CN105620647B - 一种电动口袋车及其驱动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动口袋车及其驱动控制方法，其中，电动口袋车包括上踏板、左轮毂电机、右轮毂电机、左从动轮机构、右从动轮机构、左前压力传感器、右前力传感器、左后压力传感器、右后压力传感器、蓄电池以及驱动控制器。本发明能降低驾驶者的学习成本，提高电动口袋车的驾驶趣味，并能实现安全驾驶以及轻便携带。

Description

一种电动口袋车及其驱动控制方法
技术领域
本发明属于电动滑板车技术领域，具体涉及一种用于娱乐或代步的电动口袋车及其驱动控制方法。
背景技术
电动滑板车作为取代传统滑板车的新型产品，具有环保节能，易于操作，驾驶安全以及娱乐性强的特点。目前，电动滑板车的结构众多，大部分电动滑板车是有车架的，用于安装车轮，蓄电池以及踏板，踏板多数是长板形状，双脚不能并排站立，电动滑板的转向由把手控制，驾驶趣味性不强，并且大多数电动滑板车只有前后两个轮子，驾驶难度大大提高，驾驶平稳性不好。
发明内容
本发明为了解决现有电动滑板车所存在的问题，提出一种结构紧凑、驾驶平稳安全的电动口袋车及其驱动控制方法，以期能降低驾驶者的学习成本，提高电动口袋车的驾驶趣味，并实现安全驾驶以及轻便携带。
本发明为解决技术问题采取如下技术方案：
本发明一种电动口袋车的特点包括：上踏板、左轮毂电机、右轮毂电机、左从动轮机构、右从动轮机构、左前压力传感器、右前力传感器、左后压力传感器、右后压力传感器、蓄电池以及驱动控制器；
在所述上踏板的下方前端分别设置有所述左轮毂电机和右轮毂电机；在所述上踏板的下方后端分别设置有左从动轮机构和右从动轮机构；以所述左轮毂电机和右轮毂电机驱动所述上踏板行驶并带动所述左从动轮机构和右从动轮机构运动；
在所述上踏板的上表面，并与所述左轮毂电机和右轮毂电机相对应的位置上分别设置有所述左前压力传感器和右前力传感器；以所述左前压力传感器和右前力传感器获取所述上踏板表面所承受的前端压力；
在所述上踏板的下表面与所述左从动轮机构之间设置有左后压力传感器、在所述上踏板的下表面和右从动轮机构之间设置有右后压力传感器；以所述左后压力传感器和右后压力传感器获取所述上踏板表面所承受的后端压力；
在所述上踏板的下方设置有储物格，并在所述储物格内设置有所述蓄电池以及驱动控制器；以所述蓄电池为所述口袋车提供电力；以所述驱动控制器对所述前端压力和后端压力进行分析处理，从而控制所述左轮毂电机和右轮毂电机的转速。
本发明所述的电动口袋车的特点也在于：
所述左从动轮机构和右从动轮机构均包括：从动轮、从动轮轴、从动轮下支架、滚珠和从动轮上支架；
在所述从动轮下支架的底部贯穿有所述从动轮轴，在所述从动轮轴上安装有所述从动轮，并通过螺母在所述从动轮轴的两端进行固定，
在所述从动轮下支架的顶部中间插入有所述从动轮上支架；在所述从动轮上支架与所述从动轮下支架之间安装有滚珠；使得所述从动轮下支架相对于所述从动轮上支架能相对转动。
本发明一种电动口袋车的驱动控制方法的特点是按如下步骤进行：
步骤1、开启口袋车电源，使得蓄电池接通；
步骤2、左前压力传感器与右前压力传感器分别获取上踏板表面所承受的前端压力P1和P2，并输出给驱动控制器；左后压力传感器和右后压力传感器分别获取所述上踏板表面所承受的后端压力P3和P4，并输出给驱动控制器；
