CN115352564B - 智能平衡滑板车的控制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及代步工具技术领域,尤其涉及一种智能平衡滑板车的控制装置和方法。该装置包括:速度控制模块、平衡控制模块、转向控制模块、模式切换模块、辅助上车模块和信号处理模块,通过设置速度控制模块可以实现控制平衡滑板车的行驶速度;通过设置平衡控制模块,可以自检车身的车身状态;通过转向控制模块可以实现控制车身的左右转向;通过设置模式切换模块可以实现模式的切换,可以适用于处于学习阶段的用户,降低用户摔跤的风险,以提高用户的体验感;通过设置辅助上车模块,可以辅助用户上车和下车,以降低用户摔跤的风险,保证用户的安全;通过设置信号处理模块可以实现对各模块数据进行处理,以确保平衡滑板车的正常使用。
Description
技术领域
本申请涉及代步工具技术领域,尤其涉及一种智能平衡滑板车的控制装置和方法
背景技术
随着平衡车运动出行的普及,利用自身姿态来控制电机运动方向的操作模式受到越来越多消费者的喜爱,其平衡车的自动平衡运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)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(Solid-State Gyroscopes)来判断车身所处的姿势状态,透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后,驱动电机来做到平衡的效果。
目前,平衡车在使用过程中,当用户触碰到启动开关,系统会根据当前默认上车角度产生一个较大的初速度,使得用户在过程中存在上车以及下车困难的问题,对于初学者而言不够友好,增加用户摔跤的风险,影响用户的体验感。
发明内容
为了降低用户在上车、下车的困难度,降低用户摔跤的风险,以提高用户的体验感,本申请提供一种智能平衡滑板车的控制装置和方法,采用如下的技术方案:
第一方面,本申请一实施例公开一种智能平衡滑板车的控制装置,包括:速度控制模块,用于基于用户在踏板上的姿态,控制平衡滑板车的行驶速度;平衡控制模块,用于自检车身的车身状态,其中,所述车身状态包括侧立状态和平衡状态;转向控制模块,用于基于所述平衡控制模块检测的平衡状态控制所述车身进行左转或右转;模式切换模块,用于基于开关的触发进行模式切换,所述模式切换包括初学者模式和熟练模式;辅助上车模块,用于基于所述模式切换模块所切换的所述初学者模式以及所述平衡控制模块检测的平衡状态进行辅助轮的弹出或收回,所述辅助上车模块包括辅助轮电机运动方向处理单元和连接所述辅助轮电机运动方向处理单元的模拟转换采集接口、光电开关、辅助轮电机驱动电路以及连接所述模拟转换采集接口的陀螺仪;信号处理模块,连接所述速度控制模块、所述平衡控制模块、所述转向控制模块、所述模式切换模块和所述辅助上车模块,用于获取模块中的数据信号并作出相应的数据处理;其中,所述信号处理模块还经PWM接口依次连接于电机驱动电路、左右轮电机。
通过采用上述技术方案,通过设置速度控制模块可以实现控制平衡滑板车的行驶速度;通过设置平衡控制模块,可以自检车身的水平或侧立状态;通过转向控制模块可以实现控制车身的左右转向;通过设置模式切换模块可以实现模式的切换,可以适用于处于不同学习阶段的用户,降低用户摔跤的风险,以提高用户的体验感;通过设置辅助上车模块,可以辅助用户上车和下车,以降低用户摔跤的风险,保证用户的安全;通过设置信号处理模块可以实现对各模块数据进行处理,以确保平衡滑板车的正常使用。
可选的,所述平衡控制模块包括陀螺仪、模拟转换采集接口和逻辑运算单元。
通过采用上述技术方案,可以通过模数转换采集接口将陀螺仪中的加速度传感器和角速度传感器的电压信号以加速度值和角速度值的形式进行采集,再基于逻辑运算单元的计算,得到精准的当前角度,进而可判断出当前平衡滑板车的车身状态。
