一种智能轮椅的控制方法及智能轮椅

文档序号:168141 发布日期:2021-10-29 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种智能轮椅的控制方法及智能轮椅 (Control method of intelligent wheelchair and intelligent wheelchair ) 是由 单小芮 姜云飞 于 2021-07-29 设计创作,主要内容包括:本发明提出了一种智能轮椅的控制方法及智能轮椅;其中,方法包括:通过智能手机获取后台服务;由所述智能轮椅的控制板与所述智能手机通信连接,获取所述后台服务以及所述智能手机对所述后台服务的硬件支持。本发明的有益效果包括:本发明利用智能手机为智能轮椅提供后台服务,能够充分的利用智能手机的软件资源和硬件资源实现降低智能化成本的目的。(The invention provides a control method of an intelligent wheelchair and the intelligent wheelchair; the method comprises the following steps: acquiring background services through a smart phone; and the control panel of the intelligent wheelchair is in communication connection with the intelligent mobile phone to acquire the background service and the hardware support of the intelligent mobile phone to the background service. The beneficial effects of the invention include: the intelligent wheelchair and the method thereof utilize the intelligent mobile phone to provide background service for the intelligent wheelchair, and software resources and hardware resources of the intelligent mobile phone can be fully utilized to achieve the purpose of reducing intelligent cost.)

一种智能轮椅的控制方法及智能轮椅

技术领域

本发明涉及智能设备控制领域,尤其涉及一种智能轮椅的控制方法及智能轮椅。

背景技术

随着智能化的理念深化和技术推进发展,市面上涌现了很多具有不同功能的智能轮椅。这些智能轮椅除了电机驱动代步外,还附加了加速计、陀螺仪、温湿度传感器、监控摄像头等硬件设备,使轮椅具备了行驶轨迹记录、温湿度感知、动作控制、远程监控,双向通话等智能化功能,使用户的体验感受得到提高。

现有技术中,轮椅为整件一次性购置,即不论用户是首次购买还是更换(升级)轮椅都需要向供应商整件购买,对于首次使用的用户由于对轮椅品牌、质量,以及使用轮椅将面临状况不清楚,往往难以选择。而更换(升级)轮椅的用户,旧轮椅上突出的功能点也无法将其移植到新轮椅上,在更换时需要支付费用向上增量选择功能更全的轮椅。售后和维修方面,多通过电话的方式与供应商联系后,上门修改或自行送往维修点进行检修。

现有技术至少存在如下问题:智能轮椅所附加的智能化功能,一部分通过智能手机即可轻易实现,如:温湿度感知和双向通话功能,并且智能手机在实现上,在流量资费、使用便捷性等方面更有优势。另一部分则对轮椅用户并无太大增益,如:轨迹记录和动作控制功能。对于这些附加功能的集成使智能轮椅单价昂贵(四千元起,上至几万元),相比普通电动轮椅价格高了2至10倍。

另外由于传感器的嵌入式集成提高了轮椅零整比,而在轮椅的应用场景中难免遇到冲撞、磕碰和震动,这使电子零件出现故障的几率增高,鲁棒性不足,易出现零件故障而导致整个轮椅不可使用的情况,影响用户的使用需求,使维护成本增加。同时因为智能轮椅价格高、电子零件繁多,使用户在面对颠簸路段、雨天等场景,还需要考虑智能轮椅的可用性,舍本逐末。

发明内容

为解决上述技术问题,在本发明的一个方面提出了一种智能轮椅的控制方法,所述方法包括:通过智能手机获取后台服务;由所述智能轮椅的控制板与所述智能手机通信连接,获取所述后台服务以及所述智能手机对所述后台服务的硬件支持。

在一个或多个实施例中,所述由所述智能轮椅的控制板与所述智能手机通信连接,获取所述后台服务,包括:响应于通过所述智能手机获取到后台更新服务,由所述智能手机根据所述后台更新服务生成相应的配置更新指令,并发送给所述控制板;所述控制板接收来自所述智能手机的配置更新指令,并根据所述配置更新指令更新所述控制板的存储模块中对应的功能配置文件。

在一个或多个实施例中,所述由所述智能轮椅的控制板与所述智能手机通信连接,获取所述后台服务,包括:响应于通过所述智能手机获取到后台新增功能服务,由所述智能手机根据所述后台新增功能服务生成相应的配置新增指令,并发送给所述控制板;所述控制板接收来自所述智能手机的配置新增指令,并根据所述配置新增指令在所述控制板的存储模块中新增功能配置文件。

