电动助力滑板及其控制方法与流程

本申请要求于2016年12月29日提交中国专利局、申请号为2016112489785、发明名称为“一种电动助力滑板及控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

本发明涉及滑板技术领域，特别是涉及一种电动助力滑板及其控制方法。

背景技术：

随着科技的不断发展，目前市面上出现了带有电动助力的滑板。为了实现电动助力滑板的加减速，一般的电动助力滑板的控制器内均设置有无线信号接收器，然后再配备一个手持无线遥控器，利用手持无线遥控器来发送加速和刹车的命令。

该种电动助力滑板虽然能够在电机的助力下滑行，但是其使用起来并不方便，需要用户花费较多时间熟悉操作，学习成本较高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种使用更方便的电动助力滑板及其控制方法。

一种电动助力滑板，包括：

踏板；

滚轮，可转动地设置于所述踏板上；

电机，用于驱动所述滚轮转动；

传感器，设置于所述踏板上，所述传感器用于输出负载信号；及

控制器，用于根据所述负载信号控制所述电机。

在其中一个实施例中，所述滚轮通过转轴可转动地设置于所述踏板上，所述转轴设置于所述踏板上，所述滚轮可转动地设置于所述转轴上。

在其中一个实施例中，所述转轴与所述踏板之间设置有转向节，所述转向节用于改变所述电动助力滑板的运动方向，所述转轴的两端均设置有所述滚轮。

在其中一个实施例中，所述传感器为压力传感器，所述压力传感器设置于所述转向节与所述踏板之间。

在其中一个实施例中，所述转轴与所述转向节组成转向桥，所述转向桥的数量为两个，所述滚轮的数量为四个，两个所述转向桥间隔设置，两个所述转轴的两端均设置有一个所述滚轮。

在其中一个实施例中，所述电机驱动至少一个所述滚轮转动。

在其中一个实施例中，所述电机设置于所述滚轮内，所述电机直接驱动所述滚轮转动。

在其中一个实施例中，所述传感器为脚踏传感器，所述踏板包括相对设置的第一表面及第二表面，所述控制器设置于所述第二表面上，所述脚踏传感器设置于所述第一表面上。

在其中一个实施例中，所述脚踏传感器为多个，多个所述脚踏传感器间隔设置。

在其中一个实施例中，所述脚踏传感器为三个。

在其中一个实施例中，所述脚踏传感器为薄膜开关、机械行程开关、光电传感器或应变片。

在其中一个实施例中，所述电机为直流无刷电机。

在其中一个实施例中，所述驱动装置还包括电源，所述电源设置于所述踏板上，所述电源用于为所述电机提供能量。

一种如上述任意一项所述电动助力滑板的控制方法，包括以下步骤：

通过控制器检测传感器是否输出负载信号；

若是，所述控制器控制电机提供动力驱动滚轮转动；

若否，则所述控制器控制所述电机处于无动力状态。

在其中一个实施例中，通过控制器检测传感器是否输出负载信号的步骤之前还包括：

所述控制器检测所述电机的转速，判断所述电机的转速是否大于预设转速，若是，则通过控制器检测传感器是否输出负载信号；若否，则保持所述电机处于无动力状态。

在其中一个实施例中，所述控制器控制所述电机提供动力驱动所述滚轮转动的步骤为：

所述控制器获取当前所述电机的转速为第一转速，根据所述第一转速，所述控制器维持所述电机的转速与所述第一转速相同，所述电机驱动所述滚轮匀速转动。

在其中一个实施例中，所述控制器控制所述电机提供动力驱动所述滚轮转动的步骤为：

所述控制器控制所述电机按照预设的减速比进行减速；或

所述控制器控制所述电机按照预设的加速比进行加速。

在其中一个实施例中，所述传感器为脚踏传感器，当所述脚踏传感器连续输出预设数量的负载信号后，所述控制器控制所述电机加速或者减速转动。

在其中一个实施例中，所述传感器为脚踏传感器，且所述脚踏传感器为两个，两个所述脚踏传感器分别设置于所述踏板的两端；

当其中一个所述脚踏传感器输出负载信号时，所述控制器控制所述电机自由转动；

当两个所述脚踏传感器均输出负载信号时，所述控制器控制所述电机提供动力驱动所述滚轮转动；

当两个所述脚踏传感器均未输出负载信号时，所述控制器控制所述电机停止转动。

在其中一个实施例中，所述传感器为脚踏传感器，且所述脚踏传感器为两个，两个所述脚踏传感器分别为第一脚踏传感器及第二脚踏传感器，所述第一脚踏传感器及所述第二脚踏传感器设置于所述踏板的一端，且所述第一脚踏传感器及所述第二脚踏传感器间隔设置；

