CN208248366U - 一种自行车夜行灯光警示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自行车夜行灯光警示装置，包括微处理器、位于骑行载具车辆前侧位置处的二极管激光模块、位于骑行载具车辆把手一侧的按键开关、位于骑行载具车辆后侧位置处的超声波传感器模块、电源模块；所述二极管激光模块的控制端与微处理器的输出端连接，二极管激光模块接收微处理器的控制指令后向地面投射有色激光；所述按键开关一端与电源模块连接，另一端接地，实现骑行人对装置开启/关闭的控制操作；所述超声波传感器模块的控制端与微处理器的输出端连接，超声波传感器的反馈端与微处理器的输入端连接；电源模块与微处理器连接。

Description

一种自行车夜行灯光警示装置

技术领域

本实用新型涉及骑行安全技术领域，尤其是一种自行车夜行灯光警示装置。

背景技术

相当多的用户选择在夜间骑行共享自行车，但是由于市面上的共享自行车无后视镜，就算有后视镜在夜间照明条件受限的条件下很难看清后方情况，当后方有自行车或者机动车超越时，后方来车声音比较小、自行车用户无法准确判断后方来车是从左侧还是右侧接近自己，很多用户因为没保持直行而发生相撞事故。另一方面由于机动车或行人对自行车安全通行范围无概念，紧靠自行车行驶区域行驶或者行走，自行车碰撞事故时有发生。特别对于摩托车这类机动骑行载具而言，由于速度较快，往往会造成比自行车事故严重得多的交通事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自行车夜行灯光警示装置，能够对骑行载具后方靠近车辆进行测距，骑行载具单侧或双侧的提示灯闪烁提醒骑行用户进行避让，保证安全跟车距离。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种自行车夜行灯光警示装置，包括微处理器、位于骑行载具车辆前侧位置处的二极管激光模块、位于骑行载具车辆把手一侧的按键开关、位于骑行载具车辆后侧位置处的超声波传感器模块、电源模块；所述二极管激光模块的控制端与微处理器的输出端连接，二极管激光模块接收微处理器的控制指令后向地面投射有色激光；所述按键开关一端与电源模块连接，另一端接地，实现骑行人对装置开启/关闭的控制操作；所述超声波传感器模块的控制端与微处理器的输出端连接，超声波传感器的反馈端与微处理器的输入端连接；电源模块与微处理器连接。

进一步地，所述二极管激光模块设置于骑行载具车把处左侧和/或右侧，二极管激光模块包括激光二极管和镜头，激光二极管的正向端与微处理器的输出端连接，激光二极管的反向端接地，激光二极管发出有色激光通过镜头向地面投射警示图案。

进一步地，所述超声波传感器模块设置于骑行载具车座位置左侧和/或右侧，超声波传感器的触发控制端与微处理器的输出端连接，超声波传感器的反馈输出端与微处理器的输入端连接。

进一步地，超声波传感器通过传感器固定卡件可拆卸固定于骑行载具车座下的车座柱处，传感器固定卡件包括传感器卡槽，超声波传感器可拆卸笃定与传感器卡槽内部。

进一步地，传感器卡槽与骑行载具所在平面形成一固定夹角，所述超声波传感器的信号发射探头距离地面的距离不得超过60cm。

进一步地，所述电源模块包括7-12V直流稳压电源、5V DC电源和3.3V DC 电源；7-12V直流稳压电源的正向端分别与按键开关的一端和5V DC电源连接，7-12V直流稳压电源的反向端接地，5V DC电源与超声波传感器模块的电源端连接，3.3V DC电源与微处理器的电源端连接。

本实用新型的有益效果是，

本实用新型能够实现骑乘人在不用回头观望的情况下，清楚地了解后方的来车情况，另外灯光投影灯的投射和灯光投影的闪烁也起到警示其他车辆或行人保持安全范围的作用。在自行车左后、右后侧安装了超声波测距传感器，当右后方传感器检测到车辆从右后方接近超车时，右侧线条投影灯将闪烁，提醒自行车用户向左方避让。而左后方传感器检测到车辆从左后方接近超车时，左侧线条投影灯将闪烁，提醒自行车用户向右方避让。当左后、右后传感器均检测到车辆接近时，表明车辆正在超近距离尾随，左侧和右侧线条投影灯将同时高频闪烁，提醒自行车用户注意避让，另外警示后方尾随车辆请拉开车距，并保持安全跟车距离此装置不仅可应用与自行车上，还能应用于摩托车和电动车等骑行载具上。

