CN220743245U - 一种基于姿态传感器的平衡车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于姿态传感器的平衡车，包括：第一上壳体与第一下壳体相连且两者之间构成第一腔体；第二上壳体与第二下壳体相连且两者之间构成第二腔体；第一腔体内设置有第一姿态传感器和中央处理器，第二腔体内设置有第二姿态传感器和蓄电池；第一电动轮内设置有第一电机，第二电动轮内设置有第二电机；中央处理器与第一姿态传感器、第二姿态传感器、第一电机、第二电机、蓄电池电性连接；蓄电池与第一姿态传感器、第二姿态传感器、姿态传感器、第一电机、第二电机电性连接。基于姿态传感器的平衡车，能够对平衡车实现更加良好的车身控制，提高了平衡车在复杂路况的适应能力，进一步提升了平衡车的控制性和平衡性，提升用户的使用体验。

Description

一种基于姿态传感器的平衡车

技术领域

本实用新型涉及平衡车技术领域，特别涉及一种基于姿态传感器的平衡车。

背景技术

随着人们环保意识的加强和新能源技术的不断发展，电动平衡车在城市短途代步、休闲娱乐、大型活动和会议接待、校园代步等场景得到广泛应用。

目前，电动平衡车通过内置的陀螺仪传感器，检测用户踩踏平衡车踏板的倾斜角度，并利用伺服控制系统来实现对平衡车的运动控制。但当用户在复杂路段骑行平衡车时，仅根据单一的陀螺仪传感器并不能够实现对平衡车运行状态的全面检测，相应的控制系统也不能起到稳定车体的作用，使得行车安全性较差，进而影响用户的使用体验。

因此，提出一种基于姿态传感器的平衡车。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于姿态传感器的平衡车，用以解决传统技术中采用单一陀螺仪传感器检测车身，控制平衡车运动的缺陷。

本实用新型实施例中提供了一种基于姿态传感器的平衡车，包括：第一电动轮、第二电动轮、第一踏板、第二踏板、第一保护罩、第二保护罩、转动轴、第一上壳体、第一下壳体、第二上壳体和第二下壳体；

所述第一上壳体与所述第一下壳体相连且两者之间构成第一腔体；所述第二上壳体与所述第二下壳体相连且两者之间构成第二腔体；

所述第一保护罩半包覆于所述第一电动轮上，所述第一保护罩与所述第一上壳体连接；所述第一踏板设置于所述第一上壳体上；

所述第二保护罩半包覆于所述第二电动轮上，所述第二保护罩与所述第二上壳体连接；所述第二踏板设置于所述第二上壳体上；

所述第一上壳体、所述第一下壳体与所述第二上壳体、所述第二下壳体通过所述转动轴连接；

所述第一腔体内设置有第一姿态传感器和中央处理器，所述第二腔体内设置有第二姿态传感器和蓄电池；

所述第一电动轮内设置有第一电机，所述第二电动轮内设置有第二电机；

所述中央处理器与所述第一姿态传感器、所述第二姿态传感器、所述第一电机、所述第二电机、所述蓄电池电性连接；所述蓄电池与所述第一姿态传感器、所述第二姿态传感器、所述第一电机、所述第二电机电性连接。

优选的，所述第一电动轮，包括轮胎、外端盖、内端盖、外轴承和内轴承；所述第一电机，包括定子、转子和轮轴；

所述轮轴与所述定子固定连接；所述外端盖上设置有所述外轴承，所述内端盖上设置有所述内轴承；所述轮轴的第一连接部与所述外轴承连接，所述轮轴的第二连接部与所述内轴承连接；所述转子贴附于所述轮胎内侧。

优选的，所述转动轴为空心结构；所述第一腔体内的所述中央处理器与所述第二腔体内的所述第二姿态传感器、所述蓄电池通过导线穿过所述转动轴电性连接。

优选的，所述第一下壳体前侧设置有第一照明灯，所述第二下壳体前侧还设置有第二照明灯；所述中央处理器与所述第一照明灯、所述第二照明灯电性连接。

优选的，所述第一上壳体后侧还设置有电源按键；所述电源按键与所述中央处理器电性连接；所述电源按键，用于接收用户传输的电源控制指令，并向所述中央处理器传输；所述中央处理器，用于根据所述电源控制指令，控制所述蓄电池向所述第一电机、所述第二电机供电或断电。

