CN110641586A - 自行车灯光控制系统及自行车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自行车灯光控制系统，包括：车前灯、车尾灯、转向灯、控制器，以及与所述控制器连接的：按键模块、透镜切换模块、距离传感器、车速传感器、平衡仪、光线传感器、辐条灯、定位模块、联网模块，其中，按键模块包括两个转向按键开关，分别设置在自行车的车架两侧，使得用户通过腿部触发转向按键开关以开闭转向灯；转向灯包括前转向灯和后转向灯，前转向灯设置在所述自行车的左右两侧的车把上，后转向灯设置在车尾灯的左右两侧。本发明设有多种类型的车灯，实现了不同的功能，其中，车前灯用于照明，转向灯用于提示自行车转向，车尾灯用于提示后方车辆保持距离，多种车灯的综合实用使得骑行安全得到保障。

Description

自行车灯光控制系统及自行车

技术领域

本发明涉及交通工具技术领域，特别涉及一种自行车灯光控制系统及自行车。

背景技术

自行车时人民日常生活中一种常见的交通工具，为了适应当今复杂的道路交通环境，一些自行车上安装了车灯，但目前自行车车灯功能单一、控制方式不便，不能正真起到便于骑行的作用。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明公开了一种自行车灯光控制系统和自行车，本发明便于控制、功能丰富，有效提高了用户的骑行体验感。

本发明所公开的自行车灯光控制系统，包括朝向所述自行车前方的车前灯、朝向所述自行车后方的车尾灯、所述自行车两侧的转向灯、用于控制所述车前灯和所述车尾灯和所述转向灯的控制器，以及与所述控制器连接的：

按键模块，用于手动控制所述车前灯、所述车尾灯和所述转向灯的开闭；

透镜切换模块，用于切换所述车前灯对应的透镜以改变所述车前灯的光线聚散程度；

距离传感器，用于检测所述自行车与后方物体的距离，使得在距离达到设定范围内时所述控制器自动开启车尾灯；

车速传感器，用于在检测所述自行车的速度及加速度，使得所述控制器在刹车时自动开启车尾灯；

平衡仪，用于检测自行车的倾斜情况，使得所述控制器根据倾斜方向自动开启其中一侧的所述转向灯；

光线传感器和辐条灯，使得所述控制器在夜间根据所述自行车受照射的亮度控制所述辐条灯发出对应亮度的提示光；

定位模块和联网模块，使得所述控制器根据设定路线及所述自行车当前位置自动开闭所述转向灯；

其中，所述按键模块包括两个转向按键开关，分别设置在所述自行车的车架两侧，使得用户通过腿部触发所述转向按键开关以开闭所述转向灯；所述转向灯包括前转向灯和后转向灯，所述前转向灯设置在所述自行车的左右两侧的车把上，所述后转向灯设置在所述车尾灯的左右两侧。

进一步地，所述光线传感器包括：

环境光线传感器，用于检测环境光以判断当前时段是否为夜间；

灯光光线传感器，用于检测照射在所述自行车上的外界光源的强度，使得所述控制器根据所述外界光源的强度以正比例关系对应控制辐条灯的发光强度。

进一步地，所述控制器还连有：

麦克风，用于接收语音指令，使得所述控制器能够根据所述语音指令控制所述车前灯、车尾灯和转向灯的开闭。

音频播放器，用于播放音频信息。

进一步地，所述车速传感器包括：

刹车距离传感器，用于检测所述自行车的刹车器与所述自行车的车轮的距离以判断刹车状态，使得所述控制器根据所述刹车状态自动控制所述车尾灯的开闭；

轮速传感器，用于检测所述车轮的速度和加速度，使得所述控制器根据所述车轮的速度和加速度自动控制车尾灯的开闭。

进一步地，所述车尾灯包括刹车灯和后行车灯，其中，所述刹车灯用于根据所述车速传感器检测结果由所述控制器自动控制开闭，所述后行车灯用于通过所述按键模块手动控制开闭。

进一步地，所述车前灯用于发出白色光；所述车尾灯用于发出红色光；所述转向灯用于发出规律闪烁的黄色光。

进一步地，所述控制器连有触摸屏，所述按键模块为触摸屏显示的虚拟按键。

进一步地，所述控制器连有遥控器，所述按键模块设置在所述遥控器上，所述遥控器与所述控制器通过蓝牙实现无线连接。

进一步地，所述按键模块包括：

用于手动控制所述车前灯、所述后行车灯、所述转向灯的若干按键开关，所述按键开关均设有透光或半透光的键帽；所述遥控器上设有与所述键帽按键对应的按键灯模块。

另一方面，本发明还公开了一种自行车，其设有如上述公开的灯光控制系统。

相对于现有技术，本发明至少具有以下优势：

（1）本发明设有多种类型的车灯，实现了不同的功能，其中，车前灯用于照明，转向灯用于提示自行车转向，车尾灯用于提示后方车辆保持距离，多种车灯的综合实用使得骑行安全得到保障。

