CN203020482U - 体感式智能平衡电动独轮车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种体感式智能平衡电动独轮车，包括车架、带有车轮的轮毂电机以及电机控制器，所述车架上装有踏板，所述轮毂电机的电机轴与车架装连，所述电机控制器装在轮毂电机内或者装在车架上，电机控制器与轮毂电机电连接，且电机控制器具有电源接线端子，其改进在于：还包括平衡控制器，所述平衡控制器装在车架上；所述平衡控制器包括重力传感器、CPU处理器和电源电路，所述重力传感器的输出端、电源电路的输出端与CPU处理器相应的输入端电连接，CPU处理器的输出端与电机控制器的输入端电连接。本实用新型不仅结构简单、体积小，而且低耗能。

Description

体感式智能平衡电动独轮车
技术领域
本实用新型涉及一种电动独轮车，具体涉及一种体感式智能平衡电动独轮车，属于电动车技术领域。
背景技术
传统的电动车皆是两轮、三轮或者四轮，其中，后轮为驱动轮，前轮为从动轮，该种结构的电动车不仅阻力大，而且体积较大。现有的电动独轮车包括车轮，所述车轮装有动力系统、链条以及链轮传动组件等部件，所述动力系统由电池、调速和刹车构成，该种结构的电动独轮车存在一定的缺点，不仅对驾驶者的驾驶要求高，要具有良好的平衡感，而且体积大，笨重，使用也不方便。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种结构简单、体积小，而且低耗能的体感式智能平衡电动独轮车，以克服现有技术的不足。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种体感式智能平衡电动独轮车，包括车架、带有车轮的轮毂电机以及电机控制器，所述车架上装有踏板，所述轮毂电机的电机轴与车架装连，所述电机控制器装在轮毂电机内或者装在车架上，电机控制器与轮毂电机电连接，且电机控制器具有电源接线端子，其改进在于： 
a、还包括平衡控制器，所述平衡控制器装在车架上；
b、所述平衡控制器包括重力传感器、CPU处理器和电源电路，所述重力传感器的输出端、电源电路的输出端分别与CPU处理器相应的输入端电连接，CPU处理器的输出端与电机控制器的输入端电连接。
在上述技术方案中，所述踏板的底部还装有防倒轮。
在上述技术方案中，所述车架的顶部装有鞍座。
在上述技术方案中，所述平衡控制器还包括报警电路，且报警电路的输入端与CPU处理器相应的输出端电连接。
在上述技术方案中，所述平衡控制器还包括指示灯电路，且指示灯电路的输入端与CPU处理器相应的输出端电连接。
在上述技术方案中，所述平衡控制器还包括编程器接口电路，且编程器接口电路的输出端与CPU处理器相应的输入端电连接。
在上述技术方案中，所述平衡控制器还包括保护电路，且保护电路的输出端与CPU处理器相应的输入端电连接。
在上述技术方案中，所述平衡控制器还包括电机速度与方向反馈电路，所述电机速度与方向反馈电路的输出端与CPU处理器相应的输入端电连接。
在上述技术方案中，所述车架上还装有开关按钮，且开关按钮与CPU处理器相应的输入端电连接。
在上述技术方案中，所述车架上还装有电池，且电池与电机控制器的电源接线端子电连接。
本实用新型所具有的积极效果是：本实用新型安装电池后，就能通过平衡控制器检测到车架的平衡状态，并且发送信号给电机控制器，然后通过电机控制器控制轮毂电机的运转，来实现电动独轮车的平衡和正常运行。当车架的倾斜角度超过CPU处理器设定允许倾斜的角度范围时，则平衡控制器会发送信号至电机控制器，通过电机控制器控制轮毂电机的运转，来实现电动独轮车的平衡和正常运行。同时，本实用新型还可以通过驾驶者自身身体的前倾和后倾，来控制电动独轮车的运行方向，并通过驾驶者自身身体的前倾和后倾角度的大小，来控制电动独轮车的运行速度，从而实现体感式智能平衡。本实用新型不仅结构简单、体积小、便于携带，而且低耗能。又由于能够实现体感式智能平衡，因而对驾驶者的驾驶要求不高，大大提高了安全性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的平衡控制器的电路原理方框图；
