CN108275230A - 电动平衡车及其支撑盖、车体、转动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动平衡车及其支撑盖、车体、转动机构，支撑盖具有脚踏区域，支撑盖的脚踏区域下面设有用于感应使用者是否站立于电动平衡车上的感应开关，当使用者踏上踏板后，触发传感器发出信号。转动机构包括左右相对设置且能相对转动的第一支撑盖和第二支撑盖，第一支撑盖和第二支撑盖均设有脚踏区域，两个车轮分别可转动地固定于第一支撑盖和第二支撑盖的外侧，第一支撑盖和第二支撑盖之间相对转动的转动轴线与两个车轮的转动轴线为同一转动轴线。本技术方案实现了“脚控”，使用更加方便，控制更加灵活。

Description

电动平衡车及其支撑盖、车体、转动机构

本申请是下述申请

申请号为：201480066762.X

申请日为：2014年12月2日

申请名称为：电动平衡车

之分案申请。

技术领域

本发明涉及一种电动平衡两轮车，其承载人的两个平台可以相互扭动进而驱动行走，具体涉及一种电动平衡车及其支撑盖、车体、转动机构。

背景技术

电动平衡车，又叫体感车、思维车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

目前的电动平衡车一般都具有一个操作杆；使用者站在平衡车的脚踏平台上对操作杆进行操作，从而前进、后退及停止，这样的控制也称“手控”。目前平衡车的脚踏平台一般是一块板状的平板，其在使用过程中始终是保持水平状态，无法相对转动，所以无法让使用者仅仅通过利用脚部即可对平衡车进行控制。

现有技术的平衡车均是一开机车轮就开始自转，使用者无法轻松地站立在平衡车上。当使用者从平衡车上下来后，车轮也没有停止转动，必须要按下电源开关整个车轮才会停止转动，具有非常大的潜在危险，使用也非常不方便。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种电动平衡车及其支撑盖、车体、转动机构，以克服现有技术的不足。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种电动平衡车的支撑盖，支撑盖具有脚踏区域，其特征在于，支撑盖的脚踏区域下面设有用于感应使用者是否站立于电动平衡车上的感应开关，当使用者踏上踏板后，触发传感器发出信号。

作为优选，支撑盖的脚踏区域上面设有踏板，支撑盖的脚踏区域内设有贯穿孔，感应开关设置在贯穿孔下面。

作为优选，踏板往下延伸出与感应开关对应的触发柱，触发柱伸入贯穿孔。

作为优选，贯穿孔下面安装有阻挡件，阻挡件设置在踏板和感应开关之间，踏板经由阻挡件触发感应开关。

作为优选，支撑盖下面安装U形固定件，传感器固定于U形固定件。

作为优选，感应开关为红外光电传感器开关、微波感应开关或超声波感应开关。

作为优选，支撑盖的脚踏区域形成用于容纳踏板的凹陷，贯穿孔形成在该凹陷内。

作为优选，支撑盖为铝合金制成。

作为优选，支撑盖具有一作为脚踏区域的刚性板部、一用于连接车轮的外侧刚性连接部和一用于连接转轴的内侧刚性连接部。

作为优选，所述支撑盖为板状结构。

作为优选，支撑盖下面固定有底盖，支撑盖和底盖之间设置传感器。

作为优选，支撑盖和底盖之间设有电源或控制器。

作为优选，支撑盖上面固定有顶盖，顶盖上设有容置踏板的缺口。

作为优选，所述踏板向外延伸出一弹性U型外缘，该弹性U型外缘的开口面向顶盖，而所述顶盖的缺口则向面向支撑盖延伸出一凸缘，所述凸缘与所述弹性U型外缘对应，当所述顶盖与支撑盖安装在一起时，所述凸缘嵌入到U型外缘，从而使得所述踏板限定在顶盖与支撑盖之间。

一种电动平衡车，其特征在于，包括如上所述的支撑盖。

一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，包括左右相对设置且能相对转动的第一支撑盖和第二支撑盖，第一支撑盖和第二支撑盖均设有脚踏区域，两个车轮分别可转动地固定于第一支撑盖和第二支撑盖的外侧，第一支撑盖和第二支撑盖之间相对转动的转动轴线与两个车轮的转动轴线为同一转动轴线。

