CN105270525B - 两轮平衡车的控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本公开揭示了一种两轮平衡车的控制方法及装置,用于包括有并列的两个车轮和转弯控制组件的两轮平衡车中,属于自动控制领域。该方法包括:识别任一车轮前方的障碍物的类型,该类型包括:不可逾越障碍物,若障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。本公开解决了两轮平衡车的其中一个车轮的前方一旦具有不可逾越的障碍物,将该车轮阻挡或卡住,而另一个车轮继续前进产生“离心式运动”,导致驾驶者摔倒的问题;达到了尽量避免使用两轮平衡车过程中,用户因其中一个车轮被卡住而摔倒的效果。

Description

两轮平衡车的控制方法及装置
技术领域
本公开涉及自动控制领域,特别涉及一种两轮平衡车控制方法及装置。
背景技术
两轮平衡车又称两轮电动平衡车,是目前新兴的一种短距离交通工具
两轮平衡车通常具有并列的两个车轮和转弯控制组件,通过内部的驱动马达的驱动进行前进或后退,在前进或后退过程中,用户可以通过转弯控制组件来控制两轮平衡车进行转弯。若两轮平衡车的一个车轮的前方具有障碍物,将该车轮阻挡或卡住,而另一个车轮继续前进,就会产生“离心式运动”,则可能会让驾驶者摔倒。
发明内容
为了解决相关技术中的问题,本公开提供一种两轮平衡车的控制方法。所述技术方案如下:
根据本公开实施例的第一方面,提供一种两轮平衡车的控制方法,用于包括有并列的两个车轮和转弯控制组件的两轮平衡车中,该方法包括:
识别任一车轮前方的障碍物的类型,该类型包括:不可逾越障碍物;
若障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。
可选的,该类型还包括:可逾越障碍物;方法还包括:
若障碍物的类型是可逾越障碍物,则增加两轮平衡车的驱动力继续前进。
可选的,识别任一车轮前方的障碍物的类型,包括:
通过测距组件测量任一车轮前方的障碍物的高度;
检测障碍物的高度是否高于预定阈值;
若障碍物的高度高于预定阈值,则将障碍物识别为不可逾越类型。
可选的,识别任一车轮前方的障碍物的类型,包括:
通过图像采集组件采集任一车轮前方的图像帧;
识别图像帧中的障碍物;
计算识别出障碍物的高度;
检测障碍物的高度是否高于预定阈值;
若障碍物的高度高于预定阈值,则将障碍物识别为不可逾越类型。
可选的,该方法还包括:
测量障碍物离两轮平衡车的距离;
检测距离是否小于预定距离;
若距离小于预定距离,则执行控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件的步骤。
可选的,该方法还包括:
若障碍物的类型是不可逾越障碍物,则通过预定方式进行障碍物提示;
其中,预定方式包括:播放提示音、震动两轮平衡车上的预定部件、闪烁信号灯中的至少一种。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种两轮平衡车的控制装置,用于包括有并列的两个车轮和转弯控制组件的两轮平衡车中,该装置包括:
识别模块,被配置为识别任一车轮前方的障碍物的类型,该类型包括:不可逾越障碍物;
控制模块,被配置为在识别模块识别的障碍物的类型是不可逾越障碍物时,控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。
可选的,该类型还包括:可逾越障碍物;该装置还包括:
加速模块,被配置为若识别模块识别的障碍物的类型是可逾越障碍物,则增加两轮平衡车的驱动力继续前进。
可选的,识别模块,包括:
高度测量子模块,被配置为通过测距组件测量任一车轮前方的障碍物的高度;
第一检测子模块,被配置为检测高度测量子模块测量的障碍物的高度是否高于预定阈值;
第一识别子模块,被配置为在第一检测子模块检测的障碍物的高度高于预定阈值时,将障碍物识别为不可逾越类型。
可选的,识别模块,还包括:
图像采集子模块,被配置为通过图像采集组件采集任一车轮前方的图像帧;
图象识别子模块,被配置为识别图像采集子模块采集的图像帧中的障碍物;
高度计算子模块,被配置为计算识别出图像识别子模块识别出的障碍物的高度;
第二检测子模块,被配置为检测高度计算子模块计算出的障碍物的高度是否高于预定阈值;
第二识别子模块,被配置为在第二检测子模块检测的障碍物的高度高于预定阈值时,将障碍物识别为不可逾越类型。
可选的,该装置还包括:
距离测量模块,被配置为测量障碍物离两轮平衡车的距离;
距离检测模块,被配置为检测距离测量模块测量的距离是否小于预定距离;
