CN104309792A - 动力冲浪板无线电遥控控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力冲浪板无线电遥控控制系统，包括具有单片机的控制器，有带多用途控制开关和油门扳机位置传感器的控制手柄，控制手柄和控制器之间采用无线电遥控连接，具有单片机的控制器通过导线与二冲程水冷发动机上化油器上的油门执行器导通；所述具有单片机的控制器通过导线与接收单元解码器导通；实现动力冲浪板趴板、拉绳站立板、自由站立板三种操作方式，满足使用人员不同阶段的使用要求，同时解放了高端运动员的双手和双臂，使其能自由运动，参与身体平衡，使动力冲浪板的操作者任何时间都能体验与无动力冲浪板完全一致的运动乐趣，提高了动力冲浪板的运动性。

Description

动力冲浪板无线电遥控控制系统

技术领域

本发明属于动力冲浪板控制技术领域，尤其是一种低成本、结构简单可靠、安全舒适的一种能实现动力冲浪板趴板、拉绳站立板、自由站立板三种操作方式的动力冲浪板无线电遥控控制系统，该系统也适用于组合式动力冲浪板的控制。

背景技术

动力冲浪板在使用中，从开始使用到技术娴熟，要求不同的使用方式，初期学习使用阶段要求动力冲浪板有趴板功能，让操作人员可以趴在板体上操作控制板体，逐步提高身体平衡能力和在板体上站立的能力；在操作人员可以站立操作时要求手柄能通过绳索与板体前端连接，降低对操作人员身体平衡能力的要求；待操作人员能娴熟操作动力冲浪板时，要求控制手柄仅握持在手中，用安全腕带与手腕相连，不与板体有任何物理连接，解放操作人员双手与双臂，参与身体平衡，实现自由站立式冲浪；现有的动力冲浪板不管国内国外，其操作方式均是人站立在板体上，手持控制手柄，控制手柄用绳索与板体前部连接这一种操作方式，没有任何一款产品能同时实现这三种操作方式，其中的自由站立式动力冲浪板国内、国外均未见有产品。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种低成本、结构简单可靠、安全舒适的能实现动力冲浪板趴板、拉绳站立板、自由站立板三种操作方式的动力冲浪板无线电遥控控制系统。本发明的技术方案如下：一种动力冲浪板无线电遥控控制系统，其包括冲浪板浮力板体、控制手柄、集成有单片机的控制器、接收单元解码器、接收天线及二冲程水冷发动机；

其中，所述控制手柄包括控制开关、油门扳机、油门扳机位置传感器、载波发射电路及发射天线、具有单片机的编码器；所述二冲程水冷发动机包括曲轴位置传感器、化油器、启动电机、火花塞及油门执行器；所述集成有单片机的控制器通过防水导线与二冲程水冷发动机上化油器的油门执行器相连接并导通，所述集成有单片机的控制器通过防水导线与接收单元解码器相连接，所述接收单元解码器与接收天线相连接；

所述控制开关设置于控制手柄的顶部位置，在控制开关的相对一侧设置有油门扳机，在所述油门扳机周围设置有油门扳机位置传感器和载波发射电路及发射天线，所述控制手柄的内部空腔中安装有单片机的编码器，当控制开关和油门扳机工作时，具有单片机的编码器将油门扳机位置传感器检测到的位置信号进行编码形成编码信号并通过载波发射电路及发射天线发送给位于冲浪板浮力板体的接收天线，所述接收天线将编码信号传输给接收单元解码器，所述接收单元解码器解码后发送给集成有单片机的控制器，所述控制器控制二冲程水冷发动机的化油器的油门执行器进行工作。

进一步的，所述集成单片机的控制器包括密闭的控制器壳体及位于该控制器壳体内的集成电路板，其中所述集成电路板上集成有单片机、发动机启动和点火控制电路、动力电池组、点火高压包、油门控制电路、遥控接收电路、电池组充放电保护电路、电子控制单元及水泵控制电路；在所述控制器壳体内还设置有密闭的控制器边盖，所述控制器边盖通过螺钉固定在控制器壳体上，所述控制器边盖上设置有供导线穿出的密封连接头；

