本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)枮?01710088238.8、申請(qǐng)日為2017年2月20日、發(fā)明名稱為“冰面交通安全運(yùn)行裝置”的專利的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及交通領(lǐng)域，尤其涉及一種交通安全運(yùn)行裝置。
背景技術(shù)：
冰上自行車是人力驅(qū)動(dòng)，節(jié)能環(huán)保，與以往的傳統(tǒng)冰車不一樣，不需要學(xué)習(xí)，只要會(huì)騎車體，就能騎冰上自行車。冰上自行車安全、科學(xué)、優(yōu)雅、普及面廣、老少皆宜。集娛樂(lè)健身于一體，可比速度，也可以做趣味性比賽，原地掉頭，漂移等。
然而，由于冰上自行車運(yùn)動(dòng)開(kāi)展時(shí)間較短，普適性不高，同時(shí)受季節(jié)和區(qū)域的限制，只能在冬季或嚴(yán)寒地區(qū)開(kāi)展，導(dǎo)致冰上自行車的研發(fā)程度不夠，現(xiàn)有的冰上自行車設(shè)備工藝落后，電子化水平不高，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上人們對(duì)冰上自行車的各種娛樂(lè)需求。
因此，需要一種新型的冰上自行車設(shè)備，能夠提高其制造工藝，優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，同時(shí)提高其電子化水平，以在保持穩(wěn)定性、安全性的同時(shí)，給予人們更多樂(lè)趣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種交通安全運(yùn)行裝置，改造現(xiàn)有技術(shù)中的冰上自行車，采用圖像檢測(cè)設(shè)備和冰層厚度檢測(cè)儀分別用于檢測(cè)所述車體下方的最大裂縫寬度和冰層厚度，并基于裂縫寬度權(quán)重、冰層厚度權(quán)重、最大裂縫寬度和冰層厚度確定是否發(fā)出破冰報(bào)警信號(hào)，更關(guān)鍵的是，增加了更多的電子輔助設(shè)備以提高冰上自行車的安全性和娛樂(lè)性。
本發(fā)明具有以下幾個(gè)重要發(fā)明點(diǎn)：
(1)基于圖像處理的冰層裂縫識(shí)別和冰層厚度檢測(cè)有機(jī)結(jié)合，自動(dòng)提供破冰報(bào)警信息；(2)通過(guò)增重，避免車體不穩(wěn)；(3)通過(guò)電機(jī)設(shè)備，為滑冰提供輔助動(dòng)力；(4)增加負(fù)荷不足提醒設(shè)備，幫助人們?cè)黾迂?fù)荷。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種交通安全運(yùn)行裝置，所述車體包括車體、方向盤、驅(qū)動(dòng)盤、車輪、車座、防倒結(jié)構(gòu)、前端冰刀、后端冰刀和冰層厚度檢測(cè)儀，所述方向盤設(shè)置在所述車體前端，所述車輪設(shè)置在所述車體后端，所述驅(qū)動(dòng)盤設(shè)置在所述車體前端，包括鏈條、鏈盤和兩個(gè)踏板；
所述鏈盤通過(guò)所述鏈條與所述車輪連接，所述車輪直接與冰面接觸，所述前端冰刀為單冰刀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述車體前端，所述后端冰刀為雙冰刀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述車體后端，所述防倒結(jié)構(gòu)環(huán)繞所述車體，用于避免所述車體跌倒，所述冰層厚度檢測(cè)儀用于檢測(cè)所述車體下方的冰層厚度。
更具體地，在所述交通安全運(yùn)行裝置中：所述防倒結(jié)構(gòu)為橢圓形不銹鋼圈或橡膠圈，高于所述車輪最底端10厘米，位于所述前端冰刀和所述后端冰刀之上。
更具體地，在所述交通安全運(yùn)行裝置中：所述兩個(gè)踏板與所述鏈盤的主旋轉(zhuǎn)軸連接，用于在人力的操控下，為所述鏈盤的旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力，所述鏈盤旋轉(zhuǎn)后，通過(guò)所述鏈條帶動(dòng)所述車輪在冰面上前進(jìn)。
更具體地，在所述交通安全運(yùn)行裝置中，還包括：座墊，設(shè)置在所述車輪的上方；防撞梁，設(shè)置在所述座墊后方，用于保護(hù)所述座墊上的乘客被后方車體撞擊。
更具體地，在所述交通安全運(yùn)行裝置中，還包括：
