專利名稱：電子控制的助步車制動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)性輔助裝置的改進(jìn)的電子制動(dòng)系統(tǒng)，比如該機(jī)動(dòng)性輔助 裝置是助步車，該改進(jìn)的電子制動(dòng)系統(tǒng)包括由電子控制器控制的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)操作的制 動(dòng)器，該電子控制器響應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)操作者致動(dòng)的制動(dòng)器控制開關(guān)，以便于容易操作。本 發(fā)明的系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)，從而該系統(tǒng)可以預(yù)設(shè)成特殊操作者的需要，并且/或者可以響應(yīng)于 操作者使用模式可調(diào)節(jié)，以提供制動(dòng)器操作的個(gè)性化控制?？刂破饕部梢詫?duì)環(huán)境條件比如 助步車在其上移動(dòng)的地面的坡度作出響應(yīng)，或者對(duì)助步車的速度或加速作出響應(yīng)；控制器 也可以調(diào)節(jié)以適應(yīng)使用者的體重；控制器也可以調(diào)節(jié)以對(duì)助步車能夠移動(dòng)得速度設(shè)定限 制；并且控制器可以允許調(diào)節(jié)制動(dòng)器對(duì)各種條件的響應(yīng)。本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)可以安裝在任何助步車上或者安裝在具有輪子的類似裝置上。 在一個(gè)示例性實(shí)施例中，制動(dòng)系統(tǒng)安裝在具有支撐框架的助步車上，其中該支撐框架包括 一對(duì)把手，或者如果需要包括一個(gè)支撐桿，以便使用者抓握并承載三個(gè)輪子，而在另一個(gè)實(shí) 施例中，助步車具有四個(gè)輪子。在每個(gè)實(shí)施例中，助步車具有兩個(gè)后輪，使用者步行在兩個(gè) 后輪之間，同時(shí)抓住框架把手。在三個(gè)輪子的情形中，助步車具有單個(gè)前輪，該單個(gè)前輪可 以是腳輪，其可以樞轉(zhuǎn)以用于駕駛，而在四個(gè)輪子的情形中，可以具有兩個(gè)可樞轉(zhuǎn)的前駕駛 輪。這兩個(gè)實(shí)施例都包括后輪制動(dòng)器組件，該后輪制動(dòng)器組件由普通的電子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)操作， 普通的電子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)例如是安裝在支撐框架上優(yōu)選安裝在馬達(dá)支撐平臺(tái)上的線性馬達(dá)，其 中馬達(dá)支撐平臺(tái)固定在前輪上方或固定在前輪之間。制動(dòng)器控制器包括具有微處理器的電 子控制面板，其中微處理器安裝在合適的盒子中，該盒子同樣安裝在支撐平臺(tái)上，制動(dòng)器控 制器還包括用于控制面板和制動(dòng)器馬達(dá)的電池電源?？蛇x主控開/關(guān)開關(guān)和小信號(hào)燈可以 被提供用于控制器，其中小信號(hào)燈用于指示助步車的狀態(tài)，并且其中可選主控開/關(guān)開關(guān) 和小信號(hào)燈優(yōu)選地安裝在控制器上。超馳開關(guān)可以被提供以在期望移動(dòng)助步車(比如為儲(chǔ) 存，或?yàn)槭褂枚ㄎ?，或鎖上制動(dòng)器)時(shí)使制動(dòng)器釋放。如果需要，主控開關(guān)和超馳開關(guān)可 以結(jié)合在一起。一對(duì)制動(dòng)器控制開關(guān)被安裝在框架上的方便于使用者在使用裝置過程中放 手的位置。在示例性的實(shí)施例中，這些開關(guān)被安裝在一對(duì)把手上，但是如果使用水平支撐桿 代替分隔開的把手，則這些開關(guān)可定位在接近桿被正常抓握到的位置。此外，把手或支撐桿 可以包括手感應(yīng)器，該手感應(yīng)器可以探測(cè)使用者的手在把手上的存在。 手感應(yīng)器和制動(dòng)器控制開關(guān)連接到控制器，該控制器根據(jù)由使用者選擇的操作模 式或?yàn)槭褂谜哌x擇的操作模式對(duì)激活控制系統(tǒng)作出響應(yīng)并對(duì)操作制動(dòng)器作出響應(yīng)。該控制 器對(duì)每個(gè)制動(dòng)器控制開關(guān)的操作作出響應(yīng)，以調(diào)整提供給制動(dòng)器馬達(dá)的電力。在本發(fā)明的 一種形式中，控制器提供制動(dòng)信號(hào)，該制動(dòng)信號(hào)具有足以使助步車放慢速度直到停止的振 幅，該振幅可以預(yù)設(shè)以滿足使用者的需要和期望。在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，控制器可以向制 動(dòng)器的致動(dòng)器馬達(dá)提供預(yù)設(shè)或可變頻率、振幅、和/或持續(xù)時(shí)間的脈沖制動(dòng)信號(hào)，從而提供 使用者所需要的制動(dòng)能量大小。因此，根據(jù)預(yù)設(shè)的制動(dòng)力，施加到助步車的輪子的制動(dòng)力是 可控制的，其中，該預(yù)設(shè)的制動(dòng)力在使用者激活一個(gè)或兩個(gè)制動(dòng)開關(guān)時(shí)是可變的，以放慢助 步車的速度。制動(dòng)力可以以各種方式沿制動(dòng)坡度由使用者修改或?yàn)槭褂谜叨薷模瑥亩a(chǎn) 生選擇的力來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作。比如，通過提供壓力敏感制動(dòng)器控制開關(guān)來替代簡(jiǎn)單的開/ 關(guān)開關(guān)，制動(dòng)器操作可以被施加到開關(guān)的壓力量改變。制動(dòng)力也可以由來自例如探測(cè)助步車的傾斜角度的傾斜感應(yīng)器的輸入信號(hào)而被修改，或者由來自探測(cè)助步車的運(yùn)動(dòng)速度或其加速度的感應(yīng)器的輸入信號(hào)而被修改，或者由來自探測(cè)使用者和助步車框架之間的距離的 距離感應(yīng)器的輸入信號(hào)而被修改。控制器也可以被調(diào)節(jié)來為不同重量的使用者而改變制動(dòng) 力，或者根據(jù)使用者的愿望而改變制動(dòng)力。本發(fā)明的制動(dòng)器控制開關(guān)可以采用適于使用者的需要和能力的多種形式。優(yōu)選 地，為每支手提供一個(gè)開關(guān)，并且每個(gè)開關(guān)可以由操作者激活來選擇性地使電動(dòng)操作的制 動(dòng)器機(jī)構(gòu)接合或釋放。