CN205891129U - 一种用于滑板车上的一键式集成控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，包括推拉杆、角度传感器、数据处理芯片、无线发送模块和无线接收模块，推拉杆包括由可绕其自身固定位置偏转的扭簧结构，角度传感器连接推拉杆，并且根据推拉杆的不同的偏转位置产生不同的操作指令，操作指令经过处理芯片转化为控制指令，操作指令和所述控制指令均通过无线发送模块发送至整个车身的无线接收模块，无线接收模块根据不同的控制指令产生相对应的动作。本实用新型彻底简化操控部分的机械结构件，包括左右刹把、油门把手，消除传统的传递机构包括电缆和钢丝绳套，使滑板车的折叠设计不受其他机构的牵连和限制，使折叠滑板车的设计结构和更加的简单，提高折叠滑板车的实用性。

Description

一种用于滑板车上的一键式集成控制系统

技术领域

本实用新型属于滑板车领域，更具体的说涉及一种用于滑板车上的一键式集成控制系统。

背景技术

目前电动车及电动滑板车的行车控制都是采用机械式制动手把、油门式速度转把组成，属于机电组合的控制方式。机械式制动手把、油门式速度手把的体型较大，占据的空间较大。制动手把的操作力通过钢丝绳套或液压油管传递至车身的前后轮，油门手把通过霍尔器件的电缆传递到车身，这样的传递机构是不可缺少的。作为体型小巧的滑板车只能采用钢丝绳套作为制动力的传递结构，也是车体不可或缺的部分。

以这样的传统结构来构成可折叠的电动滑板车，所有的传递机构都沿着立杆到达车身，当这些传递机构包括电缆和钢丝绳套无法去除的前提下，立杆的折叠方式受到了极大的限制，使得折叠式滑板车的立杆难以拆解折叠，即使可折叠也难以处理好这些传递机构，特别是钢丝绳套，多次折叠容易变形断裂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供，彻底简化操控部分的机械结构件，包括左右刹把、油门把手，消除传统的传递机构包括电缆和钢丝绳套，使滑板车的折叠设计不受其他机构的牵连和限制，使折叠滑板车的设计结构和更加的简单，提高折叠滑板车的实用性的一种用于滑板车上的一键式集成控制系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，包括推拉杆、角度传感器、数据处理芯片、无线发送模块和无线接收模块，所述推拉杆包括由可绕其自身固定位置偏转的扭簧结构，所述角度传感器连接所述推拉杆，并且根据所述推拉杆的不同的偏转位置产生不同的操作指令，所述操作指令经过处理芯片转化为控制指令，所述操作指令和所述控制指令均通过无线发送模块发送至整个车身的所述无线接收模块，所述无线接收模块根据不同的控制指令产生相对应的动作。

进一步，所述所述推拉杆为前后偏转的推拉杆，利用扭簧结构反推力的跳变为推拉杆的操作提供敏感的位置感觉。

进一步，所述操作指令为电压信号，所述角度传感器由两个固定的永磁体和同步偏转的霍尔器件构成，所述霍尔器件安装在所述推拉杆上，所述推拉杆的位置变化带动所述霍尔器件内的两个固定的永磁体的位置变化，将并且各个操作位置转变为所述霍尔器件的电压信号。

进一步，所述处理芯片将所述角度传感器传过来的电压信号经过10位A/D转换变成数字编码，并且与所述数据处理芯片内预先储存的数字编码进行对照，直接获得相应的控制指令信号。

进一步，所述控制指令包括电磁制动、停机减速、状态保持、缓加速、急加速五种指令。

进一步，还包括有安全防护机构，所述安全防护机构包括在设置于车把两侧内部的两个金属感应片及电容式感应开关，使人在双手离开车时，即所述推拉杆失去控制时数据处理芯片立刻自动执行发送停机减速指令。

进一步，所述无线发射模块采用可控制的间歇发射方式。

采用上述技术方案，由于推拉杆、角度传感器、数据处理芯片、无线发送模块和无线接收模块的配合，使得本实用新型彻底改变以往的传统结构，通过了电磁制动方式，只需要电信号控制，去除了传统的钢丝绳套作为拉力传递结构，使全部操控采用一键式集成控制方式，控制信号采用无线传输的方式，彻底简化操控部分的机械结构件，包括左右刹把、油门把手，消除传统的传递机构包括电缆和钢丝绳套，使滑板车的折叠设计不受其他机构的牵连和限制，使折叠滑板车的设计结构和更加的简单，提高折叠滑板车的实用性。