当所述第一脚踏传感器输出负载信号时，所述控制器控制所述电机提供动力驱动所述滚轮转动；

当所述第二脚踏传感器输出负载信号时，所述控制器控制所述电机停止转动。

上述电动助力滑板及其控制方法至少具有以下优点：

使用电动助力滑板时，通过控制器检测传感器是否输出负载信号，当没有检测到负载信号时，电机随着滚轮自由转动，电机处于无动力状态，整个电动助力滑板可以自由滑动。当检测到负载信号时，则控制器控制电机提供动力驱动滚轮转动，从而实现电动助力滑行。电动助力滑板通过传感器输出的负载信号来控制，电动助力滑板无需额外的手持遥控器装置，结构简单，有效地降低了成本。电动助力滑板与传统的的滑板操作相一致，电动助力滑板符合用户的使用习惯，使用简单方便，无需专门学习，即使初学者也可很快适应操作，学习成本低。

附图说明

图1为一实施方式中的电动助力滑板的结构示意图；

图2为图1所示电动助力滑板的爆炸图；

图3为另一实施方式中的电动助力滑板的结构示意图；

图4为另一实施方式中电动助力滑板的结构示意图；

图5为图1所示电动助力滑板的控制方法的流程图；

图6为图5中步骤s120的具体步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图1及图2，一实施方式中的电动助力滑板10，能够实现电动助力滑行，结构简单。该电动助力滑板10包括踏板100、滚轮200、电源300、电机400、控制器500及传感器600。

踏板100用于承载负荷，如用户的脚踩踏在踏板100上，电动助力滑板10带动用户滑行。踏板100包括相对设置的第一表面110及第二表面120。可以理解的是，在其他实施方式中，踏板100的两端可以向靠近第一表面110的一侧弯折形成折边，方便用户操作电动助力滑板10。

滚轮200可转动地设置于踏板100上。具体到本实施方式中，滚轮200通过转轴210可转动地设置于踏板100上。转轴210与踏板100之间设置有转向节220，转向节220用于控制电动助力滑板200的运动方向。转向节220设置于踏板100的第二表面120上，转轴210设置于转向节220上，滚轮200可转动地设置于转轴210上，从而将滚轮120可转动地设置于踏板100上。转动轴210及转向节220组成转向桥，转向桥为两个，两个转向桥间隔设置。滚轮200为四个，两个转轴210的两端均设置一个滚轮220。

电源300设置于踏板100上，电源300用于为电机400提供能量，使电极400旋转。本实施方式中，电源300设置于第二表面120上，电源300为电池。电机400用于驱动滚轮200转动，且电机400至少驱动一个滚轮200转动。本实施方式中，电机400设置于滚轮200内，电机400直接驱动滚轮200转动。电机400为直流无刷电机，体积小、重量轻，并且调速范围广。可以理解的是，在其他实施方式中，电机400也可以设置在踏板100上，通过皮带等传动机构驱动滚轮200转动。

控制器500设置于踏板100上，控制器500用于控制电机400。具体到本实施方式中，控制器500设置于踏板100的第二表面上120。传感器600设置于踏板100上，传感器600用于判断电动助力滑板10是否具有负载，并且输出负载信号。传感器600与控制器500之间电连接，控制器500接收传感器600输出的负载信号，并根据负载信号控制电机400。本实施方式中，传感器600为脚踏传感器，设置于踏板100的第一表面110上，且设置于踏板100的后端。脚踏传感器可以为薄膜开关、机械行程开关、光电传感器或应变片。传感器600的数量可以根据需要具体设置，如图3所示，踏板100的第一表面110可以设置3个传感器600。

在其他实施方式中，传感器600也可以是压力传感器。如图4所示，压力传感器设置于转向节220与踏板100之间。

请参阅图5，一种图1所示电动助力滑板10的控制方法，具体包括如下步骤：

步骤s110：通过控制器500检测传感器600是否输出负载信号。

当电动助力滑板10开机后，用户使用电动助力滑板10时，通过控制器500检测传感器600是否输出负载信号，来控制电动助力滑板10的模式。若传感器600输出负载信号并被控制器500检测到，则表明需要进行电动助力，此时执行步骤s120；若没有检测到负载信号，则表明传感600没有输出负载信号，电动助力滑板10不需要电动助力，此时执行步骤s130。

