轮椅智能刹车方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轮椅智能刹车方法和系统，在接收到刹车指令后，控制刹车装置启动刹车制动，并判断轮椅加速度是否小于轮椅轮子加速度，若是，以设定刹车频率执行间歇性刹车制动。在轮椅上安装惯性测量装置来测量轮椅加速度，在轮椅轮子上安装里程计来测量轮椅轮子加速度，当用户操作刹车控件发出刹车指令后，刹车控制模块则控制刹车装置执行刹车，并判断轮椅加速度是否小于轮椅轮子加速度，若是，则说明轮子减速快而轮椅本身减速慢，这种情况下最容易发生滑移，则通过以设定刹车频率执行间歇性刹车制动的方式控制刹车力度而不抱死车轮，避免发生滑移，避免了危险的发生，解决了现有轮椅刹车系统刹车过程中存在滑移隐患的技术问题。

Intelligent braking method and system for wheelchair

The invention discloses an intelligent braking method and system for a wheelchair. After receiving the braking instruction, the braking device is controlled to start the braking, and the acceleration of the wheelchair is judged to be less than the acceleration of the wheelchair. If so, intermittent braking is performed with a set braking frequency. The inertial measuring device is installed on the wheelchair to measure the acceleration of the wheelchair, and the odometer is installed on the wheelchair to measure the acceleration of the wheelchair. When the user operates the brake control to issue the brake instruction, the brake control module controls the brake device to execute the brake, and determines whether the acceleration of the wheelchair is less than the acceleration of the wheelchair. Yes, it shows that the wheels decelerate quickly and the wheelchair itself decelerates slowly. In this case, slippage is most likely to occur. The braking force is controlled by setting the braking frequency to perform intermittent braking instead of holding the wheel. The slippage is avoided and the danger is avoided. The existing wheelchair braking system is solved in the braking process. There are technical problems of sliding hazards.

【技术实现步骤摘要】
轮椅智能刹车方法和系统
本专利技术属于轮椅
，具体地说，是涉及一种轮椅智能刹车方法和系统。
技术介绍
轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者的行动不便人士的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成，而当前的轮椅的刹车系统大多是使用手动控制，当乘坐者想制动时，需要手拉刹车手刹完成整车的制动，但在雨天雪天等道路情况恶劣的情况下，轮椅的手动刹车往往不能达到使用者的需求，容易因刹车抱死发生滑移现象，带来不安全隐患。
