集成化电动轮椅控制系统及电动轮椅开机自检方法和童锁方法与流程

本发明涉及一种集成化电动轮椅控制系统及电动轮椅开机自检方法和童锁方法，属于电动轮椅技术领域。

背景技术：

目前，市面上的轮椅控制器和轮椅车灯光控制系统、电动折叠控制系统都是分别设计，用户要想解决灯光控制和电动折叠问题就必须另外增加模块。这样一来，用户需要增加额外的开销，并且外加模块会给生产制造，维修维护、用户体验等环节带来诸多不便。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种集成化电动轮椅控制系统，它至少将轮椅车灯光控制和电动折叠功能集成化设计，既可以满足用户照明需求，又简化了其结构，给生产者的安装和维护省去了不必要的麻烦，给用户带来更好的体验和更低的开销。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种集成化电动轮椅控制系统，电动轮椅包括动力电池、操纵摇杆、灯和适于被控制驱动以折叠或打开电动轮椅的折叠动力部件以及适于被控制驱动以使电动轮椅的车轮执行相应动作的电机，它包括相互通信相连的主控驱动板和功能控制板；其中，

所述功能控制板分别与电动轮椅的各种灯和折叠动力部件相连，所述功能控制板适于供用户输入相应控制指令、根据用户输入的灯控指令控制相应灯动作、根据用户输入的折叠指令驱动控制折叠动力部件执行相应动作；所述相应控制指令中至少包括灯控指令、折叠指令和轮椅动作执行指令；

所述功能控制板适于将用户输入的轮椅动作执行指令传送给主控驱动板；

所述主控驱动板分别与所述操纵摇杆和所述电机相连，所述主控驱动板适于根据操纵摇杆的相应动作方向信息和/或用户输入的相应轮椅动作执行指令驱动控制所述电机执行相应动作；

所述主控驱动板还与所述动力电池电性连接。

进一步，为了能够检测系统内各模块的工作状态以及及时发现故障问题向用户显示和实现停机，所述主控驱动板还适于监测所述主控驱动板内至少部分模块的工作状态信息并将其传递给所述功能控制板和适于在当其中至少一模块工作状态异常时产生故障信息传递给所述功能控制板并至少停止所述主控驱动板和/或所述功能控制板工作；

所述功能控制板还适于监测所述功能控制板内至少部分模块的工作状态信息和适于在当其中至少一模块工作状态异常时产生故障信息并至少停止所述主控驱动板和/或所述功能控制板工作；

所述功能控制板还适于将所述主控驱动板监测的工作状态信息和产生的故障信息以及所述功能控制板监测的工作状态信息和产生的故障信息向用户显示。

进一步，为了能够很好地向用户显示各信息，所述功能控制板包括显示模块，所述显示模块用于显示工作状态信息和/或故障信息。

进一步，所述主控驱动板包括：

主控处理模块，所述主控处理模块与所述操纵摇杆相连，所述主控处理模块适于接收所述操作摇杆发出的相应动作方向信息和/或用户输入的相应轮椅动作执行指令并生成相应行驶控制指令；

电机驱动桥模块，所述电机驱动桥模块分别与所述主控处理模块和所述电机相连，所述电机驱动桥模块适于根据相应行驶控制指令驱动所述电机执行相应动作；

电机驱动桥检测模块，所述电机驱动桥检测模块分别与所述电机驱动桥模块和所述主控处理模块相连，所述电机驱动桥检测模块适于实时检测电机驱动桥模块的工作状态并将检测结果反馈给所述主控处理模块；

电磁刹车驱动模块，所述电磁刹车驱动模块分别与所述主控处理模块和所述电机相连，所述电磁刹车驱动模块适于根据所述主控处理模块发出的相应刹车控制指令驱动所述电机内部的电磁刹车执行相应动作；

电磁刹车检测模块，所述电磁刹车检测模块分别与所述电磁刹车驱动模块和所述主控处理模块相连，所述电磁刹车检测模块适于实时检测电磁刹车驱动模块的工作状态并将检测结果反馈给所述主控处理模块。

进一步，所述主控驱动板还包括继电器驱动模块，所述继电器驱动模块用于根据所述主控处理模块发出的相应指令接通或断开所述动力电池和电机驱动桥模块之间的电连接。

进一步，所述主控驱动板还包括：

用于至少存储用户输入的控制指令和/或工作状态信息和/或报警信息的存储模块；

和/或用于实时监测所述动力电池的剩余电量的电池电量检测模块；

和/或用于至少实时监测所述主控驱动板和/或所述功能控制板的温度的温度检测模块，所述温度检测模块与所述主控处理模块相连，所述主控处理模块适于根据所述温度检测模块采集的温度信号控制所述电机驱动桥模块和/或所述继电器驱动模块工作或关闭。

进一步，所述功能控制板包括：

指令输入模块，所述信号输入模块适于采集用户输入的相应控制指令；

功能控制处理模块，所述功能控制处理模块与所述主控处理模块相互通信相连，所述功能控制处理模块还与所述指令输入模块相连，所述功能控制处理模块适于根据信号输入模块输入的相应控制指令生成相应的控制驱动信号；所述控制驱动信号中至少包括灯控指令对应的灯控驱动信号和折叠指令对应的折叠驱动信号；

