CN207644530U - 一种智能自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能自行车，包括自行车本体、智能控制装置以及显示装置，自行车本体包括车把、车座以及车身，智能控制装置安装在车座下方，显示装置安装在车把上，智能控制装置包括一发一收毫米波雷达、三轴加速度传感器、控制器、LED指示灯及电源，显示装置包括显示器以及设置在显示器内的陀螺传感器、蜂鸣器和电源，智能控制装置与显示装置无线连接。通过将雷达、加速度传感器集成在一起，能够获取自行车的车速、后方车辆信息等，控制器能够根据获取的车辆和车况信息等，通过控制LED指示灯以不同的状态工作，从而进行安全提示，结构简便，功能强大。

Description

一种智能自行车

技术领域

本实用新型涉及交通工具的领域，具体而言，涉及一种智能自行车。

背景技术

目前，自行车成为越来越受欢迎的代步工具，上下班、日常骑行成为人们青睐的健康的代步方式。但是，近年来，自行车与机动车之间的交通事故发生率逐年上升。究其原因，在于自行车缺乏对自身运动状况和周围车况的监测装置，也无法对周围车辆进行一定的安全提示。

实用新型内容

本实用新型提供了一种智能自行车，旨在改善现有的自行车无法提供自身的车身状态或周围车况信息的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种智能自行车，包括自行车本体、智能控制装置以及显示装置，自行车本体包括车把、车座以及车身，智能控制装置安装在车座下方，显示装置安装在车把上，智能控制装置包括一发一收毫米波雷达、三轴加速度传感器、控制器、LED指示灯以及第一电源，控制器分别与一发一收毫米波雷达、三轴加速度传感器和LED指示灯连接，显示装置包括显示器以及设置在显示器内的陀螺传感器、蜂鸣器和第二电源，智能控制装置与显示装置无线连接，第一电源为智能控制装置供电，第二电源为显示装置供电。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，智能控制装置内设有第一无线收发芯片，第一无线收发芯片与控制器连接，显示装置内设有第二无线收发芯片，第二无线收发芯片分别与陀螺传感器、蜂鸣器和显示器连接，智能控制装置和显示装置通过第一无线收发芯片、第二无线收发芯片实现双向通讯。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，控制器设有安全信息提示模块，安全信息提示模块用于接收一发一收毫米波雷达获取的车身后方车辆的车距和车速，当检测后方车辆靠近所述车身，生成并输出第一控制信号，控制LED指示灯闪烁，当检测到后方车辆进入预设的安全距离，生成并输出第二控制信号，控制蜂鸣器鸣响，以及将车距和车速通过所述第一无线收发芯片传输给显示装置。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，控制器设有刹车提示模块，刹车提示模块用于根据三轴加速度传感器在所述车身运动反方向上的加速度值获取车身的刹车信息，生成并输出第三控制信号，控制LED指示灯持续发亮。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，控制器设有第一车速获取模块，第一车速获取模块用于接收一发一收毫米波雷达获取的车身相对于车后方静止物体的第一绝对速度，生成并输出第一绝对速度，第一绝对速度通过第一无线收发芯片传输给显示装置。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，三轴加速度传感器与一发一收毫米波雷达连接，控制器设有雷达纵向偏差校准模块，雷达纵向偏差校准模块用于接收三轴加速度传感器获取的一发一收毫米波雷达在纵向方向上的加速度，生成并输出一发一收毫米波雷达的纵向偏差角，并将纵向偏差角对应的增益补偿值补偿到一发一收毫米波雷达对应的检测结果上。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，控制器设有第二车速获取模块，第二车速获取模块用于接收三轴加速度传感器在一发一收毫米波雷达检测不到车身车后方静止物体时获取的车身在运动方向上的加速度，并根据加速度按时间进行积分生成并输出车身的第二绝对速度，第二绝对速度通过无线收发芯片传输给显示装置。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，控制器设有踏频获取模块，踏频获取模块用于接收三轴加速度传感器获取的车身在运动方向上的实时加速度，并根据实时加速度与时间的曲线生成并输出车身的踏频，踏频通过第一无线收发芯片传输给显示装置。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，控制器设有转向提示模块，转向提示模块用于通过第一无线收发芯片接收陀螺传感器的转动信息，并根据转动信息生成并输出第四控制信号，控制LED指示灯进行转向提示。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，智能控制装置的外部设有可透光的罩体，罩体通过安装基座与车身可拆卸连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的智能自行车，包括智能控制装置和显示装置，可以通过加速度传感器获取自行车的车速、踏频等信息，并通过一发一收毫米波雷达获取自行车的车速以及自行车后方的车辆信息等。控制器可以通过获取得到的车速、后方车辆等信息，控制LED指示灯长亮或频闪或是控制蜂鸣器鸣响等方式进行安全提示，方便周边车辆、行人及时观察到自行车的行驶情况。同时，还可以通过无线通讯的方式，将车身信息或周围车况信息发送到显示装置上，方便骑行者及时了解自己的骑行状态。此外，多种检测传感器均集成在智能控制装置上，安装更为简便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例的智能自行车的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的智能控制装置和显示装置的结构框图；

