CN217805066U - 一种电单车 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供一种电单车，包括：车本体；若干个测距传感器和/或压力传感器；其中，所述测距传感器固定于所述车本体的把手中间位置、车座桶前部、车座桶后部中的至少两处；和/或所述压力传感器固定于所述车本体的坐垫内。上述技术方案通过设置在电动车多个位置的传感器组合，来覆盖电动车上多人骑乘可能乘坐的位置，实现对电单车骑行过程中多人骑乘的检测，避免了使用称重、计算机视觉等可能涉及用户隐私的技术完成超载检测，通过直接活体检测判断骑乘人数，实现了与整车车架解耦，还能有效降低系统整体成本。

Description

一种电单车

技术领域

本公开涉及电单车技术领域，尤其是指一种电单车。

背景技术

交通法规规定，成年人驾驶自行车、电动自行车，在确保安全的前提下，城市市区道路上可以载一名12周岁以下的未成年人；在其他道路上载人不得超过一人。共享电单车仅有一个座位，严禁载人，搭载12周岁以上人员属违法行为。有些用户可能不在意，但为了用户安全骑乘，需要对用户是否载人进行感知，并提醒用户。

现有的电单车，大多数无载重检测。或者有载重检测，但仅能检测是否载重，并不能检测出具体载重量，无法为是否是载一人还是载两人的判断提供数据。电动自行车后避震结构中，车体与后轮支架之间有一个转轴结构。当载重时，后轮支架与车体之间有角度变化。利用线性霍尔传感器检测出该形变量，由该形变量和避震器的承重弹性形变系数可计算出此时载重量。或是利用应变片与减震弹簧组合通过载重后应变片的阻值变化，近似得到整车载重情况；但无论是上述哪一种方法都与整车结构有很大的绑定耦合性，车架的装配、螺丝的松紧、避震的批次都有可能影响实际的测试结果。

实用新型内容

为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种电单车。

第一方面，本公开实施例中提供了一种电单车。

具体地，所述电单车，包括：

车本体；

若干个测距传感器和/或压力传感器；

其中，所述测距传感器固定于所述车本体的把手中间位置、车座桶前部、车座桶后部中的至少两处；和/或

所述压力传感器固定于所述车本体的坐垫内。

可选地，所述测距传感器为超声波传感器、红外传感器或者毫米波雷达。

可选地，所述压力传感器为三层结构，包括：底部附着层、中部传感器层和顶部保护层；其中，所述中部传感器层上布置有若干传感器单元。

可选地，所述中部传感器层为柔性薄膜压力传感器，包括：柔性底电极、隔离层和柔性上电极。

可选地，还包括：

信号处理单元、单片机、无线通信单元和声音警告单元；

其中，所述信号处理单元与所述测距传感器和/或压力传感器电连接；所述单片机分别与所述信号处理单元、无线通信单元、声音警告单元电连接。

可选地，所述无线通信单元为蓝牙模块和/或wifi模块。

第二方面，本公开实施例中提供了一种电单车。

具体地，所述电单车，包括：

测距传感器；

声音警告单元；

信号处理单元，被配置为将所述测距传感器传输的信号转换为距离值；

单片机，被配置为比较所述距离值与预定距离阈值的大小，并根据比较结果控制所述声音警告单元发出提示信息。

可选地，所述电单车还包括：车本体；所述测距传感器固定于所述车本体的把手中间位置、车座桶前部、车座桶后部中的至少两处。

可选地，所述测距传感器为超声波传感器、红外传感器或者毫米波雷达。

可选地，还包括：

压力传感器；

所述信号处理单元还被配置为将所述压力传感器的信号进行转化得到压力值；

所述单片机还被配置为比较所述压力值与预定压力阈值的大小，并结合所述距离值与预定距离阈值的比较结果，控制所述声音警告单元发出提示信息。

可选地，所述压力传感器为三层结构，包括：底部附着层、中部传感器层和顶部保护层；其中，所述中部传感器层上布置有若干传感器单元。

可选地，所述中部传感器层为柔性薄膜压力传感器，包括：柔性底电极、隔离层和柔性上电极。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例提供的电单车，包括：车本体；若干个测距传感器和/ 或压力传感器；其中，所述测距传感器固定于所述车本体的把手中间位置、车座桶前部、车座桶后部中的至少两处；和/或所述压力传感器固定于所述车本体的坐垫内。上述技术方案通过设置在电动车多个位置的传感器组合，来覆盖电动车上多人骑乘可能乘坐的位置，实现对电单车骑行过程中多人骑乘的检测，避免了使用称重、计算机视觉等可能涉及用户隐私的技术完成超载检测，通过直接活体检测判断骑乘人数，实现了与整车车架解耦，还能有效降低系统整体成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出根据本公开实施例的电单车的结构示意图；