可选的,所述转向控制模块包括:霍尔传感器、陀螺仪和电机速度差控制单元。
通过采用上述技术方案,通过踏板霍尔传感器输出的电压信号,转换成对应的角度关系,再结合陀螺仪的角速度传感器和加速度传感器计算出来的角度值,再使用电机速度差控制单元进行处理后可作用到PWM输出控制接口,以实现通过电机驱动电路进行驱动左右轮,可实现平衡滑板车的准确转向。
可选的,所述模式切换模块包括:陀螺仪、电源开关、模拟转换采集接口以及限速、转向灵敏度切换处理单元。
通过采用上述技术方案,通过根据陀螺仪的加速度传感器跟角度传感器计算出当前角度值,再结合电源开关的数字电平信号,可对速度上限值和转弯灵敏度做相应的数据反馈,进而可实现行驶模式的切换。
第二方面,本申请另一实施例公开一种智能平衡滑板车的控制方法,包括:
响应开启指令,系统自检车身是否为侧立状态;
当系统检测到所述车身为侧立状态时,接收模式切换指令;
当所述模式切换指令为初学者模式时,触发辅助轮弹出,系统检测所述车身是否为平衡状态,当系统检测到所述车身为平衡状态时,触发所述辅助轮收回,进入行驶状态控制;
当所述模式切换指令为熟练模式时,系统检测所述车身是否为平衡状态,当系统检测到所述车身处于平衡状态时,进入行驶状态控制;
所述系统为智能平衡滑板车控制系统。
通过采用上述技术方案,通过在响应开启指令后,基于车身是否为侧立状态时,来接收模式切换指令,可实现将电源开关复用为模式切换开关,使其具有模式切换的功能,以方便用户进行不同模式的体验,且基于初学者模式的切换,通过辅助轮的使用,可以降低用户在上车、下车的困难度,也即降低初学者的学习门槛,降低用户摔跤的风险。
可选的,当所述模式切换指令为初学者模式,且进入行驶状态控制后,还包括:
系统检测车踏板上是否有重力触发;
当无重力触发时,系统同时检测车速度是否达到停车阈值;
当所述车速度达到所述停车阈值,触发辅助轮弹出。
通过采用上述技术方案,系统通过判断车踏板上是否有重力触发,可以作为判断用户是否要下车的触发条件,且为了保证用户下车的平稳,实时检测车速是否降至停车阈值,且当速度降低至停车阈值时,触发辅助轮的弹出,以抵接地面,可避免用户由于车未停稳进行下车所造成的摔跤情况的发生。
可选的,在所述进入行驶状态控制后,包括:
系统实时检测所述车身内的陀螺仪及霍尔传感器的角度偏转状态;
当系统检测到陀螺仪和所述霍尔传感器同时检测到角度变化信号,且达到角度偏转阈值,触发转弯指令;
基于转弯指令,系统检测所述车身一端的偏差角度,基于所述偏差角度进行速度补偿,执行左转或右转动作。
通过采用上述技术方案,系统通过实时自检车身内的陀螺仪及霍尔传感器的角度偏转状态,可以判断出车在行驶过程,是否有转向需求,且通过判断车身内的陀螺仪及霍尔传感器的角度是否都发生偏转,可以避免车在斜坡上行驶时,车身为平衡状态,但车身相对于地面发生倾斜时,出现错误转向指令,进而保证行驶的安全。
可选的,在所述进入行驶状态控制后,还包括:
系统实时检测所述车身是否出现异常数据,其中,所述异常数据包括:电池高温异常、电机高温异常、运放信号异常、电机霍尔异常、角度异常、电量异常和堵转异常的数据;
若出现至少一个所述异常数据,则进行异常警示。
通过采用上述技术方案,通过在行驶状态实时自检车身是否出现异常,可以及时提醒用户进行下车准备,以避免由于异常使得车子突然停止,站在车上的用户没有下车准备,出现摔跤的情况发生,进而保证行驶的安全。
可选的,所述异常警示为语音警示和/或灯光警示。
通过采用上述技术方案,可针对不同数据出现异常情况,设置对应的警示条件,以通过不同的语音、灯光进行警示,可以更直观的告知用户哪个部件出现了异常,便于用户及时进行维修,以及在行驶过程中,提醒用户及时作出下车准备。
可选的,所述响应开启指令,系统自检车身是否为侧立状态,包括:
