CN208715376U - 一种智能电动童车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能电动童车，包括童车本体，所述童车本体的前方设有左侧检测探头、右侧检测探头、障碍物检测探头和路况检测探头，所述童车本体上设有电源开关K6、模式开关K1、跟随开关K2、油门开关K4和档位开关K5，所述童车本体内设有电源模块和控制模块，所述控制模块包括控制板、继电器J1、继电器J2、前进控制模块、后退控制模块和方向驱动控制模块；其效果是：可根据设有的各开关进行各种模式切换，满足儿童不同的控制需求；同时在自动的模式下，该童车可通过各检测探头的信号，驱动童车进行方向转换、前进、后退、跟随和暂停等操作，极大地提高了童车的智能化程度，并且也有效提高了儿童的使用安全。

Description

一种智能电动童车

技术领域

本实用新型涉及童车技术领域，具体涉及一种智能电动童车。

背景技术

随着生活条件的不断提高，儿童玩具电动童车越来越多的受到家长朋友的喜爱，童车能够提高孩子的动手能力，培养儿童的兴趣，在儿童成长过程中配备一辆儿童童车是很多家长的选择，但是现有技术中的童车大多采用机械控制，控制形式单一，智能化程度低，并且在童车运行过程中，不能有效的保护儿童的使用安全。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能电动童车，以解决现有技术中操作模式单一、智能化程度低的缺陷。

本实用新型采取的技术方案为：一种智能电动童车，包括童车本体，所述童车本体的前方设有左侧检测探头、右侧检测探头、障碍物检测探头和路况检测探头，所述童车本体上设有电源开关K6、模式开关K1、跟随开关K2、油门开关K4和档位开关K5，所述童车本体内设有电源模块和控制模块，所述控制模块包括控制板、继电器J1、继电器J2、前进控制模块、后退控制模块和方向驱动控制模块，所述电源模块的输出端依次与所述电源开关K6和模式开关K1连接，所述模式开关K1的一端通过所述跟随开关K2后与一开关器件连接，所述开关器件与继电器J1线圈电源的一端连接，所述继电器J1的常开和常闭触点均分别与所述方向驱动控制模块的输入端连接，所述方向驱动控制模块的输出端连接有设置在童车本体内的方向电机，所述模式开关K1的另一端依次与油门开关K4和档位开关K5连接，所述模式开关K1的另一端还通过另一开关器件后与继电器J2线圈电源的一端连接，所述继电器J2的公共触点与所述控制板的第一引脚连接，所述继电器J2的常闭触点与所述模式开关K1的一端连接，所述模式开关K1的一端还分别与所述左侧检测探头、右侧检测探头、障碍物检测探头和路况检测探头连接，所述左侧检测探头还分别与所述继电器J1的一公共触点和所述控制板的第五引脚连接，所述右侧检测探头还分别与所述继电器J1的另一公共触点和所述控制板的第四引脚连接，所述控制板的第二引脚与所述继电器J1的一常开触点连接，所述控制板的第三引脚与所述继电器J1的一常闭触点连接，所述障碍物检测探头与所述后退控制模块的输入端连接，所述路况检测探头与所述前进控制模块的输入端连接，所述前进控制模块和后退控制模块的输出端均与设置在童车本体内的前进后退电机连接，所述档位开关K5的一端与所述前进控制模块的输入端连接，所述档位开关K5的另一端与所述后退控制模块的输入端连接。

优选的，所述继电器J1包括两组常开触点和常闭触点，所述继电器J1的一常开触点还与继电器J1的另一常闭触点连接，所述继电器J1的一常闭触点还与继电器J1的另一常开触点连接。

优选的，所述童车本体上还设有遥控模块，所述遥控模块设有四路遥控信号输入端，所述四路遥控信号输入端包括前进遥控信号输入端、后退遥控信号输入端、左转遥控信号输入端和右转遥控信号输入端，所述前进遥控信号输入端与所述前进控制模块的输入端连接，所述后退遥控信号输入端与所述后退控制模块的输入端连接，所述左转遥控信号输入端和右转遥控信号输入端均分别与所述方向驱动控制模块的输入端连接。