作为优选，第一支撑盖和第二支撑盖下方均设有传感器，所述传感器包括陀螺仪、感应开关和加速度传感器，感应开关设置在脚踏区域下方。

作为优选，第一支撑盖与第二支撑盖通过转轴实现相对转动。

作为优选，第一支撑盖和第二支撑盖朝内的端头一体成型或固定连接有筒体，转轴安装在第一支撑盖和第二支撑盖的筒体内，转轴的轴线和两个车轮的转动轴线为同一轴线。

作为优选，转轴和筒体之间设有轴承。

作为优选，轴承和转轴从外至内通过卡簧安装在筒体内。

作为优选，第一支撑盖和第二支撑盖朝内的端头之间设有限位轴，限位轴一端固定在第一支撑盖，另一端伸入第二支撑盖内，第二支撑盖设置有与所述限位轴对应的限位槽。

作为优选，车轮内固定轮毂电机。

作为优选，车轮的车轮轴安装在脚踏区域以下。

一种电动平衡车的车体，其特征在于，包括如上所述的转动机构。

本发明由于采用了以上的技术方案，具有下述技术效果：

本发明电动平衡车并不是一开机轮毂电机就工作，而是通过感测使用者是否站立于踏板上从而驱动车轮，避免了现有技术中平衡车盲目转动的情况，大大提高了使用的安全性。另一方面，本发明的电动平衡车是通过感测踩踏后才实现自动平衡而不是打开电源就平衡，能保证车体安全，车体的转动小，避免现有技术中开启电源后立即自平衡会发生车体平衡点不对，车体旋转导致使用者无法平衡的问题。

本发明于使用中，使用者利用脚部的力驱动车体的一部分扭转或者两部分一起扭转，进而使传感器80发出感测信号给控制器82，控制器82依据内部的控制程序驱动轮毂电机4运转，进而让使用者转弯、朝前或者朝后运动，因此实现“脚控”，使用更加方便，控制更加灵活。

本发明独特地在电动平衡车的顶盖和底盖之间设置有支撑盖，使得电动平衡车的整个结构更加牢固，同时也对车体内部的电子元件提供保护作用。另外，支撑盖和底盖之间形成固定电子元件的空间，使得电子元件的安装更加紧凑。通过将电源和控制器分别设置在车体的两个部分内，使得一个电源和一个控制器就可同时控制两个轮毂电机，装配更简单，布线更方便，也更加节省空间，同时也使得车体两侧的重量更加均衡，增加车体的自平衡性。本发明的车轮位于车体的左右两侧边缘位置，这样可使用较大尺寸的车轮，相对车轮安装在底盖底部的现有平衡车，其运动行程及速度优势明显。另外，本发明采用轮毂电机，将电机直接安装在车轮内，使得电动平衡车的结构更加紧凑，相比单独安装电机的平衡车，更加节省空间，整个装置更加小巧。

附图说明

图1所示为根据本发明第一实施例提供的电动平衡车的剖视图；

图2所示为根据本发明第一实施例提供的电动平衡车的爆炸示意图；

图3所示为根据本发明第一实施例提供的电动平衡车的示意图；

图4所示为根据本发明第一实施例提供的电动平衡车的另一角度的示意图；

图5所示为根据本发明第一实施例提供的电动平衡车的部分功能方块图；

图6所示为根据本发明第二实施例提供的电动平衡车的示意图；

图7所示为根据本发明第一实施例提供的电动平衡车的部分结构示意图；

图8所示为根据本发明第一实施例提供的电动平衡车的感应开关示意图；

图9所示为根据本发明第一实施例提供的电动平衡车的横向截面剖视图。

附图标记说明如下：

100电动平衡车，210遥控器，220接口盖；

1顶盖,11第一顶盖，12第二顶盖，13提示板，14透明外罩,15弧形凸起，16缺口；

2支撑盖(原申请中该部件名称为“内盖”，因其起支撑作用故更名为“支撑盖”)，21第一支撑盖(同上修改)，22第二支撑盖(同上修改)，23凹陷，24筒体；

3底盖，31第一底盖，32第二底盖，33装饰灯；

4轮毂电机，踏板5，摩擦条51，50车轮；

60转动机构，61轴承，62转轴(原申请中该部件名称为“轴套”，因其起转轴作用故更名为“转轴”)，63卡簧；

7限位轴，

80传感器，81电源，82控制器，821存储单元，822校正单元，83陀螺仪，84感应开关，85加速度传感器，86阻挡件，87充电接口；

9U形固定件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用以限定本发明。

本发明为了表述方便，以与人机互动体感车直行方向平行的水平方向为前后方向，以与人机互动体感车直行方向垂直的水平方向为左右方向，以与人机互动体感车直行方向垂直的竖直方向为上下方向，人机互动体感车的中心位置为内，人机互动体感车的两侧车轮位置为外。

