一種控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置及控制方法，主要包括控制單元、測(cè)速單元、報(bào)警單元和無線WI?FI模塊，還包括速度設(shè)定按鍵和顯示屏，速度設(shè)定按鍵設(shè)定速度允許的最大值，顯示屏顯示當(dāng)前自行車速，克服現(xiàn)有技術(shù)中兒童在騎車過程中，意識(shí)不到車速過快導(dǎo)致控制失措，或監(jiān)管人監(jiān)護(hù)疏忽大意，引起危險(xiǎn)事故的發(fā)生的缺陷，克服現(xiàn)有技術(shù)只是完全依靠監(jiān)護(hù)人的個(gè)人注意監(jiān)護(hù)兒童，不能達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，實(shí)現(xiàn)可通過監(jiān)護(hù)人設(shè)定允許兒童自行車的最大速度，保證兒童安全騎行的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置及控制方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及測(cè)速技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著人們生活水平的逐漸提高，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求也日益增加，目前，自行車越來越受人們喜歡，不僅因?yàn)樗h(huán)保節(jié)能，在交通擁擠的現(xiàn)今，使其更加方便，同時(shí)也是健身鍛煉的好方法，將單片機(jī)應(yīng)用到自行車上，使其更加智能化，也成為研究的一種方向。當(dāng)人們利用自行車作為交通工具的時(shí)候，就需要知道自己的行駛速度，報(bào)警裝置來提醒自己注意安全，同時(shí)在夜間的時(shí)候自動(dòng)開啟警示燈來提醒周圍車輛，減少事故發(fā)生；當(dāng)利用自行車作為運(yùn)動(dòng)工具的時(shí)候，就更需要測(cè)速裝置來顯示其速度，需要時(shí)間來顯示自己運(yùn)動(dòng)了多久，行駛了多遠(yuǎn)，利用溫度檢測(cè)了解周圍環(huán)境溫度怎么樣，適不適合運(yùn)動(dòng)。測(cè)速技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用非常廣泛，也相當(dāng)成熟，方法也很多，比如超聲波測(cè)速，紅外測(cè)速，激光測(cè)速等等高科技的測(cè)速技術(shù)，同時(shí)應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域，其中交通領(lǐng)域更為廣泛，可是對(duì)于自行車這種非機(jī)動(dòng)車輛來說，也由于它本身速度不是很快的原因，將測(cè)速應(yīng)用到自行車上還不夠廣泛，而作為環(huán)保節(jié)能鍛煉于一身的交通工具來說，在人們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)著很重要的作用，這也就增加了它危險(xiǎn)性，更需要讓其更智能化，在這方面不管是國內(nèi)外來說都還不夠重視。因此，自行車不管是作為交通工具或者健身運(yùn)動(dòng)，都需要對(duì)其進(jìn)一步的完善，讓它更智能化，作為交通工具使其更加安全，作為健身運(yùn)動(dòng)使其多功能化，方便人們的生活
現(xiàn)在兒童的自行車種類很多，由于兒童對(duì)車速的認(rèn)知還尚未成熟，不了解自行車的在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在兒童在騎車過程中，意識(shí)不到車速過快導(dǎo)致控制失措，引起危險(xiǎn)事故的發(fā)生，同時(shí)監(jiān)管人監(jiān)護(hù)疏忽大意也是造成危險(xiǎn)事故發(fā)生的重要原因，現(xiàn)有技術(shù)只是完全依靠監(jiān)護(hù)人的個(gè)人注意監(jiān)護(hù)兒童，不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置及控制方法，以實(shí)現(xiàn)自行車超速報(bào)警，并提醒監(jiān)護(hù)人進(jìn)行監(jiān)護(hù)，同時(shí)由監(jiān)護(hù)人設(shè)置限定車速，并實(shí)時(shí)顯示車速提醒兒童注意的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置及控制方法，主要包括:
進(jìn)一步地，包括控制單元、測(cè)速單元、報(bào)警單元和無線W1-FI模塊，所述測(cè)速單元、報(bào)警單元和無線W1-FI模塊分別與控制單元連接，所述測(cè)速單元包括至少一個(gè)永久磁鐵、開關(guān)型霍爾元件傳感器電路，所述永久磁鐵安裝于輪圈上，開關(guān)型霍爾元件傳感器電路采集脈沖信號(hào)，控制器根據(jù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并計(jì)算出相應(yīng)的速度，控制器控制無線W1-FI模塊將速度數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送客戶端，報(bào)警電路用于在速度超過設(shè)定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，還包括速度設(shè)定按鍵和顯示屏，速度設(shè)定按鍵設(shè)定速度允許的最大值，顯示屏顯示當(dāng)前自行車速。
