一种自行车智能外挂装置及工作方法与流程

本发明属于智能设备领域，具体涉及一种自行车智能外挂装置及工作方法。

背景技术：

在现代社会，利用假期的闲暇时间骑行远游已经成了人们生活中不可缺少的一部分，随着政府环保节能的政策出台，越来越多的人爱上了骑行的生活，活动人们在办公区和学校渐渐僵直的身躯也成了骑行队伍渐渐壮大的原因之一。但随着越来越多的人加入到骑行运动中来后，传统单车设备的缺陷也就日益突显出来。在这个逐渐智能化的世界里，人们越发的离不开智能设备，但在骑行外出时不可避免的便是来到郊区甚至山区，在恶劣的自然环境面前，智能设备通常都会因为信号减弱的缘故而变得毫无用处，许多重要的来电都无法在第一时间作出答复；漫漫的在骑行过程中经常容易遇到手机设备由于续航能力不足而无法继续使用的情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种自行车智能外挂装置及工作方法，使骑行过程中的的智能设备不再受束缚，同时提高续航能力和可操作的的灵活性。

为了达到上述目的，一种自行车智能外挂装置，包括固定在自行车轮上的自发电模块，以及固定在自行车上的智能车锁，自发电模块、智能车锁均连接控制单元；

所述控制单元包括单片机，单片机连接智能车锁、蓝牙模块和电源模块，电源模块连接自发电模块，电源模块包括有电池；

所述自发电模块在持续供电的同时，将磁力切割脉冲数据发送至控制单元；

所述单片机用于将磁力切割脉冲数据转换为当前的自行车的时速和里程数据，并发送至蓝牙模块，单片机用于采集智能车锁数据，并发送至蓝牙模块。

所述智能车锁采用NFC车锁。

所述NFC车锁包括与微处理单元连接的NFC读取模块，微处理单元连接有应急电源和GPS芯片，微处理单元连接复位开关和延时开关，复位开关和延时开关连接舵机，舵机连接车锁。

所述控制单元连接有手机信号放大器。

所述自发电模块采用切割磁感线的自行车发电装置，切割磁感线的自行车发电装置包括设置在柔性载板上的若干强磁铁以及与强磁铁相对应的若干线圈，所有强磁铁组成环形，柔性载板能够固定在自行车辐条上，每个线圈上设置有用于固定在自行车前叉或后叉上的卡箍，所有线圈均通过二极管整流桥与稳压模块相连，稳压模块连接电源模块。

所述电源模块连接外接充电装置。

一种自行车智能外挂装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，通过手机蓝牙与控制单元建立连接，并查看车辆数据，通过手机NFC对智能车锁进行解锁；

步骤二，骑行过程中，自发电模块持续发电，并供电给智能车锁和控制单元，控制单元接收到自发电模块的磁力切割脉冲数据，并将磁力切割脉冲数据转换为车辆的时速和里程，通过蓝牙模块发送至手机，单片机将时速和里程与内部存储的阈值进行对比，计算出骑行人员的卡路里消耗值，通过蓝牙模块发送至手机；

步骤三，骑行结束后，通过手机对车辆下达加锁命令，蓝牙模块将控制信号发送至单片机，单片机将控制信号发送至智能车锁，智能车锁进行加锁。

所述智能车锁的工作方法如下：

解锁时，NFC读取模块对手机NFC所发送的信息进行识别，若发送为错误信息，微处理单元不做动作；若发送为正确信息，微处理单元控制继电器解锁车锁；

加锁时，手机下达加锁命令后，微处理单元接收到单片机发送的加锁命令后，控制继电器对车锁进行加锁控制。

自发电装置的工作方法如下：

骑行过程中，车轮持续转动，带动车轮上的强磁铁持续转动，不同的强磁铁持续切割固定在车架上的若干线圈，线圈上产生感应电动势，并通过整流和稳压后送入电源模块。

当车锁被非法打开时，GPS芯片持续给预先设置的手机发送位置信息，直至电源耗尽。

与现有技术相比，本发明的装置不仅通过自发电模块进行发电，还能够通过磁力切割脉冲数据转换为车辆的时速和里程数据，能够实现车辆行驶途中的数据采集与记录，且整套设备自供电运行省去了外置电池的空间，使骑行过程中的智能设备不再受束缚，同时提高续航能力和可操作的灵活性，本装置连接有电池，能够在发电时存储多余电量，在不发电的时候持续给装置供电。

进一步的，本发明采用NFC车锁，安全性能远高于目前市场上软件加密的智能车锁，且设置有应急电源和GPS芯片，在车锁被外力损坏时，能够及时给手机发送位置，提高了本装置的安全性。

进一步的，本发明连接有手机信号放大器，通过单车的自发电和信号增强模块，使骑行不再受制约，不论是在远在郊区还是在信号微弱的隧道，不再有后顾之忧而放心出行。

进一步的，本发明的自发电模块采用切割磁感线的自行车发电装置，大大减少了发电对骑行所造成的阻力，8w的输出功率在满足手机充电的同时也满足了给信号增强设备电能的需求，且强磁铁固定在柔性载板上，线圈上设置有卡箍，方便安装与拆卸。

