CN214875328U - 一种可语音稳定控制的平衡车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可语音稳定控制的平衡车，解决现有平衡车缺乏紧急制动功能且上下车时难以平衡稳定的技术问题。本实用新型包括平衡车车体，设于平衡车车体上用于脚踏的踏板，设于平衡车车体上用于坐行的可伸缩坐凳，以及设于平衡车车体两侧用于行驶的车轮；平衡车车体内设有用于人机语音交互的语音识别模块，与语音识别模块相连的主控芯片，以及分别与主控芯片相连的角速度传感器与加速度传感器，主控芯片与驱动平衡车车体行驶的驱动电机相连接。本实用新型采用了语音控制模块，可通过语音控制在上下车时保持车体稳定，并且在紧急刹车时可通过语音达到紧急制动，极大增强了平衡车的安全性和稳定性。

Description

一种可语音稳定控制的平衡车

技术领域

本实用新型属于平衡车技术领域，具体涉及一种可语音稳定控制的平衡车。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，越来越多的平衡车走进了人们的日常生活中，作为现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型绿色环保的产物。加速度传感器和角速度传感器使得平衡车驱动器可以得到车轮的即时速度和加速度、检测车体姿态的变化，两者共同协调控制车体的平衡，仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。

平衡车最致命的缺点是没有紧急制动(快速制动)功能，平衡车的制动时间大约为8秒(快速行驶时)，并且制动距离太长而无法遵守安全规定，因此存在着很大的安全隐患。通常情况下，平衡车上下车时，脚的位置变化容易给车体踏板一个倾角，导致车体在人上下车时易失去静态平衡、不停晃动；同时，一般人也很难快速掌握平衡车驾驶技术，更甚许多人难以完成上车步骤。

因此，本实用新型提供了一种可语音稳定控制的平衡车，解决现有平衡车缺乏紧急制动功能且上下车时难以平衡稳定的技术问题，采用了语音控制模块，可通过语音控制在上下车时保持车体稳定，并且在紧急刹车时可通过语音达到紧急制动，极大增强了平衡车的安全性和稳定性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种可语音稳定控制的平衡车，解决现有平衡车缺乏紧急制动功能且上下车时难以平衡稳定的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种可语音稳定控制的平衡车包括平衡车车体，设于平衡车车体上用于脚踏的踏板，设于平衡车车体上用于坐行的可伸缩坐凳，以及设于平衡车车体两侧用于行驶的车轮；平衡车车体内设有用于人机语音交互的语音识别模块，与语音识别模块相连的主控芯片，以及分别与主控芯片相连的角速度传感器与加速度传感器，主控芯片与驱动平衡车车体行驶的驱动电机相连接。

进一步地，可伸缩坐凳包括设于平衡车车体上并与主控芯片相连接的直线电机，以及设于直线电机伸缩杆上的坐垫。

进一步地，踏板为两个，两个踏板分列于可伸缩坐凳两侧，其中一个踏板上设有用于紧急制动停车的脚踩车刹。

进一步地，脚踩车刹与车轮上的刹车片相连接。

进一步地，车轮直径为55cm-75cm，车轮上设有用于保护车轮的车轮护盖。

进一步地，平衡车车体上设有用于照明并与主控芯片相连接的车灯。

进一步地，车灯为两个，两个车灯分列于可伸缩坐凳两侧。

进一步地，平衡车车体上设有与语音识别模块相连用于语音输入的麦克风。

进一步地，驱动电机为无刷电机。

进一步地，平衡车车体内设有为直线电机、语音识别模块、角速度传感器、加速度传感器和驱动电机提供电能的蓄电池。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，解决现有平衡车缺乏紧急制动功能且上下车时难以平衡稳定的技术问题，采用了语音控制模块，可通过语音控制在上下车时保持车体稳定，并且在紧急刹车时可通过语音达到紧急制动，极大增强了平衡车的安全性和稳定性。

本实用新型解决了平衡车上下车时容易晃动，初学者难以驾驶的问题。本实用新型采用语音控制与平衡车行驶相结合的办法，在上下车通过语音口令使平衡车角速度传感器处于关闭状态，避免了车体的晃动；上车站稳后，再语音口令使角速度传感器开始工作，通过人体重心改变实现车辆的运停。除此之外，本实用新型还设有加强运行稳定的车轮结构和可伸缩坐凳，确保了运行的稳定和驾驶的舒适性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型可伸缩坐凳放大图。

