專利名稱：一種智能自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于自行車制造技術領域，尤其涉及一種智能自行車。
背景技術：
現有的普通家用自行車、公共租賃自行車主要由主框架、前后車輪、鎖具、鑰匙以及附帶的裝飾車燈組成。現有自行車的主框架多由鋁合金管、無縫鋼管等材料焊接成雙三角架型、U型結構，以及最新的可折疊式自行車的轉軸折疊結構，主框架中未安裝其它的機械電子裝置；現有自行車前后車輪僅在輻條上配有裝飾燈可以起到一定的反光警示作用，最新的防漏氣車胎提高了使用的方便性；現有的家用自行車的鎖具與鑰匙多采用純機械的方式，安裝在后 車輪前上方?，F有公共租賃自行車的鎖具則是地面鎖樁+機械式密碼鎖配合使用的方式，在站內采用鎖樁鎖車，站外臨時鎖車時則采用機械式密碼鎖來鎖車。由于鎖具安裝位置暴露在主框架外，容易遭到破壞，而對使用者造成損失；現有自行車的前后車燈由于自身無法持續(xù)、主動發(fā)光，因而大多只能起到被動反光與裝飾的目的，夜間沒有任何照明的功能。部分高檔自行車雖然配有車載發(fā)電機，但也僅限于行進中使用，靜態(tài)時仍無法發(fā)揮夜間照明的功能，更無其它智能特性。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種智能自行車，旨在解決現有技術提供的自行車，僅有簡單的主框架、前后車輪、鎖具及車燈組成，未安裝精密的電子機械傳感器，不具備人性化的語音提示報警功能、智能車輛控制功能、安全可靠的防盜功能，自行車整體設計及裝配的智能化及人性化水平較低的問題。本實用新型是這樣實現的，一種智能自行車，該智能自行車包括主框架、前后車輪、安裝于所述智能自行車上的智能控制管理系統(tǒng)。所述智能控制管理系統(tǒng)包括射頻IC卡讀頭、射頻遙控接收器、車燈、轉向傳感器、振動與姿態(tài)傳感器、光照度傳感器、車輪軸向位移傳感器、語音與警報提示單元、一體化電控車鎖、動能轉換發(fā)電機、微控制器、儲能電池、電源管理器；所述射頻IC卡讀頭、射頻遙控接收器、車燈、轉向傳感器、振動與姿態(tài)傳感器、光照度傳感器、車輪軸向位移傳感器、語音與警報提示單元、一體化電控車鎖及動能轉換發(fā)電機分別與所述微控制器相連接；所述儲能電池通過所述電源管理器與所述微控制器相連接。進一步，所述智能控制管理系統(tǒng)還包括與所述射頻IC卡讀頭配合使用的射頻IC卡電子鑰匙及與所述射頻遙控接收器配合使用的射頻遙控電子鑰匙。進一步，所述射頻遙控接收器采用滾動碼技術提高安全保密性能，載波頻率可使用315MHz和433MHz兩種頻率范圍。進一步，所述車燈包括照明用的車頭燈及警示用的前后轉向燈。[0012]進一步,所述動能轉換發(fā)電機通過車輪軸的轉動帶動轉子磁極旋轉,對稱多磁極轉子圍繞在固定的定子線包的周圍。本發(fā)明提供的智能自行車，通過智能控制管理系統(tǒng)中各個部分的協(xié)調配合，使該智能自行車具備了自我診斷功能，將汽車智能安全防盜的多項成熟理念與技術引入自行車領域，同時加入人性化的語音提示報警功能、精密電子機械傳感器與智能車輛控制功能，并集成了高效的動能轉換裝置為便攜式電子產品提供隨時隨地的后備能源，在劇烈顛簸或者跌倒時發(fā)出人性化的語音提示，使自行車會哭、會說話，還能提醒用戶及時進行維修，在夜晚模式下開鎖時，車頭燈照明會自動打開，在自行車行進轉彎時，自動通過聲光方式提醒用戶和過往車輛注意安全,極大地提高了自行車的智能化及人性化水平，由于一體化電控車鎖及整個微控制器的主板裝入自行車的主框架的鋼管內，開鎖和鎖車均通過非接觸方式實 現，極大地提高了車輛的防盜安全性能。

圖I是本實用新型實施例提供的智能自行車的智能控制管理系統(tǒng)的結構框圖。圖中1、射頻IC卡讀頭；2、射頻遙控接收器；3、車燈；4、轉向傳感器；5、振動與姿態(tài)傳感器；6、光照度傳感器；7、車輪軸向位移傳感器；8、語音與警報提示單元；9、一體化電控車鎖；10、動能轉換發(fā)電機；11、微控制器；12、儲能電池；13、電源管理器；14、射頻IC卡電子鑰匙；15、射頻遙控電子鑰匙。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖I示出了本實用新型實施例提供的智能自行車的智能控制管理系統(tǒng)的結構。為了便于說明，僅僅示出了與本實用新型實施例相關的部分。該智能自行車包括主框架、前后車輪、安裝于智能自行車上的智能控制管理系統(tǒng)。智能控制管理系統(tǒng)包括射頻IC卡讀頭I、射頻遙控接收器2、車燈3、轉向傳感器
