电动滑板车及其双向控制方法与流程

1.本发明涉及电动代步车技术领域，具体涉及一种电动滑板车及其双向控制方法。


背景技术：

2.滑板车因其时尚外观普遍成为新一代年轻人的潮流运动产品。
3.市场上比较常见的滑板车，通常包含车身、组接于车身前后端的前车轮和后车轮，以及连接于前车轮上的立管与把手，其机械结构件繁琐，体积庞大，不利于收纳与携带；而且，该产品设计通常的需要扭动车把带动前车轮转向，由于仅前车轮负责转向，因而相应的转动半径较大，转动灵活性欠佳。
4.为了提升滑板车的出行效率通常的通过控制器控制轮毂电机驱动车轮前行，并且通过与控制器相连通的单一开关改变车辆骑行状态，该实现方式存有不足之处：目前的电动滑板车驱动方式多样（包括双轮驱动与单轮驱动），单一开关的可操作性不强，可靠性较低，即使能够实现也势必导致控制程序复杂，车辆成本提升，此外，其结构及控制方法的实现方式较为单一，无法适用双向骑行的电动滑板车。


技术实现要素：

5.本发明的目的之一在于提供一种操作便利、控制可靠的双向控制方法。
6.本发明的目的之二在于提供一种结构简化，依靠人力扭动车身控制换向的电动滑板车，具体采用上述的双向控制方法。
7.为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：电动滑板车的双向控制方法，该电动滑板车包括车身、平行于车身设于底侧的前车轮与后车轮以及由车身扭动控制前后车轮转向的换向机构，所述车身内设容置腔室，所述容置腔室收纳有电性连通的控制器与电池包，所述车身顶侧沿前后方向装设与所述控制器电性连通的第一开关与第二开关，前车轮和/或后车轮的轮轴部位装设与所述控制器电性连通的电机，采用以上结构实现的双向控制方法包括：获取第一开关与第二开关的闭合信号或者断开信号；判断第一开关与第二开关的组合信号状态；当组合信号状态由双断开状态转变成单闭合状态时，所述控制器控制电机以1
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4码缓步骑行并且依据第一开关闭合或是第二开关闭合分别控制电动滑板车前向缓步骑行与后向缓步骑行并在组合信号状态转变成双闭合状态后控制电机前向正常骑行或是后向正常骑行；当组合信号状态由双闭合状态转变成单闭合状态时，所述控制器控制电机缓步减速骑行直至车速为零或者组合信号状态转变成双断开状态后控制电机制动刹车或者组合信号状态恢复双闭合状态后控制电机以当前骑行方向正常骑行。
8.作为优选的，所述控制器包含电性连通的第一控制器与第二控制器，所述电机包含分别装设于前后车轮的第一电机与第二电机，第一、第二控制器分别与第一电机和第二
电机电性连通以及分别与第一开关和第二开关电性连通。
9.本发明还提出一种电动滑板车，采用以上所述的双向控制方法。
10.作为优选的，所述换向机构设有衔接于车轮两侧的平叉以及用以支承平叉水平转动与车身垂直转动的承载架，所述平叉顶侧设有第一配合部，所述车身底侧设置与所述第一配合部相适配的用以调整车轮换向角度的第二配合部，所述车身两端竖向开设用以收纳承载架的通孔，所述通孔至少与承载架的左右两侧留有限位间隙。该技术方案中的承载架收纳至车身通孔内，使得该换向机构结构紧凑，动作灵活，换向可靠性提升，在通过脚步控制车身左右扭动过程中，所述限位间隙限制车身极限转向角度，避免由于倾角过大人体失去平衡跌落车辆，从而保证骑行过程的舒适安全。
11.作为优选的，所述第一配合部与第二配合部之一构造为竖向开设的槽孔或者缺口，另一构造为延伸入所述槽孔或是缺口的活动杆。该技术方案中的转向配合方式之于刚性连接方式具有结构灵活，不易耗损以及使用寿命长的特点；同时，通过施加车身扭力，可带动车轮朝向车身偏转内侧转向，控制灵活，使用范围较广。
12.作为优选的，所述活动杆构造为底面开槽的弹性刚性件。该技术方案之于活动杆的刚性材质设计使得其强度提升，长久配合过程中不易磨损；之于活动杆的底面开槽设计使得配合部位抵靠紧密，防止骑行扭动，稳定前行方向。
13.作为优选的，所述车身对应承载架左右两侧分别朝外凸设一柱部，所述柱部设有一轴向贯通的与所述限位间隙连通的穿孔，所述穿孔内侧限位有弹性件，所述弹性件的内侧抵接于承载架。该技术方案中的4组对称布设的弹性件结构可平衡车身与车轮的转向控制稳定，优选为弹簧。
14.作为优选的，所述承载架具有横向开设的第一轴孔，所述的第一轴孔内部转动设置与车身定位孔适配的第一转轴，所述承载架纵向固设有第二转轴，所述平叉设置与所述第二转轴适配的第二轴孔。
15.作为优选的，所述第一配合部介于第二轴孔与车轮之间。该技术方案进一步使得换向机构结构紧凑。
16.作为优选的，所述车身两端上翘且为尖头设计，车身底侧设有供车轮局部穿伸入的避让孔。该技术方案中的车身采用冲浪板式的双尖头设计，具有转向灵活、骑行阻力小以及质量轻的特点，此外，局部穿伸入车身内部的车轮设计可有效降低车辆重心 ，骑行稳定且安全。
17.本发明采用上述技术方案至少具有如下的有益效果。
