报警信号的生成方法
【专利摘要】本发明公开了一种报警信号的生成方法及电动车。当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号；之后，根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。与现有技术中需要借助额外增加的硬件设备及其驱动电路不同的是，本实施例中，直接利用现有的电机及电机的驱动电路，通过在电机的驱动信号中直接叠加报警信号，据此产生报警信息。
【专利说明】报警信号的生成方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电数据处理【技术领域】，具体地说，涉及一种报警信号的生成方法。
【背景技术】
[0002]动平衡车辆直接利用电能作为动力，并通过感测车身的姿势状态，通过高速处理器计算出控制指令，驱动马达来移动车身。
[0003]在动平衡车移动的过程中，常常会出现超速、电量过低、倒车碰撞等，为了安全行车器件，就要通过各种报警装置来产生报警信息，比如超速告警、电量过低告警、倒车碰撞告警等。通过报警信息提示乘员及时了解车辆的运行状态，报警信息一般通过专门配置的硬件设备如扬声器或蜂鸣器或灯光闪烁传达给乘员。
[0004]但是，为了保证上述为报警专门配置额硬件设备工作，比如利用声光告警硬件设备进行告警，这些硬件设备必须配置专用的驱动电路，增加了物料种类以及产品的成本。
[0005]另外，对于不具备封闭隔音驾驶舱的动平衡车，在嘈杂的交通环境和较强的自然光下，传统的声光告警很难引起乘员的注意，告警效果较差。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种报警信号的生成方法及电动车，用以部分/全部克服或避免现有技术中的上述问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种报警信号的生成方法，其包括:
[0008]当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号；
[0009]根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
[0010]优选地，在本发明的一实施例中，在电机的驱动信号中叠加报警信号时，通过频率调节，控制叠加不同的报警信号。
[0011]优选地，在本发明的一实施例中，控制叠加不同的报警信号时，按照Vm =Vp*(Rpwm+Rs+Rv)进行叠加，其中Vm表示电机的绕组电压信号，R_、RS、Rv、Vp分别表示驱动信号的占空比、第一报警信号、第二报警信号、电源电压信号。
[0012]优选地，在本发明的一实施例中，根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警包括:
[0013]对所述报警信号进行高低频判断，并根据所述判断结果以及所述车辆的不同非正常运行状态生成不同形式的报警信息。
[0014]优选地，在本发明的一实施例中，对所述报警信号进行高低频判断，并根据所述判断结果以及所述车辆的不同非正常运行状态生成不同形式的报警信息包括:当判定所述报警信号为低频信号时，以所述报警信号驱动所述车辆的轮毂振动，以产生振动报警信息；当判定所述报警信号为高频信号时，根据所述报警信号产生音频报警信息。
[0015]优选地，在本发明的一实施例中，所述第一报警信号和第二报警信号为平均值等于零的周期性信号，所述第一报警信号和第二报警信号的幅值满足在电机运行过程中
Rpwm+Rs+Rv ( 100%, Rpwm> Rs> Rv分别表不驱动信号的占空比、所述第一报警信号第二报警信号。
[0016]优选地，在本发明的一实施例中，在电机的驱动信号中叠加报警信号之前包括:当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，生成一触发信号，以启动在电机的驱动信号中叠加报警信号。
[0017]优选地，在本发明的一实施例中，当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号之前还包括:对叠加到驱动信号中的报警信号进行预先配置，包括报警信号的幅值以及其对应报警信息的持续时长。
[0018]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种报警信号的生成方法，其包括:
[0019]当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的控制信号中叠加报警信号；
[0020]根据叠加了所述报警信号的控制信号控制所述车辆，以控制所述车辆的车轮行进，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