实施例1：

参考图1至图5，本实施例中的电动平衡车100包括顶盖1、支撑盖2、底盖3、两个轮毂电机4、两个车轮50、转动机构60、多个传感器80、电源81和控制器82。

顶盖1包括成对称设置且可相互转动的第一顶盖11和第二顶盖12。当电动平衡车100位于使用状态时，顶盖1处于最顶部。第一顶盖11可为左顶盖，第二顶盖12可为右顶盖。然而，本发明对此不作任何限定。当电动平衡车100被水平调转180度时，第一顶盖11即变成右顶盖，第二顶盖12即变成左顶盖。

第一顶盖11和第二顶盖12的形状基本相同，第一顶盖11和第二顶盖12在转动机构60的作用下能发生相对转动。第一顶盖11和第二顶盖12朝内的部分相连形成“X”形，且在最内端的位置具有二个提示板13，提示板13与控制器82电性连接，其中一个提示板13显示电源81的剩余电量，另一个提示板13显示电动平衡车100的工作状态。于实际应用中，在每个提示板13上均具有一个透明外罩14以保护提示板13并且方便使用者阅读。显示工作状态的提示板13可以根据电动平衡车100的不同模式，譬如低速模式、高速模式、正常系统状态、锁机状态等，从而显示不同的图标(譬如电池的图标等)以让使用者直观、清楚地了解平衡车100的工作状态。

于本实施例中，第一顶盖11和第二顶盖12朝外的部分分别具有弧形凸起15，两个弧形凸起15分别位于两个车轮50的上方且覆盖车轮50的一部分。于第一实施例中，弧形凸起15的宽度W1大于车轮50的宽度W2。弧形凸起15是完全遮住车轮50的顶部。通过这种设置，弧形凸起15能有效阻挡车轮50在行走时溅起的泥水。同时，也避免了垂吊物(例如使用者身上衣服过长的腰带)在行进过程中被意外卷入车轮中导致使用者受伤的可能，提高了平衡车100的安全性。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，弧形凸起15可采用两头窄中间宽的设计。

底盖3和顶盖1相固定。于实际应用中，顶盖1和底盖3可通过螺丝固定在一起。本发明中的顶盖1、支撑盖2和底盖3共同形成本发明的电子平衡车100的框架，当电动平衡车100位于使用状态时，底盖3处于最底部。顶盖主要起装饰和遮盖作用，在其他实施方式中，支撑盖和顶盖可以一体成型，兼具承重、装饰和遮盖作用。

底盖3包括成对称设置且可相互转动的第一底盖31和第二底盖32。第一底盖31和第二底盖32的形状基本相同，第一底盖31和第二底盖32在转动机构60的作用下能发生相对转动。第一底盖31和第二底盖32朝内的部分相连形成“X”形。同样地，第一底盖31可为左底盖，第二底盖32可为右底盖。当电动平衡车100被水平调转180度时，第一底盖31即变成右底盖，第二底盖32即变成左底盖。

于本实施例中，底盖3具有两个装饰灯33，在增加美观的同时也可起到照明作用。装饰灯33的外壳可设置为透明以透过光亮。于实际应用中，装饰灯33可电性连接控制器82，因此装饰灯33能反映电动平衡车100的行驶状态以对周围的人产生提醒，提高了使用的安全性。譬如，当平衡车100前进时，装饰灯33可常亮；当平衡车100后退时，装饰灯33可闪烁；当平衡车100向左转时，位于左边的装饰灯33可闪烁或常亮，位于右边的装饰灯33可不亮；当平衡车100向右转时，位于右边的装饰灯33可闪烁或常亮，位于左边的装饰灯33可不亮。本发明对装饰灯33的点亮状态不作任何限定。