18.其一、采用平行于车身布置的前后车轮，骑行者侧向站立，骑行速度及人体平衡性均有显著提升，当车体断电或者遭遇不平整路面时，人体不易摔跤产生安全事故，而是可以适应各种路况，确保骑行安全。
19.其二、通过车身扭动控制前后车轮转向，相较于滑板车车把控制转向，机械结构件大大简化，车体小巧携带方便，又由于可对应前后轮分别设置转向机构，可同时调整前后轮转向角度，车轮转动半径更小，转动灵活性提升。
20.其三、针对前后车轮分别装设开关以控制车辆骑行方式，当开关的组合信号状态由双闭合状态或者双断开状态转变成单闭合状态时，控制车辆以闭合开关一侧的车轮前进方向缓步骑行，实现了车辆双向骑行的便利控制，可操作性强，骑行安全可靠。
附图说明
21.为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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它的附图。
22.图1为本发明实施例所述的电动滑板车的结构示意图；图2为本发明实施例所述的电动滑板车的剖视图；图3为本发明实施例所述的车身与平叉的配合关系图；图4为本发明实施例所述的双电机控制框图；图5为本发明实施例所述的单电机控制框图。
具体实施方式
23.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
24.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”“横向”“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.需要说明的是，本文中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.请参阅图1至图3，本技术提出一种电动滑板车，包括车身10、平行于车身设于底侧的前车轮21与后车轮22、由车身扭动控制前后车轮转向的换向机构以及用以电控的驱动机构。
28.所述车身10两端上翘且为尖头设计，该实施方式中的车身采用类似冲浪板外形，具备骑行阻力小，车体重量轻以及换向灵活的特点，更为具体的，所述车身两端设有供车轮局部穿伸入的避让孔，可有效降低车辆重心，骑行稳定且安全。
29.所述换向机构设于车身10两端，包含平叉32与承载架31，所述承载架31具有横向开设的第一轴孔33，所述第一轴孔内部转动设置与车身定位孔适配的第一转轴，所述承载架31纵向固设有第二转轴，所述平叉32设置与所述第二转轴适配的第二轴孔34，所述平叉32衔接于车轮两侧并可绕所述第二转轴水平旋转，介于车轮与第二轴孔34之间的所述平叉32上设有第一配合部36，所述车身底侧设置与所述第一配合部36相适配的用以调整车轮换向角度的第二配合部35，该实施方式中，通过脚步控制车身倾角左右小角度变化，进而推动
平叉水平转向角度改变从而实现车体换向，相较于滑板车车把控制转向，具有结构简单，操作便利以及易于携带的优势，又由于可对应前后车轮分别设置换向机构，可同时调整前后车轮换向角度，车轮转动半径更小，转动灵活性提升。在一较佳实施例中，所述第一转轴与第一轴孔之间以及第二转轴与第二轴孔之间通过轴承转动连接，使得转动顺畅，换向灵敏。
30.在一些较佳实施例中，所述第一配合部36与第二配合部35之一构造为竖向开设的槽孔或者缺口，另一构造为延伸入所述槽孔或是缺口的活动杆。具体的，所述活动杆构造为底面开槽的弹性刚性件。该实施方式之于活动杆的刚性材质设计使得其强度提升，长久配合过程中不易磨损，使用寿命延长；之于活动杆的底面开槽设计使得配合部位抵靠紧密，防止骑行扭动，稳定前行方向。
31.具体的，所述车身10两端竖向开设用以收纳承载架31的通孔，所述通孔至少与承载架31的左右两侧留有限位间隙。该实施方式中，通过收纳至车身通孔内的承载架使得整体结构紧凑，动作灵活，转向可靠性提升，在通过脚步控制车身左右扭动过程中，所述限位间隙限制车身极限转向角度，避免由于倾角过大人体失去平衡跌落车辆，从而保证骑行过程的舒适安全。
32.在一较佳实施例中，所述车身10对应承载架31左右两侧分别朝外凸设一柱部，所述柱部设有一轴向贯通的与所述限位间隙连通的穿孔，所述穿孔内侧限位有弹性件37，所述弹性件37的内侧抵接于承载架31。该实施方式中的4组对称布设的弹性件结构可平衡车身与车轮的转向控制稳定，优选为弹簧。
33.所述驱动机构包含收纳至车身内部容置腔室且电性连通的控制器与电池包15，以及设于车身顶侧沿前后方向装设的与所述控制器电性连通的第一开关11与第二开关12，以及装设于前车轮和/或后车轮的轮轴部位的与所述控制器电性连通的电机。
34.在一具体实施例中，所述电动滑板车为双驱动方式，所述控制器包含电性连通的第一控制器13与第二控制器14，所述电机包含分别装设于前后车轮的第一电机与第二电机，第一、第二控制器分别与第一电机和第二电机电性连通以及分别与第一开关和第二开关电性连通。
35.请结合参考图4，本技术采用以上双驱动方式提出的电动滑板车的双向控制方法具体包含步骤为：s10、获取第一开关与第二开关的闭合信号或者断开信号。
