一种电动轮椅传感器模块制造技术

本发明专利技术公开了一种电动轮椅传感器模块，包括位置传感器、压力传感器和路况传感器模块，所述位置传感器用于在系统上电后将电动轮椅使用者的乘坐位置信息实时发送给主控制器；所述压力传感器分别设置在轮椅的两个区域：坐面区域、靠背区域，用于检测使用者身体的坐面压力、靠背压力，并将检测到的压力数值实时传输给主控制器；所述路况传感器模块用于探测路况,并将路况信息实施传输给主控制器，主控制器根据接收到的路况信息确定是否报警以及是否减速。通过本发明专利技术的电动轮椅传感器模块，提高了使用者的使用安全性以及方便程度。

Electric wheelchair sensor module

The invention discloses an electric wheelchair sensor module comprises a position sensor, a pressure sensor and a traffic sensor module, the position sensor used in the power system of electric wheelchair users in real time to send the location information to the main controller; the pressure sensor are respectively arranged in two areas: sit wheelchair area a region, for the detection of the user's body seat pressure, back pressure, and the detected pressure value of real-time transmission to the main controller; the sensor module is used for detecting the road traffic, and traffic information will be transmitted to the implementation of the main controller, the main controller according to the received traffic information to determine whether the alarm and deceleration. The electric wheelchair sensor module improves the user's use safety and convenience.

