CN115056900A - 一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，包括:壳体，红外测距系统，控制处理系统，电磁制动减速电机、脚踏板、车轮、陀螺仪，车轮、所述电磁制动减速电机分别固定在壳体的左右两侧，所述车轮安装在电磁制动减速电机的输出轴上，所述控制处理系统、陀螺仪安装在壳体中，所述脚踏板设置在壳体上方，所述红外测距系统安装在可壳体的前侧，所述控制处理系统与红外测距系统、电磁制动减速电机连接。解决了现有的平衡车多为体感式刹车，遇到突发情况存在安全隐患的问题，在应用场景主要为平衡车正常行驶时发生突发情况，在保障用户安全的前提下完成平衡车智能化的自我制动，提高用户的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型电动平衡车，其发明具体为一种以红外紧急制动系统的新型电动平衡车。
背景技术
电动平衡车，又叫体感车、思维车和摄位车等，目前在市场上主要有单轮和双轮两种。其运作原理主要是建立在一种称为动态稳定的基本原理上。随着社会的高速发展，人们的绿色环保意识也在进一步提高，传统能源出行工具使用率逐渐下降，人们希望能够拥有采取新型能源方式出行的愿望也逐渐提高，为此科学家们发明出了电动平衡车这一种新型的代步工具。
平衡车整体轻便易携带，与其它传统能源出行工具不同，平衡车一般采用两轮并列式固定，通过控制处理系统进行控制，控制处理系统单片机控制的集成化电路，内部设有蓄电池为车身提供动力，控制处理系统采用姿态传感器驱动，同时多种传感器共同调整车体平衡，依靠人员的重心感应实现平衡车的系列行动。
虽然平衡车自带制动系统，但在高速行驶或遇到特殊情况时人的反应是有限的，刹车会给操控人员较大的考验，而现今的平衡车的制动减速又不足以保证人员的生命财产安全，因此多种不同刹车系统的平衡车应运而生，如何保证平衡车速度的同时又能保障人员安全问题考验着平衡车的发明者。
本发明所研究的就是一种新型平衡车制动系统，由红外测距和电磁制动两种方式相结合，借此来解决平衡车的一系列刹车问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，发明的目的在于提供一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，通过其基本装置保证其作为平衡车的基本运作方式，利用红外测距制动装置利用红外测距技术控制平衡车内制动电流的大小进行平衡车的紧急制动，解决上述问题。
技术方案：一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，包括:壳体，红外测距系统，控制处理系统，电磁制动减速电机、脚踏板、车轮、陀螺仪，所述电磁制动减速电机分别固定在壳体的左右两侧，所述车轮安装在电磁制动减速电机的输出轴上，所述控制处理系统、陀螺仪安装在壳体中，所述脚踏板设置在壳体上方，所述红外测距系统安装在可壳体的前侧，所述控制处理系统与红外测距系统、电磁制动减速电机连接，红外测距系统采集前方路障情况并将数据反馈给控制处理系统，控制处理系统控制电磁制动减速电机工作。
进一步的，所述还包括安全扶手，所述安全扶手包括：支撑杆和扶手，所述支撑杆的下端安装在壳体上，其上端与扶手连接。
进一步的，所述陀螺仪是一种机械装置，其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内；在通过转子中心轴上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕平面两轴作自由运动；然后，在内环架外加上一外环架。
进一步的，所述红外测距系统包括：红外测距传感器LDM301，CCD图像处理芯片，信号处理器，光电转换模块。
进一步的，所述红外测距系统中设有两个红外测距传感器LDM301，分别为粗红外测距传感器LDM301、精红外测距传感器LDM301。
进一步的，电磁制动减速电机为伺服电机。
一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车的工作方法，包括如下步骤：
步骤s1：当用户在正常使用平衡车时，红外测距系统正常运行，能够检测前方10-20m内既定线路上一定的障碍物，通过用户前倾或后仰控制平衡车的迁移方向；
步骤s2：当平衡车在正常运行过程中前方突然出现不明障碍物时，先利用的粗红外测距传感器LDM301发射出一束红外光线，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用CCD图像处理接收发射与接收的时间差的数据；经信号处理器处理后计算出物体的距离，从信号处理器端口返回到光电转换模块，控制处理系统收集粗测距红外检测装置反馈回的距离信息，
与控制处理系统内预先设定的第一阈值比较，若检测距离小于第一阈值，则控制处理系统控制启动精测距红外检测装置，根据精测距红外检测装置反馈回的距离信息，与控制处理系统内预先设定的第二阈值比较，若检测距离小于第二阈值，则通过控制处理系统触发制动以达到平衡车安全制动的目的。
与现有技术相比，发明揭示了一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，解决了现有的平衡车多为体感式刹车，遇到突发情况存在安全隐患的问题，在应用场景主要为平衡车正常行驶时发生突发情况，在保障用户安全的前提下完成平衡车智能化的自我制动，提高用户的安全性。