本发明的方法通过手机对车锁进行解锁和加锁，方便快捷，通过自发电模块在行驶中持续发电，对外围设备进行供电，不需要外接电源，骑行的自由度、互动程度与便捷程度得到大幅度提高，而且骑行过程中各种即时数据的反馈也极大地提高了户外骑行的乐趣，智能锁的控制无形中也大大的减少了操作的繁琐程度，整套设备的运行都是自发电提供的，达到了低碳环保的目的。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明柔性载板与强磁铁的配合示意图；

其中，1、柔性载板；2、强磁铁。

具体实施方式

下面结合附图对发明做进一步说明。

参见图1，一种自行车智能外挂装置包括固定在自行车轮上的自发电模块，以及固定在自行车上的智能车锁，自发电模块、智能车锁均连接控制单元，控制单元连接有手机信号放大器；

控制单元包括单片机，单片机连接智能车锁、蓝牙模块和电源模块，电源模块连接自发电模块，单片机连接手机信号放大器，电源模块连接外接充电装置，电源模块包括有电池；

自发电模块在持续供电的同时，将磁力切割脉冲数据发送至控制单元；

单片机用于将磁力切割脉冲数据转换为当前的自行车的时速和里程数据，并发送至蓝牙模块，单片机用于采集智能车锁数据，并发送至蓝牙模块。

智能车锁采用NFC车锁，NFC车锁包括与微处理单元连接的NFC读取模块，微处理单元连接有应急电源和GPS芯片，微处理单元连接复位开关和延时开关，复位开关和延时开关连接舵机，舵机连接车锁。相比起传统车锁更加的便捷与方便，相比起市面上的其余智能车锁则具有更好的安全性(大部分智能车锁为软件级加密，而NFC技术则能使其达到硬件级加密的效果)。

自发电模块采用切割磁感线的自行车发电装置，切割磁感线的自行车发电装置包括设置在柔性载板1上的若干强磁铁2以及与强磁铁2相对应的若干线圈，所有强磁铁2组成环形，柔性载板1能够固定在自行车辐条上，每个线圈上设置有用于固定在自行车前叉或后叉上的卡箍，所有线圈均通过二极管整流桥与稳压模块相连，稳压模块连接电源模块

优选的，电源模块连接电池。

一种自行车智能外挂装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，通过手机蓝牙与控制单元建立连接，并查看车辆数据，通过手机NFC对智能车锁进行解锁；

步骤二，骑行过程中，自发电模块持续发电，并供电给智能车锁和控制单元，控制单元接收到自发电模块的磁力切割脉冲数据，并将磁力切割脉冲数据转换为车辆的时速和里程，通过蓝牙模块发送至手机，单片机将时速和里程与内部存储的阈值进行对比，计算出骑行人员的卡路里消耗值，通过蓝牙模块发送至手机；

步骤三，骑行结束后，通过手机对车辆下达加锁命令，蓝牙模块将控制信号发送至单片机，单片机将控制信号发送至智能车锁，智能车锁进行加锁。

智能车锁的工作方法如下：

解锁时，NFC读取模块对手机NFC所发送的信息进行识别，若发送为错误信息，微处理单元不做动作；若发送为正确信息，微处理单元控制继电器解锁车锁；

加锁时，手机下达加锁命令后，微处理单元接收到单片机发送的加锁命令后，控制继电器对车锁进行加锁控制。

自发电装置的工作方法如下：

骑行过程中，车轮持续转动，带动车轮上的强磁铁持续转动，不同的强磁铁持续切割固定在车架上的若干线圈，线圈上产生感应电动势，并通过整流和稳压后送入电源模块。

当车锁被非法打开时，GPS芯片持续给预先设置的手机发送位置信息，直至电源耗尽。

通过设置手机信号放大器，本装置具有以下效果：

1、“盲点”消除；

由于受到高山或城市建筑物的阻挡和屏蔽，致使手机信号被衰减，形成“盲区”，影响手机的正常通信，配备手机信号放大器能解决上述问题，让您的手机信号“从无到有，从弱到强”，它是解决“信号盲区”最经济、最有效的方法。

2、防止“掉码”；

由于手机信号采用蜂窝无线数字双向传送，当手机信号微弱时，将影响手机对信号的准确解码(通话断断续续，即掉码)等现象；配备手机信号放大器能增强手机信号，避免掉话给您带来不必要的误会和损失。

3、降低噪音、提高音质；

有些内置天线的手机和接收稍微差的手机在微弱信号下最易出现错码，当产生错码时就会出现噪音与掉话现象，加之某些电器、仪器的无线电波干扰，噪音更明显；手机信号放大器提高信号的载噪比，使通话声音更加清晰。

4、增强“弱区”的信号接收

主要是信号经过消耗后底于手机接收灵敏度,造成手机通话不良。

5、减少“冲突区”抢信号；

由于是高层建筑区域无线信号来自多个小区,并且多为地面、墙面的不稳定反射信号，导致频繁切换(即乒乓效应)，严重影响手机的正常通信。