支撑盖2固定于顶盖1及底盖3之间，其主要是给整车的各个部件及轮毂电机提供支撑。支撑盖2包括成对称设置且可相互转动的第一支撑盖21和第二支撑盖22，第一支撑盖21和第二支撑盖22组成电动平衡车的车体，第一支撑盖、第二支撑盖上均设置有脚踏区域，第一支撑盖21和第二支撑盖22的形状基本相同，第一支撑盖21和第二支撑盖22在转动机构60的作用下能发生相对转动。支撑盖2的中间位置可安装转动机构60，左右两侧边缘位置则固定纵向安装的轮毂电机4。于本实施例中，第一支撑盖21和第二支撑盖22相互连接形成一个整体。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，第一支撑盖21和第二支撑盖22可为相互分离且独立的部件。同样地，第一支撑盖21可为左支撑盖，第二支撑盖22可为右支撑盖。当电动平衡车100被水平调转180度时，第一支撑盖21即变成右支撑盖，第二支撑盖22即变成左支撑盖。

上述支撑盖可通过一体成型、焊接、铆接、紧固件固定等方式成型。所述支撑盖的形状不限，可为刚性板状结构，也可为刚性轴、刚性框架或刚性壳体等结构，所述支撑盖至少具有一作为脚踏部位的刚性板部、一用于连接车轮的外侧刚性连接部和一用于连接转轴的内侧刚性连接部。支撑盖可以是金属、硬质塑料、复合增强材料等任何具有刚性支撑性能的材料制成。在本实施例中，所述支撑盖为板状结构。

如图9所示，于本实施例中，每一脚踏区域设置有两个阻挡件86，所述阻挡件为一弹性件，其固定于支撑盖，所述支撑盖设置有与该阻挡件对应的贯穿孔，所述感应开关84具有与阻挡件一一对应的U形开口，当使用者站立在所述脚踏区域时，所述阻挡件均伸入到所述U形开口，发出启动信号，所述控制器根据所述启动信号启动轮毂电机，当使用者离开所述脚踏区域时，至少一个阻挡件离开所述U形开口，发出停止信号，所述控制器根据所述停止信号停止轮毂电机。感应开关可为红外光电传感器开关、微波感应开关或超声波感应开关。

于本实施例中，电动平衡车100还包括两个踏板5，踏板5设置在脚踏区域，该踏板往面向支撑盖的方向延伸出与阻挡件一一对应的的触发柱。两个踏板5分别固定于顶盖1和支撑盖2。为了使得使用者在行进过程中站立更稳，本实施例中的平衡车100的踏板5的上表面具有彼此间隔的摩擦条51以增加摩擦力。

为了固定踏板5及减少平衡车100整体的体积，第一顶盖11和第二顶盖12分别具有缺口16，第一支撑盖21和第二支撑盖22在与缺口16相对应的位置分别具有凹陷23，缺口16和凹陷23相互结合形成踏板空腔以容置踏板5。于实际应用中，缺口16在顶盖1上穿透，凹陷23在支撑盖2上并不穿透(但与阻挡件对应的贯穿孔设置在凹陷内)，缺口16和凹陷23的形状和踏板5相互匹配。踏板空腔为缺口16和凹陷23结合在一起形成的具有底面和侧壁的容置空间。

如图1、图2和图9所示，所述踏板5向外延伸出一弹性U型外缘，该弹性U型外缘的开口面向顶盖1，而所述顶盖1的缺口16则向面向支撑盖2延伸出一凸缘，所述凸缘与所述弹性U型外缘对应。当所述顶盖1与支撑盖2安装在一起时，所述凸缘嵌入到U型外缘，从而使得所述踏板5限定在顶盖1与支撑盖2之间，不容易脱离平衡车100，且藉由该弹性U型外缘对所述顶盖1进行密封，从而使得外界的杂质或水滴渗入到平衡车100内部。可以理解，为加强平衡车100的密封性能，所述凸缘可固定在U型外缘中，固定方式不限，可包括胶水粘结，热压熔化后粘接。进一步地，当使用者未站立在该踏板5时，所述触发柱与所述阻挡件86处于断开状态，所述轮毂电机4处于工作停止状态，而当所述使用者站立在该踏板5时，所述触发柱与所述阻挡件86处于结合状态，从而使所述轮毂电机4处于工作开启状态，并接收两部分车体的倾斜信息。