（2）本发明的各车灯可以通过手动控制，也根据实际情况自动控制，例如，在转弯时自动开启对应侧的转向灯、与后车距离过近或刹车时自动亮灯提示。该系统可以根据需求既能给与骑行者自主操作性，又能自动控制简化操作。

（3）在转向时，传统车灯需要用手开启转向灯，这就有可能造成身体失衡，具有较大的安全隐患，本发明将转向按键开关设置两腿内侧的车架上，转向时用腿即可开启转向灯，双手始终把持车把，提高了骑行的安全性。

（4）转向灯不仅能够提示其他车辆和行人，还能够起到指路的功能，配合本系统中的定位模块和联网模块，在需要转弯时转向灯对应一侧自动亮起，起到导航的功能。

（5）传统用辐条灯的原理是反射其他光源的光线来进行提示，但其亮度较低，难以真正起到提示作用，本发明的辐条灯本身能够发光，且照射自行车的光源越亮，辐条灯的亮度也就越亮，保证了在任何情况下都能有效提示其他驾驶员主要驾驶安全。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施方式所述的灯光控制系统的系统结构图；

图2为本发明实施方式所述的灯光控制系统在自行车上的安装结构图；

图3为本发明实施方式所述的按键模块的布局结构图；

图4为本发明实施方式所述的安装板的正视图。

附图标记说明

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

实施例一

如图1和图2所示，本发明所公开的自行车的灯光控制系统，包括朝向所述自行车前方的车前灯2、朝向所述自行车后方的车尾灯、所述自行车两侧的转向灯、用于控制所述车前灯2和所述车尾灯和所述转向灯的控制器。其中，控制器可以采用市面上可购买到的任意型号的智能芯片，通过控制器控制灯具的开闭属于现有技术，本发明不再赘述。

该灯光控制系统还包括与所述控制器连接的以下部分：

（1）按键模块，用于手动控制所述车前灯2、所述车尾灯和所述转向灯的开闭。如图3所示，为一种按键模块布局结构图，按键模块共有四个按键开关，分别为做左转向按键开关101、右转向按键开关104、车前灯按键开关103、车尾灯按键开关102，用户可以操作这些按键开关实现对应车灯的开闭。

（2）透镜切换模块，用于切换所述车前灯2对应的透镜以改变所述车前灯2的光线聚散程度。透镜作用将车前灯2的光束进行折射以改变车前灯2的聚光能力，优选的，透镜切换模块采用双光透镜装置，其能够通过透镜内部的遮光片,实现远近光的切换，当遮光片闭时，则为近光，当遮光片打开的时，则为远光，透镜里面的灯炮（车前灯2）是不动的。通过透镜切换模块仅需一个灯泡即可实现远近光的切换，简化了车前灯2的电路结构。

（3）距离传感器，用于检测所述自行车与后方物体的距离，使得在距离达到设定范围内时所述控制器自动开启车尾灯。距离传感器可以设置在自行车后端的安装板6上。优选可以采用红外测距装置，实时检测距离信息并发送给控制器，当控制器判定检测到的距离小于预定的距离，例如小于50mm时，自动控制车尾灯亮起，以提示后方车辆保持车距。

（4）车速传感器，用于在检测所述自行车速度及加速度，使得所述控制器在刹车时自动开启车尾灯。当自行车车速为0时，其出于停止状态，需要后方行驶车辆减速主要保持距离，当自行车加速度为负时，说明自行车正处于刹车状态，同样需要亮起车尾灯提示后方车辆。

（5）平衡仪，用于检测自行车的倾斜情况，使得所述控制器根据倾斜方向自动开启其中一侧的所述转向灯。在骑行转弯时，为保持平衡车辆势必会倾斜，倾斜的方向即转玩的方向，平衡仪可以采用陀螺仪等检测装置准确的检测到车辆倾斜方向，并发送给控制器，控制器进而控制倾斜方向所在的转向灯闪烁。整个过程无需人为操作，方便实用。

