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CN106560387A - 电动平衡车 - Google Patents

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CN106560387A
CN106560387A CN201610867868.0A CN201610867868A CN106560387A CN 106560387 A CN106560387 A CN 106560387A CN 201610867868 A CN201610867868 A CN 201610867868A CN 106560387 A CN106560387 A CN 106560387A
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CN
China
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electrodynamic balance
foot pedal
position sensor
pedal apparatus
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CN201610867868.0A
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应佳伟
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Hangzhou Chic Intelligent Technology Co Ltd
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Hangzhou Chic Intelligent Technology Co Ltd
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Abstract

本发明所提供的电动平衡车，包括车体、及设于车体上的两个车轮，所述车轮在径向方向上可绕车体转动；其特征在于：所述车体进一步包括一支撑骨架、设置在该支撑骨架上的两个脚踏装置、第一位置传感器及驱动装置，所述支撑骨架为一整体结构且与车轮转动连接，所述脚踏装置相互独立设置且与所述支撑骨架转动连接，所述第一位置传感器用于感测所述两个脚踏装置相对所述支撑骨架的倾斜度信息，所述驱动装置根据所述倾斜度信息，驱动所述车轮转动。本发明在两个车轮仅包括一个起支撑作用的支撑骨架，而脚踏装置独立设置在支撑骨架上，而不需要两个相互转动连接的机构用来分别设置脚踏装置，结构较为简单。

Description

电动平衡车
技术领域
本发明涉及一种电动平衡车，具体涉及一种电动平衡车。
背景技术
电动平衡车，又叫体感车、思维车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”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。
现有的电动平衡车一般分为有操作杆和无操作杆这两类，其中带操作杆的电动平衡车，其电动平衡车的前进、后退及转向均由操作杆来进行具体操作控制。而不带操作杆的电动平衡车，其电动平衡车的前进、后退是由整个电动平衡车的倾斜来控制，转向则由使用者脚踏在脚踏平台上，并通过两个脚踏平台之间相对旋转角度差来进行控制实现。其中，不带操作杆的两轮电动平衡车主要为专利CN201410262108.8所揭示的两轮自平衡电动平衡车为代表，该平衡车中的内盖包括对称设置的左内盖与右内盖，且左内盖相对右内盖转动连接。
然，所述平衡车用于起支撑骨架作用的内盖需包括左内盖与右内盖，结构相对复杂。
发明内容
本发明是为了克服现有技术而提出的一种结构简单的电动平衡车。
为了实现上述目的，本发明提供一种电动平衡车，其包括车体、及设于车体上的两个车轮，所述车轮在径向方向上可绕车体转动；所述车体进一步包括一支撑骨架、设置在该支撑骨架上的两个脚踏装置、第一位置传感器及驱动装置，所述支撑骨架为一整体结构且与车轮转动连接，所述脚踏装置相互独立设置且与所述支撑骨架转动连接，所述第一位置传感器用于感测所述两个脚踏装置相对所述支撑骨架的倾斜度信息，所述驱动装置根据所述倾斜度信息，驱动所述车轮转动。
作为本发明的优选方案，所述支撑骨架远离地面的一侧设置有两个对称的脚踏区域，所述两个脚踏装置分别设置在该两个脚踏区域。
