[发明专利]一种智能安全避障轮椅

权利要求书

1.一种智能安全避障轮椅，其特征在于，智能安全避障轮椅包括靠背1、扶手2、触控板3、触摸显示屏4、外部传感器5、碰撞检测器6、GPS导航仪7、脚踏板8、激光测距传感器9、随动前轮10、内部传感器11、控制模块12、驱动电机13、蓄电池14、驱动后轮15。

2.如权利要求1所述的一种智能安全避障轮椅，有三种控制模式，模式一为自动导航，用户利用触摸显示屏的手写或语音输入到达目的地，导航主机从GPS接收机得到经过计算确定的当前点位置自动计算出一条最合适的推荐路线，然后利用角速度计数据完成对 GPS数据的修正，实现轮椅的自动行驶。模式二为同伴跟踪，使用同伴跟踪系统跟踪引导者的身体位置，用数据关联估计引导者的足迹，根据足迹的位置数据，为轮椅生成目标路径，发送给控制系统。模式三为触控板操纵，控制系统通过计算得到触控板位置、方向信息，分析得到用户控制意图。进一步，轮椅控制系统通过避障模块对周围环境信息进行检测，当有障碍物时调整电机的控制信号，保障用户安全；然后，碰撞检测器对轮椅进行实时检测，当受到冲击力大于一定值时，电机停止。

3.如权利要求1所述的一种智能安全避障轮椅，其特征在于：对于所述自动导航系统的输出设备包括显示屏幕和语音输出设备，主要显示内容包括:可变比例的地图、车辆的当前位置、推荐路线等,根据用户的设定还可以显示如附近的医院等公共服务单位的名称及地理位置等信息,以方便用户需要。同时，通过扩展卡尔曼滤波器（EKF）设计将GPS测量与车轮测距信息融合。利用测距增强融合技术，即使在GPS拒绝环境中，也能实现高精度定位。

4.如权利要求1所述的一种智能安全避障轮椅，其特征在于：对于所述触控板可以让用户实现手指向各个方向移动，并通过霍尔元件将触控板的位置信息转换为电压信息，随后使用AD转换器将霍尔元件的电压信息转换为数字量 ,通过触控板的位置信息得到用户的控制意图。

5.如权利要求1所述的一种智能安全避障轮椅，其特征在于：对于所述同伴跟踪系统由基于卡尔曼滤波器的激光测距传感器组成。

6.如权利要求1所述的一种智能安全避障轮椅，其特征在于：对于所述避障模块将来自内部传感器的信息与多个外部传感器融合以定位障碍物。