CN112043512A - 一种平衡检测辅助站立轮椅及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡检测辅助站立轮椅及方法，包括声波测距单元、站立调节单元、平衡判断单元和信号传输单元；声波测距单元，包括声波发射器设置在轮椅坐垫位置同一水平高度，向地面发射声波，声波接收器与声波发射器连接，接收地面反射的声波，计算声波发射器离地高度；站立调节单元，包括声波接收器设置在轮椅车轮轴心同一水平高度，接收声波发射器发射的声波，计算声波发射器与声波发射器的距离；平衡判断单元，根据轮椅坐垫距离地面距离判断轮椅平衡；信号传输单元，输出信号到设定好的智能终端。本发明通过声波检测轮椅坐垫各个方向离地高度判断轮椅平衡，得到更准确的平衡检测结果，增设的声波接收器确保不会因为轮椅站立调节而误判。

Description

一种平衡检测辅助站立轮椅及方法

技术领域

本发明涉及平衡检测辅助站立轮椅及方法，属于声波检测领域。

背景技术

现在市面上的存在很多辅助站立轮椅，不仅可以作为轮椅使用，帮助一些老年人、腿脚有障碍的人行动，还可以用于辅助站立，在腿脚不便的使用者需要通过一些特殊区域时有很大帮助。辅助站立轮椅辅助一些腿脚受伤需要复健回复的病人使用，现在中国对于复健康复训练还处于起步阶段，很多人对此不够重视，但随着经济和医疗水平发展，市场上这方面的缺口会越来越大。这样两用的辅助站立轮椅在市面上的需求也会越来越多。

辅助站立轮椅在站立使用时，会因为使用者习惯和结构设计问题，导致在长期使用中造成处于失衡状态，即一侧低于另一侧，这种状况会对使用者带来安全隐患，也会因为受力不均不利于复健。而目前的辅助站立轮椅没有考虑到应对方法。

发明内容

发明目的：提供一种平衡检测辅助站立轮椅及方法，以解决上述问题。

技术方案：一种平衡检测辅助站立轮椅，包括声波测距单元、站立调节单元、平衡判断单元和信号传输单元；

声波测距单元，包括声波发射器设置在轮椅坐垫位置同一水平高度，向地面发射声波，声波接收器与声波发射器连接，接收地面反射的声波，计算声波发射器离地高度；

站立调节单元，包括声波接收器设置在轮椅车轮轴心同一水平高度，接收声波发射器发射的声波，计算声波发射器与声波发射器的距离；

平衡判断单元，根据轮椅坐垫距离地面距离判断轮椅平衡；

信号传输单元，输出信号到设定好的智能终端。

根据本发明的一个方面，所述声波测距单元，还包括声波发射电路，包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D1、三极管Q1、三极管Q2、电感L1和电感L2；

所述电容C1的一端分别与所述电容C2的一端、所述电阻R1的一端连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R1的另一端与分别与所述电阻R2的一端、所述电容C3的一端、所述电阻R3的一端和所述三极管Q1的基极连接，所述电容C3的另一端接地，所述电阻R2的另一端与所述电感L1的一端、所述电阻R5的一端、所述电感L2的一端、所述电容C10的一端和所述电容C11的一端均接电源电压，所述电容C10的另一端接地，所述电容C11的另一端接地，所述电阻R3的另一端与所述二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极接地，所述三极管Q1的集电极分别与所述电感L1的另一端、所述电容C4的一端连接，所述三极管Q1的发射极分别与所述电阻R4的一端、所述电容C4的另一端、所述电容C5的一端和所述电容C6的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电容C5的另一端接地，所述电容C6的另一端分别与所述电阻R5的另一端、所述电阻R6的一端和所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R6的另一端接地，所述三极管Q2的集电极分别与所述电感L2的另一端、所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端与所述电容C9的一端均接声波发射输出信号，所述电容C9的另一端接地，所述三极管Q2的发射极分别与所述电阻R7的一端、所述电容C7的一端连接，所述电阻R7的另一端接地，所述电容C7的另一另端接地。