每個(gè)開關(guān)可以是可調(diào)節(jié)的以響應(yīng)預(yù)定的操作條件，其中該預(yù)定的操 作條件可以被校準(zhǔn)以符合操作者的需要，并且當(dāng)這些需要改變時(shí)可以被調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的一種形式中，每個(gè)制動(dòng)器控制開關(guān)可以是感應(yīng)器，比如電容開關(guān)，其響 應(yīng)于由操作者施加的可選擇的預(yù)定壓力，來產(chǎn)生由制動(dòng)器控制器微處理器接收的信號(hào)，然 后，該制動(dòng)器控制器微處理器產(chǎn)生控制信號(hào)來激活制動(dòng)器或不激活制動(dòng)器。所需要的使致 動(dòng)器激活制動(dòng)器機(jī)構(gòu)的壓力的大小和方向可以個(gè)性化地校準(zhǔn)或者預(yù)先選擇以滿足每個(gè)使 用者的要求，或者可以被調(diào)節(jié)以滿足單個(gè)使用者的變化的需要。正如現(xiàn)有技術(shù)所公知的，由 于觸敏開關(guān)能夠感應(yīng)小到1盎司或更小的力，并且也能感應(yīng)非常大的力，因此本發(fā)明的助 步車可以設(shè)置有能夠滿足廣范圍的操作者的需要的感應(yīng)器。這樣的致動(dòng)器可以被校準(zhǔn)以允 許具有例如嚴(yán)重關(guān)節(jié)炎的行走的病人用非常小的力來操作助步車上的穩(wěn)定器機(jī)構(gòu)。為了適 應(yīng)嚴(yán)重殘疾或受傷的使用者，一個(gè)或兩個(gè)助步車把手可以包括接受器，比如手套，該接受器 中包括控制器開關(guān)，該控制器開關(guān)對(duì)壓力作出響應(yīng)以產(chǎn)生制動(dòng)器控制信號(hào)?？商娲兀苿?dòng) 器控制開關(guān)可以是電動(dòng)應(yīng)變儀，該電動(dòng)應(yīng)變儀可以被校準(zhǔn)以對(duì)變化的壓力作出響應(yīng)，以向 微處理器產(chǎn)生相應(yīng)的變化信號(hào)，然后，該微處理器提供變化輸出來控制施加到制動(dòng)器的制 動(dòng)力。如果期望，框架可以包括一個(gè)或多個(gè)重量敏感制動(dòng)器控制開關(guān)，比如應(yīng)變儀，其可 以安裝在助步車框架上來探測(cè)由操作者施加到框架的向下和向上的壓力。開關(guān)對(duì)預(yù)定的向 下壓力作出響應(yīng)來使用制動(dòng)器，并且對(duì)預(yù)定的向上壓力作出響應(yīng)來使制動(dòng)器釋放。相應(yīng)地， 在制動(dòng)系統(tǒng)的主動(dòng)控制過程中，使用者可以斜靠在助步車上用于支撐而不用激活制動(dòng)器， 但是通過將向下的壓力增加到超過預(yù)設(shè)閾值，制動(dòng)器將被應(yīng)用。然后，制動(dòng)器可以保持被接 合直到壓力被釋放并且變?yōu)樾∮陂撝怠Ｈ绻慨?dāng)系統(tǒng)處在被動(dòng)制動(dòng)模式時(shí)制動(dòng)器被接合， 那么重量敏感開關(guān)可以對(duì)施加到框架的預(yù)定的向上壓力作出響應(yīng)，來將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到主動(dòng)模 式并使制動(dòng)器釋放以允許移動(dòng)。壓力開關(guān)將會(huì)是可調(diào)節(jié)的以對(duì)操作所需要的壓力量作出響 應(yīng)，并因此壓力開關(guān)將是可調(diào)節(jié)的以適應(yīng)不同重量的操作者。通過制動(dòng)器控制開關(guān)的合適定位和校準(zhǔn)，助步車可以由任何操作者控制。進(jìn)一步 地，操作者不需要牢固地抓握助步車，僅需要接觸助步車或用預(yù)先選定的壓力接觸助步車， 來致動(dòng)制動(dòng)器控制器系統(tǒng)。比如，致動(dòng)器開關(guān)可以定位在助步車把手的向上的面向表面上 用于使用者的拇指使用，或者定位在向下的面向表面上，或者定位在向上的面向表面和向 下的面向表面上，或者可以包括在固定于助步車上的手套內(nèi)或其它接受器內(nèi)，從而當(dāng)操作 者的手放在任何期望的位置以在施加預(yù)定壓力時(shí)使得助步車可以選擇性地移動(dòng)或穩(wěn)定時(shí)， 致動(dòng)器可以對(duì)任何選定形式的運(yùn)動(dòng)(比如向上運(yùn)動(dòng)、向下運(yùn)動(dòng)、水平移動(dòng)、或扭曲運(yùn)動(dòng))作 出響應(yīng)。本發(fā)明所使用的制動(dòng)器可以采用各種各樣的形式，因此可以包括接合或脫離地面的元件，或者可以包括與輪子的一部分相互作用或成為輪子的一部分的元件以提供可調(diào)節(jié) 的滾動(dòng)阻力，從而滾動(dòng)助步車所需要的力量可以被校準(zhǔn)以滿足操作者的需要。在此處所公 開的優(yōu)選實(shí)施例中，描述了杠桿安裝的、輪子接合的制動(dòng)器墊，但是應(yīng)該明白，本發(fā)明的系 統(tǒng)可以與其它合適的機(jī)械或電動(dòng)制動(dòng)組件一起使用，并且不同的機(jī)械致動(dòng)器裝置、電動(dòng)致 動(dòng)器裝置或機(jī)電致動(dòng)器裝置都可以使用，以便利它們的操作和控制。在此處公開的本發(fā)明 的優(yōu)選形式中，比如，每個(gè)制動(dòng)器組件是承載制動(dòng)器墊的彈性偏壓的制動(dòng)器杠桿臂，其中該 制動(dòng)器墊接合至少一個(gè)助步車輪子的圓周。優(yōu)選地，制動(dòng)機(jī)構(gòu)正常接合輪子來提供被動(dòng)制 動(dòng)，并且制動(dòng)機(jī)構(gòu)可以由系統(tǒng)的激活而被釋放來提供主動(dòng)制動(dòng)控制。優(yōu)選地，對(duì)操作者作出 響應(yīng)的電動(dòng)操作的線性馬達(dá)致動(dòng)器與控制器連接來操作制動(dòng)器，控制器提供迅速脈沖制動(dòng) 信號(hào)來重復(fù)使制動(dòng)器接合和釋放。根據(jù)本發(fā)明，控制器可編程以根據(jù)幾個(gè)可選模式的一個(gè)操作制動(dòng)器。首先，系統(tǒng)可 以設(shè)置有超馳開關(guān)，該超馳開關(guān)允許操作者超馳控制系統(tǒng)，并且允許操作者將助步車設(shè)置 在“被動(dòng)”模式或狀態(tài)，其中制動(dòng)器被鎖定，或者將助步車設(shè)置在“主動(dòng)”模式或狀態(tài)，其中 制動(dòng)器被解除鎖定。如果期望，這允許操作者將助步車固定不動(dòng)，并且也允許助步車制動(dòng)器 被釋放以方便其移動(dòng)，用于儲(chǔ)存或?yàn)槭褂枚ㄎ?。此外，可以提供默認(rèn)模式開關(guān)來在開始時(shí) 建立控制系統(tǒng)的最初被動(dòng)或主動(dòng)設(shè)定?？梢蕴峁┠Ｊ竭x擇器開關(guān)來為本發(fā)明的系統(tǒng)選擇控制程序，因此，比如，系統(tǒng)可以 包括第一或基本操作模式，在該模式中，制動(dòng)器控制微處理器對(duì)制動(dòng)器控制開關(guān)作出響應(yīng) 并對(duì)已選擇的操作控制作出響應(yīng)，以使制動(dòng)器接合或脫離。