CN1931629A - 电动代步车转弯速度自适应控制装置 - Google Patents

电动代步车转弯速度自适应控制装置 Download PDF

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Abstract

一种电动代步车转弯速度自适应控制装置，控制装置包括微处理器、转弯角度传感器、速度传感器、调速器，转弯角度传感器、速度传感器安装在代步车的机体上，转弯角度传感器、速度传感器的输出连接微处理器，微处理器的输出端连接调速器，微处理器包括信号采集模块，用于采集转弯角度传感器的信号；转弯判断模块，用于将所采集的转弯信号与基准转弯信号值比较，如果大于基准转弯信号值，判定代步车进入转弯状态；速度采集模块，用于代步车进入转弯状态后，采集当前的速度传感器的信号为转弯前速度；速度调整模块，用于在转弯前速度大于安全速度限值时，向调速器发出调整到安全速度值的信号。本发明能够在转弯时提高安全性能、舒适性高。

Description

电动代步车转弯速度自适应控制装置
(一)技术领域
本发明涉及一种电动代步车转弯速度自适应控制装置。
(二)背景技术
随着人类社会老龄化以及人类寿命的增加，越来越多的老年人生活在我们这个社会。老年人使用的电动代步车越来越多的成为他们日常的交通工具，但是，年老体弱的老年人存在本身如下的特点：体弱，对外界情况变化反应慢，对电动代步车的舒适性要求高。现有的产品，速度虽然是有驾驶者自己控制，通过调节调速手杆，调节手杆的调速信号传送到调速器(主控制器)，由调速器调节车轮的速度。但是，由于这种车辆结构本身的原因，重心高，加上一般都是3轮或者4轮结构，在比较高的行使速度情况下转弯的时候，容易发生侧翻而且伴随明显的离心作用，产生安全隐患并大大降低乘坐的舒适性、安全感。
电动车辆，特别是电动代步车专为残疾人或老年人使用的产品，现有的产品无法有效的解决转弯时候发生车辆翻滚的事故，只能采用降低车辆最大运行速度的方法，不能发挥车辆本身的功能。
(三)发明内容
为了克服已有速度控制装置转弯时存在安全隐患、舒适性低的不足，本发明提供一种能够在转弯时提高安全性能、舒适性高的电动代步车转弯速度自适应控制装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电动代步车转弯速度自适应控制装置，所述的控制装置包括微处理器、转弯角度传感器、速度传感器、调速器，所述的转弯角度传感器、速度传感器安装在代步车的机体上，所述的转弯角度传感器、速度传感器的输出连接微处理器，所述微处理器的输出端连接调速器，所述的微处理器包括：转弯角度采集模块，用于采集所述的转弯角度传感器的信号；转弯判断模块，用于将所采集的转弯信号与基准转弯信号值比较，如果大于基准转弯信号值，判定代步车进入转弯状态；速度采集模块，用于在判定代步车进入转弯状态后，采集当前的速度传感器的信号，所采集的当前速度为转弯前速度；速度调整模块，用于比较转弯前速度与转弯安全速度限值，如果转弯前速度大于安全速度限值，向调速器发出调整到安全速度值的信号。
进一步，所述的微处理器还包括：转弯完成判断模块，用于再次采集所述的转弯角度传感器的信号，如当前的转弯角度信号小于基准转弯信号值，判定代步车进入直行状态；速度保持模块，用于在转弯完成判断模块判断当前代步车不是直行状态时，向调速器发出保持原有速度的信号；速度恢复模块，用于在转弯完成判断模块判断当前代步车是直行状态时，向调速器发出调整到转弯前速度的信号。
再进一步，所述的微处理还包括安全速度设定模块，所述的安全速度设定模块包括：转弯角与安全速度存储单元，用于存储不同转弯角与安全速度值的对应序列；安全速度设定单元，用于根据转弯角，确定所述的对应序列得到对应所述转弯角的安全速度；所述的安全速度设定模块的输出连接所述的速度调整模块。
更进一步，速度传感器的结构为：所述代步车的机体与支撑套管固定连接，转向轴可转动地套接在支撑套管内，所述的转向轴端部安装位置检测板，所述的支撑套管外壁上安装所述的转弯角度传感器，所述的转弯角度传感器与所述的位置检测板配合。
速度传感器的结构为：所述的速度传感器是速度码盘，所述的速度码盘安装在代步车的车轮上。
或者是，所述代步车的机体与支撑套管固定连接，转向轴可转动地套接在支撑套管内，所述的转向轴端部安装位置检测板，所述的支撑套管外壁上安装所述的转弯角度传感器和速度传感器，所述的转弯角度传感器与所述的位置检测板配合。
进一步，所述的支撑套管外壁上安装用于同时检测转弯角度和速度的码盘。
本发明的工作原理是：本发明采用传感器，将车辆转弯的角度、转弯速度等信息采集到以微型单片处理器为中心的控制系统，结合当前车辆的速度并依据不同转弯角度下安全舒适的合适速度比较，及时调整车辆的运行速度到安全舒适得速度。在发挥车辆本身固有性能的基础上，能够根据车辆行使过程中转弯的角度和速度来确定车辆的实际行使速度。
本发明的有益效果主要表现在：1、提高了产品使用的安全性，杜绝车辆转弯发生翻车的事故；2、不需要用户不断的去调节速度，大大提高了车辆驾驶的舒适性以及操作的简便性。
(四)附图说明
图1是本发明的微处理器的原理框图。
图2是转弯时速度控制的流程图。
图3是一种转弯角度传感器的结构图。
图4是图3的俯视图。
(五)具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例1