灯光驱动模块，所述灯光驱动模块用于根据功能控制处理模块发出的相应灯控驱动信号驱动电动轮椅的灯至少部分工作或关闭；

电动折叠控制模块，所述电动折叠控制模块用于根据功能控制处理模块发出的相应折叠驱动信号驱动电动轮椅的折叠动力部件执行相应动作。

进一步，所述功能控制板还包括：

遥控信号接收模块，所述遥控信号接收模块与所述功能控制处理模块相连，所述遥控信号接收模块用于接收和解码遥控器发出的指令，并把解析出来的遥控指令传送给所述功能控制处理模块，所述功能控制处理模根据接收到的遥控信号发出的相应折叠驱动信号驱动电动轮椅的折叠动力部件执行相应动作。

进一步，所述主控驱动板包括电源转换模块，所述电源转换模块分别与所述动力电池和所述功能控制板相连，所述电源转换模块用于对动力电池输出的电能进行变压并将变压后的电能至少供入所述主控驱动板和所述功能控制板。

进一步，为了在系统内集成usb快充功能和照明功能，集成化电动轮椅控制系统还包括usb快充和照明板；其中，所述usb快充和照明板包括：

照明灯驱动模块，所述照明灯驱动模块与所述动力电池电性连接，所述照明灯驱动模块包括照明灯，所述照明灯驱动模块与所述功能控制板相连，所述相应控制指令中还包括照明灯指令，所述功能控制板适于根据用户输入的照明灯指令生成相应的照明灯驱动信号，所述照明灯驱动模块适于根据所述功能控制板发出的照明灯驱动信号驱动控制照明灯开启或关闭；

usb快充模块，所述usb快充模块与所述动力电池电性连接，所述usb快充模块适于根据识别到的外部usb设备所支持的快充协议将动力电池输入的电能转变为相应输出功率的电能为外部usb设备快速充电。

为了提高本发明的集成化轮椅控制系统的安全性，本发明还提供了一种电动轮椅开机自检方法，电动轮椅包括动力电池、操纵摇杆和适于被电机驱动桥模块和电磁刹车驱动模块控制驱动以使电动轮椅的车轮执行相应动作的电机，方法的步骤中包括：

s1：开机，动力电池电能接入；

s2：检测操纵摇杆连接是否正常：当检测结果为正常时，则进入下一步；当检测结果为不正常时，则向用户提示操纵摇杆故障并停止开机；

s3：检测操纵摇杆是否在原点：当检测结果为在原点时，则进入下一步；当检测结果为不在原点时，则向用户提示操纵摇杆不在原点并停止开机；

s4：检测电机是否存在：当检测结果为存在时，则进入下一步；当检测结果为不存在时，则向用户提示电机未连接并停止开机；

s5：检测电机驱动桥模块工作是否正常：当检测结果为正常时，则进入下一步；当检测结果为不正常时，则向用户提示电机驱动桥模块故障并停止开机；

s6：检测电磁刹车驱动模块是否正常：当检测结果为正常时，则进入下一步；当检测结果为不正常时，则向用户提示电磁刹车故障并停止开机；

s7：进入正常开机模式。

为了避免儿童误操作造成事故，本发明还提供了一种电动轮椅童锁方法，它基于集成化电动轮椅控制系统实现，方法的步骤中包括：

至少依次执行第一操作组后，集成化电动轮椅控制系统中至少功能控制板和主控驱动板停止工作，进入童锁关机模式；

至少依次执行第二操作组后，童锁关机模式解除，集成化电动轮椅控制系统进入正常开机模式；其中，第一操作组为：

向功能控制板输入关机指令并保持一段时间；

推动操纵摇杆到最大前进方向并保持一段时间；

推动操纵摇杆到最大后退方向并保持一段时间；

第二操作组为：

向功能控制板输入一次关机指令；

推动操纵摇杆到最大前进方向并保持一段时间；

推动操纵摇杆到最大后退方向并保持一段时间。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：

1、本发明的集成化电动轮椅控制系统通过主控驱动板和功能控制板的设计，将电动轮椅车灯控制功能和电动折叠功能以及轮椅动作进行集成化设计，既可以满足用户照明需求，又简化了其结构，给生产者的安装和维护省去了不必要的麻烦，给用户带来更好的体验和更低的开销；

2、本发明的的集成化电动轮椅控制系统还设计有usb快充和照明板，实现了usb快充功能和照明功能；

3、为了避免儿童误操作造成事故，本发明的集成化轮椅控制系统还带有童锁功能；

4、为了提高本发明的集成化轮椅控制系统的安全性，还带有开机自检功能和故障信息显示功能。

附图说明

图1为本发明的集成化电动轮椅控制系统的控制原理图；

图2为本发明的集成化电动轮椅控制系统的装配爆炸图；

图3为本发明中电源转换模块的电路图；

图4为为本发明中存储模块的电路图；

图5为本发明中电池电量检测模块的电路图；

图6为本发明中温度检测模块的电路图；

图7为本发明中继电器驱动模块的电路图；

图8为本发明中电机驱动桥模块的电路图；

图9为本发明中电机驱动桥检测模块的电路图；

图10为本发明中电磁刹车驱动模块的电路图；

图11为本发明中电磁刹车检测模块的电路图；

图12为本发明中按键模块的电路图；

图13为本发明中显示模块的电路图；

图14为本发明中灯光驱动模块的电路图；

图15为本发明中电动折叠控制模块的电路图；

图16为本发明中usb快充模块的电路图；

图17为本发明中照明灯驱动模块的电路图；

图18为本发明中集成化电动轮椅控制系统的开机自检流程图；

图19为本发明中的童锁功能上锁操作流程图；

图20为本发明中童锁功能解锁操作流程图；

图21为本发明中遥控信号接收模块的电路原理图；

图22为图15中的防夹检测开关s1的具体结构图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1～17所示，一种集成化电动轮椅控制系统，电动轮椅包括动力电池10、操纵摇杆20、灯和适于被控制驱动以折叠或打开电动轮椅的折叠动力部件以及适于被控制驱动以使电动轮椅的车轮执行相应动作的电机30，它包括相互通信相连的主控驱动板1和功能控制板2；其中，

