一种平衡车及其控制方法与流程

本发明涉及一种电动出行工具领域，具体地，涉及一种智能电动平衡车及其控制方法。

背景技术：

随着当前出行的多样化，越来越多的交通工具被推出以满足人们日益多样的出行需求。电动车由于环保节能，作为代步工具收到了多数人的欢迎。而传统的电动车大多体积庞大，不便于带上公交车或者地铁，一定程度上影响了电动车的进一步普及。所以，具有较小体积，较高便携性的电动平衡车解决了该出行问题。然而，目前现有技术中存在的电动平衡车主要存在以下问题：

1、在电动平衡车的运行过程中，只能通过驾驶者自身来保持平衡，容易造成危险。

2、在传统的平衡车的驾驶过程中，通过车身的前倾和后仰来控制平衡车的加速和减速，使得平衡车需要较高的驾驶技巧，难以上手。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种平衡车，包括车轮、支撑架、框架、减震部件、踏板、控制杆和把手；其中所述支撑架固定在所述车轮的轮轴上；所述框架通过固定连接至所述支撑架的滑块与所述支撑架滑动连接，使得所述框架可以相对于所述支撑架滑动；所述减震部件置于所述框架和所述支撑架之间，被构造成缓冲所述框架和所述支撑架之间的相对运动；所述踏板固定在所述框架上；所述控制杆被构造成可以沿行驶方向前后移动，并且被构造成当所述控制杆被向行驶方向前方推动时，所述平衡车加速；当所述控制杆被向行驶方向后方拉动时，所述平衡车减速或者后退；并且所述把手设置在所述控制杆的顶部。

在本发明所述的平衡车中，所述支撑架和所述框架形成为倒u型，并且所述支撑架的所述平衡车车身宽度方向的两侧固定连接有滑块，所述框架在所述车身宽度方向的两侧具有条形导槽，使得所述滑块可以在所述导槽内滑动，从而使得所述框架可以相对于所述支撑架滑动。

在本发明所述的平衡车中，所述减振部件的一端固定在所述框架的倒u型的顶部下表面，所述减震部件的另一端与所述支撑架的倒u型顶部上表面抵接，使得在所述减震部件的作用下，缓冲所述支撑架的倒u型顶部和所述框架的倒u型顶部之间的相对运动。

在本发明所述的平衡车中，所述踏板可以折叠，并且被构造成当所述踏板处于折叠状态时，所述踏板紧靠所述框架的两侧表面，使得当沿着车辆行驶方向观察时，所述踏板的表面和所述框架的侧表面紧贴。

在本发明所述的平衡车中，所述控制杆中空，所述控制杆的内部放置有充电电池。

在本发明所述的平衡车中，所述支撑架由冷轧板(spcc)材料制成，所述框架和所述控制杆由碳纤维材质制成。

在本发明所述的平衡车中，所述平衡车还包括至少一个挡泥板，所述挡泥板固定连接至所述支撑架上。

在本发明所述的平衡车中，所述控制杆顶部设置有显示装置，所述显示装置被构造成显示平衡车的状态。

在本发明所述的平衡车中，所述控制杆上前部设置有前灯，所述控制杆的下后部设置有尾灯。

本发明所述的平衡车中，所述平衡车还包括控制单元，所述控制单元包括:

控制器，gps模块，

速度传感器，所述速度传感器被配置成检测所述平衡车的行驶速度；

平衡传感器，所述平衡传感器被配置成检测所述平衡车是否处于平衡状态；

通信模块，所述通信模块被配置成与外部智能终端通信连接。

本发明还提供了一种平衡车的控制方法，包括

s100，判定所述平衡车是否处于被使用状态，如果是转向s101，如果不是转向s105；

s101，通过向前推动控制杆加速；

s102，通过向后拉动控制杆减速或者后退；

s103，通过施加更多的力在左脚踏板使车轮向左倾斜，从而使平衡车左转；

s104，通过施加更多的力在右脚踏板使车轮向右倾斜，从而使平衡车右转；

s105，平衡传感器检测主体部分是否处于平衡状态，如果是，则保持平衡状态，如果不是，则通过控制器控制所述平衡车处于平衡状态。

本发明还提供了另一种平衡车的控制方法，包括

s200，通过通信模块连接智能终端；

s201，判定平衡车是否处于被使用状态，如果是转向s202，如果不是转向s204；

s202，通过智能终端控制平衡车前进，减速或者后退；

s203，通过施加更多的力在左脚踏板使车轮向左倾斜，从而使平衡车左转；或者通过施加更多的力在右脚踏板使车轮向右倾斜，从而使平衡车右转；

s204，平衡传感器检测所述平衡车是否处于平衡状态，如果是，则保持平衡状态，如果不是，则通过控制器控制所述平衡车处于平衡状态。

本发明的技术效果：通过平衡传感器和控制器实现自动平衡控制，从而提高驾驶的安全程度；进一步地，通过控制杆来实现控制平衡车前进或者后退，相比通过驾驶者自身平衡来控制，更容易上手也更安全。

