一种悬浮鞋控制的方法、悬浮鞋及电动平衡车与流程

本发明涉及平衡车技术领域，尤其涉及一种悬浮鞋控制的方法、悬浮鞋、电动平衡车及计算机可读存储介质。

背景技术：

电动平衡车，又叫体感车、思维车或摄位车，主要是通过建立在一种动态稳定的机制来实现平衡，通常市面上看到的平衡车大致可分为独轮平衡车和双轮平衡车两类。

然而，对于悬浮鞋这种新型的平衡车而言，由于自身车体较矮，很难像双轮平衡车一样通过布置载人传感器来控制车体是否启动；并且由于悬浮鞋在启动后比较容易出现溜走现象，也无法像独轮平衡车一样开机后就让车体立即启动。

故有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

鉴于此，本发明实施例提供了一种悬浮鞋控制的方法、悬浮鞋及电动平衡车，可以在不设置载人传感器的前提下，通过检测悬浮鞋与地面的夹角来控制悬浮鞋在开机后是否提前开启自平衡工作模式，有利于缓解用户的不安情绪，保证用户可以平稳上车，从而提高用户使用的便捷性。

本发明实施例的第一方面提供了一种悬浮鞋控制的方法，所述悬浮鞋不包含载人传感器，所述方法包括：

在所述悬浮鞋处于开机模式时，获取所述悬浮鞋与地面之间的第一夹角；

判断获取的所述第一夹角是否在第一预设的角度范围内；

若获取的所述第一夹角在第一预设的角度范围内，则控制所述悬浮鞋开启自平衡工作模式。

本发明实施例的第二方面提供了一种悬浮鞋，包括：

获取模块，用于在所述悬浮鞋处于开机模式时，获取所述悬浮鞋与地面之间的第一夹角；

判断模块，用于判断获取的第一夹角是否在第一预设的角度范围内；

启动模块，用于若获取的所述第一夹角在第一预设的角度范围内，则控制所述悬浮鞋开启自平衡工作模式。

本发明实施例的第三方面提供了一种电动平衡车，包括上述第二方面提及的悬浮鞋。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面提及的方法。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：在本实施例中，首先在所述悬浮鞋处于开机模式时，获取所述悬浮鞋与地面之间的第一夹角，然后判断获取的所述第一夹角是否在第一预设的角度范围内，最后在获取的所述第一夹角在第一预设的角度范围内时，控制所述悬浮鞋开启自平衡工作模式。与现有技术相比，通过本发明实施例可以在不设置载人传感器的前提下，通过检测悬浮鞋与地面的夹角来控制悬浮鞋在开机后是否提前开启自平衡工作模式，有利于缓解用户的不安情绪，保证用户可以平稳上车，从而提高用户使用的便捷性，具有较强的易用性和实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-a为本发明实施例一提供的悬浮鞋控制的方法的流程示意图；

图1-b为本发明实施例一提供的处于自平衡工作模式下的悬浮鞋；

图1-c为本发明实施例一提供的悬浮鞋的正视图；

图1-d为本发明实施例一提供的悬浮鞋在无动力时的示意图；

图2为本发明实施例二提供的悬浮鞋控制的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的悬浮鞋的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的电动平衡车的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

应理解，本实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

需要说明的是，本实施例中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的区域、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”为不同的类型。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

图1-a是本发明实施例一提供的悬浮鞋控制的方法的流程示意图，该方法可以包括以下步骤：

s101：在所述悬浮鞋处于开机模式时，获取所述悬浮鞋与地面之间的第一夹角。

其中，所述悬浮鞋是一种电动平衡轮滑鞋，通常包含左右两只，并且每只鞋顶部均有一块供用户单脚踩踏的踏板。

在一个实施例中，所述悬浮鞋为独轮电动平衡轮滑鞋。

在一个实施例中，所述悬浮鞋上设置有开机键，用户通过操作左右两只鞋体上的开关即可轻松开机。

需要说明的是，本发明中的悬浮鞋至少会处于以下三种模式中的一种：关机模式、待机模式和自平衡工作模式。

上述自平衡工作模式是指所述悬浮鞋在开机后能够不断保持踏板处于水平状态的一种工作模式，该种模式易于用户平稳上、下车。

在一个实施例中，所述悬浮鞋的控制组件包括：

姿态传感器以及控制器；

所述控制器与驱动件连接；

姿态传感器，用于检测悬浮鞋的倾斜角度；

控制器，用于根据姿态传感器的检测结果控制驱动件的转速。

在一个实施例中，所述姿态传感器能够在动、静态下实时获取自身相对于重力方向的绝对夹角，也即悬浮鞋的姿态角度，以便于驱动件能展现出与悬浮鞋的姿态角度相对应的运动状态，所述姿态传感器包括但不限于陀螺仪及加速度计。

