CN105947074B - 一种电动滑板车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动滑板车，包括车体，还包括第一电子陀螺仪模块、第二电子陀螺仪模块、安装在车体上的控制器和体感转向机构，以及安装在车体底部的电机和车轮，所述第一电子陀螺仪模块用于感知车体相对水平面的倾斜角度，所述第二电子陀螺仪模块用于感知体感转向机构相对水平面的倾斜角度，所述第一电子陀螺仪模块的输出端和第二电子陀螺仪模块的输出端分别与控制器的输入端连接；所述控制器的输出端与电机的输入端连接，所述电机用于驱动车轮转动。利用两个电子陀螺仪的角度差来驱动电机，进而前进、后退和转弯等，人在骑车的时候脚可以上下起伏，更加符合人体工程学，方便且设计合理，用户体验好。可广泛应用于滑板车领域。
Description
技术领域
本发明涉及滑板车，具体为一种电动滑板车。
背景技术
专利申请号为201510528738.X的发明专利，其用安装在左右两个踏板下面的压力传感器来感知人的转弯意图。人在转弯的时候身体要向一边倾斜挤压，使两边产生压力差。经过实际测试，这种装置因为骑行起来比较僵硬，人会感觉不舒服，用户体验不好，且脚踏板相对车体几乎没有运动，人的两个脚站在车上，脚掌与脚跟不能上下摆动，十分不便，因此有必要改进。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用户体验较好的电动滑板车。
本发明所采用的技术方案是：一种电动滑板车，包括车体，还包括第一电子陀螺仪模块、第二电子陀螺仪模块、安装在车体上的控制器和体感转向机构，以及安装在车体底部的电机和车轮，所述第一电子陀螺仪模块用于感知车体相对水平面的倾斜角度，所述第二电子陀螺仪模块用于感知体感转向机构相对水平面的倾斜角度，所述第一电子陀螺仪模块的输出端和第二电子陀螺仪模块的输出端分别与控制器的输入端连接；所述控制器的输出端与电机的输入端连接，所述电机用于驱动车轮转动。
作为本发明第一种优选的实施例，所述体感转向机构包括一方向盘，所述方向盘设置在一连杆上，所述连杆与车体连接；所述第二电子陀螺仪模块位于方向盘里面；利用第一电子陀螺仪模块和第二电子陀螺仪模块的倾斜角度之差来控制滑板车运动。
作为本发明第二种优选的实施例，所述体感转向机构包括安装在车体上的两个脚踏板；所述每个脚踏板下面均安装有弹性元件，所述第二电子陀螺仪模块包括两个电子陀螺仪，分别为左电子陀螺仪和右电子陀螺仪，所述左电子陀螺仪和右电子陀螺仪分别位于两个脚踏板的下面；用于根据左电子陀螺仪和右电子陀螺仪分别与第一电子陀螺仪的倾斜角度之差来控制滑板车的运动。
作为本发明第二种优选实施例的改进，所述弹性元件包括至少两个弹簧。
作为上述技术方案的改进，所述车轮至少有三个。
进一步地，其中两个车轮嵌有电机。
进一步地，未嵌有电机的车轮其包括万向轮和/或定向轮。
进一步地，所述滑板车还包括电源管理模块，所述电源管理模块与控制器连接。
本发明的有益效果是：本发明的电动滑板车，利用两个电子陀螺仪的角度差来驱动电机，进而前进、后退和转弯等，克服了现有技术的骑行起来比较僵硬、用户体验不好的问题，因为安装了弹性体，人站在车上可以类似于走路一样脚掌和脚跟上下摆动，利用摆动的过程当中脚踏板相对车体有角度变化的特点，其更加符合人体工程学，方便且设计合理，用户体验好。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明电动滑板车的一实施例的结构示意图；
图2是本发明电动滑板车的一实施例的脚踏板内部结构示意图；
图3是本发明电动滑板车的一实施例的模块连接示意图；
