CN107811775A - 后助力智能驱动器的控制方法及控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种后助力智能驱动器的控制方法，所述控制方法用于安装在运输工具后部的后助力智能驱动器的控制，包括步骤1，在手动给运输工具行驶速度时使万向轮在与地面的摩擦作用力下转动，霍尔检测模块对转动的万向轮的端盖上的多个磁钢进行检测；步骤2，处理器根据霍尔检测模块提供的检测信号，计算万向轮在所述摩擦作用力下的转速以得到运输工具当前的行驶速度，并将所述转速与处理器内设置的阈值进行比较，若比较结果为万向轮的转速大于或等于所述阈值，则处理器向万向轮的电动驱动机构发出所需工作电流的指令信号，万向轮获得工作电流后对运输工具产生的驱动作用力。本发明具有安全性好特点。

Description

后助力智能驱动器的控制方法及控制器

技术领域

本发明涉及一种适用于轮椅或推车等小型运输工具的后助力智能驱动器的控制方法及控制器。

背景技术

轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者的代步工具，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，所以人们对轮椅的灵活性要求也越来越高。

传统的万向轮受外力推动，需改变轮子的方向才能运动，且当外力改变运动方向时，车轮需要有一段调整轮子方向的过程，使用不灵活。并且车轮受负载的方向与轮子中心偏移，使轮架产生偏心力矩，运行不平稳，影响使用寿命。

为此，公开号为CN204352052U的实用新型专利公开了一种电动轮椅，如图1所示，电动轮椅，包括车架、设置在车架上的座椅、2个前轮2、2个后轮3、驱动装置和电池，驱动装置包括分别固定在车架的后底部内侧的左、右电机，该左、右电机的输出轴穿过该车架的另一侧上分别设置一后同步带轮，该后同步带轮上分别设有一后带轮和后轮3，后带轮分别通过皮带传动设置在车架前底部的前带轮，2个前轮2分别通过轮毂件固定在车架前底部的前轮固定轴上，前带轮固定于轮毂件上，该电动轮椅的前轮2为全向轮。

上述电动轮椅由两个无刷电机驱动，用同步带驱动全向轮来实现四驱功能，具有越障能力强的特点，且采用全向轮可以让轮椅的拐弯半径减小，更具实用性。

然而，对于轮椅的使用者来说，通常都是行动不便的人，轮椅的安全性和舒适性是使用者首先需要考虑的问题。虽然上述的电动轮椅通过四驱的方式进行驱动，提升了越障能力，但同时也潜在使安全性进行了降低，因为四驱的驱动作用力大，速度提升上去之后不易受到控制，对行动不更的人来说增加了潜在的危害性。并且上述电动轮椅的前轮是全向轮，虽然两排沿轮毂周向排列的滚子是交错排列的，但由于支撑滚子的Y形突出上有间断，导致有轮椅在行驶过程中存在起伏，即会产生颠簸，降低了轮椅的舒适性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于轮椅或推车等小型运输工具的后助力智能驱动器的控制方法及控制器，本发明具有安全性好特点。

解决上述技术问题的技术方案如下：

后助力智能驱动器的控制方法，所述控制方法用于安装在运输工具后部的后助力智能驱动器的控制，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在手动给运输工具行驶速度时使万向轮在与地面的摩擦作用力下转动，霍尔检测模块对转动的万向轮的端盖上的多个磁钢进行检测；

步骤2，处理器根据霍尔检测模块提供的检测信号，计算万向轮在所述摩擦作用力下的转速以得到运输工具当前的行驶速度，并将所述转速与处理器内设置的阈值进行比较，若比较结果为万向轮的转速大于或等于所述阈值，则处理器向万向轮的电动驱动机构发出所需工作电流的指令信号，万向轮获得工作电流后对运输工具产生的驱动作用力。

后助力智能驱动器的控制器，所述控制器包括：

直流电源，将蓄电池的输入电压转换为多种工作电压；

安装在电动驱动机构上的霍尔检测模块，在手动给运输工具行驶速度时使万向轮在与地面的摩擦作用力下转动，霍尔检测模块对转动的万向轮的端盖上的多个磁钢进行检测；

处理器，根据霍尔检测模块提供的检测信号，计算万向轮在所述摩擦作用力下的转速以得到运输工具当前的行驶速度，并将所述转速与处理器内设置的阈值进行比较，根据比较结果，以发出向电动驱动机构提供所需工作电流的指令信号；

