CN209159925U - 一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置 - Google Patents

Abstract

一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置。本实用新型涉及一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置。所述的磁性卡扣（5）固定连接在自行车刹车器（7）与刹车线（6）的连接处，所述的电磁发生器（4）控制磁性卡扣（5），所述的电磁发生器（4）设置在刹车线（6）上，所述的电磁发生器（4）与磁性卡扣（5）相距10cm，所述的电动自行车本体（1）的车把处设置开关（9）。本实用新型不会对电动自行车原有的机械刹车装置产生影响，进而无需使用者改变其原有操作习惯。

Description

一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置。

背景技术

电动自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。

随着关键技术方面的突破和电动自行车的性能不断提升，电动自行车成为了摩托车和自行车的替代产品，而它的快捷、环保、方便和廉价，同时也激发了市场对于电动自行车的诉求，市场需求也在日益增长。

在电动自行车的各个组成部分中，转把、闸把等是控制器的信号输入部件。转把信号是电动车电机旋转的驱动信号。闸把信号是当电动车刹车时，闸把内部电子电路输出给控制器的一个电信号，控制器接收到这个信号后，就会切断对电机的供电，从而实现刹车断电功能。

目前电动自行车普遍采用的刹车装置为碟刹和鼓刹两种，少部分新型电动自行车搭载E-ABS电子刹车系统。

碟刹全称为碟式刹车，采用液压传动（老式采用线拉式碟刹，如今已不采用），刹把向油缸里的静止液体施加压力并把这个压力传递到活塞，然后活塞推动来令片对碟片进行摩擦，从而将动能转换为热能，产生制动力，用户只需要很小的力就能起到非常好的刹车效果，从而达到四两拨千斤，其技术采用的就是帕斯卡定律；鼓刹全称鼓式刹车，采用机械传动，其利用刹车鼓内静止的刹车片，去摩擦随着车轮转动的刹车鼓，以产生摩擦力使车轮转动速度降低的刹车装置，属于慢性刹车，刹车效果低于碟刹；E-ABS电子刹车系统利用无刷系统电子换向的特点，通过编程控制电机的不同运动状态，进而实现刹车的目的。

以上三种刹车系统在使用时均需要电动自行车使用者通过控制闸把进而实现刹车目的，属于非自动机械刹车装置。在实际使用中，由于缺乏自动控制功能，在应对各种环境突发状况时，易出现由于电动自行车使用者操作不当（例如因心理紧张造成转把误触的情况）造成的多种刹车事故。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置，用以解决上述问题，不会对电动自行车原有的机械刹车装置产生影响，进而无需使用者改变其原有操作习惯。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置，其组成包括：电动自行车本体1，所述的电动自行车本体1的前方照明灯设置距离传感器2与中心处理器3，

所述的电动自行车本体1的电机供电电路中接入电磁继电器，

电磁控制器包括电磁发生器4和磁性卡扣5，

所述的磁性卡扣5固定连接在自行车刹车器7与刹车线6的连接处，所述的电磁发生器4控制磁性卡扣5，所述的电磁发生器4设置在刹车线6上，所述的电磁发生器4与磁性卡扣5相距10cm，

所述的电动自行车本体1的车把处设置开关9，

所述的电动自行车本体1的电动自行车内部电路连接变压器8，所述的变压器8为电磁继电器、距离传感器2、中心处理器3与电磁发生器4供电。

有益效果：

1.本实用新型的能量消耗低且检测准确，通过与中心处理器的即时信息传输及信息处理实现对道路环境的实时监控，从而极大提高了电动自行车应对复杂道路环境的能力。当电动自行车前方距离障碍物足够接近时，中心处理器便会启动自动刹车系统进行及时刹车动作，同时针对其他突发情况也可进行及时减速或刹车处理，从源头上减少事故的发生。

2.本实用新型的变压器模块的使用使得本装置可直接由电动自行车内部电源进行能量供应，无需在电动自行车上安装其他电源设备，极大减小了装置的体积。

3.本实用新型的安装简单且全部自动运行，不会对电动自行车原有的机械刹车装置产生影响，进而无需使用者改变其原有操作习惯。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型的后车轮结构示意图。

附图3是附图2的局部放大示意图。

附图4是本实用新型的电动自行车本体的车把的开关位置的示意图。

附图5是本实用新型的电源电路图。

附图6是本实用新型的低压差电压调节器电路图。

附图7是本实用新型的中心处理器电路图。

具体实施方式：

实施例1

一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置，其组成包括：电动自行车本体1，所述的电动自行车本体1的前方照明灯设置距离传感器2与中心处理器3，

所述的电动自行车本体1的电机供电电路中接入电磁继电器，

电磁控制器包括电磁发生器4和磁性卡扣5，

所述的磁性卡扣5固定连接在自行车刹车器7与刹车线6的连接处，所述的电磁发生器4控制磁性卡扣5，所述的电磁发生器4设置在刹车线6上，所述的电磁发生器4与磁性卡扣5相距10cm，