在一个或多个实施例中,所述由所述智能轮椅的控制板与所述智能手机通信连接,获取所述智能手机对所述后台服务的硬件支持,包括:响应于所述控制板接收到功能配置文件启动指令,调用所述功能配置文件生成相应的控制指令;将所述控制指令发送给所述智能手机,并控制所述智能手机中的相应硬件执行相应操作。

在一个或多个实施例中,所述智能轮椅的控制方法还包括:响应于所述控制板接收到功能配置文件启动指令,调用所述功能配置文件生成相应的控制指令;将所述控制指令发送给与所述控制板通信连接的其它硬件模块,并控制所述其它硬件模块执行相应操作。

在一个或多个实施例中,所述功能配置文件包括图像识别功能配置文件,所述图像识别功能配置文件配置用于离线识别交通信号灯、指示牌以及警示牌;相应的,所述智能轮椅的控制方法还包括:响应于所述控制板接收到所述图像识别功能配置文件更新启动指令,调用所述图像识别功能配置文件生成包括摄像控制指令;将所述摄像控制指令发送给所述智能手机的摄像模块和/或与所述控制板连接的其它摄像模块并获得图像数据。

在一个或多个实施例中,所述功能配置文件还包括语音播报功能配置文件,所述语音播报功能配置文件配置用于对所述图像数据的离线识别结果进行语音播报,播报内容包括:交通信号灯的状态、指示牌的内容及含义、和/或警示牌的内容及含义。

在一个或多个实施例中,所述功能配置文件包括超声波报警功能配置文件,所述超声波报警功能配置文件配置用于控制所述超声波模块进行测距,并在测距距离小于预设的安全距离时发出报警。

在本发明的另一个方面,提出了一种智能轮椅,包括:主体;控制板,所述控制板为一集成电路板,所述集成电路板集成包括处理模块、存储模块以及多个硬件设备接口,所述多个硬件设备接口中至少包含一手机通信接口,用于与智能手机通信连接,所述存储模块与所述多个硬件设备接口分别与所述处理模块连接;智能手机,所述智能手机与所述控制板通信连接,配置用于获取后台服务,并根据所述后台服务更新所述控制板的存储模块中的功能配置文件;以及为所述功能配置文件提供硬件支持;其中,所述控制板以可拆卸的方式固定在所述主体上。

在一个或多个实施例中,所述的智能轮椅还包括:一个或多个摄像模块、蓝牙模块、显示模块、音响模块、超声波模块、供电模块和/或风扇模块,所述一个或多个摄像模块、所述显示模块、所述音响模块、所述超声波模块、所述供电模块和/或所述风扇模块通过所述多个硬件设备接口或所述蓝牙模块与所述处理模块通信连接,且以可拆卸的方式固定在所述主体上。

本发明的有益效果包括:本发明利用智能手机为智能轮椅提供后台服务,能够充分的利用智能手机的软件资源和硬件资源以达到降低智能化成本的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明的一种智能轮椅的控制方法的工作流程图;

图2为本发明的智能轮椅的结构示意图;

图3为本发明的智能轮椅与其外围设备的连接示意图;

图4为本发明的专用应用程序的一个应用界面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。

图1为本发明的一种智能轮椅的控制方法的工作流程图。如图1所示,本方发明的一种智能轮椅的控制方法的工作流程包括:步骤10、通过智能手机获取后台服务;步骤20、由智能轮椅的控制板与智能手机通信连接,获取后台服务以及智能手机对后台服务的硬件支持。其中,智能手机中安装有对应的应用程序。本发明通过智能手机获取后台服务(如功能配置更新服务,新增功能配置服务),并利用智能手机对后台服务进行解析并生成指令,而后下发给智能轮椅的方式,实现智能轮椅对后台服务的获取,并且在智能轮椅根据更新功能或新增功能执行相应操作时,智能手机将被作为智能轮椅的外围硬件设备而提供硬件支持。

在进一步的实施例中,由智能轮椅的控制板与智能手机通信连接,获取后台服务,包括:响应于通过智能手机获取到后台更新服务,由智能手机根据后台更新服务生成相应的配置更新指令,并发送给控制板;控制板接收来自智能手机的配置更新指令,并根据配置更新指令更新控制板的存储模块中对应的功能配置文件。在本实施例中,智能轮椅的功能可以由智能手机获取后台服务并下发配置指令而灵活配置,下发的配置指令用于包括增减功能配置文件以及更新功能配置文件。