优选的，所述的一种智能电动童车，还包括缓启电路，所述缓启电路包括NE555芯片、三极管BG12、电容C23、电阻R13、电阻R14和电阻R15，电源模块的正极输出端与所述电源开关K6连接后，还分别与NE555芯片的第四、第八引脚和三极管BG12的集电极连接，电源模块的负极输出端通过所述电阻R13后，分别与所述NE555芯片的第二、第六引脚连接，NE555芯片的第三引脚通过所述电阻R14与三极管BG12的基极连接，三极管BG12的发射极通过所述电容C23与电源模块的负极输出端连接，三极管BG12的发射极与集电极之间设有所述电阻R15。

优选的，所述前进控制模块包括前进驱动电路，所述前进驱动电路包括三极管BG3和继电器J3；所述三极管BG3的基极分别与路况检测探头的输出端、档位开关K5的一端和前进遥控信号输出端连接，所述三极管BG3的发射极接地，所述三极管BG3的集电极与继电器J3线圈电源的一端连接，继电器J3线圈电源的另一端与电源开关K6连接，继电器J3的公共触点与前进后退电机的一端连接，所述前进后退电机的另一端与所述后退控制模块连接，继电器J3的常开触点与所述三极管BG12的发射极连接，继电器J3的常闭触点接地。

优选的，所述后退控制模块包括后退驱动电路，所述后退驱动电路包括三极管BG5和继电器J4；所述三极管BG5的基极分别与障碍物检测探头的输出端、档位开关K5的另一端和后退遥控信号输出端连接，所述三极管BG5的发射极接地，所述三极管BG5的集电极与继电器J4线圈电源的一端连接，继电器J4线圈电源的另一端与电源开关K6连接，继电器J4的公共触点与前进后退电机的另一端连接，继电器J4的一常开触点与所述三极管BG12的发射极连接，继电器J4的一常闭触点接地。

优选的，所述方向驱动控制模块包括方向驱动电路和H桥式电机驱动电路，所述方向驱动电路包括电阻R7、电阻R8、三极管BG6和三极管BG7，所述方向驱动电路设有两路方向驱动输入端，一路方向驱动输入端通过所述电阻R8与所述三极管BG6的基极连接，所述三极管BG6的发射极接地，所述三极管BG6的集电极与所述H桥式电机驱动电路连接，另一路方向驱动输入端通过所述电阻R7与所述三极管BG7的基极连接，所述三极管BG7的发射极接地，所述三极管BG7的集电极与所述H桥式电机驱动电路连接，所述H桥式电机驱动电路连接有所述方向电机。

优选的，所述开关器件为NPN型三极管。

优选的，所述的一种智能电动童车，还包括后方检测探头和倒车语音模块，所述倒车语音模块包括三极管BG4、继电器J5和语音模块接口，后方检测探头的输出端与所述三极管BG4的基极连接，所述三极管BG4的发射极接地，所述三极管BG4的集电极与继电器J5线圈电源的一端连接，继电器J5线圈电源的另一端与电源开关K6连接，继电器J5的公共触点与所述语音模块接口的一端连接，所述语音模块接口的另一端与所述继电器J5的常开触点连接。

采用上述技术方案，具有以下优点：本实用新型提出的一种智能电动童车，可根据设有的各开关进行各种模式切换，满足儿童不同的控制需求，使操作模式不再单一；同时在自动的模式下，该童车可通过各检测探头的信号，驱动童车进行方向转换、避障、跟进、后退、暂停等操作，极大地提高了童车的智能化程度，并且也有效提高了儿童的使用安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的电路原理结构图；

图2为本实用新型实施例中控制板的电路原理结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。需要说明的是，图1中，各继电器的公共触点用1表示，常开触点用数字2表示，常闭触点用数字3表示，各继电器均有两组常开和常闭触点。

