[發(fā)明專利]一種主動介入式智能輪椅控制方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710333420.5
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107168198A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文鋒;楊怡;張煜;殷平寶
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 王丹

1.一種主動介入式智能輪椅控制方法，其特征在于：它包括以下步驟：

輪椅有兩種控制模式：主動控制模式，使用者通過操縱面板手動控制，操縱面板上設(shè)有按鈕和操縱桿；智能控制模式，通過外部環(huán)境傳感器采集的信號自動控制；

啟動輪椅時自動進入智能控制模式；智能控制模式下，實時判斷是否存在異常情況，若存在，則報警，提醒使用者進行主動介入；

在使用者對操縱面板有輸入信號時進入主動控制模式；主動控制模式下，在一段時間內(nèi)操縱桿信號的幅度均小于預(yù)設(shè)的幅度閾值，則自動切換為智能控制模式；

所述的異常情況包括：1）信號傳輸異常，即外部環(huán)境傳感器采集的數(shù)據(jù)與主控模塊之間的信號傳輸出現(xiàn)異常；2）外部環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)異常，即外部環(huán)境傳感器采集的數(shù)據(jù)失真，或者根據(jù)采集的數(shù)據(jù)組成判斷當前環(huán)境過于復雜；3）輪椅運行狀態(tài)異常，即輪椅速度過快或傾斜角度過大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動介入式智能輪椅控制方法，其特征在于：所述的信號傳輸異常具體判斷方法如下：

外部環(huán)境傳感器與所述的主控模塊之間無線連接；查詢無線連接的信號強度值R，若R小于閾值R_thres1則判斷信號傳輸異常；若R在閾值R_thres1和閾值R_thres2之間，且在時間段T內(nèi)此狀況發(fā)生的次數(shù)K大于閾值K_thres，則判斷信號傳輸異常。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動介入式智能輪椅控制方法，其特征在于：所述的外部環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)異常具體判斷方法如下：

所述的外部環(huán)境傳感器包括超聲波測距傳感器、紅外測距傳感器和攝像頭；將超聲波測距傳感器和紅外測距傳感器采集的障礙物距離相比較，當?shù)玫降恼系K物距離差值大于預(yù)設(shè)的距離差閾值，則判斷外部環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)失真異常；當采集的障礙物距離過近，障礙物數(shù)量過多，則判斷環(huán)境過于復雜異常。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動介入式智能輪椅控制方法，其特征在于：所述的主動控制模式下，在一段時間內(nèi)操縱桿信號的幅度均小于預(yù)設(shè)的幅度閾值，則自動切換為智能控制模式，具體判斷方法如下：

獲取操縱桿2個控制方向的模擬信號x和y，分別計算x和y與預(yù)設(shè)的各自的中位信號mx和my的差值；判斷在一定時間范圍內(nèi)，所述的差值均在規(guī)定的閾值范圍內(nèi)，則切換為智能控制模式。

5.一種主動介入式智能輪椅控制裝置，其特征在于：它包括主控模塊，以及分別與主控模塊連接的外部環(huán)境傳感器、輪椅運行狀態(tài)監(jiān)測模塊、操縱面板、報警顯示模塊、電源模塊和輪椅驅(qū)動電機；所述的操縱面板上設(shè)有調(diào)檔按鈕、開關(guān)按鈕和操縱桿；所述的主控模塊用于執(zhí)行權(quán)利要求1所述的主動介入式智能輪椅控制方法。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的主動介入式智能輪椅控制裝置，其特征在于：所述的外部環(huán)境傳感器通過無線通信模塊與所述的主控模塊連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的主動介入式智能輪椅控制裝置，其特征在于：所述的輪椅運行狀態(tài)監(jiān)測模塊包括速度檢測模塊和加速度傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的主動介入式智能輪椅控制裝置，其特征在于：所述的報警顯示模塊包括蜂鳴器和LED顯示模塊。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的主動介入式智能輪椅控制裝置，其特征在于：所述的電源模塊包括充電電池，以及與充電電池鏈接的充電電路和穩(wěn)壓電路。