CN203263672U - 一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，包括电机、电机驱动电路、轮椅车控制电路、轮椅车摇杆电路，还包括分别用于检测左右两个车轮上电机转速的两个轮椅车电机测速装置，所述的轮椅车电机测速装置的数据输出端与轮椅车控制电路连接。本实用新型对电动轮椅的电机转速进行实时的监测并对电机转速进行动态调整，能解决现有电动轮椅直行时容易走偏的问题，大大地提高了电动轮椅的安全性和稳定性，保障了使用者的安全，让使用者能简单、安全地操纵电动轮椅，提高了社会效益和经济效益。

Description

一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种电动轮椅控制装置，特别是一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置。

背景技术

电动轮椅车的动力装置包括：左右电机、左右减速箱、左右驱动轮等。电动轮椅车向前直行时，两个驱动轮应该以相同的速度向前转动；电动轮椅车向后倒退时，两个驱动轮应该以相同的速度向后转动。但由于电动轮椅车的车架可能左右不对称，左右电机的效率可能不相同，左右减速箱和驱动轮的摩擦力可能不相同，导致电动轮椅车在向前直行或向后倒退时可能走不直，越走越偏，不仅会让电动轮椅车在使用的过程中带来诸多不便，而且更严重的是容易出现受伤的事故，安全性能不足。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种安全性能好、能有效避免电动轮椅车在向前直行或后退时走偏的现象。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，包括分别用于驱动轮椅左右两个车轮转动的两个电机，分别驱动所述两个电机工作的两个电机驱动电路，用于控制所述电机驱动电路的轮椅车控制电路，用于接收用户操作指令的轮椅车摇杆电路，所述轮椅车摇杆电路与轮椅车控制电路连接，还包括分别用于检测左右两个车轮上电机转速的两个轮椅车电机测速装置，所述的轮椅车电机测速装置的数据输出端与轮椅车控制电路连接。

当用户通过摇杆控制电动轮椅的行驶，其中轮椅车摇杆电路通过检测用户的摇杆动作并将控制信号其输出至轮椅车控制电路，控制信号经轮椅车控制电路处理后分别发送至对应左右车轮的电机驱动电路，电机驱动电路分别驱动各自的电机带动车轮转动，从而实现电动轮椅的行走，而本实用新型通过轮椅车电机测速装置分别测量左右两个车轮上电机的转速，并将其反馈至轮椅车控制电路上，本实用新型轮椅车控制电路对检测到的左右车轮电机转速与摇杆设定的转速相比较，从而相应调整电机驱动电路的输出电压，让左右电机的转速与摇杆设定的转速保持一致，从而让电动轮椅直线行走，不会出现走偏的情况。

进一步，所述轮椅车电机测速装置分别安装在与电机转轴联动的圆盘上。通过检测与电机转轴联动圆盘的转速，不仅测试的精度高，安装方便，而且可以降低轮椅车电机测速装置的安装复杂程度、降低生产成本。

作为上述的进一步改进，所述轮椅车电机测速装置包括沿圆周方向均匀安装在与电机转轴联动圆盘上的多个磁铁，还包括设置在圆盘旁边的磁性检测元件、所述磁性检测元件通过磁检测电路连接至轮椅车控制电路。由于磁铁沿圆周方向均匀安装在圆盘上，当圆盘转动时，会带动磁铁靠近和远离磁性检测元件，这时，通过磁检测电路对磁性检测单元进行检测并处理后，输出处理一系列脉冲信号至轮椅车控制电路，轮椅车控制电路根据脉冲信号的时间间隔，即可判断出当前电机的转速。

进一步地，所述磁性检测元件为霍尔元件。

进一步，作为上述的另一种改进，所述的电机上设置有与电机转轴联动的圆盘，所述圆盘沿圆周方向均匀间隔地设置多个通孔，电机转动时带动圆盘及圆盘上的多个通孔绕电机转轴周向转动，所述轮椅车电机测速装置包括对正设置在圆盘两侧的红外发射装置和红外接收装置，所述红外发射装置和红外接收装置的对正中轴落在通孔绕电机转轴转动的运动轨迹上，所述的红外接收装置通过红外检测电路连接至轮椅车控制电路上。该设计利用红外对射的光电效应检测电机的速度，当圆盘转动时，圆盘上的多个通孔同时也在转动，红外接收装置和红外发射装置的对正中轴设置于通孔转动轨迹上，当红外发射装置发射的红外光打在圆盘的封闭面上不能穿透时，红外接收装置则不会接收到红外信号，而当通孔转动到红外接收装置和红外发射装置的对正中轴时，红外光线穿过通孔发射到红外接收装置上，从而产生一个脉冲信号，并经红外检测电路处理后发送至轮椅车控制电路，根据脉冲信号的间隔即可得知当前电机的转速。

