[发明专利]平衡车车轮滑动的判断方法以及平衡车

权利要求书

1.一种平衡车车轮滑动的判断方法，其特征在于，所述判断方法包括：

步骤一，获取前轮所在平面在水平面的投影与车身所在平面在水平面投影之间的夹角值；

步骤二，获取前轮转动角速度和后轮转动角速度，根据所述前轮转动角速度、所述后轮转动角速度以及所述夹角值判断车轮是否滑动；

其中，

所述步骤一具体包括：

获取车架相对地面的俯仰角、前轮所在平面的法线以及后轮所在平面的法线，根据所述俯仰角、前轮所在平面的法线以及后轮所在平面的法线计算得到所述夹角值；

根据所述俯仰角、前轮所在平面的法线以及后轮所在平面的法线计算得到所述夹角值，具体包括：

通过公式一计算得到所述夹角值，所述公式一为：

其中，α为前轮在竖直方向的中心面在水平面的投影与车身在竖直方向的中心面在水平面投影之间的夹角；

n_fw＝[n_fw(1) n_fw(2) n_fw(3)]^T为平衡车前轮所在平面的法线，n_fw(1)、n_fw(2)和n_fw(3)分别为前轮在X轴、Y轴和Z轴上的向量；

n_rw＝[n_rw(1) n_rw(2) n_rw(3)]^T为平衡车后轮所在平面的法线，n_rw(1)、n_rw(2)和n_rw(3)分别为后轮在X轴、Y轴和Z轴上的向量；

θ_b为车架相对地面的俯仰角；

或者，所述步骤一具体包括：

获取车架相对地面的滚动角、方向盘旋转轴与竖直方向的夹角以及方向盘的旋转角的数值，根据所述车架相对地面的滚动角、方向盘旋转轴与竖直方向的夹角以及方向盘的旋转角的数值计算得到所述夹角值；

根据所述车架相对地面的滚动角、方向盘旋转轴与竖直方向的夹角以及方向盘的旋转角的数值计算得到所述夹角值，具体包括：

通过公式二计算得到所述夹角值，所述公式二为：

其中，α为前轮在竖直方向的中心面在水平面的投影与车身在竖直方向的中心面在水平面投影之间的夹角，为车架相对地面的滚动角，θ_s为方向盘旋转轴与竖直方向的夹角，ψ_s为方向盘的旋转角；

所述步骤二具体包括：

将所述前轮转动角速度、所述后轮转动角速度以及所述夹角值带入公式三中计算得到差值，所述公式三为：

根据所述差值k判断车轮是否滑动，当k大于或等于预设值时，则判断车轮打滑；

其中，θ_fw为前轮转动角速度，θ_rw为后轮转动角速度，α为前轮在竖直方向的中心面在水平面的投影与车身在竖直方向的中心面在水平面投影之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的平衡车车轮滑动的判断方法，其特征在于，所述预设值为σ，σ＝c*θ_rw，其中，c的取值范围在3*10^-4至1*10^-3之间。

3.一种平衡车，其特征在于，所述平衡车包括：

车架；

前车轮，设置在所述车架上；

后车轮，设置在所述车架上；

惯性测量单元，用于测量车架相对地面的滚动角；

方向盘编码器，用于测量方向盘的旋转角；

转速传感器，用于测量所述前车轮和所述后车轮的转动角速度；

处理器，与所述惯性测量单元、所述方向盘编码器以及所述转速传感器电连接，所述处理器根据车架相对地面的滚动角、方向盘旋转轴与竖直方向的夹角、方向盘的旋转角以及前车轮的转动角速度、后车轮的转动角速度判断车轮是否滑动。

4.根据权利要求3所述的平衡车，其特征在于，所述平衡车还包括：

平衡系统，设置在所述车架上，所述平衡系统用于调整所述车架平衡，

控制器，分别与所述处理器和所述平衡系统电连接，所述控制器根据所述处理器的处理数据控制所述平衡系统。