根据本发明的一个方面，所述站立调节单元，还包括声波接收电路，包括电感L3、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电位器RV1、变阻器VR1、运算放大器U1：A、运算放大器U1：B、二极管D2和二极管D3；

所述三极管Q3的发射极与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端接地，所述三极管Q3的集电极分别与所述电感L3的一端、所述电容C12的一端连接，所述三极管Q3的基极分别与所述电容C12的另一端、所述电位器RV1的第3引脚连接，所述电位器RV1的第2引脚接地，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电阻R10的一端、所述电容C13的一端、所述电阻R11的一端、所述电容C15的一端和所述电阻R13的一端均接电源电压，所述电容C15的另一端接地，所述电阻R10的另一端分别与所述电感L3的另一端、所述电容C13的另一端和所述电容C14的一端连接，所述电容C14的另一端分别与所述电阻R12的另一端、所述三极管Q4的基极连接，、所述三极管Q4的发射极与所述电容C16的一端、所述电阻R14的一端均接地，所述三极管Q4的集电极分别与所述电阻R12的另一端、所述电阻R11的另一端、所述电容C16的另一端、所述运算放大器U1：A的反相输入端和所述运算放大器U1：B的同相输入端连接，所述运算放大器U1：A的同相输入端分别与所述电阻R13的另一端、所述变阻器VR1的一端连接，所述运算放大器U1：B的反相输入端分别与所述电阻R14的另一端、所述变阻器VR1的另一端连接，所述运算放大器U1：A的输出端与所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U1：B的输出端与所述二极管D3的正极连接，所述二极管D2的负极分别与所述二极管D3的负极、所述电阻R15的一端、所述电阻R16的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述电容C17的一端、所述三极管Q5的发射极连接，所述电阻R16的另一端分别与所述电容C17的另一端、所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极接声波接收输出信号。

根据本发明的一个方面，所述站立调节单元，包括声波接收器，设置在轮椅车轮轴心同一水平高度，接收所述声波测距单元的声波发射器发射的声波，当轮椅从座椅状态改变为站立辅助状态时，声波发射器与车轮轴心的声波接收器之间的距离增加，将增加的距离设为轮椅站立调节的安全范围。

根据本发明的一个方面，所述信号传输单元还包括WiFi模块、蓝牙模块，与智能终端建立连接后即可绑定智能终端，通过网络信号或蓝牙传输数据到智能终端。

根据本发明的一个方面，所述信号发送单元还包括WiFi模块，得到轮椅处于非平衡状态的判断后，通过网络发送信号到设定的智能终端。

一种辅助站立轮椅的平衡检测方法，通过积累数据进行判断，具体步骤包括：

步骤1、在智能终端上下载APP绑定该辅助站立轮椅，将智能终端与该辅助站立轮椅建立连接；

步骤2、当该辅助站立轮椅转换成站立状态时，轮椅坐垫处的声波发射器、声波接收器检测到的坐垫高度增加，判断轮椅进入站立状态，开始平衡检测；

步骤3、通过该辅助站立轮椅两侧车轮轴心的声波接收器将检测到的坐垫两侧站立高度进行比较；

步骤4、当连续七天检测到该辅助站立轮椅两侧出现高度差，且均为一侧高度大于另一侧，判断该辅助站立轮椅处于非平衡状态；

步骤5、将该辅助站立轮椅的失衡信号发送到绑定的智能终端。

有益效果：本发明通过声波测距判断辅助站立轮椅在站立状态是否失去平衡；通过设置检测安全范围避免了误判；通过长期数据积累作为判断依据，结果更准确。

附图说明

图1是本发明的平衡检测辅助站立轮椅的系统框图。

图2是本发明的声波发射电路的原理图。

图3是本发明的声波接收电路的原理图。

具体实施方式

实施例1

辅助站立轮椅在站立状态下有可能出现失衡状态，即轮椅两侧出现高度差，装置高度差距肉眼难以察觉，使用者也不能准确感觉到。为了解决此问题在辅助站立轮椅上增加了平衡检测系统。