图3是本实用新型其他实施例的智能控制装置的结构示意图；

图4是图3中转动件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例2的示意灯的结构示意图；

图6是图5中连接件的结构示意图。

图标：100-智能自行车；110-自行车本体；111-车把；112-车身；113-车座；120-智能控制装置；121-一发一收毫米波雷达；122-三轴加速度传感器；123-控制器；124-LED指示灯；125-第一电源；126-第一无线收发芯片；130-显示装置；131-蜂鸣器；132-陀螺传感器；133-第二电源；134-第二无线收发芯片；135-显示器；210-罩体；211-电源开关；220-安装基座；221-固定带；222-连接块；223-卡钩；224-卡孔；225-连接头；230-转动件；231-弹性套筒；232-紧固件；310-灯体；320-灯座；321-固定带；322-连接件；323-框体；324-连接板；325-转轴；326-转动把手。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

参照图1和图2所示，本实施例提供一种智能自行车100，包括自行车本体110、智能控制装置120以及显示装置130。自行车本体110包括车把111、车座113以及车身112。智能控制装置120安装在车座113下方的车身112上，显示装置130安装在车把111上，便于骑行者观察。

智能控制装置120与显示装置130无线连接，例如通过蓝牙或无线收发芯片实现智能控制装置120和显示装置130的双向通讯。便于将智能控制装置120获取的车身112的车身信息或后方车辆的信息反馈到显示装置130。

智能控制装置120包括一发一收毫米波雷达121、三轴加速度传感器122、控制器123、LED指示灯124以及第一电源125，控制器123分别与一发一收毫米波雷达121、三轴加速度传感器122和LED指示灯124连接，第一电源125为智能控制装置120供电。

进一步地，智能控制装置120还包括第一无线收发芯片126，第一无线收发芯片126与控制器123连接。控制器123可以直接控制LED指示灯124以不同的亮度、闪烁频率等工作，也可以通过第一无线收发芯片126向LED指示灯124发送控制信号。

可以理解的是，在本实用新型的实施例中，可以采用单片机或CPU等集成电路作为控制器123，完成指令与数据处理，实现对LED指示灯124的控制。采用控制器123控制LED指示灯124闪烁、持续发亮或者控制蜂鸣器鸣响的手段均为现有技术，例如现有技术中，倒车雷达在倒车过程中发出警报等，在此不再加以赘述。

