[发明专利]一种多功能轮椅的智能控制系统

说明书

技术领域

本发明属于智能轮椅技术领域，尤其涉及一种多功能轮椅的智能控制系统。

背景技术

现有的轮椅，轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成。手摇轮椅在普通轮椅基础上，增加手摇装置。包括行走的，爬楼的灯具是固定座椅方式的，不能平卧也不能直立升起，更不能旋转。还没有智能终端已解决更加超值的控制和服务，所以这种轮椅不会带来进一步的方便那些需要深度帮助和更多功能的残疾人员。

现有的轮椅结构简单，智能化程度较低，安全性和可靠性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能轮椅的智能控制系统，旨在解决现有的轮椅结构简单，智能化程度较低，安全性和可靠性较差的问题。

本发明是这样实现的，一种多功能轮椅的智能控制系统，所述多功能轮椅的智能控制系统包括：

行车记录仪，用于记录轮椅行驶途中的影像及声音相关的信息；

语音控制模块，用于输入操作者的语音指令，并送至主控机进行处理，实现轮椅机械结构的语音控制；

距离感应模块，用于检测对象物的物理变化量，通过将该变化量换算为距离，来测量从传感器到对象物的距离；

显示终端，用于对主控机处理的信号显示，供操作者参考；

主控机，与行车记录仪、语音控制模块、距离感应模块、显示终端有线通讯，实现行车记录仪、语音控制模块、距离感应模块输入信号的处理，并在显示终端显示。

进一步，所述主控机还设置有GPS模块、4G模块和WIFI模块；GPS模块实现轮椅的定位；4G模块和WIFI模块实现与其他终端的通讯。

进一步，所述WIFI模块设置有信号相位计算模块，所述相位计算模块的相位计算方法包括：

第k通道第n路信号S_k.n(t)的表达式为：

S_k.n(t)＝exp j{ω₀(t+τ_k+nT_s)+1/2μ(t+τ_k+nT_s)²},k＝0,1,...；n＝0,1,2,...

其中，ω₀是输出波形的初始角速度，t是时间，n表示每通道中路数的序号，μ表示调频斜率，T_s是采样周期，τ_k表示第k通道信号起始相位对应的时间差；

第k通道第n路信号的相位作如下变换：

令P_k.n＝μ(τ_k+nT_s)、Q_k.n＝ω₀(τ_k+nT_s)+1/2μ(τ_k+nT_s)²，则上式可化为：

其中为基准相位，当信号属性参数固定时，P_k.n、Q_k.n为定值；其他路的波形输出均看做在基本相位的基础上增加一个偏移相位得到。

进一步，所述4G模块设置有联合估计单元，所述联合估计单元的联合估计方法包括：目标信号DOA估计、波达信号时延TD估计和多谱勒频率fd估计三者联合估计方法；

首先，对将阵列天线的接收到的能量衰减得非常厉害的非目标反射信号，经过小波分析的分解、自适应阈值选择以及重构从而检测和提取弱信号，所述小波分析将接收到的弱信号分成高频部分和低频部分，通过多层分解，重构时将每层的高频部分按照不同的阈值进行取舍，超出阈值的部分取阈值，低于阈值的部分取实际的值；

第二步，对多普勒频率进行估计：通过前期的弱信号检测，对接收到的提高了信号的信噪比的目标反射信号中，含有的在频率上有差别的多谱勒频率信号，通过本地的正弦和余弦信号进行同步输出并经过同步检测电路接收信号进行正交运算，提取多普勒频率；

具体为：经过正交推导以及电路滤波，多普勒频率部分公式如(1)，

式中，fd＝(ω-ω0)/2π，包含多普勒频率成分；

式中m表示信号在整个电路系统传输过程中的衰减因子，βj表示在空气中的传输因子，ψ(θj)表示含有目标信号方向角的函数，ω表示接收到的含有多普勒频率分量的目标反射信号的载波信号频率，ω0表示载波频率；