TW201641331A - 手推載具之自動煞車裝置 - Google Patents

Abstract

一種手推載具之自動煞車裝置，包括：安裝於手推載具之一控制器總成、觸摸感應模組、煞車控制裝置以及煞車器；該手推載具自動煞車裝置之運作，主要是感測該手推載具之一推者的手是否接觸於該手推載具的握持部，當推者的手接觸於該握持部時該觸摸感應模組釋出感應信號予該控制器總成，該控制器總成命令該煞車控制裝置解除該煞車器的煞車機制，使該手推載具之輪子可以轉動；當推者的手離開該握持部時，該控制器總成命令該煞車控制裝置啟動該煞車器的煞車機制，鎖定該手推載具之輪子，避免手推載具陷入無人控制的獨立狀態時發出移動方向和速度均失控的問題。

Description

手推載具之自動煞車裝置

本發明是關於手推載具之自動煞車裝置，所述之手推載具包含但不限於嬰兒車、輪椅、推車、推床、可推式擔架...等。

關於手推載具，諸如嬰兒車、輪椅、推車、推床、可推式擔架...等，其基本的架構主要包括一框架、一結合於框架用以承物或載人之載體、一結合於框架上之推扶桿、數個結合於框架底部的滾輪。一推者的手可握持於該推扶桿施力使滾輪滾動，從而控制手推載具往前或往後移動。該手推載具的潛在安全問題在於，當推者的手沒有握持於推扶桿，該手推載具即處於不受推者控制的獨立狀態，這時即可能因為地面傾斜等因素而使滾輪滾動，以至於該手推載具不受控的移動，甚至因移動方向和速度均失控而釀成傷害。

為了解決這個問題，於手推載具加裝煞車裝置是必要的，目前所使用的煞車裝置多屬被動式煞車，例如手煞、腳煞等。手煞是指利用手動握持或放開煞車握桿的方式來啟動或解除煞車裝置的煞車機制。腳煞則是指利用腳踏或放開煞車踏板的方式來啟動或解除煞車機制。然而，這些被動式煞車裝置必需要手推載具之推者「記得」操作才行，如果推載一時疏忽未操作該煞車系統，將會使手推載具陷入無人控制的獨立狀態，移動 方向和速度均失控的問題仍然會發生。

本發明之目的是在提供一種手推載具之自動煞車裝置，用以解決上述無煞車裝置或具被動式煞車裝置之手推載具之安全問題。

本發明達成上述目的之手推載具之自動煞車裝置，包括：一安裝於一手推載具之框架的控制器總成；一安裝於該手推載具之框架之握持部的觸摸感應模組，該觸摸感應模組與該控制器總成耦合；一安裝於該手推載具之框架底部用以控制該手推載具之一左輪和一右輪之煞車器的煞車控制裝置，該煞車控制裝置與該控制器總成耦合；一安裝於該手推載具之框架的電源模組，該電源模組與該控制器總成、該觸摸感應模組及該煞車控制裝置耦合；以及一耦合於該控制器總成用以感測該電源模組之電量的電量感測模組。

更進一步的，該自動煞車裝置更包含一指紋辨識模組，該指紋辨識模組與該控制器總成耦合；於該煞車控制裝置啟動鎖定該左輪和該右輪的情況下，使用者的手接觸該觸摸感應模組同時通過該指紋辨識模組辨識其指紋，且該指紋被該指紋辨識模組所認可，該該控制器總成命令該煞車控制裝置解除煞車鎖定。

更進一步的，該自動煞車裝置更包含一距離偵測模組，該距離偵測模組與該控制器總成耦合，該距離偵測模組包括一接收單元、一發射單元和一警示單元；該接收單元和該發射單元分別設於該手推載具和該手推載具之推者；該接收單元感應該發射單元的信號，當推者離開該手推載具達一臨限距離，以致於該接收單元未收到該發射單元的信號時，該警示 單元發出警示，該控制器總成命令該煞車控制裝置啟動煞車鎖定。

