專利名稱：電動輪椅的方向速度控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種方向速度控制裝置，特別是指一種電動輪椅 的方向速度控制裝置。
背景技術：
對于腿部肌肉受傷的人、雙功能性退化的老人、肢體障礙， 或是慢性病患等無法以雙腳獨立行動能力者，可選擇電動輪椅(Electronic Wheelchair)作為日常生活中用以代步的輔助器具。以中國臺灣第M290040號"電動輪椅的方向觸發辨識裝置"新 型專利案而言，是利用其方向控制搖桿于操縱時，是否壓觸到微 動觸發開關，來由此產生方向觸發辨識信號給電動輪椅控制器， 做為控制電動輪椅轉向與行進的依據，但是此種設計，這些微動 觸發開關并無法精確地感應該方向控制搖桿的操縱幅度，而只能 送出有/無方向觸發辨識信號而已，使用者倘若只需令該電動輪椅 小幅度的轉向時，即使只稍微扳動該方向控制搖桿，也會使得該 電動輪椅產生大幅度轉向，操作非常不便。參閱圖1，另一種公知電動輪椅1是利用其方向控制器11將 信號傳遞至控制單元(圖未示)，該控制單元送出控制信號至一動力 源(圖未示)以控制該電動輪椅1的行進與轉向，而該方向控制器 11的構造則如圖2所示，具有一中空狀基座111、 一設于該基座 111內的電路板112、四個等間隔環狀排列設置于該電路板112上 的下感應線圈113、 一可轉動地穿設于該基座111且間隔位于該電路板112上方的桿體114、 一設于該桿體114底端的上感應線圈 115，及一用以使該桿體114在無外力推抵情況下回復至初始中央 位置的復歸彈簧116，并且該電路板112會依據該上感應線圈115 相對于該下感應線圈113的傾斜狀態，而送出一完全相反的方向 信號，以下詳細說明該電動輪椅1的操作方式當使用者施力將該桿體114的頂端向前推動時，由于該桿體 114的中段是整體結構的杠桿支點，所以該桿體114的底端便會相 反于其頂端而向后移動，此時，該上感應線圈115便會相對于該 下感應線圈113形成向后傾斜狀態，并經由該電路板112傳遞一 反向的方向信號(亦即，送出一向前的方向信號)至該電動輪椅1的 動力源，而使該電動輪椅1向前移動。反之，當使用者施力將該桿體U4的頂端向后推動時，該桿 體114的底端便會向前移動，此時，該上感應線圈115便會相對 于該下感應線圈113形成向前傾斜狀態，并經由該電路板112傳 遞一反向的方向信號(亦即，送出一向后的方向信號)至該電動輪椅 1的動力源，而使該電動輪椅1向后移動。倘若使用者推動該桿體114轉向左/右時，該上感應線圈115 便會相對于該下感應線圈113形成右/左傾狀態，并經由該電路板 112傳遞一相反于右/左傾狀態的左/右方向信號至該轉向機構，而 使該電動輪椅1的轉向相符于該桿體114的轉向。借助于上述設計，使用者倘若只需令該電動輪椅1小幅度的 轉向時，只需稍微扳動該桿體114，該上、下感應線圈115、 113 之間便會形成相對應的傾斜狀態，而經由該電路板112送出對應 的方向信號，而該電動輪椅1即會產生小幅度的轉向。然而，使用上、下感應線圈115、 113互相感應的方式，卻只能操控該電動輪椅1于水平面的轉向與前進/后退， 一旦地面具有 高低起伏、顛簸不定等障礙狀況而非一水平面時，該電動輪椅1 的動力源仍會提供相同大小的動力，導致有時上坡時動力不足， 下坡時卻又速度過快，使用上確實相當不便。再者，利用上、下感應線圈115、 113互相感應，其線圈設置 數目較多，不僅會占用過多體積，而且組裝上也顯得較為不便； 況且，線圈一旦產生傾斜，該電動輪椅1的控制單元(圖未示)無法 偵測是否為坡度狀態，導致電動輪椅1的動力不足或過多，因此， 如何解決上述缺點，便成為相關業者所急欲努力研究的課題。