CN113184094A - 一种带有上置式控制系统的上壳结构及其平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有上置式控制系统的上壳结构及其平衡车，包括上壳体和控制系统，上壳体的上表面设有电路板安装槽，控制系统包括控制电路板，控制电路板位于电路板安装槽中；上壳体上设有覆盖件，用于覆盖在控制电路板上；覆盖件与上壳体形成一隔离空间，控制电路板位于隔离空间中；控制电路板与上壳体下方的部件电连接。本发明的上壳结构和平衡车将控制电路板设置在上壳体的上表面，位于覆盖件的下方，距离人的脚部更近，陀螺仪可以检测到人脚原始的操控变化，使得车体的倾斜检测更加真实地反应人体的操控，更能准确反应实际的倾斜角度，旋转检测更加准确，从而使平衡车达到驾驶者预期的操控目的；同时利用覆盖件保护控制电路板，提高密封性。

Description

一种带有上置式控制系统的上壳结构及其平衡车

技术领域

本发明涉及平衡车技术领域，尤其涉及一种带有上置式控制系统的上壳结构及其平衡车。

背景技术

两轮平衡车这几年发展比较迅速，其包括早期的纯机械式平衡车，以及后面发展起来的电动平衡车，其既可用于运动比赛，也可以用于休闲娱乐，深受各国人民的喜爱。电动平衡车需要控制系统对平衡车的启动、运行速度、行进方向等进行控制，而现有大部分两轮电动平衡车的控制系统全部位于平衡车壳体内，导致安装复杂，并且控制系统的中姿态传感器的位置都比较低，导致平衡车的倾斜检测不准确的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种带有上置式控制系统的上壳结构，将控制电路板设置在上壳体的上表面，方便装配，提高倾斜检测精准度。

本发明的目的之二在于提供一种平衡车，包括上述上壳结构。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种带有上置式控制系统的上壳结构，包括上壳体和控制系统，所述上壳体的上表面设有电路板安装槽，所述控制系统包括控制电路板，所述控制电路板包括姿势检测传感器，所述控制电路板位于所述电路板安装槽中；所述上壳体上设有覆盖件，用于覆盖在所述控制电路板上；所述覆盖件与所述上壳体形成一隔离空间，所述控制电路板位于所述隔离空间中；所述控制电路板与所述上壳体下方的部件电连接。

优选地，所述控制电路板上设有插接件，所述插接件朝向所述上壳体的内部设置；所述电路板安装槽中设有通槽，所述插接件的位置与所述通槽的位置对应，且所述插接件在所述通槽中露出。

优选地，所述通槽位于所述电路板安装槽靠近侧壁的边缘；所述上壳的下表面中间设有电机轴安装座；所述通槽与所述电机轴安装座错位设置。

优选地，所述电路板安装槽的位置与所述电机轴安装座的位置部分重合，重合部分位于所述电机轴安装座远离所述上壳体外端处的一侧；所述电机轴安装座包括若干电机轴固定孔，远离所述上壳体外端处的两个所述电机轴固定孔位于所述电路板安装槽中。

优选地，所述控制电路板上设有电机插接件，所述电机插接件朝向所述上壳体的内部设置；所述电路板安装槽中设有电机通孔，所述电机插接件的位置与所述电机通孔的位置对应，且所述电机插接件在所述电机通孔中露出；所述电机插接件位于所述控制电路板的中部边缘，所述电机通孔位于所述电路板安装槽远离所述电机轴安装座的一侧中间边缘，与所述电机插接件对应。

优选地，所述控制电路板上设有MOS管散热结构；所述电机通孔附近设有MOS管散热孔，用于露出所述MOS管散热结构。

优选地，所述控制电路板上设有感应开关，所述感应开关的朝向与所述电路板安装槽的开口方向相同，所述覆盖件为踏板，所述踏板的下表面设有感应件，所述感应件与所述感应开关相对设置，所述踏板与所述上壳体之间的间隙可变以控制所述感应件触发所述感应开关。

优选地，所述上壳体的上表面设有踏板安装槽；所述踏板具有朝向所述上壳体凸起的边沿，所述边沿与所述踏板安装槽的内沿紧密贴合；所述踏板与所述踏板安装槽活动连接；所述电路板安装槽位于所述踏板安装槽中，所述控制电路板位于所述踏板与所述上壳体之间。

优选地，所述踏板安装槽中设有弹簧安装孔，所述弹簧安装孔中设有弹簧，所述弹簧的一端抵接在所述踏板的内表面，另一端与所述弹簧安装孔相抵。

优选地，所述踏板的内表面设有弹簧连接柱，所述弹簧连接柱与所述弹簧安装孔的位置对应，且所述弹簧连接柱的直径小于所述弹簧的直径。

优选地，所述踏板的内表面设有活动连接柱，所述踏板安装槽中设有活动安装孔；所述活动连接柱包括连接活动部和卡头，所述卡头位于所述活动安装孔的下方，且所述卡头的直径大于所述活动安装孔的直径；所述连接活动部的直径小于所述活动安装孔的直径，相对所述活动安装孔上下移动。