在与控制器边盖相邻的控制器壳体的一侧壁上设置有碗型硅胶膜片，所述碗型硅胶膜片通过压板和螺钉固定在所述控制器壳体的侧壁上的通孔处。

  进一步的，所述控制手柄的底部设置有固定插柱，在位于冲浪板浮力板体上还设置有扶手，所述扶手上有固定插孔。

进一步的，所述控制手柄的底部前端有可以固定绳索的孔，.通过绳索将孔与冲浪板浮力板体上的孔连接。所述控制手柄的尾端还设置有可以固定在手腕上的腕带。

本发明的优点及有益效果如下：

1、控制器在控制手柄和发动机的启动电机、曲轴位置传感器、火花塞、油门执行机构等的配合下能实现对发动机的密码解锁、启动、数字式点火、熄火、油门大小控制、落水安全熄火等功能；防水外壳将控制器的内部电路板与发动机舱的潮湿环境隔离，内部电路板包含单片机、基于单片机的密码解锁、启动单元、点火及点火正时调整单元、电池组充防电保护单元、油门控制单元、启动继电器、高压包、电池组，连接电缆组将控制器与外部的控制手柄、启动电机、火花塞、曲轴位置传感器、油门执行机构等连接起来。

   2、控制手柄包含多用途控制开关、多功能控制开关在控制系统正常工作前需使用人员按密码规律进行通断，发送密码信号给控制器，对控制器进行解锁，防止小孩和未经授权的使用，提高安全性；控制器解锁后，人握住控制手柄时多用途开关自然接通，控制器给启动电机通电，发动机启动，只要一直握着控制手柄，多功能控制开关一直接通，控制器一直输出点火信号给发动机火花塞，发动机一直运转；操作人员松开手柄、或落水手离开控制手柄，多功能控制开关立马断开，发动机熄火，起到安全熄火的功能；油门扳机位置传感器发送油门位置信号给带单片机的控制器，控制器再将控制信号发送给油门执行机构，控制发动机油门大小。  

   3、由于上述结构，将以往分散的发动机控制元件用单片机进行整合成集成电路板，安装于密封的控制器壳体内，提高电子元件的安全性和使用寿命，同时由于单片机的使用，实现智能控制板体的密码解锁、数字点火、安全熄火等功能，同时使制造成本降低；手离开控制手柄就熄火的功能，免除了安全绳连接到身体上，提高了使用舒适性。由于上述结构能够在使用时实现动力冲浪板趴板、拉绳站立板、自由站立板三种操作方式，满足使用人员不同阶段的使用要求，同时解放了高端运动员的双手和双臂，使其能自由运动，参与身体平衡，使动力冲浪板的操作者任何时间都能体验与无动力冲浪板完全一致的运动乐趣，提高了动力冲浪板的运动性。

 

附图说明   

图1所示为本发明优选实施例具有单片机的控制手柄使用时的结构示意图；

图2为本发明具有单片机的控制器壳体的结构示意图；

图3为本发明趴板使用时的结构示意图；

图4为本发明拉绳站立使用时的结构示意图；

图5为本发明自由站立使用时的结构示意图；

图6为本发明中手柄单片机和控制器单片机的控制原理图；

图中：1、浮力板体；101、板体拉绳固定孔；5、控制手柄；501、控制开关；502、油门扳机；503、油门扳机位置传感器；504、载波发射电路及发射天线；505、具有单片机的编码器；506、固定插柱；507、腕带；508、拉绳固定孔；6、扶手；601、扶手插孔；7、二冲程水冷发动机；710、化油器；1203、具有控制片的控制器；1204、油门执行器；1205、接收单元解码器；1206、接收天线；1207、控制器壳体；1208、控制器边盖；1209、密封连接头；1210、碗型硅胶膜片；1211、压板；1212、拉绳。

具体实施方式

下面结合附图给出一个非限定的实施例对本发明作进一步的阐述。但是应该理解，这些描述只是示例的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

