一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置，属于平衡车控制领域，包括转向角度传感器模块、姿态传感器模块、编码器模块、主控制器模块、人机交互模块、高精度定位模块、前置摄像头模块、左右电机模块、驱动控制管理模块和储能模块。通过北斗无线定位模块、GPS无线定位模块和前置摄像头模块的定位信息进行融合处理，能极大的提高平衡车定位精度，进而保证系统的导航效果，提高平衡车的使用性和稳定性。

Electric two wheel balancing vehicle control device based on data fusion positioning

The invention provides an electric two wheel balance control device based on data fusion positioning, belonging to the control field of the balance of the car, including the steering angle sensor module, sensor module, encoder module, controller module, high-precision positioning module, human-computer interaction module, camera module, motor drive module, control or management module and storage module. Fusion positioning information through wireless Beidou positioning module, GPS wireless positioning module and a front camera module, can improve the balance of the car positioning accuracy greatly, thereby ensuring the system navigation effect, improve the balance of the car use and stability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置
本专利技术涉及平衡车控制领域，特别是涉及一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置。
技术介绍
随着现代智能控制技术的发展，电动两轮平衡车技术也在不断地进步。电动两轮平衡车是一种新型的交通工具，具有体型小巧、便于携带、操作简便等特点，它与普通电动自行车和摩托车车轮前后排列方式不同，而是采用两轮并排固定的方式。如今人们的环保意识逐渐加强，生活向着智能化，便捷化的方向发展，两轮电动自平衡车符合这个趋势，顺应了时代的潮流，有着良好的发展前景。得益于人工智能技术的进步，如今的电动两轮平衡车也逐渐注入了更多的人工智能元素。如人们利用电动两轮平衡车实现走路、看路、记路、下楼买咖啡、取快递、泊车助理和自动跟随等功能。众所周知，电动两轮平衡车能实现上述功能，前提是拥有一个强大的无线定位模块和高速核心控制器作为系统支持。传统电动两轮平衡车往往因无线定位系统的精确度不高，导致整车导航效果远未达到理想状态。为了提高电动两轮平衡车的实用性和可靠性，急需一套高精度定位、高安全系数的电动两轮平衡车控制系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置，解决现有电动两轮平衡车系统无线定位精确度不高的问题。本专利技术通过以下技术方案解决上述问题：一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置，包括转向角度传感器模块、姿态传感器模块、编码器模块、主控制器模块、人机交互模块、高精度定位模块、前置摄像头模块、左右电机模块、驱动控制管理模块和储能模块；所述转向角度传感器模块和姿态传感器模块的输出端与主控制器模块连接；所述编码器模块的采集端与左右电机模块连接；所述编码器模块的输出端与主控制器模块连接；所述人机交互模块与主控制器模块连接；所述高精度定位模块的输出端与主控制器模块连接；所述前置摄像头模块的输出端与主控制器模块连接；所述储能模块的输出端经驱动控制管理模块与左右电机模块连接；所述主控制器模块的输出端与驱动控制管理模块连接。上述方案中，优选的是高精度定位模块包括北斗无线定位电路和GPS无线定位电路，所述北斗无线定位电路和GPS无线定位电路的输出端均与主控制器模块连接。上述方案中，优选的是转向角度传感器模块包括车速获取电路、方向采集电路和方向传感器；所述车速获取电路的输入端与外部汽车总控制器的数据端连接；所述方向采集电路的输入端通过方向传感器与平衡车的车轮方向转轴连接；所述方向传感器安装在车轮方向转轴上。上述方案中，优选的是方向传感器使用型号为RPI-1031的四方向传感器。上述方案中，优选的是驱动控制管理模块包括电机驱动电路和电源管理电路，所述电机驱动电路和电源管理电路的控制端均与主控制器模块连接，所述电机驱动电路的输出端与左右电机模块连接；所述电源管理电路连接左右电机模块供电。上述方案中，优选的是主控制器模块与驱动控制管理模块间接有光耦隔离器模块，主控制器模块经光耦隔离器模块与驱动控制管理模块连接。上述方案中，优选的是主控制器模块包括微处理器和时钟电路，所述微处理器使用型号为STM32系列的单片机芯片，钟电路的输出端与微处理器连接。