基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及體感車領(lǐng)域，尤其涉及一種站立行駛的體感車及體感車驅(qū)動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的平衡車，又叫體感車、思維車、攝位車等。市場(chǎng)上主要有獨(dú)輪和雙輪兩類。其運(yùn)作原理主要是建立在一種被稱為“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”(Dynamic Stabilizat1n)的基本原理上，利用車體內(nèi)部的陀螺儀和加速度傳感器，來(lái)檢測(cè)車體姿態(tài)的變化，并利用伺服控制系統(tǒng)，精確地驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以保持系統(tǒng)的平衡。其運(yùn)作原理主要是建立在一種被稱為“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”(DynamicStabilizat1n)的基本原理上，也就是車輛本身的自動(dòng)平衡能力。以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀(Solid-StateGyroscopes)來(lái)判斷車身所處的姿勢(shì)狀態(tài)，透過(guò)精密且高速的中央微處理器計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹噶詈?，?qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)做到平衡的效果。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的站姿行駛體感車存在以下缺陷:
[0004]1.安全性差。由于采用獨(dú)輪或雙輪結(jié)構(gòu)，行駛過(guò)程中容易出現(xiàn)不平衡，或出現(xiàn)傾斜造成突然加速或減速，造成使用者跌落，存在安全隱患；
[0005]2.底板高。由于使用陀螺儀或加速傳感器檢測(cè)車體姿態(tài)變化，勢(shì)必需要底板(或腳踏板)設(shè)置在較高的位置以預(yù)留傾斜的空間，而底板越高安全性越差。
[0006]3.占用空間大。由于底板高，現(xiàn)有體感車難以做成小體積。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種安全性高，并可實(shí)現(xiàn)低底板、小空間設(shè)計(jì)的體感車。
[0008]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0009]基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車，其包括微處理器、至少1個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、至少4個(gè)車輪和至少4個(gè)壓力傳感器，所述至少4個(gè)壓力傳感器的輸出端均與微處理器的輸入端連接，所述微處理器的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與至少一個(gè)車輪連接。
[0010]優(yōu)選的，所述體感車包括2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、4個(gè)車輪和4個(gè)壓力傳感器，所述4個(gè)壓力傳感器設(shè)置在體感車腳踏位置用于感應(yīng)腳踏的壓力，所述4個(gè)車輪分別為左前輪、右前輪、左后輪和右后輪，所述2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于根據(jù)4個(gè)壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)至少2個(gè)車輪。
[0011]優(yōu)選的，所述2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于根據(jù)4個(gè)壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)分別驅(qū)動(dòng)左前輪和右后輪。
[0012]優(yōu)選的，所述體感車腳踏位置具體為:左前腳掌位置、左后腳跟位置、右前腳掌位置和右后腳跟位置。
[0013]優(yōu)選的，所述左后輪和右后輪均為萬(wàn)向從動(dòng)輪。
[0014]優(yōu)選的，所述體感車還包括電源，所述電源為體感車內(nèi)部提供工作電源。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]本實(shí)用新型由于一方面采用至少四輪結(jié)構(gòu)，行駛過(guò)程平衡性能更好，有效避免出現(xiàn)傾斜造成突然加速或減速，造成使用者跌落，從而有效杜絕了安全隱患；第二方面由于采用了壓力傳感器感應(yīng)人體姿勢(shì)，底板可以設(shè)置在較低的位置，從而提高安全性；最后本實(shí)用新型占用空間小，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0017]本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于各種體感車。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0019]圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0021]人站立的時(shí)候，人在前傾、后傾或者斜傾等不同站姿的時(shí)候，因重心位置不同，人的兩只腳所受的重力會(huì)不同，每只腳的前后腳掌所受的重力也不同。如果我們?cè)诿恐荒_的前后腳掌下，各放一個(gè)重力感應(yīng)器，根據(jù)人體站姿不同，兩只腳的四個(gè)重力感應(yīng)器會(huì)分別測(cè)出不同的重量。本電動(dòng)體感車通過(guò)放置于兩腳下的四個(gè)重力感應(yīng)器，來(lái)感應(yīng)人體的站姿變化和人體傾斜方向，從而控制兩個(gè)馬達(dá)(驅(qū)動(dòng)電機(jī))產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)速，來(lái)實(shí)現(xiàn)體感車的前進(jìn)后退和轉(zhuǎn)向。具體的，是以每個(gè)腳的兩個(gè)重力感應(yīng)器控制一個(gè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。具體結(jié)構(gòu)如下。
[0022]基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車，其包括微處理器、至少1個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、至少4個(gè)車輪和至少4個(gè)壓力傳感器，所述至少4個(gè)壓力傳感器的輸出端均與微處理器的輸入端連接，所述微處理器的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與至少一個(gè)車輪連接。
[0023]優(yōu)選的，所述體感車包括2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、4個(gè)車輪和4個(gè)壓力傳感器，所述4個(gè)壓力傳感器設(shè)置在體感車腳踏位置用于感應(yīng)腳踏的壓力，所述4個(gè)車輪分別為左前輪、右前輪、左后輪和右后輪，所述2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于根據(jù)4個(gè)壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)至少2個(gè)車輪。