在使用时，踏板5直接承载使用者。支撑盖2作为整个平衡车100内部的骨架，间接承受踏板5传递的使用者的重量，避免了支撑盖2和底盖3之间的电子元件受到使用者重量的挤压。因此，整个电动平衡车100将更加牢固和结实，并且也保护了其中的电子元件，使得电动平衡车100的运行更加稳定且使用寿命更长。优选地，支撑盖2为铝合金，因此强度更高，结构更加稳固。顶盖1和底盖3优选为塑料，在减轻整个车体重量的同时，也方便对车体的外观进行喷涂着色等工艺，并起到防污、防水的作用。现有技术中的电动平衡车，因为没有支撑盖2，内部的电子元件直接承受使用者的重量，并且因为平衡车行进时产生的晃动，很容易出现自动断电的情况，使用者在使用时就容易发生摔倒。本发明的电动平衡车100恰恰解决了该技术问题。

转动机构60固定于第一支撑盖21和第二支撑盖22的中间。于第一实施例中，转动机构60包括两个轴承61、一个转轴62和两个卡簧63，两个轴承61分别固定在第一支撑盖21和第二支撑盖22的内端，转轴62固定在两个轴承61内并通过卡簧63固定在支撑盖2上，这样支撑盖2的左右两个支撑盖就可在转动机构60的配合下转动。通过设置这种转动机构60，电动平衡车100的两部分车体都能够自由实现相对转动。

为了安装上述转动机构60，可在第一支撑盖21和第二支撑盖22朝内的端头设有筒体24，轴承61和转轴62从外至内通过卡簧63安装在该筒体24内，即，通过转轴62使第一支撑盖21与第二支撑盖22转动连接。为限制轴承61沿其径向移动，使所述轴承61相对的两端均伸出所述筒体24，并通过卡簧63固定。

转轴可以是一端与一侧支撑盖固定，另一端与另一侧支撑盖呈转动连接；也可以是，转轴的两端分别与相应侧的支撑盖呈转动连接。所述转轴的轴线和两个车轮的转动轴线为同一转动轴线，即三轴共线。所述筒体优选与支撑盖一体成型，以保证较高的支撑强度和可靠性；但也可以是筒体通过紧固件、焊接、铆接、卡接、插接等已知的固定方式固定在支撑盖上。

为了限制第一支撑盖21和第二支撑盖22之间的相对转动角度过大，电动平衡车100还包括限位轴7，限位轴7处于第二支撑盖22内的长度要长于处于第一支撑盖21内的长度。于本实施例中，限位轴7位于第一支撑盖21和第二支撑盖22朝内的端头之间。进一步地，所述限位轴7平行于轴承62设置，或垂直于第一支撑盖21、第二支撑盖22的转动方向；该限位轴7一端固定在第一支撑盖21，另一端伸入第二支撑盖22内，第二支撑盖22设置有与所述限位轴7对应的限位槽。当所述第一支撑盖21与第二支撑盖22相对转动时，藉由所述限位轴7与限位槽的配合，可限制第一支撑盖21和第二支撑盖22之间的最大转动角度。

两个车轮50分别可转动地固定于支撑盖2的两侧，两个轮毂电机4分别固定于两个车轮50内。轮毂电机4又称车轮内装电机，是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此省略了大量的传动部件，让平衡车的结构更简单，获得更好的空间利用率，同时传动效率得到提高。由于轮毂电机4具备单个车轮独立驱动的特性，可以通过左右车轮50的不同转速甚至反转实现差动转向，大大减小车辆的转弯半径，在特殊情况下几乎可以实现原地转向，甚至原地旋转。所述轮毂电机4通过车轮轴与支撑盖2转动连接，具体地，所述第一支撑盖21和第二支撑盖22相互远离的两端分别设置有一连接件41，所述连接件41固定在支撑盖2上且设置在底盖3与支撑盖2之间，且设置在两个阻挡件86之间，两个车轮轴通过连接件41安装在第一支撑盖21和第二支撑盖22上。车轮的车轮轴安装在脚踏区域以下，以方便用脚控制支撑盖转动，本实施例中，车轮轴安装在支撑盖底部。

