CN214679208U - 多功能轮椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能轮椅，包括与控制模块信号连接的红外报警器模块、空气湿度监测模块、语音播报模块、定位模块；红外报警模块包括红外发射器、红外接收器和报警器，安装在轮椅的四周，用于检测到轮椅遇到障碍时发出报警警告；定位模块安装在轮椅座位下面；在轮椅扶手处设有报警呼叫按钮；空气湿度监测模块用于下雨天气的提前预测并实时播报，当空气湿度检测达降雨值时，蜂鸣器发出警报，并通过语音播报模块进行语音播报，提醒用户即将下雨，需尽快到遮蔽处避雨。本实用新型结合了eMTC技术，提供一种稳定可靠、多功能的、更有安全保障的轮椅。

Description

多功能轮椅

技术领域

本实用新型涉及轮椅，尤其涉及一种多功能轮椅。

背景技术

当前市场上最常见的轮椅主要类型有电动轮椅、其他特殊轮椅、折叠式轮椅、躺式轮椅、运动型轮椅以及手推型轮椅。这些轮椅能够基本满足不同程度病残者的生活需求，市场上有许多具有专项性的轮椅，但还缺少一种能够满足病残者的多种需求，以及对用户的安全更加有保障并能得到广泛运用的多功能综合性轮椅。

eMTC技术是基于LTE演进的物联网技术，有速率高、移动性、可定位、支持语音四大优势，可广泛运用于车载、物流跟踪、智能穿戴等。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型目的是提供一种多功能轮椅，遇到障碍时自动报警；在即将下雨时，提醒用户尽快到遮蔽处避雨；支持导航功能，更方便轮椅使用者的出行且全程可追踪定位。

技术方案：本实用新型提供一种多功能轮椅，包括与控制模块信号连接的红外报警器模块、空气湿度监测模块、语音播报模块、定位模块；红外报警模块包括红外发射器、红外接收器和报警器，安装在轮椅的四周，用于检测到轮椅遇到障碍时发出报警警告；定位模块安装在轮椅座位下面；在轮椅扶手处设有报警呼叫按钮；空气湿度监测模块用于下雨天气的提前预测并实时播报，当空气湿度检测达降雨值时，蜂鸣器发出警报，并通过语音播报模块进行语音播报，提醒用户即将下雨，需尽快到遮蔽处避雨。

优选地，红外报警器模块结合物联网eMTC的语音报警实现双重报警；当遇到障碍物时红外接收器接收到反射光线发出警报，可避免轮椅碰撞到障碍物造成撞击和侧倾等危险。

优选地，定位模块为基于物联网eMTC的GPS定位器。

优选地，空气湿度监测传感器安装在轮椅靠背背板的上方；在靠背中心部位容易受人体温湿度干扰，在座椅下方容易受地面散热等因素影响，因此将空气湿度监测传感器设置于轮椅靠背背板的上方。

优选地，空气湿度监测传感器采用温湿度传感器DHT22。

优选地，空气湿度监测传感器还包括显示模块，用于显示雨天到达的时间。

优选地，控制模块采用单片机STM32F103ZET6，所述单片机第6引脚与小型高速开关二极管D1串接后接入外部电源VCC3.3，且第6引脚与电容C7串接后接地，二极管D2与纽扣电池BAT串联后与电容C7两端并联；6脚的供电采用CR1220纽扣电池和外部电源VCC3.3混合供电的方式，在有外部电源VCC3.3的时候，CR1220不给6脚供电，而在外部电源VCC3.3断开的时候，则由CR1220给其供电；确保第6引脚总有电源供电，保障实时时钟RTC的走时以及后备寄存器的内容不丢失。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：基于eMTC的定位技术增加导航功能，实时调整路线规划，记录足迹，增加远程传输，能够将用户的行程轨迹传输到家人手中，更大程度的保证用户的出行安全，还能为独自出行的用户选择更便捷更放心的通道；添加了红外感应模块实现防触壁防撞的功能；在空气湿度检测模块上增加语音播报模块，当空气湿度大于设定值，即发出可能下雨的警报，为用户的出行提前能做好准备，进一步为用户出行提供安全保障。

附图说明

图1为本实用新型系统原理图；

图2为本实用新型各模块之间连接示意图；

图3为本实用新型系统整体流程图；

图4为本实用新型红外无线报警模块电路图；

图5为本实用新型空气湿度监测模块电路图；

图6为本实用新型LCD显示模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括四项功能：红外线报警器系统、空气湿度监测系统、语音播报系统、可追踪定位系统。如图3所示，红外线报警系统是在轮椅的四周装上红外感知器，在遇到障碍物时发出警报，避免轮椅碰撞到障碍物造成撞击和侧倾等危险；空气湿度监测系统是用于对空气湿度检测，可发出降雨提示，让行动不便的轮椅使用者提前预知将下雨，需尽早到达遮蔽处避雨，以免淋湿；语音播报系统是与红外线报警系统和空气湿度检测系统结合使用，在遇到危险和感知即将下雨时发出语音播报提醒使用者；可追踪定位系统在轮椅使用者遇到危险呼叫家人或医院时，被呼叫者能及时知晓呼叫者位置，也便于用户监护人平时对用户的监管。

