一種智能代步輪滑車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的智能代步輪滑車，包括輪滑車本體，所述的輪車本體上設有智能控制系統，所述的控制系統包括供電模塊、中央處理模塊、照明模塊、車距檢測模塊、溫度補償模塊、壓力檢測模塊、顯示模塊和電機控制模塊，所述的車距檢測模塊、溫度補償模塊、壓力檢測模塊、照明模塊、顯示模塊和電機控制模塊分別連接到中央處理模塊上；所述的供電模塊包括依次電連接的電機、電力收集模塊、蓄電池和電壓供應模塊，所述的電源模塊為整個系統提供電力供應；所述的電機控制模塊與電機電連接。本發(fā)明通過在輪滑車上加裝智能控制系統，實現了車距檢測、照明、壓力檢測、電機調速控制等功能，并在車距過近和壓力過小時，進行緊急制動。
【專利說明】一種智能代步輪滑車
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種代步工具，尤其涉及一種智能代步輪滑車。
【背景技術】
[0002]輪滑車大家都很熟悉，一般輪滑車大都是兒童喜愛的玩具，廠家生產的輪滑車也是主要針對兒童和老年的產品，而助老、助殘輪滑車正是從普通的輪滑車上延伸出來的產品，老年人和殘疾人不僅可以用來代步，而且可以用來鍛煉身體，無論是男女老少還是殘疾人都可應用，是一種大眾化的產品，起到助老助殘的作用。
[0003]目前廠家生產的電動輪滑車或者人力輪滑車主要是代步和娛樂功能，并沒有一款專門為殘疾人而設計的產品。

【發(fā)明內容】

[0004]為解決上述現有技術中的缺陷，本發(fā)明提供了一種智能代步輪滑車，不僅可以自身發(fā)電，而且能夠檢測車距實現自動剎車，同時還能實現溫度補償、壓力檢測、照明燈一系列功能。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明方案包括:一種智能代步輪滑車，包括輪滑車本體，其特征在于，所述的輪車本體上設有智能控制系統，所述的控制系統包括供電模塊、中央處理模塊、照明模塊、車距檢測模塊、溫度補償模塊、壓力檢測模塊、顯示模塊和電機控制模塊，所述的車距檢測模塊、溫度補償模塊、壓力檢測模塊、照明模塊、顯示模塊和電機控制模塊分別連接到中央處理模塊上；所述的供電模塊包括電機、電力收集模塊、蓄電池和電壓供應模塊，所述的電機、電力收集模塊、蓄電池和電壓供應模塊依次電連接，所述的電源模塊為整個系統提供電力供應；所述的顯示模塊與液晶顯示屏電連接；所述的電機控制模塊與電機電連接。
[0006]進一步的，所述的中央處理模塊采用MSP430系列的單片機。
[0007]進一步的，所述的電力收集模塊包括轉換器控制芯片MAX1771、芯片CH5030、電容CO、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電感L1、電感L2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、二極管Dl、二極管D2、三極管Ql。
[0008]進一步的，所述的電壓供應模塊包括滑動變阻器VRl和滑動變阻器VR2。
[0009]進一步的，所述的顯示模塊包括電阻R4和12864液晶模塊。
[0010]進一步的，所述的溫度補償模塊包括電阻R5和DS18B20數字溫度傳感器。
[0011]進一步的，所述的壓力檢測模塊包括電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C7、芯片ADC0804IN和接口 Pl。
[0012]進一步的，所述的電機控制模塊包括電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、二極管D3、三極管Q2和芯片0P01J。
[0013]進一步的，所述的照明模塊包括電感L3、電感L4、電感L5、電容C8、電容C9、電容C10、電容C11、二極管D4、二極管D5、芯片MP3302和發(fā)光二極管。[0014]進一步的，所述的車距檢測模塊包括超聲波發(fā)射換能器T40、超聲波接收換能器R40、單片機STC11、運算放大器TL074、電平轉換芯片MAX232、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電容C16、電容C17、電容C18、電容C19、電容C20、電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、、三極管Q3、三極管Q4、晶振Yl和接口 Jl。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過在輪滑車上加裝智能控制系統，實現了車距檢測、照明、壓力檢測、電機調速控制等功能，并在車距過近和壓力過小時，進行緊急制動，同時，為了提聞系統的穩(wěn)定性，在系統中加入了溫度補償I旲塊，保證系統在寒冷的天氣下也能正常工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的原理結構框圖；
