CN108584623A - 用于代步器的防碰撞机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于代步器的防碰撞机构，所述防碰撞机构包括前防碰撞开关和后防碰撞开关；前防碰撞开关和后防碰撞开关内分别设置有红外传感器和针孔摄像头，红外传感器和针孔摄像头分别与控制单元电性连接。控制单元包括单片机、无线传输模块、电机驱动器和DSP处理器；红外传感器连接单片机并发送红外信号至单片机，单片机连接电机驱动器，电机驱动器分别与伺服电机和涡轮减速机连接；针孔摄像头连接单片机并发送图像信息至单片机，单片机连接DSP处理器，DSP处理器连接无线传输模块。本发明的用于代步器的防碰撞机构具有便于操作，安全性能好的优点，当代步器碰到障碍物时，可自行停止，避免发生危险。
Description
技术领域
本发明涉及一种楼道攀爬辅助器械，具体地说，涉及一种用于代 步器的防碰撞机构。
背景技术
随着人口老龄化不断地加剧，老年人的安全、健康等问题随之成 为我们关注的焦点。在很多老旧小区内未安装电梯，老年人由于体力 问题攀爬楼梯较为困难，同时，老旧小区还存在墙体结构设计不合理， 对老旧小区墙体进行更改会造成老旧小区建筑结构的破坏，存在较大 的安全隐患。
为解决老年人攀爬楼梯较为困难的问题，出现了安装在楼道上的 代步器，从而使老年人攀爬楼梯更加方便。
但是，由于实际使用情况中，楼道可能会出现障碍物，常见代步 器存在不能及时应对突然情况的缺点，当楼道中出现异物时，代步器 无法及时停止运行，造成了较大的使用安全隐患。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种 用于代步器的防碰撞机构，以克服现有技术中的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于代步器的防碰撞机构， 所述防碰撞机构包括前防碰撞开关、后防碰撞开关、红外传感器、针 孔摄像头和控制单元；其中，所述代步器包括沿楼梯方向运动的乘坐 椅、驱动乘坐椅运动的伺服电机和涡轮减速机；乘坐椅的底部设置有 自动安全踏板，自动安全踏板上设置有所述前防碰撞开关和后防碰撞 开关；所述前防碰撞开关和后防碰撞开关内分别设置有红外传感器和 针孔摄像头，红外传感器和针孔摄像头分别与控制单元电性连接。
控制单元包括单片机、无线传输模块、电机驱动器和DSP处理 器；其中，红外传感器连接单片机并发送红外信号至单片机，单片机 连接电机驱动器，单片机处理红外信号并发送控制信号至电机驱动器， 电机驱动器分别与伺服电机和涡轮减速机连接，用于控制伺服电机和 涡轮减速机；针孔摄像头连接单片机并发送图像信息至单片机，单片 机连接DSP处理器，DSP处理器连接无线传输模块，用于远程传输 图像信息至后台显示。
作为对本发明所述的防碰撞机构的进一步说明，优选地，所述自 动安全踏板水平设置，且在自动安全踏板靠近楼梯的一侧设置有前防 碰撞开关，在自动安全踏板远离楼梯的一侧设置有后防碰撞开关；自 动安全踏板与控制单元电性连接。
作为对本发明所述的防碰撞机构的进一步说明，优选地，所述自 动安全踏板的侧面开设有凹槽，所述前防碰撞开关和后防碰撞开关设 置在凹槽内。
作为对本发明所述的防碰撞机构的进一步说明，优选地，所述前 防碰撞开关平行于楼梯方向设置，以使设置所述前防碰撞开关内的红 外传感器和针孔摄像头平行于楼梯方向设置。
作为对本发明所述的防碰撞机构的进一步说明，优选地，所述后 防碰撞开关设置为伸缩结构，设置在后防碰撞开关内的红外传感器和 针孔摄像头垂直于自动安全踏板设置，且红外传感器和针孔摄像头可 向外旋转90度。
作为对本发明所述的防碰撞机构的进一步说明，优选地，所述自 动安全踏板铰接于乘坐椅的底部，且在自动安全踏板上表面开设有两 个大小相同的限位槽，限位槽内设置有压力传感器，压力传感器与控 制单元电性连接。
作为对本发明所述的防碰撞机构的进一步说明，优选地，所述红 外传感器的发射端设置红外对射管阵，所述红外对射管阵与频率调节 电位器连接。
作为对本发明所述的防碰撞机构的进一步说明，优选地，所述红 外传感器的接收端设置一体化接收头。
作为对本发明所述的防碰撞机构的进一步说明，优选地，所述防 碰撞机构还包括报警器，报警器设置在乘坐椅的把手处，且报警器与 控制单元电连接。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明在代步器自动安全踏板上设置防碰撞开关，防碰撞开 关由红外传感器和针孔摄像头构成，通过红外传感器感应楼梯上的障 碍物，针孔摄像头拍摄障碍物的图片，进而通过控制单元控制伺服电 机和涡轮减速机，使代步器在行走过程遇到障碍物影响安全的情况下 ***会自动停止确保乘坐人员安全。