發明內容因此，本發明的目的，即在提供一種電動輪椅的方向速度控 制裝置，可隨著地面高低起伏與行進方向而產生適當的控制信號， 以提供適當動力供該電動輪椅穩定地移動。于是，本發明的方向速度控制裝置，是安裝于一電動輪椅上， 該電動輪椅包括一動力單元、 一被該動力單元所驅動的車輪單元， 及一控制該動力單元的控制單元。該方向速度控制裝置包含一安裝于該電動輪椅上的基座、一 安裝于該基座上且具有一可自由轉動的桿體的搖桿單元、 一設于 該搖桿單元上且具有三維電壓值的第一重力方向傳感器，及一設 于該基座上且同樣具有三維電壓值的第二重力方向傳感器。本發明的功效在于，借助于該控制單元隨時偵測該第一、二 重力方向傳感器的三維電壓值，并對三維電壓值進行運算以產生 控制信號傳遞至該動力單元，進而驅動該車輪單元沿著地面轉動， 如此設計，不僅可以控制該電動輪椅的行進與轉向，而且也可以在上坡時產生足夠動力，下坡時降低動力供給以避免速度過快， 進而令該電動輪椅于高低起伏、顛簸不定的地面移動時，也能夠 保持穩定。
圖1是一透視圖，說明了公知電動輪椅與安裝于其上的方向控制器；圖2是一透視圖，說明了公知方向控制器的構造；圖3是一系統架構圖，說明了本發明電動輪椅的方向速度控 制裝置的第一較佳實施例，其與電動輪椅的各構件的架構關系；圖4是一側向剖視圖，說明了該第一較佳實施例的組合剖視 態樣；圖5是一透視圖，說明了該第一較佳實施例的第一、二重力 方向傳感器的配置關系；圖6是一架構流程示意圖，說明了該第一較佳實施例的控制 信號產生方式；及圖7是一側向剖視圖，說明本發明電動輪椅的方向速度控制 裝置的第二較佳實施例。
具體實施方式
有關本發明的前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配 合參考附圖的兩個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明中， 類似的組件是以相同的附圖標記來表示。參閱圖3，本發明電動輪椅3的方向速度控制裝置2的第一較佳實施例，該電動輪椅3包括一動力單元32、 一被該動力單元32 所驅動的車輪單元33、 一控制該動力單元32的控制單元34，及 一連接該控制單元34與動力單元32的電路單元35。該電路單元35具有一第一驅動電路351與一第二驅動電路 352，該車輪單元33具有一左后輪331、 一右后輪333、 一左前輪 332，與一右前輪334，該動力單元32則具有一第一馬達321與一 第二馬達322，該第一、二驅動電路351、 352是接收該控制單元 34所產生的控制信號，進而驅動該第一馬達321運轉以帶動該左 后輪331轉動，以及驅動該第二馬達322運轉以帶動該右后輪333 轉動。參閱圖4，該方向速度控制裝置2包含一安裝于該電動輪椅3 上且內部呈中空狀的基座21、 一安裝于該基座21上的搖桿單元 22、 一具有三維電壓值的第一重力方向傳感器23，及一同樣具有 三維電壓值的第二重力方向傳感器24。至于該第一、二重力方向傳感器23、 24則是使用freescale公 司所銷售的編號MMA7260Q的G — Sensor，其為三軸方向感應， 在休眠期間的運作電流是3yA，而在正常期間的運作電流則是 500nA,工作電壓則是介于2.2 — 3.6V之間，其整體尺寸則是6 X6X 1.45 mm。該搖桿單元22具有一可自由轉動設置于該基座21上的桿體 221、 一設置于該桿體221頂端的中空狀握把222，及一穿套于該 桿體221的復歸彈簧223。