CN105539165A - 一种电动滑板车重力传感器控制系统 - Google Patents

一种电动滑板车重力传感器控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动滑板车重力传感器控制系统，其包括控制器，以及分别与控制器连接的重力传感器、驱动电机和减速装置，驱动电机和减速装置分别与车轮连接；所述重力传感器设置在电动滑板车的脚踏板下方，用于检测脚踏板承受的重力，控制器根据重力传感器所检测的重力变化值，即增量值获知人体的重心变化，并根据重心变化通过驱动电机和减速装置控制车轮速度或/和方向。本发明的重力传感器控制系统更加人性化，能够根据人体重心的轻微变化即可获知驾驶人的意图，或加速或减速或转弯，减少了很多操控装置，由此操控更加简便，同时安全性能增加。

Description

一种电动滑板车重力传感器控制系统
技术领域
本发明涉及电动滑板车领域，尤其涉及电动滑板车重力传感器控制系统。
背景技术
随着能源价格的高涨及温室气体对环境的危害凸显，也随着城市交通越来越拥堵，人们倾向于选择公共交通的同时，随着各种代步工具的发展，也悄悄地改变着传统的通勤方式。
目前的电动滑板车特别是成人使用的电动滑板车，在超短途出行上非常具有优势。电动滑板车站立驾驶，小巧轻便适合穿行于狭小的空间。重量相对普通电动车来说已经十分轻便，可以较轻松的搬运。甚至可以收纳在私家小车后备箱，例如出行到达目的地后在有代步需要时可以取出使用，或者用于从家到公交站的短途代步以及在公交系统中的换乘代步。而现有的电动滑板车结构较为复杂、成本较高、操作繁琐，还需要做进一步改进提升，其中电池的安装位置和结构不合理，更换也不方便。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决目前电动滑板车操控系统复杂，操控不人性化的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动滑板车重力传感器控制系统，其包括控制器，以及分别与控制器连接的重力传感器、驱动电机和减速装置，驱动电机和减速装置分别与车轮连接；所述重力传感器设置在电动滑板车的脚踏板下方，用于检测脚踏板承受的重力，控制器根据重力传感器所检测的重力变化值，即增量值获知人体的重心变化，并根据重心变化通过驱动电机和减速装置控制车轮速度或/和方向。
进一步，当人体的重心向前转移时，所述控制器通过所述驱动电机驱动电动滑板车前行或加速；当人体的重心向后转移时，控制器通过驱动电机和减速装置控制电动滑板车减速、停止或倒车；当人体的重心向右转移时，控制器通过驱动电机或减速装置控制电动滑板车的右轮转动变慢或停止，左轮保持转速，电动滑板车向右转弯；当人体的重心向左转移时，控制器通过驱动电机或减速装置控制电动滑板车的左轮转动变慢或停止，右轮保持转速，电动滑板车向左转弯。
进一步，人体的重心向后转移，控制器通过驱动电机和减速装置控制电动滑板车减速并停止后，人体的重心继续后移达到设定倒车值时，所述控制器通过所述驱动电机控制滑板车向后移动，实现倒车。
进一步，所述控制器包括用于实时记录和存储所述重力传感器所受重力的记忆模块，控制器将重力传感器所检测的重力值与所述记忆模块的存储值进行比较，进而获知人体的重心变化，并根据重心变化通过驱动电机和减速装置控制车轮速度或/和方向。
进一步，所述重力传感器为一个或一组，该重力传感器设置在电动滑板车踏板下方，当施加于重力传感器上的重力增量值为正值且超过设定值时，控制器通过所述驱动电机驱动电动滑板车前行或加速；当施加于重力传感器上的重力增量值为负值且超过设定值时，控制器通过驱动电机和减速装置控制电动滑板车减速、停止或倒车。
进一步，所述重力传感器为一个或一组，该重力传感器设置在电动滑板车踏板下方的左侧或右侧，当施加于重力传感器上的重力增量值超过设定值时，所述控制器认定人体重心发生变化。