参照图1、图2、图3、图4，一种电动代步车转弯速度自适应控制装置，所述的控制装置包括微处理器1、转弯角度传感器2、速度传感器3、调速器4，所述的转弯角度传感器2、速度传感器3安装在代步车的机体5上，所述的转弯角度传感器2、速度传感器3的输出连接微处理器1，所述微处理器1的输出端连接调速器4，所述的微处理器1包括：转弯角度采集模块6，用于采集所述的转弯角度传感器的信号；转弯判断模块7，用于将所采集的转弯信号与基准转弯信号值比较，如果大于基准转弯信号值，判定代步车进入转弯状态；速度采集模块8，用于在判定代步车进入转弯状态后，采集当前的速度传感器的信号，所采集的当前速度为转弯前速度；速度调整模块9，用于比较转弯前速度与转弯安全速度限值，如果转弯前速度大于安全速度限值，向调速器发出调整到安全速度值的信号；转弯完成判断模块10，用于再次采集所述的转弯角度传感器的信号，如当前的转弯角度信号小于基准转弯信号值，判定代步车进入直行状态；速度保持模块11，用于在转弯完成判断模块判断当前代步车不是直行状态时，向调速器发出保持原有速度的信号；速度恢复模块12，用于在转弯完成判断模块判断当前代步车是直行状态时，向调速器发出调整到转弯前速度的信号。
所述代步车的机体5与支撑套管16固定连接，转向轴17可转动地套接在支撑套管16内，所述的转向轴17端部安装位置检测板18，所述的支撑套管16外壁上安装所述的转弯角度传感器2，所述的转弯角度传感器2与所述的位置检测板18配合。所述的速度传感器3是速度码盘，所述的速度码盘安装在代步车的车轮上。
本转弯角度传感器的工作过程是：转向轴17可以在和机体5固定在一起的支撑套管16内转动，并带动转向机构实现转弯。在转向轴17的末端固定有位置检测板18，用于体现转向的位置。在位置检测板18的上方，安装有转弯角度传感器2，转弯角度传感器2通过固定螺母19和支架20固定，支架20和支撑套管16固定。
车辆行使过程中，当转弯的时候，转向轴17相对于支撑套管16产生旋转，位置检测板18也相对于转弯角度传感器2产生与转向相同角度的相对旋转，当发生一定角度的旋转，转弯角度传感器2就产生一个发生转弯的信号，如图3所示。转弯角度传感器2将这个旋转角度的信号送给微处理器1进行处理，用于调整速度。
本实施例的工作过程为：
第一步，转弯角度传感器2检测车辆是否有转弯：将转弯角度传感器2检测得到的转弯角与基准转弯角度值比较，如果比基准转弯角度值小，判定车辆处于直行状态，按照当前速度运行；
第二步，如果转弯角比基准转弯角度值大，判定车辆处于转弯状态；在判定代步车进入转弯状态后，采集当前的速度传感器3的信号，所采集的当前速度为转弯前速度；
第三步，比较转弯前速度与转弯安全速度限值，安全速度范围一般为1～5km/h，可以选择安全速度限值为：1km、1.5km、2km、2.5km、3km、3.5km、4km、4.5km、5km或在范围内的其他速度值；如果转弯前速度大于安全速度限值，向调速器4发出调整到安全速度值的信号；
第四步，再次采集所述的转弯角度传感器2的信号，如当前的转弯角度信号小于基准转弯信号值，判定代步车进入直行状态；
第五步，在转弯完成判断模块判断当前代步车不是直行状态时，向调速器发出保持原有速度的信号；判断当前代步车是直行状态，向调速器4发出调整到转弯前速度的信号。
本发明采用转弯角度传感器2、速度传感器3，将车辆转弯的角度、转弯速度等信息采集到以微型单片处理器1为中心的控制系统，结合当前车辆的速度并依据转弯角度下安全舒适的合适速度比较，及时调整车辆的运行速度到安全舒适得速度。在发挥车辆本身固有性能的基础上，能够根据车辆行使过程中转弯的角度和速度来确定车辆的实际行使速度。
实施例2
参照图1、图2、图3、图4，本实施例的微处理器还包括：所述的微处理1还包括安全速度设定模块13，所述的安全速度设定模块13包括：转弯角与安全速度存储单元14，用于存储不同转弯角与安全速度值的对应序列，参见表1：
  序号   转弯角度(单位：角度)   安全速度范围(单位：km/h)
  1   8～15(包括8、15)   4～5(包括5、不包括4)
  2   15～30(包括30、不包括15)   2.5～4(包括4、不包括2.5)
  3   大于30   1～2.5(包括1、包括2.5)
               表1
安全速度设定单元15，用于根据转弯角、所述的对应序列(表1)得到对应所述转弯角的安全速度，可以选取安全速度范围内的速度值作为安全速度限值；所述的安全速度设定模块13的输出连接所述的速度调整模块9。
所述代步车的机体5与支撑套管16固定连接，转向轴17可转动地套接在支撑套管16内，所述的转向轴17端部安装位置检测板18，所述的支撑套管16外壁上安装用于检测转弯角度和速度的码盘，所述码盘的转弯角度传感器2与所述的位置检测板18配合。
本实施例在接收转弯角度传感器2的转弯角后，根据转弯角与安全速度值的对应序列，得到对应改转弯角的安全速度限值，并将该安全速度值传送到速度调整模块，将该安全速度限值与转弯前速度作比较。
本实施例的其余结构与工作过程与实施例1相同。
本发明采用转弯角度传感器2、速度传感器3，将车辆转弯的角度、转弯速度等信息采集到以微型单片处理器1为中心的控制系统，结合当前车辆的速度并依据不同转弯角度下安全舒适的合适速度比较，及时调整车辆的运行速度到安全舒适得速度。在发挥车辆本身固有性能的基础上，能够根据车辆行使过程中转弯的角度和速度来确定车辆的实际行使速度。
本实施例与实施例1相比，实现了更精确地控制转弯，提高了车辆的安全性和舒适性。