步骤3、所述驱动控制器判断P1和P2是否同时大于启动阈值，若同时大于，则所述驱动控制器计算PWM信号值并输出至左轮毂电机和右轮毂电机，使得口袋车启动；若不同时大于，则所述口袋车停止；
步骤4、所述驱动控制器判断P1和P2之间差值的绝对值是否小于直行阈值，若小于，则所述驱动控制器计算PWM信号值并输出至左轮毂电机和右轮毂电机；使得所述左轮毂电机的转速V1和右轮毂电机的转速V2保持一致，即V1＝V2＝((P1-P3)+(P2-P4))/P×V；其中V表示口袋车的最大设定速度；P表示人的总压力；此时，口袋车直线行驶；若大于等于，则所述驱动控制器计算PWM信号值并输出至左轮毂电机和右轮毂电机；使得所述左轮毂电机的转速V1和右轮毂电机的转速V2不同，即V1＝(P1-P4)/P×V，V2＝(P2-P3)/P×V，此时，口袋车转弯；
步骤5、返回步骤3执行。
本发明所述的电动口袋车的驱动控制方法的特点也在于：
当V1>V2时，表示动口袋车向右转弯，当V1<V2时，表示口袋车向左转弯。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明电动口袋车结构节凑、携带轻便，通过两块蓄电池，提高了续航里程；电动口袋车的驱动控制系统，降低了驾驶者的学习成本，驾驶安全性。
2、本发明电动口袋车采用长方形上踏板，上踏板下设有左轮毂电机、右轮毂电机、左从动轮机构和右从动轮机构，驾驶者可以双脚并排站立于上踏板上；电动口袋车的从动轮机构中，从动轮上支架与从动轮下支架之间安装有滚珠，使得从动轮下支架相对于从动轮上支架能相对转动，实现了电动口袋车灵活转向。
3、本发明左从动轮机构和右从动轮机构上表面与上踏板下表面之间分别垫有硅胶垫，减小电动口袋车行驶过程中的震动，提高了电动口袋车的驾驶平稳性。
4、本发明电动口袋车通过左前压力传感器、右前压力传感器、左后压力传感器和右后压力传感器采集压力值，再通过驱动控制器判断不同的压力值来控制左轮毂电机、右轮毂电机的转速，实现了电动口袋车启停、直线行驶以及转弯，无需把手控制，驾驶趣味高，学习成本低。
附图说明
图1是本发明的俯视图；
图2是本发明的正视图；
图3是本发明的左从动轮爆炸结构示意图；
图4是本发明的左轮毂电机安装爆炸示意图；
图5是本发明的上踏板示意图；
图6是本发明的控制系统框图；
图中标号：1.左轮毂电机；2.左箱盖；3.左硅胶垫；4.左从动轮上支架；5.左从动轮下支架；6.左从动轮轴；7.左从动轮；8.上踏板；9.右硅胶垫；10.右从动轮上支架；11.右从动轮；12.右从动轮轴；13.右从动轮下支架；14.右箱盖；15.右轮毂电机；16.右轮毂电机压板；17.中箱盖；18.左轮毂电机压板；19.左前压力传感器；20.右前压力传感器；21.滚珠；22.左后压力传感器。
具体实施方式
本实施例中，如图1和图2所示，一种电动口袋车，包括：上踏板8、左轮毂电机1、右轮毂电机15、左从动轮机构、右从动轮机构、左前压力传感器19、右前力传感器20、左后压力传感器22、右后压力传感器、蓄电池以及驱动控制器；
在上踏板8的下方前端分别设置有左轮毂电机1和右轮毂电机15；在上踏板8的下方后端分别设置有左从动轮机构和右从动轮机构；以左轮毂电机1和右轮毂电机15驱动上踏板8行驶并带动左从动轮机构和右从动轮机构运动；
