CN110882532A - 重力感应控制的电动四轮滑板车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重力感应控制的电动四轮滑板车及其控制方法，其中，电动四轮滑板车包括：轮桥总成组件、重力感应组件和滑板板面总成组件，其中，重力感应组件设置于轮桥总成组件上，用于感测作用其上的压力，输出控制信号；滑板板面总成组件设置于重力感应组件上，以根据控制信号控制轮桥总成组件驱动电动四轮滑板车行驶。该电动四轮滑板车可以使电动滑板脱离现有无线遥控控制方式，满足操作者仅通过人体自身重心来促使四轮滑板加速、减速或刹车，提升用户使用体验，简单易实现。

Description

重力感应控制的电动四轮滑板车及其控制方法

技术领域

本发明涉及电驱动四轮车技术领域，特别涉及一种重力感应控制的电动四轮滑板车及其控制方法。

背景技术

随着滑板运动的普及，电动滑板成为滑板运动中新兴的一款运动装置，电动滑板采用电池、电机解决了传统滑板用脚蹬驱动的方式，让驾驶者在平路或者上坡时都能够体验传统滑板速降的快感。但现有电动滑板一般采用无线遥控控制其加速或减少，在信号源较多的场合处容易受到信号的干扰；另外手持遥控器滑行时，操作者的手必须手持遥控，双手无法搬运或提拿其他物品，降低操作者的使用体验，有待解决。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种重力感应控制的电动四轮滑板车，该电动四轮滑板车可以使电动滑板脱离现有无线遥控控制方式，满足操作者仅通过人体自身重心来促使四轮滑板加速、减速或刹车，提升用户使用体验，简单易实现。

本发明的另一个目的在于提出一种重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种重力感应控制的电动四轮滑板车，包括：轮桥总成组件；重力感应组件，所述重力感应组件设置于所述轮桥总成组件上，用于感测作用其上的压力，输出控制信号；滑板板面总成组件，所述滑板板面总成组件设置于所述重力感应组件上，以根据所述控制信号控制所述轮桥总成组件驱动所述电动四轮滑板车行驶。

本发明实施例的重力感应控制的电动四轮滑板车，可以使得操作者仅通过人体自身重心的变化来促使四轮滑板加速、减速或刹车，在一定程度上解放了操作者的双手，并通过检测人体重力作用于滑板面板后造成的滑板形变来判断人体重心的转移、变化，避免对操作者的具体踩踏位置进行限制，从而可以使电动滑板脱离现有无线遥控控制方式，满足操作者仅通过人体自身重心来促使四轮滑板加速、减速或刹车，提升用户使用体验，简单易实现。