[0006]進(jìn)一步地，所述開關(guān)型霍爾元件傳感器電路包括A44E。
[0007]進(jìn)一步地，控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置的控制方法，包括以下步驟:
A.監(jiān)護(hù)人通過速度設(shè)定按鍵設(shè)定允許的最大車速，輪圈上安裝至少一個(gè)永久磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，開關(guān)型霍爾元件傳感器電路采集一個(gè)脈沖信號(hào)，并將脈沖信號(hào)發(fā)送至控制單元進(jìn)行計(jì)數(shù)并計(jì)算速度；
B.計(jì)算速度結(jié)果與設(shè)定按鍵設(shè)定的速度值進(jìn)行比較，若計(jì)算的速度值大于設(shè)定速度值，則報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)控制器控制無線W1-FI模塊置于工作狀態(tài)，將計(jì)算的結(jié)果速度發(fā)送到具有無線通信功能的客戶端，并執(zhí)行步驟D，否則報(bào)警電路不報(bào)警，無線通訊模塊處于休眠狀態(tài)；
D.測(cè)速單元判斷車速是否降低，若車速降低，則控制器控制報(bào)警電路停止報(bào)警，并將停止報(bào)警后的速度值通過無線W1-FI模塊發(fā)送到客戶端，否則，繼續(xù)報(bào)警，直到車速降低為設(shè)定速度以內(nèi)。
[0008]本發(fā)明各實(shí)施例的，由于主要包括:控制單元、測(cè)速單元、報(bào)警單元和無線W1-FI模塊，所述測(cè)速單元、報(bào)警單元和無線W1-FI模塊分別與控制單元連接，所述測(cè)速單元包括至少一個(gè)永久磁鐵、開關(guān)型霍爾元件傳感器電路，所述永久磁鐵安裝于輪圈上，開關(guān)型霍爾元件傳感器電路采集脈沖信號(hào)，控制器根據(jù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并計(jì)算出相應(yīng)的速度，控制器控制無線W1-FI模塊將速度數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送客戶端，報(bào)警電路用于在速度超過設(shè)定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，還包括速度設(shè)定按鍵和顯示屏，速度設(shè)定按鍵設(shè)定速度允許的最大值，顯示屏顯示當(dāng)前自行車速;從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中兒童在騎車過程中，意識(shí)不到車速過快導(dǎo)致控制失措，引起危險(xiǎn)事故的發(fā)生，同時(shí)監(jiān)管人監(jiān)護(hù)疏忽大意也是造成危險(xiǎn)事故發(fā)生的重要原因，現(xiàn)有技術(shù)只是完全依靠監(jiān)護(hù)人的個(gè)人注意監(jiān)護(hù)兒童，不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的等缺陷。
[0009]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0010]下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]具體地，一種控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置及控制方法，以實(shí)現(xiàn)自行車超速報(bào)警，并提醒監(jiān)護(hù)人進(jìn)行監(jiān)護(hù)，同時(shí)由監(jiān)護(hù)人設(shè)置限定車速，并實(shí)時(shí)顯示車速提醒兒童注意的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種，主要包括:
進(jìn)一步地，包括控制單元、測(cè)速單元、報(bào)警單元和無線W1-FI模塊，所述測(cè)速單元、報(bào)警單元和無線W1-FI模塊分別與控制單元連接，所述測(cè)速單元包括至少一個(gè)永久磁鐵、開關(guān)型霍爾元件傳感器電路，所述永久磁鐵安裝于輪圈上，開關(guān)型霍爾元件傳感器電路采集脈沖信號(hào)，控制器根據(jù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并計(jì)算出相應(yīng)的速度，控制器控制無線W1-FI模塊將速度數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送客戶端，報(bào)警電路用于在速度超過設(shè)定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，還包括速度設(shè)定按鍵和顯示屏，速度設(shè)定按鍵設(shè)定速度允許的最大值，顯示屏顯示當(dāng)前自行車速。
[0014]進(jìn)一步地，所述開關(guān)型霍爾元件傳感器電路包括A44E。