驱动器，接收来自于处理器的指令信号，将直流电源输出的直流电，转换为非正弦交流电提供给电动驱动机构。

本发明的优点在于：当轮椅处于静止时，即使后助力智能驱动器处于通电的状态，也不会立即启动，而是需要乘座人员或推动轮椅行驶的人员会给予轮椅手动作用力以使轮椅行驶，根据行驶的速度来决定后助力智能驱动器是否进行启动，因此，增加了安全性。并且在轮椅上安装了本发明的后助力智能驱动器后，无需像背景技术中的轮椅那样，将万向轮当作轮椅的前轮来使用，而是将万向轮与壳体等部件装配成一体形成的后助力智能驱动器安装在轮椅的后部，后助力智能驱动器与地面形成接触，当后助力智能驱动器启动后，对轮椅产生的驱动作用力帮助轮椅行驶，以减轻乘座在轮椅上人员通过手动操作方式驱动轮椅的负担。因此，本发明的后助力智能驱动器在起到驱动轮椅时，轮椅在行驶过程中不会出现颠簸的感觉，对轮椅的舒适性不产生影响。

附图说明

图1为现有技术中电动轮椅中的前轮的示意图；

图2为本发明的后助力智能驱动器安装在轮椅上后的示意图；

图3为本发明的后助力智能驱动器；

图4为本发明的结构示意图；

图5为本发明的立体结构示意图；

图6为本发明的在隐藏了端盖、轴及无刷直流电机后的剖面结构示意图；

图7为在图6的基础上隐藏了轮毂之后的示意图；

图8为轮毂的示意图；

图9为第一支架的示意图；

图10为第二支架的示意图；

图11为安装座圆弧半径与滚子圆弧半径的关系图；

图12为在轮毂内装配了端盖、轴及无刷直流电机后的示意图；

图13为本发明中的壳体的示意图；

图14为在图13的基础上隐藏了上壳体后的示意图；

图15为本发明中的控制器的示意图；

图16为本发明中的连接装置的示意图；

图17为霍尔传感器与磁钢在现有技术中的位置关系时，磁力线穿过霍尔传感器的示意图；

图18为霍尔传感器与磁钢在本发明中的位置关系时，磁力线穿过霍尔传感器的示意图；

图2至图18中的附图标记：

A为后助力智能驱动器，B为万向轮；

10为轮毂，11为凸缘，11a为安装孔，12为空间，13为间隔空间；

20为支架组件，20a为装配槽，21为第一支架，21a为保护沿，22为第二支架，22a为轴向延伸部，22b为肋板，23为第一安装座，23a为第一弧形槽，24为第二装座，24a为第二弧形槽，25为第一台阶；

30为滚子，31为轴承；

40为端盖，41为轴，42为无刷直流电机，43为齿轮传动机构；

50为壳体，51为支臂，52为装配空间，53为收纳腔体，54为蓄电池；

60为控制器，61为直流电源，62为霍尔检测模块，63为处理器，64为驱动器；

70为连接装置，71为夹头，72为铰链，73为第一连接杆，74为第二连接杆，75为伸缩式锁紧装置。

具体实施方式

本发明作为驱动工具应用在轮椅或推车等小型运输工具上，并安装在这些运输工具的后部，本实施方式与轮椅结合进行说明，具体如下：

如图2和图3所示，本发明的后助力智能驱动器A，包括万向轮B、壳体、蓄电池、控制器、连接装置，本发明的后助力智能驱动器A通过连接装置安装在轮椅的后立柱上后，后助力智能驱动器A与地面形成接触，当后助力智能驱动器A启动后，对轮椅产生的驱动作用力帮助轮椅行驶，以减轻乘座在轮椅上人员通过手动操作方式驱动轮椅的负担，下面对每部分以及它们之间的关系进行详细说明：

万向轮B包括两端具有开口且中空的轮毂10，如图4至图8所示，轮毂10的周面上设有径向的凸缘11，凸缘11的数量优先采用两组，每一组可以由一个连续的环状凸缘构成，也可以由多个离散的凸缘组成，本实施例中，每一组优先采用环状的凸缘11。凸缘11上设置有多个轴向的安装孔11a，这些安装孔11a用于安装支架组件20。

