本實(shí)用新型涉及交通工具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種平衡車避障裝置及平衡車。

背景技術(shù)：

平衡車，又叫體感車，其運(yùn)作原理主要是建立在一種被稱為“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”的基本原理上，利用車體內(nèi)部的陀螺儀和加速度傳感器，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。

現(xiàn)有技術(shù)中，平衡車主要根據(jù)駕駛員的發(fā)出的操作指令完成一系列行駛動(dòng)作，但是，當(dāng)平衡車在行駛的過程中遇到障礙物時(shí)，如果駕駛員沒有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)障礙物并進(jìn)行有效的避讓，平衡車可能與障礙物發(fā)生碰撞，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，可見，現(xiàn)有技術(shù)中的平衡車在行駛過程中遇到障礙物時(shí)不能對(duì)障礙物進(jìn)行及時(shí)的避讓，存在安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種平衡車避障裝置，用于實(shí)時(shí)探測(cè)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(dòng)的避讓。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供一種平衡車避障裝置，包括：用于探測(cè)平衡車行駛過程中障礙物距離信息的探測(cè)單元；所述探測(cè)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(guān)控制器的輸入端連接，所述開關(guān)控制器的輸出端與提醒單元的輸入端連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的平衡車避障裝置具有以下有益效果：

本實(shí)用新型提供的平衡車避障裝置中，由于設(shè)有用于探測(cè)平衡車行駛過程中障礙物距離信息的探測(cè)單元，并且將探測(cè)單元的輸出端與距離比較器的輸入端連接，這樣，當(dāng)探測(cè)單元探測(cè)到平衡車前方具有障礙物時(shí)，探測(cè)單元能夠準(zhǔn)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(guān)控制器的輸入端連接，開關(guān)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?qū)⑸鲜稣系K物距離信息與預(yù)設(shè)的安全距離信息自動(dòng)比較，當(dāng)上述障礙物距離信息小于或者等于預(yù)設(shè)安全距離信息時(shí)，開關(guān)控制器自動(dòng)閉合，此時(shí)提醒單元開啟，向駕駛員及時(shí)的做出安全提醒，駕駛員在接收到安全提醒后，能夠及時(shí)的做出避讓動(dòng)作，從而確保了平衡車的行車安全。

本實(shí)用新型還提供了一種平衡車，包括上述技術(shù)方案所述的平衡車避障裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的平衡車的有益效果與上述技術(shù)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(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一中平衡車避障裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為圖1中視覺模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二中的平衡車的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為圖3中平衡車的局部放大圖。

附圖標(biāo)記：

1-探測(cè)單元， 2-距離比較器；

3-開關(guān)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(shí)別器， 51-速度比較器；

52-速度控制器。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型實(shí)施例提供的平衡車避障裝置及平衡車，下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的平衡車避障裝置包括：用于探測(cè)平衡車行駛過程中障礙物距離信息的探測(cè)單元1；探測(cè)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(guān)控制器3的輸入端連接，開關(guān)控制器3的輸出端與提醒單元4的輸入端連接。

在具體實(shí)施的過程中，為了使探測(cè)單元1具有更大的探測(cè)范圍和探測(cè)視野，在實(shí)際使用的過程中可將探測(cè)單元1設(shè)置于平衡車的車身前側(cè)，考慮到平衡車外觀的美觀性，可將距離比較器2、開關(guān)控制器3和提醒單元4集成設(shè)置于平衡車的內(nèi)部車身中；具體的，平衡車在行駛的過程中，探測(cè)單元1實(shí)時(shí)探測(cè)平衡車前進(jìn)方向的路面信息，當(dāng)探測(cè)單元1探測(cè)到前進(jìn)方向的路面出現(xiàn)障礙物時(shí)，探測(cè)單元1自動(dòng)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(shí)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(yù)設(shè)安全距離信息，當(dāng)障礙物距離信息等于或者小于預(yù)設(shè)安全距離信息時(shí)，開關(guān)控制器3自動(dòng)閉合，此時(shí)提醒單元4開啟。

通過上述具體實(shí)施過程可知，本實(shí)施例提供的平衡車避障裝置中設(shè)有用于探測(cè)平衡車行駛過程中障礙物距離信息的探測(cè)單元1，并且將探測(cè)單元1的輸出端與距離比較器2的輸入端連接，這樣，當(dāng)探測(cè)單元1探測(cè)到平衡車前方具有障礙物時(shí)，探測(cè)單元1能夠準(zhǔn)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(guān)控制器3的輸入端連接，開關(guān)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?qū)⑸鲜稣系K物距離信息與預(yù)設(shè)的安全距離信息自動(dòng)比較，當(dāng)上述障礙物距離信息小于或者等于預(yù)設(shè)安全距離信息時(shí)，開關(guān)控制器3自動(dòng)閉合，此時(shí)提醒單元4開啟，向駕駛員及時(shí)的做出安全提醒，駕駛員在接收到安全提醒后，能夠及時(shí)的做出避讓動(dòng)作，從而確保了平衡車的行車安全。