控制模块,被配置为在距离检测模块检测到距离小于预定距离时,控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。
可选的,该装置还包括:
提示模块,被配置为若识别模块识别的障碍物的类型是不可逾越障碍物,则通过预定方式进行障碍物提示;
其中,该预定方式包括:播放提示音、震动两轮平衡车上的预定部件、闪烁信号灯中的至少一种。
根据本公开实施例的第三方面,提供一种两轮平衡车,该两轮平衡车包括有并列的两个车轮,该两轮平衡车包括:
控制芯片;
用于存储控制芯片可执行指令的存储器;
与控制芯片相连的转弯控制组件;
其中,控制芯片被配置为:
识别任一车轮前方的障碍物的类型,该类型包括:不可逾越障碍物;
若障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:通过识别任一车轮前方的障碍物的类型,若该障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件;解决了两轮平衡车的其中一个车轮的前方一旦具有不可逾越的障碍物,将该车轮阻挡或卡住,而另一个车轮继续前进产生“离心式运动”,导致驾驶者摔倒的问题;达到了尽量避免使用两轮平衡车过程中,用户因其中一个车轮被卡住而摔倒的效果。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据本公开示例性实施例示出的两轮平衡车的控制方法所涉及的一种实施环境的示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制方法的流程图;
图3是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制方法的流程图;
图4是根据一示例性实施例示出的测距组件识别障碍物的实施效果图;
图5是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制方法的流程图;
图6是根据一示例性实施例示出的识别图像帧中的障碍物的实施效果图;
图7是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制装置的流程图;
图8是根据另一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制装置的流程图;
图9是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法和装置的例子。
图1是根据本公开一示例性实施例示出的两轮平衡车的控制方法所涉及的实施环境的示意图,如图1所示,该实施环境可以是一台两轮平衡车,该两轮平衡车包括两个并列的车轮110和120、两个并列的车轮上方对应的车轮外壳150和160、转弯控制组件130、承重踏板140、以及障碍物识别组件170和180。
转弯控制组件130与承重踏板140相连接,可以用于对两轮平衡车的转弯进行控制。该转弯控制组件130可以通过手动控制实现,也可以通过腿动控制实现,本实施例不做限定。
障碍物识别组件170用于对两轮平衡车前进方向的右侧车轮前的障碍物进行识别;障碍物识别组件180用于对两轮平衡车前进方向的左侧车轮前的障碍物进行识别。障碍物识别组件170和180可以是具有识别物体大小和距离能力的任意测距组件,如红外线感应装置、超声波感应装置、激光测距仪等;障碍物识别组件170和180也可以为具有图像拍摄能力的任一图像采集组件,如摄像头。
在图1中,障碍物识别组件170只是示例性地设置在车轮外壳150的位置1上,障碍物识别组件180只是示例性地设置在车轮外壳160的位置2上。障碍物识别组件170和180还可以设置在本领域技术人员可以预见的两轮平衡车的任意可能部位上,如承重踏板140和转弯控制组件130衔接的位置。此外,,障碍物识别组件170和180的数量在本实施例中也只是示例性地给出两个,它的数量至少为一个,本实施例不做限定。
需要补充说明的是,两轮平衡车还可以包括其它部件,比如,控制芯片、存储器、驱动马达等(图中均未示出)。其中,控制芯片与驱动马达、上述转弯控制组件130、障碍物识别组件170和180相连,并根据存储器中存储的可执行指令来控制两轮平衡车的前进、后退、停止和转弯,本公开实施例不对此部分内容进行展开叙述。
图2是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制方法的流程图,如图2所示,本实施例以该两轮平衡车的控制方法应用于图1所示的实施环境中的两轮平衡车中来举例说明,该两轮平衡车的控制方法包括以下步骤。
在步骤201中,识别任一车轮前方的障碍物的类型,该类型包括:不可逾越障碍物。
