一種平衡車避障裝置及平衡車的制作方法

本實用新型涉及交通工具技術領域，尤其涉及一種平衡車避障裝置及平衡車。

背景技術：

平衡車，又叫體感車，其運作原理主要是建立在一種被稱為“動態穩定”的基本原理上，利用車體內部的陀螺儀和加速度傳感器，檢測車體姿態的變化，并利用伺服控制系統，精確地驅動電機進行相應的調整，以保持系統的平衡。

現有技術中，平衡車主要根據駕駛員的發出的操作指令完成一系列行駛動作，但是，當平衡車在行駛的過程中遇到障礙物時，如果駕駛員沒有及時的發現障礙物并進行有效的避讓，平衡車可能與障礙物發生碰撞，導致安全事故的發生，可見，現有技術中的平衡車在行駛過程中遇到障礙物時不能對障礙物進行及時的避讓，存在安全隱患。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種平衡車避障裝置，用于實時探測平衡車在行駛過程中遇到的障礙物，并且提醒駕駛員駕駛平衡車主動的避讓。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

本實用新型提供一種平衡車避障裝置，包括：用于探測平衡車行駛過程中障礙物距離信息的探測單元；所述探測單元的輸出端與距離比較器的輸入端連接，所述距離比較器的輸出端與受所述距離比較器控制的開關控制器的輸入端連接，所述開關控制器的輸出端與提醒單元的輸入端連接。

與現有技術相比，本實用新型提供的平衡車避障裝置具有以下有益效果：

本實用新型提供的平衡車避障裝置中，由于設有用于探測平衡車行駛過程中障礙物距離信息的探測單元，并且將探測單元的輸出端與距離比較器的輸入端連接，這樣，當探測單元探測到平衡車前方具有障礙物時，探測單元能夠準確的得到平衡車與障礙物之間的距離，即得到障礙物距離信息，另外，將距離比較器的輸出端與受距離比較器控制的開關控制器的輸入端連接，開關控制器的輸出端與提醒單元的輸入端連接，因此，在將上述障礙物距離信息輸出至距離比較器后，距離比較器能夠將上述障礙物距離信息與預設的安全距離信息自動比較，當上述障礙物距離信息小于或者等于預設安全距離信息時，開關控制器自動閉合，此時提醒單元開啟，向駕駛員及時的做出安全提醒，駕駛員在接收到安全提醒后，能夠及時的做出避讓動作，從而確保了平衡車的行車安全。

本實用新型還提供了一種平衡車，包括上述技術方案所述的平衡車避障裝置。

與現有技術相比，本實用新型提供的平衡車的有益效果與上述技術方案提供的平衡車避障裝置的有益效果相同，在此不做贅述。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例一中平衡車避障裝置的結構框圖；

圖2為圖1中視覺模塊的結構框圖；

圖3為本實用新型實施例二中的平衡車的結構圖；

圖4為圖3中平衡車的局部放大圖。

附圖標記：

1-探測單元， 2-距離比較器；

3-開關控制器， 4-提醒單元；

5-速度控制單元， 11-超聲波傳感器；

12-視覺模塊， 121-攝像頭；

122-圖像識別器， 51-速度比較器；

52-速度控制器。

具體實施方式

為了進一步說明本實用新型實施例提供的平衡車避障裝置及平衡車，下面結合說明書附圖進行詳細描述。

實施例一

請參閱圖1，本實用新型實施例提供的平衡車避障裝置包括：用于探測平衡車行駛過程中障礙物距離信息的探測單元1；探測單元1的輸出端與距離比較器2的輸入端連接，距離比較器2的輸出端與受距離比較器2控制的開關控制器3的輸入端連接，開關控制器3的輸出端與提醒單元4的輸入端連接。

在具體實施的過程中，為了使探測單元1具有更大的探測范圍和探測視野，在實際使用的過程中可將探測單元1設置于平衡車的車身前側，考慮到平衡車外觀的美觀性，可將距離比較器2、開關控制器3和提醒單元4集成設置于平衡車的內部車身中；具體的，平衡車在行駛的過程中，探測單元1實時探測平衡車前進方向的路面信息，當探測單元1探測到前進方向的路面出現障礙物時，探測單元1自動分析所述障礙物與平衡車之間的距離，即得到障礙物距離信息，同時將得到的障礙物距離信息輸出至距離比較器2，距離比較器2通過比較障礙物距離信息與預設安全距離信息，當障礙物距離信息等于或者小于預設安全距離信息時，開關控制器3自動閉合，此時提醒單元4開啟。

通過上述具體實施過程可知，本實施例提供的平衡車避障裝置中設有用于探測平衡車行駛過程中障礙物距離信息的探測單元1，并且將探測單元1的輸出端與距離比較器2的輸入端連接，這樣，當探測單元1探測到平衡車前方具有障礙物時，探測單元1能夠準確的得到平衡車與障礙物之間的距離，即得到障礙物距離信息，而由于距離比較器2的輸出端與受距離比較器2控制的開關控制器3的輸入端連接，開關控制器3的輸出端與提醒單元4的輸入端連接，因此，在將上述障礙物距離信息輸出至距離比較器2后，距離比較器2能夠將上述障礙物距離信息與預設的安全距離信息自動比較，當上述障礙物距離信息小于或者等于預設安全距離信息時，開關控制器3自動閉合，此時提醒單元4開啟，向駕駛員及時的做出安全提醒，駕駛員在接收到安全提醒后，能夠及時的做出避讓動作，從而確保了平衡車的行車安全。

