一种智能自行车的制作方法

本发明涉及一种智能自行车，特别涉及自行车、电动自行车等轻便交通工具的自动驾驶系统。

背景技术：

自行车及电动自行车作为绿色方便的交通工具十分流行，对于在路面较为平坦单一的路途中，长时间骑行十分疲劳、枯燥。

公开号CN 204415584 U公开了一种通过语音控制的电动自行车，其前叉与把手是通过电机轴的连接，在翻车时把手的撞击有将轴打折的风险，同时由于其采用语音控制语音识别在户外嘈杂的环境中识别命令准确率较低，所以控制效率较低。

技术实现要素：

基于上述电动自行车存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能自行车，实现自行车稳定高效地自动驾驶，增加骑行的趣味性，减少长期驾驶的疲劳。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种智能自行车，包括自行车车架、转向装置、控制系统，其中转向装置包括转向杆、转向驱动装置、转向电机仓体、壳体，转向驱动装置固定于仓体内，其中仓体与壳体通过连接结构连接，控制系统包括电机驱动器、微控制器模块、陀螺仪模块、加速度计模块、姿态感应模块及电源模块，其中姿态感应模块放于驾驶员身上，用于感应驾驶员的姿态，控制器根据驾驶员的姿态信息进行左转、右转、加速、减速、停车等相应的驾驶操作，控制系统由电源模块提供电能。

其特征在于所述的陀螺仪模块和加速度计模块有两种，一种位于车头部位，用于检测车体的姿态信息与转向信息，传给控制器保持车身平衡地驾驶，另一种在放在驾驶员身上姿态感应模块中，微控制器根据驾驶员的姿态信息控制转向驱器从而控制转向驱动装置实现车子的左转、右转、加速、减速等驾驶操作。

其特征在于所述的转向杆为转向柱体不连续的中空结构，转向杆将仓体包裹在内部,将驱动装置集成在中空的转向杆内部。

其特征在于所述的转向杆通过仓体和壳体之间与连接机构之间的间隙与前叉连接，把手与前叉的连接更牢固，使得电机的转动通过转向杆传递给前叉从而控制前轮的转动。

其特征在于所述的连接结构竖立于仓体和壳体之间，在不影响机构机械强度的情况下，比平放的形式节约了连接机构所占间隙的空间，使转向杆可以获得更大的转向空间。

本发明的优势在于。

通过人体其他部位代替手操作把手的转向，可减轻驾驶疲劳及预防人在紧张时手的抖动控制车身不稳定。

转向驱动装置被转向杆包在内部的仓体内，使得转向装置的集成度大大提高，使得在传统自行车外部外形没有太大改变的情况下，为车子增加了自动驾驶功能，更加符合人们对自行车外形简洁的要求。

比起独轮平衡车和同轴平衡车更加符合人们对交通工具的使用习惯。

本发明在自动驾驶状态中使用姿态感应模块控制车子的转向，比起语音识别方式控制更加高效、准确，避免了行驶中气流引起的杂音对语音识别的干扰。

附图说明

图1所示的智能自行车示意图。

图2所示的智能自行车控制系统结构图。

图3所示的智能自行车转向装置装配图。

具体实施方式

如图1 在该实施例中，所述系统包括：包括自行车车体100、控制装置200和转向装置300。如图2控制装置200包括电机驱动器210、微控制器220、陀螺仪230、加速度计240、姿态感应模块250和电源模块260。陀螺仪230和加速度计240安装于自行车车体100车头部位上与微控制器220连接，电机驱动器210与微控制器220连接，控制系统由电源模块260供电。

所述的陀螺仪模块230与加速度计模块240放置于与转动装置300的转动状态相关的位置，比如把手、转向杆、前叉、车轮。位于驾驶员身上的姿态感应模块250优先放在人体头部，微控制器220根据检测驾驶员的头部摆动的姿态信息控制转向驱器210从而控制转向驱动装置320实现控制车子的左转、右转、加速、减速等驾驶操作。

如图3所示，其中转向装置300包括转向杆310、转向驱动装置320、 仓体330、壳体340，转向驱动装置320固定于仓体330内，其中仓体330与壳体340通过连接结构350连接。

转向驱动装置320固定于仓体330中，连接机构350竖立于仓体330与壳体340之间，连接机构350之间有间隙，所述的3个连接机构350之间的3个间隙角度均为120度左右，转向杆310的3个端分别从3个间隙通过。车子在转向的时候，转向杆310可在120度左右的范围内活动。

转向杆310通过仓体330和壳体340之间与连接机构350之间的间隙与前叉相连，转向杆310将仓体330和转向驱动模块320包在转向杆310内部,转向杆310与前叉相连后，还应高出壳体340一部分，方便紧固件将把手与转向杆310顶部连接固定。

转向驱动模块320的驱动轴插入转向杆310顶部的孔槽中，并通过顶板两侧的紧固件将两者固定，固定于仓体330的转向驱动模块320的电机转动时，将带动转向杆310转动从而使前叉和车轮随之运动。

竖立的连接机构350应低于外壳340的高度，便于车头碗组（未画出）放置于壳体340的两端。

本发明智能自行车的工作过程：当智能自行车行驶过程中进入自动驾驶模式后，微控制器220根据陀螺仪230与加速度计240返回的姿态信息和加速度信息，通过PID控制按照进入自动驾驶时的方向为行驶方向，控制电机驱动器210改变转向驱动装置320中的转向电机的转动角度和转向速度从而保持车身平衡地自动驾驶,。微控制器220接收戴在驾驶员头上的姿态感应模块250发送来的驾驶员姿态信息控制车子的左转、右转、加速、减速等驾驶操作。

所述的转向驱动装置320可以是直流电机、减速电机也可以是步进电机。

所述的姿态感应模块250与控制器220的之间连接的方式可以是无线方式也可以是有线方式。

控制系统中保持车身平衡驾驶的时候需要的速度信息可以通过加速度计240获得加速度信息通过积分获得，也可以通过另加编码器等类似的速度传感器获得。

所诉的转向杆310顶部与转向杆杆310可以是一体式的（如图），也可以是可拆卸的。

所述的连接机构350可以一个也可以是多个，它在仓体330与壳体340之间可以是固定的也可以是可拆卸的，如导轨式。

所述的转向杆310与前叉的连接方式可以是固定的，也可以是通过紧固件连接。

所述智能自行车进入自动驾驶模式后的可以是靠车子惯性前行，也可以是靠人力驱动前行，在电动车的条件下可以是电力驱动配合下自动驾驶。

需要说明的是，为了简化说明，壳体340两端的车头碗组以及与把手主杆的连接方式与常见自行车的连接方式并无异处，为了简化说明，不再赘述。