基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法及电动轮椅技术

本发明专利技术公开了一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法，通过将将霍尔摇杆的Y轴偏移量加上m倍的X轴偏移量获得第一命令值，将所述Y轴偏移量减去n倍的X轴偏移量获得第二命令值，所述第一命令值用于确定左电机的PWM值和转向，所述第二命令值用于确定右电机的PWM值和转向，也就是，基于霍尔摇杆的X轴，Y轴，Y＝‑mX，Y＝nX将平面划分为八个区间来决定电动轮椅的行驶方式，解决了现有技术采用霍尔摇杆的X轴和Y轴将平面划分为四个区间来决定行驶方式过于简单而不能满足用户多样化和舒适度的需求，使得轮椅行驶更灵活，功能更完善。

Electric wheelchair control method based on Holzer rocker and electric wheelchair

The invention discloses an electric wheelchair Holzer rocker control method based on the X axis offset Y offset rocker Holzer plus m times won the first order value, the X axis offset the Y axis offset minus n times the second command value of the first command value used to determine the PWM value of the left motor and steering, the second command value is used to determine the PWM value of the right motor and steering, that is, X axis, Y axis based on the rocker Holzer, Y = mX Y = nX, the plane is divided into eight intervals to determine the electric wheelchair driving mode, solve the existing by Holzer rocker X axis and Y axis of the plane is divided into four intervals to determine the running mode is too simple and can not meet user demand diversification and comfort, the wheelchair driving more flexible, more perfect function.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制领域，尤其涉及一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法及电动轮椅。
技术介绍
随着电子技术及能源技术的发展，电动车技术获得了飞速的发展，并大规模应用到我们的日常生活中。电动轮椅，对于老年人群或残疾人群来说，是一种理想的代步工具。它是一种以电池为能源，由电动机驱动的轮椅车，具有操作简单、车速平稳、无污染等优点，相比于手动轮椅，活动范围广，功能强大。其中，电动轮椅的操纵杆作为重要组成部分，是使用者操作电动轮椅的桥梁。常用的霍尔效应操纵杆，是根据霍尔效应原理，使得操纵杆的位置变化与霍尔效应传感器的输出电压值成对应关系。因为霍尔效应传感器具有体积小、灵敏度高、功率小邓优点，霍尔效应摇杆得到广泛应用。目前传统电动轮椅的霍尔摇杆区间划分方式是由X轴和Y轴将平面划分为四个区间，分别对应前进、后退、左转和右转，这种划分方式过于简单，使得轮椅转弯时会显得笨拙，而且无法实现零半径转弯。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法及电动轮椅，能解决现有技术电动轮椅行驶方式过于简单的问题，使得轮椅的行驶更加灵活，更人性化。