[发明专利]一种超声波发射装置及自动跟随的平衡车系统

说明书

技术领域

本发明涉及平衡车领域，具体涉及一种超声波发射装置及自动跟随的平衡车系统。

背景技术

平衡车作为一种新型的交通工具，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，也就是车辆本身的自动平衡能力。以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，通过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达以实现平衡的效果。

平衡车的自动跟随需要采用定位技术来确定平衡车状态，现有技术一般采用超声波技术进行定位，且超声波收发技术采用的是定方向的收发方式。

然而，这种超声波收发方式存在当收发不在同一方向，及相互成一定角度时，接收端便接收不到发送过来的超声波信号的问题，从而使得平衡车自动跟随的准确性较低，影响平衡车的使用体验。

发明内容

本发明实施例提供了一种超声波发射装置，能够使得超声波接收装置能在环形的任意角度均能接收到超声波信号，从而提高超声波的接收范围。

有鉴于此，本发明实施例第一方面提供，可包括：外壳和设于外壳内的超声波发射结构，超声波发射结构包括用于发射超声波的超声波发射头和驱动超声波发射头的驱动组件，相对超声波发射头的发射端还设有扩散器，扩散器的顶点与发射端相对设置。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述扩散器为圆锥型扩散器或棱锥型扩散器。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，发射端的中心位于圆锥型扩散器或棱锥型扩散器的轴线上。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，扩散器上连接有支架，支架固定于外壳上。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，支架为环绕外壳的环形结构支架，支架与扩散器的连接处位于扩散器的侧壁底部。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五方面的第一种可能的实现方式中，环形结构支架与外壳相贴合，环形结构支架内侧设有用于与外壳连接的卡扣。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式和第一方面的第五种可能的实现方式之中任一种，在第一方面的第六种可能的实现方式中，驱动组件包括电路板，驱动组件还包括用于驱动超声波发射头的驱动模块，驱动模块设于电路板上，电路板上还设有电池。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，电路板上还设有控制超声波发射头的控制开关、用于发出提示的蜂鸣器和用于数据通讯和充电的连接器。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，外壳包括前壳和后壳，前壳上对应控制开关处设有控制控制开关的控制按钮，后壳上对应连接器处设有通孔，后壳上还设有背夹。

本发明实施例第二方面还提供一种自动跟随的平衡车系统，可包括平衡车本体及定位器，平衡车本体上设有超声波接收装置，定位器上设有前述超声波发射装置。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：本发明实施例采用在超声波发射头的发射端处设置一个扩散器，并且扩散器的顶点与发射端相对设置，以及扩散器的侧壁厚度大于超声波的波长，从而能够使得从发射端发出的超声波在扩散器的表面发生反射，使得原本定向传播的超声波变为环形方向扩散传播，即将定向传播的超声波变为全向传播的超声波，使得超声波接收装置能在环形的任意角度均能接收到超声波信号，从而提高超声波的接收范围，进而提高平和车自动跟随的准确性，提平衡车的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的超声波发射装置的一个实施例图；

图2是本发明实施例中的超声波发射装置的另一个实施例图；

图3是本发明实施例中超声波发射装置的另一个实施例的分解图；

图4是本发明实施例中超声波发射装置的另一个实施例图；

图5是图4中A-A面的剖视图。

附图中各部件如下：