4、振動與姿態(tài)傳感器5、光照度傳感器6、車輪軸向位移傳感器7、語音與警報提單兀8、一體化電控車鎖9、動能轉換發(fā)電機10、微控制器11、儲能電池12、電源管理器13 ；射頻IC卡讀頭I、射頻遙控接收器2、車燈3、轉向傳感器4、振動與姿態(tài)傳感器5、光照度傳感器6、車輪軸向位移傳感器7、語音與警報提示單元8、一體化電控車鎖9及動能轉換發(fā)電機10分別與微控制器11相連接；儲能電池12通過電源管理器13與微控制器11相連接。在本實用新型實施例中，該智能控制管理系統(tǒng)還包括與射頻IC卡讀頭I配合使用的射頻IC卡電子鑰匙14及與射頻遙控接收器2配合使用的射頻遙控電子鑰匙15。在本實用新型實施例中，射頻遙控接收器2采用滾動碼技術提高安全保密性能，載波頻率可使用315MHz和433MHz兩種頻率范圍。在本實用新型實施例中，車燈3包括照明用的車頭燈及警示用的前后轉向燈。[0025]在本實用新型實施例中，動能轉換發(fā)電機10通過車輪軸的轉動帶動轉子磁極旋轉，對稱多磁極轉子圍繞在固定的定子線包的周圍。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型的應用原理作進一步描述。如圖I所示，該智能自行車由微控制器11、射頻IC卡讀頭I、射頻遙控接收器2、車燈3、轉向傳感器4、振動與姿態(tài)傳感器5、光照度傳感器6、車輪軸向位移傳感器7、語音與警報提示單元8、一體化電控車鎖9、動能轉換發(fā)電機10組成。微控制器11 :微控制器11是整個系統(tǒng)的控制中心，定時檢測所有車載傳感器的數據，識別用戶的插卡、拔卡動作，讀取并比對用戶身份信息的內容，并根據比對的結果控制語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出各種語音提示，當比對成功時，微控制器11執(zhí)行整車的自檢診斷操作，根據診斷結果向用戶發(fā)出維修提示語音，同時控制一體化電控車鎖9的開 鎖和鎖車操作；車輛行進中，微控制器11定時檢測轉向傳感器4的狀態(tài)，并根據狀態(tài)值控制語音與警報提示單元8發(fā)出左轉彎、右轉彎的提示語音，同時控制轉向燈做相應的雙閃動作；微控制器11在行進中定時檢測振動與姿態(tài)傳感器5的數據，當振動幅度超過預先設定的閥值時控制語音與警報提示單元8發(fā)出警報音和請小心騎車的語音提醒；微控制器11在靜態(tài)時檢測振動與姿態(tài)傳感器5的數據以識別車輛是否翻倒，并在翻到時控制語音與警報提示單元8發(fā)出相應的提示語音，并發(fā)出交替報警音；在車輛行進中，微控制器11定時檢測車輪軸向位移傳感器7的數據，根據預先設定的閥值判斷車輪軸向誤差警報，并將警報記錄存入微控制器11的FLASH中以備自檢診斷時使用；微控制器11定時檢測光照度傳感器6的數據，并根據預先設定的閥值控制車燈3模式在白天與夜晚模式之間切換。射頻IC卡讀頭I :射頻IC卡讀頭I接收微控制器11的讀卡命令，識別用戶或維護人員的插卡、拔卡操作，讀取射頻IC卡數據，寫入用戶使用記錄。射頻遙控接收器2 :接收射頻遙控電子鑰匙15的開鎖與鎖車數據，發(fā)給微控制器11做合法性身份認證。射頻遙控接收器2采用滾動碼技術提高安全保密性能，載波頻率可使用315MHz和433MHz兩種頻率范圍。電源管理器13 :電源管理器13管理車載動能轉換發(fā)電機10給鋰電池包充電，管理向USB用戶充電接口的饋電開關，以及系統(tǒng)休眠模式的管理操作。車燈3 :車燈3包括照明用的車頭燈和警示用的前后轉向燈，在車輛開鎖的情況下，微控制器11采樣光照度傳感器6的數據，在夜晚光照度不足的情況下控制車頭燈自動打開；在車輛行進中，微控制器11檢測轉向傳感器4的狀態(tài)控制轉向燈做相應的閃爍。