一种新型电动滑板车的制作方法

本发明涉及四轮运动电动滑板车技术领域，特别是涉及一种新型电动滑板车。

背景技术：

随着滑板车的兴起，四轮运动滑板车一直以来都深受用户喜爱。最初四轮运动滑板车纯粹为机械结构的组件，用户需要通过助推等手段对滑板车加速。近年来，电动滑板车逐渐成为流行趋势，为用户喜爱。

在现有的电动滑板车中，手持遥控器是必不可缺少的组件。用户需要通过遥控器输入来控制电动滑板车的前后运动方向以及加速和减速等操作。为了操作电动滑板车，用户必须有一只手全程手持遥控器来控制电动滑板车，显然这非常的不方便，为现有电动滑板车的一大缺陷。另外，由于遥控器的控制指令是通过无线方式进行传输，且生活中无线设备已经比较广泛，可能会导致使用过程中出现信号受到干扰的情况，使得遥控器的控制指令无法接收或者接收错误的控制指令，进而引发危险。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种新型电动滑板车，以解决现有技术中由于采用遥控器控制电动滑板车的运行给用户带来使用不方便以及存在潜在危险的问题。

为达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种新型电动滑板车，包括：连接踏板及车轮的承重支架，还包括：固定设置在所述承重支架上的至少一个应变传感器，所述应变传感器与所述新型电动滑板车的控制器相连。

优选的，所述应变传感器固定设置在所述承重支架的上侧或下侧。

优选的，所述应变传感器固定设置在所述承重支架的侧面。

优选的，所述应变传感器通过胶水固定粘贴在所述承重支架上。

优选的，所述应变传感器通过焊接固定设置在所述承重支架上。

优选的，所述新型电动滑板车还包括：加速度传感器，所述加速传感器固定设置在所述新型电动滑板车上，所述加速传感器与所述控制器相连。

优选的，所述新型电动滑板车还包括：陀螺仪，所述陀螺仪固定设置在所述新型电动滑板车上，所述陀螺仪与所述控制器相连。

优选的，所述新型电动滑板车还包括：蓝牙模块，所述蓝牙模块固定设置在所述新型电动滑板车上，所述蓝牙模块与所述控制器相连。

优选的，所述新型电动滑板车还包括：wifi模块，所述wifi模块固定设置在所述新型电动滑板车上，所述wifi模块与所述控制器相连。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种新型电动滑板车，包括：连接踏板及车轮的承重支架，固定设置在承重支架上的至少一个应变传感器，应变传感器与新型电动滑板车的控制器相连。通过本发明提供的新型电动滑板车上的应变传感器感应滑板车承重支架的微形变实现检测用户重心和姿态去控制滑板车的运行，无需用户再用遥控器来控制电动滑板车的运行，解放了用户的双手，且通过避免遥控器的使用，避免了遥控信号的错误指令带来的潜在危险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的新型电动滑板车仰视图；