附图说明

图1是自行车夜行灯光警示装置电路连接原理图；

图2是一个实施例激光二极管模块在骑行载具车把处安装位置示意图；

图3是一个实施例激光二极管模块投影示意图；

图4是一个实施例超声波传感器在骑行载具车座处安装位置示意图；

图5是一个实施例夜行安全监测单元控制流程图。

具体实施方式

一个实施例里，如图1所示，包括arduino UNO R3开发板1，7～12V直流稳压电源2，按键开关3，右侧二极管激光头4，左侧二极管激光头5，右后方 HC-SR04超声波传感器6，左后方HC-SR04超声波传感器7。

arduino UNO R3开发板1包括5V DC输出和3.3V DC输出和外部电源输入、核心微处理器为ATmega328、内部时钟16MHz、有14个数字I/O端口其中4个为PWM输出口、6个模拟输入端口。

右侧二极管激光头4，左侧二极管激光头5均由激光二极管和镜头构成，镜头处有玻璃镜片，通过激光照射刻在玻璃镜片上的图案投射在路面上形成相应的图案，右侧二极管激光头4，左侧二极管激光头5的镜头的玻璃镜片均刻有半弧形图案。

右后方HC-SR04超声波传感器6的触发信号输入口Trig连接arduino UNO R3开发板1的数字信号口2，回响信号输出口Echo连接arduino UNO R3开发板1的数字信号口3，电源接口VCC连接arduino UNO R3开发板1的5V电源接口，接地接口GND连接arduino UNO R3开发板1的接地接口GND。

左后方HC-SR04超声波传感器7的触发信号输入口Trig连接arduino UNO R3开发板1的数字信号口4，回响信号输出口Echo连接arduino UNO R3开发板1的数字信号口5，电源接口VCC连接arduino UNO R3开发板1的5V电源接口，接地接口GND连接arduino UNO R3开发板1的接地接口GND。

右侧二极管激光头4正向端连接arduino UNO R3开发板1的数字信号7 接口，逆向端连接arduino UNO R3开发板1的接地接口GND。

左侧二极管激光头5正向端连接arduino UNO R3开发板1的数字信号6 接口，逆向端连接arduino UNO R3开发板1的接地接口GND。

7～12V直流稳压电源2的正极输入端接arduino UNO R3开发板1的外部稳压输入端口VIN，负极连接按键开关3，再由按键开关3连接arduino UNO R3 开发板1的接地接口GND。

优选地，右侧二极管激光头4，左侧二极管激光头均为LD-G65激光头。

如图2所示，右侧二极管激光头4嵌入固定在自行车车把管右手端，并垂直于地面；左侧二极管激光头5嵌入固定在自行车车把管右手端；按键开关3 固定在车把管任意一侧，用于骑车人根据实际需要随手控制装置的开启和关闭。

如图3所示，投影为两端弧形宽线条，线条的作用为警示其他车辆或行人与自行车保持安全距离、勿闯入线条以内的范围。

如图4所示，图中8为自行车车座，9为传感器固定卡件，10为传感器卡槽。传感器固定卡件9通过紧固套环可拆卸固定在自行车车座8下的车座柱上，传感器固定卡件9包括右后、左后两个传感器卡槽10，右后方HC-SR04超声波传感器6，左后方HC-SR04超声波传感器7分别可拆卸固定于右后、左后两个传感器卡槽10内。在水平面内，右后、左后两个传感器卡槽10分别与车辆正后方形成15°的夹角。右后方HC-SR04超声波传感器6、左后方HC-SR04 超声波传感器7安装时，最下方探头为信号发射探头，且信号发射探头距离地面的距离不得高于60cm，以满足探测得到高度较小车辆的靠近前车盖的部分。另外，其他部件对其安装位置无强制要求，可根据车身的实际情况自由安装。

如图5所示，当乘车人根据路况判断需启动装置时，则按下所述按键开关 3启动装置。装置启动后，右后方HC-SR04超声波传感器6，左后方HC-SR04 超声波传感器7随即开始测距。测距的控制方法包括：控制所述arduino UNO R3开发板1分别给数字信号2、数字信号4一个10us以上的瞬时高电平，并迅速拉低，右后方HC-SR04超声波传感器6、左后方HC-SR04超声波传感器 7在Trig口收到相应信号后将通过信号发射探头发送八个40khz的超声波脉冲，此时两个超声波传感器的Echo口将保持为高电平，当某一个超声波传感器探测到物体，八个40khz的超声波脉冲将会反射回这个超声波传感器的信号接收探头随即Echo引脚拉低，arduino UNO R3开发板1的数字信号3或数字信号5将变为低电平，随即通过下式计算距离：