轉向傳感器4 :在車輛行進中，轉向傳感器4在車把做大于左右30度的轉動時，向微控制器11發(fā)出電平指示信號，微控制器11定時檢測轉向傳感器4的狀態(tài)以識別轉向動作。同時微控制器11通知語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出左轉彎、右轉彎的語音提示。振動與姿態(tài)傳感器5 :當車輛發(fā)生強烈振動，如顛簸、跌倒時，振動與姿態(tài)傳感器5向微控制器11發(fā)出電平指示信號，微控制器11定時采樣振動與姿態(tài)傳感器5的數據以識別車輛是否發(fā)生強烈振動，同時微控制器11通知語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出提示語
曰 光照度傳感器6 :光照度傳感器6通過檢測光照強度判斷白天與夜晚模式，微控制器11定時采樣光照度傳感器6的數據，識別并控制車輛的燈光系統(tǒng)在白天與夜晚模式之間切換。[0036]車輪軸向位移傳感器7 :車輪軸向位移傳感器7用于檢測車輪的軸向和徑向位移是否超出正常范圍(車輪由于顛簸和跌倒引起的輕度扭曲)，微控制器11定時采樣車輪軸向位移傳感器7的數據以識別車輪是否發(fā)生輕度扭曲，同時微控制器11通知語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出維修提示語音。語音與警報提示單元8 :語音與警報提示單元8接收微控制器11發(fā)出的通知信號，在相應的 狀態(tài)下向用戶發(fā)出如下語音提示用戶插入射頻IC卡電子鑰匙14時，根據微控制器11的比對結果發(fā)出歡迎使用、此卡無效的語音；用戶按動射頻遙控電子鑰匙15開鎖按鈕時發(fā)出開鎖提示音，比對錯誤時發(fā)出錯誤提示音；用戶拔出射頻IC卡電子鑰匙14時，發(fā)出謝謝使用語音；用戶按動遙控器鎖車按鈕時發(fā)出鎖車提示音。車輛行進中，發(fā)生強烈顛簸時發(fā)出請小心行車的提示語音；車輛轉向時發(fā)出左轉彎、右轉彎的提示語音；車輛跌倒時向用戶發(fā)出類似嬰兒的哭叫聲的語音，以及提示用戶扶起車輛的提示語音，同時交替播放警報聲。一體化電控車鎖9 :一體化電控車鎖9接收微控制器11的開鎖與鎖車信號，完成開鎖與鎖車動作。動能轉換發(fā)電機10 :車載新型動能轉換發(fā)電機10通過車輪軸的轉動帶動轉子磁極旋轉，對稱多磁極轉子圍繞在固定的定子線包的周圍，以實現切割磁力線的效果。由定子線包產生的電流通過電源管理器13持續(xù)給充電電池充電；在車輛行進中，允許微控制器11向用戶的便攜式電子產品提供標準的USB供電能力。電子鑰匙電子鑰匙分為智能射頻IC式與智能遙控器式兩種，智能射頻IC卡式射頻IC卡電子鑰匙14插入讀卡器槽，微控制器11讀取射頻IC卡的內容，與預先寫入的個人信息碼數據進行比對，判斷是否是合法用戶。當比對成功時，通知語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出允許使用的語音提示，同時打開一體化電控車鎖9 ;當用戶拔出射頻IC卡電子鑰匙14時，微控制器11通知語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出鎖車語音提示，同時關閉一體化電控車鎖9 ;當比對不成功時，通過語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出無效卡的提示語音；當連續(xù)三次插入無效卡時，通知語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出警報提示語音，同時控制車頭燈和轉向燈閃爍；智能遙控器式用戶按動射頻遙控電子鑰匙15的開鎖按鈕時，射頻遙控電子鑰匙15通過315MHz或者433MHz的射頻通道向微控制器11發(fā)出滾動碼開鎖信號，當用戶按動射頻遙控電子鑰匙15的鎖車按鈕時，向微控制器11發(fā)出鎖車信號。微控制器11收到匹配的開鎖信號時通過語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出允許使用的語音提示，同時打開一體化電控車鎖9 ;微控制器11收到匹配的鎖車信號時，通過語音與警報提示單元8向用戶發(fā)出鎖車語音提示，同時關閉一體化電控車鎖9。