滑板車及滑板車的運(yùn)動控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了滑板車及滑板車的運(yùn)動控制方法和系統(tǒng)，包括：讀取輕滑行摩擦系數(shù)μ；監(jiān)測滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值，當(dāng)監(jiān)測到滑板車做加速運(yùn)動時，獲取滑板車的瞬時最大速度VSmax，啟動電機(jī)助力滑行模式，驅(qū)動輪轂電機(jī)使滑板車以初始速度VSmax，加速度為g*μ做勻減速運(yùn)動；當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，退出電機(jī)助力滑行模式，所述滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值通過霍爾傳感器監(jiān)測獲得。本發(fā)明方法使用輪轂電機(jī)本來就裝有霍爾傳感器對滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值進(jìn)行監(jiān)測，能達(dá)到利用加速度傳感器進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測同樣的效果，而且不用額外增設(shè)加速度傳感器，降低了滑板車的生產(chǎn)成本。
【專利說明】
滑板車及滑板車的運(yùn)動控制方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及路上無軌車輛，特別是涉及運(yùn)動器械領(lǐng)域的滑板車及其運(yùn)動控制方法和運(yùn)動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的滑板車為了監(jiān)測滑板車的運(yùn)動情況，在滑板車中設(shè)置了加速度傳感器。在滑板車中增加加速度傳感器不僅增加了滑板車整體的成本，還增加了滑板車的質(zhì)量，因此如何不使用加速度傳感器也能實(shí)現(xiàn)對滑板車運(yùn)動狀況的監(jiān)測成為本領(lǐng)域需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種不使用加速度傳感器也能實(shí)現(xiàn)對滑板車運(yùn)動狀況監(jiān)測的滑板車及滑板車的控制方法和系統(tǒng)。
[0004]第一方面，本發(fā)明提供了一種滑板車的運(yùn)動控制方法，所述滑板車包括一個驅(qū)動輪及裝設(shè)于所述驅(qū)動輪的一個輪轂電機(jī)，所述輪轂電機(jī)設(shè)置有多個霍爾傳感器，包括:讀取一個輕滑行摩擦系數(shù)μ，所述輕滑行摩擦系數(shù)μ小于所述滑板車在一般路面的慣性摩擦系數(shù)η;通過所述多個霍爾傳感器偵測所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;通過所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速演算生成所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子加速度;監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子加速度的加速度突變值；當(dāng)監(jiān)測到大于程序設(shè)定的閾值的所述加速度突變值時，啟動電機(jī)助力滑行模式，獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大滑行轉(zhuǎn)速VSmax;驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t)做勻減速運(yùn)動，所述輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t)=VSmaX-y*Ts，所述Ts為所述電機(jī)助力滑行模式所進(jìn)行的助力滑行時間。本發(fā)明方法使用輪轂電機(jī)本來就裝有的霍爾傳感器對滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值進(jìn)行監(jiān)測，能達(dá)到利用加速度傳感器進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測同樣的效果，而且不用額外增設(shè)加速度傳感器，減輕了滑板車的重量，降低了滑板車的生產(chǎn)成本。
[0005]進(jìn)一步地，所述的滑板車的運(yùn)動控制方法還包括:當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，退出所述電機(jī)助力滑行模式。
[0006]進(jìn)一步地，當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，啟動電機(jī)制動模式，獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大制動轉(zhuǎn)速VBmax，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以制動轉(zhuǎn)速Vb (t)做制動減速運(yùn)動，所述制動轉(zhuǎn)速Vb (t)=VBmax_a*Tb，所述Tb為所述電機(jī)制動模式所進(jìn)行的制動時間，所述a為制動系數(shù)，所述制動系數(shù)a大于所述輕滑行摩擦系數(shù)μ。
[0007]進(jìn)一步地，所述制動系數(shù)a大于所述慣性摩擦系數(shù)η。
[0008]進(jìn)一步地，所述霍爾傳感器的數(shù)量至少為3個，設(shè)置在所述滑板車的所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子的外周。
