CN203244742U - 电动自平衡双轮滑板车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电动自平衡双轮滑板车，通过动态平衡原理对滑板车进行姿态平衡控制，通过滑板平衡控制模块输出滑板平衡控制信号，通过速度控制模块输出滑板速度控制信号，滑板平衡控制信号和滑板速度控制信号经信号叠加模块叠加后通过PWM接口电路输出给电机驱动电路，从而使滑板车自平衡运行，使驾驶者行驶更加安全；通过设置转向控制模块来控制滑板车转向，采用转向控制模块中的红外接收模块接收无线遥控器发出的转向控制信号，红外接收模块将接收到的转向控制信号发送给电机差动控制单元，电机差动控制单元根据转向控制信号输出相应的左、右电机差动控制电压信号，使左、右电机相互向相反的方向转动，从而实现滑板车的转向。

Description

电动自平衡双轮滑板车

技术领域

本实用新型涉及双轮滑板车领域，特别涉及一种电动自平衡双轮滑板车。

背景技术

滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式，是一种简单的省力运动器械，是青少年们喜欢的运动产品之一，还可作为交通工具使用。随着电动车的发展，也开发出了电动式的滑板车，作为交通工具使用时更加方便、省力。现有的滑板车一般拥有两个或两个以上的轮子，带有两个以上轮子的滑板车其自身是平衡的，从而驾驶者驾驶滑板车时无需技巧就可保持平衡，不会摔倒。但是，轮子的个数导致了车身重力的增加，滑板车作为小型产品，其重力的增加不方便使用者搬动；其次，带有两个轮子的滑板车其自身是不平衡的，驾驶时，需要技巧来保持身体及车身平衡，不能实现车身自平衡行驶。

另外，滑板车的转向也需要通过技巧来实现，现有的滑板车不能实现自动转向。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种电动自平衡双轮滑板车，实现电动双轮滑板车的自平衡行驶功能、加速功能和自动转向功能，使电动滑板车行驶更加安全。

本实用新型提出一种电动自平衡双轮滑板车，包括滑板车架、安装于所述滑板车架背面两侧的左、右车轮，用于驱动左、右车轮转动的左、右电机，用于控制所述的左、右电机动力输出的控制电路板以及电源模块；在所述控制电路板设有用于驱动左电机的左电机驱动电路和用于驱动右电机的右电机驱动电路，在所述控制电路板上设有滑板平衡控制模块、速度控制模块、转向控制模块和自动上锁解锁模块；

所述滑板平衡控制模块用于保持滑板平衡，包括用于检测所述滑板车架的倾斜角度的加速度传感器、用于测量所述滑板车架倾斜的角速度的角速度传感器以及用于对所述加速度传感器检测到的加速度信号和所述角速度传感器检测到角速度信号进行逻辑运算并根据逻辑运算输出相应的平衡控制信号的逻辑运算单元，所述加速度传感器、所述角速度传感器与所述逻辑运算单元连接，所述逻辑运算单元的输出端与所述左电机驱动电路、所述右电机驱动电路连接；

所述速度控制模块用于控制所述车轮的转速，包括用于测量左电机转速的左转速传感器、用于测量右电机转速的右转速传感器以及用于接收所述左转速传感器和所述右转速传感器检测到的左、右电机转速信号并进行PID运算控制的PID速度控制模块，所述左转速传感器、所述右转速传感器与所述PID速度控制模块连接，所述PID速度控制模块的输出端与所述左电机驱动电路、所述右电机驱动电路连接；

所述逻辑运算单元的输出端和所述PID速度控制模块的输出端连接一信号叠加模块，所述信号叠加模块的输出端分别与所述左电机驱动电路的输入端、所述右电机驱动电路的输入端连接。

所述转向控制模块用于控制所述滑板车的行驶方向，包括用于输出左、右电机差动控制电压信号的电机差动控制单元，所述电机差动控制单元分别与所述左电机驱动电路的输入端、所述右电机驱动电路的输入端连接；