圖像檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置在所述防倒結(jié)構(gòu)上，面向冰層進(jìn)行拍攝，包括圖像采集子設(shè)備、預(yù)處理子設(shè)備、裂縫識(shí)別子設(shè)備和裂縫測(cè)量子設(shè)備，所述圖像采集子設(shè)備用于采集冰層圖像，所述預(yù)處理子設(shè)備與所述圖像采集子設(shè)備連接，用于對(duì)所述冰層圖像依次進(jìn)行邊緣增強(qiáng)處理、圖像平滑處理和直方圖均衡處理以輸出均衡圖像，所述裂縫識(shí)別子設(shè)備與所述預(yù)處理子設(shè)備連接，用于對(duì)所述均衡圖像依次進(jìn)行symlets小波濾波處理、5像素×5像素窗口的中值濾波處理以及裂縫目標(biāo)識(shí)別處理以輸出裂縫子圖像，所述裂縫測(cè)量子設(shè)備與所述裂縫識(shí)別子設(shè)備連接，用于基于所述裂縫子圖像輸出最大裂縫寬度；
mips處理器，設(shè)置在所述防倒結(jié)構(gòu)上，分別與所述圖像檢測(cè)設(shè)備和所述冰層厚度檢測(cè)儀連接，用于基于裂縫寬度權(quán)重、冰層厚度權(quán)重、最大裂縫寬度和冰層厚度確定是否發(fā)出破冰報(bào)警信號(hào)；
重量傳感器，設(shè)置在所述車體上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述車體上方人體的重量以作為目標(biāo)重量輸出；
增重提醒設(shè)備，設(shè)置在所述車體上，包括負(fù)荷容器和語(yǔ)音控制芯片，所述語(yǔ)音控制芯片與所述重量傳感器連接，用于在所述目標(biāo)重量小于預(yù)設(shè)重量閾值時(shí)，播放車體負(fù)重不足信息，并基于所述目標(biāo)重量與所述預(yù)設(shè)重量閾值的差值確定播放內(nèi)容以提醒工作人員向所述負(fù)荷容器中增加的負(fù)荷鉛塊數(shù)量，其中，所述差值越大，所述播放內(nèi)容對(duì)應(yīng)的負(fù)荷鉛塊數(shù)量越多；
所述冰層厚度檢測(cè)儀為紅外線傳感器，包括紅外接收單元、紅外發(fā)射單元和微控制單元，所述紅外發(fā)射單元用于向所述車體下方的冰層發(fā)射紅外光，所述紅外接收單元用于接收來(lái)自所述車體下方的第一反射紅外光和第二反射紅外光，所述微控制單元分別與所述紅外接收單元和所述紅外發(fā)射單元連接，用于基于接收到所述第一反射紅外光的第一時(shí)間、接收到所述第二反射紅外光的第二時(shí)間以及紅外光在冰層內(nèi)的傳播速度確定所述車體下方的冰層厚度；
其中，mips處理器基于裂縫寬度權(quán)重、冰層厚度權(quán)重、最大裂縫寬度和冰層厚度確定是否發(fā)出破冰報(bào)警信號(hào)包括：將裂縫寬度權(quán)重與最大裂縫寬度相乘獲取第一乘積，將冰層厚度權(quán)重和冰層厚度相乘獲取第二乘積，將第一乘積與第二乘積相加以獲得破冰權(quán)衡值，當(dāng)破冰權(quán)衡值大于等于預(yù)設(shè)權(quán)衡值時(shí)，發(fā)出破冰報(bào)警信號(hào)。
更具體地，在所述交通安全運(yùn)行裝置中，還包括：sd存儲(chǔ)卡，分別與所述增重提醒設(shè)備和所述mips處理器連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)重量閾值和所述預(yù)設(shè)權(quán)衡值。
更具體地，在所述交通安全運(yùn)行裝置中：替換地，采用超聲波傳感器替換紅外線傳感器以實(shí)現(xiàn)所述冰層厚度檢測(cè)儀。
更具體地，在所述交通安全運(yùn)行裝置中，還包括：輔助驅(qū)動(dòng)設(shè)備，設(shè)置在所述車體上，與所述驅(qū)動(dòng)盤連接，包括車速檢測(cè)子設(shè)備和電機(jī)子設(shè)備，所述車速檢測(cè)子設(shè)備用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述車體的當(dāng)前速度，所述電機(jī)子設(shè)備與所述車速檢測(cè)子設(shè)備連接，用于在所述當(dāng)前速度小于預(yù)設(shè)速度閾值時(shí)，為所述驅(qū)動(dòng)盤提供輔助動(dòng)力。
更具體地，在所述交通安全運(yùn)行裝置中：所述sd存儲(chǔ)卡還與所述電機(jī)子設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)速度閾值。
更具體地，在所述交通安全運(yùn)行裝置中：所述圖像采集子設(shè)備包括uv濾光片、黃濾光片、透鏡組合、cmos圖像傳感器和攝像支架。
附圖說(shuō)明