如图1所示，在该实施例中，一种平衡检测辅助站立轮椅，包括声波测距单元、站立调节单元、平衡判断单元和信号传输单元；

声波测距单元，包括声波发射器设置在轮椅坐垫位置同一水平高度，向地面发射声波，声波接收器与声波发射器连接，接收地面反射的声波，计算声波发射器离地高度；

站立调节单元，包括声波接收器设置在轮椅车轮轴心同一水平高度，接收声波发射器发射的声波，计算声波发射器与声波发射器的距离；

平衡判断单元，根据轮椅坐垫距离地面距离判断轮椅平衡；

信号传输单元，输出信号到设定好的智能终端。

在进一步的实施例中，安装在轮椅坐垫位置的声波发射器发射声波，声波接收器接收声波，得到声波在空气中传播的时间。

如图2所示，在进一步的实施例中，所述声波测距单元，还包括声波发射电路，包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D1、三极管Q1、三极管Q2、电感L1和电感L2；

所述电容C1的一端分别与所述电容C2的一端、所述电阻R1的一端连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R1的另一端与分别与所述电阻R2的一端、所述电容C3的一端、所述电阻R3的一端和所述三极管Q1的基极连接，所述电容C3的另一端接地，所述电阻R2的另一端与所述电感L1的一端、所述电阻R5的一端、所述电感L2的一端、所述电容C10的一端和所述电容C11的一端均接电源电压，所述电容C10的另一端接地，所述电容C11的另一端接地，所述电阻R3的另一端与所述二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极接地，所述三极管Q1的集电极分别与所述电感L1的另一端、所述电容C4的一端连接，所述三极管Q1的发射极分别与所述电阻R4的一端、所述电容C4的另一端、所述电容C5的一端和所述电容C6的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电容C5的另一端接地，所述电容C6的另一端分别与所述电阻R5的另一端、所述电阻R6的一端和所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R6的另一端接地，所述三极管Q2的集电极分别与所述电感L2的另一端、所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端与所述电容C9的一端均接声波发射输出信号，所述电容C9的另一端接地，所述三极管Q2的发射极分别与所述电阻R7的一端、所述电容C7的一端连接，所述电阻R7的另一端接地，所述电容C7的另一另端接地。

在此实施例中，因为要检测高度差，所以原本考虑使用红外测距。但实际实验中红外测距容易出现误判，会造成影响的因素太多，于是改为声波测距，检测结果精准，误判率低。采用调制信号改变所述三极管Q1、所述三极管Q2的基极偏置从而改变极间电容的方法来改变频率的。为了得到较大的频率偏移，减小所述电容C4和所述电容C5的容量。将所述电感L1的电感量设置为0.3μH，因受到所述三极管Q1的极司电容或寄生电容的影响，采用空心线圈，并调节线间松紧程度以获得最佳的电感量，通过所述三极管Q2输出级减少阻抗变化对振荡电路的影响。

如图3所示，在进一步的实施例中，所述站立调节单元，还包括声波接收电路，包括电感L3、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电位器RV1、变阻器VR1、运算放大器U1：A、运算放大器U1：B、二极管D2和二极管D3；

所述三极管Q3的发射极与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端接地，所述三极管Q3的集电极分别与所述电感L3的一端、所述电容C12的一端连接，所述三极管Q3的基极分别与所述电容C12的另一端、所述电位器RV1的第3引脚连接，所述电位器RV1的第2引脚接地，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电阻R10的一端、所述电容C13的一端、所述电阻R11的一端、所述电容C15的一端和所述电阻R13的一端均接电源电压，所述电容C15的另一端接地，所述电阻R10的另一端分别与所述电感L3的另一端、所述电容C13的另一端和所述电容C14的一端连接，所述电容C14的另一端分别与所述电阻R12的另一端、所述三极管Q4的基极连接，、所述三极管Q4的发射极与所述电容C16的一端、所述电阻R14的一端均接地，所述三极管Q4的集电极分别与所述电阻R12的另一端、所述电阻R11的另一端、所述电容C16的另一端、所述运算放大器U1：A的反相输入端和所述运算放大器U1：B的同相输入端连接，所述运算放大器U1：A的同相输入端分别与所述电阻R13的另一端、所述变阻器VR1的一端连接，所述运算放大器U1：B的反相输入端分别与所述电阻R14的另一端、所述变阻器VR1的另一端连接，所述运算放大器U1：A的输出端与所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U1：B的输出端与所述二极管D3的正极连接，所述二极管D2的负极分别与所述二极管D3的负极、所述电阻R15的一端、所述电阻R16的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述电容C17的一端、所述三极管Q5的发射极连接，所述电阻R16的另一端分别与所述电容C17的另一端、所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极接声波接收输出信号。