所述自动上锁解锁模块用于自动检测是否有人使用，并根据检测结果控制所述滑板车进入锁定状态或驾驶状态，包括用于检测是否有人踏在滑板车上的压力传感器、以及用于接收所述压力传感器的检测信号并根据接收的检测信号进行相应控制的上锁解锁切换单元，所述压力传感器与所述上锁解锁切换单元连接，所述上锁解锁切换单元分别所述左电机驱动电路、所述右电机驱动电路连接；当所述压力传感器检测到有人踏在所述滑板车架上时，所述上锁解锁切换单元控制所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路启动工作，使所述滑板车进入驾驶状态；当所述压力传感器检测到无人踏在所述滑板车架上时，所述上锁解锁切换单元控制所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路停止工作，使所述滑板车进入上锁状态。

优选地，所述逻辑运算单元、所述PID速度控制模块、所述信号叠加模块、所述电机差动控制单元和所述上锁解锁切换单元均集成在一微处理器中，所述微处理器上设有模数转换接口和PWM输出接口，所述加速度传感器、所述角速度传感器和所述压力传感器均与所述模数转换接口连接，所述加速度传感器和所述角速度传感器通过所述模数转换接口与所述逻辑运算单元连接，所述压力传感器通过所述模数转换接口与所述上锁解锁切换单元连接；所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路均与所述PWM输出接口连接，所述信号叠加模块、所述电机差动控制单元和所述上锁解锁切换单元均通过所述PWM输出接口与所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路连接。

所述加速度传感器用于将检测到的加速度电压信号经所述模数转换接口输出给所述逻辑运算单元；

所述角速度传感器用于将检测到的角速度电压信号经所述模数转换接口输出给所述逻辑运算单元；

所述模数转换接口用于将所述加速度电压信号和所述角速度电压信号转换成相应的加速度数值和角速度数值。

所述逻辑运算模块用于将输入的加速度数值进行系数转换形成倾角数值，并将所述倾角数值和输入的角速度数值进行卡尔曼滤波运算，计算出所述滑板车架的准确倾角数值，并将所述准确倾角数值进行逻辑运算，计算出维持所述滑板车架平衡所需运行的速度的滑板平衡控制信号，并输出；

所述PID速度控制模块用于将反馈回来的左电机转速信号、右电机转速信号和给定的速度信号进行PID运算，并根据PID运算结果输出用于控制电机速度的滑板速度控制信号；

所述信号叠加模块用于将所述滑板平衡控制信号和所述滑板速度控制信号进行信号叠加，并将叠加后的控制信号通过所述PWM输出接口输出给所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路，使所述滑板车自平衡运行。

优选地，所述加速度传感器为倾角传感器，所述左转速传感器和所述右转速传感器均为光电编码器，所述光电编码器轴接在相应的所述左电机和所述右电机的输出轴上，所述光电编码器的输出端通过所述微处理器的计数器端口与所述PID速度控制模块连接。

优选地，所述PWM输出接口设有四个，其中两个PWM输出接口与所述左电机连接，一与所述左电机连接的PWM输出接口用于输出控制所述左电机正转的PWM控制信号，另一与所述左电机连接的PWM输出接口用于输出控制所述左电机反转的PWM控制信号；另两个PWM输出接口与所述右电机连接，一与所述右电机连接的PWM输出接口用于输出控制所述右电机正转的PWM控制信号，另一与所述右电机连接的PWM输出接口用于输出控制所述右电机反转的PWM控制信号。

优选地，所述微处理器内还设有超速保护模块，所述超速保护模块的输入端通过所述微处理器CPU的计数器端口与所述光电编码器的输出端连接，用于接收所述左电机和所述右电机的速度；所述超速保护模块的输出端与所述PID速度控制模块连接，在所述超速保护模块内设有最大保护速度，当检测到接收到的左、右电机速度超过所述最大保护速度时，所述超速保护模块控制所述PID速度控制模块输出用于减速的PWM控制信号，使所述电机驱动电路的输出电压减小。

优选地，在所述控制电路板上设有蜂鸣器，所述超速保护模块与所述蜂鸣器连接，当检测到接收到的电机速度超过所述最大保护速度时，所述超速保护模块驱动所述蜂鸣器发声。

优选地，还包括一用于调整行驶方向的无线遥控器，所述无线遥控器包括摇杆电位器和红外发送模块，所述转向控制模块还包括一红外接收模块，所述红外接收模块设置在所述控制电路板上，所述红外接收模块与所述电机差动控制单元连接。