當該桿體221無外力施加時，該桿體221位于初始中央位置， 當該桿體221被外力施加時，該桿體221即會偏離該初始中央位 置而使該復歸彈簧223積蓄彈簧回復力，直到外力移除時，該復歸彈簧223即釋放彈簧回復力，以連動該桿體221回歸至該初始 中央位置。該第一重力方向傳感器23設置于該握把222內，該第二重力 方向傳感器24則設于該基座21內且位于該桿體221底端間隔下 方。參閱圖5，該第一、二重力方向傳感器23、 24分別具有立體 三維方向的電壓參考值，并以X1 — Y1—Z1三維電壓值，以及X2 一Y2 — Z2三維電壓值予以代表，且其基礎參考電壓值均為2.5V。當該桿體221未被推動時，該第一重力方向傳感器23是處于 X1 — Y1—Z1三維系統的原點，該第一、二重力方向傳感器23、 24兩者的三維電壓值并沒有產生改變，當該桿體221是朝向某個 方向推動時，該第一、二重力方向傳感器23、 24的三維電壓值就 會發生改變。參閱圖6，該控制單元34便會對該第一、二重力方向傳感器 23、 24的三維電壓值進行運算，并送出兩個X軸(X1、 X2)或兩個 Y軸(Y1、 Y2)向量變化差異量，所得的正負值的控制信號，經由 該第一、二驅動電路351、 352進而驅動該第一馬達321運轉以帶 動該左后輪331轉動，以及驅動該第二馬達322運轉以帶動該右 后輪333轉動，至于該左前輪332與右前輪334則為被動輪形式， 而不會被該第一、二馬達321、 322所驅動。一并參閱圖4、 5、 6，并借助于以下的說明，將更能了解本實 施例實際操作的情況(l)左右轉向倘若使用者施力將該桿體221向右推動時，位于該桿體221 頂端的第一重力方向傳感器23，便會相對于第二重力方向傳感器24向右傾斜，也就是說，電壓值XI是介于2.5 3V之間，電壓 值X2則維持2.5V的基礎參考電壓，該控制單元34進行運算后， 便得到X軸向量變化差異量(即XI—X2)為正值((K(X1 —X2)< 0.5V)。此時，倘若(X1 — X2)是介于0 0.25V之間，即代表使用者只 是小幅度地扳動該桿體221向右，該控制單元34即送出控制信號 至該第一、二驅動電路35K 352，該第一驅動電路351驅動該第 一馬達321提高轉速，該第二驅動電路352則驅動該第二馬達322 降低轉速，由此使得所述左后輪331轉速提高，所述右后輪333 轉速降低，該電動輪椅3即可逐漸地向右轉，亦即X1—X2兩者 差異量愈小，其轉向速度愈慢。倘若(X1—X2)是介于0.25V 0.5V之間，即代表使用者是大 幅度地扳動該桿體221向右，該控制單元34即送出控制信號至該 第一、二驅動電路351、 352，該第一驅動電路351驅動該第一馬 達321維持正轉，該第二驅動電路352則驅動該第二馬達322產 生反轉，由此使得所述左后輪331正轉，所述右后輪333則反轉， 該電動輪椅3即可快速地向右轉，亦即X1 — X2兩者差異量愈大， 其轉向速度愈快。反之亦然，當使用者施力將該桿體221向左推動時，位于該 桿體221頂端的第一重力方向傳感器23，便會相對于第二重力方 向傳感器24向左傾斜，也就是說，電壓值X1是介于2 2.5V之 間，電壓值X2則維持2.5V的基礎參考電壓，該控制單元34進行 運算后，便得到X軸向量變化差異量為負值(一0.5V〈(X1—X2) <0)。此時，倘若(X1—X2)是介于一0.25V 0之間，即代表使用者 只是小幅度地扳動該桿體221向左，該控制單元34即送出控制信號至該第一、二驅動電路351、 352,該第一驅動電路351驅動該 第一馬達321降低轉速，該第二驅動電路352則驅動該第二馬達 322提高轉速，由此使得所述左后輪331轉速降低，所述右后輪 333轉速提高，該電動輪椅3即可逐漸地向左轉，亦即X1—X2兩 者差異量愈小，其轉向速度愈慢。