CN117446072A - 一种电动车控制系统、方法及控制盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车控制系统、方法及控制盒，所述系统包括行走控制器、电门锁、动力电池、电机、油门调节器，所述电门锁设置有第一连接端及第二连接端，所述第一连接端连接所述动力电池，所述第二连接端连接所述行走控制器；所述系统还包括控制盒、脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器；所述控制盒包括中控芯片、电源模块、继电器；所述脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器与所述中控芯片电连接；所述油门调节器与所述行走控制器之间连接有调速信号线，所述继电器连接在所述调速信号线上以关断或接通所述调速信号线。本发明能扩充电动车的功能，提升电动车的智能化程度，方便对现有的非智能电动车进行改造。

Description

一种电动车控制系统、方法及控制盒

技术领域

本发明涉及电动车辆控制技术领域，尤其涉及一种电动车控制系统、方法及控制盒。

背景技术

随着科技的进步，物联网技术的不断发展，人们对智能化产品的需求也越来越高。如电动车领域，两轮电动车，三轮及四轮电动车等，因使用维护成本低，方便快捷，深受居民的喜欢，全国保有量有上亿辆。然而智能电动车控制系统的市场份额不到市场的2％，其中大部分属于非智能车，

非智能电动车的控制系统一般只包括行走控制器，电门锁，电机、油门调节器等，只实现简单的行走控制，没有各种传感器的加持，无法实现丰富多样的功能及智能化控制。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种电动车控制系统、方法及控制盒，旨在扩充电动车的功能，提升电动车的智能化程度，方便对现有的非智能电动车进行改造。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种电动车控制系统，包括行走控制器，电门锁，与所述行走控制器电连接的动力电池、电机、油门调节器，所述电门锁设置有第一连接端及第二连接端，所述第一连接端连接所述动力电池，所述第二连接端连接所述行走控制器；

其中，所述系统还包括控制盒、脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器；

所述控制盒包括中控芯片，与所述中控芯片电连接的电源模块、继电器，所述电源模块还连接所述动力电池；

所述脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器与所述中控芯片电连接；

所述油门调节器与所述行走控制器之间连接有调速信号线，所述继电器连接在所述调速信号线上以关断或接通所述调速信号线。

其中，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的无钥匙开锁指令接收单元，所述无钥匙开锁指令接收单元包括移动通讯模块、蓝牙模块、NFC模块的至少其中之一；

所述电源模块还连接所述电门锁的第二连接端。

其中，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的语音识别模块，与所述语音识别模块电连接的麦克风。

其中，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的车速/姿态检测模块；和/或，

所述电动车控制系统还包括安全帽状态检测传感器，所述安全帽状态检测传感器与所述中控芯片电连接。

本发明还提出一种电动车控制方法，其中，应用于上述的电动车控制系统，所述方法包括：

启动行走控制器；

将继电器的初始状态设置为断开状态；

获取脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器的信号，依据所述信号判断脚撑及座垫的状态；

当所述脚撑为收起状态、所述座垫上有乘员两个条件同时满足时，闭合所述继电器；

接收油门调速器发出的调速信号，并根据所述调速信号输出对应大小的电流驱动电机转动。

其中，还包括：获取安全帽状态检测传感器的信号并依据该信号判断安全帽的状态；

当所述脚撑为收起状态、所述座垫上有乘员、安全帽已取出三个条件同时满足时，闭合所述继电器。

其中，还包括：初始状态，所述控制盒的电源模块与所述电门锁的第二端的电路处于断开状态；

当所述控制盒的移动通讯模块、蓝牙模块、NFC模块的其中之一接收到无钥匙开锁指令时，所述控制盒的中控芯片将所述电源模块与所述电门锁的第二端的电路导通，以启动所述行走控制器；

还包括：检测电动车的当前姿态和振动信息，当所述电动车的当前姿态或振动信息异常时通过移动通讯模块发送至服务器，所述服务器下发提示信息至车主和/或紧急联系人手机。

本发明还提出一种控制盒，应用于上述的电动车控制系统，其中，所述控制盒包括中控芯片，与所述中控芯片电连接的电源模块、继电器，所述电源模块设置有电源端，所述电源端用于连接电动车控制系统的动力电池；