优选的，所述第二腔体内还设置有所述电量检测电路；所述电量检测电路与所述蓄电池、所述中央处理器电性连接；

所述第一上壳体上设置有显示屏；所述显示屏与所述中央处理器电性连接；

所述电量检测电路，用于检测所述蓄电池的电量信息，并将所述电量信息向所述中央处理器传输；所述中央处理器，用于将所述蓄电池的电量信息通过所述显示屏进行显示。

优选的，所述第一上壳体后侧还设置有充电接口；所述充电接口与所述蓄电池连接；所述充电接口，用于通过外接电源对所述蓄电池充电。

优选的，所述第一腔体内设置有速度传感器和播放器，所述中央处理器与所述速度传感器、所述播放器电性连接；

所述速度传感器，用于检测平衡车的运动速度，并将所述运动速度向所述中央处理器传输；所述中央处理器，用于当所述运动速度超过预设运动速度时，通过所述播放器发出告警信号。

优选的，所述第一腔体内还设置有所述蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述中央处理器连接；所述蓝牙模块，用于接收用户基于无线通信设备传输的音频信号，并将所述音频信号向所述中央处理器传输；

所述中央处理器，用于将所述音频信号通过所述用播放器播放。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型所提供一种基于姿态传感器的平衡车的结构示意图；

图2为本实用新型所提供一种基于姿态传感器的平衡车的爆炸结构图；

图3为本实用新型所提供一种基于姿态传感器的平衡车的内部结构示意图；

图4为本实用新型所提供一种基于姿态传感器的平衡车的第一电动轮结构示意图；

图5为本实用新型所提供一种基于姿态传感器的平衡车的后侧结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种基于姿态传感器的平衡车，参考图1、图2和图3，包括：第一电动轮1、第二电动轮2、第一踏板3、第二踏板4、第一保护罩5、第二保护罩6、转动轴7、第一上壳体8、第一下壳体9、第二上壳体10和第二下壳体11；

第一上壳体8与第一下壳体9相连且两者之间构成第一腔体12；第二上壳体10与第二下壳体11相连且两者之间构成第二腔体13；

第一保护罩5半包覆于第一电动轮1上，第一保护罩5与第一上壳体8连接；第一踏板3设置于第一上壳体8上；

第二保护罩6半包覆于第二电动轮2上，第二保护罩6与第二上壳体10连接；第二踏板4设置于第二上壳体10上；

第一上壳体8、第一下壳体9与第二上壳体10、第二下壳体11通过转动轴7连接；

第一腔体12内设置有第一姿态传感器121和中央处理器122，第二腔体13内设置有第二姿态传感器131和蓄电池132；

第一电动轮1内设置有第一电机14，第二电动轮2内设置有第二电机15；

中央处理器122与第一姿态传感器121、第二姿态传感器131、第一电机14、第二电机15、蓄电池132电性连接；蓄电池132与第一姿态传感器121、第二姿态传感器131、第一电机14、第二电机15电性连接。

上述基于姿态传感器的平衡车的工作原理在于：第一上壳体8与第一下壳体9相连构成第一腔体12，第二上壳体10与第二下壳体11相连构成第二腔体13；第一腔体12与第二腔体13通过转动轴7连接；第一保护罩5半包覆于第一电动轮1上，第一保护罩5与第一上壳体8连接；第一踏板3设置于第一上壳体8上；第二保护罩6半包覆于第二电动轮2上，第二保护罩6与第二上壳体10连接；第二踏板4设置于第二上壳体10上；

用户使用平衡车时，踩踏于第一踏板3、第二踏板4上，第一腔体12内的第一姿态传感器121、第二腔体13内的第二姿态传感器131分别获取第一姿态信息和第二姿态信息向中央处理器122传输；中央处理器122根据第一姿态信息和第二姿态信息，控制第一电机14和第二电机15驱动第一电动轮1、第二电动轮2进行相应的运动。蓄电池132用于向第一姿态传感器121、第二姿态传感器131、第一电机14、第二电机15、中央处理器122供电。

上述基于姿态传感器的平衡车的有益效果在于：用户双脚踩踏于第一踏板、第二踏板上时，通过第一腔体内的第一姿态传感器、第二腔体内的第二姿态传感器，实现了对第一姿态信息和第二姿态信息的获取；中央处理器根据第一姿态信息和第二姿态信息，控制第一电机和第二电机驱动第一电动轮、第二电动轮运动，实现了平衡车的运动控制功能；并且通过蓄电池实现了对平衡车内部各器件的供电功能。与传统技术相比，采用姿态传感器对平衡车的俯仰角度、转向角度以及加速度进行检测，实现了对平衡车运动时姿态更为全面的测量；与采用单一的陀螺仪传感器控制平衡车相比，本实用新型提出的基于姿态传感器的平衡车，能够对平衡车实现更加良好的车身控制，从而提高了平衡车在复杂路况的适应能力，进一步提升了平衡车的控制性和平衡性，有效地提升了用户的使用体验。

