一种智慧型绿能脚踏车及其控制方法与流程

本发明涉及一种及脚踏车，特别是涉及一种智慧型绿能脚踏车。

背景技术：

脚踏车在日常的出行中应用广泛，骑行时，既机动灵活，又清洁环保，还能锻炼身体，生活中的自行车暴露在户外，座椅很容易受到阳光直射发烫，在天冷时，座椅和握把这些长时间和人体接触的部位较为冰凉，导致用户在使用的时候有不舒服的体验，另外，行车过程颠簸时溢出的动能不能被的回收利用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智慧型绿能脚踏车，解决了现有的脚踏车不能根据环境的变化，调节座椅和握把的温度，行车过程中溢出的动能不能回收利用的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种智慧型绿能脚踏车，包括自行车本体，其中，还包括：电源机构、控制机构、敞篷机构、喷雾机构、发电单元、温控调节单元和温度感测器，所述控制机构与所述电源机构电性连接；所述敞篷机构架设在所述自行车本体的上侧；所述喷雾机构与所述控制机构电性连接，所述喷雾机构可拆卸设置在所述自行车本体的车头上；

所述发电单元为所述电源机构提供电能，所述发电单元包括设置在车轮上的刹车发电机构、设置在座椅下方或车轮支架上的避震器发电机构、以及设置在所述敞篷机构上的太阳能发电机构，所述刹车发电机构、避震器发电机构和太阳能发电机构均与所述控制机构电性连接；

所述温控调节单元包括温控椅垫机构和加热握把机构，通过所述控制机构控制所述温控椅垫机构调节椅垫的温度，通过所述控制机构控制所述加热握把机构调节握把的温度。

所述温度感测器包括用于感测外界温度的外界温度感测器、用于感测握把温度的握把温度感测器、以及用于感测座椅温度的座椅温度感测器；

进一步地，敞篷机构包括遮阳遮雨布、支撑所述遮阳遮雨布的第一段伸缩杆、以及连接在所述第一段伸缩杆两端的第二段伸缩杆，所述第一段伸缩杆和所述第二段伸缩杆之间通过旋转卡榫单元转动连接。

更进一步地，所述旋转卡榫单元包括第一连接件、第二连接件、安装轴、卡榫件、卡轮和弹簧，所述第二连接件通过所述安装轴枢接在所述第一连接件的一端，所述卡榫件活动设置在所述第一连接件内，所述卡轮套设在所述安装轴上，且所述卡轮与所述卡榫件相互卡合，所述弹簧套设在所述卡榫件的轴部。

更进一步地，所述卡榫件还包括基部，所述基部的一端具有延伸到所述第一连接件外侧的按钮部，所述轴部连接在所述基部的另一端，所述轴部的一端具有抵挡到所述第一连接件外侧的限位块，所述基部的一侧连接有阻挡部，所述阻挡部抵挡在所述卡轮的相邻两个轮齿之间。

进一步地，所述避震器发电机构包括避震外管、避震内管、避震弹簧和线圈，所述线圈螺旋设置在所述避震外管的内壁上，所述避震弹簧套设在所述避震内管的上部，所述避震内管的下部向下延伸到所述线圈内。

进一步地，所述太阳能发电机构包括太阳能板和结合架，所述太阳能板通过所述结合架设置在所述遮阳遮雨布上，所述太阳能板通过电线与所述电源机构电性连接。

进一步地，所述喷雾机构包括水箱、伸缩管、挠性管、水管和泵体，所述伸缩管连接在所述水箱上部的连接部上，所述挠性管连接在所述伸缩管上，所述泵体设置在所述连接部内，所述水管的一端延伸到所述水箱内，所述水管的另一端连接到所述挠性管一侧的喷嘴上，所述泵体将所述水箱内的水通过所述水管输送到所述喷嘴。

进一步地，所述温控椅垫机构包括坐垫底座、制冷晶片、流体袋、加热介质和皮垫，所述制冷晶片设置在所述坐垫底座上，所述加热介质设置在所述制冷晶片上，所述流体袋设置在所述加热介质上，所述皮垫套设在所述坐垫底座、制冷晶片、加热介质和流体袋的外侧。

