智能型电动轮椅控制器的制作方法

本实用新型涉及一种控制器，尤其是一种智能型电动轮椅控制器，属于电动轮椅的技术领域。

背景技术：

电动轮椅车又被简称为电动轮椅，是诸如残疾人、年迈体弱者、步履艰难者、肢体受伤者和医疗临床康复患者之类的特殊人群代步的工具。电动轮椅车的宏观结构是公知的，具体而言包括车体和电动机构，车体包括车架、轮子(一对前轮和一对后轮)、椅座、椅背和扶手，电动机构包括电动行走轮支架、控制器和一对电动行走轮，其中，控制器用于控制整个电动机构的运动状态，以使得电动轮椅满足当前的运动需求。电动轮椅的控制器在安装使用后保持固定，无法适应目前的智能化使用需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种智能型电动轮椅控制器，其结构紧凑，智能化程度高，满足电动轮椅的使用需求，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述智能型电动轮椅控制器，包括用于控制电动轮椅工作状态的中央控制器，所述中央控制器与用于身份信息识别的身份信息识别模块、用于识别操作手势信息的手势识别模块以及用于识别语音信息的语音识别模块连接，所述中央控制器通过电机驱动器与轮椅电机连接，中央控制器根据手势识别模块识别的手势操作信息和/或语音识别模块识别的语音操作信息通过电机驱动器控制轮椅电机的工作状态。

所述中央控制器还与用于获取位置信息的定位模块以及用于与外部控制终端数据传输的控制器无线收发模块连接，通过定位模块获取的位置信息与中央控制器内预置的位置信息不匹配时，中央控制器能通过控制器无线收发模块输出报警信息。

所述中央控制器还与用于获取电动轮椅运动方向上障碍信息的避让检测模块，所述避让检测模块包括雷达或红外收发器。

所述中央控制器还与手动操作模块、用于信息输出的显示屏电连接以及用于检所述中央控制器工作时温度、电流参数的检测保护模块连接。

所述控制器无线收发模块包括蓝牙模块、红外模块或WIFI模块。

所述中央控制器还与用于测量轮椅电机转速的速度反馈模块连接；所述轮椅电机采用有刷直流电机，所述速度反馈模块包括与轮椅电机连接的全桥电路，所述全桥电路包括功率管Q1、功率管Q2、功率管Q3以及功率管Q4，功率管Q1的漏极端、功率管Q2的漏极端与电压VCC连接，功率管Q1的源极端与功率管Q3的漏极端以及有刷直流电机的一端连接，功率管Q2的漏极端与功率管Q4的漏极端以及有刷直流电机的另一端连接，功率管Q3的源极端、功率管Q4的源极端均与采样电阻R16的一端连接，采样电阻R16的另一端接地。

所述身份信息识别模块包括指纹识别模块、虹膜识别模块或脸部识别模块。

本实用新型的优点：通过身份信息识别模块能对电动轮椅使用者进行身份验证，通过手势识别模块能实现对操作手势的识别，通过语音识别模块能对语音操作信息进行识别，中央控制器根据识别的身份信息判断能否使用电动轮椅，根据识别的操作手术或语音操作信息能实现对电动轮椅的工作状态进行调节或控制，智能化程度高，满足电动轮椅的使用需求，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型速度反馈模块的电路原理图。

附图标记说明：1-中央控制器、2-身份信息识别模块、3-定位模块、4-避让检测模块、5-电机驱动器、6-轮椅电机、7-速度反馈模块、8-手动操作模块、9-控制器无线收发模块、10-检测保护模块、11-手势识别模块以及12-语音识别模块。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：为了提高电动轮椅使用中的智能化程度，满足智能化的使用需求，本实用新型包括用于控制电动轮椅工作状态的中央控制器1，所述中央控制器1与用于身份信息识别的身份信息识别模块2、用于识别操作手势信息的手势识别模块11以及用于识别语音信息的语音识别模块12连接，所述中央控制器1通过电机驱动器5与轮椅电机6连接，中央控制器1根据手势识别模块11识别的手势操作信息和/或语音识别模块12识别的语音操作信息通过电机驱动器5控制轮椅电机6的工作状态。

具体地，中央控制器1安装于电动轮椅上，中央控制器1可以采用现有常用的芯片形式，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。中央控制器1作为电动轮椅的控制部件，通过中央控制器1能对电动轮椅使用中的工作状态进行控制，如启动电动轮椅、控制电动轮椅按照所需的方向前进或后退等，中央控制器1对电动轮椅的具体工作状态的控制可以根据需要进行选择确定，此处不再赘述。