【技术实现步骤摘要】
一种电动轮椅传感器模块本申请是申请号为“201610146562.6”、申请日为2016年3月15日、专利技术名称为“电动轮椅启动及避障系统”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种电动轮椅控制系统，尤其是涉及一种电动轮椅用人体感应启动及避障控制系统。
技术介绍
据相关统计，我国约有各类残疾人8300万，老年人1.5亿，是世界上拥有身体功能障碍人口最多的国家，巨大的人口基数将使老龄化问题在未来十年内成为困扰我们的严重社会问题。促进残疾人事业发展，改善残疾人状况，已成为一项重要而紧迫的任务。目前，对于下肢站立和行走能力较弱或丧失的残疾人和老人来说，在日常生活中，当他们需要电动轮椅来解决出行和康复，传统的电动轮椅不能感应到人体的是否坐在轮椅正确的位置上，也不能判断行驶环境的路况，给使用电动轮椅的人带来安全隐患。本专利技术是一种智能辅助装置，用于轮椅的使用者在正确坐姿状态下开启电源，在坐姿状态下轮椅正常行驶。使用者在操作轮椅时，有遇到障碍提醒，遇到上坡、下坡报警提示，遇到上下坡路况根据坡道坡度轮椅加速或减速的功能。能够有效改善轮椅使用者的日常生活状况，给他们带来一种全新的、安全的生活方式，有利于提高他们的康复水平和驾驶轮椅的舒适度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供适用于电动轮椅的一种方便可靠的电动轮椅启动及避障系统，提高使用者的使用安全性以及方便程度。为实现本专利技术之目的，采用以下技术方案予以实现：一种电动轮椅感应启动及避障系统，包括：主控制器、传感器模块、电源管理模块和辅助模块，其中：主控制器分别与传感器模块、电源管理模块、辅助模块连接；传感器模块包括位置传感器；电源管理模块包括电源和电源自启动装置，自启动装置作为电源开关，处于常开状态，以断开电源供电，当该自启动装置受到压力后，开关闭合，电源导通，电动轮椅启动及避障系统处于上电状态，主控制器控制电源暂时不向轮椅驱动装置供电；系统上电后，位置传感器将电动轮椅使用者的乘坐位置信息实时发送给主控制器，主控制器根据接收到的位置信息判断使用者是否处于安全位置，如果处于安全位置，主控制器控制电源控制模块向轮椅的驱动装置供电；如果判断使用者未处于安全位置，则主控制器控制电源控制模块不向轮椅的驱动装置供电，同时主控制器控制辅助模块中的语音模块发出未处于安全位置的语音报警信号。所述的系统，进一步的：位置传感器设置在电动轮椅左右扶手上，且距离靠背的距离不大于10cm，该位置传感器是红外探测模块，包括红外光发射器和红外光接收器，分别相对设置在左右扶手上，当接收到红外发射器发射的红外光时，该红外光接收器将接收到的光信号转换为电信号，并将该电信号实时传输给主控制器，主控制器接收到该信号后，判断使用者尚未处于安全位置；当使用者遮挡住红外发射器发出的红外光时，红外接收器接收不到该光线，不再向主控制器发送所述电信号，此时主控制器判断使用者处于安全位置。所述的系统，进一步的：传感器模块还包括压力传感器，所述压力传感器分别设置在轮椅的两个区域：坐面区域、靠背区域，用于检测使用者身体的坐面压力、靠背压力，并将检测到的压力数值实时传输给主控制器，主控制器根据接收到的压力数值决定是否报警或降低轮椅的速度。所述的系统，进一步的：主控制器将接收到的靠背压力数值、坐面压力数值分别与预设的多个靠背压力阈值和多个坐面压力阈值进行比较，当靠背压力数值和坐面压力数值分别小于第一靠背压力阈值和第一坐面压力阈值而大于第二靠背压力阈值和第二坐面压力阈值时，主控制器向辅助模块发出控制信号，控制辅助模块的语音模块进行语音报警；当靠背压力数值和坐面压力数值中的至少一个小于预设的第二靠背压力阈值或坐面压力阈值时，控制器向辅助模块发出控制信号，控制辅助模块的语音模块进行语音报警，主控制器同时向轮椅驱动模块发出减速的指令，降低电动轮椅驱动电机的转动速度。所述的系统，进一步的：所述第一靠背压力阈值大于第二靠背压力阈值；第一坐面压力阈值大于第二坐面压力阈值。所述的系统，进一步的：辅助模块包括按键操作模块，所述键操作模块包括一个电源开关按键、一个鸣笛按键、一个速度增加按键、一个速度减小按键、三个设置时间按键；所述电源开关按键与自启动装置并联连接。所述的系统，进一步的：按键操作模块还包括操作装置，该操作装置是设置在轮椅扶手上的操作杆，操作杆可以前、后、左、右移动，并将相应的移动信号发送给主控制器，主控制器接收到该操作信号后，向轮椅驱动装置发送相应的操作命令，驱动装置包括驱动电机和转向电机，当接收到前、后的操作命令后，驱动电机正转或反转，驱动轮椅向前或向后移动；当接收到左、右转向的操作命令后，转向电机正转或者反转，带动与之相连的转向机构旋转，驱动轮椅左转或右转。所述的系统，进一步的：电源管理模块还包括电压转换电路和电池电量检测电路；电源转换模块用于将电源电压转换为用于主控制器工作的电压，以及用于传感器模块、按键模块、语音合成模块和OLED显示模块工作需要的电压；电池电量检测电路用于对电源电量进行检测，并实时将检测结果发送给主控制器，主控制器将接收到的电量数值与预定的电量阈值比较，当发现前者低于后者时，主控制器控制辅助模块的语音模块发出电量低的语音提示。所述的系统，进一步的：所述电压转换电路包括降压芯片、第一三端稳压元件，第二三端稳压元件。所述的系统，进一步的：所述电压转换电路还包括二极管10A10、肖特基二极管SS34、50V，220μF电解电容、16V，220μF电解电容、10A保险管、0.1μF电容、1μF电容、10μF电容和100μH电感；降压芯片LM2576HV的1脚为电压输入端，接24V电源电压，电源电压输出端先接10A保险管再接二极管10A10正极，二极管10A10负极接LM2576HV的1脚，实现24V电压的输入，二极管10A10负极输出通过50V、220μF电解电容滤波；降压芯片LM2576HV的3脚为接地端，接地；5脚为片选端，低电平有效，接地；2脚为电压输出端，接肖特基二极管SS34稳压和续流，2脚输出电压为12V，2脚接100μH储能电感一端、电感另一端接电解电容一端，电解电容另一端接地；4脚接到电感与电解电容的连接端，作为反馈输入；第一三端稳压集成电路L7805输入端接12V电压，用10μF电容滤波，输出端用0.1μF电容滤波，产生5V电压；第二三端稳压集成电路LM1117-3.3输入端接5V，用0.1μF电容滤波，输出端用0.1μF电容滤波，产生3.3V电压。所述的系统，进一步的：所述辅助模块还包括OLED显示模块，用于显示系统状态信息，显示障碍物距离，显示路况信息，显示电池电量，显示轮椅行走的距离和轮椅剩余行走距离；所述辅助模块还包括计数器，计数器安装在轮椅轮轴上，轮椅轮子每转动一圈，计数器向主控制器发送一个计数信号，主控制器累加该计数信号，并将累加值与轮椅轮子周长相乘，得到的数值即为轮椅的行走距离，主控制器实时将该距离显示在显示模块上；主控制器中预先设置有电池电量与可行走距离的对照表，主控制器根据电池电量检测电路检测出的电源电量信息，与该对照表进行比较，得到该电源电量所对应的可行走距离，并将电池电量以及该可行走距离显示在显示模块上。所述的系统，进一步的：传感器模块还包括路况传感器模块，用于探测路况,并将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动轮椅传感器模块，包括位置传感器、压力传感器和路况传感器模块，其特征在于：所述位置传感器用于在系统上电后将电动轮椅使用者的乘坐位置信息实时发送给主控制器；所述压力传感器分别设置在轮椅的两个区域：坐面区域、靠背区域，用于检测使用者身体的坐面压力、靠背压力，并将检测到的压力数值实时传输给主控制器；所述路况传感器模块用于探测路况,并将路况信息实施传输给主控制器，主控制器根据接收到的路况信息确定是否报警以及是否减速。

