加速度传感器容易受到外部加速度的影响，地磁传感器容易受到磁场的干 扰，陀螺传感存在漂移现象和积累误差等问题，本实用新型采用了互补滤波的数据融合方 法对各个传感器的数据进行处理。如图14所示，利用高通滤波器将从陀螺传感器得到的姿 态角矢量数据进行处理，消除数据漂移；用低通滤波器消除第二加速度传感器和地磁传感 器计算得到的高频信号，最后将两组数据进行补偿计算。
[0091] 所述的陀螺传感器用于测得一姿态角矢量0t(n)，所述的第二加速度传感器和地 磁传感器共同测得的一姿态角矢量…d(n)，其中，
[0092] 0t(n) =0t(n_l)+ A tRt，0jd(n) =a〇jd(n-l) + (l_a)〇Yp，
[0093] At为采样周期，0t(n-l)为上一次测得的姿态角矢量0t(n)，Rt为陀螺传感器测得 的角速度矢量。a为滤波器系数，根据Shane Colton提出的方法，当a = 〇.98时可以取得更好 的效果，(^(n-1)为上一次第二加速度传感器和地磁传感器共同测得的姿态角矢量，0YP第 二加速度传感器和地磁传感器共同测得的姿态角矢量。（l-a)〇YP是数据的低频信号，计划去 除c^d(n-l)中的高频信号Ojd(n-l)，则用陀螺传感器测得的姿态角矢量Ot(n)替代Ojd(n-1)，同时引进〇t(n)的高频信号，从而得到：
[0094] 〇(n)=a〇t(n) + (l-a)〇Yp,
[0095] 0(n)是融合后的姿态角矢量，将其视为02,用于计算A〇。
[0096] 为了避免电动车遇到阻碍，突然减速使驾驶者在惯性的驱动下大力地操作手把或 当手把静置不动时，由于姿态传感器的在零点处数据抖动导致的误操作，本实用新型设定 了阀值Pl和Ph，当A P的值大于下限阀值PL时，才输出转速，当A P的值大于上限阀值PH时，转 速不再增大。
[0097] 除了速度方向上的安全范围设定，为了避免驾驶者在瞬时间做出过大幅度的操作 导致的安全意外，本实用新型还针对电动车的整体运动状态设定了另一个阀值：
[0099] 其中，Accx、Accy、Accz分别表示3个正交方向的加速度值，给定Acc-个阀值Acco， 当大于阀值Acco时，就可以判断发生了误操作，当前转速将被设定为当安全转速阀值且被 锁定，即此时电机转速不能再增大。当Acc小于阀值，且当前输入转速小于锁定转速时，锁定 将被解除。
[0100] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述 实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替 代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种新型便携式电动车，其特征在于:包括两个前后折叠机构、左右折叠机构、操作 机构；用于支撑驾驶者的两个前后折叠机构分别设置在电动车下边的左右两侧，所述前后 折叠机构的后端均设有驱动轮机构，所述前后折叠机构的前端均设有转动轮机构；带动两 个前后折叠机构相互靠拢的左右折叠机构的两端分别与两个前后折叠机构相接;控制电动 车行驶的操作机构安装在左右折叠机构上。2. 按照权利要求1所述的新型便携式电动车，其特征在于:所述的前后折叠机构包括依 次相接的前脚踏、关节块、后脚踏； 所述的前脚踏通过转动轴安装在关节块的前端，套装在转动轴上的扭力弹簧的固定力 臂固定在关节块上，驱动前脚踏转动的扭力弹簧的扭动力臂固定在前脚踏上； 所述的后脚踏通过转动轴安装在关节块的后端，套装在转动轴上的扭力弹簧的固定力 臂固定在关节块上，驱动后脚踏转动的扭力弹簧的扭动力臂固定在后脚踏上。3. 