另外，根据本发明上述实施例的重力感应控制的电动四轮滑板车还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述轮桥总成组件、所述重力感应组件和所述滑板板面总成组件通过螺丝螺母套件紧固。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述滑板板面总成组件包括：电池组；板面，所述板面设置有容纳所述电池组的矩形内槽；砂纸，所述砂纸设置于所述板面上；控制器，所述控制器与所述电池组相连，且所述控制器与所述电池组均封闭设置于所述板面的矩形内槽内。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述电池组与所述控制器的最大高度均小于所述矩形内槽的深度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述轮桥总成组件包括：滑板桥；至少一个轮毂电机，所述至少一个轮毂电机的中心轴与所述滑板桥对应设置并用螺母锁紧。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述重力感应组件包括：微调电机；底座，所述底座内部设有两个半圆形凹槽，以设置所述微调电机；微调凸轮，所述微调凸轮的凹槽与所述微调电机的凸起对应设置，以与所述微调电机的旋转主轴同步转动；压力传感器，所述压力传感器设置于所述微调凸轮的上方，用于在所述压力传感器的前端应变片受到压力时，将压力信号输出至所述控制器；回力弹簧，所述回力弹簧设置于所述压力传感器的上方，所述回力弹簧的一侧与所述压力传感器的小孔对应设置；压力触发器，所述压力触发器安装在滑板板面底部且正对于所述压力传感器的工作沟槽正上方，以在所述工作沟槽内做相对运动；距离传感器，所述距离传感器设置于所述底座的一侧；距离传感器贴片，所述距离传感器贴片设置于所述板面的底部且正对于所述距离传感器的发射器与接收器的正上方，以在所述发射器的发射信号到所述距离传感器贴片的表面后反射到所述接收器后，检测所述距离传感器与所述传感器贴片的相对距离。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述微调凸轮的工作角度范围为0°-90°，其中，0°位置为凸轮尖端指向水平面方向，90°位置为凸轮尖端指向竖直向上方向。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述压力触发器为一个向外凸起的半圆球。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述距离传感器与所述底座通过螺栓紧固。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种如上述实施例所述的重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法，包括以下步骤：获取所述电动四轮滑板车前端的底座安装的压力传感器检测的第一压力值和所述电动四轮滑板车后端的底座安装的压力传感器检测的第二压力值；当所述第一压力值大于所述第二压力值时，根据所述电动四轮滑板车前端的压力传感器中的前端应变片的变化程度控制所述电动四轮滑板车加速；当所述第一压力小于所述第二压力时，根据所述电动四轮滑板车后端的压力传感器中的前端应变片的变化程度控制所述电动四轮滑板车减速或刹车。

本发明实施例的重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法，可以使得操作者仅通过人体自身重心的变化来促使四轮滑板加速、减速或刹车，在一定程度上解放了操作者的双手，并通过检测人体重力作用于滑板面板后造成的滑板形变来判断人体重心的转移、变化，避免对操作者的具体踩踏位置进行限制，从而可以使电动滑板脱离现有无线遥控控制方式，满足操作者仅通过人体自身重心来促使四轮滑板加速、减速或刹车，提升用户使用体验，简单易实现。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的重力感应控制的电动四轮滑板车的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的滑板板面总成组件的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的重力感应组件的结构示意图；

图4为根据本发明实施例的重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法流程图。

附图标记说明：

重力感应控制的电动四轮滑板车100、滑板板面总成组件1、板面11、砂纸12、电池组13、控制器14、轮桥总成组件2、滑板桥21、至少一个轮毂电机22、重力感应组件3、底座31、微调电机32、微调凸轮33、压力传感器34、回力弹簧35、压力触发器36、距离传感器贴片37、距离传感器38、固定螺丝39和螺丝螺母套件4。

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。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的重力感应控制的电动四轮滑板车及其控制方法，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的重力感应控制的电动四轮滑板车。

图1是本发明一个实施例的重力感应控制的电动四轮滑板车的结构示意图。

如图1所示，该重力感应控制的电动四轮滑板车100包括：滑板板面总成组件1、轮桥总成组件2和重力感应组件3。

其中，重力感应组件3设置于轮桥总成组件2上，用于感测作用其上的压力，输出控制信号；滑板板面总成组件1设置于重力感应组3件上，以根据控制信号控制轮桥总成组件2驱动电动四轮滑板车100行驶。本发明实施例的电动四轮滑板车100可以使电动滑板脱离现有无线遥控控制方式，满足操作者仅通过人体自身重心来促使四轮滑板加速、减速或刹车，提升用户使用体验，简单易实现。

在本发明的一个实施例中，如1所示，滑板板面总成组件1、轮桥总成组件2和重力感应组件3通过螺丝螺母套件4紧固。

下面将对重力感应控制的电动四轮滑板车100的每个组件进行详细介绍。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，滑板板面总成组件1包括：板面11、砂纸12、电池组13和控制器14。

