一种平衡车避障装置及平衡车的制作方法

本实用新型涉及交通工具技术领域，尤其涉及一种平衡车避障装置及平衡车。

背景技术：

平衡车，又叫体感车，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，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。

现有技术中，平衡车主要根据驾驶员的发出的操作指令完成一系列行驶动作，但是，当平衡车在行驶的过程中遇到障碍物时，如果驾驶员没有及时的发现障碍物并进行有效的避让，平衡车可能与障碍物发生碰撞，导致安全事故的发生，可见，现有技术中的平衡车在行驶过程中遇到障碍物时不能对障碍物进行及时的避让，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种平衡车避障装置，用于实时探测平衡车在行驶过程中遇到的障碍物，并且提醒驾驶员驾驶平衡车主动的避让。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供一种平衡车避障装置，包括：用于探测平衡车行驶过程中障碍物距离信息的探测单元；所述探测单元的输出端与距离比较器的输入端连接，所述距离比较器的输出端与受所述距离比较器控制的开关控制器的输入端连接，所述开关控制器的输出端与提醒单元的输入端连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的平衡车避障装置具有以下有益效果：

本实用新型提供的平衡车避障装置中，由于设有用于探测平衡车行驶过程中障碍物距离信息的探测单元，并且将探测单元的输出端与距离比较器的输入端连接，这样，当探测单元探测到平衡车前方具有障碍物时，探测单元能够准确的得到平衡车与障碍物之间的距离，即得到障碍物距离信息，另外，将距离比较器的输出端与受距离比较器控制的开关控制器的输入端连接，开关控制器的输出端与提醒单元的输入端连接，因此，在将上述障碍物距离信息输出至距离比较器后，距离比较器能够将上述障碍物距离信息与预设的安全距离信息自动比较，当上述障碍物距离信息小于或者等于预设安全距离信息时，开关控制器自动闭合，此时提醒单元开启，向驾驶员及时的做出安全提醒，驾驶员在接收到安全提醒后，能够及时的做出避让动作，从而确保了平衡车的行车安全。

本实用新型还提供了一种平衡车，包括上述技术方案所述的平衡车避障装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的平衡车的有益效果与上述技术方案提供的平衡车避障装置的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一中平衡车避障装置的结构框图；

图2为图1中视觉模块的结构框图；

图3为本实用新型实施例二中的平衡车的结构图；

图4为图3中平衡车的局部放大图。

附图标记：

1-探测单元， 2-距离比较器；

3-开关控制器， 4-提醒单元；

5-速度控制单元， 11-超声波传感器；

12-视觉模块， 121-摄像头；

122-图像识别器， 51-速度比较器；

52-速度控制器。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型实施例提供的平衡车避障装置及平衡车，下面结合说明书附图进行详细描述。

实施例一

请参阅图1，本实用新型实施例提供的平衡车避障装置包括：用于探测平衡车行驶过程中障碍物距离信息的探测单元1；探测单元1的输出端与距离比较器2的输入端连接，距离比较器2的输出端与受距离比较器2控制的开关控制器3的输入端连接，开关控制器3的输出端与提醒单元4的输入端连接。

在具体实施的过程中，为了使探测单元1具有更大的探测范围和探测视野，在实际使用的过程中可将探测单元1设置于平衡车的车身前侧，考虑到平衡车外观的美观性，可将距离比较器2、开关控制器3和提醒单元4集成设置于平衡车的内部车身中；具体的，平衡车在行驶的过程中，探测单元1实时探测平衡车前进方向的路面信息，当探测单元1探测到前进方向的路面出现障碍物时，探测单元1自动分析所述障碍物与平衡车之间的距离，即得到障碍物距离信息，同时将得到的障碍物距离信息输出至距离比较器2，距离比较器2通过比较障碍物距离信息与预设安全距离信息，当障碍物距离信息等于或者小于预设安全距离信息时，开关控制器3自动闭合，此时提醒单元4开启。

通过上述具体实施过程可知，本实施例提供的平衡车避障装置中设有用于探测平衡车行驶过程中障碍物距离信息的探测单元1，并且将探测单元1的输出端与距离比较器2的输入端连接，这样，当探测单元1探测到平衡车前方具有障碍物时，探测单元1能够准确的得到平衡车与障碍物之间的距离，即得到障碍物距离信息，而由于距离比较器2的输出端与受距离比较器2控制的开关控制器3的输入端连接，开关控制器3的输出端与提醒单元4的输入端连接，因此，在将上述障碍物距离信息输出至距离比较器2后，距离比较器2能够将上述障碍物距离信息与预设的安全距离信息自动比较，当上述障碍物距离信息小于或者等于预设安全距离信息时，开关控制器3自动闭合，此时提醒单元4开启，向驾驶员及时的做出安全提醒，驾驶员在接收到安全提醒后，能够及时的做出避让动作，从而确保了平衡车的行车安全。