图2为本发明实施例一提供的新型电动滑板车侧视图；

图3为本发明实施例一提供的新型电动滑板车前视图；

图4为本发明实施例一提供的新型电动滑板车后视图；

图5为本发明实施例二提供的新型电动滑板车仰视图；

图6为本发明实施例二提供的新型电动滑板车前视图；

图7为本发明实施例二提供的新型电动滑板车后视图；

图8为本发明实施例三提供的新型电动滑板车仰视图；

图9为本发明实施例三提供的新型电动滑板车仰视图；

图10为本发明实施例四提供的新型电动滑板车仰视图；

图11为本发明实施例四提供的新型电动滑板车仰视图；

图12为本发明实施例提供的新型电动滑板车左转弯示意图；

图13为本发明实施例提供的新型电动滑板车直线运行示意图；

图14为本发明实施例提供的新型电动滑板车右转弯示意图；

图15为本发明实施例提供的新型电动滑板车控制原理示意图；

图16为本发明实施例提供的应变传感器信号采集方案1电路结构示意图；

图17为本发明实施例提供的应变传感器信号采集方案2电路结构示意图；

图18为本发明实施例提供的应变传感器信号采集方案3电路结构示意图；

图19为本发明实施例提供的应变传感器信号采集方案4电路结构示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅附图1-4，图1为本发明实施例一提供的新型电动滑板车仰视图；图2为本发明实施例一提供的新型电动滑板车侧视图；图3为本发明实施例一提供的新型电动滑板车前视图；图4为本发明实施例一提供的新型电动滑板车后视图。如图1-图4所示，新型电动滑板车由一块踏板m，两个承重支架(u1、u2)，电池及控制模块n以及四个车轮(1、2、3、4)组成，由电机进行驱动，其中，4个车轮中任何一个、两个、三个或者四个车轮均可以是驱动轮，由有刷电机或者无刷电机驱动，电机与电池及控制模块n连接。在最新的电动滑板车中，无刷电机(bldc)通常被安装在轮子当中，与车轮融为一体作为驱动轮，承重支架u1连接踏板m及车轮(1、2)，承重支架u2连接踏板m及车轮(3、4)，该新型电动滑板车，还包括：固定设置在承重支架u1上的应变传感器w1，以及固定设置在承重支架u2上的应变传感器w2，应变传感器w1和应变传感器w2分别与新型电动滑板车的控制器相连。

其中，如图1所示，应变传感器w1可以固定设置在承重支架u1的上侧或下侧，应变传感器w2可以固定设置承重支架u2的上侧或下侧。

其中，如图3和图4所示，应变传感器w1和应变传感器w2也可以分别固定设置在承重支架u1和承重支架u2的侧面。

其中，应变传感器通过胶水固定粘贴在承重支架上，或通过焊接等其它方式固定设置在承重支架上，对于应变传感器的固定方式在此不进行具体的限制，还可以通过其他方式固定粘贴或固定设置在承重支架上，确保当支架产生微小形变时候，应变传感器能够产生相应的形变，从而引起应变传感器阻抗的变化。根据应变传感器的类型不同，应变传感器的阻抗可以是随着形变的增加而增大，或者也可以是随着形变的增加而减小。

本实施例在承重支架上安装应变传感器，可以通过应变传感器承重支架u1和承重支架u2所受压力而产生的形变测量，经过相应的计算获取用户的重心以及重心参数等，来控制新型电动滑板车的运行方向。

在本实施例中，使用者使用滑板时，如果身体向承重支架u1一侧倾斜，则使用者的整体重心偏向于承重支架u1一侧，承重支架u1承重大于承重支架u2，应变传感器w1测得的微形变大于应变传感器w2测得的形微变，控制器可根据应变传感器w1和应变传感器w2的信号，通过计算，驱动滑板向承重支架u1侧的方向加速。反之，如使用者使用滑板时，如果身体向承重支架u2一侧倾斜，则使用者的整体重心偏向于承重支架u2一侧，承重支架u2承重大于承重支架u1，应变传感器w2测得的微形变大于应变传感器w1测得的形微变，控制器可根据应变传感器w1和应变传感器w2的信号，通过计算，驱动滑板向承重支架u2侧的方向加速。

本实施例公开了一种新型电动滑板车，包括：连接踏板及车轮的承重支架，分别在承重支架上固定设置两个应变传感器，应变传感器与新型电动滑板车的控制器相连。通过在新型电动滑板车上的安装应变传感器来感应滑板车承重支架的微形变实现检测用户重心和姿态去控制滑板车的运行，无需用户再用遥控器来控制电动滑板车的运行，解放了用户的双手，且通过避免遥控器的使用，避免了遥控信号的错误指令带来的潜在危险。

实施例二

请参阅附图5-7，图5为本发明实施例二提供的新型电动滑板车仰视图；图6为本发明实施例二提供的新型电动滑板车前视图；图7为本发明实施例二提供的新型电动滑板车后视图。如图5-图7所示，新型电动滑板车由一块踏板m，两个承重支架(u1、u2)，电池及控制模块n以及四个车轮(1、2、3、4)组成，由电机进行驱动，其中，4个车轮中任何一个、两个、三个或者四个车轮均可以是驱动轮，由有刷电机或者无刷电机驱动，电机与电池及控制模块n连接。在最新的电动滑板车中，无刷电机(bldc)通常被安装在轮子当中，与车轮融为一体作为驱动轮，承重支架u1连接踏板m及车轮(1、2)，承重支架u2连接踏板m及车轮(3、4)，该新型电动滑板车，还包括：固定设置在承重支架u1上的应变传感器w1和应变传感器w3，以及固定设置在承重支架u2上的应变传感器w2和应变传感器w4，应变传感器w1、应变传感器w2、应变传感器w3和应变传感器w4分别与新型电动滑板车的控制器相连。