上述方案中，优选的是人机交互模块位触摸显示屏。本专利技术的优点与效果是：1、本专利技术通过北斗无线定位模块、GPS无线定位模块和前置摄像头模块的定位信息进行融合处理，能极大的提高平衡车定位精度，进而保证系统的导航效果，提高平衡车的使用性和稳定性；2、本专利技术在主控制器模块与驱动控制管理模块间设置有光耦隔离器，从而能够减少强电对数据处理模块和主控制器模块中处理器的影响，使得安全性更高。附图说明图1为本专利技术结构框。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置，如图1所示，包括转向角度传感器模块、姿态传感器模块、编码器模块、主控制器模块、人机交互模块、高精度定位模块、前置摄像头模块、光耦隔离器模块、左右电机模块、驱动控制管理模块和储能模块。转向角度传感器模块和姿态传感器模块的输出端与主控制器模块连接。转向角度传感器模块包括车速获取电路、方向采集电路和方向传感器；所述车速获取电路的输入端与外部汽车总控制器的数据端连接；所述方向采集电路的输入端通过方向传感器与平衡车的车轮方向转轴连接；所述方向传感器安装在车轮方向转轴上。方向传感器使用型号为RPI-1031的四方向传感器。编码器模块的采集端与左右电机模块连接，编码器模块主要包括编码电路，通过编码采集的方式采集电机的运转情况，起到反馈的作用，然后根据反馈进一步进行控制。编码电路为现有的编码电路。编码器模块的输出端与主控制器模块连接，把采集的信号传给主控制器模块。人机交互模块与主控制器模块连接，人机交互模块位触摸显示屏，用户可以在触摸显示屏查询自己需要到达的目的地或者自己所处的地理位置，从而更好的进行出行行驶。高精度定位模块的输出端与主控制器模块连接。高精度定位模块包括北斗无线定位电路和GPS无线定位电路，所述北斗无线定位电路和GPS无线定位电路的输出端均与主控制器模块连接。北斗无线定位电路和GPS无线定位电路均为现有的定位电路，通过北斗无线定位电路和GPS无线定位电路的同时定位，再把定位信息进行进行融合处理，能极大的提高平衡车定位精度，进而保证系统的导航效果。前置摄像头模块的输出端与主控制器模块连接，前置摄像头模块包括摄像头和数据线，把采集的视频数据传给主控制器模块，再由主控制器模块传给人机交互模块进行显示，可以更好的查看前方的情况。驱动控制管理模块包括电机驱动电路和电源管理电路，所述电机驱动电路和电源管理电路的控制端均与主控制器模块连接，所述电机驱动电路的输出端与左右电机模块连接；所述电源管理电路连接左右电机模块供电。起到电机的驱动和输出电源的控制管理，进行升压或降压等，由现有的升压电路和降压电路来完成。储能模块的输出端经驱动控制管理模块与左右电机模块连接；主控制器模块的输出端与驱动控制管理模块连接。储能模块宝为蓄电池和充电接口电路，蓄电池的型号和输出的电压的大小根据用户设计的需要而定。左右电机模块为两个驱动车轮的两个电机，这两个电机均为无刷电机，为现有的电机。以上已对本专利技术创造的较佳实施例进行了具体说明，但本专利技术并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本专利技术创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置，其特征在于：包括转向角度传感器模块、姿态传感器模块、编码器模块、主控制器模块、人机交互模块、高精度定位模块、前置摄像头模块、左右电机模块、驱动控制管理模块和储能模块；所述转向角度传感器模块和姿态传感器模块的输出端与主控制器模块连接；所述编码器模块的采集端与左右电机模块连接；所述编码器模块的输出端与主控制器模块连接；所述人机交互模块与主控制器模块连接；所述高精度定位模块的输出端与主控制器模块连接；所述前置摄像头模块的输出端与主控制器模块连接；所述储能模块的输出端经驱动控制管理模块与左右电机模块连接；所述主控制器模块的输出端与驱动控制管理模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置，其特征在于：包括转向角度传感器模块、姿态传感器模块、编码器模块、主控制器模块、人机交互模块、高精度定位模块、前置摄像头模块、左右电机模块、驱动控制管理模块和储能模块；所述转向角度传感器模块和姿态传感器模块的输出端与主控制器模块连接；所述编码器模块的采集端与左右电机模块连接；所述编码器模块的输出端与主控制器模块连接；所述人机交互模块与主控制器模块连接；所述高精度定位模块的输出端与主控制器模块连接；所述前置摄像头模块的输出端与主控制器模块连接；所述储能模块的输出端经驱动控制管理模块与左右电机模块连接；所述主控制器模块的输出端与驱动控制管理模块连接。2.根据权利要求1所述的一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置，其特征在于：所述高精度定位模块包括北斗无线定位电路和GPS无线定位电路，所述北斗无线定位电路和GPS无线定位电路的输出端均与主控制器模块连接。3.根据权利要求1所述的一种基于数据融合定位的电动两轮平衡车控制装置，其特征在于：所述转向角度传感器模块包括车速获取电路、方向采集电路和方向传感器；所述车速获取电路的输入端与外部汽车总控制器的数据端连接；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国现，李淘，马宗毅，廖志贤，张盛明，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：广西,45