响应开启指令,系统对所述车身数据进行自检;
当无异常时,系统检测所述车身的一端是否到达倾斜角度范围;
当到达所述倾斜角度范围时,则判断为侧立状态。
通过采用上述技术方案,通过在车开启时进行自检,提前预知故障,以确保用户在上车体验时能够正常使用;通过预先设置倾斜角度范围,可准确的判断出车身是否处于侧立状态,以便于用户后续进行模式切换的操作。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过设置速度控制模块可以实现控制平衡滑板车的行驶速度;通过设置平衡控制模块,可以自检车身的水平或侧立状态;通过转向控制模块可以实现控制车身的左右转向;通过设置模式切换模块可以实现模式的切换,可以适用于处于学习阶段的用户,降低用户摔跤的风险,以提高用户的体验感;通过设置辅助上车模块,可以辅助用户上车和下车,以降低用户摔跤的风险,保证用户的安全;通过设置信号处理模块可以实现对各模块数据进行处理,以确保平衡滑板车的正常使用。
2.通过在响应开启指令后,基于车身是否为侧立状态时,来接收模式切换指令,可实现将电源开关复用为模式切换开关,使其具有模式切换的功能,以方便用户进行不同模式的体验,且基于初学者模式的切换,通过辅助轮的使用,可以降低用户在上车、下车的困难度,也即降低初学者的学习门槛,降低用户摔跤的风险。
3.通过判断车踏板上是否有重力触发,可以作为判断用户是否要下车的触发条件,且为了保证用户下车的平稳,实时检测车速是否降至停车阈值,且当速度降低至停车阈值时,触发辅助轮的弹出,以抵接地面,可避免用户由于车未停稳进行下车所造成的摔跤情况的发生。
4.通过实时自检车身内的陀螺仪及霍尔传感器的角度偏转状态,可以判断出车在行驶过程,是否有转向需求,且通过判断车身内的陀螺仪及霍尔传感器的角度是否都发生偏转,可以避免车在斜坡上行驶时,车身为平衡状态,但车身相对于地面发生倾斜时,出现错误转向指令,进而保证行驶的安全。
附图说明
图1为用于执行本申请一实施例公开的智能平衡滑板车的控制方法的平衡滑板车的结构示意图。
图2为本申请一实施例公开的智能平衡滑板车的控制方法的流程示意图。
图3为图2所示的智能平衡滑板车的控制方法中步骤S30的具体流程示意图;
图4为本申请一实施例公开的智能平衡滑板车的控制方法在应用于平衡滑板车时的执行流程示意图;
图5为本申请另一实施例公开的智能平衡滑板车的装置控制装置的模块示意图。
附图标记说明:
1、车身;2、车轮;3、辅助轮;10、速度控制模块;20、平衡控制模块;30、转向控制模块;40、模式切换模块;50、辅助上车模块;60、信号处理模块。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例为了降低用户在上车、下车的困难度,降低用户摔跤的风险,以提高用户的体验感,具体公开了一种智能平衡滑板车的控制方法和装置,具体如下:
参见图1,为本实施例公开的一种智能平衡滑板车的控制方法所应用的平衡滑板车,该平衡滑板车由车身1、车轮2和辅助轮3组成,双轮设置在车身1两侧,辅助轮3设置在车身1的一端(如图中右侧),辅助轮3可通过在驱动电机的控制下实现自动弹出和回收,来实现在用户上车、下车时降低车身1与地面的倾斜度,以降低用户在上车、下车的困难度,降低用户摔跤的风险。
首先,先从智能平衡滑板车应用的一种智能平衡滑板车的控制方法进行展开叙述,参见图2,具体包括如下步骤:
S10:响应开启指令,系统自检车身1是否为侧立状态;
其中,提到的系统可以理解为智能平衡滑板车的控制系统;提到的侧立状态可理解为平衡滑板车的车身1一端翘起一端抵接或即将抵接地面的状态,其可以通过是否达到倾斜角度范围进行判断,倾斜角度范围例如为20~45度,例如当车身1一端的倾斜角度为30度时,则判断为侧立状态。
S20:当系统检测到所述车身1为侧立状态时,接收模式切换指令;