图4是本发明电动滑板车的另一实施例的示意图；
图5是本发明电动滑板车一实施例的三轮结构的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
电子陀螺仪，一种能感知自身旋转角速度的电子元件。因其有该特性，把它安装在产品上，并把它输出的数据进行积分可以算出物体转过的角度。
电子加速度计为一种测量加速度大小的装置，有单轴的、双轴的和三轴的等。通过读取它的数据可以轻易获得各个轴向的加速度大小，再通过三角函数和空间解析几何等算法可以知道装置转过的角度，再融合电子陀螺仪输出的数据，加以滤波算法，可以得到精准的物体转过的角度。
本发明提到的控制器都是以常见微电脑单片机为核心的控制器，它可以处理输入的电信号数据，也可以输出数据，其内部还可以进行复杂的数学运算。对它写入不同的程序可以实现不同的功能。本发明提到的倾斜角度都是相对设定的水平位置的倾斜角度。
一种电动滑板车，包括安装在滑板车底部的电机和车轮、安装在车体上面的两个脚踏板、安装在车体上的电子陀螺仪和控制器、分别安装在两个脚踏板上面的电子陀螺仪和控制器以及两个脚踏板下面的弹簧。
作为本发明的第一实施例，参照图1，为本发明电动滑板车的一实施例的结构示意图。该滑板车包括左前轮1，右前轮2，右后轮3，左踏板4和右踏板5。其中，所述滑板车至少有两个轮子设置有电机马达，轮子数量可以是四个。
优选的，所述滑板车的车轮可以是万向轮，也可以是定向轮。利用车体内的电子陀螺仪和脚踏板上的电子陀螺仪两者倾斜角度之差做为驱动电机行驶的依据。脚踏板和安装在脚踏板上的电子陀螺仪是可以相对车体摆动的。
参照图2，为本发明电动滑板车的另一实施例的脚踏板内部结构示意图。该滑板车包括左前轮1，右前轮2，右后轮3，左踏板4和右踏板5。其中，每个脚踏板下面至少安装有两个弹簧6。两个脚踏板下面都有一前一后两个弹簧6，是可以被往下压的，踏板里面安装的电子陀螺仪随踏板一起上下运动。对同一个踏板在前后位置使不同大小的挤压力，可以让两个弹簧6受到不同力的挤压，从而使踏板相对车体有一个倾斜角度。
参照图3，是本发明电动滑板车的一实施例的模块连接示意图。其包括控制器、电子陀螺仪模块和电机模块；所述电子陀螺仪模块的输出端与控制器的输入端连接；所述控制器的输出端与电机模块的输入端连接；其还包括电源管理模块，所述电源管理模块与控制器连接。其中，所述电子陀螺仪模块包括第一电子陀螺仪模块、第二电子陀螺仪模块，所述第一电子陀螺仪模块用于感知车体运动状态，所述第二电子陀螺仪模块用于感知体感转向机构的运动状态，所述控制器安装在车体上，所述电机模块为安装在车体底部的电机，所述电机用于驱动车轮转动。
两个脚踏板下面都有一前一后两个弹簧，是可以被往下压的，踏板里面安装的电子陀螺仪随踏板一起上下运动。对同一个踏板在前后位置使不同大小的挤压力，可以让两个弹簧受到不同力的挤压，从而使踏板相对车体有一个倾斜角度。
人的两个脚分别站在两个脚踏板上，人要往前行驶的时候，就把两个脚后跟轻微抬起，使脚踏板相对车体向前倾斜。人要倒退的时候，就把两个脚掌轻微抬起，使脚踏板相对车体向后倾斜。要向左转弯的时候，左脚脚前掌就轻微抬起，或同时右脚脚后跟也轻微抬起。要向右转弯的时候，右脚脚前掌就轻微抬起，或同时左脚脚后跟也轻微抬起。整个行驶过程类似于人走路的过程。