所述功能控制板2分别与电动轮椅的各种灯和折叠动力部件相连，所述功能控制板2适于供用户输入相应控制指令、根据用户输入的灯控指令控制相应灯动作、根据用户输入的折叠指令驱动控制折叠动力部件执行相应动作；所述相应控制指令中至少包括灯控指令、折叠指令和轮椅动作执行指令；

所述功能控制板2适于将用户输入的轮椅动作执行指令传送给主控驱动板1；

所述主控驱动板1分别与所述操纵摇杆20和所述电机30相连，所述主控驱动板1适于根据操纵摇杆20的相应动作方向信息和/或用户输入的相应轮椅动作执行指令驱动控制所述电机30执行相应动作；

所述主控驱动板1还与所述动力电池10电性连接。

在本实施例中，动力电池10包括但不限于铅酸电池或者锂离子电池；电机30包括但不限于有刷直流电机或无刷直流电机。

为了提高所述集成化电动轮椅控制系统的安全性，所述主控驱动板1还适于监测所述主控驱动板1内至少部分模块的工作状态信息并将其传递给所述功能控制板2和适于在当其中至少一模块工作状态异常时产生故障信息传递给所述功能控制板2并至少停止所述主控驱动板1和/或所述功能控制板2工作；

所述功能控制板2还适于监测所述功能控制板2内至少部分模块的工作状态信息和适于在当其中至少一模块工作状态异常时产生故障信息并至少停止所述主控驱动板1和/或所述功能控制板2工作；

所述功能控制板2还适于将所述主控驱动板1监测的工作状态信息和产生的故障信息以及所述功能控制板2监测的工作状态信息和产生的故障信息向用户显示。

如图1所示，所述功能控制板2包括显示模块21，所述显示模块21用于显示工作状态信息和/或故障信息。

在本实施例中，在控制系统运行的整个过程中主控驱动板1和功能控制板2对各自负责控制的功能模块进行实时的检测，时刻做到发出的指令与收到的反馈一致。如果出现异常就立马停止控制系统工作，并通过显示模块21，向用户显示相应的故障信息。

如图1所示，所述主控驱动板1包括：

主控处理模块11，所述主控处理模块11与所述操纵摇杆10相连，所述主控处理模块11适于接收所述操作摇杆10发出的相应动作方向信息和/或用户输入的相应轮椅动作执行指令并生成相应行驶控制指令；

电机驱动桥模块12，所述电机驱动桥模块12分别与所述主控处理模块11和所述电机30相连，所述电机驱动桥模块12适于根据相应行驶控制指令驱动所述电机30执行相应动作；

电机驱动桥检测模块13，所述电机驱动桥检测模块13分别与所述电机驱动桥模块12和所述主控处理模块11相连，所述电机驱动桥检测模块13适于实时检测电机驱动桥模块12的工作状态并将检测结果反馈给所述主控处理模块11；

电磁刹车驱动模块14，所述电磁刹车驱动模块14分别与所述主控处理模块11和所述电机30相连，所述电磁刹车驱动模块14适于根据所述主控处理模块11发出的相应刹车控制指令驱动所述电机30内部的电磁刹车执行相应动作；

电磁刹车检测模块15，所述电磁刹车检测模块15分别与所述电磁刹车驱动模块14和所述主控处理模块11相连，所述电磁刹车检测模块15适于实时检测电磁刹车驱动模块14的工作状态并将检测结果反馈给所述主控处理模块11。

如图1所示，所述主控驱动板1还包括继电器驱动模块16，所述继电器驱动模块16用于根据所述主控处理模块11发出的相应指令接通或断开所述动力电池10和电机驱动桥模块12之间的电连接。

在本实施例中，图7展示了一种继电器驱动模块16的电路图，继电器驱动模块16包含d9、rl1、q31、r172、r169组成，+b_rly为电机驱动桥模块电源，+b为动力电池电源，其中rl1分为rl1a电磁线圈部分和rl1b触点部分；q31为npn型三极管，用来控制继电器rl1的吸和和释放；d19为继电器rl1释放时电磁线圈的续流二极管，用来释放rl1电磁线圈中存储的能力，保护q31；r172为三极管q31基极的限流电阻；q31的基极通过r169连接至gnd，当主控处理模块11的gpio口pd2设置为低电平时，q31发射结反向偏置，q31工作在截至状态，rl1电磁线圈部分没有电流流过，继电器rl1触点释放，动力电池电压+b和电机驱动桥模块电源+b_rly断开；当主控处理模块11的gpio口pd2设置为高电平时，经过r172和r169电阻分压后，q31发射结正向偏置，q31工作在饱和导通状态，rl1电磁线圈部分有电流流过，继电器rl1触点吸和，动力电池电压+b和电机驱动桥模块电源+b_rly连通。

所述主控驱动板1还包括：

用于至少存储用户输入的控制指令和工作状态信息、报警信息的存储模块17；

用于实时监测所述动力电池10的剩余电量的电池电量检测模块18；

用于至少实时监测所述主控驱动板1和/或所述功能控制板2的温度的温度检测模块19，所述温度检测模块19与所述主控处理模块11相连，所述主控处理模块11适于根据所述温度检测模块19采集的温度信号控制所述电机驱动桥模块12和/或所述继电器驱动模块16工作或关闭。

