[发明专利]手摇轮控制系统及方法

权利要求书

1.一种手摇轮控制系统，用于控制一马达的转向及转速，其包括一触摸 式面板、一模数转换器、一控制单元、一坐标计算单元、一计数器及一波形 产生单元，所述控制单元用于存储一预设的速度倍率，所述触摸式面板用于 输入一矢量线段并根据所述矢量线段产生对应的模拟信号，所述计数器用于 记录输入所述矢量线段所耗费的时间，所述模数转换器用于将所述模拟信号 转换为数字信号，所述坐标计算单元根据所述数字信号确定所述矢量线段的 长度及方向，并根据所述矢量线段的长度及输入所述矢量线段所耗费的时间 确定所述矢量线段的输入速度，所述波形产生单元根据所述矢量线段的方向、 输入速度及预设的速度倍率产生第一及第二控制信号以控制所述马达的转向 及转速，其中所述矢量线段的方向决定所述第一及第二控制信号的相位关系 及所述马达的转向，所述矢量线段的输入速度与所述预设的速度倍率的乘积 决定所述第一及第二控制信号的频率及所述马达的转速。

2.如权利要求1所述的手摇轮控制系统，其特征在于：所述模数转换器、 控制单元、计数器、坐标计算单元及波形产生单元均设置于一可编程逻辑器 件中。

3.如权利要求2所述的手摇轮控制系统，其特征在于：所述可编程逻辑 器件还包括一接口单元，所述模数转换器通过所述接口单元将所述数字信号 传送至所述坐标计算单元。

4.如权利要求1所述的手摇轮控制系统，特征在于：所述控制信号是通 过一传送单元传送至一驱动器以控制所述马达。

5.如权利要求1所述的手摇轮控制系统，特征在于：所述手摇轮控制系 统还包括一蜂鸣器，所述蜂鸣器的声音频率为所述控制信号的频率。

6.如权利要求1所述的手摇轮控制系统，特征在于：当所述矢量线段的 方向向上时，所述第一控制信号的相位超前于所述第二控制信号以控制所述 马达正向旋转；当所述矢量线段方向向下时，所述第二控制信号的相位超前 于所述第一控制信号以控制所述马达反向旋转；所述第一及第二控制信号的 频率与所述矢量线段的输入速度及所述预设的速度倍率的乘积成正比；所述 马达的转速与所述第一及第二控制信号的频率成正比。

7.一种手摇轮控制方法，用于控制一马达的转向及转速，其包括以下步 骤：

计数器在触摸式面板感测到一矢量线段的起始时刻开始计数；

所述触摸式面板产生所述矢量线段输入点的模拟信号；

模数转换器根据其预设的模拟信号与编码值的对应关系将所述矢量线段 输入点的模拟信号转换为数字信号；

所述模数转换器将所述数字信号传送给坐标计算单元；

所述坐标计算单元根据所述数字信号确定所述矢量线段输入点在所述触 摸式面板上的横坐标及纵坐标；

控制单元判断所述矢量线段是否已经输入完毕，若所述矢量线段已经输 入完毕，则所述计数器停止计数；

所述坐标计算单元根据所述矢量线段的起点及终点的数字信号判断所述 矢量线段的方向，并计算所述矢量线段的长度；

所述坐标计算单元根据所述矢量线段的长度及所述计数器记录的时间， 计算所述矢量线段的输入速度；以及

波形产生单元根据所述矢量线段的方向、输入速度及在所述控制单元中 预设的速度倍率产生第一及第二控制信号以控制所述马达的转向及转速，其 中所述矢量线段的方向决定所述第一及第二控制信号的相位关系及所述马达 的转向，所述矢量线段的输入速度与所述预设的速度倍率的乘积决定所述第 一及第二控制信号的频率及所述马达的转速。

8.如权利要求7所述的手摇轮控制方法，其特征在于：所述模数转换器、 控制单元、计数器、坐标计算单元及波形产生单元均设置于一可编程逻辑器 件中。

9.如权利要求7所述的手摇轮控制方法，特征在于：所述控制信号是经 一传送单元传送至一驱动器以控制所述马达。

10.如权利要求7所述的手摇轮控制方法，特征在于：当所述矢量线段 的方向向上时，所述第一控制信号的相位超前于所述第二控制信号以控制所 述马达正向旋转；当所述矢量线段方向向下时，所述第二控制信号的相位超 前于所述第一控制信号以控制所述马达反向旋转；所述第一及第二控制信号 的频率与所述矢量线段的输入速度及所述预设的速度倍率的乘积成正比；所 述马达的转速与所述第一及第二控制信号的频率成正比。