具体实施中，左从动轮机构和右从动轮机构均包括：从动轮、从动轮轴、从动轮下支架、滚珠和从动轮上支架，左从动轮机构和右从动轮机构上表面和上踏板8下表面之间分别垫有硅胶垫；以左从动轮机构为例，如图3所示，在左从动轮下支架5的底部贯穿有左从动轮轴6，在左从动轮轴6上安装有左从动轮7，并通过螺母在左从动轮轴6的两端进行固定，在左从动轮下支架5的顶部中间插入有左从动轮上支架4；在左从动轮上支架4与左从动轮下支架5之间安装有滚珠21；使得左从动轮下支架5相对于左从动轮上支架4能相对转动，保证电动口袋车灵活转向；左从动轮上支架4上表面与上踏板8下表面之间垫有左硅胶垫3，左硅胶垫3中嵌入左后压力传感器22，左硅胶垫3能有效减轻电动口袋车在行驶过程中的震动，提高了驾驶的平顺性；
在上踏板8的上表面，并与左轮毂电机1和右轮毂电机15相对应的位置上分别设置有左前压力传感器19和右前力传感器20；以左前压力传感器19和右前力传感器20获取上踏板8表面所承受的前端压力；
在上踏板8的下表面与左从动轮机构之间设置有左后压力传感器21、在上踏板16的下表面和右从动轮机构之间设置有右后压力传感器22；以左后压力传感器22和右后压力传感器获取上踏板8表面所承受的后端压力；
在上踏板8的下方设置有储物格，并在左右储物格内各设置有一块蓄电池，在中间储物格中设置有驱动控制器；以两块蓄电池为口袋车提供电力，提高电动口袋车的续航里程；驱动控制器对前端压力和后端压力进行分析处理，从而控制左轮毂电机1和右轮毂电机15的转速，实现电动口袋车的启停、直线行驶以及转弯；
如图4所示，一种电动口袋车，其左轮毂电机1和右轮毂电机15分别通过轮毂电机压板固定在上踏板8上，以左轮毂电机1为例，左轮毂电机1安装在上踏板8的U型安装槽内，左轮毂电机1的电机轴末端台阶顶住安装槽，左轮毂电机压板18通过螺钉固定在上踏板8上；
如图5所示，一种电动口袋车的上踏板8为高强度塑料注塑件，其上设有左前压力传感器19，右前压力传感器20的安装孔，左箱盖2、右箱盖14、中箱盖17分别用螺钉固连在上踏板8上，中箱盖17中设有驱动控制器，控制左轮毂电机1与右轮毂电机15的转速，左箱盖2与右箱盖14中分别设有蓄电池。
如图6所示，一种电动口袋车的驱动控制方法，是按如下步骤进行：
步骤1、开启口袋车电源，使得蓄电池接通；
步骤2、左前压力传感器19与右前压力传感器20分别获取上踏板8表面所承受的前端压力P1和P2，并输出给驱动控制器；左后压力传感器22和右后压力传感器23分别获取上踏板8表面所承受的后端压力P3和P4，并输出给驱动控制器；
步骤3、驱动控制器判断P1和P2是否同时大于启动阈值，以取200N为例，若P1>200N且P2>200N，则驱动控制器计算PWM信号值并输出至左轮毂电机1和右轮毂电机15，使得口袋车启动；若不同时大于，则口袋车停止；
步骤4、驱动控制器判断P1和P2之间差值的绝对值是否小于直行阈值，以取20N为例，若|P1-P2|<20N，则驱动控制器计算PWM信号值并输出至左轮毂电机1和右轮毂电机15；使得左轮毂电机1的转速V1和右轮毂电机15的转速V2保持一致，即V1＝V2＝P1-P3+P2-P4/P×V；其中V表示口袋车的最大设定速度；P表示人的总压力，此时，口袋车直线行驶；若|P1-P2|≥20N，则驱动控制器计算PWM信号值并输出至左轮毂电机1和右轮毂电机15，使得左轮毂电机1的转速V1和右轮毂电机15的转速V2不同，即V1＝(P1-P4)/P×V，V2＝(P2-P3)/P×V，此时，口袋车转弯；具体实施中，当V1>V2时，表示动口袋车向右转弯，当V1<V2时，表示口袋车向左转弯；
步骤5、返回步骤3执行。