[0015]進(jìn)一步地，控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置的控制方法，包括以下步驟:
A.監(jiān)護(hù)人通過速度設(shè)定按鍵設(shè)定允許的最大車速，輪圈上安裝至少一個(gè)永久磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，開關(guān)型霍爾元件傳感器電路采集一個(gè)脈沖信號(hào)，并將脈沖信號(hào)發(fā)送至控制單元進(jìn)行計(jì)數(shù)并計(jì)算速度；
B.計(jì)算速度結(jié)果與設(shè)定按鍵設(shè)定的速度值進(jìn)行比較，若計(jì)算的速度值大于設(shè)定速度值，則報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)控制器控制無線W1-FI模塊置于工作狀態(tài)，將計(jì)算的結(jié)果速度發(fā)送到具有無線通信功能的客戶端，并執(zhí)行步驟D，否則報(bào)警電路不報(bào)警，無線通訊模塊處于休眠狀態(tài)；
D.測(cè)速單元判斷車速是否降低，若車速降低，則控制器控制報(bào)警電路停止報(bào)警，并將停止報(bào)警后的速度值通過無線W1-FI模塊發(fā)送到客戶端，否則，繼續(xù)報(bào)警，直到車速降低為設(shè)定速度以內(nèi)。
假定輪圈的周長為L，在輪圈上安裝m個(gè)永久磁鐵，則測(cè)得的里程值最大誤差為L/m。經(jīng)綜合分析，本設(shè)計(jì)中取m=2。當(dāng)輪子每轉(zhuǎn)一圈，通過開關(guān)型霍爾元件傳感器采集到一個(gè)脈沖信號(hào)，并從引腳P3.2中斷O端輸入，傳感器每獲取一個(gè)脈沖信號(hào)即對(duì)系統(tǒng)提供一次計(jì)數(shù)中斷。每次中斷代表車輪轉(zhuǎn)動(dòng)半圈，中斷數(shù)η和輪圈的周長L的乘積再乘以m為里程值。定時(shí)器TO定時(shí)Is就可以計(jì)算出即時(shí)速度V。當(dāng)V大于設(shè)定的速度上限時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警。
[0016]霍爾器件具有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、功耗小、頻率高(可達(dá)IMHz )、耐震動(dòng)、不怕灰塵、油污、水汽及煙霧等的污染或腐蝕?；魻柧€性器件的精度高、線性度好;霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動(dòng)、無回跳、位置重復(fù)精度高。取用各種補(bǔ)償和保護(hù)措施的霍爾器件工作溫度范圍寬，可達(dá)一55°C?150°C。按照霍爾器件的功能可將它們分為:霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件，前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。按被檢測(cè)對(duì)象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為:直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。前者是直接檢測(cè)出受檢測(cè)對(duì)象本身的磁場(chǎng)或磁特性，后者是檢測(cè)受檢對(duì)象上人為設(shè)置的磁場(chǎng)，用這個(gè)磁場(chǎng)來作被檢測(cè)的信息的載體。通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)間等，轉(zhuǎn)變成電量來進(jìn)行檢測(cè)和控制。
[0017]A44E集成霍爾開關(guān)由穩(wěn)壓器A、霍爾電勢(shì)發(fā)生器(即硅霍爾片)B、差分放大器C、密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個(gè)基本部分組成，在電源端加電壓Vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差VH輸出，VH信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到OC門輸出。施加的磁場(chǎng)達(dá)到工作點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓(相對(duì)于地電位)，使三極管導(dǎo)通，此時(shí)OC門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為開。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到釋放點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使OC門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān)。這樣兩次電壓變換，使霍爾開關(guān)完成了一次開關(guān)動(dòng)作。工作點(diǎn)與釋放點(diǎn)的差值一定，此差值稱為磁滯，在此差值內(nèi)，VO保持不變，因而使開關(guān)輸出穩(wěn)定可靠，這也就是集電成霍爾開關(guān)傳感器優(yōu)良特性之一。傳感器主要特性是它的輸出特性，即輸入磁感應(yīng)強(qiáng)度B與輸出電壓VO之間的關(guān)系。
