电动平衡车及其复位方法_2

文档序号:9901468阅读:来源:国知局
示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
[0052]在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
[0053]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0054]在本申请中,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,或一体地连接;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。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申请中的具体含义。
[0055]在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0056]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0057]实施例一:
[0058]本实施例提供了一种电动平衡车的复位方法,可实现在用户未操作电动平衡车时,实现电动平衡车自身的复位。该方法基于如下述的电动平衡车来实现。
[0059]—种电动平衡车,主要包括如图1-6所示的结构:
[0000]踏板系统,该踏板系统包括两个踏板组件I,其中,踏板组件I主要包括:五金基座
11、安装于五金基座11上的外壳12,以及,设置于外壳12上的用户踩踏区域的防滑垫13;
[0061]与踏板组件I所对应的车轮组件2,其中,车轮组件2主要包括:车轮21及活动设置于车轮21上的轮轴22,车轮组件2通常为轮毂电机,车轮21可与电机转子相装配,轮轴22—端可与电机定子相装配、另一端可与五金基座11相装配,轮轴22可通过一悬挂架23与五金基座11相装配以实现减震效果,也可以直接与五金基座11相装配;或者,车轮21可与电机定子相装配,轮轴22—端可与电机转子相装配、另一端可与五金基座11相装配,当对轮毂电机通电时,轮轴22与踏板组件I 一起可相对于车轮21转动;
[0062]用于检测踏板组件I的承重面500相对于一基准面3倾斜所形成的当前位置数据的传感器4,如图7所示,其中,传感器4为角速度传感器(也可以称为陀螺仪),或者,传感器4包括:角速度传感器及加速度值传感器,可测量偏转、倾斜时的倾斜角α及对应的角速度一同作为位置数据,基准面3可以设定为水平或非水平面;当然,传感器4还可包括:速度传感器,用于检测电动平衡车的当前运行速度发送给后述的控制器6,用以进行转动速度控制。
[0063]用于存储预设定的承重面500相对于基准面3倾斜所形成的位置数据与转速控制策略的对应关系的存储器5,其中,转速控制策略具体可包括两个方面:其一是转动方向控制策略,其二是转动速率控制策略;对应关系可通过表的数据形式存储到存储器5中;存储器5可为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、先进先出存储器(FIFO)或先进后出存储器(FILO)等;
[0064]以及,
[0065]分别与传感器4及存储器5相连的控制器6,用于当用户未操作电动平衡车时,从传感器4获得当前位置数据;根据当前位置数据,从存储器5所存储的对应关系中查找得到与当前位置数据所对应的当前转速控制策略,并根据当前转速控制策略,控制踏板组件I与车轮组件2之间发生相对转动,以使承重面500向基准面3趋近,其中,控制器6可为可编程逻辑控制器(PLC)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、微控制单元(MCU)等,控制器6可以为与存储器5相集成式的组合芯片,或为与存储器5相互独立的单独芯片。
[0066]上述电子系统结构可如图8所示。
[0067]这样,可通过控制踏板组件I或车轮组件2动作以发生相对转动,使得踏板组件I的承重面500向基准面3趋近,自动调整踏板组件I的当前倾斜角α,最终保持承重面500回复到基准面3,达到电动平衡车的自复位的效果,从而用户可在电动平衡车自复位后,直接踩上该电动平衡车并操作,降低了用户操作的复杂度,提高了用户操作方便性;另一方面,用户在看到自复位的电动平衡车时,用户对操作电动平衡车会产生高程度的接纳心理,进而扩展了电动平衡车的推广应用。
[0068]在本实施例中,转速控制策略为:
[0069]当承重面500相对于基准面3以当前位置数据所对应的第一方向倾斜时,控制车轮组件2以预定变化或不变的加速度值朝第一方向加速转动。
[0070]例如,当承重面500相对于基准面3以当前位置数据所对应的第一方向倾斜时,控制器6在当前位置数据的当前倾斜角度值大于或等于一预设定阈值时,例如α>预设定阈值45°或30°等数值时,控制车轮组件2以一预定的相对较大的加速度值朝第一方向加速转动,直至控制器6在当前倾斜角度值小于预设定阈值时,控制车轮组件2以一预定的相对较小的加速度值朝第一方向加速转动。这样,当踏板组件I相对基准面3发生较大程度倾斜时,车轮组件2以较大的加速度值加速转动,可使踏板组件I发生快速的状态变化,从而以与第一方向相反的第二方向快速向基准面3趋近,当踏板组件I回复到一定程度,也即当前倾斜角度值小于预设定阈值时,车轮组件2以较小的加速度值加速转动,可使踏板组件I发生慢速的状态变化,从而使踏板组件I变化较为平稳地趋近所期望的状态,也即使承重面500变化较为平稳地趋近基准面3。
[0071 ]再例如,当承重面500相对于基准面3以当前位置数据所对应的第一方向倾斜时,控制器6控制车轮组件2以逐渐变小的加速度值朝第一方向加速转动,此时,踏板组件I发生状态变化,只是变化程度逐渐减小,即以与第一方向相反的第二方向向基准面3逐渐趋近。
[0072]需要重点说明的是:在实施上述转动控制策略时,通常会发生踏板组件I的“过转”现象,也即踏板组件I以第二方向相对于车轮组件发生转动时,通常会在承重面500到达基准面3后仍旧继续朝这个方向转动(同时,倾斜角α的方向反向),此时,控制器6同样依照上述转速控制策略,控制车轮组件2以预定变化或不变的加速度值朝第二方向加速转动,使踏板组件I先朝第二方向减速后反朝第一方向转动,如此往复而最终实现承重面500到达基准面3的要求,实现复位。
[0073]相应的,本实施例所提供的一种电动平衡车的复位方法主要包括如图16所示的流程:
[0074]101,当用户未操作电动平衡车时,获得电动平衡车的踏板组件I的承重面500相对于一基准面3倾斜所形成的当前位置数据;
[0075]102,根据当前位置数据,从预设定的承重面500相对于基准面3倾斜所形成的位置数据与转速控制策略的对应关系中,查找得到与当前位置数据所对应的当前转速控制策略,并根据当前转速控制策略,控制踏板组件I与踏板组件I所对应的车轮组件2之间发生相对转动,以使承重面500向基准面3趋近。
[0076]其中,转速控制策略如上述内容所述,此处不再赘述。
[0077]实施例二:
[0078]本实施例与上述实施例区别主要在于:
[0079]在电动平衡车中,除了包括上述的两个踏板组件I及车轮组件2等部件之外,还包括:设置于踏板组件I之间以实现踏板组件I之间的可转动式连接的连接机构7,以及,在相邻的两个踏板组件I之间设置的、提供回复力以驱使踏板组件I转动以使相邻的两个踏板组件I所在平面均向基准面3趋近的弹性回复件8。
[0080]其中,踏板组件I设置有对接腔体14,踏板组件I通过各自的对接腔体14相对接,而连接机构7包括:长轴筒71
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