其中,基于车身状态,来接收模式切换指令,可以理解为,将电源开关件进行复用,先通过触发电源开关件进行开启,在自检车身1为侧立状态的基础上,再触发电源开关件,则可以进行模式选择,例如在电源开关件触发后处于开启状态,当再触发一次为普通模式也即熟练模式,触发两次为初学者模式。
S30:当所述模式切换指令为初学者模式时,触发辅助轮3弹出,系统检测所述车身1是否为平衡状态,当系统检测到所述车身为平衡状态时,触发所述辅助轮3收回,进入行驶状态控制;
其中,辅助轮3的弹出可以理解为电机驱动或者气缸驱动,当然在此并不限定其具体结构能够实现相同功能即可;平衡状态可以理解为基于0度的水平状态,当然,基于实际应用场景,在本实施例中,可设置一定的误差角度,例如0~5度以内的误差角度,当误差小于5度时,则仍判定为水平的平衡状态。
S40:当所述模式切换指令为熟练模式时,系统检测所述车身1是否为平衡状态,当系统检测到所述车身处于平衡状态时,进入行驶状态控制;
其中,关于步骤S30中提到的初学者模式和步骤S40中提到的熟练模式,其模式的区别可以为限速值和转弯灵敏度,例如初学者模式设置为第一限速值、熟练模式设置为第二限速值,第一限速值例如为10KM/h,第二限速值例如为5KM/h;转弯灵敏度在此可以理解为差速补偿值,补偿值跟当前时刻的速度成比例关系,若当前左右轮初速度为2km/h,若向左转弯,在初学者模式时,右轮的速度为2*1.1 km/h,左轮的速度为2 km/h,在熟练模式时,右轮的速度为2*1.2 km/h,左轮的速度为2 km/h。
关于熟练模式在进入平衡状态时才进入行驶状态控制,可以实现在等到用户调节好站姿时,再进行驱动,以确保用户操作的平稳,可降低上车驱动时发生摔跤的风险;关于步骤30和步骤S40中,提到的进入行驶状态控制,在本实施例中,具体包括:
S401、系统实时检测所述车身1内的陀螺仪及霍尔传感器的角度偏转状态;
其中,陀螺仪可用于感测平衡滑板车在行驶过程中的加速度和车身1发生偏转、倾斜时的转动角速度;霍尔传感器用于自检车身1两端基于车身1旋转的角度,以用于检测是否需要转向。
S402、当系统检测到陀螺仪和所述霍尔传感器同时检测到角度变化信号,且达到角度偏转阈值,触发转弯指令;
其中,陀螺仪、霍尔传感器用于实现平衡滑板车的车身状态和转向状态的检测;且基于陀螺仪和霍尔传感器两者同时检测到角度变化信号,可以避免车在斜坡上行驶时,两者中任一者检测到偏转信号就发生转向的情况发生,影响用户的体验。
S403、基于转弯指令,系统检测所述车身一端的偏差角度,基于所述偏差角度进行速度补偿,执行左转或右转动作。
其中,转弯指令可理解为车身一端进行偏转的方向;车身一端的偏差角度可理解为平衡滑板车内的陀螺仪和霍尔传感器检测到车身一端的踏板在用户重力的作用下基于左右轮产生左右偏转,得到踏板基于平衡状态的偏差角度;关于速度补偿,在此可以理解为当陀螺仪端踏板相对于水平面左右倾斜时,将左右倾斜角度转换为速度差值,作用到相对应的左右轮,使得左右轮相对的速度不同,来实现左右转向,例如当陀螺仪端踏板相对于水平面左倾斜时,作用于右轮的速度比左轮的速度大,实现向左转向。
在另一实施例中,参见图3,在步骤S30后还包括:
S31、系统基于车身状态,检测车踏板上是否有重力触发;
其中,基于踏板检测重力触发,在此可理解在踏板上设置有触发装置,该触发装置例如可以为连接踏板的挡板和光电开关,通过踩踏踏板使得挡板遮挡光电开关,来感测是否有触发动作;另外,当检测到无重力触发的时间达到预设时间时,会进行自动关机,预设时间可以为5分钟、10分钟等,可以确保车在不使用时,进行自动断电,达到省电作用。
S32、当无重力触发时,系统同时检测车速度是否达到停车阈值;
其中,无重力触发可以理解为用户的脚移开踏板触发区域;停车阈值例如为0.5KM/h,也即当车速低于0.5KM/h时,达到停车阈值。
S33、当所述车速度达到所述停车阈值,触发辅助轮3弹出;
