CN114053045B - 一种用于公共场所的共享轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于公共场所的共享轮椅，包括：轮椅本体，与轮椅本体信号连接的监控室，以及用于存放轮椅本体的轮椅统一管理处；所述的监控室内设置有轮椅监控系统，监控系统中设置有轮椅本体使用区域的内部地图，以及使用区域周边被设定缓冲区域的地图；所述的统一管理处设置有用于轮椅本体的充电桩，位于充电桩的两侧设置有用于规划轮椅停位的轨道；所述的轮椅本体上设置有与控制器连接的IC卡识别口，GPS定位装置，报警装置和安装在轮椅后轮上的电磁锁，所述的电磁锁通过接收控制器的信号打开或者关闭，从而达到控制轮椅可以行走或被锁定的功能。

Description

一种用于公共场所的共享轮椅

技术领域

本发明涉及轮椅的技术领域，具体涉及一种用于公共场所的共享轮椅。

背景技术

目前，在医院中，轮椅的应用比较普遍，病人做检查或各种治疗时都会用到，特别是一些行动不便、正在输液、刚做完治疗不方便走动的病人移动时更是需要坐轮椅，因而在一些科室如骨科、神经外科和肿瘤病房使用率非常高。

而且，随着人口老年化的现象不断加重，老年人的行动不便。在医院从挂号到治疗都需要频繁走动，没有轮椅会带来诸多不便。亦或者，当家人带老年人一起外出游玩时，现在的旅游景点、公园、游乐场所，或者商场的面积都比较大，老年人在行走一段之后就会比较疲惫，需要不停的休息；即使如此，也会造成老年人游玩比较疲惫的现象。此时，就需要轮椅的帮助，但是专门为此购买轮椅又过于浪费。

随着互联网技术的不断发展，人们的生活也在不断改善，共享经济下，共享单车、共享电动车甚至共享汽车应运而生，而且在实践中取得了很好的社会效益。如在公共场所设立共享轮椅，就可填补这一空白。但是共享轮椅技术尚不成熟，因为防盗防窃，充电等问题，使得共享轮椅一直不能投放市场使用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于公共场所的共享轮椅；能有效的解决防盗防窃、充电的问题；即可有效的解决上述技术问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种用于公共场所的共享轮椅，包括：轮椅本体，轮椅本体的内部设置有通过操纵杆控制轮椅行走的控制器；所述的控制器还连接有：

无线模块：控制器通过无线模块与监控室信号连接，将轮椅的相关数据发送至监控室；

电池监控电路：控制器通过电池监控电路实时监测电池内部储存的电量，并将电量发送至显示屏进行显示；

报警模块：所述的报警模块内设置有语音播报模块，所述的语音播报模块中设置有多种语音播报信息；语音播报模块通过接收到的控制器相对应的信号，播放出相对应的语音信息；

电磁开关：所述的电磁开关安装在电磁锁上，电磁锁安装在轮椅本体的后轮上，电磁锁通过接收控制器的信号打开或者关闭，从而达到控制轮椅可以行走或被锁定的功能；

IC卡识别口：当使用者需要借用轮椅时，需要将IC卡插入IC卡识别口中进行身份识别；所述的IC卡识别口连接有身份识别电路，IC卡识别口通过身份识别电路读取插入的IC卡上的数据，对数据进行核实；并将核实结果发送至控制器，控制器接收到相应的信号后作出相对应的反应；

GPS定位模块：GPS定位模块安装在轮椅的内部，与控制器连接，对轮椅进行实时定位，并通过控制器将轮椅的位置信息实时的发送至监控室进行监控。

进一步的，所述的监控室内设置有轮椅监控系统，轮椅监控系统中设置有轮椅使用区域的内部地图，以及使用区域周边设定范围内的地图；所述设定范围内的地图被划分为缓冲区域和非使用区域；位于轮椅使用区域内设置有用于存放和管理轮椅本体的轮椅统一管理处。