优选地，所述踏板包括踏板本体和回弹结构，所述回弹结构包括槽口向下的内凹槽体，所述内凹槽体的顶面为支撑部，所述踏板本体安装在所述内凹槽体的外部且位于所述支撑部的上表面或所述踏板本体安装在所述内凹槽体的内部且位于所述支撑部的下表面；所述内凹槽体的侧壁为形变部；所述边沿位于所述回弹结构的下端边缘。

优选地，当所述踏板本体安装在所述内凹槽体的外部且位于所述支撑部的上表面时，所述感应件设置在所述踏板本体的下表面，所述支撑部上设有供所述感应件穿过的通孔，或，所述感应件设置在所述支撑部的下表面。

优选地，当所述踏板本体安装在所述内凹槽体的内部且位于所述支撑部的下表面时，所述感应件设置在所述踏板本体的下表面。

优选地，所述踏板的内表面设有密封沿，所述密封沿的形状与所述电路板安装槽的形状适配；所述密封沿的长度大于所述踏板与所述电路板安装槽之间的最大距离，所述密封沿伸入所述电路板安装槽并与所述电路板安装槽的侧壁紧密配合。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种平衡车，包括车体、车轮，所述车体包括上述的上壳结构和下壳，其中，两个所述车轮与所述车体固定连接，所述车轮内的电机线束通过电机轴伸入车体内并与所述上壳结构上的控制电路板电连接；所述上壳结构和所述下壳之间设有电源组件，所述电源组件与所述上壳结构上的控制电路板电连接。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的上壳结构和平衡车将控制电路板设置在上壳体的上表面，位于覆盖件的下方，距离人的脚部更近，所述控制电路板包括姿势检测传感器，可以检测到人脚原始的操控变化，使得车体的倾斜检测更加真实地反应人体的操控，更能准确反应实际的倾斜角度，旋转检测更加准确，从而使平衡车达到驾驶者预期的操控目的；同时利用覆盖件保护控制电路板，提高密封性。

附图说明

图1为本发明实施例一的平衡车上壳的爆炸结构示意图。

图2为本发明实施例一的平衡车上壳的另一角度的爆炸结构示意图。

图3为本发明实施例一中的上壳体的外表面示意图。

图4为本发明实施例一中的上壳体的内表面示意图。

图5为基于实施例一的平衡车的爆炸结构示意图。

图6为本发明实施例二的平衡车上壳的爆炸结构示意图。

图7为本发明实施例二的平衡车上壳的另一角度的爆炸结构示意图。

图8为本发明实施例二中的上壳体的外表面示意图。

图9为本发明实施例二中的上壳体的内表面示意图。

图10为基于实施例二的平衡车的爆炸结构示意图。

图11为本发明实施例的踏板的结构示意图。

图中：10、上壳；11、电路板安装槽；111、通槽；112、第一通槽；113、第二通槽；114、电机通孔；115、安装柱；116、第二安装孔；12、电机轴安装座；121、电机轴固定孔；122、电机轴安装槽；123、电机轴压片；13、踏板安装槽；131、弹簧安装孔；14、活动安装孔；20、控制电路板；21、插接件；211、第一插接件；212、第二插接件；213、电机插接件；214、第一安装孔；22、MOS管散热结构；23、感应开关；30、踏板；31、边沿；32、弹簧；33、弹簧连接柱；34、感应件；35、活动连接柱；36、密封沿；40、下壳；41、电源组件；50、车轮；51、电机轴。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的，虽然描述了本发明的某些具体实施例，但本发明并不仅限于这些实施例。所描述的具体实施例仅用于解释说明。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。本公开还旨在涵盖替代品、修改和等同物。此外，在下面的描述中，为了向本领域普通技术人员提供对所公开技术的透彻理解，阐述了许多具体细节。然而，实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

如附图1至附图11所示，本发明实施例公开了一种带有上置式控制系统的上壳及其平衡车，以解决现有的平衡车控制系统内置、安装复杂、倾斜检测不准确的问题。

如附图1至附图4、附图6至附图9所示，本发明实施例公开了一种带有上置式控制系统的上壳结构，包括上壳体10和控制系统，上壳体10的上表面设有电路板安装槽11，控制系统包括控制电路板20，控制电路板20位于电路板安装槽11中；上壳体10上设有覆盖件，用于覆盖在控制电路板20上；覆盖件与上壳体10形成一隔离空间，控制电路板20位于隔离空间中；控制电路板20与上壳体10下方的部件电连接。