图2示出根据本公开实施例的压力传感器的结构示意图；

图3示出根据本公开实施例的坐垫受力区域的示意图；

图4示出根据本公开实施例的电单车的结构框图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

现有的电单车，大多数无载重检测。或者有载重检测，但仅能检测是否载重，并不能检测出具体载重量，无法为是否是载一人还是载两人的判断提供数据。

为至少部分地解决发明人发现的现有技术中的问题而提出本公开。

如图1所示，电动车1包括车本体10以及位于车本体10内部的测距传感器2、3、4和压力传感器5。具体地，测距传感器2固定于车本体10 的把手11的中间位置，测距传感器3固定于车本体10的车座桶12的前部，测距传感器4固定于车本体10的车座桶12的后部例如尾部把手11 处。压力传感器5固定于车本体10的坐垫13内。

本公开实施例提供的电动车，通过设置在电动车多个位置的传感器组合，来覆盖电动车上多人骑乘可能乘坐的位置，实现对电单车骑行过程中多人骑乘的检测，避免了使用称重、计算机视觉等可能涉及用户隐私的技术完成超载检测，通过直接活体检测判断骑乘人数，实现了与整车车架解耦，还能有效降低系统整体成本。

根据本公开的实施例，测距传感器可以为超声波传感器、红外传感器或者毫米波雷达。对于超声波传感器探头，通常频率越高，灵敏度越高，但水平与垂直方向的探测角度就越小，一般采用40kHz的探头。一些情况下，也可以采用48kHz、58kHz或者其他规格，本公开对此不做限制。本公开方式中，所使用的测距传感器/压力传感器均经过高低温测试(-30℃～85℃，高温可拓展到250℃)，可以满足传感器在暴晒和风雪条件下正常工作，可靠使用寿命>100万次，响应时间<6ms。本公开方式中，可以组合超声波传感器、红外传感器、毫米波雷达使用，例如测距传感器2采用超声波传感器、测距传感器3采用红外传感器、测距传感器4采用超毫米波传感器，或者测距传感器2、3采用超声波传感器、测距传感器4采用红外传感器，或者其他任意组合形式，本公开对此不做限制。

下面仅以测距传感器2、3、4的组合为例示意性说明利用测距传感器识别多人骑乘的原理，本领域技术人员可以理解，本公开并不限制测距传感器的数量，可以相应地增加或者减少测距传感器的数量，以实现覆盖不同区域内的多人骑乘检测，本公开对此不予赘述。

测距传感器2用于检测固定车头到骑乘人员的胸腔距离，测得骑乘人员距离为x₁，若x₁大于第一设定距离，则表示踏板处没有蹲人；

测距传感器3用于检测是否有人蹲在踏板上，测得骑乘人员腿部距离为x₂，若x₂大于第二设定距离，则与x₁的确认结果组合后确认踏板处没有蹲人；

测距传感器4用于检测尾部把手11上是否有人乘坐，测得骑乘人员距离为y₁，若y₁不等于0，则代表无人坐在尾部把手11上；

上述第一预设距离、第二预设距离根据车座形状和大小可以灵活进行调整，本公开对此不做限制。

根据本公开的实施例，例如图2所示，压力传感器5为三层结构，包括：底部附着层51、中部传感器层52和顶部保护层53；其中，所述中部传感器层52上布置有若干传感器单元。底部附着层51为硬质板，用于实现压力传感器5与车本体10的座椅骨架的连接，并为中部传感器层52提供高度一致的形变环境，避免因生产工艺的不同而降低传感器工作的一致性。中部传感器层52为一体化的柔性薄膜压力传感器，均布有若干传感器单元，通过优化传感器单元的布置，检测座椅的压力分布特征，据此对乘员人数进行识别、对人员和背包等重物进行区分。顶部保护层53用于对中部传感器层52进行保护，避免座椅在生产过程中对传感器层造成损伤，并降低由于座椅海绵发泡和包覆皮革松紧不一致对中部传感器层一致性的影响。