在一个或多个实施例中，优选地，凸缘11靠近轮毂10轴向端面的一端与轮毂10轴向端面之间的距离大于1mm，以形成用于装配支架组件一部分的空间12，以避免支架组件20与轮毂10装配后，支架组件20凸出到轮毂10轴向端面的轴向外侧，若轮毂的两端安装端盖，进而可避免支架组件20对端盖的装配产生干扰。轮毂10上的两个凸缘11之间的间隔空间13，形成装配支架组件一部分的空间。

轮毂10的两端开口处分别固定有端盖40，轮毂10内设置有驱动该轮毂转动的电动驱动机构，电动驱动机构的两端分别穿过端盖并支承在端盖上。如图4、图5和图12所示，电动驱动机构包括轴41、无刷直流电机42、齿轮传动机构43，轮毂10的内壁面上设有齿圈，端盖40固定在轮毂10的轴向端面上，在轮毂10的轴向端面上设有装配孔，端盖40盖上轮毂10的轴向端面上后，通过螺钉将端盖与轮毂10紧固为一体。无刷直流电机42位于轮毂10内部，轴41的一端从无刷直流电机42的中心穿过后，轴41的两端分别支撑在端盖40上，齿轮传动机构设置于无刷直流电机42的输出端，齿轮传动机构43与轮毂10内壁上的齿圈啮合。

在公开号为CN204352052U的专利中，安装从动轮的2-2的Y形突出2-3与轮毂2-1一体成型，这些一体成型的结构会造成制造难度增大，制造成本增高。对于CN204352052U中的专利而言，由于相邻两个Y型突出之间的间距是固定的，安装时，将从动轮2-2的两端分别插入到Y型突出端部设置的通孔中时，需要使从动轮2-2产生形变量才能进行装配，这样的结构不但安装难度大，由于使从动轮发生了形变，导致安装后的精度降低。因此，本发明提供另一种安装滚子30的方式，具体如下：

轮毂10的圆周上活动地装配有至少两排沿该轮毂周向布置的滚子30，滚子30通过安装在轮毂10圆周上的支架组件20进行支撑。如图4至图10所示，支架组件20固定在所述凸缘11上，支架组件20上设有容纳所述凸缘11的装配槽20a，所述凸缘11插入到所述装配槽20a中后，支架组件20与凸缘通过紧固件紧固为一体，紧固件优先采用螺钉。

如图6和图7所示，在一个或多个实施例中，支架组件20由离散的第一支架21和第二支架22经并拢后紧固所形成，第一支架21和第二支架22均呈环形，第一支架21和第二支架22分别套在所述轮毂10上，第二支架22与凸缘11上的安装孔通过螺钉连接，使第二支架22与凸缘11紧固为一体。

如图6和图7所示，由于第一支架21和第二支架22分别套在所述轮毂10上，第一支架21安装在空间12处，第二支架22安装在间隔空间13处，对于安装在空间12处的第一支架21而言，可以采用整体圆环的结构，也可以采用由多个弧形支架结合后形成一个圆环的结构，本实施例中，第一支架21优先采用整体式的圆环结构。

如图6和图7所示，对于安装在间隔空间13处的第二支架22而言，由于本实施例中的凸缘11是两个，因此，需要将第二支架21设置成至少由两个弧形支架组成，这样才能将第二支架安装在间隔空间13中，每个弧形支架优先采用半圆的结构，当然，弧形支架也可以不是半圆，只要这些弧形支架首尾衔接后组成环形的第二支架22即可，例如，弧形支架为3个时，每个弧形支架的弧度为120度，弧形支架为2个时，其中一个弧形支架的弧度小于180度，而另一个弧形支架的弧度大于180度。

如图6和图7所示，本实施例中，轮毂的周面上的凸缘11为两组，每一组凸缘11上均安装有所述支架组件20，每组支架组件20中的弧形支架的一端与安装该支架组件的凸缘11抵顶，每组支架组件20中的弧形支架的另一端设有轴向延伸部22a，其中一组支架组件20中的弧形支架的轴向延伸部22a与另一组支架组件中的弧形支架的轴向延伸部相互抵顶以相互形成轴向限位。通过这样的结构设置，既使得第二支架22安装在了间隔空间13中，又让两个第二支架22的一端可以通过凸缘11进行轴向限位，两个第二支架22的另一端相互进行限位，在装配后使得第二支架22的稳固性更好。