进一步，作为上述的另一种改进，所述的电机上设置有与电机转轴联动的圆盘，所述圆盘沿圆周方向均匀间隔地设置多个通孔，电机转动时带动圆盘及圆盘上的多个通孔绕电机转轴周向转动，所述轮椅车电机测速装置包括设置在圆盘一侧的红外发射装置和红外接收装置，所述红外发射装置的红外发射中轴落在通孔绕电机转轴转动的运动轨迹上，所述的红外接收装置通过红外检测电路连接至轮椅车控制电路上。该设计利用红外光反射的光电效应检测电机的转速，由于红外发射装置和红外接收装置设置于圆盘的一侧，当发射的红外光射到圆盘上不能穿透时，红外光会发生反射，而设置于同侧的红外接收装置则可接收到信号并产生脉冲信号，经红外检测电路处理后发送至轮椅车控制电路，而当圆盘上的通孔转动到红外发射装置的红外发射中轴上时，红外光会从通孔中射出，从而不能发生反射，继而轮椅车控制电路检测不到脉冲信号，通过计算脉冲信号的维持时间或脉冲信号的消失时间，即可得知当前电机的转速。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，通过轮椅车电机测速装置分别测量左右两个车轮上电机的转速，并将其反馈至轮椅车控制电路上，本实用新型轮椅车控制电路对检测到的左右车轮电机转速与摇杆设定的转速相比较，从而相应调整电机驱动电路的输出电压，让左右电机的转速与摇杆设定的转速保持一致，本实用新型对电动轮椅的电机转速进行实时的监测并对电机转速进行动态调整，能解决现有电动轮椅直行时容易走偏的问题，大大地提高了电动轮椅的安全性和稳定性，保障了使用者的安全，让使用者能简单、安全地操纵电动轮椅，提高了社会效益和经济效益。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型第一实施例的结构框图。

图2是本实用新型第一实施例中磁铁及磁性检测单元的安装结构示意图。

图3是本实用新型第二实施例的安装结构示意图。

图4是本实用新型第二实施例的结构框图。

图5是本实用新型第三实施例的安装结构示意图。

图6是本实用新型第三实施例的结构框图。

具体实施方式

参照图1- 图6，本实用新型的一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，包括分别用于驱动轮椅左右两个车轮转动的两个电机1，分别驱动所述两个电机1工作的两个电机驱动电路2，用于控制所述电机驱动电路2的轮椅车控制电路3，用于接收用户操作指令的轮椅车摇杆电路4，所述轮椅车摇杆电路4与轮椅车控制电路3连接，还包括分别用于检测左右两个车轮上电机1转速的两个轮椅车电机测速装置，所述的轮椅车电机测速装置的数据输出端与轮椅车控制电路3连接。其中为了提高测速的精度和降低轮椅车电机测速装置的安装复杂程度、生产成本，所述轮椅车电机测速装置分别安装在与电机1转轴联动的圆盘5上。

当用户通操纵摇杆的方向和速度时，其中轮椅车摇杆电路4将控制信号其输出至轮椅车控制电路3，控制信号经轮椅车控制电路3处理后分别发送至对应左右车轮的电机驱动电路2，电机驱动电路2分别驱动各自的电机1带动车轮转动，从而实现电动轮椅的前进或后退，或调节电动轮椅的转速，而电动轮椅车在向前直行或向后倒退时会走偏，说明由于电动轮椅车自身的原因造成左右不对称，让左右驱动轮行走的距离不相等，也就是说左右电机1的转速不相等。而本实用新型通过轮椅车电机测速装置分别测量左右两个车轮上电机1的转速，并将其反馈至轮椅车控制电路3上，本实用新型轮椅车控制电路3对左右车轮电机1转速与摇杆4设定的转速相比较，从而相应调整电机驱动电路2的输出电压，让左右电机1的转速与摇杆4设定的转速保持一致，从而让电动轮椅直线行走，不会出现走偏的情况。

参照图1、图2所示，为轮椅车电机测速装置的第一种实施方式，所述轮椅车电机测速装置包括沿圆周方向均匀安装在与电机1转轴联动圆盘5上的多个磁铁61，而为了提高检测的灵敏度，所述磁铁61的数量设置得越多越好，但从成本的角度和实际使用的效果来看，本实施例中均匀安装在圆盘5上的磁铁61数量为8个，当然也可以根据实际圆盘或车轮的大小调整磁铁的数量。所述圆盘5旁边设置有磁性检测元件62、所述磁性检测元件62通过磁检测电路63连接至轮椅车控制电路3。由于磁铁61沿圆周方向均匀安装在圆盘5上，当圆盘5转动时，会带动磁铁61靠近和远离磁性检测元件62，这时，通过磁检测电路63对磁性检测单元进行检测并处理后，输出处理一系列脉冲信号至轮椅车控制电路3，即每一次磁铁61靠近和离开磁性检测元件62就会产生一个脉冲信号，轮椅车控制电路3根据检查脉冲信号的时间间隔，就知道转动1/8圈所需要的时间，因此轮椅车控制电路3即可判断出左右两个电机1的转速。从而能克服由于轮椅车本身不对称造成的走偏现象。

