CN207866263U - 一种智能安全保护系统及代步工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能安全保护系统及代步工具，包括陀螺仪传感器、陀螺仪姿态解算模块及主控模块，该陀螺仪姿态解算模块根据陀螺仪传感器所采集到的姿态信息，解算出当前的俯仰角及横滚角，并将相关信息发送给主控模块；该智能安全保护系统及代步工具，还包括与主控模块通信连接的机械刹车模块及电机驱动模块，其中电机驱动模块与驱动电机电连接，当陀螺仪传感器感应到危险姿态时，即俯仰角或横滚角的大小超过一定的阈值时，此时主控模块关闭驱动电机并且令机械刹车模块开启刹车，以减轻驾驶员所受伤害。

Description

一种智能安全保护系统及代步工具

技术领域

本实用新型涉及代步工具，尤其涉及一种基于陀螺仪的智能安全保护系统及采用该智能安全保护系统的代步工具。

背景技术

目前，类似于平衡车、电动滑板车等代步工具，因其便携性而受到人们的青睐。但是，很多厂家并未注重安全性能，导致这类代步工具在使用过程中存在安全隐患。例如：传统的平衡车或者滑板车，当其发生侧翻或者前后翻转等危险姿态的时候，由于不能及时刹车及关闭驱动电机，导致车辆驱动轮继续以当前油门大小飞速旋转，此时驱动轮可能会拖动车辆使得车体擦伤驾驶员，甚至驱动轮会直接刮伤驾驶员，造成严重的二次伤害。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种智能安全保护系统，能够在发生危险姿态的时候，自动刹车及关闭驱动电机，以减轻驾驶员所受伤害。本实用新型的目的之二在于提供一种代步工具，当其发生危险姿态时，能够自动刹车及关闭驱动电机，以减轻驾驶员所受伤害。

本实用新型的目的之一，采用如下技术方案实现：

一种智能安全保护系统，包括陀螺仪传感器、陀螺仪姿态解算模块、主控模块、机械刹车模块、电机驱动模块及驱动电机，所述陀螺仪传感器与所述陀螺仪姿态解算模块通信连接，所述电机驱动模块与所述驱动电机电连接，所述陀螺仪姿态解算模块、所述机械刹车模块及所述电机驱动模块均与所述主控模块通信连接，所述陀螺仪传感器感应到危险姿态时，所述主控模块关闭所述驱动电机并且令所述机械刹车模块开启刹车。

进一步地，所述陀螺仪传感器为LSM6DS3TR传感器。

进一步地，所述电机驱动模块包括正弦波控制器，所述正弦波控制器与所述驱动电机电连接。

进一步地，所述智能安全保护系统还包括蓄电池及能量回收模块，所述能量回收模块与所述驱动电机电连接，所述主控模块、所述电机驱动模块及所述能量回收模块均与所述蓄电池电连接。

进一步地，所述智能安全保护系统还包括与所述主控模块通信连接的警示器。

本实用新型的目的之二，采用如下技术方案实现：

一种代步工具，包括上述的智能安全保护系统以及与所述驱动电机传动连接的驱动轮。

进一步地，所述代步工具为平衡车或者电动滑板车。

进一步地，所述代步工具还包括用于与蓝牙设备通信连接的蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述主控模块通信连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的智能安全保护系统及代步工具，包括陀螺仪传感器、陀螺仪姿态解算模块及主控模块，该陀螺仪姿态解算模块根据陀螺仪传感器所采集到的姿态信息，解算出当前的俯仰角及横滚角，并将相关信息发送给主控模块；本实用新型的智能安全保护系统及代步工具，还包括与主控模块通信连接的机械刹车模块及电机驱动模块，其中电机驱动模块与驱动电机电连接，当陀螺仪传感器感应到危险姿态时，即俯仰角或横滚角的大小超过一定的阈值时，此时主控模块关闭驱动电机并且令机械刹车模块开启刹车，以减轻驾驶员所受伤害。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的代步工具的原理图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