更進一步的，該電量感測模組更包含一電量警示器，當該電量感測模組感測到該電源模組的電量低至一預設值時，該電量警示器發出光亮或聲音信號，以提醒更換電池或充電。

更進一步的，該手推載具之自動煞車裝置更包含一轉速感測器，該轉速感測器耦合於該控制器總成並感應該左輪或該右輪的轉速，當該轉速感測器感測到該左輪或該右輪的轉速等於或大於一預設值時，該控制器總成命令該煞車控制裝置啟動該煞車器。

本發明之功能：本發明手推載具自動煞車裝置之運作，主要是感測該手推載具之一推者的手是否接觸於該握持部，當推者的手接觸於該握持部時解除煞車機制，當推者的手離開該握持部時自動啟動煞車機制，避免手推載具陷入無人控制的獨立狀態時發生移動方向和速度均失控的問題。

進一步透過指紋辨識限定該手推載具之特定推者始能解開煞車鎖定，增進使用安全。

進一步透過距離偵測，控制手推載具與推者之間的距離，使該手推載具不會脫離推者的視線和可及之範圍，增進使用安全；且一旦手推載具與推者相距達一臨限距離時，啟動煞車機制，維護手推載具的安全。

該轉速感測器感測到該左輪或該右輪的轉速等於或大於一預設值而啟動該煞車器時，該煞車控制裝置控制該煞車器以漸進式煞車模式煞車，使手推載具漸漸煞停，而不致發生急煞翻倒的危險。

10‧‧‧手推載具

11‧‧‧框架

12‧‧‧握持部

13‧‧‧左輪

131‧‧‧輪圈間隙

14‧‧‧右輪

141‧‧‧輪圈間隙

15‧‧‧集合區域

20‧‧‧控制器總成

30‧‧‧觸摸感應模組

40‧‧‧煞車控制裝置

41‧‧‧步進馬達

411‧‧‧霍爾感測器

42‧‧‧凸輪

421‧‧‧磁鐵

43‧‧‧左煞車桿

431‧‧‧磁性體

44‧‧‧右煞車桿

441‧‧‧磁性體

45‧‧‧復位彈簧

46‧‧‧復位彈簧

47‧‧‧定位環

48‧‧‧定位環

49‧‧‧固定座

50‧‧‧煞車器

51‧‧‧轉盤

60‧‧‧電源模組

70‧‧‧電量感測模組

71‧‧‧電量警示器

80‧‧‧轉速感測器

85‧‧‧指紋辨識模組

90‧‧‧距離偵測模組

91‧‧‧接收單元

92‧‧‧發射單元

93‧‧‧警示單元

第一圖為本發明之自動煞車裝置之方塊圖。

第二圖為本發明實施於手推載具(嬰兒車)之示意圖。

第三圖為本發明煞車控制裝置之平面暨動作示意圖之一。

第四圖為本發明煞車控制裝置之平面暨動作示意圖之二。

第五圖為本發明煞車控制裝置之霍爾感測器與凸輪之示意圖之一。

第六圖為本發明煞車控制裝置之霍爾感測器與凸輪之示意圖之二。

為便於說明上述新型內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

如第一圖及第二圖，本發明手推載具之自動煞車裝置，包括：一安裝於一手推載具10之框架11的控制器總成20；一安裝於該手推載具10之框架11之握持部12的觸摸感應模組30，該觸摸感應模組30與該控制器總成20耦合；所述之耦合包含各式電性連接以及有線、無線之傳輸連接；一安裝於該手推載具10之框架11底部用以控制該手推載具10之左輪13和右輪14之煞車器50(描述於第三、四圖)之煞車控制裝置40，該煞車控制裝置40與該控制器總成20耦合；所述之耦合包含各式電性連接以及有線、無線之傳輸連接；一安裝於該手推載具10之框架11的電源模組60，該電源模組60與該控制器總成20、該觸摸感應模組30及該煞車控制裝置40耦合；以及 一耦合於該控制器總成20用以感測該電源模組60之電量的電量感測模組70。

