一種便攜口袋式智能電動(dòng)車的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于便攜電動(dòng)車領(lǐng)域，特別是一種可用于代步、搬運(yùn)多用途的微型口袋式 智能電動(dòng)車系統(tǒng)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在城市里，隨著人口的增加及機(jī)動(dòng)車的增多，經(jīng)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(dòng)車應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)前 常用的便攜電動(dòng)車有電動(dòng)自行車、電動(dòng)滑板車、自平衡電動(dòng)車等。便攜式電動(dòng)車在實(shí)際生活 中被廣泛使用，不但符合節(jié)能環(huán)保趨勢(shì)，而且方便了短途交通，但目前使用的便攜式電動(dòng)車 存在W下問題。
[0003] 如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410854491. 6,申請(qǐng)日期為2014年12月31日，名為"電動(dòng)自 行車"的發(fā)明專利；W及專利申請(qǐng)?zhí)枮?01180036225. 7,申請(qǐng)日期為2011年5月12日，名 為"電動(dòng)自行車"的發(fā)明專利，均可看作在傳統(tǒng)自行車的基礎(chǔ)上，加裝電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。運(yùn)兩 種電動(dòng)車，體積較大，不便于攜帶，同時(shí)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(qǐng)?zhí)枮?01310127406. 1，申請(qǐng)日期為2013年4月11日，名為"電動(dòng)自平 衡單輪滑板車"的發(fā)明專利，W及專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410677452. 3，申請(qǐng)日期為2014年11 月4日，名為"一種自平衡代步車"的發(fā)明專利，采用獨(dú)輪或是雙輪結(jié)構(gòu)，駕駛過程需要培訓(xùn) 和學(xué)習(xí)，并且具有不安全的特性。
[0005] 如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410193369. 9,申請(qǐng)日期為2014年5月7日，名為"一種腳控 式電動(dòng)滑板車"的發(fā)明專利；W及專利申請(qǐng)?zhí)枮?01310413881. 5,申請(qǐng)日期為2013年9月 12日，名為"便攜智能代步車"的發(fā)明專利，兩個(gè)方案通過均設(shè)計(jì)了踏板，通過踏板來控制電 動(dòng)車的行走和轉(zhuǎn)向，操作不便，并且踏板的設(shè)計(jì)增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，容易損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服【背景技術(shù)】中體積較大、需要培訓(xùn)和學(xué)習(xí)、不安全、踏板操作不便的問題， 本發(fā)明特提出一種新型的便攜口袋式智能電動(dòng)車的控制方法。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了W下技術(shù)方案： 一種便攜口袋式智能電動(dòng)車的控制方法，所述控制方法步驟如下： a) 控制器實(shí)時(shí)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(jì)算當(dāng)前重屯、，運(yùn)動(dòng)控制模塊根據(jù)當(dāng)前 重屯、計(jì)算左右輪的速度值，并發(fā)送控制信號(hào)和左右輪速值給驅(qū)動(dòng)接口模塊； C)根據(jù)來自運(yùn)動(dòng)控制模塊的控制信號(hào)及左右輪速值，驅(qū)動(dòng)接口模塊驅(qū)動(dòng)左右電機(jī)使電 動(dòng)車朝重屯、方向轉(zhuǎn)向和移動(dòng)。
[0008] 進(jìn)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(wù)i;，左后傳感器壓力值巧，右后傳感器壓力值籌、。
[0009] 進(jìn)一步的，步驟b)中， 首先，計(jì)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(dāng)重必在正中必時(shí)，努為1，當(dāng) 游擊傾時(shí)，n大于1，當(dāng)游右傾時(shí)V錢小于1;片表示了重必在前后方向上的分布，當(dāng)重必在 正中屯、時(shí)，&為1，當(dāng)&前傾時(shí)，&大于1 ;當(dāng)后傾時(shí)，小于1; 其次，判斷左右壓力比錢、前后壓力比裝是否在預(yù)先設(shè)定的壓力比區(qū)間{思，嗎、I幫號(hào)，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(qū)間，智能電動(dòng)車停止運(yùn)動(dòng)， 如果壓力比在工況壓力比區(qū)間，則進(jìn)行左右輪速的計(jì)算； 再次，分別計(jì)算前速分量每、轉(zhuǎn)彎差速、A,;前進(jìn)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(guān)系，即塔&)，其中為預(yù)先設(shè)定的前進(jìn)系數(shù)； 