所述的电动自行车本体1的车把处设置开关9，

所述的电动自行车本体1的电动自行车内部电路连接变压器8，所述的变压器8为电磁继电器、距离传感器2、中心处理器3与电磁发生器4供电。

所述的电磁继电器接在电机电路里负责切断电机电源 所述的电磁控制器接在刹车线及刹车器的位置，负责进行机械刹车

可将内置有多种距离传感器2的距离检测装置及中心处理器3安装于电动自行车前方照明灯附近或其他闲置位置，用于监控道路状况。

电磁继电器安装于电动自行车的电机供电电路中，当接收到中心处理器3指令时，电磁继电器启动，此时将对电机进行断电处理，从而切断转把对电机的控制。

电磁控制器的电磁发生器4固定于距离自行车刹车器与刹车线6连接处10cm左右的位置，且电动自行车的刹车线6穿过电磁发生器4内部的线孔，磁性卡扣5则固定于自行车刹车器与刹车线6连接处的刹车线6上。

当接收到中心处理器3指令时，电磁控制器启动，此时电磁发生器4便会对磁性卡扣5产生吸引，进而通过改变磁性卡扣5的机械运动带动刹车线6发生运动，从而完成机械刹车的目的。

装置的变压器8连接至电动自行车内部电路中，从而实现对整个装置的能量供应。装置开关8安装于电动自行车的控制面板，以便使用者自由开关自动刹车装置。

进一步的，所述的中心处理器3包括单片机U3，所述的单片机U3的2号端连接晶振Y1的一端与电容C5的一端，所述的单片机U3的3号端连接晶振Y1的另一端与电容C6的一端，所述的电容C5的另一端连接电容C6的另一端后接地，

所述的单片机U3的4号端连接电容C9的一端、开关RST1的一端与电阻R3的一端，所述的电阻R3的另一端连接工作电压VCC3V3，所述的电容C9的另一端连接开关RST1的另一端后接地，

所述的单片机U3的5号端连接电容C7的一端与工作电压VCC3V3，所述的电容C7的另一端接地，

所述的单片机U3的6号端连接超声波模块U1的2号端，所述的单片机U3的7号端连接超声波模块U1的3号端，所述的超声波模块U1的1号端连接工作电压VCC5V，所述的超声波模块U1的5号端接地，

所述的单片机U3的8号端连接激光测距模块U4的3号端，所述的单片机U3的9号端连接激光测距模块U4的4号端，所述的激光测距模块U4的1号端接地，所述的激光测距模块U4的2号端连接工作电压VCC5V，所述的激光测距模块U4的5号端连接单片机U3的11号端，所述的激光测距模块U4的6号端连接单片机U3的12号端，

所述的单片机U3的14号端连接电阻R4的一端，所述的电阻R4的另一端连接三极管Q1的基极b，所述的三极管Q1的集电极c连接二极管LED3的负极、二极管D1的正极与继电器K1的一端，所述的三极管Q1的发射极e接地，所述的二极管LED3的正极串联电阻R5后连接工作电压VCC5V，

所述的继电器K1的另一端连接二极管D1的负极与工作电压VCC5V，所述的继电器K1的单刀双掷开关连接接口P1，

所述的单片机U3的15号端连接电容C8的一端与接地端，所述的单片机U3的15号端连接电容C8的另一端与工作电压VCC3V3，

所述的单片机U3的20号端串联电阻R2的一端与二极管LED2后接地。

进一步的，所述的工作电压VCC3V3连接电容C3的一端、电容C4的一端、电阻R1的一端、低压差电压调节器U2的2号端与低压差电压调节器U2的4号端，

所述的低压差电压调节器U2的3号端连接电容C2的一端、电容C1的一端与工作电压VCC5V，

所述的电阻R1的另一端串联二极管LED1后接地，所述的电容C1的另一端连接电容C2的另一端、低压差电压调节器U2的1号端、电容C4的另一端、电容C3的另一端与接地端。

进一步的，所述的变压器8接收市电220V，所述的市电220V的1号端连接熔断器FU1的一端，所述的熔断器FU1的另一端连接压敏电阻R7的一端、电容C14的一端与变压器T1的一端，所述的市电220V的2号端连接压敏电阻R7的另一端、电容C14的另一端与变压器T1的另一端，

所述的变压器T1的12V的一端连接二极管D2的正极与二极管D4的负极，所述的变压器T1的12V的另一端连接二极管D3的正极与二极管D5的负极，所述的二极管D2的负极连接二极管D3的负极、电容C10的一端、电容C11的一端与稳压芯片U5的1号端，所述的稳压芯片U5的3号端连接电容C12的一端、电容C13的一端与电阻R6的一端，所述的电阻R6的另一端连接二极管LED4的正极，