控制电路板20的主要功能可与常规技术平衡车的控制系统相同，具有姿态传感器、控制单元以及电机驱动单元，其中姿态传感器可以为陀螺仪，将控制电路板20设置在上壳体的上表面，位于覆盖件的下方，距离人的脚部更近，陀螺仪可以检测到人脚原始的操控变化，使得车体的倾斜检测更加真实地反应人体的操控，更能准确反应实际的倾斜角度，旋转检测更加准确，从而使平衡车达到驾驶者预期的操控目的。

为安装控制电路板20，上壳体10的上表面设有电路板安装槽11，上壳体10的上表面内凹形成电路板安装槽11，控制电路板20位于电路板安装槽11，且控制电路板20的厚度不大于电路板安装槽11的深度，以保护控制电路板20。

优选地，上壳体10上设有覆盖件，用于覆盖在控制电路板20上；覆盖件与上壳体10形成一隔离空间，控制电路板20位于隔离空间中，隔离空间可以理解成与外部有所隔开，防止完全暴露在外部，也可以是封闭的空间，以保证控制电路板20在存放、使用过程中的密封性。覆盖件的作用在于与上壳体10的上表面形成一个相对外部封闭的用于隔开外部的隔离空间，将控制电路板20放置在该隔离空间中，可保护控制电路板20，防水防尘。覆盖件可为踏板，踏板用来支撑人体，以及配合控制电路板完成载人检测；或者覆盖件为盖板结构，盖设在电路板安装槽11上。

控制电路板具有多种结构，在一些实施例中，控制电路板为长条形，对应的，电路板安装槽的形状也为长窄型；在另一些实施例中，控制电路板为更接近正方形的结构，对应的，电路板安装槽的长宽也较为接近，尺寸较小。控制电路板上设有插接件，插接件朝向上壳体的内部设置；电路板安装槽中设有通槽，插接件的位置与通槽的位置对应，且插接件在通槽中露出，不同尺寸的控制电路板，其上的插接件的位置也不同，对应的，通槽位置也不同。

下面将以举例的方式进行描述。

实施例一

本实施例中，如附图1至附图4所示，控制电路板20为长窄型，两侧分别设有插接件，电路板安装槽11横跨上壳体10的上表面，更具体地说，控制电路板20的一侧设有第一插接件211，另一侧设有第二插接件212，对应的，电路板安装槽11的一侧设有第一通槽112，另一侧设有第二通槽113；第一插接件211在第一通槽112中露出，第一插接件211的数量可以为一个或多个，视具体情况而定；第二插接件212在第二通槽113中露出，第二插接件212的数量可以为一个或多个。将插接件分散设置的目的在于，避免过多的通槽集中设置，不仅不利于通槽成型，还会导致安装槽结构强度差。第一插接件211和第二插接件212用于车体内的部件电连接，比如灯板、喇叭、开关机键等，还用于与电源组件41电连接，电源组件41为控制电路板20和车轮50的电源。

平衡车车体内还有其他部件，比如，电源组件41等体积较大的部件，同时，在一般情况下，上壳体10的壁厚不会太厚，因此，内凹的电路板安装槽11会占一部分车体内的空间，长窄型的控制电路板20使电路板安装槽11的形状也为长窄型，可以避开电源组件41等部件，使车体内的布局更合理。

平衡车的车体分为左车体和右车体，方便用户踩踏，上壳分为左上壳和右上壳，左上壳和右上壳可以为一体式结构，例如带杆平衡车，通过操纵杆控制平衡车移动，其上设有一个控制电路板20，平衡车在运行时整体转动，带动上壳体10上的控制电路板20转动，从而起到控制的作用；或者，左上壳和右上壳为分体式结构，其中一个上壳体10上设有控制电路板20，平衡车在运行时只有一个车体转动，带动其上的控制电路板20转动，从而起到控制平衡车的作用；或者，左上壳和右上壳为分体式结构，例如扭扭车，通过操控两侧车体相对转动控制平衡车移动，两个上壳体10上均设有控制电路板20，且其中一个控制电路板20为主控板，另一个控制电路板20为副板，平衡车在运行时可分别通过两个车体控制平衡车的转向、加减速等。

在一具体的实施方式中，以左车体为例，若左车体中设有电源组件41，同时，左上壳上设有电路板安装槽11，则，电源组件41可靠近左车体的外端处设置，对应的，电路板安装槽11靠近左车体的内端处设置；或者，电源组件41可靠近左车体的内端处设置，对应的，电路板安装槽11靠近左车体的外端处设置，如附图1至附图4所示。此处的内端处与外端处是根据左车体与车轮50的位置关系描述的，两个车轮50分别设置在平衡车车体的左右两侧，其中一个车轮与左车体连接，另一个车轮与右车体连接，靠近车轮50的一侧为外端处，靠近右车体的一侧为内端处。