需要说明的是，探测单元1的探测范围可以根据实际使用情况设定，例如，将探测单元1的探测距离设置为10米，此时，探测单元1在探测到障碍物时，能够保证提醒单元4发出安全提醒后，驾驶员有足够的时间做出避让动作，从而保证平衡车的行车安全；此外，考虑到平衡车行驶的路面时常出现非安全隐患障碍物，如路面的小石子等，因此，为了保证平衡车在上述路面的正常行驶不受影响，避免探测单元1在探测到非安全隐患障碍物时，导致提醒单元4发出的非必要安全提醒，因此上述探测单元1可手动设定障碍物的识别范围，例如：该探测单元1只能够识别障碍物高度大于6cm的障碍物，从而保证了平衡车的正常行驶不受影响。

为了进一步提高平衡车的安全性，请参阅图2，上述实施例中的平衡车避障装置还包括控制平衡车减速的速度控制单元5，速度控制单元5包括速度比较器51，开关控制器3的输出端与速度比较器51的输入端连接，速度比较器51的输出端与速度控制器52的输入端连接，速度控制器52的输出端与平衡车的动力电机连接。

在具体实施的过程中，速度比较器51接收到开关控制器3中开关闭合的信号后，此时，速度比较器51能够自动检测平衡车当前的行驶速度，并将平衡车当前的行驶速度与上述预设阀值速度比较，若比较结果为平衡车当前的行驶速度等于或者大于预设阀值速度时，速度控制器52控制平衡车的动力电机使其减速，否则，速度控制器52不会对平衡车的动力电机进行控制。

通过上述具体实施过程可知，本实施例中的速度控制单元5包括速度比较器51和速度控制器52，通过将开关控制器3的输出端与速度比较器51的输入端连接，使速度比较器51在接收到开关控制器3中开关状态闭合的信号后，此时，速度比较器51能够自动检测平衡车当前的行驶速度，并将平衡车当前的行驶速度与预设阀值速度比较，得出比较结果，此外，又由于速度比较器51的输出端与速度控制器52的输入端连接，速度控制器52的输出端与平衡车的动力电机连接，因此，当比较结果为当前平衡车速度等于或者大于预设阀值速度时，速度控制器52能够自动控制平衡车的动力电机使其减速，从而避免提醒单元在向驾驶员发出提醒指令后，驾驶员未做出规避动作而导致安全事故的发生，进而保证了平衡车的行驶安全。

可以理解的是，速度比较器51可采用现有技术中的逻辑电路实现，此处不再对速度比较器的电路结构进行赘述。

具体的，上述实施例中的探测单元1的实现结构多种多样，下面结合附图给出一种结构，下述结构仅在说明，而不在于限定。

请参阅图1-4，上述实施例中的平衡车避障装置中的探测单元1包括：超声波传感器11和/或视觉模块12，超声波传感器11的输出端和/或视觉模块12的输出端分别与距离比较器2的输入端连接；其中，视觉模块12包括：摄像头121以及用于识别图片中物体的物理信息的图像识别器122，摄像头121的输出端与图像识别器122的输入端连接，图像识别器122的输出端与距离比较器2的输入端连接。

在具体实施的过程中，为了保证探测单元1的探测精度，因此，在实际使用的过程中，该探测单元1包括超声波传感器11和视觉模块12，进一步的，如图4所示，两个视觉模块12集中设置在探测单元1的中间位置，两个超声波传感器11分别设置在视觉模块12的两侧，具体的，视觉模块12包括摄像头121以及用于识别图片中物体的物理信息的图像识别器122，图像识别器122能够根据摄像头121拍摄得到的图片，实时分析得到图片中障碍物的深度矩阵，即障碍物距离信息。

通过上述具体实施过程可知，本实施例中的探测单元1包括超声波传感器11和视觉模块12，即该探测单元1拥有两种探测方式，第一种探测方式是使用超声波传感器11通过超声波对障碍物进行探测，得到障碍物距离信息，此种方式探测精度高，但是采用超声波传感器11不能准确识别障碍物的高度，第二种探测方式是使用视觉模块12中的两个摄像头121对障碍物进行拍摄得到障碍物图片，图像识别器122对图片的障碍物进行分析识别，能够准确得到障碍物的物理信息，如障碍物距离信息或者障碍物的高度等，因此，使用上述两种探测方式同时对障碍物进行探测，既能够准确得到障碍物距离信息，还能够得到障碍物的物理信息，因此，极大的提高了探测单元1探测障碍物的精度。

需要说明的是，所述距离比较器2为C8051F系列单片机，所述提醒单元4包括蜂鸣器、LED闪灯、震动器中的一种或多种。在具体实施的过程中，可根据用户的实际需求，自行加装或者改装上述提醒设备。

需要强调的是，本实用新型实施例只是对上述C8051F系列单片机与其他硬件的连接关系进行了改进，而不涉及对C8051F系列单片机中内置程序的改进。

实施例二

本实用新型实施例提供的平衡车包括上述实施例一提供的平衡车避障装置。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的平衡车的有益效果与上述实施例一提供的平衡车避障装置的有益效果相同，在此不做赘述。

请参阅图3和图4，本实施例提高的平衡车包括车身，平衡车避障装置设置于平衡车的车身前侧，平衡车避障装置高出地面15cm～20cm，这样，既能保证平衡车避障装置能够拥有更大的探测范围和探测视野，还能合理利用平衡车的内部车身空间，提高平衡车的美观性。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。