所述中控芯片设置有第一传感器端、第二传感器端，所述第一传感器端用于连接电动车控制系统的脚撑状态检测传感器，所述第二传感器端用于连接电动车控制系统的座垫乘员检测传感器；

所述继电器设置有触点第一串接端和触点第二串接端，所述触点第一串接端和触点第二串接端用于串接在电动车控制系统的调速信号线上。

其中，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的无钥匙开锁指令接收单元，所述无钥匙开锁指令接收单元包括移动通讯模块、蓝牙模块、NFC模块的至少其中之一；

所述电源模块还设置有无钥匙控制端，所述无钥匙控制端用于连接电动车控制系统的电门锁的第二连接端。

其中，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的语音识别模块、与所述语音识别模块电连接的麦克风；和/或，

所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的车速/姿态检测模块；和/或，

所述中控芯片还设置有第三传感器端，所述第三传感器端用于连接电动车控制系统的安全帽状态检测传感器。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施方式)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案，限于篇幅，在此不再一一累述。

本发明的有益效果：

1、通过设置控制盒、脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器，能检测脚撑状态，能检测座垫上有无骑乘人员，并通控制盒过接管系统的油门，这样可以控制电动车在满足启动条件时才能使用油门，扩充了电动车的功能，提升了电动车的智能化程度及安全性。

2、控制盒可直接连接原传统电动车控制系统的各种部件，如连接原系统的行走控制器，电门锁、油门调节器等，能非常方便地对传统的非智能电动车进行智能化升级改造。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电动车控制系统实施例一的组成示意图；

图2为本发明电动车控制方法实施例一的流程示意图；

图3为本发明电动车控制方法实施例二的流程示意图；

图4为本发明控制盒实施例一的组成框图；

图5为本发明控制盒实施例一的结构示意图；

图6为图5结构另一视角的示意图；

图7为图5结构的分解示意图；

图8为本发明控制盒中的中控芯片的电路连接示意图；

图9为本发明控制盒中继电器的电路连接示意图；

图10为本发明控制盒中移动通讯模块的电路连接示意图；

图11为本发明控制盒中蓝牙模块的电路连接示意图；

图12为本发明控制盒中电源模块与电门锁第二连接端的电路连接示意图。

附图标记说明：

11-行走控制器，12-电门锁，121-第一连接端，122-第二连接端，13-动力电池，14-电机，15-显示屏，16-油门调节器，17-调速信号线，2-控制盒，21-中控芯片，211-第一传感器端，212-第二传感器端，213-第三传感器端，22-电源模块，221-电源端，222-无钥匙控制端，23-继电器，231-触点第一串接端，232-触点第二串接端，233-线圈，234-触点开关，24-无钥匙开锁指令接收单元，241-移动通讯模块，242-蓝牙模块，243-NFC模块，25-语音识别模块，26-麦克风，27-车速/姿态检测模块，28-光敏传感器，29-LED灯，201-定位模块，202-备用电池，203-扬声器，3-脚撑状态检测传感器，4-座垫乘员检测传感器，5-安全帽状态检测传感器，6-壳体，61-上壳，62-下壳，7-电路板，8-线束连接端子，300-服务器，400-手机，500-IC/ID卡，

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。

本发明提出一种电动车控制系统，如图1所示，包括行走控制器11，电门锁12，与所述行走控制器11电连接的动力电池13、电机14、油门调节器16，所述电门锁12设置有第一连接端121及第二连接端122，所述第一连接端121连接所述动力电池13，所述第二连接端122连接所述行走控制器11。现有的传统非智能电动车的控制系统中也包含了上述的行走控制器11，电门锁12，动力电池13、电机14、油门调节器16等。本发明的电动车控制系统适用于电动自行车、电动摩托车等。

动力电池为行走控制器11及电机14供电，行走控制器11则通过接收油门调节器16的调节信号来控制电机14的输出功率，从而控制电动车的车速。

电门锁12作为一个开关件，连接行走控制器11的电源输入端与动力电池13，当插入钥匙旋转电门锁12处于打开状态时，电门锁12的第一连接端121和第二连接端122之间连通，动力电池13的电能从电门锁12的第一连接端121流入第二连接端122，在流入行走控制器11的电源端，为行走控制器11接入工作电源而使得行走控制器11正常工作；而当旋转电门锁12处于关闭状态或钥匙拔出状态时，电门锁12的第一连接端121和第二连接端122之间断开，动力电池13的电能无法从电门锁12的第一连接端121、第二连接端122流入行走控制器11，行走控制器11没有接通工作电源而无法工作。