如附图5所示，车轮50内置有轮毂电机，轮毂电机通过电机轴51与车体固定连接，因此，车体内设有电机轴安装座12。电机轴安装座12可以设置在上壳体10的内表面，也可以设置在下壳体的内表面。在本实施例中，电机轴安装座12设置在上壳体10的内表面，这样设置的好处在于，将大部分部件均设置在上壳体10上，方便装配，安装时，可先将踏板、控制电路板20等部件与上壳体10固定连接，而后将上壳体10翻转，内表面朝上，将车体内部的部件以及车轮50的电机轴51与上壳体10固定连接，再盖上下壳体即可完成安装，可减少装配工位，同时在完成装配前减少翻动平衡车车体的次数。

如附图4所示，电机轴安装座12设置在上壳体10的外端处，当电路板安装槽11也靠近外端处设置时，电路板安装槽11的位置与电机轴安装座12的位置部分重合。为避免破坏电机轴安装座12的结构强度，重合部分位于电机轴安装座12远离上壳体10外端处的一侧。电机轴安装座12包括电机轴固定孔121和电机轴安装槽122；电机轴安装槽122与电机轴51相适配，电机轴51安放在电机轴安装槽122中，电机轴安装座12包括若干电机轴固定孔121，电机轴固定孔121包括两组，两组电机轴固定孔121对称设置在电机轴安装槽122两侧。电机轴安装座12和电路板安装槽11部分重合，因此，远离上壳体10外端处的两个电机轴固定孔121位于电路板安装槽11中。电机轴安装座12上还设有电机轴压片123，电机轴通过电机轴压片123固定在电机轴安装槽122中；电机轴压片123通过螺丝与电机轴安装座12固定连接，保证电机轴不会脱离电机轴安装槽122。螺丝的长度不超过电机轴固定孔121的深度，因此，在安装时，螺丝的末端不会在电路板安装槽11中突出，不会与控制电路板20接触，避免损坏控制电路板20。

如附图4所示，第一通槽112和第二通槽113均与电机轴安装座12错位设置，分别位于电机轴安装座12的两侧，避免与电机轴安装座12干涉。优选地，第一通槽112和第二通槽113均设置在电路板安装槽11远离电机轴安装座12的一侧，避免破坏电机轴安装座12的结构强度。

除了车体内的部件需要与控制电路板20电连接，车轮50中轮毂电机的线束也需要与控制电路板20连接，受控制电路板20控制，因此，控制电路板20上设有电机插接件213，电机插接件213朝向上壳体10的内部设置；电路板安装槽11中设有电机通孔114，电机插接件213的位置与电机通孔114的位置对应，且电机插接件213在电机通孔114中露出。由于第一插接件211和第二插接件212占据了控制电路板20左右两侧的位置，如附图2所示，电机插接件213位于控制电路板20的中部边缘，对应的，电机通孔114位于电路板安装槽11远离电机轴安装座12的一侧中间边缘，避免破坏电机轴安装座12的结构强度，同时避开第一通槽112和第二通槽113，方便线束插接。

优选地，控制电路板20上具有驱动轮毂电机运行的电机驱动电路，电机驱动电路包括MOS管，同时，控制电路板20上设有MOS管散热结构22；电机通孔114附近设有MOS管散热孔(未画出)，用于露出MOS管散热结构22，提高散热效果。

实施例二

本实施例中，如附图6至附图9所示，控制电路板20为长宽较为接近的方形或正方形，此时，控制电路板20的尺寸更小巧，对应的，电路板安装槽11的尺寸也更小巧，可以偏置于上壳体10的一角。控制电路板20的一侧设有插接件21，对应的，电路板安装槽11的一侧设有通槽111，插接件21在通槽111中露出，插接件21的数量可以为一个或多个，视具体情况而定。控制电路板20的尺寸较小，设置的插接件21也较少，可仅设置一个通槽111，所有插接件21在同一通槽111中露出，方便加工。插接件21用于车体内的部件电连接，比如灯板、喇叭、开关机键等，还用于与电源组件电连接，电源组件为控制电路板20和车轮的电源。

平衡车车体内还有其他部件，比如，电源组件等体积较大的部件，同时，一般情况下，上壳体10的壁厚不会太厚，因此，内凹的电路板安装槽11会占一部分车体内的空间，较小尺寸的电路板安装槽11占据上壳体10的一角，可以避开电源组件等部件，使车体内的布局更合理。