多个传感器80设置于底盖3和支撑盖2之间。具体而言，一半的传感器80设置于第一底盖31和第一支撑盖21之间，另一半的传感器80设置于第二底盖32和第二支撑盖22之间。电源81固定于第一底盖31和第一支撑盖21之间。控制器82固定于第二底盖32和第二支撑盖22之间。本发明只需一个电源81和一个控制器82就可同时控制两个轮毂电机4，装配更加简单，布线更加方便，也便于电动平衡车100售出后的返厂维修。并且电源81和控制器82分别设置在车体的两半部分内，更加节省空间，也使得整个车体的结构更加紧凑。连接电源81和控制器82的电线以及连接控制器82和轮毂电机4的电线均可穿设车体的两半部分的连接处，即从车体的左半部分(或右半部分)穿设到右半部分(或左半部分)。

如图5所示，于本实施例中，传感器80包括陀螺仪83、感应开关84和加速度传感器85。由于实际应用中，为使得整个装置内部元件模组化，因此加速度传感器85和陀螺仪83设置于同一块电路板上。进一步优选，进一步，加速度传感器85和感应开关84、陀螺仪83和控制器82集成于同一块电路板上。控制器82电性连接多个传感器80、电源81和轮毂电机4，控制器82根据传感器80传输的感测信号控制相应的轮毂电机4驱动相应的车轮50转动。

感应开关84感应使用者是否站立于电动平衡车100上以开启或关闭，控制器82接收感应开关84的感测信号(即开启或关闭信号)以控制轮毂电机4是否工作，控制器82接收加速度传感器85和陀螺仪83的感测信号以控制轮毂电机4是否改变状态。于第一实施例中，感应开关84为红外光电传感器。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，感应开关84可为微波感应开关、超声波感应开关或其它任何能实现相同功能的感应开关。于本实施例中，电动平衡车100还包括阻挡件86。当使用者踩踏上踏板5后，阻挡件86会阻挡红外光电传感器的红外感应区，红外光电传感器将感应结果发送给控制器82，控制器82接收到感应开关84的感应结果并向轮毂电机4发送开启信号，因此驱动轮毂电机4进行工作。

现有技术的平衡车均是一开机车轮就开始自转，使用者无法轻松地站立在平衡车上。当使用者从平衡车上下来后，车轮也没有停止转动，必须要按下电源开关整个车轮才会停止转动，具有非常大的潜在危险，使用也非常不方便。本实施例的电动平衡车100并不是一开机轮毂电机4就工作，而是通过感测使用者是否站立于踏板5上从而驱动车轮50，避免了现有技术中平衡车盲目转动的情况，大大提高了使用的安全性。另一方面，本实施例的电动平衡车100是通过感测踩踏后才实现自动平衡而不是打开电源就平衡，能保证车体安全，车体的转动小，避免现有技术中开启电源后立即自平衡会发生车体平衡点不对，车体旋转导致使用者无法平衡的问题。

加速度传感器85和陀螺仪83共同检测平衡车100的运动状态，譬如检测平衡车100的加速度和角速度等。控制器82根据加速度传感器85和陀螺仪83传递的感测信号驱动轮毂电机4，从而决定平衡车100是否要改变方向或速度。这样，驾驶者只需稍使车体向前倾斜即可前行，车体没有任何机械结构的刹车，驾驶者只需使车体稍向后倾斜就能实现减速，刹车及后退；车轮左右分布在车体两侧，且可以通过控制器实现正反转，因此转弯半径小几乎为零，可实现转弯或原地转弯，甚至原地旋转，能在狭小空间内灵活运行。加速度传感器85和陀螺仪83的检测技术为现有技术，在此不再赘述。

于本实施例中，电动平衡车100还包括U形固定件9。传感器80固定于U形固定件9，使得整个装置的电子元件的安装都实现模块化，便于装配、布线和后期的维修。

如图1、图2、图7至图9所示，U形固定件的开口朝上，U形固定件上端设有与所述的感应开关一一对应的通孔，所述的阻挡件数量有两个且分别设于所述的通孔中，当使用者站立在脚踏板上从而使触发柱在压力下驱动所述的阻挡件一一伸入至感应开关上的U形开口中。其次，U形固定件设置在支撑盖的下方且该U形固定件与支撑盖之间通过可拆卸结构相连。U形固定件9也可以理解为安装集成有加速度传感器85和感应开关84、陀螺仪83和控制器82的电路板的安装座。