附图说明

图1是本发明实施例所述的立体视图；

图2是图1所示的平衡车的前视图；

图3是图1所示的平衡车的右视图；

图4是本发明实施例所述的平衡车的控制单元的结构框图；

图5是本发明实施例所述的一种平衡车的控制方法的流程图；

图6是本发明另一个实施例所述的一种平衡车的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

除非上下文另有特定清楚的描述，本发明中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是可以调整的。可以理解，本文中所使用的术语“和/或”涉及且涵盖相关联的所列项目中的一者或一者以上的任何和所有可能的组合。本文所使用的“前”“后”指的是车辆的行驶方向的前和后。

参见图1-4，本发明提供了一种电动平衡车，包括主体部分和控制单元，所述主体部分包括车轮101、支撑架102、框架103、减震部件104和踏板105。

其中所述支撑架102固定在所述车轮101的轮轴上。所述支撑架101为倒u型，在本发明的另一个实施例中，所述支撑架102还可以包括叠加在一起的第一支撑架和第二支撑架，从而增强支撑架的强度。所述支撑架102由高强度的材料制成，优选地，所述支撑架102采用冷轧板(spcc)材料制成。

所述框架103通过固定连接至所述支撑架102的滑块1021与所述支撑架102滑动连接，使得所述框架103可以相对于所述支撑架102滑动。所述框架103同样构造成倒u型，并且所述框架103在车身宽度方向的两侧具有条形导槽1031，使得所述滑块1021可以在所述导槽1031内滑动。所述框架103由轻质高强的材料制成，优选地，所述框架103由碳纤维材料制成。

所述减震部件104置于所述框架103和所述支撑架102之间，被构造成缓冲所述框架103和所述支撑架102之间的相对运动。在本实施例中，所述减振部件104的一端固定在所述框架103的倒u型的顶部下表面，所述减震部件104的另一端与所述支撑架102的倒u型顶部上表面抵接，使得在减震部件104的作用下，缓冲所述支撑架102的倒u型顶部和所述框架103的倒u型顶部的相互运动。

所述踏板105固定在所述框架103上。在本发明的一个实施例中，所述踏板105可以折叠，并且在折叠后，所述踏板105可以紧靠所述框架103的两侧表面，使得从车辆正视图中观察，所述踏板105的表面和所述框架103的侧表面紧贴。所述踏板105上设置有防滑装置。

所述主体部分还包括控制杆106和把手107。所述控制杆107可以在行驶方向前后移动。当驾驶者沿行驶方向向前推动所述控制杆106向前时，平衡车加速。当驾驶者沿行驶方向向后拉动所述控制杆106时，平衡车减速或者后退。控制杆106由轻质高强的材质制成，在本发明的一个实施例中，控制杆106由碳纤维材料制成。在本发明的一个实施例中，所述控制杆106中空，所述控制杆106的内部放置有充电电池。从而可以进一步充分利用空间，缩小了平衡车整体体积。所述控制杆106在顶部设置有显示装置108和在上前部设置有前灯109，在所述控制杆106的下部有尾灯110。所述显示装置108用于显示平衡车的状态，包括位置、行驶速度，连接状况，电量等信息。

所述把手107连接至所述控制杆106的顶部。所述平衡车还包括前后挡泥板111，所述前后挡泥板111固定至所述支撑架102上。在本发明的其他实施例中，所述平衡车可以不包括或者只包括一个挡泥板。

如图4所示，所述控制单元包括控制器201，速度传感器202，平衡传感器203，gps模块204，通信模块205和。所述速度传感器202，所述平衡传感器203，所述gps模块204和所述通信模块205与所述控制器201电连接。

所述平衡传感器203被配置成识别所述平衡车是否处于平衡状态。在本发明的一个实施例中，所述平衡传感器203为陀螺仪。所述通信单元204可以与智能终端通信连接，从而将平衡车的运行状态发送至智能终端。所述通信连接可以是有线或者无线连接，优选为蓝牙、wifi或者其他无线连接。

如图5所示，本发明还提供了一种平衡车的控制方法，包括如下步骤：

s100，判定平衡车是否处于被使用状态，如果是转向s101，如果不是转向s105；

s101，通过向前推动控制杆加速；

s102，通过向后拉动控制杆减速或者后退；

s103，通过施加更多的力在左脚踏板使车轮向左倾斜，从而使平衡车左转；

s104，通过施加更多的力在右脚踏板使车轮向右倾斜，从而使平衡车右转；

s105，平衡传感器检测所述平衡车是否处于平衡状态，如果是，则保持平衡状态，如果不是，则通过控制器控制所述平衡车处于平衡状态。

如图6所示，本发明还提供了平衡车的另一种控制方法，包括如下步骤：

s200，通过通信模块通信连接智能终端；

所述通信连接可以是有线或者无线连接，优选为蓝牙、wifi或者其他无线连接。

s201，判定平衡车是否处于被使用状态，如果是转向s202，如果不是转向s204；

s202，通过智能终端控制平衡车前进，减速或者后退；

s203，通过施加更多的力在左脚踏板使车轮向左倾斜，从而使平衡车左转；或者通过施加更多的力在右脚踏板使车轮向右倾斜，从而使平衡车右转；

s204，平衡传感器检测所述平衡车是否处于平衡状态，如果是，则保持平衡状态，如果不是，则通过控制器控制所述平衡车处于平衡状态。

本发明的技术效果：通过平衡传感器和控制器实现自动平衡控制，从而提高驾驶的安全程度；进一步地，通过控制杆来实现控制平衡车前进或者后退，相比通过驾驶者自身平衡来控制，更容易上手也更安全。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。