一种单车链条状态检测装置及车辆的制作方法

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种单车链条状态检测装置及车辆。

背景技术：

共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式。共享单车在城市中给人们的短距离出行带来了极大的便利。

链条脱落是共享单车常见的故障。在共享单车长期使用后，会导致链条松弛，松弛的链条非常容易脱落。由于共享单车投放区域较大，因此难以对其进行人工巡检。现有的共享单车运行商大多通过使用者上报的方式获知车辆故障，这种故障获取非常可靠性较低，容易发生错报、漏报的情况。通过大量的统计，运维人员发现，通常链条脱落发生在中轴牙盘这一端；在大部分情况下，链条向内侧(车架所在的一侧)脱落。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种单车链条状态检测装置及车辆。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种单车链条状态检测装置，其包括：

磁场发生装置，设置在传动齿轮的侧面；

磁场检测传感器，与所述磁场发生装置相对设置，二者之间设置有链条容纳空间；

链条检测装置，与所述磁场检测传感器电性连接，所述链条检测装置被配置为根据所述磁场检测传感器检测到的磁场强度判断链条是否掉落在所述链条容纳空间中。

本发明的进一步改进在于，所述磁场发生装置呈环形，环绕所述传动齿轮的轴心。

本发明的进一步改进在于，所述磁场检测传感器包括霍尔传感器。

本发明的进一步改进在于，所述链条检测装置包括：

信号放大模块，所述信号放大模块的输入端与所述磁场检测传感器的输出端电性连接；

信号比较模块，所述信号比较模块的第一输入端与所述信号放大模块的输出端电性连接；所述信号比较模块的第二输入端与标准信号源电性连接；所述信号比较模块的输出端用于输出判断结果。

本发明的进一步改进在于，所述链条容纳空间呈槽形，所述链条支撑部、所述磁场发生装置以及所述磁场检测传感器围合形成所述链条容纳空间。

本发明的进一步改进在于，所述链条支撑部包括与所述传动齿轮连接的转轴。

本发明的进一步改进在于，所述磁场检测传感器固定设置在单车的车架上。

本发明的进一步改进在于，所述传动齿轮包括中轴牙盘和/或飞轮。

本发明还包括一种车辆，其包括上述的单车链条状态检测装置。

本发明的有益效果是：可以自动检测链条的脱落，提高运维效率，降低运维成本。方便用户使用，在链条掉落时，提示用户链条已经掉落，提高用户体验；磁场受环境因素的影响较小，可以在复杂的环境下正常工作。

附图说明

图1为一种单车链条状态检测装置在链条正常时的侧视图；

图2为一种单车链条状态检测装置在链条脱落时的侧视图；

图3为一种单车链条状态检测装置在链条正常时的侧视图；

图4为一种单车链条状态检测装置在链条脱落时的侧视图；

图5为一种链条检测装置的原理图。

附图标记如下：

1磁场发生装置，2磁场检测传感器，3链条检测装置，4传动齿轮，

5链条容纳空间，6链条，7信号放大模块，8信号比较模块，9中轴，

10中轴轴套，11后轴，12后叉。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、2所示，本发明的实施例包括一种单车链条状态检测装置，其包括磁场发生装置1、磁场检测传感器2以及链条检测装置3。磁场发生装置1呈环形，设置在传动齿轮4的侧面，磁场检测传感器2与磁场发生装置1相对设置，二者之间设置有链条容纳空间5。链条检测装置3与磁场检测传感器2电性连接，链条检测装置3被配置为根据磁场检测传感器2检测到的磁场强度判断链条6是否掉落在链条容纳空间5中。

单车链条状态检测装置的检测原理为：当链条正常时，链条容纳空间5中的导磁介质为空气，这时磁场发生装置1发出的磁场可以被磁场检测传感器2检测到。而链条6从传动齿轮4上脱落之后，链条6通常落在链条容纳空间5中，磁场发生装置1与磁场检测传感器2之间被链条6隔开；由于链条6通常采用含铁的金属材料制成，其具有较高的导磁率，使得磁场发生装置1发出的磁场大部分经过链条6，进而使得磁场检测传感器2检测到的磁场强度下降。此外，在链条下落的过程中还会导致磁场检测传感器2检测到的磁场强度变化，因此磁场检测传感器2检测到的磁场强度的变化情况也可作为链条是否脱落的判断依据。