Claims (1)

1.一种电动口袋车的驱动控制方法，所述电动口袋车，包括：上踏板(8)、左轮毂电机(1)、右轮毂电机(15)、左从动轮机构、右从动轮机构、左前压力传感器(19)、右前力传感器(20)、左后压力传感器(22)、右后压力传感器、蓄电池以及驱动控制器；
在所述上踏板(8)的下方前端分别设置有所述左轮毂电机(1)和右轮毂电机(15)；在所述上踏板(8)的下方后端分别设置有左从动轮机构和右从动轮机构；以所述左轮毂电机(1)和右轮毂电机(15)驱动所述上踏板(8)行驶并带动所述左从动轮机构和右从动轮机构运动；
在所述上踏板(8)的上表面，并与所述左轮毂电机(1)和右轮毂电机(15)相对应的位置上分别设置有所述左前压力传感器(19)和右前力传感器(20)；以所述左前压力传感器(19)和右前力传感器(20)获取所述上踏板(8)表面所承受的前端压力；
在所述上踏板(8)的下表面与所述左从动轮机构之间设置有左后压力传感器(22)、在所述上踏板(8)的下表面和右从动轮机构之间设置有右后压力传感器；以所述左后压力传感器(22)和右后压力传感器获取所述上踏板(8)表面所承受的后端压力；
在所述上踏板(8)的下方设置有储物格，并在所述储物格内设置有所述蓄电池以及驱动控制器；以所述蓄电池为所述口袋车提供电力；以所述驱动控制器对所述前端压力和后端压力进行分析处理，从而控制所述左轮毂电机(1)和右轮毂电机(15)的转速；
所述左从动轮机构和右从动轮机构均包括：从动轮、从动轮轴、从动轮下支架、滚珠和从动轮上支架；
在所述从动轮下支架的底部贯穿有所述从动轮轴，在所述从动轮轴上安装有所述从动轮，并通过螺母在所述从动轮轴的两端进行固定；
在所述从动轮下支架的顶部中间插入有所述从动轮上支架；在所述从动轮上支架与所述从动轮下支架之间安装有滚珠；使得所述从动轮下支架相对于所述从动轮上支架能相对转动；
所述驱动控制方法，其特征是按如下步骤进行：
步骤1、开启口袋车电源，使得蓄电池接通；
步骤2、左前压力传感器(19)与右前压力传感器(20)分别获取上踏板(8)表面所承受的前端压力P1和P2，并输出给驱动控制器；左后压力传感器(22)和右后压力传感器分别获取所述上踏板(8)表面所承受的后端压力P3和P4，并输出给驱动控制器；
步骤3、所述驱动控制器判断P1和P2是否同时大于启动阈值，若同时大于，则所述驱动控制器计算PWM信号值并输出至左轮毂电机(1)和右轮毂电机(15)，使得口袋车启动；若不同时大于，则所述口袋车停止；
步骤4、所述驱动控制器判断P1和P2之间差值的绝对值是否小于直行阈值，若小于，则所述驱动控制器计算PWM信号值并输出至左轮毂电机(1)和右轮毂电机(15)；使得所述左轮毂电机(1)的转速V1和右轮毂电机(15)的转速V2保持一致，即V1=V2=((P1-P3)+(P2-P4))/P×V；其中V表示口袋车的最大设定速度；P表示人的总压力；此时，口袋车直线行驶；若大于等于，则所述驱动控制器计算PWM信号值并输出至左轮毂电机(1)和右轮毂电机(15)；使得所述左轮毂电机(1)的转速V1和右轮毂电机(15)的转速V2不同，即V1=(P1-P4)/P×V，V2=(P2-P3)/P×V，当V1> V2时，表示动口袋车向右转弯，当V1<V2时，表示口袋车向左转弯；
步骤5、返回步骤3执行。
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