优选地，所述滑板车架为长条型滑板车架，所述的左、右车轮安装在所述滑板车架的中央平衡点上。

本实用新型电动自平衡双轮滑板车的有益效果为：本实用新型通过动态平衡原理对滑板车进行姿态平衡控制，采用角速度传感器对滑板车架进行倾斜角速度检测，采用加速度传感器对滑板车架进行倾斜角度检测，并将检测出来的角速度电压信号和加速度电压信号经模数转换接口转换成角速度数值和加速度数值，再采用逻辑运算模块将输入的加速度数值进行系数转换形成倾角数值，并将倾角数值和输入的角速度数值进行卡尔曼滤波运算，使两检测数值融合计算出滑板车在静止状态和高速运动状态下的准确倾角数值，并将准确倾角数值进行逻辑运算，计算出维持滑板车架平衡所需运行的速度的滑板平衡控制信号，并输出；同时，采用左、右转速传感器对左、右电机进行速度检测，并将检测到的左、右电机的转速信号反馈给PID速度控制模块，采用PID速度控制模块将反馈回来的左电机转速信号、右电机转速信号和给定的速度信号进行PID运算，并根据PID运算结果输出用于控制电机速度的滑板速度控制信号；采用信号叠加模块将滑板平衡控制信号和滑板速度控制信号进行信号叠加，并将叠加后的控制信号通过PWM输出接口输出给左电机驱动电路和右电机驱动电路，左、右电机驱动电路根据叠加的控制信号驱动左、右电机转动，滑板平衡控制信号使滑板车始终保持平衡，滑板速度控制信号使滑板车在设定的速度范围内运行，从而使滑板车始终保持平衡行驶，使驾驶者行驶更加安全。

而且，本实用新型设置了转向控制模块，采用转向控制模块中的红外接收模块接收无线遥控器发出的转向控制信号，红外接收模块将接收到的转向控制信号发送给电机差动控制单元，电机差动控制单元根据转向控制信号输出相应的左、右电机差动控制电压信号，使左、右电机相互向相反的方向转动，从而实现滑板车的转向。

附图说明

图1为本实用新型电动自平衡双轮滑板车的一实施例的立体图；

图2为本实用新型电动自平衡双轮滑板车的一实施例的又一立体图；

图3为本实用新型电动自平衡双轮滑板车的一实施例的后视图；

图4为本实用新型电动自平衡双轮滑板车的一实施例的右视图；

图5为本实用新型电动自平衡双轮滑板车的一实施例的主视图；

图6为本实用新型电动自平衡双轮滑板车的一实施例的电路框图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1至图6，提出本实用新型的一种电动自平衡双轮滑板车的一实施例，该电动自平衡双轮滑板车包括滑板车架10，安装于滑板车架10背面两侧的左车轮101、右车轮102，用于驱动左车轮101、右车轮102转动的左电机201、右电机202，用于控制左电机201、右电机202动力输出的控制电路板30以及电源模块20，滑板车架10为长条型滑板车架10，左车轮101、右车轮102安装在滑板车架10的中央平衡点上，电源模块20为控制电路板30及电机供电。该电机为减速电机，减速电机通过减速齿轮箱带动车轮转动。在控制电路板30上设有用于驱动左电机201转动的左电机驱动电路203和用于驱动右电机202转动的右电机驱动电路204，左电机驱动电路203与左电机201连接，右电机驱动电路204与右电机202连接。