参考图1、图2所示，一种智能电动童车，包括童车本体，所述童车本体的前方设有左侧检测探头、右侧检测探头、障碍物检测探头和路况检测探头，所述童车本体上设有电源开关K6、模式开关K1、跟随开关K2、油门开关K4和档位开关K5，所述童车本体内设有电源模块和控制模块，所述控制模块包括控制板、继电器J1、继电器J2、前进控制模块、后退控制模块和方向驱动控制模块，所述电源模块的输出端依次与所述电源开关K6和模式开关K1连接，所述模式开关K1的一端通过所述跟随开关K2后与一开关器件连接，所述开关器件与继电器J1线圈电源的一端连接，所述继电器J1的常开和常闭触点均分别与所述方向驱动控制模块的输入端连接，所述方向驱动控制模块的输出端连接有设置在童车本体内的方向电机，所述模式开关K1的另一端依次与油门开关K4和档位开关K5连接，所述模式开关K1的另一端还通过另一开关器件后与继电器J2线圈电源的一端连接，所述继电器J2的公共触点与所述控制板的第一引脚连接，所述继电器J2的常闭触点与所述模式开关K1的一端连接，所述模式开关K1的一端还分别与所述左侧检测探头、右侧检测探头、障碍物检测探头和路况检测探头连接，所述左侧检测探头还分别与所述继电器J1的一公共触点和所述控制板的第五引脚连接，所述右侧检测探头还分别与所述继电器J1的另一公共触点和所述控制板的第四引脚连接，所述控制板的第二引脚与所述继电器J1的一常开触点连接，所述控制板的第三引脚与所述继电器J1的一常闭触点连接，所述障碍物检测探头与所述后退控制模块的输入端连接，所述路况检测探头与所述前进控制模块的输入端连接，所述前进控制模块和后退控制模块的输出端均与设置在童车本体内的前进后退电机连接，所述档位开关K5的一端与所述前进控制模块的输入端连接，所述档位开关K5的另一端与所述后退控制模块的输入端连接。

应用时，电源开关K6可采用钥匙转动进行触发，各开关、元器件的具体连接方式，在此不再逐一描述，具体如图1所示，所述开关器件为NPN型三极管，电源模块为12V电瓶，IC1芯片采用7805芯片，实施时，还包括开关K3，通过K3用于接通外部的充电接口，从而给电源模块供电，M1为前进后退电机，M2为方向电机；图2为控制板内部的电路结构示意图，应用时控制板可采用PLC或单片机之类的控制器，还可设置一手动方向指示开关K7，用于表示是左转还是右转的信号。

进一步地，所述继电器J1包括两组常开触点和常闭触点，所述继电器J1的一常开触点还与继电器J1的另一常闭触点连接，所述继电器J1的一常闭触点还与继电器J1的另一常开触点连接。这样设置利于在继电器J1导通时，控制板的信号通过继电器J1，驱动方向驱动控制模块动作。

进一步地，为了避免因全压启动，造成童车的突然快速动作所带来的安全隐患，进一步提高使用的安全性，在电源模块与J3、J4第一组常开点之间还设有缓启电路，所述缓启电路用于前进后退电机驱动电压的逐步上升。

所述缓启电路包括NE555芯片、三极管BG12、电容C23、电阻R13、电阻R14和电阻R15，电源模块的正极输出端与所述电源开关K6连接后，还分别与NE555芯片的第四、第八引脚和三极管BG12的集电极连接，电源模块的负极输出端通过所述电阻R13后，分别与所述NE555芯片的第二、第六引脚连接，NE555芯片的第三引脚通过所述电阻R14与三极管BG12的基极连接，三极管BG12的发射极通过所述电容C23与电源模块的负极输出端连接，三极管BG12的发射极与集电极之间设有所述电阻R15。