[0021]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动车，其包括:电机、减速器、车轮，电机的输出轴直接连接在减速器上，减速器直接连接在轮毂上，或者，电机的外转子直接连接在轮毂上，当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号，并根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆的轮毂，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报目O
[0022]与现有的方案相比，当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号；之后，根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。与现有技术中需要借助额外增加的硬件设备及其驱动电路不同的是，本实施例中，直接利用现有的电机及电机的驱动电路，通过在电机的驱动信号中直接叠加报警信号，据此产生报警信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例一报警信号的生成方法流程示意图；
[0024]图2为本发明实施例二报警信号的生成方法流程图；
[0025]图3为本发明实施例三电动车的结构框图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图和优选实施例对本发明的技术方案进行详细地阐述。应该理解，以下列举的实施例仅用于说明和解释本发明，而不构成对本发明技术方案的限制。
[0027]本发明下述实施例中，当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号；之后，根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。与现有技术中需要借助额外增加的硬件设备及其驱动电路不同的是，本实施例中，直接利用现有的电机及电机的驱动电路，通过在电机的驱动信号中直接叠加报警信号，据此产生报警信息。
[0028]本申请的核心思想之一:
[0029]本发明下述实施例提供的报警信号的生成方法，其核心思想在于，至少包括:
[0030]当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号；
[0031]根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
[0032]本申请的核心思想之二:
[0033]本发明下述实施例提供的报警信号的生成方法，其核心思想在于，至少包括:
[0034]当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的控制信号中叠加报警信号；
[0035]根据叠加了所述报警信号的控制信号控制所述车辆，以控制所述车辆的车轮行进，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
[0036]本申请的核心思想之三:
[0037]本发明下述实施例提供的电动车，其核心思想在于，电动车至少包括:电机、减速器、车轮，电机的输出轴直接连接在减速器上，减速器直接连接在轮毂上，或者，电机的外转子直接连接在轮毂上，当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号，并根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆的轮毂，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
[0038]需要说明的是，在下述实施例中，以动平衡车的报警信息生成为例，对上述本发明的各核心思想进行说明。但是，需要说明的是，本发明的上述个核心思想不局限于运用于动平衡车，也可以应用到其他通过电机驱动车轮的电动车，详细不再赘述。
[0039]图1为本发明实施例一报警信号的生成方法流程示意图；如图1所示，其具体可以包括:
[0040]S101、判断动平衡车当前是否存在非正常运行状态，如果是，则执行步骤S102 ;否贝U，继续进行S1i非正常运行状态的判断；
[0041 ] 本实施例中，非正常运行状态可以包括但不局限于超速、电量过低、倒车碰撞等运行状态参数，其具体判断的实现可以通过设置速度阈值、电量阈值、间距阈值等方式，通过实时监测车辆的速度、电量、与其他物体的间距并与其各自对应的阈值进行比对，以确定动平衡车当前是否存在非正常运行状态。如果监测到车辆的速度、电量、与其他物体的间距大于其各自对应的阈值，则表明车辆运行于非正常状态，需要及时提醒乘员；否则，标明车辆运行与正常状态，无须提醒乘员，与此同时，继续对运行状态参数进行监测并进行非正常运行状态的判断。
[0042]S102、当判定需要对动平衡车当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号；