其中,基于步骤S32可知,只有当用户的脚移开踏板触发区域和达到停车阈值时也即两者条件都满足时,才触发辅助轮3弹出,可以避免辅助轮3误弹出,增加用户的使用体验感。
在另一实施例中,在步骤S40后,还包括:
S41、系统实时检测所述车身1是否出现异常数据;
其中,异常数据可包括:电池高温异常、电机高温异常、运放信号异常、电机霍尔异常、角度异常、电量异常和堵转异常的数据;具体地,关于该些数据的获取,可通过串口(UART)通讯以及装置控制器利用模数转换接口进行采集获取,再通过与设定的各元件正常数据进行比对,来定义出各元件所对应的异常数据,例如通过串口(UART)通讯的方式来获取电池的电量和电池温度,若预先设定的电池正常的温度为45度以下,当超过45度时,将其定义为电池的异常数据。
S42、若出现至少一个所述异常数据,则进行异常警示;
其中,进行异常警示可以理解为,预先在装置中有针对每一个容易出现异常的元件,定义了异常提醒的预设警示条件,该警示条件通过语音和/或灯光进行体现出来,以直观的提醒用户,以避免用户在使用过程中,突然故障,导致用户直接摔跤。
具体的,当平衡滑板车长时间行驶,导致电池的温度高于45度,其中预设温度到50度时会自动断电,在此会通过语音提示用户电池温度过高,需要停止行驶;当电池电量不足10%时,通过灯光闪烁及语音提醒用户进行充电;当电机出现堵转时,也即电机在转速为0转时,仍然输出扭矩,耗电且容易烧坏电机,通过灯光闪烁次数,例如每隔2S闪烁2次,来提醒用户等等。在此说明,上述提醒方式只是举例,具体可依据实际情况进行设定。
在另一实施例中,步骤S10,还包括:响应开启指令,对所述车身1数据进行自检;当无异常时,系统检测所述车身1是否为侧立状态。
其中,参见上述对各部件进行数据检测,若出现异常,则进行警示,以提前预知故障,以确保用户在上车体验时能够正常使用。
为了更加清楚的了解智能平衡滑板车的控制方法应用于平衡滑板车时的执行原理,请参见图4,具体以步骤形式进行详细解释,如下:
S51、启动电源进行开机;
S52、进行程序自检;
S53、基于自检过程是否存在异常情况,判断是否通过,若是,则执行步骤S54;若否,则执行步骤S67;
S54、检测是否按下开机键,若是,则执行步骤S55;若否,则执行步骤S62;
S55、自检车身1是否处于侧立状态,若是,则执行步骤S56;若否,则执行步骤S70;
S56、进入初学者模式;
S57、修改最大限速值和转弯灵敏度;
S58、检测踏板是否被按下,若是,执行步骤S59;若否,循环执行步骤68;
S59、检测到踏板被按下,控制辅助轮3弹出;
S60、自检车身1是否处于平衡状态;若是,执行步骤S61;若否,循环执行步骤S60;
S61、当车身1处于平衡状态,则控制辅助轮3收回,继续执行步骤S65;
S62、进入熟练模式;
S63、检测踏板开关是否被按下,若是,执行步骤S64;若否,循环执行步骤S63;
S64、自检车身1是否处于平衡状态,若是,执行步骤S65;若否,循环执行步骤S64;
S65、通过陀螺仪进行数据采集和左右轮电机的霍尔计数采集,来基于用户的姿态进行行驶控制;
S66、是否检测到车的异常数据,若是,则执行步骤S67;若否,则执行步骤S69;
其中,关于异常数据包括电池高温异常、电机高温异常、运放信号异常、电机霍尔异常、角度异常、电量异常、堵转异常;
S67、进行异常故障灯报警提示;
S68、判断异常是否恢复;
在此说明,关于异常可恢复的情况,可例如为电池高温、电机高温、通讯异常、角度过倾异常等,可通过停止运行及人操作进行恢复的情况。
S69、检测踏板无操作是否达10分钟,若是,则执行步骤S67;若否,则执行步骤S52;
S70、关机。
基于上述流程,可以确保用户在使用平衡滑板时的安全,且基于两种模式的选择以及异常的检测,可以提高用户的使用体验感。
