专利名称：具有遥控功能的电动轮椅控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动轮椅用控制电路，尤其涉及一种通过遥控发射器控制实
现电动轮椅灵活动作的电动轮椅控制电路。
背景技术：
轮椅作为老弱病残人的代步工具由来已久，长期以来，轮椅为手动式，由于耗费体 能对许多病弱人员明显不适用；近年电动轮椅开始出现，驾行者只须操作设置在车体上的 电动控制杆，即可实现轮椅的运行控制。但目前的电动控制电路结构复杂，成本高，靠手动 操作，起、停运行控制效果不够灵敏，尤其因其使用者是体弱残疾人群，本身的行为能力就 很差，直接操作能力有限，另外，当人离开车体后，对车的停放、调用无能为力，特别当身边 没有辅助人员时，经常带来诸多行动不便，影响该人群的正常生活。
实用新型内容本实用新型的主要目的是针对上述问题，提供一种具有遥控功能的电动轮椅控制 电路，该电路安装在轮椅上后，使轮椅驾行者只须手持遥控发射器即可实现电动轮椅的前、 后、左、右、加速及减速运行，并可在脱离轮椅后的各种位置轻松自如地放置及调用轮椅，达 到方便、省力、安全的使用效果。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 —种具有遥控功能的电动轮椅控制电路，其特征在于主要由遥控接收器上的功能 开关、截流二极管D1-D8、使轮椅延时启动瞬时停止的延时控制电路YS1-YS4、左轮驱动电 机Ml、右轮驱动电机M2、双触点继电器Jl-J4及具有脉宽调制功能的调速驱动电路QD构 成，所述功能开关包括前进开关Kl、后退开关K2、左转开关K3、右转开关K4、加速开关K5及 减速开关K6 ;其电路连接为所述前进开关K1分别通过正向连接的截流二极管D1、D2再分 别连至延时控制电路YS1、YS3的输入端，延时控制电路YS1、YS3的输出端分别连接双触点 继电器Jl、 J3的一端；双触点继电器Jl、 J3的另一端连接电源E1正极，连接电源E1正极 的继电器触点Jll及连接调速驱动电路QD输出端的继电器触点J12分别连接左轮驱动电 机M1的正极端和负极端；连接电源El正极的继电器触点J31及连接调速驱动电路QD输出 端的继电器触点J32分别连接右轮驱动电机M2的正极端和负极端；所述后退开关K2分别 通过正向连接的截流二极管D3、D4再分别连至延时控制电路YS2及延时控制电路YS4的输 入端，延时控制电路YS2、 YS4的输出端分别连接双触点继电器J2、 J4的一端；双触点继电 器J2、 J4的另一端连接电源El正极；连接电源El正极的继电器触点J21及连接调速驱动 电路QD输出端的继电器触点J22分别连接左轮驱动电机M1的负极端和正极端；连接电源 El正极的继电器触点J41及连接调速驱动电路QD输出端的继电器触点J42分别连接右轮 驱动电机M2的负极端和正极端；所述左转开关K3分别通过正向连接的截流二极管D5、 D6 再分别连至延时控制电路YS2及延时控制电路YS3的输入端；所述右转开关K4分别通过正 向连接的截流二极管D7、 D8再分别连至延时控制电路YS1及延时控制电路YS4的输入端；所述加速开关K5的一端通过电阻R1分别连接电阻R2的一端、电解电容C1正极及场效应 晶体管BG1的栅极，加速开关K5的另一端、电解电容C1的负极、场效应晶体管BG1的源极 及调速驱动电路QD的低电位端均接地；减速开关K6的一端连接电源E2正极，另一端连接 电阻R2的另一端，场效应晶体管BG1的漏极分别连接调速驱动电路QD的输入端IN和电阻 R3的一端，电阻R3的另一端连接稳压电源E2正极，调速驱动电路QD连接稳压电源E2及电 源E1。 所述双触点继电器Jl-J4的线圈两端分别并联消反峰二极管D9-D12。 