作为本发明的优选方案，所述支撑骨架为一刚性板状结构。
作为本发明的优选方案，所述脚踏区域为所述支撑骨架向内凹陷的容置槽，所述脚踏装置两个侧壁上分别沿车轮轴向方向向外延伸有一凸柱，并通过该凸柱与车体进行铰接连接。
作为本发明的优选方案，所述车体进一步包括多个弹性装置，设置在所述脚踏装置与容置槽的底部之间。
作为本发明的优选方案，所述脚踏区域上设置有感应开关，用于感测受脚踏装置是否挤压，以控制车轮的启停。
作为本发明的优选方案，所述车体进一步包括两个驱动装置，分别设置在两个车轮内，以对相应的车轮进行控制。
作为本发明的优选方案，所述车体进一步包括电源、控制装置，所述电源用对所述驱动装置、第一位置传感器及控制装置供电，所述控制装置用于控制所述电源、驱动装置及第一位置传感器，并根据第一位置传感器所感测到的倾斜度信息向驱动装置发出驱动信号，从而驱动车轮转动。
作为本发明的优选方案，所述第一位置传感器包括陀螺仪、光电传感器及压感传感器。
作为本发明的优选方案，所述电动平衡车进一步包括一第二位置传感器，用于感测支撑骨架相对车轮的倾斜信息。
作为本发明的优选方案，所述支撑骨架为一刚性轴，所述刚性轴相对的两端分别与车轮转动连接，所述套脚踏装置套设在所述刚性轴上。
作为本发明的优选方案，所述第一位置传感器设置在所述脚踏装置及刚性轴之间，用于感测脚踏装置相对刚性轴之间的转动角度。
或者，一种电动平衡车，其包括车体、及设于车体上的两个车轮，所述车轮在径向方向上可绕车体转动；所述车体进一步包括一支撑骨架、设置在该支撑骨架上的两个脚踏装置、第一位置传感器及驱动装置，所述支撑骨架为一整体结构且其与车轮转动连接，所述脚踏装置相互独立设置在所述支撑骨架上，所述第一位置传感器用于感测所述两个脚踏装置上的使用者的位置信息，所述驱动装置根据所述位置信息，驱动所述车轮转动。
作为本发明的优选方案，所述车体进一步包括至少两个柔性支撑体设置在所述脚踏装置与支撑骨架之间，所述第一位置传感器通过感测支撑体发生形变时的位差获得脚踏装置上的使用者的位置信息。
作为本发明的优选方案，所述脚踏装置与所述支撑骨架沿车轮的径向转动连接，所述第一位置传感器感测该脚踏装置沿平行于车轮轴向平面方向的转动信息。
作为本发明的优选方案，所述车体进一步包括一第二位置传感器，用于感测支撑骨架相对地面的倾斜信息，所述驱动装置根据第二位置传感器感测到的倾斜信息驱动电动平衡车前进或后退，所述驱动装置根据第一位置传感器感测到的转动信息，驱动电动平衡车转弯。
由于上述技术方案的运用，本发明具备以下优点：
本发明的电动平衡车，在两个车轮仅包括一个起支撑作用的支撑骨架，而脚踏装置独立设置在支撑骨架上，而不需要两个相互转动连接的机构用来分别设置脚踏装置，结构较为简单。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的电动平衡车的分解图。
图2为本发明实施例二提供的电动平衡车的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明实施例一所提供的电动平衡车100，包括车体10及设于车体10上的两个车轮20。
优选地，所述两个车轮20相互平行且其车轴基本处于同一直线上。所述两个车轮20安装在车体10相对的两侧，既可安装在车体10相对的两端，也可安装在车体10的下侧。在本实施例中，所述车轮20转动安装在车体10相对的两端，且所述车轮20在径向方向上可绕车体10进行转动，以实现该电动平衡车100的运动。
所述车体10包括一支撑骨架11、设置在该支撑骨架11上的两个脚踏装置12、第一位置传感器13及控制装置(图未示)。其中，所述支撑骨架11为一整体结构且与车轮20转动连接，所谓整体结构，即安装所述两个脚踏装置12的支撑骨架11，内部不可相互转动，从而有别于传统的内盖中左内盖与右内盖可相互转动，可以理解，所述支撑骨架11可通过一体成型、焊接、铆接等固接方式形成。所述支撑骨架11的形状不限，可为刚性板状结构，也可为刚性轴。在本实施例中，所述支撑骨架11为板状结构。进一步地，所述支撑骨架11远离地面的一侧设置有两个对称的脚踏区域111，且所述的两个脚踏装置12分别设置在该两个脚踏区域111内，并在每个脚踏区域111内分别设置至少一个第一位置传感器13。进一步地，所述脚踏区域111为所述支撑骨架11向内凹陷的容置槽，所述脚踏装置12相对的两端沿车轮轴向方向向外延伸有一凸柱121，并通过该凸柱121与车体10进行铰接连接，进而实现该两个脚踏装置12与支撑骨架11之间的转动连接。可以理解，所述脚踏区域111为平面而不是凹槽时，所述脚踏装置12则设置在所述支撑骨架11上。
