一种带有超声波预警装置的自行车的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及交通工具安全的领域，具体涉及一种带有超声波预警装置的自行 车。
【背景技术】
[0002] 随着近年来低碳生活的推行，绿色交通工具自行车的使用率越来越高。然而，骑行 者经常不能及时发现危险进行避让，骑行事故也经常发生。传统的骑行避让操作对于视区 盲角，比如后方来车、路口突然来车，骑行者往往无法发现，可能会发生危险。
[0003] 超声波测距的工作原理为发射换能器向外发射超声波，超声波在介质中传播，遇 到障碍物后反射，产生回波，接收换能器接收回波。渡越时间法就是通过检测发射超声波与 接收回波之间的时间差t，求出目标障碍物距信号发射源的距离d，d = vt/2,其中，v为超声 波波速(m/s)。蓝牙传输速率更快，使得批量数据可以以更高的速率传输，支持"多连一"。
[0004] 需要一种技术将超声波测距、蓝牙技术结合到传统的自行车上，为骑行者提供更 安全的保障。
【发明内容】
：
[0005] 本实用新型的目的是提供一种带有超声波预警装置的自行车，能够通过超声波测 距来为自行车的骑行者提供更安全的保障，以克服【背景技术】中存在的问题。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
[0007] 一种带有超声波预警装置的自行车，包括至少三个测距模块和分别与各个测距模 块连接的电源模块，测距模块通过无线信号与报警模块通信;三个测距模块分别记为第一 测距模块、第二测距模块和第三测距模块，第一测距模块和第二测距模块分别设置在自行 车的车首竖杆的两侧，第三测距模块设置在自行车的尾端;每个测距模块包括依次连接的 超声波测距传感器、控制器和信号发射器，报警模块内设有信号接收器，信号发射器和信号 接收器之间通过无线信号进行通信。
[0008] 较佳地，信号发射器和信号接收器为蓝牙设备。
[0009] 较佳地，报警模块为移动通信终端.
[0010] 较佳地，通过支架设置在车把上。
[0011] 较佳地，第一测距模块和第二测距模块可拆卸的设置在车首竖杆的两侧。
[0012] 较佳地，第一测距模块和第二测距模块固定连接在车首竖杆的两侧。
[0013] 较佳地，第三测距模块设置在自行车尾端后座的下方。
[0014] 较佳地，电源模块设置在自行车鞍座的下方。
[0015] 较佳地，控制器为LaunchPad板卡。
[0016] 较佳地，超声波测距传感器的Trig引脚连接LaunchPad板卡的PF4引脚;超声波测 距传感器的Echo引脚连接LaunchPad板卡的F>D6引脚。
[0017]本实用新型的有益效果在于:在传统自行车上增设了超声波测距装置，通过至少 三个测距模块对自行车的左、右、后至少三个方向进行监测，第一测距模块和第二测距模块 分别设置在自行车的车首竖杆的两侧，这样保证两个测距模块不会随着车把的转动而改变 方向，持续性的对自行车左右两侧进行监测。通过蓝牙设备实施将信号传递到报警模块，报 警模块采用手机等移动通信终端，可以提高本实用新型的适配性，一个手机可以同时匹配 多个测距模块，接收多个测距模块通过蓝牙设备传递过来的信号。各个测距模块的超声波 传感器、控制器和蓝牙设备分别独立设置，这样保证了各个方向的独立性，一个测距模块的 故障不影响其他测距模块的继续工作。本实用新型可以灵活的安装于不同的自行车，安装 方便，制作成本低，能够为自行车的骑行者提供更安全的保障。
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型实施例的结构示意图，
[0019] 图2为本实用新型实施例超声波测距传感器的工作时序图，
[0020]图3为本实用新型实施例超声波测距传感器与LaunchPad板卡的引脚连接图，
[0021 ]图4为本实用新型实施例手机客户端APP的运作流程图。