参照图1-图5所示，一种动力冲浪板无线电遥控控制系统，其包括冲浪板浮力板体1、控制手柄5、集成有单片机的控制器1203、接收单元解码器1205、接收天线1206及二冲程水冷发动机7；

其中，所述控制手柄5包括控制开关501、油门扳机502、油门扳机位置传感器503、载波发射电路及发射天线504、具有单片机的编码器505；所述二冲程水冷发动机7包括曲轴位置传感器、化油器710、启动电机、火花塞及油门执行器1204；所述集成有单片机的控制器1203通过防水导线与二冲程水冷发动机7上化油器710的油门执行器1204相连接并导通，所述集成有单片机的控制器1203通过防水导线与接收单元解码器1205相连接，所述接收单元解码器1205与接收天线1206相连接；

所述控制开关501设置于控制手柄5的顶部位置，在控制开关501的相对一侧设置有油门扳机502，在所述油门扳机502周围设置有油门扳机位置传感器503和载波发射电路及发射天线504，所述控制手柄5的内部空腔中安装有单片机的编码器505，当控制开关501和油门扳机502工作时， 具有单片机的编码器505将油门扳机位置传感器503检测到的位置信号进行编码形成编码信号并通过载波发射电路及发射天线504发送给位于冲浪板浮力板体1的接收天线1206，所述接收天线1206将编码信号传输给接收单元解码器1205，所述接收单元解码器1205解码后发送给集成有单片机的控制器1203，所述控制器1203控制二冲程水冷发动机7的化油器710的油门执行器1204进行工作。

优选的，所述集成单片机的控制器1203包括密闭的控制器壳体1207及位于该控制器壳体1207内的集成电路板1215，其中所述集成电路板1215上集成有单片机、发动机启动和点火控制电路、动力电池组、点火高压包、油门控制电路、遥控接收电路、电池组充放电保护电路、电子控制单元及水泵控制电路；在所述控制器壳体1207内还设置有密闭的控制器边盖1208，所述控制器边盖1208通过螺钉固定在控制器壳体1207上，所述控制器边盖1208上设置有供导线穿出的密封连接头1209；

在与控制器边盖1208相邻的控制器壳体1207的一侧壁上设置有碗型硅胶膜片1210，所述碗型硅胶膜片1210通过压板1211和螺钉固定在所述控制器壳体1207的侧壁上的通孔处。

优选的，所述控制手柄5的底部设置有固定插柱506，在位于冲浪板浮力板体1上还设置有扶手6，所述扶手6上有固定插孔601。

优选的，所述控制手柄5的底部前端有可以固定绳索的孔508，.通过绳索1212将孔508与冲浪板浮力板体1上的孔103连接。所述控制手柄5的尾端还设置有可以固定在手腕上的腕带507。

参见附图3，图中控制手柄5下部的固定柱506插入板体扶手6的插孔601，板体两边的扶手6中均有插孔601，方便不同习惯的操作人员使用，实现动力冲浪板趴板功能。

参见附图4，图中控制手柄5下部前端的绳索固定孔508与动力冲浪板板体前端孔101之间用绳索1212连接。使操作人员可以站立在板体1上，手握控制手柄5，实现动力冲浪板拉绳站立操作功能。

参见附图5，图5-1为腕带的示意图，图5-2为控制手柄5与动力冲浪板板体1之间无任何实物连接图，控制手柄5通过腕带507固定在操作人员的手腕上，

参照图6，在手柄处的单片机的控制原理图中，所述手柄处的者单片机分别采集手柄多功能开关、油门位置传感器、电池充放电检测单元的输入信号并进行处理，并将处理结果转发给电池充放电单元及载波发射电路，所述载波发射电路通过发射天线进行转发，电池充放电单元通过手柄电池进行充电或者扶手充电座进行充放电。