可选地,控制芯片通过障碍物识别组件识别任一车轮前方的障碍物的类型。
可选地,该障碍物识别组件包括:测距组件,和/或,图像采集组件。
在步骤202中,若该障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。
综上所述,本实施例提供的两轮平衡车的控制方法,通过识别任一车轮前方的障碍物的类型,若该障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件;解决了两轮平衡车的其中一个车轮的前方一旦具有不可逾越的障碍物,将该车轮阻挡或卡住,而另一个车轮继续前进产生“离心式运动”,导致驾驶者摔倒的问题;达到了尽量避免使用两轮平衡车过程中,用户因其中一个车轮被卡住而摔倒的效果。
可选的,步骤201中的识别任一车轮前方的障碍物的类型的方法有两种:
第一种为通过测距组件识别障碍物的类型,下面采用图3所示实施例进行阐述。
第二种为通过图像采集组件识别障碍物的类型,下面采用图4所示实施例进行阐述。
图3是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制方法的流程图,如图3所示,本实施例以该两轮平衡车的控制方法应用于图1所示的实施环境中来举例说明,该方法包括以下步骤。
在步骤301中,通过测距组件测量任一车轮前方的障碍物的高度。
两轮平衡车的控制芯片控制测距组件每隔预定时间间隔向外界发射探测信号,该探测信号可以为激光,红外线、超声波等。当探测信号遇到障碍物时会返回反射信号。因此,当测距组件接收到反射信号时,说明前方存在障碍物。
可选地,在两轮平衡车的两个车轮外壳上分别安装有一个测距组件,若两轮平衡车的其中一个车轮上的测距组件接收到反射信号,则说明该车轮前方存在一个障碍物。该障碍物的高度不低于测距组件的安装高度,也即,测距组件的安装高度决定了障碍物的可检测高度。
例如,安装在两轮平衡车的车轮外壳的测距组件位于距离地面5cm的位置上,若两轮平衡车任一车轮接收到发射信号的反射信号,说明该车轮前方存在一个高度至少为5cm的障碍物;若两轮平衡车任一车轮未接收到反射信号,说明该车轮前方不存在高度超过5cm的障碍物。
实际实现时,该测距组件也可安装在承重踏板和转弯控制组件衔接的位置上,可以通过接收到的反射信号是来自左侧还是来自右侧,来判断障碍物的位置是位于两轮平衡车的左侧车轮还是右侧车轮,本实施例不做限定。
在步骤302中,检测该障碍物的高度是否高于预定阈值。
将安装在两轮平衡车车轮外壳上的测距组件设置在距离地面为预定阈值的位置上。该预定阈值为两轮平衡车能逾越的障碍物的最大高度。该预定阈值可以为轮胎高度的1/x或者其他数值,本实施例不做限定。
该测距组件不断向外发射探测信号,当接收到该探测信号的反射信号时,说明该车轮前方存在高度超过预定阈值的障碍物;若没有接收到反射信号,则说明该车轮前方不存在高度超过预定阈值的障碍物。
可选的,可在两轮平衡车的两个车轮外壳沿竖直方向上分别安装两个测距组件,每个车轮上的两个测距组件一上一下,连线与地面垂直。位于上方的测量组件距离地面的高度为预定阈值,位于下方的测距组件距离地面的高度可以为两轮平衡车不用加速就可逾越的最大的障碍物的高度。
当两车轮中任一车轮对应的位于上方的测距组件接收到反射信号时,说明该车轮前方存在两轮平衡车不可逾越的障碍物。
当两车轮中任一车轮对应的位于上方的测距组件未接收到反射信号,但位于下方的测距组件接收到反射信号时,说明该车轮前方存在需要两轮平衡车加速才可逾越的障碍物。
当两车轮中任一车轮对应的两个测距组件均未接收到反射信号时,可以认为该车轮前方不存在障碍物。
本实施例仅给出示例性地给出了一种通过测距组件来检测前方障碍物高度的方法,但对如何使用测距组件来检测前方障碍物的高度不做限定。
可选地,如图4所示,车轮41上的两个测距组件42和43向外发射探测信号,其中,测距组件42未接收到发射信号,测距组件43接收到反射信号,则车轮41前方存在可逾越障碍物。
在步骤303中,若该障碍物的高度高于预定阈值,则将该障碍物识别为不可逾越类型。
当两轮平衡车的任一车轮外壳上的测距组件接收到探测信号的反射信号时,说明该车轮前方存在高度达到预定阈值的障碍物,此时,两轮平衡车将该障碍物识别为不可逾越类型的障碍物。
当障碍物是不可逾越类型时,进入步骤305。
在步骤304中,若该障碍物的高度低于预定阈值,则将该障碍物识别为可逾越类型。
当任一车轮前方存在障碍物且该障碍物的高度低于预定阈值,则将该障碍物识别为可逾越类型。
当障碍物是可逾越类型时,进入步骤309。
在步骤305中,当障碍物是不可逾越类型时,测量该障碍物与两轮平衡车之间的距离。