在該模式中，如果默認(rèn)設(shè)置要求 最初被動(dòng)操作，則當(dāng)系統(tǒng)被主控開/關(guān)開關(guān)或通過接觸助步車把手上的一個(gè)操作者(或手) 探測(cè)器感應(yīng)器而首先被啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行來被動(dòng)地制動(dòng)助步車。優(yōu)選地，程序被設(shè)置以在電 源被接通后自動(dòng)地使制動(dòng)器釋放一段設(shè)定時(shí)間，比如30秒，因此將程序轉(zhuǎn)換為主動(dòng)模式或 狀態(tài)，其中，在操作者控制下制動(dòng)器控制開關(guān)用于使制動(dòng)器接合或釋放。如果期望，在該主 動(dòng)狀態(tài)下，微處理器可以設(shè)定為保持制動(dòng)器激活直到一個(gè)(如果期望為兩個(gè))控制開關(guān)被 使用者操作。此后，在每一情形中，助步車由使用者主動(dòng)控制。如果期望，假如助步車沒有 移動(dòng)一段預(yù)設(shè)時(shí)間，或者使用者的雙手從把手上移開，或者控制器被關(guān)閉，則系統(tǒng)可以設(shè)定 成變回其被動(dòng)或被制動(dòng)狀態(tài)或條件。第二操作模式可以包括前述特征，但另外還具有斜坡探測(cè)功能，該斜坡探測(cè)功能 可以被激活來探測(cè)助步車是否滾動(dòng)遠(yuǎn)離使用者。該模式可以包括這些特征，比如確定助步 車是否上坡移動(dòng)或下坡移動(dòng)的傾斜感應(yīng)器、感測(cè)助步車速度變化的速度探測(cè)器、加速探測(cè) 器、以及感測(cè)助步車是否朝向或遠(yuǎn)離使用者移動(dòng)的接近探測(cè)器。這些感應(yīng)器將協(xié)作來防止 使用者失去對(duì)助步車的控制，并防止使用者讓助步車以指示危險(xiǎn)條件的速度或距離朝向他 或她滾回或遠(yuǎn)離他或她滾動(dòng)。第三操作模式可以包括以上描述的頭兩個(gè)模式的特征，但另外可包括微處理器中 的程序，該程序?qū)⒈O(jiān)測(cè)制動(dòng)器的使用方式，即當(dāng)使用者在平面或斜面上移動(dòng)時(shí)制動(dòng)器的使 用方式。制動(dòng)器被使用的速度、壓力量、助步車連續(xù)移動(dòng)之間的暫停長(zhǎng)度等都可以具有可探 測(cè)的方式，每當(dāng)下坡行走時(shí)，該可探測(cè)的方式將能夠使控制系統(tǒng)預(yù)測(cè)使用者的需要，從而方 便助步車的使用。這三種操作模式和其它順序操作模式或期望的制動(dòng)特征可以由所描述的 與微處理器一起操作的開關(guān)提供，從而提供由微處理器產(chǎn)生的已選擇的制動(dòng)信號(hào)的修改，這正如所期望的那樣來滿足使用者的特定需要。


對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明的前述和另外的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下 結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中變得清楚，其中圖1為包括本發(fā)明的電子制動(dòng)器控制系統(tǒng)的三輪助步車的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器控制系統(tǒng)的電路圖，其中制動(dòng)器控制系統(tǒng)使用在圖1 的助步車中；圖3為包括本發(fā)明的電子制動(dòng)器控制系統(tǒng)的四輪助步車的示意圖；圖4為操作流程的例子，顯示了控制系統(tǒng)的操作，其中控制系統(tǒng)具有設(shè)置用于被 動(dòng)制動(dòng)的默認(rèn)開關(guān)；圖5為操作流程的例子，顯示了控制系統(tǒng)的操作，其中具有用于主動(dòng)制動(dòng)的默認(rèn) 開關(guān)設(shè)置和用于基本主動(dòng)控制的模式控制設(shè)置。
具體實(shí)施例方式對(duì)于體弱的人或?qū)τ谠诰哂邢拗破湟苿?dòng)的治療條件下的人來說，用于輔助這些 人的助步車和其它裝置已經(jīng)可以獲得很多年了，并且已對(duì)很多人提供了巨大幫助。這些 裝置具有多種結(jié)構(gòu)形式并可以從市場(chǎng)上獲得，以提供了容易操作的助步車輪椅等。如上 所述，本發(fā)明結(jié)合助步車進(jìn)行說明，但是同樣適于其它運(yùn)動(dòng)輔助裝置。如前述的美國(guó)專利 No. 5，636，651和美國(guó)專利No. 5，794，639所描述的，助步車可以同時(shí)具有機(jī)械和電動(dòng)操作 的制動(dòng)器來輔助控制它們的移動(dòng)。本發(fā)明針對(duì)這種裝置的控制系統(tǒng)的改進(jìn)。本發(fā)明在圖1中作出說明，其中結(jié)合了用50指示的三輪助步車并結(jié)合了圖3中用 51指示的四輪助步車，其中，相同的部件采用了相同的標(biāo)記。在圖1所示的說明中，助步車 被顯示為具有框架部分52，框架部分52包括一對(duì)間隔開的把手54和56，把手54和56支 撐在相應(yīng)的垂直框架部件58和60的頂部。如所示出的，一對(duì)間隔開的后腿62和64分別 從框架部件58和60向下延伸，并且承載各自的后輪66和68。一對(duì)上部向前延伸框架部件 70和72和一對(duì)下部向前延伸框架部件74和76連接到向前垂直腿78，向前垂直腿78承載 助步車的前輪80。在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，后輪66和68在固定輪軸82上，同時(shí)前輪80為 腳輪形式的輪子，其具有輪軸84，輪軸84通過叉88安裝在樞轉(zhuǎn)軸86上，從而繞腿78的垂 直軸旋轉(zhuǎn)，以方便駕駛助步車。該類型的三輪助步車是公知的并可以在市場(chǎng)上獲得，并且盡 管這里圖解了特殊結(jié)構(gòu)，但是應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的情況下，可以進(jìn)行各種變化。因 此，比如，助步車框架可以包括水平交叉桿來代替供操作者抓握的間隔開的把手54和56。平臺(tái)90固定到下部框架部件74和76并固定到向前的腿78，殼體或者盒92安裝 在平臺(tái)90上，殼體或者盒92接收本發(fā)明的電子制動(dòng)器控制器，并且殼體或者盒92還接收 電池組94，其中電池組94提供電力以操作制動(dòng)器和控制器。線性馬達(dá)96牢固地安裝在前 腿78上，在本發(fā)明的一個(gè)形式中，線性馬達(dá)96為螺線管，該螺線管包括可移動(dòng)電樞或驅(qū)動(dòng) 軸98，用于激活助步車的制動(dòng)器。