一种基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自行车刹车系统，具体涉及一种基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统。
【背景技术】
[0002]由于自行车是市内交通的主要形式，以及自行车事故的频发性和事故后果的严重性，使得自行车交通事故在我国的交通事故中占很大比例，统计表明在城市道路中，有40 %以上的交通事故与自行车有关，而且由于自行车在交通中的弱者地位，所以自行车事故大多是都是有人身伤亡的事故。
[0003]霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感，这一现象是霍尔(A.H.Hall，1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
[0004]传统的自行车在行驶过程中只能通过人为控制进行刹车动作，而人们在骑自行车的过程中经常会由于精神不集中出现碰撞行人或物体的事故，并且在一些紧急状况下容易紧张而出现手足无措忘记刹车的情况。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，解决现有技术中自行车行驶安全的问题，具体技术方案如下:
[0006]一种基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，包括:红外线避障传感器、霍尔传感器、磁铁、单片机、舵机、转动杆、刹车线和电源模块，所述红外线避障传感器设置在车头首管前端，所述霍尔传感器设置在自行车的前叉和后叉上，所述磁铁设置在车轮辐条上与霍尔传感器相对的位置，所述转动杆一端与舵机的输出轴固定连接，另一端与刹车线连接，所述电源模块为红外线避障传感器、霍尔传感器单片机和舵机供电，所述单片机连接红外线避障传感器、霍尔传感器和舵机连接。
[0007]优选的，所述磁铁与霍尔传感器的相对距离为3_5mm。
[0008]优选的，所述自行车动态刹车系统还设有轻触开关，所述轻触开关安装在车把手上靠近手把握套的位置，所述轻触开关与单片机连接。
[0009]优选的，所述红外线避障传感器包括红外发射管和红外接收管，当前方有物体遮挡住红外发射管发射的红外线时，所述红外接收管能接受反射回的红外线。
[0010]优选的，所述转动杆上沿转动半径设有一排穿孔，所述刹车线通过固定在不同穿孔上来调节刹车线的拉伸距离。
[0011]有益效果:
[0012]本发明提供了一种基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，解决了传统自行车不具有自行刹车的功能，整个方案简单，成本较低，使得自行车的行驶更为安全，具有很好的推广效应。
【附图说明】
[0013]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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为自行车动态刹车系统的结构示意图；
[0015]图2为舵机和转动杆结构示意图；
[0016]图3为自行车动态刹车系统原理框图。
【具体实施方式】
[0017]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]实施例1:
[0019]如图1所示，一种基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，包括:红外线避障传感器1、霍尔传感器2、磁铁3、单片机、舵机3、转动杆4、刹车线和电源模块，所述红外线避障传感器设置在车头首管前端，所述霍尔传感器设置在自行车的前叉和后叉上，所述磁铁设置在车轮辐条上与霍尔传感器相对的位置，所述转动杆4 一端与舵机3的输出轴固定连接，另一端与刹车线连接，所述电源模块为红外线避障传感器、霍尔传感器单片机和舵机供电，所述单片机连接红外线避障传感器、霍尔传感器和舵机连接，所述磁铁与霍尔传感器的相对距离为3-5mm，所述自行车动态刹车系统还设有轻触开关，所述轻触开关安装在车把手上靠近手把握套的位置，所述轻触开关与单片机连接，所述红外线避障传感器包括红外发射管和红外接收管，当前方有物体阻挡时，由于红外光的穿透能力较弱，此时红外接收管接收到红外光；当前方没有物体时，红外光发射出去没有反射回来，红外接收管没有接收到红外光，此时就形成两种状态，通过单片机对这两种状态进行检测，就能够判断前方是否有障碍物。所述转动杆4上沿转动半径设有一排穿孔5，所述刹车线通过固定在不同穿孔5上来调节刹车线的拉伸距离，由于不同的穿孔5对应的转动半径不同，转过同样角度的弧长也不相同，因此使得刹车线具有不同的拉伸距离，如图2所示。
[0020]需要说明的是，如图3所示，红外线避障传感器检测自行车前方是否有障碍物，霍尔传感器检测自行车的前轮和后轮的转速，并均将障碍物信号和转速信号传送给单片机，当检测到前方障碍物信号时，单片机判断转速是否在设定值以下，若超过，则单片机控制舵机工作，舵机的输出轴带动转动杆，转动杆拉动刹车线，从而使得自行车减速至设定值以下，若不超过，则舵机不动作，设定值为自行车的安全低速行驶速度，一般在0.1-lm/s的范围。
[0021]所述轻触开关具有两个档位，用于切换不同的制动模式:两种制动模式对应不同的设定值，可以减速到不同程度，为了防止出现抱死车轮的情况，设定均大于Om/s。
[0022]本发明提供了一种基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，解决了传统自行车不具有自行刹车的功能，整个方案简单，成本较低，使得自行车的行驶更为安全，具有很好的推广效应。
[0023]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，其特征在于，包括:红外线避障传感器、霍尔传感器、磁铁、单片机、舵机、转动杆、刹车线和电源模块，所述红外线避障传感器设置在车头首管前端，所述霍尔传感器设置在自行车的前叉和后叉上，所述磁铁设置在车轮辐条上与霍尔传感器相对的位置，所述转动杆一端与舵机的输出轴固定连接，另一端与刹车线连接，所述电源模块为红外线避障传感器、霍尔传感器单片机和舵机供电，所述单片机连接红外线避障传感器、霍尔传感器和舵机连接。2.如权利要求1所述的基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，其特征在于，所述磁铁与霍尔传感器的相对距离为3-5mm。3.如权利要求1或2所述的基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，其特征在于，所述自行车动态刹车系统还设有轻触开关，所述轻触开关安装在车把手上靠近手把握套的位置，所述轻触开关与单片机连接。4.如权利要求1或2所述的基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，其特征在于，所述红外线避障传感器包括红外发射管和红外接收管，当前方有物体遮挡住红外发射管发射的红外线时，所述红外接收管能接受反射回的红外线。5.如权利要求1或2所述的基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，其特征在于，所述转动杆上沿转动半径设有一排穿孔，所述刹车线通过固定在不同穿孔上来调节刹车线的拉伸距离。
【专利摘要】本发明涉及一种自行车刹车系统，具体涉及一种基于霍尔传感器的自行车动态刹车系统，包括：红外线避障传感器、霍尔传感器、磁铁、单片机、舵机、转动杆、刹车线和电源模块，所述红外线避障传感器设置在车头首管前端，所述霍尔传感器设置在自行车的前叉和后叉上，所述磁铁设置在车轮辐条上与霍尔传感器相对的位置，所述转动杆一端与舵机的输出轴固定连接，另一端与刹车线连接，所述电源模块为红外线避障传感器、霍尔传感器单片机和舵机供电，所述单片机连接红外线避障传感器、霍尔传感器和舵机连接。本发明解决了传统自行车不具有自行刹车的功能，整个方案简单，成本较低，使得自行车的行驶更为安全，具有很好的推广效应。
【IPC分类】B60T7/12, B62L3/00
【公开号】CN105365987
【申请号】CN201510808923
【发明人】蒋涛
【申请人】安徽大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月19日