其次,参见图5,在本申请另一实施例中还公开了一种智能平衡滑板车的装置控制装置,其包括速度控制模块10、平衡控制模块20、转向控制模块30、模式切换模块40、辅助上车模块50和信号处理模块60,其通过该些模块可以实现上述实施例中的方法。
其中,速度控制模块10,涉及有左右两个轮对应的两个电机、计数器处理单元和PID(Proportion Integral Differential)速度控制单元,用于基于用户在踏板上的姿态,控制平衡滑板车的行驶速度;具体地两个电机内的霍尔传感器基于计数器处理单元,来获取两个轮的转速,并通过PID速度控制单元进行最大速度控制,以避免速度超出最大速度阈值,影响行驶安全,并将速度值输入至信号处理模块60。
平衡控制模块20,涉及有陀螺仪、模拟转换采集接口和逻辑运算单元,用于自检车身1的车身状态,该车身状态可包括侧立状态和平衡状态;具体地,可通过模拟转换采集接口将陀螺仪采集到的加速度和角速度的电压信号,转换成以加速度值和角速度值的形式,再经逻辑运算单元处理两轮轴的加速度值分量,计算出当前倾角值,再将倾角值与角速度值做卡尔曼滤波,以得出较为精准的当前角度,将角度值输入到信号处理模块60,进而基于预设角度范围,来判断出当前车身状态。
转向控制模块30,涉及有霍尔传感器、陀螺仪和电机速度差控制单元,用于基于平衡控制模块20检测的平衡状态控制车身1进行左转或右转;具体地,可通过霍尔传感器获取对应的电压信号,以转换成对应的角度关系,结合陀螺仪角速度传感器和加速度传感器计算出来的角度值,将该数据使用电机速度差控制单元处理后再经信号处理模块60,控制两个车轮2进行不同速度运行。
模式切换模块40,涉及有电源开关、陀螺仪、模拟转换采集接口和限速、转向灵敏度切换处理单元,用于基于电源开关的触发进行模式切换;具体地,根据陀螺仪和模拟转换采集接口计算出当前角度值,再结合电源开关的数字电平信号,通过灵限速、转向敏度切换处理单元,对限速值和转弯灵敏度做相应的数据切换。
辅助上车模块50,涉及有陀螺仪、踏板光电开关、辅助轮3电机驱动电路、模拟转换采集接口和辅助轮3电机运动方向处理单元,用于基于模式切换模块40所切换的初学者模式以及平衡控制模块20检测的平衡状态进行辅助轮3的弹出或收回;具体地,可根据踏板光电开关的数字电平信号和辅助轮3电机驱动电路再结合陀螺仪基于模拟转换采集接口计算出来的实际角度值联合判断,当计算到陀螺仪处于水平角度且光电开关数字电平信号为高电平时,将信号传输到PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)输出控制接口并驱动辅助轮3电机驱动电路,触发辅助轮3收回,反之,则触发辅助轮3弹出。
信号处理模块60,涉及有主控制板内的数据处理单元,数据处理单元例如包括主板电池异常数据处理单元、运放电路异常信号处理单元、陀螺仪、电机霍尔采样数据处理单元等;信号处理模块60用于连接于速度控制模块10、平衡控制模块20、转向控制模块30、模式切换模块40和辅助上车模块50,以获取模块中的数据信号并作出相应的数据处理,其数据处理例如包括异常数据的处理、陀螺仪和霍尔传感器采集的数据处理等等,关于将陀螺仪和霍尔传感器采集的数据进行处理后,将处理信号传输至左右轮驱动电路上,以控制左右轮的电机进行转动。
在此说明,通过上述功能模块的设计,可以实现方法实施例中所叙述的方法,且关于上述各模块所涉及的元器件,在此并不限定,只要能够实现对应的功能即可。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能平衡滑板车的控制装置,其特征在于,包括:
速度控制模块,用于基于用户在踏板上的姿态,控制平衡滑板车的行驶速度;
平衡控制模块,用于自检车身的车身状态,其中,所述车身状态包括侧立状态和平衡状态;其中,在响应开启指令时,通过所述平衡控制模块检测车身是否为侧立状态或平衡状态;