倘若(X1 —X2)是介于一0.5V 一0.25V之間，即代表使用者是 大幅度地扳動該桿體221向左，該控制單元34即送出控制信號至 該第一、二驅動電路35K 352，該第一驅動電路351驅動該第一 馬達321產生反轉，該第二驅動電路352則驅動該第二馬達322 維持正轉，藉此使得所述左后輪331反轉，所述右后輪333則正 轉，該電動輪椅3即可快速地向左轉，亦即X1—X2兩者差異量 愈大，其轉向速度愈快。(2)行進方向倘若使用者施力將該桿體221向前推動時，位于該桿體221 頂端的第一重力方向傳感器23，便會相對于第二重力方向傳感器 24向前傾斜，也就是說，電壓值Yl是介于2.5 3V之間，電壓 值Y2則維持2.5V的基礎參考電壓，該控制單元34進行運算后， 便得到Y軸向量變化差異量(即Y1—Y2)為正值((X(Y1—Y2)〈 0.5V)。此時，該控制單元34即送出控制信號至該第一、二驅動電路 351、 352，以分別驅動該第一、二馬達321、 322正向轉動，該電 動輪椅3即可向前進，并且隨著該桿體221向前扳動位移量愈大， 電壓值Yl便會愈大，以使得(Y1 — Y2)愈大，該第一、二馬達321、 322的正轉轉速便會愈高，進而使得該電動輪椅3的前進速度提 高，亦即兩者差異量愈大，其前進速度愈快，兩者差異量愈小， 其前進速度愈慢。反之亦然，當使用者施力將該桿體221向后推動時，位于該 桿體221頂端的第一重力方向傳感器23，便會相對于第二重力方 向傳感器24向后傾斜，也就是說，電壓值Yl是介于2 2.5V之 間，電壓值Y2則維持2.5V的基礎參考電壓，該控制單元34進行 運算后，便得到Y軸向量變化差異量為負值(一0.5V〈(Y1-Y2) <0)。此時，該控制單元34即送出控制信號至該第一、二驅動電路 351、 352，以分別驅動該第一、二馬達321、 322反向轉動，該電 動輪椅3即可向后退，并且隨著該桿體221向后扳動位移量愈大， 以使得(Y1 — Y2)差異量愈大，該第一、二馬達321、 322的反轉轉 速便會愈高，進而使得該電動輪椅3的后退速度提高，亦即兩者 差異量愈大，其前進速度愈快，兩者差異量愈小，其前進速度愈 慢。。(3)上、下坡狀態倘若該電動輪椅3呈上坡狀態時，該控制單元34偵測該第一、 二重力方向傳感器23、 24各自的Z軸電壓值(Z1、 Z2)同時大于基 礎電壓值(2.5V)，也就是說Z1、 Z2都是介于2.5 3V之間，此時 該控制單元34即送出控制信號至該第一、二驅動電路351、 352， 以分別提高該第一、二馬達321、 322的轉速，由此即可使得該電 動輪椅3于上坡時具有充足的動力供給。倘若該電動輪椅3呈下坡狀態時，該控制單元34偵測該第一、 二重力方向傳感器23、 24各自的Z軸電壓值(Z1、 Z2)同時小于基 礎電壓值(2.5V)，也就是說電壓值Z1、 Z2都是介于2 2.5V之間， 此時該控制單元34即送出控制信號至該第一、二驅動電路351、 352，以分別降低該第一、二馬達321、 322的轉速，由此即可使 得該電動輪椅3于下坡時不致于有過多的動力供給。另一方面，不論是上坡或是下坡，該第一、二重力方向傳感器23、 24都會因為傾斜度的改變，而造成其電壓值Y1、 Y2會有 些許差異而偏離基礎電壓值(2.5V),此時，該控制單元34可能會 誤判該桿體221是被向前或向后扳動，此時，該控制單元34更可 以綜合判斷Z1、 Z2的電壓是否同時改變，由此判斷此狀況的產生 是因上下坡狀態的傾斜度改變，此時，該控制單元34便可以利用 Zl、 Z2作為Y1、 Y2的補償變化量，由此使得該電動輪椅3于上 下坡時，都可以維持正常速度。