所述延时控制电路YS1-YS4均由放电用电阻R4、充电用电阻R5，电解电容C3、三极 管BG3、 BG4及用作放电通路的二极管D13组成，所述电阻R4 —端连接电阻R5的一端及二 极管D13的负极，电阻R4的另一端连接电解电容C3的负极及三极管BG4的发射极并接地； 电解电容C3的正极连接电阻R5的另一端、二极管D13的正极及三极管BG3的基极，三极管 BG3的发射极与三极管BG4的基极连接，三极管BG3的集电极与三极管BG4的集电极连接， 延时控制电路YS1-YS4的三极管BG3与BG4的集电极公共连接点分别通过所述与其对应的 双触点继电器J1 _J4中的一个连至电源E1 ;延时控制电路YS1-YS4中的电阻R4 、电阻R5及 二极管D13的公共连接端分别连接所述与其对应的截流二极管D1-D8中的两个的负极。 本实用新型的有益效果是由于电动轮椅控制电路是通过遥控发射器控制，操作 者只须手持遥控发射器即可自如操纵轮椅的前、后、左、右及加速、减速运动，尤其采用了延 时控制电路，一旦受瞬间外力作用，可有效防止轮椅误启动，且能实现快速停车；此外，对行 动不便的老弱病残人员，无论在车上或车下，均可通过遥控发射器将轮椅停放在合适位置 或随时调用轮椅使用，方便、省力、安全，为病弱残人员生活带来舒适与极大便利。
图1是本实用新型的总体电路结构原理图； 图2是图1中延时控制电路YS1-YS4的结构原理图； 图3(a)是图1中调速驱动电路QD的结构原理图 图3(b)是图3(a)中晶体管BG5漏极输出的占空比增加的调宽脉冲。
以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
具体实施方式图1 图3(a)示出一种具有遥控功能的电动轮椅控制电路，其特征在于主要由 遥控接收器上的功能开关、截流二极管D1-D8、使轮椅延时启动瞬时停止的延时控制电路 YS1-YS4、左轮驱动电机Ml 、右轮驱动电机M2、双触点继电器Jl-J4及具有脉宽调制功能的 调速驱动电路QD构成，所述功能开关包括前进开关K1、后退开关K2、左转开关K3、右转开关 K4、加速开关K5及减速开关K6 ;其电路连接为上述前进开关K1分别通过正向连接的截流 二极管D1、D2再分别连至延时控制电路YS1、YS 3的输入端，延时控制电路YS1、YS3的输出 端分别连接双触点继电器Jl、 J3的一端，双触点继电器Jl、 J3的另一端连接电源E1正极。 连接电源El正极的继电器触点Jll及连接调速驱动电路QD输出端的继电器触点J12分别 连接左轮驱动电机M1的正极端和负极端；连接电源E1正极的继电器触点J 31及连接调 速驱动电路QD输出端的继电器触点J32分别连接右轮驱动电机M2的正极端和负极端。上
4述后退开关K2分别通过正向连接的截流二极管D3、 D4再分别连至延时控制电路YS2及延 时控制电路YS4的输入端，延时控制电路YS2、 YS4的输出端分别连接双触点继电器J2、 J4 的一端；双触点继电器J2、 J4的另一端连接电源El正极。连接电源El正极的继电器触点 J21及连接调速驱动电路QD输出端的继电器触点J22分别连接左轮驱动电机Ml的负极端 和正极端；连接电源El正极的继电器触点J41及连接调速驱动电路QD输出端的继电器触 点J42分别连接右轮驱动电机M2的负极端和正极端。上述左转开关K3分别通过正向连接 的截流二极管D5、D6再分别连至延时控制电路YS2及延时控制电路YS3的输入端；上述右 转开关K4分别通过正向连接的截流二极管D7、 D8再分别连至延时控制电路YS1及延时控 制电路YS4的输入端。