进一步的，所述的IC卡由统一管理处统一发放；由统一管理处统一发放的IC卡才能被IC卡识别口识别。

进一步的，所述的IC卡识别口识别IC卡的工作步骤如下：

A1：当有卡插入时，读取IC卡上的信息；

A2：对IC卡上的信息与控制器中预存的信息进行匹配；若匹配成功，则进入A3；若匹配不成功，则进入A4；

A3：控制器发送信号至电磁开关，控制电磁锁打开；轮椅的后轮锁定解除，可以借出轮椅；

A4：控制器发送信号1至语音模块，语音模块发出语音警报；并将IC卡退出；

A5：IC卡被退出后，语音警报消除。

进一步的，当所述的轮椅在轮椅使用区域内行走时，在监控室中能实时的看到轮椅的位置；当轮椅行走到缓冲区域时，轮椅本体上的控制器会发出信号1至报警装置，报警装置发出相应的报警信号；当轮椅行走到非使用区域时，轮椅本体上的控制器会发出信号至电磁开关，控制电磁锁关闭，使得轮椅无法行走。

进一步的，所述的控制器通过GPS定位模块的信息，判断轮椅定位并对轮椅进行管控的具体方式如下：

S1：当轮椅本体的电源被打开，控制器被开启，开始工作；

S2：控制器实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息；

S3：判断轮椅是否在规定使用的轮椅使用区域内，是则回到S2；否则进入S4；

S4：控制器发出信号2至语音播报模块，语音模块发出相对应的语音警报，当轮椅回到轮椅使用区域内后，语音播报解除；

S5：控制器继续实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，并判断轮椅是否在缓冲区域内；若是，则回到S4；若否则进入S6；

S6：控制器继续实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，并判断轮椅是否进入非使用区域；若是，则进入S7，若否，则回到S5；

S7：控制器发出信号至电磁开关，控制电磁锁关闭；锁定轮椅的后轮，使得轮椅无法行走；

S8：控制器继续实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，并判断轮椅是否回到缓冲区域内；

若是，则发出控制信号解开电磁锁，轮椅可以行走；回到S5；

若否，则发出报警信号至轮椅监控系统，并实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，检测轮椅的实时位置，并将轮椅的定位信息至轮椅监控系统。

进一步的，所述的统一管理处设置有用于轮椅本体的充电桩，位于充电桩的两侧设置有用于规划轮椅停位的轨道；所述的轨道上设置有感应装置，当轮椅归还到轨道上时，轮椅才能归还成功。

进一步的，所述的电池监控电路在轮椅使用的过程中，实时的检测电池的储电量，控制器针对电池储电量的操作过程如下：

B1：当轮椅本体的电源被打开，控制器被开启；

B2：控制器实时采集电池监控电路监测的电池储电量，并实时的将储电量发送至显示屏进行显示；

B3：判断电池的储电量是否低于20％；是则进入B4；否则回到B2；

B4：控制器发出报警信号3至语音模块，语音模块发出相应的语音警报；直至轮椅插上充电的电源后，语音警报消除。

进一步的，所述的语音播报模块中设置有3种语音播报信息，分别对应轮椅超出使用范围的警报，电池的电量缺少警报和IC卡识别不正确的警报。

进一步的，所述语音播报模块的工作步骤如下：

C1：当轮椅本体的电源被打开，语音播报模块被开启；

C2：语音模块检测是否接收到控制器发送的语音播报信息；

C3：当语音模块检测到语音播报信息后，判断信号为信号1，信号2，或信号3；

C4：当语音播报信号为信号1时，则播报“身份识别失败”的信号；

当语音播报信号为信号2时，则播报“超出使用区域，请尽快回到使用区域内”的信号；

当语音播报信号为信号3时，则播报“用电量过低，请尽快充电”的信号。

有益效果

本发明提出的一种用于公共场所的共享轮椅，与传统的现有技术相比较，其具有以下有益效果：

（1）本技术方案可以直接采用现有的轮椅本体结构，在原有的轮椅本体结构上进行改进；可以直接对现有的轮椅进行升级即可。同时，通过GPS定位模块、控制器、报警模块和电磁锁，以及在监控室中地图区域设定的配合，当轮椅走到缓冲区域时，就会发出警报，提醒使用者回到可使用的区域内；将轮椅控制在可监控的指定区域内使用；当轮椅达到非使用区域时，就会被锁定，使其无法运行，同时监控室收到警告提醒，引起工作人员的重视；能有效的避免轮椅被盗窃。