(4)傾倒狀態倘若該電動輪椅3呈傾倒狀態時，該控制單元34便偵測到該 第一、二重力方向傳感器23、 24各自的Z軸電壓值(Z1、 Z2)同時 大于或小于正常操作范圍的電壓值(2 3V)，也就是說電壓值Zl、 Z2都是大于3V;或是都小于2V，此時該控制單元34即送出控制 信號至該第一、二驅動電路351、 352，以暫停該第一、二馬達321、 322的運轉，由此即可使得該電動輪椅3于傾斜時自動斷電停止運 作。參閱圖5，該桿體221尚未施予外力時，是位于一初始中央位 置，當使用者為了控制該電動輪椅上坡/下坡、轉向，以及前進/ 后退時，便會推動該桿體221偏離該初始中央位置，此時，穿套 于該桿體221上的復歸彈簧223便會產生彈性變形而積蓄彈簧回 復力，直到使用者不再推動該桿體221時，該復歸彈簧223即釋 放彈簧回復力，以連動該桿體221回歸至該初始中央位置，由此 方式，當使用者放松該桿體221后，即可強迫該電動輪椅3不再 移動，確保使用上的安全性。借助于上述設計，本實施例于實際使用時，具有以下所述的 優點(1) 可以穩定地在高低起伏、顛簸地面上移動本發明借助于該第一、二重力方向傳感器23、 24的設置，該 控制單元34即可以隨時偵測該電動輪椅3的上坡/下坡傾斜度，而 產生適當的控制信號給予該第一、二驅動電路35K 352，以分別 調整該第一、二馬達321、 322至適當的轉速，而供上坡時產生足 夠動力，下坡時降低動力供給以避免速度過快，進而令該電動輪 椅3于高低起伏、顛簸不定的地面移動時，也能夠保持穩定。(2) 操控精密性較佳由于本發明所使用的第一、二重力方向傳感器23、 24于三維 方向產生傾斜時，其電壓值會相對改變，并借助于該控制單元34 對三維電壓值進行運算以產生精確的控制信號；反觀公知方向控 制器11的線圈一旦產生傾斜，該電動輪椅1的控制單元無法偵測 是否為坡度狀態，導致電動輪椅1的動力不足或過多；相較之下， 本發明所使用的第一、二重力方向傳感器23、 24可由重力判斷是 否為爬坡狀態，以感應使用者扳動該桿體221的擺動幅度，而令 該電動輪椅3可以作出動力補償，提高該電動輪椅3的操控精密 性。再者，隨著使用者扳動該桿體221的幅度，其第一重力方向 傳感器23的電壓值會產生不同程度的改變，由此方式，該控制單 元34即可得知(X1—X2)、 (Y1 — Y2)的電壓值幅度，倘若幅度愈 大，即代表第-一、二馬達321、 322的轉速更須提高，使得該電動 輪椅3不僅可以精確轉向，而且也可以提高轉向、以及前進后退 的速度。(3) 安全性較高當使用者放松該桿體221后，該復歸彈簧223即會釋放所積蓄的彈簧回復力，以連動該桿體221回歸至該初始中央位置，由 此方式，當使用者放松該桿體221后，即可強迫該電動輪椅不再 移動，確保使用上的安全性。再者，當該控制單元34偵測到該第一、二重力方向傳感器23、 24所偵測的Z軸電壓值Z1、 Z2過大或過小時，該控制單元34即 可得知該電動輪椅本身發生傾倒或是該桿體221發生斷裂現象， 以致于產生不合理的Z1、 Z2電壓值，此時，該控制單元34即可 暫停該第一、二馬達32K 322的運轉，切斷該電動輪椅3的動力 供給，使得該電動輪椅3不再移動，提高該電動輪椅3的操縱安 全性。(4)體積小、不易耗電本發明所使用的第一、二重力方向傳感器23、 24，即為其所 屬技術領域中具有通常知識者所熟悉的g sensor，其組裝非常方 便、尺寸體積非常微小(約為6X6X1.45mm)，所以可以有效縮小 本發明方向速度控制裝置2的整體體積；反觀公知方向控制器11 必須要設置多個上、下感應線圈115、 113，并且每一線圈都占有 一定體積，故公知方向控制器11的整體體積勢必較為龐大。