在此实施例中，所述三极管Q3在所述电容C12的正反馈作用下产生自激振荡，当发射的声波使所述三极管Q3自激振荡的幅度和频率发生变化，这些变化经过由所述电阻R10、所述电容C14组成的积分电路变成随物体移动而波动的电压，该电压经所述三极管Q4放大后可以在所述三极管Q4的集电极上产生2.5～6.7V的电压变化。这个变化的电压被送至由所述运算放大器U1：A、所述运算放大器U1：B组成的双限电压比较器，无论是所述三极管Q4的集电极送至所述运算放大器U1：A的反相输入端的电位低于所述运算放大器U1：A的同相输入端，还是所述三极管Q4的集电极送至所述运算放大器U1：B的同相输入端的电位高于所述运算放大器U1：B的反相输入端，所述运算放大器U1：A的输出端与所述运算放大器U1：B的输出端都会输出高电平，这两个高电平分别经所述二极管D2、所述二极管D3整流后加在所述三极管Q5的基极使之导通。

在进一步的实施例中，声波发射器设置在该辅助站立轮椅的坐垫两侧，当辅助站立轮椅处于站立状态后，声波发射器发射的声波被位于辅助站立轮椅的车轮车轴中心的声波接收器接收，得到辅助站立轮椅两侧的高度数据。

在进一步的实施例中，将两侧高度数据进行比较并记录，将连续七天中积累的比较数据作为基础，排除掉个别偏差数据，得到辅助站立轮椅站立状态下一侧高于另一侧的结论后，发出失衡信号到绑定的智能终端，做出提示。

实施例2

在辅助站立轮椅伸展到站立状态的过程中可能出现使用不当使得辅助站立轮椅没有完全展开，在这种情况下导致声波测距会出现误判。为了解决这个问题设置声波测距的安全范围。

如图1所示，在该实施例中，一种平衡检测辅助站立轮椅，包括声波测距单元、站立调节单元、平衡判断单元和信号传输单元；

声波测距单元，包括声波发射器设置在轮椅坐垫位置同一水平高度，向地面发射声波，声波接收器与声波发射器连接，接收地面反射的声波，计算声波发射器离地高度；

站立调节单元，包括声波接收器设置在轮椅车轮轴心同一水平高度，接收声波发射器发射的声波，计算声波发射器与声波发射器的距离；

平衡判断单元，根据轮椅坐垫距离地面距离判断轮椅平衡；

信号传输单元，输出信号到设定好的智能终端。

在进一步的实施例中，安装在轮椅坐垫位置的声波发射器发射声波，声波接收器接收声波，得到声波在空气中传播的时间。

如图2所示，在进一步的实施例中，所述声波测距单元，还包括声波发射电路，包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D1、三极管Q1、三极管Q2、电感L1和电感L2；

所述电容C1的一端分别与所述电容C2的一端、所述电阻R1的一端连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R1的另一端与分别与所述电阻R2的一端、所述电容C3的一端、所述电阻R3的一端和所述三极管Q1的基极连接，所述电容C3的另一端接地，所述电阻R2的另一端与所述电感L1的一端、所述电阻R5的一端、所述电感L2的一端、所述电容C10的一端和所述电容C11的一端均接电源电压，所述电容C10的另一端接地，所述电容C11的另一端接地，所述电阻R3的另一端与所述二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极接地，所述三极管Q1的集电极分别与所述电感L1的另一端、所述电容C4的一端连接，所述三极管Q1的发射极分别与所述电阻R4的一端、所述电容C4的另一端、所述电容C5的一端和所述电容C6的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电容C5的另一端接地，所述电容C6的另一端分别与所述电阻R5的另一端、所述电阻R6的一端和所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R6的另一端接地，所述三极管Q2的集电极分别与所述电感L2的另一端、所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端与所述电容C9的一端均接声波发射输出信号，所述电容C9的另一端接地，所述三极管Q2的发射极分别与所述电阻R7的一端、所述电容C7的一端连接，所述电阻R7的另一端接地，所述电容C7的另一另端接地。