所述脚踏装置12相互独立设置在所述支撑骨架11上，所谓独立设置，即所述脚踏装置12的设置及运动不相互影响。所述脚踏装置12可通过转动连接的方式与支撑骨架11连接。所述转动连接，既包括沿车轮轴向方向的转动连接，也可包括沿车轮径向方向的连接。在本实施例中，所述脚踏装置12与支撑骨架11之间沿车轮轴向方向连接，当使用者站立在脚踏装置12上，所述脚踏装置12相对于支撑骨架11转动，从而具有一定的倾斜角度。所述脚踏装置12的形状不限，在本实施例中，所述脚踏装置12为一板状结构。
所述第一位置传感器13用于感测所述两个脚踏装置12相对所述支撑骨架11的转动信息或倾斜度信息，所述控制装置可根据第一位置传感器13所检测到的脚踏装置12的倾斜度信息，来对应地驱动车轮20进行移动。可以理解，仅用该第一位置传感器13即可控制车轮运动而不仅仅是转动。感应两个脚踏装置12的倾角或位差，相同或相近的话，前进或后退，如果偏差大，左侧倾角或位差大，即左转弯。所述第一位置传感器13的传感方式不限，具体的，所述第一位置传感器13可包括陀螺仪、光电传感器及压感传感器。所述第一位置传感器13的个数及设置位置不限，可设置多个也可以设置单个，在本实施例中，仅设置有一个第一位置传感器13。可以理解，也可在感应开关14的位置设置或加装第一位置传感器。可以理解，所述车体10上还可设置有第二位置传感器(图未示)，用于感测支撑骨架11相对车轮20的倾斜信息，亦即实现对支撑骨架11相对地面的倾斜信息进行感测。这样，本实施例的电动平衡车100在使用时，所述驱动装置根据第二位置传感器所感测到的倾斜信息来驱动电动平衡车100的前进或者后退，亦即，本实施例的电动平衡车100的前进或者后退是通过该车体10整体的倾斜度来实现的，具体是通过驱动装置对应控制的车轮20所转动的角速度一样来实现的。所述驱动装置根据第一位置传感器13所感测到的倾斜信息来驱动电动平衡车100的转弯，亦即，本实施例的电动平衡车100的转弯是通过该脚踏装置12的倾斜度来实现的，具体是通过驱动装置对应控制的车轮20所转动的角度不一样来实现的。
作为本实施例的优选方案，本实施例的电动平衡车100中车体10在脚踏区域111内还设置有感应开关14，并用该感应开关14来感测脚踏装置12是否对其进行挤压，以控制车轮20的启停。具体地，当两个脚踏装置12对感应开关14挤压均衡时，才会使得该电动平衡车100启动。这样可预防使用者在站立到脚踏装置12的过程中，该电动平衡车100的车轮20就发生转动而对使用者造成摔伤。当然了，本实施例的车体10还包括多个弹性装置(图未示)，且所述弹性装置设置在所述脚踏装置12与容置槽的底部之间，以对脚踏装置12相对于第一位置传感器13及感应开关14的挤压进行缓冲。
可以理解，所述车体10进一步包括电源、驱动装置，所述电源用于对所述驱动装置、第一位置传感器及控制装置供电，所述控制装置用于控制所述电源、驱动装置及第一位置传感器，并根据第一位置传感器所感测到的倾斜度信息向驱动装置发出驱动信号，从而驱动车轮转动或移动。优选地，所述车体10内可具体包括两个驱动装置，且所述的两个驱动装置分别设置在两个车轮20内，以对相应的车轮20进行控制。
请参阅图2，本发明实施例二的电动平衡车200，其第一位置传感器(图未示)可通过对脚踏装置212的转动角度的检测来实现该脚踏装置212相对与支撑骨架211的倾斜度检测。
其中，所述支撑骨架211为以刚性轴，而脚踏装置212具体是套设在该刚性轴上，并实现脚踏装置212与支撑骨架211的转动连接。这样，相应地，用于对脚踏装置212相对于刚性轴的倾斜度检测的第一位置传感器则设置在所述脚踏装置212与刚性轴之间。
本发明还可提供另外一种实施例的电动平衡车，其车体至少包括两个设置在所述脚踏装置与支撑骨架之间的柔性支撑体。所述第一位置传感器通过感测所述柔性支撑体的形变获得脚踏装置上的使用者的位置信息。具体地，所述第一位置传感器基于柔性支撑体的平衡位置，感应柔性支撑体的形变量，从而感应柔性支撑体的形变，进而获知脚踏装置的倾斜度。
作为本实施例的优选方案，所述脚踏装置与所述支撑骨架沿车轮的径向转动连接，所述第一位置传感器感测该脚踏装置沿平行于车轮轴向平面方向的转动信息。
综上所述，本发明的电动平衡车，在两个车轮仅包括一个起支撑作用的支撑骨架，而脚踏装置独立设置在支撑骨架上，而不需要两个相互转动连接的机构用来分别设置脚踏装置，结构较为简单。
虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。

Claims (19)