进一步地，所述刹车发电机构包括第一刹车机构和第二刹车机构，所述第二刹车机构包括滚轮发电机，所述滚轮发电机枢接在所述车轮支架上，所述第一刹车机构的一端连接有拨杆，所述拨杆拨动所述滚轮发电机向靠近车轮的方向转动，所述滚轮发电机前端的锥形轮抵挡在车轮的一侧。

本发明还提供一种控制上述智慧型绿能脚踏车的智慧型绿能脚踏车的控制方法，包括以下步骤：

step1：开始；

step2：设定初始条件：握把启动温度t3、喷雾启动温度t1、椅垫加热启动温度t2、椅垫降温启动温度t4、选择启动绿能机构、刹车发电机构、避震发电机构、太阳能发电机构、允许弹性温度△t；

step3：采集外界温度x1、椅垫温度x2、握把温度x3；

step4：判断x1温度是否大于t1、距离上次喷雾时间间隔是否大于y1；

step5：启动喷雾机构，持续喷雾z1时间，再关闭喷雾机构；

step6：判断x2温度是否小于t2；

step7：若x2小于t2，启动温控椅垫机构，直到x2＞t2+△t2，再关闭温控椅垫机构；

step8：判断x3温度是否小于t3；

step9：启动加热握把机构，直到x3＞t3+△t3再关闭加热握把机构；

step10：判断是否结束；

step11：关闭所有电源、感测器；

step12：结束。

由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1.由于本发明在自行车本体上设置有敞篷机构和喷雾机构，所述敞篷机构能够为使用者遮阳挡雨，所述喷雾机构可为使用者喷雾降温，因而可提高行车舒适度。

2.由于本发明的温控调节单元包括温控椅垫机构和加热握把机构，根据外界环境与椅垫的温度差，所述温控椅垫机构调节椅垫的温度，所述加热握把机构调节握把的温度，使得在天热时，为使用者降温，在天冷时，供使用者取暖，大大提高使用舒适度。

3.由于敞篷机构的第一段伸缩杆和第二段伸缩杆之间通过旋转卡榫单元转动连接，通过所述旋转卡榫单元可进行调整所述第一段伸缩杆和所述第二段伸缩杆之间的角度，方便使用者根据自行车本体的尺寸进行调节敞篷机构的形状和大小。

4.由于所述发电单元包括设置在座椅下方或车轮支架上的避震器发电机构、以及设置在所述敞篷机构上的太阳能发电机构，避震器发电机构可充分利用行车过程中的颠簸震动进行发电，太阳能发电机构利用遮阳遮雨布顶上的阳光进行发电，节能环保。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为新型智慧型绿能脚踏车示意图；