具体的，当用户带动悬浮鞋前倾时，姿态传感器便能感知悬浮鞋前倾的角度，从而使控制器根据前倾的角度控制驱动件正向旋转，以便于悬浮鞋完成前进的动作，并且前倾的角度越大，驱动件的转速越大，悬浮鞋前进的速度越快；当用户带动悬浮鞋后仰时，驱动件反向旋转，悬浮鞋后退，并且后仰的角度越大，悬浮鞋后退的速度越快。

另外，为了便于理解和说明，图1-b示出了处于自平衡工作模式下的悬浮鞋。

在一个实施例中，所述悬浮鞋包含一个轮毂电机、一个踏板、一个控制器以及一个姿态传感器，不包含载人传感器。

考虑到现有平衡车的重心大都在车轮轴的上方，静态下是不稳定的，容易在关机后出现前后倾斜的情形。本发明实施例中的悬浮鞋在开启自平衡工作模式后，可以保证重心始终处于车轮轴的正上方，与其在地面上投影重合，从而依靠动态转动的车轮而保证踏板的水平，始终处于动态平衡中。

应理解，由于所述悬浮鞋不包含载人传感器，因此在开启自平衡工作模式后并不区分是否载人。

在一个实施例中，所述悬浮鞋可以包含载人传感器，所述载人传感器包括但不限于以下任意一种：机械开关、光电开关、薄膜开关和应变片。

需要说明的是，在所述悬浮鞋不载人时，可以采用弹性控制参数来避免悬浮鞋出现剧烈运动和抖动；在所述悬浮鞋载人时，可以采用刚性控制参数来使悬浮鞋保持较高的灵敏度和较快的响应速度。

在一个实施例中，上述踏板位于轮毂电机的上方，为一个开放的完整平面。

在一个实施例中，上述控制器与轮毂电机电气连接，姿态传感器位于控制器内。

在一个实施例中，为了保证在用户没有脚踩踏板时，所述悬浮鞋在自平衡工作模式不出现前后、左右倾斜的情形，仍然可以依靠轮毂的支撑以及自身前后两个方向上的动态调节而原地悬停，控制上述轮毂的接地宽度较宽且踏板的高度较低。另外，为了便于理解和说明，图1-c示出了该悬浮鞋的正视图。

在一个实施例中，上述轮胎的接地宽度与踏板的高度的比值位于一预设的区间范围内。

在一个实施例中，上述预设的区间范围为0.5～2。

在一个实施例中，上述踏板在前后两个方向上延伸，其长度超过轮毂电机在地面上的投影长度。

在一个实施例中，为了便于用户可以直接通过脚踩踏板的方式将其扶正。当所述悬浮鞋处于关机模式且踏板的一端着地时，控制另一端在地面上的投影位置位于所述轮毂的接地点以外。为了便于理解和说明，图1-d示出了该悬浮鞋在无动力时的示意图，假设轮毂的接地点为o，踏板翘起的另一端的边缘点为b，则该种悬浮鞋可以使b点在地面上的投影点c位于o点以外的右侧。

在一个实施例中，所述悬浮鞋内部设置有电源。

应理解，所述第一夹角可以被看成悬浮鞋的姿态角或者上述踏板与地面之间的第一夹角。另外，所述第一夹角也可以是俯仰角中的任意一种。

还应理解，由于开机前上述踏板与地面的夹角会有多种可能性，因此通过判断所述第一夹角是否在第一预设的角度范围内，能够减少用户的扶正操作。

s102：判断获取的所述第一夹角是否在第一预设的角度范围内。

在一个实施例中，所述第一预设的角度范围为：-30°～+30°。

s103：若获取的所述第一夹角在第一预设的角度范围内，则控制所述悬浮鞋开启自平衡工作模式。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述悬浮鞋在开机后不会立即启动而是等待踏板的角度变化，当踏板与地面的夹角在预设的区间范围内时开启自平衡工作模式。