[0009]第二方面，本發(fā)明提供了一種滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述滑板車包括一個驅(qū)動輪及裝設(shè)于所述驅(qū)動輪的一個輪轂電機(jī)，所述輪轂電機(jī)設(shè)置有多個霍爾傳感器，用以偵測所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，包括:一個控制參數(shù)讀取模塊，用于讀取一個輕滑行摩擦系數(shù)μ，所述輕滑行摩擦系數(shù)μ小于所述滑板車在一般路面的慣性摩擦系數(shù)η;—個演算與控制模塊，通過所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速演算生成所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子加速度，并監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子加速度的變化以生成加速度突變值，當(dāng)監(jiān)測到大于程序設(shè)定的閾值的所述加速度突變值時，啟動電機(jī)助力滑行模式，獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大滑行轉(zhuǎn)速VSmax，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t)做勾減速運(yùn)動，所述輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t) =VSmax-y*Ts，所述Ts為所述電機(jī)助力滑行模式所進(jìn)行的助力滑行時間。本發(fā)明系統(tǒng)使用輪轂電機(jī)本來就裝有的霍爾傳感器對滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值進(jìn)行監(jiān)測，能達(dá)到利用加速度傳感器進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測同樣的效果，而且不用額外增設(shè)加速度傳感器，減輕了滑板車的重量，降低了滑板車的生產(chǎn)成本。
[0010]進(jìn)一步地，所述演算與控制模塊當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，退出所述電機(jī)助力滑行模式。
[0011]進(jìn)一步地，所述演算與控制模塊當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大更小于預(yù)設(shè)閾值時，啟動電機(jī)制動模式，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以制動轉(zhuǎn)速Vb (t)做制動減速運(yùn)動，所述制動轉(zhuǎn)速Vb (t) = VBmax-a*Tb，所述Tb為所述電機(jī)制動模式所進(jìn)行的制動時間，所述a為制動系數(shù)，所述制動系數(shù)a大于所述輕滑行摩擦系數(shù)μ。
[0012]進(jìn)一步地，所述霍爾傳感器的數(shù)量至少為3個，設(shè)置在所述滑板車的所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子的外周，所述的滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括:一個控制參數(shù)輸入模塊，用于輸入所述輕滑行摩擦系數(shù)μ;—個存儲模塊，用于存儲所述輕滑行摩擦系數(shù)μ、所述慣性摩擦系數(shù)η、所述制動系數(shù)a、所述最大滑行轉(zhuǎn)速VSmax、所述最大制動轉(zhuǎn)速VBmax、所述助力滑行時間Ts、所述制動時間Tb。
[0013]第三方面，本發(fā)明提供了一種滑板車，包括一個驅(qū)動輪、一個電能裝置及裝設(shè)于所述驅(qū)動輪的一個輪轂電機(jī)，所述輪轂電機(jī)設(shè)置有多個霍爾傳感器，所述電能裝置供應(yīng)所述輪轂電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電力，所述滑板車更包括上述第二方面中所述的滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)。本發(fā)明滑板車使用輪轂電機(jī)本來就裝有的霍爾傳感器對滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值進(jìn)行監(jiān)測，能達(dá)到利用加速度傳感器進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測同樣的效果，而且不用額外增設(shè)加速度傳感器，減輕了滑板車的重量，降低了滑板車的生產(chǎn)成本。
[0014]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種滑板車的運(yùn)動控制方法的流程圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)的方框圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種滑板車；
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種滑板車的霍爾傳感器的位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0020]實(shí)施例一
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種滑板車的運(yùn)動控制方法，所述滑板車包括一個驅(qū)動輪及裝設(shè)于所述驅(qū)動輪的一個輪轂電機(jī)，所述輪轂電機(jī)設(shè)置有多個霍爾傳感器，如圖1所示，所述滑板車的運(yùn)動控制方法包括:
[0022]步驟SI，讀取一個輕滑行摩擦系數(shù)μ，所述輕滑行摩擦系數(shù)μ小于所述滑板車在一般路面的慣性摩擦系數(shù)η。所述輕滑行摩擦系數(shù)μ可以為系統(tǒng)預(yù)設(shè)并存儲的數(shù)值，可以模仿任意摩擦系數(shù)的平面，例如所述預(yù)先存儲的輕滑行摩擦系數(shù)μ可以預(yù)先存儲在flash芯片內(nèi)，數(shù)值可以為冰面上、玻璃面上、水泥路面上等的摩擦系數(shù)的值，從而可以模擬在冰面上、玻璃面上、水泥路面上等的運(yùn)動狀態(tài);所述輕滑行摩擦系數(shù)μ也可以為用戶輸入的數(shù)值，例如，當(dāng)用戶輸入的數(shù)值為O時，即可實(shí)現(xiàn)勻速滑行。
