[发明专利]一种载人平衡车控制方法及一种载人平衡车

说明书

技术领域

本发明涉及载人平衡车领域，尤其涉及一种载人平衡车控制方法及一种载人平衡车。

背景技术

载人平衡车是一种电力驱动、具有自我平衡能力的个人用运输载具，是都市用交通工具的一种。两轮式的载人平衡车有下面几个特点和意义：

1)载人平衡车只要驾骑者改变身体重心即可操纵，载人平衡车会因为重心的改变而改变运动方向，通过改变操纵杆的左右移动就可以实现车轮差速变向。

2)载人平衡车体积小，质量轻，结构不复杂。用大量的小电子元器件去替代了传统的机械结构，使得控制更加灵敏、精准。可以灵活的穿行于狭小的公路里，典型应用包括代步工具、出游旅行、智能轮椅，军事作战等，在军用和民用领域均有着广泛的应用前景。

一件申请号为201210104067.0、申请日为2012-04-11、发明名称为《自平衡电动载人独轮车》的中国发明专利，公开了一种载人平衡车，该载人平衡车为独轮车，包括车架、把手、车座、脚踏板、车轮、轮毂电机、控制器和电池组，控制器包括车体姿态感应系统、车体姿态控制系统和电机驱动系统，车体姿态感应系统负责检测车体的实时前后倾斜角度和倾斜速度，车体姿态控制系统根据检测得到的车体倾斜值运用平衡算法算出补偿倾斜量，经电机驱动系统控制轮毂电机向车体倾斜方向输出相应的扭矩，驱动车轮向车体倾斜方向前进。该平衡车车结构简单、重量轻，控制方式简单，但是其只有一个控制器，一旦该控制器异常则很容易导致车辆失衡，对用户带来安全隐患。部分安全级别较高的平衡车具有两个微控制器，即采用一个微控制器去监控另一微控制器是否异常，一旦异常则使用另一微控制器进行控制，然而这样的做法缺乏实际作用，在同一个环境下的微控制器发生程序跑飞的概率是一样的，无法从根本上提高载人平衡车的安全性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种载人平衡车控制方法及载人平衡车，有效提高安全性能。

本发明为解决其技术问题，所采用的技术方案是：

本发明提供了一种载人平衡车控制方法，包括以下步骤：

A:载人平衡车的三个微控制器分别接收传感器采集的数据，并进行数据共享；

B:判断各微控制器采集的数据之间的偏差；

C:如果其中任一微控制器的数据与另外两个微控制器采集的数据之间的差异均超过预定阈值，则在另外两个微控制器中选择一个，将载人平衡车输入和输出信号通道切换或保持至该选择的微控制器。

进一步地，所述步骤A中，数据共享的具体方法为；在同步时钟信号的控制下，每个所述微控制器定时将数据写入指定的空间。

进一步地，所述步骤B中，判断各微控制器采集的数据之间的偏差的方法为：每个所述微控制器同时将数据写入指定的空间后，读取其他微控制器采集的数据，并判断各微控制器采集的数据之间的偏差。

优选地，所述步骤C中，如果其中任一微控制器的数据与另外两个微控制器采集的数据之间的差异均超过预定阈值，还将该任一微控制器复位，并通过串口将数据传给人机界面的主控。

优选地，所述步骤C中:如果三个微控制器采集的数据之间的差异都超过预定阈值，则输出异常信号。

本发明还保护了一种载人平衡车，包括传感器、驱动电路、存储器和三个微控制器，所述三个微控制器连接所述传感器和驱动电路，所述三个微控制器还连接所述存储器；

所述三个微控制器分别用于接收传感器采集的数据，并在所述存储器中进行数据共享；

所述微控制器中的至少一个用于判断各微控制器采集的数据之间的偏差,如果其中任一微控制器的数据与另外两个微控制器采集的数据之间的差异均超过预定阈值，则在另外两个微控制器中选择一个，将与所述传感器相连的输入信号通道和与所述驱动电路相连的输出信号通道切换或保持至该选择的微控制器。

进一步地，还包括相连的时钟信号发生器和分频器，用于将为所述三个微控制器提供时钟信号，使其在同步时钟信号的控制下，定时将数据写入所述存储器中指定的空间。

优选地，还包括缓冲器或分配器，连接在所述微控制器与所述传感器相连的输入信号通道上，以及与所述驱动电路相连的输出信号通道上。

优选地，所述三个微控制器中，一个通过I 2C协议读取三轴数字加速度计、三轴数字陀螺仪的数据，一个通过SP I协议读取六轴惯性传感器的数据，另一个通过ADC单元读取单轴模拟加速度计和单轴模拟陀螺仪的数据。