附图说明
图1为发明整体结构示意图；
图2为图1中红外测距系统位置局部放大结构示意图；
图3为发明侧视结构示意图；
图4为发明侧俯视结构示意图；
图5为红外测距系统布局示意图；
图中：1、壳体；2、脚踏板；3、车轮；4、支撑杆；5、扶手；6、红外测距系统；61、红外测距传感器。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案介绍清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
如图1-5所示，发明提供一种技术方案：一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，包括:壳体1，红外测距系统6，控制处理系统，电磁制动减速电机、脚踏板2、车轮3、陀螺仪，所述电磁制动减速电机分别固定在壳体1的左右两侧，所述车轮3安装在电磁制动减速电机的输出轴上，所述控制处理系统、陀螺仪安装在壳体1中，所述脚踏板2设置在壳体1上方，所述红外测距系统6安装在可壳体1的前侧，所述控制处理系统与红外测距系统6、电磁制动减速电机连接，红外测距系统6采集前方路障情况并将数据反馈给控制处理系统，控制处理系统控制电磁制动减速电机工作。
本实例中进一步的，所述还包括安全扶手5，所述安全扶手5包括：支撑杆4和扶手5，所述支撑杆4的下端安装在壳体1上，其上端与扶手5连接。
本实例中进一步的，所述陀螺仪是一种机械装置，其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内；在通过转子中心轴上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕平面两轴作自由运动；然后，在内环架外加上一外环架；当用户在踩踏至平衡车踏板上时，通过前倾或后仰，伴随着平衡车内部的陀螺仪的感应，控制其前进方向及速度。
本实例中进一步的，所述红外测距系统6包括：红外测距传感器61LDM301，CCD图像处理芯片，信号处理器，光电转换模块。
本实例中进一步的，所述红外测距系统6中设有两个红外测距传感器61LDM301，分别为粗红外测距传感器61LDM301、精红外测距传感器61LDM301。
本实例中进一步的，电磁制动减速电机为伺服电机。
一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车的工作方法，包括如下步骤：
步骤s1：当用户在正常使用平衡车时，红外测距系统6正常运行，能够检测前方10-20m内既定线路上一定的障碍物，通过用户前倾或后仰控制平衡车的迁移方向；通过用户前倾或后仰控制平衡车的迁移方向，与身体的平衡系统非常类似，当我们的重心前倾时，智慧系统就会自动感应到，并精确地驱动轮子向前运动，以保持平衡； 同样地，当我们身体的重心后倾时，轮子就会向后运动； 这套工作原理被称为"动态平衡"原理，这也是平衡车被叫做"平衡车"的原因，有时也被叫做"体感车"，这是因为它能感应身体重心的变化，因驾驶者姿态的变化而改变行驶状态，有时也被叫做"思维车"，这是因为它能够智慧感应重心变化，智慧调整姿态和运行状态； 平衡车利用"动态平衡"原理，采用第二代运动补偿演算法，利用其内部的陀螺仪和加速度感测器，来精确检测车体姿态的微小变化，并利用精密的伺服控制系统，灵敏地驱动电机，进行相应的调整，以保持整个车体的稳定和平衡。此处主要测定乘客前倾或后仰的平衡仪器为内置于底座中的陀螺仪；
步骤s2：当平衡车在正常运行过程中前方突然出现不明障碍物时，先利用的粗红外测距传感器61LDM301发射出一束红外光线，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用CCD图像处理接收发射与接收的时间差的数据；经信号处理器处理后计算出物体的距离，从信号处理器端口返回到光电转换模块，控制处理系统收集粗测距红外检测装置反馈回的距离信息，
与控制处理系统内预先设定的第一阈值比较，若检测距离小于第一阈值，则控制处理系统控制启动精测距红外检测装置，根据精测距红外检测装置反馈回的距离信息，与控制处理系统内预先设定的第二阈值比较，若检测距离小于第二阈值，则通过控制处理系统触发制动以达到平衡车安全制动的目的。
Claims (7)
1.一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，其特征在于：包括:壳体，红外测距系统，控制处理系统，电磁制动减速电机、脚踏板、车轮、陀螺仪，所述电磁制动减速电机分别固定在壳体的左右两侧，所述车轮安装在电磁制动减速电机的输出轴上，所述控制处理系统、陀螺仪安装在壳体中，所述脚踏板设置在壳体上方，所述红外测距系统安装在可壳体的前侧，所述控制处理系统与红外测距系统、电磁制动减速电机连接，红外测距系统采集前方路障情况并将数据反馈给控制处理系统，控制处理系统控制电磁制动减速电机工作。
2.根据权利要求1所述的一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，其特征在于：所述还包括安全扶手，所述安全扶手包括：支撑杆和扶手，所述支撑杆的下端安装在壳体上，其上端与扶手连接。