對于不匹配的開鎖和鎖車信號，微控制器11直接忽略次信號不做任何響應；對于遙控器式電子鑰匙來說，由于是用戶主動操作開鎖和鎖車動作，因此無法做到系統(tǒng)自動鎖車的效果。本發(fā)明的效果可以使新型智能自行車具備自我診斷功能，在劇烈顛簸或者跌倒時發(fā)出人性化的語音提示，使自行車會哭、會說話還能提醒用戶及時維修。在夜晚模式下，開鎖會自動打開車頭燈照明。在自行車行進中，轉彎時自動通過聲光方式提醒用戶和過往車輛注意安全。由于一體化電控車鎖9和整個為控制器11的主板裝入自行車的主框架鋼管內，開鎖和鎖車均通過非接觸方式實現，因此將極大地提高車輛的防盜安全性能。本發(fā)明實施例提供的智能自行車，通過智能控制管理系統(tǒng)中各個部分的協(xié)調配合，使該智能自行車具備了自我診斷功能，將汽車智能安全防盜的多項成熟理念與技術引入自行車領域，同時加入人性化的語音提示報警功能、精密電子機械傳感器與智能車輛控制功能，并集成了高效的動能轉換裝置為便攜式電子產品提供隨時隨地的后備能源，在劇烈顛簸或者跌倒時發(fā)出人性化的語音提示，使自行車會哭、會說話，還能提醒用戶及時進行維修，在夜晚模式下開鎖時，車頭燈照明會自動打開，在自行車行進轉彎時，自動通過聲光方式提醒用戶和過往車輛注意安全，極大地提高了自行車的智能化及人性化水平，由于一體化電控車鎖9及整個微控制器11的主板裝入自行車的主框架的鋼管內，開鎖和鎖車均通過非接觸方式實現，極大地提高了車輛的防盜安全性能。 以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種智能自行車，該智能自行車包括主框架、前后車輪，其特征在于，所述智能自行車還包括安裝于所述智能自行車上的智能控制管理系統(tǒng)，所述智能控制管理系統(tǒng)包括射頻IC卡讀頭、射頻遙控接收器、車燈、轉向傳感器、振動與姿態(tài)傳感器、光照度傳感器、車輪軸向位移傳感器、語音與警報提示單元、一體化電控車鎖、動能轉換發(fā)電機、微控制器、儲能電池、電源管理器； 所述射頻IC卡讀頭、射頻遙控接收器、車燈、轉向傳感器、振動與姿態(tài)傳感器、光照度傳感器、車輪軸向位移傳感器、語音與警報提示單元、一體化電控車鎖及動能轉換發(fā)電機分別與所述微控制器相連接； 所述儲能電池通過所述電源管理器與所述微控制器相連接。
2.如權利要求I所述的智能自行車，其特征在于，所述智能控制管理系統(tǒng)還包括與所述射頻IC卡讀頭配合使用的射頻IC卡電子鑰匙及與所述射頻遙控接收器配合使用的射頻遙控電子鑰匙。
3.如權利要求I所述的智能自行車，其特征在于，所述射頻遙控接收器采用滾動碼技術提高安全保密性能，載波頻率可使用315MHz和433MHz兩種頻率范圍。
4.如權利要求I所述的智能自行車，其特征在于，所述車燈進一步包括照明用的車頭燈及警示用的前后轉向燈。
5.如權利要求I所述的智能自行車，其特征在于，所述動能轉換發(fā)電機通過車輪軸的轉動帶動轉子磁極旋轉，對稱多磁極轉子圍繞在固定的定子線包的周圍。
專利摘要本實用新型適用于自行車制造技術領域，提供了一種智能自行車，包括主框架、前后車輪，還包括安裝于所述智能自行車上的智能控制管理系統(tǒng)，所述智能控制管理系統(tǒng)包括射頻IC卡讀頭、射頻遙控接收器、車燈、轉向傳感器、振動與姿態(tài)傳感器、光照度傳感器、車輪軸向位移傳感器、語音與警報提示單元、一體化電控車鎖、動能轉換發(fā)電機、微控制器、儲能電池、電源管理器；該自行車通過智能控制管理系統(tǒng)中各個部分的協(xié)調配合，使該智能自行車具備了自我診斷功能，極大地提高了自行車的智能化水平；由于一體化電控車鎖及整個微控制器的主板裝入自行車的主框架的鋼管內，開鎖和鎖車均通過非接觸方式實現，極大地提高了車輛的防盜安全性能。
文檔編號B62J6/00GK202728408SQ20122015106
公開日2013年2月13日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權日2012年4月12日
發(fā)明者梁天成, 王建軍, 俞志強, 江舟, 謝商華, 王英杰, 卿潔莊, 朱文楷 申請人:深圳市協(xié)創(chuàng)實業(yè)有限公司