[0018]設(shè)置WIFI模塊，使得客戶端與兒童的測(cè)速裝置建立無線通訊連接，從而做到時(shí)刻監(jiān)督兒童車速，當(dāng)超出設(shè)定速度，便立刻提醒監(jiān)護(hù)人，由監(jiān)護(hù)人督促兒童降速，同時(shí)，當(dāng)車子超速后，報(bào)警電路會(huì)報(bào)警，知道車速降到一定速度，避免了由于疏忽大意，造成不可挽回的可怕后果。
[0019]設(shè)置速度設(shè)定按鍵，可以按照監(jiān)護(hù)人希望的最大速度監(jiān)護(hù)兒童騎車，當(dāng)超出設(shè)定的最大速度后，發(fā)出報(bào)警，提醒兒童減速或停車，并將超速信號(hào)發(fā)送至監(jiān)護(hù)人，實(shí)現(xiàn)監(jiān)護(hù)人實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。
[0020]至少可以達(dá)到以下有益效果:克服現(xiàn)有技術(shù)中兒童在騎車過程中，意識(shí)不到車速過快導(dǎo)致控制失措，或監(jiān)管人監(jiān)護(hù)疏忽大意，引起危險(xiǎn)事故的發(fā)生的缺陷，克服現(xiàn)有技術(shù)只是完全依靠監(jiān)護(hù)人的個(gè)人注意監(jiān)護(hù)兒童，不能達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，實(shí)現(xiàn)可通過監(jiān)護(hù)人設(shè)定允許兒童自行車的最大速度，保證兒童安全騎行的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置，其特征在于，包括控制單元、測(cè)速單元、報(bào)警單元和無線W1-FI模塊，所述測(cè)速單元、報(bào)警單元和無線W1-FI模塊分別與控制單元連接，所述測(cè)速單元包括至少一個(gè)永久磁鐵、開關(guān)型霍爾元件傳感器電路，所述永久磁鐵安裝于輪圈上，開關(guān)型霍爾元件傳感器電路采集脈沖信號(hào)，控制器根據(jù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并計(jì)算出相應(yīng)的速度，控制器控制無線W1-FI模塊將速度數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送客戶端，報(bào)警電路用于在速度超過設(shè)定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，還包括速度設(shè)定按鍵和顯示屏，速度設(shè)定按鍵設(shè)定速度允許的最大值，顯示屏顯示當(dāng)前自行車速。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置，其特征在于，所述開關(guān)型霍爾元件傳感器電路包括A44E。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置，其特征在于，還包括速度設(shè)定按鍵和顯示屏，速度設(shè)定按鍵設(shè)定速度允許的最大值，顯示屏顯示當(dāng)前自行車速。4.一種基于權(quán)利要求3所述的控制監(jiān)測(cè)兒童自行車車速的裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: A.監(jiān)護(hù)人通過速度設(shè)定按鍵設(shè)定允許的最大車速，輪圈上安裝至少一個(gè)永久磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，開關(guān)型霍爾元件傳感器電路采集一個(gè)脈沖信號(hào)，并將脈沖信號(hào)發(fā)送至控制單元進(jìn)行計(jì)數(shù)并計(jì)算速度； B.計(jì)算速度結(jié)果與設(shè)定按鍵設(shè)定的速度值進(jìn)行比較，若計(jì)算的速度值大于設(shè)定速度值，則報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)控制器控制無線W1-FI模塊置于工作狀態(tài)，將計(jì)算的結(jié)果速度發(fā)送到具有無線通信功能的客戶端，并執(zhí)行步驟D，否則報(bào)警電路不報(bào)警，無線通訊模塊處于休眠狀態(tài)； D.測(cè)速單元判斷車速是否降低，若車速降低，則控制器控制報(bào)警電路停止報(bào)警，并將停止報(bào)警后的速度值通過無線W1-FI模塊發(fā)送到客戶端，否則，繼續(xù)報(bào)警，直到車速降低為設(shè)定速度以內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G08B21/02GK106080864SQ201610577748
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月21日 公開號(hào)201610577748.7, CN 106080864 A, CN 106080864A, CN 201610577748, CN-A-106080864, CN106080864 A, CN106080864A, CN201610577748, CN201610577748.7
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