如图4所示，无线红外报警系统其整机电路主要包括红外对射电路、放大整形电路、编解码电路、无线收发模块、收发测试通道、信号锁存及报警电路。

工作原理：报警系统主要由红外对射和无线收发电路两部分组成，红外对射装置发出红外线，无线收发接收遇障碍物反射的红外线。由于光线是直线传输，因此在发射端发射光束，中间无遮挡物时，接收端无法接收到正常光束，此时系统产生的信号将经过放大、编码等环节发射出去，当前方有障碍物或者有行人经过时，光束被遮挡，反射到接收板上，接收电路通过解调，译码和声音报警系统等环节，将电信号转为声信号，从而达到无线报警目的。

在发射与接收编码电路的编码正确，且红外对射电路正常情况下，发射端发射光束中间如无遮挡，则接收端无法收到正常的光束，这时送给发射芯片的数据脚则为高电平，经编码后由无线发射模块发射出去，接收芯片接收到此信号经译码后数据脚相应也为高电平，经过反相器后为低电平，则不产生报警信号。当发射端发射光束中间如有遮挡，则接收端接收到反射的光束，经三极管放大，二极管倍压整流后形成一个直流控制电压，驱动三极管饱和导通后将使发射芯片的数据脚为低电平，经编码后由无线发射模块发射出去。当接收芯片接收到此信号经译码后数据脚也相应为低电平时，再经反相器变为高电平，那么此时将产生报警信号驱动报警电路报警。

空气湿度监测系统由微控制单元、传感器模块、按钮模块、电源模块、晶振模块以及LCD显示模块组成。其中，采用DHT22温湿度传感器，该传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件，采用单总线数据传输结构，是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传统的温度传感器要通过A/D转换后把数字信号送到单片机，而DHT22温湿度传感器可直接产生数字量信号，无需添加A/D转换电路，使电路更简化。DHT22传感器外接于stm32开发板，将数字信号送至开发板，芯片实时温湿度测量，每隔一小时采样T，当设置好预测时间时系统马上进入单片机中断，单片机进入数据扫描状态，实时检测的温湿预测天气时间及时钟按时、分、秒随意设置。由于南北方气温差异，可根据不同地区设置湿度上限报警值。

如图5所示，控制模块采用单片机STM32F103ZET6，单片引脚6并联两个小型高速开关二极管1N4148，其中一个接外部电源3.3V，另一个并联电容C7和BAT，然后接地。6脚的供电采用CR1220纽扣电池和外部电源VCC3.3混合供电的方式，在有外部电源VCC3.3的时候，CR1220不给6脚供电，而在外部电源VCC3.3断开的时候，则由CR1220给其供电。这样，6脚总是有电的，以保证RTC(Real Time Clock实时时钟：是个独立的BCD定时器/计数器)的走时以及后备寄存器的内容不丢失。23脚和24脚中间连接一个8MHz的高速晶振，晶振并联一个电阻R2，R2和两个并联电容(C8、C9并联)进行并联，通过他们的倍频之后给系统时钟使用。8脚和9脚之间连接一个32.768KHz的低速晶振并联两个并联电容(C5、C6并联)之后接地，主要是向RTC(Real Time Clock实时时钟：是个独立的BCD定时器/计数器)提供时钟。P5是参考电压选择端口。此处开发板默认是接板载的3.3V作为参考电压，更换参考电压，则把参考电压接入32脚。R8和R9用隔离MCU部分和外部的电源，这样的设计主要是考虑了后期维护，如果3.3V电源短路，可以断开这两个电阻，来确定是MCU部分短路，还是外部短路，有助于生产和维修。

如图6所示，LCD是一个通用的液晶模块，LCD接口连接在单片机的FSMC总线上面，可以显著提高LCD的刷屏速度。图中的29/30/31/34/33脚连接在MCU的48/21/22/47/49脚上，这些信号用来实现对液晶触摸屏的控制(支持电阻屏和电容屏)。23脚连接在MCU的46引脚上，用于控制LCD的背光。液晶复位信号RESET则是直接连接在开发板的复位按钮上，和单片机STM32F103ZET6共用一个复位电路。

Claims (7)

1.一种多功能轮椅，其特征在于，包括与控制模块信号连接的红外报警器模块、空气湿度监测模块、语音播报模块、定位模块；所述红外报警器模块包括红外发射器、红外接收器和报警器，安装在轮椅的四周，用于检测到轮椅遇到障碍时发出报警警告；所述定位模块安装在轮椅座位下面；在轮椅扶手处设有报警呼叫按钮；所述空气湿度监测模块用于下雨天气的提前预测并实时播报。

2.根据权利要求1所述的多功能轮椅，其特征在于，所述红外报警器模块结合物联网eMTC的语音报警实现双重报警。

3.根据权利要求1所述的多功能轮椅，其特征在于，所述定位模块为基于物联网eMTC的GPS定位器。

4.根据权利要求1所述的多功能轮椅，其特征在于，所述空气湿度监测模块安装在轮椅靠背背板的上方。

5.根据权利要求1或4所述的多功能轮椅，其特征在于，所述空气湿度监测模块采用温湿度传感器DHT22。

6.根据权利要求1所述的多功能轮椅，其特征在于，所述空气湿度监测模块还包括显示模块，用于显示雨天到达的时间。

7.根据权利要求1所述的多功能轮椅，其特征在于，所述控制模块采用单片机STM32F103ZET6，所述单片机第6引脚与小型高速开关二极管D1串接后接入外部电源VCC3.3，且第6引脚与电容C7串接后接地，二极管D2与纽扣电池BAT串联后与电容C7两端并联；6脚的供电采用CR1220纽扣电池和外部电源VCC3.3混合供电的方式。

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