在第二圖中，本發明之手推載具10是以一嬰兒車之框架做描述，然而該手推載具20包含但不限於嬰兒車、輪椅、推車、推床、可推式擔架。該控制器總成20、電源模組60、電量感測模組70係組立於該手推載具10之框架11的集合區域15中。

本發明手推載具自動煞車裝置之運作，主要是感測該手推載具10之一推者的手是否接觸於該握持部12，當推者的手接觸於該握持部12時解除煞車機制，當推者的手離開該握持部12時自動啟動煞車機制。

當推者的手接觸於該握持部12，該觸摸感應模組30發出一感應信號予該控制器總成20，該控制器總成20讀取該感應信號，並命令該煞車控制裝置40解除該煞車器50的煞車機制，使該左輪13、右輪14可以滾動，該手推載具10受控於推者而移動。當推者的手離開該握持部12，該觸摸感應模組30無任何感應信號釋出，該控制器總成20在無獲取感應信號的條件下，命令該煞車控制裝置40啟動該煞車器50的煞車機制，該左輪13和右輪14被煞車器50限制而無法滾動，使手推載具10在脫離推者的獨立情況下被限制在原地而不會任意移動。

關於該觸摸感測模組30包含但不限於電容式觸控模組、或電阻式觸控模組。

關於該電源模組60可選用一次電池或二次電池。

關於該電量感測模組70更包含一電量警示器71，當該電量感測模組70感測到電源模組60的電量低至一預設值時，該電量警示器71發出一 光亮或聲音信號，以提醒使用者應更換電池或進行充電。在本發明中，該電量警示器71是一LED燈，安裝於該手推載具10之握持部12。

關於該煞車控制裝置40，如第三圖至第四圖，其係透過一固定座49安裝於該手推載具10之框架11。該煞車控制裝置40包括一固定於該固定座49且與該控制器總成20耦合的步進馬達41；一與該步進馬達41軸心連結同動的凸輪42；分別穿過該固定座49且受該凸輪42之旋轉控制而可於該固定座49中左右位移的左煞車桿43和右煞車桿44；分別樞套於該左煞車桿43和右煞車桿44的復位彈簧45,46，該復位彈簧45,46的一端抵頂於該固定座49，另一端抵頂於固定在該左煞車桿43和右煞車桿44的定位環47,48；上述之左煞車桿43和右煞車桿44是與左輪13和右輪14輪軸平行，且其桿端對應於安裝在該左輪13和右輪14中的煞車器50。該煞車器50為電磁式煞車器，左煞車桿43和右煞車桿44的桿端具有磁性體431,441。

當推者的手脫離該握持部12，該觸摸感應模組30無任何感應信號釋出，該控制器總成20在無獲取感應信號的條件下，命令該步進馬達41旋轉一預定角度(90度)，該步進馬達41的軸心驅動該凸輪42旋轉一預定角度，該凸輪42以其工作曲線接觸並推動該左煞車桿43和右煞車桿44往對應的左輪13和右輪14移動，直到該凸輪42以其工作曲線之最高點推觸該左煞車桿43和右煞車桿44時停止。往左輪13和右輪14移動的煞車桿透過其桿端之磁性體431,441接近該電磁式剎車器50之轉盤51，通過電磁感應原理，該左煞車桿43和右煞車桿44可使該電磁式剎車器50之轉盤51從轉動狀態變成停止狀態，或在靜止狀態被限制而無法轉動，從而鎖住左輪13和右輪14。

當推者的手接觸該握持部12，該觸摸感應模組30發出一感應信 號予該控制器總成20，該控制器總成20讀取該感應信號，並命令該步進馬達41反向旋轉一預定角度(90度)或再順向一預定角度(90度)，該步進馬達41的軸心驅動該凸輪42旋轉，使該凸輪42之工作曲線的最高點脫離該左煞車桿43和右煞車桿44，配合該該復位彈簧45,46的回彈力，將該左煞車桿43和右煞車桿44推回原位，脫離其所對應之煞車器50，解除煞車器50的煞車機制，使左輪13和右輪14得以滾動。

