CN205163435U - 一种电动轮椅自动避障控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动轮椅自动避障控制系统，包括手杆操控器、自动避障模块和轮椅驱动控制模块，所述手杆操控器与自动避障模块通过第一传输模块连接，所述自动避障模块和轮椅驱动控制模块通过第二传输模块连接；所述自动避障模块包括路面传感器、路障判断器和避障控制器，所述轮椅驱动控制模块包括驱动电机和电动控制器。本实用新型提供的电动轮椅自动避障控制系统可免操控完成全自动避障，又能自主驾驶，具有手动操作和智能自动控制的协同工作能力，能够效的保障使用者的安全。

Description

一种电动轮椅自动避障控制系统

技术领域

本实用新型涉及控制系统领域，特别涉及一种电动轮椅自动避障控制系统。

背景技术

随着社会人口老年化进程的加快，老年人口越来越多，以及由于各种疾病、交通事故等原因造成的残疾人的增加，为老年人和残疾人提供代步工具已成为整个社会重点关注的问题之一。随着生活质量提高，老人用轮椅情况将越来越普遍，轮椅电动解决了老人没体力自推轮椅行进问题，但是目前市场上已有的电动轮椅大都是手杆驾驶机动车，需要手动操控，同时由于其操作灵敏，室内电动稍微不慎就会撞车，实际使用不便。

目前，国内外市场上出现了具有手动控制功能的电驱动轮椅，但是这些电动轮椅都是在使用者手动控制下完成行进和避障的，一旦使用者由于身体不适产生了误判，那么电动轮椅势必会发生跌落或碰撞；同时因为其操控难度较大，很可能因使用者操控经验不足让电动轮椅行驶过快，进而引发转弯侧翻、碰撞障碍等事故，这些将对使用者造成极大的伤害。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型专利目的在于设计了一种电动轮椅自动避障控制系统，可免操控完成全自动避障，又能自主驾驶，具有手动操作和智能自动控制的协同工作能力，能够效的保障使用者的安全。

本实用新型是通过以下技术方案实行的：

一种电动轮椅自动避障控制系统，包括手杆操控器、自动避障模块和轮椅驱动控制模块，所述手杆操控器与自动避障模块通过第一传输模块连接，所述自动避障模块和轮椅驱动控制模块通过第二传输模块连接；其中，

所述手杆操控器用于手控操作；

所述自动避障模块包括路面传感器、路障判断器和避障控制器，所述路面传感器用于探测路面信息并将所述路面信息传出给路障判断器；所述路障判断器用于对所述路面信息进行分析判断是否为路障并生成脉冲数字信号传输给所述避障控制器；所述避障控制器根据所述脉冲数字信号进行控制操作；

所述轮椅驱动控制模块包括用于驱动轮椅的驱动电机，用于控制所述驱动电机的电动控制器。

进一步，本实用新型所述电动控制器为PWM控制器。

进一步，本实用新型所述路面传感器为红外传感器或超声波传感器。

进一步，本实用新型所述避障控制器包括避障控制单元以及控制所述第一传输模块和第二传输模块通讯连接或隔断的开关模块。

进一步，本实用新型所述驱动电机为双驱动器电机。

本实用新型还提供一种电动轮椅，包括车体和蓄电池，还包括安装在所述车体内的电动轮椅自动避障控制系统。

附图说明

以下参照附图对本实用新型实施例作进一步说明，其中：

图1是本实用新型一种电动轮椅自动避障控制系统的模块图；

图2是本实用新型一种电动轮椅自动避障控制系统的避障控制器的模块图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型提出了一种电动轮椅自动避障控制系统，请参阅图1是本实用新型一种电动轮椅自动避障控制系统的模块图，包括手杆操控器、自动避障模块和轮椅驱动控制模块，所述手杆操控器与自动避障模块通过第一传输模块连接，所述自动避障模块和轮椅驱动控制模块通过第二传输模块连接；其中，所述手杆操控器用于手控操作；所述自动避障模块包括路面传感器、路障判断器和避障控制器，所述路面传感器用于探测路面信息并将所述路面信息传出给路障判断器；所述路障判断器用于对所述路面信息进行分析判断是否为路障并生成脉冲数字信号传输给所述避障控制器；所述避障控制器根据所述脉冲数字信号进行控制操作；所述轮椅驱动控制模块包括用于驱动轮椅的驱动电机，用于控制所述驱动电机的电动控制器。

手杆操控器用于手控操作，为霍尔操控手杆，操控不同坐标位置发出不同脉冲数字电信号，脉冲数字电信号发送给避障控制器，由避障控制器控制使到电动控制器控制车体驱动电机运行。

