專利名稱：一種智能電動自行車控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線通信領域，尤其涉及一種智能電動自行車控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前市場上的電動自行車控制系統(tǒng)主要是為自行車提供運行動力，輸出功率一般較大，控制器功能比較簡單，不能根據(jù)騎行者身體情況提供適當?shù)膭恿χС?，不具有記錄騎行者的運行軌跡、計算卡路里的消耗及導航功能等，因此騎行者不能給據(jù)自身的具體情況調(diào)整騎車方式，無法獲得豐富的騎車體驗。隨著人們生活水平的提高，人們越來越關注自身健康，更加需要適當?shù)娜孢\動。 目前已經(jīng)有不少城市開始大力推廣公共自行車免費租賃服務，在車站、小區(qū)及街道設置了很多自行車停放網(wǎng)點，很多市民比較喜歡這種短途、快捷出行接駁方式。如果在現(xiàn)有的公共自行車上安裝電助力裝置，可以記錄騎行者身體狀況，根據(jù)身體情況提供適當?shù)膭恿χС郑?并且提供卡路里計算、減少的碳排放、運行軌跡記錄及網(wǎng)點導航功能等服務，則可以很大程度上提高騎行者騎行過程中的快樂體驗，讓公共自行車免費租賃服務更具有推廣價值。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有記錄騎行者身體狀況，并根據(jù)身體情況提供適當?shù)膭恿χС郑€可以提供卡路里計算、減少的碳排放、運行軌跡記錄及網(wǎng)點導航功能的智能電動自行車控制系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，所述智能電動自行車控制系統(tǒng)包括主控單元，其特點是還包括， 有源RFID模塊，所述有源RFID模塊與主控單元通訊連接；電機控制模塊，所述電機控制模塊與主控單元通訊連接；以及，測速模塊，所述測速模塊通過電機控制模塊與所述主控單元通訊連接。優(yōu)選的是，所述智能電動自行車控制系統(tǒng)還包括，GPS模塊，所述GPS模塊與主控單元通訊連接；以及，IXD顯示模塊，所述IXD顯示模塊與主控單元通訊連接。優(yōu)選的是，所述電機控制模塊包括車速PID控制模塊。本實用新型的有益效果在于，所述智能電動自行車控制系統(tǒng)實現(xiàn)了自行車的電機驅(qū)動、提供卡路里計算、減少的碳排放、運行軌跡記錄、自行車運行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸及網(wǎng)點導航功能等服務，提高了騎行者騎行過程中的快樂體驗，為公共自行車免費租賃服務的推廣提供了很好技術基礎。
圖1示出了本實用新型的系統(tǒng)原理方框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進一步說明。[0011]圖1示出了本實用新型的系統(tǒng)原理方框圖，所述智能電動自行車控制系統(tǒng)包括主控單元1、有源RFID模塊2、電機控制模塊5、測速模塊6、GPS模塊4、以及IXD顯示模塊3。 所述有源RFID模塊2、電機控制模塊5、GPS模塊4、以及IXD顯示模塊3分別與主控單元1 通訊連接；所述測速模塊6通過所述電機控制模塊5與主控單元1通訊連接。所述主控單元1向有源RFID模塊2提供自行車運行信息；所述有源RFID模塊 2采用2. 45GHz的載波通信頻率，和2501ApS的數(shù)據(jù)通信波特率，并通過電磁耦合方式與 RFID閱讀器進行通信，以把自行車運行數(shù)據(jù)傳輸至所述RFID閱讀器，以進行運行信息的讀取。通過調(diào)節(jié)射頻功率，所述有源RFID模塊2與RFID閱讀器之間的通信距離可以控制在 IOcm 40cmo所述電機控制模塊5目的在于控制為自行車提供動力的電機；所述電機控制模塊 5包括車速PID控制模塊。所述測速模塊6與電機控制模塊5通訊連接，以向所述電機控制模塊5提供實時采集的電動自行車速度信息。所述GPS模塊4配置一個GPS微波天線，GPS模塊4負責接收太空GPS定位信號， 并計算出自行車當前所在位置的經(jīng)緯坐標數(shù)據(jù)。所述主控單元1實時接收該經(jīng)緯坐標數(shù)據(jù)，并計算自行車位置信息，與城市自行車停放網(wǎng)點坐標地圖進行實時比較，實時鎖定自行車所在區(qū)域。所述IXD顯示模塊3是自行車信息顯示界面，采用1 X 64點的黑白屏點陣液晶。 所述LCD顯示模塊3用于顯示自行車運行信息，包括自行車速度、騎行過程中消耗的卡路里、自行車附近網(wǎng)點坐標信息及低碳排放量等。所述主控單元1包括參數(shù)計算模塊，所述參數(shù)計算模塊將有源RFID模塊2、GPS模塊4、電機控制模塊5和測速模塊6提供的信息進行整合，輸出騎行過程中消耗的卡路里、騎行過程中減少的碳排放量、行車里程及騎行路線描繪等信息，上述信息可通過與主控單元1 通訊連接的IXD顯示模塊3顯示出來。所述智能電動自行車控制系統(tǒng)的工作方法包括測速方法、電機控制方法、GPS定位方法、導航信息計算方法、運行信息計算方法、信息顯示方法、以及信息無線傳輸方法。