一种控速装置及控速系统的制作方法

本实用新型涉及车辆速度控制领域，具体而言，涉及一种控速装置及控速系统。

背景技术：

在现有的车辆结构中，特别是小型车辆(例如：普通滑板、越野滑板、电动婴儿车)，在使用过程中，如果控制器故障，则会出现无法停车的情况，非常危险。

有鉴于此，特提出本申请。

技术实现要素：

本实用新型的第一个目的在于提供一种控速装置，其能够在出现故障时，控制车辆自动减速停车，有助于保障使用者的安全。

本实用新型的第二个目的在于提供一种控速系统，其能够在出现故障时，控制车辆自动减速停车，此外，在转弯时，还能够控制车辆平稳转弯，提高转弯时的平稳度，有助于保障使用者的安全。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种控速装置，其包括：操控器、信号接收装置、控速器和信号处理装置，信号接收装置和控速器均同信号处理装置电连接。

信号接收装置用于接收由操控器发出的控制信号并将控制信号传输至信号处理装置，信号处理装置根据接收到的控制信号向控速器发出速度调控指令。

信号接收装置还用于接收由操控器周期性发出的维持信号，若信号接收装置在预设时间内未接收到维持信号，信号接收装置则向信号处理装置发出报警信号，信号处理装置根据报警信号向控速器发出减速停车指令。

其中，预设时间的时长大于维持信号的发射周期的时长。

进一步地，维持信号的发射周期的时长为40～80ms，预设时间的时长为维持信号的发射周期的时长的3～15倍。

进一步地，控速装置还包括预备信号处理装置，预备信号处理装置同信号处理装置电连接。

预备信号处理装置用于接收由信号处理装置周期性发出的证明信号，若预备信号处理装置在预备时间内未接收到证明信号，预备信号处理装置则切断车辆的供电电路。

其中，预备时间的时长大于证明信号的发射周期的时长。

进一步地，证明信号的发射周期的时长为40～80ms，预备时间的时长为证明信号的发射周期的时长的3～15倍。

进一步地，证明信号的发射周期的时长为信号处理装置的时钟周期的1～5倍，预备时间的时长为100～300ms。

进一步地，控速装置还包括测速装置和转向检测装置，测速装置和转向检测装置均同信号处理装置电连接。

测速装置用于检测车轮的转速，转向检测装置用于检测转向件的转动幅度。信号处理装置根据转速和转动幅度计算差速值，并向控速器发出控速指令控制两侧车轮按差速值变速，以使车辆平稳转弯。

一种控速系统，其包括：基座、转动轮、动力装置、转向件和上述的控速装置。转动轮分设于基座的两侧并分别由一组动力装置驱动，信号接收装置、控速器、信号处理装置、测速装置和转向检测装置均设于基座。

控速器同动力装置电连接并用于调控动力装置的输出功率，测速装置用于分别检测转动轮的转速，转向检测装置为电位器。转向件铰接于基座，转向件的转动轴同电位器的转子传动连接。

进一步地，基座还设有用于驱动转向件复位的弹性件，弹性件分设于转向件的两侧并抵接于基座和转向件之间。自然状态下，转动轮之间的转速相同。

进一步地，转向件为转向杆、踏板或坐凳中的至少一者。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供的控速装置在车辆行进过程中，一旦操控器出现故障或者没电了，信号接收装置将无法再继续接收到操控器发出的维持信号，当时间间隔达到预设时间的时长，那么信号接收装置则向信号处理装置发出报警信号，信号处理装置根据报警信号向控速器发出减速停车指令，车辆则会在操控器出现故障或者没电之后减速停车。从而保障使用者的安全，避免车辆行进失控。

本实用新型实施例提供的控速系统在需要转弯时，转动转向件，转向件将会带动电位器的转子转动，此时信号处理装置根据电位器的电信号变化对两组动力装置的输出转速实现调节，使两侧的转动轮之间形成一定的差速，从而实现转弯。转动间的转动幅度不同时，电位器的电信号变化程度也不同，信号处理装置根据不同程度的带你信号变化对两组动力装置进行不同程度的差速调节，以实现不同转弯半径。其中，不同电信号变化对应的不同差速可以预先写入信号处理装置的存储单元中，也可以利用PLC等进行编写。于是，以不同的转动幅度转动转动件，即可以按不同的转动半径进行转弯。

