CN207466857U - 一种体控电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动车领域，尤其涉及一种增加操作娱乐性的体控电动车，包括车体、车轮和电驱动系统，带有电机的车轮安装在车体两侧，电源、控制电路、驱动电路以及传感器和控制开关安装在车体上，其特征在于，所述车体上设有座椅，所述座椅包括椅垫和椅座，所述椅垫和椅座的中间设有球铰座，所述椅座与椅垫之间分别在前、后、左、右四个方向上设有压力传感器，当身体控制椅垫向前、向后、向左或向右倾斜时，对应车体的前进、后退、左转向和右转向。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)安全性大为提高，可适合各年龄段人群。2)通过身体控制电动车的行进方向，操作娱乐性大为增强。3)具有最小的回转半径，适合狭窄的空间。

Description

一种体控电动车

技术领域

本实用新型涉及电动车领域，尤其涉及一种增加操作娱乐性的体控电动车。

背景技术

电动车分为交流电动车和直流电动车。通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。第一辆电动车于1834年制造出来，是由直流电机驱动，时至今日，电动车已发生了巨大变化，类型也多种多样。

目前市场上出现了一种电动平衡车，又叫体感车，主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上。利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

两轮电动平衡车采用两个轮子支撑，蓄电池供电，无刷电机驱动，加上单片机控制，姿态传感器采集角速度和角度信号，共同协调控制车体的平衡，仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作，因其具有操作趣味性，同时体积小，重量轻，使用便利，深受年轻人喜爱，即可以做为短途代步工具，也可以用于休闲娱乐。但是，由于这种电动车的平衡控制不太好掌握，容易出现危险，所以14岁以下未成年人限制使用，另外年长者往往也望而却步，这不免有点美中不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种体控电动车，车身连接有座椅，当人在座椅上通过身体的向前、后、左、右各方向做倾斜动作时，既可控制电动车的行进方向，此车型四轮着地，稳定性好，可适合各年龄段人群，即可以做为短途代步工具，也可以用于儿童休闲娱乐。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样的。

一种体控电动车，包括车体、车轮和电驱动系统，带有电机的车轮安装在车体两侧，电源、控制电路、驱动电路以及传感器和控制开关安装在车体上，其特征在于，所述车体上设有座椅，所述座椅包括椅垫和椅座，所述椅垫和椅座的中间设有球铰座，所述椅座与椅垫之间分别在前、后、左、右四个方向上设有压力传感器，当身体控制椅垫向前、向后、向左或向右倾斜时，对应车体的前进、后退、左转向和右转向。

所述车轮为前驱形式，所述车体的尾侧或后侧设有两个万向轮。

所述球铰座包括设于椅垫上的凹形罩和设于椅座上的球头螺栓，所述球头螺栓具有半球形头部，所述球头螺栓与椅座通过螺母相连接。

所述椅垫和椅座之间通过滑块相连，所述滑块沿椅垫或椅座上的弧形槽活动连接。

所述球头螺栓与椅座之间设有推力轴承或调心轴承。

所述球头螺栓尾部连接有位置传感器。

所述椅座内设有旋转限位装置。

所述电源为锂电池，所述锂电池的控制端连接充电电池管理器的输出端，所述充电电池管理器的输入端连接充电插座，所述锂电池的正电极或负电极回路中串联有控制开关。

所述控制电路中设有CPU、压力传感器和位置传感器，CPU的输入模块分别经A/D转换器与各路压力传感器和位置传感器相连接，所述CPU的输出模块经驱动电路连接直流伺服电机，所述直流伺服电机与CPU之间设有励磁反馈回路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)由于车身连接有座椅，车体为两轮独立驱动，另外两轮为万向平衡轮，四轮着地，稳定性好，安全性大为提高，可适合各年龄段人群，可以做为短途代步工具，也可以在儿童游乐场所使用。

2)当人在座椅上通过身体的向前、后、左、右各方向倾斜时，能方便地控制电动车的行进方向，这种体控形式比起常规电动车类控制形式，操作娱乐性大为增强。

3)当两驱动轮旋转方向相反时，可实现车体的原地旋转，具有最小的回转半径，适合狭窄的空间，比如医院等室内场合，所以也可以当轮椅使用。

附图说明

图1是本实用新型体控电动车实施例结构示意图。

图2是本实用新型球铰座实施例结构示意图。

图3是本实用新型压力传感器分布实施例结构示意图。

图4本实用新型电源实施例结构示意框图。

图5本实用新型控制电路实施例结构示意框图。

图中：1-电机，2-车轮，3-车体，4-椅座，5-椅垫，6-球铰座，7-踏脚，8-靠背，9-把手，10-万向轮，11-凹形罩，12-球头螺栓，13-螺母，14-滑块，15-尾轮架，16-调心轴承，17-弧形槽，18-位置传感器，19-旋转限位装置，20-压力传感器，21-限位杆。

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。

见图1，是本实用新型体控电动车实施例结构示意图，带有电机1的车轮2安装在车体3两侧，车体3上设有座椅，座椅由能相对活动的椅座4和椅垫5组成，椅座4和椅垫5的中间设有球铰座6，使椅垫5能实现向前、向后、向左或向右的倾斜，还可使椅垫5实现以中心为轴，相对椅座4的小角度旋转。车体3前部向前延伸形成踏脚7。椅座4后部设有靠背8，椅座前部设有两个把手9。车轮2为前驱形式，车体3的尾侧或后侧通过尾轮架22连接两个万向轮10。这样，在静止时，因为车体有四个轮子着地，不会发生重心失衡而倾倒，通过调整身体姿态，控制椅垫的位置和旋转，调节左车轮和右车轮的旋转方向和速度差，即可实现前进、后退、左转、右转、原地旋转等功能。