左輪轉(zhuǎn)彎差速補(bǔ)償為Aj 化-弓），右輪轉(zhuǎn)彎差速補(bǔ)償為As -打），其中馬為轉(zhuǎn)彎 系數(shù)，:;?;為預(yù)先設(shè)定的左轉(zhuǎn)最小左右壓力比，辟為預(yù)先設(shè)定的右轉(zhuǎn)最大左右壓力比； 最后，計(jì)算左右輪速；智能電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)控制方法為兩輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，其中左輪速Tj為前 進(jìn)速度％、左輪轉(zhuǎn)彎差速補(bǔ)償立裝之和，即蹲二％去％，右輪速嗓為前進(jìn)速度餐、右輪轉(zhuǎn) 彎差速補(bǔ)償AA之和，即%^。
[0010] 進(jìn)一步的，步驟C)中，驅(qū)動(dòng)接口模塊接收運(yùn)動(dòng)控制模塊的控制信號(hào)及左右輪速值， 采用無感無刷電機(jī)的矢量控制方法，控制左右電機(jī)轉(zhuǎn)速。 W11] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是： 1)本系統(tǒng)不需要專口的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，只要自然站在支撐板上即可進(jìn)行移動(dòng)，完成代步 的功能。
[0012] 2)本系統(tǒng)所設(shè)及的方法通過人體重屯、進(jìn)行電動(dòng)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(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2為本發(fā)明的底部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖3為本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖4為本發(fā)明的控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0017] 圖5為本發(fā)明的控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖6為本發(fā)明的控制方法流程圖。
[0019] 圖7為本發(fā)明的硬件設(shè)計(jì)原理圖。
[0020] W下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的一種便攜口袋式智能電動(dòng)車的實(shí)施例。
[0021] 如圖1、2、3所示便攜口袋式智能電動(dòng)車前輪為動(dòng)力輪2,電機(jī)9通過齒輪傳動(dòng)10 帶動(dòng)動(dòng)力輪2進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，后輪為萬向輪3,后輪沒有動(dòng)力，只起到支持作用。便攜口袋式智能 電動(dòng)車的四個(gè)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(dòng)車采用裡電池4進(jìn)行供電。控制系統(tǒng)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(dòng)車在使用過程時(shí)，雙腳踩在支撐板1上，控制系 統(tǒng)5實(shí)時(shí)采集四個(gè)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(zhuǎn)彎；如果右前角的壓力傳感器值最大，則右前轉(zhuǎn)彎；如果左后角的壓 力傳感器值最大，則左后轉(zhuǎn)彎；如果右后角的壓力傳感器值最大，則右后轉(zhuǎn)彎。在使用過程， 控制系統(tǒng)5實(shí)時(shí)采集超聲波傳感器7的值，當(dāng)檢測(cè)到有障礙物時(shí)，停止電動(dòng)車的移動(dòng)。攝像 頭8實(shí)時(shí)記錄移動(dòng)視頻。
[0023] 如圖4所示，控制系統(tǒng)硬件由左電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、右電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、壓力傳感器檢測(cè) 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(jī) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)，主要實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制信號(hào)的功率放大，驅(qū)動(dòng)大功率電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；壓力傳感器檢測(cè) 電路，通過電阻測(cè)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(hào)采集；攝像頭接口電路，采集攝像頭的數(shù)字信號(hào)，并將視頻信息通過無線通信傳輸?shù)?移動(dòng)終端或電腦；電池電量管理電路，采集電池電量的電壓，對(duì)充電和放電過程進(jìn)行監(jiān)控， 保護(hù)電池的正常使用；控制器采用ARM控制忍片完成電動(dòng)車的邏輯功能實(shí)現(xiàn)。 如圖5所示，控制系統(tǒng)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、