在本实施例中，显示装置130包括显示器以及设置在显示器135内的陀螺传感器132、蜂鸣器131和第二电源133，第二电源133为显示装置130供电。

进一步地，显示装置130内设有第二无线收发芯片134，第二无线收发芯片134分别与陀螺传感器132、蜂鸣器131和显示器135连接，智能控制装置120和显示装置130通过第一无线收发芯片126、第二无线收发芯片134实现双向通讯。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，控制器123设有安全信息提示模块，安全信息提示模块用于接收一发一收毫米波雷达121获取的自行车后方车辆信息，包括与后方车辆的车距和相对于自行车的车速。当检测后方车辆靠近车身时，生成并输出第一控制信号，控制LED指示灯闪烁，当检测到后方车辆进入预设的安全距离，生成并输出第二控制信号，控制蜂鸣器鸣响，以及将车距通过第一无线收发芯片传输给显示装置例如，一发一收毫米波雷达可以利用多普勒频移原理检测到自行车后方移动物体的接近。当一发一收毫米波雷达121检测到车辆靠近自行车，控制LED指示灯闪烁，当检测到有车辆进入自行车预设的安全距离(例如15m)，通过无线通讯方式驱动蜂鸣器131鸣响，对后方车辆进行安全提示。同时，将通过无线通讯方式将后方车辆与自行车的相对距离传输给显示器135，方便骑行者把握车况，行车更安全。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，控制器123设有刹车提示模块，刹车提示模块用于根据三轴加速度传感器122在车身运行反方向上的加速度值获取自行车刹车信息，生成并输出第三控制信号，控制LED指示灯持续发亮。从而实现对后方车辆的安全提示。例如，当三轴加速度传感器可以测得自行车反方向上的加速度值，当该加速度值超过预设的门限值时，则判断自行成正在刹车，从而控制LED指示灯持续发亮，实现对自行车刹车过程的安全提示。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，控制器123设有第一车速获取模块，第一车速获取模块用于接收一发一收毫米波雷达121获取的自行车相对于车后方静止物体的第一绝对速度，生成并输出第一绝对速度，第一绝对速度通过第一无线收发芯片126传输给显示装置130。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，三轴加速度传感器122与一发一收毫米波雷达121连接，控制器123设有雷达纵向偏差校准模块，雷达纵向偏差校准模块用于接收三轴加速度传感器122获取的一发一收毫米波雷达121在纵向方向上的加速度，生成并输出一发一收毫米波雷达121的纵向偏差角，并将纵向偏差角对应的增益补偿值补偿到一发一收毫米波雷达121对应的检测结果上。由于根据天线的方向性图，可以提前在不同纵向偏差角方向上进行测量，从而得到纵向偏差角度和补偿增益的关系表。通过查表方式可以获得纵向偏差角对应的补偿值，实现雷达纵向偏差自动校准。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，控制器123设有第二车速获取模块，第二车速获取模块用于接收三轴加速度传感器122在一发一收毫米波雷达121检测不到车后方静止物体时获取的自行车运动方向上的加速度，并根据加速度按时间进行积分生成并输出自行车的第二绝对速度，第二绝对速度通过第一无线收发芯片126传输给显示装置130。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，控制器123设有踏频获取模块，踏频获取模块用于接收三轴加速度传感器获取的自行车运动方向上的实时加速度，并根据实时加速度与时间的曲线生成并输出自行车的踏频，踏频通过第一无线收发芯片126传输给显示装置130。在自行车的行驶过程中，骑行者会在车轮每转动一圈时施加一个自行车向前行驶的力，因此，自行车会在车轮每转动一圈时产生一个向前的加速度的峰值，通过记录加速度传感器产生的向前的加速度的峰值之间的间隔时间T，得到该段时间内的平均踏频为f＝1/T。例如，两个加速度峰值之间的时间间隔为0.0125min，则该时间骑行者的踏频为80。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，控制器123设有转向提示模块，转向提示模块用于通过第一无线收发芯片126接收陀螺传感器132的转动信息，并根据转动信息生成并输出第四控制信号，控制LED指示灯进行转向提示。例如，LED指示灯设有左转向示意灯和右转向示意灯，根据第四控制信号，左转向示意灯发亮或右转向示意灯发亮。

需要说明的是，通过一发一收毫米波雷达获取自行车的绝对速度或自行车的后方车辆的车况信息，通过现有的常规方法得到，在此不加以赘述。通过加速度传感器和时间的曲线获取骑行者的踏频，通过加速度传感器对毫米波雷达的纵向偏差进行校准等都是通过现有技术可以获得，不涉及到对方法和程序的保护。

需要说明的是，通过雷达和加速度传感器等的测量结果，控制器控制LED发亮、闪烁或控制蜂鸣器鸣响等均通过现有的电路结构可实现，例如倒车雷达在倒车过程中进行安全提示，上述技术方案不涉及对计算机程序的保护。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，智能控制装置120的外部设有可透光的罩体210，罩体210通过安装基座220与车身112可拆卸连接。

请参阅图3和图4，罩体210上设有与电源电连接的电源开关211,安装基座220与罩体210固定连接,且用于将罩体210固定在车身112上。

进一步地，安装基座220包括固定带221和连接块222，连接块222分别与固定带221和罩体210连接，固定带221上的一端设有卡钩223，另一端设有多个与卡钩223配合的卡孔224。通过固定带221的作用，可以将智能控制装置120稳固地固定在自行车的车身上，并且能够适应于不同自行车和自行车的不同位置，使用者可以根据实际需求放置智能控制装置120。优选地，固定带221为橡胶材质，稳固性和贴合性更好。

进一步地，连接块222和罩体210通过转动件230连接，转动件230一端与连接块222转动连接，且另一端与罩体210固定连接。转动件230的设置，使得罩体210可以相对安装基座220转动。使用者可以根据实际使用需求，调整罩体210的安装角度。

进一步地，连接块222具有圆柱状的连接头225，转动件230包括套设在连接头225上的弹性套筒231以及与套设于弹性套筒231外的紧固件232。弹性套筒231和紧固件232通过螺纹连接，例如弹性套筒231的外周面设有内螺纹，紧固件232的内周面设有外螺纹，紧固件232用于使弹性套筒231和连接头225的连接更稳定，保证将罩体210调整到一定角度后，罩体210不会因为振动等原因发生转动。更为优选地，弹性套筒231靠近连接头225的一端为分片式结构，便于连接头225与弹性套筒的分离与套接。

实施例2

本实用新型实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和实施例1相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。

请参阅图5和图6，进一步地，示意灯包括灯座320和灯体310，灯体310内安装有LED灯组件、智能控制装置和电源，电源分别为LED组件和智能控制装置供电，灯体310上设有与电源电连接的电源开关,灯座320与灯体310固定连接,且用于将灯体310固定在车身112上。

