CN104689557A - 电动滑板车的控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动滑板车的控制方法,通过传感器采集踏板姿态信息;控制系统根据该姿态信息运算出踏板相对车架的角度,并根据角度信息运算出电机控制信号从而控制电机。本发明的控制方法是通过踏板姿态来控制电动滑板车的运行,无需遥控器或设置扶手,不仅用户的双手可以解放出来,也提高了滑行的体验感和趣味性。
Description
技术领域
本发明涉及一种代步工具,尤其涉及一种电动滑板车的控制方法及控制装置。
背景技术
电动滑板车是利用电力驱动的滑板车。已有的电动滑板车一般采用加装车把、线控或遥控等方式。加装车把的电动滑板的车把与滑板之间有导线,在用户使用电动滑板车的过程中,导线十分容易影响用户正常操作,对用户造成危险,而且,外露的导线易损坏,使用寿命较短。采用遥控方式的电动滑板虽然不需要导线,但是遥控装置结构复杂制造成本高,而且仍无法将用户的双手解放出来,操作感不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种通过踏板姿态操控运行的电动滑板车的控制方法。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种电动滑板车的控制方法,通过传感器采集踏板姿态信息;控制系统根据该姿态信息运算出踏板相对车架的角度,并根据角度信息运算出电机控制信号从而控制电机。
在一种实施方式中,所述电机控制信号为电机加速信号或电机减速信号。
优选地,所述传感器为检测踏板转动角度的霍尔传感器。
在一种实施方式中,所述踏板姿态是用户脚踩踏板使踏板转动的姿态。
在一种实施方式中,踏板的一端向车架靠近的姿态,使控制系统控制电机向该端加速或向相反端减速。
在一种实施方式中,通过压低踏板的一侧控制车体向该侧转向。
本发明具有如下有益效果:本发明的控制方法是通过踏板姿态来控制电动滑板车的运行,无需遥控器或设置扶手,不仅用户的双手可以解放出来,也提高了滑行的体验感和趣味性。
本发明还提供一种电动滑板车的控制装置,包括信号采集单元、运算单元、信号发送单元;信号采集单元采集踏板相对车架的姿态信息传送至信号运算单元;信号运算单元运算踏板姿态信息并转换为电机控制信号;信号发送单元将电机控制信号发送至电机。
在一种实施方式中,所述信号采集单元为检测踏板转动角度的霍尔传感器。
该种控制装置使电动滑板车的控制无需遥控器且操作便捷,而且提高操控的体验感和趣味性。
附图说明
图1为本发明电动滑板车第一实施例的立体示意图。
图2为图1所示电动滑板车另一角度的立体示意图,其中未显示电源组装盒及控制系统组装盒。
图3为图2所示电动滑板车的部分分解示意图。
图4为图1所示电动滑板车的转动装置的部分分解示意图。
图5为图1所示电动滑板车的缓冲减震装置的分解示意图。
图6为图5所示缓冲减震装置的第一柱体的剖视示意图。
图7为图1所示电动滑板车的第一偏摆转向机构的分解示意图。
图8为图1所示电动滑板车的第二偏摆转向机构的分解示意图。
图9为图1所示电动滑板车的主动轮的部分分解示意图。
图10为本发明电动滑板车第二实施例的立体示意图。
图11为本发明电动滑板车第三实施例的立体示意图。
图12为本发明电动滑板车第四实施例的立体示意图。
图13为图12所示电动滑板车的缓冲减震装置的分解示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细举例说明本发明的实施方式,本发明的实施例是为了对本发明进一步解释说明,而非对本发明的保护范围限制。
实施例一
请参阅图1至图3所示,本发明的电动滑板车包括车架1安装于车架1上的两转动装置2、安装于转动装置2上且可相对车架1转动的踏板3、安装于车架1第一端的一对从动轮4、安装于车架1第二端的一个主动轮5、设置于踏板3与车架1之间的缓冲减震装置6、固定安装于踏板3下部的电源组装盒7及控制系统组装盒8。电源组装盒7内安装有电源,用以为电动滑板车提供电力。控制系统组装盒8内安装有控制系统,用控制车体的运行。