利用压力传感器5判断多人骑乘的原理是，将传感器单元布置在坐垫 13内部受力的高频热点区域，通过采集坐垫13的受力区域，判断该区域是否有断开区域来识别乘员人数是单人还是多人。例如，当受力区域连续时可判断为单人骑行，当受力区域不连续，有一横排或以上的传感器单元未检测到压力时可判断为多人骑行。为了避免因书包等物体导致系统误报，传感器单元的触发阈值可以设置为例如30kg，根据需要可以灵活调整触发阈值，本公开对此不做限制。

下面结合压力传感器5以及测距传感器2、3、4的组合为例示意性说明识别多人骑乘的原理，测距传感器2测得骑乘人员距离为x₁，测距传感器3测得骑乘人员腿部距离为x₂，测距传感器4测得骑乘人员距离为y₁，具体可参见前文所述。本领域技术人员可以理解，本公开并不限制测距传感器的数量，可以相应地增加或者减少测距传感器的数量，以结合压力传感器5实现覆盖不同区域内的多人骑乘检测，本公开对此不予赘述。

请参照图3，第一种情况，y₁＝0、x₁大于第一设定距离、x₂大于第二设定距离，以及压力传感器5检测到受力区域单一连续如图3中A处所示，则可判断为单人骑行，后扶手有衣服或书包遮挡；

第二种情况，y₁＝0、x₁小于第一设定距离、x₂小于第二设定距离，以及压力传感器5检测到受力区域有中断不连续如图3中B处、图3中D 处所示，则可判断为多人骑行；

第三种情况，y₁＝0、x₁大于第一设定距离、x₂大于第二设定距离，以及压力传感器5检测到受力区域有中断不连续如图3中C处所示，则可判断为多人骑行。

通过结合压力传感器5以及测距传感器2、3、4识别多人骑乘的准确性更高，相比测距传感器2、3、4识别方案也带来了成本的提升，根据需要可以灵活选择其中一种实施方式，本公开对此不做限制。

根据本公开的实施例，通过电单车包括：车本体；若干个测距传感器和/或压力传感器；其中，所述测距传感器固定于所述车本体的把手中间位置、车座桶前部、车座桶后部中的至少两处；和/或所述压力传感器固定于所述车本体的坐垫内，实现对电单车骑行过程中多人骑乘的检测，避免了使用称重、计算机视觉等可能涉及用户隐私的技术完成超载检测，通过直接活体检测判断骑乘人数，实现了与整车车架解耦，还能有效降低系统整体成本。

根据本公开的实施例，测距传感器为超声波传感器、红外传感器或者毫米波雷达。

根据本公开的实施例，压力传感器为三层结构，包括：底部附着层、中部传感器层和顶部保护层；其中，所述中部传感器层上布置有若干传感器单元。具体地，中部传感器层为柔性薄膜压力传感器，包括：柔性底电极、隔离层和柔性上电极。

根据本公开的实施例，例如图4所示，电单车还包括：信号处理单元、单片机、无线通信单元和声音警告单元；其中，所述信号处理单元与所述测距传感器和/或压力传感器电连接；所述单片机分别与所述信号处理单元、无线通信单元、声音警告单元电连接。

根据本公开的实施例，信号处理单元被配置为将所述测距传感器的信号进行转化得到距离值；所述单片机被配置为比较所述距离值与预定距离阈值的大小，并根据比较结果控制所述声音警告单元发出提示信息；例如在超载人员≥2时，声音警告单元发出警报。

以测距传感器2、3、4的组合为例，测距传感器2用于检测固定车头到骑乘人员的胸腔距离，测得骑乘人员距离为x₁，若x₁大于第一设定距离，则表示踏板处没有蹲人；测距传感器3用于检测是否有人蹲在踏板上，测得骑乘人员腿部距离为x₂，若x₂大于第二设定距离，则与x₁的确认结果组合后确认踏板处没有蹲人；测距传感器4用于检测尾部把手11上是否有人乘坐，测得骑乘人员距离为y₁，若y₁不等于0，则代表无人坐在尾部把手11上；

上述第一预设距离、第二预设距离作为预定距离阈值，根据车座形状和大小可以灵活进行调整，本公开对此不做限制

根据本公开的实施例，信号处理单元被配置为将所述测距传感器的信号进行转化得到距离值；以及将所述压力传感器的信号进行转化得到压力值；所述单片机被配置为分别比较所述距离值与预定距离阈值的大小，以及比较所述压力值与预定压力阈值的大小，并根据比较结果控制所述声音警告单元发出提示信息；例如在超载人员≥2时，声音警告单元发出警报。