进一步地，为了增加控制方式，所述童车本体上还设有遥控模块，所述遥控模块设有四路遥控信号输入端，所述四路遥控信号输入端包括前进遥控信号输入端、后退遥控信号输入端、左转遥控信号输入端和右转遥控信号输入端，所述前进遥控信号输入端与所述前进控制模块的输入端连接，所述后退遥控信号输入端与所述后退控制模块的输入端连接，所述左转遥控信号输入端和右转遥控信号输入端均分别与所述方向驱动控制模块的输入端连接；图1中，D11-D14为四路遥控信号输入端。

进一步地，为了实现童车的前进控制，所述前进控制模块包括前进驱动电路，所述前进驱动电路包括三极管BG3和继电器J3；所述三极管BG3的基极分别与路况检测探头的输出端、档位开关K5的一端和前进遥控信号输出端连接，所述三极管BG3的发射极接地，所述三极管BG3的集电极与继电器J3线圈电源的一端连接，继电器J3线圈电源的另一端与电源开关K6连接，继电器J3的公共触点与前进后退电机的一端连接，所述前进后退电机的另一端与所述后退控制模块连接，继电器J3的常开触点与所述三极管BG12的发射极连接，继电器J3的常闭触点接地。

进一步地，为了实现童车的后退控制，所述后退控制模块包括后退驱动电路，所述后退驱动电路包括三极管BG5和继电器J4；所述三极管BG5的基极分别与障碍物检测探头的输出端、档位开关K5的另一端和后退遥控信号输出端连接，所述三极管BG5的发射极接地，所述三极管BG5的集电极与继电器J4线圈电源的一端连接，继电器J4线圈电源的另一端与电源开关K6连接，继电器J4的公共触点与前进后退电机的另一端连接，继电器J4的一常开触点与所述三极管BG12的发射极连接，继电器J4的一常闭触点接地。

进一步地，为了实现童车的方向控制，所述方向驱动控制模块包括方向驱动电路和H桥式电机驱动电路，所述方向驱动电路包括电阻R7、电阻R8、三极管BG6和三极管BG7，所述方向驱动电路设有两路方向驱动输入端，一路方向驱动输入端通过所述电阻R8与所述三极管BG6的基极连接，所述三极管BG6的发射极接地，所述三极管BG6的集电极与所述H桥式电机驱动电路连接，另一路方向驱动输入端通过所述电阻R7与所述三极管BG7的基极连接，所述三极管BG7的发射极接地，所述三极管BG7的集电极与所述H桥式电机驱动电路连接，所述H桥式电机驱动电路连接有所述方向电机。

进一步地，为了增加童车的智能型，在倒车时进行提醒，提高童车运行时的安全性，所述的一种智能电动童车，还包括后方检测探头和倒车语音模块，所述倒车语音模块包括三极管BG4、继电器J5和语音模块接口，后方检测探头的输出端与所述三极管BG4的基极连接，所述三极管BG4的发射极接地，所述三极管BG4的集电极与继电器J5线圈电源的一端连接，继电器J5线圈电源的另一端与电源开关K6连接，继电器J5的公共触点与所述语音模块接口的一端连接，所述语音模块接口的另一端与所述继电器J5的常开触点连接。

进一步地，控制模块还包括欠压提醒模块，用于电压不足时进行提醒，所述欠压提醒模块包括欠压提醒电路，所述欠压提醒电路包括二极管D42、三极管BG15、元件IC7、电阻R29、电阻R30和扬声器Y1，具体连接如图1所示。

工作时，本智能电动童车具有多种运行模式：

第一种，智能驾驶，电源开关K6通过IC1后(7805)与模式开关K1的一端连接后，不通过跟随开关K2时，此时童车在智能模式下运行，根据左侧检测探头、右侧检测探头所探测到障碍物的检测输出信号，通过继电器J1的两组常闭触点，驱动方向驱动控制模块使童车实现按左右避障优选方向进行左、右方向转弯；当遇到道路中间障碍物无法转弯时，障碍物检测探头的检测输出信号使前进后退电机的动作，童车进行倒车操作，利用控制板的输出引脚，在倒车的同时将改变倒车方向，避免直线倒车；当路况不好、童车接近路边或下行楼梯口时，路况检测探头没有输出信号，中间也没有障碍物的检测输出信号时，继电器J3第二组1-3触点闭合将一组控制电压通过D33送给BG5基极，使继电器J4工作，童车进入倒车状态运行，在满足智能化控制的同时，也提高了童车在使用过程中的运行安全。

