[发明专利]智能助行器控制系统

权利要求书

1.一种智能助行器控制系统，包括主控制器、驱动装置、安全传感器模块、电源管理模块、无线控制模块和辅助模块，其特征在于：主控制器分别与驱动装置、安全传感器模块、电源管理模块、辅助模块连接；主控制器与无线控制模块无线连接；所述电源管理模块根据人体状态决定是否向驱动装置上电；位置传感器包括1个红外探测传感器和3个超声波传感器，其中第一超声波传感器和第二超声波传感器分别设置在助行器左右扶手下方；第三超声波传感器和红外探测传感器设置在助行器座垫前端中央的位置；主控制器对安全位置的判断，是通过对1个红外探测传感器和3个超声波传感器检测到的信息进行综合判定而进行的，即，当红外探测传感器检测到助行器扶手前有人体活动，并且第一超声波传感器和第二超声波传感器分别检测到距离人体髋部的范围在第一预定范围之内，并且第三超声波传感器探测到人体躯干距离助行器在第二预定范围之内时，主控制器判断人体处于助行器的安全位置，此时主控制器启动智能助行器；安全传感器模块还包括压力传感器，所述压力传感器分别设置在助行器的左手扶手和右手扶手，用于检测使用者手扶助行器的压力，并将检测到的

压力数值实时传输给主控制器，主控制器根据接收到的压力数值决定是否启动助行器：当位置传感器判断人体在助行器的安全位置，并且压力传感器检测到使用者双手扶着助行器左右扶手的压力时，即当主控制器接收到的左、右扶手压力值均大于零时主控制器给自启动装置发送控制信号，自启动装置开关闭合，电源管理模块开始给助行器驱动装置的第一驱动器和第二驱动器供电，左、右电机开始启动；所述控制系统的工作包括被动模式和主动模式，在被动模式下，主控制器限制助行器不能拐弯；主动模式下，主控制器允许助行器可以拐弯；所述的控制系统，在被动模式下的初始状态，使用者手握助行器的扶手，产生压力，此时助行器向前行走，驱动装置的霍尔传感器向主控制器反馈左右电机运行情况，扶手上的压力传感器记录人手的压力，主控制器判断初始状态下哪只手的压力大并实时检测初始压力大的手的压力值，如果该压力值逐渐减小，则主控制器控制助行器速度也跟随逐渐减小直至停止；当该压力值逐渐增大，则主控制器控制助行器速度也跟随逐渐增加，此时助行器的安全传感器模块对人体距离和姿态进行判断，如果人体处于安全位置，控制器控制助行器速度继续增加，直至速度达到安全运行的最大速度；如果人体处于不安全的位置，则主控制器控制助行器的速度逐渐减小，直至人体处于安全位置；所述的控制系统，在主动模式下，主控制器根据人左、右手对左、右扶手的压力的检测值控制助行器进行拐弯，其中：主控制器对助行器转弯角度判断方式如下：设助行器两个扶手之间的距离为H，将人体作用在左右扶手上的压力值换算成等效距离数值；设拐弯判断模型为对称的四边形，两底边为压力等效距离，高为两个扶手间的距离H，设定上底和下底的长度分别为a和b，上底代表左手压力，下底代表右手压力，如果a≠b，则模型为等腰梯形，计算梯形的腰与高之间的夹角φ，φ=arctan[(b-a)/2H]，当φ大于0时，主控制器控制助行器向左转弯；当φ小于0时，主控制器控制助行器向右转弯。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：驱动装置包括第一驱动器、第二驱动器、左电机、右电机和霍尔传感器；安全传感器模块包括位置传感器、倾斜传感器和压力传感器；电源管理模块包括电池、电压转换电路和电源自启动装置。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：辅助模块包括感应手闸、人体信息传感器和显示模块。

4.一种智能助行器，其特征在于包括权利要求1-3之一所述的控制系统。