（2）本技术方案通过电池监控电路、控制器、显示屏的配合设置，让使用者在使用的过程中，可以随时通过显示屏了解轮椅的电量；提前规划出行计划。同时，还可通过与控制器连接的报警模块，使得轮椅在电量不足时，提前通过报警模块提醒使用者；让其尽快找到有电源的地方进行充电。再者，若是电池无电时，也可通过推行的方式让轮椅行走至有充电口的地方进行充电，可有效的解决轮椅充电的问题。

（3）本技术方案通过IC卡识别口对TC卡进行身份识别认证，只有授权的IC卡才可打开轮椅本体。能进一步的避免轮椅被盗窃。

（4）本技术方案设置的轮椅监控系统安装在监控室中，可与公共场合的安全监控室合为一体，无需再次设立独立的监控室。同时，统一管理处也可设立在公共场所的人工服务台的位置处，无需单独设立统一管理处；能有效的降低改进成本。

附图说明

图1是本发明中轮椅和充电桩的结构立体图。

图2是本发明中隔板顶部的局部放大图。

图3是本发明中控制器的连接示意框图。

图4是本发明中IC卡识别口的电路连接示意图。

图5是本发明中IC卡识别口识别IC卡的工作步骤示意图。

图6是本发明中GPS定位模块与控制器的电路连接示意图。

图7是本发明中控制器对轮椅管控的工作步骤示意图。

图8是本发明中控制器监测电池储电量的工作步骤示意图。

图9是本发明中音播报模块的工作步骤示意图。

附图中的标记：1-扶手：可由看护人员推动轮椅；2-控制器：轮椅控制操作台，控制轮椅的移动和身份证识别等功能；3-靠背垫：安装在轮椅座位上提供舒适度；4-轮椅基体：轮椅的框架，承载其他装置；5-隔板：起到阻隔作用，保障乘坐者的安全；6-坐垫：安装在轮椅座位上提供舒适度；7-车轮动力装置：装置内置有充电电池，为轮椅各种装置提供电力；8-后车轮：轮椅主动力输出，由车轮制动装置提供动力；9-踏板：轮椅在运动中，使用者放置脚的地方；10-前滑轮：控制轮椅的移动方向；11-电机箱：内置电动机为轮椅提供动力；12-插卡感应装置：内部设有IC卡识别装置，插入身份证就可以激活轮椅使用；13-显示屏：显示轮椅状态及剩余电量；14-充电桩：为轮椅提供停靠和充电等服务；15-充电桩的插座：用于轮椅充电；16-轮椅停靠轨道：用于引导使用者将轮椅停在正确位置；17-开机按钮，用于启动轮椅；18-关机按钮，用于关闭轮椅；19-方向操纵杆：控制轮椅行进和改变方向。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-图2所示，一种用于公共场所的共享轮椅，包括：轮椅本体，所述的轮椅本体包括：轮椅基体、踏板、隔板、坐垫、扶手、开机按钮、关机按钮、方向操纵杆、靠背垫、推手、后车轮、前滑轮、车轮动力装置、电机箱，以及轮椅本体的内部设置有通过操纵杆控制轮椅行走的控制器。