附图说明

图1为本实用新型一键式集成控制系统的在电动滑板车上的立体结构示意图；

图2为本实用新型一键式集成控制系统的模块结构图；

图3为霍尔器件在固定的磁场环境下其偏转角度与电压之间的关系的变化规律图；

图4为外侧的全程反推力扭簧的工作原理图；

图5为内侧的前后半程扭簧的工作原理图；

图6为内外侧扭簧的反推力分布图；

图7为安全防护机构的工作原理图。

图中，1-推拉杆，2-无线接收模块，3-数据处理芯片，4-角度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1至图7所示的一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，包括推拉杆1、角度传感器4、数据处理芯片3、无线发送模块和无线接收模块2，推拉杆1包括由可绕其自身固定位置偏转的扭簧结构，角度传感器4连接推拉杆1，并且根据推拉杆1的不同的偏转位置产生不同的操作指令，操作指令经过处理芯片转化为控制指令，操作指令和控制指令均通过无线发送模块发送至整个车身的无线接收模块2，无线接收模块2根据不同的控制指令产生相对应的动作。

所述所述推拉杆1为前后偏转的推拉杆1，利用扭簧结构反推力的跳变为推拉杆1的操作提供敏感的位置感觉。

扭簧约束机构由2组内外两侧不同特性的扭簧机构组成，固定板的内外侧分别装有2组扭簧，固定板两侧的凸缘为扭簧提供固定的预张紧状态。外侧扭簧为全程反推力扭簧，原理参见图4，角度范围-18度到+18度。内侧为前后半程扭簧，工作原理参见图5，前推时在+11度到18度时发挥作用，后拉时在-11度到-18度发挥作用。推拉杆1的内外侧也有顶压扭簧 的凸缘，推拉杆1偏转时外侧凸缘顶压着外侧扭簧到达±11度位置时，内侧的凸缘触及内侧扭簧，内侧扭簧用反推力提供明显的阻力，推拉杆1可停留在此位置。推拉杆1继续偏转至±18度时，内侧扭簧发生作用使推拉杆1的反推力明显加大。当推拉力撤销后，外侧扭簧提供的反推力使推拉杆1复位至中央位置，此时推拉杆1可能存在微量的间隙。

内外侧扭簧的反推力分布参见图6，图中的反推力部分，下层为外侧全程反推力扭簧的反推力，上层为外侧反推力扭簧反推力。推拉杆1在0度至±18度范围内只有外侧扭簧发生作用，反推力较小。推拉杆1在±18度位置触及内侧扭簧，有明显的阻力感觉，为推拉杆1提供一个停留点。推拉杆1在±11至至±18度范围内外侧扭簧共同作用，反推力明显加大一倍。

操作指令为电压信号，角度传感器4由两个固定的永磁体和同步偏转的霍尔器件构成，霍尔器件安装在推拉杆1上，推拉杆1的位置变化带动霍尔器件内的两个固定的永磁体的位置变化，将并且各个操作位置转变为霍尔器件的电压信号。

角度传感器4的霍尔器件在固定的磁场环境下其偏转角度的变化引起了的输出电压变化，其变化规律参见图3。图中带三角标记的为推拉杆1操作的稳定位置，指令区域的范围完全覆盖操作位置，前后留有足够的余量，确保操作位置的指令稳定可靠。

处理芯片将角度传感器4传过来的电压信号经过10位A/D转换变成数字编码，并且与数据处理芯片3内预先储存的数字编码进行对照，直接获得相应的控制指令信号。

在推杆的下方部置了处理芯片，将偏转角度的电压模拟信号经过10位A/D转换变成数字编码，与处理芯片内预先储存的数字编码进行对照，可直接获得相应的控制指令信号。模拟信号的分辨率为3.5mV，角度传感器4的输出电压范围是750mV到3600mV，A/D转换后分为814个数字级别，每个数字对应一个控制指令，在同一个操作区域内具有相同的控制指令，而控制指令有电磁制动、停机减速、状态保持、缓加速、急加速这五种指令。

还包括有安全防护机构，安全防护机构包括在设置于车把两侧内部的两个金属感应片及电容式感应开关，使人在双手离开车时，即推拉杆1失去控制时数据处理芯片3立刻自动执行发送停机减速指令。

