CN208036511U - 一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，包括装置外壳、报警器、液晶屏模块、加速度计模块、制动器模块、无线通信模块、ARM核心板和电源模块。本实用新型可直观和清晰的显示当前行驶状态，当驾驶员进入智能交通灯的无线通信范围内，可显示当前交通灯信号以及倒计时，如果出现闯红灯行为，则启动制动器限速，当驾驶员进入无线限速器的通信范围内，则立即启动制动器限速，本实用新型提供了一种直观、简洁显示的电动自行车虚拟仪表盘，实用方便，可规范驾驶员的行驶行为，避免电动自行车的意外事故发生，从而保障驾驶员的生命安全，降低非机动车交通事故发生率。

Description

一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘

技术领域

本实用新型涉及电动自行车技术领域，具体为一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘。

背景技术

近年来，电动自行车因其便捷、环保、成本低、能耗低等优点，深受广大消费者的喜爱，成为了理想的代步工具。然而，电动自行车在为群众带来方便的同时，涉及电动自行车的交通事故案件经常发生。据统计，电动自行车的交通事故占非机动车交通事故的80％以上，且在持续增加。在电动自行车的交通事故中，驾驶时安全行车意识不高，闯红灯等现象突出，特别是在交通路口，电动自行车与机动车事故频发。目前主要是通过政府的行政手段去惩处违法行为，但是大多数只是事后惩处，且由于交警人数有限，很难抑制电动自行车事故的发生。还有通过媒体的宣传手段警示电动自行车的驾驶人员，但是效果不也理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，包括装置外壳、报警器、液晶屏模块、加速度计模块、制动器模块、无线通信模块、ARM核心板和电源模块，所述装置外壳上设有用于识别用户指纹的指纹识别模块，所述装置外壳内设有用于测量当前行驶方向的数字罗盘模块。

所述ARM核心板分别与无线通信模块、制动器模块、数字罗盘模块、加速度计模块、报警器、指纹识别模块和液晶屏模块相连，所述电源模块分别与无线通信模块、制动器模块、数字罗盘模块、加速度计模块、报警器、指纹识别模块、液晶屏模块和ARM核心板相连，提供电源电压。

进一步的，所述虚拟行驶状态仪表盘包括智能交通灯、无线限速器，所述虚拟行驶状态仪表盘通过无线通信模块与智能交通灯和无线限速器无线连接。

进一步的，所述数字罗盘模块采用HMC5883L模块。

进一步的，所述无线通信模块采用NRF2401芯片。

进一步的，所述制动器模块采用DZD5模块。

进一步的，所述加速度计模块采用加速度传感器ADXL202。

进一步的，所述指纹识别模块采用FPC1020指纹模块。

进一步的，所述ARM核心板使用处理器芯片aml8726-MX。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过加速度计模块获取当前电动车的行驶速度，通过数字罗盘模块获取当前电动自行车的行驶方向，通过无线通信模块获取周围交通灯的信息，并在液晶屏模块上显示，实现了电动自行车的虚拟行驶状态仪表，可直观和清晰的显示当前行驶状态，当驾驶员进入智能交通灯的无线通信范围内，可显示当前交通灯信号以及倒计时，如果出现闯红灯行为，则启动制动器限速，当驾驶员进入无线限速器的通信范围内，则立即启动制动器限速，本实用新型提供了一种直观、简洁显示的电动自行车虚拟仪表盘，实用方便，同时，当驾驶员出现闯红灯、在特殊限速区域内行驶速度过快等现象，则立即限制驾驶员的行驶速度，可规范驾驶员的行驶行为，避免电动自行车的意外事故发生，从而保障驾驶员的生命安全，降低非机动车交通事故发生率。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2为本实用新型的内部结构示意图；

图3为本实用新型的结构原理框图；

图4为本实用新型的工作流程图。

图中：1-数字罗盘模块，2-装置外壳，3-液晶屏模块，4-塑料保护盖，5-指纹识别模块，6-报警器，7-制动器模块，8-ARM核心板，9-加速度计模块，10-无线通信模块，11-电源模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，包括装置外壳2，装置外壳2上设有用于识别用户指纹的指纹识别模块5、用于出现异常情况报警的报警器6、用于显示电动自行车行驶速度和方向、周围交通灯信号、交通灯所剩时间等信息的液晶屏模块3，用于防尘和防水的塑料保护盖4，装置外壳2内设有用于测量当前行驶方向的数字罗盘模块1，用于测量当前行驶速度的加速度计模块9、用于在危险范围内限制车速的制动器模块7、用于获取交通灯信号及倒计时的无线通信模块10、用于控制装置和数据处理的ARM核心板8、用于为装置供电的电源模块11。

在上述方案中，所述电源模块11安置在装置内部左前方，所述液晶屏模块3安置在装置的左方与外壳2在同一平面，所述数字罗盘模块1、加速度计模块9和无线通信模块10安置在装置内部左边，所述指纹识别模块5和报警器6安置在液晶模块3的右侧，并且低于液晶屏模块平面，所述塑料保护盖4放置在指纹识别模块5和报警器6的上面，所述制动器模块7位于报警器6的下方。