[0022]图中：1_第一测距模块，2-第二测距模块，3-第三测距模块，4-车首竖杆，5-超声波 测距传感器，6-控制器，7-信号发射器，8-报警模块，9-车把，10-鞍座，11-电源模块。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0024]本实施例的一种带有超声波预警装置的自行车（图1)，包括三个测距模块和向测 距模块供电的电源模块11，三个测距模块通过无线信号与报警模块8通信;三个测距模块分 别记为第一测距模块1、第二测距模块2和第三测距模块3,第一测距模块1和第二测距模块2 分别设置在自行车的车首竖杆4的两侧，第三测距模块3设置在自行车的尾端;三个测距模 块形成一个三角形，测量自行车左右后三个方向的物体。
[0025]测距模块包括依次连接的超声波测距传感器5、控制器6和信号发射器7,报警模块 8内设有信号接收器，信号发射器7和信号接收器之间通过无线信号进行通信。信号发射器7 和信号接收器为蓝牙设备，报警模块8为移动通信终端，本实施例中选用的是手机。第一测 距模块1和第二测距模块2以焊接方式固定连接在车首竖杆4的两侧，第一测距模块1和第二 测距模块2也可拆卸的设置在车首竖杆4的两侧。第三测距模块3设置在自行车尾端后座的 下方。电源模块11设置在自行车鞍座1 〇的下方，与三个测距模块电连接。
[0026] 测距模块中的控制器6为德州仪器的Tiva C Series TM4C123GH6PM LaunchPad、 测距传感器为JSN-SR04T超声波测距传感器5和蓝牙设备是艾研AY-CC2564EVM，三个部件焊 接在一起。报警模块8为一个移动终端，本实施例的报警模块8包括一个安卓手机，通过蓝牙 与三个测量处理模块通信，并由手机支架固定在自行车车把9上。供电模块是一个输出电压 5V、输出电流2A的充电宝，固定在自行车车座下方连接三个测量处理模块，进行供电。
[0027] 本实例中，在确保探测范围覆盖骑行者视区盲角的情况下，最少测量三个方向危 险目标的数据。三个测距模块的测距传感器测量三个方向，每个方向的数据处理采用一个 控制器6进行数据的单独处理，迅速及时，这样任意一个方向硬件出现问题时不会影响其他 方向硬件的正常工作。采用CC2564蓝牙模块，支持BLE蓝牙低能耗技术;CC2564蓝牙模块与 手机通信采用蓝牙传输Bluetooth 4.1，可以连接多个蓝牙设备，而且传输速率更快。
[0028]手机不断接受距离数值S，进行相应的操作：
[0029] S3安全距离，界面图形显示为绿色；
[0030] S<安全距离且S 2警戒距离，界面图形显示为黄色；
[0031] 3<警戒距离，界面图形显示为红色，手机会发出语音提醒。
[0032]本实施例的工作流程为：
[0033]原始数据的采集:超声波测距传感器5的工作时序（图2)，超声波测距传感器5与 LaunchPad板卡的引脚连接(图3):
[0034]超声波测距传感器5的Trig引脚接收由LaunchPad板卡的PF4引脚提供的20ms触发 信号。
[0035] GPI0Pinffrite(PF4,l)；
[0036] SysCtlDelay(20)；
[0037] GPI0Pinffrite(PF4,0)；
[0038]超声波测距传感器5的Echo引脚将模块产生的回响信号反馈给LaunchPad板卡的 PD6引脚，使得TO6引脚可以在捕获下降沿产生中断中，读取定时器的当前值。
[0039] current_timer_value = TimerValueGet(WTIMER5)；
[0040] 这里的current_timer_value便为原始数据。（简称为curt_val)
[0041]数据处理算法：
[0042] 输入:定时器的当前值curt_val
[0043] 定时器的先前值pre_val
[0044] 定时器计数极限值load_val
[0045] 输出：距离数据 distance_data(cm)
[0046] 原始数据处理算法可根据定时器前后两次的取值，先计算出高电平回响信号的持 续时间uS，最后依据此时间计算出距离数据。即
[0047] 距离=uS x声速/2
[0048] 手机通过手机支架固定在自行车把9上，通过蓝牙传输Blue