可选地,控制芯片通过测距组件测量任一车轮前方的障碍物与两轮平衡车之间的距离。比如,控制芯片根据探测信号的发出时刻到反射信号的接收时刻,再结合两轮平衡车的行进速度计算得知该距离,本实施例不做限定。
在步骤306中,检测该距离是否小于预定距离。
控制芯片检测障碍物与两轮平衡车之间的距离是否小于预定距离。
可选地,该预定距离为两轮平衡车转弯时需要的最大距离。预定距离可以为轮胎直径的x倍,或者其他数值,本实施例不做限定。
若该距离小于预定距离,则进入步骤307;若该距离大于预定距离,则进入步骤308。
在步骤307中,若该距离小于预定距离,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件,且通过预定方式进行障碍物提示。
若该距离小于预定距离,则控制芯片控制两轮平衡车进行减速,直至停止。但是,也有可能发生两轮平衡车在减速过程中碰撞到障碍物的情形
同时,若该距离小于预定距离,则控制芯片还将转弯控制组件屏蔽。这时,用户将不能控制两轮平衡车进行转弯。即便两轮平衡车在减速过程中碰撞到障碍物,用户在碰撞过程中因为身体无法控制而对转弯控制组件进行了误操作,控制芯片也不对该误操作进行响应。
可选地,控制芯片还通过预定方式进行障碍物提示,其中,预定方式包括:播放提示音、震动两轮平衡车上的预定部件、闪烁信号灯中的至少一种。
例如,当识别到两轮平衡车的其中一轮前方存在不可逾越的障碍物,且不可逾越的障碍物与两轮平衡车达到预定距离时,两轮平衡车发出“嘀、嘀、嘀”的提示音。
在步骤308中,若该距离大于预定距离,则控制两轮平衡车继续前进。
在步骤309中,若障碍物的类型是可逾越障碍物,则增加两轮平衡车的驱动力继续前进。
若识别两轮平衡车任一车轮前方的障碍物为可逾越障碍物时,则控制芯片控制驱动马达增加两轮平衡车的驱动力前进。
综上所述,本实施例提供的两轮平衡车的控制方法,通过识别任一车轮前方的障碍物的类型,若该障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件;解决了两轮平衡车的其中一个车轮的前方一旦具有不可逾越的障碍物,将该车轮阻挡或卡住,而另一个车轮继续前进产生“离心式运动”,导致驾驶者摔倒的问题;达到了尽量避免使用两轮平衡车过程中,用户因其中一个车轮被卡住而摔倒的效果。
本实施例提供的两轮平衡车的控制方法,通过测距组件来测量障碍物的高度和距离,进而使得两轮平衡车能够识别障碍物的类型,并根据该障碍物与两轮平衡车之间的距离作出减速和屏蔽转弯控制部件的动作。
本实施例提供的两轮平衡车的控制方法,还通过在障碍物与两轮平衡车之间的距离小于预定距离时,屏蔽转弯控制部件,从而使得即便两轮平衡车在减速过程中碰撞到障碍物,用户在碰撞过程中因为身体无法控制而对转弯控制组件进行了误操作,控制芯片也不对该误操作进行响应,有效减少了用户摔倒的可能性。
图5是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制方法的流程图,如图5所示,本实施例以该两轮平衡车的控制方法应用于图1所示的实施环境中来举例说明,该方法包括以下步骤。
在步骤501中,通过图像采集组件采集任一车轮前方的图像帧。
图像采集组件可以安装在两轮平衡车的两个车轮外壳上,也可安装在承重踏板与转弯控制组件的衔接部分。
控制芯片控制图像采集组件对两个车轮前方的图像进行采集,形成连续的一帧帧图像帧。
在步骤502中,识别该图像帧中的障碍物。
由于大地和处于地面上的其他物体颜色区别十分明显,因此可以根据图像帧中像素的变化确定图像帧中的地面和其他物体。
可选地,如图6所示,控制芯片在获取到图像采集组件采集到的图像帧60后,对图像帧60按照颜色差异进行二值化处理得到第一区域62和第二区域64,第一区域62和第二区域64的交汇处形成道路线66。控制芯片检测该道路线66是否存在凸起68。若该道路线66存在凸起68,则控制芯片将该凸起68识别为障碍物。
在步骤503中,计算识别出的该障碍物的高度。
作为第一种可能的实现方式,控制芯片根据该障碍物在图像帧中的高度和预定比例尺计算该障碍物的高度,比如预定比例尺为1:3,则该障碍物在图像帧中的高度为1厘米时,计算出的该障碍物的高度为3厘米。当该障碍物离两轮平衡车的距离越来越近时,计算出的该障碍物的高度也越来越近。
作为第二种可能的实现方式,两轮平衡车上还设置有测距组件,该测距组件能够测量得到该障碍物与两轮平衡车之间的距离,控制芯片先查找与该距离对应的比例尺,再根据该障碍物在图像帧中的高度与该距离对应的比例尺计算该障碍物的盖度,比如,与该距离对应的比例尺为1:5,则该障碍物在图像帧中的高度为1厘米时,计算出的该障碍物的高度为5厘米。