圖2是本發(fā)明電力采集模塊的電路原理圖；
圖3是本發(fā)明電壓供應模塊的電路原理圖；
圖4是本發(fā)明顯示模塊的電路原理圖；
圖5是本發(fā)明溫度補償模塊的電路原理圖；
圖6是本發(fā)明壓力檢測模塊的電路原理圖；
圖7是本發(fā)明電機控制模塊的電路原理圖；
圖8是本發(fā)明照明模塊的電路原理圖；
圖9是本發(fā)明車距檢測模塊的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施進行說明，應當理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]一種智能代步輪滑車包括輪滑車本體，所述的輪車本體上設有智能控制系統，如圖1所示，所述的控制系統包括供電模塊、中央處理模塊、照明模塊、車距檢測模塊、溫度補償模塊、壓力檢測模塊、顯示模塊和電機控制模塊，所述的車距檢測模塊、溫度補償模塊、壓力檢測模塊、照明模塊、顯示模塊和電機控制模塊分別連接到中央處理模塊上；所述的供電模塊包括電機、電力收集模塊、蓄電池和電壓供應模塊，所述的電機、電力收集模塊、蓄電池和電壓供應模塊依次電連接，所述的電源模塊為整個系統提供電力供應；所述的顯示模塊與液晶顯示屏電連接；所述的電機控制模塊與電機電連接。
[0019]進一步的，所述的中央處理模塊采用MSP430系列的單片機，選用msp430作為主控制器，不僅僅是因為其超低功耗的特性，最重要的是該處理器具有強大的數據處理能力，將多個不同功能的模擬電路、數字電路模塊和微處理器集在一個芯片上，功能強大。
[0020]如圖2所示，所述的電力收集模塊包括轉換器控制芯片MAX1771、芯片CH5030、電容CO、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電感L1、電感L2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、二極管D1、二極管D2、三極管Q1，該模塊可以將電機轉動時產生的電力收集起來，儲存到蓄電池中。[0021]如圖3所示，所述的電壓供應模塊包括滑動變阻器VRl和滑動變阻器VR2，將蓄電池的輸出電壓調整為5V和3.3V，其中3.3V電壓用來給照明模塊供電，5V電壓為其它的模塊和芯片供電。
[0022]如圖4所示，所述的顯示模塊包括電阻R4和12864液晶模塊，用來將中央處理器的處理過程和結果顯示在液晶顯示屏上。
[0023]如圖5所示，所述的溫度補償模塊包括電阻R5和DS18B20數字溫度傳感器，溫度補償模塊與MSP430單片機的1\0接口連接，利用DS18B20進行實時的溫度檢測，當單片機溫度低于設定值時，溫度補償模塊將進行溫度補償，將單片機的工作溫度維持在設定溫度值以上。
[0024]如圖6所示，所述的壓力檢測模塊包括電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C7、芯片ADC0804IN和接口 P1，其工作原理為:通過一個壓力傳感器采集壓力信號，然后經該信號放大后送到壓力檢測模塊，此時，壓力檢測模塊與單片機進行數據交互，與設定的壓力數值比對，判斷出壓力值的大小，當壓力數值小于設定數值時，單片機判斷車上沒有人，自動剎車。
[0025]如圖7所示，所述的電機控制模塊包括電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、二極管D3、三極管Q2和芯片0P01J，其控制原理為:A1電壓采樣點連接在轉把上面，當轉動手柄的時候，因為是恒流源電路，所以電流不會發(fā)生變化，因此導致采樣點的電壓發(fā)生變化，點偏激采集到電壓變化的信息后，經過算法的處理，不同的的電壓值對應著不同的速度值，這樣實現速度的控制。
[0026]如圖8所示，所述的照明模塊包括電感L3、電感L4、電感L5、電容C8、電容C9、電容C10、電容C11、二極管D4、二極管D5、芯片MP3302和發(fā)光二極管，用來實現夜間和霧霾天氣下的照明，使用高亮度的強光LED作為燈頭，不僅小巧美觀，而且照明強度要比傳統的鎢絲燈還有好，穿透力強，在大霧天氣受到的影響小。
[0027]如圖9所示，所述的車距檢測模塊包括超聲波發(fā)射換能器T40、超聲波接收換能器R40、單片機STC11、運算放大器TL074、電平轉換芯片MAX232、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電容C16、電容C17、電容C18、電容C19、電容C20、電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、、三極管Q3、三極管Q4、晶振Yl和接口 J1，該模塊利用超聲波原理進行車距檢測，探測距離可達到2cm-400cm，在速度不是很快的滑輪車上很容易實現制動，極大地較少了碰撞的幾率，提高安全性，這對雙手不靈便的殘疾人和視力不好的老年人來說是個很好的選擇。
[0028]在使用時，可以選擇電動模式或自助模式。
