骑式电动工具爬坡防侧翻方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种骑式电动工具爬坡防侧翻方法，包括以下步骤：检测骑式电动工具爬坡时的坡度信号；将所述坡度信号与预设坡度相比较，当所述坡度信号达到预设坡度时，对所述骑式电动工具实施防侧翻保护。此外，还提出一种骑式电动工具爬坡防侧翻装置。上述骑式电动工具爬坡防侧翻方法及装置，在检测到骑式电动工具的坡度信号达到预设坡度时，对骑式电动工具实施防侧翻保护，不需要操作者凭直觉判断坡度，故可有效防止骑式电动工具爬坡时发生侧翻。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及动力工具【技术领域】，特别是涉及一种骑式电动工具爬坡防侧翻方法及 装直。 骑式电动工具爬坡防侧翻方法及装置
【背景技术】
[0002] 传统的骑式割草机的防止侧翻只是体现在其产品说明书中，即用图示警告用户不 要在超过多少角度的草坪上进行切割。但对于用户来说，由于是坐在骑式割草机上进行操 作，对草坪坡度的直觉判断较为困难，而在实际切割中，如果对草坪坡度的直觉判断出错的 话，很容易导致割草机发生侧翻。
【发明内容】
[0003] 基于此，有必要提供一种骑式电动工具爬坡防侧翻方法及装置，可防止骑式电动 工具爬坡时发生侧翻。
[0004] 一种骑式电动工具爬坡防侧翻方法，包括以下步骤：检测骑式电动工具爬坡时的 坡度信号；将所述坡度信号与预设坡度相比较，当所述坡度信号达到预设坡度时，对所述骑 式电动工具实施防侧翻保护。
[0005] 在其中一个实施例中，对所述骑式电动工具实施防侧翻保护的方式为发出警报、 制动所述骑式电动工具的驱动电机或使所述骑式电动工具的重心后移。
[0006] 在其中一个实施例中，所述发出警报为通过听觉、视觉或触觉对用户进行一个安 全提示。
[0007] 在其中一个实施例中，所述使所述骑式电动工具的重心后移的步骤中，当所述重 心调整到极限后，制动所述骑式电动工具的驱动电机或发出警报后由人工制动所述骑式电 动工具的驱动电机。
[0008] 在其中一个实施例中，所述使所述骑式电动工具的重心后移的步骤中，通过调整 所述骑式电动工具前后轮之间的距离使所述骑式电动工具的重心后移，或通过使配重块向 所述骑式电动工具的后轮一侧移动的方式使所述骑式电动工具的重心后移。
[0009] 在其中一个实施例中，所述使配重块向所述骑式电动工具的后轮一侧移动的步骤 中，使配重块旋转或沿直线移动。
[0010] 在其中一个实施例中，在所述检测骑式电动工具爬坡时的坡度信号的步骤之前， 预先设定好所述预设坡度。
[0011] 在其中一个实施例中，所述检测骑式电动工具爬坡时的坡度信号的步骤中，通过 安装在所述骑式电动工具上的角度传感器采集所述骑式电动工具爬坡时的坡度信号。
[0012] 在其中一个实施例中，所述骑式电动工具为电池式乘骑式割草机。
[0013] 一种骑式电动工具爬坡防侧翻方法装置，包括安装在骑式电动工具上的坡度检测 传感器、与所述坡度检测传感器和所述骑式电动工具的驱动电机相连的控制板，及与所述 控制板相连的报警系统，所述坡度检测传感器检测所述骑式电动工具爬坡时的坡度信号并 将所述坡度信号传给所述控制板，所述控制板将所述坡度信号与预设坡度相比较，当所述 坡度信号达到所述预设坡度时，所述控制板发出指令对所述骑式电动工具实施防侧翻保 护。
[0014] 在其中一个实施例中，所述报警系统设有发声装置、发光装置或振动装置。
[0015] 在其中一个实施例中，所述骑式电动工具爬坡防侧翻装置还包括设置在所述骑式 电动工具上的重心转移机构。
[0016] 在其中一个实施例中，所述重心转移机构包括与所述控制板相连的重心转移电 机、由所述重心转移电机所驱动的配重块或蜗杆，其中所述配重块置于所述骑式电动工具 的前后轮之间的位置，所述蜗杆连接所述骑式电动工具的前后轮并用于调节所述前后轮之 间的距离。
