CN202728408U - 一种智能自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于自行车制造技术领域，提供了一种智能自行车，包括主框架、前后车轮，还包括：安装于所述智能自行车上的智能控制管理系统，所述智能控制管理系统包括：射频IC卡读头、射频遥控接收器、车灯、转向传感器、振动与姿态传感器、光照度传感器、车轮轴向位移传感器、语音与警报提示单元、一体化电控车锁、动能转换发电机、微控制器、储能电池、电源管理器；该自行车通过智能控制管理系统中各个部分的协调配合，使该智能自行车具备了自我诊断功能，极大地提高了自行车的智能化水平；由于一体化电控车锁及整个微控制器的主板装入自行车的主框架的钢管内，开锁和锁车均通过非接触方式实现，极大地提高了车辆的防盗安全性能。

Description

一种智能自行车

技术领域

本实用新型属于自行车制造技术领域，尤其涉及一种智能自行车。

背景技术

现有的普通家用自行车、公共租赁自行车主要由主框架、前后车轮、锁具、钥匙以及附带的装饰车灯组成。

现有自行车的主框架多由铝合金管、无缝钢管等材料焊接成双三角架型、U型结构，以及最新的可折叠式自行车的转轴折叠结构，主框架中未安装其它的机械电子装置；现有自行车前后车轮仅在辐条上配有装饰灯可以起到一定的反光警示作用，最新的防漏气车胎提高了使用的方便性；现有的家用自行车的锁具与钥匙多采用纯机械的方式，安装在后车轮前上方。现有公共租赁自行车的锁具则是地面锁桩+机械式密码锁配合使用的方式，在站内采用锁桩锁车，站外临时锁车时则采用机械式密码锁来锁车。由于锁具安装位置暴露在主框架外，容易遭到破坏，而对使用者造成损失；现有自行车的前后车灯由于自身无法持续、主动发光，因而大多只能起到被动反光与装饰的目的，夜间没有任何照明的功能。部分高档自行车虽然配有车载发电机，但也仅限于行进中使用，静态时仍无法发挥夜间照明的功能，更无其它智能特性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种智能自行车，旨在解决现有技术提供的自行车，仅有简单的主框架、前后车轮、锁具及车灯组成，未安装精密的电子机械传感器，不具备人性化的语音提示报警功能、智能车辆控制功能、安全可靠的防盗功能，自行车整体设计及装配的智能化及人性化水平较低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种智能自行车，该智能自行车包括：主框架、前后车轮、安装于所述智能自行车上的智能控制管理系统。

所述智能控制管理系统包括：射频IC卡读头、射频遥控接收器、车灯、转向传感器、振动与姿态传感器、光照度传感器、车轮轴向位移传感器、语音与警报提示单元、一体化电控车锁、动能转换发电机、微控制器、储能电池、电源管理器；

所述射频IC卡读头、射频遥控接收器、车灯、转向传感器、振动与姿态传感器、光照度传感器、车轮轴向位移传感器、语音与警报提示单元、一体化电控车锁及动能转换发电机分别与所述微控制器相连接；

所述储能电池通过所述电源管理器与所述微控制器相连接。

进一步，所述智能控制管理系统还包括：与所述射频IC卡读头配合使用的射频IC卡电子钥匙及与所述射频遥控接收器配合使用的射频遥控电子钥匙。

进一步，所述射频遥控接收器采用滚动码技术提高安全保密性能，载波频率可使用315MHz和433MHz两种频率范围。

进一步，所述车灯包括照明用的车头灯及警示用的前后转向灯。

进一步，所述动能转换发电机通过车轮轴的转动带动转子磁极旋转，对称多磁极转子围绕在固定的定子线包的周围。

本发明提供的智能自行车，通过智能控制管理系统中各个部分的协调配合，使该智能自行车具备了自我诊断功能，将汽车智能安全防盗的多项成熟理念与技术引入自行车领域，同时加入人性化的语音提示报警功能、精密电子机械传感器与智能车辆控制功能，并集成了高效的动能转换装置为便携式电子产品提供随时随地的后备能源，在剧烈颠簸或者跌倒时发出人性化的语音提示，使自行车会哭、会说话，还能提醒用户及时进行维修，在夜晚模式下开锁时，车头灯照明会自动打开，在自行车行进转弯时，自动通过声光方式提醒用户和过往车辆注意安全，极大地提高了自行车的智能化及人性化水平，由于一体化电控车锁及整个微控制器的主板装入自行车的主框架的钢管内，开锁和锁车均通过非接触方式实现，极大地提高了车辆的防盗安全性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的智能自行车的智能控制管理系统的结构框图。