其中，如图5所示，应变传感器w1和应变传感器w3可以固定设置在承重支架u1的上侧或下侧，应变传感器w2和应变传感器w4可以固定设置承重支架u2的上侧或下侧。

其中，如图6和图7所示，应变传感器w1和应变传感器w3可以固定设置在承重支架u1的侧面；应变传感器w2和应变传感器w4可以固定设置在承重支架u2的侧面.

其中，应变传感器通过胶水固定粘贴在承重支架上，或通过焊接等其它方式固定设置在承重支架上。确保当支架产生微小形变时候，应变传感器能够产生相应的形变，从而引起应变传感器阻抗的变化。根据应变传感器的类型不同，应变传感器的阻抗可以是随着形变的增加而增大，或者也可以是随着形变的增加而减小。

本实施例分别在承重支架上安装两个应变传感器，即在承重支架u1上安装应变传感器w1和应变传感器w3，在承重支架u2上安装应变传感器w2和应变传感器w4，进一步提高了通过应变传感器承重支架u1和承重支架u2所受压力而产生的形变测量，即：提高压力测量的灵敏度，经过相应的计算获取用户的重心以及重心参数等，来控制新型电动滑板车的运行方向。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础上，如图8和图9所示，本发明还公开了一种新型电动滑板车，还包括：加速度传感器p，加速传感器p固定设置在新型电动滑板车上，且加速传感器p与控制器相连。

优选的，如图8和图9所示，将加速度传感器p设置在电池及控制模块n上，用来检测用户的动作输入，例如，用户可以通过按一定的方式左右摇晃踏板，或者按一定的方式轻拍踏板来触发预设的功能。

加速度传感器所收集的信号，与之前描述的安装在两个承重支架上的应变传感器采集到的信号相结合，一并传输给控制器作进一步的信号处理之后，输出电动滑板车的向前运动，向后运动，加速，减速等控制命令来驱动电机。例如，水平状态下，当用户站在电动滑板车踏板上把重心前倾时，和后方支架相比较，前方支架承受更大的压力，前方支架上的应变传感器检测到较强的信号，结合加速度传感器所采集到的平衡车状态信号，电动滑板车将会向前方运动；相对应的，当用户站在电动滑板车踏板上把重心后倾时，和前方支架相比较，后方支架承受更大的压力，在水平状态下，电动滑板车将会向后方运动。

实施例四

在实施例三的基础上，如图10和图11所示，本发明还公开了一种新型电动滑板车，还包括：陀螺仪q，陀螺仪q固定设置在新型电动滑板车上，陀螺仪q与控制器相连。

优选的，如图10和图11所示，将陀螺仪q与加速度传感器p同时设置在电池及控制模块n上，一方面用来检测用户的动作输入，例如，用户可以通过按一定的方式左右摇晃踏板，或者按一定的方式轻拍踏板来触发预设的功能；另一方面，用来提供实时的电动滑板车的运动状态，包括踏板的平衡角度等xyz3个方向的反馈信息。

通过将陀螺仪和加速度传感器所收集的信号，与之前描述的安装在两个承重支架上的应变传感器采集到的信号相结合，一并传输给控制器作进一步的信号处理之后，输出电动滑板车的向前运动，向后运动，加速，减速等控制命令来驱动电机。例如，水平状态下，当用户站在电动滑板车踏板上把重心前倾时，和后方支架相比较，前方支架承受更大的压力，前方支架上的应变传感器检测到较强的信号，结合陀螺仪和加速度传感器所采集到的平衡车状态信号，电动滑板车将会向前方运动；相对应的，当用户站在电动滑板车踏板上把重心后倾时，和前方支架相比较，后方支架承受更大的压力，在水平状态下，电动滑板车将会向后方运动。