第二种，智能跟随，电源开关K6通过IC1后(7805)与模式开关K1的一端连接后，并通过跟随开关K2后，此时童车在智能模式下的跟随状态下运行，继电器J1得电，继电器J1的两组常开触点与方向驱动控制模块连接，使相连接的左、右检测探头的信号相互对调，当左侧检测探头有信号时、童车往左侧方向转弯，右侧检测探头有信号时，童车往右侧方向转弯；当障碍物检测探头无信号输出时，路况检测探头有输出信号时，童车保持前进；当引导人在前方停下，障碍物检测探头有信号输出，路况检测探头有输出信号时，继电器J3和J4均吸合，前进后退电机的两端都为高电平，此时，童车进行停止运行，进入暂停操作；当引导人的距离在障碍物检测探头的探测范围外时，童车继续恢复前进运行；当引导人走到左前方，这时左侧探头得到的信号比右侧的强，进而通过方向驱动控制模块驱动方向电机工作，于是童车从左侧方向跟随。同理，儿童往右行走时童车则往右侧方向跟随。通过继电器J1常开与常闭触点的转换，实现方向电机不同的运行方式。

第三种，人工驾驶，所述模式开关K1的另一端依次与油门开关K4和档位开关K5连接，当油门开关闭合时，童车在手动模式下运行，所述档位开关K5的一端是进档开关，另一端是倒档开关，儿童踏下油门后，通过档位开关的切换，实现童车的前进或后退。

第四种，遥控控制，通过所述遥控模块设有四路遥控信号输入端，分别控制童车的前进、后退、左转和右转。

最后需要说明的是，上述描述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能电动童车，包括童车本体，其特征在于，所述童车本体的前方设有左侧检测探头、右侧检测探头、障碍物检测探头和路况检测探头，所述童车本体上设有电源开关K6、模式开关K1、跟随开关K2、油门开关K4和档位开关K5，所述童车本体内设有电源模块和控制模块，所述控制模块包括控制板、继电器J1、继电器J2、前进控制模块、后退控制模块和方向驱动控制模块，所述电源模块的输出端依次与所述电源开关K6和模式开关K1连接，所述模式开关K1的一端通过所述跟随开关K2后与一开关器件连接，所述开关器件与继电器J1线圈电源的一端连接，所述继电器J1的常开和常闭触点均分别与所述方向驱动控制模块的输入端连接，所述方向驱动控制模块的输出端连接有设置在童车本体内的方向电机，所述模式开关K1的另一端依次与油门开关K4和档位开关K5连接，所述模式开关K1的另一端还通过另一开关器件后与继电器J2线圈电源的一端连接，所述继电器J2的公共触点与所述控制板的第一引脚连接，所述继电器J2的常闭触点与所述模式开关K1的一端连接，所述模式开关K1的一端还分别与所述左侧检测探头、右侧检测探头、障碍物检测探头和路况检测探头连接，所述左侧检测探头还分别与所述继电器J1的一公共触点和所述控制板的第五引脚连接，所述右侧检测探头还分别与所述继电器J1的另一公共触点和所述控制板的第四引脚连接，所述控制板的第二引脚与所述继电器J1的一常开触点连接，所述控制板的第三引脚与所述继电器J1的一常闭触点连接，所述障碍物检测探头与所述后退控制模块的输入端连接，所述路况检测探头与所述前进控制模块的输入端连接，所述前进控制模块和后退控制模块的输出端均与设置在童车本体内的前进后退电机连接，所述档位开关K5的一端与所述前进控制模块的输入端连接，所述档位开关K5的另一端与所述后退控制模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能电动童车，其特征在于，所述继电器J1包括两组常开触点和常闭触点，所述继电器J1的一常开触点还与继电器J1的另一常闭触点连接，所述继电器J1的一常闭触点还与继电器J1的另一常开触点连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能电动童车，其特征在于，所述童车本体上还设有遥控模块，所述遥控模块设有四路遥控信号输入端，所述四路遥控信号输入端包括前进遥控信号输入端、后退遥控信号输入端、左转遥控信号输入端和右转遥控信号输入端，所述前进遥控信号输入端与所述前进控制模块的输入端连接，所述后退遥控信号输入端与所述后退控制模块的输入端连接，所述左转遥控信号输入端和右转遥控信号输入端均分别与所述方向驱动控制模块的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能电动童车，其特征在于，还包括缓启电路，所述缓启电路包括NE555芯片、三极管BG12、电容C23、电阻R13、电阻R14和电阻R15，电源模块的正极输出端与所述电源开关K6连接后，还分别与NE555芯片的第四、第八引脚和三极管BG12的集电极连接，电源模块的负极输出端通过所述电阻R13后，分别与所述NE555芯片的第二、第六引脚连接，NE555芯片的第三引脚通过所述电阻R14与三极管BG12的基极连接，三极管BG12的发射极通过所述电容C23与电源模块的负极输出端连接，三极管BG12的发射极与集电极之间设有所述电阻R15。