具体地，本实用新型所使用的磁性监测元件为霍尔元件。

参照图3、图4所示，为轮椅车电机测速装置的第二种实施方式，所述的电机1上设置有与电机1转轴联动的圆盘5，所述圆盘5沿圆周方向均匀间隔地设置多个通孔71，电机1转动时带动圆盘5及圆盘5上的多个通孔71绕电机1转轴周向转动，所述轮椅车电机测速装置包括对正设置在圆盘5两侧的红外发射装置72和红外接收装置73，所述红外发射装置72和红外接收装置73的对正中轴落在 通孔71绕电机1转轴转动的运动轨迹上，所述的红外接收装置73通过红外检测电路74连接至轮椅车控制电路3上。该设计利用红外对射的光电效应检测电机1的速度，当圆盘5转动时，圆盘5上的多个通孔71同时也在转动，红外接收装置73和红外发射装置72的对正中轴设置于通孔71转动轨迹上，当红外发射装置72发射的红外光打在圆盘5的封闭面上不能穿透时，红外接收装置73则不会接收到红外信号，而当通孔71转动到红外接收装置73和红外发射装置72的对正中轴时，红外光线穿过通孔71发射到红外接收装置73上，从而产生一个脉冲信号，并经红外检测电路74处理后发送至轮椅车控制电路3，根据脉冲信号的间隔即可得知当前电机1的转速。

参照图5、图6所示，为轮椅车电机测速装置的第二种实施方式，所述的电机1上设置有与电机1转轴联动的圆盘5，所述圆盘5沿圆周方向均匀间隔地设置多个通孔71，电机1转动时带动圆盘5及圆盘5上的多个通孔71绕电机1转轴周向转动，所述轮椅车电机测速装置包括设置在圆盘5一侧的红外发射装置72和红外接收装置73，所述红外发射装置72的红外发射中轴落在通孔71绕电机1转轴转动的运动轨迹上，所述的红外接收装置73通过红外检测电路74连接至轮椅车控制电路3上。该设计利用红外光反射的光电效应检测电机1的转速，由于红外发射装置72和红外接收装置73设置于圆盘5的一侧，当发射的红外光射到圆盘5上不能穿透时，红外光会发生反射，而设置于同侧的红外接收装置73则可接收到信号并产生脉冲信号，经红外检测电路74处理后发送至轮椅车控制电路3，而当圆盘5上的通孔71转动到红外发射装置72的红外发射中轴上时，红外光会从通孔71中射出，从而不能发生反射，继而轮椅车控制电路3检测不到脉冲信号，通过计算脉冲信号的维持时间或脉冲信号的消失时间，即可得知当前电机1的转速。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，包括分别用于驱动轮椅左右两个车轮转动的两个电机（1），分别驱动所述两个电机（1）工作的两个电机驱动电路（2），用于控制所述电机驱动电路（2）的轮椅车控制电路（3），用于接收用户操作指令的轮椅车摇杆电路（4），所述轮椅车摇杆电路（4）与轮椅车控制电路（3）连接，其特征在于：还包括分别用于检测左右两个车轮上电机（1）转速的两个轮椅车电机测速装置，所述的轮椅车电机测速装置的数据输出端与轮椅车控制电路（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，其特征在于：所述轮椅车电机测速装置分别安装在与电机（1）转轴联动的圆盘（5）上。

3.根据权利要求2所述的一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，其特征在于：所述轮椅车电机测速装置包括沿圆周方向均匀安装在与电机（1）转轴联动圆盘（5）上的多个磁铁（61），还包括设置在圆盘（5）旁边的磁性检测元件（62）、所述磁性检测元件（62）通过磁检测电路（63）连接至轮椅车控制电路（3）。

4.根据权利要求3所述的一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，其特征在于：所述磁性检测元件（62）为霍尔元件。

5.根据权利要求1所述的一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，其特征在于：所述的电机（1）上设置有与电机（1）转轴联动的圆盘（5），所述圆盘（5）沿圆周方向均匀间隔地设置多个通孔（71），电机（1）转动时带动圆盘（5）及圆盘（5）上的多个通孔（71）绕电机（1）转轴周向转动，所述轮椅车电机测速装置包括对正设置在圆盘（5）两侧的红外发射装置（72）和红外接收装置（73），所述红外发射装置（72）和红外接收装置（73）的对正中轴落在通孔（71）绕电机（1）转轴转动的运动轨迹上，所述的红外接收装置（73）通过红外检测电路（74）连接至轮椅车控制电路（3）上。

6.根据权利要求1所述的一种可防止轮椅走偏的电动轮椅测速控制装置，其特征在于：所述的电机（1）上设置有与电机（1）转轴联动的圆盘（5），所述圆盘（5）沿圆周方向均匀间隔地设置多个通孔（71），电机（1）转动时带动圆盘（5）及圆盘（5）上的多个通孔（71）绕电机（1）转轴周向转动，所述轮椅车电机测速装置包括设置在圆盘（5）一侧的红外发射装置（72）和红外接收装置（73），所述红外发射装置（72）的红外发射中轴落在通孔（71）绕电机（1）转轴转动的运动轨迹上，所述的红外接收装置（73）通过红外检测电路（74）连接至轮椅车控制电路（3）上。

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