CN104386183A - 两轮平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种两轮平衡车，涉及平衡车领域，主要目的在于简化两轮平衡车的结构，提高用户的使用体验。主要采用的技术方案为：两轮平衡车，包括平衡车主体、连接件、转向机构、传感器以及信息处理装置；平衡车主体上端设有左踏板和右踏板；转向机构用于收到转向信号后控制两轮平衡车转向；传感器包括第一距离传感器和第二距离传感器，第一距离传感器设置在连接件上靠近左踏板一侧；第二距离传感器设置在连接件上靠近右踏板一侧；信息处理装置的输入端分别与第一距离传感器和第二距离传感器连接，信息处理装置的输出端与转向机构连接。本发明实施例的两轮平衡车可以实现自动转向。

Description

两轮平衡车

技术领域

本发明涉及平衡车技术领域，特别是涉及一种两轮平衡车。 

背景技术

传统的两轮载人平衡车主要是通过一个可以左右摆动的摆动杆来实现转弯的，其中，对于该摆动杆具有两种操作方式：一种是该摆动杆的长度较长，用户在骑行时通过双手操作摆动杆，并实现对两轮平衡车的转向；另一种是该摆动杆的长度较短，用户在骑行时通过双腿夹住摆动杆向左或向右摆动，并实现对两轮平衡车的转向。 

在上述的两个方案中，用户在骑行时需要双手一直扶着摆动杆或者用双腿一直夹住摆动杆，其操作不方便，用户的双手或双腿一直处于紧张状态，容易疲劳，用户的使用体验较差；另外，上述的两轮平衡车由于采用摆动杆来实现对方向的控制，其结构较为复杂。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种两轮平衡车，主要目的在于简化两轮平衡车的结构，使用户在使用时更加方便，提高用户的使用体验。 

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案： 

本发明的实施例提供一种两轮平衡车，包括： 

平衡车主体，其上端设有左踏板和右踏板； 

连接件，设置于所述平衡车主体的上端，且置于所述左踏板与所述右踏板之间； 

转向机构，设置于所述平衡车主体，用于收到转向信号后控制所述两轮平衡车转向； 

传感器，包括第一距离传感器和第二距离传感器，所述第一距离 传感器设置在所述连接件上靠近左踏板一侧；所述第二距离传感器设置在所述连接件上靠近右踏板一侧；以及 

信息处理装置，设置在所述平衡车主体上，包括输入端和输出端，其输入端分别与所述第一距离传感器和所述第二距离传感器连接，其输出端与所述转向机构连接，所述信息处理装置配置为将所述传感器在同一时刻采集的第一数据处理形成第二数据，并将所述第二数据发送至所述转向机构的信息处理装置。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的两轮平衡车，其中， 

所述第一距离传感器和所述第二距离传感器两者分别为超声波传感器、激光传感器、红外线传感器中的任意一种。 

前述的两轮平衡车，其中， 

所述传感器还包括陀螺仪； 

所述陀螺仪设置于所述平衡车主体； 

所述陀螺仪与所述信息处理装置的输入端连接。 

前述的两轮平衡车，其中， 

所述陀螺仪设置于所述平衡车主体的中心位置。 

前述的两轮平衡车，其中， 

所述转向机构包括第一轮毂电机和第二轮毂电机； 

所述第一轮毂电机与所述两轮平衡车的第一车轮驱动连接； 

所述第二轮毂电机与所述两轮平衡车的第二车轮驱动连接。 

前述的两轮平衡车，其中， 

所述第一距离感应器和所述第二距离感应器的数量均为多个。 

前述的两轮平衡车，其中， 

所述连接件上设有供手握的把手。 

借由上述技术方案，本发明两轮平衡车至少具有以下有益效果： 

一、本发明实施例提供的技术方案通过设置的传感器和信息处理装置，信息处理装置可以将传感器在同一时刻采集的第一数据处理形 成第二数据并将第二数据发送给转向机构，转向机构收到转向信号后可以控制两轮平衡车转向，相对于现有技术中通过摆动杆来实现转向，本发明实施例的结构更加简单，体积也较小。 

二、本发明实施例提供的技术方案通过传感器对用户的姿态进行监测，并通过信息处理装置控制转向机构转向，使得本发明实施例的两轮平衡车更加智能，用户在使用时仅通过自身的姿态就可以控制转向，操作更加方便，用户的使用体验较佳。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。 