按照权利要求2所述的新型便携式电动车，其特征在于:所述的左右折叠机构包括底 座、相互平行设置的左上折叠臂和左下折叠臂、相互平行设置的右上折叠臂和右下折叠臂、 左摆杆、右摆杆； 所述左上折叠臂的一端转动式地安装在左侧关节块的右端，另一端转动式地安装在底 座的左侧;所述左下折叠臂转动式地安装在底座的左侧，左下折叠臂的一端转动式地安装 在左侧关节块的右端，另一端与左摆杆相接;驱动左下折叠臂转动的左摆杆转动式地安装 在操作机构下端的左侧； 所述右上折叠臂的一端转动式地安装在右侧关节块的左端，另一端转动式地安装在底 座的右侧;所述右下折叠臂转动式地安装在底座的右侧，右下折叠臂的一端转动式地安装 在右侧关节块的左端，另一端与右摆杆相接;驱动右下折叠臂转动的右摆杆转动式地安装 在操作机构下端的右侧。4. 按照权利要求3所述的新型便携式电动车，其特征在于:所述的操作机构包括上下推 拉组件、前后转动组件、左右转动组件;驱动左右折叠机构折叠或展开的上下推拉组件安装 在底座上，所述的前后转动组件前后转动式地安装在上下推拉组件的上端，所述的左右转 动组件左右转动式地安装在前后转动组件的上端。5. 按照权利要求4所述的新型便携式电动车，其特征在于:所述的左右转动组件包括转 动座和手把，所述的转动座转动式地安装在前后转动组件的上端，所述的手把沿着左右方 向设置在转动座上。6. 按照权利要求4所述的新型便携式电动车，其特征在于:所述的前后转动组件包括固 定座和转动杆，所述的固定座固定在上下推拉组件的上端，所述的转动杆转动式地安装在 固定座上。7. 按照权利要求4所述的新型便携式电动车，其特征在于:所述的上下推拉组件包括杆 套、插入杆套内的推拉杆、固定在推拉杆下端的收拉块;所述的杆套安装在底座上，相对杆 套上下移动的推拉杆穿过底座，所述的左摆杆转动式地安装在收拉块的左侧，所述的右摆 杆转动式地安装在收拉块的右侧。8. 按照权利要求6所述的新型便携式电动车，其特征在于:所述转动杆的下端设有沿着 左右方向贯穿的第一孔，转动杆的底部设有两个与第一孔相通的纵向孔，所述的两个纵向 孔分别位于转动杆底部的前端和后端，所述的两个纵向孔内均设有第一橡皮条； 所述的固定座设有与转动杆下端相适应的开口槽，在开口槽内沿着左右方向设有第一 轴，所述的转动杆通过第一孔套装在第一轴上。9.按照权利要求5所述的新型便携式电动车，其特征在于:所述转动座的下端设有沿着 上下方向的第二孔，所述转动座的右侧设有两个与第二孔相通的横向孔，所述的两个横向 孔分别位于转动座右侧的前端和后端，所述的两个横向孔内均设有第二橡皮条； 所述前后转动组件的上端设有第二轴，所述的转动座通过第二孔转动式安装在第二轴 上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型便携式电动车，包括两个前后折叠机构、左右折叠机构、操作机构；用于支撑驾驶者的两个前后折叠机构分别设置在电动车下边的左右两侧，所述前后折叠机构的后端均设有驱动轮机构，所述前后折叠机构的前端均设有转动轮机构；带动两个前后折叠机构相互靠拢的左右折叠机构的两端分别与两个前后折叠机构相接；控制电动车行驶的操作机构安装在左右折叠机构上。本实用新型还涉及一种新型便携式电动车驱动的控制方法，利用Arduino电路板控制电动车的行驶，具有良好的驾驶体验，且体积小，重量轻，折叠方便，操作简单，属于电动车技术领域。
【IPC分类】B62K15/00, B62M6/45
【公开号】CN205345238
【申请号】CN201521055145
【发明人】姜立军, 吴章鸿, 潘绍辉
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月16日