上述加速开关K5的一端通过电阻R1分别连接电阻R2的一端、电解 电容Cl正极及场效应晶体管BG1的栅极，加速开关K5的另一端、电容Cl负极、场效应晶体 管BG1的源极及驱动电路QD的低电位端均接地。上述减速开关K6的一端连接稳压电源E2 正极，另一端连接电阻R2的另一端，场效应晶体管BG1的漏极分别连接调速驱动电路QD的 输入端IN和电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接稳压电源E2正极，调速驱动电路QD连 接稳压电源E2及电源El。在上述双触点继电器Jl-J4的线圈两端分别并联消反峰二极管 D9-D12，消除电感线圈过高的反峰电压。 分别连接前进开关Kl、后退开关K2、左转开关K3及右转开关K4的上述延时控制 电路YS1、 YS2、 YS3、 YS4是结构相同的电路，均由放电用电阻R4、充电用电阻R5，电解电容 C3、三极管BG3、BG4及用作放电通路的二极管D13组成，这里三极管BG3、BG4连接成达林顿 管，可获得较大功率输出，上述电阻R4 —端连接电阻R5的一端及二极管D13的负极，电阻 R4的另一端连接电解电容C3的负极及三极管BG4的发射极并接地；电解电容C3的正极连 接电阻R5的另一端、二极管D13的正极及三极管BG3的基极，三极管BG3的发射极与三极管 BG4的基极连接，三极管BG3的集电极与三极管BG4的集电极连接，延时控制电路YS1-YS4 的三极管BG3与BG4的集电极公共连接点分别通过上述与其对应的双触点继电器Jl-J4中 的一个连至电源E1 ;延时控制电路YS1-YS4中的电阻R4、电阻R5及二极管D13的公共连接 端分别连接上述与其对应的截流二极管Dl-D8中的两个管子的负极。 延时控制电路的原理是，当上述功能开关K1-K4中的一个开关接通瞬间，通过截 流二极管，启动电压加到电阻R4上，给电解电容C3充电， 一般选择电解电容C3的充电时间 为2-3秒，当电解电容C3的电压充到一定数值，由三极管BG3、BG4构成的达林顿管导通，电 流通过对应的继电器，继电器触点吸合，电机加电，轮椅启动；当上述开关关闭时，电解电容 C3通过二极管D13及电阻R4快速放电，电压迅速降低，达林顿管截止，对应的继电器断电， 继电器触点释放，电机断电，轮椅停住。由于充电时间为2-3秒，因此使轮椅启动延时为2-3 秒，而外界的瞬间意外碰撞不会使车辆开启，保证残疾人安全，而采用二极管D13作为放电 通路可实现快速放电，轮椅快速停住。 上述遥控接收器1B为市售产品，与遥控发射器1A配套使用。制作时遥控接收器 1B安装在轮椅上，其上功能开关K1-K6作为本实用新型电路的一部分连入电路中。本实施 例中，根据使用功能需要选用了河北省沧州市振华电子有限公司生产的六位非锁遥控发送 /接收器，控制距离在300米左右。上述电机M1、M2采用市售有刷电机，直流电源E1电压 值为+24￥，稳压电源E2采用了集成电路LM7812，其电压值为+12V。 下面结合图1、图2具体说明本实用新型在遥控发射器控制下，电动轮椅控制电路完成前、后、左、右行驶控制的操作及原理(l)前进手按遥控发射器1A的前进按钮，遥控
接收器IB的前进开关K1闭合，+12V电压分别通过截流二极管D1、 D2连至延时控制电路 YS1、YS3的输入端，即电阻R4、电阻R5及二极管D13的公共连接端，延时控制电路YS1、YS3 的工作原理如前所述，经2-3秒延时，继电器Jl的触点Jll、 J12及继电器J3的触点J31、 J32闭合，驱动左轮的电机M1及驱动右轮的电机M2的正、负极端分别施加正、负电压，两电 机正转，轮椅前进；当K1打开时，轮椅立即停止前进。