图1所示，为本实用新型较佳实施例的代步工具的原理图。该代步工具包括智能安全保护系统及驱动轮，该智能安全保护系统包括陀螺仪传感器、陀螺仪姿态解算模块、主控模块、机械刹车模块、电机驱动模块及与驱动轮传动连接的驱动电机，陀螺仪传感器与陀螺仪姿态解算模块通信连接，电机驱动模块与驱动电机电连接，陀螺仪姿态解算模块、机械刹车模块及电机驱动模块均与主控模块通信连接，陀螺仪传感器感应到危险姿态时，该主控模块关闭驱动电机并且令机械刹车模块开启刹车。该智能安全保护系统可以通过预先设定俯仰角及横滚角的阀值，来确定什么情况下是危险姿态。该陀螺仪姿态解算模块会根据陀螺仪传感器所采集到的姿态信息，解算出当前的俯仰角及横滚角，并将相关信息发送给主控模块，如果当前的俯仰角及横滚角的大小超过了预先设定的阀值，即陀螺仪传感器感应到了危险姿态，此时主控模块会关闭驱动电机并且令机械刹车模块开启刹车，从而保证及时性，减轻驾驶员所受伤害。

在这里需要说明的是，关于陀螺仪姿态解算模块如何实现姿态信息的解算，可参考中国专利公开号为CN107049627A的专利文献，其发明名称为一种基于陀螺仪的轮椅车及其控制方法

具体而言，该机械刹车模块可以通过机械刹车片实现刹车，该陀螺仪传感器可以为LSM6DS3TR传感器。

优选地，该电机驱动模块包括正弦波控制器，该正弦波控制器与驱动电机电连接，使用正弦波控制器，双电流环闭环控制，使驱动电机运行更准确细腻。

优选地，该智能安全保护系统还包括与主控模块通信连接的警示器。该警示器可以为警示灯或者蜂鸣器，该智能安全保护系统可以通过预先设定一个警告阈值，这个警告阈值比用于判断危险姿态的阈值稍小一点，如果当前的俯仰角或者横滚角的大小超过了警告阈值，那么将会通过该警示器发出警告，以提醒驾驶员即将有危险。

优选地，该智能安全保护系统还包括蓄电池及能量回收模块，该能量回收模块与驱动电机电连接，并且主控模块、电机驱动模块及能量回收模块均与蓄电池电连接。当驱动电机被关闭后，无论是驾驶员主动关闭还是被动关闭，该代步工具的驱动轮都会因为惯性继续旋转，而与驱动轮传动连接的驱动电机也会继续转动，此时驱动电机将会作为发电机，通过能量回收模块向蓄电池充电，从而实现能量回收，并且能更加迅速地令驱动轮停止旋转。

具体而言，本实施例的代步工具可以为平衡车或者电动滑板车。

优选地，该代步工具还包括用于与蓝牙设备通信连接的蓝牙模块，该蓝牙模块与主控模块通信连接。例如采用蓝牙芯片NRF51822，通过蓝牙模块与手机app通信连接，可以通过手机端查看车辆的各个参数，例如速度、温度、坡度、里程数等。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种智能安全保护系统，其特征在于：包括陀螺仪传感器、陀螺仪姿态解算模块、主控模块、机械刹车模块、电机驱动模块及驱动电机，所述陀螺仪传感器与所述陀螺仪姿态解算模块通信连接，所述电机驱动模块与所述驱动电机电连接，所述陀螺仪姿态解算模块、所述机械刹车模块及所述电机驱动模块均与所述主控模块通信连接，所述陀螺仪传感器感应到危险姿态时，所述主控模块关闭所述驱动电机并且令所述机械刹车模块开启刹车。

2.如权利要求1所述的智能安全保护系统，其特征在于：所述陀螺仪传感器为LSM6DS3TR传感器。

3.如权利要求1所述的智能安全保护系统，其特征在于：所述电机驱动模块包括正弦波控制器，所述正弦波控制器与所述驱动电机电连接。

4.如权利要求1所述的智能安全保护系统，其特征在于：所述智能安全保护系统还包括蓄电池及能量回收模块，所述能量回收模块与所述驱动电机电连接，所述主控模块、所述电机驱动模块及所述能量回收模块均与所述蓄电池电连接。

5.如权利要求1所述的智能安全保护系统，其特征在于：所述智能安全保护系统还包括与所述主控模块通信连接的警示器。

6.一种代步工具，其特征在于：包括如权利要求1-5任一项所述的智能安全保护系统以及与所述驱动电机传动连接的驱动轮。

7.如权利要求6所述的代步工具，其特征在于：所述代步工具为平衡车或者电动滑板车。

8.如权利要求6所述的代步工具，其特征在于：所述代步工具还包括用于与蓝牙设备通信连接的蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述主控模块通信连接。