如图1所示，作为一种方式，本发明的电动车控制系统还包括显示屏15，所述电门锁12的第二连接端122还连接所述显示屏15。这样本发明系统的电门锁12能同时控制行走控制器11和显示屏15的通电。显示屏15可以显示电动车的各种信息，如车速，电量等。

本发明的电动车控制系统中，油门调节器16的电源来自行走控制器11，行走控制器11接通电源能正常工作后，油门调节器16也才能接通电源而正常工作。优选地，本发明实施例中，油门调节器16采用旋转式霍尔传感器转把。

油门调节器16与行走控制器11之间除了连接有电源线，还连接有调速信号线17，通过电动车驾驶人员旋转或调节油门调节器16上对应部件，调速信号线17上的电压或电流信号发送改变，行走控制器11根据电压或电流信号的改变来控制电机14的转速。

本发明的电动车控制系统还包括控制盒2、脚撑状态检测传感器3、座垫乘员检测传感器4。脚撑状态检测传感器3装在电动车的脚撑上，用于检测电动车的脚撑是支撑状态还是收起状态，两种状态有不同的电信号被脚撑状态检测传感器3采集并发送至控制盒2进行判断。座垫乘员检测传感器4装在电动车的座垫上，用于检测电动车的座垫上是否有人，座垫乘员检测传感器4根据采集到的不同电信号发送至控制盒2进行判断座垫上有人还是无人。本发明实施例中，脚撑状态检测传感器3可以采用开关式、接近传感器等，座垫乘员检测传感器4可以采用开关式传感器、压力式传感器等。

具体的，所述控制盒2包括中控芯片21，与所述中控芯片21电连接的电源模块22、继电器23，所述电源模块22还连接所述动力电池13；所述脚撑状态检测传感器3、座垫乘员检测传感器4与所述中控芯片21电连接；所述油门调节器16与所述行走控制器11之间连接有调速信号线17，所述继电器23连接在所述调速信号线17上以关断或接通所述调速信号线17。

中控芯片21为控制盒2的大脑，也是整个控制系统的大脑，用于处理传感器的信号及发出相应的指令。电源模块22将动力电池13的电能接入，然后经过调压等处理后为中控芯片21及控制盒2内的其他元件供电。控制盒2内的继电器23则可以用于控制调速信号线17的通断，这样控制盒2就可以控制油门调节器16是否起作用。

如当油门调节器16为旋转式霍尔传感器转把，驾驶员旋转转把时，因为霍尔传感器的作用，调速信号线17上的电压会发生变化，行走控制器11根据这个电压信号的改变来调整电机14转速。而当控制盒2内的中控芯片21将继电器23控制为断开状态时，整个调速信号线17处于断开状态，即使驾驶员旋转转把发生电压信号变化，但是这个电压信号变化无法传入行走控制器11，则此时旋转油门转把也不起作用。

这样可以使得电动车更智能化，如本发明的电动车控制系统如果检测到电动车的脚撑为支撑状态或座垫上无人，则将控制盒2内的继电器23置于断开状态，这样此时油门不起作用，无法开动电动车，保证了行车安全。在对现有的非智能电动车改造升级时，也非常方便，只需将本系统的控制盒2、脚撑状态检测传感器3、座垫乘员检测传感器4装入传统电动车并进行对应的电气连接即可。

进一步地，如图1所示，本发明的电动车控制系统还包括安全帽状态检测传感器5，所述安全帽状态检测传感器5与所述中控芯片21电连接。安全帽状态检测传感器5装在电动车上放置安全帽的位置，来检测安全帽是否从电动车上取出。这样可以进一步约束电动车的开动条件，如即使电动车的脚撑已经收起，座垫上有人，但是如果安全帽没有取出，则表明驾驶人员没有按照规定佩戴安全帽，这样本系统控制盒2内的中控芯片21会将继电器23控制在断开状态，油门无法正常使用，电动车不能正常行驶。