(2)后退手按遥控发射器1A的后退 按钮，遥控接收器1B后退开关K2闭合，+12V电压分别通过截流二极管D3、 D4连至延时控 制电路YS2、 YS4的输入端，经2-3秒延时，继电器J2的触点J21、 J22及继电器J4的触点 J41 、 J42闭合，此时，因给电机Ml、M2施加了与前进状态反向的电压，驱动左轮的电机Ml及 驱动右轮的电机M2反转，电动轮椅后退。当K2打开时，轮椅立即停止后退。(3)左转手 按遥控发射器1A的左转按钮，遥控接收器1B的左转开关K3闭合，+12V电压分别通过截流 二极管D5、D6连至延时控制电路YS2、YS3的输入端，经2-3秒延时，继电器J2的触点J21、 J22及继电器J3的触点J31、J32闭合，此时因给电机M1、M2分别施加了反向电压及正向电 压，所以，电机M1反转，左轮后退，电机M2正转，右轮前进，电动轮椅左转。当K3打开时，轮 椅立即停止左转。(4)右转手按遥控发射器1A的右转按钮，遥控接收器1B的右转开关K4 闭合，+12V电压分别通过截流二极管D7、 D8连至延时控制电路YS1、 YS4的输入端，经2_3 秒延时，继电器J1的触点J11、J12及继电器J4的触点J41、J42闭合，此时因给电机M1、M2 分别施加了正向电压及反向电压，所以，电机M1正转，左轮前进，电机M2反转，右轮后退，电 动轮椅右转。当K4打开时，电动轮椅立即停止右转。 上述调速驱动电路QD采用了现有电动自行车用有刷电机调速驱动电路，如图3所 示，该调速驱动电路QD主要由锯齿波发生器STW、脉宽调制器P丽、场效应晶体管BG5、电阻 R6、R7、R8、二极管D14及续流电容C4构成，场效应晶体管BG5的漏极即是调速驱动电路QD 的输出端；实际是一个通过输出占空比变化的矩形波电压控制电机M1、 M2通断时间的电 路，结合图1、图3，电动轮椅调速操作及原理如下(l)减速操作手按遥控发射器1A的减 速按钮，遥控接收器1B减速开关K6闭合，稳压电源E2的+12V电压通过电阻R2给电解电容 Cl充电，电压缓慢上升，场效应晶体管BG1的漏极输出电压随之下降并由调速驱动电路QD 的输入端IN通过电阻R7连至脉宽调制器P丽的正输入端，锯齿波发生器STW的输出连至 脉宽调制器P丽的负输入端，经脉宽调制器P丽的叠加运算其输出通过电阻R8输送到场效 应晶体管BG5栅极，在其漏极输出占空比减小的调宽脉冲，通过继电器触点提供给电机M1、 M2 ，使电机转速降低，轮椅减速。 (2)加速操作手按遥控发射器1A的加速按钮，遥控接收器1B加速开关K5闭合， 电解电容Cl通过电阻Rl放电，电压缓慢下降，场效应晶体管BG1的漏极输出电压随之上 升，并由调速驱动电路QD的输入端IN通过电阻R7连至脉宽调制器P丽的正输入端，锯齿 波发生器STW的输出连至脉宽调制器P丽的负输入端，经脉宽调制器P丽的叠加运算其输 出通过电阻R8输送到场效应晶体管BG5栅极，此时，其漏极输出占空比增加的调宽脉冲，通 过继电器触点提供给电机M1、M2，使电机M1、M2转速提高，轮椅加速。图3(b)示出由晶体 管BG5漏极输出的占空比增加的调宽脉冲。
权利要求一种具有遥控功能的电动轮椅控制电路，其特征在于主要由遥控接收器上的功能开关、截流二极管D1-D8、使轮椅延时启动瞬时停止的延时控制电路YS1-YS4、左轮驱动电机M1、右轮驱动电机M2、双触点继电器J1-J4及具有脉宽调制功能的调速驱动电路QD构成，所述功能开关包括前进开关K1、后退开关K2、左转开关K3、右转开关K4、加速开关K5及减速开关K6；其电路连接为所述前进开关K1分别通过正向连接的截流二极管D1、D2再分别连至延时控制电路YS1、YS3的输入端，延时控制电路YS1、YS3的输出端分别连接双触点继电器J1、J3的一端，双触点继电器J1、J3的另一端连接电源E1正极，连接电源E1正极的继电器触点J11及连接调速驱动