平衡车的车体分为左车体和右车体，方便用户踩踏，上壳分为左上壳和右上壳，左上壳和右上壳可以为一体式结构，其上设有一个控制电路板20，平衡车在运行时整体转动，带动上壳体10上的控制电路板20转动，从而起到控制的作用；或者，左上壳和右上壳为分体式结构，其中一个上壳体10上设有控制电路板20，平衡车在运行时只有一个车体转动，带动其上的控制电路板20转动，从而起到控制平衡车的作用；或者，左上壳和右上壳为分体式结构，两个上壳体10上均设有控制电路板20，且其中一个控制电路板20为主控板，另一个控制电路板20为副板，平衡车在运行时可分别通过两个车体控制平衡车的转向、加减速等。

在一具体的实施方式中，以左车体为例，若左车体中设有电源组件，同时，左上壳上设有电路板安装槽11，则，电源组件可靠近左车体的外端处设置，对应的，电路板安装槽11靠近左车体的内端处一角设置；或者，电源组件可靠近左车体的内端处设置，对应的，电路板安装槽11靠近左车体的外端处一角设置，如附图6至附图9所示。此处的内端处与外端处是根据左车体与车轮的位置关系描述的，两个车轮分别设置在平衡车车体的左右两侧，其中一个车轮与左车体连接，另一个车轮与右车体连接，靠近车轮的一侧为外端处，靠近右车体的一侧为内端处。

如附图10所示，车轮内置有轮毂电机，轮毂电机通过电机轴与车体固定连接，因此，车体内设有电机轴安装座12。电机轴安装座12可以设置在上壳体10的内表面，也可以设置在下壳体的内表面。在本实施例中，电机轴安装座12设置在上壳体10的内表面，这样设置的好处在于，将大部分部件均设置在上壳体10上，方便装配，安装时，可先将踏板、控制电路板20等部件与上壳体10固定连接，而后将上壳体10翻转，内表面朝上，将车体内部的部件以及车轮的电机轴与上壳体10固定连接，再盖上下壳体即可完成安装，可减少装配工位，同时在完成装配前减少翻动平衡车车体的次数。

如附图9所示，电机轴安装座12设置在上壳体10的外端处，当电路板安装槽11也靠近外端处设置时，电路板安装槽11的位置与电机轴安装座12的位置部分重合。为避免破坏电机轴安装座12的结构强度，重合部分位于电机轴安装座12远离上壳体10外端处的一侧。电机轴安装座12包括电机轴固定孔121和电机轴安装槽122；电机轴安装槽122与电机轴相适配，电机轴安放在电机轴安装槽122中，电机轴安装座12包括若干电机轴固定孔121，电机轴固定孔121包括两组，两组电机轴固定孔121对称设置在电机轴安装槽122两侧。电机轴安装座12和电路板安装槽11部分重合，因此，远离上壳体10外端处的两个电机轴固定孔121位于电路板安装槽11中。电机轴安装座12上还设有电机轴压片123，电机轴通过电机轴压片123固定在电机轴安装槽122中；电机轴压片123通过螺丝与电机轴安装座12固定连接，保证电机轴不会脱离电机轴安装槽122。螺丝的长度不超过电机轴固定孔121的深度，因此，在安装时，螺丝的末端不会在电路板安装槽11中突出，不会与控制电路板20接触，避免损坏控制电路板20。

如附图9所示，通槽111与电机轴安装座12错位设置，位于电机轴安装座12的一侧，避免与电机轴安装座12干涉。优选地，通槽111设置在电路板安装槽11远离电机轴安装座12的一侧，避免破坏电机轴安装座12的结构强度。

除了车体内的部件需要与控制电路板20电连接，车轮中轮毂电机的线束也需要与控制电路板20连接，受控制电路板20控制，因此，控制电路板20上设有电机插接件213，电机插接件213朝向上壳体10的内部设置；电路板安装槽11中设有电机通孔114，电机插接件213的位置与电机通孔114的位置对应，且电机插接件213在电机通孔114中露出。由于插接件21占据了控制电路板20侧边的位置，如附图7所示，电机插接件213位于控制电路板20的中部边缘，对应的，电机通孔114位于电路板安装槽11远离电机轴安装座12的一侧中间边缘，避免破坏电机轴安装座12的结构强度，同时避开通槽111，方便线束插接。

优选地，控制电路板20上设有MOS管散热结构22；电机通孔114附近设有MOS管散热孔(未画出)，用于露出MOS管散热结构22，提高散热效果。

基于上述实施例，控制电路板20与电路板安装槽11的固定方式可以为：控制电路板20的四角上设有第一安装孔214，电路板安装槽11的对应位置设有安装柱115，安装柱115上设有第二安装孔116，螺丝依次穿过第一安装孔214和第二安装孔116将控制电路板20固定在电路板安装槽11中。

