TW201927270A - 電動輪椅 - Google Patents

Abstract

一種電動輪椅，供一使用者乘坐，且包含一移動輪體、一座體、一感測單元，及一控制單元，移動輪體可受控制地移動任意方向，座體承載使用者，且可被控制地旋轉並安裝在移動輪體上，感測單元設置於座體，以感測座體的一朝向方向並產生一方向訊號，其中，朝向方向為使用者的一面向方向，控制單元電連接感測單元及移動輪體，且接收方向訊號，並根據方向訊號控制移動輪體往朝向方向移動，電動輪椅藉由座體轉向朝向方向，感測單元感測朝向方向，控制單元控制移動輪體直接往朝向方向移動，則電動輪椅轉彎時不需迴轉半徑就能轉向。

Description

電動輪椅

本發明是關於一種電動輪椅，尤指一種可由乘坐者控制轉動一座體來定位以方便轉向移動的電動輪椅。

一般行動不便者均需要輪椅作為代步工具，現在主要有手動式輪椅及電動式輪椅兩種，其中，電動式輪椅不需要乘坐者及照顧者推動，倚靠電能即可移動輪椅，是很省力及方便的代步工具。

然而，一般的電動輪椅存在一個問題，其在轉彎時需要較大的迴轉半徑，故需要較大的迴轉空間，若是在空間狹窄的地方轉彎，容易發生碰撞及阻礙，使用上不是很便利。

因此，本發明人為解決電動輪椅轉彎時需要較大迴轉空間的問題，而提出一種可定點轉向的電動輪椅。

於是，本發明電動輪椅，供一使用者乘坐，且包含一移動輪體、一座體、一感測單元，及一控制單元。

進一步，該移動輪體可受控制地移動任意方向。

該座體承載該使用者，可被控制地旋轉且安裝在該移動輪體上。

該感測單元設置於該座體，以感測該座體的一朝向方向並產生一方向訊號，其中，該朝向方向為該使用者的一面向方向。

該控制單元電連接該感測單元及該移動輪體，接收該方向訊號，並根據該方向訊號控制該移動輪體往該朝向方向移動。

進一步，該電動輪椅還包含一連接單元，該連接單元設置於該移動輪體及該座體之間，該座體藉由該連接單元相對於該移動輪體旋轉。

進一步，該連接單元包括一樞軸及一樞軸馬達。

該樞軸連接該移動輪體及該座體。

該樞軸馬達設置於該樞軸且電連接該控制單元，並接收該控制單元傳來的一轉向訊號，且根據該轉向訊號驅動該樞軸轉動，使該座體旋轉。

進一步，該移動輪體包括一支撐座及複數個滾輪裝置。

該支撐座連接該連接單元。

該等滾輪裝置設置於該支撐座以帶動該支撐座移動，且電連接該控制單元，每一滾輪裝置包括一萬向滾輪及一驅動模組。

該萬向滾輪受驅動以滾動，而可在一平面上以平行該平面的方向移動。

該驅動模組裝設於該萬向滾輪且電連接該控制單元，該控制單元根據該方向訊號產生一控制移動訊號，該驅動模組接收該控制移動訊號，並根據該控制移動訊號驅動該萬向滾輪滾動往該朝向方向移動。

進一步，該感測單元為一陀螺儀。

進一步，該電動輪椅還包含一使用者介面，該使用者介面電連接該控制單元，且供使用者輸入一轉向指令，該控制單元接收該轉向指令，並根據該轉向指令產生該轉向訊號。

進一步，該電動輪椅還包含一伸縮裝置，該伸縮裝置包括設置於該移動輪體的一連接端，及一伸縮端，且可被控制地伸展或收縮，伸展時，該伸縮端以遠離該移動輪體的方向延伸，收縮時，該伸縮端以朝向該移動輪體的方向收縮。

進一步，該伸縮裝置電連接該控制單元以接收一伸縮訊號，並根據該伸縮訊號伸展或收縮。

進一步，該電動輪椅還包含一使用者介面，該使用者介面電連接該控制單元，且供使用者輸入一伸縮指令，該控制單元接收該伸縮指令，並根據該伸縮指令產生該伸縮訊號。

根據上述技術特徵可達成以下功效：

1.藉由該座體旋轉至該朝向方向，該感測單元感測該座體的該朝向方向，使該控制單元控制該移動輪體直接往該朝向方向移動，則該電動輪椅不需迴轉半徑就能定點直接轉向，相當節省空間，而不易在轉彎時發生碰撞及阻礙。

2. 該使用者藉由該使用者介面對該控制單元傳達該轉向指令及該伸縮指令，以控制該座體轉向至該使用者想行駛前進的方向，及使用該伸縮裝置，方便操作該電動輪椅發揮其功能。

3.藉由該伸縮裝置伸展時支撐於該移動輪體及地面之間，讓該使用者更安全、安心的上、落該電動輪椅。

綜合上述技術特徵，本發明電動輪椅的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

請參閱第一圖至第三圖，本發明電動輪椅之一實施例，供一使用者乘坐，該電動輪椅包含一移動輪體1、一座體2、一連接單元3、一感測單元4、一伸縮裝置5、一使用者介面6，及一控制單元7。