在此实施例中，因为要检测高度差，所以原本考虑使用红外测距。但实际实验中红外测距容易出现误判，会造成影响的因素太多，于是改为声波测距，检测结果精准，误判率低。采用调制信号改变所述三极管Q1、所述三极管Q2的基极偏置从而改变极间电容的方法来改变频率的。为了得到较大的频率偏移，减小所述电容C4和所述电容C5的容量。将所述电感L1的电感量设置为0.3μH，因受到所述三极管Q1的极司电容或寄生电容的影响，采用空心线圈，并调节线间松紧程度以获得最佳的电感量，通过所述三极管Q2输出级减少阻抗变化对振荡电路的影响。

如图3所示，在进一步的实施例中，所述站立调节单元，还包括声波接收电路，包括电感L3、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电位器RV1、变阻器VR1、运算放大器U1：A、运算放大器U1：B、二极管D2和二极管D3；

所述三极管Q3的发射极与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端接地，所述三极管Q3的集电极分别与所述电感L3的一端、所述电容C12的一端连接，所述三极管Q3的基极分别与所述电容C12的另一端、所述电位器RV1的第3引脚连接，所述电位器RV1的第2引脚接地，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电阻R10的一端、所述电容C13的一端、所述电阻R11的一端、所述电容C15的一端和所述电阻R13的一端均接电源电压，所述电容C15的另一端接地，所述电阻R10的另一端分别与所述电感L3的另一端、所述电容C13的另一端和所述电容C14的一端连接，所述电容C14的另一端分别与所述电阻R12的另一端、所述三极管Q4的基极连接，、所述三极管Q4的发射极与所述电容C16的一端、所述电阻R14的一端均接地，所述三极管Q4的集电极分别与所述电阻R12的另一端、所述电阻R11的另一端、所述电容C16的另一端、所述运算放大器U1：A的反相输入端和所述运算放大器U1：B的同相输入端连接，所述运算放大器U1：A的同相输入端分别与所述电阻R13的另一端、所述变阻器VR1的一端连接，所述运算放大器U1：B的反相输入端分别与所述电阻R14的另一端、所述变阻器VR1的另一端连接，所述运算放大器U1：A的输出端与所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U1：B的输出端与所述二极管D3的正极连接，所述二极管D2的负极分别与所述二极管D3的负极、所述电阻R15的一端、所述电阻R16的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述电容C17的一端、所述三极管Q5的发射极连接，所述电阻R16的另一端分别与所述电容C17的另一端、所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极接声波接收输出信号。

在此实施例中，所述三极管Q3在所述电容C12的正反馈作用下产生自激振荡，当发射的声波使所述三极管Q3自激振荡的幅度和频率发生变化，这些变化经过由所述电阻R10、所述电容C14组成的积分电路变成随物体移动而波动的电压，该电压经所述三极管Q4放大后可以在所述三极管Q4的集电极上产生2.5～6.7V的电压变化。这个变化的电压被送至由所述运算放大器U1：A、所述运算放大器U1：B组成的双限电压比较器，无论是所述三极管Q4的集电极送至所述运算放大器U1：A的反相输入端的电位低于所述运算放大器U1：A的同相输入端，还是所述三极管Q4的集电极送至所述运算放大器U1：B的同相输入端的电位高于所述运算放大器U1：B的反相输入端，所述运算放大器U1：A的输出端与所述运算放大器U1：B的输出端都会输出高电平，这两个高电平分别经所述二极管D2、所述二极管D3整流后加在所述三极管Q5的基极使之导通。

