一種便攜口袋式智能電動車的控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于便攜電動車領域,特別是一種可用于代步、搬運多用途的微型口袋式 智能電動車系統控制方法。
【背景技術】
[0002] 在城市里,隨著人口的增加及機動車的增多,經常造成交通不楊,道路擁堵等問 題,影響了人們正常的生活和工作秩序。為了緩解W上問題,便攜式電動車應運而生,當前 常用的便攜電動車有電動自行車、電動滑板車、自平衡電動車等。便攜式電動車在實際生活 中被廣泛使用,不但符合節能環保趨勢,而且方便了短途交通,但目前使用的便攜式電動車 存在W下問題。
[0003] 如專利申請號為201410854491. 6,申請日期為2014年12月31日,名為"電動自 行車"的發明專利;W及專利申請號為201180036225. 7,申請日期為2011年5月12日,名 為"電動自行車"的發明專利,均可看作在傳統自行車的基礎上,加裝電機驅動裝置。運兩 種電動車,體積較大,不便于攜帶,同時操作方式均需要通過手把來控制方向,給駕駛帶來 了不便。
[0004] 如專利申請號為201310127406. 1,申請日期為2013年4月11日,名為"電動自平 衡單輪滑板車"的發明專利,W及專利申請號為201410677452. 3,申請日期為2014年11 月4日,名為"一種自平衡代步車"的發明專利,采用獨輪或是雙輪結構,駕駛過程需要培訓 和學習,并且具有不安全的特性。
[0005] 如專利申請號為201410193369. 9,申請日期為2014年5月7日,名為"一種腳控 式電動滑板車"的發明專利;W及專利申請號為201310413881. 5,申請日期為2013年9月 12日,名為"便攜智能代步車"的發明專利,兩個方案通過均設計了踏板,通過踏板來控制電 動車的行走和轉向,操作不便,并且踏板的設計增加了結構的復雜性,容易損壞。
【發明內容】
[0006] 為了克服【背景技術】中體積較大、需要培訓和學習、不安全、踏板操作不便的問題, 本發明特提出一種新型的便攜口袋式智能電動車的控制方法。
[0007] 為解決上述技術問題,本發明采用了W下技術方案: 一種便攜口袋式智能電動車的控制方法,所述控制方法步驟如下: a) 控制器實時采集不同位置的壓力傳感器的壓力值; b) 壓力傳感器處理模塊比較各壓力值的大小并計算當前重屯、,運動控制模塊根據當前 重屯、計算左右輪的速度值,并發送控制信號和左右輪速值給驅動接口模塊; C)根據來自運動控制模塊的控制信號及左右輪速值,驅動接口模塊驅動左右電機使電 動車朝重屯、方向轉向和移動。
[0008] 進一步的,步驟a)中,所述壓力傳感器的壓力值包括:左前傳感器壓力值 避,右前傳感器壓力值務i;,左后傳感器壓力值巧,右后傳感器壓力值籌、。
[0009] 進一步的,步驟b)中, 首先,計算打=(>1+公3)咕2+訂),&二的+記"的作*),重屯、通過左右壓力比:努、 前后壓力比;拱來表示;努表示了重必在左右方向上的分布,當重必在正中必時,努為1,當 游擊傾時,n大于1,當游右傾時V錢小于1;片表示了重必在前后方向上的分布,當重必在 正中屯、時,&為1,當&前傾時,&大于1 ;當后傾時,小于1; 其次,判斷左右壓力比錢、前后壓力比裝是否在預先設定的壓力比區間{思,嗎、I幫號,其中巧:為最大工況左右壓力比,喝;為最小工況左右壓力比,碼為最大工況前后壓 力比,:聲為最小工況前后壓力比,如果壓力比不在工況壓力比區間,智能電動車停止運動, 如果壓力比在工況壓力比區間,則進行左右輪速的計算; 再次,分別計算前速分量每、轉彎差速、A,;前進速度挪郝前后壓力比巧與最小 工況前后壓力比嗎的差值成比例關系,即塔&),其中為預先設定的前進系數; 左輪轉彎差速補償為Aj 化-弓),右輪轉彎差速補償為As -打),其中馬為轉彎 系數,:;?;為預先設定的左轉最小左右壓力比,辟為預先設定的右轉最大左右壓力比; 最后,計算左右輪速;智能電動車驅動控制方法為兩輪獨立驅動,其中左輪速Tj為前 進速度%、左輪轉彎差速補償立裝之和,即蹲二%去%,右輪速嗓為前進速度餐、右輪轉 彎差速補償AA之和,即%^。
[0010] 進一步的,步驟C)中,驅動接口模塊接收運動控制模塊的控制信號及左右輪速值, 采用無感無刷電機的矢量控制方法,控制左右電機轉速。 W11] 本發明與現有技術相比的有益效果是: 1)本系統不需要專口的培訓和學習,只要自然站在支撐板上即可進行移動,完成代步 的功能。
[0012] 2)本系統所設及的方法通過人體重屯、進行電動車的控制,無需操作桿,也無需踏 板,操作自然。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明的側面結構示意圖。
[0014] 圖2為本發明的底部結構示意圖。
[0015] 圖3為本發明的正面結構示意圖。
[0016] 圖4為本發明的控制系統硬件結構圖。
[0017] 圖5為本發明的控制系統軟件結構圖。
[0018] 圖6為本發明的控制方法流程圖。
[0019] 圖7為本發明的硬件設計原理圖。
[0020] W下結合附圖進一步描述本發明的一種便攜口袋式智能電動車的實施例。
[0021] 如圖1、2、3所示便攜口袋式智能電動車前輪為動力輪2,電機9通過齒輪傳動10 帶動動力輪2進行轉動,后輪為萬向輪3,后輪沒有動力,只起到支持作用。便攜口袋式智能 電動車的四個輪,固定于支撐板1。薄膜壓力傳感器6布置在支撐板1上表面。便攜口袋式 智能電動車采用裡電池4進行供電。控制系統5采用ARM為核屯、的控制硬件。
[0022] 如圖3所示,便攜口袋式智能電動車在使用過程時,雙腳踩在支撐板1上,控制系 統5實時采集四個薄膜壓力傳感器6的值,比較壓力傳感器值的大小,如果左前角的壓力傳 感器值最大,則左前轉彎;如果右前角的壓力傳感器值最大,則右前轉彎;如果左后角的壓 力傳感器值最大,則左后轉彎;如果右后角的壓力傳感器值最大,則右后轉彎。在使用過程, 控制系統5實時采集超聲波傳感器7的值,當檢測到有障礙物時,停止電動車的移動。攝像 頭8實時記錄移動視頻。
[0023] 如圖4所示,控制系統硬件由左電機驅動電路、右電機驅動電路、壓力傳感器檢測 電路、超聲接口電路、攝像頭接口電路、電池電量管理電路和控制器組成。其中左/右電機 驅動電機,主要實現電機控制信號的功率放大,驅動大功率電機進行旋轉;壓力傳感器檢測 電路,通過電阻測量的方式,采樣壓力傳感器的值;超聲接口電路,主要提供超聲波傳感器 的信號采集;攝像頭接口電路,采集攝像頭的數字信號,并將視頻信息通過無線通信傳輸到 移動終端或電腦;電池電量管理電路,采集電池電量的電壓,對充電和放電過程進行監控, 保護電池的正常使用;控制器采用ARM控制忍片完成電動車的邏輯功能實現。 如圖5所示,控制系統軟件主要有壓力傳感器處理、超聲傳感器處理、攝像頭傳感器處 理、