[發明專利]電動輪椅啟動及避障系統

有效

• 申請號: 201610146562.6
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105534650B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 王強;樊瑜波;王喜太;蘭陟;單新穎;張騰宇
• 申請（專利權）人: 國家康復輔具研究中心
• 主分類號: A61G5/04
• 分類號: A61G5/04;A61G5/10
• 代理公司: 北京迎碩知識產權代理事務所(普通合伙)11512
• 代理人: 張群峰,呂良

1.一種電動輪椅感應啟動及避障系統，包括：主控制器、傳感器模塊、電源管理模塊和輔助模塊，其特征在于：

主控制器分別與傳感器模塊、電源管理模塊、輔助模塊連接；

傳感器模塊包括位置傳感器；

電源管理模塊包括電源和電源自啟動裝置，自啟動裝置作為電源開關，處于常開狀態，以斷開電源供電，當該自啟動裝置受到壓力后，開關閉合，電源導通，電動輪椅啟動及避障系統處于上電狀態，主控制器控制電源暫時不向輪椅驅動裝置供電；

系統上電后，位置傳感器將電動輪椅使用者的乘坐位置信息實時發送給主控制器，主控制器根據接收到的位置信息判斷使用者是否處于安全位置，如果處于安全位置，主控制器控制電源管理模塊向輪椅的驅動裝置供電；如果判斷使用者未處于安全位置，則主控制器控制電源管理模塊不向輪椅的驅動裝置供電，同時主控制器控制輔助模塊中的語音模塊發出使用者未處于安全位置的語音報警信號；

所述位置傳感器設置在電動輪椅左右扶手上，且距離靠背的距離不大于10cm，該位置傳感器是紅外探測模塊，包括紅外光發射器和紅外光接收器，分別相對設置在輪椅左右扶手上，當接收到紅外發射器發射的紅外光時，該紅外光接收器將接收到的光信號轉換為電信號，并將該電信號實時傳輸給主控制器，主控制器接收到該信號后，判斷使用者尚未處于安全位置；當使用者遮擋住紅外發射器發出的紅外光時，紅外接收器接收不到該光線，不再向主控制器發送所述電信號，此時主控制器判斷使用者處于安全位置。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：

傳感器模塊還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器分別設置在輪椅的兩個區域：坐面區域、靠背區域，用于檢測使用者身體的坐面壓力、靠背壓力，并將檢測到的壓力數值實時傳輸給主控制器，主控制器根據接收到的壓力數值決定是否報警或降低輪椅的速度。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：

主控制器將接收到的靠背壓力數值、坐面壓力數值分別與預設的多個靠背壓力閾值和多個坐面壓力閾值進行比較，當靠背壓力數值和坐面壓力數值分別小于第一靠背壓力閾值和第一坐面壓力閾值而大于第二靠背壓力閾值和第二坐面壓力閾值時，主控制器向輔助模塊發出控制信號，控制輔助模塊的語音模塊進行語音報警；當靠背壓力數值和坐面壓力數值中的至少一個小于預設的第二靠背壓力閾值或坐面壓力閾值時，控制器向輔助模塊發出控制信號，控制輔助模塊的語音模塊進行語音報警，主控制器同時向輪椅驅動模塊發出減速的指令，降低電動輪椅驅動電機的轉動速度。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于：

所述第一靠背壓力閾值大于第二靠背壓力閾值；第一坐面壓力閾值大于第二坐面壓力閾值。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：

輔助模塊包括按鍵操作模塊，所述按鍵操作模塊包括一個電源開關按鍵、一個鳴笛按鍵、一個速度增加按鍵、一個速度減小按鍵、三個設置時間按鍵；

所述電源開關按鍵與自啟動裝置并聯連接。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于：

按鍵操作模塊還包括操作裝置，該操作裝置是設置在輪椅扶手上的操作桿，操作桿可以前、后、左、右移動，并將相應的移動信號發送給主控制器，主控制器接收到該操作信號后，向輪椅驅動裝置發送相應的操作命令，驅動裝置包括驅動電機和轉向電機，當接收到前、后的操作命令后，驅動電機正轉或反轉，驅動輪椅向前或向后移動；當接收到左、右轉向的操作命令后，轉向電機正轉或者反轉，帶動與之相連的轉向機構旋轉，驅動輪椅左轉或右轉。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：

電源管理模塊還包括電壓轉換電路和電源電壓檢測電路；

電壓轉換模塊用于將電源電壓轉換為用于主控制器工作的電壓，以及用于傳感器模塊、按鍵模塊、語音合成模塊和OLED顯示模塊工作需要的電壓；

電源電壓檢測電路用于對電源電壓進行檢測，并實時將檢測結果發送給主控制器，主控制器將接收到的電壓數值與預定的電壓閾值比較，當發現前者低于后者時，主控制器控制輔助模塊的語音模塊發出電量低的語音提示。