在一个实施例中，第一姿态信息和第二姿态信息包括俯仰角度信息、转向角度信息以及加速度信息。

在一个实施例中，第一电动轮1，包括轮胎21、外端盖22、内端盖23、外轴承24和内轴承25；第一电机14，包括定子141、转子142和轮轴143；

轮轴143与定子141固定连接；外端盖22上设置有外轴承24，内端盖23上设置有内轴承25；轮轴143的第一连接部与外轴承24连接，轮轴143的第二连接部与内轴承25连接；转子142贴附于轮胎21内侧。上述技术方案中轮轴143通过第一连接部、第二连接部与外端盖22上的外轴承24、内端盖23上的内轴承25连接，定子141通电后驱动贴附于轮胎21内侧的转子142转动，从而实现了第一电动轮1的转动。

在一个实施例中，第二电动轮与第一电动轮结构相同。

在一个实施例中，参考图3，转动轴7为空心结构；第一腔体12内的中央处理器122与第二腔体13内的第二姿态传感器131、蓄电池132通过导线穿过转动轴7电性连接。上述技术方案中通过转动轴7实现了第一腔体12与第二腔体13的连接，并且转动轴7的空心结构实现了中央处理器122与第二姿态传感器131、蓄电池132的导线连接。

在一个实施例中，参考图2，第一下壳体9前侧设置有第一照明灯91，第二下壳体11前侧还设置有第二照明灯111；中央处理器122与第一照明灯91、第二照明灯111电性连接。上述技术方案中通过第一下壳体9外侧的第一照明灯91和第二下壳体11外侧的第二照明灯111，实现了平衡车的照明功能。

在一个实施例中，参考图5，第一上壳体8后侧还设置有电源按键81；电源按键81与中央处理器122电性连接；电源按键81，用于接收用户传输的电源控制指令，并向中央处理器122传输；中央处理器122，用于根据电源控制指令，控制蓄电池132向第一电机14、第二电机15供电或断电。上述技术方案中用户通过第一上壳体8上的电源按键81向平衡车传输电源控制指令，中央处理器122接收到电源按键81传输的电源控制指令，控制蓄电池132向第一电机14、第二电机15供电或断电，从而通过上述技术方案实现了用户对平衡车的供电断电控制。

在一个实施例中，第二腔体内还设置有电量检测电路；电量检测电路与蓄电池、中央处理器电性连接；

参考图5，第一上壳体8上设置有显示屏82；显示屏82与中央处理器122电性连接；

电量检测电路，用于检测蓄电池的电量信息，并将电量信息向中央处理器传输；中央处理器，用于将蓄电池的电量信息通过显示屏82进行显示。上述技术方案中通过第二腔体内的电量检测电路，对蓄电池的剩余电量进行检测，并将获取的电量信息向中央处理器传输，中央处理器122将蓄电池的电量信息向显示屏82传输进行显示。通过上述电量检测电路实现了对蓄电池的电量检测，并通过中央处理器122和显示屏82将蓄电池的电量信息向用户显示，实现了将平衡车蓄电池的电量信息向用户的实时显示。

在一个实施例中，参考图5，第一上壳体8后侧还设置有充电接口83；充电接口83与蓄电池132连接；充电接口83，用于通过外接电源对蓄电池132充电。上述技术方案中通过充电接口83实现了外接电源对蓄电池132的充电。

在一个实施例中，第一腔体内设置有速度传感器和播放器，中央处理器与速度传感器、播放器电性连接；

速度传感器，用于检测平衡车的运动速度，并将运动速度向中央处理器传输；中央处理器，用于当运动速度超过预设运动速度时，通过播放器发出告警信号。上述技术方案中通过第一腔体内的速度传感器检测平衡车的运动速度，并将运动速度向中央处理器传输，中央处理器根据传输的运动速度与预设运动速度进行比对，当运动速度超过预设运动速度(例如预设运动速度为20km/h)时，通过播放器发出告警信号，以提醒用户行驶超速。

在一个实施例中，第一腔体内还设置有蓝牙模块，蓝牙模块与中央处理器连接；蓝牙模块，用于接收用户基于无线通信设备传输的音频信号，并将音频信号向中央处理器传输；

中央处理器，用于将音频信号通过用播放器播放。上述技术方案中用户通过无线通信设备向平衡车传输音频信号，平衡车的蓝牙模块接收用户传输的音频信号，向中央处理器传输；中央处理器将音频信号通过用播放器播放。通过上述技术方案中第一腔体内的蓝牙模块，实现了平衡车与用户无线通信设备的连接；并通过中央处理器和播放器，实现了对用户传输音频信号的播放，进一步实现了平衡车的人机交互功能，提升了用户的使用体验。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于姿态传感器的平衡车，其特征在于，包括：第一电动轮(1)、第二电动轮(2)、第一踏板(3)、第二踏板(4)、第一保护罩(5)、第二保护罩(6)、转动轴(7)、第一上壳体(8)、第一下壳体(9)、第二上壳体(10)和第二下壳体(11)；

