[发明专利]基于背包电源的旱冰鞋式电动代步工具

权利要求书

1.基于背包电源的旱冰鞋式电动代步工具，其特征是：正常使用时这种代步工具的动力源部分由使用者背于肩上，运动执行部分放置于使用者脚下，控制部分由使用者握于手上。

2.根据权利要求1所述的代步工具，其特征是：这种代步工具的动力源为一个装有充电电源和电机控制电路的背包、运动执行部分为固定有直流电机的旱冰鞋、控制部分为可输出开关和模拟信号的控制手柄；使用时背包由使用者背于肩上，旱冰鞋穿戴于双脚上，控制手柄握于手上。

3.根据权利要求2所述的代步工具，其特征是：背包和旱冰鞋通过电源线相连，控制手柄和背包通过数据线相连；背包可向旱冰鞋上的电机提供电源从而驱动其向前行进，控制手柄可向背包上的电机控制电路发出不同控制命令从而对行进过程中的速度、转向、刹车和离合进行控制。

4.根据权利要求2所述的代步工具，其特征是：这种代步工具在电路上主要由电源模块、运动执行模块、运动控制模块和单片机组成；电源模块可控制充电电池的充放电过程和向其他模块提供稳定电源及向外输出充电电源，运动执行模块主要基于PWM信号进行电机调速并控制电机运动状态，运动控制模块主要通过一些模拟和开关信号发生器件向单片机输出控制信号，单片机主要进行开关、模拟信号采集和产生用于左右电机调速的两路PWM信号及运动状态控制信号。

5.一种应用于权利要求2所述的代步工具的运动控制方法，其特征是：通过一个模拟信号来控制PWM信号的占空比进而使位于旱冰鞋部分的直流电机获得不同大小的电压最后得以使旱冰鞋以不同速度前进，通过两个开关信号来控制行进过程中的转向，当左转开关信号使能时左脚电机转速小于右脚从而完成行进路线的左转，右转时刚好相反；通过一个开关信号控制电机的制动，一个开关信号控制电机的空载，并且在制动信号和空载信号同时有效的情况下控制电路将只响应制动信号。

6.根据权利要求2所述的控制手柄，其特征是：控制手柄通过数据线与位于PCB板上单片机相连，其整体外观呈条状，主要由用于控制电机速度、方向、制动和空载的不同控制器件组成。

7.根据权利要求6所述的控制手柄，其特征是：控制手柄默认由用户右手握持，数据线也从背包右侧引出，手柄上主要安装有直线电位器、方向拨杆、刹车按钮和离合按钮，分别用来进行速度、方向、制动和空载控制，其中直线电位器位于控制手柄的正面板上，其滑块可沿控制手柄长端方向上下滑动，方向拨杆位于控制手柄正面板的上端，刹车和离合按钮分别位于控制手柄侧面板右上端的不同位置；直线电位器由右手拇指操作，通过上下拨动其滑块可向单片机输入不同大小的电压模拟信号，单片机据此信号通过模数转换来决定输出的PWM信号占空比大小；方向拨杆通过右手拇指的左右拨动向单片机发出两个开关信号，单片机通过减小一方电机速度增大另一方电机速度的方式进行左右转向；刹车和离合按钮由右手食指操作，当刹车按钮和离合按钮按下有效时整个机构将分别处于制动和空载状态，刹车按钮和离合按钮有两种工作状态，一种为点按状态，即当按下时激发信号，松开则恢复原态，另一种为锁定状态，即按下按钮的同时沿垂直于按下方向的方向拨动按钮则该按钮将处于按下锁定状态，此时即便食指离开按钮也一直保持按下状态，反方向动作则恢复原态，如果使刹车按钮处于锁定则旱冰鞋将一直处于制动状态，而若离合按钮处于锁定则旱冰鞋将一直处于空载状态。

8.根据权利要求2所述的旱冰鞋，其特征是：该旱冰鞋与普通双排轮子型旱冰鞋在外型上相似，但拥有更强的减震和更大尺寸的轮子；直流电机位于旱冰鞋后端，电机定子固定于旱冰鞋上而转子用来驱动旱冰鞋后轮，旱冰鞋后端还有一个用来连接电机电线插头的插座；旱冰鞋使用强力粘扣带来绑定双脚。

9.一种应用于该代步工具上的背包，其特征是：包中内嵌有充电电池和电源控制电路，并且电池和电路由较高强度硬质材料封装在一起并与包内其他区域有效隔绝；包上安装有一个电源插板，该插板上有一个输入电源接口和多个不同型号的输出电源接口，这些接口与电源芯片相连，外界直流充电器插头可插入输入电源接口以对背包内电池充电，一些需电设备也可以通过将其电源线插头插入输出电源接口从而从背包处获得直流电源；给电机供电的电机电线一端与背包内的电路板直接相连并最终从背包内引出，另一端为锁扣式插头，当将该插头插入电机插座旋转锁合后，插头与插座将形成可靠的电器连接，若与电机插座断开连接，则该插头还可以与电位器配合向有功率可变要求的其他电器输出可变的直流电源。

10.根据权利要求9所述的背包，其特征是：包内除电池和控制电路占用空间外还留有装载其他物品的空间，并且电源区域与储物区域相互隔离；该背包可像普通背包一样装载个人物品，而在不使用旱冰鞋时可以拔出电机电线插头使旱冰鞋和背包分离，然后将旱冰鞋装入背包内以便存放或背于肩上改为步行；包上缝制有用于隐藏和收纳电源插板、电机电线、控制手柄及其数据线的拉链袋，当将旱冰鞋装入包内并将所有电线和部件收纳于各自拉链袋后，该背包整体外观将与普通背包无异。