需要說明的是，探測(cè)單元1的探測(cè)范圍可以根據(jù)實(shí)際使用情況設(shè)定，例如，將探測(cè)單元1的探測(cè)距離設(shè)置為10米，此時(shí)，探測(cè)單元1在探測(cè)到障礙物時(shí)，能夠保證提醒單元4發(fā)出安全提醒后，駕駛員有足夠的時(shí)間做出避讓動(dòng)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(shí)常出現(xiàn)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(cè)單元1在探測(cè)到非安全隱患障礙物時(shí)，導(dǎo)致提醒單元4發(fā)出的非必要安全提醒，因此上述探測(cè)單元1可手動(dòng)設(shè)定障礙物的識(shí)別范圍，例如：該探測(cè)單元1只能夠識(shí)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(jìn)一步提高平衡車的安全性，請(qǐng)參閱圖2，上述實(shí)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(guān)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(dòng)力電機(jī)連接。

在具體實(shí)施的過程中，速度比較器51接收到開關(guān)控制器3中開關(guān)閉合的信號(hào)后，此時(shí)，速度比較器51能夠自動(dòng)檢測(cè)平衡車當(dāng)前的行駛速度，并將平衡車當(dāng)前的行駛速度與上述預(yù)設(shè)閥值速度比較，若比較結(jié)果為平衡車當(dāng)前的行駛速度等于或者大于預(yù)設(shè)閥值速度時(shí)，速度控制器52控制平衡車的動(dòng)力電機(jī)使其減速，否則，速度控制器52不會(huì)對(duì)平衡車的動(dòng)力電機(jī)進(jìn)行控制。

通過上述具體實(shí)施過程可知，本實(shí)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(guān)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(guān)控制器3中開關(guān)狀態(tài)閉合的信號(hào)后，此時(shí)，速度比較器51能夠自動(dòng)檢測(cè)平衡車當(dāng)前的行駛速度，并將平衡車當(dāng)前的行駛速度與預(yù)設(shè)閥值速度比較，得出比較結(jié)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(dòng)力電機(jī)連接，因此，當(dāng)比較結(jié)果為當(dāng)前平衡車速度等于或者大于預(yù)設(shè)閥值速度時(shí)，速度控制器52能夠自動(dòng)控制平衡車的動(dòng)力電機(jī)使其減速，從而避免提醒單元在向駕駛員發(fā)出提醒指令后，駕駛員未做出規(guī)避動(dòng)作而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，進(jìn)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(xiàn)有技術(shù)中的邏輯電路實(shí)現(xiàn)，此處不再對(duì)速度比較器的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行贅述。

具體的，上述實(shí)施例中的探測(cè)單元1的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)多種多樣，下面結(jié)合附圖給出一種結(jié)構(gòu)，下述結(jié)構(gòu)僅在說明，而不在于限定。

請(qǐng)參閱圖1-4，上述實(shí)施例中的平衡車避障裝置中的探測(cè)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(shí)別圖片中物體的物理信息的圖像識(shí)別器122，攝像頭121的輸出端與圖像識(shí)別器122的輸入端連接，圖像識(shí)別器122的輸出端與距離比較器2的輸入端連接。

在具體實(shí)施的過程中，為了保證探測(cè)單元1的探測(cè)精度，因此，在實(shí)際使用的過程中，該探測(cè)單元1包括超聲波傳感器11和視覺模塊12，進(jìn)一步的，如圖4所示，兩個(gè)視覺模塊12集中設(shè)置在探測(cè)單元1的中間位置，兩個(gè)超聲波傳感器11分別設(shè)置在視覺模塊12的兩側(cè)，具體的，視覺模塊12包括攝像頭121以及用于識(shí)別圖片中物體的物理信息的圖像識(shí)別器122，圖像識(shí)別器122能夠根據(jù)攝像頭121拍攝得到的圖片，實(shí)時(shí)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(shí)施過程可知，本實(shí)施例中的探測(cè)單元1包括超聲波傳感器11和視覺模塊12，即該探測(cè)單元1擁有兩種探測(cè)方式，第一種探測(cè)方式是使用超聲波傳感器11通過超聲波對(duì)障礙物進(jìn)行探測(cè)，得到障礙物距離信息，此種方式探測(cè)精度高，但是采用超聲波傳感器11不能準(zhǔn)確識(shí)別障礙物的高度，第二種探測(cè)方式是使用視覺模塊12中的兩個(gè)攝像頭121對(duì)障礙物進(jìn)行拍攝得到障礙物圖片，圖像識(shí)別器122對(duì)圖片的障礙物進(jìn)行分析識(shí)別，能夠準(zhǔn)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(cè)方式同時(shí)對(duì)障礙物進(jìn)行探測(cè)，既能夠準(zhǔn)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(cè)單元1探測(cè)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(jī)，所述提醒單元4包括蜂鳴器、LED閃燈、震動(dòng)器中的一種或多種。在具體實(shí)施的過程中，可根據(jù)用戶的實(shí)際需求，自行加裝或者改裝上述提醒設(shè)備。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型實(shí)施例只是對(duì)上述C8051F系列單片機(jī)與其他硬件的連接關(guān)系進(jìn)行了改進(jìn)，而不涉及對(duì)C8051F系列單片機(jī)中內(nèi)置程序的改進(jìn)。

實(shí)施例二

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的平衡車包括上述實(shí)施例一提供的平衡車避障裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的平衡車的有益效果與上述實(shí)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(qǐng)參閱圖3和圖4，本實(shí)施例提高的平衡車包括車身，平衡車避障裝置設(shè)置于平衡車的車身前側(cè)，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(cè)范圍和探測(cè)視野，還能合理利用平衡車的內(nèi)部車身空間，提高平衡車的美觀性。

在上述實(shí)施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。