CN201350917Y - 一种婴儿车限速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型技术方案涉及一种婴儿车限速装置。所述婴儿车限速装置包括：控制单元、车轮转速检测单元和车轮转速制动单元，其中，所述车轮转速检测单元与所述控制单元连接，所述控制单元与所述车轮转速制动单元连接。本实用新型结构简单、体积小，造价便宜，容易与市面上的婴儿车兼容。通过在婴儿车车轮上安装的单片机和光敏电阻传感器来测量计算婴儿车的转速，并与设定好的速度数值进行匹配，若实际速度数值大于设定数值，则单片机驱动直流电机转动，并利用直流电动机刹车系统使婴儿车制动，从而起到限速和保护的作用，并通过报警系统，警示家长。

Description

一种婴儿车限速装置

技术领域

本实用新型技术方案涉及车辆限速装置，具体涉及一种通过测算婴儿车车轮的转速，在超速情况下进行减速并制动的一种婴儿车限速装置。

背景技术

在多滑坡的城市，如我国的香港，重庆等山城，由于地势变化幅度大，路段多滑坡，传统的婴儿车仅有固定婴儿车车轮转动的手动刹车装置，而不能实现通过测算婴儿车车轮的转速，进行自动刹车的功能，万一由于人为的疏忽没有及时开启手动刹车装置，致使婴儿车从滑坡高处滑落，会导致意外的发生，对婴儿造成损伤。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在婴儿车只有固定婴儿车车轮转动的手动刹车装置，不能实现通过测算婴儿车车轮的转速，进行自动刹车的功能，当人为疏忽没有及时开启手动刹车装置时会致使婴儿车从滑坡高处滑落，导致意外的发生，对婴儿造成损伤这一技术问题，本实用新型提供了一种通过测算婴儿车车轮的转速，在超速情况下进行减速并制动的一种婴儿车限速装置。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案为，提供了一种婴儿车限速装置，所述婴儿车限速装置包括：控制单元、车轮转速检测单元和车轮转速制动单元，其中，所述车轮转速检测单元与所述控制单元连接，所述控制单元与所述车轮转速制动单元连接。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述车轮转速制动单元包括：打孔码盘、齿轮带、刹车杆、螺纹套筒和弹簧，其中，所述齿轮带与所述刹车杆连接，所述刹车杆安装在所述螺纹套筒内。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述打孔码盘为表面粗糙且不反光的钢制打孔码盘，所述打孔码盘的半径为10-30cm，所述打孔码盘上设有一直径为0.5-1cm的圆孔。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述刹车杆上设有橡皮头和螺纹。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述车轮转速检测单元包括：第一控制器、光敏电阻和发光二极管，所述光敏电阻和所述发光二极管安装在防光包围部件内部的相对位置两侧。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述第一控制器为LM311芯片。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述控制单元包括第二控制器、电动机和电动机驱动电路，所述第二控制器与所述电动机驱动电路连接，所述电动机驱动电路与所述电动机连接。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述第二控制器为ATmega16L单片机控制系统，所述电动机为RF-370C-15370直流电动机，所述电动机驱动电路为L298N直流电机驱动电路。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述婴儿车限速装置还包括：输入单元、供电单元和报警单元，所述输入单元、所述供电单元和所述报警单元分别与所述控制单元连接。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述报警单元包括声音报警和发光报警。

本使用新型结构简单、体积小，造价便宜，安全性能高，容易与市面上的婴儿车兼容，具有很高的实用性。

附图说明

图1.本实用新型一种婴儿车限速装置模块结构示意图；

图2.本实用新型一种婴儿车限速装置结构示意图；

图3.为图2的局部放大图；

图4.本实用新型一种婴儿车限速装置中车轮转速检测单元电路原理图；

图5.本实用新型一种婴儿车限速装置中直流电机驱动电路原理图；

图6.本实用新型一种婴儿车限速装置电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型进行说明：

请参阅图1本实用新型一种婴儿车限速装置模块结构示意图，如图1所示，所述婴儿车限速装置包括：控制单元101、车轮转速检测单元102和车轮转速制动单元104，其中，所述车轮转速检测单元102与所述控制单元101连接，所述控制单元101与所述车轮转速制动单元104连接，所述婴儿车限速装置还包括：输入单元103、供电单元106和报警单元105，所述输入单元103、所述供电单元106和所述报警单元105分别与所述控制单元101连接。在本实用新型的优选技术方案中，所述报警单元105包括声音报警和发光报警。