图3是图2的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例，对本实用新型作进一步的说明，但并不局限于此。
如图1、2、3所示，一种体感式智能平衡电动独轮车，包括车架1、带有车轮2的轮毂电机3以及电机控制器3-1，所述车架1上装有踏板6，所述轮毂电机3的电机轴1-1与车架1装连，所述电机控制器3-1装在轮毂电机3内或者装在车架1上，电机控制器3-1与轮毂电机3电连接，且电机控制器3-1具有电源接线端子，其改进在于：还包括平衡控制器7，所述平衡控制器7装在车架1上；所述平衡控制器7包括重力传感器7-1、CPU处理器7-2和电源电路7-3，所述重力传感器7-1的输出端、电源电路7-3的输出端分别与CPU处理器7-2相应的输入端电连接，CPU处理器7-2的输出端与电机控制器3-1的输入端电连接。
本实用新型的重力传感器7-1为陀螺仪芯片，当然，也可以采用其它类型的重力传感器。
如图1所示，为了进一步提高本实用性的稳定性，所述踏板6的底部还装有防倒轮8。
如图1所示，所述车架1的顶部装有鞍座9。
如图2、3所示，所述平衡控制器7还包括报警电路7-5，且报警电路7-5的输入端与CPU处理器7-2相应的输出端电连接。当电池电量不足，或者出现故障，或者在骑行过程中偏移角度过大时，报警电路7-5发出警报。
如图2、3所示，为了便于直观电池剩余电量和启动后的自检情况，所述平衡控制器7还包括指示灯电路7-6，且指示灯电路7-6的输入端与CPU处理器7-2相应的输出端电连接。
如图2、3所示，为了便于下载控制软件，以及修改用户参数，所述平衡控制器7还包括编程器接口电路7-7，且编程器接口电路7-7的输出端与CPU处理器7-2相应的输入端电连接。当然，也可以将控制软件直接烧录在CPU处理器7-2中。
如图2、3所示，为了提高本实用新型的安全性，所述平衡控制器7还包括保护电路7-8，且保护电路7-8的输出端与CPU处理器7-2相应的输入端电连接。
如图2、3所示，为了更加精确和快速的控制本实用新型，所述平衡控制器7还包括电机速度与方向反馈电路7-4，所述电机速度与方向反馈电路7-4的输出端与CPU处理器7-2相应的输入端电连接。
如图1所示，为了便于操控本实用新型，所述车架1上还装有开关按钮5，且开关按钮5与平衡控制器7的CPU处理器7-2相应的输入端电连接。当然，本实用新型也可以在扶正若干秒后，自行启动运行。
如图1所示，所述车架1上还装有电池4，且电池4与电机控制器3-1的电源接线端子电连接。
当电机控制器3-1装在轮毂电机3内，所示轮毂电机3优先选用常州高尔登科技有限公司生产，且型号为Magicpie 3或者Smart-pie的轮毂电机，当然，也可以采用其它型号的轮毂电机。当电机控制器3-1装在车架1上，电机控制器3-1优先选用常州智动电子控制技术有限公司生产，且型号为SW-FS-24或者SW-FS-36的电机控制器，当然，也可以采用其它型号的电机控制器。所述CPU处理器7-2优先选用型号为PIC24FJ258GB106的CPU处理器，当然，也可以采用其它型号的CPU处理器。