应理解，当悬浮鞋处于自平衡工作模式时，即使无负载也是可以通过车轮的缓慢运转，最终保持踏板的水平，不会出现前后侧倾的情形。

还应理解，当获取的所述第一夹角不在第一预设的角度范围内时，车轮没有动力，需要等待用户的操作，才能使踏板与地面的夹角进入第一预设的角度范围内。

由上可见，本发明实施例中，通过首先在所述悬浮鞋处于开机模式时，获取所述悬浮鞋与地面之间的第一夹角，然后判断获取的所述第一夹角是否在第一预设的角度范围内，最后在获取的所述第一夹角在第一预设的角度范围内时，控制所述悬浮鞋开启自平衡工作模式。与现有技术相比，通过本发明实施例可以在不设置载人传感器的前提下，通过检测悬浮鞋与地面的夹角来控制悬浮鞋在开机后是否提前开启自平衡工作模式，有利于缓解用户的不安情绪，保证用户可以平稳上车，从而提高用户使用的便捷性，具有较强的易用性和实用性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的悬浮鞋控制的方法的流程示意图，是对上述实施例一中的步骤s103的进一步细化和说明，该方法可以包括以下步骤：

s201：在所述悬浮鞋处于开机模式时，获取所述悬浮鞋与地面之间的第一夹角。

s202：判断获取的所述第一夹角是否在第一预设的角度范围内。

需要说明的是，在上述步骤s202中，若判断结果为“是”，则执行步骤s203，若判断结果为“否”，则执行步骤s207。

s203：控制所述悬浮鞋开启自平衡工作模式。

其中，上述步骤s201-s203与实施例一中的步骤s101-s103相同，其具体实施过程可参见步骤s101-s103的描述，在此不作重复赘述。

s204：获取处于自平衡工作模式下所述悬浮鞋与地面之间的第二夹角，判断获取的所述第二夹角是否超出第二预设的角度范围，若获取的所述第二夹角超出第二预设的角度范围，则通过预设的提醒方式进行提醒。

在一个实施例中，所述第二夹角也可以为所述悬浮鞋的侧倾角。

在一个实施例中，所述第二预设的角度范围大于所述第一预设的角度范围。

在一个实施例中，若所述第二夹角为俯仰角，则第二预设的角度范围为：-70°～+70°；若所述第二夹角为侧倾角，则第二预设的角度范围为：-45°～+45°。

在一个实施例中，所述预设的提醒方式至少包括以下一种：

电机停转、声音提醒、灯光提醒和震动提醒。

在一个实施例中，控制所述悬浮鞋持续提醒一段时间。

应理解，当处于自平衡工作模式下所述悬浮鞋与地面之间的第二夹角超过第二预设的角度范围时，表明当前踏板的俯仰角或者侧倾角过大，可能存在风险，应及时提醒用户做好防范措施。

s205：判断提醒持续的第一时长是否超过预设的第一阈值。

需要说明的是，在上述步骤s205中，若判断结果为“是”，则停止提醒，并执行步骤s207。

在一个实施例中，所述第一阈值为5s。

需要说明的是，在停止提醒后，所述悬浮鞋的轮毂电机将失去动力，从而出现车轮停止转动的现象，然后进入待机模式。

应理解，由于可能有翻车的情形出现，所以这里在进入的待机模式后踏板的俯仰角可能为任意值。

s206：获取处于自平衡工作模式下所述悬浮鞋的运动速度，判断获取的所述运动速度是否低于预设值，若所述运动速度低于预设值，则获取所述速度低于预设值持续的第二时长，判断所述第二时长是否超过预设的第二阈值。

需要说明的是，在上述步骤s206中，若判断结果为“是”，则执行步骤s207。

在一个实施例中，所述预设值为0。

在一个实施例中，所述第二预设时长为5min。

应理解，当所述悬浮鞋处于自平衡工作模式下，如果用户不在骑行，通常会直接下车，此时悬浮鞋可能会直接原地悬停或者通过碰撞障碍物的方式速度降为0，这种状态下，如果超过一定的时间，可以认为已经没有用户操作，直接切断电机动力，进入待机模式，能够在节省电能的同时简化用户的操作。

s207：控制所述悬浮鞋进入待机模式。

应理解，在所述悬浮鞋进入待机模式后，若受到外力的扰动(比如用户扶正踏板)，那么悬浮鞋与地面的夹角可能会发生改变，从而由第一预设的角度范围之外而进入第一预设范围之内。因此，可以在待机模式下再次检测悬浮鞋与地面的夹角，以便于在夹角进入第一预设的角度范围之内后及时进入自平衡工作模式。

s208：获取处于待机模式下所述悬浮鞋与地面之间的第三夹角，判断获取的所述第三夹角是否在所述第一预设的角度范围内，若获取的所述第三夹角在所述第一预设的角度范围内，则控制所述悬浮鞋进入自平衡工作模式。

应理解，在开机后，若所述悬浮鞋与地面的夹角先处于第一预设的角度范围之外，再由外力的扰动进入第一预设的角度范围之内，则通常会将其判断为用户在已经准备好或者是报错之后的状态下想再次启动该悬浮鞋。