作为第三种可能的实现方式,图像采集组件为两个,则控制芯片可以根据两个图像采集组件采集到的两帧图像帧中的凸起(也即障碍物)和双眼成像原理,计算出该障碍物的实际高度。
需要说明的是,本实施例不对控制芯片计算该障碍物的高度的方式进行限定。
在步骤504中,检测该障碍物的高度是否高于预定阈值。
控制芯片检测计算出的障碍物高度是否高于预定阈值。
可选地,该预定阈值为两轮平衡车能逾越的障碍物的最大高度。
若该障碍物的高度大于预定阈值,则进入步骤505;
若该障碍物的高度小于预定阈值,则进入步骤506。
在步骤505中,若该障碍物的高度高于预定阈值,则将该障碍物识别为不可逾越类型。
当障碍物是不可逾越类型时,进入步骤507。
在步骤506中,若该障碍物的高度小于预定阈值,则将该障碍物识别为可逾越类型。
当障碍物是可逾越类型时,进入步骤511。
在步骤507中,当障碍物是不可逾越类型时,测量该障碍物与两轮平衡车之间的距离。
可选地,控制芯片通过图像采集组件测量该障碍物与两轮平衡车之间的距离。作为可能的实现方式,图像采集组件为两个,控制芯片可以根据两个图像采集组件各自采集到的图像帧和双眼成像原理,计算出该障碍物与两轮平衡车之间的距离。
可选地,控制芯片通过测距组件测量任一车轮前方的障碍物与两轮平衡车之间的距离。比如,控制芯片根据探测信号的发出时刻到反射信号的接收时刻,再结合两轮平衡车的行进速度计算得知该距离,本实施例不做限定。
在步骤508中,检测该距离是否小于预定距离。
控制芯片检测障碍物与两轮平衡车之间的距离是否小于预定距离。
可选地,该预定距离为两轮平衡车转弯时需要的最大距离。预定距离可以为轮胎直径的x倍,或者其他数值,本实施例不做限定。
若该距离小于预定距离,则进入步骤509;若该距离大于预定距离,则进入步骤510。
在步骤509中,若该距离小于预定距离,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件,且通过预定方式进行障碍物提示。
若该距离小于预定距离,则控制芯片控制两轮平衡车进行减速,直至停止。但是,也有可能发生两轮平衡车在减速过程中碰撞到障碍物的情形
同时,若该距离小于预定距离,则控制芯片还将转弯控制组件屏蔽。这时,用户将不能控制两轮平衡车进行转弯。即便两轮平衡车在减速过程中碰撞到障碍物,用户在碰撞过程中因为身体无法控制而对转弯控制组件进行了误操作,控制芯片也不对该误操作进行响应。
可选地,控制芯片还通过预定方式进行障碍物提示,其中,预定方式包括:播放提示音、震动两轮平衡车上的预定部件、闪烁信号灯中的至少一种。
例如,当识别到两轮平衡车的其中一轮前方存在不可逾越的障碍物,且不可逾越的障碍物与两轮平衡车达到预定距离时,两轮平衡车发出“前方存在障碍物”的提示音。
在步骤510中,若该距离大于预定距离,则控制两轮平衡车继续前进。
在步骤511中,若障碍物的类型是可逾越障碍物,则增加两轮平衡车的驱动力继续前进。
若识别两轮平衡车任一车轮前方的障碍物为可逾越障碍物时,则控制芯片控制驱动马达增加两轮平衡车的驱动力前进。
综上所述,本实施例提供的两轮平衡车的控制方法,通过识别任一车轮前方的障碍物的类型,若该障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件;解决了两轮平衡车的其中一个车轮的前方一旦具有不可逾越的障碍物,将该车轮阻挡或卡住,而另一个车轮继续前进产生“离心式运动”,导致驾驶者摔倒的问题;达到了尽量避免使用两轮平衡车过程中,用户因其中一个车轮被卡住而摔倒的效果。
本实施例提供的两轮平衡车的控制方法,通过图像采集组件来测量障碍物的高度和距离,进而使得两轮平衡车能够识别障碍物的类型,并根据该障碍物与两轮平衡车之间的距离作出减速和屏蔽转弯控制部件的动作。
本实施例提供的两轮平衡车的控制方法,还通过在障碍物与两轮平衡车之间的距离小于预定距离时,屏蔽转弯控制部件,从而使得即便两轮平衡车在减速过程中碰撞到障碍物,用户在碰撞过程中因为身体无法控制而对转弯控制组件进行了误操作,控制芯片也不对该误操作进行响应,有效减少了用户摔倒的可能性。
下述为本公开装置实施例,可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节,请参照本公开方法实施例。
图7是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制装置的框图,如图7所示,该一种两轮平衡车的控制装置应用于图1所示实施环境中的一种两轮平衡车的控制方法中,该一种两轮平衡车的控制装置包括但不限于:识别模块710、控制模块720。
该识别模块710,被配置为识别任一车轮前方的障碍物的类型,该类型包括:不可逾越障碍物;