再加上該第一、二重力方向傳感器23、 24可以在低供給電流 的狀況下正常運作(典型運作電流是500n A)，所以具有不易耗電、 低功率的優點。參閱圖7，本發明方向速度控制裝置2的第二較佳實施例，大 致類似于前述第一較佳實施例，不同之處在于該第一重力方向 傳感器23設置于該桿體221的下端部2211。借助于上述設計，當操作該桿體221時，該第一重力方向傳 感器23的轉向方向是反向于該握把222的轉向方向，再配合參閱圖6，本實施例的控制單元34是送出相反于(X1 —X2)、 (Y1—Y2)的電壓變化值正負號的控制信號，也就是說，隨著該第一重力方 向傳感器23的設置位置變換，該控制單元34也會更改內部設定值。詳細論之，倘若為(X1 — X2)為正值，于該第一較佳實施例中 該控制單元34會送出右轉控制訊號，在本實施例中該控制單元34 就會送出左轉控制訊號，反之(X1 — X2)為負值，在本實施例中該 控制單元34就會送出右轉控制訊號；倘若為(Y1 — Y2)為正值，于 該第一較佳實施例中該控制單元34會送出前進控制訊號，在本實 施例中該控制單元34就會送出后退控制訊號，反之(Y1 — Y2)為負 值，在本實施例中該控制單元34就會送出前進控制訊號。至于本實施例仍是相同于前述第一較佳實施例，借助于該控 制單元34隨時偵測該第一、二重力方向傳感器23、 24于三維方向的電壓值，以進行運算產生適當的控制信號，傳送至該第一、 二驅動電路351、 352，由此分別驅動該第一、二馬達321、 322， 而控制該電動輪椅3的上坡/下坡、轉向，以及前進/后退；因此， 本實施例所能達成的功效，是相同于前述第一較佳實施例所具有 的功效，故在此不再加以贅述。歸納上述，本發明電動輪椅3的方向速度控制裝置2，借助于 上述設計，不僅可以穩定地在高低起伏、顛簸地面上移動，而且 也具有操控精密性較佳、安全性較高、體積小、不易耗電等優勢，所以確實能夠達到本發明的目的。以上所述的內容，僅為本發明的較佳實施例而已，不能以此 限定本發明實施的范圍，即依本發明申請專利范圍及發明說明內 容所作的簡單的等效變化與修飾，都仍屬本發明專利涵蓋的范圍內。主要附圖標記說明2 方向速度控制裝置321第一馬達21 基座322第二馬達22搖桿單元33車輪單元221桿體331左后輪2211下端部332左前輪222握把333右后輪223復歸彈簧334右前輪23 第一重力方向傳感器34控制單元24 第二重力方向傳感器35電路單元3 電動輪椅351第一驅動電路32 動力單元352第二驅動電路
權利要求
1. 一種電動輪椅的方向速度控制裝置，該電動輪椅包括一動力單元、一被該動力單元所驅動的車輪單元，及一控制該動力單元的控制單元，其特征在于，該方向速度控制裝置包含一基座，安裝于該電動輪椅上；一搖桿單元，安裝于該基座上，并具有一可自由轉動的桿體；一第一重力方向傳感器，設于該搖桿單元，并具有三維電壓值；及一第二重力方向傳感器，設于該基座，同樣具有三維電壓值；該控制單元可偵測出該第一重力方向傳感器與第二重力方向傳感器的三維電壓值，并對三維電壓值進行運算以產生控制信號傳遞至該動力單元，進而驅動該車輪單元沿著地面轉動，即可使該電動輪椅行進與轉向。
2. 根據權利要求1所述的電動輪椅的方向速度控制裝置， 其特征在于，當該控制單元偵測該第一、二重力方向傳感器各自 的Z軸電壓值同時大于基礎電壓值時，該電動輪椅是爬坡狀態， 當各自的Z軸電壓值同時小于基礎電壓值時，該電動輪椅是下坡 狀態。
