无线刹车系统

1.本发明涉及智能技术领域，具体涉及一种无线刹车系统。


背景技术：

2.电子技术在各个领域中都得到了广泛的应用，各种智能设备由此产生，从智能手机到智能家居的发展也越来越普遍。很多人家里增添了扫地机器人、智能冰箱、智能空调等设备，均可用手机进行操控，十分便捷。经过近200年的发展，自行车从最初为奢侈品到代步工具，再到现在成为多品种的交通工具，在人们生活中起到了重要的作用。随着生活水平的提高，人们对生活品质以及安全更为关注，因此无线刹车应运而生。
3.随着无线技术的发展，我们可以逐渐摆脱“线”的牵绊，享受自由，从蓝牙耳机到蓝牙鼠标，如今又出现了自行车的无线刹车系统。德国萨尔州大学的计算机科学家holger hermsnns教授研发出了一种自行车无线刹车，与大多数自行车上常见的车把闸线刹车系统不同，该车装置去除了车闸线，工作起来如同一只无线鼠标。上述主要运用压力传感器装置对刹车进行操控，且制作难度、成本较高，不宜大量投入生产。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供了一种无线刹车系统，以解决现有技术中针对自行车无线刹车制作难度高、成本高，不适合量产的问题。
5.本发明实施例提供了一种无线刹车系统，包括：
6.第一终端，设有第一蓝牙模块，第一终端用于发出刹车指令；
7.第二终端，设有第二蓝牙模块，第二终端用于接收刹车指令；第二终端安装在自行车上；
8.第一电机驱动模块，其输入端与第二终端的第一输出端连接；
9.第一电机，其输入端与第一电机驱动模块的输出端连接，第一电机的输出端与自行车的第一抱刹连接；第一电机根据刹车指令牵动第一抱刹进行刹车控制。
10.可选地，还包括：
11.第二电机驱动模块，其输入端与第二终端的第二输出端连接；
12.第二电机，其输入端与第二电机驱动模块的输出端连接，第二电机的输出端与自行车的第二抱刹连接；第二电机根据刹车指令牵动第二抱刹进行刹车控制。
13.可选地，第一抱刹为后轮抱刹，第二抱刹为前轮抱刹。
14.可选地，第一电机和第二电机均采用步进电机。
15.可选地，还包括：转速传感器，安装在自行车的后轴处；转速传感器的输出端与第二终端连接；转速传感器用于采集自行车的后轴转速。
16.可选地，第一终端采用智能设备；第二终端采用基于atmega328芯片的arduino控制器。
17.可选地，刹车指令包括：
18.使第一电机正转，牵动第一抱刹，执行刹车动作；
19.使第一电机反转，松开第一抱刹，执行松开刹车动作。
20.可选地，刹车指令还包括：
21.当后轴转速大于或等于第一预设值时，使第一电机输出第一牵引力，使第一抱刹执行刹车动作；
22.当后轴转速下降至第二预设值时，使第二电机输出第二牵引力，使第二抱刹执行刹车动作。
23.可选地，刹车指令还包括：
24.当后轴转速在预设范围内时，使第一电机输出第三牵引力，使第二电机也输出第三牵引力，同时使第一抱刹和第二抱刹执行刹车动作；其中，第三预设范围的最大值小于或等于第二预设值。
25.可选地，刹车指令还包括：
26.在第二电机的正转状态持续1秒之后，使第二电机反转，松开第二抱刹，执行松开刹车动作。
27.本发明实施例的有益效果：
28.1、本发明实施例提供了一种无线刹车系统，通过蓝牙通信实现无线终端与自行车刹车模块的无线通信，刹车系统接收到无线终端发出的信号，进行无线刹车，实时响应良好，不会出现较大的传输延时导致刹车不及时的情况，降低了安全隐患。
29.2、通过自行车后轴转速高低，执行不同的刹车方案，避免传统模式的手动刹车因刹车不及时造成的严重后果，同时使家长更方便地对刹车实时掌控，降低儿童骑车的安全隐患。
附图说明
30.通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
31.图1示出了本发明实施例中一种无线刹车系统的结构图。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。
33.本发明实施例提供了一种无线刹车系统，如图1所示，包括第一终端101，第二终端201，第一电机驱动模块202，第一电机203和第一抱刹301，其中：第一终端101设有第一蓝牙模块，第一终端101用于发出刹车指令；第二终端201设有第二蓝牙模块，第二终端201用于接收刹车指令；第二终端201安装在自行车上；第一电机驱动模块202的输入端与第二终端201的第一输出端连接；第一电机203的输入端与第一电机驱动模块202的输出端连接，第一电机203的输出端与自行车的第一抱刹301连接；第一电机203根据刹车指令牵动第一抱刹301进行刹车控制。