如图4至图10所示，支架组件20的周面上均布有多个平行于轮毂径向的安装座，每个安装座由离散的第一安装座23和第二装座24并拢紧固后所形成，所述第一安装座23的一端位于第一支架21的圆周上，所述第二安装座24的一端位于第二支架22的圆周上。第一安装座23与第一支架21一体成型，第二安装座24与第二支架22一体成型，第一安装座23通过螺钉与第二安装座24进行紧固，从而使第一支架21与第二支架22固定为一体。

如图4至图10所示，所述各个第一安装座23沿着第一支架21的径向延伸到第一支架21的轴向端面上形成第一台阶25，第一台阶25不但增加了第一支架21的强度，而且，各个第一台阶25优先以首尾相连的状态形成一个环状的台阶，第一支架21向第二支架22并拢时，第二支架22的轴向端面与第一台阶25的轴向端面相互抵顶后，在第一支架21的轴向端面、第二支架22的轴向端面以及第一台阶25之间围成所述装配槽20a。

如图4至图10所示，本发明中的万向轮B，在使用过程中，除了沿圆周方向转动外，还会向其他任意的方向转动，因此，万向轮B的受力是任意方向的作用力。本发明中，支架组件20与轮毂10是分别制造后组合成一体的，因此，支架组件20的强度与直接成型在轮毂10上的支架组件相比，强度会受到降低，从而，在一个或多个实施例中，为了增加支架组件20的强度，在轴向延伸部22a上设有肋板22b，肋板22b的一端与第二安装座24固定，肋板22b与第二安装座24的轴向端面连接，这样，当万向轮B受到非圆周方向的作用力时，在肋板22b的支撑作用下对这些作用力进行抵抗，可以避免第二安装座24发生断裂。

第一安装座23和第二装座24优先采用螺钉进行紧固，各第一安装座23的两端分别设有位于同一圆周上的第一弧形槽23a，各第二安装座24的两端分别设有位于同一圆周上的第二弧形槽24a。滚子30的形状优先采用腰鼓形，滚子30的端部放置于第二弧形槽中，第一安装座23向第二安装座24并拢紧固后，滚子30的端部被活动地装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24围成的圆孔中。

上述装配方式，安装支架组件20时是先将第二支架22凸缘11进行紧固，滚子30的端部放置于第二弧形槽24a中，再将第一支架21向第二支架22并拢，最后，再将第一安装座和第二安装座进行紧固，最终滚子30的端部被活动地装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24围成的圆孔中。这样，多个滚子30沿着支架组件20的周向布置，滚子30可随着轮毂10整体进行运动，滚子30也可以在安装座上进行自转，以适应改变任意方向时的运动。

第一弧形槽23a和第二弧形槽24a的弧度均可以是180，也可以是：第一弧形槽23a的弧度小于180度，而第二弧形槽24a的弧度大于180度，还可以是：第一弧形槽23a的弧度大于180度，而第二弧形槽24a的弧度小于180度，简而言之，两个弧度相加之和为360度使第一弧形槽23a和第二弧形槽24a并拢形成圆孔即可。

滚子30的端部设有轴承31，第一安装座23与第二安装座24并拢并紧固后，轴承31被装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24a围成的圆孔中。通过在滚子30两端部安装轴承31，可以降低滚子30与安装座之间的摩擦力，使滚子30在自转时更加灵活。

本实施例中，由于轮毂的周面上的凸缘11为两组，每一组凸缘11上均安装有所述支架组件20，位于两组支架组件20的安装座上的滚子30呈交错互补排列，相互交错互补排列的三个滚子30的弧形表面的中心点之间呈等腰三角形排列，该三个滚子中位于同一排支架组件20的安装座上的两个滚子30位于等腰三角形的底边上。这里两组支架组件20的安装座上相互交错互补排列的三个滚子30之间呈等腰三角形排列，该结构的设置可使得着地的三个滚子始终同时平衡的接触于底面，使得万向轮B在运行过程中始终保持稳定的状态，若两组支架组件20的安装座上相互交错互补排列的三个滚子30之间为非等腰三角形排列，则万向轮B在运行过程中则会不稳定，尤其在万向轮B转弯时会出现只有两个滚子着地的情形，万向轮B则会不平衡，若将本发明的万向轮B应用到轮椅上，则轮椅也会出现轻微的颠簸，使得坐在轮椅上的人感觉不舒适。

