CN109316735B - 旱地滑雪板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旱地滑雪板，既能在坡地使用，又能在平地使用，还能够反方向滑行和从坡下向坡上滑行，而且不受季节、地形、等诸多使用限制。当站在脚踏板上的人做出滑雪动作时，脚踏板前后侧承受的压力发生变化，同时滑板相对水平面的倾斜角度也发生变化，从而引起传感器的信号变化。控制盒内的微处理器实时接收传感器信号，根据人体做出的不同滑雪动作，相应的对滑板进行加速、减速、刹车，转向控制，逼真的模拟出人体滑雪时的运动状态和轨迹。

Description

旱地滑雪板

技术领域：

旱地滑雪板涉及滑雪板、传感器、微处理器技术领域。

背景技术：

滑雪是很多人都喜欢的运动，但受到季节、地形、等诸多限制，只能在冬季去滑雪场玩。本设计提供了一种带驱动轮和转向控制的旱地滑雪板，既能在坡地使用，又能在平地使用，还能够反方向滑行和从坡下向坡上滑行，而且不受季节、地形、等诸多使用限制。经检索，现有技术中的滚轮滑雪板和已申报专利中的旱地滑雪板，与实际滑雪运动的状态相去甚远。本设计利用传感器和微处理器技术驱动电机和转向装置，真实的模拟出滑雪时的运动状态和轨迹。

发明内容：

本设计可配合滑雪鞋、雪杖、滑雪鞋固定器、手机APP使用，上述产品是现有成熟技术，这里不再赘述。旱地滑雪板分左右两个，两板完全一样，下面以其中一个结合图1做进一步详述。

旱地滑雪板由结构部分和控制系统组成。如附图所示：滑板1为扁长条形，在滑板1的前后两侧装有两个滚轮3、4，其中至少一个滚轮由电机驱动，具有电动转向功能。在滑板1的中部上侧有脚踏板2，可以在脚踏板2处安装滑雪鞋固定器。在滑板1的中部有支架5，支架可手动或自动旋转收起。当使用的滚轮直径较大时，为降低身体重心使滑行更加稳定，滑板1可采用前后两端翘起、中部凹下的形状。滑板上装有用于提醒、报警、显示开关状态和电量的声光器件和电源开关。在滑板1前后两端可加装防撞缓冲保护套，保护套由弹性好的材料制作，如气囊、弹簧、橡胶等。

控制系统由电池6、控制盒7、多个传感器c1-cn组成，电池6是可充电的，通过电缆向控制盒7供电。传感器c1-cn通过电缆与控制盒7连接，负责采集人体脚底对脚踏板2前后侧的压力，滑板1的转向角度、速度，滑板1相对于水平面的倾斜角度，左右两板之间的距离。控制盒7是以微处理器为核心，集信号采集处理和驱动电路为一体的控制单元。控制盒7通过无线信号8保持左右两滑板1之间的联系。电池和控制盒装安装在滑板1的中空部位或其他便于安装的位置，传感器c1-cn安装在滑板1承受人体脚部压力变化的敏感部位或其他便于检测的位置。

所述旱地滑雪板由微处理器控制，控制方法是：

a、滑行：站在滑板1上的人体前倾时，脚踏板2前侧的传感器承受的压力大于后侧，微处理器根据脚踏板承受的总压力和前侧与后侧的压力差值进行综合运算，当运算差值大于冗余设定值时，驱动滚轮向前行驶，并根据运算差值决定行驶的速度；当人体后仰时，驱动滚轮向后行驶，控制原理与向前行驶相同；在上下坡时，根据运算差值和倾斜角度对滑行速度进行修正。

b、刹车：采用降低电机转速和反向驱动的方式，来实现从缓刹到急刹车的控制，当传感器检测到滑板速度为零时，停止反向驱动。

c、转向：身体带动滑板向左侧或右侧倾斜，传感器检测到滑板与水平面的倾斜角度发生变化，微处理器根据滑板的倾斜角度控制转向角度，并根据转向角度控制滑行速度。

d、安全保护：滑行中，当人体前倾或后仰角度达到安全角度时，发出声光提醒，超过安全角度，微处理器自动控制滑板从减速过渡到刹停。当人体前左右倾斜角度超过安全角度时，微处理器也会控制滑板从减速过渡到刹停。安全角度可以设定，初学者设的小一些，熟练后逐渐加大或取消。滑行中，左右两板之间的距离由距离传感器实时监测，当左右两板靠的过近或离的太远时，微处理器通过对左右两板进行转向控制使其回到安全间距。此功能适合新手使用，熟练后可通过设置将该功能关闭。

当站在脚踏板2上的人做出滑雪动作时，脚踏板2前后侧承受的压力发生变化，同时滑板1相对水平面的倾斜角度也发生变化，从而引起传感器的信号变化。控制盒7内的微处理器实时接收传感器信号，根据人体做出的不同滑雪动作，相应的对滑板进行加速、减速、刹车，转向控制，逼真的模拟出人体滑雪时的运动状态和轨迹。

旱地滑雪板可通过无线信号8与手机APP或专用控制器通讯，手机APP或专用控制器可用来显示速度、里程、电量等数值，并可通过手机APP或专用控制器对运动模式、最高限速、安全角度、冗余设定值等参数进行设置和升级固件。