进一步，所述电动滑板车重力传感器控制系统包括两个或两组重力传感器，所述控制器通过比较两个或两组重力传感器的所检测的重力值获知人体的重心变化。
进一步，两个或两组所述重力传感器设置在电动滑板车踏板下方且人体一只脚的踩踏的位置，其中一个或一组重力传感器设置在该只脚的脚掌位置，另外一个或一组重力传感器设置在该脚的脚后跟位置；
具体而言，电动滑板车为前后脚踩踏设计时，两个或两组所述重力传感器设置在电动滑板车踏板下方且人体前脚的踩踏的位置，其中一个或一组重力传感器设置在前脚的脚掌位置，另外一个或一组重力传感器设置在前脚的脚后跟位置；当电动滑板车为左右脚踩踏设计时，两个或两组所述重力传感器设置在电动滑板车踏板下方且人体左脚或右脚的踩踏的位置，其中一个或一组重力传感器设置在左脚或右脚的脚掌位置，另外一个或一组重力传感器设置在左脚或右脚的脚后跟位置。
进一步，两个或两组所述重力传感器设置在电动滑板车踏板下方，其中一个或一组重力传感器设置在一只脚的踩踏位置，另一个或一组重力传感器设置在另一只脚的踩踏位置。
进一步，所述电动滑板车重力传感器控制系统包括多个或多组重力传感器；该重力传感器分别布设在两只脚的脚掌和脚后跟的踩踏位置；当两只脚的脚掌位置的重力传感器检测的重力之和与脚后跟位置重力传感器所检测的重力之和的差值大于设定参数值时，所述控制器认定人体的重心发生前移或后移的变化，并根据该变化调控所述驱动电机或减速装置。
进一步，所述电动滑板车为带辅助轮的独轮电动滑板车、两轮电动滑板车、三轮电动滑板车、四轮电动滑板车或四轮以上的电动滑板车。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明的重力传感器控制系统更加人性化，能够根据人体重心的轻微变化即可获知驾驶人的意图，或加速或减速或转弯，减少了很多操控装置，由此操控更加简便，同时安全性能增加。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的独轮电动滑板车上设置有一个重力传感器时结构示意图；
图3为本发明实施例的两轮电动滑板车上设置有一个重力传感器时结构示意图；
图4为本发明实施例的两个驱动轮带一个辅助轮的电动滑板车上设置有一个重力传感器时结构示意图；
图5为本发明实施例的带辅助轮的独轮电动滑板车上设置有两个重力传感器时结构示意图；
图6为本发明实施例的两轮电动滑板车上设置有两个重力传感器时结构示意图；
图7为本发明实施例的三轮电动滑板车上设置有两个重力传感器时结构示意图；
图8为本发明实施例的四轮电动滑板车上设置有两个重力传感器时结构示意图；
图9为本发明实施例的两个驱动轮带辅助轮的电动滑板车上设置有两个重力传感器时结构示意图；
图10为本发明实施例的两个驱动轮带两个随动轮的电动滑板车上设置有多个重力传感器时结构示意图；
其中，1：重力传感器；2：驱动轮；3：电动滑板车；3b：带辅助轮的独轮电动滑板车；3c：两轮电动滑板车；3d：三轮电动滑板车；3e：四轮电动滑板车；3f：两个驱动轮带辅助轮的电动滑板车。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本实施例所述的一种电动滑板车重力传感器控制系统，其包括控制器，以及分别与控制器连接的重力传感器、驱动电机和减速装置，驱动电机和减速装置分别与车轮连接；重力传感器设置在电动滑板车的脚踏板下方，用于检测脚踏板承受的重力，控制器根据重力传感器所检测的重力变化值，即增量值获知人体的重心变化，并根据重心变化通过驱动电机和减速装置控制车轮速度、转向和/或倒车。
具体而言，当人体的重心向前转移时，控制器通过所述驱动电机驱动电动滑板车前行或加速；当人体的重心向后转移时，控制器通过驱动电机和减速装置控制电动滑板车减速、停止或倒车；以四轮电动滑板车为例，人体的重心向后转移，控制器通过驱动电机和减速装置控制电动滑板车减速并停止后，人体的重心继续后移达到设定倒车值时，所述控制器通过所述驱动电机控制滑板车向后移动，实现倒车。