（6）光线传感器和辐条灯5，使得所述控制器在夜间根据所述自行车受照射的亮度控制所述辐条灯5发出对应亮度的提示光。现有的辐条灯5虽然名称为灯，但并不具备发光的功能，只能反射其他车辆的灯光，亮度十分有限，难以引起其他驾驶员的注意，根据光的反射原理可知，只有在光源正对辐条灯5时才有较好的反射效果，否则光纤会被反射到非驾驶员所在的位置。而本发明所公开的辐条灯5自身可以发光，不受外接光源位置的影响，而且光线传感器能够检测外界光源的强度，并据此调节辐条灯5的发光强度，即外界光源发光强度越强，辐条灯5也就越亮，有效防止因亮度太低不能引起其他驾驶员注意的情况发生。辐条灯5只是沿用现有名称，实际上其并不限定安装位置，既可以安装在车轮的辐条上，也可以安装在车把、车架等位置上。优选的，辐条灯5可以采用独立电源供电，并且能够通过连接无线通信模块（如蓝牙）、电压/电流控制电路来实现控制器的远程辐条灯5亮度调节。

（7）定位模块和联网模块，使得所述控制器根据设定路线及所述自行车当前位置自动开闭所述转向灯。定位模块能够配合联网模块确定自行车所在的位置，并根据用于预设的路径进行导航规划。在骑行时，实时更新自行车所在位置，并根据规划的路线进行导航，例如，在路线规划需要向左转时，控制器自动控制左侧的转向灯亮起以提示用户，本发明标新立异，使得自行车车灯除了能够进行照明，还能够实现导航功能，产生了意想不到的技术效果。

在上述系统中，如图2所示，按键模块包括两个转向按键开关4，分别设置在所述自行车的车架两侧，使得用户通过腿部触发所述转向按键开关4以开闭所述转向灯；所述转向灯包括前转向灯3和后转向灯603，所述前转向灯3设置在所述自行车的左右两侧的车把上，所述后转向灯603设置在所述车尾灯的左右两侧，本实施例中，所述的车尾灯，后转向灯603均设置在安装板6上，详见图4。虽然转向按键开关4可以设置在车把手上，但是主动操作时需要用手触发，这就有可能导致把持车把不稳，自行车失去平衡导致安全事故的发生。因此本发明将转向按键开关4设置在车架上，用户只需将腿部向内侧靠拢即可开启转向灯，整个过程手部能够稳定把持车把，杜绝了安全隐患，此外，在转弯时自行车本身会倾斜，其中一侧腿部自然会贴近车架，触发转向按键开关4，使得该转向按键开关4对侧的转向灯发光，整个过程在不刻意操作的情况下完成了转向灯的开启，具有十分优秀的操作体验感。

在本发明的一些实施例中，所述光线传感器包括：环境光线传感器和灯光光线传感器，这两者可以具有相同的结构和工作原理，其中，环境光线传感器用于检测环境光以判断当前时段是否为夜间，其应当设置在不易被其他车辆光源照射的位置，如车座下方，防止其他光源的干扰；灯光光线传感器用于检测照射在所述自行车上的外界光源的强度，优选的，在自行车周围各方向分别设置多个灯光光线传感器，所述控制器根据所有灯光光线传感器检测的最强外界光源的强度以正比例关系对应控制辐条灯5的发光强度，保证辐条灯5的具有足够的亮度，以起到警示的作用。

在本发明的一些实施例中，所述控制器还连有：麦克风和音频播放器，其中，麦克风用于接收语音指令，使得所述控制器能够根据所述语音指令控制所述车前灯2、车尾灯和转向灯的开闭。对于较为复杂的语音指令的解析，可以通过上述的联网模块将语音信息上传至云端进行机械并下发至控制器执行对应的操作。音频播放器用于播放音频信息，基于联网模块可以播放歌曲、电台等，增加骑行的趣味性骑行。此外，还可以配合定位模块实现语音导航。

在本发明的一些实施例中，所述车速传感器包括：刹车距离传感器和轮速传感器，其中，刹车距离传感器用于检测所述自行车的刹车器与所述自行车的车轮的距离以判断刹车状态，即当刹车器与车轮距离为0时，自行车必定处于刹车状态或停车状态（刹车完成），使得所述控制器在上述状态下自动控制车尾灯开启；轮速传感器，用于检测所述车轮的速度和加速度，使得所述控制器根据所述车轮的速度和加速度自动控制车尾灯的开闭，具体的，当车辆加速度为负时，自行车速度降低，需要开启车尾灯提醒后方注意，车轮速度为0时，自行车停车，同样需要控制器开启车尾灯提醒后方注意。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，车尾灯包括刹车灯602和后行车灯601，其中，所述刹车灯602用于根据所述车速传感器检测结果由所述控制器自动控制开闭，所述后行车灯601用于通过所述按键模块手动控制开闭。