所述的二极管D3的正极连接二极管D5的正极、电容C10的另一端、电容C11的另一端、稳压芯片U5的2号端、电容C12的另一端、电容C13的另一端与二极管LED4的负极。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置，其组成包括：电动自行车本体（1），其特征是：所述的电动自行车本体（1）的前方照明灯设置距离传感器（2）与中心处理器（3），

所述的电动自行车本体（1）的电机供电电路中接入电磁继电器，

电磁控制器包括电磁发生器（4）和磁性卡扣（5），

所述的磁性卡扣（5）固定连接在自行车刹车器（7）与刹车线（6）的连接处，所述的电磁发生器（4）控制磁性卡扣（5），所述的电磁发生器（4）设置在刹车线（6）上，所述的电磁发生器（4）与磁性卡扣（5）相距10cm，

所述的电动自行车本体（1）的车把处设置开关（9），

所述的电动自行车本体（1）的电动自行车内部电路连接变压器（8），所述的变压器（8）为电磁继电器、距离传感器（2）、中心处理器（3）与电磁发生器（4）供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置，其特征是：所述的中心处理器（3）包括单片机U3，所述的单片机U3的2号端连接晶振Y1的一端与电容C5的一端，所述的单片机U3的3号端连接晶振Y1的另一端与电容C6的一端，所述的电容C5的另一端连接电容C6的另一端后接地，

所述的单片机U3的4号端连接电容C9的一端、开关RST1的一端与电阻R3的一端，所述的电阻R3的另一端连接工作电压VCC3V3，所述的电容C9的另一端连接开关RST1的另一端后接地，

所述的单片机U3的5号端连接电容C7的一端与工作电压VCC3V3，所述的电容C7的另一端接地，

所述的单片机U3的6号端连接超声波模块U1的2号端，所述的单片机U3的7号端连接超声波模块U1的3号端，所述的超声波模块U1的1号端连接工作电压VCC5V，所述的超声波模块U1的5号端接地，

所述的单片机U3的8号端连接激光测距模块U4的3号端，所述的单片机U3的9号端连接激光测距模块U4的4号端，所述的激光测距模块U4的1号端接地，所述的激光测距模块U4的2号端连接工作电压VCC5V，所述的激光测距模块U4的5号端连接单片机U3的11号端，所述的激光测距模块U4的6号端连接单片机U3的12号端，

所述的单片机U3的14号端连接电阻R4的一端，所述的电阻R4的另一端连接三极管Q1的基极b，所述的三极管Q1的集电极c连接二极管LED3的负极、二极管D1的正极与继电器K1的一端，所述的三极管Q1的发射极e接地，所述的二极管LED3的正极串联电阻R5后连接工作电压VCC5V，

所述的继电器K1的另一端连接二极管D1的负极与工作电压VCC5V，所述的继电器K1的单刀双掷开关连接接口P1，

所述的单片机U3的15号端连接电容C8的一端与接地端，所述的单片机U3的15号端连接电容C8的另一端与工作电压VCC3V3，

所述的单片机U3的20号端串联电阻R2的一端与二极管LED2后接地。

3.根据权利要求2所述的一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置，其特征是：所述的工作电压VCC3V3连接电容C3的一端、电容C4的一端、电阻R1的一端、低压差电压调节器U2的2号端与低压差电压调节器U2的4号端，

所述的低压差电压调节器U2的3号端连接电容C2的一端、电容C1的一端与工作电压VCC5V，

所述的电阻R1的另一端串联二极管LED1后接地，所述的电容C1的另一端连接电容C2的另一端、低压差电压调节器U2的1号端、电容C4的另一端、电容C3的另一端与接地端。

4.根据权利要求1所述的一种基于距离传感器的电动自行车自动刹车装置，其特征是：所述的变压器（8）接收市电220V，所述的市电220V的1号端连接熔断器FU1的一端，所述的熔断器FU1的另一端连接压敏电阻R7的一端、电容C14的一端与变压器T1的一端，所述的市电220V的2号端连接压敏电阻R7的另一端、电容C14的另一端与变压器T1的另一端，

所述的变压器T1的12V的一端连接二极管D2的正极与二极管D4的负极，所述的变压器T1的12V的另一端连接二极管D3的正极与二极管D5的负极，所述的二极管D2的负极连接二极管D3的负极、电容C10的一端、电容C11的一端与稳压芯片U5的1号端，所述的稳压芯片U5的3号端连接电容C12的一端、电容C13的一端与电阻R6的一端，所述的电阻R6的另一端连接二极管LED4的正极，

所述的二极管D3的正极连接二极管D5的正极、电容C10的另一端、电容C11的另一端、稳压芯片U5的2号端、电容C12的另一端、电容C13的另一端与二极管LED4的负极。