在本实施例中，图4展示了一种存储模块17的电路图，其中，ic22为带spi通信接口的eeprom，其1号脚为片选引脚、2号脚为时钟引脚、3号脚为数据输入引脚、4号脚为数据输出引脚、5号脚为gnd引脚、6号脚芯片内部不使用、7号脚为芯片存储模式选择引脚、8号脚为电源引脚。r163为ic22片选引脚的下拉电阻，当控制系统不需要读写ic22内部的数据时，主控处理模块11的gpio口pa4设置为低电平，ic22的1号引脚通过r163电阻拉低，ic22进入悬挂模式；当控制系统需要读写ic22内部的数据时，主控处理模块11的gpio口pa4设置为高电平，ic22的1号引脚为高电平，ic22进入工作模式，主控处理模块11的spi通信口pa5、pa6、pa7分别连接至ic22的第2、3、4号引脚进行读写数据。ic22的5、6号脚接gnd、8号脚接3.3v电源。ic22的7号脚接3.3v电源，设置ic22工作在16位数据模式。

在本实施例中，图5展示了一种电池电量检测模块18的电路图，其中，+b为动力电池电压，其经过r154和r159电阻分压后送至主控处理模块11的a/d口pf7，主控处理模块11内部的a/d转换模块进行测量，得出电池的电压。

在本实施例中，图6展示了一种温度检测模块19的电路图，其中，温度检测模块19由r178、热敏电阻zr2和滤波电容c98组成。其中热敏电阻zr2为热敏感元件，其特性就是自身的电阻值会随着温度的的变化而变化。这里使用的为负温度系数(ntc)的热敏电阻，其自身的阻值会随温度的增大而减小。具体工作原理：控制系统刚开始工作时，控制系统的温度为室温，此时主控处理模块11的a/d口pf7检测到的电压为5v电源经过r178和室温下热敏电阻zr2的分压，随着控制系统的工作，控制系统产生的热量会导致控制系统温度升高，那么热敏电阻zr2的阻值会随之减小，主控处理模块11的a/d口pf7检测到的电压也会随之减小，当检测到的电压小于预设值时，主控处理模块11就会判定为控制系统温度过高，主控处理模块11发出指令关闭电机驱动桥模块12和继电器驱动模块16，控制系统进入过温保护模式。同时主控处理模块11通过uart通信接口通知功能控制处理模块22，功能控制处理模块22通过显示模块21向用户提示控制系统温度过高。

在本实施例中，图8展示了一种电机驱动桥模块12的电路图，其中，ic14、ic15为半桥式驱动器，其1号脚为控制信号输入引脚、2号脚为芯片关闭引脚、3号脚为gnd引脚、4号脚为低端输出脚、5号脚为电源引脚、6号脚为高侧自举输入引脚，7号脚为高端输出引脚，8号脚为高侧自举电源脚；q24、q25、q26、q27为n沟道场效应管(n-mosfet)；r122、r123、r125、r126为n沟道场效应管栅极的限流电阻；d12、d13为单向二极管，防止电机驱动桥模块12的电流倒灌至12v电源；c67、c68为半桥式驱动器高侧输出的自举电容；在控制系统各模块工作均正常时，主控处理模块11的gpio口pg0设置为高电平，经过r120和r127、r121和r128电阻分压后，ic14、ic15的2号引脚为高电平，电机驱动桥模块12开始工作。电机30的反转控制：当主控处理模块11的pwm口pa6设置为占空比为0％时，既主控处理模块11的pwm口pa6持续高电平，ic14的7号脚输出为高，经过r122限流电阻后，输出至q24的栅极，q24导通，4号脚输出为低，经限流电阻r125输出至q27的栅极，q27夹断，电机驱动桥电源经q24连接到电机30的负极，此时，主控处理模块11通过调节主控处理模块11的pwm口pa7输出占空比，进而调节q26的导通时间来调节电机30的转速。电机30的正转控制：当主控处理模块11的pwm口pa7设置为占空比为0％时，既主控处理模块11的pwm口pa7持续高电平，ic15的7号脚输出为高，经过r123限流电阻后，输出至q25的栅极，q25导通，4号脚输出为低，经限流电阻r126输出至q26的栅极，q26夹断，电机驱动桥电源经q25连接到电机的正极，此时，主控处理模块11通过调节主控处理模块11的pwm口pa6输出占空比，进而调节q27的导通时间来调节电机30的转速。当主控处理模块11检测到控制系统有模块发生故障时，主控驱动板mcu的gpio口pg0设置为低电平，ic14的2号引脚经过r127电阻拉低，ic15的2号引脚经过r128电阻拉低，电机驱动桥模块12停止工作，来保护控制系统。

如图9所示，当电机驱动桥模块12控制电机30反转时电机30的负极为电机驱动桥模块电源+b_rly，电机30的正极为电机驱动桥模块12的pwm输出，经r107和r104分压后给r103和c51组成的积分网络，pwm方波经过积分后得到随pwm占空比变化而变化的电压送给主控处理模块11的a/d口pc0，主控处理模块11内部的a/d转换模块进行测量，得到电机驱动桥模块12的输出电压。同理，当电机驱动桥模块12控制电机30正转时电机30的正极为电机驱动桥模块电源+b_rly，电机30的负极为电机驱动桥模块12的pwm输出，经r90和r91分压后给r92和c42组成的积分网络，pwm方波经过积分后得到随pwm占空比变化而变化的电压送给主控处理模块11的a/d口pf10，主控处理模块11内部的a/d转换模块进行测量，得到电机驱动桥模块12的输出电压。当电机驱动桥模块12发生故障时，主控处理模块11的a/d口pf10、pc0检测到的电压就会不在超出正常范围，主控处理模块11就会判定电机驱动桥模块12发生故障，主控处理模块11会通过uart通信接口通知功能控制处理模块22通过显示模块21提示用户电机驱动桥模块发生故障，当电机30连接发生故障时，主控处理模块11的a/d口pf10、pc0会被r91、r104拉低至gnd，此时主控处理模块11就会判定电机连接故障，主控处理模块11会通过uart通信接口通知功能控制处理模块22通过显示模块21提示用户电机连接发生故障。

