两轮平衡车的控制方法、控制装置及两轮平衡车

摘要

本发明涉及两轮平衡车控制技术领域，具体公开了一种两轮平衡车的控制方法，其中，包括：获取两轮平衡车的姿态感应装置的方向状态；根据所述方向状态判断两轮平衡车的工作模式；当判定所述两轮平衡车进入载人模式或空载模式时，根据所述姿态感应装置感应到的所述两轮平衡车的姿态数据控制所述两轮平衡车的运行。本发明还公开了一种两轮平衡车的控制装置及两轮平衡车。本发明提供的两轮平衡车的控制方法具有控制可靠性高的优势。

权利要求

1.一种两轮平衡车的控制方法，其特征在于，包括：

获取两轮平衡车的姿态感应装置的方向状态；

根据所述方向状态判断两轮平衡车的工作模式；

当判定所述两轮平衡车进入载人模式或空载模式时，根据所述姿态感应装置感应到的所述两轮平衡车的姿态数据控制所述两轮平衡车的运行；

其中，所述根据所述方向状态判断两轮平衡车的工作模式，包括：当所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向上产生变化量时，判定所述两轮平衡车进入载人模式；

当所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向未产生变化量时，判定所述两轮平衡车处于空载模式；

其中，当所述姿态感应装置所处的平台部与所述两轮平衡车的踏板呈夹角时，判定所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向上未产生变化量；

当所述姿态感应装置所处的平台部平行于所述两轮平衡车的踏板方向时，判定所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向产生变化量。

2.一种两轮平衡车的控制装置，用于实现权利要求1所述的两轮平衡车的控制方法，其特征在于，包括：获取模块，用于获取两轮平衡车的姿态感应装置的方向状态；

判断模块，用于根据所述方向状态判断两轮平衡车的工作模式；

控制模块，用于当判定所述两轮平衡车进入载人模式或空载模式时，根据所述姿态感应装置感应到的所述两轮平衡车的姿态数据控制所述两轮平衡车的运行。

3.一种两轮平衡车，其特征在于，包括：

支撑连接机构和位于所述支撑连接机构两侧且对称设置的车轮；

所述支撑连接机构包括壳体、位于所述壳体上表面的踏板、位于所述壳体内部的支撑部以及位于所述壳体内部的平台部；

所述支撑部的一端连接所述踏板，所述支撑部的另一端连接所述壳体的底壁，所述支撑部能够在所述踏板被力作用时进行压缩以及能够在所述踏板上的力消失时回弹；

所述平台部的一端与所述支撑部的主体部分连接，所述平台部的另一端连接所述壳体的底壁，所述平台部能够在所述支撑部处于压缩状态时与所述壳体的底壁平行以及能够在所述支撑部回弹后与所述壳体的底壁呈夹角设置；

所述平台部上设置有姿态感应装置和权利要求2所述的两轮平衡车的控制装置，所述姿态感应装置与所述两轮平衡车的控制装置通信连接；

所述姿态感应装置用于感应所述平台部的方向状态，以及能够在感应到所述平台部处于与所述踏板平行的状态时感应所述两轮平衡车的运行方向；

所述两轮平衡车的控制装置能够根据所述平台部的方向状态判断两轮平衡车的工作模式，以及能够在判定两轮平衡车进入载人模式后根据所述两轮平衡车的运行方向控制所述两轮平衡车的运行；

其中，所述支撑部包括顶杆和弹性件，所述弹性件的一端连接所述壳体的底壁，所述弹性件的另一端与所述顶杆的一端连接，所述顶杆的另一端连接所述踏板，所述弹性件能够在所述踏板被力作用时进行压缩以及能够在所述踏板上的力消失时回弹；

所述姿态感应装置包括电子陀螺仪。

4.根据权利要求3所述的两轮平衡车，其特征在于，所述平台部包括平板，所述平板的一端与所述顶杆和弹性件的连接处连接，所述平板的另一端与所述壳体的底壁铰接。

5.根据权利要求3所述的两轮平衡车，其特征在于，所述壳体包括上盖和下盖，所述上盖和所述下盖盖合后形成空腔，所述支撑部和所述平台部均设置在所述空腔内，所述踏板设置在所述上盖的上表面。

6.根据权利要求5所述的两轮平衡车，其特征在于，所述空腔内设置支撑柱，所述支撑柱的高度小于所述壳体的内径高度，所述支撑柱的两侧均设置有与每个踏板对应的支撑部和平台部。