请参阅图2并结合图3。如图中所示，所述车轮转速制动单元104包括：打孔码盘201、齿轮带210、刹车杆207、螺纹套筒209和弹簧208，其中，所述齿轮带210与所述刹车杆207连接，所述刹车杆207安装在所述螺纹套筒209内。所述打孔码盘201为表面粗糙且不反光的钢制打孔码盘201，所述打孔码盘201的半径为10-30cm，所述打孔码盘201上设有一直径为0.5-1cm的圆孔202，所述刹车杆207上设有橡皮头和螺纹。

所述车轮转速检测单元102包括：第一控制器、光敏电阻204和发光二极管205，所述光敏电阻204和所述发光二极管205安装在防光包围部件203内部的相对位置两侧，在本实用新型的优选技术方案中所述第一控制器为LM311芯片。

所述控制单元101包括第二控制器、电动机206和电动机驱动电路，所述第二控制器与所述电动机驱动电路连接，所述电动机驱动电路与所述电动机206连接。在本实用新型的优选技术方案中所述第二控制器为ATmega16L单片机控制系统，所述电动机206为RF-370C-15370直流电动机206，所述电动机驱动电路为L298N直流电机驱动电路。

所述ATmega16L单片机是AVR单片机系列中的产品，Flash程序存储器可擦写1000次以上，不再有报废品产生。因此，可根据用户的需要，更改内部计圈参数，从而调节婴儿车限速的速度标准。同时也方便程序的升级和改进。ATmega16L单片机高速度(50ns)，硬件应用Harward结构，具有预取指令功能，使得指令可以在一个时钟周期内执行。因此Harward结构保证其性能稳定，50ns高速度可在短时间内做出反应，低功耗节省电池的消耗。具有32个通用工作寄存器和丰富的IO接口，有128B～4KB个SRAM，可灵活使用指令运算，便于产品的升级。利用C语言和CodeVision软件即可实现预想的需求，方便易用，也便于程序的修改和更新。

L298N直流电机驱动电路采用L298芯片控制，所述L298芯片是SGS公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部同样包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进直流电机。因此可以在婴儿车的两个车轮上安装两个直流齿轮电动机206，同时对婴儿车进行刹车控制。RF-370C-15370直流齿轮电动机206，可用12V蓄电池驱动，启动转矩大，回转速度变动小，用途广泛，效率高、用电省、维护方便，依需要加装制动器或高速装置。因此，其启动转矩大可以有效推动刹车杆207在螺纹套筒209中旋转；回转速度变动小可以缓慢推进刹车杆207，而避免过快刹车而导致婴儿车翻车、抱死漂移、后座力加重而导致车上婴儿受伤。