常规设计中，平衡车一般包括踏板，踏板或固定设置在上壳体的上表面，或位于上壳体的上表面并与上壳体活动连接，因此，在一些具体的实施方式中，覆盖件就是踏板，踏板可起到覆盖件的作用，具有良好的密封效果，控制电路板位于踏板下方，置于踏板与上壳体之间，采用更具针对性的密封结构，密封性更好。踏板本身结构和与上壳的连接方式有多种，与上述实施例结合产生新的实施例。

在一具体的实施方式中，踏板起到优化踩踏脚感和标识踩踏位置的作用，固定设置在上壳体的上表面，此时，踏板的下表面设有第一固定孔，上壳体上对应设有第二固定孔，螺丝与第一固定孔和第二固定孔螺纹连接，将踏板固定在上壳体的上表面，控制电路板位于踏板和上壳体之间。当然，踏板还可以与上壳体卡接或采用其他常规的固定方式连接。

在另一具体的实施方式中，如附图1、附图2所示，控制电路板20上设有感应开关23，感应开关23的朝向与电路板安装槽的开口方向相同，覆盖件为踏板30，踏板30的下表面设有感应件34，感应件34与感应开关23相对设置，踏板30与上壳体10之间的间隙可变以控制感应件34触发感应开关23。

为安装踏板30，同时使踏板30起到覆盖件的作用，可以保护控制电路板20，踏板30具有朝向上壳体10凸起的边沿31，边沿31与踏板安装槽13的内沿紧密贴合；踏板30与踏板安装槽13活动连接；电路板安装槽位于踏板安装槽13中，控制电路板20位于踏板30与上壳体10之间。

感应开关23可以为红外光电开关、电磁开关，机械开关等，感应件34为薄板结构，当踏板30上站人，踏板30的下表面与上壳体10的间隙变小时，感应件34插入感应开关23中，平衡车开始工作；同时，在踏板30上的力消失后，踏板30需要复位，停止触发感应开关23。

如附图1、附图2所示的具体示例中，踏板30通过弹簧32实现与上壳体10之间的间隙变化，更具体地说，踏板安装槽13中设有弹簧安装孔131，弹簧安装孔131中设有弹簧32，弹簧32的一端抵接在踏板30的内表面，另一端与弹簧安装孔131相抵；当人站在踏板30上时，弹簧32被压缩，踏板30与上壳体10之间的间隙变小，感应件34插入感应开关23，平衡车开始工作；当人从踏板30上下来，踏板30上的力消失，弹簧32将踏板30顶起，感应件34和感应开关23分离。

优选地，踏板30的内表面设有弹簧连接柱33，弹簧连接柱33与弹簧安装孔131的位置对应，且弹簧连接柱33的直径小于弹簧32的直径，弹簧连接柱33的设置目的在于防止弹簧32在压缩时产生不可控形变，影响载人检测的准确度。

该实施方式中，为实现踏板30与上壳体10之间的间隙变化，踏板30的内表面设有活动连接柱35，踏板安装槽13中设有活动安装孔14；活动连接柱35包括连接活动部和卡头，卡头位于活动安装孔14的下方，且卡头的直径大于活动安装孔14的直径；连接活动部的直径小于活动安装孔14的直径，相对活动安装孔14上下移动。连接活动柱可以为螺丝，连接活动部为螺丝的杆部，卡头为螺丝头，踏板30的内表面设有螺丝孔，螺丝的端部与螺丝孔固定连接，方便踏板30安装。

在另一实施方式中，可利用踏板本身的弹性实现踏板与上壳体的间隙变化。踏板包括踏板本体和回弹结构(未画出)，回弹结构包括槽口向下的内凹槽体，内凹槽体的顶面为支撑部，踏板本体安装在内凹槽体的外部且位于支撑部的上表面或踏板本体安装在内凹槽体的内部且位于支撑部的下表面；内凹槽体的侧壁为形变部，为回弹结构提供了形变空间，踩踏踏板本体，使踏板本体下移，内凹槽体的侧壁发生形变，而后当踏板本体上的力被撤去，内凹槽体复原，踏板本体回位；边沿位于回弹结构的下端边缘。

更具体地说，踏板本体与回弹结构的位置关系有多种情况，一种情况中，踏板本体安装在支撑部的上表面，支撑部支撑并固定踏板本体；在另一种情况中，踏板本体安装在支撑部的下表面，支撑部覆盖踏板本体，回弹结构覆盖踏板本体还有一个有益效果为，回弹结构为弹性材料制成，脚感更舒适，踏板本体无需再设置踏垫，节省成本，用户使用更舒适。优选地，回弹结构为高弹性橡胶或其他易塑性强的弹性材料制成。