具體地所述智能電動自行車控制系統(tǒng)的測速方法為，在測速模塊6的自行車運行速度測量程序中，主控單元1根據(jù)前后輪的霍爾信號脈沖計算出當前自行車的運行速度數(shù)據(jù)，該速度數(shù)據(jù)是所述參數(shù)計算模塊基礎數(shù)據(jù)，也是所述電機控制模塊5中車速PID控制模塊算法的輸入量。所述智能電動自行車控制系統(tǒng)的電機控制方法為，在電機控制模塊5的電機控制處理程序中，主控單元1輸出自行車運行的設定(期望)速度信號，該設定速度信號作為所述電機控制模塊5的調(diào)速信號。電機控制模塊5根據(jù)所述調(diào)速信號，結(jié)合PID控制模塊算法動態(tài)地調(diào)整功率輸出部分的PWM信號，完成自行車電機驅(qū)動，從而實現(xiàn)自行車的速度調(diào)節(jié)； 此外，所述電機控制模塊5結(jié)合剎車設備，還可以實現(xiàn)自行車的剎車控制。所述智能電動自行車控制系統(tǒng)的GPS定位方法為，GPS模塊4每隔100毫秒輸出一次自行車當前位置的經(jīng)緯坐標數(shù)據(jù)。所述智能電動自行車控制系統(tǒng)的導航信息計算方法為，所述主控單元1通過UART 串口實時接收GPS模塊4提供的經(jīng)緯坐標數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述經(jīng)緯坐標數(shù)據(jù)計算出自行車城市坐標信息。所述主控單元1中預先存儲城市自行車網(wǎng)點坐標分布圖，主控單元1中的參數(shù)計算模塊實時計算自行車與網(wǎng)點位置距離在2公里以內(nèi)的網(wǎng)點坐標，完成上述計算后， 形成導航信息。所述智能電動自行車控制系統(tǒng)的運行信息計算方法為，所述主控單元1的參數(shù)計算模塊將有源RFID模塊2、電機控制模塊5和測速模塊6提供的信息進行整合計算，輸出車速信息、騎行過程中消耗的卡路里、騎行過程中減少的碳排放量、行車里程及騎行路線描繪
^fn 息。所述智能電動自行車控制系統(tǒng)的信息顯示方法為，所述LCD顯示模塊3用于將參數(shù)計算模塊計算的導航信息、騎行路線描繪信息、車速信息、騎行過程中消耗的卡路里、騎行過程中減少的碳排放量、以及行車里程等信息顯示在LCD顯示屏上。由于需要顯示的數(shù)據(jù)量較大，因此分成兩屏顯示，并采用循顯方式，即每屏顯示時間為6秒，兩屏輪流顯示。第一屏顯示內(nèi)容為自行車車速、當次行車里程、消耗的卡路里及低碳排放等信息；第二屏顯示兩公里以內(nèi)的停車網(wǎng)點坐標方位圖。所述智能電動自行車控制系統(tǒng)的信息無線傳輸方法為，所述主控單元1將自行車的運行信息存儲于與其通訊連接的有源RFID模塊2 ；所述有源RFID模塊2空閑時處于接收狀態(tài)，主控單元1實時判斷有源RFID模塊2是否收到RFID閱讀器的控制命令，即判斷是否要與所述RFID閱讀器進行通信。如果有源RFID模塊2收到RFID閱讀器的控制命令，則進入與RFID閱讀器進行數(shù)據(jù)交換的模式，并開始傳輸自行車運行信息數(shù)據(jù)；否則，表明有源RFID模塊2不需要與RFID閱讀器進行數(shù)據(jù)交換。綜上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍。 即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應屬于本實用新型的技術范疇。
權利要求1.一種智能電動自行車控制系統(tǒng)，包括主控單元，其特征在于還包括，有源RFID模塊，所述有源RFID模塊與主控單元通訊連接；電機控制模塊，所述電機控制模塊與主控單元通訊連接；以及，測速模塊，所述測速模塊通過電機控制模塊與所述主控單元通訊連接。
2.根據(jù)權利要求1所述智能電動自行車控制系統(tǒng)，其特征在于還包括，GPS模塊，所述GPS模塊與主控單元通訊連接；以及，IXD顯示模塊，所述IXD顯示模塊與主控單元通訊連接。
3.根據(jù)權利要求1所述智能電動自行車控制系統(tǒng)，其特征在于所述電機控制模塊包括車速PID控制模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種智能電動自行車控制系統(tǒng)，其包括主控單元；有源RFID模塊，所述有源RFID模塊與主控單元通訊連接；電機控制模塊，所述電機控制模塊與主控單元通訊連接；以及，測速模塊，所述測速模塊通過電機控制模塊與所述主控單元通訊連接所述智能電動自行車控制系統(tǒng)實現(xiàn)了自行車的電機驅(qū)動、提供卡路里計算、減少的碳排放、運行軌跡記錄、自行車運行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸及網(wǎng)點導航功能等服務，提高了騎行者騎行過程中的快樂體驗，為公共自行車免費租賃服務的推廣提供了很好技術基礎。
文檔編號G07F17/00GK202075811SQ20112005548
公開日2011年12月14日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權日2011年3月4日
發(fā)明者孫嬌芬, 段然, 鄒立明 申請人:上海普閱信息科技有限公司