在进一步的实施例中,由智能轮椅的控制板与智能手机通信连接,获取后台服务,包括:响应于通过智能手机获取到后台新增功能服务,由智能手机根据后台新增功能服务生成相应的配置新增指令,并发送给控制板;控制板接收来自智能手机的配置新增指令,并根据配置新增指令在控制板的存储模块中新增功能配置文件。其中,在智能手机获取到后台新增功能服务后,还将在专用的APP中生成相应的图标,以用于控制相应功能的启动或停止。

在进一步的实施例中,由智能轮椅的控制板与智能手机通信连接,获取智能手机对后台服务的硬件支持,包括:响应于控制板接收到功能配置文件启动指令,调用功能配置文件生成相应的控制指令;将控制指令发送给智能手机,并控制智能手机中的相应硬件执行相应操作。在本实施例中,启动指令的生成可以通过操作智能手机的专用APP中的相应功能图标实现,并发送给控制板;控制板具有任务处理能力,控制板能够调用功能配置文件生成相应的控制指令,并发送给对应的硬件设备。其中,智能手机除用于接收后台服务,并下发相应的配置更新指令或配置新增指令以外,还将作为智能座椅的外围硬件设备以提供相应的硬件支持。当然,控制指令也可以发送给与控制板通信连接的其它硬件模块,并控制其它硬件模块执行相应操作。

在一个具体实施中,当与控制板通信连接的硬件设备的功能与智能手机中的硬件模块的功能重复时,默认将对应的控制指令发送给与控制板通信连接的硬件设备。例如当控制板的外围硬件设备具有一摄像机时,在执行图像获取指令时,优先将该图像获取指令发送给摄像机。

在另一个具体实施中,本发明方法还将根据具体应用场景进行判断,以决定将对应的控制命令发送给智能手机中对应的硬件模块或者其它外围硬件设备。例如,当控制板的外围设备具有一摄像机,但该摄像机被设置为拍摄智能轮椅后方时,此时当图像获取指令要获取的是智能轮椅前方的图像时,则将图像获取指令发送给智能手机。在本实施中,由于智能手机的空间自由度更高,因此,当智能轮椅的外围摄像机无法获取指定方向的图像时,则将图像获取指令发送给智能手机。此外,外围硬件设备的选择也可以通过操作智能手机中的应用软件(APP)手动实现。

在进一步的实施例中,所述功能配置文件包括图像识别功能配置文件,所述图像识别功能配置文件配置用于离线识别交通信号灯、指示牌以及警示牌;相应地,所述方法还包括:响应于控制板接收到图像识别功能配置文件更新启动指令,调用图像识别功能配置文件生成包括摄像控制指令;将摄像控制指令发送给智能手机的摄像模块和/或与控制板连接的其它摄像模块并获得图像数据。更具体的,为了能够实现离线的图像识别功能,图像识别功能配置文件中预设有预先训练好的图像识别模型。在本实施例中,智能轮椅通过摄像头采集图像数据,并根据预设的图像识别模型对采集影像中的信号灯、指示牌和/或警示牌进行捕捉识别。

在进一步的实施例中,功能配置文件还包括语音播报功能配置文件,语音播报功能配置文件配置用于对图像数据的离线识别结果进行语音播报,播报内容包括:交通信号灯的状态、指示牌的内容及含义、和/或警示牌的内容及含义。在本实施例中,语音播报功能配合图像识别功能能够对信号灯、警示牌进行捕捉,识别后给予用户显示屏提示和语音提醒,辅助使用者进行提前规避,进而保障用户的安全。

在一个可选实施例中,图像识别功能配置文件中预设的图像识别模型还包括人脸识别模型,进而结合语音播报功能对识别到的人脸的身份信息进行语音播报,如名字、与智能轮椅使用者的关系等等。

在进一步的实施例中,功能配置文件包括超声波报警功能配置文件,超声波报警功能配置文件配置用于控制超声波模块进行测距,并在测距距离小于预设的安全距离时发出报警。在本实施例中,智能轮椅的外设硬件设备还包括超声波模块,超声波模块一般设置于轮椅的下方,以对路面存在的障碍物进行监控,当障碍物与轮椅的距离达到安全距离时发出报警提示。此外,报警提示也可以由语音播报实现。