5.根据权利要求4所述的一种智能电动童车，其特征在于，所述前进控制模块包括前进驱动电路，所述前进驱动电路包括三极管BG3和继电器J3；所述三极管BG3的基极分别与路况检测探头的输出端、档位开关K5的一端和前进遥控信号输出端连接，所述三极管BG3的发射极接地，所述三极管BG3的集电极与继电器J3线圈电源的一端连接，继电器J3线圈电源的另一端与电源开关K6连接，继电器J3的公共触点与前进后退电机的一端连接，所述前进后退电机的另一端与所述后退控制模块连接，继电器J3的常开触点与所述三极管BG12的发射极连接，继电器J3的常闭触点接地。

6.根据权利要求5所述的一种智能电动童车，其特征在于，所述后退控制模块包括后退驱动电路，所述后退驱动电路包括三极管BG5和继电器J4；所述三极管BG5的基极分别与障碍物检测探头的输出端、档位开关K5的另一端和后退遥控信号输出端连接，所述三极管BG5的发射极接地，所述三极管BG5的集电极与继电器J4线圈电源的一端连接，继电器J4线圈电源的另一端与电源开关K6连接，继电器J4的公共触点与前进后退电机的另一端连接，继电器J4的一常开触点与所述三极管BG12的发射极连接，继电器J4的一常闭触点接地。

7.根据权利要求1所述的一种智能电动童车，其特征在于，所述方向驱动控制模块包括方向驱动电路和H桥式电机驱动电路，所述方向驱动电路包括电阻R7、电阻R8、三极管BG6和三极管BG7，所述方向驱动电路设有两路方向驱动输入端，一路方向驱动输入端通过所述电阻R8与所述三极管BG6的基极连接，所述三极管BG6的发射极接地，所述三极管BG6的集电极与所述H桥式电机驱动电路连接，另一路方向驱动输入端通过所述电阻R7与所述三极管BG7的基极连接，所述三极管BG7的发射极接地，所述三极管BG7的集电极与所述H桥式电机驱动电路连接，所述H桥式电机驱动电路连接有所述方向电机。

8.根据权利要求1所述的一种智能电动童车，其特征在于，所述开关器件为NPN型三极管。

9.根据权利要求1所述的一种智能电动童车，其特征在于，还包括后方检测探头和倒车语音模块，所述倒车语音模块包括三极管BG4、继电器J5和语音模块接口，后方检测探头的输出端与所述三极管BG4的基极连接，所述三极管BG4的发射极接地，所述三极管BG4的集电极与继电器J5线圈电源的一端连接，继电器J5线圈电源的另一端与电源开关K6连接，继电器J5的公共触点与所述语音模块接口的一端连接，所述语音模块接口的另一端与所述继电器J5的常开触点连接。