在进一步的实施例中，声波发射器设置在该辅助站立轮椅的坐垫两侧，当辅助站立轮椅处于站立状态后，声波发射器发射的声波被位于辅助站立轮椅的车轮车轴中心的声波接收器接收，得到辅助站立轮椅两侧的高度数据。

根据本发明的一个方面，所述站立调节单元的声波接收器设置在轮椅车轮轴心同一水平高度，接收所述声波测距单元的声波发射器发射的声波，当轮椅从座椅状态改变为站立辅助状态时，声波发射器与车轮轴心的声波接收器之间的距离增加，因为辅助站立轮椅调整为站立状态下，坐垫增加的高度固定，所以将增加的距离设为轮椅站立调节的安全范围后可以作为标准验证轮椅是否完全展开。

在进一步的实施例中，将两侧高度数据进行比较并记录，将连续七天中积累的比较数据作为基础，排除掉个别偏差数据，得到辅助站立轮椅站立状态下一侧高于另一侧的结论后，发出失衡信号到绑定的智能终端，做出提示。

在进一步的实施例中，得到轮椅处于非平衡状态的判断后，所述信号发送单元通过WiFi模块连接网络将非平衡状态的信号发送。

一种辅助站立轮椅的平衡检测方法，通过积累数据进行判断，具体步骤包括：

步骤1、在智能终端上下载APP绑定该辅助站立轮椅，将智能终端与该辅助站立轮椅建立连接；

步骤2、当该辅助站立轮椅转换成站立状态时，轮椅坐垫处的声波发射器、声波接收器检测到的坐垫高度增加，判断轮椅进入站立状态，开始平衡检测；

步骤3、通过该辅助站立轮椅两侧车轮轴心的声波接收器将检测到的坐垫两侧站立高度进行比较；

步骤4、当连续七天检测到该辅助站立轮椅两侧出现高度差，且均为一侧高度大于另一侧，判断该辅助站立轮椅处于非平衡状态；

步骤5、将该辅助站立轮椅的失衡信号发送到绑定的智能终端。

总之，本发明具有以下优点：

1、通过安装同水平高度的声波发射器、声波接收器检测是否有温差来判断轮椅平衡状态，不会因长期使用导致失准；

2、使用声波检测周围的温差，避免了红外检测可能会受到周围热源干扰的问题，得到更准确的平衡检测结果。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，用于通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (7)

1.一种平衡检测辅助站立轮椅，其特征在于，包括声波测距单元、站立调节单元、平衡判断单元和信号传输单元；

声波测距单元，包括声波发射器设置在轮椅坐垫位置同一水平高度，向地面发射声波，声波接收器与声波发射器连接，接收地面反射的声波，计算声波发射器离地高度；

站立调节单元，包括声波接收器设置在轮椅车轮轴心同一水平高度，接收声波发射器发射的声波，计算声波发射器与声波发射器的距离；

平衡判断单元，根据轮椅坐垫距离地面距离判断轮椅平衡；

信号传输单元，输出信号到设定好的智能终端。

2.根据权利要求1所述的一种平衡检测辅助站立轮椅，其特征在于，所述声波测距单元，还包括声波发射电路，包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D1、三极管Q1、三极管Q2、电感L1和电感L2；

所述电容C1的一端分别与所述电容C2的一端、所述电阻R1的一端连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R1的另一端与分别与所述电阻R2的一端、所述电容C3的一端、所述电阻R3的一端和所述三极管Q1的基极连接，所述电容C3的另一端接地，所述电阻R2的另一端与所述电感L1的一端、所述电阻R5的一端、所述电感L2的一端、所述电容C10的一端和所述电容C11的一端均接电源电压，所述电容C10的另一端接地，所述电容C11的另一端接地，所述电阻R3的另一端与所述二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极接地，所述三极管Q1的集电极分别与所述电感L1的另一端、所述电容C4的一端连接，所述三极管Q1的发射极分别与所述电阻R4的一端、所述电容C4的另一端、所述电容C5的一端和所述电容C6的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电容C5的另一端接地，所述电容C6的另一端分别与所述电阻R5的另一端、所述电阻R6的一端和所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R6的另一端接地，所述三极管Q2的集电极分别与所述电感L2的另一端、所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端与所述电容C9的一端均接声波发射输出信号，所述电容C9的另一端接地，所述三极管Q2的发射极分别与所述电阻R7的一端、所述电容C7的一端连接，所述电阻R7的另一端接地，所述电容C7的另一另端接地。