1.一种电动平衡车，其包括车体及设于车体上的两个车轮，所述车轮在径向方向上可绕车体转动；其特征在于：所述车体进一步包括一支撑骨架、设置在该支撑骨架上的两个脚踏装置、第一位置传感器及控制装置，所述支撑骨架为一整体结构且与车轮转动连接，所述脚踏装置与所述支撑骨架转动连接，所述第一位置传感器用于感测所述两个脚踏装置相对所述支撑骨架的倾斜度信息，所述控制装置根据所述倾斜度信息，驱动所述车轮移动或转动。
2.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于：所述支撑骨架远离地面的一侧设置有两个对称的脚踏区域，所述两个脚踏装置分别设置在该两个脚踏区域。
3.根据权利要求2所述的电动平衡车，其特征在于：所述支撑骨架为一刚性板状结构。
4.根据权利要求3所述的电动平衡车，其特征在于：所述脚踏区域为所述支撑骨架向内凹陷的容置槽，所述脚踏装置相对的两端沿车轮轴向方向向外延伸有一凸柱，并通过该凸柱与车体进行铰接连接。
5.根据权利要求4所述的电动平衡车，其特征在于：所述车体进一步包括多个弹性装置，设置在所述脚踏装置与容置槽的底部之间。
6.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于：所述脚踏区域上设置有感应开关，通过感测脚踏装置上是否有使用者，以控制车轮的启停。
7.根据权利要求6所述的电动平衡车，其特征在于：所述感应开关包括压感传感器和光电传感器，所述压感传感器和光电传感器用于感测所述脚踏装置是否被挤压。
8.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于：所述车体进一步包括电源、驱动装置，所述电源用于对所述驱动装置、第一位置传感器及控制装置供电，所述控制装置用于控制所述电源、驱动装置及第一位置传感器，并根据第一位置传感器所感测到的倾斜度信息向驱动装置发出驱动信号，从而驱动车轮转动。
9.根据权利要求8所述的电动平衡车，其特征在于：所述第一位置传感器包括陀螺仪、光电传感器及压感传感器。
10.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于：所述电动平衡车进一步包括一第二位置传感器，用于感测支撑骨架相对车轮的倾斜信息。
11.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于：所述套脚踏装置套设在所述支撑骨架上。
12.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于：所述支撑骨架为一刚性轴，所述刚性轴相对的两端分别与车轮转动连接。
13.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于：所述第一位置传感器设置在所述脚踏装置及支撑骨架之间，用于感测脚踏装置相对刚性轴之间的转动角度。
14.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于：所述两个车轮设置在支撑骨架相对的两侧，且与所述支撑骨架转动连接。
15.一种电动平衡车，其包括车体及设于车体上的两个车轮；其特征在于：所述车体进一步包括一支撑骨架、两个脚踏装置对应设置在该支撑骨架上、第一位置传感器及控制装置，所述支撑骨架为一整体结构且其与车轮转动连接，所述第一位置传感器用于感测所述两个脚踏装置上的使用者的位置信息，所述控制装置根据所述位置信息，驱动所述车轮转动或移动。
16.根据权利要求15所述的电动平衡车，其特征在于：所述车体进一步包括至少两个柔性支撑体设置在所述脚踏装置与支撑骨架之间，所述第一位置传感器通过感测所述柔性支撑体的形变获得脚踏装置上的使用者的位置信息。
17.根据权利要求16所述的电动平衡车，其特征在于：所述第一位置传感器基于柔性支撑体的平衡位置，感应柔性支撑体的形变量，从而感应柔性支撑体的形变。
18.根据权利要求15所述的电动平衡车，其特征在于：所述脚踏装置与所述支撑骨架沿车轮的径向转动连接，所述第一位置传感器感测该脚踏装置沿平行于车轮轴向平面方向的转动信息。
19.根据权利要求18所述的电动平衡车，其特征在于：所述车体进一步包括一第二位置传感器，用于感测支撑骨架相对地面的倾斜信息，所述控制装置根据第二位置传感器感测到的倾斜信息驱动电动平衡车前进或后退，所述控制装置根据第一位置传感器感测到的转动信息，驱动电动平衡车转弯。
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