[0043]本实施例中，如果判定动平衡车当前存在非正常运行状态，须及时提醒乘员，与现有技术中需要借助额外增加的硬件设备及其驱动电路不同的是，本实施例中，直接利用现有的电机及电机的驱动电路，通过在电机的驱动信号中直接叠加报警信号，据此产生报警信息。
[0044]驱动电机以不同速度旋转而产生动力的方法是用驱动电路产生脉冲宽度调节PWM信号作为驱动信号，该脉冲宽度调节PWM信号经过放大器等电路作用在电机的绕组上，从而调节电机绕组两端的电压，以达到调节电机转速或转矩的目的。
[0045]以直流有刷电动机为例，电机绕组电压Vm与PWM信号占空比Rpwm以及电源电压信号Vp的关系为:Vm = Vp*R_。
[0046]其中Rp■取值范围-100%?100%，当Rpwm小于O时代表电机反转，大于O时代表电机正转。在电运转过程中，通过调节PWM信号占空比Rpwm的值来调节施加到电机绕组上的电压，从而调节电机的转速/转矩。
[0047]本实施例中，在电机的驱动信号中叠加报警信号时，通过频率调节，控制叠加不同的报警信号。具体地，在控制叠加不同的报警信号时，可以具体按照Vm = Vp*(Rpwm+Rs+Rv)进行叠加，其中Vm表不电机的绕组电压信号，Rpwm、Rs、Rv、Vp分别表不驱动信号的占空比、第一报警信号、第二报警信号、电源电压信号。
[0048]本实施例中，第一报警信号可以是音频信号，第二报警信号可以是振动信号。优选地，在叠加第一报警信号如音频信号和第二报警信号如振动信号时，可以通过频率的调节来实现，比如，音频信号的频率范围为200?20kHz，振动信号的频率范围为5?100Hz，振动信号的幅值比音频信号幅值大。
[0049]按照Vm = Vp*(Rpwffl+Rs+Rv)在驱动信号中叠加报警信号时，实际还可以实现单独一类报警信号的叠加，或者同时叠加第一报警信号和第二报警信号，比如设置第一报警信号Rs为0，只叠加第二报警信号Rv，或者设置第二报警信号Rv为0，只叠加第一报警信号Rs,或者，同时设置第一报警信号和第二报警信号非O且具有设定的不同频率。本实施例中，所述第一报警信号和第二报警信号可以为平均值等于零的周期性信号，比如正弦波/方波/三角波/锯齿波信号。
[0050]在本发明的另外一实施例中，为了避免叠加的报警信号对驱动信号带来负面影响，影响电机的转动，在S102之前还包括:对叠加到驱动信号中的报警信号进行预先配置，包括报警信号的幅值以及其对应报警信息的持续时长。比如音频信号的幅值、振动信号的幅值、音频信号的持续时长、振动信号的持续时长。
[0051]具体地，可以通过数据接口接收自定义的音频信号，包括自定义的参数项包括幅值和持续时长，或者，通过设置幅值和持续时长阈值的方法来进行幅值和持续时间的自定义。
[0052]在控制第一报警信号和第二报警信号幅值时，可以根据|R_+Rs+Rv| ( 100%进行设置。
[0053]S103、根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆，以分别向所述动平衡车的车轮提供行进动力，并产生报警信息，以对所述动平衡车当前非正常运行状态进行报目O
[0054]本实施例中，通过对比Vm = Vp*R_以及Vm = Vp* (Rpwm+Rs+Rv),可得知，经过叠加处理之后的Vm除了包括Vp*Rpwm,还包括Vp* (Rs+Rv), Vp*Rpwm提供给电机，以向动平衡车的车轮提供行进动力，而Vp*(Rs+Rv)作为报警信号，以产生报警信息。
[0055]比如设置作为第一报警信号Rs的音频信号为0，只叠加作为第二报警信号Rv的振动信号，当车辆出现非正常运行状态时，根据该振动信号使车毂、车轮发生振动，从而产生振动报警信息，使乘员能完全感觉到。当设置作为第二报警信号Rv的振动信号为0，只叠加作为第一报警信号Rs的音频信号，当车辆出现非正常运行状态时，根据该音频信号产生音频报警信息，通过扬声器或者蜂鸣器播放，从而使乘员能完全听取到。
[0056]当同时设置第一报警信号和第二报警信号非O且具有设定的不同频率，当车辆出现非正常运行状态时，可以根据非正常运行状态的不同，在通过对第一报警信号和第二报警信号信号进行高低频判断，并根据所述判断结果以及所述车辆的不同非正常运行状态生成不同形式的报警信息。比如，超速时，使用高频的振动信号以产生振动报警信息，倒车碰撞时，使用低频的音频信号以产生音频报警信息。
[0057]需要说明的是，在本发明的另外一实施例中，在电机的驱动信号中叠加报警信号之前包括:当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，生成一触发信号，以启动在电机的驱动信号中叠加报警信号。具体地，该触发信号可以高电平、低电平、开关信号等。
[0058]图2为本发明实施例二报警信号的生成方法流程图；如图2所示，与上述实施例一不同的是，本实施例是在电机的控制信号比如速度控制信号、电流控制信号和电压控制信号中叠加报警信号，具体地，其可以包括:
[0059]S201、当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的控制信号中叠加报警信号；