[0023]步驟S2，通過所述多個霍爾傳感器偵測所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。其中，所述轉(zhuǎn)子為磁性材料，在轉(zhuǎn)動時會引起其周圍磁場的改變，當(dāng)把霍爾傳感器置于磁場中，并通以電流，就會產(chǎn)生霍爾電勢差V，所述霍爾電勢差V的大小根據(jù)磁場的改變而有規(guī)律得變化，從而通過監(jiān)測霍爾電勢差V的變化即可獲得述輪轂電機(jī)的位置信息，通過對位置信息做微分運(yùn)算，并經(jīng)過相應(yīng)的濾波得到轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
[0024]步驟S3，通過所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速演算生成所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子加速度。
[0025]步驟S4，監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子加速度的加速度突變值。
[0026]步驟S5，當(dāng)監(jiān)測到大于程序設(shè)定的閾值的所述加速度突變值時，啟動電機(jī)助力滑行模式，獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大滑行轉(zhuǎn)速VSmax。所述程序設(shè)定的閾值為程序根據(jù)之前滑板車加速運(yùn)動時的狀態(tài)分析獲得的一個大于零的常數(shù)，或者為用于預(yù)先在程序中設(shè)定的常數(shù)。
[0027]步驟S6，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t)做勻減速運(yùn)動，所述輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t)=VSmaX-y*Ts，所述Ts為所述電機(jī)助力滑行模式所進(jìn)行的助力滑行時間。
[0028]步驟S7，當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，退出所述電機(jī)助力滑行模式。
[0029]所述霍爾傳感器均勻地設(shè)置在滑板車的輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子的外周，數(shù)量為三個或三個以上，由于輪轂電機(jī)為三相電機(jī)，所以至少有三個所訴霍爾傳感器才能準(zhǔn)確地測定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述霍爾傳感器的數(shù)量大于三個時，可以使監(jiān)測的結(jié)果精度更高。例如圖4所示，所述滑板車具有第一霍爾傳感器31，第二霍爾傳感器32，第三霍爾傳感器33，相互之間與轉(zhuǎn)子連線的夾角均為120°，通過霍爾傳感器對轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行監(jiān)測，得到速度V和時間t之間的速度函數(shù)V = f (t)，通過對速度函數(shù)求導(dǎo)演算可得到轉(zhuǎn)子的加速度函數(shù)A = F (t)，進(jìn)而通過對加速度函數(shù)的分析，即可監(jiān)測到滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值。本發(fā)明方法使用輪轂電機(jī)本來就裝有霍爾傳感器對滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值進(jìn)行監(jiān)測，能達(dá)到利用加速度傳感器進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測同樣的效果，而且不用額外增設(shè)加速度傳感器，減輕了滑板車的重量，降低了滑板車的生產(chǎn)成本。
[0030]在本發(fā)明實(shí)施例的一個方面，所述滑板車的運(yùn)動控制方法還包括:當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，啟動電機(jī)制動模式，獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大制動轉(zhuǎn)速VBmax，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以制動轉(zhuǎn)速Vb (t)做制動減速運(yùn)動，所述制動轉(zhuǎn)速Vb (t) = VBmax_a*Tb，所述Tb為所述電機(jī)制動模式所進(jìn)行的制動時間，所述a為制動系數(shù)，所述制動系數(shù)a大于所述輕滑行摩擦系數(shù)μ。更進(jìn)一步地，所述制動系數(shù)a大于所述慣性摩擦系數(shù)η。所述預(yù)設(shè)的閾值為系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，所述加速度突變值小于該閾值可推測用戶采取了制動措施，在退出電機(jī)助力滑行模式的同時進(jìn)入電機(jī)制動模式，能夠使滑板車以更快的速度停下來。所述電機(jī)制動模式可以通過電機(jī)輔助拉緊剎車片以阻止車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。
[0031]實(shí)施例二
[0032]本發(fā)明提供了一種滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述滑板車包括一個驅(qū)動輪及裝設(shè)于所述驅(qū)動輪的一個輪轂電機(jī)，所述輪轂電機(jī)設(shè)置有多個霍爾傳感器，用以偵測所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，如圖2所示，所述滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)包括:
[0033]一個控制參數(shù)讀取模塊10，用于讀取一個輕滑行摩擦系數(shù)μ，所述輕滑行摩擦系數(shù)μ小于所述滑板車在一般路面的慣性摩擦系數(shù)η。所述輕滑行摩擦系數(shù)μ可以為系統(tǒng)預(yù)設(shè)并存儲的數(shù)值，可以模仿任意摩擦系數(shù)的平面，例如所述預(yù)先存儲的輕滑行摩擦系數(shù)μ可以預(yù)先存儲在flash芯片內(nèi)，數(shù)數(shù)值可以為冰面上、玻璃面上、水泥路面上等的摩擦系數(shù)的值，從而可以模擬在冰面上、玻璃面上、水泥路面上等的運(yùn)動狀態(tài);所述輕滑行摩擦系數(shù)μ也可以為用戶輸入的數(shù)值，例如，當(dāng)用戶輸入的數(shù)值為O時，即可實(shí)現(xiàn)勻速滑行。
[0034]一個演算與控制模塊20，通過所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速演算生成所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子加速度，并監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子加速度的變化以生成加速度突變值，當(dāng)監(jiān)測到大于O的所述加速度突變值時，啟動電機(jī)助力滑行模式，獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大滑行轉(zhuǎn)速VSmax，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以輕滑行轉(zhuǎn)速Vs (t)做勾減速運(yùn)動，所述輕滑行轉(zhuǎn)速Vs (t) = VSmax-y*Ts，所述Ts為所述電機(jī)助力滑行模式所進(jìn)行的助力滑行時間。其中，所述轉(zhuǎn)子為磁性材料，在轉(zhuǎn)動時會引起其周圍磁場的改變，當(dāng)把霍爾傳感器置于磁場中，并通以電流，就會產(chǎn)生霍爾電勢差V，所述霍爾電勢差V的大小根據(jù)磁場的改變而有規(guī)律得變化，從而通過監(jiān)測霍爾電勢差V的變化即可獲得述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。更進(jìn)一步地，所述演算與控制模塊當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，退出所述電機(jī)助力滑行模式。本發(fā)明方法使用輪轂電機(jī)本來就裝有霍爾傳感器對滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值進(jìn)行監(jiān)測，能達(dá)到利用加速度傳感器進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測同樣的效果，而且不用額外增設(shè)加速度傳感器，減輕了滑板車的重量，降低了滑板車的生產(chǎn)成本。
[0035]在本發(fā)明實(shí)施例的一個方面，所述演算與控制模塊當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大更小于預(yù)設(shè)閾值時，啟動電機(jī)制動模式，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以制動轉(zhuǎn)速Vb (t)做制動減速運(yùn)動，所述制動轉(zhuǎn)速Vb (t) = VBmax_a*Tb，所述Tb為所述電機(jī)制動模式所進(jìn)行的制動時間，所述a為制動系數(shù)，所述制動系數(shù)a大于所述輕滑行摩擦系數(shù)μ。更進(jìn)一步地，所述制動系數(shù)a大于所述慣性摩擦系數(shù)η。所述預(yù)設(shè)的閾值為系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，所述加速度突變值小于該閾值可推測用戶采取了制動措施，在退出電機(jī)助力滑行模式的同時進(jìn)入電機(jī)制動模式，能夠使滑板車以更快的速度停下來。所述電機(jī)制動模式可以通過電機(jī)輔助拉緊剎車片以阻止車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。
[0036]在本發(fā)明實(shí)施例的一個方面，所述霍爾傳感器均勻地設(shè)置在滑板車的輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子的外周，數(shù)量為三個或三個以上，由于輪轂電機(jī)為三相電機(jī)，所以至少有三個所訴霍爾傳感器才能準(zhǔn)確地測定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述霍爾傳感器的數(shù)量大于三個時，可以使監(jiān)測的結(jié)果精度更高。例如圖4所示，所述滑板車具有第一霍爾傳感器31，第二霍爾傳感器32，第三霍爾傳感器33，相互之間與轉(zhuǎn)子連線的夾角均為120°，通過霍爾傳感器對轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行監(jiān)測，得到速度V和時間t之間的速度函數(shù)V = f(t)，通過對速度函數(shù)求導(dǎo)演算可得到轉(zhuǎn)子的加速度函數(shù)A = FU),進(jìn)而通過對加速度函數(shù)的分析，即可監(jiān)測到滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值。所述的滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括:一個控制參數(shù)輸入模塊30，用于輸入所述輕滑行摩擦系數(shù)μ;—個存儲模塊40，用于存儲所述輕滑行摩擦系數(shù)μ、所述慣性摩擦系數(shù)η、所述制動系數(shù)a、所述最大滑行轉(zhuǎn)速VSmax、所述最大制動轉(zhuǎn)速VBmax、所述助力滑行時間Ts、所述制動時間Tb?？蛇x地，所述存儲模塊可以是flash芯片。
[0037]實(shí)施例三
