移动终端或电脑；电池电量管理电路，采集电池电量的电压，对充电和放电过程进行监控， 保护电池的正常使用；控制器采用ARM控制芯片完成电动车的逻辑功能实现。 如图5所示，控制系统软件主要有压力传感器处理、超声传感器处理、摄像头传感器处 理、无线通信处理、运动控制和驱动接口模块。其中压力传感器处理模块，主要实现压力传 感器数值的采集和转化，提供正确的左前方，右前方，左后方，右后方的压力值；超声传感器 处理模块实现超声波信号的采集，转化为相应的距离值；摄像头传感器处理主要实现摄像 头视频的采集和记录；无线通信处理一方面处理来自移动终端和电脑的控制信号，实现远 程遥控的功能，另外一方面收到视频数据，进行摄像头数据的显示；运动控制模块实现电动 车驱动控制方法，包括重心计算、传感器防碰撞、电池电量补偿、负载保护等；驱动接口模块 主要实现电机驱动的数据转换，实现从电机转速值到PWM驱动信号的转换。
[0035] 如图6所示，本发明涉及的一种便携口袋式智能电动车的控制方法，所述控制方 法主要包括重心计算方法和智能电动车运动控制方法。
[0036] -种便携口袋式智能电动车的控制方法，所述控制方法步骤如下： a) 控制器实时采集不同位置的压力传感器的压力值； b) 压力传感器处理模块比较各压力值的大小并计算当前重心，运动控制模块根据当前 重心计算左右轮的速度值，并发送控制信号和左右轮速值给驱动接口模块； c) 根据来自运动控制模块的控制信号及左右轮速值，驱动接口模块驱动左右电机使电 动车朝重心方向转向和移动。
[0037] 步骤a)中，所述压力传感器的压力值包括：左前传感器压力值 赛1，右前传感器压力值老 2 :，左后传感器压力值為，右后传感器压力值?%。
[0038] 步骤 b)中，首先，计算？i = ^ = ，重心通 过左右压力比h、前后压力比苏来表示；）丨表示了重心在左右方向上的分布，当重心在正 ·： ·. ·：.： 中心时，V1为1，当左倾时，h大于1，当；i右倾时，？?小于I ; A表示了重心在前后方向上 的分布，当重心在正中心时，巧为1，当^前倾时，朽大于1 ;当巧后倾时，A小于1 ; 其次，判断左右压力比·、前后压力比為:是否在预先设定的压力比区间 ，其中今为最大工况左右压力比，今为最小工况左右压力比，:?为最大工况前后压 力比，:?为最小工况前后压力比，如果压力比不在工况压力比区间，智能电动车停止运动， 如果压力比在工况压力比区间，则进行左右轮速的计算； 再次，分别计算前速分量、转弯差速~;前进速度_和前后压力比_与最小 工况前后压力比，的差值成比例关系，即^ =心(巧-α)，其中％:为预先设定的前进系数； 左轮转弯差速补偿为Ai=夂(η-A)，右轮转弯差速补偿为么￡=<呙-?〗），其中％为转弯 系数，％为预先设定的左转最小左右压力比，今为预先设定的右转最大左右压力比； 最后，计算左右轮速；智能电动车驱动控制方法为两轮独立驱动，其中左轮速匕为前 进速度路、左轮转弯差速补偿％:之和，即G ，右轮速::?为前进速度晦、右轮转 弯差速补偿Δ A之和，即%。
[0039] 步骤c)中，驱动接口模块接收运动控制模块的控制信号及左右轮速值，采用无感 无刷电机的矢量控制方法，控制左右电机转速。
[0040] 图7是控制系统的硬件设计原理图，是本发明的一个具体实现。控制器采用了 STM32F103C8T6作为主控制芯片，控制器与晶振电路形成最小控制电路；电源降压部分主 要实现从电池到控制电压的转化；压力传感器检测电路，主要采用精密电阻分压测试的方 法；超声波接口电路，直接通过控制器IO来接收超声波的反馈信号；PWM驱动部分用于电机 的驱动，生成脉宽调制信号驱动电机的旋转。WiFi部分采用ESP8266-12E模块，完成无线连 接和通信。其他部分是用于系统测试和调试的硬件电路。