在冲浪板板体的单片机的控制原理图中，遥控接收单元、电池充放电检测单元、水位检测电极、曲轴位置及转速传感器作为单片机的输入信号，输出端信号包括油门控制单元、启动控制单元、点火控制单元、电动排水控制单元、待机控制单元、板体控制器降压单元，油门控制单元控制油门执行器的开关与油门大小，启动控制单元控制发动机的启动机构进行开关动作，点火控制单元控制高压包对火花塞进行点火动作，电动排水控制直流电动泵进行排水动作，单片机或还控制待机与电池充放电动作，所述电池充放电动作可通过扶手充电座与外部电源连接进行充放电，也可以通过板体控制器电池进行充放电，实现对冲浪板的自动控制。优选采用型号51系列单片机。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (4)

1.一种动力冲浪板无线电遥控控制系统，其特征在于：包括冲浪板浮力板体(1)、控制手柄(5)、集成有单片机的控制器(1203)、接收单元解码器(1205)、接收天线(1206)及二冲程水冷发动机(7)；

其中，所述控制手柄(5)包括控制开关(501)、油门扳机(502)、油门扳机位置传感器(503)、载波发射电路及发射天线(504)、具有单片机的编码器(505)；所述二冲程水冷发动机(7)包括曲轴位置传感器、化油器(710)、启动电机、火花塞及油门执行器(1204)；所述集成有单片机的控制器(1203)通过防水导线与二冲程水冷发动机(7)上化油器(710)的油门执行器(1204)相连接并导通，所述集成有单片机的控制器(1203)通过防水导线与接收单元解码器(1205)相连接，所述接收单元解码器(1205)与接收天线(1206)相连接；

所述控制开关(501)设置于控制手柄(5)的顶部位置，在控制开关(501)的相对一侧设置有油门扳机(502)，在所述油门扳机(502)周围设置有油门扳机位置传感器(503)和载波发射电路及发射天线(504)，所述控制手柄(5)的内部空腔中安装有单片机的编码器(505)，当控制开关(501)和油门扳机(502)工作时， 具有单片机的编码器(505)将油门扳机位置传感器(503)检测到的位置信号进行编码形成编码信号并通过载波发射电路及发射天线(504)发送给位于冲浪板浮力板体(1)的接收天线(1206)，所述接收天线(1206)将编码信号传输给接收单元解码器(1205)，所述接收单元解码器(1205)解码后发送给集成有单片机的控制器(1203)，所述控制器(1203)控制二冲程水冷发动机(7)的化油器(710)的油门执行器(1204)进行工作。

2.根据权利要求1所述的动力冲浪板无线电遥控控制系统，其特征在于：所述集成单片机的控制器(1203)包括密闭的控制器壳体(1207)及位于该控制器壳体(1207)内的集成电路板(1215)，其中所述集成电路板1215上集成有单片机、发动机启动和点火控制电路、动力电池组、点火高压包、油门控制电路、遥控接收电路、电池组充放电保护电路、电子控制单元及水泵控制电路；在所述控制器壳体(1207)内还设置有密闭的控制器边盖(1208)，所述控制器边盖(1208)通过螺钉固定在控制器壳体(1207)上，所述控制器边盖(1208)上设置有供导线穿出的密封连接头(1209)；

在与控制器边盖(1208)相邻的控制器壳体(1207)的一侧壁上设置有碗型硅胶膜片(1210)，所述碗型硅胶膜片(1210)通过压板(1211)和螺钉固定在所述控制器壳体(1207)的侧壁上的通孔处。

3.根据权利要求1所述的动力冲浪板无线电遥控控制系统，其特征在于：所述控制手柄(5)的底部设置有固定插柱(506)，在位于冲浪板浮力板体(1)上还设置有扶手(6)，所述扶手(6)上有固定插孔(601)。

4.根据权利要求1所述的动力冲浪板无线电遥控控制系统，其特征在于：所述控制手柄(5)的底部前端有可以固定绳索的孔(508)，通过绳索(1212)将孔(508)与冲浪板浮力板体(1)上的孔(103)连接，所述控制手柄(5)的尾端还设置有可以固定在手腕上的腕带(507)。