车架1为纵长形结构,其长度和宽度可以根据车体具体尺寸设定。在本实施方式中,车架1为金属材质的长方形框体结构。车架1纵长方向的中部设有用以安装转动装置2的两横杆11。两横杆11的两侧分别是通口12,该两通口12分别容电源组装盒7及控制系统组装盒8通过。
请结合图4所示,转动装置2包括与车架1的横杆11固定连接的固定部21、安装于固定部21上可以相对固定部21旋转的转轴22、固定连接于转轴22上且可转动的转动部23。固定部21上设置有检测转轴22转动信息的传感器24,在本实施方式中,所述传感器24为霍尔传感器。所述转动部23设有用以与转轴22固定连接的套轴孔230及用以与踏板3固定连接的连板部231。固定部21安装于车架1的两横杆11上。在本实施方式中,转动装置2的数量为两个,分别安装于横杆11上,且两转轴22位于同一直线上以使得两转轴22可绕同一轴线转动,两连板部231分别连接于纵长形踏板3的两侧部,两连板部231共同支撑踏板3具有较佳的稳定性。当然,在其他实施方式中,转动装置2的数量也可以为一个,在此种情况下,优选为转动装置2安装于车架1横向的中部,更优选为设置连板部231具有较大的连接面积以更稳定地连接支撑踏板3。踏板3连接转动装置2后,能够像跷跷板一样转动。
请结合图5及图6所示,缓冲减震装置6包括与踏板3连接的第一柱体61、与车架1旋转连接的第二柱体62及与该两柱体套接的弹性件63。优选地,缓冲减震装置6进一步包括一滑动柱64,该滑动柱64包括帽盖641及导向柱642。所述第一柱体61包括与踏板3连接的连接帽611、第一柱部612及一滑孔610。该滑孔610贯穿第一柱体61且为台阶孔,即靠近连接帽611端的一段为直径较大的孔而靠近另一端的一段为直径较小的孔。孔径的设置使得滑动柱64可以从连接帽611端完全插进,并且帽盖641会被台阶孔抵挡而不能从另一端滑出,仅导向柱642可以通过较细的台阶孔。因此,滑动柱64能够沿滑孔610滑动而不会脱离且导向柱642可以凸伸出第一柱体61进一步为弹性件导向。
第二柱体62包括主体部621、自主体部621一侧延伸的铰接部622及自主体部621另一侧延伸的第二柱部623。铰接部622与车架1可旋转地连接。
缓冲减震装置6通过第一柱体61的连接帽611与踏板3连接,通过第二柱体62的铰接部622与车架1可旋转地连接,弹性件63的一端套置于第一柱体61上、另一端套置于第二柱体62上。弹性件63的长度设置使得安装后在两柱体之间始终有预压力,即弹性件63始终处于被压缩的状态。在本实施方式中,缓冲减震装置6的数量为四个,分别安装与车架1的四个角落处。从踏板3的角度看,四个第一柱体61分别位于踏板的两端。踏板3的每一端由两个缓冲减震装置6与车架1连接,即踏板3的四个角落处均由缓冲减震装置6支撑连接,具有较佳的缓冲减震效果。当用户用力踩踏板3的某一端时,踏板3转动使该端的弹性件63被进一步压缩,另一端的弹性件63会伸长并且第二柱体62会适应性转动,若踏板3转幅度较大,滑动柱64进一步滑出第一柱体61辅助导向弹性件63。当然在其他实施方式中,缓冲减震装置6的数量可以根据实际需要增减。需要说明的事,缓冲减震装置也未必如本实施方式所述,只要具有缓冲减震效果即可。
请结合图7所示,两个从动轮4通过第一偏摆转向机构40安装于车架1的第一端。第一偏摆转向机构40包括连接两从动轮4的第一轮轴41、与车架1固定连接的第一座体42及第一扭转弹性件43。第一轮轴41的中部设有第一插接座411,第一插接座411设有第一插接孔410及第一止挡部412。
第一座体42包括与车架1平行固定连接的第一平板部421、第一插接轴422及第一阻挡部423。第一插接轴422与第一平板部421呈一锐角设置。所述第一扭转弹性件43为具有弹性的橡胶件,其一端与第一座体42固定连接、另一端与第一轮轴41固定连接,用以弹性传递扭转力。在其他实施方式中,第一扭转弹性件43也可以为其他材料,只要可以弹性传递扭转力即可。