2、由于代步器沿楼梯上升和下降，因此，本发明在自动安全踏 板两侧设置前防碰撞开关和后防碰撞开关，根据防碰撞开关与楼梯之 间的位置关系，设置前防碰撞开关平行于楼梯方向，设置后防碰撞开 关为伸缩结构，并可向外旋转90度，保证了代步器沿楼梯上升或下 降时，红外传感器都能感应到楼梯上的障碍物，并发送障碍物的图片 至后台。
附图说明
图1为本发明的防碰撞机构的结构示意图；
图2为本发明的代步器的结构示意图。
附图标记说明：
报警器1、后防碰撞开关2、红外传感器3、针孔摄像头4、控制 单元5、单片机51、无线传输模块52、电机驱动器53、DSP处理器 54、乘坐椅6、伺服电机7、涡轮减速机8、安全踏板9、凹槽91、 限位槽92、压力传感器93。
具体实施方式
为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所 附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于 说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
如图1所示，图1为本发明的防碰撞机构的结构示意图；所述防 碰撞机构包括前防碰撞开关、后防碰撞开关2、红外传感器3、针孔 摄像头4和控制单元5；其中，控制单元5包括单片机51、无线传输 模块52、电机驱动器53和DSP处理器54；其中，红外传感器3连 接单片机51并发送红外信号至单片机51，单片机51连接电机驱动 器53，单片机51处理红外信号并发送控制信号至电机驱动器53，电 机驱动器53分别与伺服电机7和涡轮减速机8连接，用于控制伺服 电机7和涡轮减速机8；针孔摄像头4连接单片机51并发送图像信 息至单片机51，单片机51连接DSP处理器54，DSP处理器54连接 无线传输模块52，用于远程传输图像信息至后台显示。
本发明在代步器自动安全踏板上设置防碰撞开关，防碰撞开关由 红外传感器和针孔摄像头构成，通过红外传感器感应楼梯上的障碍物， 针孔摄像头拍摄障碍物的图片，进而通过控制单元控制伺服电机和涡 轮减速机，使代步器在行走过程遇到障碍物影响安全的情况下***会 自动停止确保乘坐人员安全。
请参看图2，图2为本发明的代步器的结构示意图；所述代步器 包括沿楼梯方向向上或向下运动的乘坐椅6、驱动乘坐椅6运动的伺 服电机7和涡轮减速机8；本发明行走动力采用伺服电机提高行走时 乘坐人员舒适性和稳定性，同时，伺服电机配上涡轮减速机增强了行 走的扭矩，以及涡轮减速机自带自锁的特性，如在突然断电的情况下 不会产生乘坐机构自动下滑的危险，大大提高了安全性。在乘坐椅6 的把手处设置报警器1，且报警器1与控制单元5电连接，以报警提 示乘坐人员。
乘坐椅6的底部设置有自动安全踏板9，自动安全踏板9水平设 置，在自动安全踏板9上表面开设有两个大小相同的限位槽92，限 位槽92内设置有压力传感器93，压力传感器93与控制单元5电性 连接，在乘坐人员踩在压力传感器93上时，控制单元5才控制代步机运动。优选地，述自动安全踏板9铰接于乘坐椅6的底部，自动安 全踏板9在不使用的情况下或者压力传感器93没有压力感应时，可 以向上收起；由于代步器沿楼梯向上或向下运动，因此，本发明在自 动安全踏板9两侧设置前防碰撞开关和后防碰撞开关2，其中，在自动安全踏板9靠近楼梯的一侧设置有前防碰撞开关，在自动安全踏板 9远离楼梯的一侧设置有后防碰撞开关2；自动安全踏板9与控制单 元5电性连接，自动安全踏板9可以实现自动向上收起。
所述自动安全踏板9的侧面开设有凹槽91，所述前防碰撞开关 和后防碰撞开关2设置在凹槽91内，以保护前防碰撞开关和后防碰 撞开关2，避免受到障碍物撞击。所述前防碰撞开关和后防碰撞开关 2内分别设置有红外传感器3和针孔摄像头4，红外传感器3和针孔 摄像头4分别与控制单元5电性连接；在代步器沿楼梯向上运动，由 控制单元5控制前防碰撞开关启动，即设置在前防碰撞开关内的红外 传感器和针孔摄像头工作，在代步器沿楼梯向下运动，由控制单元5 控制后防碰撞开关2启动，即设置在后防碰撞开关2内的红外传感器 和针孔摄像头工作。
