CN107997891A - 相对于车辆自动操纵轮椅的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种相对于车辆自动操纵轮椅的方法与装置，车辆(10)具有包括至少一个传感器的第一传感器装置，并且轮椅(30)具有包括至少一个传感器的第二传感器装置，基于来自第一传感器装置的传感器信号和基于来自第二传感器装置的传感器信号二者来进行自动操纵。

Description

相对于车辆自动操纵轮椅的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于相对于车辆自动操纵轮椅的方法和装置。
背景技术
特别是在轮椅使用者本人已经坐进车辆后并且试图装载轮椅时，或者为了让车辆的驾驶员或乘客可以在轮椅的帮助下继续驾驶或乘坐，可以进行轮椅相对于车辆的这种操纵。
这种操纵和装载操作的自动化需要轮椅在围绕车辆周围移动或导航时自动对准或自我定向。由于空间条件狭窄以及车辆与轮椅之间的距离短，在这种情况下常规的导航系统例如全球定位系统(GPS)由于精确度不足而不能使用。
关于现有技术，仅作为示例，参考DE 10 2011 103 382 A1、JP2012103146A、KR101305336 B1、CN 202995348 U；汉森(Hansen)JD等，“利用下一代轮椅的模糊控制概念的自动车辆导航”，生物科学仪器，2008；44：69-75，以及克劳斯·席林(Klaus Schilling)等人的互联网出版物：“提高轮椅使用者安全性的传感器”，FH拉芬斯堡-韦因加尔滕(Ravensburg-Weingarten)，日本残疾人康复协会(Japanese Society forRehabilitation of Persons with Disabilities，JSRPD)。
发明内容
本发明的目的是提供一种相对于车辆自动操纵轮椅的方法和装置，该方法和装置能够使用相对费用较低的设备进行可靠和安全的导航。
该目的通过根据独立权利要求1的特征的方法以及通过根据相应的并列专利权利要求7的特征的装置来实现。
在根据本发明的相对于车辆自动操纵轮椅的方法中，车辆具有包括至少一个传感器的第一传感器装置，并且轮椅具有包括至少一个传感器的第二传感器装置，基于来自第一传感器装置的传感器信号和基于来自第二传感器装置的传感器信号二者来进行自动操纵。
现在，本发明特别地基于以下构思：将车辆和轮椅的现有传感器联合使用、并且在整个系统中将两个传感器组彼此组合或连接。为此，车辆和轮椅二者都配备有(例如基于蓝牙或无线保真(Wi-Fi)的)通信模块，以便彼此交换数据和/或与中央计算单元通信，该中央计算单元能够是设置于车辆中的车载计算机、轮椅上提供的CPU、例如智能电话的应用或附加装置。
在这种情况下，本发明基于以下事实：现代车辆通常配备有停车传感器(以电磁方式或基于超声波工作)、盲点检测系统和/或环绕摄像机系统。根据本发明，这样的系统或车辆传感器现在用于监视轮椅在车辆周围的区域中的位置和移动，并且为导航而引导轮椅。如果车辆是静止的，则由传感器感知到的变化是由车辆环境中的可移动物体(例如轮椅)引起的。
根据一个实施例，该方法包括为了协调轮椅相对于车辆的自动操纵，而在车辆与轮椅之间交换来自第一传感器装置和来自第二传感器装置的传感器信号。
根据一个实施例，该方法包括将来自第一传感器装置和来自第二传感器装置的传感器信号传送到计算单元或通信模块。特别地，可以使用无线数据传输(特别是使用蓝牙或Wi-Fi)进行传感器信号的传输。
根据一个实施例，该方法分别包括为了在自动操纵期间协调车辆和轮椅之间的各自的移动或平移方向，而以基于罗盘或基于GPS的方式定向车辆和轮椅二者。
根据一个实施例，该方法包括从车辆向轮椅传送运动请求，以便在开始自动操纵之前识别待操纵的轮椅。
根据一个实施例，该方法是自动装载操作的一部分，在操纵结束之后在装载操作期间轮椅被折叠。
根据一个实施例，折叠轮椅包括将轮椅的靠背向下折叠到水平位置，以便使靠背折叠下去的轮椅通过滑动运动进入车辆的行李箱或装载车厢。在这种情况下，车辆的行李箱或装载车厢有水平平坦的底部，可以通过折叠下去的靠背推动轮椅使其经过水平平坦的底部。行李箱或装载车厢的水平平坦的底部可以是可移动地安装的、可延伸的装载车厢底部。
本发明还涉及一种相对于车辆自动操纵轮椅的装置，该装置配置为执行具有上述特征的方法。关于装置的优点和优选配置，参考关于根据本发明的方法的上述说明。
可以从描述和从属权利要求中获得本发明的其它配置。
附图说明
以下将基于示例性实施例并参考附图，更详细地解释本发明。
图1示出了用于说明示例性实施例中根据本发明的方法和根据本发明的装置的示意图。
具体实施方式
根据图1，轮椅30位于车辆10的附近环境中。在这种情况下，例如在轮椅使用者本人已经坐进车辆10后并且现在试图装载轮椅30时，或者为了让车辆10的驾驶员或乘客可以在轮椅30的帮助下继续驾驶或乘坐并且轮椅30为此移动到合适的入座位置时，可以试图进行相对于车辆10操纵轮椅30的操作。
车辆10具有多个(停车)传感器，根据这些传感器的捕获范围或视野11-20在图1中标识出这些传感器。轮椅30上同样提供与停车传感器相似的一组传感器(其以电磁方式或基于超声波工作)。
进行操纵操作意在使得轮椅30和车辆10之间保持适当的距离，并且防止车辆10损坏或防止轮椅30卡在障碍物区域中。
此外根据本发明，在轮椅30和车辆10二者上都提供了一种装置，该装置可以使轮椅30或车辆10分别相对于北方定向(使用电子罗盘或GPS装置)，以便于协调轮椅30和车辆10之间的各自的移动或移动方向。
根据一个实施例，根据本发明的方法可以如下进行：
首先轮椅30的使用者开始装载过程。车辆10和轮椅30开始通信和交换相应的配置设置(例如轮椅尺寸)。然后车辆10使用自身的(车辆)传感器——例如停车传感器(电磁停车传感器或基于超声波工作的停车传感器)、盲点检测系统和/或环绕摄像机系统——检测轮椅30的位置。
然后，由于交换配置设置而得知轮椅尺寸，因此便于识别。如果例如由于存在多个可能的轮椅导致车辆10不能识别要加载的轮椅30，则可以请求待操纵的轮椅30移动，导致轮椅30可被车辆10识别为可移动物体。
轮椅30使用电磁传感器、或基于超声波工作并且和与之匹配的停车传感器相似的传感器，以识别允许运动的方向以及存在障碍物(包括车辆10)的方向。
中央计算单元(CPU)将由车辆10识别的轮椅30的位置与使用其自身传感器识别的轮椅30的可能的运动路径相结合。车辆10和轮椅30二者相对于北方的定向同样可以用于修正相应的移动路径。CPU基于该信息计算移动路径，并将与移动路径有关的信息发送到轮椅30。
在下一步骤中，轮椅30开始移动，并尝试遵循计算出的移动路径。同时，实时执行以下步骤：车辆10使用其自身的车辆传感器(例如电磁传感器或基于超声波工作的传感器、盲点检测系统和/或环绕摄像机系统)跟踪轮椅30围绕车辆10的运动。例如，到达的轮椅30可以由具有根据图1的视野16或17的传感器捕获(然而，不属于轮椅30的其他障碍物可以由例如具有视野13或14的传感器捕获)。
此外，轮椅30使用其自身的电磁传感器或基于超声波工作以及像停车传感器一样的传感器，一方面保持靠近车辆10，而且另一方面也符合安全距离。例如根据图1，车辆10可以特别地被具有视野31的传感器捕获。此外，轮椅30检查移动路径上是否存在障碍物。此外，交换数据，在交换数据的基础上进行CPU修正和更新移动路径。
如果轮椅30已经到达车辆10的一端，则停车传感器捕获该事件并且可以计算转动车辆10的相应移动路径。如果轮椅30到达其目的地(例如要装载的车辆10的行李箱或驾驶员门或乘客门的区域，以便于使得车辆10的驾驶员或乘客能够进入轮椅30)，则用于确定相对于北定向的装置使得轮椅30可以相对于车辆方向或取向而适当地定向其自身，以便于能够进行进一步的步骤，例如装载到车辆10中或轮椅使用者乘载或离开。
根据本发明，使用车辆10上可用的传感器装置以及将车辆和轮椅传感器组合成共同的传感器组，能够允许轮椅30在车辆周围的区域中导航。轮椅30必须只能配备相对较小数量的传感器并且计算能力有限，但由于在车辆10和轮椅30之间交换数据同时确保对情况的充分概述，轮椅30仍然能够在车辆10周围导航。