在一个可选的实施例中,用于实现语音播报功能的硬件设备可以为与智能轮椅的控制板连接的扬声器模块,即为智能轮椅外围的单独一硬件设备。

在另一个可选实施例中,由于智能手机具有扬声器模块,因此,用于实现语音播报功能的硬件设备可以为智能手机中的扬声器模块。

图2为本发明的智能轮椅的结构示意图。其中,1为主体,2为控制板,本发明的智能轮椅还包括智能手机(智能手机未示出),1-1到1-8为主体1的主要组成部分,分别为1-1靠背、1-2扶手、1-3手动轮、1-4座椅面、1-5车轮轮环、1-6刹车系统、1-7辅助轮以及1-8脚踏。如图2所示,本实施例中的智能轮椅包括:主体1,主体1为一轮椅;控制板2,控制板2为一集成电路板,集成电路板集成包括处理模块、存储模块以及多个硬件设备接口,多个硬件设备接口中至少包含一手机通信接口,用于与智能手机通信连接,存储模块与多个硬件设备接口分别与处理模块连接;智能手机,智能手机与控制板通信连接,配置用于获取后台服务,并根据后台服务更新控制板的存储模块中的功能配置文件;以及为功能配置文件提供硬件支持;其中,控制板以可拆卸的方式固定在所述主体的适当位置。在本实施例中,控制板2被设置于靠背1-1的内部。

本发明提出的智能轮椅能够通过控制板与智能手机通信连接,并通过智能手机配置存储与控制板内的功能配置文件,进而实现对智能轮椅功能的增减以及修改,这种方式能够有效解决现有的智能轮椅的配置固化问题,并且本发明的智能轮椅在某些功能实现上还将通过与智能手机的通信获得智能手机的硬件支持,如利用手机中的,温度感知模块、陀螺仪、定位模块、语音模块、摄像头等等。通过这种方式,本发明能够以最低的制造成本达到智能化的目的。其中,智能手机中配置有本发明智能轮椅的专用的应用程序以用于实现上述过程。

在进一步的实施例中,考虑到将与本发明的智能轮椅组配的各硬件设备的通信连接便携性,本发明在通过控制板提供多个硬件设备接口外,还将提供无线连接方式。在本实施中,本发明的智能轮椅还包括蓝牙模块,蓝牙模块与处理模块连接,配置用于与包括智能手机在内的其它硬件设备通信连接。

在一个可选实施中,蓝牙模块将占用一个硬件设备接口,即通过一个硬件接口与本发明控制板中的处理模块连接。这种方式的好处是一旦蓝牙模块损坏,对其更换较为方便。

在另一个可选实施例中,蓝牙模块集成在控制板上,并与控制板中的处理模块连接。这种方式无需占用硬件设备接口,且由于蓝牙模块的故障率很低,因此能够保证本发明的智能轮椅的正常稳定工作。

在进一步的的实施例中,考虑到智能手机中的硬件资源有限,本发明的智能轮椅还提供硬件设备选配,并通过智能手机获取相应的功能配置,从而使得本发明的智能轮椅的功能组合更加灵活,以方便具有不同需求的用户选用。图3为本发明的智能轮椅与其外围设备的连接示意图。在本实施例中,用户可以选配的硬件设备包括多个摄像模块2-6和2-5、显示模块2-3、音响模块2-7、超声波模块2-4、供电模块2-1和/或风扇模块2-2,其中,上述多个摄像模块2-5/2-6、显示模块2-3、音响模块2-7、超声波模块2-4、供电模块2-1和/或风扇模块2-2通过对应的硬件设备接口或蓝牙模块与控制板2通信连接,且以可拆卸的方式固定在主体的适当位置。

在一个具体实施例中,本发明的控制板2为具有多个硬件设备接口的树莓派4B板,并可根据实际需要降级控制板为具有多个硬件设备接口的树莓派3B板。

图4为本发明的专用应用程序的一个应用界面示意图。如图4所示,功能配置包括:打开后置摄像头、智能识别、定位上报、音量调节以及更多设置。其中,上述功能的功能配置文件及对功能配置文件的更新、增加和/或删除均由后台服务支持。

以上是本发明公开的示例性实施例,但是应当注意,在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下,可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外,尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求,但除非明确限制为单数,也可以理解为多个。

应当理解的是,在本文中使用的,除非上下文清楚地支持例外情况,单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是,在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明实施例的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

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