本实用新型通过动态平衡原理对滑板车进行姿态平衡控制，即在滑板车架10倾斜时，通过车轮加速向滑板车架10倾斜的方向行驶，来抵消滑板车架10的倾斜趋势，从而保持滑板车架10平衡，可通过测量滑板车架10倾斜时的倾斜角度来计算出车轮所需的加速度，从而通过车轮的加速运动来产生于车架倾斜方向相反的回复力，使滑板车架10保持平衡。为实现滑板车的自平衡运行，在控制电路板30上设置滑板平衡控制模块40、速度控制模块50和信号叠加模块80，滑板平衡控制模块40的输出端和速度控制模块50的输出端与信号叠加模块80连接。该滑板平衡控制模块40用于保持滑板平衡，包括用于检测滑板车架10的倾斜角度的加速度传感器401、用于测量滑板车架10倾斜的角速度的角速度传感器402以及用于对加速度传感器401检测到的加速度信号和角速度传感器402检测到角速度信号进行逻辑运算并根据逻辑运算输出相应的平衡控制信号的逻辑运算单元404，加速度传感器401、角速度传感器402均通过模数转换接口403与逻辑运算单元404连接，逻辑运算单元404的输出端通过信号叠加模块80与左电机驱动电路203、右电机驱动电路204连接。

采用角速度传感器402对滑板车架10进行倾斜角速度检测，采用加速度传感器401对滑板车架10进行加速度检测。加速度传感器401为倾角传感器，加速度传感器401将检测到的加速度电压信号经模数转换接口403输出给逻辑运算单元404；角速度传感器402将检测到的角速度电压信号经模数转换接口403输出给逻辑运算单元404；模数转换接口403用于将加速度电压信号和角速度电压信号转换成相应的加速度数值和角速度数值。逻辑运算模块用于将输入的加速度数值进行系数转换形成倾角数值，并将倾角数值和输入的角速度数值进行卡尔曼滤波运算，计算出滑板车架10的准确倾角数值，并将准确倾角数值进行逻辑运算，计算出维持滑板车架10平衡所需运行的速度的滑板平衡控制信号，并输出给信号叠加模块80。滑板平衡控制模块40运行过程为：加速度传感器401和角速度传感器402检测出来的加速度电压信号和角速度电压信号经模数转换接口403转换成角速度数值和加速度数值，逻辑运算模块将输入的加速度数值进行系数转换形成倾角数值，并将倾角数值和输入的角速度数值进行卡尔曼滤波运算，使两检测数值融合计算出滑板车在静止状态和高速运动状态下的准确倾角数值，并将准确倾角数值进行逻辑运算，计算出维持滑板车架10平衡所需运行的速度的滑板平衡控制信号，并输出给信号叠加模块80。

该速度控制模块50用于控制车轮的转速，包括用于测量左电机201转速的左转速传感器501、用于测量右电机202转速的右转速传感器502以及用于接收左转速传感器501和右转速传感器502检测到的左、右电机转速信号并进行PID运算控制的PID速度控制模块504，左转速传感器501、右转速传感器502与PID速度控制模块504连接，PID速度控制模块504的输出端通过信号叠加模块80与左电机驱动电路203、右电机驱动电路204连接。左、右转速传感器502用于测量左电机201、右电机202的转速，并将测量所得的左、右电机转速信号反馈给PID速度控制模块504；PID速度控制模块504用于将反馈回来的左电机转速信号、右电机转速信号和给定的速度信号进行PID运算，并根据PID运算结果输出用于控制电机速度的滑板速度控制信号。速度控制模块50运行过程为：左、右转速传感器502将检测到的左电机201、右电机202的转速信号反馈给PID速度控制模块504，PID速度控制模块504将反馈回来的左电机转速信号、右电机转速信号和给定的速度信号进行PID运算，并根据PID运算结果输出用于控制电机速度的滑板速度控制信号。

逻辑运算单元404的输出端和PID速度控制模块504的输出端与信号叠加模块80连接，信号叠加模块80的输出端通过PWM输出接口90分别与左电机驱动电路203的输入端、右电机驱动电路204的输入端连接。信号叠加模块80用于将滑板平衡控制信号和滑板速度控制信号进行信号叠加，并将叠加后的控制信号通过PWM输出接口90输出给左电机驱动电路203和右电机驱动电路204，左电机201、右电机驱动电路204根据叠加的控制信号驱动左电机201、右电机202转动，滑板平衡控制信号使滑板车始终保持平衡，滑板速度控制信号使滑板车在设定的速度范围内运行，从而使滑板车始终保持平衡行驶，使驾驶者行驶更加安全。