图中：1、射频IC卡读头；2、射频遥控接收器；3、车灯；4、转向传感器；5、振动与姿态传感器；6、光照度传感器；7、车轮轴向位移传感器；8、语音与警报提示单元；9、一体化电控车锁；10、动能转换发电机；11、微控制器；12、储能电池；13、电源管理器；14、射频IC卡电子钥匙；15、射频遥控电子钥匙。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的智能自行车的智能控制管理系统的结构。为了便于说明，仅仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

该智能自行车包括：主框架、前后车轮、安装于智能自行车上的智能控制管理系统。

智能控制管理系统包括：射频IC卡读头1、射频遥控接收器2、车灯3、转向传感器4、振动与姿态传感器5、光照度传感器6、车轮轴向位移传感器7、语音与警报提示单元8、一体化电控车锁9、动能转换发电机10、微控制器11、储能电池12、电源管理器13；

射频IC卡读头1、射频遥控接收器2、车灯3、转向传感器4、振动与姿态传感器5、光照度传感器6、车轮轴向位移传感器7、语音与警报提示单元8、一体化电控车锁9及动能转换发电机10分别与微控制器11相连接；

储能电池12通过电源管理器13与微控制器11相连接。

在本实用新型实施例中，该智能控制管理系统还包括：与射频IC卡读头1配合使用的射频IC卡电子钥匙14及与射频遥控接收器2配合使用的射频遥控电子钥匙15。

在本实用新型实施例中，射频遥控接收器2采用滚动码技术提高安全保密性能，载波频率可使用315MHz和433MHz两种频率范围。

在本实用新型实施例中，车灯3包括照明用的车头灯及警示用的前后转向灯。

在本实用新型实施例中，动能转换发电机10通过车轮轴的转动带动转子磁极旋转，对称多磁极转子围绕在固定的定子线包的周围。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。

如图1所示，该智能自行车由微控制器11、射频IC卡读头1、射频遥控接收器2、车灯3、转向传感器4、振动与姿态传感器5、光照度传感器6、车轮轴向位移传感器7、语音与警报提示单元8、一体化电控车锁9、动能转换发电机10组成。

微控制器11：微控制器11是整个系统的控制中心，定时检测所有车载传感器的数据，识别用户的插卡、拔卡动作，读取并比对用户身份信息的内容，并根据比对的结果控制语音与警报提示单元8向用户发出各种语音提示，当比对成功时，微控制器11执行整车的自检诊断操作，根据诊断结果向用户发出维修提示语音，同时控制一体化电控车锁9的开锁和锁车操作；车辆行进中，微控制器11定时检测转向传感器4的状态，并根据状态值控制语音与警报提示单元8发出左转弯、右转弯的提示语音，同时控制转向灯做相应的双闪动作；微控制器11在行进中定时检测振动与姿态传感器5的数据，当振动幅度超过预先设定的阀值时控制语音与警报提示单元8发出警报音和请小心骑车的语音提醒；微控制器11在静态时检测振动与姿态传感器5的数据以识别车辆是否翻倒，并在翻到时控制语音与警报提示单元8发出相应的提示语音，并发出交替报警音；在车辆行进中，微控制器11定时检测车轮轴向位移传感器7的数据，根据预先设定的阀值判断车轮轴向误差警报，并将警报记录存入微控制器11的FLASH中以备自检诊断时使用；微控制器11定时检测光照度传感器6的数据，并根据预先设定的阀值控制车灯3模式在白天与夜晚模式之间切换。