本实施方式中，传感器600为脚踏传感器，当传感器600接收到踩踏信号时，传感器600输出负载信号；当传感器600没有接收到踩踏信号时，则传感器600不输出负载信号。同理，在其他实施方式中，传感器600可以为压力传感器，当压力传感器受到的压力大于等于预设压力时，传感器600输出负载信号；当压力传感器受到的压力小于预设压力时，传感器600不输出负载信号。

本实施方式中，在通过控制器500检测传感器600是否输出负载信号的步骤之前还包括：控制器500检测电机400的转速，判断电机400的转速是否大于预设转速。

控制器500检测传感器600是否输出负载信号之前，需要预先判断电机400的转速是否大于预设转速。即需要电动助力滑板10具有一定的初始速度，才能够实现电动助力滑行。用户刚站在踏板100上时，电机400不提供动力驱动滚轮200转动，安全可靠。

本实施方式中，由于传感器600为脚踏传感器，可以通过前脚踩住踏板100的前部，后脚用力蹬地加速，使电动助力滑板10具有一定的初始速度。此时由于后脚并没有踩压传感器600，因此并没有负载信号，因此整个电动助力滑板10像普通无动力滑板一样，被用户操控加速。电机400随着滚轮200转动，当电机400的转速达到预设转速后，控制器500再检测传感器600是否输出负载信号。

在其他实施方式中，传感器600可以为压力传感器，当用户站在踏板100上时，虽然传感器600输出负载信号，但是由于电机400没有转动，电机400的转速不大于预设转速，控制器500控制电机400保持无动力状态，电机400不会提供动力驱动滚轮200转动。此时，也可以通过前脚踩住踏板100的前部，后脚用力蹬地加速，使电动助力滑板10具有一定的初始速度。当电机400的转速达到预设转速后，此时控制器500再检测传感器600是否输出负载信号。

可以理解的是，可以不要求电动助力滑板10具有一定的初始速度之后，才能够实现电动助力滑行。也可以是直接站在电动助力滑板10上，就可以实现电动助力滑行。本实施方式中，电动助力滑板10最为耗能的加速阶段由人力完成，因此降低了电机400的能耗，在同样的电池容量下，在同样的航程下，电池可以做的更小，减小电动助力滑板10的体积和重量。

步骤s120：控制器500控制电机400提供动力驱动滚轮200转动。

当电动助力滑板10被加速，具有一定的速度后，用户的后脚踩踏到踏板100的后部，传感器600被踩压，传感器600输出负载信号，控制器500检测到传感器600输出的负载信号，控制器500控制电机400转动，从而驱动滚轮200转动，实现电动助力滑行。

请一并参阅图6，本实施方式中，步骤s120具体包括：

步骤s122：控制器500获取当前电机400的转速为第一转速。

具体地，当控制器500检测到负载信号之后，控制器500获取此时电机400的转速，并将当前的电机400的转速作为第一转速。

步骤s124：根据第一转速，控制器500维持电机400的转速与第一转速相同，电机400驱动滚轮200匀速转动。

控制器500根据获得的第一转速作为目标，控制器500维持电机400的转速与第一转速相同，电机400驱动滚轮200匀速转动，使电动助力滑板10匀速行驶。控制器500控制电机400由无动力状态转换到提供动力状态时，电动助力滑板10没有一个加速或者减速的过程，电动助力滑板10不会出现急起急停的情况，安全可靠。

可以理解的的是，在其他实施方式中，当控制器500检测到负载信号时，控制器500也可以控制电机400按照预设的减速比进行减速，电动助力滑板10在一定时间内非常缓慢的减速，减速到用户觉得合适的速度。或者，控制器500控制电机400按照预设的减速比进行加速，当加速到合适的速度后，控制器500维持当前的速度。

步骤s130：控制器500控制电机400处于无动力状态。

当控制器500没有检测到负载信号时，电机400可以自由转动，电机400处于无动力状态，整个电动助力滑板10可以自由滑动，与普通的无动力滑板一样。本实施方式中，当用户想要停车或下车时，将后脚抬起悬空、撑地或者双脚跳下电动助力滑板10，则传感器600没被踩压，传感器600不输出负载信号，电机400切断动力，电动助力滑板10进入自由滑行状态，这与普通的无动力滑板一致。