如第五、六圖，上述步進馬達若屬於開迴路控制，則無法反饋實際轉動情況(轉動後無法得知實際上是否真正轉動到該位置)，因此可使用霍爾感測器來偵測步進馬達轉動的位置。將霍爾感測器411安裝於該固定座49且可被該凸輪42之工作曲線最高點促動的位置，於該凸輪42的工作曲線最高點安裝磁鐵421，使工作曲線最高點轉至預定角度時該磁鐵421觸發該霍爾感測器411，該霍爾感測器411的信號傳輸至該控制器總成20，該控制器總成20即命令該步進馬達41停止轉動。

另一種實現煞車機制的模式是通過輪圈間隙131,141來達成，如第二圖，亦即當該左煞車桿43和右煞車桿44向左輪13和右輪14方向移動式，伸入該輪圈間隙131,141，從而卡住左輪13和右輪14使其無法轉動。

此外，如第一圖，本發明手推載具自動煞車裝置，更包含一轉速感測器80，該轉速感測器80耦合於該控制器總成20並用以感應左輪13或右輪14的轉速，當該轉速感測器80感測到該手推載具10的輪轉速等於或大於一預設值時，命令該步進馬達41旋轉一預定角度(90度)，使該凸輪42以其工作曲線接觸並推動該左煞車桿43和右煞車桿44往對應的左輪13和右輪14移動，直到該凸輪42以其工作曲線之最高點推觸該左煞車桿43和右煞車 桿44時停止，從而啟動該煞車器50鎖住左輪13和右輪14。因為左煞車桿43和右煞車桿44是被凸輪42之工作曲線推動而位移，因此該左煞車桿43和右煞車桿44相對於該煞車器50是漸近式的移動，該漸近式移動可控制該煞車器50(電磁式煞車器)產生漸進式煞車模式，在手推載具因失控而於斜坡上快速下滑時，漸進式煞車模式可以使手推載具漸漸煞停，而不致發生急煞翻倒的危險。

復第一圖，本發明更包括一指紋辨識模組85，該指紋辨識模組85與該控制器總成20耦合。當煞車控制裝置40啟動，鎖定左輪13和右輪14的情況下，使用者手接觸該觸摸感應模組30，該控制器總成20啟動該指紋辨識模組85，使用者需進一步以手指滑過該指紋辨識模組85的指紋掃描區，通過該指紋辨識模組85辨識且認可的指紋，該指紋辨識模組85發出一感應信號予該控制器總成20，同時，該觸摸感應模組30仍感應到使用者的手接觸該握持部12，在觸摸感應模組30和指紋辨識模組85均發出感應信號的情況下，該控制器總成20始命令該煞車控制裝置40解除煞車鎖定。反之，若未通過指紋辨識，仍維持煞車鎖定狀態。

復如第一圖，本發明更包括一距離偵測模組90，該距離偵測模組90與該控制器總成20耦合，該距離偵測模組90是一無線電波收發模組，包括一接收單元91、一發射單元92和一警示單元93。該接收單元91和發射單元92其中之一設於該手推載具10，另一設於推動該手推載具10之使用者。該接收單元91感應該發射單元92的信號，當使用者離開該手推載具10達一臨限距離，以致於該接收單元91接收不到發射單元92的信號時，該警示單元93響起警示，並且該控制器總成20命令該煞車控制裝置40啟動煞車 鎖定。

10‧‧‧手推載具

11‧‧‧框架

12‧‧‧握持部

13‧‧‧左輪

14‧‧‧右輪

15‧‧‧集合區域

30‧‧‧觸摸感應模組

40‧‧‧煞車控制裝置

41‧‧‧步進馬達

43‧‧‧左煞車桿

44‧‧‧右煞車桿

49‧‧‧固定座

71‧‧‧電量警示器

Claims (11)