本实用新型的工作过程：当开关按钮5处于打开位置时，由重力传感器7-1检测到车架1的平衡状态，并将检测到的角度信号送至CPU处理器7-2进行处理，若车架1的倾斜角度超过CPU处理器7-2设定允许倾斜的角度范围时，则CPU处理器7-2发出控制信号至电机控制器3-1，由轮毂电机3的运转来平衡车架1；若驾驶者自身向前倾斜时，身体重力施加至前下方，重力传感器7-1将感应到的信号发送至CPU处理器7-2进行处理，由CPU处理器7-2发送信号至电机控制器3-1，最后由电机控制器3-1控制轮毂电机3运转，则完成电动独轮车的加速行驶；若本实用新型向前行走，而驾驶者自身的前倾角度大，则运行的速度加快，反之，若驾驶者自身的前倾角度小，则运行速度减慢；若驾驶者自身向后倾斜时，身体重力施加至后下方，重力传感器7-1将感应到信号发送至CPU处理器7-2进行处理，由CPU处理器7-2发送信号至电机控制器3-1，最后由电机控制器3-1控制轮毂电机3运转；若本实用新型向后行走，而在向前运行过程中，驾驶者突然向后倾斜，则电机速度与方向反馈电路7-4发出反馈信号至CPU处理器7-2进行处理，由电机控制器3-1启动轮毂电机3的制动，使得轮毂电机3的运行速度逐渐变小，然后开始向后行走，反之亦然。本实用新型不仅结构简单、体积小，而且低耗能。

Claims (10)

1.一种体感式智能平衡电动独轮车，包括车架（1）、带有车轮（2）的轮毂电机（3）以及电机控制器（3-1），所述车架（1）上装有踏板（6），所述轮毂电机（3）的电机轴（1-1）与车架（1）装连，所述电机控制器（3-1）装在轮毂电机（3）内或者装在车架（1）上，电机控制器（3-1）与轮毂电机（3）电连接，且电机控制器（3-1）具有电源接线端子，其特征在于： 
a、还包括平衡控制器（7），所述平衡控制器（7）装在车架（1）上；
b、所述平衡控制器（7）包括重力传感器（7-1）、CPU处理器（7-2）和电源电路（7-3），所述重力传感器（7-1）的输出端、电源电路（7-3）的输出端分别与CPU处理器（7-2）相应的输入端电连接，CPU处理器（7-2）的输出端与电机控制器（3-1）的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的体感式智能平衡电动独轮车，其特征在于：所述踏板（6）的底部还装有防倒轮（8）。
3.根据权利要求1所述的体感式智能平衡电动独轮车，其特征在于：所述车架（1）的顶部装有鞍座（9）。
4.根据权利要求1所述的体感式智能平衡电动独轮车，其特征在于：所述平衡控制器（7）还包括报警电路（7-5），且报警电路（7-5）的输入端与CPU处理器（7-2）相应的输出端电连接。
5.根据权利要求1所述的体感式智能平衡电动独轮车，其特征在于：所述平衡控制器（7）还包括指示灯电路（7-6），且指示灯电路（7-6）的输入端与CPU处理器（7-2）相应的输出端电连接。
6.根据权利要求1所述的体感式智能平衡电动独轮车，其特征在于：所述平衡控制器（7）还包括编程器接口电路（7-7），且编程器接口电路（7-7）的输出端与CPU处理器（7-2）相应的输入端电连接。
7.根据权利要求1所述的体感式智能平衡电动独轮车，其特征在于：所述平衡控制器（7）还包括保护电路（7-8），且保护电路（7-8）的输出端与CPU处理器（7-2）相应的输入端电连接。
8.根据权利要求1所述的体感式智能平衡电动独轮车，其特征在于：所述平衡控制器（7）还包括电机速度与方向反馈电路（7-4），所述电机速度与方向反馈电路（7-4）的输出端与CPU处理器（7-2）相应的输入端电连接。
9.根据权利要求1所述的体感式智能平衡电动独轮车，其特征在于：所述车架（1）上还装有开关按钮（5），且开关按钮（5）与CPU处理器（7-2）相应的输入端电连接。
10.根据权利要求1所述的体感式智能平衡电动独轮车，其特征在于：所述车架（1）上还装有电池（4），且电池（4）与电机控制器（3-1）的电源接线端子电连接。
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