优选地，本发明系统的所述控制盒2还包括与所述中控芯片21电连接的无钥匙开锁指令接收单元24，所述无钥匙开锁指令接收单元24包括移动通讯模块241、蓝牙模块242、NFC模块243的至少其中之一，所述电源模块22还连接所述电门锁12的第二连接端122。

无钥匙开锁指令接收单元24用于在驾驶人没有拿钥匙，没有插入钥匙旋转打开电门锁12的情况下，依然能接通行走控制器11的电源而解锁行走控制器11，从而使得行走控制器11能正常工作，并能开动电动车。

无钥匙开锁的原理是：用户通过无线的通讯方式发送开锁指令至中控芯片21，中控芯片21接收到开锁指令后，控制电源模块22将动力电池13的电能直接导通至电门锁12的第二连接端122，这样动力电池13的电能不经过电门锁12的第一连接端121，而是经过电源模块22、电门锁12的第二连接端122直接接入行走控制器11而使得行走控制器11接通电源而正常工作。这样即使用户没有拿钥匙，没有将电门锁12的第一连接端121和第二连接端122，行走控制器11依然能正常工作而实现无钥匙开锁。

本发明实施例中，无钥匙开锁指令接收单元24包括移动通讯模块241、蓝牙模块242、NFC模块243的至少其中之一，这样用户可以用手机400向服务器300无线发送开锁指令，该指令经过服务器300无线发送至控制盒2的移动通讯模块241，移动通讯模块241将该信号指令解调后发送至控制盒2的中控芯片21，中控芯片21接到该指令则将动力电池13的电能通过电源模块22、电门锁12的第二连接端122接入行走控制器11。

或者用户通过手机400的蓝牙与控制盒2的蓝牙模块242进行蓝牙通信连接，并发送开锁指令，然后中控芯片21接到该指令后则将动力电池13的电能通过电源模块22、电门锁12的第二连接端122接入行走控制器11。

或者用户通过专门的IC或ID卡500等，贴近控制盒2的NFC模块243，NFC模块243通过近场感应技术读取IC或ID卡500上的信息并验证通过后直接发送开锁指令，然后中控芯片21接到该指令后将动力电池13的电能通过电源模块22、电门锁12的第二连接端122接入行走控制器11。

这样，本发明的电动车控制系统可以通过多种方式进行无钥匙开锁，避免驾驶人员忘拿钥匙的情况下开不了锁，扩展及丰富了电动车的功能，提升电动车的智能化水平。

本发明实施例中，在使用手机通过移动通讯模块241或蓝牙模块242进行无钥匙开锁之前，均需要进行身份的验证，避免电动车被盗。

优选地，本发明系统控制盒2内的移动通讯模块241采用GPRS、4G、5G等网络通讯。由于移动通讯模块241可以与后台服务器300连接，则可以对本发明的电动车控制系统进行远程控制，使得控制盒2具有云端控制的功能，成为云控制盒，这样可以扩展整个系统的远程控制功能。

优选地，本发明的电动车控制系统中，所述控制盒2还包括与所述中控芯片21电连接的语音识别模块25，与所述语音识别模块25电连接的麦克风26。这样本发明的电动车控制系统还可以通过语音进行控制。如语音打开灯光、打开远光灯等操作。

进一步地，本发明的电动车控制系统中，所述控制盒2还包括与所述中控芯片21电连接的车速/姿态检测模块27。车速/姿态检测模块27可以采用陀螺仪等传感器获取电动车的车速、加速度、车辆姿态、异常振动等数据，然后通过中控芯片21识别车辆异常姿态和振动等，并上报服务器300下发至手机APP端；遇到极端情况如车辆碰撞等情况，通过移动通讯模块241拨打紧急电话，并发送车辆定位信息给紧急联系人。

优选地，本发明的电动车控制系统中，所述控制盒2还包括与所述中控芯片21电连接的定位模块201，定位模块201可以采用GPS芯片。中控芯片214采集云盒定位模块201、车速/姿态检测模块27等元器件的信号数据通过移动通讯模块241上传服务器300，车主可以通过APP查询车辆历史轨迹、实时速度、实时定位等信息。