见图2，是本实用新型球铰座实施例结构示意图，球铰座6包括设于椅垫5上的凹形罩11和设于椅座4上的球头螺栓12，球头螺栓12具有半球形头部，球头螺栓12与椅座4通过螺母13相连接。椅垫5和椅座4之间通过滑块14相连，滑块14沿椅座4上的弧形槽17活动连接，避免椅垫5脱落。滑块14和弧形槽17之间设有足够的间隙，保证椅垫的活动空间。

另外，在球头螺栓12与椅座4之间设有调心轴承16，减少了球头螺栓12旋转时的阻力，有利于位置信号的实现，提高反应灵敏性。通过在球头螺栓12尾部连接有滑线电阻型的位置传感器18，可以将球头螺栓12的旋转方向和角度信号采集下来，用于控制车体向左原地旋转或向右原地旋转。为了保护位置传感器18，避免旋转角度过大损坏，椅座4内设有旋转限位装置19，球头螺栓12只能向左或向右最多各旋转45°，球头螺栓12上的限位杆21和旋转限位装置19共同作用满足对旋转极限位置的限制。

见图3，是本实用新型压力传感器分布实施例结构示意图，椅座4上分别在前、后、左、右四个方向上设有压力传感器20。当乘坐人控制椅垫5向前倾斜时，前侧压力传感器值最大，两车轮同速前行，对应车体前进。当乘坐人控制椅垫5向后倾斜时，后侧压力传感器值最大，两车轮同速倒车，对应车体后退。当乘坐人控制椅垫5向左倾斜时，左侧压力传感器值最大，左轮电机转速为0，右轮电机常速前行，对应车体左转向。同理当乘坐人控制椅垫5向右倾斜时，右侧压力传感器值最大，右轮电机转速为0，左轮电机常速前行，对应车体右转向。而当乘坐人控制椅垫5绕中轴旋转时，向左转时，左轮电机反转，右轮电机正转，车体向左原地旋转。反之车体向右原地旋转，不再缀述。

见图4，本实用新型电源实施例结构示意框图。电源为锂电池，锂电池的控制端连接充电电池管理器的输出端，充电电池管理器的输入端连接充电插座，锂电池的正电极或负电极回路中串联有控制开关。控制开关的作用是手动控制开关供电。充电电池管理器的主要功能就是为了能够提高锂电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，同时监控电池的状态。

见图5，本实用新型控制电路实施例结构示意框图，控制电路中设有CPU、压力传感器和位置传感器，CPU的输入模块分别经A/D转换器与各路压力传感器和位置传感器相连接，实时接收压力或电流值等模拟量变化，CPU通过计算，CPU的输出模块经驱动电路连接直流伺服电机，按程序做出反应，同时直流伺服电机还与CPU之间设有励磁反馈回路，使直流伺服电机的速度形成闭环控制，保证车体的平稳运行。

以上所述实施例仅是为详细说明本实用新型的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本实用新型的保护范围，凡在不违背本实用新型的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种体控电动车，包括车体、车轮和电驱动系统，带有电机的车轮安装在车体两侧，电源、控制电路、驱动电路以及传感器和控制开关安装在车体上，其特征在于，所述车体上设有座椅，所述座椅包括椅垫和椅座，所述椅垫和椅座的中间设有球铰座，所述椅座与椅垫之间分别在前、后、左、右四个方向上设有压力传感器，当身体控制椅垫向前、向后、向左或向右倾斜时，对应车体的前进、后退、左转向和右转向。

2.根据权利要求1所述的一种体控电动车，其特征在于，所述车轮为前驱形式，所述车体的尾侧或后侧设有两个万向轮。

3.根据权利要求1所述的一种体控电动车，其特征在于，所述球铰座包括设于椅垫上的凹形罩和设于椅座上的球头螺栓，所述球头螺栓具有半球形头部，所述球头螺栓与椅座通过螺母相连接。

4.根据权利要求1所述的一种体控电动车，其特征在于，所述椅垫和椅座之间通过滑块相连，所述滑块沿椅垫或椅座上的弧形槽活动连接。

5.根据权利要求3所述的一种体控电动车，其特征在于，所述球头螺栓与椅座之间设有推力轴承或调心轴承。

6.根据权利要求3所述的一种体控电动车，其特征在于，所述球头螺栓尾部连接有位置传感器。

7.根据权利要求1所述的一种体控电动车，其特征在于，所述椅座内设有旋转限位装置。

8.根据权利要求1所述的一种体控电动车，其特征在于，所述电源为锂电池，所述锂电池的控制端连接充电电池管理器的输出端，所述充电电池管理器的输入端连接充电插座，所述锂电池的正电极或负电极回路中串联有控制开关。

9.根据权利要求1所述的一种体控电动车，其特征在于，所述控制电路中设有CPU、压力传感器和位置传感器，CPU的输入模块分别经A/D转换器与各路压力传感器和位置传感器相连接，所述CPU的输出模块经驱动电路连接直流伺服电机，所述直流伺服电机与CPU之间设有励磁反馈回路。