[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

技術領域

本發明涉及一種電動輪椅控制系統，尤其是涉及一種電動輪椅用人體感應啟動及避障控制系統。

背景技術

據相關統計，我國約有各類殘疾人8300萬，老年人1.5億，是世界上擁有身體功能障礙人口最多的國家，巨大的人口基數將使老齡化問題在未來十年內成為困擾我們的嚴重社會問題。促進殘疾人事業發展，改善殘疾人狀況，已成為全面建設小康社會和構建社會主義和諧社會的一項重要而緊迫的任務。

目前，對于下肢站立和行走能力較弱或喪失的殘疾人和老人來說，在日常生活中，當他們需要電動輪椅來解決出行和康復，傳統的電動輪椅不能感應到人體的是否坐在輪椅正確的位置上，也不能判斷行駛環境的路況，給使用電動輪椅的人帶來安全隱患。本發明是一種智能輔助裝置，用于輪椅的使用者在正確坐姿狀態下開啟電源，在坐姿狀態下輪椅正常行駛。使用者在操作輪椅時，有遇到障礙提醒，遇到上坡、下坡報警提示，遇到上下坡路況根據坡道坡度輪椅加速或減速的功能。能夠有效改善輪椅使用者的日常生活狀況，給他們帶來一種全新的、安全的生活方式，有利于提高他們的康復水平和駕駛輪椅的舒適度。

發明內容

本發明的目的是提供適用于電動輪椅的一種方便可靠的電動輪椅啟動及避障系統，提高使用者的使用安全性以及方便程度。

為實現本發明之目的，采用以下技術方案予以實現：

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，其中：

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，主控制器控制電源控制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控制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未處于安全位置的語音報警信號。

所述的系統，進一步的：

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。

所述的系統，進一步的：

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。

所述的系統，進一步的：

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。

所述的系統，進一步的：

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。

所述的系統，進一步的：

輔助模塊包括按鍵操作模塊，所述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。

所述的系統，進一步的：