一种双轮平衡车的自动跟随方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110673596A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910786330.0(22)申请日2019.08.23(71)申请人广东工业大学地址510062广东省广州市大学城外环西路100号(72)发明人宋永胜王钦若(74)专利代理机构广东广信君达律师事务所44329代理人杨晓松(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种双轮平衡车的自动跟随方法(57)摘要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。CN110673596ACN110673596A权利要求书1/1页1.一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。2.根据权利要求1所述的一种双轮平衡车的自动跟随方法，其特征在于：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。3.根据权利要求2所述的一种双轮平衡车的自动跟随方法，其特征在于：手持智能端相对双轮平衡车的位置判断方法是：MCU模块读取的各个定时器的时间t以及超声波的传播速度v，由公式S＝v*t可以求出前、后、左、右四个位置的四个超声波发射端到手持智能端的距离为：S2'、S3'、S1'、S4'；然后，分别比较前后与左右两个组的距离的大小，S2'大于或者小于S3'时，表示需要跟随的手持智能端位于双轮平衡车的前或后；S4'大于或小于S1'时，表示需要跟随的手持智能端位于双轮平衡车的右或左。4.根据权利要求3所述的一种双轮平衡车的自动跟随方法，其特征在于：手持智能端相对双轮平衡车之间设置由最小距离阈值R；R＝Sn'*cosα；其中，Sn'为S2'、S3'、S1'、S4'中数值最小的一个；α离手持智能端到最近超声波模块的连线与水平地平线的夹角。5.根据权利要求1所述的一种双轮平衡车的自动跟随方法，其特征在于：还包括用于避障的红外线传感器模块组件；该红外线传感器模块组件包括设置在双轮平衡车的前后左右的四个红外传感器和四个红外线接收器；所述的四个红外传感器和四个红外线接收器均与MCU模块电连接。2CN110673596A说明书1/4页一种双轮平衡车的自动跟随方法技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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