在一个实施例中，还可以结合其他的状态指标来综合判断是否开启自平衡工作模式。例如：在判断车体的倾斜角在预设的安全范围内后接着判断车体有没有报错提醒、电量是否充足以及车体温度是否正常。

s209：获取所述悬浮鞋处于待机模式的时长，判断所述待机时长是否超过预设的第三阈值，若所述待机时长超过预设的第三阈值，则控制所述悬浮鞋进入关机模式。

由上可见，本申请实施例二相比于实施例一，可以在用户扶正踏板后，控制悬浮鞋由待机模式进入自平衡工作模式，具有较强的易用性和实用性。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的悬浮鞋的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述悬浮鞋，包括：

获取模块31，用于在所述悬浮鞋处于开机模式时，获取所述悬浮鞋与地面之间的第一夹角；

判断模块32，用于判断获取的第一夹角是否在第一预设的角度范围内；

启动模块33，用于若获取的所述第一夹角在第一预设的角度范围内，则控制所述悬浮鞋开启自平衡工作模式。

在一个实施例中，所述悬浮鞋还包括：

提醒模块，用于获取处于自平衡工作模式下所述悬浮鞋与地面之间的第二夹角，判断获取的所述第二夹角是否超出第二预设的角度范围，若获取的所述第二夹角超出第二预设的角度范围，则通过预设的提醒方式进行提醒。

在一个实施例中，所述预设的提醒方式至少包括以下一种：

电机停转、声音提醒、灯光提醒和震动提醒。

在一个实施例中，所述悬浮鞋还包括：

第一待机模块，用于判断提醒持续的第一时长是否超过预设的第一阈值，若所述第一时长超过预设的第一阈值，则停止提醒，并控制所述悬浮鞋进入待机模式。

在一个实施例中，所述悬浮鞋还包括：

第二待机模块，用于获取处于自平衡工作模式下所述悬浮鞋的运动速度，判断获取的所述运动速度是否低于预设值，若获取的所述运动速度低于预设值，则获取所述速度低于预设值所持续的第二时长，判断所述第二时长是否超过预设的第二阈值，若所述第二时长超过预设的第二阈值，则控制所述悬浮鞋进入待机模式。

在一个实施例中，所述悬浮鞋还包括：

第三待机模块，用于若获取的所述第一夹角不在第一预设的角度范围内，则控制所述悬浮鞋进入待机模式。

在一个实施例中，所述悬浮鞋还包括：

重启模块，用于获取处于待机模式下所述悬浮鞋与地面之间的第三夹角，判断获取的所述第三夹角是否在所述第一预设的角度范围内，若获取的所述第三夹角在所述第一预设的角度范围内，则控制所述悬浮鞋进入自平衡工作模式。

在一个实施例中，所述悬浮鞋还包括：

关机模块，用于获取所述悬浮鞋处于待机模式的时长，判断获取的待机时长是否超过预设的第三阈值，若所述待机时长超过预设的第三阈值，则控制所述悬浮鞋进入关机模式。

实施例四

图4是本发明实施例四提供的一种电动平衡车的结构示意图，包括两只悬浮鞋，所述悬浮鞋在实施例一中详细说明过，此处不再赘述。

需要说明的是，图4也可以被看作是用户使用所述平衡车上车的整个过程示意图。具体的，图4中最左侧的一幅图可以被看作是用户将每只悬浮鞋自然放置在地面上的示意图；图4中中间的一幅图可以被看作是用户在做好准备工作以后通过单脚扶正一只悬浮鞋的示意图；图4最右侧的一幅图可以被看作是以第一只脚为支撑，抬起第二只脚扶正第二只悬浮鞋的示意图。

还需要说明的是，图4仅仅示出了用户先扶正右脚使用的悬浮鞋，后扶正左脚使用的悬浮鞋的方式，具体在应用中，用户可根据个人的习惯来灵活调整先后上车的顺序。

还需要进一步说明的是，对于单只悬浮鞋而言，当踏板受到外力前倾时，将向前加速；当受到外力后倾时，将减速或者向后加速；当踏板前后受力均衡时，则保持当前运行状态。另外，对于两只悬浮鞋而言，由于同时操控两只悬浮鞋可能会出现速度的差异，因此能够实现转弯功能。

应理解，当用户在按照图4中最左侧的一幅图将每只悬浮鞋自然放置在地面上后，可以分别操作两只鞋体上的开机键进行开机。

还应理解，当用户在按照图4中中间的一幅图通过单脚扶正一只悬浮鞋后，应尽量控制该只悬浮鞋的踏板处于水平状态，并让该悬浮鞋原地悬停，以便于完成另一只悬浮鞋的扶正操作。

还应进一步理解，当用户扶正完另一只平衡鞋后，则可以通过自由操控两只鞋体实现前进、后退、停止和转弯。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。