[发明专利]一种主动介入式智能轮椅控制方法及装置

权利要求书

1.一种主动介入式智能轮椅控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

轮椅有两种控制模式：主动控制模式，使用者通过操纵面板手动控制，操纵面板上设有按钮和操纵杆；智能控制模式，通过外部环境传感器采集的信号自动控制；

启动轮椅时自动进入智能控制模式；智能控制模式下，实时判断是否存在异常情况，若存在，则报警，提醒使用者进行主动介入；

在使用者对操纵面板有输入信号时进入主动控制模式；主动控制模式下，在一段时间内操纵杆信号的幅度均小于预设的幅度阈值，则自动切换为智能控制模式；

所述的异常情况包括：1）信号传输异常，即外部环境传感器采集的数据与主控模块之间的信号传输出现异常；2）外部环境传感器数据异常，即外部环境传感器采集的数据失真，或者根据采集的数据组成判断当前环境过于复杂；3）轮椅运行状态异常，即轮椅速度过快或倾斜角度过大。

2.根据权利要求1所述的主动介入式智能轮椅控制方法，其特征在于：所述的信号传输异常具体判断方法如下：

外部环境传感器与所述的主控模块之间无线连接；查询无线连接的信号强度值R，若R小于阈值R_thres1则判断信号传输异常；若R在阈值R_thres1和阈值R_thres2之间，且在时间段T内此状况发生的次数K大于阈值K_thres，则判断信号传输异常。

3.根据权利要求1所述的主动介入式智能轮椅控制方法，其特征在于：所述的外部环境传感器数据异常具体判断方法如下：

所述的外部环境传感器包括超声波测距传感器、红外测距传感器和摄像头；将超声波测距传感器和红外测距传感器采集的障碍物距离相比较，当得到的障碍物距离差值大于预设的距离差阈值，则判断外部环境传感器数据失真异常；当采集的障碍物距离过近，障碍物数量过多，则判断环境过于复杂异常。

4.根据权利要求1所述的主动介入式智能轮椅控制方法，其特征在于：所述的主动控制模式下，在一段时间内操纵杆信号的幅度均小于预设的幅度阈值，则自动切换为智能控制模式，具体判断方法如下：

获取操纵杆2个控制方向的模拟信号x和y，分别计算x和y与预设的各自的中位信号mx和my的差值；判断在一定时间范围内，所述的差值均在规定的阈值范围内，则切换为智能控制模式。

5.一种主动介入式智能轮椅控制装置，其特征在于：它包括主控模块，以及分别与主控模块连接的外部环境传感器、轮椅运行状态监测模块、操纵面板、报警显示模块、电源模块和轮椅驱动电机；所述的操纵面板上设有调档按钮、开关按钮和操纵杆；所述的主控模块用于执行权利要求1所述的主动介入式智能轮椅控制方法。

6.根据权利要求5所述的主动介入式智能轮椅控制装置，其特征在于：所述的外部环境传感器通过无线通信模块与所述的主控模块连接。

7.根据权利要求5所述的主动介入式智能轮椅控制装置，其特征在于：所述的轮椅运行状态监测模块包括速度检测模块和加速度传感器。

8.根据权利要求5所述的主动介入式智能轮椅控制装置，其特征在于：所述的报警显示模块包括蜂鸣器和LED显示模块。

9.根据权利要求5所述的主动介入式智能轮椅控制装置，其特征在于：所述的电源模块包括充电电池，以及与充电电池链接的充电电路和稳压电路。