业技术人员，任何人都能正常操控的风帆助力系统。

发明内容

本发明提供风帆助力系统，解决现有现有风帆助力系统存在仅专业技术人员才能正常使用的问题。

风帆助力系统，包括风速检测模块、风向检测模块、控制器模块、舵机和风帆；

所述风速检测模块的输出端与控制器模块相连；所述风向检测模块的输出端与控制器模块相连；所述舵机的控制端与控制器模块相连；所述风帆的转动轴与舵机相连。

进一步地，还包括角度检测模块和自动舵；

所述角度检测模块的输出端与控制器模块相连；所述自动舵的控制端与控制器模块相连；所述自动舵的输出端与舵机的控制端相连。

进一步地，还包括显示模块；所述显示模块与控制器模块相连。

进一步地，还包括报警模块；所述报警模块的输入端与控制器模块相连。

进一步地，安装于外部自行车上；

所述风向检测模块包括至少8个霍尔传感器，固定在外部自行车上；各霍尔传感器的输出端与控制器模块相连；所述风帆上固设有磁铁，当风帆在风的带动下产生运动时，所述磁铁靠近其中一个霍尔传感器，该霍尔传感器输出的信号由高电平转为低电平，并输出至控制器模块。

与现有技术相比，具有如下特点：

1、设置风速检测模块、风向检测模块、控制器模块、舵机和风帆，风速检测模块检测风速，风向检测模块检测风向，所测得的风速和风向信号输入至控制器模块中，由控制器模块控制舵机带动风帆转动，实现自动调节风帆的转动，无需专业技术人员手动操作；

2、还设置角度检测模块和自动舵，侧风行驶时，自行车容易侧翻，角度检测模块检测自行车的倾斜角度，将角度信号输入至控制器模块中，由控制器模块控制自动舵向舵机发出信号，由舵机带动风帆转动一定角度，防止侧翻；

3、还设置显示模块，用于显示风速、风向、倾斜角度，并提供最佳行驶路线给用户参考；

4、还设置报警模块，在倾斜角度达到控制器模块预设的值范围时，启动报警模块，提醒用户。

附图说明

图1为本发明结构原理框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

风帆助力系统，包括风速检测模块、风向检测模块、控制器模块、舵机和风帆；所述风速检测模块的输出端与控制器模块相连；所述风向检测模块的输出端与控制器模块相连；所述舵机的控制端与控制器模块相连；所述风帆的转动轴与舵机相连。

风速检测模块为风速传感器，安装在传感器支架上，其工作电压为5V，内装防雷器件，实际工作电压低于6V，具备自动调节零点功能和自动调节灵敏度功能，稳定性好。

所述风向检测模块包括至少8个霍尔传感器，固定在外部自行车上；各霍尔传感器的输出端与控制器模块相连；所述风帆上固设有磁铁，当风帆在风的带动下产生运动时，所述磁铁靠近其中一个霍尔传感器，该霍尔传感器输出的信号由高电平转为低电平，并输出至控制器模块。霍尔传感器安装于传感器支架上，具有抗电磁干扰能力和高低电压保护能力，具有体积小、重量轻，便于携带和组装的特点，其量程宽，稳定性好，数据信息显示线性度高，信号传输距离长，抗外界干扰能力强。

进一步包括角度检测模块和自动舵；所述角度检测模块的输出端与控制器模块相连；所述自动舵的控制端与控制器模块相连；所述自动舵的输出端与舵机的控制端相连。

自动舵为闭环系统，可自主调节自行车行驶速度和方向。在横向风力作用下，即侧风行驶时，自行车会产生倾斜，角度传感器检测自行车的倾斜角度，并将角度信号传输至控制器模块，由控制器模块将其与预设的倾斜角度范围进行简单比对，根据比对结果控制自动舵运转，进而通过舵机控制风帆的转动角度，避免侧翻。

进一步包括显示模块；所述显示模块与控制器模块相连。显示模块用于显示风速、风向、自行车倾斜角度、建议行驶路线等，供用户参考，便于用户了解自己当前的行驶环境以及最佳行驶方式。

进一步包括报警模块；所述报警模块的输入端与控制器模块相连。当自行车倾斜角度超过控制器模块的预设范围时，启动报警模块，便于用户及时采取行动，避免出现意外。

本发明的工作过程为：自行车在顺风和逆风中行驶时，风速检测模块检测风速，风向检测模块检测风向，角度检测模块检测自行车倾斜角度，三个检测信号输入至控制器模块中，由控制器根据风速、风向控制舵机，将风帆转动到合适的位置；当自行车在横向风环境中行驶时，控制器模块在角度值超出预设范围的情况下，向自动舵发出信号，由自动舵根据命令控制舵机发出转动命令，进而带动风帆转动，调整自行车的倾斜角度，避免出现侧翻。

进一步地，行驶过程中，用户可根据显示模块显示的风速、风向、角度以及建议路线，主动做出相应调整，便于自行车以最佳状态行驶；行驶过程中，当自行车倾斜角度超出控制器模块的预设值时，报警模块报警，用户可根据实际情况做出调整。

本发明提供的风帆助力系统，应用于自行车上，无需使用者掌握复杂的操控风帆的技能，无论在顺风、逆风、侧风环境中行驶，都能自动调整风帆角度，为自行车提供助力并避免出现意外。

Claims (5)

1.风帆助力系统，其特征在于：

包括风速检测模块、风向检测模块、控制器模块、舵机和风帆；

所述风速检测模块的输出端与控制器模块相连；所述风向检测模块的输出端与控制器模块相连；所述舵机的控制端与控制器模块相连；所述风帆的转动轴与舵机相连。

2.根据权利要求1所述的风帆助力系统，其特征在于：

进一步包括角度检测模块和自动舵；

所述角度检测模块的输出端与控制器模块相连；所述自动舵的控制端与控制器模块相连；所述自动舵的输出端与舵机的控制端相连。

3.根据权利要求1所述的风帆助力系统，其特征在于：进一步包括显示模块；所述显示模块与控制器模块相连。

4.根据权利要求1所述的风帆助力系统，其特征在于：进一步包括报警模块；所述报警模块的输入端与控制器模块相连。

5.根据权利要求1所述的风帆助力系统，其特征在于：

安装于外部自行车上；

所述风向检测模块包括至少8个霍尔传感器，固定在外部自行车上；各霍尔传感器的输出端与控制器模块相连；所述风帆上固设有磁铁，当风帆在风的带动下产生运动时，所述磁铁靠近其中一个霍尔传感器，该霍尔传感器输出的信号由高电平转为低电平，并输出至控制器模块。