CN201457607U - 安装有乘员传感器的双轮自动平衡电动车 - Google Patents

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王洪军
岳维亮
戈晓阳
刘建明
周迪
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Abstract

本实用新型涉及一种安装有乘员传感器的双轮自动平衡电动车，包括车轮、车厢、立杆，在车厢表面上的双脚脚踏位置均装有一踏板，在与车厢表面相接触的踏板上均安装有一传感器。本自动平衡车安装乘员传感器后，平衡车的中央处理器可以随时监测在车上是否有乘员，当传感器检测到车上没有乘员时，中央处理器不会驱动马达工作；如果在行进过程中出现紧急情况在乘员离开车体时，马达会自动停下来，由此避免了乘员摔倒或者平衡车冲撞损坏事故，提高了安全性。

Description

安装有乘员传感器的双轮自动平衡电动车
实用新型领域
本实用新型属于自动平衡电动车领域，尤其是一种安装有乘员传感器的双轮自动平衡电动车。
背景技术
双轮自动平衡车是倒立摆原理的一种技术应用，其两轮分布在骑行者的左右两侧，包括车厢、立杆、车轮、电动机及其驱动电路、传感器电路。当乘员站立在小车上进入平衡状态后，中央控制单元通过马达控制器控制马达的正转和反转产生的加速度来维持左右两轮轴上的力矩平衡。当乘员重心前移的时候，马达会产生向前的加速度；反之，马达产生向后的加速度。马达产生的加速度大小与运动状态传感器组探测到的平台系统的角速度值和平台平面与水平方向的偏离角度相关。在中央控制单元的监控下，这种动态平衡机制使得乘员和小车平台能处于静止和运动状态下而不失去平衡。但在乘员上车前或者下车后，自动平衡车是处于启动状态的，平衡车仍然处于运行状态，由此可能发生乘员摔倒或者平衡车冲撞损坏事故，安全性较差。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种安装有乘员传感器以保证安全性的双轮自动平衡电动车。
本实用新型实现目的的技术方案是：
一种安装有乘员传感器的双轮自动平衡电动车，包括车轮、车厢、立杆，在车厢表面上的双脚脚踏位置均安装有一踏板，在与车厢表面相接触的踏板上均安装有一传感器。
而且，所述传感器为电容感应式传感器。
而且，所述踏板与车厢表面之间的固装形式为：
在车厢表面的双脚脚踏位置制出两个形状如双脚的浅凹槽，将脚形踏板嵌装入浅凹槽内并使踏板上表面与车厢表面齐平，安装方式可以是螺钉安装或者粘接。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本自动平衡车安装乘员传感器后，平衡车的中央处理器可以随时监测在车上没有乘员，当传感器检测到车上没有乘员时，中央处理器不会驱动马达工作；如果在行进过程中出现紧急情况在乘员离开车体时，马达会自动停下来，由此避免了乘员摔倒或者平衡车冲撞损坏事故，提高了安全性。
2、本自动平衡车的乘员传感器为脚踏式，并采用感应式触电方式如电容感应式传感器，增加了不可预知的机械失效的可能性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图(省略了立杆及把手组件)；
图2为图1的A-A向截面剖视放大示意图；
图3为本实用新型的电路模块连接示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。
一种安装有乘员传感器的双轮自动平衡电动车，其结构如图1所示，包括车轮1、车厢2、立杆3，车厢内的底盖上安装蓄电池组、左右两个马达及其驱动电路、传感器电路，左、右两台马达等，本实施例没有示出。其中传感器电路上安装有角速度传感器及加速度传感器，角速度传感器与底盖垂直，加速度传感器与车厢底盖平行。
本实用新型的创新点是：在车厢表面上的双脚脚踏位置均安装有一踏板4，在与车厢表面相接触的踏板上均安装有一传感器5，该传感器为电容感应式传感器如施耐德XS1系列接近式传感器，一般安装在前脚掌位置并和中央处理器连接，通过该传感器来检测是否有乘员在车上，踏板的材料采用铝板。
踏板与车厢表面之间的安装可以采用如下形式：
在车厢表面的双脚脚踏位置制出两个形状如双脚的浅凹槽，将脚形踏板嵌装入浅凹槽内并使踏板上表面与车厢表面齐平，安装方式可以是螺钉安装或者粘接，在踏板上面也可盖有橡胶，以将传感器和踏板盖住。
本实用新型的电路原理图参见图3，具体应用中主控CPU可选用ARM-732位RISC处理器，但其他型号的处理器或DSP也可实现。固定在小车平台上的加速度传感器和角速度传感器将检测信号送入主控CPU，主控CPU启动滤波流程然后得到小车平台的角速度和平台的倾斜角度。同时左右两轮状态传感器的编码信号也被送到主控CPU中。结合控制把上发出的转向信号，主控CPU以这些参数为输入条件通过平衡控制算法计算出左右两路马达的脉宽调制信号。这两路脉宽调制信号被分别送入左右轮马达驱动板上从而驱动左右马达按照中控CPU的指令运转。在程序流程中主控CPU还需检测乘员传感器的信号，在没有乘员的情况下，主控CPU通过脉宽调制信号关闭马达驱动板的驱动输出。主控CPU还要在程序流程中监测电池电压和马达的工作电流，如有异常情况将发出报警信号。

Claims (3)

1.一种安装有乘员传感器的双轮自动平衡电动车，包括车轮、车厢、立杆，其特征在于：在车厢表面上的双脚脚踏位置均安装有一踏板，在与车厢表面相接触的踏板上均安装一传感器。
2.根据权利要求1所述的安装有乘员传感器的双轮自动平衡电动车，其特征在于：所述传感器为电容感应式传感器。
3.根据权利要求1所述的安装有乘员传感器的双轮自动平衡电动车，其特征在于：所述踏板与车厢表面之间的固装形式为：在车厢表面的双脚脚踏位置制出两个形状如双脚的浅凹槽，将脚形踏板嵌装入浅凹槽内并使踏板上表面与车厢表面齐平，安装方式可以是螺钉固装或者粘接。
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