在圖解的實(shí)施例中，制動(dòng)由一對(duì)制動(dòng)器杠桿100、102實(shí) 現(xiàn)，其中制動(dòng)器杠桿100、102分別樞轉(zhuǎn)地安裝到后腿62和64，用于朝向和遠(yuǎn)離它們各自的 輪子的表面運(yùn)動(dòng)。制動(dòng)器杠桿分別安裝在制動(dòng)器支撐件104和106上，制動(dòng)器支撐件104和106固定到腿62和64，并且制動(dòng)器杠桿可以沿一個(gè)方向彈性偏壓，以使得位于制動(dòng)器杠桿的外端部上的制動(dòng)器墊能夠從它們各自的輪子的外圓周被釋放，從而允許助步車被移動(dòng)。制動(dòng)器杠桿的內(nèi)端部通過各自的制動(dòng)器纜線108、110連接到驅(qū)動(dòng)軸98的上端部，從而驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)被傳遞給制動(dòng)器墊。如所圖解的，為了連接驅(qū)動(dòng)軸98，制動(dòng)器纜線沿助步 車框架部件鋪設(shè)。當(dāng)控制系統(tǒng)被設(shè)定到其被動(dòng)模式時(shí)，通過開啟控制系統(tǒng)或通過觸摸用于 指示操作者存在的手感應(yīng)器，控制系統(tǒng)的最初激活使線性馬達(dá)96通電，從而向下拉動(dòng)驅(qū)動(dòng) 軸98來牽拉制動(dòng)器纜線108、110，并且從而抵靠輪子而樞轉(zhuǎn)制動(dòng)器墊來提供被動(dòng)制動(dòng)。當(dāng) 系統(tǒng)被啟動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器的最初激活使制動(dòng)器完全接合，并且為實(shí)現(xiàn)這種完全接合，致動(dòng)器的 運(yùn)動(dòng)被用來校準(zhǔn)控制器，從而當(dāng)系統(tǒng)處于主動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，只要需要，致動(dòng)器將移動(dòng)來使制 動(dòng)器接合。將會(huì)明白，制動(dòng)器墊可以安裝在任何輪子上或安裝在所有輪子上，但是圖解的安 裝在后輪上是優(yōu)選的。以上所描述的助步車制動(dòng)器的控制系統(tǒng)在圖2中以圖表的形式進(jìn)行說明，其中使 用附圖標(biāo)記。在該實(shí)施例中，控制器92包括微處理器120，微處理器120可以是來自Amtel 公司的ATMega32微控制器，其通過LM340T5調(diào)整器122接受來自電池94的偏壓電壓，其中 LM340T5 調(diào)整器 122 來自國(guó)家半導(dǎo)體公司(National Semiconductor Corporation)，并提 供用于控制器的5V調(diào)整電壓。響應(yīng)于將要描述的各種輸入的微處理器在輸出線124上產(chǎn) 生輸出控制信號(hào)來調(diào)整制動(dòng)器控制電路126的操作。該電路可以是來自國(guó)家半導(dǎo)體公司的 LMD18200T H-Bridge，該電路依次控制從電池94到線性馬達(dá)制動(dòng)器的致動(dòng)器的電力供給， 從而驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器并因此操作制動(dòng)器，其中，該線性馬達(dá)制動(dòng)器的致動(dòng)器可以是螺線管132， 其可以是來自McMaster公司的Electrak E050線性致動(dòng)器。制動(dòng)器控制器對(duì)微處理器的 輸出作出響應(yīng)，以產(chǎn)生各種頻率、持續(xù)時(shí)間、或振幅的脈沖輸出，從而調(diào)制施加到輪子的制 動(dòng)電力，并且制動(dòng)器控制器通過線134向微處理器提供反饋信號(hào)，用于系統(tǒng)的最初校準(zhǔn)并 用于通過微處理器輸出信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制。在本發(fā)明中，施加到制動(dòng)器的致動(dòng)器的電力的頻率 調(diào)制是優(yōu)選的，從而施加到制動(dòng)器的電力脈沖的頻率并因此施加到輪子的制動(dòng)電力對(duì)來自 微處理器的控制信號(hào)作出響應(yīng)，并且由來自微處理器的控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。優(yōu)選地，微處理器是可編程的，以提供多個(gè)可選擇的操作模式，從而微處理器可以 對(duì)多種輸入作出響應(yīng)以啟動(dòng)或關(guān)閉系統(tǒng)，并且響應(yīng)于這些輸入調(diào)整施加到輪子的制動(dòng)電力 的大小。使用者可以選擇輸入和操作模式來滿足他或她的需要，因此所有獲得的控制輸入 或者僅一些獲得的控制輸入由使用者的選擇而被激活。雖然可選擇的控制在圖2中獨(dú)立地 示出，但是應(yīng)該明白，一些可選擇的控制可以結(jié)合在多位置開關(guān)中，以獲得便利。如圖2所示，提供主開/關(guān)電源開關(guān)140來啟動(dòng)控制系統(tǒng)以開始使用助步車，或者 關(guān)閉控制系統(tǒng)用于儲(chǔ)存。該開關(guān)被圖解為定位在電池94和調(diào)整器122之間，但是如果期 望，可以定位在微處理器處?？梢蕴峁┖线m的指示器燈(比如LED142)來指示控制系統(tǒng)的 狀態(tài)。為了當(dāng)系統(tǒng)首先被啟動(dòng)時(shí)允許操作者選擇控制電路92的初始功能，默認(rèn)模式開 關(guān)143被連接到微處理器120，將系統(tǒng)設(shè)置為主動(dòng)模式或被動(dòng)模式。通常，被動(dòng)模式是默認(rèn) 的，從而系統(tǒng)初始化時(shí)，制動(dòng)器將被接合，但是在一些情形中，可能希望一旦它被啟動(dòng)就讓 助步車被主動(dòng)地控制。模式選擇器開關(guān)144連接到微處理器，以允許使用者在將要被描述的可獲得的微處理器的操作模式之間選擇，操作模式可以是例如基本控制模式、斜坡探測(cè)器控制模式、或 最大穩(wěn)定控制模式，其中已選擇的控制特征被激活。當(dāng)默認(rèn)開關(guān)被設(shè)定為將系統(tǒng)初始化為 被動(dòng)模式時(shí)，基本控制模式選擇操作程序，其中一旦電源開關(guān)140被開啟，則微處理器最初 地使制動(dòng)器接合(被動(dòng)操作)，從而助步車在沒有操作者指令的情況下被制動(dòng)并且被穩(wěn)定。 在本發(fā)明的一個(gè)形式中，當(dāng)控制系統(tǒng)被啟動(dòng)并且基本模式被選擇時(shí)，微處理器可以被編程， 以立即使用制動(dòng)器，然后在預(yù)設(shè)延遲比如30秒后，釋放制動(dòng)器，將助步車轉(zhuǎn)換為其操作的 “主動(dòng)”模式，在該模式，制動(dòng)在使用者的控制下?？