本发明提出一种电动车控制方法，应用于上述的电动车控制系统，如图2所示，所述方法包括：

S10，启动行走控制器。

启动行走控制器11即为行走控制器11接通工作电源而使得行走控制器11能正常工作。

行走控制器11的启动可以通过打开电门锁12来启动，也可以通过无钥匙开锁的方式来启动。

行走控制器11启动后为电动车的油门调节器16接通电源，并与电机14、显示屏15等通讯连接。本发明实施例中，启动行走控制器的同时也启动显示屏15。

S20，将继电器的初始状态设置为断开状态。

在初始状态，即控制盒2刚通电后首先将控制盒2内的继电器23设置为断开状态，避免不符合条件的情况下转动油门把手而将电动车开动。

S30，获取脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器的信号，依据所述信号判断脚撑及座垫的状态。

在电动车开动之前，电动车控制系统内的控制盒2会获取电动车上的脚撑状态检测传感器3、座垫乘员检测传感器4的检测信号，并根据检测信号判断脚撑及座垫的状态。作为一种实施方式，如脚撑状态检测传感器3传送一个高电平进入中控芯片21，则判断脚撑为支撑状态，而脚撑状态检测传感器3传送一个低电平进入中控芯片21，则判断脚撑为收起状态。座垫乘员检测传感器4传送低电平进入中控芯片21，则判断座垫上有乘员(包括驾驶员和乘客)，座垫乘员检测传感器4传送低高电平进入中控芯片21，则判断座垫上无人。

S40，当所述脚撑为收起状态、所述座垫上有乘员两个条件同时满足时，闭合所述继电器。

本发明的控制方法中，只有当脚撑为收起状态、座垫上有乘员时，才符合车辆开动的条件，此时转动油门把手使得电机转动才是安全的，故此时控制盒2的中控芯片21将继电器23闭合，而使得油门调速器16与行走控制器11之间的调速信号线17接通。

S50，接收油门调速器发出的调速信号，并根据所述调速信号输出对应大小的电流驱动电机转动。

当步骤S40中的继电器23闭合后，油门调速器16的调速信号才能被传入行走控制器11，油门调速器16才能起作用。此时，驾驶人员调节油门调速器16如旋转油门把手，一个变化的电压或电流信号会通过调速信号线17发送至行走控制器11，行走控制器11接收到油门调速器16发出的调速信号后输出对应大小的电流驱动电机转动，而实现开动电动车或对电动车进行调速。

本发明的电动车控制方法，在开动电动车之前，需要检测脚撑及座垫的状态，且当脚撑为收起状态、座垫上有乘员两个条件同时满足时，油门调速器16才起作用，才能开动电动车，这样本发明的电动车控制方法提升了电动车的智能化程度，提高车辆使用的安全性。

进一步地，如图3中所示，本发明的电动车控制方法还包括：

获取安全帽状态检测传感器的信号并依据该信号判断安全帽的状态，当所述脚撑为收起状态、所述座垫上有乘员、安全帽已取出三个条件同时满足时，闭合所述继电器。

即在步骤S30中，除了获取脚撑状态检测传感器3、座垫乘员检测传感器4的信号，还要获取安全帽状态检测传感器5的信号，然后对脚撑、座垫、安全帽的状态进行判断。安全帽状态检测传感器5检测到安全帽已从电动车上的锁固位置取出时，才表示安全帽已被取出佩戴。

当脚撑为收起状态、座垫上有乘员、安全帽已取出三个条件同时满足时，才闭合控制盒2内的继电器23，以接通油门调速器16与行走控制器11之间的调速信号线17接通，使得油门控制起作用。当其中一个条件不满足时，继电器23都处于断开状态，油门不起作用。

即在本实施例中，电动车开锁后，脚撑必须收起，座垫上有驾驶人员，安全帽已从电动车上取出，才能开动电动车，这种条件的限制提升了车辆启动的安全性。

优选地，本发明的电动车控制方法还包括：初始状态，所述控制盒2的电源模块22与所述电门锁12的第二端122的电路处于断开状态。

当所述控制盒2的移动通讯模块241、蓝牙模块242、NFC模块243的其中之一接收到无钥匙开锁指令时，所述控制盒2的中控芯片21将所述电源模块22与所述电门锁12的第二端122的电路导通，以启动所述行走控制器11。