当人体的重心向右转移时，控制器通过驱动电机或减速装置控制电动滑板车的右轮转动变慢或停止，左轮保持转速，电动滑板车向右转弯；当人体的重心向左转移时，控制器通过驱动电机或减速装置控制电动滑板车的左轮转动变慢或停止，右轮保持转速，电动滑板车向左转弯。
为了便于比较而获知重力传感器的所受重力的变化，控制器包括用于实时记录和存储重力传感器所受重力的记忆模块，控制器将重力传感器所检测的当前重力值与记忆模块的存储的先前数值进行比较，进而获知人体的重心变化，并根据重心变化通过驱动电机和减速装置控制车轮速度、转向或倒车。
如图2和3所示，电动滑板车3分别为独轮电动滑板车和两轮电动滑板车；控制系统只设置有一个重力传感器1，该重力传感器设置在电动滑板车踏板下方并靠近车头，当施加于重力传感器1上的重力变化值，即增量值为正且超过设定值时，控制器调控驱动电机，使得驱动轮2前行或加速；当施加于重力传感器1上的重力变化值，即增量值为负且超过设定值时，控制器通过驱动电机和减速装置控制电动滑板车减速、停止或倒车。
如图4所示，电动滑板车3a为两个驱动轮带一个辅助轮的电动滑板车，控制系统只设置有一个重力传感器1a，该重力传感器1a设置在电动滑板车左侧踏板下，当施加于重力传感器1a上的重力变化值超过设定值时，控制器认定人体重心发生变化，控制器通过左、右驱动电机分别调控左、右轮的转速，实现电动滑板车的转向甚至是原地360度的旋转。
如图5-9所示，重力传感器控制系统包括两个或两组重力传感器，控制器通过比较两个或两组重力传感器的所检测的重力值获知人体的重心变化。其中，3b为带辅助轮的独轮电动滑板车，3c为两轮电动滑板车；3d为三轮电动滑板车，3e为四轮电动滑板车，3f为两个驱动轮带辅助轮的电动滑板车。
如图6-7所示，其中两个或两组重力传感器1c设置在电动滑板车踏板下方且前脚的踩踏的位置，其中一个或一组重力传感器1c设置在前脚脚掌位置，另外一个或一组重力传感器1c设置在前脚脚后跟位置；
电动滑板车行驶过程中，驾驶人的前脚不需要移动，而当人前倾或后倾身体时，人的重心在前脚脚掌和脚后跟之间转变，控制器则通过重力传感器1c的微小变化获知人的操控意图，进而减慢或加快车速。
如图5和8-9所示，两个或两组重力传感器1b设置在电动滑板车踏板下方，其中一个或一组重力传感器设置在一只脚的踩踏位置，另一个或一组重力传感器设置在另一只脚的踩踏位置。控制器通过比较两只脚的重力变化获知人的操控意图。
如图10所示，电动滑板车3g为两个驱动轮带两个随动轮的电动滑板车，该电动滑板车的踏板上方均匀布设有多个重力传感器1d，多个重力传感器1d构成的重力传感器矩阵，该重力传感器1d分别布设在两只脚的脚掌和脚后跟的踩踏位置；当两只脚的脚掌位置的重力传感器1d检测的重力之和与脚后跟位置重力传感器1d所检测的重力之和的差值大于设定参数值时，控制器认定人体的重心发生前移或后移的变化，并根据该变化调控所述驱动电机或减速装置。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，其包括控制器，以及分别与控制器连接的重力传感器、驱动电机和减速装置，驱动电机和减速装置分别与车轮连接；所述重力传感器设置在电动滑板车的脚踏板下方，用于检测脚踏板承受的重力，控制器根据重力传感器所检测的重力变化值，即增量值获知人体的重心变化，并根据重心变化通过驱动电机和减速装置控制车轮速度或/和方向。
2.根据权利要求1所述的电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，当人体的重心向前转移时，所述控制器通过所述驱动电机驱动电动滑板车前行或加速；当人体的重心向后转移时，控制器通过驱动电机和减速装置控制电动滑板车减速、停止或倒车；当人体的重心向右转移时，控制器通过驱动电机或减速装置控制电动滑板车的右轮转动变慢或停止，左轮保持转速，电动滑板车向右转弯；当人体的重心向左转移时，控制器通过驱动电机或减速装置控制电动滑板车的左轮转动变慢或停止，右轮保持转速，电动滑板车向左转弯。