3.根据权利要求1所述的一种平衡检测辅助站立轮椅，其特征在于，所述站立调节单元，还包括声波接收电路，包括电感L3、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电位器RV1、变阻器VR1、运算放大器U1：A、运算放大器U1：B、二极管D2和二极管D3；

所述三极管Q3的发射极与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端接地，所述三极管Q3的集电极分别与所述电感L3的一端、所述电容C12的一端连接，所述三极管Q3的基极分别与所述电容C12的另一端、所述电位器RV1的第3引脚连接，所述电位器RV1的第2引脚接地，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电阻R10的一端、所述电容C13的一端、所述电阻R11的一端、所述电容C15的一端和所述电阻R13的一端均接电源电压，所述电容C15的另一端接地，所述电阻R10的另一端分别与所述电感L3的另一端、所述电容C13的另一端和所述电容C14的一端连接，所述电容C14的另一端分别与所述电阻R12的另一端、所述三极管Q4的基极连接，、所述三极管Q4的发射极与所述电容C16的一端、所述电阻R14的一端均接地，所述三极管Q4的集电极分别与所述电阻R12的另一端、所述电阻R11的另一端、所述电容C16的另一端、所述运算放大器U1：A的反相输入端和所述运算放大器U1：B的同相输入端连接，所述运算放大器U1：A的同相输入端分别与所述电阻R13的另一端、所述变阻器VR1的一端连接，所述运算放大器U1：B的反相输入端分别与所述电阻R14的另一端、所述变阻器VR1的另一端连接，所述运算放大器U1：A的输出端与所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U1：B的输出端与所述二极管D3的正极连接，所述二极管D2的负极分别与所述二极管D3的负极、所述电阻R15的一端、所述电阻R16的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述电容C17的一端、所述三极管Q5的发射极连接，所述电阻R16的另一端分别与所述电容C17的另一端、所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极接声波接收输出信号。

4.根据权利要求1所述的一种平衡检测辅助站立轮椅，其特征在于，所述站立调节单元，包括声波接收器，设置在轮椅车轮轴心同一水平高度，接收所述声波测距单元的声波发射器发射的声波，当轮椅从座椅状态改变为站立辅助状态时，声波发射器与车轮轴心的声波接收器之间的距离增加，将增加的距离设为轮椅站立调节的安全范围。

5.根据权利要求1所述的一种平衡检测辅助站立轮椅，其特征在于，还包括平衡判断单元，根据检测轮椅两侧车轮上的声波接收器接收到的声波信号计算轮椅两侧车轮轴心与座椅两侧的距离，比较两侧距离差判断辅助站立轮椅是否平衡。

6.根据权利要求1所述的一种平衡检测辅助站立轮椅，其特征在于，所述信号传输单元还包括WiFi模块、蓝牙模块，与智能终端建立连接后即可绑定智能终端，通过网络信号或蓝牙传输数据到智能终端。

7.一种辅助站立轮椅的平衡检测方法，其特征在于，通过积累数据进行判断，具体步骤包括：

步骤1、在智能终端上下载APP绑定该辅助站立轮椅，将智能终端与该辅助站立轮椅建立连接；

步骤2、当该辅助站立轮椅转换成站立状态时，轮椅坐垫处的声波发射器、声波接收器检测到的坐垫高度增加，判断轮椅进入站立状态，开始平衡检测；

步骤3、通过该辅助站立轮椅两侧车轮轴心的声波接收器将检测到的坐垫两侧站立高度进行比较；

步骤4、当连续七天检测到该辅助站立轮椅两侧出现高度差，且均为一侧高度大于另一侧，判断该辅助站立轮椅处于非平衡状态；

步骤5、将该辅助站立轮椅的失衡信号发送到绑定的智能终端。

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