【技术特征摘要】
1.一种电动轮椅传感器模块，包括位置传感器、压力传感器和路况传感器模块，其特征在于：所述位置传感器用于在系统上电后将电动轮椅使用者的乘坐位置信息实时发送给主控制器；所述压力传感器分别设置在轮椅的两个区域：坐面区域、靠背区域，用于检测使用者身体的坐面压力、靠背压力，并将检测到的压力数值实时传输给主控制器；所述路况传感器模块用于探测路况,并将路况信息实施传输给主控制器，主控制器根据接收到的路况信息确定是否报警以及是否减速。2.根据权利要求1所述的一种电动轮椅传感器模块，其特征在于：所述位置传感器设置在电动轮椅左右扶手上，且距离靠背的距离不大于10cm，该位置传感器是红外探测模块，包括红外光发射器和红外光接收器，分别相对设置在轮椅左右扶手上，当接收到红外发射器发射的红外光时，该红外光接收器将接收到的光信号转换为电信号，并将该电信号实时传输给主控制器，主控制器接收到该信号后，判断使用者尚未处于安全位置；当使用者遮挡住红外发射器发出的红外光时，红外接收器接收不到该光线，不再向主控制器发送所述电信号，此时主控制器判断使用者处于安全位置。3.根据权利要求1所述的一种电动轮椅传感器模块，其特征在于：该路况传感器模块是超声波探测器，包括第一超声波探测器和第二超声波探测器，其中第一超声波探测器安装在轮椅正前方脚踏板上低于座位板的高度，第二超声波探测器安装在轮椅脚踏板前侧下方，低于第一超声波探测器；系统开启后，第一超声波探测器和第二超声波探测器的探头发送和接收信号，初步识别环境路况，其中，第一超声波探测器主要检测轮椅前方的障碍物情况，第二超声波探测器主要检测地面的路况信息，两个超声波探测器均将探测信号发送给主控制器。4.一种电动轮椅感应启动及避障系统，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，樊瑜波，王喜太，兰陟，
申请(专利权)人：国家康复辅具研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11