如图4至图11所示，第一安装座23和第二装座24的外侧顶端呈与轮毂10同心的圆弧状，圆弧的半径为r，腰鼓形的滚子30的弧形表面与轮毂同心圆的半径为R1，r/R1的数值在0.96～0.98范围内。设置r/R1的数值在0.96～0.98范围内，万向轮B的稳定性、寿命最好，若小于该数值范围，则支架组件20以及安装座对滚子30的支撑力较差，滚子30自身的受力比较大，会影响滚子的寿命；若大于该数值范围，虽然支架组件20以及安装座对滚子的支撑力好，但是会使得万向轮B越过障碍物的能力降低，支架组件20以及安装座会形成阻力。

上述结构的万向轮B，将支架组件20与轮毂10分体进行制造，有利于降低制造难度，可以采用不同的材质制造轮毂10和支架组件20以及安装座，有利于降低制造成本，并且精度容易得到控制。在装配时，将滚子30的端部放置于第一弧形槽23a中，第二安装座24向第一安装座23并拢紧固后，滚子30的端部被活动地装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24a围成的圆孔中，这样的结构不但在装配滚子30时变更简单，而且装配时避免了滚子30的变形，使装配后的精度得到了保证。因此这种结构的万向轮B优点在于：产品在使用过程中没有偏心力矩，变得更加平稳，使用寿命长。

如图2、图3、图13和图14所示，壳体50的一端对称设有沿该壳体轴向延伸的支臂51，在两个支臂51之间形成装配空间52，万向轮B进入到两个支臂之间的装配空间52中后，电动驱动机构的两端分别与支臂51连接；所述支臂51包括本体以及设置在本体上的支座，电动驱动机构的轴41的端部与支座固定连接。壳体50的另一端用于铰接在轮椅的后部，万向轮B在重力作用下与地面接触。

如图14所示，壳体50内设有收纳腔体53，蓄电池54安装在收纳腔体53中；壳体50由上壳体和下壳体两部分组成，上壳体和下壳体内部形成空腔，上壳体和下壳体紧固为一体后，在上壳体和下壳体之间形成用于安装蓄电池54的收缩腔体53。从而，蓄电池54与壳体50以及万向轮B装配成一体。

在一些面积较小的环境中也不需要使用本发明的后助力智能驱动器时，例如在户内，或者乘座人员不需使用后助力智能驱动器，而需要将该后助力智能驱动器与轮椅进行分离，由于蓄电池54装配在壳体50内，因此，从轮椅上拆卸下来的后助力智能驱动器可以对蓄电池54进行充电，而且蓄电池不用固定在轮椅上，这样有助于减轻轮椅的重量，从而有助于减轻乘座人员单独通过手动方式驱动轮椅的负担。因此，将蓄电池54与壳体50以及万向轮B装配成一体的优点为，将后助力智能驱动器与轮椅进行分离后，可以对后助力智能驱动器进行充电，以及减轻乘座人员通过手动方式驱动轮椅的负担。

如图14所示，控制器60位于壳体50内并与蓄电池54电连接，控制器60的输出端与电动驱动机构电连接。控制器60根据轮椅的行驶速度控制电动驱动机构能否获得所需工作电流以向行驶的轮椅提供驱动作用力。

端盖40内壁面上设有多个磁钢(图中未示出)，这些磁钢均布在端盖40内壁面上的同一圆周上，每个磁钢的位置随着端盖的转动而发生变化，这些磁钢发出的磁力线供控制器进行检测，用于计算万向轮B的速度。

如图15所示，所述控制器60包括直流电源61、安装在电动驱动机构上的霍尔检测模块62、处理器63、驱动器64，直流电源61将蓄电池54的输入电压转换为多种工作电压，所述多种工作电压分别为12V、5V、3.3V等，这些电压分别供霍尔检测模块62、处理器63、驱动器64工作时使用。