图3为本实用新型各电学设备的连接关系图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-平衡车车体，2-踏板，3-可伸缩坐凳，4-车轮，5-语音识别模块，6-主控芯片，7-角速度传感器，8-加速度传感器，9-驱动电机，10-蓄电池，11-车灯，12-麦克风，13-脚踩车刹，31-直线电机，32-坐垫，41-车轮护盖。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，本实用新型提供的一种可语音稳定控制的平衡车，解决现有平衡车缺乏紧急制动功能且上下车时难以平衡稳定的技术问题，采用了语音控制模块5，可通过语音控制在上下车时保持车体稳定，并且在紧急刹车时可通过语音达到紧急制动，极大增强了平衡车的安全性和稳定性。

本实用新型解决了平衡车上下车时容易晃动，初学者难以驾驶的问题。本实用新型采用语音控制与平衡车行驶相结合的办法，在上下车通过语音口令使平衡车角速度传感器7处于关闭状态，避免了车体的晃动；上车站稳后，再语音口令使角速度传感器7开始工作，通过人体重心改变实现车辆的运停。除此之外，本实用新型还设有加强运行稳定的车轮结构和可伸缩坐凳3，确保了运行的稳定和驾驶的舒适性。

本实用新型包括平衡车车体1，设于平衡车车体1上用于脚踏的踏板2，设于平衡车车体1上用于坐行的可伸缩坐凳3，以及设于平衡车车体1两侧用于行驶的车轮4，上述为平衡车完整的外部运行组件；平衡车车体1内设有用于人机语音交互的语音识别模块5，与语音识别模块5相连的主控芯片6，以及分别与主控芯片6相连的角速度传感器7与加速度传感器8，主控芯片6与驱动平衡车车体1行驶的驱动电机9相连接，上述为平衡车的内部驱动及控制组件，所述主控芯片6优选ATMEGA328P-AU，语音识别模块5优选LD3320。

本实用新型所述的可伸缩坐凳3包括设于平衡车车体1上并与主控芯片6相连接的直线电机31，以及设于直线电机31伸缩杆上的坐垫32。上述可伸缩坐凳3的伸缩可通过语音控制，使用者可通发出“坐凳上升”或“坐凳下降”的口令，由语音识别模块5识别，再由主控芯片6实现直线电机31电机的运行，可伸缩坐凳3的可升降高度为10厘米到45厘米。本实用新型通过可伸缩坐凳3具有站坐两用的行驶模式，当站立行驶时，可伸缩坐凳3可降低至不影响使用的高度，使其具有良好的驾驶体验；而当使用者不便长时间站立时，可调节可伸缩坐凳3至合适的高度，使用者可坐立于坐凳上行驶。

本实用新型所述的踏板2为两个，两个踏板2分列于可伸缩坐凳3两侧，其中一个踏板2上设有用于紧急制动停车的脚踩车刹13，脚踩车刹13与车轮4上的刹车片相连接，当出现紧急情况需刹车而无法做出后仰刹车控制时，所述刹车片与刹车碟鼓及轮胎与地面的摩擦，将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能，从而将车子停下来，弥补了平衡车快速行驶时制动时间长的缺点。

本实用新型所述的车轮4的直径为55cm-75cm，车轮4上设有用于保护车轮4的车轮护盖41。介于行车过程中的防颠簸问题，本实用新型采用加大车轮直径的办法，55cm-75cm的车轮直径，一方面可以确保行驶时消除路面小坑小洼，确保车辆平稳，另一方面可以确保车辆能够驶进家门。除此之外，车轮4设有车轮护盖41，车轮护盖41不随车体运行而转动，车轮护盖41不仅可以保护车轮4，而且可以减轻随车轮4转动的雨水飞溅以及去除车轮4上的泥土或其他易缠绕物体的破坏。