其中，板面11挖有一个矩形内槽，用于装放电池组13和控制器14，电池组13通过导线串联或并联组成，电池组13两端引出正负极线与控制器14相连接，电池组13与控制器14最大高度小于板面11内槽深度，砂纸12贴于板面11上，将电池组与控制器14封闭在板面11内部。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图1所示，轮桥总成组件2包括：滑板桥21和至少一个轮毂电机22。其中，轮毂电机22中心轴与滑板桥21配合并用螺母锁紧。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，重力感应组件3包括：底座31、微调电机32、微调凸轮33、压力传感器34、回力弹簧35、压力触发器36、距离传感器贴片37、距离传感器38和固定螺丝39。

其中，底座31为重力感应组件3的外壳，用于装放零部件，底座31内部设有两个半圆形凹槽，用于安装微调电机32；微调电机32上的凸起与微调凸轮33里的凹槽配合，使微调凸轮33能够与微调电机32旋转主轴同步转动，微调凸轮33工作角度范围为0°-90°，定义0°位置为凸轮尖端指向水平面方向，定义90°位置为凸轮尖端指向竖直向上方向；微调凸轮33上方设有压力传感器34，压力传感器34的工作部分为前端的应变片341，当应变片341受到压力时，压力传感器将压力信号输出至控制器14；压力传感器34上方设有回力弹簧35，回力弹簧35一侧与压力传感器34上的小孔342过渡配合，当微调凸轮34位于0°位置时，回力弹簧35处于刚刚开始被压缩的状态，当微调凸轮34位于90°位置时，回力弹簧35处于最大被压缩的状态，回力弹簧35与微调凸轮33不同状态的切换可以实现压力传感器在竖直方向上的上下调整；压力触发器36安装在滑板板面11底部且正对于压力传感器34的工作沟槽343正上方，压力触发器36为一个向外凸起的半圆球，可以在工作沟槽343内做相对运动；底座31一侧安装有距离传感器38，通过螺栓39将距离传感器38与底座31紧固，距离传感器贴片37贴在滑板板面11底部且正对于距离传感器38的发射器381与接收器382正上方，距离传感器38的发射器381发射信号到距离传感器贴片表面后反射到接收器382，即可测出距离传感器38与传感器贴片37的相对距离，进而测出压力传感器34前端应变片341与滑板板面11之间的相对距离。

下面将结合附图1-3对重力感应控制的电动四轮滑板车100的工作原理进行详细介绍，具体如下：

四轮滑板的能量来源于电池组13，滑板行驶的驱动方式为轮桥总成组件2的至少一个轮毂电机22，控制器14接收重力感应器组件3的压力传感器34发出的信号后，控制器14再对轮毂电机22发出驱动信号，实现车辆的加速、减速或刹车。

因为不同操作者的体型、体重的有所差异，为避免体重不同造成的加速控制效果不一致，故需要对滑板的重力感应组件3进行初始化设置，设置方案如下：

将滑板放置水平路面时，按下滑板板面总成组件1底部的总开关后，电动四轮滑板车100进入开机状态，再次长按开机键，进入滑板初始化设置状态，微调电机32将微调凸轮33调整至0°的初始位置，即压力传感器34与板面11之间相对垂直距离处于最大值，此时控制器14间歇性地发出“哔，哔”响声，即成功进入初始化设置状态。此时，操作者按照滑行姿态静止地双脚站立在滑板板面上，假设操作者左脚站在滑板中部偏前位置，右脚站在滑板中部偏后位置；当操作者、滑板与地面完全相对静止且人体重心处于滑板板面中间时，控制器14开始进入5秒倒计时状态，在这5秒内操作者需要保持人、滑板与地面仍然处于完全相对静止状态。在这5秒内，由于人站上滑板板面，滑板板面11受到人体自身重力所产生的压力，板面11会向下发生形变，从而促使距离传感器38与距离传感器贴片37之间的相对位置缩小，即压力传感器34与滑板板面11之间的相对位置缩小；距离传感器38的发射器381发出信号至距离传感器贴片你37表面并反射至距离传感器38的接收器382后，将距离传感器38与距离传感器贴片37相对位置信息传送至控制器14，控制器14根据距离传感器38与距离传感器贴片37相对位置的变化差值，控制器14发出信号给微调电机32，以控制微调电机32旋转，并调整微调凸轮33角度，此时压力传感器34由于受到微调凸轮33尖端向上的推力，压力传感器34与底座31的相对位置距离变大(即压力传感器34与板面11的相对位置距离减小)，当压力传感器34的工作沟槽343与压力触发器36刚刚要接触时，控制器14控制微调电机32停止旋转并固定在此时的旋转角度，同时控制器14发出长音“哔——”的一声，即完成初始化设置；从“操作者、滑板与地面完全相对静止”到“调电机32停止旋转并固定在此时的旋转角度”都在倒计时5秒内(本发明实施例以5秒为例，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置，在此仅作为示例，不做具体限定)，对于同一个操作者，只需要第一次操作时进行初始化设置，从第二次使用开始，无需再次初始化设置，开机后直接可以正常使用。