34.在本实施例中，通过蓝牙通信实现无线终端与自行车刹车模块的无线通信，刹车系统接收到无线终端发出的信号，进行无线刹车，实时响应良好，不会出现较大的传输延时导致刹车不及时的情况，降低了安全隐患。
35.作为可选的实施方式，还包括：第二电机驱动模块204，其输入端与第二终端201的第二输出端连接；第二电机205，其输入端与第二电机驱动模块204的输出端连接，第二电机205的输出端与自行车的第二抱刹302连接；第二电机205根据刹车指令牵动第二抱刹302进行刹车控制。
36.在本实施例中，无线刹车系统能够分别控制自行车的前轮刹车以及后轮刹车。在具体实施例中，第一抱刹为后轮抱刹，第二抱刹为前轮抱刹。
37.作为可选的实施方式，第一电机和第二电机均采用步进电机。
38.在本实施例中，考虑到使用场景以及使用者的情况，自行车车速不会特别快，因此采用一个角度一个脉冲的步进电机就能够实现以不同牵引力去牵引抱刹，从而达到快速刹车或平稳刹车的目的。
39.作为可选的实施方式，还包括：转速传感器，安装在自行车的后轴处；转速传感器的输出端与第二终端连接；转速传感器用于采集自行车的后轴转速。
40.在本实施例中，可以在第二终端中储存预设的刹车指令，通过后轴转速去触发不同的刹车指令，实现不同的刹车方案。
41.作为可选的实施方式，第一终端采用智能设备；第二终端采用基于atmega328芯片的arduino控制器。
42.在本实施例中，第一终端为手机，通过app输入刹车指令。第一电机驱动模块/第二电机驱动模块采用a4988驱动板。
43.作为可选的实施方式，刹车指令包括：
44.使第一电机正转，牵动第一抱刹执行刹车动作；
45.使第一电机反转，松开第一抱刹执行松开刹车动作。
46.在本实施例中，家长通过远程控制发出的刹车指令，使电机正转执行刹车动作，自行车减速到安全范围内后，再使电机反转，松开刹车，使得儿童能够在家长控制的车速内安全骑车。
47.作为可选的实施方式，刹车指令还包括：
48.当后轴转速大于或等于第一预设值时，使第一电机输出第一牵引力，使第一抱刹执行刹车动作；
49.当后轴转速下降至第二预设值时，使第二电机输出第二牵引力，使第二抱刹执行刹车动作。
50.在本实施例中，当车速较快时，刹车指令为先驱动后轮抱刹，待车速下降后，再驱动前轮抱刹，避免自行车失衡。
51.在具体实施例中，以不带变速装置的自行车为例，普通小孩自行车的车速一般在5km/h～10km/h(1.39m/s～2.7m/s)，假设车轮直径为40cm，车轮周长1.25m，对应的车轮转速为0.46r/s～0.9r/s。当后轴转速大于或等于0.9r/s时，使第一电机输出10n牵引力，使后轮抱刹执行刹车动作；当后轴转速下降至0.46r/s时，使第二电机输出10n牵引力，使第二抱刹执行刹车动作。
52.作为可选的实施方式，刹车指令还包括：
53.当后轴转速在预设范围内时，使第一电机输出第三牵引力，使第二电机也输出第三牵引力，同时使第一抱刹和第二抱刹执行刹车动作；其中，第三预设范围的最大值小于或等于第二预设值。
54.在本实施例中，当后轴转速不高于0.46r/s时，同时以10n的牵引力使前后轮抱刹执行刹车动作。
55.在具体实施例中，家长控制的第一终端上只设有刹车按键和松开刹车按键，刹车指令预设在自行车上的第二终端中。第二终端接收到第一终端发出的刹车命令后，根据实时监控的车轮转速，自动执行前述的刹车指令。
56.作为可选的实施方式，刹车指令还包括：
57.在第二电机的正转状态持续1秒之后，使第二电机反转，松开第二抱刹，执行松开刹车动作。
58.在本实施例中，家长控制的第一终端上还设有减速按键。由于刹车指令驱动的第一电机和第二电机均有动作，并且第一电机可能先于第二电机动作，以第二电机的状态为参考，确保刹车指令执行的有效性，在前轮抱刹执行刹车1秒后，松开刹车，以达到自行车减速的目的。例如以10n的牵引力使前后轮抱刹执行刹车动作，车速从10km/h降到5km/h，用时需要1.2s。
59.由上所述，本发明实施例提供了一种无线刹车系统，通过蓝牙通信实现无线终端与自行车刹车模块的无线通信，刹车系统接收到无线终端发出的信号，进行无线刹车，实时响应良好，不会出现较大的传输延时导致刹车不及时的情况，降低了安全隐患。同时，通过自行车后轴转速高低，执行不同的刹车方案，避免传统模式的手动刹车因刹车不及时造成的严重后果，同时使家长更方便地对刹车实时掌控，降低儿童骑车的安全隐患。
60.虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。