一種兩輪平衡車的轉向控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兩輪平衡車的轉向控制方法，該方法涉及的兩輪平衡車的左踏板和右踏板上均安裝有壓力傳感器，包括以下步驟：S1，獲取平衡車左踏板對應承受的壓力值l(t)，右踏板對應承受的壓力值r(t)，以及平衡車的當前行駛速度；S2，計算壓力值r(t)和l(t)的差值K，判斷該差值K的絕對值是否小于預設閥值，并且該差值K是否持續(xù)時間T；S3，若差值K小于閥值并且該差值K維持了時間T，則控制平衡車轉向。本發(fā)明通過獲取平衡車左壓力傳感器和右壓力傳感器的數(shù)值，實現(xiàn)智能化轉向控制，方便操作。
【專利說明】一種兩輪平衡車的轉向控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種兩輪平衡車的轉向控制方法，具體地說是利用鐸傳感器來實現(xiàn)兩輪平衡車的轉向的控制方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的兩輪載人平衡車主要是通過一個可以左右擺動的把手來轉彎的，這樣雖然操作簡單，但是對于一個真正意義上的體感設備，如果能夠不借助外界的設備而直接通過身體重心的變化來操縱一個設備的話，那么這樣的設備就更智能。兩輪平衡車檢測是否載人可以有多種方案，比如光電開關或者壓力傳感器等。目前大部分的平衡車采用的方案是利用光電開關來檢測，這樣做雖然可以準確地判斷載人與沒載人，但是它是一個開關量，能夠獲取的信息量很少，如果僅用開關量來使平衡車轉向并不能適應多種操作情況，而壓力傳感器的輸出是一個模擬量，這就為平衡車運用壓力傳感器轉向帶來了可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種兩輪平衡車的轉向控制方法，通過獲取平衡車左踏板和右踏板上承受的壓力，實現(xiàn)平衡車智能化轉向控制，方便用戶的操作。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采取以下技術方案:
一種兩輪平衡車的轉向控制方法，該方法涉及的兩輪平衡車的左踏板和右踏板上均安裝有壓力傳感器，包括以下步驟:
SI，獲取平衡車左踏板對應承受的壓力值I (t)，右踏板對應承受的壓力值r (t)，以及平衡車的當前行駛速度PettKiCO ；
S2，計算壓力值r(t)和l(t)的差值K，判斷該差值K的絕對值是否小于預設閥值，并且該差值K是否持續(xù)時間T ；
S3，若差值K小于閥值并且該差值K維持了時間T，則控制平衡車轉向。
[0005]所述步驟S3還進一步包括:若壓力值r(t)大于I (t)，則控制平衡車向右轉向；若壓力值r(t)小于壓力值I (t)，則控制平衡車向左轉向；若1*(0等于I (t)，則控制平衡車保持當前狀態(tài)。
[0006]控制平衡車向右轉向時，此時平衡車右輪的目標速度IVCt) = IWdCt)+Vof f set (t)，左輪的目標速度=PcnrdCt) -Voffset (t);控制平衡車向左轉向時，此時平衡車右輪的目標速度UrCt) = UrcardCt) -Voffset (t)，左輪目標速度= Vcardm+Voffset (t)，其中Voffset (t)為左輪和右輪的速度差，Voffset (t)的值=K值。
[0007]所述壓力值r(t)與壓力值l(t)間的差值絕對值位于預設死區(qū)H的范圍內(nèi)，控制平衡車不能左右轉向。
[0008]本發(fā)明通過采集平衡車左踏板和右踏板承受的壓力值，通過它們間的壓力差來進行轉向的控制，不需要用戶去操作把手，直接依靠體感即實現(xiàn)平衡車的轉向，更加智能化，方便用戶的操作。
【具體實施方式】
[0009]為了便于本領域技術人員的理解，下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0010]本發(fā)明揭示了一種兩輪平衡車的轉向控制方法，該方法涉及的兩輪平衡車的左踏板和右踏板上均安裝有壓力傳感器，可以方便的采集到左踏板和右踏板所承受的重量，從而得到相應的壓力值，該方法包括以下步驟:
SI，獲取平衡車左踏板對應承受的壓力值I (t)，右踏板對應承受的壓力值r (t)，以及平衡車的當前行駛速度。安裝在平衡車上的壓力傳感器，會預先經(jīng)過離線校準，得到壓力傳感器與重量轉換的曲線以及壓力傳感器的零點。可以將壓力傳感器放置在平地上，然后往壓力傳感器上放置不同重量的砝碼，然后用單片機進行數(shù)據(jù)采樣，將采樣得到的數(shù)據(jù)通過最小二乘法擬合成一條壓力傳感器采樣值與重量轉換的直線，并記錄該壓力傳感器的零點值，確保后續(xù)測量的精確度。將校正后的壓力傳感器裝在平衡車踏板上，踏板受到重量后壓力傳感器即輸出精確的壓力測量值。在上下車，及騎行過程中抬腳和放腳都會使壓力傳感器的輸出發(fā)生變化。實時的采集獲取當前的壓力值。