当操作者完成第一次操作前的初始化设置后，滑板即可正常工作，其中，加速、减速和刹车工作方式如下：

定义滑板前端的底座31安装的压力传感器34用于滑板加速，定义滑板后端的底座31安装的压力传感器34用于滑板减速和刹车；假设操作者左脚站在滑板中部偏前位置，右脚站在滑板中部偏后位置；当操作者重心向前偏移，即左脚对滑板板面11的压力大于右脚对板面11的压力时，滑板板面11前端向下形变程度大于板面后端，此时压力触发器36的相对位置也随之向下偏移，使得压力触发器36挤压压力传感器34的前端应变片341，压力传感器34由于发生了形变，将形变的信号传输到控制器14，由控制器14的算法根据压力传感器34的前端应变片341变化程度来控制滑板的加速；当操作者需要减速或者刹车时，仅需将人体重心向滑板后端偏移，及右脚对滑板板面11的压力大于左脚对板面11的压力，触发压力传感器34做和加速状态时同样的工作，达到减速和刹车的效果。

综上，本发明实施例提出的重力感应控制的电动四轮滑板车，可以使得操作者仅通过人体自身重心的变化来促使四轮滑板加速、减速或刹车，在一定程度上解放了操作者的双手，并通过检测人体重力作用于滑板面板后造成的滑板形变来判断人体重心的转移、变化，避免对操作者的具体踩踏位置进行限制，从而可以使电动滑板脱离现有无线遥控控制方式，满足操作者仅通过人体自身重心来促使四轮滑板加速、减速或刹车，提升用户使用体验，简单易实现。

其次参照附图描述根据本发明实施例提出的重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法。

图4是本发明一个实施例的重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法的流程图。

如图4所示，上述实施例的重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法，包括以下步骤：

在步骤S401中，获取电动四轮滑板车前端的底座安装的压力传感器检测的第一压力值和电动四轮滑板车后端的底座安装的压力传感器检测的第二压力值；

在步骤S402中，当第一压力值大于第二压力值时，根据电动四轮滑板车前端的压力传感器中的前端应变片的变化程度控制电动四轮滑板车加速；

在步骤S403中，当第一压力小于第二压力时，根据电动四轮滑板车后端的压力传感器中的前端应变片的变化程度控制电动四轮滑板车减速或刹车。

需要说明的是，前述对重力感应控制的电动四轮滑板车实施例的解释说明也适用于该实施例的重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法，此处不再赘述。

根据本发明实施例提出的重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法，可以使得操作者仅通过人体自身重心的变化来促使四轮滑板加速、减速或刹车，在一定程度上解放了操作者的双手，并通过检测人体重力作用于滑板面板后造成的滑板形变来判断人体重心的转移、变化，避免对操作者的具体踩踏位置进行限制，从而可以使电动滑板脱离现有无线遥控控制方式，满足操作者仅通过人体自身重心来促使四轮滑板加速、减速或刹车，提升用户使用体验，简单易实现。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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。