[0017] 上述骑式电动工具爬坡防侧翻方法及装置，在检测到骑式电动工具坡度信号达到 预设坡度时，对骑式电动工具实施防侧翻保护，不需要操作者凭直觉判断坡度，故可有效防 止骑式电动工具发生侧翻。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为一个实施例的骑式电动工具爬坡防侧翻方法的流程图；
[0019] 图2为一个实施例的骑式电动工具爬坡防侧翻装置的系统原理图。
[0020] 图中的相关元件对应编号如下：
[0021] 110、坡度检测传感器120、控制板 130、报警系统
[0022] 140、执行机构 200、驱动电机
【具体实施方式】
[0023] 请参考图1，一个实施例的骑式电动工具爬坡防侧翻方法，包括以下步骤：
[0024] 步骤S110,检测骑式电动工具爬坡时的坡度信号。通过安装在骑式电动工具上的 坡度检测传感器，也即角度传感器采集骑式电动工具爬坡时的坡度信号，也即倾角信号。本 实施例中，骑式电动工具是电池式乘骑式割草机，也可以是其他类型的乘骑式电动工具。骑 式电动工具的爬坡，可以是在需要工作的有坡度的草坪进行爬坡，也可以是在工作间歇期 进行转移或运输时的爬坡等。这些情况下的爬坡，都会涉及到防侧翻的问题。坡度检测传感 器可以是设置在骑式电动工具的任意位置，如设置骑式电动工具的前轮处的切割器附近。
[0025] 步骤S120,将所述坡度信号与预设坡度相比较，当所述坡度信号达到预设坡度时， 对所述骑式电动工具实施防侧翻保护。坡度检测传感器检测到骑式电动工具的坡度信号 后，会将坡度信号传给设置在骑式电动工具上的控制板。控制板将接收到的坡度信号与预 设的预设坡度进行比较，当判断检测到的骑式电动工具的坡度信号已经达到预设坡度也即 与预设坡度相等时，即发出指令，对骑式电动工具实施防侧翻保护。预设坡度可以是骑式电 动工具的生产厂家在出厂前根据骑式电动工具的性能参数已经预先设置好的安全爬坡值， 也可以是用户在购买到机器后根据其自身作业环境以及操作者的驾驶技能、驾驶经验等多 方面因素重新设置的安全爬坡值。例如，有些用户的需要作业的有坡度的草坪上相对平整， 起伏不平之处相对较少或者几乎没有，此时用户就可以将预设坡度适当调高，以延长可持 续工作的时间。又如，有些操作者驾驶经验丰富，对机器的操控能力相对较强，即便有一些 小小的意外，操作者也足以应付，此时用户就可以将预设坡度适当调高。同样，用户可以适 当地将预设坡度调低一些，以增加安全性。预设坡度可以仅设置一次，也可以是在每一次操 作骑式电动工具之前重新进行设置。
[0026] 本实施例的骑式电动工具爬坡防侧翻方法中，对骑式电动工具实施防侧翻保护的 方式有多种，包括发出警报、制动骑式电动工具的驱动电机及使骑式电动工具的重心后移 等，下面予以详细描述。
[0027] 发出警报，可以是通过听觉、视觉或触觉对用户进行一个安全提示。当判断检测到 的骑式电动工具的坡度信号已经达到预设坡度也即与预设坡度相等时，控制板发出指令， 控制与其连接的报警系统工作。报警系统可以通过发出提示音的方式通过听觉给予用户一 个安全提示。提示音可以是刺耳的警报声、可以是连续的蜂鸣声、还可以是电子合成语音， 当然还可以是录制好的提示音，如可以是"您已达到最大坡度，请停止作业"等。报警系统 发出警报的方式还可以是利用灯光系统通过视觉给予用户一个安全提示，如不断闪烁的红 色灯光。报警系统还可以是通过振动的方式给予用户一个触觉感受，从而达到安全提示之 目的。例如，可以是向设置在电动工具的把手或座椅处的振动元件发出指令，使用户感受到 振动，使用户明白已达安全限度。当然，这几种报警的方式可以组合使用。用户在听到、看 到或感受到报警之后，可以选择立即停止作业或者根据实际情况继续进行作业。
[0028] 对骑式电动工具实施防侧翻保护的方式还可以是直接制动骑式电动工具的驱动 电机。直接制动驱动电机，使骑式电动工具停止继续爬坡，避免侧翻发生。此时，如果只是 草坪上小的起伏增加导致骑式电动工具的坡度增大，则可以选择更换更有经验的驾驶员以 便能够继续作业，还可以是对前面的作业面进行必要的处理。