該移動輪體1包括一支撐座11，及複數個滾輪裝置12。在本實施例中，使用四個滾輪裝置12，該等滾輪裝置12設置於該支撐座11，且可受控制地以帶動該支撐座11移動至任意方向。

每一滾輪裝置12包括一萬向滾輪121及一驅動模組122。

該萬向滾輪121為一麥克納姆輪，該萬向滾輪121具有一主輪123和多個可轉動地固定在該主輪123的滾筒124，該等滾筒124的轉軸方向分別與該主輪123的中心軸方向夾45度角，因此，藉由該主輪123的滾動及該等滾筒124的轉動，使該萬向滾輪121可在一平面上以平行該平面的方向移動，例如前後左右平移、斜對角、轉圈等移動。

該驅動模組122為一馬達，裝設於該主輪123的中心軸，並接收一控制移動訊號，且根據該控制移動訊號的控制以驅動該主輪123的滾動。每個萬向滾輪121皆有其對應的該驅動模組122所驅動，因此能帶動該支撐座11除了前後移動，還能定點旋轉，甚至能左右平移，此為該等麥克納姆輪的應用原理，在此不再贅述。

該座體2承載該使用者，並可被控制地旋轉且安裝在該支撐座11上。

該連接單元3包括一樞軸31及一樞軸馬達32，該樞軸31用以連接該支撐座11及該座體2，並帶動該座體2使該座體2相對於該支撐座11旋轉，其中，該樞軸31的長度相關於該座體2相對於該支撐座11的高度，且該樞軸31的截面積也關乎該座體2旋轉時的穩定度，該樞軸馬達32設置於該樞軸31，並接收一轉向訊號，且根據該轉向訊號驅動該樞軸31轉動，使該座體2藉由該樞軸3相對於該支撐座11旋轉至該使用者欲朝向的方向，在本例中，該樞軸馬達32裝設於該樞軸31及該支撐座11之間，須注意的是，該樞軸馬達32還可裝設於該樞軸31及該座體2之間，不以此為限。

需補充說明的是，該座體2藉由該連接單元3相對於該移動輪體1旋轉，該連接單元3不限定為該樞軸31及該樞軸馬達32的態樣，亦可直接將該樞軸馬達32設置於該座體2與該支撐座11之間，驅動該座體2旋轉。

該感測單元4設置於該座體2，在本例中，該感測單元4為一陀螺儀，該陀螺儀感測該座體2在空間中的三軸分別對應的一角速度，且根據該等角速度得到該座體2的一朝向方向，並產生一方向訊號，其中，該朝向方向為該使用者的一面向方向。

該伸縮裝置5包括設置於該支撐座11的一連接端51，及相反於該連接端51的一伸縮端52。該伸縮裝置5接收一伸縮訊號，並由該伸縮訊號控制伸展或收縮，該伸縮裝置5接收到指示伸展的該伸縮訊號，該伸縮端52以遠離該支撐座11的方向延伸，即伸展至支撐在該支撐座11與地面之間，該伸縮裝置5接收到指示收縮的該伸縮訊號，該伸縮端52以朝向該支撐座11的方向收縮即從該地面收起而不觸碰到地面。例如該使用者要離開該座體2或坐上該座體2時，藉由使用該伸縮裝置5支撐到地面，可讓該移動輪體1在沒有移動時更穩固的停置在地面，該移動輪體1準備要移動時，就可將該伸縮裝置5收起，不會妨礙該移動輪體1的移動，相當便利。

該使用者介面6供該使用者操做，以供使用者輸入一轉向指令及一伸縮指令。該使用者介面6可為一搖桿控制式介面、一面板觸控式介面、或一按鍵式介面，並不限定。

該控制單元7電連接該等驅動模組122、該樞軸馬達32、該感測單元4、該伸縮裝置5，及該使用者介面6。

請參閱第三圖至第五圖，該使用者乘坐該電動輪椅行駛時，遇到需轉彎處，該使用者藉由該使用者介面6輸入該轉向指令，該控制單元7接收並根據該轉向指令產生該轉向訊號，以控制該樞軸馬達32驅動該樞軸31，以帶動該座體2轉向至該使用者面向轉彎後的路徑，此時，該感測單元4感測該座體2在旋轉後的該朝向方向並產生該方向訊號，該控制單元7接收並根據該方向訊號產生多個控制移動訊號分別傳送給該等驅動模組122，以控制該等驅動模組122分別驅動搭配的該等萬向滾輪121往該朝向方向移動，因此，該電動輪椅就直接往該朝向方向移動，不需迴轉半徑就能完成轉彎的動作。

當該使用者想從該座體2離開或是要從地面起身坐上該座體2時，可先藉由該使用者介面6輸入指示伸展的該伸縮指令，該控制單元7接收並根據該伸縮指令產生該伸縮訊號，該伸縮裝置5接收並伸展以支撐於該支撐座11及地面之間，讓該使用者更安全的離開或乘坐該座體2。同樣的，不需使用該伸縮裝置5支撐時，該使用者可藉由該使用者介面6輸入指示收縮的該伸縮指令，該控制單元7接收並根據該伸縮指令產生該伸縮訊號，該伸縮裝置5接收並收縮離開地面。