商鎿Q地，被動(dòng)模式可以最初被選擇，并且 僅當(dāng)操作者采取一些強(qiáng)制作用來釋放制動(dòng)器時(shí)，主動(dòng)模式才可以被選擇。為了提供從操作的被動(dòng)模式向主動(dòng)模式的變化的強(qiáng)制控制，系統(tǒng)可以包括分別位于把手54和56上的一對(duì)手接觸感應(yīng)器146和148，來探測(cè)使用者的手的存在。這些感應(yīng) 器由調(diào)整器122提供電力，并且連接到微處理器120，如所圖示的那樣。這些感應(yīng)器的一個(gè) 或兩個(gè)可以用來超馳上述的從被動(dòng)模式到主動(dòng)模式的完全改變，以防止控制器向主動(dòng)模式 的轉(zhuǎn)換和隨后的制動(dòng)器的釋放，直到使用者的一支手或優(yōu)選為兩支手正抓住助步車的把手 或者插入到合適的手套或其它接受器中。當(dāng)需要兩支手來轉(zhuǎn)換到主動(dòng)模式時(shí)，微處理器可 以被編程，以允許使用者釋放一個(gè)把手，一旦系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到主動(dòng)模式時(shí)，就不需要改變操作模 式，但是如果兩支手離開把手，則程序恢復(fù)到被動(dòng)模式并鎖定制動(dòng)器。相應(yīng)的觸敏制動(dòng)器控制開關(guān)安裝在每個(gè)把手上，如圖1所示，分別在把手54和56 上的150和152處。如圖2所示，這些開關(guān)通過調(diào)整器122連接到電池，并且這些開關(guān)連接 到微處理器120以提供主動(dòng)制動(dòng)控制。在本發(fā)明的一種形式中，這些開關(guān)為高觸敏電容開 關(guān)，比如來自Quantum Research Group的QTl 13-DG觸摸感應(yīng)器，這些開關(guān)能夠使虛的或體 弱的使用者或者由于關(guān)節(jié)炎或身體傷害而行動(dòng)受限制的使用者用最小的努力或最少的不 適來操作控制系統(tǒng)。每個(gè)開關(guān)為微處理器120產(chǎn)生控制信號(hào)，使微處理器在線124上產(chǎn)生 相應(yīng)的輸出制動(dòng)器控制信號(hào)來操作制動(dòng)器的致動(dòng)器螺線管132，每個(gè)開關(guān)都可以用于制動(dòng) 控制。開關(guān)可以對(duì)使用制動(dòng)器僅是觸摸敏感的，或者在其它實(shí)施例中可以對(duì)控制制動(dòng)力的 大小是壓力敏感的，其中制動(dòng)力是根據(jù)所施加的壓力而要被施加到助步車的輪子。雖然觸 敏開關(guān)是優(yōu)選的，但是應(yīng)該明白，也可以使用其它開關(guān)裝置來滿足使用者的需要。比如，對(duì) 使用者的手或手腕的扭曲敏感的旋轉(zhuǎn)開關(guān)或者對(duì)擠壓動(dòng)作敏感的壓力開關(guān)都可以使用。在 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，制動(dòng)器控制開關(guān)可以采用重量探測(cè)器159的形式，該重量探測(cè) 器159對(duì)向下的壓力和向上的壓力敏感，從而制動(dòng)器可以簡(jiǎn)單地通過倚靠在把手上而被使 用，并通過提起而被釋放。這些開關(guān)可以是應(yīng)變感應(yīng)器，其可以調(diào)節(jié)以對(duì)超過選定的閾值的 壓力作出響應(yīng)，從而滿足特殊使用者的需要。如圖2所示，坡度選擇器160可以連接到微處理器120，以允許使用者調(diào)節(jié)施加到 輪子的制動(dòng)力，以對(duì)使用者對(duì)制動(dòng)器控制觸摸開關(guān)的操作作出響應(yīng)。該選擇器可以采取電 位計(jì)的形式，其調(diào)節(jié)由制動(dòng)器控制開關(guān)提供給微處理器的信號(hào)的大小，并且用于調(diào)節(jié)控制 開關(guān)的敏感度，以滿足使用者的需要。在結(jié)合壓力感應(yīng)器的情形下，該調(diào)節(jié)尤其有用。上述控制可以被認(rèn)為是系統(tǒng)的基本操作模式的部分，并且當(dāng)選擇器開關(guān)144被設(shè) 置成基本控制模式時(shí)，可以獲得上述控制。為了進(jìn)一步地使本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)適應(yīng)個(gè)體使 用者的需要，系統(tǒng)可以選擇性地設(shè)置有另外的控制特征，該另外的控制特征可以被識(shí)別為 斜坡控制模式的部分，其中根據(jù)所述的基本模式的制動(dòng)器的操作可以通過另外的特征被修改。在該模式中，除了已經(jīng)描述的特征，重量調(diào)節(jié)選擇器162可以連接到微處理器120，以根據(jù)使用者的重量或者根據(jù)當(dāng)使用者步行時(shí)施加到把手上的力來提供施加到輪子的制動(dòng) 力的修改。一些使用者可能需要輔助，主要是為了平衡，在這種情形中，他們不會(huì)很重地倚 靠在助步車上，并且他們需要少的制動(dòng)力來控制助步車的運(yùn)動(dòng)。其他人可能很重地倚靠在 把手上或者很重地推助步車，在這種情形中，需要更大程度的制動(dòng)力。因此，重量調(diào)節(jié)選擇 器162可以用于調(diào)整在線124上的輸出信號(hào)的大小和頻率，以對(duì)由觸摸開關(guān)150、152產(chǎn)生 的給定制動(dòng)信號(hào)作出響應(yīng)。當(dāng)助步車在斜坡區(qū)域或在傾斜面上使用時(shí)，該選擇器可用于手 動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)力。制動(dòng)力的自動(dòng)調(diào)節(jié)可以由傾斜感應(yīng)器164提供，其中傾斜感應(yīng)器164位于框架上 或位于控制殼92中。該感應(yīng)器連接到微處理器120以補(bǔ)償助步車正被用在其上的表面內(nèi) 的坡度或傾斜度，并且當(dāng)使用者用給定力接觸觸敏控制開關(guān)150、152中的一個(gè)時(shí)，該感應(yīng) 器對(duì)表面傾斜度的增加或減少作出響應(yīng)，以增加或減少施加到輪子的制動(dòng)力。結(jié)合開/關(guān) 類型的觸敏制動(dòng)控制開關(guān)，這樣的感應(yīng)器尤其有用，其中該觸敏制動(dòng)控制開關(guān)不允許使用 者通過操作控制開關(guān)來調(diào)整施加到輪子的制動(dòng)壓力。如果期望，開關(guān)144的斜坡探測(cè)器控制模式可以使用速度響應(yīng)感應(yīng)器166，比如在 一個(gè)非制動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)速計(jì)，其可以連接到微處理器120以提供速度信號(hào)，當(dāng)制動(dòng)控制開關(guān) 被激活以響應(yīng)于助步車的運(yùn)動(dòng)速率來調(diào)節(jié)施加到輪子的制動(dòng)力時(shí)，該速度信號(hào)將被使用。 