一种双轮体感电动平衡车 |
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| 申请号 | CN201510313653.X | 申请日 | 2015-06-10 | 公开(公告)号 | CN104943780A | 公开(公告)日 | 2015-09-30 |
| 申请人 | 张家港江苏科技大学产业技术研究院; | 发明人 | 袁明新; 徐成; 江亚峰; 申燚; 刘蓬飞; 陈子冬; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种双轮体感电动平衡车，包括， 箱体 ，设置在所述平衡车的两个 车轮 之间；转向组件，可转动的设置在箱体上，用于实现车轮转向；安装盒，设置在转向组件上； 电机 ，用于驱动平衡车运行；控制 信号 接收单元，设置在安装盒上，用于接收 控制信号 ；扬声器，设置在箱体内；以及音频 解码器 ，用于根据控制信号通过扬声器播放音频文件。本发明的双轮体感电动平衡车，通过设置音频解码器和扬声器来播放声音，使得体感电动平衡车的使用者能够得到享受到美妙的音乐，使使用者获得听觉上的享受。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种双轮体感电动平衡车，其特征在于，包括， |
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| 说明书全文 | 一种双轮体感电动平衡车技术领域背景技术[0002] 基于车体内部陀螺仪和加速度传感器来检测车体姿态变化，并通过电机驱动以实现车体运动平衡的体感电动平衡车，近年来作为休闲和巡逻等代步工具已广泛应用在生态旅游风景区、大型公园、机场和高档小区。目前已有平衡车功能相对单一，仅起到直立驾驶代步的功能，在驾驶舒适性、多媒体播放的娱乐性、车体安全保护和运行状态监控等方面还远远未达到休闲的要求。 [0003] 因此，需要一种能够为使用者提供多媒体享受的两轮体感电动平衡车。 发明内容[0004] 因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的双轮平衡车多媒体功能单一的问题，从而提出一种能够为使用者提供多媒体享受的两轮体感电动平衡车。 [0007] 转向组件，可转动的设置在箱体上，用于实现车轮转向； [0008] 安装盒，设置在转向组件上； [0009] 电机，用于驱动平衡车运行； [0011] 扬声器，设置在箱体内；以及 [0012] 音频解码器，用于根据控制信号通过扬声器播放音频文件。 [0013] 本发明的双轮体感电动平衡车，所述控制信号接收单元是触摸显示屏，所述平衡车还包括： [0014] 视频解码器，用于根据控制信号通过触摸显示屏播放视频文件。 [0015] 本发明的双轮体感电动平衡车，还包括： [0016] 转向检测传感器，设置在转向组件上，可生成感知平衡车的转向状态的转向信号； [0017] 脚踏检测传感器，设置在箱体上，可生成感应平衡车上是否有使用者的脚踏信号； [0018] 姿态检测传感器，设置在箱体上，可生成感知平衡车的平衡状态信号； [0019] 第一微处理器，用于根据脚踏检测传感器的脚踏信号、姿态检测传感器的平衡状态信号、转向检测传感器的转向信号生成电机控制指令； [0021] 本发明的双轮体感电动平衡车， [0022] 所述触摸显示屏还用于接收手动输入的开启密码，所述平衡车还包括： [0023] 第二微处理器，用于接收触摸显示屏发送的手动输入的开启密码，并在开启密码与预设密码相同时形成启动所述平衡车，还用于接收触摸显示屏上手动输入的歌曲播放的信息形成音频播放指令以使所述音频解码器播放相应的音频文件，或者接收视频播放的信息形成音频播放指令和视频播放指令以使所述视频解码器播放相应的视频文件，音频解码器播放与视频文件相对应的音频文件。 [0024] 本发明的双轮体感电动平衡车，第一微处理器、电机驱动器和音频解码器设置在箱体内，第二微处理器和视频解码器设置在安装盒内，并且 [0025] 所述箱体内还设置有： [0026] 第一无线传输器，用于接收无线传输信号； [0027] 第一存储器，用于存储音频文件； [0029] 其中，第一微处理器、第一存储器、电机驱动器、音频解码器、第一无线传输器、脚踏检测传感器、转向检测传感器和姿态检测传感器之间为有线传输； [0030] 所述安装盒内还设置有： [0031] 第二无线传输器，用于将第二微处理器生成的音频播放指令无线传输至所述第一无线传输器； [0032] 第二存储器，用于存储视频文件和预设密码； [0034] 其中，第二微处理器、第二存储器、视频解码器和第二无线传输器之间为有线传输。 [0035] 本发明的双轮体感电动平衡车，所述转向组件包括， [0036] 转向安装座，固定设置在箱体上； [0037] 转向轴，转动地设置在转向安装座上并具有穿出于转向安装座设置的穿出部分； [0038] 转向杆，沿竖直方向设置，底端与转向轴的穿出部分固定连接，并可带动转向轴摆动； [0039] 手扶，设置在转向杆的顶端； [0040] 所述安装盒设置在手扶上，所述转向检测传感器设置在转向轴上以感应转向轴受转向杆摆动而转动的角度。 [0041] 本发明的双轮体感电动平衡车，所述转向杆包括转向柄下段和插入转向柄下段的转向柄上段，设置在转向柄下段上用于调节并固定转向柄上段插入转向柄下段长度的调节固定件。 [0042] 本发明的双轮体感电动平衡车，所述电机为无刷轮毂电机，所述电机的电机轴通过安装结构固定在箱体两侧的箱体侧板上；所述安装结构包括，固定在箱体侧板内壁上的固定块，固定在固定块上的固定盖板，固定块和固定盖板形成供电机轴穿过并固定电机轴的安装通孔。 [0043] 本发明的双轮体感电动平衡车，还包括设置在箱体上的座椅组件； [0044] 所述座椅组件包括，设置在箱体上的座椅架，所述座椅架具有横梁、连接横梁且可旋转的设置在箱体上的竖梁以及设置在横梁远离所述竖梁一侧的与竖梁平行的座椅安装梁，设置在座椅安装梁上的座垫，连接竖梁与箱体的避震器，连接横梁和竖梁的加强梁，避震器与竖梁和箱体均为可旋转地连接，所述横梁与所述竖梁的夹角为锐角，所述竖梁转动时避震器相对所述箱体转动，并被压缩或拉伸。 [0045] 本发明的双轮体感电动平衡车，所述座椅安装梁为中空结构，以供座垫的安装杆插入，所述座椅安装梁的顶端设置有紧固件，紧固件具有固定所述安装杆与所述座椅安装梁的位置的锁紧状态，以及使所述安装杆能够相对所述座椅安装梁运动的解锁状态。 [0046] 本发明的双轮体感电动平衡车，箱体顶盖沿长度中轴线设置有具有安装通孔的第一吊耳和第二吊耳，竖梁中部设置具有安装通孔的座椅架吊耳，所述座椅架通过第一铆钉与第一吊耳连接；避震器的上端通过第二铆钉与座椅架吊耳连接，避震器的下端通过第三铆钉与第二吊耳连接。 [0047] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点： [0048] (1)本发明的双轮体感电动平衡车，通过设置音频解码器和扬声器来播放声音，使得体感电动平衡车的使用者能够得到享受到美妙的音乐，使使用者获得听觉上的享受。 [0049] (2)本发明的双轮体感电动平衡车，通过设置触摸显示屏和视频解码器来播放视频，使体感电动平衡车的使用者能够得到享受到优美的视频，使使用者获得视觉享受。 [0050] (3)本发明的双轮体感电动平衡车，安装盒内的各部件之间有线传输，箱体内的各部件之间也进行有线传输，而安装盒与箱体内的部件之间通过第一无线传输器和第二无线传输器进行无线传输。将音频文件和视频文件分别存储在位于箱体和安装盒内第一存储器和第二存储器，当仅需要播放音乐时，使用者操作触摸显示屏，控制扬声器发出声音播放音乐；当要播放视频时，视频文件被存储在第二存储器中，而与该视频文件相对应的音频文件存储在第一存储器中，使用者操作触摸显示屏，可控制视频文件和音频文件同步地分别在触摸显示屏和扬声器中进行播放。通过将音频文件和视频文件分开存储，扬声器和触摸显示屏就近读取与之相近的存储器的文件内容，降低两个无线传输器之间数据的传输量，防止该无线数据流量过大而干扰设备运行，并降低两个蓄电池的电力的消耗速度。 [0051] (4)本发明的双轮体感电动平衡车，将转向杆设置成两段，通过调节转向柄上段插入转向柄下段长度，就可以调节转向杆整体的长度，使得使用者可以依据自身身高，及站立或者坐立的需要来调节转向杆到的合适长度，方便使用者使用。 [0052] (5)本发明的双轮体感电动平衡车，设置避震器起缓冲作用，使使用者在崎岖不平路面使用平衡车时更加舒适。 [0053] (6)本发明的双轮体感电动平衡车，将座垫的安装杆插入座椅安装梁中，并通过紧固件来固定安装杆插入座椅安装梁的长度，从而调节座垫的高度，使得使用者可以根据自身的身高，来调节合适的座垫的高度，进一步提高舒适性。 [0054] (7)本发明的双轮体感电动平衡车，通过吊耳和铆钉连接，使座椅架、避震器与箱体，以及避震器与竖梁和箱体之间可发生相对转动，在双轮体感电动平衡车因路面崎岖而振动时，可以压缩或拉伸避震器从而起到缓冲作用。附图说明 [0055] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中 [0056] 图1为本发明中实施例1中双轮体感电动平衡车的立体视图； [0057] 图2为本发明中实施例1中转向柄的正视图； [0058] 图3为本发明中实施例1中转向柄的结构示意图； [0059] 图4为本发明中实施例1中座椅的立体视图； [0060] 图5为本发明中实施例1中车轮组件的立体视图； [0061] 图6为本发明中实施例1中车轮安装结构的示意图； [0062] 图7为本发明中实施例1中车轮安装侧视图； [0063] 图8为本发明中实施例1中箱体的结构示意图； [0064] 图9为本发明中实施例1中箱体内的控制系统的结构示意图； [0065] 图10为本发明中实施例1中下控制系统的组成； [0066] 图11为本发明中实施例1中上控制系统的组成。 [0067] 图中的附图标记为，1-转向组件，2-座椅组件，3-车轮组件，4-箱体，5-转向柄上段，6-转向柄下段，7-调节固定件，8-手扶，9-手扶横套，10-手扶竖套，11-安装盒，12-转向杆固定端，13-底板，14-第一螺钉，15-转向安装座，16-转向轴，17-第二螺钉；18-箱体上盖，19-转向检测传感器，20-电源开关，21-脚踏检测传感器，22-踏板硅胶，23-箱体上盖侧板，24-第三螺钉，25-挡泥板，26-座椅架，261-横梁，262-竖梁，263-座椅安装梁，264-加强梁，27-第一铆钉，28-第一吊耳，29-座垫，291-安装杆，30-紧固件，31-避震器， 32-第二铆钉，33-座椅架吊耳，34-第三铆钉，35-第二吊耳，36-轮胎，37-电机，38-电机轴，39-固定块，40-箱体侧板，41-第四螺钉，42-固定盖板，43-第五螺钉，44-第六螺钉， 45-前照明灯，46-后指示灯，47-箱体前板，48-扬声器，49-螺栓螺母组件，50-音频解码器，51-微处理器，52-车撑，53-第一蓄电池，54-充电接口，55-第一微处理器，56-电机驱动器，57-姿态检测传感器，58-第一无线传输器，59-第二微处理器，60-触摸显示屏，62-第二无线传输器。 具体实施方式[0068] 下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。 [0069] 实施例1 [0070] 本实施例提供一种双轮体感电动平衡车，如图1所示，包括， [0071] 箱体4，设置在所述平衡车的两个车轮之间； [0072] 转向组件1，可转动的设置在箱体4上，用于实现车轮转向； [0073] 安装盒11，设置在转向组件1上； [0074] 电机，用于驱动平衡车运行； [0075] 控制信号接收单元，具体为触摸显示屏60，设置在安装盒11上，用于接收控制信号； [0076] 扬声器48，设置在箱体4内；以及 [0077] 音频解码器50，用于根据控制信号通过扬声器48播放音频文件； [0078] 视频解码器，用于根据控制信号通过触摸显示屏60播放视频文件。 [0079] 本实施例中，通过设置音频解码器50和扬声器48来播放声音，使得体感电动平衡车的使用者能够享受到美妙的音乐，使使用者获得听觉上的享受。 [0080] 本实施例中，通过设置触摸显示屏60和视频解码器来播放视频，使体感电动平衡车的使用者能够享受到优美的视频，使使用者获得视觉享受。 [0081] 本实施例的双轮体感电动平衡车，还包括 [0082] 转向检测传感器19，设置在转向组件1上，可生成感知平衡车的转向状态的转向信号； [0083] 脚踏检测传感器21，设置在箱体4的箱体上盖18上，可生成感应平衡车上是否有使用者的脚踏信号； [0084] 姿态检测传感器57，设置在箱体4上，可生成感知平衡车的平衡状态信号； [0085] 第一微处理器55，接收脚踏检测传感器21的脚踏信号、姿态检测传感器57的平衡状态信号、转向检测传感器19的转向信号，生成电机控制指令； [0086] 电机驱动器56，用于根据所述第一微处理器55的电机控制指令而控制电机37的运行状态；此外，电机驱动器56还可以向第一微处理器55回传平衡车的行进速度信息，行进速度信息最终会显示在触摸显示屏60以使使用者实时获得平衡车的速度值； [0087] 所述触摸显示屏60还用于接收手动输入的开启密码，所述平衡车还包括： [0088] 第二微处理器59，用于接收触摸显示屏60发送的手动输入的开启密码，并在开启密码与预设密码相同时形成启动所述平衡车，还用于接收触摸显示屏60上手动输入的歌曲播放的信息形成音频播放指令以使所述音频解码器50播放相应的音频文件，或者接收视频播放的信息形成音频播放指令和视频播放指令以使所述视频解码器播放相应的视频文件，音频解码器播放与视频文件相对应的音频文件。 [0089] 当电动平衡车被启动时，触摸显示屏60显示进入密码输入界面，只有当输入的密码与预设密码相同时，触摸显示屏60才能进入控制界面，此时才可控制播放音频和视频，同时第二微处理器59启动控制指令会发送到第一微处理器55中，电机37才能驱动车轮运行，电动平衡车才能行走。通过设置密码，降低电动平衡车被盗窃的概率。 [0090] 作为改进，本实施例的双轮体感电动平衡车，第一微处理器55、电机驱动器56和音频解码器50设置在箱体4内，第二微处理器59和视频解码器设置在安装盒11内，并且[0091] 所述箱体4内还设置有： [0092] 第一无线传输器58，用于接收无线传输信号； [0093] 第一存储器，用于存储音频文件； [0094] 第一蓄电池53，用于向第一微处理器55、第一存储器、电机驱动器56、音频解码器50、第一无线传输器58供电； [0095] 其中，第一微处理器55、第一存储器、电机驱动器56、音频解码器50、第一无线传输器58、脚踏检测传感器21、转向检测传感器19和姿态检测传感器57之间为有线传输； [0096] 所述安装盒11内还设置有： [0097] 第二无线传输器62，用于将第二微处理器59生成的音频播放指令无线传输至所述第一无线传输器58； [0098] 第二存储器，用于存储视频文件和预设密码； [0099] 第二蓄电池，用于向第二控制器59、第二存储器、视频解码器和第二无线传输器62供电； [0100] 其中，第二微处理器59、第二存储器、视频解码器和第二无线传输器62之间为有线传输。 [0101] 安装盒11内的第二微处理器59、第二存储器、视频解码器和第二无线传输器62形成上控制系统。 [0102] 箱体4内的第一微处理器55、第一存储器、电机驱动器56、音频解码器50和第一无线传输器58形成下控制系统。 [0103] 第一蓄电池53和第二蓄电池上还可设置电量感应器，以向第一微处理器55和第二微处理器59发送剩余电量信息，并将该电量信息显示在显示触摸屏60上。 [0104] 安装盒11内的各部件之间有线传输，箱体4内的各部件之间及与各个传感器之间也进行有线传输，而安装盒11与箱体4内的部件之间通过第一无线传输器58和第二无线传输器62进行无线传输。将音频文件和视频文件分别存储在位于箱体4和安装盒11内第一存储器和第二存储器，当仅播放音乐时，使用者操作触摸显示屏60，控制扬声器48发出声音播放音乐；当要播放视频时，视频文件被存储在第二存储器中，而与该视频文件相对应的音频文件存储在第一存储器中，使用者操作触摸显示屏60，可控制视频文件和音频文件同步地分别在触摸显示屏60和扬声器48中进行播放。通过将音频文件和视频文件分开存储，扬声器48和触摸显示屏60就近读取与之相近的有线连接的相应的存储器中的文件内容，降低两个无线传输器之间数据的传输量，防止该无线数据流量过大而干扰设备运行，并降低两个蓄电池的电力的消耗速度。 [0105] 本实施例的双轮体感电动平衡车，如图2和3所示，所述转向组件包括，转向安装座15，固定设置在箱体4上； [0106] 转向轴16，转动地设置在转向安装座15上并具有穿出于转向安装座15设置的穿出部分； [0107] 转向杆，沿竖直方向设置，底端与转向轴16的穿出部分固定连接，并可带动转向轴16摆动； [0108] 手扶8，设置在转向杆的顶端； [0109] 所述安装盒11设置在手扶8上，所述转向检测传感器19设置在转向轴16上以感应转向轴16受转向杆摆动而转动的角度。 [0110] 当使用者操作转向杆向左/右摆动时，转向轴16向左/右旋转，转向检测传感器19感应到转向轴16的旋转方向和角度，从而向第一微处理器55发出左/右旋转的转向信号。 [0111] 所述转向杆包括转向柄下段6和插入转向柄下段6的转向柄上段5，设置在转向柄下段6上用于调节并固定转向柄上段5插入转向柄下段6长度的调节固定件7。 [0112] 将转向杆设置成两段，通过调节转向柄上段5插入转向柄下段6长度，就可以调节转向杆整体的长度，使得使用者可以依据自身身高，及站立或者坐立的需要来调节转向杆到的合适长度，方便使用者使用。 [0113] 本实施例的双轮体感电动平衡车，如图5和6和7所示，所述电机37为无刷轮毂电机，所述电机37的电机轴38通过安装结构固定在箱体4两侧的箱体侧板40上；所述安装结构包括，通过第四螺钉41固定在箱体侧板40内壁上的固定块39，通过第五螺钉43、第六螺钉44固定在固定块39上的固定盖板42，固定块39和固定盖板42形成供电机轴38穿过并固定电机轴38的安装通孔。利用无刷轮毂电机作为平衡车驱动系统，一方面可以提高电机输出功率、延长使用寿命；另一方面也节省了平衡车箱体空间，降低了平衡车的重心，提高了驾驶安全性。 [0114] 本实施例的双轮体感电动平衡车，如图4所示，还设置有座椅组件，以防止使用者在长时间站立时产生疲劳，使使用者更加舒适。座椅组件2设置在箱体4上，包括，设置在箱体4上的座椅架26，所述座椅架26具有横梁261、连接横梁261且可旋转的设置在箱体4上的竖梁262以及设置在横梁261远离所述竖梁262一侧的与竖梁262平行的座椅安装梁263，设置在座椅安装梁263上的座垫29，连接竖梁262与箱体4的避震器31，连接横梁 261和竖梁262的加强梁264，避震器31与竖梁262和箱体4均为可旋转地连接，所述横梁 261与所述竖梁262的夹角为锐角，所述竖梁262转动时避震器31相对所述箱体4转动，并被压缩或拉伸。 [0115] 当双轮体感电动平衡车行驶在崎岖不平路面时，避震器31可以起到很好的缓冲作用，使使用者在使用平衡车时更加舒适。 [0116] 本实施例的双轮体感电动平衡车，所述座椅安装梁263为中空结构，以供座垫29的安装杆291插入，所述座椅安装梁263的顶端设置有紧固件30，紧固件30具有固定所述安装杆291与所述座椅安装梁263的位置的锁紧状态，以及使所述安装杆291能够相对所述座椅安装梁263运动的解锁状态。 [0117] 将座垫29的安装杆291插入座椅安装梁263中，并通过紧固件30来固定安装杆291插入座椅安装梁263的长度，从而调节座垫29的高度，使得使用者可以根据自身的身高，来调节合适的座垫29的高度，进一步提高舒适性。 [0118] 本实施例的双轮体感电动平衡车，箱体4顶盖沿长度中轴线设置有具有安装通孔的第一吊耳28和第二吊耳35，竖梁262中部设置具有安装通孔的座椅架吊耳33，所述座椅架26通过第一铆钉27与第一吊耳28连接；避震器31的上端通过第二铆钉32与座椅架吊耳33连接，避震器31的下端通过第三铆钉34与第二吊耳35连接。 [0119] 通过吊耳和铆钉连接，使座椅架26、避震器31与箱体4，以及避震器31与竖梁262和箱体4之间可发生相对转动，在双轮体感电动平衡车因路面崎岖而振动时，可以压缩或拉伸避震器31从而起到缓冲作用。 [0120] 另外，如图8和9所示，箱体4上的前端和后端还分别装有前照明灯45和后指示灯46。箱体4前端的箱体前板47外侧设置车撑52用于在电源关闭时支撑平衡车。充电接口54为第一蓄电池53充电。脚踏检测传感器21上还盖有踏板硅胶22。箱体上盖侧板23上通过第三螺钉24固定有挡泥板25。 [0121] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 |
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