控制指令中的状态保持其定义为保持原先车辆已达到的速度，状态保持就代表了实际速度的保持，类似定速巡航的效果，其他4个指令都是改变速度的手段。上述保持状态在车辆行驶过程中，一旦出现意外导致双手脱离车把，推拉杆1制动复位处于保持状态，会导致车辆失控。因此必须要配备必要的安全防护，在双手离开车把而推拉杆1失去控制时立刻自动执行停机减速。

安全防护机构由设置在车把两侧内部的两个金属感应片及电容式感应开关组成，两个金属感应片构成电容的极板，人体作为微量电荷传导器，其工作原理参见图7。当人体的双手握住车把时，电容量较大，开关导通，处理芯片按照正常模式处理，推拉杆1复位时发送保持指令。当双手离开车把时，电容量明显减小使得开关关闭，处理芯片立即发送停机减速指令，立刻停止电机运行，当车辆处于空载状态时可立即停止行驶。

无线发射模块采用可控制的间歇发射方式。

无线发射采用低电压、低功耗的无线发射模块，射频频率为2.4GHz，采用微型锂电池供 电，该锂电池同时为处理芯片供电。无线发送模块由处理芯片控制，采用可控的间隙发射的方式，最短的发射间隔为100Ms，控制指令无线发送的传输速率为2Mvps，2.4GHz的发射时间为10μS。

当控制指令与先前发出的指令无变化时，处理芯片会停止无线发射模块的工作，当控制指令发生改变时，处理芯片会启动无线发射模块进入工作状态，发射工作完成后立即停止无线发射模块的工作。无线发射的工作过程为：开始供电、模块初始化、指令发送、完成后断电。这样的工作方式可最大程度地压缩发射模块的耗电量，使微型锂电池的使用周期达到200小时，按照每天运行2小时计，可有效工作100天。微型锂电池可外接电源充电，充电器与车身锂电池的充电器共用。

本实用新型彻底颠覆了传统的控制方式，大大简化了操控机构，大大压缩了操控机构的外形尺寸，彻底去除了传统的钢丝绳套、电缆等传递机构。新的操控方式符合人体工程学拇指操控的特性，推杆的操控方向与车辆的行进方向一致，极易理解和上手，并且可以任意选择左右拇指的操控，而且对于车行驶中的意外脱手和推拉杆1复位后的保持特性做了安全防护，可确保双手离把的滑板车快速停止，使折叠滑板车更加的轻便，进而代替普通滑板车并且成为新一代的交通工具。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，其特征是：包括推拉杆、角度传感器、数据处理芯片、无线发送模块和无线接收模块，所述推拉杆包括由可绕其自身固定位置偏转的扭簧结构，所述角度传感器连接所述推拉杆，并且根据所述推拉杆的不同的偏转位置产生不同的操作指令，所述操作指令经过处理芯片转化为控制指令，所述操作指令和所述控制指令均通过无线发送模块发送至整个车身的所述无线接收模块，所述无线接收模块根据不同的控制指令产生相对应的动作。

2.根据权利要求1所述的一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，其特征是：所述所述推拉杆为前后偏转的推拉杆，利用扭簧结构反推力的跳变为推拉杆的操作提供敏感的位置感觉。

3.根据权利要求1所述的一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，其特征是：所述操作指令为电压信号，所述角度传感器由两个固定的永磁体和同步偏转的霍尔器件构成，所述霍尔器件安装在所述推拉杆上，所述推拉杆的位置变化带动所述霍尔器件内的两个固定的永磁体的位置变化，将并且各个操作位置转变为所述霍尔器件的电压信号。

4.根据权利要求3所述的一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，其特征是：所述处理芯片将所述角度传感器传过来的电压信号经过10位A/D转换变成数字编码，并且与所述数据处理芯片内预先储存的数字编码进行对照，直接获得相应的控制指令信号。

5.根据权利要求1所述的一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，其特征是：所述控制指令包括电磁制动、停机减速、状态保持、缓加速、急加速五种指令。

6.根据权利要求5所述的一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，其特征是：还包括有安全防护机构，所述安全防护机构包括在设置于车把两侧内部的两个金属感应片及电容式感应开关，使人在双手离开车时，即所述推拉杆失去控制时数据处理芯片立刻自动执行发送停机减速指令。

7.根据权利要求1所述的一种用于滑板车上的一键式集成控制系统，其特征是：所述无线发射模块采用可控制的间歇发射方式。