即本发明的电动车控制方法除了通过电门锁12的开关来控制开锁关锁，还可以通过手机APP远程、手机蓝牙、IC/ID卡通过控制盒2的移动通讯模块241、蓝牙模块242、NFC模块243等来进行无钥匙开锁。

本发明的电动车控制方法在无钥匙开锁之前还包括开锁人的身份验证，只有身份验证通过才能进行无钥匙开锁，防止车辆被盗。

本发明的电池车控制方法还包括：检测电动车的当前姿态和振动信息，当所述电动车的当前姿态或振动信息异常时通过移动通讯模块241发送至服务器300，所述服务器300下发提示信息至车主和/或紧急联系人手机。这样在车辆出现异常如翻倒时可以通知车主进行处理，在车辆出现撞车等异常时，还可以发送信息至紧急联系人，以便于及时救助驾驶人员。

请继续参考图4至图7，本发明提出一种控制盒2，应用于上述的电动车控制系统，所述控制盒2包括中控芯片21，与所述中控芯片21电连接的电源模块22、继电器23，所述电源模块22设置有电源端221，所述电源端221用于连接电动车控制系统的动力电池13。控制盒2通过电源模块22的电源端221连接电动车的动力电池13而获得电源。

所述中控芯片21设置有第一传感器端211、第二传感器端212，所述第一传感器端211用于连接电动车控制系统的脚撑状态检测传感器3，所述第二传感器端212用于连接电动车控制系统的座垫乘员检测传感器4。所述继电器23设置有触点第一串接端231和触点第二串接端232，所述触点第一串接端231和触点第二串接端232用于串接在电动车控制系统的调速信号线17上。

这样，本发明的控制盒2能够接收电动车的脚撑状态检测传感器3和座垫乘员检测传感器4的信号，并判断脚撑及座垫的状态，以控制电动车能不能被开动。具体的控制条件在上述的控制系统和控制方法中已叙述。

进一步地，所述中控芯片21还设置有第三传感器端213，所述第三传感器端213用于连接电动车控制系统的安全帽状态检测传感器5。这样，本发明的控制盒2能够通过脚撑、座垫、安全帽三者的状态来控制电动车是否可以开动。

具体地，如图5至图7所述，本发明的控制盒2包括壳体6，壳体6内设置有电路板7，电路板7上设置有所述中控芯片21、电源模块22、继电器23等。壳体6包括相互盖合的上壳61和下壳62。本实施例中，在下壳62上设置有线束连接端子8，控制盒2所有的外接线路如与动力电池13的连接线、与电门锁12的连接线，与调速信号线17的连接线，与脚撑状态检测传感器3和座垫乘员检测传感器4的连接线等均从线束连接端子8接入或接出。

如图8所示，作为一种实施方式，本发明控制盒2内的中控芯片21的型号为：STM32F103VCT6。该型号的中控芯片21具有高性能的内核，丰富的外设如通用IO口、定时器、ADC和DAC等，为不同应用提供多样化的功能。具有多种通信接口：支持多种通信接口，包括SPI、I2C、UART等，便于与其他设备和模块进行连接和通信，同时采用了低功耗设计。

如图9所示，作为一种实施方式，本发明的控制盒2内的继电器23型号为DS1E-S-DC5V。该继电器23包括线圈233和触点开关234，其中线圈233的一端通过三级管Q12与中控芯片21的RY2脚连接，线圈233的另一端连接5V电源，该5V电源为控制盒2内的电源模块22将动力电池13降压后提供。触点开关234的两端连接触点第一串接端231和触点第二串接端232，触点第一串接端231和触点第二串接端232连接在调速信号线17上。

当满足电动车的开动条件时，中控芯片21的RY2脚发出一个高电平信号，使得Q12导通时，则线圈233通电，然后使得触点开关234闭合，从而使得调速信号线17导通。

如图4所示，本发明的控制盒2还包括与所述中控芯片21电连接的无钥匙开锁指令接收单元24，所述无钥匙开锁指令接收单24元包括移动通讯模块241、蓝牙模块242、NFC模块243的至少其中之一。