技术实现思路
本申请提供了一种轮椅智能刹车方法和系统，解决现有轮椅刹车系统刹车过程中存在滑移隐患的技术问题。为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：提出一种轮椅智能刹车方法，包括：判断是否接收到刹车指令；若是，控制刹车装置启动刹车制动；判断轮椅加速度是否小于轮椅轮子加速度；若是，以设定刹车频率执行间歇性刹车制动。进一步的，所述轮椅加速度获取方法包括：接收惯性测量装置检测的轮椅前进方向加速度和轮椅平移方向加速度；根据得到所述轮椅加速度；其中，轮椅前进方向与轮椅平移方向相互垂直；所述惯性测量装置安装于所述轮椅的轮椅车身上；所述轮椅轮子加速度获取方法包括：接收里程计检测的左轮刹车时间和左轮转动量，以及右轮刹车时间和左轮转动量；根据=得到所述轮椅轮子加速度；其中，所述里程计安装于所述轮椅的左、右后轮上。进一步的，在以设定刹车频率启动间歇性刹车制动之后，所述方法还包括：判断所述轮椅平移方向加速度是否大于设定阈值；若是，根据所述轮椅平移方向加速度的方向确定轮椅发生侧滑的侧滑方向；提高与所述侧滑方向反向的轮椅轮子的间歇性刹车制动的刹车频率。提出一种轮椅智能刹车系统，包括用于产生刹车指令的刹车控件和安装于轮椅轮子上的刹车装置，还包括刹车判断模块、刹车控制模块、加速度判断模块和间歇性刹车制动控制模块；所述刹车判断模块，用于判断是否接收到由所述刹车控件产生的刹车指令；所述刹车控制模块，用于在所述刹车判断模块判断接收到了刹车指令后，控制所述刹车装置启动刹车制动；所述加速度判断模块，用于判断轮椅加速度是否小于轮椅轮子加速度；若是，则所述间歇性刹车制动控制模块，用于以设定刹车频率控制所述刹车控制模块执行间歇性刹车制动。进一步的，所述系统还包括惯性测量装置和里程计；所述惯性测量装置，安装于所述轮椅的轮椅车身上，用于检测轮椅前进方向加速度和轮椅平移方向加速度；所述里程计，安装于所述轮椅的左、右后轮上，用于检测的左轮刹车时间和左轮转动量，以及右轮刹车时间和左轮转动量；所述加速度判断模块包括轮椅加速度计算单元和轮椅轮子加速度计算单元；所述轮椅加速度计算单元，用于接收所述惯性测量装置检测的轮椅前进方向加速度和轮椅平移方向加速度，根据得到所述轮椅加速度；其中，轮椅前进方向与轮椅平移方向相互垂直；所述轮椅轮子加速度计算单元，用于接收里程计检测的左轮刹车时间和左轮转动量，以及右轮刹车时间和左轮转动量，根据=得到所述轮椅轮子加速度。进一步的，所述间歇性刹车制动控制模块包括侧滑判断单元、侧滑方向判断单元和防侧滑控制单元；所述侧滑判断单元，用于判断所述轮椅平移方向加速度是否大于设定阈值；若是，所述侧滑方向判断单元，根据所述轮椅平移方向加速度的方向确定轮椅发生侧滑的侧滑方向；则所述防侧滑控制单元，用于提高与所述侧滑方向反向的轮椅轮子的间歇性刹车制动的刹车频率，使得所述间歇性刹车制动控制模块以提高的刹车频率控制所述刹车控制模块对与所述侧滑方向反向的轮椅轮子执行间歇性刹车制动。进一步的，所述刹车装置包括刹车电机、刹车传动线、刹车定滑轮、刹车压动杆和弹簧；所述刹车传动线一端通过所述刹车定滑轮连接所述刹车电机，所述刹车传动线另一端连接所述刹车压动杆；所述刹车压动杆抵接在所述轮椅轮子上；所述弹簧一端固定在轮椅上，所述弹簧的另一端固定在所述刹车压动杆上。与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的轮椅智能刹车方法和系统中，在轮椅上安装惯性测量装置来测量轮椅加速度，在轮椅轮子上安装里程计来测量轮椅轮子加速度，当用户操作刹车控件发出刹车指令后，刹车控制模块则控制刹车装置执行刹车，并判断轮椅加速度是否小于轮椅轮子加速度，若是，则说明轮子减速快而轮椅本身减速慢，这种情况下最容易发生滑移，则通过以设定刹车频率执行间歇性刹车制动的方式控制刹车力度而不抱死车轮，避免发生滑移，避免了危险的发生，解决了现有轮椅刹车系统刹车过程中存在滑移隐患的技术问题。结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1为本申请提出的轮椅智能刹车方法的方法流程图；图2为本申请提出的轮椅智能刹车系统的系统组成图；图3为本申请提出的轮椅智能刹车系统中轮椅加速度方向示意图；图4为本申请提出的轮椅智能刹车系统的系统架构图。具体实施方式下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。