Claims (8)

1、一种电动代步车转弯速度自适应控制装置，其特征在于：所述的控制装置包括微处理器、转弯角度传感器、速度传感器、调速器，所述的转弯角度传感器、速度传感器安装在代步车的机体上，所述的转弯角度传感器、速度传感器的输出连接微处理器，所述微处理器的输出端连接调速器，所述的微处理器包括：
转弯角度采集模块，用于采集所述的转弯角度传感器的转弯角信号；转弯判断模块，用于将所采集的转弯角度与基准转弯角度值比较，如果大于基准转弯角度值，判定代步车进入转弯状态；
速度采集模块，用于在判定代步车进入转弯状态后，采集当前的速度传感器的信号，所采集的当前速度为转弯前速度；
速度调整模块，用于比较转弯前速度与转弯安全速度限值，如果转弯前速度大于安全速度限值，向调速器发出调整到安全速度值的信号。
2、如权利要求1所述的电动代步车转弯速度自适应控制装置，其特征在于：所述的微处理器还包括：
转弯完成判断模块，用于再次采集所述的转弯角度传感器的信号，如当前的转弯角度信号小于基准转弯信号值，判定代步车进入直行状态；速度保持模块，用于在转弯完成判断模块判断当前代步车不是直行状态时，向调速器发出保持原有速度的信号；
速度恢复模块，用于在转弯完成判断模块判断当前代步车是直行状态时，向调速器发出调整到转弯前速度的信号。
3、如权利要求1或2所述的电动代步车转弯速度自适应控制装置，其特征在于：所述的微处理还包括安全速度设定模块，所述的安全速度设定模块包括：
转弯角与安全速度存储单元，用于存储不同转弯角与安全速度值的对应序列；
安全速度设定单元，用于根据转弯角、所述的对应序列得到对应所述转弯角的安全速度；
所述的安全速度设定模块的输出连接所述的速度调整模块。
4、如权利要求1或2所述的电动代步车转弯速度自适应控制装置，其特征在于：所述代步车的机体与支撑套管固定连接，转向轴可转动地套接在支撑套管内，所述的转向轴端部安装位置检测板，所述的支撑套管外壁上安装所述的转弯角度传感器，所述的转外角度传感器与所述的位置检测板配合。
5、如权利要求3所述的电动代步车转弯速度自适应控制装置，其特征在于：所述代步车的机体与支撑套管固定连接，转向轴可转动地套接在支撑套管内，所述的转向轴端部安装位置检测板，所述的支撑套管外壁上安装所述的转弯角度传感器，所述的转外角度传感器与所述的位置检测板配合。
6、如权利要求3所述的电动代步车转弯速度自适应控制装置，其特征在于：所述的速度传感器是速度码盘，所述的速度码盘安装在代步车的车轮上。
7、如权利要求3所述的电动代步车转弯速度自适应控制装置，其特征在于：所述代步车的机体与支撑套管固定连接，转向轴可转动地套接在支撑套管内，所述的转向轴端部安装位置检测板，所述的支撑套管外壁上安装所述的转弯角度传感器和速度传感器，所述的转弯角度传感器与所述的位置检测板配合。
8、如权利要求7所述的电动代步车转弯速度自适应控制装置，其特征在于：所述的支撑套管外壁上安装用于同时检测转弯角度和速度的码盘。
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