如图10中所示，本发明控制盒2中移动通讯模块241采用的芯片型号是EC800M-CN。EC800M-CN为4G通信芯片，即本发明的控制盒2可以采用4G信号与服务器300进行远程通信，能提升控制指令的传输速度，提升用户体验。

如图11所述，本发明控制盒2中蓝牙模块242采用的芯片型号是：NRF52810-QCAA。该芯片支持低功耗蓝牙协议，非常节能，同时该芯片包括2Mbps的高速传输特性，它还支持ANT和2.4GHz私有协议。

本发明的控制盒2内的电源模块22还设置有无钥匙控制端222，所述无钥匙控制端222用于连接电动车控制系统的电门锁12的第二连接端122。即本发明的电源模块22不仅设置有电源端221连接电动车的动力电池13，还设置有无钥匙控制端222连接电门锁12的第二连接端122。这样通过本发明的控制盒2以实现无钥匙开锁。

具体地，如图12所示为电源模块22中专门为控制动力电池13与电门锁12的第二连接端122之间导通与关断的电路。电源模块22还包括其他电路如调压电路(未示出)。在图12中，动力电池13与电门锁12的第二连接端122连接有场效应管Q11，Q11的通断使得动力电池13与电门锁12的第二连接端122连通或关断，而Q11通断控制则由三极管Q13来控制，Q13则通过其基极与中控芯片21的K2脚进行控制。

如图4所示，本发明的控制盒2还包括与所述中控芯片21电连接的语音识别模块25、与所述语音识别模块25电连接的麦克风26，以使得本发明的控制盒2可以进行语音控制。

所述控制盒2还包括与所述中控芯片21电连接的车速/姿态检测模块27。

车速/姿态检测模块27可以采用陀螺仪等传感器获取电动车的车速、加速度、车辆姿态、异常振动等数据，然后通过中控芯片21识别车辆异常姿态和振动等，并上报服务器300下发至手机APP端；遇到极端情况如车辆碰撞等情况，通过移动通讯模块241拨打紧急电话，并发送车辆定位信息给紧急联系人。

优选地，如图4所示，所述控制盒2还包括与所述中控芯片21电连接的光敏传感器28及LED灯29。光敏传感器28可以根据环境光线打开或者关闭电动车的车灯。LED灯29则可以对控制盒2的各种状态进行提示，如继电器闭合或断开提示，左右车灯打开或关闭提示等。

本发明实施例的控制盒2中，车主可以通过app调整控制盒2中光敏传感器28的灵敏度阈值，app通过服务器300调整指令下发到控制盒2中，控制盒2存储开启车灯、关闭车灯的上限和下限阈值，即车灯的关闭阈值和开启阈值可以调整。控制盒2的中控芯片21通过读取光敏传感器28的数据判断环境亮度，当亮度低于开启阈值打开照明灯光，当高于关闭阈值后关闭照明灯光。作为一种实施方式，本发明的控制盒2可以对光敏传感器28做高、中、低灵敏度调节，其具体的车灯关闭阈值和开启阈值如下表。

灵敏度	关闭阈值	开启阈值
			高灵敏度	1200	1000
中灵敏度	800	600
			低灵敏度	500	400

本发明的控制盒2还包括与所述中控芯片21电连接的定位模块201，以实现对车辆的定位。

优选地，如图4中所示，所述控制盒2还包括备用电池202，备用电池202连接电源模块22和中控芯片21，平时备用电池202通过电源模块22进行充电，当动力电池13没电时，备用电池202可以为中控芯片21及定位模块201供电，以使得电动车在电池没电的情况下依然可以通过定位来寻找定位电动车。

本发明的控制盒2还包括与中控芯片21的扬声器203。这样，控制盒2可以通过扬声器203来播报语音，如播放安全帽未带，脚撑未收起，电池没电，人离开后电门锁未锁等。

本发明的电动车控制系统、方法及控制盒2，通过设置控制盒2，及配合脚撑状态检测传感器3、座垫乘员检测传感器4，能检测脚撑状态，能检测座垫上有无骑乘人员，并通控制盒2过接管系统的油门，这样可以控制电动车在满足启动条件时才能使用油门，增加了电动车的功能，提升了电动车的智能化程度及安全性。同时便于对传统的非智能电动车进行智能化升级改造。