该控制模块720,被配置为在识别模块710识别的障碍物的类型是不可逾越障碍物时,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。
综上所述,本实施例提供的两轮平衡车的控制装置,通过识别任一车轮前方的障碍物的类型,若该障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件;解决了两轮平衡车的其中一个车轮的前方一旦具有不可逾越的障碍物,将该车轮阻挡或卡住,而另一个车轮继续前进产生“离心式运动”,导致驾驶者摔倒的问题;达到了尽量避免使用两轮平衡车过程中,用户因其中一个车轮被卡住而摔倒的效果。
图8是根据另一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的控制装置的框图,如图8所示,该一种两轮平衡车的控制装置应用于图1所示实施环境中的一种两轮平衡车的控制方法中,该一种两轮平衡车的控制装置包括但不限于:识别模块810、控制模块820。
该识别模块810,被配置为识别任一车轮前方的障碍物的类型,该类型包括:不可逾越障碍物;
该控制模块820,被配置为在识别模块810识别的障碍物的类型是不可逾越障碍物时,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。
可选的,该类型还包括:可逾越障碍物;该装置还包括:加速模块830。
该加速模块830,被配置为若识别模块810识别的障碍物的类型是可逾越障碍物,则增加两轮平衡车的驱动力继续前进。
可选的,该识别模块810,包括:高度测量子模块811、第一检测子模块812、第一识别子模块813。
该高度测量子模块811,被配置为通过测距组件测量任一车轮前方的障碍物的高度;
该第一检测子模块812,被配置为检测高度测量子模块811测量的障碍物的高度是否高于预定阈值;
该第一识别子模块813,被配置为在第一检测子模块812检测的障碍物的高度高于预定阈值时,将该障碍物识别为不可逾越类型。
可选的,该识别模块810,还包括:图像采集子模块814、图象识别子模块815、高度计算子模块816、第二检测子模块817、第二识别子模块818。
该图像采集子模块814,被配置为通过图像采集组件采集任一车轮前方的图像帧;
该图象识别子模块815,被配置为识别图像采集子模块814采集的图像帧中的障碍物;
该高度计算子模块816,被配置为计算识别出图像识别子模块815识别出的该障碍物的高度;
该第二检测子模块817,被配置为检测高度计算子模块816计算出的障碍物的高度是否高于预定阈值;
该第二识别子模块818,被配置为在第二检测子模块818检测的障碍物的高度高于预定阈值时,将该障碍物识别为不可逾越类型。
可选的,该两轮平衡车的控制装置还包括:距离测量模块840、距离检测模块850、控制模块820。
该距离测量模块840,被配置为测量障碍物离两轮平衡车的距离;
该距离检测模块850,被配置为检测距离测量模块840测量的距离是否小于预定距离;
该控制模块820,被配置为在距离检测模块850检测到距离小于预定距离时,控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。
可选的,该两轮平衡车的控制装置还包括:提示模块860。
该提示模块860,被配置为若识别模块810识别的障碍物的类型是不可逾越障碍物,则通过预定方式进行障碍物提示;
其中,预定方式包括:播放提示音、震动两轮平衡车上的预定部件、闪烁信号灯中的至少一种。
综上所述,本实施例提供的两轮平衡车的控制装置,通过识别任一车轮前方的障碍物的类型,若该障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件;解决了两轮平衡车的其中一个车轮的前方一旦具有不可逾越的障碍物,将该车轮阻挡或卡住,而另一个车轮继续前进产生“离心式运动”,导致驾驶者摔倒的问题;达到了尽量避免使用两轮平衡车过程中,用户因其中一个车轮被卡住而摔倒的效果。
本实施例提供的两轮平衡车的控制方法,通过图像采集组件来测量障碍物的高度和距离,进而使得两轮平衡车能够识别障碍物的类型,并根据该障碍物与两轮平衡车之间的距离作出减速和屏蔽转弯控制部件的动作。
本实施例提供的两轮平衡车的控制方法,还通过在障碍物与两轮平衡车之间的距离小于预定距离时,屏蔽转弯控制部件,从而使得即便两轮平衡车在减速过程中碰撞到障碍物,用户在碰撞过程中因为身体无法控制而对转弯控制组件进行了误操作,控制芯片也不对该误操作进行响应,有效减少了用户摔倒的可能性。关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