图2为本发明的避震器发电机构的结构示意图；

图3为本发明的温控椅垫机构的结构示意图；

图4为本发明的敞篷机构的结构示意图；

图5为本发明的旋转卡榫单元的剖视图；

图6为本发明的卡榫件的结构示意图；

图7为本发明的卡轮的结构示意图；

图8为本发明的喷雾机构的结构示意图；

图9为本发明的太阳能发电机构的结构示意图；

图10为本发明的加热握把机构的控制结构图

图11为本发明的控制结构图；

图12为本发明的智慧型绿能脚踏车控制方法的流程图；

图13为本发明的刹车发电机构的安装结构示意图。

附图标记说明：自行车本体-1、温控椅垫机构-2、坐垫底座-21、制冷晶片-22、流体袋-23、皮垫-24、加热介质-25、敞篷机构-3、第一段伸缩杆-31、第二段伸缩杆-32、旋转卡榫单元-33、第一连接件-331、第二连接件-332、安装轴-333、卡榫件-334、基部-3341、轴部-3342、阻挡部-3343、限位块-3344、按钮部-3345、卡轮-335、轮齿-3351、缺口-3352、弹簧-336、遮阳遮雨布-34、太阳能发电机构-4、太阳能板-41、结合架-42、电线-43、避震器发电机构-5、避震外管-51、避震内管-52、避震弹簧-53、线圈-54、加热握把机构-6、喷雾机构-7、水箱-71、连接部-72、水管-73、泵体-74、泵体电源-75、接合爪-76、伸缩管-77、挠性管-78、喷嘴-781、刹车发电机构-8、第一刹车机构-81、拨杆-811、第二刹车机构-82、滚轮发电机-821、锥形轮-822、销轴-823、温度感测器-9、外界温度感测器-91、握把温度感测器-92、座椅温度感测器-93、电源机构-10。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参考图1至图13对本申请作进一步说明，如图1和图10所示的一种智慧型绿能脚踏车，包括自行车本体1，还包括：电源机构10、控制机构、敞篷机构3、喷雾机构7、发电单元、温控调节单元和温度感测器9，所述控制机构与所述电源机构10电性连接；所述敞篷机构3可拆卸架设在所述自行车本体1的上侧；所述喷雾机构7与所述控制机构电性连接，所述喷雾机构7可拆卸设置在所述自行车本体1的车头上，所述敞篷机构3为使用者遮阳挡雨，所述喷雾机构7可为使用者喷水降温，增加行车舒适感。

所述发电单元为所述电源机构10提供电能，所述发电单元包括设置在车轮上的刹车发电机构8、设置在座椅下方或车轮支架上的避震器发电机构5、以及设置在所述敞篷机构3上的太阳能发电机构4，所述刹车发电机构8、避震器发电机构5和太阳能发电机构4均与所述控制机构电性连接。

所述温控调节单元包括温控椅垫机构2和加热握把机构6，根据外界环境与椅垫的温度差，所述控制机构控制所述温控椅垫机构2调节椅垫的温度，提高舒适度，根据外界环境与握把的温度差，通过所述控制机构控制所述加热握把机构6调节握把的温度，在天热时，为使用者降温，在天冷时，为使用者取暖。

所述温度感测器9包括用于感测外界温度的外界温度感测器91、用于感测握把温度的握把温度感测器92、以及用于感测座椅温度的座椅温度感测器93。

所述喷雾机构7、刹车发电机构8、避震器发电机构5、太阳能发电机构4、温控椅垫机构2和加热握把机构6分别与电源机构电性连接。

如图1和图4所示，所述敞篷机构3包括遮阳遮雨布34、支撑所述遮阳遮雨布34的第一段伸缩杆31、以及连接在所述第一段伸缩杆31两端的第二段伸缩杆32，所述第一段伸缩杆31和所述第二段伸缩杆32之间通过旋转卡榫单元33转动连接，通过所述旋转卡榫单元33可进行调整所述第一段伸缩杆31和所述第二段伸缩杆32之间的角度，所述第一段伸缩杆31和所述第二段伸缩杆32能改变长度，从而使得遮阳遮雨布34也能按照需要打开或者折叠。

具体的，所述第一段伸缩杆31为鱼竿式伸缩杆，所述第二段伸缩杆32可以是一个鱼竿式伸缩杆，也可以是两个鱼竿式伸缩杆通过所述旋转卡榫单元33连接形成。

优选的，所述篷布的材质为不透光和疏水材质，篷布可遮阳遮雨，可提高使用者的舒适度。

如图4和图5所示，所述旋转卡榫单元33包括第一连接件331、第二连接件332、安装轴333、卡榫件334、卡轮335和弹簧336，所述第二连接件332通过所述安装轴333枢接在所述第一连接件331的一端，所述卡榫件334活动设置在所述第一连接件331内，所述卡轮335套设在所述安装轴333上，且所述卡轮335与所述卡榫件334相互卡合，所述弹簧336套设在所述卡榫件334的轴部3342，所述弹簧336用于所述卡榫件334的复位。

所述卡轮335与所述安装轴333过盈连接，所述第二连接件332与所述安装轴333过盈配合，所述第二连接件332可随同所述安装轴333和所述卡轮335同步转动。

具体的，如图7所示，所述卡轮335的边缘间隔设置有若干个轮齿3351，相邻两个轮齿3351之间具有缺口3352。

如图5和图6所示，所述卡榫件334还包括基部3341，所述基部3341的一端具有延伸到所述第一连接件331外侧的按钮部3345，所述轴部3342连接在所述基部3341的另一端，所述轴部3342的一端具有抵挡到所述第一连接件331外侧的限位块3344，所述限位块3344可避免所述卡榫件334脱出，所述基部3341的一侧连接有阻挡部3343，所述阻挡部3343抵挡在所述卡轮335的相邻两个轮齿3351之间，通过所述轮齿3351与所述阻挡部3343的相互干涉，实现阻止所述第一连接件331和所述第二连接件332相互转动。