[0029] 对骑式电动工具实施防侧翻保护的方式还可以是调整骑式电动工具的重心。实际 作业中，当检测到的骑式电动工具的坡度信号已经达到预设坡度也即与预设坡度相等时， 有很多种情形下，用户可能希望能够继续作业，而不是停止作业。例如，需要切割的有坡度 的草坪即将作业完毕，或者用户在赶时间，又或者用户希望保证对草坪切割的一致性。此 时，可以调整骑式电动工具的重心，使重心后移，这样就增大了骑式电动工具的最大爬坡 度，使继续作业得以实现。
[0030] 使骑式电动工具的重心后移的方式包括：调整所述骑式电动工具前后轮之间的距 离使骑式电动工具的重心后移，或者通过使配重块向骑式电动工具的后轮一侧移动的方式 使骑式电动工具的重心后移。配重块移动的方式可以是旋转或沿直线移动。当骑式电动工 具的重心后移后，骑式电动工具的最大爬坡角度范围增大，能够继续攀爬一定的角度，这样 就很好地满足了用户需求。
[0031] 此外，当重心调整到极限后，可以立即制动骑式电动工具的驱动电机或发出警报 后由操作者人工操作以制动驱动电机。骑式电动工具的重心调整至极限后，代表骑式电动 工具的爬坡能力也已达到极限，再继续前进的话，发生侧翻的风险极高，因此需要立即制动 骑式电动工具的驱动电机或发出警报后由操作者人工操作以制动驱动电机。
[0032] 综上所述，上述骑式电动工具爬坡防侧翻方法，检测骑式电动工具爬坡时的坡度 信号，并在检测到的坡度信号达到预设坡度时给予骑式电动工具防侧翻保护，相较于传统 割草机仅凭借操作者直觉判断坡度来防止侧翻的做法，可有效避免骑式电动工具爬坡时侧 翻的发生。
[0033] 此外，请参考图2,还提供了一种骑式电动工具爬坡防侧翻装置，包括安装在骑式 电动工具上的坡度检测传感器110、与坡度检测传感器110和骑式电动工具的驱动电机200 相连的控制板120、与控制板120相连的报警系统130、及与控制板120相连的执行机构 140。
[0034] 坡度检测传感器110为角度传感器，可安装在骑式电动工具上的任意位置。控制 板120内设置微处理单元，如单片机，可以根据需要预先设置好预设坡度，如30度。报警系 统130设有发声装置、发光装置或振动装置，其中发声装置可设置在骑式电动工具上的任 意位置，发光装置设置在操作者正常乘骑的前方以方便观察，振动装置可设置在骑式电动 工具的把手或座椅位置。
[0035] 当骑式电动工具在有坡度的草坪上工作时，坡度检测传感器110将检测到的骑式 电动工具的坡度信号传给控制板120,控制板120将实际的坡度信号与预设坡度比较，当坡 度信号达到预设坡度时，控制板120发出指令，对骑式电动工具实施防侧翻保护。如前文所 述，可以是控制板120发出指令通过报警系统给用户一个安全提示，由用户决定是否立即 停止作业；还可以是由控制板120直接制动驱动电机200,使骑式电动工具暂停继续爬坡。 此外，还可以是由控制板120发出指令，控制执行机构140调节骑式电动工具的重心。
[0036] 执行机构140用来调节骑式电动工具的重心，使骑式电动工具的重心后移，即使 整机重心向骑式电动工具的后轮一侧移动。在一个应用中，执行机构140包括与控制板120 相连的重心转移电机及由重心转移电机驱动的配重块。配重块置于骑式电动工具的前后轮 之间的位置。当执行机构140的重心转移电机接收到控制板120的指令后，即驱动配重块 向骑式电动工具的后轮一侧旋转或沿直线移动，使骑式电动工具的重心后移，使骑式电动 工具能够继续爬坡且不会侧翻，也即实际增大了骑式电动工具爬坡的角度范围。在其他的 方案中，配重块可以用蜗杆代替，蜗杆连接骑式电动工具的前后轮并用于调节前后轮之间 的距离，当执行机构140的重心转移电机接收到控制板120的指令后，重心转移电机驱动蜗 杆运动，使骑式电动工具的前后轮之间的距离增大，这种方式同样使骑式电动工具的重心 后移，增大了骑式电动工具爬坡的角度范围。
[0037] 当骑式电动工具的重心被调节到极限后，执行机构140向控制板120反馈信号，控 制板120立即制动骑式电动工具的驱动电机200或发出警报后由操作者人工操作以制动驱 动电机200。