第一座体42的第一平板部421与车架1平行固定连接,第一插接轴422的末端伸向车体内部,即第一插接轴422倾斜向下且向车体里侧延伸。第一插接轴422穿过第一扭转弹性件43插接于第一插接孔410中,第一扭转弹性件43的一端与第一座体42固定连接、另一端与第一轮轴41固定连接,用以将第一座体42的扭转力弹性传递至第一轮轴41。第一止挡部421与第一阻挡部423在轴的旋转方向上有一定间隙使得第一插接轴422可以在第一插接孔410内转动,第一止挡部421与第一阻挡部423共同限定了转动角度。两个从动轮4分别安装于第一轮轴的两端,能够随第一轮轴41在第一插接轴422旋转方向上转动,从而控制电动滑板车的方向。
请参阅图8所示,主动轮5通过第二偏摆转向机构50连接于车架1的第二端。第二偏摆转向机构50包括第二插接座51、第二座体52及第二扭转弹性件53。
第二插接座51设有第二插接孔510及第二止挡部511。第二插接座51的两侧设有与主动轮轴54连接的支架512。
第二座体52包括与车架1平行固定连接的第二平板部521、第二插接轴522及第二阻挡部523。第二插接轴522与第二平板部521呈一锐角设置。所述第二扭转弹性件53为具有弹性的橡胶件,其一端与第二座体52固定连接另一端与第二插接座51固定连接,用以弹性传递扭转力。在其他实施方式中,第二扭转弹性件53也可以为其他材料,只要可以弹性传递扭转力即可。
第二座体52的第二平板部521与车架1平行固定连接,第二插接轴522的末端伸向车体内部,即第二插接轴522倾斜向下且向车体里侧延伸。第二插接轴522穿过第二扭转弹性件53插接于第二插接孔510中,第二扭转弹性件53的一端与第二座体52固定连接、另一端与第二插接座51固定连接,用以将第二座体52的扭转力弹性传递至第二插接座51。第二止挡部511与第二阻挡部523在轴的旋转方向上有一定间隙使得第二插接轴522可以在第二插接孔510内转动,第二止挡部511与第二阻挡部523共同限定了转动角度。主动轮5通过主动轮轴54及第二偏摆转向机构50安装于车架1上,主动轮5可随第二插接轴522转动。
请参阅图9所示,主动轮5包括电机及轮圈55。所述电机包括位于内圈的定子56及位于外圈的转子57,所述轮圈55与转子57固定连接以使得轮圈55随转子57转动。轮圈55包括与转子57连接的主体部551及分别设置于主体部551两端用以安装轮胎552的两轮毂553。此外,轮圈55与转子57也可以是一体成型。电机通电后,主动轮5转动从而驱动电动滑板车运行。本实施方式中,电机设置于主动轮内部,在其他实施方式中,电机也可以单独设置安装于车体上。
本实施方式的电动滑板车的车轮的数量为三个,即安装于车架第一端的两个从动轮4及安装于车架第二端的一个主动轮5。由于主动轮5为双轮毂车轮,可以安装两个轮胎,与地面形成双轮接触效果。与已有技术中四轮电动滑板车相比,增加了运行的灵活性;与有技术中单轮毂三轮电动滑板车相比,增加了运行的稳定性。
本发明的电动滑板车打开电源开关即处于运行准备状态,用户踩踏踏板3的一端,踏板3该端旋转靠近车架1,踏板3的转动带动转动装置2转动,转动装置2上的传感器24采集该转动信息(即转动角度)传送至控制系统,控制主动轮5向该端加速。当需要减速时,用户踩踏踏板3的另一端,踏板3的另一端旋转靠近车架1,踏板3的转动带动转动装置2转动,转动装置2上的传感器24采集该转动信息传送至控制系统,控制主动轮5减速。从功能角度看,所述控制系统包括运算单元及信号发送单元,传感器24作为信号采集单元。信号采集单元采集踏板相对车架的姿态信息传送至信号运算单元;信号运算单元运算踏板姿态信息并转换为电机控制信号;信号发送单元将电机控制信号发送至电机从而控制车体的加速或减速。