所述电动控制器为PWM控制器，所述驱动电机为双驱动器电机。

路面传感器安装在车体前后，为红外传感器或超声波传感器；路面传感器传输车体前后路向的路面信息，路障判断器根据所述路面信息判断其信息是否为路障，若为路障则数字信号输出路障距离信息，而后将路向路障信息及路障距离信息传输到避障控制器；请参阅图2是本实用新型一种电动轮椅自动避障控制系统的避障控制器的模块图，避障控制器包括避障控制单元以及控制所述第一传输模块和第二传输模块通讯连接或隔断通讯功能的开关模块。

当路障判断器分析判断为非路障时，避障控制器根据所述脉冲数字信号控制所述第二传输模块打开，第二传输模块传输所述手杆操控器的操控信号到达所述轮椅驱动控制模块，进行正常手控操作；

当路障判断器分析判断为路障时，避障控制器根据所述脉冲数字信号控制所述第二传输模块关闭，第二传输模块阻止所述手杆操控器的操控信号到达所述轮椅驱动控制模块，进行避障操作。

第一传输模块连接手杆操控器与避障控制器之间，用于手杆操控器信号传输通讯；第二传输模块连接避障控制器控制信号输出端与电动控制器输入端之间进行通讯，为避障控制器传输手杆操控器信号的专用传输导线。所述第一传输模块和第二传输模块作用，使到手杆操控器全部操控信号都必需经过避障控制器进行分析判断，避障控制单元分析操控信号是否符合路障距离信号减弱条件之后，通过开关模块控制第二传输模块传输操控信号，使到电动控制器接收到操控指令；若避障控制单元分析操控信号符合路障距离信号增强条件(即遇到障碍)，则停止第二传输模块传输操控信号，中断操控信号使到电动控制器停止电动控制。

避障控制器包括避障控制单元和开关模块。所述避障控制器的控制过程如下：

当路障判断器判断信息非路障时避障控制单元控制开关模块打开使到手杆操控信号到达电动控制器；

路障判断器输送路障信号，路障信号经过避障控制单元对比车前后路障距离判断路障路向及对比路障信号强弱变化，若判断信号变弱则避障控制单元控制开关模块打开使手杆操控信号送达电动控制器；

路障判断器输送路障信号，路障信号经过避障控制单元对比车前后路障距离判断路障路向及对比路障信号强弱变化，若判断信号变强则避障控制单元控制开关模块限时关闭，为关闭时间后再打开，且打开后又再次计算对比判断路障路向和判断路障信号强弱变化，而后再进行判断，直至路障信号消失或者变为最强路障；

路障判断器发出最强路障信号，避障控制单元通过所述计算对比判断该路障是否为单路向的最强路障，若是，则开关模块关闭，进而依据手杆操控信号信息，分析手杆操控驾驶路向信息，进而对比操控驾驶路向信息与路障判断器传输最强路障路向信息是否相同，若所述路向信息相同则继续控制开关模块关闭，若路向信息不同则指令控制开关模块打开；

路障判断器发出最强路障信号，避障控制单元计算对比判断系属双路向的最强路障，这时避障控制单元控制开关模块关闭，直至路障判断器信息改变避障控制单元才停止使用。

按照本实用新型提供的一种电动轮椅自动避障控制系统，本实用新型提供一种电动轮椅，包括车体，电连接该车体上蓄电池和安装在车体内部的避障控制系统，所述电动控制器为PWM控制器。所述路面传感器为红外传感器或超声波传感器。所述驱动电机为双驱动器电机。路面传感器安装在车体前后，避障控制器可实现车体前或后路障自动避障。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电动轮椅自动避障控制系统，其特征在于，包括手杆操控器、自动避障模块和轮椅驱动控制模块，所述手杆操控器与自动避障模块通过第一传输模块连接，所述自动避障模块和轮椅驱动控制模块通过第二传输模块连接；其中，

所述手杆操控器用于手控操作；

所述自动避障模块包括路面传感器、路障判断器和避障控制器，所述路面传感器用于探测路面信息并将所述路面信息传出给路障判断器；所述路障判断器用于对所述路面信息进行分析判断是否为路障并生成脉冲数字信号传输给所述避障控制器；所述避障控制器根据所述脉冲数字信号进行控制操作；

所述轮椅驱动控制模块包括用于驱动轮椅的驱动电机，用于控制所述驱动电机的电动控制器。

2.根据权利要求1所述的一种电动轮椅自动避障控制系统，其特征在于，所述电动控制器为PWM控制器。

3.根据权利要求1所述的一种电动轮椅自动避障控制系统，其特征在于，所述路面传感器为红外传感器或超声波传感器。

4.根据权利要求1所述的一种电动轮椅自动避障控制系统，其特征在于，所述避障控制器包括避障控制单元以及控制所述第一传输模块和第二传输模块通讯连接或隔断的开关模块。

5.根据权利要求1所述的一种电动轮椅自动避障控制系统，其特征在于，所述驱动电机为双驱动器电机。

6.一种电动轮椅，包括车体和蓄电池，其特征在于，还包括安装在所述车体内的如权利要求1～5任一项所述的电动轮椅自动避障控制系统。