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中：
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的交通安全運(yùn)行裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記：1車體；2方向盤；3驅(qū)動(dòng)盤；4車輪；5車座；6前端冰刀
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的交通安全運(yùn)行裝置的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
近年來(lái)，冰上自行車在北方各個(gè)國(guó)家的冬季逐漸流行開(kāi)來(lái)，其集趣味性、娛樂(lè)性、健身性于一體。每年冬天，冰上自行車都會(huì)成為冰上娛樂(lè)的熱門，游玩的人們趨之若鶩。價(jià)格也是不菲。冰上自行車是人力驅(qū)動(dòng)，節(jié)能環(huán)保，與以往的傳統(tǒng)冰車不一樣，不需要學(xué)習(xí)，只要會(huì)騎車體，就能騎冰上自行車。冰上自行車安全、科學(xué)、優(yōu)雅、普及面廣、老少皆宜。集娛樂(lè)健身于一體，可比速度，也可以做趣味性比賽，原地掉頭，漂移等。
然而，當(dāng)前的冰上自行車結(jié)構(gòu)較為落后，其安全性能和駕駛性能無(wú)法滿足人們的需求。為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種交通安全運(yùn)行裝置，解決了上述技術(shù)問(wèn)題。
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的交通安全運(yùn)行裝置的結(jié)構(gòu)方框圖，所述車體包括車體、方向盤、驅(qū)動(dòng)盤、車輪、車座、防倒結(jié)構(gòu)(未示出)、前端冰刀、后端冰刀(未示出)和冰層厚度檢測(cè)儀(未示出)，所述方向盤設(shè)置在所述車體前端，所述車輪設(shè)置在所述車體后端，所述驅(qū)動(dòng)盤設(shè)置在所述車體前端，包括鏈條、鏈盤和兩個(gè)踏板；
所述鏈盤通過(guò)所述鏈條與所述車輪連接，所述車輪直接與冰面接觸，所述前端冰刀為單冰刀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述車體前端，所述后端冰刀為雙冰刀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述車體后端，所述防倒結(jié)構(gòu)環(huán)繞所述車體，用于避免所述車體跌倒，所述冰層厚度檢測(cè)儀用于檢測(cè)所述車體下方的冰層厚度。
接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的交通安全運(yùn)行裝置的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
所述車體中：所述防倒結(jié)構(gòu)為橢圓形不銹鋼圈或橡膠圈，高于所述車輪最底端10厘米，位于所述前端冰刀和所述后端冰刀之上。
所述車體中：所述兩個(gè)踏板與所述鏈盤的主旋轉(zhuǎn)軸連接，用于在人力的操控下，為所述鏈盤的旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力，所述鏈盤旋轉(zhuǎn)后，通過(guò)所述鏈條帶動(dòng)所述車輪在冰面上前進(jìn)。
所述車體中，還包括：座墊，設(shè)置在所述車輪的上方；防撞梁，設(shè)置在所述座墊后方，用于保護(hù)所述座墊上的乘客被后方車體撞擊。
所述車體中，還包括：
圖像檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置在所述防倒結(jié)構(gòu)上，面向冰層進(jìn)行拍攝，包括圖像采集子設(shè)備、預(yù)處理子設(shè)備、裂縫識(shí)別子設(shè)備和裂縫測(cè)量子設(shè)備，所述圖像采集子設(shè)備用于采集冰層圖像，所述預(yù)處理子設(shè)備與所述圖像采集子設(shè)備連接，用于對(duì)所述冰層圖像依次進(jìn)行邊緣增強(qiáng)處理、圖像平滑處理和直方圖均衡處理以輸出均衡圖像，所述裂縫識(shí)別子設(shè)備與所述預(yù)處理子設(shè)備連接，用于對(duì)所述均衡圖像依次進(jìn)行symlets小波濾波處理、5像素×5像素窗口的中值濾波處理以及裂縫目標(biāo)識(shí)別處理以輸出裂縫子圖像，所述裂縫測(cè)量子設(shè)備與所述裂縫識(shí)別子設(shè)備連接，用于基于所述裂縫子圖像輸出最大裂縫寬度；