进一步地，灯座320包括固定带321和连接件322，连接件322包括框体323、连接板324与转轴325。转轴325与框体323转动连接，灯体310规定连接在转轴325上，转轴325可转动带动灯体310在框体323内转动。连接板324固定连接在框体323上与转轴325相对应的位置，固定带321通过连接板324与连接件322固定连接。进一步地，转轴325的水平投影完全覆盖连接件322的水平投影，防止灯体310转动过程中受到连接板324的阻滞。进一步地，转轴325为硅胶材质，且与框体323过盈配合，保证转轴转动到一定角度后，能够与框体323相对固定。进一步地，转轴325上设有转动把手326，便于转动转轴325。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能自行车，其特征在于，包括自行车本体、智能控制装置以及显示装置，所述自行车本体包括车把、车座以及车身，所述智能控制装置安装在所述车座下方，所述显示装置安装在所述车把上，所述智能控制装置包括一发一收毫米波雷达、三轴加速度传感器、控制器、LED指示灯以及第一电源，所述控制器分别与所述一发一收毫米波雷达、所述三轴加速度传感器和所述LED指示灯连接，所述显示装置包括显示器以及设置在所述显示器内的陀螺传感器、蜂鸣器和第二电源，所述智能控制装置与所述显示装置无线连接，所述第一电源为所述智能控制装置供电，所述第二电源为所述显示装置供电。

2.根据权利要求1所述的智能自行车，其特征在于，所述智能控制装置内设有第一无线收发芯片，所述第一无线收发芯片与所述控制器连接，所述显示装置内设有第二无线收发芯片，所述第二无线收发芯片分别与所述陀螺传感器、所述蜂鸣器和所述显示器连接，所述智能控制装置和所述显示装置通过所述第一无线收发芯片、所述第二无线收发芯片实现双向通讯。

3.根据权利要求2所述的智能自行车，其特征在于，所述控制器设有安全信息提示模块，所述安全信息提示模块用于接收所述一发一收毫米波雷达获取的所述车身后方车辆的车距以及车速，当检测到后方车辆靠近车身时，生成并输出第一控制信号，控制所述LED指示灯闪烁，当检测到后方车辆进入预设的安全距离，生产并输出第二控制信号，控制所述蜂鸣器鸣响，以及将所述车距和车速通过所述第一无线收发芯片传输给所述显示装置。

4.根据权利要求2所述的智能自行车，其特征在于，所述控制器设有刹车提示模块，所述刹车提示模块用于根据所述三轴加速度传感器在所述车身运动反方向上的加速度值获取所述车身的刹车信息，生成并输出第三控制信号，控制所述LED指示灯持续发亮。

5.根据权利要求2所述的智能自行车，其特征在于，所述控制器设有第一车速获取模块，所述第一车速获取模块用于接收所述一发一收毫米波雷达获取的所述车身相对于车后方静止物体的第一绝对速度，生成并输出第一绝对速度，所述第一绝对速度通过所述第一无线收发芯片传输给所述显示装置。

6.根据权利要求2所述的智能自行车，其特征在于，所述三轴加速度传感器与所述一发一收毫米波雷达连接，所述控制器设有雷达纵向偏差校准模块，所述雷达纵向偏差校准模块用于接收所述三轴加速度传感器获取的所述一发一收毫米波雷达在纵向方向上的加速度，生成并输出所述一发一收毫米波雷达的纵向偏差角，并将所述纵向偏差角对应的增益补偿值补偿到所述一发一收毫米波雷达对应的检测结果上。

7.根据权利要求2所述的智能自行车，其特征在于，所述控制器设有第二车速获取模块，所述第二车速获取模块用于接收所述三轴加速度传感器在所述一发一收毫米波雷达检测不到所述车身车后方静止物体时获取的所述车身在运动方向上的加速度，并根据所述加速度按时间进行积分生成并输出所述车身的第二绝对速度，所述第二绝对速度通过所述无线收发芯片传输给所述显示装置。

8.根据权利要求2所述的智能自行车，其特征在于，所述控制器设有踏频获取模块，所述踏频获取模块用于接收所述三轴加速度传感器获取的所述车身在运动方向上的实时加速度，并根据所述实时加速度与时间的曲线生成并输出所述车身的踏频，所述踏频通过所述第一无线收发芯片传输给所述显示装置。

9.根据权利要求2所述的智能自行车，其特征在于，所述控制器设有转向提示模块，所述转向提示模块用于通过所述第一无线收发芯片接收所述陀螺传感器的转动信息，并根据所述转动信息生成并输出第四控制信号，控制所述LED指示灯进行转向提示。

10.根据权利要求2所述的智能自行车，其特征在于，所述智能控制装置的外部设有可透光的罩体，所述罩体通过安装基座与所述车身可拆卸连接。