因此，助步車移動(dòng)得越快，制動(dòng)器將越難被使用。如果期望，來自速度感應(yīng)器166的輸出可 以被微處理器使用來在制動(dòng)的輪上提供拖拉，從而使助步車放慢并且限制允許助步車移動(dòng) 的最大速度。微處理器將對(duì)來自速度感應(yīng)器的輸入作出響應(yīng)，以與已測(cè)得的運(yùn)動(dòng)速率成比 例地使用制動(dòng)器，從而防止使用者走得太快或防止助步車和使用者跑開，因此提供了重要 的安全機(jī)構(gòu)。另外的安全特征可以通過使用距離感應(yīng)器168來提供，其中距離感應(yīng)器168 可以安裝在助步車框架52上以測(cè)量框架和使用者身體之間的距離，并且如果距離增加超 過預(yù)設(shè)距離，則使用制動(dòng)器。這防止了助步車遠(yuǎn)離使用者，并且對(duì)于保持穩(wěn)定步距有困難的 殘疾人來說，這具有特殊價(jià)值，并且這也減少了操作者連續(xù)地操作制動(dòng)器控制開關(guān)的需要。由模式選擇器開關(guān)144可選擇的第三操作模式可被稱作最大穩(wěn)定控制模式，該 最大穩(wěn)定控制模式可以包括以上描述的基本探測(cè)控制模式和斜坡探測(cè)控制模式的所有特 征，并且另外包括微處理器程序，用于探測(cè)由特殊使用者使用的制動(dòng)器的使用方式。在該 模式中，比如，當(dāng)沿傾斜面行走時(shí)，微處理器可以跟蹤制動(dòng)器的操作頻率，并且模仿制動(dòng)器 的操作來預(yù)測(cè)該用法，從而自動(dòng)保持使用者的首選的速度。其它使用方式，比如操作速度、 助步車的移動(dòng)之間的停頓的長(zhǎng)度等，可以被檢測(cè)并被用于為特殊使用者提供助步車的先期 (proactive)控制。如果期望，超馳開關(guān)170可以被提供在框架上以釋放致動(dòng)器，從而允許 助步車的自由移動(dòng)。盡管從具有在后輪上的杠桿型制動(dòng)器的三輪助步車的角度已對(duì)本發(fā)明做了說明， 但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然的是所描述的控制系統(tǒng)可以使用在其它類型的助步 車上，比如圖3所示的四輪助步車51，其中與圖1和圖2共同具有的特征采用類似的附圖標(biāo) 記。如圖所示，該助步車包括框架180，該框架180包括直立框架部件58、60和后框架部件 62、64，其中，直立框架部件58、60具有把手54和56，后框架部件62、64承載后輪66和68， 后輪66和68具有如關(guān)于圖1所述的制動(dòng)器。在該實(shí)施例中，向前框架部件70和72由水平框架部件182和184連接在一起，并且在它們的下端部承載一對(duì)向前的腳輪186和188。 控制系統(tǒng)殼92和電池組94被支撐在水平框架部件184上，在該實(shí)施例中，線性制動(dòng)器馬達(dá) 安裝在殼92中。如上所述，線性馬達(dá)通過纜線108和110而連接到后制動(dòng)器。上述的各種控制的操作次序的例子圖示在圖4和圖5中，圖4和圖5是微處理器對(duì) 各種輸入信號(hào)作出響應(yīng)所采用的方式的流程圖。在圖4的方框圖中，對(duì)可滾動(dòng)移動(dòng)的探測(cè) 步驟進(jìn)行了圖解，其中在控制系統(tǒng)被啟動(dòng)后，如方框200所示，微處理器檢查默認(rèn)開關(guān)143 的位置，如方框202所示。如果默認(rèn)是被動(dòng)模式，則制動(dòng)器應(yīng)被接合，這樣，微處理器檢查速 度感應(yīng)器166的輸出，如方框204所示。如果沒有輸出，則助步車不滾動(dòng)，這樣不需要任何 動(dòng)作(方框206)；如果有來自速度感應(yīng)器的輸出，則制動(dòng)器控制器126被激活(方框208)。
自動(dòng)調(diào)整助步車的運(yùn)動(dòng)以保護(hù)操作者的過程被圖解在圖5中。當(dāng)系統(tǒng)被啟動(dòng)時(shí) (方框210)，微處理器檢查默認(rèn)制動(dòng)器設(shè)置(方框212)，然后檢查看是否已經(jīng)有已經(jīng)將系統(tǒng) 轉(zhuǎn)換為主動(dòng)模式的操作者輸入(方框214)。如果系統(tǒng)處在主動(dòng)模式，則微處理器檢查速度 感應(yīng)器166，如方框216所示，并且如果沒有信號(hào)被接收到，則微處理器確定助步車已經(jīng)靜 止了多長(zhǎng)時(shí)間(方框218)。如果在無動(dòng)作的預(yù)設(shè)時(shí)間后或在無動(dòng)作的閾值時(shí)間后并且在過 了該段時(shí)間時(shí)，微處理器已經(jīng)設(shè)置成將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換回被動(dòng)模式，則制動(dòng)器被接合(方框220)。 然后，系統(tǒng)可以由操作者動(dòng)作而恢復(fù)到主動(dòng)控制。如果閾值沒有被超過，則什么都不做(方 框 222)。如果在圖5的過程中，速度感應(yīng)器被激活(方框216)，則微處理器檢查速度感應(yīng)器 的輸出變化，指示加速(方框224)，并且如果助步車不加速，則什么都不做(方框226)。如 果助步車加速，則微處理器檢查看是否超過了預(yù)設(shè)加速極限(方框228)。如果沒有超過預(yù) 設(shè)加速極限，則什么都不做(方框230)；如果超過了加速閾值，則指示可能的危險(xiǎn)情形，控 制器126被激活(方框232)，從而逐漸地使用制動(dòng)器直到加速被減小到可接受的水平。各種其它操作程序可以被提供用于助步車以使其功能適應(yīng)于特殊使用者或操作 者的需要。比如，控制系統(tǒng)可以被設(shè)置成當(dāng)使用者接近它時(shí)被接通，但是系統(tǒng)在其被動(dòng)狀態(tài) 中，制動(dòng)器被接合，或者控制系統(tǒng)可以被設(shè)置成保持關(guān)閉直到使用者抓握一個(gè)或兩個(gè)把手 (或抓握桿)。當(dāng)操作者激活制動(dòng)器控制感應(yīng)器時(shí)，控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到其主動(dòng)狀態(tài)，其中制動(dòng) 器的接合和脫離接合處于操作者的控制之下。如上所述，在該主動(dòng)狀態(tài)下，每當(dāng)閾值速度被 超過時(shí)，每當(dāng)斜坡被探測(cè)到時(shí)等，操作在預(yù)定條件下可以服從于制動(dòng)器的自動(dòng)控制。在許多 條件下，裝置可以被轉(zhuǎn)換回被動(dòng)狀態(tài)，其中這些條件被編程進(jìn)入到微處理器中。因此，如果 每當(dāng)使用者已經(jīng)移動(dòng)離開裝置時(shí)或者如果裝置開始滑行遠(yuǎn)離使用者時(shí)控制系統(tǒng)確定沒有 操作者，則它將轉(zhuǎn)換到被動(dòng)狀態(tài)并且使制動(dòng)器接合。