转向控制模块,用于基于所述平衡控制模块检测的平衡状态控制所述车身进行左转或右转;
模式切换模块,用于基于开关的触发进行模式切换,所述模式切换包括初学者模式和熟练模式;其中,当所述平衡控制模块检测为车身为侧立状态时,所述模式切换模块接收模式切换指令;
辅助上车模块,用于基于所述模式切换模块所切换的所述初学者模式以及所述平衡控制模块检测的平衡状态进行辅助轮的弹出或收回,所述辅助上车模块包括辅助轮电机运动方向处理单元和连接所述辅助轮电机运动方向处理单元的模拟转换采集接口、光电开关、辅助轮电机驱动电路以及连接所述模拟转换采集接口的陀螺仪;其中,当所述模式切换指令为初学者模式时,所述辅助上车模块触发辅助轮弹出,当所述平衡控制模块检测到所述车身为平衡状态时,触发所述辅助轮收回,进入行驶状态控制;当所述模式切换指令为熟练模式时,所述平衡控制模块检测所述车身为否为平衡状态,当检测到所述车身处于平衡状态时,进入行驶状态控制;
信号处理模块,连接所述速度控制模块、所述平衡控制模块、所述转向控制模块、所述模式切换模块和所述辅助上车模块,用于获取模块中的数据信号并作出相应的数据处理;
其中,所述信号处理模块还经PWM接口依次连接于电机驱动电路、左右轮电机。
2.根据权利要求1所述的智能平衡滑板车的控制装置,其特征在于,所述平衡控制模块包括陀螺仪、模拟转换采集接口和逻辑运算单元。
3.根据权利要求1所述的智能平衡滑板车的控制装置,其特征在于,所述转向控制模块包括:霍尔传感器、陀螺仪和电机速度差控制单元。
4.根据权利要求1所述的智能平衡滑板车的控制装置,其特征在于,所述模式切换模块包括:陀螺仪、电源开关、模拟转换采集接口以及限速、转向灵敏度切换处理单元。
5.一种智能平衡滑板车的控制方法,其特征在于,包括:
响应开启指令,系统自检车身是否为侧立状态;
当系统检测到所述车身为侧立状态时,接收模式切换指令;
当所述模式切换指令为初学者模式时,触发辅助轮弹出,系统检测所述车身是否为平衡状态,当系统检测到所述车身为平衡状态时,触发所述辅助轮收回,进入行驶状态控制;
当所述模式切换指令为熟练模式时,系统检测所述车身是否为平衡状态,当系统检测到所述车身处于平衡状态时,进入行驶状态控制;
所述系统为智能平衡滑板车控制系统。
6.根据权利要求5所述的智能平衡滑板车的控制方法,其特征在于,当所述模式切换指令为初学者模式,且进入行驶状态控制后,还包括:
系统基于车身状态,检测车踏板上是否有重力触发;
当无重力触发时,系统同时检测车速度是否达到停车阈值;
当所述车速度达到所述停车阈值,触发辅助轮弹出。
7.根据权利要求5所述的智能平衡滑板车的控制方法,其特征在于,在所述进入行驶状态控制后,包括:
系统实时检测所述车身内的陀螺仪及霍尔传感器的角度偏转状态;
当系统检测到陀螺仪和所述霍尔传感器同时检测到角度变化信号,且达到角度偏转阈值,触发转弯指令;
基于转弯指令,系统检测所述车身一端的偏差角度,基于所述偏差角度进行速度补偿,执行左转或右转动作。
8.根据权利要求5所述的智能平衡滑板车的控制方法,其特征在于,在所述进入行驶状态控制后,还包括:
系统实时检测所述车身是否出现异常数据,其中,所述异常数据包括:电池高温异常、电机高温异常、运放信号异常、电机霍尔异常、角度异常、电量异常和堵转异常的数据;
若出现至少一个所述异常数据,则进行异常警示。
9.根据权利要求8所述的智能平衡滑板车的控制方法,其特征在于,所述异常警示为语音警示和/或灯光警示。
10.根据权利要求5所述的智能平衡滑板车的控制方法,其特征在于,所述响应开启指令,系统自检车身是否为侧立状态,包括:
响应开启指令,系统对所述车身数据进行自检;
当无异常时,系统检测所述车身的一端是否到达倾斜角度范围;
当到达所述倾斜角度范围时,则判断为侧立状态。
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