[0038] 上述骑式电动工具爬坡防侧翻装置，可应用在骑式电动工具，如电池式乘骑式割 草机上，可以解决操作者因直觉判断坡度不准易产生侧翻的问题，从而有效避免骑式电动 工具爬坡时发生侧翻。
[0039] 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本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。
【权利要求】
1. 一种骑式电动工具爬坡防侧翻方法，其特征在于，包括以下步骤： 检测骑式电动工具爬坡时的坡度信号； 将所述坡度信号与预设坡度相比较，当所述坡度信号达到预设坡度时，对所述骑式电 动工具实施防侧翻保护。
2. 根据权利要求1所述的骑式电动工具爬坡防侧翻方法，其特征在于，对所述骑式电 动工具实施防侧翻保护的方式为发出警报、制动所述骑式电动工具的驱动电机或使所述骑 式电动工具的重心后移。
3. 根据权利要求2所述的骑式电动工具爬坡防侧翻方法，其特征在于，所述发出警报 为通过听觉、视觉或触觉对用户进行一个安全提示。
4. 根据权利要求2所述的骑式电动工具爬坡防侧翻方法，其特征在于，所述使所述骑 式电动工具的重心后移的步骤中，当所述重心调整到极限后，制动所述骑式电动工具的驱 动电机或发出警报后由人工制动所述骑式电动工具的驱动电机。
5. 根据权利要求2所述的骑式电动工具爬坡防侧翻方法，其特征在于，所述使所述骑 式电动工具的重心后移的步骤中，通过调整所述骑式电动工具前后轮之间的距离使所述骑 式电动工具的重心后移，或通过使配重块向所述骑式电动工具的后轮一侧移动的方式使所 述骑式电动工具的重心后移。
6. 根据权利要求5所述的骑式电动工具爬坡防侧翻方法，其特征在于，所述使配重块 向所述骑式电动工具的后轮一侧移动的步骤中，使配重块旋转或沿直线移动。
7. 根据权利要求1至6中任一权利要求所述的骑式电动工具爬坡防侧翻方法，其特征 在于，在所述检测骑式电动工具爬坡时的坡度信号的步骤之前，预先设定好所述预设坡度。
8. 根据权利要求1至6中任一权利要求所述的骑式电动工具爬坡防侧翻方法，其特征 在于，所述检测骑式电动工具爬坡时的坡度信号的步骤中，通过安装在所述骑式电动工具 上的角度传感器采集所述骑式电动工具爬坡时的坡度信号。
9. 根据权利要求1至6中任一权利要求所述的骑式电动工具爬坡防侧翻方法，其特征 在于，所述骑式电动工具为电池式乘骑式割草机。
10. -种骑式电动工具爬坡防侧翻装置，其特征在于，包括安装在骑式电动工具上的坡 度检测传感器、与所述坡度检测传感器和所述骑式电动工具的驱动电机相连的控制板，及 与所述控制板相连的报警系统，所述坡度检测传感器检测所述骑式电动工具爬坡时的坡度 信号并将所述坡度信号传给所述控制板，所述控制板将所述坡度信号与预设坡度相比较， 当所述坡度信号达到所述预设坡度时，所述控制板发出指令对所述骑式电动工具实施防侧 翻保护。
11. 根据权利要求10所述的骑式电动工具爬坡防侧翻装置，其特征在于，所述报警系 统设有发声装置、发光装置或振动装置。
12. 根据权利要求10所述的骑式电动工具爬坡防侧翻装置，其特征在于，所述骑式电 动工具爬坡防侧翻装置还包括设置在所述骑式电动工具上的重心转移机构。
13. 根据权利要求12所述的骑式电动工具爬坡防侧翻装置，其特征在于，所述重心转 移机构包括与所述控制板相连的重心转移电机、由所述重心转移电机所驱动的配重块或蜗 杆，其中所述配重块置于所述骑式电动工具的前后轮之间的位置，所述蜗杆连接所述骑式 电动工具的前后轮并用于调节所述前后轮之间的距离。
【文档编号】B60Q9/00GK104108344SQ201310133910
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月17日 优先权日:2013年4月17日
【发明者】孙云红, 刘运锋 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司