本發(fā)明涉及自行車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可成像的自行車輪轂。

背景技術(shù)：

可成像的自行車輪轂是通過(guò)將傳統(tǒng)自行車輻條替換成多排可變色led燈，在自行車行進(jìn)到一定速度時(shí)，通過(guò)視覺(jué)暫留效應(yīng)，形成一幅完整的圖像,文字或動(dòng)畫的技術(shù)。

目前通過(guò)旋轉(zhuǎn)在自行車輪上成像的技術(shù)僅見(jiàn)于自行車風(fēng)火輪（如，自行車風(fēng)火輪cn201520076405.3、自行車風(fēng)火輪cn201420659687.5）。自行車風(fēng)火輪通過(guò)將led燈安裝到車輪上，可以在自行車行進(jìn)過(guò)程中形成圖案，其工作原理為：在電腦上將圖片處理，并通過(guò)軟件將數(shù)據(jù)輸入到設(shè)備的單片機(jī)內(nèi)。在自行車行進(jìn)時(shí)單片機(jī)根據(jù)自行車速度將圖像導(dǎo)入ｌｅｄ，由于視覺(jué)暫留效應(yīng)，人們會(huì)看到單片機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的圖像。然而現(xiàn)有的自行車風(fēng)火輪存在以下缺點(diǎn)：

自行車風(fēng)火輪均需要用戶額外購(gòu)買、安裝、調(diào)試，無(wú)法在自行車生產(chǎn)階段通過(guò)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)安裝，因此存在使用步驟繁瑣，易脫落、損壞等缺陷。

風(fēng)火輪用戶群體僅限于少數(shù)自行車愛(ài)好者，民眾認(rèn)知度不強(qiáng)，無(wú)法普及。

受銷售規(guī)模所限，自行車風(fēng)火輪往往單價(jià)高，性價(jià)比低，更加不利于推廣。

顯示設(shè)備需用戶連接電腦或無(wú)線設(shè)備來(lái)手動(dòng)更新數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)更新。

顯示設(shè)備無(wú)法獲取用戶實(shí)時(shí)地點(diǎn)信息，無(wú)法提供基于地點(diǎn)的個(gè)性化服務(wù)。

顯示設(shè)備無(wú)法連接手機(jī)網(wǎng)絡(luò)（gsm,3g,4g,5g等），使產(chǎn)品不具備網(wǎng)絡(luò)功能。

顯示設(shè)備沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)提供服務(wù)，無(wú)法提供實(shí)時(shí)線上服務(wù)。

顯示設(shè)備無(wú)法根據(jù)環(huán)境調(diào)節(jié)亮度，導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目是：為解決現(xiàn)有自行車移動(dòng)顯示裝置的缺陷，提供一種易用、穩(wěn)固、經(jīng)濟(jì)、便于量產(chǎn)，可在自行車生產(chǎn)階段組裝成為一種可成像的自行車輪轂。

可成像的自行車輪轂，包括：電路板，控制單元，角度計(jì)算單元，光強(qiáng)單元，gps定位單元，手機(jī)網(wǎng)絡(luò)單元，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，led顯示單元，電量供給單元，其特征在于：以控制單元為核心，各單元通過(guò)電路板或電線與之相連，置于自行車輪轂之內(nèi)，播放數(shù)據(jù)為以圖片中心為圓心，平均分成若干扇形，根據(jù)led顯示單元中l(wèi)ed數(shù)量經(jīng)云平臺(tái)后端處理過(guò)的數(shù)據(jù)，控制單元根據(jù)當(dāng)前輪轂所成角度，將該角度所對(duì)應(yīng)的播放內(nèi)容同時(shí)發(fā)送到每排led內(nèi)。

控制單元可選擇atsamd21g18armcortexm0處理器,置于adafruitfeatherm0adalogger之上。并采用arduino為基礎(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)架。