本公开一示例性实施例提供了一种两轮平衡车,该两轮平衡车包括有并列的两个车轮,能够实现本公开提供的一种两轮平衡车的控制方法,该一种两轮平衡车包括:控制芯片、用于存储控制芯片可执行指令的存储器、与控制芯片相连的转弯控制组件。
其中,控制芯片被配置为:
识别任一车轮前方的障碍物的类型,该类型包括:不可逾越障碍物;
若该障碍物的类型是不可逾越障碍物,则控制两轮平衡车进行减速,且屏蔽转弯控制组件。
图9是根据一示例性实施例示出的一种两轮平衡车的框图。
参照图9,两轮平衡车900可以包括以下一个或多个组件:控制芯片902,存储器904,电源组件906,图像采集组件908,测距组件910,输入/输出(I/O)接口912,传感器组件914,以及转弯控制组件916。
控制芯片902通常控制两轮平衡车900的整体操作,诸如与前进、后退、加速,减速相关联的操作。此外,控制芯片902可以包括一个或多个模块,便于控制芯片902和其他组件之间的交互。例如,控制芯片902可以包括图像采集模块,以方便图像采集组件908和控制芯片902之间的交互。
存储器904被配置为存储各种类型的数据以支持在两轮平衡车900的操作。这些数据的示例包括用于在两轮平衡车900上操作的任何两轮平衡车的指令,图像数据,距离数据等。存储器904可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
电源组件906为两轮平衡车900的各种组件提供电力。电源组件906可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为两轮平衡车900生成、管理和分配电力相关联的组件。
图像采集组件908包括在两轮平衡车900中。在一些实施例中,图像采集组件908包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当两轮平衡车900处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
测距组件910被配置为发射和/或接收探测信号。例如,测距组件910包括一个激光发射器,当两轮平衡车900处于操作模式,如接收反射激光时,激光发射器被配置为接收探测信号的反射信号。所接收的反射信号可以被进一步存储在存储器904中。
I/O接口912为控制芯片902和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是U盘,音频播放器等。
传感器组件914包括一个或多个传感器,用于为两轮平衡车900提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件914可以检测到两轮平衡车900的打开/关闭状态,传感器组件914可以检测两轮平衡车900方位或加速/减速变化。传感器组件914可以包括接近传感器,被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件914还可以包括光传感器,如CMOS或CCD图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件914还可以包括加速度传感器,陀螺仪传感器,磁传感器,压力传感器或温度传感器。
转弯控制组件916被配置为便于对两轮平衡车900进行转弯控制。该转弯控制组件916可以是手动控制的转弯控制组件,还可以是腿部控制的转弯控制组件。
在示例性实施例中,两轮平衡车900可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述两轮平衡车的控制方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种两轮平衡车的控制方法,其特征在于,用于包括有并列的两个车轮和转弯控制组件的两轮平衡车中,所述方法包括:
识别任一车轮前方的障碍物的类型,所述类型包括:不可逾越障碍物,所述不可逾越障碍物是指高于预定阈值的障碍物,所述预定阈值为所述两轮平衡车能逾越的障碍物的最大高度;
若所述障碍物的类型是所述不可逾越障碍物,则控制所述两轮平衡车进行减速,且屏蔽所述转弯控制组件。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述类型还包括:可逾越障碍物;
所述方法还包括:
若所述障碍物的类型是所述可逾越障碍物,则增加所述两轮平衡车的驱动力继续前进。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述识别任一车轮前方的障碍物的类型,包括:
通过测距组件测量任一车轮前方的障碍物的高度;
检测所述障碍物的高度是否高于所述预定阈值;
若所述障碍物的高度高于所述预定阈值,则将所述障碍物识别为所述不可逾越类型。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述识别任一车轮前方的障碍物的类型,包括:
通过图像采集组件采集任一车轮前方的图像帧;
识别所述图像帧中的障碍物;
计算识别出所述障碍物的高度;
检测所述障碍物的高度是否高于所述预定阈值;
若所述障碍物的高度高于所述预定阈值,则将所述障碍物识别为所述不可逾越类型。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
测量所述障碍物离所述两轮平衡车的距离;
检测所述距离是否小于预定距离;
若所述距离小于所述预定距离,则执行所述控制所述两轮平衡车进行减速,且屏蔽所述转弯控制组件的步骤。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述障碍物的类型是所述不可逾越障碍物,则通过预定方式进行障碍物提示;
其中,所述预定方式包括:播放提示音、震动所述两轮平衡车上的预定部件、闪烁信号灯中的至少一种。
7.一种两轮平衡车的控制装置,其特征在于,用于包括有并列的两个车轮和转弯控制组件的两轮平衡车中,所述装置包括:
识别模块,被配置为识别任一车轮前方的障碍物的类型,所述类型包括:不可逾越障碍物,所述不可逾越障碍物是指高于预定阈值的障碍物,所述预定阈值为所述两轮平衡车能逾越的障碍物的最大高度;
控制模块,被配置为在所述识别模块识别的所述障碍物的类型是所述不可逾越障碍物时,控制所述两轮平衡车进行减速,且屏蔽所述转弯控制组件。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述类型还包括:可逾越障碍物;
所述装置还包括:
加速模块,被配置为在所述识别模块识别的所述障碍物的类型是所述可逾越障碍物时,增加所述两轮平衡车的驱动力继续前进。
9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述识别模块,包括:
高度测量子模块,被配置为通过测距组件测量任一车轮前方的障碍物的高度;
第一检测子模块,被配置为检测所述高度测量子模块测量的所述障碍物的高度是否高于所述预定阈值;
第一识别子模块,被配置为在所述第一检测子模块检测的所述障碍物的高度高于所述预定阈值时,将所述障碍物识别为所述不可逾越类型。
10.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述识别模块,还包括:
图像采集子模块,被配置为通过图像采集组件采集任一车轮前方的图像帧;
图象识别子模块,被配置为识别所述图像采集子模块采集的所述图像帧中的障碍物;
高度计算子模块,被配置为计算识别出所述图像识别子模块识别出的所述障碍物的高度;
第二检测子模块,被配置为检测所述高度计算子模块计算出的所述障碍物的高度是否高于所述预定阈值;
第二识别子模块,被配置为在所述第二检测子模块检测的所述障碍物的高度高于所述预定阈值时,将所述障碍物识别为所述不可逾越类型。
11.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
距离测量模块,被配置为测量所述障碍物离所述两轮平衡车的距离;
距离检测模块,被配置为检测所述距离测量模块测量的所述距离是否小于预定距离;
所述控制模块,还被配置为在所述距离检测模块检测到所述距离小于所述预定距离时,控制所述两轮平衡车进行减速,且屏蔽所述转弯控制组件。
12.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
提示模块,被配置为在所述识别模块识别的所述障碍物的类型是所述不可逾越障碍物时,通过预定方式进行障碍物提示;
其中,所述预定方式包括:播放提示音、震动所述两轮平衡车上的预定部件、闪烁信号灯中的至少一种。
13.一种两轮平衡车,其特征在于,所述两轮平衡车包括有并列的两个车轮,所述两轮平衡车包括:
控制芯片;
用于存储所述控制芯片可执行指令的存储器;
与所述控制芯片相连的转弯控制组件;
其中,所述控制芯片被配置为:
识别任一车轮前方的障碍物的类型,所述类型包括:不可逾越障碍物,所述不可逾越障碍物是指高于预定阈值的障碍物,所述预定阈值为所述两轮平衡车能逾越的障碍物的最大高度;
若所述障碍物的类型是所述不可逾越障碍物,则控制所述两轮平衡车进行减速,且屏蔽所述转弯控制组件。
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