[0060]S202、根据叠加了所述报警信号的控制信号控制所述车辆，以控制所述车辆的车轮行进，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
[0061]在本发明上述实施例一的启发下，本领域普通技术人员无须创造性劳动即可实现实施例二，因此，详细不再赘述。
[0062]图3为本发明实施例三电动车的结构框图；如图3所示，其可以包括:电机301、减速器302、车毂303、车轮304，电机301的输出轴直接连接在减速器302上，减速器302直接连接在轮毂303上，或者，电机301的外转子直接连接在轮毂303上，当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机301的驱动信号中叠加报警信号，并根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆的轮毂303，以分别向所述车辆的车轮304提供行进动力，并产生报警信息实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
[0063]需要说明的是，在本发明的另外一实施例中，报警信息的生成也可以通过在控制信号中叠加报警信号实现，详细不再赘述。
[0064]需要说明的是，电动车除了包括上述部件外，还可能包括其他部件，在此省略与本发明点无关的或者关系不大的部件。
[0065]上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种报警信号的生成方法，其特征在于，包括: 当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号； 根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在电机的驱动信号中叠加报警信号时，通过频率调节，控制叠加不同的报警信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制叠加不同的报警信号时，按照V！！！= 胃进行叠加，其中VIII表示电机的绕组电压信号，1？胃、1？8、1^、仆分别表示驱动信号的占空比、第一报警信号、第二报警信号、电源电压信号。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警包括: 对所述报警信号进行高低频判断，并根据所述判断结果以及所述车辆的不同非正常运行状态生成不同形式的报警信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述报警信号进行高低频判断，并根据所述判断结果以及所述车辆的不同非正常运行状态生成不同形式的报警信息包括:当判定所述报警信号为低频信号时，以所述报警信号驱动所述车辆的轮毂振动，以产生振动报警信息；当判定所述报警信号为高频信号时，根据所述报警信号产生音频报警信息。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一报警信号和第二报警信号为平均值等于零的周期性信号，所述第一报警信号和第二报警信号的幅值满足在电机运行过程中10,+08+1^1 ? 100%，1？胃、08、…分别表不驱动信号的占空比、所述第一报警信号第二报警信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在电机的驱动信号中叠加报警信号之前包括:当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，生成一触发信号，以启动在电机的驱动信号中叠加报警信号。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号之前还包括:对叠加到驱动信号中的报警信号进行预先配置，包括报警信号的幅值以及其对应报警信息的持续时长。
9.一种报警信号的生成方法，其特征在于，包括: 当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的控制信号中叠加报警信号； 根据叠加了所述报警信号的控制信号控制所述车辆，以控制所述车辆的车轮行进，并产生报警信息，实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
10.一种电动车，其特征在于，包括:电机、减速器、车轮，电机的输出轴直接连接在减速器上，减速器直接连接在轮毂上，或者，电机的外转子直接连接在轮毂上，当判定需要对车辆当前非正常运行状态进行报警后，在电机的驱动信号中叠加报警信号，并根据叠加了所述报警信号的驱动信号驱动所述车辆的轮毂，以分别向所述车辆的车轮提供行进动力，并产生报警信息实现对所述车辆当前非正常运行状态进行报警。
【文档编号】B60K7/00GK104309528SQ201410504553
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】陈中元, 王野 申请人:纳恩博（天津）科技有限公司