所述第一段伸缩杆31的一端与所述第一连接件331连接，所述第二段伸缩杆32的一端与所述第二连接件332连接；也可以是所述第一段伸缩杆31的一端与所述第二连接件332连接，所述第二段伸缩杆32的一端与所述第一连接件331连接。

需要调节所述敞篷机构3时，推动所述按钮部3345，所述卡榫件334整体在所述第一连接件331内向左移动，所述弹簧336受到挤压压缩，所述阻挡部3343脱离所述卡轮335，此时，所述第一连接件331和所述第二连接件332可相对转动，手动进行调节所述第一段伸缩杆31和第二段伸缩杆32之间的角度；在所述第一段伸缩杆31和第二段伸缩杆32之间的角度调节好后，释放所述按钮部3345，在所述弹簧336的弹性回复力下，所述卡榫件334整体在所述第一连接件331内向右移动，所述阻挡部3343抵挡到相邻两个轮齿3351之间的缺口3352内，从而阻止第二连接件332相对于所述第一连接件331转动。

如图2所示，所述避震器发电机构5包括避震外管51、避震内管52、避震弹簧53和线圈54，所述线圈54螺旋设置在所述避震外管51的内壁上，所述避震弹簧53套设在所述避震内管52的上部，所述避震内管52的下部向下延伸到所述线圈54内，所述避震弹簧53的下端抵挡在所述避震外管51的上端。

具体的，所述避震内管52为磁性金属件。

所述避震器发电机构5可设置在所述自行车本体1的座椅下方或车轮支架上，用于缓冲行车过程中的颠簸。

优选的，所述自行车本体1的座椅支撑柱与所述避震外管51的下端连接，所述自行车本体1的座椅与所述避震内管52的上端连接，在遇到震动颠簸情况时，所述避震内管52在所述避震外管51内升降运动，所述线圈54感应出电流。

在自行车本体1颠簸时，避震弹簧53受到挤压弹性变形，缓冲振动，在避震弹簧53发生弹性形变的过程中，所述避震内管52也随之在所述避震外管51内升降运动，从而使所述避震外管51内的线圈54发生电磁感应，通过电磁感应产生的电能可传送至电源机构10。

如图1和图9所示，所述太阳能发电机构4包括太阳能板41和结合架42，所述太阳能板41通过所述结合架42设置在所述遮阳遮雨布34上，所述太阳能板41通过电线43与所述电源机构10电性连接，通过所述控制机构控制所述太阳能板41利用太阳能发电，并将电能储存在所述电源机构10内，能有效利用太阳能并将其转化为电能，绿色环保。

优选的，所述电源机构10为蓄电池。

如图8所示，所述喷雾机构7包括水箱71、伸缩管77、挠性管78、水管73和泵体74，所述伸缩管77连接在所述水箱71上部的连接部72上，所述挠性管78连接在所述伸缩管77上，所述泵体74设置在所述连接部72内，所述水管73的一端延伸到所述水箱71内，所述水管73的另一端连接到所述挠性管78一侧的喷嘴781上，所述泵体74将所述水箱71内的水通过所述水管73输送到所述喷嘴781。

所述连接部72通过螺纹与所述水箱71连接，所述水箱71内的水从所述水管73输送到所述喷嘴781，最后形成喷雾，向外喷洒。

所述连接部72内还设置有泵体电源75，所述控制机构控制所述泵体电源75的开关，从而控制所述泵体74的工作。

所述连接部72的侧面设置有接合爪76，通过所述接合爪76可将所述喷雾机构7安装在自行车本体1的车头上，能按照需求随时改变喷雾机构7的位置且便于安装与拆卸。

如图3所示，所述温控椅垫机构2包括坐垫底座21、制冷晶片22、流体袋23、加热介质25和皮垫24，所述制冷晶片22设置在所述坐垫底座21上，所述加热介质25设置在所述制冷晶片22上，所述流体袋23设置在所述加热介质25上，所述皮垫24套设在所述坐垫底座21、制冷晶片22、加热介质25和流体袋23的外侧，所述流体袋23内有流体，如水。