如果期望，微處理器可以被編程，從而， 如果微處理器從速度感應(yīng)器的輸出確定裝置沒有被移動(dòng)一段預(yù)設(shè)時(shí)間，則微處理器將裝置 轉(zhuǎn)換為被動(dòng)狀態(tài)。此外，微處理器可以被編程為響應(yīng)制動(dòng)器控制感應(yīng)器的預(yù)設(shè)操作方式而 轉(zhuǎn)換到被動(dòng)狀態(tài)，其中，預(yù)設(shè)操作方式可以是三次快速按壓、或者是操作者長(zhǎng)時(shí)間握住制動(dòng) 器控制按鈕。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其它操作方式將是顯然的。上述控制和開關(guān)與微處理器配合來控制制動(dòng)器，從而提供方便和安全的助步車， 該助步車能夠容易地調(diào)節(jié)來滿足多個(gè)使用者中的單個(gè)使用者的變化的需求。盡管在本發(fā)明 的優(yōu)選形式中僅說明了后制動(dòng)器，但是應(yīng)該明白，制動(dòng)器可以安裝在任何一個(gè)或所有助步 車輪子上，并且還應(yīng)該明白，盡管已經(jīng)得到說明的制動(dòng)器是由可逆線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的杠桿型制動(dòng)器，然而其它類型的制動(dòng)器，比如盤式制動(dòng)器，也可以使用。此外，應(yīng)該明白，盡管對(duì)單 個(gè)螺線管型線性制動(dòng)器馬達(dá)進(jìn)行了說明，纜線致動(dòng)器通向制動(dòng)器組件，但是在一些情形中 可以期望在每個(gè)輪子上為制動(dòng)器組件提供單個(gè)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，這樣就省去了制動(dòng)器纜線的 需要。還應(yīng)該明白，盡管制動(dòng)器控制開關(guān)被描述成觸敏開關(guān)，但是在一些情況下可以期望提 供對(duì)位置敏感而不是對(duì)壓力敏感的滑動(dòng)開關(guān)。此外，在一些情形中期望使用一些上面所述 的感應(yīng)器用于另外的控制特征，比如，上述的傾斜開關(guān)可以用來激活位于一個(gè)輪子上的小 的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，從而當(dāng)傾斜探測(cè)器感應(yīng)到助步車正在向上坡移動(dòng)時(shí)，對(duì)操作者提供輔助。因 此，如需要可以對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行一些變化來滿足使用者的期望和要求，并且本發(fā)明的精髓和范圍僅由下面的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
在具有由至少一個(gè)輪子承載的支撐框架和用于所述輪子的制動(dòng)器組件的機(jī)動(dòng)性輔助裝置中，控制系統(tǒng)包括制動(dòng)器的致動(dòng)器，安裝在所述支撐框架上并能夠通電以將所述制動(dòng)器組件在接合條件和釋放條件之間轉(zhuǎn)換，所述接合條件防止所述裝置滾動(dòng)，所述釋放條件允許所述裝置滾動(dòng)；至少一個(gè)制動(dòng)器控制感應(yīng)器，在所述支撐框架上，用于產(chǎn)生制動(dòng)器控制感應(yīng)器信號(hào)；微處理器，對(duì)所述制動(dòng)器控制感應(yīng)器信號(hào)作出響應(yīng)，以提供相應(yīng)的制動(dòng)器控制輸出；以及制動(dòng)器控制器電路，安裝在所述支撐框架上并被連接，以響應(yīng)來自所述微處理器的所述制動(dòng)器的控制輸出使所述制動(dòng)器的致動(dòng)器通電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括選擇器，用于在被動(dòng)狀 態(tài)和主動(dòng)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換所述控制系統(tǒng)，其中在所述被動(dòng)狀態(tài)，所述制動(dòng)器組件被正常接合， 在所述主動(dòng)狀態(tài)，所述制動(dòng)器組件在助步車的操作者的控制下被接合和被釋放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括默認(rèn)選擇器，用于將所述控制系統(tǒng)設(shè)置在 被動(dòng)狀態(tài)，在所述被動(dòng)狀態(tài)，所述制動(dòng)器組件被接合，當(dāng)控制系統(tǒng)被啟動(dòng)時(shí)，所述微處理器 對(duì)操作者的存在作出響應(yīng)并對(duì)操作者產(chǎn)生的制動(dòng)器控制感應(yīng)器信號(hào)作出響應(yīng)，來將所述控 制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到主動(dòng)狀態(tài)，在所述主動(dòng)狀態(tài)，操作者能夠如所期望的那樣使致動(dòng)器組件釋放 和接合，并且所述微處理器是可編程的以由操作者接合的開關(guān)將所述控制系統(tǒng)恢復(fù)到其被 動(dòng)狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括默認(rèn)選擇器，用于將所述控制系統(tǒng)設(shè)置在 被動(dòng)狀態(tài)，在所述被動(dòng)狀態(tài)，所述制動(dòng)器組件被接合，當(dāng)控制系統(tǒng)被啟動(dòng)時(shí)，所述微處理器 對(duì)操作者的存在作出響應(yīng)并對(duì)操作者產(chǎn)生的制動(dòng)器控制感應(yīng)器信號(hào)作出響應(yīng)，來將所述控 制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到主動(dòng)狀態(tài)，在所述主動(dòng)狀態(tài)，操作者能夠如所期望的那樣使制動(dòng)器組件釋放 和接合，并且所述微處理器是可編程的，以通過由操作者設(shè)定的所述制動(dòng)器控制感應(yīng)器的 預(yù)設(shè)操作方式將所述控制系統(tǒng)恢復(fù)到其被動(dòng)狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括默認(rèn)選擇器，用于將所述控制系統(tǒng)設(shè)置在 被動(dòng)狀態(tài)，在所述被動(dòng)狀態(tài)，所述制動(dòng)器組件被接合，當(dāng)控制系統(tǒng)被啟動(dòng)時(shí)，所述微處理器 對(duì)操作者的存在作出響應(yīng)并對(duì)操作者產(chǎn)生的制動(dòng)器控制感應(yīng)器信號(hào)作出響應(yīng)，來將所述控 