在一些实施例中，磁场发生装置1呈环形，环绕传动齿轮4的轴心，并贴合设置在传动齿轮4的内侧面。磁场发生装置1的一个磁极朝向磁场检测传感器2。在链条6正常的情况下，环形的磁场发生装置1使得固定设置的磁场检测传感器2可以接收到恒定强度的磁场，进而使得链条检测装置3更容易判定链条6是否脱落。

在另一些实施例中，磁场发生装置1包括多个排列成环形的磁体。在这种情况下，磁场检测传感器2接收到的磁场强度不仅和链条6的状态有关，还与传动齿轮4的转动位置有关，使得磁场检测传感器2检测到的磁场强度为周期性的信号，因此链条检测装置3需要根据磁场检测传感器2检测到的磁场强度的波动峰值判断链条6的状态。

在一些实施例中，磁场检测传感器2包括霍尔传感器。霍尔传感器的特性为：其输出电压与磁场强度正相关。磁场强度越大，其输出的电压越大。

如图5所示，在一些实施例中，链条检测装置3采用模拟电路进行实现。链条检测装置3包括：信号放大模块7以及信号比较模块8。信号放大模块7的输入端与磁场检测传感器2的输出端电性连接。信号比较模块8采用比较器进行实现，比较器的第一输入端(正向输入端)与信号放大模块7的输出端电性连接；信号比较模块8的第二输入端(反向输入端)与标准信号源电性连接；信号比较模块8的输出端用于输出判断结果。

信号放大模块7将磁场检测传感器2的输出电压进行放大，并输出至信号比较模块8，信号比较模块将其与标准信号源用于输出的标准电压vref进行比较。如图1、3所示，若信号比较模块8输出高电平，表明磁场检测传感器2检测到的磁通量较大，此时链条6没有落入链条容纳空间5中。如图2、4所示，若信号比较模块8输出低电平，表明磁场检测传感器2检测到的磁通量小于预定值，此时链条6落入链条容纳空间5中。

信号放大模块7输出的信号可通过485通信线传递至共享车辆的天线盒中，链条6脱落时，天线盒会将链条6的状态上报至服务器，以便通知就近的运维人员对链条6进行维护。

在另一些实施例中，链条检测装置3采用数字电路进行实现。链条检测装置3包括信号放大模块，模数转换模块以及数字处理模块。磁场检测传感器2输出的电压信号经过信号放大模块7的放大后，经过模数转换模块进行a/d转换，成为数字信号。数字处理模块根据转换后的数字信号判断链条6是否位于链条容纳空间5中。数字处理模块可采用mcu、dsp或者fpga进行实现。

传动齿轮4可以是单车的牙盘，也可以是单车的飞轮。

如图1、2所示，在一个具体实施例中，传动齿轮4为牙盘，牙盘连接有作为转轴的中轴9。磁场发生装置1设置在牙盘的内侧。链条容纳空间5为槽形，其开口向上，以便链条6脱落之后可以落入链条容纳空间5中。本实施例中，链条容纳空间5由磁场发生装置1、作为链条支撑部的中轴9以及磁场检测传感器2围合形成。磁场检测传感器2的数目为一，安装在车架的中轴轴套10上。中轴轴套10固定设置，不随传动齿轮4转动。

如图3、4所示，在另一个具体实施例中，传动齿轮4为单车后轮的飞轮，飞轮连接有作为转轴的后轴11。磁场发生装置1设置在飞轮的内侧。链条容纳空间5由磁场发生装置1、作为链条支撑部的后轴11以及磁场检测传感器2围合形成。磁场检测传感器2的数目为一，安装在车架的后叉12上。后叉12固定设置，不随飞轮转动。

除了将转轴作为链条支撑部，还可在车架或者传动齿轮的侧面设置弧形挡板支撑脱落的链条6。链条支撑部支撑装置的设置位置满足以下条件即可：链条6脱落时，链条可以位于磁场发生装置1以及磁场检测传感器2之间。

本发明的实施例通过磁场强度的变化检测链条是否掉落，磁场强度受环境因素的影响较小，可以在复杂的气象条件下正常工作。而其他的检测方式，例如超声波、光波都容受到环境的影响，难以在室外条件下稳定的工作。

本发明的实施例还包括一种车辆，该车辆也包括上述的单车链条状态检测装置。本实施例中，车辆为单车，自行车，助力车，电摩，电动车。单车链条状态检测装置与车辆的控制系统连接。

在一个具体实施例中，车辆为共享单车，车辆的控制系统为电子锁。当单车链条状态检测装置检测到链条脱落后，可以在用户扫码开锁后向用户提示车辆故障。同时通过电子锁向服务器上报，以便通知临近的运维人员对车辆进行维修。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。