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种两轮平衡车的转向控制的结构框图； 

图2是本发明的一实施例提供的一种两轮平衡车的结构示意图； 

图3是本发明的一实施例提供的一种两轮平衡车的另一视角的结构示意图； 

图4是本发明的一实施例提供的一种使用者骑行两轮平衡车向左转弯时的状态结构示意图； 

图5是本发明的一实施例提供的一种使用者骑行两轮平衡车向右转弯时的状态结构示意图。 

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。 

如图1和图2所示，本发明的一个实施例提出的一种两轮平衡车， 包括平衡车主体1、连接件2、转向机构5、传感器以及信息处理装置4。 

平衡车主体1上端设有左踏板11和右踏板12，左踏板11和右踏板12用于供使用者站立并实现载人。 

连接件2设置于平衡车主体1的上端，连接件2置于左踏板11与右踏板12之间。其中，连接件2要高出左踏板11和右踏板12的高度，当使用者站立于左踏板11和右踏板12上时，连接件2位于使用者的两腿之间。 

转向机构5设置于平衡车主体1，转向机构5用于收到转向信号后控制两轮平衡车转向，比如控制两轮平衡车左转或右转。 

传感器包括第一距离传感器31和第二距离传感器32，如图2所示，第一距离传感器31设置于连接件2上靠近左踏板11一侧，第二距离传感器32设置于连接件2上靠近右踏板12一侧。 

信息处理装置4设置于平衡车主体1，信息处理装置4的输入端分别与第一距离传感器31和第二距离传感器32连接，信息处理装置4的输出端与转向机构5连接，信息处理装置4可以将传感器在同一时刻采集的第一数据处理形成第二数据，并将第二数据发送给转向机构5。 

其中，如图4和图5所示，当使用者站立于左踏板11和右踏板12时，第一距离传感器31可以与使用者的左腿内侧相对应，第二距离传感器32可以与使用者的右腿内侧相对应。 

本发明实施例提供的两轮平衡车的工作原理为：用户骑行本发明实施例的两轮平衡车，在直线前进时，用户的两腿呈直立状态，此时第一距离传感器31距左腿的距离与第二距离传感器32距右腿的距离相近，此时车辆前行不转弯；如图4所示，当需要左转弯时，用户会向左摆动双腿，用户的左腿会远离连接件2，用户的右腿会靠近连接件2，此时第一距离传感器31距左腿的距离大于第二距离传感器32距右腿的距离，第一距离传感器31和第二距离传感器32将采集的数据发送给信息处理装置4，信息处理装置4收到信号后给转向机构5 发送信号并控制两轮平衡车左转；如图5所示，当需要右转弯时，用户会向右摆动双腿，用户的左腿会靠近连接件2，用户的右腿会远离连接件2，此时第一距离传感器31距左腿的距离小于第二距离传感器32距右腿的距离，第一距离传感器31和第二距离传感器32将采集的数据发送给信息处理装置4，信息处理装置4收到信号后给转向机构5发送信号并控制两轮平衡车右转。 

本发明实施例提供的技术方案通过设置的传感器和信息处理装置4，信息处理装置4可以将传感器在同一时刻采集的第一数据处理形成第二数据并将第二数据发送给转向机构5，转向机构5收到转向信号后可以控制两轮平衡车转向，相对于现有技术中通过摆动杆来实现转向，本发明实施例的结构更加简单，体积也较小。另外，本发明实施例提供的技术方案通过传感器对用户的姿态进行监测，并通过信息处理装置4控制转向机构5转向，使得本发明实施例的两轮平衡车更加智能，用户在使用时仅通过自身的姿态就可以控制转向，操作更加方便，用户的使用体验较佳。 

这里需要补充的是：本发明实施例中的信息处理装置4可以采用常规的信息处理模块，例如CPU，也可以采用专用的数字处理器等数字信号处理芯片。信息处理装置4的输入端与传感器之间的连接可通过有线或无线连接，例如可以采用串口有线通信或RF无线射频识别通信技术等，将传感器采集到的相关数据传输给信息处理装置4。同样的，信息处理装置4的输出端与转向机构5之间的连接也可以采用有线或无线连接，例如可以采用串口有线通信或RF无线射频识别通信技术等，将相关信号指令传输给转向机构5。 

具体在实施时，前述的第一距离传感器31和第二距离传感器32两者可以分别为超声波传感器、激光传感器、红外线传感器中的任意一种。其中，超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿 透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度)，都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。其中，传感器的具体类型的选择可以根据用户的实际需求进行设置。 