为方便控制滑板车的行驶方向，本实用新型设有转向控制模块60和一用于调整行驶方向的无线遥控器，该转向控制模块60包括用于输出左电机201、右电机202差动控制电压信号的电机差动控制单元602和红外接收模块601，红外接收模块601设置在控制电路板30上，红外接收模块601通过模数转换接口403与电机差动控制单元602连接，电机差动控制单元602分别与左电机驱动电路203的输入端、右电机驱动电路204的输入端连接；无线遥控器包括摇杆电位器和红外发送模块，摇杆电位器通过电压变化来输出转向控制信号，通过摇杆电位器的左右摇摆来输出不同的电压，摇杆电位器处于中点时电压为1.5V，摇杆电位器左右摆动时，摇杆电位器的输出电压在0-3V之间变化，如当摇杆电位器向左摆动时，摇杆电位器的输出电压为0-1.5V，输出向左转的转向控制信号；当摇杆电位器向右摆动时，摇杆电位器的输出电压为1.5-3V，输出向右转的转向控制信号。红外发送模块用于向红外接收模块601发送该转向控制信号，红外接收模块601用于接收红外发送模块发出的转向控制信号并输出给模数转换接口403，该模数转换接口403将转向控制信号转换成转向数值信号，并输出给电机差动控制单元602，电机差动控制单元602根据转向数值信号输出相应的左电机201、右电机202差动控制电压信号，使左电机201、右电机202相互向相反的方向转动，从而实现滑板车的转向。驾驶者可使用无线遥控器控制电动自平衡双轮滑板车左、右转弯，及原地360度调头，方便驾驶者使用。

为使滑板车的使用更加安全，本实用新型还设有用于自动检测是否有人使用，并根据检测结果控制滑板车进入锁定状态或驾驶状态的自动上锁解锁模块70，该自动上锁解锁模块70包括用于检测是否有人踏在滑板车上的压力传感器701、以及用于接收压力传感器701的检测信号并根据接收的检测信号进行相应控制的上锁解锁切换单元702，压力传感器701与上锁解锁切换单元702连接，上锁解锁切换单元702分别与左电机驱动电路203、右电机驱动电路204连接；当压力传感器701检测到有人踏在滑板车架10上时，上锁解锁切换单元702控制左电机驱动电路203和右电机驱动电路204启动工作，使滑板车进入驾驶状态；当压力传感器701检测到无人踏在滑板车架10上时，上锁解锁切换单元702控制左电机驱动电路203和右电机驱动电路204停止工作，使滑板车进入上锁状态，从而保证滑板车不会无人行驶。

逻辑运算单元404、PD速度控制模块504、信号叠加模块80、电机差动控制单元602和上锁解锁切换单元702均集成在一微处理器中，模数转换接口403和PWM输出接口90设置在该微处理器上，加速度传感器401、角速度传感器402和压力传感器701均与模数转换接口403连接，加速度传感器401和角速度传感器402通过模数转换接口403与逻辑运算单元404连接，压力传感器701通过模数转换接口403与上锁解锁切换单元702连接；左电机驱动电路203和右电机驱动电路204均与PWM输出接口90连接，信号叠加模块80、电机差动控制单元602和上锁解锁切换单元702均通过PWM输出接口90与左电机驱动电路203和右电机驱动电路204连接。

上述的PWM输出接口90设有四个，其中两个PWM输出接口90与左电机201连接，一与左电机201连接的PWM输出接口90用于输出控制左电机201正转的PWM控制信号，另一与左电机201连接的PWM输出接口90用于输出控制左电机201反转的PWM控制信号，用于控制左电机201的正、反转；另两个PWM输出接口90与右电机202连接，一与右电机202连接的PWM输出接口90用于输出控制右电机202正转的PWM控制信号，另一与右电机202连接的PWM输出接口90用于输出控制右电机202反转的PWM控制信号，用于控制右电机202的正、反转。