[0024]優(yōu)選的，所述2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于根據(jù)4個(gè)壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)分別驅(qū)動(dòng)左前輪和右后輪。
[0025]優(yōu)選的，所述體感車腳踏位置具體為:左前腳掌位置、左后腳跟位置、右前腳掌位置和右后腳跟位置。
[0026]優(yōu)選的，所述左后輪和右后輪均為萬(wàn)向從動(dòng)輪。
[0027]所述體感車還包括電源，所述電源為體感車內(nèi)部各部件提供工作電源。
[0028]下面具體敘述本方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程:
[0029]假設(shè)人體的總重量是G，左腳的前后感應(yīng)器測(cè)出的重力數(shù)據(jù)分別為G11和G12，而右腳的前后重力感應(yīng)器對(duì)應(yīng)的重力數(shù)據(jù)分別為G21和G22，則人體總重量G=G11+G12+G21+G22。根據(jù)Gll/G，G12/G，G13/G，G14/G的重力比例，可以檢測(cè)人體站立時(shí)候身體的傾斜方向。
[0030]體感車的兩個(gè)前輪(左前輪和右前輪)分別由兩個(gè)減速馬達(dá)(驅(qū)動(dòng)電機(jī))直接控制，后輪為兩個(gè)從動(dòng)的萬(wàn)向輪。車子前進(jìn)速度是取決輪子的轉(zhuǎn)速，而體感車的轉(zhuǎn)向是利用左右兩個(gè)前輪的速度差來(lái)實(shí)現(xiàn)。左前輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為M1，右前輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為M2。根據(jù)人傾斜時(shí)的姿態(tài)和車的實(shí)際轉(zhuǎn)向的使用習(xí)慣，本實(shí)施例用左腳的重力(G11，G12)來(lái)控制右輪電機(jī)M2的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。而用右腳的重力(G21，G22)來(lái)控制左輪Ml的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
[0031]假設(shè)設(shè)定一個(gè)參考最高轉(zhuǎn)速V，左輪電機(jī)的轉(zhuǎn)速Vl= (G21-G22)/G*2V，右輪電機(jī)轉(zhuǎn)速V2- (G11-G12)/G*2V。如果V1、V2均為正，則車前進(jìn)；反之則后退。如果V1=V2，則車子為直行，如果VI不等于V2，因?yàn)樗俣炔畹年P(guān)系，則車子轉(zhuǎn)彎。
[0032]如果人體垂直站立，因?yàn)镚11=G12=G21=G22，則VI，V2速度為0，車輛停止。
[0033]如果人體前傾，假設(shè)G11=G21=0.5G，G12=G22=0，則V1=V2=0.5V，車輛直線前進(jìn)。
[0034]如果人體左傾，假設(shè)G11=G，G12=G21=G22。貝lj，V1=0，V2=V，車輛左轉(zhuǎn)。
[0035]依次類推。
[0036]驅(qū)動(dòng)電機(jī)因電流不同而轉(zhuǎn)速不同。壓力感應(yīng)器的數(shù)據(jù)通過(guò)微型處理器計(jì)算后，由微處理器計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速。
[0037]本實(shí)用新型由于一方面采用至少四輪結(jié)構(gòu)，行駛過(guò)程平衡性能更好，有效避免出現(xiàn)傾斜造成突然加速或減速，造成使用者跌落，從而有效杜絕了安全隱患；第二方面由于采用了壓力傳感器感應(yīng)人體姿勢(shì)，底板可以設(shè)置在較低的位置，從而提高安全性；最后本實(shí)用新型占用空間小，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0038]本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于各種體感車。
[0039]以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車，其特征在于:其包括微處理器、至少1個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、至少4個(gè)車輪和至少4個(gè)壓力傳感器，所述至少4個(gè)壓力傳感器的輸出端均與微處理器的輸入端連接，所述微處理器的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與至少一個(gè)車輪連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車，其特征在于:所述體感車包括2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、4個(gè)車輪和4個(gè)壓力傳感器，所述4個(gè)壓力傳感器設(shè)置在體感車腳踏位置用于感應(yīng)腳踏的壓力，所述4個(gè)車輪分別為左前輪、右前輪、左后輪和右后輪，所述2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于根據(jù)4個(gè)壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)至少2個(gè)車輪。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車，其特征在于:所述2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于根據(jù)4個(gè)壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)分別驅(qū)動(dòng)左前輪和右后輪。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車，其特征在于:所述體感車腳踏位置具體為:左前腳掌位置、左后腳跟位置、右前腳掌位置和右后腳跟位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車，其特征在于:所述左后輪和右后輪均為萬(wàn)向從動(dòng)輪。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車，所述體感車還包括電源，所述電源為體感車內(nèi)部提供工作電源。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了基于人體重力感應(yīng)控制行車速度和方向的體感車。體感車包括微處理器、至少1個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、至少4個(gè)車輪和至少4個(gè)壓力傳感器。本實(shí)用新型由于一方面采用至少四輪結(jié)構(gòu)，行駛過(guò)程平衡性能更好，有效避免出現(xiàn)傾斜造成突然加速或減速，造成使用者跌落，從而有效杜絕了安全隱患；第二方面由于采用了壓力傳感器感應(yīng)人體姿勢(shì)，底板可以設(shè)置在較低的位置，從而提高安全性；最后本實(shí)用新型占用空間小。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于各種體感車。
【IPC分類】B62K17/00
【公開號(hào)】CN205034263
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520776318
【發(fā)明人】潘祖億
【申請(qǐng)人】深圳市奇創(chuàng)聯(lián)發(fā)科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日