再要補充說明的是，在本例中，該座體2為設計給行動不便的使用者使用，因此，該使用者可藉由對該控制單元7傳達該轉向指令，以控制該連接單元3帶動該座體2旋轉，但，若該使用者可自行對該座體2施力，亦可自行使該座體2相對於該支撐座11旋轉。同樣的，該伸縮裝置5亦可由該使用者自行拉伸或收納。

因此，該電動輪椅藉由該座體2受控制地轉向該朝向方向，該感測單元4感測該座體2的該朝向方向產生該方向訊號，並配合該等萬向滾輪121的特殊結構及分別由獨立的該等驅動模組122所控制，使該控制單元7能接收該方向訊號並控制該移動輪體1直接往該朝向方向移動，則該電動輪椅轉彎時不需迴轉半徑就能定點直接轉向，轉彎非常方便、節省空間，該使用者更能藉由該使用者介面6對該控制單元7傳達該轉向指令及該伸縮指令，以控制該座體2轉向至該使用者想行駛前進的方向，及使用該伸縮裝置5，而方便操作該電動輪椅發揮其功能，並且，使用該伸縮裝置5支撐於該支撐座11及地面之間，讓該使用者更安全、安心的上、落該座體2。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

(1)‧‧‧移動輪體

(11)‧‧‧支撐座

(12)‧‧‧滾輪裝置

(121)‧‧‧萬向滾輪

(122)‧‧‧驅動模組

(123)‧‧‧主輪

(124)‧‧‧滾筒

(2)‧‧‧座體

(3)‧‧‧連接單元

(31)‧‧‧樞軸

(32)‧‧‧樞軸馬達

(4)‧‧‧感測單元

(5)‧‧‧伸縮裝置

(51)‧‧‧連接端

(52)‧‧‧伸縮端

(6)‧‧‧使用者介面

(7)‧‧‧控制單元

[第一圖]是本發明電動輪椅之一實施例之一立體示意圖。 [第二圖] 是該實施例之一局部側視圖。 [第三圖]是該實施例之訊號傳送之一方塊圖。 [第四圖]是該實施例行駛中轉彎前之一立體示意圖。 [第五圖] 是該實施例行駛中轉彎後之一立體示意圖。

Claims (9)

1. 一種電動輪椅，供一使用者乘坐，且包含： 一移動輪體，可受控制地移動任意方向； 一座體，承載該使用者，可被控制地旋轉且安裝在該移動輪體上； 一感測單元，設置於該座體，以感測該座體的一朝向方向並產生一方向訊號，其中，該朝向方向為該使用者的一面向方向；及 一控制單元，電連接該感測單元及該移動輪體，接收該方向訊號，並根據該方向訊號控制該移動輪體往該朝向方向移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動輪椅，還包含一連接單元，該連接單元設置於該移動輪體及該座體之間，該座體藉由該連接單元相對於該移動輪體旋轉。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電動輪椅，其中，該連接單元包括一樞軸及一樞軸馬達，該樞軸連接該移動輪體及該座體，該樞軸馬達設置於該樞軸且電連接該控制單元，並接收該控制單元傳來的一轉向訊號，且根據該轉向訊號驅動該樞軸轉動，使該座體旋轉。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電動輪椅，其中，該移動輪體包括： 一支撐座，連接該連接單元；及 複數個滾輪裝置，設置於該支撐座以帶動該支撐座移動，且電連接該控制單元，每一滾輪裝置包括 一萬向滾輪，受驅動以滾動，而可在一平面上以平行該平面的方向移動，及 一驅動模組，裝設於該萬向滾輪且電連接該控制單元，該控制單元根據該方向訊號產生一控制移動訊號，該驅動模組接收該控制移動訊號，並根據該控制移動訊號驅動該萬向滾輪滾動往該朝向方向移動。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電動輪椅，其中，該感測單元為一陀螺儀。
6. 如申請專利範圍第3項所述之電動輪椅，還包含一使用者介面，該使用者介面電連接該控制單元，且供使用者輸入一轉向指令，該控制單元接收該轉向指令，並根據該轉向指令產生該轉向訊號。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電動輪椅，還包含一伸縮裝置，該伸縮裝置包括設置於該移動輪體的一連接端，及一伸縮端，且可被控制地伸展或收縮，伸展時，該伸縮端以遠離該移動輪體的方向延伸，收縮時，該伸縮端以朝向該移動輪體的方向收縮。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電動輪椅，其中，該伸縮裝置電連接該控制單元以接收一伸縮訊號，並根據該伸縮訊號伸展或收縮。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電動輪椅，還包含一使用者介面，該使用者介面電連接該控制單元，且供使用者輸入一伸縮指令，該控制單元接收該伸縮指令，並根據該伸縮指令產生該伸縮訊號。