3.根据权利要求2所述的电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，人体的重心向后转移，控制器通过驱动电机和减速装置控制电动滑板车减速并停止后，人体的重心继续后移达到设定倒车值时，所述控制器通过所述驱动电机控制滑板车向后移动，实现倒车。
4.根据权利要求2所述的电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，所述控制器包括用于实时记录和存储所述重力传感器所受重力的记忆模块，控制器将重力传感器所检测的重力值与所述记忆模块的存储值进行比较，进而获知人体的重心变化，并根据重心变化通过驱动电机和减速装置控制车轮速度或/和方向。
5.根据权利要求4所述的电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，所述重力传感器为一个或一组，该重力传感器设置在电动滑板车踏板下方，当施加于重力传感器上的重力增量值为正值且超过设定值时，控制器通过所述驱动电机驱动电动滑板车前行或加速；当施加于重力传感器上的重力增量值为负值且超过设定值时，控制器通过驱动电机和减速装置控制电动滑板车减速、停止或倒车。
6.根据权利要求4所述的电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，所述重力传感器为一个或一组，该重力传感器设置在电动滑板车踏板下方的左侧或右侧，当施加于重力传感器上的重力增量值超过设定值时，所述控制器认定人体重心发生变化。
7.根据权利要求2所述的电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，所述电动滑板车重力传感器控制系统包括两个或两组重力传感器，所述控制器通过比较两个或两组重力传感器的所检测的重力值获知人体的重心变化。
8.根据权利要求7所述的电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，两个或两组所述重力传感器设置在电动滑板车踏板下方且人体一只脚的踩踏的位置，其中一个或一组重力传感器设置在该只脚的脚掌位置，另外一个或一组重力传感器设置在该脚的脚后跟位置；电动滑板车为前后脚踩踏设计时，两个或两组所述重力传感器设置在电动滑板车踏板下方且人体前脚的踩踏的位置，其中一个或一组重力传感器设置在前脚的脚掌位置，另外一个或一组重力传感器设置在前脚的脚后跟位置；当电动滑板车为左右脚踩踏设计时，两个或两组所述重力传感器设置在电动滑板车踏板下方且人体左脚或右脚的踩踏的位置，其中一个或一组重力传感器设置在左脚或右脚的脚掌位置，另外一个或一组重力传感器设置在左脚或右脚的脚后跟位置。
9.根据权利要求8所述的电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，两个或两组所述重力传感器设置在电动滑板车踏板下方，其中一个或一组重力传感器设置在一只脚的踩踏位置，另一个或一组重力传感器设置在另一只脚的踩踏位置。
10.根据权利要求2所述的电动滑板车重力传感器控制系统，其特征在于，所述电动滑板车重力传感器控制系统包括多个或多组重力传感器；该重力传感器分别布设在两只脚的脚掌和脚后跟的踩踏位置；当两只脚的脚掌位置的重力传感器检测的重力之和与脚后跟位置重力传感器所检测的重力之和的差值大于设定参数值时，所述控制器认定人体的重心发生前移或后移的变化，并根据该变化调控所述驱动电机或减速装置。
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