本發(fā)明涉及平衡車控制領(lǐng)域，特別是涉及一種基于數(shù)據(jù)融合定位的電動兩輪平衡車控制裝置。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代智能控制技術(shù)的發(fā)展，電動兩輪平衡車技術(shù)也在不斷地進步。電動兩輪平衡車是一種新型的交通工具，具有體型小巧、便于攜帶、操作簡便等特點，它與普通電動自行車和摩托車車輪前后排列方式不同，而是采用兩輪并排固定的方式。如今人們的環(huán)保意識逐漸加強，生活向著智能化，便捷化的方向發(fā)展，兩輪電動自平衡車符合這個趨勢，順應(yīng)了時代的潮流，有著良好的發(fā)展前景。

得益于人工智能技術(shù)的進步，如今的電動兩輪平衡車也逐漸注入了更多的人工智能元素。如人們利用電動兩輪平衡車實現(xiàn)走路、看路、記路、下樓買咖啡、取快遞、泊車助理和自動跟隨等功能。眾所周知，電動兩輪平衡車能實現(xiàn)上述功能，前提是擁有一個強大的無線定位模塊和高速核心控制器作為系統(tǒng)支持。傳統(tǒng)電動兩輪平衡車往往因無線定位系統(tǒng)的精確度不高，導(dǎo)致整車導(dǎo)航效果遠未達到理想狀態(tài)。為了提高電動兩輪平衡車的實用性和可靠性，急需一套高精度定位、高安全系數(shù)的電動兩輪平衡車控制系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于數(shù)據(jù)融合定位的電動兩輪平衡車控制裝置，解決現(xiàn)有電動兩輪平衡車系統(tǒng)無線定位精確度不高的問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述問題：

一種基于數(shù)據(jù)融合定位的電動兩輪平衡車控制裝置，包括轉(zhuǎn)向角度傳感器模塊、姿態(tài)傳感器模塊、編碼器模塊、主控制器模塊、人機交互模塊、高精度定位模塊、前置攝像頭模塊、左右電機模塊、驅(qū)動控制管理模塊和儲能模塊；

所述轉(zhuǎn)向角度傳感器模塊和姿態(tài)傳感器模塊的輸出端與主控制器模塊連接；所述編碼器模塊的采集端與左右電機模塊連接；所述編碼器模塊的輸出端與主控制器模塊連接；所述人機交互模塊與主控制器模塊連接；所述高精度定位模塊的輸出端與主控制器模塊連接；所述前置攝像頭模塊的輸出端與主控制器模塊連接；所述儲能模塊的輸出端經(jīng)驅(qū)動控制管理模塊與左右電機模塊連接；所述主控制器模塊的輸出端與驅(qū)動控制管理模塊連接。

上述方案中，優(yōu)選的是高精度定位模塊包括北斗無線定位電路和GPS無線定位電路，所述北斗無線定位電路和GPS無線定位電路的輸出端均與主控制器模塊連接。

上述方案中，優(yōu)選的是轉(zhuǎn)向角度傳感器模塊包括車速獲取電路、方向采集電路和方向傳感器；所述車速獲取電路的輸入端與外部汽車總控制器的數(shù)據(jù)端連接；所述方向采集電路的輸入端通過方向傳感器與平衡車的車輪方向轉(zhuǎn)軸連接；所述方向傳感器安裝在車輪方向轉(zhuǎn)軸上。

上述方案中，優(yōu)選的是方向傳感器使用型號為RPI-1031的四方向傳感器。

上述方案中，優(yōu)選的是驅(qū)動控制管理模塊包括電機驅(qū)動電路和電源管理電路，所述電機驅(qū)動電路和電源管理電路的控制端均與主控制器模塊連接，所述電機驅(qū)動電路的輸出端與左右電機模塊連接；所述電源管理電路連接左右電機模塊供電。

上述方案中，優(yōu)選的是主控制器模塊與驅(qū)動控制管理模塊間接有光耦隔離器模塊，主控制器模塊經(jīng)光耦隔離器模塊與驅(qū)動控制管理模塊連接。