[0029]在選擇電動模式后，等待IS左右，系統自動檢測供電和各模塊的狀態(tài)正常后立即啟動，啟動后各個模塊進行首次運行掃描，并將數據顯示在液晶顯示屏上，同時壓力檢測模塊、車距檢測模塊、溫度補償模塊開始連續(xù)循環(huán)工作，除非退出電動模式或者電量不足時竟會自動停止運行。
[0030]當滑輪車前進時電機的轉動會同時帶動小發(fā)電機的轉動，由于小發(fā)電機的受力相對于載人時地面的摩擦力很小，因此在電動的時候可以忽略，發(fā)電機產生的電量經電力收集模塊后將會儲存在蓄電池中，而蓄電池又源源不斷的為系統提供電量，與此同時，車距檢測和壓力檢測會不斷進行，當檢測到前方有障礙物時，會自動減速，如果距離過近則會緊急剎車。當檢測到車上無人(壓力小于設定的參考值)電機會停止轉動，載人的時候則一切正常運行。
[0031]選擇自助模式后，主系統停止運行，只有供電模塊和照明模塊可以照常運行，而且供電模塊可以手動的關閉。在滑輪車前進的時候，依然會帶動小發(fā)電機的轉動，由于少了主系統的電量的消耗，會使得電量都存儲在蓄電池當中，或者在照明模塊打開后為高亮度照明燈供電。在該模式下，滑輪車依然可以作為普通的滑輪車起到代步和娛樂的功能，老年人和兒童在使用的時候不僅可以起到娛樂和鍛煉身體的作用，還會為蓄電池充電，一舉兩得，實在是居家必備之物。
[0032]應當理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換、簡單組合等多種變形，這些均落入本發(fā)明的保護范圍之內，本發(fā)明的請求保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種智能代步輪滑車，包括輪滑車本體，其特征在于，所述的輪車本體上設有智能控制系統，所述的控制系統包括供電模塊、中央處理模塊、照明模塊、車距檢測模塊、溫度補償模塊、壓力檢測模塊、顯示模塊和電機控制模塊，所述的車距檢測模塊、溫度補償模塊、壓力檢測模塊、照明模塊、顯示模塊和電機控制模塊分別連接到中央處理模塊上；所述的供電模塊包括電機、電力收集模塊、蓄電池和電壓供應模塊，所述的電機、電力收集模塊、蓄電池和電壓供應模塊依次電連接，所述的電源模塊為整個系統提供電力供應；所述的顯示模塊與液晶顯示屏電連接；所述的電機控制模塊與電機電連接。
2.根據權利要求1所述一種智能代步輪滑車，其特征在于，所述的中央處理模塊采用MSP430系列的單片機。
3.根據權利要求1所述一種智能代步輪滑車，其特征在于，所述的電力收集模塊包括轉換器控制芯片MAX1771、芯片CH5030、電容CO、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電感L1、電感L2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、二極管Dl、二極管D2、三極管Ql。
4.根據權利要求1所述一種智能代步輪滑車，其特征在于，所述的電壓供應模塊包括滑動變阻器VRl和滑動變阻器VR2。
5.根據權利要求1所述一種智能代步輪滑車，其特征在于，所述的顯示模塊包括電阻R4和12864液晶模塊。
6.根據權利要求1所述一種智能代步輪滑車，其特征在于，所述的溫度補償模塊包括電阻R5和DS18B20數字溫度傳感器。
7.根據權利要求1所述一種智能代步輪滑車，其特征在于，所述的壓力檢測模塊包括電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C7、芯片ADC0804IN和接口 Pl。
8.根據權利要求1所述一種智能代步輪滑車，其特征在于，所述的電機控制模塊包括電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、二極管D3、三極管Q2和芯片OPOl J。
9.根據權利要求1所述一種智能代步輪滑車，其特征在于，所述的照明模塊包括電感L3、電感L4、電感L5、電容C8、電容C9、電容C10、電容C11、二極管D4、二極管D5、芯片MP3302和發(fā)光二極管。
10.根據權利要求1所述一種智能代步輪滑車，其特征在于，所述的車距檢測模塊包括超聲波發(fā)射換能器T40、超聲波接收換能器R40、單片機STC11、運算放大器TL074、電平轉換芯片MAX232、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電容C16、電容C17、電容C18、電容C19、電容C20、電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、、三極管Q3、三極管Q4、晶振Yl和接口 Jl。
【文檔編號】G05B19/042GK103529738SQ201310523241
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2013年10月30日
【發(fā)明者】任宏偉, 趙慶龍, 秦磊, 王治理 申請人:濟南大學