Claims (9)

1.一种相对于车辆自动操纵轮椅的方法，所述车辆(10)具有包括至少一个传感器的第一传感器装置，并且所述轮椅(30)具有包括至少一个传感器的第二传感器装置，
其特征在于
基于来自所述第一传感器装置的传感器信号和基于来自所述第二传感器装置的传感器信号二者来进行所述自动操纵。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于
所述方法包括为了协调所述轮椅(30)相对于所述车辆(10)的所述自动操纵，而在所述车辆(10)与所述轮椅(30)之间交换来自所述第一传感器装置和来自所述第二传感器装置的所述传感器信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于
所述方法包括将来自所述第一传感器装置和来自所述第二传感器装置的所述传感器信号传送到计算单元或通信模块。
4.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于
可以使用无线数据传输进行所述传感器信号的所述传输，特别是使用蓝牙或Wi-Fi进行所述传感器信号的所述传输。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于
所述方法分别包括为了在所述自动操纵期间协调所述车辆(10)和所述轮椅(30)之间的各自的移动或平移方向，而以基于罗盘或基于GPS的方式定向所述车辆(10)和所述轮椅(30)二者。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于
所述方法包括从所述车辆(10)向所述轮椅(30)传送运动请求，以便在开始所述自动操纵之前识别待操纵的所述轮椅。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于
所述方法是自动装载操作的一部分，在所述操纵结束之后在所述装载操作期间所述轮椅被折叠。
8.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于
折叠所述轮椅包括将所述轮椅的所述靠背向下折叠到水平位置，以便使所述靠背折叠下去的所述轮椅通过滑动运动进入所述车辆的行李箱或装载车厢。
9.一种相对于车辆自动操纵轮椅的装置，
其特征在于
所述装置配置为执行如前述权利要求之一所述的方法。
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