[0038]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種滑板車，如圖3所示，包括一個驅(qū)動輪I，一個電能裝置2及裝設(shè)于所述驅(qū)動輪的一個輪轂電機(jī)3，所述輪轂電機(jī)設(shè)置有多個霍爾傳感器，所述電能裝置用于供應(yīng)所述輪轂電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電力。所述滑板車包含如第二實(shí)施例中所述的滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)。本發(fā)明滑板車使用輪轂電機(jī)本來就裝有霍爾傳感器對滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值進(jìn)行監(jiān)測，能達(dá)到利用加速度傳感器進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測同樣的效果，而且不用額外增設(shè)加速度傳感器，減輕了滑板車的重量，降低了滑板車的生產(chǎn)成本。
[0039]例如，用戶使用本發(fā)明提供的滑板車，想體驗(yàn)在玻璃上滑行的感覺，即可使控制參數(shù)讀取模塊讀取預(yù)先存儲在flash芯片中的玻璃面上的摩擦系數(shù)為μ = 0.05，同時，演算與控制模塊開始對滑板車加速度的變化進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)用戶開始用腳蹬地給滑板車加速時，就會監(jiān)測到滑板車做加速度大于程序設(shè)定的閾值O的加速運(yùn)動，此時獲取滑板車加速后的最大速度例如VSmax = 8m/S，接著開啟電機(jī)助力滑行模式，驅(qū)動輪轂電機(jī)使滑板車以初始速度為8m/s，加速度為-0.05m/s2做勻減速運(yùn)動，其運(yùn)動速度與時間t的關(guān)系為Vs (t) = 8-0.05t。繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，可推測用戶在進(jìn)行減速操作，此時退出電機(jī)助力滑行模式，使滑板車停下。當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，還可以啟動制動模式，此時獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大制動轉(zhuǎn)速例如VBmax = 8m/s，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以制動轉(zhuǎn)速Vb(t)做制動減速運(yùn)動，設(shè)定制動系數(shù)為-16m/82，所述制動轉(zhuǎn)速￥13(丨)=8-16113，即通過0.5秒即可幫助滑板車快速停下來。
[0040]在本發(fā)明的一個方面，用于監(jiān)測滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值的為霍爾傳感器，所述霍爾傳感器均勻地設(shè)置在滑板車的輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子的外周，數(shù)量為三個或三個以上，由于輪轂電機(jī)為三相電機(jī)，所以至少有三個所訴霍爾傳感器才能準(zhǔn)確地測定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述霍爾傳感器的數(shù)量大于三個時，可以使監(jiān)測的結(jié)果精度更高。例如圖4所示，所述滑板車具有第一霍爾傳感器31，第二霍爾傳感器32，第三霍爾傳感器33，相互之間與轉(zhuǎn)子連線的夾角均為120°，通過霍爾傳感器對轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行監(jiān)測，可以得到速度V和時間t之間的速度函數(shù)V = f(t)，通過對速度函數(shù)求導(dǎo)演算可得到轉(zhuǎn)子的加速度函數(shù)A = P(t)，進(jìn)而通過對加速度函數(shù)的分析，即可監(jiān)測到滑板車的所述驅(qū)動輪的加速度突變值。例如在上述勻減速滑行階段可監(jiān)測獲得速度函數(shù)為Vs(t) = f(t)=8-0.05t，進(jìn)而演算獲得加速度函數(shù)為As(t) =FU) =-0.05，在勻速階段的加速度突變值為O。
[0041]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滑板車的運(yùn)動控制方法，所述滑板車包括一個驅(qū)動輪及裝設(shè)于所述驅(qū)動輪的一個輪轂電機(jī)，所述輪轂電機(jī)設(shè)置有多個霍爾傳感器;其特征在于，包括: (1)讀取一個輕滑行摩擦系數(shù)μ，所述輕滑行摩擦系數(shù)μ小于所述滑板車在一般路面的慣性摩擦系數(shù)η; (2)通過所述霍爾傳感器偵測所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速； (3)通過所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速演算生成所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子加速度； (4)監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子加速度的加速度突變值； (5)當(dāng)監(jiān)測到大于程序設(shè)定的閾值的所述加速度突變值時，啟動電機(jī)助力滑行模式，獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大滑行轉(zhuǎn)速VSmax; (6)驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t)做勻減速運(yùn)動，所述輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t)=VSmaX-y*Ts，所述Ts為所述電機(jī)助力滑行模式所進(jìn)行的助力滑行時間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑板車的運(yùn)動控制方法，其特征在于，更包括: (7)當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，退出所述電機(jī)助力滑行模式。