请参阅图1至图6，如图中所示，本实用新型婴儿车限速装置的主要部件包括：ATmega16L单片机、光敏电阻204、发光二极管205、LM311芯片组成的传感器、打孔码盘201，直流齿轮电动机206、L298N直流电机驱动电路、带橡皮头有螺纹的刹车杆207、螺纹套筒209和螺旋弹簧208组成的刹车系统，带音乐集成电路板的喇叭和二极管205报警灯组成报警系统、蓄电池。在婴儿车车轮轴上的防光包围部件203内部两侧，相对位置安装所述光敏电阻204和所述发光二极管205，当所述发光二极管205通过所述打孔码盘201上的圆孔202照到所述光敏电阻204时，则会产生低电平，当所述发光二极管205的光源被所述打孔码盘201遮挡时，所述光敏电阻204没能接收到所述发光二极管205发出的光，则产生高电平。利用这一特性，在车轮上安装所述打孔码盘201，在车轮转动时则带动所述打孔码盘201转动，所述打孔码盘201上有一直径为0.5cm-1cm的圆孔202，可使所述二极管205的光照射到所述光敏电阻204，因此所述打孔码盘201转一圈，传感器电路的输出端就会输出一低电平，输出端与单片计算机的管脚相连接，并把统计的圈数寄存在寄存器sum中。利用单片计算机的定时中断寄存器，在程序初始化中，对I/O口初始化和启动定时中断服务子程序，在定时中断服务子程序中，设定在一秒内(内部晶振为1000.000kHz，counter循环40次为一秒)，若所述单片计算机的管脚收集到小于4个低电平时，则把寄存器sum的圈数清零；若所述单片计算机的管脚收集到等于或大于4个低电平时，则认为婴儿车超速，进入中断子程序，利用所述单片计算机的脉冲宽度调制PWM和所述直流电机驱动电路共同控制直流齿轮电机(Motor)的转动速度和方向(由PD4(OC1B)口输出)，所述直流齿轮电动机206转动，配合内部螺旋弹簧208作为推动力，推动所述带橡皮头有螺纹的刹车杆207在螺纹套筒209内转动，当接触到所述打孔码盘201时，利用摩擦力使婴儿车减速，刹车杆207接触越深，则减速越快，并利用PA口输出高电平，使带音乐集成电路板的喇叭鸣叫和报警灯闪烁。通过ATmega16L单片机控制系统上的复位键，可以让程序复位，中止报警。通过所述直流齿轮电动机206的复位键，可以让所述刹车杆207复位。

本实用新型结构简单、体积小，造价便宜，容易与市面上的婴儿车兼容。通过在婴儿车车轮上安装的单片机和光敏电阻传感器来测量计算婴儿车的转速，并与设定好的速度数值进行匹配，若实际速度数值大于设定数值，则单片机驱动直流电机转动，并利用直流电动机刹车系统使婴儿车制动，从而起到限速和保护的作用，并通过报警系统，警示家长。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种婴儿车限速装置，其特征在于：所述婴儿车限速装置包括：控制单元(101)、车轮转速检测单元(102)和车轮转速制动单元(104)，其中，所述车轮转速检测单元(102)与所述控制单元(101)连接，所述控制单元(101)与所述车轮转速制动单元(104)连接。

2.根据权利要求1所述婴儿车限速装置，其特征在于：所述车轮转速制动单元(104)包括：打孔码盘(201)、齿轮带(210)、刹车杆(207)、螺纹套筒(209)和弹簧(208)，其中，所述齿轮带(210)与所述刹车杆(207)连接，所述刹车杆(207)安装在所述螺纹套筒(209)内。

3.根据权利要求2所述婴儿车限速装置，其特征在于：所述打孔码盘(201)为表面粗糙且不反光的钢制打孔码盘(201)，所述打孔码盘(201)的半径为10-30cm，所述打孔码盘(201)上设有一直径为0.5-1cm的圆孔(202)。

4.根据权利要求2所述婴儿车限速装置，其特征在于：所述刹车杆(207)上设有橡皮头和螺纹。

5.根据权利要求1所述婴儿车限速装置，其特征在于：所述车轮转速检测单元(102)包括：第一控制器、光敏电阻(204)和发光二极管(205)，所述光敏电阻(204)和所述发光二极管(205)安装在防光包围部件(203)内部的相对位置两侧。

6.根据权利要求4所述婴儿车限速装置，其特征在于：所述第一控制器为LM311芯片。

7.根据权利要求1所述婴儿车限速装置，其特征在于：所述控制单元(101)包括第二控制器、电动机(206)和电动机驱动电路，所述第二控制器与所述电动机驱动电路连接，所述电动机驱动电路与所述电动机(206)连接。

8.根据权利要求7所述婴儿车限速装置，其特征在于：所述第二控制器为ATmega16L单片机控制系统，所述电动机(206)为RF-370C-15370直流电动机(206)，所述电动机驱动电路为L298N直流电机驱动电路。

9.根据权利要求1所述婴儿车限速装置，其特征在于：所述婴儿车限速装置还包括：输入单元(103)、供电单元(106)和报警单元(105)，所述输入单元(103)、所述供电单元(106)和所述报警单元(105)分别与所述控制单元(101)连接。

10.根据权利要求9所述婴儿车限速装置，其特征在于：所述报警单元(105)包括声音报警和发光报警。

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