所述U形固定件9通过其侧臂固定在支撑盖2下方，电路板固定于U形固定件底部以实现电路板与支撑盖的连接。阻挡件86与支撑盖固定连接，且位于支撑盖下方正对贯穿孔的位置处，集成在该电路板上的感应开关84分别设置在电路板上靠近U形固定件9侧臂的两端，正对U形固定件的通孔，从而使得感应开关84可与踏板5的触发柱对应。同时，所述U形固定件9的底部的开口，用于供所述电路板的外接电线通过。阻挡件包括柱状体，在柱状体侧部设有弹性环形裙边，在U形固定件和支撑盖之间设有环形定位槽，所述的弹性环形裙边外边缘固定在环形定位槽中。电动平衡扭扭车进一步包括一连接件41连接所述支撑盖与车轮，所述连接件固定在支撑盖，所述车轮进一步包括一车轮轴自所述车轮中央位置延伸而出，与所述连接件固定连接。连接件与固定轴之间周向固定。于本实施例中，车轮轴位于连接件和支撑盖之间，连接件相当于压块，将车轮轴安装在支撑盖上以实现所述支撑盖与车轮的连接。

于使用中，使用者利用脚部的力驱动车体的一部分扭转或者两部分一起同步扭转，进而使传感器80发出感测信号给控制器82，控制器82依据内部的控制程序驱动轮毂电机4运转，进而让车体转弯、朝前或者朝后运动，因此实现“脚控”，使用更加方便，控制更加灵活。

本发明的控制器82如何控制平衡车达到自平衡状态并且控制车轮50前进、后退或者转弯属于现有技术，具体可参考目前已经公开的平衡车控制方法及各家平衡车生产企业采用到的控制技术。如中国专利申请号201320050547.3，专利名称为智能平衡车平衡控制装置及智能平衡车，这个控制装置即可为本实施例中的控制器82。或者如中国专利申请号201220367045.9，专利名称为使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置中描述的。当然，在实际应用中，还可选用其它控制装置及控制方法，如中国专利申请号201310516158.X，专利名称为两轮自平衡车控制方法中描述的控制方法。

于本实施例中，电动平衡车100还包括充电接口87，充电接口87设置于底盖3。具体而言，充电接口87设置于底盖3的外侧，以方便对电源81进行充电。

于本实施例中，控制器82具有存储单元821和校正单元822，存储单元821存储电动平衡车100的初始平衡状态，校正单元822对电动平衡车100的当下平衡状态进行校正。具体而言，电动平衡车100在出厂时，存储单元821中记录有车体水平的数据。当电动平衡车100使用一段时间后，由于温度等外界环境和抖动等使用情况，电动平衡车100的传感器80会发生一定的偏移，因此电动平衡车100的水平基准值会相应发生变动。此时，若仍旧采用出厂时的水平数据，则会造成控制平衡车100不准确，长久使用甚至发生意外等情况。本实施例的校正单元822存储有校正程序。当运行校正程序时，电动平衡车100检测传感器80的实时情况，和初始水平数据进行判断和比对，从而确定是否要覆盖原始数据以进行重新设定。通过设置校正程序，大大提高了平衡车100的控制精准程度和使用寿命，克服了现有技术中的平衡车使用一段时间后灵活性和准确度下降的问题。

实施例2：

图6所示为本发明第二实施例的电动平衡车的示意图。请参考图6。第二实施例中的电动平衡车200和第一实施例中的电动平衡车100的唯一区别在于电动平衡车200还包括遥控器210，控制器接收遥控器210发出的控制信号。通过设置遥控器210，可以实现对电动平衡车200的远程控制。遥控器210上可设置开机按钮和校正按钮等，本发明对此不作任何限定。电动平衡车200还包括接口盖220，接口盖220遮盖充电接口。接口盖220可防止电动平衡车200运行时溅起来的泥水污染充电接口甚至进入车体内部。

综上所述，本发明独特地在电动平衡车的顶盖和底盖之间设置有支撑盖，使得电动平衡车的整个结构更加牢固，同时也对车体内部的电子元件提供保护作用。另外，支撑盖和底盖之间形成固定电子元件的空间，使得电子元件的安装更加紧凑。通过将电源和控制器分别设置在车体的两个部分内，使得一个电源和一个控制器就可同时控制两个轮毂电机，装配更简单，布线更方便，也更加节省空间，同时也使得车体两侧的重量更加均衡，增加车体的自平衡性。本发明的车轮位于车体的左右两侧边缘位置，这样可使用较大尺寸的车轮，相对车轮安装在底盖底部的现有平衡车，其运动行程及速度优势明显。另外，本发明采用轮毂电机，将电机直接安装在车轮内，使得电动平衡车的结构更加紧凑，相比单独安装电机的平衡车，更加节省空间，整个装置更加小巧。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (25)

