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        一種電動(dòng)自行車智能安全車把的設(shè)計(jì)

        2018-12-17 08:01:24孫磊周瑩
        卷宗 2018年29期
        關(guān)鍵詞:電動(dòng)自行車車把安全

        孫磊 周瑩

        摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,城市居民的出現(xiàn)方式由腳踏自行車轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)自行車,但對(duì)電動(dòng)自行車的安全問(wèn)題并未引起重視,本文針對(duì)此提出一種安全方案。

        關(guān)鍵詞:電動(dòng)自行車;智能;安全;車把

        近年來(lái),我國(guó)電動(dòng)自行車呈現(xiàn)井噴式的發(fā)展,由于其方便、快捷、省時(shí)省力、低碳、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的特點(diǎn),符合我國(guó)消費(fèi)者的消費(fèi)需求,已成為我國(guó)居民重要的出行交通工具。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年銷售量達(dá)到700萬(wàn)輛,社會(huì)保有量達(dá)2.5億輛。在快速增長(zhǎng)的同時(shí),它的安全性也越來(lái)越受到人們關(guān)注。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),電動(dòng)車交通事故的傷亡率超80%,事故多發(fā)的原因主要集中在單手騎電動(dòng)車、超速等方面[1,2]。

        而目前,在售的電動(dòng)自行車針對(duì)單手騎行等行為并未進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)計(jì),存在嚴(yán)重的安全隱患。為此,本文研究利用傳感器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一種智能安全車把,對(duì)單手騎行行為進(jìn)行檢測(cè),阻斷電機(jī)供電,保護(hù)騎車人的安全。

        1 智能安全車把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        本電動(dòng)自行車智能安全車把的主要組成部分包括車把、控制器、車把傳感器、防霧燈開(kāi)關(guān)及連接線。車把由車把芯和車把把套組成。

        1.車把;2.控制器;3.車把傳感器;4.霧燈開(kāi)關(guān);5.車把把芯

        如圖1、圖2所示,車把傳感器內(nèi)嵌于車把把芯特定位置,防霧燈開(kāi)關(guān)安裝于把芯的前端,車把把套將把芯包裹。根據(jù)人體工程學(xué)將車把套設(shè)計(jì)成流行線,增加人握車把的舒適性,同時(shí)在把套上設(shè)計(jì)菱形凹槽,加大粗糙度,起到防滑作用。

        該智能安全車把電動(dòng)自行車被騎行時(shí)開(kāi)始工作,當(dāng)車把傳感器檢測(cè)到車把未被握住時(shí),控制器將阻止蓄電池為電動(dòng)自行車驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電;當(dāng)騎車人握住車把時(shí),車把傳感器檢測(cè)到信號(hào),控制器保證蓄電池為電動(dòng)自行車電機(jī)供電,阻止騎車人單手騎車的危險(xiǎn)行為。防霧燈開(kāi)關(guān)用于控制防霧燈的閃爍,保證在霧天騎車的安全。

        2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

        為了能夠阻止騎車人單手騎車的行為,本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了智能安全車把控制器,如圖3是本控制器的電氣原理圖。

        以該控制器為核心,設(shè)計(jì)了智能安全車把的工作原理,為使車把能夠檢測(cè)到是否被人手握住,本系統(tǒng)的車把傳感器選用電容式傳觸摸傳感器。

        如圖4所示,電瓶車的電源與控制器內(nèi)部降壓模塊相連,將電瓶車原有的48V電壓轉(zhuǎn)換成5V和24V電壓,分別給電容式觸摸傳感器及信號(hào)處理器供電。電容式觸摸傳感器檢測(cè)的模擬信號(hào)通過(guò)MCU芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),作為信號(hào)處理器的輸入,通過(guò)信號(hào)處理器的處理輸出相關(guān)信號(hào),控制電動(dòng)車的控制器。

        當(dāng)人在騎行過(guò)程中左手脫離車把時(shí),把芯上的電容式觸摸傳感器檢測(cè)到信號(hào),信號(hào)處理器將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理輸出信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)車的控制器,降低車速直至完全停止。當(dāng)按下防霧開(kāi)關(guān)時(shí),信號(hào)處理器輸出信號(hào)啟動(dòng)防霧裝置,防霧燈循環(huán)閃爍,保證在霧天騎行安全。

        3 結(jié)論

        本文設(shè)計(jì)了一種電動(dòng)車智能安全車把,開(kāi)發(fā)了智能安全車把控制器,并利用電容式觸摸傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)人手是否握車把的檢測(cè),達(dá)到控制電動(dòng)自行車的運(yùn)行的目的,讓騎車人養(yǎng)成雙手握車把的習(xí)慣,極大的降低了電動(dòng)車發(fā)生交通事故的概率,保證騎車的安全,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。

        參考文獻(xiàn)

        [1]付倩.城市電動(dòng)自行車交通安全性與管理研究[D].西南交通大學(xué).2016-05-01.

        [2]紀(jì)寧.城區(qū)電動(dòng)自行車交通特性分析[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月).2015(09).

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