CN107580316A - 一种基于车联网技术的骑行小助手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于车联网技术的骑行小助手。该助手包括控制模块、电源管理模块、定位模块、传感器模块、显示模块、键盘模块、蓝牙模块、移动通讯终端、无线车联网信息传输模块、云端服务器，所述控制模块分别与定位模块、传感器模块、显示模块电连接，所述电源管理模块分别与定位模块、传感器模块、显示模块电连接，所述键盘模块与控制模块电连接，所述移动通讯终端通过所述蓝牙模块从该骑行小助手获取各种信息，所述无线车联网信息传输模块将所述传感器模块收集的各种骑行信息上传至所述云端服务器，然后进行数据的统计与分析，本发明实现了一种基于车联网技术的骑行小助手，以帮助骑行车队更好的掌握骑行路况。

Description

一种基于车联网技术的骑行小助手

技术领域

本发明涉及户外骑行领域，特别是一种基于车联网技术的骑行小助手。

背景技术

现代生活中，自行车已经不仅仅是代步工具，而是慢慢成为了大家心仪的锻炼方式，正是基于自行车逐渐成为一种锻炼方式，所以为骑行者提供外界环境情况和记录运动数据便成为了一种基本的骑行需要。同时现在ofo、摩拜单车，bluegogo流行，如若可以则可以与这些商家合作推广将其嵌入车体内，市场前景广阔。而且该产品在个人的使用过程中，还可以当做腕表，同样也可以提供外界环境信息。传统的码表是采用干簧管计算速度的，这里采用了GPS计速的方式以保证了准确性以及摆脱了有线的约束。与此同时也同样拥有市场上同类产品的功能如速度，也加入了低档码表所没有的功能，如海拔、温度、气压等。同时该产品拥有码表的功能能够满足骑行使用但使用的场合也绝不限制于骑行，平常生活中可以当做腕表，提供实时数据如温度气压时间等，打破了常规真正做到了一物多用。最后现有的骑行小助手无法实现骑行车队各成员之间的信息协同，对于车队成员的所处状况不能随时跟踪，尤其对一些突发状况不能及时的发现和处理。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于车联网技术的骑行小助手。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于车联网技术的骑行小助手,该助手包括控制模块、电源管理模块、定位模块、传感器模块、显示模块、键盘模块、蓝牙模块、移动通讯终端、无线车联网信息传输模块、云端服务器，所述控制模块分别与定位模块、传感器模块、显示模块电连接，所述电源管理模块分别与定位模块、传感器模块、显示模块电连接，所述键盘模块与控制模块电连接，所述移动通讯终端通过所述蓝牙模块从该骑行小助手获取各种信息，所述无线车联网信息传输模块将所述传感器模块收集的各种骑行信息上传至所述云端服务器，然后进行数据的统计与分析。

优选的单片机控制模块：作为系统的的核心模块，主要是将传传感器检测的信号与其他模块相互协调，在所编写的程序基础上，给予工作模块（如显示屏）控制信号，根据实际情况作出相应动作（显示相关信息）。这里采用MK60DN521VLL10作为主控芯片，为Cortex-M4内核结构，具有512KB程序闪存，100pin，最大CPU频率为100MHz。

优选的电源管理模块：是整个系统的动力保障，可靠、稳定的电源是系统持续运行的必备条件，目前打算由合适电压的可充电锂电池为整个系统供电，运用DC-DC电压变换原理，得到需要的电压。搭配太阳能充电，利用光能。（太阳能充电视情况决定是否实现）。

优选的DS18B20温度传感器模块：为美国一半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。

优选的MPU_6050模块：MPU_6050为全球首例整合性6轴运动处理组件，在这里主要用于测量加速度，用于计算在GPS信号丢失时的骑行速度。通过IIC与单片机进行相连。

优选的BMP085气压模块的测量范围是300~1100hpa（海拔-500米~9000米）。既能提供气压参数，也可结合温度近似推导出当前所处的海拔高度。通过IIC与单片机进行相连。

优选的GPS模块：采用NEO UBLOX，通过显示屏可显示GPS信息，包括：纬度、高度、速度、用于定位的卫星数、可见卫星数等信息。K60的UART模块与其通信。

优选的还包括心率传感器用于实时测量心率；键盘模块用于输入数据或作出选择项；UV紫外线模块获得当前所处位置的紫外线强度以供使用者参考；显示屏用于显示信息。

多个智能手持移动设备，其能够获取用户的速度信息,方向信息和位置信息；云端服务器，其能够接收所述智能手持移动设备获取的速度信息和位置信息，所述云端服务器能够计算是否有碰撞可能，并且能够将碰撞预警信息发送给智能手持移动设备，以控制智能手持移动设备进行报警。