如图3所示，所述的控制器还连接有：

无线模块：控制器通过无线模块与监控室信号连接，将轮椅的相关数据发送至监控室；

电池监控电路：控制器通过电池监控电路实时监测电池内部储存的电量，并将电量发送至显示屏进行显示；

报警模块：所述的报警模块内设置有语音播报模块，所述的语音播报模块中设置有多种语音播报信息；语音播报模块通过接收到的控制器相对应的信号，播放出相对应的语音信息；

电磁开关：所述的电磁开关安装在电磁锁上，电磁锁安装在轮椅本体的后轮上，电磁锁通过接收控制器的信号打开或者关闭，从而达到控制轮椅可以行走或被锁定的功能；

IC卡识别口：当使用者需要借用轮椅时，需要将IC卡插入IC卡识别口中进行身份识别；所述的IC卡识别口连接有身份识别电路，IC卡识别口通过身份识别电路读取插入的IC卡上的数据，对数据进行核实；并将核实结果发送至控制器，控制器接收到相应的信号后作出相对应的反应；

GPS定位模块：GPS定位模块安装在轮椅的内部，与控制器连接，对轮椅进行实时定位，并通过控制器将轮椅的位置信息实时的发送至监控室进行监控。

所述的监控室内设置有轮椅监控系统，轮椅监控系统中设置有轮椅使用区域的内部地图，以及使用区域周边设定范围内的地图；所述设定范围内的地图被划分为缓冲区域和非使用区域；位于轮椅使用区域内设置有用于存放和管理轮椅本体的轮椅统一管理处。

在本实施例中，选择的应用环境为医院，本实施例中的监控室与医院的安全监控室合二为一；轮椅监控系统中设置有医院内部的地图，以及医院周边1公里以内的地图；医院周边100米以内被划分为缓冲区域，医院周边100米以外被划分为非使用区域。

轮椅统一管理处设置在医院中每栋楼的一楼大厅处，由导医台的医护人员负责管控。

所述的统一管理处，为了增设用于给轮椅充电的插座，可选择性的设置有充电桩，位于充电桩的两侧设置有用于规划轮椅停位的轨道；所述的轨道上设置有感应装置，当轮椅归还到轨道上时，轮椅才能归还成功。

当使用者需要借用轮椅时，可以到统一管理处办理相关手续后，获取医院发放的统一的IC卡。所述的IC卡由统一管理处统一发放；由统一管理处统一发放的IC卡才能被IC卡识别口识别。IC卡识别口的相关电路如图4所示。

如图5所示，所述的IC卡识别口识别IC卡的工作步骤如下：

A1：当有卡插入时，读取IC卡上的信息；

A2：对IC卡上的信息与控制器中预存的信息进行匹配；若匹配成功，则进入A3；若匹配不成功，则进入A4；

A3：控制器发送信号至电磁开关，控制电磁锁打开；轮椅的后轮锁定解除，可以借出轮椅；

A4：控制器发送信号1至语音模块，语音模块发出语音警报；并将IC卡退出；

A5：IC卡被退出后，语音警报消除。

GPS定位模块安装在轮椅的内部，与控制器连接，对轮椅进行实时定位；GPS定位模块与控制器的电路连接如图6所示。

当所述的轮椅在轮椅使用区域内行走时，在监控室中能实时的看到轮椅的位置；当轮椅行走到缓冲区域时，轮椅本体上的控制器会发出信号1至报警装置，报警装置发出相应的报警信号；当轮椅行走到非使用区域时，轮椅本体上的控制器会发出信号至电磁开关，控制电磁锁关闭，使得轮椅无法行走。

如图7所示，所述的控制器通过GPS定位模块的信息，判断轮椅定位并对轮椅进行管控的具体方式如下：

S1：当轮椅本体的电源被打开，控制器被开启，开始工作；

S2：控制器实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息；

S3：判断轮椅是否在规定使用的轮椅使用区域内，是则回到S2；否则进入S4；

S4：控制器发出信号2至语音播报模块，语音模块发出相对应的语音警报，当轮椅回到轮椅使用区域内后，语音播报解除；

S5：控制器继续实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，并判断轮椅是否在缓冲区域内；若是，则回到S4；若否则进入S6；

S6：控制器继续实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，并判断轮椅是否进入非使用区域；若是，则进入S7，若否，则回到S5；