电路QD输出端的继电器触点J12分别连接左轮驱动电机M1的正极端和负极端；连接电源E1正极的继电器触点J31及连接调速驱动电路QD输出端的继电器触点J32分别连接右轮驱动电机M2的正极端和负极端；所述后退开关K2分别通过正向连接的截流二极管D3、D4再分别连至延时控制电路YS2及延时控制电路YS4的输入端，延时控制电路YS2、YS4的输出端分别连接双触点继电器J2、J4的一端；双触点继电器J2、J4的另一端连接电源E1正极；连接电源E1正极的继电器触点J21及连接调速驱动电路QD输出端的继电器触点J22分别连接左轮驱动电机M1的负极端和正极端；连接电源E1正极的继电器触点J41及连接调速驱动电路QD输出端的继电器触点J42分别连接右轮驱动电机M2的负极端和正极端；所述左转开关K3分别通过正向连接的截流二极管D5、D6再分别连至延时控制电路YS2及延时控制电路YS3的输入端；所述右转开关K4分别通过正向连接的截流二极管D7、D8再分别连至延时控制电路YS1及延时控制电路YS4的输入端；所述加速开关K5的一端通过电阻R1分别连接电阻R2的一端、电解电容C1正极及场效应晶体管BG1的栅极，加速开关K5的另一端、电解电容C1的负极、场效应晶体管BG1的源极及调速驱动电路QD的低电位端均接地；减速开关K6的一端连接电源E2正极，另一端连接电阻R2的另一端，场效应晶体管BG1的漏极分别连接调速驱动电路QD的输入端IN和电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接稳压电源E2正极，调速驱动电路QD连接稳压电源E2及电源E1。
2. 根据权利要求1所述的具有遥控功能的电动轮椅控制电路，其特征在于所述双触点 继电器Jl-J4的线圈两端分别并联消反峰二极管D9-D12。
3. 根据权利要求1或2所述的具有遥控功能的电动轮椅控制电路，其特征在于所述延 时控制电路YS1-YS4均由放电用电阻R4、充电用电阻R5，电解电容C3、三极管BG3、 BG4及 用作放电通路的二极管D13组成，所述电阻R4 —端连接电阻R5的一端及二极管D13的负 极，电阻R4的另一端连接电解电容C3的负极及三极管BG4的发射极并接地；电解电容C3 的正极连接电阻R5的另一端、二极管D13的正极及三极管BG3的基极，三极管BG3的发射 极与三极管BG4的基极连接，三极管BG3的集电极与三极管BG4的集电极连接，延时控制电 路YS1-YS4的三极管BG3与BG4的集电极公共连接点分别通过所述与其对应的双触点继电 器Jl-J4中的一个连至电源E1 ;延时控制电路YS1-YS4中的电阻R4、电阻R5及二极管D13 的公共连接端分别连接所述与其对应的截流二极管Dl-D8中的两个的负极。
专利摘要本实用新型涉及一种具有遥控功能的电动轮椅控制电路，其特征是主要由遥控接收器上的功能开关、截流二极管D1-D8、延时控制电路YS1-YS4、左轮驱动电机M1、右轮驱动电机M2、双触点继电器J1-J4及调速驱动电路QD构成，功能开关包括前进开关K1，后退开关K2，左转开关K3，右转开关K4，加速开关K5及减速开关K6；延时控制电路YS1-YS4均由放电用电阻R4，充电用电阻R5，电解电容C3，三极管BG3、BG4及放电二极管D13组成。本实用新型的优点是通过遥控即可操纵轮椅的前，后，左，右及加速，减速运动，可防止轮椅误启动，随意放置和调用，方便、省力、安全，为病弱残人员生活带来舒适与便利。
文档编号H03K17/28GK201453542SQ200920098450
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者黄洪文 申请人:天津市长静轮椅车有限公司