[发明专利]一种双轮平衡车的自动跟随方法

说明书

为了解决现有技术中双轮平衡车跟随技术成本高的问题，本发明提出了一种双轮平衡车的自动跟随方法，包括MCU模块、设置在双轮平衡车上的信号接收组件以及设置在手持智能端上的信号发射组件，其特征在于，手持智能端上的信号发射组件通过固定频率向信号接收组件发送信号，MCU模块根据信号接收组件接收信号的先后顺序，确定双轮平衡车距离手持智能端的距离，从而通过MCU模块发送控制指令驱动双轮平衡车跟随手持智能端移动。本发明利用超声波传感器与无线电传感器实现将双轮自主平衡车与对车主实时跟随有效的进行结合，使原本就十分的吸引人的双轮平衡车更加有趣而实用，大大降低了应用成本。

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别涉及一种双轮平衡车的自动跟随方法。

背景技术

近年来，随着科技的不断进步和人们生活水平的稳步提高，生活智能化已经处于一个高速发展的时段，智能家用电器已经深入到了生活中的各个角落。1985年日本电通大学的教授山藤一雄利用倒立摆原理，带领团队花费一年的时间研发出世界上第一台双轮平衡车。随着传感器与处理器的飞速发展，双轮平衡车也进入了高速发展的阶段，近年来平衡车已经成为人们出行的必不可少的一种交通工具，并在短途出行中扮演着重要角色。

电子检测技术的高速发展现在已经能成功运用超声波来精确测量距离，超声波测距也不会受到光线的影响。现在已经把超声波测距系统广泛的具体的汽车的行驶与防撞上，在此基础上与无线电传感器相结合将其移植到双轮自平衡车上实现对目标的实时跟随功能。现在阶段双轮平衡车很大程度上解决了人们的短途出行的问题，但在使用后携带繁重问题一直都是用户比较苦恼的。如果能够实现双轮平衡车对车主进行实时的跟随功能，就可以很好的解决平衡车使用后的携带繁重的问题。

目前市场上对平衡车跟随问题的解决方案主要是基于机器视觉的识别跟随，其中做的比较成熟的是平衡车知名公司Segway设计的一款新一代智能平衡车Loomo，通过Segway Robotics自主研发的计算机视觉技术，Loomo可以认识人物，识别周围的环境，知道自己所处的位置，你去哪里它都可以自动跟随你的脚步，避开动态的障碍。虽然智能平衡车Loomo能够达到很高的识别跟随精度，功能强大，但是由于其使用的元器件昂贵加之所用技术复杂导致其双轮平衡车成本急剧上升达近万元，是平常平衡车的价格的五倍之多。智能平衡车Loomo功能虽然完善但由于其高昂的制作成本是不能满足商业推广的需求。本专利利用超声波与无线电的巧妙结合实现双轮平衡车的对车主的实时跟随功能，不仅解决了用户出行携带平衡的难题，而且实现实时跟随功能所用元器件的廉价常见，不会对双轮平衡的成本造成激增。使其具有实时跟随功能且价格优美有极高的竞争力，具有很高的商业推广价值。

发明内容

为了解决现有技术中双轮平衡车跟随技术成本高的问题，本发明提出了一种双轮平衡车的自动跟随方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种双轮平衡车的自动跟随方法，包括MCU模块、设置在双轮平衡车上的信号接收组件以及设置在手持智能端上的信号发射组件，其特征在于，手持智能端上的信号发射组件通过固定频率向信号接收组件发送信号，MCU模块根据信号接收组件接收信号的先后顺序，确定双轮平衡车距离手持智能端的距离，从而通过MCU模块发送控制指令驱动双轮平衡车跟随手持智能端移动。

其中，信号发射组件包括一个无线电发射端和一个超声波发射端；接收组件包括设置在双轮平衡车前、后、左、右四个位置的四个无线电发射端和四个超声波发射端；其中，无线电发射端和超声波发射端同时发出无线电信号和超声波信号，位于双轮平衡车上的四个无线电发射端先收到无线电信号，然后MCU模块中的计时器开始计时；四个超声波发射端先后接收到超声波信号；MCU模块记录每个超声波发射端接收到超声波信号的时长，运用对手持智能端的位置判定方法判断其在双轮平衡车的方位，进而MCU模块控制双轮平衡车的左右两个电机的转向使其向手持智能的方向靠近。