当轮椅在静止时，乘座人员或推动轮椅行驶的人员会给予轮椅手动作用力以使轮椅行驶，在手动给轮椅行驶速度时使万向轮B在与地面的摩擦作用力下转动，霍尔检测模块62对转动的万向轮B的端盖40上的多个磁钢进行检测。例如，端盖40上均布了18个磁钢，每检测到一个磁钢，霍尔检测模块62就产生一个波形，霍尔检测模块62将波形进行整形后输出到处理器63。

所述霍尔检测模块62包括检测磁钢磁场的方向用于输出不同的波形信号以判断万向轮B处于正转或反转的霍尔传感器，这样，霍尔传感器不但对磁钢进行检测，还对磁钢的移动方向进行检测，以供处理器判断万向轮B是处理正转还是反转的状态，进而得出轮椅是处于前进还是倒退的状态。霍尔传感器安装在无刷直流电机的定子上，对于霍尔传感器来说，相对无刷直流电机42以及轮毂10和端盖40来说均是静止的，因此，可对均布在端盖40上的磁钢进行检测。霍尔检测模块62还包括整形电路，该整形电路将霍尔传感器获取的波形进行整形后输出到处理器63。

对于霍尔传感器通过检测磁钢磁场的方向用于输出不同的波形信号以判断万向轮B处于正转或反转的方式，如果霍尔传感器安装在定子上以后与磁钢之间的关系是(常用的安装方式)：霍尔传感器的长和高所围成的表面垂直于磁钢的磁力线(如图17所示)，则霍尔传感器检测磁钢正向移动(沿万向轮B正向转动的方向)时输出的波形与反向移动时(沿万向轮B反向转动的方向)输出的波形是一致的，因此，这种安装方式无法判断各个磁钢是沿正向移动还是反向移动。在本实施例中，霍尔传感器安装在定子上以后与磁钢之间的关系是：所述霍尔传感器的宽和高所围成的表面垂直于磁钢的磁力线(如图18所示)，基于这种安装方式，使得霍尔传感器在检测端盖40上的磁钢是正向移动还是反向移动时，霍尔传感器检测磁钢沿正向移动时输出的波形与反向移动时输出的波形不一致，因此，处理器63在获得这样的波形后，即可判断出当前万向轮B是处于正转还是反转的状态，进而判断出轮椅的行驶方向。根据得出轮椅的行驶方向，如果当前轮椅的行驶是处于后退的状态，则处理器控制电动驱动机构使万向轮B正转，以抵抗轮椅后退的作用力，由于乘座在轮椅上的人员一般都是行动不便的人员，因此，安全性对于轮椅来说至关重要，通过上述检测轮椅后退时，使万向轮B产生抵抗后退的作用力的方式，一方向增加了轮椅的安全性，另一方面也使得轮椅B的智能化程度获得了提高。

处理器63是一款包含微处理器、程序存储器、数据存储器、定时器、通用IO口和可编程PWM编码器等单片机芯片，通过外围电路连接电机等外部设备，编程协调完成后助力驱动系统的运行。

处理器63根据霍尔检测模块62提供的检测信号，计算万向轮B在所述摩擦作用力下的转速以得到轮椅当前的行驶速度，并将所述转速与处理器内设置的阈值进行比较，根据比较结果，以发出向电动驱动机构提供所需工作电流的指令信号。为了确保安全，当轮椅在静止时，即使后助力智能驱动器处于通电的状态，也不会立即启动，而是需要乘座人员或推动轮椅行驶的人员会给予轮椅手动作用力以使轮椅行驶，根据行驶的速度来决定后助力智能驱动器是否进行启动，而检测所述轮椅的行驶速度，是由霍尔检测模块62和处理器63来完成，由于霍尔检测模块62对磁钢的进行检测，因此，处理器63根据获取的波形(或脉冲波形)数量，处理器63即可计算出当前万向轮B的速度，从而可以得出轮椅的行驶速度，将计算的万向轮B的速度与处理器内设置的阈值进行比较，若比较结果为万向轮B的速度大于处理器内设置的阈值，则处理器发出向电动驱动机构提供所需工作电流的指令信号，从而后助力智能驱动器启动，以帮助乘座人员进行行驶。反之，则无需启动后助力智能驱动器。