本申请提出的轮椅智能刹车系统中，如图2所示，在轮椅上安装有刹车控制模块、刹车装置、安装在轮椅车身上的惯性测量装置8（图示中安装于左右后轮之间的位置上）和分别安装于轮椅左右后轮上的两个里程计7；刹车装置包括刹车电机2、刹车传动线5、刹车定滑轮6、刹车压动杆4和弹簧3；刹车传动线5一端通过刹车定滑轮6连接刹车电机2，刹车传动线5另一端连接刹车压动杆4；刹车压动杆4抵接在轮椅轮子上；弹簧3一端固定在轮椅上，弹簧3的另一端固定在刹车压动杆4上；本申请实施例中，针对轮椅左右两个后轮分别设置上述的刹车装置。基于上述的轮椅智能刹车系统，本申请提出的轮椅智能刹车方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤S11:判断是否接收到刹车指令。在轮椅上安装有刹车控件9，例如刹车手柄、刹车按钮等等，使用者在希望轮椅制动时，操作刹车控件产生刹车指令。系统在判断接收到刹车指令后，步骤S12：控制刹车装置启动刹车制动。刹车控制模块在接收到刹车控件产生的刹车指令后，启动刹车电机2，刹车电机2驱动刹车传动线5，刹车传动线5拉下刹车压动杆4，刹车压动杆4（包括有与轮子抵接的刹车片结构）抵接住轮椅轮子，实现轮椅的刹车，而此时弹簧3被压短。当然，若使用者松开刹车控件，则刹车控制模块控制刹车电机反向驱动刹车传动线5，刹车传动线5放送后，弹簧4恢复形变，带动刹车压动杆4脱离轮椅轮子，使得刹车制动结束。步骤S13：判断轮椅加速度是否小于轮椅轮子加速度。在刹车控制装置启动刹车装置实施刹车之后，计算出轮椅本身的轮椅加速度，以及计算出轮椅轮子的轮椅轮子加速度，并比较二者的大小关系，根据二者的比较关系来决定是否启动间歇性刹车制动，以避免轮椅发生滑移。这是因为，当轮椅加速度与轮椅轮子加速度一致时，说明轮椅轮子与轮椅进行相同的减速，说明轮椅刹车成功，不需要启动间歇性刹车制动，继续执行刹车制动即可；当轮椅加速度大于轮椅轮子加速度时，说明轮椅轮子减速慢，而轮椅减速快，说明轮椅轮子发生了原地打滑现象，不能启动间歇性刹车制动；而若轮椅加速度小于轮椅轮子加速度时，说明轮椅轮子减速快，而轮椅减速慢，说明轮椅发生了滑移，则需要启动间歇性刹车制动，以实现控制刹车力度而不抱死车轮，避免轮椅发生滑移。具体的，轮椅加速度可以通过以下手段获取：接收由惯性测量装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轮椅智能刹车方法，其特征在于，包括：判断是否接收到刹车指令；若是，控制刹车装置启动刹车制动；判断轮椅加速度是否小于轮椅轮子加速度；若是，以设定刹车频率执行间歇性刹车制动。

【技术特征摘要】
1.轮椅智能刹车方法，其特征在于，包括：判断是否接收到刹车指令；若是，控制刹车装置启动刹车制动；判断轮椅加速度是否小于轮椅轮子加速度；若是，以设定刹车频率执行间歇性刹车制动。2.根据权利要求1所述的轮椅智能刹车方法，其特征在于，所述轮椅加速度获取方法包括：接收惯性测量装置检测的轮椅前进方向加速度和轮椅平移方向加速度；根据得到所述轮椅加速度；其中，轮椅前进方向与轮椅平移方向相互垂直；所述惯性测量装置安装于所述轮椅的轮椅车身上；所述轮椅轮子加速度获取方法包括：接收里程计检测的左轮刹车时间和左轮转动量，以及右轮刹车时间和左轮转动量；根据=得到所述轮椅轮子加速度；其中，所述里程计安装于所述轮椅的左、右后轮上。3.根据权利要求2所述的智能轮椅刹车方法，其特征在于，在以设定刹车频率启动间歇性刹车制动之后，所述方法还包括：判断所述轮椅平移方向加速度是否大于设定阈值；若是，根据所述轮椅平移方向加速度的方向确定轮椅发生侧滑的侧滑方向；提高与所述侧滑方向反向的轮椅轮子的间歇性刹车制动的刹车频率。4.轮椅智能刹车系统，包括用于产生刹车指令的刹车控件和安装于轮椅轮子上的刹车装置，其特征在于，还包括刹车判断模块、刹车控制模块、加速度判断模块和间歇性刹车制动控制模块；所述刹车判断模块，用于判断是否接收到由所述刹车控件产生的刹车指令；所述刹车控制模块，用于在所述刹车判断模块判断接收到了刹车指令后，控制所述刹车装置启动刹车制动；所述加速度判断模块，用于判断轮椅加速度是否小于轮椅轮子加速度；若是，则所述间歇性刹车制动控制模块，用于以设定刹车频率控制所述刹车控制模块执行间歇性刹车制动。5.根据权利要求4所述的轮椅智能刹车系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文举，王洪刚，刘莉，潘志群，韩小飞，费子翔，周天放，王海宽，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37