射频IC卡读头1：射频IC卡读头1接收微控制器11的读卡命令，识别用户或维护人员的插卡、拔卡操作，读取射频IC卡数据，写入用户使用记录。

射频遥控接收器2：接收射频遥控电子钥匙15的开锁与锁车数据，发给微控制器11做合法性身份认证。射频遥控接收器2采用滚动码技术提高安全保密性能，载波频率可使用315MHz和433MHz两种频率范围。

电源管理器13：电源管理器13管理车载动能转换发电机10给锂电池包充电，管理向USB用户充电接口的馈电开关，以及系统休眠模式的管理操作。

车灯3：车灯3包括照明用的车头灯和警示用的前后转向灯，在车辆开锁的情况下，微控制器11采样光照度传感器6的数据，在夜晚光照度不足的情况下控制车头灯自动打开；在车辆行进中，微控制器11检测转向传感器4的状态控制转向灯做相应的闪烁。

转向传感器4：在车辆行进中，转向传感器4在车把做大于左右30度的转动时，向微控制器11发出电平指示信号，微控制器11定时检测转向传感器4的状态以识别转向动作。同时微控制器11通知语音与警报提示单元8向用户发出左转弯、右转弯的语音提示。

振动与姿态传感器5：当车辆发生强烈振动，如颠簸、跌倒时，振动与姿态传感器5向微控制器11发出电平指示信号，微控制器11定时采样振动与姿态传感器5的数据以识别车辆是否发生强烈振动，同时微控制器11通知语音与警报提示单元8向用户发出提示语音。

光照度传感器6：光照度传感器6通过检测光照强度判断白天与夜晚模式，微控制器11定时采样光照度传感器6的数据，识别并控制车辆的灯光系统在白天与夜晚模式之间切换。

车轮轴向位移传感器7：车轮轴向位移传感器7用于检测车轮的轴向和径向位移是否超出正常范围(车轮由于颠簸和跌倒引起的轻度扭曲)，微控制器11定时采样车轮轴向位移传感器7的数据以识别车轮是否发生轻度扭曲，同时微控制器11通知语音与警报提示单元8向用户发出维修提示语音。

语音与警报提示单元8：语音与警报提示单元8接收微控制器11发出的通知信号，在相应的状态下向用户发出如下语音提示：用户插入射频IC卡电子钥匙14时，根据微控制器11的比对结果发出欢迎使用、此卡无效的语音；用户按动射频遥控电子钥匙15开锁按钮时发出开锁提示音，比对错误时发出错误提示音；用户拔出射频IC卡电子钥匙14时，发出谢谢使用语音；用户按动遥控器锁车按钮时发出锁车提示音。车辆行进中，发生强烈颠簸时发出请小心行车的提示语音；车辆转向时发出左转弯、右转弯的提示语音；车辆跌倒时向用户发出类似婴儿的哭叫声的语音，以及提示用户扶起车辆的提示语音，同时交替播放警报声。

一体化电控车锁9：一体化电控车锁9接收微控制器11的开锁与锁车信号，完成开锁与锁车动作。

动能转换发电机10：车载新型动能转换发电机10通过车轮轴的转动带动转子磁极旋转，对称多磁极转子围绕在固定的定子线包的周围，以实现切割磁力线的效果。由定子线包产生的电流通过电源管理器13持续给充电电池充电；在车辆行进中，允许微控制器11向用户的便携式电子产品提供标准的USB供电能力。