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法，包括步骤：基于预设的直角坐标系，获取所述霍尔摇杆分别在X方向和Y方向的模拟量，并将所述X方向和Y方向的模拟量进行AD转换获得所述霍尔摇杆的X坐标和Y坐标；其中，所述直角坐标系以霍尔摇杆的左右方向延伸的第一基准线作为X轴、所述霍尔摇杆的前后方向延伸的第二基准线作为Y轴；当判断所述霍尔摇杆的X坐标、Y坐标在设定的正常范围内时，将所述霍尔摇杆的X坐标减去所述直角坐标系的中心点的X坐标后获得X轴偏移量，以及将所述霍尔摇杆的Y坐标减去所述直角坐标系的中心点的Y坐标以获得Y轴偏移量；将所述Y轴偏移量加上m倍的X轴偏移量获得第一命令值，将所述Y轴偏移量减去n倍的X轴偏移量获得第二命令值；其中，所述0<m<10，0<n<10；当所述X轴偏移量和Y轴偏移量在预设的范围内时，在预设所述左电机对应所述X轴、所述右电机对应所述Y轴的情况下，将所述第一命令值的绝对值作为所述左电机的PWM值，将所述第二命令值的绝对值作为所述右电机的PWM值，且根据所述第一命令值的正负确定所述左电机的转向，根据所述第二命令值的正负确定所述右电机的转向。与现有技术相比，本专利技术公开的基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法通过将Y轴偏移量加上m倍的X轴偏移量获得第一命令值，将所述Y轴偏移量减去n倍的X轴偏移量获得第二命令值，所述第一命令值用于确定左电机的PWM值和转向，所述第二命令值用于确定右电机的PWM值和转向，也就是，基于霍尔摇杆的X轴，Y轴，Y＝-mX，Y＝nX将平面划分为八个区间来决定电动轮椅的行驶方式，解决了现有技术采用霍尔摇杆的X轴和Y轴将平面划分为四个区间来决定行驶方式过于简单而不能满足用户多样化和舒适度的需求，使得轮椅行驶更灵活，功能更完善。作为上述方案的改进，当判断所述霍尔摇杆的X坐标、Y坐标不在设定的正常范围内时，分别将所述左、右电机的PWM值清零。该步骤可避免霍尔摇杆的摇摆范围超出正常范围，而发生电动轮椅会超速行驶的情况。作为上述方案的改进，在所述Y轴偏移量的绝对值小于预设的Y方向的起始命令值，且所述X轴偏移量的绝对值小于预设的X方向的起始命令值的情况下，分别将所述左、右电机的PWM值清零；其中，所述Y轴偏移量的绝对值小于预设的Y方向的起始命令值，且所述X轴偏移量的绝对值小于预设的X方向的起始命令值不属于所述X轴偏移量和Y轴偏移量的预设的范围。预设X方向和Y方向的其实命令值，可以避免霍尔摇杆误操作导致轻微摆动而发生电动轮椅误行驶的情况。作为上述方案的改进，所述方法还包括步骤：当所述X轴偏移量和Y轴偏移量在预设的范围内时，在预设所述左电机对应所述Y轴、所述右电机对应所述X轴的情况下，获得所述第一命令值的绝对值作为所述右电机的PWM值，获得所述第二命令值的绝对值作为所述左电机的PWM值，且根据所述第一命令值的正负获得所述右电机的转向，根据所述第二命令值的正负获得所述左电机的转向。所述左电机的PWM值决定左电机的转速，所述右电机的PWM值决定右电机的转速，所述左电机和右电机的转向决定电动轮椅的前进、后退、左转和右转。因此所述第一命令值和第二命令值可确定电动轮椅的行驶方式。作为上述方案的改进，在预设所述左电机对应所述X轴、所述右电机对应所述Y轴的情况下，根据所述第一命令值的正负确定所述左电机的转向，根据所述第二命令值的正负确定所述右电机的转向具体为：所述当所述第一命令值为正，所述左电机正转，当第二命令值为正时，所述右电机正转；当所述第一命令值为负时，所述左电机反转，当第二命令值为负时，所述右电机反转。使命令值的正、负分别对应正转、反转，更符合用户关于摇杆的转向和轮椅行驶的方向对应关系。作为上述方案的改进，所述m＝1，所述n＝1。将m和n设定为1，所述八个区间范围相同，更有利于用户的操作。作为上述方案的改进，当所述Y轴偏移量为零时，所述左、右电机的PWM值均为2倍的X轴偏移量的绝对值；其中，所述Y轴偏移量为零不属于所述X轴偏移量和Y轴偏移量的预设的范围。所述左、右电机的PWM值相同，也就是左、右电机没有速度差，且所述左、右电机转向相反，实现了电动轮椅的零半径左/右转弯。作为上述方案的改进，当所述X轴偏移量和Y轴偏移量的平方和小于预设的阈值时，分别将所述左、右电机的PWM值清零；其中，所述X轴偏移量和Y轴偏移量的平方和小于预设的阈值不属于所述X轴偏移量和Y轴偏移量的预设的范围。不响应所述霍尔摇杆的一定范围内的摇动，可以防止误操作，也可以转弯过程中小的震动，获得比较好的平稳性。当所述X轴偏移量和Y轴偏移量的平方和大于预设的阈值，且所述Y轴偏移量的绝对值大于10倍的X轴偏移量的绝对值时，所述左、右电机运行的PWM值均设定为2倍的Y轴偏移量的绝对值；其中，所述X轴偏移量和Y轴偏移量的平方和大于预设的阈值，且所述Y轴偏移量的绝对值大于10倍的X轴偏移量的绝对值不属于所述X轴偏移量和Y轴偏移量的预设的范围。该步骤进一步增加了四个区间，在这四个区间内，所述左电机和右电机没有速度差，保证了电动轮椅直线前进和后退的性能，使电动轮椅的行驶更稳定，更灵活。本专利技术实施例还提供了一种电动轮椅，采用如权利要求1-9任意一项基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法。本专利技术实施例公开的电动轮椅，通过采用上述基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法，可以实现霍尔摇杆多个区间的多种行驶方式，包括实现小角度大半径左/右转弯、大角度小半径左/右转弯以及零半径左/右转弯，更灵活，提高了用户的舒适度。