以上所述仅为清楚地说明本发明所作的举例，并非因此限制本发明的专利范围，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是在本发明的构思下，利用本发明技术方案中的内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动车控制系统，包括行走控制器，电门锁，与所述行走控制器电连接的动力电池、电机、油门调节器，所述电门锁设置有第一连接端及第二连接端，所述第一连接端连接所述动力电池，所述第二连接端连接所述行走控制器；

其特征在于，所述系统还包括控制盒、脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器；

所述控制盒包括中控芯片，与所述中控芯片电连接的电源模块、继电器，所述电源模块还连接所述动力电池；

所述脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器与所述中控芯片电连接；

所述油门调节器与所述行走控制器之间连接有调速信号线，所述继电器连接在所述调速信号线上以关断或接通所述调速信号线。

2.根据权利要求1所述的电动车控制系统，其特征在于，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的无钥匙开锁指令接收单元，所述无钥匙开锁指令接收单元包括移动通讯模块、蓝牙模块、NFC模块的至少其中之一；

所述电源模块还连接所述电门锁的第二连接端。

3.根据权利要求1所述的电动车控制系统，其特征在于，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的语音识别模块，与所述语音识别模块电连接的麦克风。

4.根据权利要求1所述的电动车控制系统，其特征在于，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的车速/姿态检测模块；和/或，

所述电动车控制系统还包括安全帽状态检测传感器，所述安全帽状态检测传感器与所述中控芯片电连接。

5.一种电动车控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4任一项所述的电动车控制系统，所述方法包括：

启动行走控制器；

将继电器的初始状态设置为断开状态；

获取脚撑状态检测传感器、座垫乘员检测传感器的信号，依据所述信号判断脚撑及座垫的状态；

当所述脚撑为收起状态、所述座垫上有乘员两个条件同时满足时，闭合所述继电器；

接收油门调速器发出的调速信号，并根据所述调速信号输出对应大小的电流驱动电机转动。

6.根据权利要求5所述的电动车控制方法，其特征在于，还包括：

获取安全帽状态检测传感器的信号并依据该信号判断安全帽的状态；

当所述脚撑为收起状态、所述座垫上有乘员、安全帽已取出三个条件同时满足时，闭合所述继电器。

7.根据权利要求5所述的电动车控制方法，其特征在于，还包括：

初始状态，所述控制盒的电源模块与所述电门锁的第二端的电路处于断开状态；

当所述控制盒的移动通讯模块、蓝牙模块、NFC模块的其中之一接收到无钥匙开锁指令时，所述控制盒的中控芯片将所述电源模块与所述电门锁的第二端的电路导通，以启动所述行走控制器；

还包括：

检测电动车的当前姿态和振动信息，当所述电动车的当前姿态或振动信息异常时通过移动通讯模块发送至服务器，所述服务器下发提示信息至车主和/或紧急联系人手机。

8.一种控制盒，应用于如权利要求1-4任一项所述的电动车控制系统，其特征在于，所述控制盒包括中控芯片，与所述中控芯片电连接的电源模块、继电器，所述电源模块设置有电源端，所述电源端用于连接电动车控制系统的动力电池；

所述中控芯片设置有第一传感器端、第二传感器端，所述第一传感器端用于连接电动车控制系统的脚撑状态检测传感器，所述第二传感器端用于连接电动车控制系统的座垫乘员检测传感器；

所述继电器设置有触点第一串接端和触点第二串接端，所述触点第一串接端和触点第二串接端用于串接在电动车控制系统的调速信号线上。

9.根据权利要求8所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的无钥匙开锁指令接收单元，所述无钥匙开锁指令接收单元包括移动通讯模块、蓝牙模块、NFC模块的至少其中之一；

所述电源模块还设置有无钥匙控制端，所述无钥匙控制端用于连接电动车控制系统的电门锁的第二连接端。

10.根据权利要求8所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的语音识别模块、与所述语音识别模块电连接的麦克风；和/或，

所述控制盒还包括与所述中控芯片电连接的车速/姿态检测模块；和/或，

所述中控芯片还设置有第三传感器端，所述第三传感器端用于连接电动车控制系统的安全帽状态检测传感器。