该实施例系统至少有三个电子陀螺仪，即车体上一个，左右脚踏板上各一个。用左边踏板上陀螺仪的倾斜角度GL减去车体上陀螺仪的倾斜角度GT得到左踏板相对车体的转动角度GLC，做为左前电机行驶的依据，用右边踏板上陀螺仪的倾斜角度GR减去车体上陀螺仪的倾斜角度GT得到右踏板相对车体的转动角度GRC，做为右前电机行驶的依据，即有GLC=GL-GT，GRC=GR-GT。需要说明的是，电子陀螺仪在相对设定的水平位置倾斜的时候，其倾斜角度是分正负的，比如取向前倾斜为正，向后倾斜为负，不倾斜为0。所以GLC和GRC有可能是正数也有可能是负数。当GLC（或GRC）是正数的时候，控制器驱动电机正向转动，当GLC（GRC）是负数的时候，控制器驱动电机反向转动，|GLC|（或|GRC|）越大，电机转动越快。电机的正转和反转分别对应前进和后退。
人要往前行驶的时候，就把两个脚后跟轻微抬起，使脚踏板相对车体向前倾斜，这时候GLC和GRC都为正数，电机往前转动，车子就往前行驶了。往后行驶原理亦同。要向左转弯的时候，左脚脚前掌就轻微抬起，或同时右脚脚后跟也轻微抬起，这时候GRC>GLC（GLC可能为负数），右边电机往前转动的速度就大于左边，车子就往左转了。往右转原理亦同。
作为本发明第二实施例，参照图4。所述滑板车包括在车体8上通过支撑杆7竖起一个方向盘9，并在方向盘9里面安装电子陀螺仪来计算倾斜角度。利用两个或多个电子陀螺仪的倾斜角度差值来做为驱动车子运动的依据。其中一个电子陀螺仪安装在车体8内，另一个电子陀螺仪安装在方向盘9里面。通过方向盘9里面的电子陀螺仪的倾斜角度与车体8内电子陀螺仪的倾斜角度之差做为依据来控制滑板车的运动。
方向盘9可以绕支撑杆7摆动并且松手后可自动归位，要想车子往前走的时候，方向盘9往前摆; 要想车子倒退的时候，把方向盘9往后摆。要想车子往左转，则把方向盘往9左摆动。要往右转，则把方向盘9往右摆动。电气控制原理与在脚踏板上安装电子陀螺仪是一样的，都是利用两个陀螺仪的角度差，原理同上。
参照图5，为本发明电动滑板车一实施例的三轮结构的示意图。该滑板车包括车体8,前轮11，右后轮10，左踏板4和右踏板5，其车轮为3个，前轮1为从动轮，后轮有两个，其中右后轮10设有电机马达。
电机马达位于后轮的两个车轮中，所述车轮可以为定向轮和/或万向轮。
本发明中用到的电子陀螺仪是把三轴电子陀螺仪和三轴电子加速计做在一个芯片里面的装置，把该装置统称为电子陀螺仪。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种电动滑板车，包括车体，其特征在于：还包括第一电子陀螺仪模块、第二电子陀螺仪模块、安装在车体上的控制器和体感转向机构，以及安装在车体底部的电机和车轮，所述第一电子陀螺仪模块用于感知车体相对水平面的倾斜角度，所述第二电子陀螺仪模块用于感知体感转向机构相对水平面的倾斜角度，所述第一电子陀螺仪模块的输出端和第二电子陀螺仪模块的输出端分别与控制器的输入端连接；所述控制器的输出端与电机的输入端连接，所述电机用于驱动车轮转动；所述体感转向机构包括安装在车体上的两个脚踏板；每个所述脚踏板下面均安装有弹性元件，所述第二电子陀螺仪模块包括两个电子陀螺仪，分别为左电子陀螺仪和右电子陀螺仪，所述左电子陀螺仪和右电子陀螺仪分别位于两个脚踏板的下面；根据左电子陀螺仪和右电子陀螺仪分别与第一电子陀螺仪的倾斜角度之差来控制滑板车的运动。
2.根据权利要求1所述的电动滑板车，其特征在于：所述弹性元件包括至少两个弹簧。
3.根据权利要求1或2所述的电动滑板车，其特征在于：所述车轮至少有三个。
4.根据权利要求3所述的电动滑板车，其特征在于：其中两个车轮嵌有电机。
5.根据权利要求4所述的电动滑板车，其特征在于：未嵌有电机的车轮其包括万向轮和/或定向轮。
6.根据权利要求5所述的电动滑板车，其特征在于：所述滑板车还包括电源管理模块，所述电源管理模块与控制器连接。
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