优选的，所述加热介质25采用人工石墨。

所述制冷晶片22有冷端和热端，可分别用于制冷或者制热，控制机构根据季节温度需求，控制启动制冷晶片22，将温度通过所述加热介质25传递到所述流体袋23内，对流体进行制冷或者制热，为椅垫制冷或者制热，增加骑车的舒适度。

如图1和图10所示，所述加热握把机构6，所述握把温度感测器92设置在自行车本体1的握把上感测握把的温度，所述握把内设置有加热片，通过所述控制机构控制所述加热片为所述握把进行加热。

如图1和13所示，所述刹车发电机构8包括第一刹车机构81和第二刹车机构82，所述第二刹车机构82包括滚轮发电机821，所述滚轮发电机821通过销轴823枢接在所述车轮支架上，所述第一刹车机构81的一端连接有拨杆811，所述拨杆811拨动所述滚轮发电机821向靠近车轮的方向转动，所述滚轮发电机821的前端转动设置有锥形轮822，所述滚轮发电机821前端的锥形轮822抵挡在车轮的一侧，利用所述锥形轮822与车轮之间的摩擦力实现刹车。

在所述滚轮发电机821与车轮之间还设置有用于所述滚轮发电机821复位的弹性件，在所述拨杆811停止拨动所述滚轮发电机821时，所述滚轮发电机821依靠所述弹性件的弹性回复力向远离车轮的方向转动。

所述第一刹车机构81为自行车原刹车皮，可与轮胎产生摩擦作用从而达到车辆减速的目的，所述第二刹车机构82为所述滚动发电机，用于将脚刹车溢出的动能转化为电能，可通过电源线传送至电源机构10。

如图1和图12所示，本发明还提供一种用于上述智慧型绿能脚踏车的智慧型绿能脚踏车的控制方法，包括以下步骤：

step1：开始；

step2：用户可通过控制机构设定初始条件：握把启动温度t3、喷雾启动温度t1、椅垫加热启动温度t2、椅垫降温启动温度t4、选择启动绿能机构、刹车发电机构、避震发电机构、太阳能发电机构、允许弹性温度△t；

step3：、所述外界温度感测器91采集外界温度x1、所述握把温度感测器92采集椅垫温度x2、所述座椅温度感测器93采集握把温度x3，并将温度数据传送到控制机构中；

step4：判断x1温度是否大于t1、距离上次喷雾时间间隔是否大于y1；

step5：控制机构比较外界温度x1和喷雾启动温度t1的大小，若x1＞t1且距上次喷雾操作间隔y1时间时，控制机构启动喷雾机构7，使泵体74将水箱71的水经水管77输送至喷嘴781，形成喷雾，待维持z1时间后，控制机构控制关闭喷雾机构7；

step6：控制机构比较椅垫温度x2和椅垫加热启动温度t2、椅垫降温启动温度t4的大小，判断x2温度是否小于t2；

step7：控制机构根据天气变化选择温度对比，若处于冬天且x2＜t2时，控制机构启动温控椅垫机构2，为椅垫加热，待椅垫的温度提高至x2＞t2+△t2时，控制机构关闭温控椅垫机构2；若处于夏天且x2＞t4时，控制机构启动温控椅垫机构2的制冷晶片22对流体袋23内的流体制冷，待椅垫温度降温至x2＜t4+△t4时，控制机构关闭温控椅垫机构2，若x2小于t2，启动温控椅垫机构2，直到x2＞t2+△t2，再关闭温控椅垫机构2；

step8：控制机构比较握把温度x3和握把加热启动温度t3的大小，若x3＜t3，控制机构启动加热握把机构6对握把进行加热，待握把温度提高至x3＞t3+△t3时，控制机构关闭加热握把机构6；

step9：启动加热握把机构6，直到x3＞t3+△t3再关闭加热握把机构6；

step10：判断是否结束；

step11：关闭所有电源、感测器；

step12：结束。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。