[发明专利]智能平衡滑板车的控制装置和方法

说明书

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。

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。