参照图3，所述ARM核心板8分别与无线通信模块10、制动器模块7、数字罗盘模块1、加速度计模块9、报警器6、指纹识别模块5和液晶屏模块3相连，所述电源模块11分别与无线通信模块10、制动器模块7、数字罗盘模块1、加速度计模块9、报警器6、指纹识别模块5、液晶屏模块5和ARM核心板8相连，提供电源电压。

所述数字罗盘模块1采用HMC5883L模块，HMC5883L模块是一种表面贴装的高集成模块，并带有数字接口的弱磁传感器芯片，HMC5883L模块是目前市面上最适合手机等手持设备的小尺寸，免校准、低功耗、低成本的电子罗盘。

所述无线通信模块采用NRF2401芯片，NRF2401芯片是一款工作在2.4-2.5GHz通用ISM频段的单片收发芯片，无线收发器包括：频率发生器、增强型、SchockBurstTM、模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器、解调器，低功耗，低应用成本。

所述制动器模块采用DZD5模块，DZD5模块是通电电磁吸合，断电时，弹簧加压，实现摩擦制动，实现快速刹车，具有制动延迟时间短、制动力矩大，安全制动等特点。

所述加速度计模块采用加速度传感器ADXL202，ADXL202是一款双轴加速度测量传感器，模拟输入，可测量动态加速度和静态加速度，具有性能高、准确度高、功耗低的特点，ADXL202可输出数字信号，这些信号可直接传输给微处理器，而无需A/D转换或附加其他电路。

所述指纹识别模块采用FPC1020指纹模块，FPC1020指纹模块由电容式指纹传感器及高性能指纹比对算法等软硬件构成，具有指纹采集、指纹登记、指纹比对和指纹搜索等功能，具有体积小、功耗低、接口简单、稳定性高、指纹模板小(496字节)、大容量指纹识别(2000枚指纹识别响应时间小于1秒)等优点，具有超高的防伪性能，应用活体指纹探测技术，有效杜绝伪造指纹、指模等假指纹的误识别。

所述液晶屏模块使用薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)，TFT-LCD与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管(TFT)，可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了显示图像质量。

所述电源模块使用LM2596芯片，LM2596是德州仪器(TI)生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，它内含固定频率振荡器(150KHZ)和基准稳压器(1.23v)，并具有完善的保护电路、电流限制、热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。

所述ARM核心板使用处理器芯片aml8726-MX，处理器芯片aml8726-MX是双核ARMCortex-A9CPU，最高频率1.5GHz，拥有512KB L2集成LVDS高分屏(IPS屏)，支持集成HDMI，支持多屏显示，1080P传输，集成超强纠错及丰富的外设扩展接口，包括GPS,4G,DTV；具有较完备的APK兼容性和开放性。

参照图4，本实用新型的工作流程如下：驾驶员可通过钥匙或者通过指纹识别模块开锁，当指纹识别出现连续三次错误时，报警器装置启动，需要钥匙开锁解除报警，开锁后，在行驶过程中，加速度计模块会持续采集电动自行车行驶速度，数字罗盘模块持续采集电动自行车行驶方向，并将信息传送到ARM核心板进行处理，ARM核心板处理接收的数据，得到当前车辆行驶信息并持续显示在液晶屏模块上，在骑行过程中为驾驶员提供操作参考，当电动自行车移动到智能交通灯的无线通信范围内，无线通信模块与智能交通灯无线通信，接收交通灯信息，并将信息传送到ARM核心板进行处理，ARM核心板处理接收的信息，在液晶屏模块上显示当前交通灯状态及倒计时，并分析是否出现闯红灯行为，如果出现闯红灯行为，启动制动器模块限制电动自行车的速度，降低交通事故发生风险，否则不进行限速，当电动自行车移动到无线限速器的通信范围内，无线通信模块与无线限速器通信，接收位置限速信息，并将信息传送到ARM核心板进行处理，ARM核心板处理接收的信息，在液晶屏模块上显示限速符号，启动制动器模块限制电动自行车的速度，降低交通事故发生风险。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，包括装置外壳、报警器、液晶屏模块、加速度计模块、制动器模块、无线通信模块、ARM核心板和电源模块，其特征在于：所述装置外壳上设有用于识别用户指纹的指纹识别模块，所述装置外壳内设有用于测量当前行驶方向的数字罗盘模块,

所述ARM核心板分别与无线通信模块、制动器模块、数字罗盘模块、加速度计模块、报警器、指纹识别模块和液晶屏模块相连，所述电源模块分别与无线通信模块、制动器模块、数字罗盘模块、加速度计模块、报警器、指纹识别模块、液晶屏模块和ARM核心板相连，提供电源电压。

2.根据权利要求1所述的一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，其特征在于：所述虚拟行驶状态仪表盘包括智能交通灯、无线限速器，所述虚拟行驶状态仪表盘通过无线通信模块与智能交通灯和无线限速器无线连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，其特征在于：所述数字罗盘模块采用HMC5883L模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，其特征在于：所述无线通信模块采用NRF24L01模组。

5.根据权利要求1所述的一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，其特征在于：所述制动器模块采用DZD5模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，其特征在于：所述加速度计模块采用加速度传感器ADXL202。

7.根据权利要求1所述的一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，其特征在于：所述指纹识别模块采用FPC1020指纹模块。

8.根据权利要求1所述的一种基于车路通信的电动自行车虚拟行驶状态仪表盘，其特征在于：所述ARM核心板使用处理器芯片aml8726-MX其特征。