1. 一種手推載具之自動煞車裝置，包括：一安裝於一手推載具之框架的控制器總成；一安裝於該手推載具之框架之握持部的觸摸感應模組，該觸摸感應模組與該控制器總成耦合；一安裝於該手推載具之框架底部用以控制該手推載具之一左輪和一右輪之煞車器的煞車控制裝置，該煞車控制裝置與該控制器總成耦合；一安裝於該手推載具之框架的電源模組，該電源模組與該控制器總成、該觸摸感應模組及該煞車控制裝置耦合；以及一耦合於該控制器總成用以感測該電源模組之電量的電量感測模組；當一推者的手接觸於該握持部，該觸摸感應模組發出一感應信號予該控制器總成，該控制器總成命令該煞車控制裝置解除該煞車器對該左輪和右輪之鎖定；當推者的手離開該握持部，該觸摸感應模組無任何感應信號釋出，該控制器總成命令該煞車控制裝置啟動鎖定該左輪和該右輪。
2. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其中，該煞車控制裝置包括一固定於該手推載具之框架之一固定座；一固定於該固定座且與該控制器總成耦合的步進馬達；一與該步進馬達軸心連結同動的凸輪；分別穿過該固定座且受該凸輪之旋轉控制而可於該固定座中左右位移的一左煞車桿和一右煞車桿；分別樞套於該左煞車桿和右煞車桿的復位彈簧，該復位彈簧的一端抵頂於該固定座，另一端抵頂於固定在該左煞車桿和右煞車桿的定位環；該左煞車桿和該右煞車桿分別與該左輪和該右輪之輪軸平行。
3. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其中，該左煞車桿 和該右煞車桿受該凸輪之控制而向該左輪與該右輪之方向移動，該左煞車桿和該右煞車桿分別伸入該左輪和該右輪之輪圈間隙，鎖定該左輪和該右輪。
4. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其中，該左煞車桿和該右煞車桿之桿端分別設一磁性體，該左輪和該右輪分別設一電磁式煞車器，該左煞車桿和該右煞車桿受該凸輪之控制而向該左輪與該右輪之方向移動，該磁性體限制該電磁式煞車器之轉盤旋轉，從而鎖定該左輪和該右輪。
5. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其更包含一指紋辨識模組，該指紋辨識模組與該控制器總成耦合；於該煞車控制裝置啟動鎖定該左輪和該右輪的情況下，使用者的手接觸該觸摸感應模組同時通過該指紋辨識模組辨識其指紋，且該指紋被該指紋辨識模組所認可，該該控制器總成命令該煞車控制裝置解除煞車鎖定。
6. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其更包含一距離偵測模組，該距離偵測模組與該控制器總成耦合，該距離偵測模組包括一接收單元、一發射單元和一警示單元；該接收單元和該發射單元分別設於該手推載具和該手推載具之推者；該接收單元感應該發射單元的信號，當推者離開該手推載具達一臨限距離，以致於該接收單元未收到該發射單元的信號時，該警示單元發出警示，該控制器總成命令該煞車控制裝置啟動煞車鎖定。
7. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其中，該觸摸感測模組為電容式觸控模組、電阻式觸控模組之擇一。
8. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其中，該電源模組 為一次電池或二次電池。
9. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其中，該電量感測模組更包含一電量警示器，當該電量感測模組感測到該電源模組的電量低至一預設值時，該電量警示器發出光亮或聲音信號。
10. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其更包含一轉速感測器，該轉速感測器耦合於該控制器總成並感應該左輪或該右輪的轉速，當該轉速感測器感測到該左輪或該右輪的轉速等於或大於一預設值時，該控制器總成命令該煞車控制裝置啟動該煞車器。
11. 如申請專利範圍第1項所述手推載具之自動煞車裝置，其中，該手推載具為嬰兒車。