根据防碰撞开关与楼梯之间的位置关系，优选地，设置前防碰撞 开关平行于楼梯方向，以使设置所述前防碰撞开关内的红外传感器和 针孔摄像头平行于楼梯方向设置，在代步器沿楼梯向上运动时，红外 线感应器感应自动安全踏板宽度范围内的、自动安全踏板运动方向的 前方楼梯上是否有障碍物。设置后防碰撞开关2为伸缩结构，在代步 器沿楼梯向下运动时，后防碰撞开关2伸出于凹槽91外，并设置在 后防碰撞开关2内的红外传感器和针孔摄像头垂直于自动安全踏板9 设置，且红外传感器和针孔摄像头可向外旋转90度，红外线感应器 感应自动安全踏板宽度范围内的、自动安全踏板下方及自动安全踏板 运动方向的前方楼梯上是否有障碍物；保证了代步器沿楼梯上升或下 降时，红外传感器都能感应到楼梯上的障碍物，并发送障碍物的图片 至后台
优选地，所述红外传感器3的发射端设置红外对射管阵，所述红 外对射管阵与频率调节电位器连接。所述红外传感器3的接收端设置 一体化接收头。频率调节电位器用于调节红外发射管的载波频率，以 符合一体化接收头在特定的载波频率下最灵敏。
需要声明的是，上述发明内容及具体实施例意在证明本发明所提 供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领 域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或 改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种用于代步器的防碰撞机构，其特征在于，所述防碰撞机构包括前防碰撞开关、后防碰撞开关(2)、红外传感器(3)、针孔摄像头(4)和控制单元(5)；其中，
所述代步器包括沿楼梯方向运动的乘坐椅(6)、驱动乘坐椅(6)运动的伺服电机(7)和涡轮减速机(8)；乘坐椅(6)的底部设置有自动安全踏板(9)，自动安全踏板(9)上设置有所述前防碰撞开关和后防碰撞开关(2)；所述前防碰撞开关和后防碰撞开关(2)内分别设置有红外传感器(3)和针孔摄像头(4)，红外传感器(3)和针孔摄像头(4)分别与控制单元(5)电性连接；
控制单元(5)包括单片机(51)、无线传输模块(52)、电机驱动器(53)和DSP处理器(54)；其中，
红外传感器(3)连接单片机(51)并发送红外信号至单片机(51)，单片机(51)连接电机驱动器(53)，单片机(51)处理红外信号并发送控制信号至电机驱动器(53)，电机驱动器(53)分别与伺服电机(7)和涡轮减速机(8)连接，用于控制伺服电机(7)和涡轮减速机(8)；
针孔摄像头(4)连接单片机(51)并发送图像信息至单片机(51)，单片机(51)连接DSP处理器(54)，DSP处理器(54)连接无线传输模块(52)，用于远程传输图像信息至后台显示。
2.根据权利要求1所述的防碰撞机构，其特征在于，所述自动安全踏板(9)水平设置，且在自动安全踏板(9)靠近楼梯的一侧设置有前防碰撞开关，在自动安全踏板(9)远离楼梯的一侧设置有后防碰撞开关(2)；自动安全踏板(9)与控制单元(5)电性连接。
3.根据权利要求2所述的防碰撞机构，其特征在于，所述自动安全踏板(9)的侧面开设有凹槽(91)，所述前防碰撞开关和后防碰撞开关(2)设置在凹槽(91)内。
4.根据权利要求3所述的防碰撞机构，其特征在于，所述前防碰撞开关平行于楼梯方向设置，以使设置所述前防碰撞开关内的红外传感器和针孔摄像头平行于楼梯方向设置。
5.根据权利要求3所述的防碰撞机构，其特征在于，所述后防碰撞开关(2)设置为伸缩结构，设置在后防碰撞开关(2)内的红外传感器和针孔摄像头垂直于自动安全踏板(9)设置，且红外传感器和针孔摄像头可向外旋转90度。
6.根据权利要求2所述的防碰撞机构，其特征在于，所述自动安全踏板(9)铰接于乘坐椅(6)的底部，且在自动安全踏板(9)上表面开设有两个大小相同的限位槽(92)，限位槽(92)内设置有压力传感器(93)，压力传感器(93)与控制单元(5)电性连接。
7.根据权利要求1所述的防碰撞机构，其特征在于，所述红外传感器(3)的发射端设置红外对射管阵，所述红外对射管阵与频率调节电位器连接。
8.根据权利要求1所述的防碰撞机构，其特征在于，所述红外传感器(3)的接收端设置一体化接收头。
9.根据权利要求1所述的防碰撞机构，其特征在于，所述防碰撞机构还包括报警器(1)，报警器(1)设置在乘坐椅(6)的把手处，且报警器(1)与控制单元(5)电连接。
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