说明书

两轮平衡车的控制方法、控制装置及两轮平衡车

技术领域

[0001] 本发明涉及两轮平衡车控制技术领域，尤其涉及一种两轮平衡车的控制方法、两轮平衡车的控制装置及两轮平衡车。

背景技术

[0002] 传统电动自两轮平衡车判断是否载人需要通过光电传感器或者压力传感器来进行判断，需要单独设置传感器及触发装置，导致成本增加、安装复杂等问题。

[0003] 另外，现有的关于两轮平衡车的控制方法可靠性低。

[0004] 因此如何提供一种新的两轮平衡车的控制方法以解决至少上述技术问题之一成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种两轮平衡车的控制方法、两轮平衡车的控制装置及两轮平衡车，解决相关技术中存在的控制可靠性低的问题。

[0006] 作为本发明的第一个方面，提供一种两轮平衡车的控制方法，其中，包括：

[0007] 获取两轮平衡车的姿态感应装置的方向状态；

[0008] 根据所述方向状态判断两轮平衡车的工作模式；

[0009] 当判定所述两轮平衡车进入载人模式或空载模式时，根据所述姿态感应装置感应到的所述两轮平衡车的姿态数据控制所述两轮平衡车的运行。

[0010] 进一步地，所述根据所述方向状态判断两轮平衡车的工作模式，包括：

[0011] 当所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向上产生变化量时，判定所述两轮平衡车进入载人模式；

[0012] 当所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向未产生变化量时，判定所述两轮平衡车处于空载模式。

[0013] 进一步地，当所述姿态感应装置所处的平台部与所述两轮平衡车的踏板呈夹角时，判定所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向上产生变化量；

[0014] 当所述姿态感应装置所处的平台部平行于所述两轮平衡车的踏板方向时，判定所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向未产生变化量。

[0015] 作为本发明的另一个方面，提供一种两轮平衡车的控制装置，用于实现前文所述的两轮平衡车的控制方法，其中，包括：

[0016] 获取模块，用于获取两轮平衡车的姿态感应装置的方向状态；

[0017] 判断模块，用于根据所述方向状态判断两轮平衡车的工作模式；

[0018] 控制模块，用于当判定所述两轮平衡车进入载人模式或空载模式时，根据所述姿态感应装置感应到的所述两轮平衡车的姿态数据控制所述两轮平衡车的运行。

[0019] 作为本发明的另一个方面，提供一种两轮平衡车，其中，包括：

[0020] 支撑连接机构和位于所述支撑连接机构两侧且对称设置的车轮；

[0021] 所述支撑连接机构包括壳体、位于所述壳体上表面的踏板、位于所述壳体内部的支撑部以及位于所述壳体内部的平台部；

[0022] 所述支撑部的一端连接所述踏板，所述支撑部的另一端连接所述壳体的底壁，所述支撑部能够在所述踏板被力作用时进行压缩以及能够在所述踏板上的力消失时回弹；

[0023] 所述平台部的一端与所述支撑部的主体部分连接，所述平台部的另一端连接所述壳体的底壁，所述平台部能够在所述支撑部处于压缩状态时与所述壳体的底壁平行以及能够在所述支撑部回弹后与所述壳体的底壁呈夹角设置；

[0024] 所述平台部上设置有姿态感应装置和前文所述的两轮平衡车的控制装置，所述姿态感应装置与所述两轮平衡车的控制装置通信连接；

[0025] 所述姿态感应装置用于感应所述平台部的方向状态，以及能够在感应到所述平台部处于与所述踏板平行的状态时感应所述两轮平衡车的运行方向；

[0026] 所述踏板控制装置能够根据所述平台部的方向状态判断两轮平衡车的工作模式，以及能够在判定两轮平衡车进入载人模式后根据所述两轮平衡车的运行方向控制所述两轮平衡车的运行。

[0027] 进一步地，所述支撑部包括顶杆和弹性件，所述弹性件的一端连接所述壳体的底壁，所述弹性件的另一端与所述顶杆的一端连接，所述顶杆的另一端连接所述踏板，所述弹性件能够在所述踏板被力作用时进行压缩以及能够在所述踏板上的力消失时回弹。

