[发明专利]一种无障碍电动轮椅的控制系统

权利要求书

1.一种无障碍电动轮椅的控制系统，其特征在于，包括控制主板，手动控制系统，语音控制系统，传感器系统，电机驱动系统，电源管理系统，动作执行系统。

2.进一步的，所述控制主板包括单片机，用于处理传感器的检测信号，控制输入信号，电机控制信号的输出，进行无障碍电动轮椅所需的运算及数据处理。

3.根据权利要求1所述的一种无障碍电动轮椅的控制系统，其特征在于，所述手动控制系统包括控制摇杆，4×4键盘，控制摇杆通过X和Y两个方向的电位器，可以检测使用者的动作并生成相应的电信号发送到单片机，摇杆可以向下按压相当于一个按键，4×4键盘为矩阵键盘通过单片机的8个信号引脚交替产生周期性的检测信号来识别到具体哪个按键被使用者按压，按键的触发方式有两种，按压时间小于一秒的为短按，按压时间大于一秒为长按，所以4×4键盘共可以产生38种不同的控制指令，按键功能支持自定义，可通过手机或者电脑进行设置。

4.根据权利要求1所述的一种无障碍电动轮椅的控制系统，其特征在于，所述语音控制系统包括语音识别芯片，麦克风，功放芯片，喇叭，麦克风接收到语音信号，语音识别芯片处理声音信号转换成对应的电信号，电信号发送给单片机由单片机进一步处理，语音识别芯片支持自适应降噪、回声消除、语音增强，加强识别灵敏度支持本地命令词自学习、支持本地声纹识别、离线远场语音识别，增强语音识别准确度。

5.根据权利要求1所述的一种无障碍电动轮椅的控制系统，其特征在于，所述传感器系统包括压力传感器1 ，压力传感器2，压力传感器3，压力传感器4，方向及平衡检测模块，气压传感器1，气压传感器2，压力传感器1 ，压力传感器2，压力传感器3，压力传感器4，分别在转向机构1，转向机构2，转向机构3，转向机构4上，检测轮椅对某一转向机构的压力变化并转化为电信号，单片机接收到信号后进行处理，方向及平衡检测模块包括磁力传感器和陀螺仪，陀螺仪负责检测轮椅底板的姿态变化，并将信号发送至单片机，磁力传感器负责检测轮椅的朝向变化，并将信号发送至单片机，气压传感器1，气压传感器2负责检测防压疮坐垫的气囊内气压，将气压数值发送到单片机进行处理。

6.根据权利要求1所述的一种无障碍电动轮椅的控制系统，其特征在于，所述电机驱动系统包括四路无刷电机驱动，两路L298N，四路无刷电机驱动在接收到单片机的控制信号后，将控制信号转换为无刷电机线圈的电压变换信号，可以控制四个轮胎的无刷电机以相应速率进行正转反转以及停止，两路L298N将控制信号转换为直流电机的PWM电压信号，可以控制四个平衡机构的线盘电机以相应速率进行正转反转以及停止。

7.根据权利要求1所述的一种无障碍电动轮椅的控制系统，其特征在于，所述电源管理系统包括四组电池组，其中三组为常用电源，一组为备用电源，电池组充电管理，包括电池组内电池充电平衡，电池放电检测与管理，电池组温度电压监测以及备用电池切换。

8.根据权利要求1所述的一种无障碍电动轮椅的控制系统，其特征在于，所述动作执行系统包括气泵1，气泵2，电磁阀1，电磁阀2，转向舵机1，转向舵机2，转向舵机3，转向舵机4，动力电机1，动力电机2，动力电机3，动力电机4，平衡电机1，平衡电机2，平衡电机3，平衡电机4，气泵负责为防压疮坐垫充气，电磁阀负责控制气囊和外界的气体连通，转向舵机负责根据收到的控制信号控制车轮以不同角度转动，动力电机为车轮提供动力，根据电机驱动电路的信号实现不同速率的正转反转刹车等，平衡电机控制平衡机构的线盘电机转动。