所述身份信息识别模块2包括指纹识别模块、虹膜识别模块或脸部识别模块，身份信息识别模块2的具体类型可以根据需要进行选择，当然，身份信息识别模块2也可以同时采用多种识别形式。具体使用时，在中央控制器1内预设身份信息，当通过身份信息识别2识别的身份信息与中央控制器1内的预设身份信息不匹配时，中央控制器1则使得整个电动轮椅处于锁死状态，避免电动轮椅被非法使用。中央控制器1内预设的身份信息与身份信息识别模块2的具体类型相关，如采用指纹识别模块时，中央控制器1内预设的身份信息为指纹信息。中央控制器1采用现有常用的技术手段能实现将身份信息识别模块2识别的身份信息与预设身份信息进行匹配，具体比对匹配方式可以根据需要进行选择，此处不再赘述。

本实用新型实施例中，中央控制器1还与手势识别模块11以及语音识别模块12连接，手势识别模块11、语音识别模块12可以采用现有常用的形式，通过手势识别模块11能获取电动轮椅使用者的手势信息，通过语音识别模块12能识别语音操作信息，中央控制器1能根据手势操作信息、语音操作信息实现对电动轮椅工作状态的调节与控制，从而提高电动轮椅使用过程中的智能化。根据手势操作信息、语音操作信息实现对电动轮椅工作状态的调节与控制，具体如实现电动轮椅运动过程中的加速、减速或停止等控制，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。

进一步地，所述中央控制器1还与用于获取位置信息的定位模块3以及用于与外部控制终端数据传输的控制器无线收发模块9连接，通过定位模块3获取的位置信息与中央控制器1内预置的位置信息不匹配时，中央控制器1能通过控制器无线收发模块9输出报警信息。

本实用新型实施例中，定位模块3可以采用GPS模块或北斗定位模块，通过定位模块3能获取电动轮椅所在的位置信息，所述控制器无线收发模块9包括蓝牙模块、红外模块或WIFI模块；外部控制终端可以为手持终端或服务器。在使用过程中，外部控制终端可以通过控制器无线收发模块9向中央控制器1内传输电动轮椅运动范围的位置信息，当通过定位模块3获取的位置信息与阈值的位置信息不匹配时，中央控制器1通过控制器无线收发模块9输出报警信息。当然，中央控制器1还可以根据定位模块3获取的位置信息能实现对电动轮椅的运动过程进行追踪与记录。定位模块3获取的位置信息与中央控制器1内预置的位置信息不匹配，具体是指，电动轮椅在预置的位置信息对应的位置区域外，即本实用新型能对电动轮椅的运动范围进行规划。

进一步地，所述中央控制器1还与用于获取电动轮椅运动方向上障碍信息的避让检测模块4，所述避让检测模块4包括雷达或红外收发器。

本实用新型实施例中，避让检测模块4可以采用雷达或红外收发器，通过避让检测模块4能检测电动轮椅的运动方向上是否存在障碍物，当判断存在障碍物时，中央控制器1通过电机驱动器5控制轮椅电机6，以改变电动轮椅的行进状态，避免障碍物阻挡电动轮椅的行进。

此外，所述中央控制器1还与手动操作模块8、用于信息输出的显示屏电连接以及用于检所述中央控制器1工作时温度、电流参数的检测保护模块10连接。本实用新型实施例中，通过显示屏能显示输出相关的信息，通过手动操作模块8能向中央控制器1内输入手动的控制信息，即通过手动操作模块8能实现对电动轮椅工作状态的控制，手动操作模块8可以采用现有常用的结构形式，具体类型可以根据需要进行选择，此处不再赘述。检测保护模块10用于检测中央控制器1工作时的温度值、电流值以及对应的电压值等，检测保护模块10可以采用温度传感器、电流传感器等形式，检测保护模块10与电机驱动器5连接，中央控制器1根据检测保护模块10检测的结果进行控制，避免整个控制器工作时的过热以及过流等情况的发生，延长整个控制器的使用寿命。

如图2所示，所述中央控制器1还与用于测量轮椅电机6转速的速度反馈模块7连接；所述轮椅电机6采用有刷直流电机，所述速度反馈模块7包括与轮椅电机6连接的全桥电路，所述全桥电路包括功率管Q1、功率管Q2、功率管Q3以及功率管Q4，功率管Q1的漏极端、功率管Q2的漏极端与电压VCC连接，功率管Q1的源极端与功率管Q3的漏极端以及有刷直流电机的一端连接，功率管Q2的漏极端与功率管Q4的漏极端以及有刷直流电机的另一端连接，功率管Q3的源极端、功率管Q4的源极端均与采样电阻R16的一端连接，采样电阻R16的另一端接地。

本实用新型实施例中，采样电路R16可以为常用的高精度电阻，采样电阻R16与功率管Q3的源极端、功率管Q4源极端相连的一端作为电流采样电路的输出端。