如图10展示了一种电磁刹车驱动模块14的具体电路图，电磁刹车驱动模块14由r135、r137、q21、r143、r145、q20、d16、d17组成，其中q20为npn型三极管，q21为p沟道场效应管(p-mosfet)，+b_rly为电机驱动桥模块电源，主控处理模块11通过gpio口pd4控制电磁刹车驱动模块14。当主控处理模块11的gpio口pd4设置为低电平时，q20的基极通过r145连接至gnd，q20发射结反向偏置，q20工作在截至状态，q21的栅(g)极通过r138连接至源(s)极，此时q21的栅源(gs)极无偏置电压，q21漏源(gs)极夹断，电能无法流过q21到达后级电路，电磁刹车释放；当主控处理模块11的gpio口pd4设置为高电平时，经r143和r145分压后，q20基极电压为高电平，q20发射结正向偏置，q20饱和导通，r140连接到gnd，q21的栅(g)极经过r138和r140分压后，电压低于其源(s)极电压，既q21栅源(gs)极为负电压，q21导通。q21导通后，其漏(d)极输出电压为+b_rly，经d16连接至电磁刹车，电磁刹车得电吸和。q16为单向二极管，用于防止电磁刹车中的电能倒灌至控制系统，q17为续流二极管，为电磁刹车释放时存储在电磁刹车线圈内部的电磁能量释放提供续流回路。

图11展示了一种电磁刹车检测模块14的具体电路图，电磁刹车检测模块14由r148、r150、r146和c85组成。主控处理模块11的a/d口pf6用于检测电磁刹车的工作状态。具体检测原理：当电磁刹车没有吸和时，主控处理模块11的a/d口pf6检测到的电压为+b_rly经过r148串联r150与r146的分压记做v1；当电磁刹车吸和时，主控处理模块11的a/d口pf6检测到的电压为+b_rly经过r150与r146的分压记做v2，当主控处理模块11的a/d口pf6检测到电压为v1时主控处理模块11就会判定电磁刹车没有吸和。当主控处理模块11的a/d口pf6检测到电压为v2时，主控处理模块11就会判定电磁刹车吸和。

具体地，如图1所示，所述功能控制板2包括：

指令输入模块，所述指令输入模块适于采集用户输入的相应控制指令；

功能控制处理模块22，所述功能控制处理模块22与所述主控处理模块11相互通信相连，所述功能控制处理模块22还与所述指令输入模块相连，所述功能控制处理模块22适于根据指令输入模块输入的相应控制指令生成相应的控制驱动信号；所述控制驱动信号中至少包括灯控指令对应的灯控驱动信号和折叠指令对应的折叠驱动信号；

灯光驱动模块23，所述灯光驱动模块23用于根据功能控制处理模块22发出的相应灯控驱动信号驱动电动轮椅的灯至少部分工作或关闭；

电动折叠控制模块24，所述电动折叠控制模块24用于根据功能控制处理模块22发出的相应折叠驱动信号驱动电动轮椅的折叠动力部件执行相应动作。

具体地，如图1所示，所述功能控制板2还包括：

遥控信号接收模块25，所述遥控信号接收模块25与所述功能控制处理模块22相连，所述遥控信号接收模块25用于接收和解码遥控器发出的指令，并把解析出来的遥控指令传送给所述功能控制处理模块22，所述功能控制处理模块22根据接收到的遥控信号发出的相应折叠驱动信号驱动电动轮椅的折叠动力部件执行相应动作。

在本实施例中，功能控制处理模块22为mcu模块，具体型号为stm8s105c6t6tr，也可以是stm3s10系列的其它型号。功能控制处理模块22其内部包含有：eeprom模块，ad转换模块、uart通信模块。功能控制处理模块22可以用于将主控处理模块11通过uart通信接口传递过来的各种信息通过显示模块21显示给用户。

在本实施例中，指令输入模块为按键模块26，图12展示了一种按键模块26的具体电路图，按键模块26由电阻r30、r31，电容c10，功能按键s5组成。其中r30为上拉电阻，在功能按键s5没有被按下时，功能控制处理模块22的对应gpio口被r30和r31上拉至5v电源；r31为功能控制处理模块22的对应gpio口的限流电阻，当功能按键s5被按下时起限流作用，用于保护功能控制处理模块22的gpio口；当功能按键s5被按下时，功能控制处理模块22的对应gpio口被功能按键s5拉低，当功能控制处理模块22检测到相应的gpio口为低电平时，就判定为对应的功能按键s5被按下。c10为滤波电容，用于滤除干扰信号，防止功能控制处理模块22误判。

在本实施例中，图13展示了一种显示模块的具体电路图，其中，u1、u2为新型七路高耐压、大电流达林顿晶体管阵列，led1、led3、led4、led6-led9为控制系统速度指示灯，led11-led15为控制系统动力电池剩余电量指示灯；led19为电动折叠开启指示灯，led20为折叠工作指示灯，r1、r3、r4、r6-r9、r21-r25、r44、r50为led指示灯的限流电阻。现以其中一路为例详细介绍其工作原理：功能控制处理模块22的gpio口pe0输出为低电平时，u1的16号引脚输出为高阻态，电流无法灌入u1，led11没有电流流过，led11熄灭。当功能控制处理模块22的gpio口pe0输出为高电平时，u1的16号引脚输出为低电平，5v电源的电流经r21限流电阻流过led11流入u1的16号引脚，led11点亮。其余led点亮、熄灭原理相同。