S7：控制器发出信号至电磁开关，控制电磁锁关闭；锁定轮椅的后轮，使得轮椅无法行走；

S8：控制器继续实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，并判断轮椅是否回到缓冲区域内；

若是，则发出控制信号解开电磁锁，轮椅可以行走；回到S5；

若否，则发出报警信号至轮椅监控系统，并实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，检测轮椅的实时位置，并将轮椅的定位信息至轮椅监控系统。

如图8所示，在轮椅使用的过程中，电池监控电路实时的检测电池的储电量，控制器针对电池储电量的操作过程如下：

B1：当轮椅本体的电源被打开，控制器被开启；

B2：控制器实时采集电池监控电路监测的电池储电量，并实时的将储电量发送至显示屏进行显示；

B3：判断电池的储电量是否低于20％；是则进入B4；否则回到B2；

B4：控制器发出报警信号3至语音模块，语音模块发出相应的语音警报；直至轮椅插上充电的电源后，语音警报消除。

所述的语音播报模块与控制器连接，通过接收到的控制器的信号播报对应的语音信息。语音播报模块中设置有3种语音播报信息，分别对应轮椅超出使用范围的警报，电池的电量缺少警报和IC卡识别不正确的警报。

如图9所示，所述语音播报模块的工作步骤如下：

C1：当轮椅本体的电源被打开，语音播报模块被开启；

C2：语音模块检测是否接收到控制器发送的语音播报信息；

C3：当语音模块检测到语音播报信息后，判断信号为信号1，信号2，或信号3；

C4：当语音播报信号为信号1时，则播报“身份识别失败”的信号；

当语音播报信号为信号2时，则播报“超出使用区域，请尽快回到使用区域内”的信号；

当语音播报信号为信号3时，则播报“用电量过低，请尽快充电”的信号。

Claims (8)

1.一种用于公共场所的共享轮椅，包括：轮椅本体，轮椅本体的内部设置有通过操纵杆控制轮椅行走的控制器；其特征在于：所述的控制器还连接有：

无线模块：控制器通过无线模块与监控室信号连接，将轮椅的相关数据发送至监控室；

电池监控电路：控制器通过电池监控电路实时监测电池内部储存的电量，并将电量发送至显示屏进行显示；

报警模块：所述的报警模块内设置有语音播报模块，所述的语音播报模块中设置有多种语音播报信息；语音播报模块通过接收到的控制器相对应的信号，播放出相对应的语音信息；

电磁开关：所述的电磁开关安装在电磁锁上，电磁锁安装在轮椅本体的后轮上，电磁锁通过接收控制器的信号打开或者关闭，从而达到控制轮椅可以行走或被锁定的功能；

IC卡识别口：当使用者需要借用轮椅时，需要将IC卡插入IC卡识别口中进行身份识别；所述的IC卡识别口连接有身份识别电路，IC卡识别口通过身份识别电路读取插入的IC卡上的数据，对数据进行核实；并将核实结果发送至控制器，控制器接收到相应的信号后作出相对应的反应；

GPS定位模块：GPS定位模块安装在轮椅的内部，与控制器连接，对轮椅进行实时定位，并通过控制器将轮椅的位置信息实时的发送至监控室进行监控；

所述的监控室内设置有轮椅监控系统，轮椅监控系统中设置有轮椅使用区域的内部地图，以及使用区域周边设定范围内的地图；所述设定范围内的地图被划分为缓冲区域和非使用区域；位于轮椅使用区域内设置有用于存放和管理轮椅本体的轮椅统一管理处；

当所述的轮椅在轮椅使用区域内行走时，在监控室中能实时的看到轮椅的位置；当轮椅行走到缓冲区域时，轮椅本体上的控制器会发出信号1至报警装置，报警装置发出相应的报警信号；当轮椅行走到非使用区域时，轮椅本体上的控制器会发出信号至电磁开关，控制电磁锁关闭，使得轮椅无法行走。