36.s20、判断第一开关与第二开关的组合信号状态。
37.s21、当组合信号状态由双断开状态（00）转变成单闭合状态（10）时，第一开关闭合且第二开关断开，所述第一控制器与第二控制器分别控制第一电机与第二电机以1
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4码前向缓步骑行。
38.s22、当组合信号状态由单闭合状态(10)转变成双闭合状态（11）时，第一开关与第二开关均闭合，所述第一控制器与第二控制器分别控制第一电机与第二电机以预设的骑行速度前向正常骑行。
39.s23、当组合信号状态由双断开状态（00）转变成单闭合状态（01）时，第一开关断开且第二开关闭合，所述第一控制器与第二控制器分别控制第一电机与第二电机以1
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4码后向缓步骑行。
40.s24、当组合信号状态由单闭合状态(01)转变成双闭合状态（11）时，第一开关与第
二开关均闭合，所述第一控制器与第二控制器分别控制第一电机与第二电机以预设的骑行速度后向正常骑行。
41.s25、前向骑行时，当组合信号状态由双闭合状态（11）转变成单闭合状态（10）时，第一开关闭合且第二开关断开或转变成单闭合状态（01）时，第一开关断开且第二开关闭合时，所述第一控制器与第二控制器分别控制第一电机与第二电机缓步减速骑行，直至车速为零或者组合信号状态转变成双断开状态（00）后控制制动刹车或者组合信号状态20秒内恢复双闭合状态（11）后控制第一、第二电机前向正常骑行。
42.s26、后向骑行时，当组合信号状态由双闭合状态（11）转变成单闭合状态（10）时，第一开关闭合且第二开关断开或转变成单闭合状态（01）时，第一开关断开且第二开关闭合时，所述第一控制器与第二控制器分别控制第一电机与第二电机缓步减速骑行，直至车速为零或者组合信号状态转变成双断开状态（00）后控制制动刹车或者组合信号状态20秒内恢复双闭合状态（11）后控制第一、第二电机后向正常骑行。
43.在另一具体实施例中，所述电动滑板车为单驱动方式，可以为前驱动方式或者后驱动方式，包含依次电性连通的电机、控制器与电池包，所述第一开关与第二开关与控制器电性连通。
44.请结合参考图5，本技术采用以上单驱动方式提出的电动滑板车的双向控制方法具体包含步骤为：s100、获取第一开关与第二开关的闭合信号或者断开信号。
45.s200、判断第一开关与第二开关的组合信号状态。
46.s210、当组合信号状态由双断开状态（00）转变成单闭合状态（10）时，第一开关闭合且第二开关断开，所述控制器控制电机以1
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4码前向缓步骑行。
47.s220、当组合信号状态由单闭合状态(10)转变成双闭合状态（11）时，第一开关与第二开关均闭合，所述控制器控制电机以预设的骑行速度前向正常骑行。
48.s230、当组合信号状态由双断开状态（00）转变成单闭合状态（01）时，第一开关断开且第二开关闭合，所述控制器控制电机以1
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4码后向缓步骑行。
49.s240、当组合信号状态由单闭合状态(01)转变成双闭合状态（11）时，第一开关与第二开关均闭合，所述控制器控制电机以预设的骑行速度后向正常骑行。
50.s250、当组合信号状态由双闭合状态（11）前向骑行中转变成单闭合状态（10）时，第一开关闭合且第二开关断开或者转变成单闭合状态（01）时，第一开关断开且第二开关闭合，所述控制器控制电机缓步减速骑行，直至车速为零或者组合信号状态转变成双断开状态（00）后控制制动刹车或者组合信号状态在20秒内恢复双闭合状态（11）后控制电机前向正常骑行。
51.s260、当组合信号状态由双闭合状态（11）后向骑行中转变成单闭合状态（01）时，第一开关断开且第二开关闭合或者转变成单闭合状态（10）时，第一开关闭合且第二开关断开时，所述控制器控制电机缓步减速骑行，直至车速为零或者组合信号状态转变成双断开状态（00）后控制制动刹车或者组合信号状态在20秒内恢复双闭合状态（11）后控制电机后向正常骑行。
52.本技术提出的应用于电动滑板车的双向控制方法，针对前后车轮分别装设开关以控制车辆骑行方式，当开关的组合信号状态由双闭合状态或者双断开状态转变成单闭合状
态时，控制车辆以闭合开关一侧的车轮前进方向缓步骑行，实现了车辆双向骑行的便利控制，可操作性强，骑行安全可靠。
53.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
54.在本发明的描述中，“控制器”、“处理器”等可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。控制器对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。