mips處理器，設(shè)置在所述防倒結(jié)構(gòu)上，分別與所述圖像檢測(cè)設(shè)備和所述冰層厚度檢測(cè)儀連接，用于基于裂縫寬度權(quán)重、冰層厚度權(quán)重、最大裂縫寬度和冰層厚度確定是否發(fā)出破冰報(bào)警信號(hào)；
重量傳感器，設(shè)置在所述車體上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述車體上方人體的重量以作為目標(biāo)重量輸出；
增重提醒設(shè)備，設(shè)置在所述車體上，包括負(fù)荷容器和語(yǔ)音控制芯片，所述語(yǔ)音控制芯片與所述重量傳感器連接，用于在所述目標(biāo)重量小于預(yù)設(shè)重量閾值時(shí)，播放車體負(fù)重不足信息，并基于所述目標(biāo)重量與所述預(yù)設(shè)重量閾值的差值確定播放內(nèi)容以提醒工作人員向所述負(fù)荷容器中增加的負(fù)荷鉛塊數(shù)量，其中，所述差值越大，所述播放內(nèi)容對(duì)應(yīng)的負(fù)荷鉛塊數(shù)量越多；
所述冰層厚度檢測(cè)儀為紅外線傳感器，包括紅外接收單元、紅外發(fā)射單元和微控制單元，所述紅外發(fā)射單元用于向所述車體下方的冰層發(fā)射紅外光，所述紅外接收單元用于接收來(lái)自所述車體下方的第一反射紅外光和第二反射紅外光，所述微控制單元分別與所述紅外接收單元和所述紅外發(fā)射單元連接，用于基于接收到所述第一反射紅外光的第一時(shí)間、接收到所述第二反射紅外光的第二時(shí)間以及紅外光在冰層內(nèi)的傳播速度確定所述車體下方的冰層厚度；
其中，mips處理器基于裂縫寬度權(quán)重、冰層厚度權(quán)重、最大裂縫寬度和冰層厚度確定是否發(fā)出破冰報(bào)警信號(hào)包括：將裂縫寬度權(quán)重與最大裂縫寬度相乘獲取第一乘積，將冰層厚度權(quán)重和冰層厚度相乘獲取第二乘積，將第一乘積與第二乘積相加以獲得破冰權(quán)衡值，當(dāng)破冰權(quán)衡值大于等于預(yù)設(shè)權(quán)衡值時(shí)，發(fā)出破冰報(bào)警信號(hào)。
所述車體中，還包括：sd存儲(chǔ)卡，分別與所述增重提醒設(shè)備和所述mips處理器連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)重量閾值和所述預(yù)設(shè)權(quán)衡值。
所述車體中：替換地，采用超聲波傳感器替換紅外線傳感器以實(shí)現(xiàn)所述冰層厚度檢測(cè)儀。
所述車體中，還包括：輔助驅(qū)動(dòng)設(shè)備，設(shè)置在所述車體上，與所述驅(qū)動(dòng)盤連接，包括車速檢測(cè)子設(shè)備和電機(jī)子設(shè)備，所述車速檢測(cè)子設(shè)備用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述車體的當(dāng)前速度，所述電機(jī)子設(shè)備與所述車速檢測(cè)子設(shè)備連接，用于在所述當(dāng)前速度小于預(yù)設(shè)速度閾值時(shí)，為所述驅(qū)動(dòng)盤提供輔助動(dòng)力。
所述車體中：所述sd存儲(chǔ)卡還與所述電機(jī)子設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)速度閾值。
所述車體中：所述圖像采集子設(shè)備包括uv濾光片、黃濾光片、透鏡組合、cmos圖像傳感器和攝像支架。
另外，在所述車體中，所述裂縫識(shí)別子設(shè)備還可以采用遞歸濾波處理、3像素×3像素窗口的中值濾波處理分別替換symlets小波濾波處理、5像素×5像素窗口的中值濾波處理，以對(duì)所述均衡圖像進(jìn)行濾波，獲得濾波圖像，并對(duì)濾波圖像進(jìn)行裂縫目標(biāo)識(shí)別處理以輸出裂縫子圖像。
采用本發(fā)明的交通安全運(yùn)行裝置，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中冰上自行車安全性能不高的技術(shù)問(wèn)題，首先，引用基于圖像處理的冰層裂縫識(shí)別和冰層厚度檢測(cè)有機(jī)結(jié)合的機(jī)制，確定是否發(fā)出破冰報(bào)警信息，避免出現(xiàn)陷入冰層的事故發(fā)生，其次，引入各種電子輔助設(shè)備保證冰上自行車行駛的穩(wěn)定性和可控性，從而為參與娛樂(lè)的人們提供全新的使用體驗(yàn)。
可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。