左转速传感器501和右转速传感器502均为光电编码器，光电编码器轴接在相应的左电机201和右电机202的输出轴上，光电编码器的输出端通过微处理器的计数器端口503与PID速度控制模块504连接。光电编码器对微处理器的计数器端口503直接输出数字脉冲信号，微处理器通过计数器端口503在固定时间内对输入的数字脉冲信号的个数进行累积，从而计算出电机的转速。在电机正转时，光电编码器输出正转脉冲信号，电机反转时，光电编码器输出反转脉冲信号；正转脉冲信号和反转脉冲信号的波形相同，而相位相差90°，即在电机正转时，第二个脉冲落后90°；在电机反转时，第二个脉冲超前90°，从而判断电机的转动方向。

微处理器内还设有超速保护模块，超速保护模块的输入端通过微处理器CPU的计数器端口503与光电编码器的输出端连接，用于接收左电机201和右电机202的速度；超速保护模块的输出端与PID速度控制模块504连接，在控制电路板30上设有蜂鸣器，超速保护模块与蜂鸣器连接。在超速保护模块内设有最大保护速度，当检测到接收到的左电机201、右电机202速度超过最大保护速度时，超速保护模块会驱动蜂鸣器发声，提醒驾驶者注意安全；同时，超速保护模块控制PID速度控制模块504输出用于减速的PWM控制信号，使电机驱动电路的输出电压减小，从而降低车轮的行驶速度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动自平衡双轮滑板车，包括滑板车架、安装于所述滑板车架背面两侧的左、右车轮，用于驱动所述的左、右车轮转动的左、右电机，用于控制所述的左、右电机动力输出的控制电路板以及电源模块；在所述控制电路板设有用于驱动左电机的左电机驱动电路和用于驱动右电机的右电机驱动电路，其特征在于，在所述控制电路板上设有滑板平衡控制模块、速度控制模块、转向控制模块和自动上锁解锁模块； 

所述滑板平衡控制模块用于保持滑板平衡，包括用于检测所述滑板车架的倾斜角度的加速度传感器、用于测量所述滑板车架倾斜的角速度的角速度传感器以及用于对所述加速度传感器检测到的加速度信号和所述角速度传感器检测到角速度信号进行逻辑运算并根据逻辑运算输出相应的平衡控制信号的逻辑运算单元，所述加速度传感器、所述角速度传感器与所述逻辑运算单元连接，所述逻辑运算单元的输出端与所述左电机驱动电路、所述右电机驱动电路连接； 

所述速度控制模块用于控制所述车轮的转速，包括用于测量左电机转速的左转速传感器、用于测量右电机转速的右转速传感器以及用于接收所述左转速传感器和所述右转速传感器检测到的左、右电机转速信号并进行PID运算控制的PID速度控制模块，所述左转速传感器、所述右转速传感器与所述PID速度控制模块连接，所述PID速度控制模块的输出端与所述左电机驱动电路、所述右电机驱动电路连接； 

所述逻辑运算单元的输出端和所述PID速度控制模块的输出端连接一信号叠加模块，所述信号叠加模块的输出端分别与所述左电机驱动电路的输入端、所述右电机驱动电路的输入端连接。 

所述转向控制模块用于控制所述滑板车的行驶方向，包括用于输出左、右电机差动控制电压信号的电机差动控制单元，所述电机差动控制单元分别与所述左电机驱动电路的输入端、所述右电机驱动电路的输入端连接； 

所述自动上锁解锁模块用于自动检测是否有人使用，并根据检测结果控制所述滑板车进入锁定状态或驾驶状态，包括用于检测是否有人踏在滑板车上的压力传感器、以及用于接收所述压力传感器的检测信号并根据接收的检 测信号进行相应控制的上锁解锁切换单元，所述压力传感器与所述上锁解锁切换单元连接，所述上锁解锁切换单元分别所述左电机驱动电路、所述右电机驱动电路连接；当所述压力传感器检测到有人踏在所述滑板车架上时，所述上锁解锁切换单元控制所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路启动工作，使所述滑板车进入驾驶状态；当所述压力传感器检测到无人踏在所述滑板车架上时，所述上锁解锁切换单元控制所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路停止工作，使所述滑板车进入上锁状态。 