优选的是，所述智能手持移动设备采用IOS或Android系统。优选的是，所述智能手持移动设备能够与车辆行车电脑连接，以获取用户驾驶车辆时的车速和方向。

优选的是，所述智能手持移动设备上设置有WIFI模块，其通过无线传输方式与车辆行车电脑连接。

优选的是，所述智能手持移动设备上设置有扬声器、闪光灯和震动马达，以通过扬声器发出报警声，通过闪光灯发出报警灯光，通过震动马达发出报警震动。

优选的是，所述骑行小助手采用车联网技术，通过各骑行小助手上的所述无线车联网信息传输模块将各骑行者的骑行信息上传至所述云端服务器，再利用所述移动通讯终端获取该云端服务器的反馈信息，以实现骑行车队成员间的信息协同。

本发明具有以下优点：

1、采用了GPS计速的方式以保证了准确性以及摆脱了有线的约束。

2、具有基本速度测量功能的同时，也加入了低档码表所没有的功能，如测量海拔、温度、气压等。

3、该产品拥有码表的功能能够满足骑行使用但使用的场合也绝不限制于骑行，平常生活中可以当做腕表，提供实时数据如温度气压时间等，打破了常规真正做到了一物多用。

4、本发明将车联网，云计算技术和手持移动设备相连，提升了道路交通参与者间的信息交互能力。云计算中心对道路交通参与者的宏观调控，大大提高了道路交通的安全性与效率。

5、由于智能手持移动设备可以实时上传交通信息到云端服务器，因此可以实时发现并预测交通拥堵情况，及时做好相应措施。为道路交通参与者提供潜在的碰撞报警功能，为提高城市交通安全性提供一定的辅助手段，为提高城市交通效率提供一定的帮助。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，本发明提供了一种基于车联网技术的骑行小助手，该助手包括控制模块、电源管理模块、定位模块、传感器模块、显示模块、键盘模块、蓝牙模块、移动通讯终端、无线车联网信息传输模块、云端服务器，所述控制模块分别与定位模块、传感器模块、显示模块电连接，所述电源管理模块分别与定位模块、传感器模块、显示模块电连接，所述键盘模块与控制模块电连接，所述移动通讯终端通过所述蓝牙模块从该骑行小助手获取各种信息，所述无线车联网信息传输模块将所述传感器模块收集的各种骑行信息上传至所述云端服务器，然后进行数据的统计与分析。所述控制模为系统的核心模块，主要是将传感器模块检测的信号与其他模块相互协调，在所编写的程序基础上，给予显示模块控制信号，根据实际情况作出相应动作。所述控制模块包括一种单片机控制模块，该单片机模块采用MK60DN521VLL10作为主控芯片，以Cortex-M4内核结构，具有512KB程序闪存，100pin，最大CPU频率为100MHz。所述电源管理模块为所述助手的动力保障，所述电源管理模块采用适当电压的可充电锂电池，并运用DC-DC电压变换原理得到需要的电压。所述电源管理模块也可搭配太阳能充电，利用光能，但太阳能充电需要视情况决定。所述定位模块包括指南针模块与GPS模块。所述指南针模块主要负责骑行前进方向的感测，所述GPS模块主要负责各种信息的采集。所述指南针模块采用一种基于地磁场传感器的HMC5883三轴电子指南针，所述地磁场传感器具有灵敏度高，可靠性好的特点，并通过IIC与单片机通信获得与地磁场的偏差角度从而获得当前的前进方向。所述GPS模块采用NEO UBLOX, 通过显示模块可显示GPS信息，包括：纬度、高度、速度、用于定位的卫星数、可见卫星数等信息，同时所述GPS模块采用基于K60的UART模块进行通信，所述MPU-6050模块为全球首例整合性6轴运动处理组件，在这里主要用于测量加速度，与当GPS信号丢失时，用于计算骑行速度。所述传感器模块包括温度传感器模块、气压模块、心率传感器模块、紫外线模块、MPU-6050模块，上述模块分别与所述控制模块电连接。所述温度传感器模块采用一种型号为DS18B20的温度传感器，该传感器支持“一线总线”接口，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理，所述气压模块采用一种型号为BMP085的气压计，其测量范围为300~1100hpa（海拔-500~9000米），既能提供气压参数，也可结合温度近似推导出当前所处的海拔高度。采用车联网技术，通过各骑行小助手上的所述无线车联网信息传输模块将各骑行者的骑行信息上传至所述云端服务器，再利用所述移动通讯终端获取该云端服务器的反馈信息，以实现骑行车队成员间的信息协同。