例如，静止状态下的轮椅通过手推动后，轮椅的行驶速度达到2.5Km/h，通过霍尔传感器对转动端盖上的磁钢进行检测，处理器63在获取检测信号后得出万向轮以2.5Km/h的速度转动，从而得到当前轮椅的行驶速度为2.5Km/h。处理器63将该行驶速度与预置在该处理器63内的阈值进行比较，其中阈值为2Km/h，比较结果为万向轮B的速度大于处理器内设置的阈值，处理器63发出向电动驱动机构提供所需工作电流的指令信号，从而后助力智能驱动器启动，以帮助乘座人员进行行驶。

所述手动给轮椅的行驶速度在满足处理器63向电动驱动机构提供所需工作电流的指令信号时，处理器63根据轮椅当前的行驶速度，从预置在该处理器内的多个驱动速度中选择其中的一个驱动速度以对轮椅进行驱动。例如，当前轮椅的行驶速度为2.5Km/h，处理器63选择以4Km/h的驱动速度来帮助轮椅行驶；当前轮椅的行驶速度为5Km/h，处理器63选择以8Km/h的驱动速度来帮助轮椅行驶。通过不同的驱动速度，可以满足乘座人员的不同需求，同时也提升了后助力智能驱动器的智能化。

若比较结果为所述转速小于处理器63内设置的阈值，则处理器63发出向电动驱动机构切断所需工作电流的指令信号。例如，当前轮椅的行驶速度小于2.5Km/h，则处理器63发向向电动驱动机构切断所需工作电流的指令信号，电动驱动机构得不到驱动电流，电动驱动机构不能自主进行工作。

驱动器64接收来自于处理器63的指令信号，将直流电源输出的直流电，转换为精确控制的非正弦交流电提供给电动驱动机构，所述非正弦的交流电，即为矩形波。

所述控制器60还包括控制开关，控制开关用于控制电源的通断，所述控制开关为按钮开关，或者控制开关为遥控器。所述控制开关与处理器63电连接，控制开关用于向处理器63发出至少一个限制最高驱动速的指令信号，优选地，控制开关可以发出三个指令信号，其中一个为对电源的开关信号，第二个为第一最高限速信号，第三个为第二最高限速信号。控制开关具有三个引线脚，分别与控制器的三个不同的输入引脚连接。例如，拨动控制开关处于第一最高限速位置时，控制开关向处理器63发出最高驱动速度为5Km/h的指令信号，拨动控制开关处于第二最高限速位置时，控制开关向处理器63发出最高驱动速度为8Km/h的指令信号，这样，乘座在轮椅上的人员通过控制开关的选择，使处理器63在接收到相应的控制指令，通过调节输出电流的大小，来控制轮椅的速度。

如图2和图16所示，还包括与轮椅安装后轮的后立杆连接的连接装置70，壳体50的另一端铰接于连接装置70上后万向轮与地面接触。所述连接装置70为伸缩式的连接装置，该连接装置70包括连接杆，连接杆的两端设有夹头71，夹头71用于夹持在轮椅的后立杆上，连接杆的中部设有连接壳体50的铰链72，所述连接杆包括第一连接杆73和第二连接杆74，第一连接杆73的一端设有轴向的安装孔，第一连接杆73的周面上设有一端穿入到所述安装孔中的伸缩式锁紧装置75，第二连接杆74的一端插入到安装孔中，通过伸缩式锁紧装置75对第二连接杆74插入到安装孔的长度进行锁定。伸缩式锁紧装置75优先采用螺钉。通过这样的结构，可以对连接杆的长度进行调整，以适应不同宽度的轮椅，以及装配和拆卸也非常方便。夹头71的表面设有缓冲垫，用于避免夹头71夹伤轮椅的后立杆。

本发明不局限于上述实施例，例如，滚子30的端部放置于第一弧形槽23a中，第二安装座24向第一安装座23并拢紧固后，滚子30的端部被活动地装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24a围成的圆孔中。这种装配方式，安装支架组件20时是先将第一支架21与凸缘11进行紧固，滚子30的端部放置于第一弧形槽23a中，再将第二支架22向第一支架21并拢，最后，再将第一安装座和第二安装座进行紧固，最终滚子30的端部被活动地装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24围成的圆孔中。