在本实施例中，图14展示了一种灯光驱动模块23的电路图，其中，u3为新型七路高耐压、大电流达林顿晶体管阵列；tr1-tr3为p沟道场效应管(p-mosfet)，这里起开关作用；f5、f7、f8为自恢复保险丝，用于在灯光电路出现故障时保护控制系统；led20为照明灯指示灯，用于向用户提示照明灯的工作状态；led16为左转指示灯，用于向用户提示左转灯的工作状态；led17为右转指示灯，用于向用户提示右转灯的工作状态；led10为双闪指示灯，用于向用户提示双闪灯的工作状态；r46和r52为tr1的工作条件建立电阻。r51和r53为tr2的工作条件建立电阻。r48和r49为tr3的工作条件建立电阻。下面对照明灯的工作原理做详细说明：功能控制处理模块22的gpio口pa0输出为低电平时，u3的16号引脚输出为高阻态，电流无法灌入u1，tr1的栅(g)极通过r52连接至源(s)极，此时tr1的栅源(gs)极无偏置电压，tr1漏源(gs)极夹断，电能无法流过tr1到达后级电路，照明灯关闭。同时，由于u3的16号引脚输出为高阻态led20没有电流流过，led20熄灭，提示用户照明灯处于关闭状态。而当功能控制处理模块22的gpio口pa0输出为高电平时，u3的16号引脚输出为低电平，12v电源的电流经r52、r46和led20灌入u3的16号引脚，此时tr1的栅(g)极电压为12v电源经过r52与r46和led20串联分压，tr1的栅源(gs)极为负电压，tr1漏源(gs)极导通，电能流过tr1到达后级电路，照明灯开启。同时，由于led20有电流流过，led20点亮，提示用户照明灯处于开启状态。左转灯和右转灯的工作原理相同，这里不再赘述。当用户按下所述功能控制板2中的按键模块26的双闪按键时，功能控制处理模块22同时控制左转灯、右转灯工作；与此同时功能控制处理模块22的gpio口pa3输出为高电平，u3的13号引脚输出低电平，5v电源的电能经r10和led10流入u3的13号引脚，led10点亮，提示双闪灯处于开启状态。当用户第二次按下所述功能控制板2按键模块26的双闪按键时，功能控制处理模块22同时控制左转灯、右转灯停止工作；与此同时，功能控制处理模块22的gpio口pa3输出为低电平，u3的13号引脚输出为高阻态，电能无法流入u3的13号引脚，led10中因无电流流过熄灭，提示用户双闪灯处于关闭状态。

在本实施例中，图15展示了一种电动折叠控制模块15的具体电路图，其中，+b为动力电池电源，d15是单向二极管，用于防止电动折叠控制模块15电流倒灌至控制系统；c25为滤波电容，用于为电动折叠控制模块15提供瞬时电流；f9为自恢复保险丝，用于在电动折叠控制模块15发生故障时保护控制系统；r71为电流取样电阻，用来采集电动折叠控制模块15的工作电流；u8为电流检测ic，其1号脚为高电平关闭引脚，此处该引脚接gnd，既该芯片处于一直开启状态，2号脚芯片内部没有连接，3号脚为正输入端，4号脚为接地脚。5号脚为集电极开路逻辑输出，此处不使用，6号脚为负输入端，7号脚为电源脚，8号脚为检测结果输出脚，用于检测电动折叠控制模块15的工作电流；k1a、k1b为继电器，用于切换折叠电缸(折叠动力部件)动作的正反方向；q6、q8为npn型三极管，用于控制继电器工作；s1为防夹检测开关，串联在折叠电缸回路中，可以安装在电动轮椅的座椅下边，用来检测电动轮椅座椅上有没有坐人，防止在电动轮椅折叠过程中夹伤人员。电动折叠控制模块15具体工作原理如下：a、电动折叠正向动作：动力电池10中的电源经过d15、f9、r71连接到继电器k1a的公共触点，继电器k1a的公共触点连接至其常闭触点，其常闭触点连接至折叠电缸的正极，功能控制处理模块22的gpio口pb6输出高电平，经r65和r62分压后，连接至q8的基极，q8发射结正向偏置，q8饱和导通，继电器k1b的电磁线圈得电，其动作触点吸和至常开触点，折叠电缸的负极经过k1b的公共触点到常开触点连接至gnd，这点电缸得电，开始正向动作，表现在电动轮椅上为折叠动作，当功能控制处理模块22的gpio口pb6输出低电平时，q8的基极经r62连接至gnd，q8发射结反向偏置，q8处于截止状态，继电器k1b的电磁线圈失电，其动作触点释放，继电器k1b公共触点连接至其常闭触点，折叠电缸的负极连接至折叠电缸的正极，此时折叠电缸中没有电流流过，折叠电缸停止动作。电动折叠反向动作：动力电池10中的电源经过d15、f9、r71连接到继电器k1b的公共触点，继电器k1b的公共触点连接至其常闭触点，其常闭触点连接至折叠电缸的负极，功能控制处理模块22的gpio口pa6输出高电平，经r66和r63分压后，连接至q6的基极，q6发射结正向偏置，q6饱和导通，继电器k1a的电磁线圈得电，其动作触点吸和至常开触点，折叠电缸的正极经过k1a的公共触点到常开触点连接至gnd，这时折叠电缸得电，开始反向动作，表现在电动轮椅上为伸开动作，当功能控制处理模块22的gpio口pa6输出低电平时，q6的基极经r63连接至gnd，q6发射结反向偏置，q6处于截止状态，继电器k1a的电磁线圈失电，其动作触点释放，继电器k1a公共触点连接至其常闭触点，折叠电缸的负极连接至折叠电缸的正极，此时折叠电缸中没有电流流过，折叠电缸停止动作。电动折叠控制模块工作电流检测原理：当电动折叠控制模块15工作时，取样电阻r71就会有电流流过，由于电阻对电流的阻碍作用，取样电阻r71两端就会产生电势差，这个电势差经r70和r68送至u8的3号脚和6号脚，经过u8内部电路的放大后从其8号脚输出送至功能控制处理模块22的ad口pe6检测。如果功能控制处理模块22检测到电动折叠控制模块15的工作电流超出正常范围，功能控制处理模块22就会通过控制继电器k1a和k1b来切断电动折叠控制模块15，使其停止工作。折叠电缸回路中串联右防夹检测开关s1，其1号引脚为常开触点、2号引脚为公共触点、3号引脚为常闭触点。其工作原理为：在正常情况下折叠电缸工作时的电流经其公共触点2号引脚常闭触点3号引脚，折叠电缸回路接通，电动折叠控制模块15正常工作，在电动轮椅的座椅上坐右人员或者放置右重物时，由于重力的因素s1的动作触点就会连接至其常开触点1号引脚，折叠电缸回路切断，电动折叠控制模块15正常工作由于没有电流回路而停止工作，以实现防止夹伤人员或物品的功能。防夹检测开关s1的具体结构如图22所示。