由于正常的骑行速度和正常的行车速度远小于声音在空气中的传播速度，所以可忽略多普勒效应给测距带来的影响。

当右后方HC-SR04超声波传感器6测距距离小于安全距离设定阈值时，表示右后方车辆可能要从从右侧超车或未保持安全车距，arduino UNO R3开发板1将控制数字信号7口置为高电平，延时一秒后拉低，再延时一秒后重新控制后方HC-SR04超声波传感器6测距，右侧二极管激光头4将在这个过程中闪烁0.5秒，若右后方车辆一直不远离，由于测距时间很短几乎可以忽略，右侧二极管激光头4将表现为间隔时间大约为0.5S的亮灭交替变化，右侧闪烁的灯光投影将提醒后方车辆保持安全车距并提醒骑乘人向左方避让。

当左后方HC-SR04超声波传感器7测距距离小于安全距离设定阈值时，表示左后方车辆可能要从从左侧超车或未保持安全车距，arduino UNO R3开发板1将控制数字信号6口置为高电平，延时一秒后拉低，再延时一秒后重新控制后方HC-SR04超声波传感器7测距，左侧二极管激光头5将在这个过程中闪烁0.5秒，若左后方车辆一直不远离，由于测距时间很短几乎可以忽略，右侧二极管激光头4将表现为间隔时间大约为0.5S的亮灭交替变化，左侧闪烁的灯光投影将提醒后方车辆保持安全车距并提醒骑乘人向左方避让。

另外当右后方HC-SR04超声波传感器6、左后方HC-SR04超声波传感器 7均未检测到测距距离小于安全距离设定阈值时，其将直接开始下一次测距。当右后方HC-SR04超声波传感器6、左后方HC-SR04超声波传感器7均检测到测距距离小于安全距离设定阈值时，两侧二极管激光头将同时闪烁，说明后方可能有大型车辆尾随，或两侧同时有车辆超车，此时提醒骑乘人保持直行、减速慢行，也提醒后方来车注意保持安全距离。

优选地，安全距离设定阈值为1.8m。

一个实施例里，只在骑行载具的左侧设置超声波传感器和二极管激光头。

一种自行车夜行灯光警示控制方法，包括以下步骤：

S1、位于骑行载具左侧的超声波传感器开始测距，微处理器判断测距距离是否小于设定的安全阈值，如果是，进入步骤S2，如果否，重复步骤S1；

S2、位于骑行载具左侧的激光二极管模块闪烁。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种自行车夜行灯光警示装置，其特征在于，包括微处理器、位于骑行载具车辆前侧位置处的二极管激光模块、位于骑行载具车辆把手一侧的按键开关、位于骑行载具车辆后侧位置处的超声波传感器模块、电源模块；所述二极管激光模块的控制端与微处理器的输出端连接，二极管激光模块接收微处理器的控制指令后向地面投射有色激光；所述按键开关一端与电源模块连接，另一端接地，实现骑行人对装置开启/关闭的控制操作；所述超声波传感器模块的控制端与微处理器的输出端连接，超声波传感器的反馈端与微处理器的输入端连接；电源模块与微处理器连接。

2.如权利要求1所述的一种自行车夜行灯光警示装置，其特征在于，所述二极管激光模块设置于骑行载具车把处左侧和/或右侧，二极管激光模块包括激光二极管和镜头，激光二极管的正向端与微处理器的输出端连接，激光二极管的反向端接地，激光二极管发出有色激光通过镜头向地面投射警示图案。

3.如权利要求1所述的一种自行车夜行灯光警示装置，其特征在于，所述超声波传感器模块设置于骑行载具车座位置左侧和/或右侧，超声波传感器的触发控制端与微处理器的输出端连接，超声波传感器的反馈输出端与微处理器的输入端连接。

4.如权利要求3所述的一种自行车夜行灯光警示装置，其特征在于，超声波传感器通过传感器固定卡件可拆卸固定于骑行载具车座下的车座柱处，传感器固定卡件包括传感器卡槽，超声波传感器可拆卸笃定与传感器卡槽内部。

5.如权利要求4所述的一种自行车夜行灯光警示装置，其特征在于，传感器卡槽与骑行载具所在平面形成一固定夹角，所述超声波传感器的信号发射探头距离地面的距离不得超过60cm。

6.如权利要求1所述的一种自行车夜行灯光警示装置，其特征在于，所述电源模块包括7-12V直流稳压电源、5V DC电源和3.3V DC电源；7-12V直流稳压电源的正向端分别与按键开关的一端和5V DC电源连接，7-12V直流稳压电源的反向端接地，5V DC电源与超声波传感器模块的电源端连接，3.3V DC电源与微处理器的电源端连接。