[0028] 进一步地，所述平台部包括平板，所述平板的一端与所述顶杆和弹性件的连接处连接，所述平板的另一端与所述壳体的底壁铰接。

[0029] 进一步地，所述姿态感应装置包括电子陀螺仪。

[0030] 进一步地，所述壳体包括上盖和下盖，所述上盖和所述下盖盖合后形成空腔，所述支撑部和所述平台部均设置在所述空腔内，所述踏板设置在所述上盖的上表面。

[0031] 进一步地，所述空腔内设置支撑柱，所述支撑柱的高度小于所述壳体的内径高度，所述支撑柱的两侧均设置有与每个踏板对应的支撑部和平台部。

[0032] 本发明提供的两轮平衡车的控制方法，通过姿态感应装置能够感应到所在的平台部的运动方向，当感应到平台部处于与踏板平行的状态时可以判定踏板有外力，当感应到平台部处于与壳体的底壁呈夹角设置时可以判定踏板没有外力。这样通过踏板是否有外力可以判定两轮平衡车是否载人，这种两轮平衡车的控制方法能够实现通过姿态感应装置来判断是否载人，具有控制可靠性高且易于实现的优势，且无需额外设置传感器来检测是否载人还具有节省成本的优势。

附图说明

[0033] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

[0034] 图1为本发明提供的两轮平衡车的结构示意图。

[0035] 图2为本发明提供的两轮平衡车的下盖结构示意图。

[0036] 图3为本发明提供的两轮平衡车的踏板的结构示意图。

[0037] 图4为本发明提供的两轮平衡车的俯视图。

[0038] 图5为本发明提供的两轮平衡车的控制方法的流程图。

具体实施方式

[0039] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0040] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0041] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0042] 在本实施例中提供了一种两轮平衡车，图1是根据本发明实施例提供的两轮平衡车的结构示意图，如图1和图4所示，包括：

[0043] 支撑连接机构100和位于所述支撑连接机构100两侧且对称设置的车轮200；

[0044] 所述支撑连接机构100包括壳体110、位于所述壳体110上表面的踏板120、位于所述壳体110内部的支撑部130以及位于所述壳体110内部的平台部140；

[0045] 所述支撑部130的一端连接所述踏板120，所述支撑部130的另一端连接所述壳体110的底壁，所述支撑部130能够在所述踏板120被力作用时进行压缩以及能够在所述踏板
120上的力消失时回弹；

[0046] 所述平台部140的一端与所述支撑部130的主体部分连接，所述平台部140的另一端连接所述壳体110的底壁，所述平台部140能够在所述支撑部130处于压缩状态时与所述壳体110的底壁平行以及能够在所述支撑部130回弹后与所述壳体的底壁呈夹角设置；

[0047] 所述平台部140上设置有姿态感应装置141和控制装置142，所述姿态感应装置141与所述控制装置142通信连接；

[0048] 所述姿态感应装置141用于感应所述平台部140的状态，以及能够在感应到所述平台部140处于与所述壳体110的底壁平行的状态时感应所述两轮平衡车的运行方向；

[0049] 所述控制装置142能够根据所述平台部140的状态判断两轮平衡车的工作模式，以及能够在判定两轮平衡车进入载人模式后根据所述两轮平衡车的运行方向控制所述两轮平衡车的运行。

[0050] 本发明实施例提供的两轮平衡车，通过姿态感应装置能够感应到所在的平台部的运动方向，当感应到平台部处于与踏板平行的状态时可以判定踏板有外力，当感应到平台部处于与壳体的底壁呈夹角设置时可以判定踏板没有外力。这样通过踏板是否有外力可以判定两轮平衡车是否载人，这种两轮平衡车能够实现通过姿态感应装置来判断是否载人，结构简单，易于实现，且无需额外设置传感器来检测是否载人还具有节省成本的优势。

[0051] 应当理解的是，由于两轮平衡车其两轮特性，姿态感应装置141只需要控制前进、后退或转弯，而这些前进、后退或转弯的动作均为X方向的平衡，Y方向由两个轮子支撑，无需控制平衡问题。本发明实施例利用姿态感应装置141本身的特性，将X、Y两个方向的判断结果用于控制不同的动作，X方向用于控制平衡车平衡、前进、后退或转弯；Y方向用于判断是否载人。

[0052] 具体地，所述支撑部130包括顶杆131和弹性件132，所述弹性件132的一端连接所述壳体110的底壁，所述弹性件132的另一端与所述顶杆131的一端连接，所述顶杆131的另一端连接所述踏板120，所述弹性件132能够在所述踏板120被力作用时进行压缩以及能够在所述踏板120上的力消失时回弹。

[0053] 需要说明的是，如图3所示为踏板120的具体结构示意图，在踏板120朝向所述壳体110的一面还设置有回弹装置121，所述回弹装置121能够在所述踏板120被力作用时与所述壳体上表面接触，能够起到缓冲的作用。