总体而言，本实用新型实施例提供的控速装置能够在出现故障时，控制车辆自动减速停车，有助于保障使用者的安全。本实用新型实施例提供的控速系统能够在出现故障时，控制车辆自动减速停车，此外，在转弯时，还能够控制车辆平稳转弯，提高转弯时的平稳度，有助于保障使用者的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的控速装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的控速系统的示意图。

图标：57-操控器；58-信号接收装置；59-控速器；60-信号处理装置；61-预备信号处理装置；62-测速装置；63-转向检测装置；900-控速系统；39-基座；20-转动轮；38-动力装置；43-转向件；52-弹性件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种控速装置。控速装置包括：操控器57、信号接收装置58、控速器59和信号处理装置60，信号接收装置58和控速器59均同信号处理装置60电连接。

信号接收装置58用于接收由操控器57发出的控制信号并将控制信号传输至信号处理装置60，信号处理装置60根据接收到的控制信号向控速器59发出速度调控指令。

信号接收装置58还用于接收由操控器57周期性发出的维持信号，若信号接收装置58在预设时间内未接收到维持信号，信号接收装置58则向信号处理装置60发出报警信号，信号处理装置60根据报警信号向控速器59发出减速停车指令。

其中，预设时间的时长大于维持信号的发射周期的时长。

在车辆行进过程中，一旦操控器57出现故障或者没电了，信号接收装置58将无法再继续接收到操控器57发出的维持信号，当时间间隔达到预设时间的时长，那么信号接收装置58则向信号处理装置60发出报警信号，信号处理装置60根据报警信号向控速器59发出减速停车指令，车辆则会在操控器57出现故障或者没电之后减速停车。从而保障使用者的安全，避免车辆行进失控。总体而言，控速装置能够在出现故障时，控制车辆自动减速停车，有助于保障使用者的安全。

进一步地，维持信号的发射周期的时长为40～80ms，预设时间的时长为维持信号的发射周期的时长的3～15倍。通过该设计，一旦操控器57出现故障或者没电了，车辆能够在短时间内减速停车，同时也避免因为信号瞬时临时减弱(例如：通过信号干扰区)而造成停车，提高了环境适应性。在本实施例中，维持信号的发射周期的时长为80ms，操控器57与信号接收装置58之间通过无线信号进行通讯连接，此时，预设时间的时长为维持信号的发射周期的时长的10～15倍，即将预设时间的时长控制在800～1200ms的范围内。一般情况下，我们将预设时间的时长设置为1000ms。在某些情况下，当需要整个装置具有更高的灵敏度时，也可以突破以上限制将预设时间的时长设置为500ms。

需要说明的是，在本实用新型的其他的实施例中，操控器57与信号接收装置58之间还可以是通过数据传输线进行通讯连接，此时，预设时间的时长设置为维持信号的发射周期的时长的3～4倍，即将预设时间的时长控制在240～320ms的范围内。一般情况下，我们将预设时间的时长设置为300ms。

此外，在本实施例中，控速装置还包括预备信号处理装置61，预备信号处理装置61同信号处理装置60电连接。

预备信号处理装置61用于接收由信号处理装置60周期性发出的证明信号，若预备信号处理装置61在预备时间内未接收到证明信号，预备信号处理装置61则切断车辆的供电电路。

其中，预备时间的时长大于证明信号的发射周期的时长。

通过以上设计，当信号处理装置60出现故障时，其无法发出减速停车的指令，此时，由于预备信号处理装置61无法在预备时间内收到由信号处理装置60发出的证明信号，预备信号处理装置61则切断车辆的供电电路直接强制停车，以此来增加又一道保险措施，进一步提升安全性。

进一步地，证明信号的发射周期的时长为40～80ms，预备时间的时长为证明信号的发射周期的时长的3～15倍。在本实施例中，信号处理装置60和预备信号处理装置61之间通过数据传输线实现电信号连接，证明信号的发射周期的时长为80ms，预备时间的时长为证明信号的发射周期时长的3～4倍，即将预备时间的时长控制在240～320ms的范围内。一般情况下，我们将预设时间的时长设置为300ms。

需要说明的是，在本实用新型的其他的实施例中，信号处理装置60和预备信号处理装置61还可以分别采用相互独立的处理器，且二者之间也可以采用无线信号进行信号连接，此时，预备时间的时长设置为证明信号的发射周期的时长的10～15倍，即将预备时间的时长控制在800～1200ms的范围内。一般情况下，我们将预备时间的时长设置为1000ms。而在某些情况下，当需要整个装置具有更高的灵敏度时，也可以将预设时间的时长设置为500ms。