转弯控制,以电动滑板车向从动轮4端的方向前行且右转为例说明,用户踩踏踏板3的右侧,踏板3的右侧通过缓冲减震装置6将压力传递至车架1的右侧,车架1将带动第一偏摆转向机构40的第一座体42右转,第一座体42通过第一扭转弹性件43将扭矩传递至第一轮轴41,第一轮轴41带动两从动轮4转动,从而实现电动滑板车的右转,当转动一定角度后,第一止挡部421与第一阻挡部423抵触阻止进一步旋转,从而防止车体转动较大的角度,保证用户的安全。同理,左转,踩踏踏板3的左侧。
本发明的电动滑板车只需用户踩踏踏板使踏板活动来控制运行,无需遥控器或设置扶手,因此不仅用户的双手可以解放出来,也提高了滑行的体验感和趣味性。
实施例二
请参阅图10所示,实施例二与实施例一的不同之处在于,电动滑板车的主动轮的数量为两个,该两主动轮9均为单轮毂车轮,该两个主动轮9是通过第一偏摆转向结构与车架连接。在本实施方式中的主动轮9与实施例一的主动轮5的结构类似,也包括电机及轮圈,区别在于轮毂仅为一个。
另外,在其他实施方式中,该实施例二中的主动轮数量可以减为一个,从动轮为三个。
实施例三
请参阅图11所示,实施例三与实施例一的不同之处在于,电动滑板车的主动轮5’为单轮毂车轮。在本实施方式中的主动轮5’与实施例一的主动轮5的结构类似,也包括电机及轮圈,区别在于轮毂仅为一个。
实施例四
请参阅图12及图13所示,实施例四与实施例一的不同之处在于缓冲减震装置6’。本实施例中,缓冲减震装置6’包括第一柱体61’、第二柱体62’、弹性件63’及设置于第二柱体62’上的抵挡件64’。
第一柱体61’包括连接帽611’、自连接帽611’一侧延伸的第一柱部612’及自连接帽611’另一侧延伸的第一铰接部613’。第一铰接部613’用以与踏板可转动地连接。第一柱体61’设有滑孔610’,该滑孔610’贯穿第一柱部612’及连接帽611’。
第二柱体62’包括主体部621’、自主体部621’一侧延伸的第二柱部623’及自主体部621’另一侧延伸的第二铰接部622’。第二铰接部622’用以与车架可转动地连接。
缓冲减震装置6’的组装方法如下:将弹性件63’的一端套置于第一柱部612’上;然后将第二柱部623’穿入滑孔610’中,此时弹性件63’的另一端抵接于第二柱体62’的主体部621’上;接着,将抵挡件64’从第一柱体61’的连接帽端安装于第二柱部623’的末端。该抵挡件64’用以防止第二柱部623’从滑孔610’中脱离。
当然,以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种电动滑板车的控制方法,其特征在于:
通过传感器采集踏板姿态信息;
控制系统根据该姿态信息运算出踏板相对车架的角度,并根据角度信息运算出电机控制信号从而控制电机。
2.如权利要求1所述的电动滑板车的控制方法,其特征在于,所述电机控制信号为电机加速信号或电机减速信号。
3.如权利要求1所述的电动滑板车的控制方法,其特征在于,所述传感器为检测踏板转动角度的霍尔传感器。
4.如权利要求1所述的电动滑板车的控制方法,其特征在于,所述踏板姿态是用户脚踩踏板使踏板转动的姿态。
5.如权利要求1所述的电动滑板车的控制方法,其特征在于,踏板的一端向车架靠近的姿态,使控制系统控制电机向该端加速或向相反端减速。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电动滑板车的控制方法,其特征在于,通过压低踏板的一侧控制车体向该侧转向。
7.一种电动滑板车的控制装置,其特征在于,包括信号采集单元、运算单元、信号发送单元;
信号采集单元采集踏板相对车架的姿态信息传送至信号运算单元;
信号运算单元运算踏板姿态信息并转换为电机控制信号;
信号发送单元将电机控制信号发送至电机。
8.如权利要求7所述的电动滑板车的控制装置,其特征在于,所述信号采集单元为检测踏板转动角度的霍尔传感器。
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