Claims (10)

1.一种重力感应控制的电动四轮滑板车，其特征在于，包括：

轮桥总成组件；

重力感应组件，所述重力感应组件设置于所述轮桥总成组件上，用于感测作用其上的压力，输出控制信号；以及

滑板板面总成组件，所述滑板板面总成组件设置于所述重力感应组件上，以根据所述控制信号控制所述轮桥总成组件驱动所述电动四轮滑板车行驶。

2.根据权利要求1所述的重力感应控制的电动四轮滑板车，其特征在于，所述轮桥总成组件、所述重力感应组件和所述滑板板面总成组件通过螺丝螺母套件紧固。

3.根据权利要求1所述的重力感应控制的电动四轮滑板车，其特征在于，所述滑板板面总成组件包括：

电池组；

板面，所述板面设置有容纳所述电池组的矩形内槽；

砂纸，所述砂纸设置于所述板面上；

控制器，所述控制器与所述电池组相连，且所述控制器与所述电池组均封闭设置于所述板面的矩形内槽内。

4.根据权利要求3所述的重力感应控制的电动四轮滑板车，其特征在于，所述电池组与所述控制器的最大高度均小于所述矩形内槽的深度。

5.根据权利要求1所述的重力感应控制的电动四轮滑板车，其特征在于，所述轮桥总成组件包括：

滑板桥；

至少一个轮毂电机，所述至少一个轮毂电机的中心轴与所述滑板桥对应设置并用螺母锁紧。

6.根据权利要求3所述的重力感应控制的电动四轮滑板车，其特征在于，所述重力感应组件包括：

微调电机；

底座，所述底座内部设有两个半圆形凹槽，以设置所述微调电机；

微调凸轮，所述微调凸轮的凹槽与所述微调电机的凸起对应设置，以与所述微调电机的旋转主轴同步转动；

压力传感器，所述压力传感器设置于所述微调凸轮的上方，用于在所述压力传感器的前端应变片受到压力时，将压力信号输出至所述控制器；

回力弹簧，所述回力弹簧设置于所述压力传感器的上方，所述回力弹簧的一侧与所述压力传感器的小孔对应设置；

压力触发器，所述压力触发器安装在滑板板面底部且正对于所述压力传感器的工作沟槽正上方，以在所述工作沟槽内做相对运动；

距离传感器，所述距离传感器设置于所述底座的一侧；

距离传感器贴片，所述距离传感器贴片设置于所述板面的底部且正对于所述距离传感器的发射器与接收器的正上方，以在所述发射器的发射信号到所述距离传感器贴片的表面后反射到所述接收器后，检测所述距离传感器与所述传感器贴片的相对距离。

7.根据权利要求6所述的重力感应控制的电动四轮滑板车，其特征在于，所述微调凸轮的工作角度范围为0°-90°，其中，0°位置为凸轮尖端指向水平面方向，90°位置为凸轮尖端指向竖直向上方向。

8.根据权利要求6所述的重力感应控制的电动四轮滑板车，其特征在于，所述压力触发器为一个向外凸起的半圆球。

9.根据权利要求6所述的重力感应控制的电动四轮滑板车，其特征在于，所述距离传感器与所述底座通过螺栓紧固。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的重力感应控制的电动四轮滑板车的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述电动四轮滑板车前端的底座安装的压力传感器检测的第一压力值和所述电动四轮滑板车后端的底座安装的压力传感器检测的第二压力值；

当所述第一压力值大于所述第二压力值时，根据所述电动四轮滑板车前端的压力传感器中的前端应变片的变化程度控制所述电动四轮滑板车加速；以及

当所述第一压力小于所述第二压力时，根据所述电动四轮滑板车后端的压力传感器中的前端应变片的变化程度控制所述电动四轮滑板车减速或刹车。

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