在本实施例中，如图21所示，所述遥控信号接收模块25主要由天线antenna、遥控信号接收模组rcm、遥控信号解码芯片rfic、磁珠lr、晶振xt2、上拉电阻r72和遥控器配对按键s10构成；其中遥控信号接收模组rcm的1号引脚为电源地脚，2号脚为天线输入脚，3号脚为电源脚，4号脚为模组使能脚，这里接gnd，使遥控信号接收模组rcm一直处于使能状态，5号脚为数据输出脚，6号脚为时钟1脚，7号脚为时钟2脚；遥控信号解码芯片rfic的1号脚为电源脚，2号脚为数据输入脚、3号脚为控制脚，4-7号脚分别为数据输出d0、d1、d2和d3脚，8号脚为电源地脚。xt2为晶振，用于设定遥控信号接收模组rcm的监听频率。系统的5v电源经过磁珠lr给遥控信号接收模组rcm供电，这里磁珠lr为高频滤波电感，用来防止遥控信号接收模组rcm中的高频成分干扰系统5v电源。遥控信号接收模组rcm得电后开始监听天线引脚上接收到的无线信号，当遥控信号接收模组rcm接收到对应频率的调制信号时，遥控信号接收模组rcm会把无线信号上的调制信号过滤出来，并从5号脚输出给遥控信号解码芯片rfic。遥控信号解码芯片rfic收到遥控信号接收模组rcm发送来的数据后，对数据进行解析，经过遥控信号解码芯片rfic解析出来的数据为对应的遥控器按键键值，遥控器的键值从遥控信号解码芯片rfic的4-7号脚输出给所述功能控制处理模块22，所述功能控制处理模块22根据得到的遥控器按键值发出的相应折叠驱动信号驱动电动轮椅的折叠动力部件执行相应动作。

如图3所示，所述主控驱动板1包括电源转换模块1a，所述电源转换模块1a分别与所述动力电池10和所述功能控制板2相连，所述电源转换模块1a用于对动力电池10输出的电能进行变压并将变压后的电能至少供入所述主控驱动板1和所述功能控制板2。