通过上述控制方法，用户使用本实施方式的电动助力滑板10时，通过前脚踩住踏板100的前部，后脚用力蹬地加速，使电动助力滑板10具有一定的初始速度。此时由于后脚腾空，脚踏传感器没有被踩压，传感器600没有输出负载信号，电机400自由转动，整个电动助力滑板10像普通无动力滑板一样，被用户操控加速。

当电动助力滑板10具有一定速度之后，用户的后脚踩踏到传感器600，传感器600输出负载信号，电机400开始提供动力驱动滚轮200，并保持当前电动助力滑板10的速度。由于最大速度仅仅是人体能够达到的极限，大概只有15km/h，所以速度较低也更为安全，不像其他纯动力型的滑板达到30km/h或更高，安全可靠。

当用户想要停车或者下车时，将后脚抬起悬空、撑地或者双脚跳下电动助力滑板10，则传感器600没被踩压，传感器600不输出负载信号，电机400切断动力，电动助力滑板10进入自由滑行状态，这与普通的无动力滑板一致。

本实施方式的电动助力滑板10，可以通过脚踩踏传感器600来定义一些特殊命令，例如，当传感器600接收到预设数量的连续踩踏信号后，则传感器600连续输出预设数量的负载信号，控制器500控制电机400加速或者减速，电动助力滑板10实现加速或者加速功能。

传感器600的数量可以根据需要具体设置。在其中一个实施方式中，传感器600为脚踏传感器，传感器600的数量为两个，两个传感器600分别设置于踏板100的两端，可以更加精确地获得电动助力滑板10的使用状态。

当其中一个传感器600被踩踏时，其中一个传感器600输出负载信号，控制器500控制电机400自由转动，电机400处于无动力状态。当两个传感器600均被踩踏时，两个传感器600均输出负载信号，控制器500控制电机400提供动力驱动滚轮200转动，电动助力滑板10匀速运动。

当两个传感器600均未被踩踏时，两个传感器600均未输出负载信号，控制器500控制电机400停止转动，电动助力滑板10处于刹车状态。这样当出现意外跳车时，电动助力滑板10会自动刹车，防止意外地撞到其他物品，保证安全。

如图3所示，传感器600为脚踏传感器，传感器600也可以设置三个，分别为第一脚踏传感器、第二脚踏传感器及第二脚踏传感器。其中，第一脚踏传感器及第二脚踏传感器设置于踏板100的一端，第三脚踏传感器设置于踏板100的另一端，第一脚踏传感器位于第二脚踏传感器及第三脚踏传感器之间。

当第一脚踏传感器被踩踏时，第一脚踏传感器输出负载信号，控制器500控制电机400提供动力驱动滚轮200转动。即是，当用户的后脚踩踏在第一脚踏传感器时，此时实现电动助力，电动助力滑板10匀速运动。

当第二脚踏传感器被踩踏时，第二脚踏传感器输出负载信号，控制器500控制电机400停止转动，电动助力滑板10处于刹车状态。用户使用电动助力滑板10的过程中，当后脚从第一脚踏传感器上移动到第二脚踏传感器时，此时实现刹车，电动助力滑板10使用安全方便。

当第三脚踏传感器被踩踏时，第三脚踏传感器输出负载信号，控制器500控制电机400自由转动，电机400处于无动力状态，电动助力滑板10可以自由滑行。用户可以前脚踩踏在第一脚踏传感器上，后脚用力蹬地加速，使电动助力滑板10具有一定的初始速度。可以理解的是，在其他实施方式中，也可以不设置第三脚踏传感器，仅设置第一脚踏传感及第二脚踏传感器。本实施方式中，设置第三脚踏传感器，电动助力滑板10不使用时，电动助力滑板10不会自由滑动，电动助力滑板10运输及存放安全方便。

上述电动助力滑板10及其控制方法至少具有以下优点：

使用电动助力滑板10时，通过控制器500检测传感器600是否输出负载信号，当没有检测到负载信号时，电机400随着滚轮200自由转动，电机400处于无动力状态，整个电动助力滑板10可以自由滑动。当检测到负载信号时，则控制器500控制电机400提供动力驱动滚轮200转动，从而实现电动助力滑行。电动助力滑板10通过传感器600输出的负载信号来控制，电动助力滑板10无需额外的手持遥控器装置，结构简单，有效地降低了成本。电动助力滑板10与传统的的滑板操作相一致，电动助力滑板10符合用户的使用习惯，使用简单方便，无需专门学习，即使初学者也可很快适应操作，学习成本低。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。