电子钥匙：电子钥匙分为智能射频IC式与智能遥控器式两种，智能射频IC卡式：

射频IC卡电子钥匙14插入读卡器槽，微控制器11读取射频IC卡的内容，与预先写入的个人信息码数据进行比对，判断是否是合法用户。当比对成功时，通知语音与警报提示单元8向用户发出允许使用的语音提示，同时打开一体化电控车锁9；当用户拔出射频IC卡电子钥匙14时，微控制器11通知语音与警报提示单元8向用户发出锁车语音提示，同时关闭一体化电控车锁9；当比对不成功时，通过语音与警报提示单元8向用户发出无效卡的提示语音；当连续三次插入无效卡时，通知语音与警报提示单元8向用户发出警报提示语音，同时控制车头灯和转向灯闪烁；智能遥控器式：用户按动射频遥控电子钥匙15的开锁按钮时，射频遥控电子钥匙15通过315MHz或者433MHz的射频通道向微控制器11发出滚动码开锁信号，当用户按动射频遥控电子钥匙15的锁车按钮时，向微控制器11发出锁车信号。微控制器11收到匹配的开锁信号时通过语音与警报提示单元8向用户发出允许使用的语音提示，同时打开一体化电控车锁9；微控制器11收到匹配的锁车信号时，通过语音与警报提示单元8向用户发出锁车语音提示，同时关闭一体化电控车锁9。对于不匹配的开锁和锁车信号，微控制器11直接忽略次信号不做任何响应；对于遥控器式电子钥匙来说，由于是用户主动操作开锁和锁车动作，因此无法做到系统自动锁车的效果。

本发明的效果可以使新型智能自行车具备自我诊断功能，在剧烈颠簸或者跌倒时发出人性化的语音提示，使自行车会哭、会说话还能提醒用户及时维修。在夜晚模式下，开锁会自动打开车头灯照明。在自行车行进中，转弯时自动通过声光方式提醒用户和过往车辆注意安全。由于一体化电控车锁9和整个为控制器11的主板装入自行车的主框架钢管内，开锁和锁车均通过非接触方式实现，因此将极大地提高车辆的防盗安全性能。

本发明实施例提供的智能自行车，通过智能控制管理系统中各个部分的协调配合，使该智能自行车具备了自我诊断功能，将汽车智能安全防盗的多项成熟理念与技术引入自行车领域，同时加入人性化的语音提示报警功能、精密电子机械传感器与智能车辆控制功能，并集成了高效的动能转换装置为便携式电子产品提供随时随地的后备能源，在剧烈颠簸或者跌倒时发出人性化的语音提示，使自行车会哭、会说话，还能提醒用户及时进行维修，在夜晚模式下开锁时，车头灯照明会自动打开，在自行车行进转弯时，自动通过声光方式提醒用户和过往车辆注意安全，极大地提高了自行车的智能化及人性化水平，由于一体化电控车锁9及整个微控制器11的主板装入自行车的主框架的钢管内，开锁和锁车均通过非接触方式实现，极大地提高了车辆的防盗安全性能。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能自行车，该智能自行车包括：主框架、前后车轮，其特征在于，所述智能自行车还包括：安装于所述智能自行车上的智能控制管理系统，所述智能控制管理系统包括：射频IC卡读头、射频遥控接收器、车灯、转向传感器、振动与姿态传感器、光照度传感器、车轮轴向位移传感器、语音与警报提示单元、一体化电控车锁、动能转换发电机、微控制器、储能电池、电源管理器；

所述射频IC卡读头、射频遥控接收器、车灯、转向传感器、振动与姿态传感器、光照度传感器、车轮轴向位移传感器、语音与警报提示单元、一体化电控车锁及动能转换发电机分别与所述微控制器相连接；

所述储能电池通过所述电源管理器与所述微控制器相连接。

2.如权利要求1所述的智能自行车，其特征在于，所述智能控制管理系统还包括：与所述射频IC卡读头配合使用的射频IC卡电子钥匙及与所述射频遥控接收器配合使用的射频遥控电子钥匙。

3.如权利要求1所述的智能自行车，其特征在于，所述射频遥控接收器采用滚动码技术提高安全保密性能，载波频率可使用315MHz和433MHz两种频率范围。

4.如权利要求1所述的智能自行车，其特征在于，所述车灯进一步包括照明用的车头灯及警示用的前后转向灯。

5.如权利要求1所述的智能自行车，其特征在于，所述动能转换发电机通过车轮轴的转动带动转子磁极旋转，对称多磁极转子围绕在固定的定子线包的周围。

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