2.根据权利要求1所述的一种用于公共场所的共享轮椅，其特征在于：所述的IC卡由统一管理处统一发放；由统一管理处统一发放的IC卡才能被IC卡识别口识别。

3.根据权利要求1所述的一种用于公共场所的共享轮椅，其特征在于：所述的IC卡识别口识别IC卡的工作步骤如下：

A1：当有卡插入时，读取IC卡上的信息；

A2：对IC卡上的信息与控制器中预存的信息进行匹配；若匹配成功，则进入A3；若匹配不成功，则进入A4；

A3：控制器发送信号至电磁开关，控制电磁锁打开；轮椅的后轮锁定解除，可以借出轮椅；

A4：控制器发送信号1至语音模块，语音模块发出语音警报；并将IC卡退出；

A5：IC卡被退出后，语音警报消除。

4.根据权利要求1所述的一种用于公共场所的共享轮椅，其特征在于：所述的控制器通过GPS定位模块的信息，判断轮椅定位并对轮椅进行管控的具体方式如下：

S1：当轮椅本体的电源被打开，控制器被开启，开始工作；

S2：控制器实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息；

S3：判断轮椅是否在规定使用的轮椅使用区域内，是则回到S2；否则进入S4；

S4：控制器发出信号2至语音播报模块，语音模块发出相对应的语音警报，当轮椅回到轮椅使用区域内后，语音播报解除；

S5：控制器继续实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，并判断轮椅是否在缓冲区域内；若是，则回到S4；若否则进入S6；

S6：控制器继续实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，并判断轮椅是否进入非使用区域；若是，则进入S7，若否，则回到S5；

S7：控制器发出信号至电磁开关，控制电磁锁关闭；锁定轮椅的后轮，使得轮椅无法行走；

S8：控制器继续实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，并判断轮椅是否回到缓冲区域内；

若是，则发出控制信号解开电磁锁，轮椅可以行走；回到S5；

若否，则发出报警信号至轮椅监控系统，并实时的采集GPS定位模块发送的轮椅的定位信息，检测轮椅的实时位置，并将轮椅的定位信息发送至轮椅监控系统。

5.根据权利要求1所述的一种用于公共场所的共享轮椅，其特征在于：所述的统一管理处设置有用于轮椅本体的充电桩，位于充电桩的两侧设置有用于规划轮椅停位的轨道；所述的轨道上设置有感应装置，当轮椅归还到轨道上时，轮椅才能归还成功。

6.根据权利要求1所述的一种用于公共场所的共享轮椅，其特征在于：所述的电池监控电路在轮椅使用的过程中，实时的检测电池的储电量，控制器针对电池储电量的操作过程如下：

B1：当轮椅本体的电源被打开，控制器被开启；

B2：控制器实时采集电池监控电路监测的电池储电量，并实时的将储电量发送至显示屏进行显示；

B3：判断电池的储电量是否低于20％；是则进入B4；否则回到B2；

B4：控制器发出报警信号3至语音模块，语音模块发出相应的语音警报；直至轮椅插上充电的电源后，语音警报消除。

7.根据权利要求1所述的一种用于公共场所的共享轮椅，其特征在于：所述的语音播报模块中设置有3种语音播报信息，分别对应轮椅超出使用范围的警报，电池的电量缺少警报和IC卡识别不正确的警报。

8.根据权利要求7所述的一种用于公共场所的共享轮椅，其特征在于：所述语音播报模块的工作步骤如下：

C1：当轮椅本体的电源被打开，语音播报模块被开启；

C2：语音模块检测是否接收到控制器发送的语音播报信息；

C3：当语音模块检测到语音播报信息后，判断信号为信号1，信号2，或信号3；

C4：当语音播报信号为信号1时，则播报“身份识别失败”的信号；

当语音播报信号为信号2时，则播报“超出使用区域，请尽快回到使用区域内”的信号；

当语音播报信号为信号3时，则播报“用电量过低，请尽快充电”的信号。

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