所述移动通讯终端，其采用市售智能数字移动电话机，具有中央处理器、图形处理器、LCD/OLED显示屏、移动通信模块、WIFI模块、GPS/北斗模块、电子陀螺仪传感器、USB接口、闪光灯，所述的移动通讯终端采用IOS或Android系统。所述WIFI模块具备蓝牙功能，能够接收来自汽车OBD接口传来的汽车动力学数据。所述GPS/北斗模块采用内置GPS(支持A-GPS)/北斗模块，能够进行定位。所述移动通讯终端的对应平台为所述云端服务器，使用SaaS云服务实现SaaS层的应用；所述移动通讯终端与所述云端服务器间通过用户数据报协议UDP和传输控制协议TCP等方式连接。所述移动通讯终端通过电子陀螺仪、蓝牙模块获得用户的速度与方向数据，通过GPS/北斗模块和WIFI模块、移动通信模块获得用户的位置信息；通过WIFI模块、移动通信模块将用户的实时位置信息和动态信息上传至所述云端服务器，并接收来自所述云端服务器发送的用户与目标的位置标定信息以及危险报警信息；通过扬声器、闪光灯、振动马达向用户发出危险警报。所述移动通讯终端上传的实时动态信息包括，用户身份为非汽车驾驶员的信息为自身的速度、经度、维度、海拔以及时间；用户身份为汽车驾驶员的信息为车辆的速度、经度、维度、海拔以及时间和其他车辆传感器数据；所述智能手持移动设备的通信协议基于LTE、TCP和UDP等。所述云端服务器通过接收有所述移动通讯终端上传的用户动力学数据与位置信息，将与用户处于同一区域内，并登录直奔系统的目标实时标注在应用的电子地图中；同时，所述云端服务器将计算在一定区域内用户与目标是否存在碰撞可能，若存在潜在威胁，则通过应用向用户发出危险警告，同时在电子地图中标出与用户存在碰撞可能的目标位置。

Claims (10)

1.一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：该助手包括控制模块、电源管理模块、定位模块、传感器模块、显示模块、键盘模块、蓝牙模块、移动通讯终端、无线车联网信息传输模块、云端服务器，所述控制模块分别与定位模块、传感器模块、显示模块电连接，所述电源管理模块分别与定位模块、传感器模块、显示模块电连接，所述键盘模块与控制模块电连接，所述移动通讯终端通过所述蓝牙模块从该骑行小助手获取各种信息，所述无线车联网信息传输模块将所述传感器模块收集的各种骑行信息上传至所述云端服务器，然后进行数据的统计与分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：所述控制模为系统的核心模块，主要是将传感器模块检测的信号与其他模块相互协调，在所编写的程序基础上，给予显示模块控制信号，根据实际情况作出相应动作。

3.根据权利要求2所述的一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：所述控制模块包括一种单片机控制模块，该单片机模块采用MK60DN521VLL10作为主控芯片，以Cortex-M4内核结构，具有512KB程序闪存，100pin，最大CPU频率为100MHz。

4.根据权利要求1所述的一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：所述电源管理模块为所述助手的动力保障，所述电源管理模块采用适当电压的可充电锂电池，并运用DC-DC电压变换原理得到需要的电压，所述电源管理模块也可搭配太阳能充电，利用光能，但太阳能充电需要视情况决定。

5.根据权利要求1所述的一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：所述定位模块包括指南针模块与GPS模块，所述指南针模块主要负责骑行前进方向的感测，所述GPS模块主要负责各种信息的采集。

6.根据权利要求5所述的一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：所述指南针模块采用一种基于地磁场传感器的HMC5883三轴电子指南针，所述地磁场传感器具有灵敏度高，可靠性好的特点，并通过IIC与单片机通信获得与地磁场的偏差角度从而获得当前的前进方向。

7. 根据权利要求5所述的一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：所述GPS模块采用NEO UBLOX, 通过显示模块可显示GPS信息，包括：纬度、高度、速度、用于定位的卫星数、可见卫星数等信息，同时所述GPS模块采用基于K60的UART模块进行通信，还采用MPU-6050模块为全球首例整合性6轴运动处理组件，在这里主要用于测量加速度，与当GPS信号丢失时，用于计算骑行速度。

8.根据权利要求1所述的一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：所述传感器模块包括温度传感器模块、气压模块、心率传感器模块、紫外线模块、MPU-6050模块，上述模块分别与所述控制模块电连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：所述温度传感器模块采用一种型号为DS18B20的温度传感器，该传感器支持“一线总线”接口，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理，所述气压模块采用一种型号为BMP085的气压计，其测量范围为300~1100hpa（海拔-500~9000米），既能提供气压参数，也可结合温度近似推导出当前所处的海拔高度。

10.根据权利要求1所述的一种基于车联网技术的骑行小助手，其特征在于：采用车联网技术，通过各骑行小助手上的所述无线车联网信息传输模块将各骑行者的骑行信息上传至所述云端服务器，再利用所述移动通讯终端获取该云端服务器的反馈信息，以实现骑行车队成员间的信息协同。