[发明专利]一种集储能与导航一体的智能自行车

说明书

技术领域

本发明属于交通工具范围，特别涉及一种集储能与导航一体的智能自行车。具体说是利用电磁作用进行刹车且装有北斗导航装置、天气预报装置、扬声装置和风速测量装置的自行车。

背景技术

目前全世界都面临着环保与节能的严峻形势。世界上许多大城市的空气都已严重污染，汽车排出的尾气是最大的污染源之一。据统计，城市交通中盛行的私家汽车、摩托车排放的CO₂占到全世界CO₂排放总量的1/4以上，而不少城市车辆造成的高于70分贝噪音也远远超过人类听觉可接受的合适音量。另外，我国目前私家车每年消耗石油总量超过1.15亿吨，能源危机迫在眉睫。自行车由于无噪音、无污染、节约能源、节省道路空间等特点，被人们称为绿色交通工具，已受到广泛关注，必将在21世纪成为最好的人类轻型代步工具。

几年前开始拥有成熟制作工艺的电动自行车证明依靠自行车领域的发展在一定程度上替代燃油汽车的思路是可行的。自2008年开始我国电动车市场上又出现了一种能带自充电功能的电动自行车，这种车型可以将电动车平地滑行、下坡滑行和骑行时产生的能量再生利用，使机械能自动转换成电能储存进蓄电池中，降低了成本。现在市面上广泛使用的都是这种车型，但这种车型有两点不足之处，一方面，这种车型有一个普遍的问题，即用户骑行时把一部分力量通过电机转化电能存入电瓶，电瓶的中的电力再驱动电机带动车子前进，但用户骑行的时候比较费力，因为机械能转化为电能时需要额外的力矩。众所周知，在同等的条件下把人的机械能转化为电能再转化为机械能驱动自行车的过程中消耗的能量要大于人的机械能直接用来驱动自行车消耗的能量，即前者的效率必然低于后者，作为一种代步工具，这种电动自行车在行驶的途中需要额外耗费骑行者的一部分体力，因此说这种设计思路有很大的局限性。另一方面，电动自行车本身虽然环保，但是电动自行车所充的电能是由发电厂生产出来的。发电厂消耗一次能源生产出电能，经过电力线路和变压器等电力元件输送至用户家中，这一过程也会有很大的能量损耗，因此电动自行车的推广不能从根本上解决环保与节能的问题。除此之外，电动自行车的电池续航时间普遍很短，对于需要较长途出行的用户而言往往是前半段靠电动、后半段靠脚蹬，由于电动车电池重量大使得脚蹬时很吃力。这些劣势决定了电动车至今无法广泛取缔自行车的现状。

现在市场上流行的自行车前后刹车设计多以钢线拉动胀蹄式制动，限制条件强，比如刹车的闸皮和固定轮之间的角度应控制在水平30度左右，刹车鼓上面的微调螺丝需要定期更换等等。随着使用时间的延长，闸皮、闸线逐渐老化，灵敏度会降低。如果硬性规定改为钳夹式，传动效果会有根本改变，但怕水易锈，依然不可靠。重量越大的自行车制动性能必然越差，如果刹车失灵会对用户的人身安全构成威胁。而且车子刹车时的惯性能量被转化为热能白白耗费掉。

现在大中型城市中交通路况愈加复杂，用户到郊外游玩时也容易迷路，因此在自行车上安装一个电子导航装置是有必要的。自2000年GPS系统开始在中国机动车领域流行以来，很多生产商也把GPS应用到摩托车、电动自行车上来。但是GPS系统由美国国防部研制和维护，我国用户的使用权限必将受制于人。而且GPS是被动式伪码单向测距三维导航系统，GPS用户只能明确自己所处的位置，而不能把自己的位置信息发送出去，在信息技术飞速发展的当今时代，GPS的这些劣势会逐渐凸显出来。

对于上学一族和上班一族来说，通常是早晨骑车出行晚上回家，经常遇到上午晴天下午阴天的情形。若遇上下雨天气没带雨衣要挨淋，遇上下雪天气车子容易打滑摔倒，发生意外。对于广大用户，如果前一天没看天气预报，那么会给第二天的出行带来很大麻烦。

除此之外，当用户在小区、街道等区域行驶时，经常遇到大货车、大客车等大型车辆掉头的情况。司机由于车体庞大无法看到车后部的景象，骑自行车的人来不及躲闪，冲司机喊叫又往往听不见，导致自行车被大车撞倒碾压。为了安全起见，在自行车上安装一个扬声器也是有必要的。

发明内容