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滑板車的運(yùn)動控制方法，其特征在于， 當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，啟動電機(jī)制動模式，獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大制動轉(zhuǎn)速VBmax，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以制動轉(zhuǎn)速Vb (t)做制動減速運(yùn)動，所述制動轉(zhuǎn)速Vb (t) = VBmax_a*Tb，所述Tb為所述電機(jī)制動模式所進(jìn)行的制動時間，所述a為制動系數(shù)，所述制動系數(shù)a大于所述輕滑行摩擦系數(shù)μ。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的滑板車的運(yùn)動控制方法，其特征在于，所述制動系數(shù)a大于所述慣性摩擦系數(shù)η。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4其中任一項(xiàng)所述的滑板車的運(yùn)動控制方法，其特征在于，所述霍爾傳感器的數(shù)量至少為3個，設(shè)置在所述滑板車的所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子的外周。6.—種滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述滑板車包括一個驅(qū)動輪及裝設(shè)于所述驅(qū)動輪的一個輪轂電機(jī)，所述輪轂電機(jī)設(shè)置有多個霍爾傳感器，用以偵測所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;其特征在于，包括: 一個控制參數(shù)讀取模塊，用于讀取一個輕滑行摩擦系數(shù)μ，所述輕滑行摩擦系數(shù)μ小于所述滑板車在一般路面的慣性摩擦系數(shù)η; 一個演算與控制模塊，通過所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速演算生成所述輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子加速度，并監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子加速度的變化以生成加速度突變值，當(dāng)監(jiān)測到大于O的所述加速度突變值時，啟動電機(jī)助力滑行模式，獲取所述轉(zhuǎn)子的、瞬時的最大滑行轉(zhuǎn)速VSmax，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t)做勾減速運(yùn)動，所述輕滑行轉(zhuǎn)速Vs(t) =VSmax-y*Ts，所述Ts為所述電機(jī)助力滑行模式所進(jìn)行的助力滑行時間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述演算與控制模塊當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大時，退出所述電機(jī)助力滑行模式。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述演算與控制模塊當(dāng)監(jiān)測到滑板車的剎車觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)或者監(jiān)測到滑板車的減速運(yùn)動的加速度值突然變大更小于預(yù)設(shè)閾值時，啟動電機(jī)制動模式，驅(qū)動所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子以制動轉(zhuǎn)速Vb(t)做制動減速運(yùn)動，所述制動轉(zhuǎn)速vb( t) = VBmax_a*Tb，所述Tb為所述電機(jī)制動模式所進(jìn)行的制動時間，所述a為制動系數(shù)，所述制動系數(shù)a大于所述輕滑行摩擦系數(shù)μ。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述霍爾傳感器的數(shù)量至少為3個，設(shè)置在所述滑板車的所述輪轂電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子的外周，所述的滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括: 一個控制參數(shù)輸入模塊，用于輸入所述輕滑行摩擦系數(shù)μ; 一個存儲模塊，用于存儲所述輕滑行摩擦系數(shù)μ、所述慣性摩擦系數(shù)η、所述制動系數(shù)a、所述最大滑行轉(zhuǎn)速VSmax、所述最大制動轉(zhuǎn)速VBmax、所述助力滑行時間Ts、所述制動時間Tb010.—種滑板車，包括一個驅(qū)動輪、一個電能裝置及裝設(shè)于所述驅(qū)動輪的一個輪轂電機(jī)，所述輪轂電機(jī)設(shè)置有多個霍爾傳感器，所述電能裝置供應(yīng)所述輪轂電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電力，其特征在于，所述滑板車更包括權(quán)利要求6?9其中任一項(xiàng)所述的滑板車的運(yùn)動控制系統(tǒng)。
【文檔編號】B62K11/00GK106080879SQ201610415235
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月13日 公開號201610415235.6, CN 106080879 A, CN 106080879A, CN 201610415235, CN-A-106080879, CN106080879 A, CN106080879A, CN201610415235, CN201610415235.6
【發(fā)明人】林驥, 李星樂, 樓誼
【申請人】深圳坂云智行有限公司