3.根据权利要求1所述的一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，其特征在于：所述陀螺仪是一种机械装置，其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内；在通过转子中心轴上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕平面两轴作自由运动；然后，在内环架外加上一外环架。
4.根据权利要求1所述的一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，其特征在于：所述红外测距系统包括：红外测距传感器LDM301，CCD图像处理芯片，信号处理器，光电转换模块。
5.根据权利要求4所述的一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，其特征在于：所述红外测距系统中设有两个红外测距传感器LDM301，分别为粗红外测距传感器LDM301、精红外测距传感器LDM301。
6.根据权利要求5所述的一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车，其特征在于：电磁制动减速电机为伺服电机。
7.根据权利要求6所述的一种使用红外紧急制动系统的新型平衡车的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤s1：当用户在正常使用平衡车时，红外测距系统正常运行，能够检测前方10-20m内既定线路上一定的障碍物，通过用户前倾或后仰控制平衡车的迁移方向；
步骤s2：当平衡车在正常运行过程中前方突然出现不明障碍物时，先利用的粗红外测距传感器LDM301发射出一束红外光线，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用CCD图像处理接收发射与接收的时间差的数据；经信号处理器处理后计算出物体的距离，从信号处理器端口返回到光电转换模块，控制处理系统收集粗测距红外检测装置反馈回的距离信息，
与控制处理系统内预先设定的第一阈值比较，若检测距离小于第一阈值，则控制处理系统控制启动精测距红外检测装置，根据精测距红外检测装置反馈回的距离信息，与控制处理系统内预先设定的第二阈值比较，若检测距离小于第二阈值，则通过控制处理系统触发制动以达到平衡车安全制动的目的。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105129004A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-12-09 | 小米科技有限责任公司 | 平衡车驻留方法和装置 |
| CN106904120A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一种基于红外检测的防误操作刹车系统 |
| WO2017166296A1 (zh) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | 深圳乐行天下科技有限公司 | 一种双轮电动平衡车 |
| CN107662521A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-02-06 | 深圳市林池科技有限公司 | 平衡车自动充电装置 |
| CN108909920A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-30 | 佛山神航科技有限公司 | 一种多功能平衡车 |
| CN108974216A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-11 | 芜湖纯元光电设备技术有限公司 | 一种平衡车障碍预警系统 |
-
2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105129004A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-12-09 | 小米科技有限责任公司 | 平衡车驻留方法和装置 |
| WO2017166296A1 (zh) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | 深圳乐行天下科技有限公司 | 一种双轮电动平衡车 |
| CN106904120A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一种基于红外检测的防误操作刹车系统 |
| CN107662521A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-02-06 | 深圳市林池科技有限公司 | 平衡车自动充电装置 |
| CN108909920A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-30 | 佛山神航科技有限公司 | 一种多功能平衡车 |
| CN108974216A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-11 | 芜湖纯元光电设备技术有限公司 | 一种平衡车障碍预警系统 |
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