附图说明图1是本专利技术实施例1中一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法的流程图。图2是本专利技术实施例1中一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法的区间划分示意图。图3是本专利技术实施例1中一种霍尔摇杆输出信号示意图。图4是本专利技术实施例2中一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法的流程图。图5是本专利技术实施例3中一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法的流程图。图6是本专利技术实施例4中一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法的流程图。图7是本专利技术实施例5中一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法的流程图。图8是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法，其特征在于，包括步骤：基于预设的直角坐标系，获取所述霍尔摇杆分别在X方向和Y方向的模拟量，并将所述X方向和Y方向的模拟量进行AD转换获得所述霍尔摇杆的X坐标和Y坐标；其中，所述直角坐标系以霍尔摇杆的左右方向延伸的第一基准线作为X轴、所述霍尔摇杆的前后方向延伸的第二基准线作为Y轴；当判断所述霍尔摇杆的X坐标、Y坐标在设定的正常范围内时，将所述霍尔摇杆的X坐标减去所述直角坐标系的中心点的X坐标后获得X轴偏移量，以及将所述霍尔摇杆的Y坐标减去所述直角坐标系的中心点的Y坐标以获得Y轴偏移量；将所述Y轴偏移量加上m倍的X轴偏移量获得第一命令值，将所述Y轴偏移量减去n倍的X轴偏移量获得第二命令值；其中，所述0<m<10，0<n<10；当所述X轴偏移量和Y轴偏移量在预设的范围内时，在预设所述左电机对应所述X轴、所述右电机对应所述Y轴的情况下，将所述第一命令值的绝对值作为所述左电机的PWM值，将所述第二命令值的绝对值作为所述右电机的PWM值，且根据所述第一命令值的正负确定所述左电机的转向，根据所述第二命令值的正负确定所述右电机的转向。

【技术特征摘要】
1.一种基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法，其特征在于，包括步骤：基于预设的直角坐标系，获取所述霍尔摇杆分别在X方向和Y方向的模拟量，并将所述X方向和Y方向的模拟量进行AD转换获得所述霍尔摇杆的X坐标和Y坐标；其中，所述直角坐标系以霍尔摇杆的左右方向延伸的第一基准线作为X轴、所述霍尔摇杆的前后方向延伸的第二基准线作为Y轴；当判断所述霍尔摇杆的X坐标、Y坐标在设定的正常范围内时，将所述霍尔摇杆的X坐标减去所述直角坐标系的中心点的X坐标后获得X轴偏移量，以及将所述霍尔摇杆的Y坐标减去所述直角坐标系的中心点的Y坐标以获得Y轴偏移量；将所述Y轴偏移量加上m倍的X轴偏移量获得第一命令值，将所述Y轴偏移量减去n倍的X轴偏移量获得第二命令值；其中，所述0<m<10，0<n<10；当所述X轴偏移量和Y轴偏移量在预设的范围内时，在预设所述左电机对应所述X轴、所述右电机对应所述Y轴的情况下，将所述第一命令值的绝对值作为所述左电机的PWM值，将所述第二命令值的绝对值作为所述右电机的PWM值，且根据所述第一命令值的正负确定所述左电机的转向，根据所述第二命令值的正负确定所述右电机的转向。2.如权利要求1所述的基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：当判断所述霍尔摇杆的X坐标、Y坐标不在设定的正常范围内时，分别将所述左、右电机的PWM值清零。3.如权利要求1所述的基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：在所述Y轴偏移量的绝对值小于预设的Y方向的起始命令值，且所述X轴偏移量的绝对值小于预设的X方向的起始命令值的情况下，分别将所述左、右电机的PWM值清零；其中，所述Y轴偏移量的绝对值小于预设的Y方向的起始命令值，且所述X轴偏移量的绝对值小于预设的X方向的起始命令值不属于所述X轴偏移量和Y轴偏移量的预设的范围。4.如权利要求1所述的基于霍尔摇杆的电动轮椅控制方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：当所述X轴偏移量和Y轴偏移量在预设的范围内时，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：暨绵浩，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44