而在本实用新型的再一些实施例中，信号处理装置60和预备信号处理装置61为设置于同一电路板上的CPU，信号处理装置60和预备信号处理装置61之间通过信号电路直接电信号连接。此时，证明信号的发射周期的时长可以设定为信号处理装置的时钟周期的1～5倍，预备时间的时长为100～300ms。一般情况下，直接将证明信号的发射周期的时长设定为信号处理装置的时钟周期。

需要说明的是，以上举例为经发明人研究得出的几种通用性较好、安全性较高、误差较小的形式，在实际应用中，可以结合使用者需求或者使用对象的不同进行适当调整，并不完全局限于以上给出的几种例子。

回到本实施例中，控速装置还包括测速装置62和转向检测装置63，测速装置62和转向检测装置63均同信号处理装置60电连接。

测速装置62用于检测车轮的转速，转向检测装置63用于检测转向件43的转动幅度。信号处理装置60根据转速和转动幅度计算差速值，并向控速器59发出控速指令控制两侧车轮按差速值变速，以使车辆平稳转弯。

通过该设计，使得控速装置能够在车辆转弯时根据车辆的实际运动情况(包括前进速度、转弯时的转弯半径)对两侧的车轮进行差速调节，确保车辆的转弯速度与转弯半径相匹配，使车辆平稳转弯，提升车辆转弯时的安全性。

此外，请进一步结合图2，本实施例还提供了一种控速系统900。其包括：基座39、转动轮20、动力装置38、转向件43和上述的控速装置。

转动轮20分设于基座39的两侧并分别由一组动力装置38驱动，控速装置中的信号接收装置58、控速器59、信号处理装置60、预备信号处理装置61、测速装置62和转向检测装置63均设于基座39(在图2中，信号接收装置58、控速器59、信号处理装置60、预备信号处理装置61和测速装置62均未示出)，预备信号处理装置61同控速系统900的供电电路电连接，以使预备信号处理装置61能够在其无法在预备时间内接收到证明信号时切断控速系统900的供电，使动力装置38停止工作。

控速器59同动力装置38电连接并用于调控动力装置38的输出功率，测速装置62用于分别检测转动轮20的转速，转向检测装置63为电位器。转向件43铰接于基座39，转向件43的转动轴同电位器的转子传动连接，转向检测装置63固定于基座39。

当需要转弯时，转动转向件43，转向件43将会带动电位器的转子转动，此时信号处理装置60根据电位器的电信号变化对两组动力装置38的输出转速实现调节，使两侧的转动轮20之间形成一定的差速，从而实现转弯。转动间的转动幅度不同时，电位器的电信号变化程度也不同，信号处理装置60根据不同程度的带你信号变化对两组动力装置38进行不同程度的差速调节，以实现不同转弯半径。其中，不同电信号变化对应的不同差速可以预先写入信号处理装置60的存储单元中，也可以利用PLC等进行编写。于是，以不同的转动幅度转动转向件43，即可以按不同的转动半径进行转弯。

总体而言，控速系统900不仅能够在出现故障时，控制车辆自动减速停车，而且在转弯时，还能够控制车辆按相应的转弯半径平稳转弯，提高转弯时的平稳度，有助于保障使用者的安全。

需要说明的是，控速器59可以直接采用通常的速度控制器，并不做具体限制。其中的一个例子就是：直流电机控制器，此时，相应的动力装置38也设置为直流电机。但并不局限于此，其他可实现速控的装置组合或单一装置均可以采用。

进一步地，基座39还设有用于驱动转向件43复位的弹性件52，弹性件52分设于转向件43的两侧并抵接于基座39和转向件43之间。自然状态下，转动轮20之间的转速相同，处于直行状态。弹性件52有助于转向件43复位，并用于确保转向件43在未转弯状态下处于平衡位置，保持直行。

进一步地，转向件43可以为转向杆、踏板或坐凳中的至少一者。当转向件43为转向杆时，转弯时只需直接拨动转向杆即可。当转向件43为踏板时，转弯时只需直接按相应方向踩踏踏板即可。当转向件43为坐凳时，转弯时只需直接坐在在坐凳上侧身使坐凳发生偏转即可。在本实施例中，转向件43为踏板。

综上所述，控速装置能够在出现故障时，控制车辆自动减速停车，有助于保障使用者的安全。本实用新型实施例提供的控速系统900能够在出现故障时，控制车辆自动减速停车，此外，在转弯时，还能够控制车辆平稳转弯，提高转弯时的平稳度，有助于保障使用者的安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。