在本发明的一些实施例中，所述车前灯2用于发出白色光；所述车尾灯用于发出红色光；所述转向灯用于发出规律闪烁的黄色光。

在本发明的一些实施例中，所述控制器连有触摸屏，所述按键模块为触摸屏显示的虚拟按键。

在本发明的一些实施例中，所述控制器连有遥控器1，所述按键模块设置在所述遥控器1上，所述遥控器1与所述控制器通过蓝牙实现无线连接。优选的，遥控器1可拆卸的安装在车把上，便于在骑行时能够随时使用。

在本发明的一些实施例中，所述按键模块包括：用于手动控制所述车前灯2、所述后行车灯601、所述转向灯的若干按键开关，所述按键开关均设有透光或半透光的键帽；所述遥控器1上设有与所述键帽按键对应的按键灯模块。通过上述结构，即便在夜间光线不足的情况下也能准确辨别各按键开关。

实施例二

本发明还公开了一种自行车，其设有如上述公开实施例一所述的灯光控制系统。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种自行车灯光控制系统，其特征在于，包括：

朝向所述自行车前方的车前灯、朝向所述自行车后方的车尾灯、所述自行车两侧的转向灯；

用于控制所述车前灯和所述车尾灯和所述转向灯的控制器；以及

与所述控制器连接的：

按键模块，用于手动控制所述车前灯、所述车尾灯和所述转向灯的开闭；

透镜切换模块，用于切换所述车前灯对应的透镜以改变所述车前灯的光线聚散程度；

距离传感器，用于检测所述自行车与后方物体的距离，使得在距离达到设定范围内时所述控制器自动开启车尾灯；

车速传感器，用于检测所述自行车的速度及加速度，使得所述控制器在刹车时自动开启车尾灯；

平衡仪，用于检测自行车的倾斜情况，使得所述控制器根据倾斜方向自动开启其中一侧的所述转向灯；

光线传感器和辐条灯，使得所述控制器在夜间根据所述自行车受照射的亮度控制所述辐条灯发出对应亮度的提示光；

定位模块和联网模块，使得所述控制器根据设定路线及所述自行车当前位置自动开闭所述转向灯；

其中，所述按键模块包括两个转向按键开关，分别设置在所述自行车的车架两侧，使得用户通过腿部触发所述转向按键开关以开闭所述转向灯；所述转向灯包括前转向灯和后转向灯，所述前转向灯设置在所述自行车的左右两侧的车把上，所述后转向灯设置在所述车尾灯的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的自行车灯光控制系统，其特征在于，所述光线传感器包括：

环境光线传感器，用于检测环境光以判断当前时段是否为夜间；

灯光光线传感器，用于检测照射在所述自行车上的外界光源的强度，使得所述控制器根据所述外界光源的强度以正比例关系对应控制辐条灯的发光强度。

3.根据权利要求1所述的自行车灯光控制系统，其特征在于，所述控制器还连有：

麦克风，用于接收语音指令，使得所述控制器能够根据所述语音指令控制所述车前灯、车尾灯和转向灯的开闭，音频播放器，用于播放音频信息。

4.根据权利要求1所述的自行车灯光控制系统，其特征在于，所述车速传感器包括：

刹车距离传感器，用于检测所述自行车的刹车器与所述自行车的车轮的距离以判断刹车状态，使得所述控制器根据所述刹车状态自动控制所述车尾灯的开闭；

轮速传感器，用于检测所述车轮的速度和加速度，使得所述控制器根据所述车轮的速度和加速度自动控制车尾灯的开闭。

5.根据权利要求4所述的自行车灯光控制系统，其特征在于，所述车尾灯包括刹车灯和后行车灯，其中，所述刹车灯用于根据所述车速传感器检测结果由所述控制器自动控制开闭，所述后行车灯用于通过所述按键模块手动控制开闭。

6.根据权利要求1所述的自行车灯光控制系统，其特征在于，所述车前灯用于发出白色光；所述车尾灯用于发出红色光；所述转向灯用于发出规律闪烁的黄色光。

7.根据权利要求1所述的自行车灯光控制系统，其特征在于，所述控制器连有触摸屏，所述按键模块为触摸屏显示的虚拟按键。

8.根据权利要求1所述的自行车灯光控制系统，其特征在于，所述控制器连有遥控器，所述按键模块设置在所述遥控器上，所述遥控器与所述控制器通过蓝牙实现无线连接。

9.根据权利要求8所述的自行车灯光控制系统，其特征在于，所述按键模块包括：

用于手动控制所述车前灯、所述后行车灯、所述转向灯的若干按键开关，所述按键开关均设有透光或半透光的键帽；所述遥控器上设有与所述键帽按键对应的按键灯模块。

10.一种自行车，其特征在于，设有权利要求1-9所述的自行车灯光控制系统。

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