需要說明的是，探測單元1的探測范圍可以根據實際使用情況設定，例如，將探測單元1的探測距離設置為10米，此時，探測單元1在探測到障礙物時，能夠保證提醒單元4發出安全提醒后，駕駛員有足夠的時間做出避讓動作，從而保證平衡車的行車安全；此外，考慮到平衡車行駛的路面時常出現非安全隱患障礙物，如路面的小石子等，因此，為了保證平衡車在上述路面的正常行駛不受影響，避免探測單元1在探測到非安全隱患障礙物時，導致提醒單元4發出的非必要安全提醒，因此上述探測單元1可手動設定障礙物的識別范圍，例如：該探測單元1只能夠識別障礙物高度大于6cm的障礙物，從而保證了平衡車的正常行駛不受影響。

為了進一步提高平衡車的安全性，請參閱圖2，上述實施例中的平衡車避障裝置還包括控制平衡車減速的速度控制單元5，速度控制單元5包括速度比較器51，開關控制器3的輸出端與速度比較器51的輸入端連接，速度比較器51的輸出端與速度控制器52的輸入端連接，速度控制器52的輸出端與平衡車的動力電機連接。

在具體實施的過程中，速度比較器51接收到開關控制器3中開關閉合的信號后，此時，速度比較器51能夠自動檢測平衡車當前的行駛速度，并將平衡車當前的行駛速度與上述預設閥值速度比較，若比較結果為平衡車當前的行駛速度等于或者大于預設閥值速度時，速度控制器52控制平衡車的動力電機使其減速，否則，速度控制器52不會對平衡車的動力電機進行控制。

通過上述具體實施過程可知，本實施例中的速度控制單元5包括速度比較器51和速度控制器52，通過將開關控制器3的輸出端與速度比較器51的輸入端連接，使速度比較器51在接收到開關控制器3中開關狀態閉合的信號后，此時，速度比較器51能夠自動檢測平衡車當前的行駛速度，并將平衡車當前的行駛速度與預設閥值速度比較，得出比較結果，此外，又由于速度比較器51的輸出端與速度控制器52的輸入端連接，速度控制器52的輸出端與平衡車的動力電機連接，因此，當比較結果為當前平衡車速度等于或者大于預設閥值速度時，速度控制器52能夠自動控制平衡車的動力電機使其減速，從而避免提醒單元在向駕駛員發出提醒指令后，駕駛員未做出規避動作而導致安全事故的發生，進而保證了平衡車的行駛安全。

可以理解的是，速度比較器51可采用現有技術中的邏輯電路實現，此處不再對速度比較器的電路結構進行贅述。

具體的，上述實施例中的探測單元1的實現結構多種多樣，下面結合附圖給出一種結構，下述結構僅在說明，而不在于限定。

請參閱圖1-4，上述實施例中的平衡車避障裝置中的探測單元1包括：超聲波傳感器11和/或視覺模塊12，超聲波傳感器11的輸出端和/或視覺模塊12的輸出端分別與距離比較器2的輸入端連接；其中，視覺模塊12包括：攝像頭121以及用于識別圖片中物體的物理信息的圖像識別器122，攝像頭121的輸出端與圖像識別器122的輸入端連接，圖像識別器122的輸出端與距離比較器2的輸入端連接。

在具體實施的過程中，為了保證探測單元1的探測精度，因此，在實際使用的過程中，該探測單元1包括超聲波傳感器11和視覺模塊12，進一步的，如圖4所示，兩個視覺模塊12集中設置在探測單元1的中間位置，兩個超聲波傳感器11分別設置在視覺模塊12的兩側，具體的，視覺模塊12包括攝像頭121以及用于識別圖片中物體的物理信息的圖像識別器122，圖像識別器122能夠根據攝像頭121拍攝得到的圖片，實時分析得到圖片中障礙物的深度矩陣，即障礙物距離信息。

通過上述具體實施過程可知，本實施例中的探測單元1包括超聲波傳感器11和視覺模塊12，即該探測單元1擁有兩種探測方式，第一種探測方式是使用超聲波傳感器11通過超聲波對障礙物進行探測，得到障礙物距離信息，此種方式探測精度高，但是采用超聲波傳感器11不能準確識別障礙物的高度，第二種探測方式是使用視覺模塊12中的兩個攝像頭121對障礙物進行拍攝得到障礙物圖片，圖像識別器122對圖片的障礙物進行分析識別，能夠準確得到障礙物的物理信息，如障礙物距離信息或者障礙物的高度等，因此，使用上述兩種探測方式同時對障礙物進行探測，既能夠準確得到障礙物距離信息，還能夠得到障礙物的物理信息，因此，極大的提高了探測單元1探測障礙物的精度。

需要說明的是，所述距離比較器2為C8051F系列單片機，所述提醒單元4包括蜂鳴器、LED閃燈、震動器中的一種或多種。在具體實施的過程中，可根據用戶的實際需求，自行加裝或者改裝上述提醒設備。

需要強調的是，本實用新型實施例只是對上述C8051F系列單片機與其他硬件的連接關系進行了改進，而不涉及對C8051F系列單片機中內置程序的改進。

實施例二

本實用新型實施例提供的平衡車包括上述實施例一提供的平衡車避障裝置。

與現有技術相比，本實用新型實施例提供的平衡車的有益效果與上述實施例一提供的平衡車避障裝置的有益效果相同，在此不做贅述。

請參閱圖3和圖4，本實施例提高的平衡車包括車身，平衡車避障裝置設置于平衡車的車身前側，平衡車避障裝置高出地面15cm～20cm，這樣，既能保證平衡車避障裝置能夠擁有更大的探測范圍和探測視野，還能合理利用平衡車的內部車身空間，提高平衡車的美觀性。

在上述實施方式的描述中，具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。