本实用新型所述的平衡车车体1上设有用于照明并与主控芯片6相连接的车灯11，车灯11为两个，两个车灯11分列于可伸缩坐凳3两侧，所述车灯也可由语音操控运行，只需发出“开灯”或“关灯”口令即可。车灯11设置于平衡车车体1的运行前方，可在夜间行驶时及时了解行驶前方路况，确保了夜间行驶的安全性。

本实用新型所述的平衡车车体1上设有与语音识别模块5相连用于语音输入的麦克风12，麦克风12可将外界的控制语音由语音识别模块5传递给主控芯片6，再通过主控芯片6控制相关组件的运行，可伸缩坐凳3的升降以及车灯11的运行均通过上述结构实现。并且使用者可由语音控制平衡车的运行稳定：当上下车时，发出“上车”或“下车”口令，主控芯片6控制角速度传感器7处于关闭状态，避免了车体的晃动；而当上车站稳后，发出“行驶”口令，由主控芯片6控制角速度传感器7开始工作，恢复到平衡车正常体感控制状态，此时人体前倾车前行，人体后仰车后退。除此之外，在平衡车行驶过程中需要刹车停止时，设置了刹车语音装置，呼出“刹车”口令，主控芯片6迅速启动车闸运行，配合着身体后仰和脚刹，使平衡车迅速制动。

本实用新型所述的驱动电机9为无刷电机，无刷电机是电机和驱动器的整体，不用更换电刷，属机电一体化设备，可连续运行20000小时常规寿命七到十年，数字变频控制调速更容易，且耗电量低，仅为有刷电机耗电量的三分之一。

本实用新型所述的平衡车车体1内设有为直线电机31、语音识别模块5、角速度传感器7、加速度传感器8和驱动电机9提供电能的蓄电池10。蓄电池10优选免维护蓄电池，具有耐震、耐高温、体积小、自放电小、电解液的消耗量小的优点，并且在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。

本实用新型所用直线电机31、麦克风12、角速度传感器7、加速度传感器8和驱动电机9均为现有已知电气设备，并且均可在市场上直接购买使用，其结构、电路、以及控制原理均为现有已知技术，因此，关于直线电机31、麦克风12、角速度传感器7、加速度传感器8和驱动电机9的结构、电路、以及控制原理在此不赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：包括平衡车车体(1)，设于平衡车车体(1)上用于脚踏的踏板(2)，设于平衡车车体(1)上用于坐行的可伸缩坐凳(3)，以及设于平衡车车体(1)两侧用于行驶的车轮(4)；平衡车车体(1)内设有用于人机语音交互的语音识别模块(5)，与语音识别模块(5)相连的主控芯片(6)，以及分别与主控芯片(6)相连的角速度传感器(7)与加速度传感器(8)，主控芯片(6)与驱动平衡车车体(1)行驶的驱动电机(9)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：可伸缩坐凳(3)包括设于平衡车车体(1)上并与主控芯片(6)相连接的直线电机(31)，以及设于直线电机(31)伸缩杆上的坐垫(32)。

3.根据权利要求1所述的一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：踏板(2)为两个，两个踏板(2)分列于可伸缩坐凳(3)两侧，其中一个踏板(2)上设有用于紧急制动停车的脚踩车刹(13)。

4.根据权利要求3所述的一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：脚踩车刹(13)与车轮(4)上的刹车片相连接。

5.根据权利要求1所述的一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：车轮(4)直径为55cm-75cm，车轮(4)上设有用于保护车轮(4)的车轮护盖(41)。

6.根据权利要求1所述的一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：平衡车车体(1)上设有用于照明并与主控芯片(6)相连接的车灯(11)。

7.根据权利要求6所述的一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：车灯(11)为两个，两个车灯(11)分列于可伸缩坐凳(3)两侧。

8.根据权利要求1所述的一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：平衡车车体(1)上设有与语音识别模块(5)相连用于语音输入的麦克风(12)。

9.根据权利要求1所述的一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：驱动电机(9)为无刷电机。

10.根据权利要求2所述的一种可语音稳定控制的平衡车，其特征在于：平衡车车体(1)内设有为直线电机(31)、语音识别模块(5)、角速度传感器(7)、加速度传感器(8)和驱动电机(9)提供电能的蓄电池(10)。

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