2.根据权利要求1所述的电动自平衡双轮滑板车，其特征在于，所述逻辑运算单元、所述PID速度控制模块、所述信号叠加模块、所述电机差动控制单元和所述上锁解锁切换单元均集成在一微处理器中，所述微处理器上设有模数转换接口和PWM输出接口，所述加速度传感器、所述角速度传感器和所述压力传感器均与所述模数转换接口连接，所述加速度传感器和所述角速度传感器通过所述模数转换接口与所述逻辑运算单元连接，所述压力传感器通过所述模数转换接口与所述上锁解锁切换单元连接；所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路均与所述PWM输出接口连接，所述信号叠加模块、所述电机差动控制单元和所述上锁解锁切换单元均通过所述PWM输出接口与所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路连接。 

所述加速度传感器用于将检测到的加速度电压信号经所述模数转换接口输出给所述逻辑运算单元； 

所述角速度传感器用于将检测到的角速度电压信号经所述模数转换接口输出给所述逻辑运算单元； 

所述模数转换接口用于将所述加速度电压信号和所述角速度电压信号转换成相应的加速度数值和角速度数值；

所述逻辑运算模块用于将输入的加速度数值进行系数转换形成倾角数值，并将所述倾角数值和输入的角速度数值进行卡尔曼滤波运算，计算出所述滑板车架的准确倾角数值，并将所述准确倾角数值进行逻辑运算，计算出维持所述滑板车架平衡所需运行的速度的滑板平衡控制信号，并输出； 

所述PID速度控制模块用于将反馈回来的左电机转速信号、右电机转速信号和给定的速度信号进行PID运算，并根据PID运算结果输出用于控制电 机速度的滑板速度控制信号； 

所述信号叠加模块用于将所述滑板平衡控制信号和所述滑板速度控制信号进行信号叠加，并将叠加后的控制信号通过所述PWM输出接口输出给所述左电机驱动电路和所述右电机驱动电路，使所述滑板车自平衡运行。 

3.根据权利要求2所述的电动自平衡双轮滑板车，其特征在于，所述加速度传感器为倾角传感器，所述左转速传感器和所述右转速传感器均为光电编码器，所述光电编码器轴接在相应的所述左电机和所述右电机的输出轴上，所述光电编码器的输出端通过所述微处理器的计数器端口与所述PID速度控制模块连接。 

4.根据权利要求3所述电动自平衡双轮滑板车，其特征在于，所述PWM输出接口设有四个，其中两个PWM输出接口与所述左电机连接，一与所述左电机连接的PWM输出接口用于输出控制所述左电机正转的PWM控制信号，另一与所述左电机连接的PWM输出接口用于输出控制所述左电机反转的PWM控制信号；另两个PWM输出接口与所述右电机连接，一与所述右电机连接的PWM输出接口用于输出控制所述右电机正转的PWM控制信号，另一与所述右电机连接的PWM输出接口用于输出控制所述右电机反转的PWM控制信号。 

5.根据权利要求3或4所述电动自平衡双轮滑板车，其特征在于，所述微处理器内还设有超速保护模块，所述超速保护模块的输入端通过所述微处理器CPU的计数器端口与所述光电编码器的输出端连接，用于接收所述左电机和所述右电机的速度；所述超速保护模块的输出端与所述PID速度控制模块连接，在所述超速保护模块内设有最大保护速度，当检测到接收到的电机速度超过所述最大保护速度时，所述超速保护模块控制所述PID速度控制模块输出用于减速的PWM控制信号，使所述电机驱动电路的输出电压减小。 

6.根据权利要求5所述电动自平衡双轮滑板车，其特征在于，在所述控制电路板上设有蜂鸣器，所述超速保护模块与所述蜂鸣器连接，当检测到接 收到的左、右电机速度超过所述最大保护速度时，所述超速保护模块驱动所述蜂鸣器发声。 

7.根据权利要求1所述电动自平衡双轮滑板车，其特征在于，还包括一用于调整行驶方向的无线遥控器，所述无线遥控器包括摇杆电位器和红外发送模块，所述转向控制模块还包括一红外接收模块，所述红外接收模块设置在所述控制电路板上，所述红外接收模块与所述电机差动控制单元连接。 

8.根据权利要求1所述的电动自平衡双轮滑板车，其特征在于，所述滑板车架为长条型滑板车架，所述的左、右车轮安装在所述滑板车架的中央平衡点上。 

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