进一步的，如图1所示，前述的传感器还包括陀螺仪33。陀螺仪33设置于平衡车主体1，陀螺仪33与信息处理装置4的输入端连接。陀螺仪33是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器。陀螺仪33可以对本发明实施例的两轮平衡车的水平状态进行监测，当本发明实施例的两轮平衡车在一个倾斜的路面上行驶时，使用者的双腿也会随之一起倾斜，陀螺仪33检测到两轮平衡车的倾斜角度信息，并将该信息反馈给信息处理装置4，信息处理装置4根据该倾斜角度信息可以对第一距离传感器31和第二距离传感器32采集的数据进行矫正，使信息处理装置4发出的转向指令能够更贴近使用者的真实意图，从而使本发明实施例中的两轮平衡车的转向控制更加精确。 

进一步的，前述的陀螺仪33设置于平衡车主体1的中心位置。这样陀螺仪33采集到的数据会更加准确，也更能够真实地反映本发明实施例的两轮平衡车的角度状态。 

本发明实施例的两轮平衡车的转向机构5可以通过如下的实施方式来实现。如图3所示，前述的转向机构5包括第一轮毂电机51和第二轮毂电机52。第一轮毂电机51与两轮平衡车的第一车轮101驱动连接。第二轮毂电机52与两轮平衡车的第二车轮102驱动连接。 具体在实施时，当第一轮毂电机51驱动第一车轮101旋转的转速与第二轮毂电机52驱动第二车轮102旋转的转速相同时，则两轮平衡车不转向；当第一车轮101的转速大于第二车轮102的转速时，则两轮平衡车向第二车轮侧转向；当第一车轮101的转速小于第二车轮102的转速时，则两轮平衡车向第一车轮侧转向；当第一轮毂电机51和第二轮毂电机52反转时，则两轮平衡车后退。其中，信息处理装置4可以通过向该第一轮毂电机51和第二轮毂电机52发送信号，以调节第一轮毂电机51和第二轮毂电机52的转速并达到控制两轮平衡车转向的目的，其结构较简单，控制较方便。 

进一步的，前述的第一距离感应器和第二距离感应器的数量可以均为多个。具体在实施时，可以对该多个第一距离传感器31和多个第二距离传感器32采集的数据取平均值，信息处理装置能够更好地对传感器采集的数据进行处理，并使得转向机构5对两轮平衡车的转向控制能够更好地反映使用者的真实意图。 

进一步的，如图2和图3所示，前述的连接件2上可以设置供手握的把手21。用户可以通过该把手将本发明实施例提供的两轮平衡车拎起并移动至所需位置，操作较方便。 

本发明实施例提供的两轮平衡车，使用者在骑行时只需要向左或向右摆动双腿即可控制两轮平衡车左转或右转，从而实现了两轮平衡车的自动转向，操作较方便，用户的使用体验较佳。 

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (7)

1.一种两轮平衡车，其特征在于，包括：

平衡车主体，其上端设有左踏板和右踏板；

连接件，设置于所述平衡车主体的上端，且置于所述左踏板与所述右踏板之间；

转向机构，设置于所述平衡车主体，用于收到转向信号后控制所述两轮平衡车转向；

传感器，包括第一距离传感器和第二距离传感器，所述第一距离传感器设置在所述连接件上靠近所述左踏板一侧；所述第二距离传感器设置在所述连接件上靠近所述右踏板一侧；以及

信息处理装置，设置在所述平衡车主体上，包括输入端和输出端，其输入端分别与所述第一距离传感器和所述第二距离传感器连接，其输出端与所述转向机构连接，所述信息处理装置配置为将所述传感器在同一时刻采集的第一数据处理形成第二数据，并将所述第二数据发送至所述转向机构的信息处理装置。

2.如权利要求1所述的两轮平衡车，其特征在于，

所述第一距离传感器和所述第二距离传感器两者分别为超声波传感器、激光传感器、红外线传感器中的任意一种。

3.如权利要求1或2所述的两轮平衡车，其特征在于，

所述传感器还包括陀螺仪；

所述陀螺仪设置于所述平衡车主体；

所述陀螺仪与所述信息处理装置的输入端连接。

4.如权利要求3所述的两轮平衡车，其特征在于，

所述陀螺仪设置于所述平衡车主体的中心位置。

5.如权利要求1或2所述的两轮平衡车，其特征在于，

所述转向机构包括第一轮毂电机和第二轮毂电机；

所述第一轮毂电机与所述两轮平衡车的第一车轮驱动连接；

所述第二轮毂电机与所述两轮平衡车的第二车轮驱动连接。

6.如权利要求1或2所述的两轮平衡车，其特征在于，

所述第一距离感应器和所述第二距离感应器的数量均为多个。

7.如权利要求1或2所述的两轮平衡车，其特征在于，

所述连接件上设有供手握的把手。