上述方案中，優(yōu)選的是主控制器模塊包括微處理器和時鐘電路，所述微處理器使用型號為STM32系列的單片機芯片，鐘電路的輸出端與微處理器連接。

上述方案中，優(yōu)選的是人機交互模塊位觸摸顯示屏。

本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

1、本發(fā)明通過北斗無線定位模塊、GPS無線定位模塊和前置攝像頭模塊的定位信息進行融合處理，能極大的提高平衡車定位精度，進而保證系統(tǒng)的導(dǎo)航效果，提高平衡車的使用性和穩(wěn)定性；

2、本發(fā)明在主控制器模塊與驅(qū)動控制管理模塊間設(shè)置有光耦隔離器，從而能夠減少強電對數(shù)據(jù)處理模塊和主控制器模塊中處理器的影響，使得安全性更高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。

一種基于數(shù)據(jù)融合定位的電動兩輪平衡車控制裝置，如圖1所示，包括轉(zhuǎn)向角度傳感器模塊、姿態(tài)傳感器模塊、編碼器模塊、主控制器模塊、人機交互模塊、高精度定位模塊、前置攝像頭模塊、光耦隔離器模塊、左右電機模塊、驅(qū)動控制管理模塊和儲能模塊。

轉(zhuǎn)向角度傳感器模塊和姿態(tài)傳感器模塊的輸出端與主控制器模塊連接。轉(zhuǎn)向角度傳感器模塊包括車速獲取電路、方向采集電路和方向傳感器；所述車速獲取電路的輸入端與外部汽車總控制器的數(shù)據(jù)端連接；所述方向采集電路的輸入端通過方向傳感器與平衡車的車輪方向轉(zhuǎn)軸連接；所述方向傳感器安裝在車輪方向轉(zhuǎn)軸上。方向傳感器使用型號為RPI-1031的四方向傳感器。

編碼器模塊的采集端與左右電機模塊連接，編碼器模塊主要包括編碼電路，通過編碼采集的方式采集電機的運轉(zhuǎn)情況，起到反饋的作用，然后根據(jù)反饋進一步進行控制。編碼電路為現(xiàn)有的編碼電路。編碼器模塊的輸出端與主控制器模塊連接，把采集的信號傳給主控制器模塊。

人機交互模塊與主控制器模塊連接，人機交互模塊位觸摸顯示屏，用戶可以在觸摸顯示屏查詢自己需要到達的目的地或者自己所處的地理位置，從而更好的進行出行行駛。

高精度定位模塊的輸出端與主控制器模塊連接。高精度定位模塊包括北斗無線定位電路和GPS無線定位電路，所述北斗無線定位電路和GPS無線定位電路的輸出端均與主控制器模塊連接。北斗無線定位電路和GPS無線定位電路均為現(xiàn)有的定位電路，通過北斗無線定位電路和GPS無線定位電路的同時定位，再把定位信息進行進行融合處理，能極大的提高平衡車定位精度，進而保證系統(tǒng)的導(dǎo)航效果。

前置攝像頭模塊的輸出端與主控制器模塊連接，前置攝像頭模塊包括攝像頭和數(shù)據(jù)線，把采集的視頻數(shù)據(jù)傳給主控制器模塊，再由主控制器模塊傳給人機交互模塊進行顯示，可以更好的查看前方的情況。

驅(qū)動控制管理模塊包括電機驅(qū)動電路和電源管理電路，所述電機驅(qū)動電路和電源管理電路的控制端均與主控制器模塊連接，所述電機驅(qū)動電路的輸出端與左右電機模塊連接；所述電源管理電路連接左右電機模塊供電。起到電機的驅(qū)動和輸出電源的控制管理，進行升壓或降壓等，由現(xiàn)有的升壓電路和降壓電路來完成。

儲能模塊的輸出端經(jīng)驅(qū)動控制管理模塊與左右電機模塊連接；主控制器模塊的輸出端與驅(qū)動控制管理模塊連接。儲能模塊寶為蓄電池和充電接口電路，蓄電池的型號和輸出的電壓的大小根據(jù)用戶設(shè)計的需要而定。左右電機模塊為兩個驅(qū)動車輪的兩個電機，這兩個電機均為無刷電機，為現(xiàn)有的電機。

以上已對本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例進行了具體說明，但本發(fā)明并不限于實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請的范圍內(nèi)。