[0041] 对于【具体实施方式】的理解的描述仅仅是为帮助理解本发明，而不是用来限制本发 明的。本领域技术人员均可以利用本发明的思想进行一些改动和变化，只要其技术手段没 有脱离本发明的思想和要点，仍然在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种便携口袋式智能电动车，其特征在于：所述系统主要包括支撑板（1)、动力轮 (2)、万向轮（3)、电池（4)、控制系统（5)、压力传感器（6)、电机（9)、传动机构（10);所述的 动力轮（2)、万向轮（3)各两只，分别置于支撑板（1)底部靠前侧与靠后侧位置，四个轮子接 触地面提供电动车的支撑；所述电机（9)及传动机构（10)均有两套，并安装在支撑板（1)底 部，电机（9)带动传动机构（10)，为动力轮（2)提供转动的动力；四个压力传感器（6)分别 安装于支撑板（1)上表面左前、左后、右前、右后的位置，用于操作人员重心的检测；所述的 控制系统（5)根据操作人员重心与中心位置的偏移进行运算，控制两个动力轮（2)的速度。2. 根据权利要求1所述的一种便携口袋式智能电动车，其特征在于：还包括超声波传 感器（7 )和摄像头（8 )，所述控制系统（5 )通过超声波传感器（7 )和摄像头（8 )进行障碍物 检测，当有障碍物时，将停止电动车的移动。3. 根据权利要求2所述的一种便携口袋式智能电动车，其特征在于：所述控制系统（5) 包括：与电机（9)相连的左右电机驱动电路、与压力传感器（6)相连的压力传感器检测电 路、与超声波传感器（7)相连的超声接口电路、与摄像头（8)相连的摄像头接口电路、与电 池（4)相连的电池电量管理电路及控制器。4. 根据权利要求1或2或3任一所述的一种便携口袋式智能电动车，其特征在于：所 述的控制系统（5)还包括无线通信模块，所述无线通信模块为蓝牙或WIFI。5. 根据权利要求1或2或3任一所述的一种便携口袋式智能电动车，其特征在于：所 述控制系统（5)还包括软件，所述软件包括压力传感器处理模块、超声传感器处理模块、摄 像头传感器处理模块、无线通信处理模块、运动控制模块及驱动接口模块。6. 根据权利要求1或2或3任一所述的一种便携口袋式智能电动车，其特征在于：所 述支撑板（1)上表面布置有覆盖层（11)。7. 根据权利要求3所述的一种便携口袋式智能电动车，其特征在于：所述电池电量管 理电路，实时采集电池（4)的电量，当电量小于最小工作电压时，智能电动车停止运行，进行 电池保护。
【专利摘要】本发明具体公开了一种便携口袋式智能电动车，所述系统主要包括支撑板、动力轮、万向轮、电池、控制系统、压力传感器、电机、传动机构；所述的动力轮、万向轮各两只，分别置于支撑板底部靠前侧与靠后侧位置，四个轮子接触地面提供电动车的支撑；所述电机及传动机构均有两套，并安装在支撑板底部，电机带动传动机构，为动力轮提供转动的动力；四个压力传感器分别安装于支撑板上表面左前、左后、右前、右后的位置，用于操作人员重心的检测；所述的控制系统根据操作人员重心与中心位置的偏移进行运算，控制两个动力轮的速度。本系统体积小巧，便于携带，通过人体重心进行电动车的控制，无需操作杆，也无需踏板，操作自然。
【IPC分类】B62M6/45
【公开号】CN105083460
【申请号】CN201510599164
【发明人】赖红霞, 叶静, 徐鹏, 谭智, 李永龙, 袁权政
【申请人】叶静
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月16日