[0054] 在本发明实施例中，所述弹性件132包括弹簧。

[0055] 具体地，所述平台部140包括平板，所述平板的一端与所述顶杆131和弹性件132的连接处连接，所述平板的另一端与所述壳体110的底壁铰接。

[0056] 在本发明实施例中，所述姿态感应装置141包括电子陀螺仪。

[0057] 在本发明实施例中，所述控制装置142包括单片机。

[0058] 具体地，如图1和图2所示，所述壳体110包括上盖111和下盖112，所述上盖111和所述下盖112盖合后形成空腔113，所述支撑部130和所述平台部140均设置在所述空腔113内，所述踏板120设置在所述上盖111的上表面。

[0059] 具体地，所述空腔113内设置支撑柱114，所述支撑柱114的高度小于所述壳体110的内径高度，所述支撑柱114的两侧均设置有与每个踏板120对应的支撑部130和平台部140。

[0060] 在图2所示的下盖112的具体结构示意图中可以看出，下盖112的底壁上设置有铰接固定件115，所述铰接固定件115用于连接所述平板的另一端。

[0061] 如图1所示，在所述空腔113内设置所述平板，所述平板的倾斜角度与前进方向呈垂直（Y方向），控制装置142固定在该倾斜的平板上，平板的一端铰接在壳体110的底壁上，另一端位于所述弹性件132与所述顶杆131的连接位置处。

[0062] 本发明实施例提供的姿态感应装置141设置在控制装置142上；如图1和图3所示，壳体110的上盖111上设有踏板120，踏板120与车体之间留有一定的空间，并设有回弹装置121，踏板120连接顶杆131，顶杆131直接与平板接触。踏板120分别对应使用者的左右两只脚，当骑行中踩踏踏板120时，踏板120产生向下的压力，顶杆131压迫倾斜的平板，此时弹性装置121下行，使倾斜的平板和控制装置142回归水平状态；姿态感应装置141回归水平时则判定为载人状态，此时进入工作状态，当松开踏板120，弹性装置121顶起平台，踏板120下方的回弹装置121使踏板120回位；控制装置142和姿态感应装置141又处于倾斜状态，此时则判定为非载人状态，平衡车进入空载模式。

[0063] 作为本发明的另一实施例，提供一种两轮平衡车的控制方法，如图5所示，所述控制方法包括：

[0064] S110、获取两轮平衡车的姿态感应装置的方向状态；

[0065] S120、根据所述方向状态判断两轮平衡车的工作模式；

[0066] 在本发明实施例中，当所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向上产生变化量时，判定所述两轮平衡车进入载人模式；

[0067] 当所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向未产生变化量时，判定所述两轮平衡车处于空载模式。

[0068] 进一步具体地，当所述姿态感应装置所处的平台部与所述两轮平衡车的踏板产生夹角时，判定所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向上产生变化量；

[0069] 当所述姿态感应装置所处的平台部平行于所述两轮平衡车的踏板方向时，判定所述方向状态为垂直于两轮平衡车的踏板方向未产生变化量。

[0070] S130、当判定所述两轮平衡车进入载人模式或空载模式时，根据所述姿态感应装置感应到的所述两轮平衡车的姿态数据控制所述两轮平衡车的运行。姿态感应装置姿态感应装置本发明实施例提供的两轮平衡车的控制方法，通过姿态感应装置能够感应到所在的平台部的方向，当感应到平台部处于与踏板平行的状态时可以判定踏板有外力，当感应到平台部处于与踏板呈夹角时可以判定踏板没有外力。这样通过踏板是否有外力可以判定两轮平衡车是否载人，这种两轮平衡车的控制方法能够实现通过姿态感应装置来判断是否载人，无需额外设置传感器来检测是否载人，更加安全可靠，具有节省成本的优势。

[0071] 关于本发明实施例提供的两轮平衡车的控制方法的具体实施过程可以参照前文的两轮平衡车的描述，此处不再赘述。

[0072] 作为本发明的另一实施例，提供一种两轮平衡车的控制装置，用于实现前文所述的两轮平衡车的控制方法，其中，包括：

[0073] 获取模块，用于获取两轮平衡车的姿态感应装置的方向状态；

[0074] 判断模块，用于根据所述方向状态判断两轮平衡车的工作模式；

[0075] 控制模块，用于当判定所述两轮平衡车进入载人模式或空载模式时，根据所述姿态感应装置感应到的所述两轮平衡车的姿态数据控制所述两轮平衡车的运行。关于本发明实施例提供的两轮平衡车的控制装置的具体实施过程可以参照前文的两轮平衡车的控制方法的描述，此处不再赘述。

[0076] 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。