所述第一上壳体(8)与所述第一下壳体(9)相连且两者之间构成第一腔体(12)；所述第二上壳体(10)与所述第二下壳体(11)相连且两者之间构成第二腔体(13)；

所述第一保护罩(5)半包覆于所述第一电动轮(1)上，所述第一保护罩(5)与所述第一上壳体(8)连接；所述第一踏板(3)设置于所述第一上壳体(8)上；

所述第二保护罩(6)半包覆于所述第二电动轮(2)上，所述第二保护罩(6)与所述第二上壳体(10)连接；所述第二踏板(4)设置于所述第二上壳体(10)上；

所述第一上壳体(8)、所述第一下壳体(9)与所述第二上壳体(10)、所述第二下壳体(11)通过所述转动轴(7)连接；

所述第一腔体(12)内设置有第一姿态传感器(121)和中央处理器(122)，所述第二腔体(13)内设置有第二姿态传感器(131)和蓄电池(132)；

所述第一电动轮(1)内设置有第一电机(14)，所述第二电动轮(2)内设置有第二电机(15)；

所述中央处理器(122)与所述第一姿态传感器(121)、所述第二姿态传感器(131)、所述第一电机(14)、所述第二电机(15)、所述蓄电池(132)电性连接；所述蓄电池(132)与所述第一姿态传感器(121)、所述第二姿态传感器(131)、所述第一电机(14)、所述第二电机(15)电性连接。

2.如权利要求1所述的一种基于姿态传感器的平衡车，其特征在于，

所述第一电动轮(1)，包括轮胎(21)、外端盖(22)、内端盖(23)、外轴承(24)和内轴承(25)；所述第一电机(14)，包括定子(141)、转子(142)和轮轴(143)；

所述轮轴(143)与所述定子(141)固定连接；所述外端盖(22)上设置有所述外轴承(24)，所述内端盖(23)上设置有所述内轴承(25)；所述轮轴(143)的第一连接部与所述外轴承(24)连接，所述轮轴(143)的第二连接部与所述内轴承(25)连接；所述转子(142)贴附于所述轮胎(21)内侧。

3.如权利要求1所述的一种基于姿态传感器的平衡车，其特征在于，

所述转动轴(7)为空心结构；所述第一腔体(12)内的所述中央处理器(122)与所述第二腔体(13)内的所述第二姿态传感器(131)、所述蓄电池(132)通过导线穿过所述转动轴(7)电性连接。

4.如权利要求1所述的一种基于姿态传感器的平衡车，其特征在于，

所述第一下壳体(9)前侧设置有第一照明灯(91)，所述第二下壳体(11)前侧还设置有第二照明灯(111)；所述中央处理器(122)与所述第一照明灯(91)、所述第二照明灯(111)电性连接。

5.如权利要求1所述的一种基于姿态传感器的平衡车，其特征在于，

所述第一上壳体(8)后侧还设置有电源按键(81)；所述电源按键(81)与所述中央处理器(122)电性连接；所述电源按键(81)，用于接收用户传输的电源控制指令，并向所述中央处理器(122)传输；所述中央处理器(122)，用于根据所述电源控制指令，控制所述蓄电池(132)向所述第一电机(14)、所述第二电机(15)供电或断电。

6.如权利要求1所述的一种基于姿态传感器的平衡车，其特征在于，

所述第二腔体内还设置有电量检测电路；所述电量检测电路与所述蓄电池、所述中央处理器电性连接；

所述第一上壳体(8)上设置有显示屏(82)；所述显示屏(82)与所述中央处理器(122)电性连接；

所述电量检测电路，用于检测所述蓄电池的电量信息，并将所述电量信息向所述中央处理器传输；所述中央处理器，用于将所述蓄电池的电量信息通过所述显示屏(82)进行显示。

7.如权利要求1所述的一种基于姿态传感器的平衡车，其特征在于，

所述第一上壳体(8)后侧还设置有充电接口(83)；所述充电接口(83)与所述蓄电池(132)连接；所述充电接口(83)，用于通过外接电源对所述蓄电池(132)充电。

8.如权利要求1所述的一种基于姿态传感器的平衡车，其特征在于，

所述第一腔体内设置有速度传感器和播放器，所述中央处理器与所述速度传感器、所述播放器电性连接；

所述速度传感器，用于检测平衡车的运动速度，并将所述运动速度向所述中央处理器传输；所述中央处理器，用于当所述运动速度超过预设运动速度时，通过所述播放器发出告警信号。

9.如权利要求8所述的一种基于姿态传感器的平衡车，其特征在于，

所述第一腔体内还设置有蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述中央处理器连接；所述蓝牙模块，用于接收用户基于无线通信设备传输的音频信号，并将所述音频信号向所述中央处理器传输；

所述中央处理器，用于将所述音频信号通过所述播放器播放。