在一实施例中，踏板本体位于支撑部的上表面，位于内凹槽体的外部；踏板本体固定在支撑部的上表面，具体的固定方式可以为：支撑部的上表面设有若干踏板本体螺柱，踏板本体上设有踏板本体螺孔，通过螺丝将踏板本体螺柱与踏板本体螺孔固定在一起，从而将踏板本体固定在支撑部的上表面上；固定方式还可以为：支撑部的上表面设有若干定位柱，踏板本体上设有若干定位孔，定位柱与定位孔相适配，将踏板本体固定在支撑部的上表面，由于回弹结构部分或全部采用弹性材料制成，定位柱也可以采用弹性材料制成，与定位孔过盈配合，嵌入定位孔之后不易拔出，实现踏板本体与回弹结构上表面的连接。

基于上述实施例，当踏板本体上设有感应件时，且踏板本体安装在支撑部的上表面时，支撑部上设有对应的通孔，感应件和支撑柱穿过通孔与下方的光电开关对应。优选地，踏板本体上还可以设置踏皮，以增加用户的体验舒适感。或，感应件设置在支撑部的下表面。

在另一实施例中，踏板本体位于支撑部下方，位于内凹槽体中，具体的固定方式可以为：内凹槽体设有若干踏板本体螺柱，踏板本体上设有踏板本体螺孔，通过螺丝将踏板本体螺柱与踏板本体螺孔固定在一起，从而将踏板本体固定在内凹槽体中；固定方式还可以为：内凹槽体中设有若干定位柱，踏板本体上设有若干定位孔，定位柱与定位孔相适配，将踏板本体固定在内凹槽体中，由于支撑部采用弹性材料制成，定位柱可以与定位孔过盈配合，嵌入定位孔之后不易拔出，实现踏板本体与支撑部上表面的连接。定位柱的形状可以为方形柱、圆锥形柱或三角形柱，定位孔的形状与定位柱的形状相适配，且大小略小于定位柱的大小；优选地，定位柱的末端设有卡头，卡头略大于定位孔，定位柱柱体大小与定位孔相似，定位柱整体类似蘑菇状，易于嵌入定位孔且不易脱出。此时，感应件可设置在踏板本体的下表面。

基于上述实施例，为进一步加强踏板对控制电路板的密封，优选地，踏板30的内表面设有密封沿36，密封沿36的形状与电路板安装槽11的形状适配；密封沿36的长度大于踏板与电路板安装槽11之间的最大距离，密封沿36伸入电路板安装槽11并与电路板安装槽11的侧壁紧密配合，这样，在踏板与上壳体之间间隙变化时，密封沿也不会脱离电路板安装槽，保证了电路板安装槽的密封性，从而保护其内的控制电路板。

如附图5和附图10所示，本发明还公开了一种平衡车，包括车体、车轮50，车体包括上述的上壳结构和下壳40，其中，两个车轮50与车体固定连接，车轮50内的电机线束通过电机轴51伸入车体内并与上壳结构上的控制电路板20电连接；上壳结构和下壳40之间设有电源组件41，电源组件41与上壳结构上的控制电路板20电连接。

平衡车的车体分为左车体和右车体，方便用户踩踏，上壳分为左上壳和右上壳，左上壳和右上壳可以为一体式结构，其上设有一个控制电路板，平衡车在运行时整体转动，带动上壳体上的控制电路板转动，从而起到控制的作用；或者，左上壳和右上壳为分体式结构，其中一个上壳体上设有控制电路板，平衡车在运行时只有一个车体转动，带动其上的控制电路板转动，从而起到控制平衡车的作用；或者，左上壳和右上壳为分体式结构，两个上壳体上均设有控制电路板，且其中一个控制电路板为主控板，另一个控制电路板为副板，平衡车在运行时可分别通过两个车体控制平衡车的转向、加减速等。

控制电路板的主要功能可与常规技术平衡车的控制系统相同，具有姿态传感器和控制单元，其中姿态传感器可以为陀螺仪，将控制电路板设置在上壳上侧，踏板的下侧，距离人的脚部更近，陀螺仪可以检测到人脚原始的操控变化，使得车体的倾斜检测更加真实地反应人体的操控，更能准确反应实际的倾斜角度，旋转检测更加准确，从而使平衡车达到驾驶者预期的操控目的。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (16)

1.一种带有上置式控制系统的上壳结构，包括上壳体和控制系统，其特征在于，所述上壳体的上表面设有电路板安装槽，所述控制系统包括控制电路板，所述控制电路板包括姿势检测传感器，所述控制电路板位于所述电路板安装槽中；所述上壳体上设有覆盖件，用于覆盖在所述控制电路板上；所述覆盖件与所述上壳体形成一隔离空间，所述控制电路板位于所述隔离空间中；所述控制电路板与所述上壳体下方的部件电连接。

