[实用新型]电动自平衡双轮滑板车

权利要求书

1.一种电动自平衡双轮滑板车，包括滑板车架、安装于所述滑板车架背面两侧的左、右车轮，用于驱动所述的左、右车轮转动的左、右电机，用于控制所述的左、右电机动力输出的控制电路板以及电源模块；在所述控制电路板设有用于驱动左电机的左电机驱动电路和用于驱动右电机的右电机驱动电路，其特征在于，在所述控制电路板上设有滑板平衡控制模块、速度控制模块、转向控制模块和自动上锁解锁模块； 

所述滑板平衡控制模块用于保持滑板平衡，包括用于检测所述滑板车架的倾斜角度的加速度传感器、用于测量所述滑板车架倾斜的角速度的角速度传感器以及用于对所述加速度传感器检测到的加速度信号和所述角速度传感器检测到角速度信号进行逻辑运算并根据逻辑运算输出相应的平衡控制信号的逻辑运算单元，所述加速度传感器、所述角速度传感器与所述逻辑运算单元连接，所述逻辑运算单元的输出端与所述左电机驱动电路、所述右电机驱动电路连接； 

所述速度控制模块用于控制所述车轮的转速，包括用于测量左电机转速的左转速传感器、用于测量右电机转速的右转速传感器以及用于接收所述左转速传感器和所述右转速传感器检测到的左、右电机转速信号并进行PID运算控制的PID速度控制模块，所述左转速传感器、所述右转速传感器与所述PID速度控制模块连接，所述PID速度控制模块的输出端与所述左电机驱动电路、所述右电机驱动电路连接； 

所述逻辑运算单元的输出端和所述PID速度控制模块的输出端连接一信号叠加模块，所述信号叠加模块的输出端分别与所述左电机驱动电路的输入端、所述右电机驱动电路的输入端连接。 

所述转向控制模块用于控制所述滑板车的行驶方向，包括用于输出左、右电机差动控制电压信号的电机差动控制单元，所述电机差动控制单元分别与所述左电机驱动电路的输入端、所述右电机驱动电路的输入端连接； 

所述自动上锁解锁模块用于自动检测是否有人使用，并根据检测结果控制所述滑板车进入锁定状态或驾驶状态，包括用于检测是否有人踏在滑板车上的压力传感器、以及用于接收所述压力传感器的检测信号并根据接收的检 测信号进行相应控制的上锁解锁切换单元，所述压力传感器与所述上锁解锁切换单元连接，所述上锁解锁切换单元分别所述左电机驱动电路、所述右电机驱动电路连接；当所述压力传感器检测到有人踏在所述滑板车架上时，所述上锁解锁切换单元控制所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路启动工作，使所述滑板车进入驾驶状态；当所述压力传感器检测到无人踏在所述滑板车架上时，所述上锁解锁切换单元控制所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路停止工作，使所述滑板车进入上锁状态。 

2.根据权利要求1所述的电动自平衡双轮滑板车，其特征在于，所述逻辑运算单元、所述PID速度控制模块、所述信号叠加模块、所述电机差动控制单元和所述上锁解锁切换单元均集成在一微处理器中，所述微处理器上设有模数转换接口和PWM输出接口，所述加速度传感器、所述角速度传感器和所述压力传感器均与所述模数转换接口连接，所述加速度传感器和所述角速度传感器通过所述模数转换接口与所述逻辑运算单元连接，所述压力传感器通过所述模数转换接口与所述上锁解锁切换单元连接；所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路均与所述PWM输出接口连接，所述信号叠加模块、所述电机差动控制单元和所述上锁解锁切换单元均通过所述PWM输出接口与所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路连接。 

所述加速度传感器用于将检测到的加速度电压信号经所述模数转换接口输出给所述逻辑运算单元； 

所述角速度传感器用于将检测到的角速度电压信号经所述模数转换接口输出给所述逻辑运算单元； 

所述模数转换接口用于将所述加速度电压信号和所述角速度电压信号转换成相应的加速度数值和角速度数值；

所述逻辑运算模块用于将输入的加速度数值进行系数转换形成倾角数值，并将所述倾角数值和输入的角速度数值进行卡尔曼滤波运算，计算出所述滑板车架的准确倾角数值，并将所述准确倾角数值进行逻辑运算，计算出维持所述滑板车架平衡所需运行的速度的滑板平衡控制信号，并输出； 

所述PID速度控制模块用于将反馈回来的左电机转速信号、右电机转速信号和给定的速度信号进行PID运算，并根据PID运算结果输出用于控制电 机速度的滑板速度控制信号； 

所述信号叠加模块用于将所述滑板平衡控制信号和所述滑板速度控制信号进行信号叠加，并将叠加后的控制信号通过所述PWM输出接口输出给所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路，使所述滑板车自平衡运行。