制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到主動(dòng)狀態(tài)，在所述主動(dòng)狀態(tài)，操作者能夠如所期望的那樣使制動(dòng)器組件釋放 和接合，并且所述微處理器是可編程的，以在所述裝置的非移動(dòng)預(yù)設(shè)時(shí)間后將所述控制系 統(tǒng)恢復(fù)到其被動(dòng)狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括裝置操作者探測(cè)器，所述裝置操作者探測(cè) 器在所述裝置框架手柄或把手上并連接到所述微處理器，從而能夠使操作者如所期望的那 樣啟動(dòng)、不激活或改變所述控制系統(tǒng)的操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，操作者啟動(dòng)所述控制系統(tǒng)使得所述微處理器將 控制系統(tǒng)設(shè)定為被動(dòng)狀態(tài)，在所述被動(dòng)狀態(tài)，所述制動(dòng)器組件被正常接合，所述制動(dòng)器控制 感應(yīng)器對(duì)所述操作者的操作作出響應(yīng)，從而將控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到主動(dòng)狀態(tài)，在所述主動(dòng)狀態(tài)， 所述控制系統(tǒng)在所述裝置的操作者的控制下被改變，從而如所期望的那樣使所述制動(dòng)器組 件接合和釋放，并且其中操作者不激活所述控制系統(tǒng)使得所述微處理器將控制系統(tǒng)恢復(fù)到所述被動(dòng)狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括操作者探測(cè)器，用于在操作者存在的情況 下激活所述控制系統(tǒng)，在操作者不存在的情況下不激活所述控制系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述微處理器對(duì)操作者不存在的情況作出響應(yīng)， 從而將控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到被動(dòng)狀態(tài)來使所述制動(dòng)器組件接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括速度感應(yīng)器，用于探測(cè)所述裝置的加速， 所述微處理器對(duì)所述速度感應(yīng)器作出響應(yīng)，來修改所述制動(dòng)器控制器的操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括傾斜感應(yīng)器，用于探測(cè)所述裝置的方向的 變化，從而產(chǎn)生傾斜信號(hào)，所述微處理器對(duì)所述傾斜信號(hào)作出響應(yīng)，來修改所述制動(dòng)器控制 器的操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括距離感應(yīng)器，用于探測(cè)所述裝置框架和操 作所述裝置的使用者之間的間距，從而產(chǎn)生距離信號(hào)，所述微處理器對(duì)所述距離信號(hào)作出 響應(yīng)，來修改所述制動(dòng)器控制器的操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括重量調(diào)節(jié)器，以根據(jù)裝置操作者的重量來 修改所述制動(dòng)器控制器的操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括坡度感應(yīng)器，所述坡度感應(yīng)器連接到所述 微處理器，以修改所述制動(dòng)器控制器對(duì)施加在所述制動(dòng)器控制感應(yīng)器的壓力的響應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括重量感應(yīng)器，所述重量感應(yīng)器對(duì)由操作者 作用在所述裝置上的向下壓力或向上壓力作出響應(yīng)，所述微處理器對(duì)所施加的重量作出響 應(yīng)來使所述制動(dòng)器組件接合或釋放。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述重量感應(yīng)器對(duì)在所述裝置上的預(yù)選的向 下壓力作出響應(yīng)，從而產(chǎn)生輸出信號(hào)來使得所述制動(dòng)器控制器使所述制動(dòng)器組件接合。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述重量感應(yīng)器對(duì)在所述裝置上的預(yù)選的向 上壓力作出響應(yīng)，從而產(chǎn)生輸出信號(hào)來使得所述制動(dòng)器控制器使所述制動(dòng)器組件釋放。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述制動(dòng)器的致動(dòng)器是線性馬達(dá)，所述線性馬 達(dá)連接到所述制動(dòng)器組件，并且其中，所述制動(dòng)器控制信號(hào)的振幅或頻率是可變的，從而激 活所述制動(dòng)器組件。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，用于在所述支撐框架上的至少一個(gè)輪子；以及傾斜感應(yīng)器，用于探測(cè)所述裝置的方向的變化，從而產(chǎn)生傾斜信號(hào)，所述微處理器對(duì)所 述傾斜信號(hào)作出響應(yīng)，來探測(cè)上坡坡度并激活所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括超馳開關(guān)，用于使所述制動(dòng)器組件釋放。
全文摘要
公開一種改進(jìn)的用于助步車的電子制動(dòng)系統(tǒng)，其包括由電子控制器控制的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)操作的制動(dòng)器?？刂破黜憫?yīng)于觸敏開關(guān)以便于操作，并且控制器可調(diào)節(jié)并響應(yīng)于操作者的使用方式，從而提供制動(dòng)器操作的個(gè)性化控制。控制器也可以對(duì)環(huán)境條件比如助步車在其上移動(dòng)的地面的傾斜度作出響應(yīng)，對(duì)其運(yùn)動(dòng)速率作出響應(yīng)，或者對(duì)助步車框架和使用者之間的距離作出響應(yīng)，并且控制器可以被調(diào)節(jié)來適應(yīng)使用者的重量或者可以被調(diào)節(jié)來對(duì)助步車能夠移動(dòng)的速度設(shè)定限制。
文檔編號(hào)A61H3/00GK101815492SQ200880110185
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者伊萊·艾因賓得 申請(qǐng)人:伊萊·艾因賓得