本设计可分为双轮驱动和单轮驱动型。还可分为双转向控制、单转向控制、无转向控制三种，无转向控制型号的前滚轮4要换成万向轮。

附图说明：

图1是旱地滑雪板结构部分和控制系统的示意图。

具体实施方式：

1、通过滑雪鞋和滑雪鞋固定器将双脚固定在脚踏板2上，打开旱地滑雪板电源开关，发出声光提醒进入待机状态，滚轮锁死，转向调到直行位置，支架5手动或自动收起。当传感器探测到左右两个脚踏板承受的压力基本相同，且身体处于直立状态时，自动进入运行状态，并发出进入运行状态的声光提醒。

2、身体略向前倾斜，旱地滑雪板向前滑行。随着身体倾斜角度逐渐加大，滑行速度逐渐加快，直到最高限速。身体的倾斜角度与速度成正比。到最高限速后，发出声光报警，如果身体再向前倾，则会启动保护机制，使旱地滑雪板缓慢减速到停止。当身体向后倾斜时，旱地滑雪板会向后滑行，与向前滑行的控制方法相同。

3、向前滑行时，刹车采用身体由前倾变后仰来完成，当滑行速度为零时，身体由后仰迅速调整到直立状态。向后滑行时，刹车采用身体由后仰变来前倾完成。

4、滑行中借助雪仗使身体向左或右倾斜，旱地滑雪板会向左或右转向，实现左右回环滑行。转向回环半径与身体倾斜角度成反比，即身体左右倾斜角度越大，转弯半径越小，旱地滑雪板会根据速度和转弯半径做适当的减速，模拟出滑雪回环时的搓雪动作。

5、在平地滑行时，技术熟练者可不使用滑雪鞋和滑雪鞋固定器，穿普通平底鞋直接站在脚踏板2上滑行。

Claims (3)

1.一种旱地滑雪板，由滑板(1)和固定在滑板(1)前后两侧的滚轮(3、4)组成，左右两板配合使用，其特征在于：其中至少一个滚轮由电机驱动，且具有电动转向功能；在滑板(1)的中部上侧设有脚踏板(2)，在脚踏板(2)上安装有滑雪鞋固定器；在滑板(1)的中部设有支架(5)，支架可收起；滑板(1)上装有用于提醒、报警、显示开关状态和电量的声光器件和电源开关；滑板(1)前后两端加装有防撞缓冲保护套；

电池(6)通过电缆向控制盒(7)供电，多个传感器(c1-cn)分别通过电缆与控制盒(7)连接，分别负责采集人体脚底对脚踏板(2)前后侧的压力，滑板(1)的转向角度、速度，滑板(1)相对于水平面的倾斜角度，左右两板之间的距离；控制盒(7)是以微处理器为核心，集信号采集处理和驱动电路为一体的控制单元；电池(6)和控制盒(7)安装在滑板(1)的中空部位或其他便于安装的位置，传感器(c1-cn)安装在滑板(1)承受人体脚部压力变化的敏感部位或其他便于检测的位置；

所述旱地滑雪板由微处理器控制，控制方法是：

a、滑行：站在滑板上的人体前倾时，脚踏板前侧的传感器承受的压力大于后侧，微处理器根据脚踏板承受的总压力和前侧与后侧的压力差值进行综合运算，当运算差值大于冗余设定值时，驱动滚轮向前行驶，并根据运算差值决定行驶的速度；当人体后仰时，驱动滚轮向后行驶，控制原理与向前行驶相同；在上下坡时，根据运算差值和倾斜角度对滑行速度进行修正；

b、刹车：采用降低电机转速和反向驱动的方式，来实现从缓刹到急刹车的控制，当传感器检测到滑板速度为零时，停止反向驱动；

c、转向：身体带动滑板向左侧或右侧倾斜，传感器检测到滑板与水平面的倾斜角度发生变化，微处理器根据滑板的倾斜角度控制转向角度，并根据转向角度控制滑行速度；

d、安全保护：滑行中，当人体前倾或后仰角度达到安全角度时，发出声光提醒，超过安全角度，微处理器自动控制滑板从减速过渡到刹停；当人体左右倾斜角度超过安全角度时，微处理器也会控制滑板从减速过渡到刹停；安全角度的大小可以设定或取消；滑行中，左右两板之间的距离由距离传感器实时监测，当左右两板靠的过近或离的太远时，微处理器通过对左右两板进行转向控制使其回到安全间距，此功能可通过设置关闭；

当站在脚踏板上的人做出滑雪动作时，脚踏板前后侧承受的压力发生变化，同时滑板相对水平面的倾斜角度也发生变化，从而引起传感器的信号变化；微处理器实时接收传感器信号，根据人体做出的不同滑雪动作，相应地对滑板进行加速、减速、刹车、转向控制，逼真的模拟出人体滑雪时的运动状态和轨迹。

2.根据权利要求1所述的旱地滑雪板，其特征在于，滑板(1)通过无线信号(8)与手机APP或专用控制器通讯，手机APP或专用控制器用于显示速度、里程、电量数值，并对运动模式、最高限速、安全角度、冗余设定值进行设置和升级固件。

3.根据权利要求1所述的旱地滑雪板，其特征在于，滑板(1)采用前后两端翘起、中部凹下的形状。

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