以测距传感器2、3、4以及压力传感器5的组合为例，y₁＝0、x₁大于第一设定距离、x₂大于第二设定距离，以及压力传感器5检测到受力区域单一连续，则可判断为单人骑行，后扶手有衣服或书包遮挡；y₁＝0、x₁小于第一设定距离、x₂小于第二设定距离，以及压力传感器5检测到受力区域有中断不连续，则可判断为多人骑行；y₁＝0、x₁大于第一设定距离、 x₂大于第二设定距离，以及压力传感器5检测到受力区域有中断不连续，则可判断为多人骑行。

根据本公开的实施例，无线通信单元为蓝牙模块和/或wifi模块。

基于相同或相似的设计思路，本公开还提供一种电单车，具体可以参照上述相关的技术细节部分，在此不予赘述。

所述电单车包括：测距传感器；声音警告单元；信号处理单元，被配置为将所述测距传感器传输的信号转换为距离值；单片机，被配置为比较所述距离值与预定距离阈值的大小，并根据比较结果控制所述声音警告单元发出提示信息。

根据本公开的实施例，所述电单车还包括：车本体；所述测距传感器固定于所述车本体的把手中间位置、车座桶前部、车座桶后部中的至少两处。

根据本公开的实施例，所述测距传感器为超声波传感器、红外传感器或者毫米波雷达。

根据本公开的实施例，所述电单车还包括：压力传感器；所述信号处理单元还被配置为将所述压力传感器的信号进行转化得到压力值；所述单片机还被配置为比较所述压力值与预定压力阈值的大小，并结合所述距离值与预定距离阈值的比较结果，控制所述声音警告单元发出提示信息。

根据本公开的实施例，所述压力传感器为三层结构，包括：底部附着层、中部传感器层和顶部保护层；其中，所述中部传感器层上布置有若干传感器单元。

根据本公开的实施例，所述中部传感器层为柔性薄膜压力传感器，包括：柔性底电极、隔离层和柔性上电极。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (11)

1.一种电单车，其特征在于，包括：

车本体；

若干个测距传感器和/或压力传感器；

其中，所述测距传感器固定于所述车本体的把手中间位置、车座桶前部、车座桶后部中的至少两处；和/或

所述压力传感器固定于所述车本体的坐垫内。

2.根据权利要求1所述的电单车，其特征在于，所述测距传感器为超声波传感器、红外传感器或者毫米波雷达。

3.根据权利要求1所述的电单车，其特征在于，所述压力传感器为三层结构，包括：底部附着层、中部传感器层和顶部保护层；其中，所述中部传感器层上布置有若干传感器单元。

4.根据权利要求3所述的电单车，其特征在于，所述中部传感器层为柔性薄膜压力传感器，包括：柔性底电极、隔离层和柔性上电极。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电单车，其特征在于，还包括：

信号处理单元、单片机、无线通信单元和声音警告单元；

其中，所述信号处理单元与所述测距传感器和/或压力传感器电连接；所述单片机分别与所述信号处理单元、无线通信单元、声音警告单元电连接。

6.根据权利要求5所述的电单车，其特征在于，所述无线通信单元为蓝牙模块和/或wifi模块。

7.一种电单车，其特征在于，包括：

车本体；

测距传感器和/或压力传感器；其中，所述测距传感器固定于所述车本体的把手中间位置、车座桶前部、车座桶后部中的至少两处；和/或，所述压力传感器固定于所述车本体的坐垫内；

声音警告单元；

信号处理单元，被配置为将所述测距传感器传输的信号转换为距离值；

单片机，被配置为比较所述距离值与预定距离阈值的大小，并根据比较结果控制所述声音警告单元发出提示信息。

8.根据权利要求7所述的电单车，其特征在于，所述测距传感器为超声波传感器、红外传感器或者毫米波雷达。

9.根据权利要求7所述的电单车，其特征在于，

所述信号处理单元还被配置为将所述压力传感器的信号进行转化得到压力值；

所述单片机还被配置为比较所述压力值与预定压力阈值的大小，并结合所述距离值与预定距离阈值的比较结果，控制所述声音警告单元发出提示信息。

10.根据权利要求7所述的电单车，其特征在于，所述压力传感器为三层结构，包括：底部附着层、中部传感器层和顶部保护层；其中，所述中部传感器层上布置有若干传感器单元。

11.根据权利要求10所述的电单车，其特征在于，所述中部传感器层为柔性薄膜压力传感器，包括：柔性底电极、隔离层和柔性上电极。

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