[0011]S2，計算壓力值r(t)和壓力值l(t)的差值K，判斷該差值K的絕對值是否小于預設閥值，并且該差值K是否持續(xù)時間T，該時間T通?？梢栽O置為I秒、2秒或者其他時間，可靈活設定。
[0012]S3，若差值K小于閥值并且該差值K維持了時間T，則控制平衡車轉向。只有當平衡車上左踏板的壓力值I (t)和右踏板的壓力值r(t)之間的差值K小于預設閥值，并且在時間T內(nèi)該差值K都 小于預設閥值，同時滿足此兩條件，才控制平衡車進行轉向動作，只滿足其中一個條件都不進行轉向動作。使壓力差K維持一定時間T，充分避免了上下車瞬間產(chǎn)生的壓力差在符合預設閥值的情況下發(fā)生平衡車的轉向情況，有效提高用戶的安全性，以及平衡車在行駛過程中，一只腳突然抬起又放下的瞬間，此情況同樣不會發(fā)生轉向。
[0013]此外，步驟S3還進一步包括:若壓力值r(t)大于l(t)，則控制平衡車向右轉向，此時說明右踏板承受的重量大于右踏板的重量；若壓力值r(t)小于壓力值I (t)，則控制平衡車向左轉向；Sr(t)等于I (t)，則控制平衡車保持當前狀態(tài)，此時平衡車沒有轉向需求。
[0014]由上述得到，當控制平衡車向右轉向時，此時右踏板承受的壓力大于左踏板承受的壓力，平衡車右輪的目標速度1.VCD = ^cardff) -Voffset⑴，左輪的目標速度QCt)=t?cardtt3 +Voffset(t)，由于向右轉向，此時左輪在外圍轉動，轉動半徑較大，需要的速度較快；控制平衡車向左轉向時，此時平衡車右輪的目標速度r:.a) =+Voffset (t)，左輪目標速度巧CO = T7CflrdCt) -Voffset (t)，其中Voffset (t)為左輪和右輪的速度差，Voffset (t)的值=K值，由于壓力傳感器采集得到的壓力數(shù)值經(jīng)過系統(tǒng)內(nèi)部處理，因此該壓力差即是兩個輪子的速度差，當平衡車轉向時，兩個輪子就存在速度差，從而實現(xiàn)轉向。
[0015]此外，還設置一個壓力差的死區(qū)，該死區(qū)為一個范圍區(qū)間，壓力值r(t)與壓力值l(t)間的差值絕對值位于預設死區(qū)H的范圍內(nèi)，控制平衡車不能左右轉向，避免產(chǎn)生車子一直在左右轉向的現(xiàn)象。[0016]本發(fā)明中，不需要用戶去操作把手實現(xiàn)轉向，只需要向左踏板或者右踏板施加壓力或者減少重量，增加或者降低左踏板壓力傳感器或者右踏板壓力傳感器所受到的壓力，從而實現(xiàn)平衡車的自動轉向，方便快捷，并且安全性較高。
【權利要求】
1.一種兩輪平衡車的轉向控制方法，該方法涉及的兩輪平衡車的左踏板和右踏板上均安裝有壓力傳感器，包括以下步驟: SI，獲取平衡車左踏板對應承受的壓力值I (t)，右踏板對應承受的壓力值r (t)，以及平衡車的當前行駛速度VttmfCC)； S2，計算壓力值r(t)和l(t)的差值K，判斷該差值K的絕對值是否小于預設閥值，并且該差值K是否持續(xù)時間T ； S3，若差值K小于閥值并且該差值K維持了時間T，則控制平衡車轉向。
2.根據(jù)權利要求1所述的兩輪平衡車的轉向控制方法，其特征在于，所述步驟S3還進一步包括:若壓力值r(t)大于I (t)，則控制平衡車向右轉向；若壓力值r(t)小于壓力值I⑴，則控制平衡車向左轉向；gr(t)等于I⑴，則控制平衡車保持當前狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求2所述的兩輪平衡車的轉向控制方法，其特征在于，控制平衡車向右轉向時，此時平衡車右輪的目標速1.VCO = VcaTClCO +Voffset (t)，左輪的目標速度FfCt) = l?cardCt) -Voffset (t);控制平衡車向左轉向時，此時平衡車右輪的目標速度TVCD=FcflrdCt) -Voffset (t)，左輪目標速度巧CD = FcardCt) +Voffset (t)，其中 Voffset (t)為左輪和右輪的速度差Voffset (t)的值=K值。
4.根據(jù)權利 要求3所述的兩輪平衡車的轉向控制方法，其特征在于，所述壓力值r(t)與壓力值I (t)間的差值絕對值位于預設死區(qū)H的范圍內(nèi)，控制平衡車不能左右轉向。
【文檔編號】B62K21/00GK103770872SQ201410056756
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權日:2014年2月20日
【發(fā)明者】郭蓋華, 吳澤曉 申請人:深圳樂行天下科技有限公司