如图12-图14所示，本发明的电动滑板车的转弯通过在支架上的机械转弯结构来完成。当用户把重心向右倾斜，或者双脚用力把踏板向右倾斜时，滑板车的前方支架和轮子向右转，后方支架和轮子向左转，使滑板车朝运动方向向右转弯。相反的，当用户把重心向左倾斜，或者双脚用力把踏板向左倾斜时，滑板车的前方支架和轮子向左转，后方支架和轮子向右转，使滑板车朝运动方向向左转弯。

图15描述了本发明提供的新型电动滑板车控制原理图。如上所述，本发明的新型电动滑板车的控制信号是通过采集安装在前后承重支架上的应变传感器的压力形变信号，以及安装在控制模块中的陀螺仪和加速度传感器的运动状态信号而产生的。

需要说明的是，在上述实施例一至实施例四中，用来检测应变片传感器阻抗变化可以有以下结构来实现：

如图16示意了一种用来检测应变传感器阻抗变化的半桥结构。其中，vref是低噪声参考电压，参考电阻r1为固定阻值的电，应变传感器x和参考电阻r1串联，当应变传感器x阻抗发生变化时，电阻分压输出vs会跟随着相应的变化，输出电压vs可以通过电压检测电路，例如：数模转换器(adc)来测量，转换为数字信号提供给控制器做进一步的信号处理。

图17示意了一种用来检测应变传感器阻抗变化的全桥结构。在使用图10方案时，每个承重支架上设置有2个应变传感器，其中，第一应变传感器x和第一参考电阻rp串联，第一应变传感器x在靠近参考电压vref一端；第二应变传感器y和第二参考电阻rq串联，第二应变传感器y在靠近参考地一端，电阻分压输出vsn和vsp为差分信号输出，传送到电压检测电路做高精度的测量。

为了进一步的提高对承重支架形变及应变传感器阻抗测量的灵敏度，可使用两个拥有相反阻抗变化特性的应变传感器单元，其中一个应变传感器单元的阻抗随形变增强而增大，另外一个应变传感器单元的阻抗随形变增强而减小。

如图18示意了由一对拥有相反阻抗变化特性的应变传感器单元串联构成半桥结构。其中，vref是低噪声参考电压，应变传感器单元a和应变传感器单元b串联，当应变传感器单元a和应变传感器单元b的阻抗发生变化时，电阻分压输出vs会跟随着相应的变化，由于应变传感器单元a和应变传感器单元b为两个拥有相反阻抗变化特性的应变传感器单元，则输出电压vs变化较大，可以通过电压检测电路，例如：数模转换器(adc)来测量，转换为数字信号提供给控制器做进一步的信号处理。

如图19示意了由两对拥有相反阻抗变化特性的应变传感器单元构成全桥结构。在使用图19方案时，每个承重支架上设置四个应变传感器单元，如图19所示，电阻分压输出vsn和vsp为差分信号输出，传送到电压检测电路做高精度的测量。

在本发明申请中，需要说明的是，本发明提供的新型电动滑板车还可以包括：蓝牙模块和/或wifi模块，蓝牙模块固定设置在新型电动滑板车上，蓝牙模块与控制器相连；wifi模块固定设置在新型电动滑板车上，wifi模块与控制器相连。对于本发明提供的新型电动滑板车可以通过蓝牙模块和/或wifi模块与用户的终端设备连接，将终端设备作为遥控器对新型电动滑板车进行控制。

需要说明的是，在本发明中所提及的应变传感器，其主要指具有“形变引起阻值变化”的一类功能传感器，不仅仅特指应变片。具体还可以是：直接粘贴到形变机构(如承重支架)上的传统应变片；将单个或多个传统应变片先通过互联组成桥电路，统一粘贴固定于金属薄片或pcb板形成的一个组件，再将该组件整体粘贴于形变机构(如承重支架)上；在pcb或陶瓷片等材质上，通过印刷银浆或碳粉等材料形成的电阻随形变发生变化的零件；以及其他类似功能的传感器。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。