角度計(jì)算單元角度計(jì)算單元選擇lsm9ds0，包括三軸陀螺儀，三軸加速度儀，其中三軸陀螺儀提供實(shí)時(shí)基于空間直角坐標(biāo)系內(nèi)x,y,z軸為軸心，所做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度信息；三軸加速度儀提供基于相同x,y,z軸為方向的加速度信息，通過(guò)以上兩種傳感器的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出該輪轂與原始角度所成夾角，根據(jù)夾角角度控制單元可決定led顯示單元的顯示內(nèi)容，角度計(jì)算單元以spi協(xié)議與控制單元相連，具體方法為lsm9ds0的sda,scl,cs,sao,gnd和vcc接口分別與控制單元的9,10,11,12,gnd和3.3v接口相連。

光強(qiáng)單元選擇tsl2561光強(qiáng)傳感器，提供實(shí)時(shí)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，控制單元可根據(jù)光強(qiáng)改變led顯示亮度，光強(qiáng)單元以i2c協(xié)議與控制單元相連，具體方法為tsl2561的sda,scl,gnd,vcc接口分別與控制單元的sda,scl,gnd,3.3v接口相連。gps定位單元為控制單元提供實(shí)時(shí)地點(diǎn)信息。

手機(jī)網(wǎng)絡(luò)單元包括通訊模塊與手機(jī)卡，可選用sim808，其與gps定位單元的adafruitfona808可合并為adafruitfona808+gpsbreakout，通訊模塊支持手機(jī)卡運(yùn)營(yíng)商提供的全部網(wǎng)絡(luò)制式和通訊協(xié)議，包括但不限于2ggsm,3g,4g,5g,，手機(jī)網(wǎng)絡(luò)單元向后端云服務(wù)器發(fā)送該輪轂狀態(tài)以及播放內(nèi)容狀態(tài)等信息，手機(jī)網(wǎng)絡(luò)單元從后端云服務(wù)器接收更新播放內(nèi)容等各類信息，gps及手機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊模塊統(tǒng)一以軟件串口協(xié)議與控制單元相連，具體方法為adafruitfona808+gpsbreakout的key,rx,tx,rst,gnd,vio分別與控制單元的gnd,tx,rx,4,gnd,3.3v接口相連。

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元采用固態(tài)sd卡，以控制單元自有容量，為控制單元儲(chǔ)存播放內(nèi)容以及使用狀態(tài)等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元置于控制單元adafruitfeatherm0adalogger之內(nèi)，可裝卸任意迷你固態(tài)sd儲(chǔ)存卡。

控制單元可實(shí)時(shí)向數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元輸入或讀取必要的的信息。

led顯示單元led顯示單元選用adafruitneopixelstick，為3~12條以輪轂中心為圓心平均分布于輪轂上的單排led，根據(jù)不同顯示效果需求，在設(shè)計(jì)生產(chǎn)輪轂時(shí)可調(diào)整單排led數(shù)量，以及每排led的數(shù)目。

其中角度計(jì)算單元可以i2c或spi協(xié)議與單片機(jī)鏈接并交換數(shù)據(jù)，光強(qiáng)單元可以以i2c協(xié)議與控制單元鏈接，gps及手機(jī)網(wǎng)絡(luò)單元可采用軟件串口協(xié)議與單片機(jī)相連。

播放數(shù)據(jù)為以圖片中心為圓心，平均分成若干扇形，根據(jù)led顯示單元中l(wèi)ed數(shù)量經(jīng)云平臺(tái)后端處理過(guò)的數(shù)據(jù)。

控制單元可根據(jù)光強(qiáng)改變led顯示亮度：在外部光照強(qiáng)時(shí)提高亮度，弱時(shí)減小亮度，以達(dá)到節(jié)能的目的。

控制單元根據(jù)地點(diǎn)信息決定顯示內(nèi)容。

手機(jī)網(wǎng)絡(luò)單元向后端云服務(wù)器發(fā)送該輪轂狀態(tài)以及播放內(nèi)容狀態(tài)等信息。

手機(jī)網(wǎng)絡(luò)單元從后端云服務(wù)器接收更新播放內(nèi)容等各類信息。

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元為控制單元儲(chǔ)存播放內(nèi)容以及使用狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