两个相邻第一安装座23之间设有围于滚子30外侧的弧状的保护沿21a，该保护沿21a与第一支架21以及第一安装座23一体成型，30滚子2与保护沿5之间设有间隙。

后助力智能驱动器的控制方法，所述控制方法用于安装在轮椅后部的后助力智能驱动器的控制，包括以下步骤：

步骤1，在手动给轮椅行驶速度时使万向轮在与地面的摩擦作用力下转动，霍尔检测模块对转动的万向轮的端盖上的多个磁钢进行检测；

步骤2，处理器根据霍尔检测模块提供的检测信号，计算万向轮在所述摩擦作用力下的转速以得到轮椅当前的行驶速度，并将所述转速与处理器内设置的阈值进行比较，若比较结果为万向轮的转速大于或等于所述阈值，则处理器向万向轮的电动驱动机构发出所需工作电流的指令信号，万向轮获得工作电流后对轮椅产生的驱动作用力。

步骤2中，所述手动给轮椅的行驶速度在满足处理器向电动驱动机构提供所需工作电流的指令信号时，处理器根据轮椅当前的行驶速度，从预置在该处理器内的多个驱动速度中选择其中的一个驱动速度以对轮椅进行驱动。

步骤2中，处理器对霍尔检测模块提供的检测信号的波形进行识别，以判断轮椅的行驶是处于前进还是倒退的状态。所述霍尔检测模块的宽和高所围成的表面垂直于磁钢的磁力线，霍尔检测模块检测到万向轮的端盖正转和反转带动磁钢位移时会输出不同的波形信号。

本发明的控制方法的因果关系在上述的控制器中具有详细的说明，在此不在赘述。

Claims (10)

1.后助力智能驱动器的控制方法，所述控制方法用于安装在轮椅或推车后部的后助力智能驱动器的控制，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在手动给运输工具行驶速度时使万向轮在与地面的摩擦作用力下转动，霍尔检测模块对转动的万向轮的端盖上的多个磁钢进行检测；

步骤2，处理器根据霍尔检测模块提供的检测信号，计算万向轮在所述摩擦作用力下的转速以得到运输工具当前的行驶速度，并将所述转速与处理器内设置的阈值进行比较，若比较结果为万向轮的转速大于或等于所述阈值，则处理器向万向轮的电动驱动机构发出所需工作电流的指令信号，万向轮获得工作电流后对运输工具产生的驱动作用力。

2.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，步骤2中，所述手动给运输工具的行驶速度在满足处理器向电动驱动机构提供所需工作电流的指令信号时，处理器根据运输工具当前的行驶速度，从预置在该处理器内的多个驱动速度中选择其中的一个驱动速度以对运输工具进行驱动。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤2中，处理器对霍尔检测模块提供的检测信号的波形进行识别，以判断运输工具的行驶是处于前进还是倒退的状态。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述霍尔检测模块的宽和高所围成的表面垂直于磁钢的磁力线，霍尔检测模块检测到万向轮的端盖正转和反转带动磁钢位移时会输出不同的波形信号。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，若比较结果为所述转速小于处理器内设置的阈值，则处理器发出向电动驱动机构切断所需工作电流的指令信号。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述处理器通过改变电动驱动机构的工作电流，以限制电动驱动机构输出的最高转速。

7.一种用于权利要求1至6任意一项控制方法的后助力智能驱动器的控制器，其特征在于，所述控制器包括：

直流电源，将蓄电池的输入电压转换为多种工作电压；

安装在电动驱动机构上的霍尔检测模块，在手动给运输工具行驶速度时使万向轮在与地面的摩擦作用力下转动，霍尔检测模块对转动的万向轮的端盖上的多个磁钢进行检测；

处理器，根据霍尔检测模块提供的检测信号，计算万向轮在所述摩擦作用力下的转速以得到运输工具当前的行驶速度，并将所述转速与处理器内设置的阈值进行比较，若比较结果为所述转速大于或等于处理器内设置的阈值，则处理器发出向电动驱动机构提供所需工作电流的指令信号；

驱动器，接收来自于处理器的指令信号，将直流电源输出的直流电，转换为非正弦交流电提供给电动驱动机构。

8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述霍尔检测模块包括检测磁钢磁场的方向用于输出不同的波形信号以判断万向轮处于正转或反转的霍尔传感器。

9.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述霍尔传感器的宽和高所围成的表面垂直于磁钢的磁力线。

10.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括控制开关，所述控制开关与处理器电连接，控制开关用于向处理器发出至少一个限制最高驱动速度的指令信号。