1.一种电动平衡车的支撑盖，支撑盖具有脚踏区域，其特征在于，支撑盖的脚踏区域下面设有用于感应使用者是否站立于电动平衡车上的感应开关，当使用者踏上踏板后，触发感应开关发出信号。

2.根据权利要求1所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，支撑盖的脚踏区域上面设有踏板，支撑盖的脚踏区域内设有贯穿孔，感应开关设置在贯穿孔下面。

3.根据权利要求2所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，踏板往下延伸出与感应开关对应的触发柱，触发柱伸入贯穿孔。

4.根据权利要求2所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，贯穿孔下面安装有阻挡件，阻挡件设置在踏板和感应开关之间，踏板经由阻挡件触发感应开关。

5.根据权利要求4所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，支撑盖下面安装U形固定件，传感器固定于U形固定件。

6.根据权利要求1所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，感应开关为红外光电传感器开关、微波感应开关或超声波感应开关。

7.根据权利要求1所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，支撑盖的脚踏区域形成用于容纳踏板的凹陷，贯穿孔形成在该凹陷内。

8.根据权利要求1所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，支撑盖为铝合金制成。

9.根据权利要求1所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，支撑盖具有一作为脚踏区域的刚性板部、一用于连接车轮的外侧刚性连接部和一用于连接转轴的内侧刚性连接部。

10.根据权利要求1所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，所述支撑盖为板状结构。

11.根据权利要求1所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，支撑盖下面固定有底盖，支撑盖和底盖之间设置传感器。

12.根据权利要求11所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，支撑盖和底盖之间设有电源或控制器。

13.根据权利要求1所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，支撑盖上面固定有顶盖，顶盖上设有容置踏板的缺口。

14.根据权利要求13所述的一种电动平衡车的支撑盖，其特征在于，所述踏板向外延伸出一弹性U型外缘，该弹性U型外缘的开口面向顶盖，而所述顶盖的缺口则向面向支撑盖延伸出一凸缘，所述凸缘与所述弹性U型外缘对应，当所述顶盖与支撑盖安装在一起时，所述凸缘嵌入到U型外缘，从而使得所述踏板限定在顶盖与支撑盖之间。

15.一种电动平衡车，其特征在于，包括如权利要求1至14中任一项所述的支撑盖。

16.一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，包括左右相对设置且能相对转动的第一支撑盖和第二支撑盖，第一支撑盖和第二支撑盖均设有脚踏区域，两个车轮分别可转动地固定于第一支撑盖和第二支撑盖的外侧，第一支撑盖和第二支撑盖之间相对转动的转动轴线与两个车轮的转动轴线为同一转动轴线。

17.根据权利要求16所述的一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，第一支撑盖和第二支撑盖下方均设有传感器，所述传感器包括陀螺仪、感应开关和加速度传感器，感应开关设置在脚踏区域下方。

18.根据权利要求16所述的一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，第一支撑盖与第二支撑盖通过转轴实现相对转动。

19.根据权利要求18所述的一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，第一支撑盖和第二支撑盖朝内的端头一体成型或固定连接有筒体，转轴安装在第一支撑盖和第二支撑盖的筒体内，转轴的轴线和两个车轮的转动轴线为同一轴线。

20.根据权利要求18所述的一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，转轴和筒体之间设有轴承。

21.根据权利要求18所述的一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，轴承和转轴从外至内通过卡簧安装在筒体内。

22.根据权利要求16所述的一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，第一支撑盖和第二支撑盖朝内的端头之间设有限位轴，限位轴一端固定在第一支撑盖，另一端伸入第二支撑盖内，第二支撑盖设置有与所述限位轴对应的限位槽。

23.根据权利要求16所述的一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，车轮内固定轮毂电机。

24.根据权利要求16所述的一种电动平衡车的转动机构，其特征在于，车轮的车轮轴安装在脚踏区域以下。

25.一种电动平衡车的车体，其特征在于，包括如权利要求16至24中任一项所述的转动机构。