控制單元可實(shí)時(shí)向數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元輸入或讀取必要的的信息。

在設(shè)計(jì)生產(chǎn)輪轂時(shí)可調(diào)整單排led數(shù)量，以及每排led的數(shù)目。

具體的，控制單元根據(jù)當(dāng)前輪轂所成角度，將該角度所對(duì)應(yīng)的播放內(nèi)容同時(shí)發(fā)送到每排led內(nèi)。供電單元為2200毫安時(shí)可充電鋰電池。當(dāng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到一定速度后，由于視覺(jué)暫留效應(yīng)人們便可以看到完整的圖像。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，具有實(shí)現(xiàn)容易，維護(hù)更新成本低，宣傳質(zhì)量高，可以反饋狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)。在中國(guó)遍布大街小巷的自行車是使用頻率最高，接觸用戶群體最多的交通工具.鑒于龐大的用戶體量，自行車在中國(guó)成為了良好的廣告載體。本發(fā)明使自行車這個(gè)老百姓日常通勤，鍛煉最常用的工具成為可編輯內(nèi)容的廣告媒體。商業(yè)價(jià)值大，適合做屏幕載體，娛樂(lè)性，實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的原理框圖。

圖3是本發(fā)明的電路連接圖，圖中sd為固態(tài)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡，可插入控制單元中。

圖中1是車輪轂外環(huán)，2是車輪花鼓及外部，3是花鼓與車圈連接處。

具體實(shí)施方式

以下為本發(fā)明具體實(shí)施方案之一，但是本發(fā)明可根據(jù)權(quán)利要求覆蓋不同實(shí)施方案。

控制單元可選擇atsamd21g18armcortexm0處理器,置于adafruitfeatherm0adalogger之上。并采用arduino為基礎(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)架。

角度計(jì)算單元可選擇lsm9ds0，其中包括陀螺儀與加速度儀。

光強(qiáng)單元可選擇tsl2561光強(qiáng)傳感器。

gps定位單元可選用adafruitfona808。

手機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊模塊可選用sim808，其與gps定位單元的adafruitfona808可合并為adafruitfona808+gpsbreakout。

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元可以采用固態(tài)sd卡，以及控制單元自有容量。

led顯示單元可選用adafruitneopixelstick。

供電單元為2200毫安時(shí)可充電鋰電池。

本方案中角度計(jì)算單元以spi協(xié)議與控制單元相連，具體方法為lsm9ds0的sda,scl,cs,sao,gnd和vcc接口分別與控制單元的9,10,11,12,gnd和3.3v接口相連.

光強(qiáng)單元以i2c協(xié)議與控制單元相連，具體方法為tsl2561的sda,scl,gnd,vcc接口分別與控制單元的sda,scl,gnd,3.3v接口相連.

gps及手機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊模塊統(tǒng)一以軟件串口協(xié)議與控制單元相連，具體方法為adafruitfona808+gpsbreakout的key,rx,tx,rst,gnd,vio分別與控制單元的gnd,tx,rx,4,gnd,3.3v接口相連。

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元置于控制單元adafruitfeatherm0adalogger之內(nèi)，可裝卸任意迷你固態(tài)sd儲(chǔ)存卡。

led顯示單元與控制單元采用單接口數(shù)據(jù)傳輸模式，具體方法為adafruitneopixelstick的din,gnd,4-7vdc接口分別與控制單元的6,gnd,bat接口相連。

如圖1所示，以上單元均置于2內(nèi)位于自行車花鼓外部，密封于輪轂之內(nèi)。

led顯示單元為如圖1中3所示，本實(shí)施方案采用5條單排led,每排正反面led數(shù)目取32，鑲于電路板之上。

圖1中1為自行車輪轂外環(huán)，該外環(huán)按照自行車廠標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，可裝充氣輪胎或?qū)嵭奶?。本發(fā)明采用的技術(shù)大多都是現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員參照附圖和說(shuō)明書均可實(shí)現(xiàn)。