一种带有半自动驾驶功能的自平衡电动摩托车.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110077510A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910212405.4(22)申请日2019.03.20(71)申请人广东工业大学地址510062广东省广州市大学城外环西路100号(72)发明人黄智彦于兆勤钟耿君梁铧杰周瑞浩林妍君(74)专利代理机构广东广信君达律师事务所44329代理人江金城杨晓松(51)Int.Cl.B62K11/00(2013.01)B62M6/45(2010.01)权利要求书2页说明书6页附图8页(54)发明名称一种带有半自动驾驶功能的自平衡电动摩托车(57)摘要本发明公开了一种带有半自动驾驶功能的自平衡电动摩托车，它使用惯性传感器和摄像头融合，依靠角度传感器实时测量车身滚动角，并利用动力学模型和欠驱动系统控制转向电机、车轮驱动电机和前后轮刹车保持车辆平衡。摩托车由前轮系统、转弯电机、方向盘、坐垫、后轮系统、自动起落架、控制系统、脚踏板、车架、以及视觉传感摄像头组成，本发明的平衡车具有与目前市面上存在平衡车不同的特点，它不需要耗能极高的飞轮高速旋转来保持车身的平衡，只需要一个相对简单耗能极低的平衡控制器来保持车身的平稳平衡行驶。具有很强的实用性。CN110077510ACN110077510A权利要求书1/2页1.一种带有半自动驾驶功能的自平衡电动摩托车，其特征在于，包括前轮系统、转弯电机、方向盘装置、坐垫、后轮系统、自动起落架、控制系统、脚踏板、车架、以及摄像头；所述前轮系统和后轮系统分别安装在车架的前后端；所述转弯电机安装在车架的前端，与前轮系统连接，并与控制系统电连接；所述方向盘装置设置在车架前端顶部，与控制系统电连接；所述坐垫设置在车架后端顶部；所述自动起落架安装在车架后端，位于后轮系统之前，并与控制系统电连接；所述脚踏板安装在车架底部，与控制系统电连接；所述摄像头安装在车架前端，位于方向盘装置前方，并与控制系统电连接；所述控制系统设置在车架底部位置；所述车架包括前弯管、主体架构、以及后尾弯管；所述前弯管设置在主体架构的前方，与主体架构固定连接；所述后弯管设置在主体架构的后方，与柱体架构固定连接；所述前弯管末端设有方向盘装置安装位；所述后尾弯管末端设有坐垫安装板；所述后尾弯管末端下方还设有后尾横杆；所述自动起落架在车辆正常行驶时保持收起状态，在车辆速度降低后将要停止时自动下降，起到防止车身因慢速导致不平衡而倾倒，同时也起到停车断电后对车身的支撑作用；所述的摄像头通过将车辆运行周围环境的信息反馈给控制系统中控制器核心板。2.根据权利要求1所述的带有半自动驾驶功能的自平衡电动摩托车，其特征在于，所述前轮系统包括联轴器、车架前端套筒、前叉、前车轮、前油刹、以及第一编码器；所述联轴器一端连接电机，另一端连接前叉；所述前叉穿过车架前端套筒；所述前油刹安装在所述前叉右端的支撑柱上；所述第一编码器读数头安装在前叉右端支撑柱上；第一编码器同步轮安装在前轮车轴上，与车轮同步转动，以实现实时读出前轮转速；所述前车轮设为一主动车轮，内含驱动电机。3.根据权利要求1所述的带有半自动驾驶功能的自平衡电动摩托车，其特征在于，所述方向盘装置安装在车架的前弯管末端，包括方向盘和方向盘基座；所述方向盘基座固定在方向盘装置安装位上；所述方向盘安装在方向盘基座上，与控制系统电连接。4.根据权利要求1所述的带有半自动驾驶功能的自平衡电动摩托车，其特征在于，所述后轮系统包括减震器、后油刹、后轮、第二编码器、以及后尾架；所述减震器一端连接后尾横杆，另一端连接后尾架；所述后油刹安装在后轮上；所述后轮安装在后尾架上，通过后轮轴与后尾架连接；所述第二编码器的读数头安装在后尾架、同步轮与后轮轴的连接位置上，与后轮同轴转动，以此实现实时读出后轮转速；所述减震器连接后尾架的连接点位于编码器安装在后尾架的安装点前端。5.根据权利要求1所述的带有半自动驾驶功能的自平衡电动摩托车，其特征在于，所述控制系统通过焊接形式安装在所述主体架构下端；所述控制系统包括：第一容纳腔和第二容纳腔；所述第一容纳腔包括电池盒外壳，其内部设有前轮电机驱动器、前轮转弯电机驱动器、控制器核心板、以及控制器核心板亚克力底板；所述第二容纳腔包括锂电池和电池固定板；所述前轮电机驱动器和前轮转弯电机驱动器放置在第一容纳腔左端，且底部用螺栓固定于电池盒外壳底部；所述前轮电机驱动器由压盖板夹持在第一容纳腔上，用于固定位置；所述控制器核心板亚克力底板位于第一容纳腔右端，其上设有角度传感器；所述控制器核心板固定安装在控制器核心板亚克力底板上且位于第一容纳腔内，分别与前轮电机驱动器、前轮转弯电机驱动器、锂电池电连接；所述第二容纳腔放置有锂电池，所述锂电池由电池固定板锁紧于第二容纳腔内。2CN1