reflex

它是什么?

REFLEX 是一款专为公路自行车设计的主动安全系统，旨在解决紧急制动时因重心前移、后轮负载骤减而极易发生的后轮抱死、侧滑及甩尾问题 。现有公路车普遍缺乏主动防抱死技术，骑手安全高度依赖个人经验 。该系统通过实时监测车轮状态并主动调节刹车力度，有效防止事故，提升了在各种路况下的骑行安全 。

你的灵感

解决这个问题的初衷源于公路自行车骑行中一个严重的安全隐患：公路车速度快，在紧急刹车或路况不佳时，骑手重心会前移，导致后轮负载减轻，后轮因此极易锁死打滑，进而可能引发侧滑、甩尾甚至摔车 。这种风险不仅威胁新手，也同样困扰着经验丰富的骑手，尤其是在湿滑路面等突发状况下 。由于市面上大多数公路车都缺少主动防抱死技术，骑手的安全保障存在巨大的不确定性 。因此，我们构想了一个解决方案，即开发一个能主动介入、防止后轮抱死的辅助系统，从而填补这项技术空白，为骑手提供更可靠的安全保障 。

如何运作？

我们的设计 REFLEX 是一个智能的自行车“防抱死刹车系统”（ABS）。它的工作原理分为三个核心部分： 感知 (Sensing): 系统在自行车的前后轮上都安装了速度传感器，同时还有一个惯性测量单元（IMU）来感知车身的姿态 。这些设备能实时监测前轮和后轮的转速差异，以及自行车是否倾斜或急剧减速 。 控制 (Control): 当您紧急刹车时，如果系统“感知”到后轮即将锁死（即转速比前轮慢得多），一个轻巧、高响应的后刹车压力调制模块会立即介入 。它会以极快的速度对后刹车进行精细的“点刹”，即快速地、小幅度地释放和施加制动力，从而在不完全锁死后轮的情况下，最大限度地提高减速效果 。 通信与反馈 (Communication & Feedback): 系统的独特之处在于，它不仅在后台默默工作，还会与骑手“沟通”。后刹车手柄上集成了一个微型振动器 。当系统启动，或预判到高风险的刹车情况时，刹车手柄会产生振动，向您的手传递清晰的触觉警告 。这种反馈能直观地告诉您后轮的抓地力已接近极限，引导您主动调整刹车力度或身体姿势，从而增强您对车辆的控制，并帮助您在实践中提升刹车技巧 。

设计过程

第一阶段：概念验证与技术可行性研究 概念提出： 团队首先确定了公路车在紧急制动时的核心痛点——后轮抱死带来的失控风险。初步构想是开发一个微型、轻量化的“自行车ABS”。 技术验证原型 (Proof-of-Concept): 这一阶段的目标不是美观，而是验证核心功能。团队会使用现成的开发板（如Arduino或ESP32）、基本的霍尔效应轮速传感器和一个简单的作动器（可能是小型伺服电机或电磁阀来控制刹车线/油管）。他们会在实验台上搭建一个简易装置，模拟车轮旋转和刹车，以证明“当传感器检测到转速骤降时，控制器能触发作动器释放刹车”这一基本逻辑是可行的。 第二阶段：第一版整合原型（Alpha原型） 原型制作： 团队将通过技术验证的组件进行小型化，并首次将它们安装到一辆测试自行车上。外壳会使用3D打印技术制作，以快速迭代外形和固定方式。此时的系统可能看起来还比较笨重，电线外露，但它已经是一个可以在真实道路上测试的完整系统。 改进与测试： 在安全的封闭场地下进行初步骑行测试。主要改进目标是： 算法调优： 收集数据，确定触发防抱死的最佳轮速差阈值。最初的“点刹”可能会很生硬，需要调整固件，让制动力的调节更平顺。 硬件稳定性： 确保在颠簸路面下，所有传感器和连接器都能稳定工作。 触觉反馈： 首次集成振动马达到刹车手柄，测试振动强度和频率，确保骑手能清晰感知但又不会觉得烦扰。 第三阶段：功能优化与用户体验迭代（Beta原型） 原型制作： 这一阶段的原型会更接近最终产品。团队会设计定制的PCB电路板，以取代庞大的开发板，从而极大地缩小控制模块的体积。外壳设计会更注重空气动力学和美学，与车身融为一体。可能会与刹车制造商合作，尝试将模块直接集成到刹车卡钳或手柄中。 改进与测试： 邀请经验丰富的骑手参与测试，并收集他们的主观反馈。 增强“智能”： 充分利用惯性测量单元（IMU）的数据。算法不仅考虑轮速差，还开始考虑车身倾角和减速度，使系统在弯道刹车等复杂情境下也能做出正确判断。 优化人机交互： 根据骑手反馈，精确调整触觉反馈的模式。例如，用轻微振动进行预警，在系统完全介入时采用更强的振动。 能耗管理： 优化电路和软件，以延长电池续航时间，并测试无线通信的稳定性。 第四阶段：最终设计与量产准备 最终设计定型： 经过多轮迭代，最终的设计在性能、重量、体积和外观上达到平衡。这就是文件中展示的现代化、高度集成的样子。 生产工艺： 将3D打印的外壳改为开模注塑，以提高强度、耐用性和产品一致性，为大规模生产做准备。同时与供应链合作，确保所有电子元件和机械部件的稳定供应和成本控制。

它有什么不同？

REFLEX 设计的独特性主要体现在以下两点，使其区别于其他传统的ABS系统： 极致轻量化与专为公路车集成化设计: 传统的ABS系统通常体积和重量较大，不适用于对重量和空气动力学有极致追求的公路自行车 。本设计突破了这些限制，实现了小型化和轻量化的设计，能够在提供主动安全保障的同时，最大限度地保留公路车的轻盈和美观，这是其核心的差异化优势 。 创新的“感知-反馈-学习”闭环: 除了防抱死功能，该系统还独创了刹车手柄的触觉反馈功能 。它不仅仅是一个警报，更是骑手感官的延伸 。通过振动反馈，系统能帮助骑手实时感知后轮的抓地力临界状态，从而引导他们改进刹车技巧 。这种设计不仅提升了单次骑行的安全性，还能长期帮助骑手成为更好的驾驶者，这是一个普通ABS系统不具备的教育和提升功能。

未来计划

成为行业标准: 希望该系统能成为中高端公路车的标配安全功能，显著提升所有水平骑手的安全性 。 减少事故: 设计的潜力在于能减少因紧急刹车失误和恶劣路况引发的事故 。 提升骑手技能: 利用“感知-反馈-学习”的闭环系统，长期帮助骑手提升个人的刹车技巧 。 技术扩展性: 该技术具有可扩展性，未来可以通过调整，应用到其他类型的自行车上，例如电动自行车和城市通勤车 。

奖项