2.如权利要求1所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于，所述控制电路板上设有插接件，所述插接件朝向所述上壳体的内部设置；所述电路板安装槽中设有通槽，所述插接件的位置与所述通槽的位置对应，且所述插接件在所述通槽中露出。

3.如权利要求2所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于，所述通槽位于所述电路板安装槽靠近侧壁的边缘；所述上壳的下表面中间设有电机轴安装座；所述通槽与所述电机轴安装座错位设置。

4.如权利要求3所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于，所述电路板安装槽的位置与所述电机轴安装座的位置部分重合，重合部分位于所述电机轴安装座远离所述上壳体外端处的一侧；所述电机轴安装座包括若干电机轴固定孔，远离所述上壳体外端处的两个所述电机轴固定孔位于所述电路板安装槽中。

5.如权利要求3所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于，所述控制电路板上设有电机插接件，所述电机插接件朝向所述上壳体的内部设置；所述电路板安装槽中设有电机通孔，所述电机插接件的位置与所述电机通孔的位置对应，且所述电机插接件在所述电机通孔中露出；所述电机插接件位于所述控制电路板的中部边缘，所述电机通孔位于所述电路板安装槽远离所述电机轴安装座的一侧中间边缘，与所述电机插接件对应。

6.如权利要求5所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于，所述控制电路板上设有MOS管散热结构；所述电机通孔附近设有MOS管散热孔，用于露出所述MOS管散热结构。

7.如权利要求1所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于：所述控制电路板上设有感应开关，所述感应开关的朝向与所述电路板安装槽的开口方向相同，所述覆盖件为踏板，所述踏板的下表面设有感应件，所述感应件与所述感应开关相对设置，所述踏板与所述上壳体之间的间隙可变以控制所述感应件触发所述感应开关。

8.如权利要求7所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于：所述上壳体的上表面设有踏板安装槽；所述踏板具有朝向所述上壳体凸起的边沿，所述边沿与所述踏板安装槽的内沿紧密贴合；所述踏板与所述踏板安装槽活动连接；所述电路板安装槽位于所述踏板安装槽中，所述控制电路板位于所述踏板与所述上壳体之间。

9.如权利要求8所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于：所述踏板安装槽中设有弹簧安装孔，所述弹簧安装孔中设有弹簧，所述弹簧的一端抵接在所述踏板的内表面，另一端与所述弹簧安装孔相抵。

10.如权利要求9所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于：所述踏板的内表面设有弹簧连接柱，所述弹簧连接柱与所述弹簧安装孔的位置对应，且所述弹簧连接柱的直径小于所述弹簧的直径。

11.如权利要求8所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于：所述踏板的内表面设有活动连接柱，所述踏板安装槽中设有活动安装孔；所述活动连接柱包括连接活动部和卡头，所述卡头位于所述活动安装孔的下方，且所述卡头的直径大于所述活动安装孔的直径；所述连接活动部的直径小于所述活动安装孔的直径，相对所述活动安装孔上下移动。

12.如权利要求8所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于：所述踏板包括踏板本体和回弹结构，所述回弹结构包括槽口向下的内凹槽体，所述内凹槽体的顶面为支撑部，所述踏板本体安装在所述内凹槽体的外部且位于所述支撑部的上表面或所述踏板本体安装在所述内凹槽体的内部且位于所述支撑部的下表面；所述内凹槽体的侧壁为形变部；所述边沿位于所述回弹结构的下端边缘。

13.如权利要求12所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于：当所述踏板本体安装在所述内凹槽体的外部且位于所述支撑部的上表面时，所述感应件设置在所述踏板本体的下表面，所述支撑部上设有供所述感应件穿过的通孔，或，所述感应件设置在所述支撑部的下表面。

14.如权利要求12所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于：当所述踏板本体安装在所述内凹槽体的内部且位于所述支撑部的下表面时，所述感应件设置在所述踏板本体的下表面。

15.如权利要求8至14任一项所述的带有上置式控制系统的上壳结构，其特征在于：所述踏板的内表面设有密封沿，所述密封沿的形状与所述电路板安装槽的形状适配；所述密封沿的长度大于所述踏板与所述电路板安装槽之间的最大距离，所述密封沿伸入所述电路板安装槽并与所述电路板安装槽的侧壁紧密配合。

16.一种平衡车，包括车体、车轮，其特征在于，所述车体包括如权利要求1至15任一项所述的上壳结构和下壳，其中，两个所述车轮与所述车体固定连接，所述车轮内的电机线束通过电机轴伸入车体内并与所述上壳结构上的控制电路板电连接；所述上壳结构和所述下壳之间设有电源组件，所述电源组件与所述上壳结构上的控制电路板电连接。

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