3. 根據權利要求1或2所述的電動輪椅的方向速度控制裝 置，其特征在于，該控制單元對第一、二重力方向傳感器的X、 Y軸電壓值進行運算，以第一、二重力方向傳感器兩個X軸的向 量變化差異量的正負值，來控制該電動輪椅向右轉或向左轉，以第一、二重力方向傳感器兩個Y軸的向量變化差異量的正負值， 來控制該電動輪椅向前進或向后退。
4. 根據權利要求3所述的電動輪椅的方向速度控制裝置， 其特征在于，該控制單元對第一、二重力方向傳感器的X、 Y軸 電壓值進行運算，當第一、二重力方向傳感器兩個X軸的向量 變化差異量為正值時，該控制單元送出控制信號使該電動輪椅向 右轉，當兩個X軸的向量變化差異量為負值時，該控制單元送 出控制信號使該電動輪椅向左轉，當兩個Y軸向量變化差異量 為正值時，該控制單元送出控制信號使該電動輪椅向前進，當兩 個Y軸向量變化差異量為負值時，該控制單元送出控制信號使 該電動輪椅向后退。
5. 根據權利要求4所述的電動輪椅的方向速度控制裝置， 其特征在于，該控制單元對第一、二重力方向傳感器的X、 Y軸 電壓值進行運算，當第一、二重力方向傳感器兩個X軸的向量 變化差異量愈大，則該電動輪椅向前進或向后退的速度則愈快， 當兩個Y軸的向量變化差異量愈大，則該電動輪椅轉向的速度 則愈快。
6. 根據權利要求4所述的電動輪椅的方向速度控制裝置， 其特征在于，該控制單元對第一、二重力方向傳感器的X、 Y軸 電壓值進行運算，當第一、二重力方向傳感器兩個X軸的向量 變化差異量愈小，則該電動輪椅向前進或向后退的速度則愈慢， 當兩個Y軸的向量變化差異量愈小，則該電動輪椅轉向的速度 則愈慢。
7. 根據權利要求1所述的電動輪椅的方向速度控制裝置， 其特征在于，該電動輪椅還包括一連接該控制單元與動力單元的 電路單元，該控制單元所產生的控制信號是經由該電路單元而控 制該動力單元帶動車輪單元。
8. 根據權利要求7所述的電動輪椅的方向速度控制裝置， 其特征在于，該電路單元具有一第一驅動電路與一第二驅動電 路，該車輪單元具有一左后輪與一右后輪，該動力單元則具有一 第一馬達與一第二馬達，該第一、二驅動電路是接收該控制單元 所產生的控制信號，進而驅動該第一馬達運轉以帶動該左后輪轉 動，以及驅動該第二馬達運轉以帶動該右后輪轉動。
9. 根據權利要求1所述的電動輪椅的方向速度控制裝置， 其特征在于，該搖桿單元還具有一設置于該桿體頂端的握把，該 第一重力方向傳感器設置于該握把內。
10. 根據權利要求1所述的電動輪椅的方向速度控制裝置， 其特征在于，該第一重力方向傳感器設置于該搖桿單元桿體的下 端部。
11. 根據權利要求9或10所述的電動輪椅的方向速度控制 裝置，其特征在于，該搖桿單元還具有一穿套于該桿體的復歸彈 簧，當該桿體無外力施加時，該桿體位于初始中央位置，當該桿 體被外力施加時，該桿體即會偏離該初始中央位置而使該復歸彈 簧積蓄彈簧回復力，直到外力移除時，該復歸彈簧即釋放彈簧回 復力，以連動該桿體回歸至該初始中央位置。
全文摘要
公開了一種電動輪椅的方向速度控制裝置，包含一安裝于該電動輪椅上的基座，一設于該基座上并具有一可自由轉動的桿體的搖桿單元、一設于該桿體上且具有三維電壓值的第一重力方向傳感器，及一位于該桿體底端間隔下方且同樣具有三維電壓值的第二重力方向傳感器。本發明借助于一控制單元隨時偵測該第一、二重力方向傳感器的三維電壓值，并進行運算以產生控制信號控制該電動輪椅的行進與轉向，同時也可以在上下坡時都能控制提供適當的動力，進而令該電動輪椅于高低起伏、顛簸不定的地面移動時，也能維持適當速度且保持整體穩定性。
文檔編號A61G5/10GK101214182SQ200710001808
公開日2008年7月9日 申請日期2007年1月5日 優先權日2007年1月5日
發明者吳盈達, 涂世旺, 謝世甲, 郭永吉 申請人:光陽工業股份有限公司