在本实施例中，电源转换模块1a可以将电能转变为5v、3.3v、12v工作电源。如图3所示，其中vcc_bat为动力电池电源，d15为单向导通二极管，防止电源转换模块1a中的电能倒灌至动力电池10。vcc_bat经过d15后，一路经r124、c71、c72连接至ic16的7号脚，其中r124为保险丝电阻，其用于当电源转换模块1a的后级电路出现故障时，起保护作用。c71、c72为ic16输入滤波电容，为ic6提供瞬间电流。ic16为5v电源转换芯片，其7号脚为输入引脚、5号脚为使能引脚、6号脚为gnd、8号脚为输出引脚、4号脚为电压反馈引脚。ic16的5号脚直接连接至gnd使ic16一直处于使能状态，ic16的8号脚连接至d14、l1和c75，l1和c75为ic16的输出滤波电路，用于消除ic16的输出纹波电压。d14为ic16的续流二极管，用于在ic16的8号关断期间为后级负载提供续流回路。ic16的4号脚直接连接至输出端，将输出电压反馈回ic16，用于ic16内部的稳压电路；图3中，ic17为低压差线性稳压(ldo)芯片，其3号脚为输入引脚、2号脚为输出引脚、1号脚为输出电压调节引脚。经过ic16及其周围电路转换出的5v电源，经过c76连接至ic17的输入引脚，c76为ic17的输入滤波电容。ic17的输出引脚连接至r130和c77，其中c77为ic17的输出滤波电容，r130和r133组成分压电路，分得的电压连接至ic17的电压调节引脚，通过调节r130和r133电阻的阻值可以调节ic17的输出电压，r130、r133和输出电压的关系式为：vout＝1.25*(1+r133/r130)+iadj*r133，这里通过调节r130和r133电阻的阻值，使得ic17的输出电压为3.3v；另外，vcc_bat经过d15后，另外一路连接至r135和ic18的源(s)极。ic18、r135、r137、q28、r139和r141组成12v电源控制电路，其中ic18为p沟道场效应管(p-mosfet)，q28为npn型三极管；主控处理模块11通过gpio口pf3控制12v电源控制电路。当主控处理模块11的gpio口pf3设置为低电平时，q28的基极通过r141连接至gnd，q28发射结反向偏置，q28工作在截至状态，ic18的栅(g)极通过r135连接至源(s)极，此时ic18的栅源(gs)极无偏置电压，ic18漏源(gs)极夹断，电能无法流过ic18到达后级电路，12v电源电压关断；当主控处理模块11的gpio口pf3设置为高电平时，经r139和r141分压后，q28基极电压为高电平，q28发射结正向偏置，q28饱和导通，r137连接到gnd，ic18的栅(g)极经过r135和r137分压后，电压低于其源(s)极电压，既ic18栅源(gs)极为负电压，ic18导通。ic18导通后，其漏(d)极一路经电阻r129连接至+b_rly(+b_rly为电机驱动桥模块12的驱动电源)，作为电机驱动桥的检测电源；ic18导通后，其漏(d)极的另外一路经c80连接至ic19的第3号引脚，ic19为低压差线性稳压(ldo)芯片，其3号脚为输入引脚、2号脚为输出引脚、1号脚为输出电压调节引脚。c80为ic19输入端的滤波电容，ic19的输出引脚连接至r134和c82，其中c82为ic19的输出滤波电容，r134和r136组成分压电路，分得的电压连接至ic19的电压调节引脚，通过调节r134和r136电阻的阻值可以调节ic19的输出电压，r134、r136和输出电压的关系式为：vout＝1.25*(1+r136/r134)+iadj*r136，这里通过调节r134和r136电阻的阻值，使得ic19的输出电压为12v。

在本实施例中，主控处理模块11为mcu模块，其具体型号为stm32f103vft6，也可以为stm32f10系列的其他型号。所述主控处理模块11其内部集成a/d转换模块、pwm控制模块、gpio模块、spi通信模块、uart通信模块。所述主控处理模块11可通过uart通信接口与所述功能控制处理模块22进行通信。

具体地，在本实施例中，用户在推动操纵摇杆20时，操纵摇杆20内部磁场检测元件可以以非接触方式测量在ic上方移动的摇杆磁棒(轴向磁化强度)的磁通密度，根据通量密度的2个矢量分量(即bx和by)计算两2个角度信息。磁场检测元件输出两个线性模拟信号给主控处理模块11。

具体地，如图1所示，集成化电动轮椅控制系统还可以包括usb快充和照明板3；其中，所述usb快充和照明板3包括：

照明灯驱动模块31，所述照明灯驱动模块31与所述动力电池10电性连接，所述照明灯驱动模块31包括照明灯，所述照明灯驱动模块31与所述功能控制板2相连，所述相应控制指令中还包括照明灯指令，所述功能控制板2适于根据用户输入的照明灯指令生成相应的照明灯驱动信号，所述照明灯驱动模块31适于根据所述功能控制板2发出的照明灯驱动信号驱动控制照明灯开启或关闭；

usb快充模块32，所述usb快充模块32与所述动力电池10电性连接，所述usb快充模块32适于根据识别到的外部usb设备所支持的快充协议将动力电池10输入的电能转变为相应输出功率的电能为外部usb设备快速充电。

图16展示了一种usb快充模块32的具体电路图，其中，+b为动力电池电源，c2位输入滤波电容，u18为usb快速充电管理芯片，内置功率mos，最大输出24w，集成各种快充输出协议(dcp/qc2.0/qc3.0/mtkpe1.1/pe2.0/fcp/scp/afc/sfcp)，1号脚和2号脚为dcdc开关节点，连接电感，3号脚为自举电路引脚，4号脚为频率调节引脚，外接电阻调节其工作频率，5号脚为usb快充识别信号1，5号脚为usb快充识别信号2，7号脚为电源输入引脚，8号脚为输出电压反馈引脚。9号脚为功率地和散热地。r4为工作频率设定电容，c8为自举电容，用于为芯片内部为上管栅极驱动提供工作电压。l3为输出储能滤波电感，c5为输出储能滤波电容，f2为自恢复保险丝，用于防止外部usb设备短路造成控制系统损坏，r3为u18的虚拟负载，用于为u18芯片建立工作条件。usbport为输出接口，当输出接口连接外部usb设备后，u18通过其第5号脚和第6号脚与所连接的外部usb设备通信来识别外部usb设备所支持的快充协议，设备成功后u18自动调整输出模式。

图17展示了一种照明灯驱动模块的具体电路图，其中，照明灯驱动模块由c4、d1、u19、l2、r2和照明灯组成。其中+b为动力电池电源，c4为输入滤波电容，d2为续流二极管，l2为输出储能电感，照明灯使用大功率发光二极管，r2为电流取样电阻，u19为照明灯的驱动芯片，其1号脚内部功率管的漏(d)极，2号脚为信号和功率的接地端，3号脚为芯片的使能端，4号脚为电流取样输入端，5号脚为电源输入端。具体工作原理：动力电池电源经过输入滤波电容c4输入进u19的1号脚，此时u19的3号脚使能端被r1拉低，u19工作在待机模式，其1号脚没有输输出，照明灯关闭。当功能控制处理模块22的gpio口pa0输出高电平时，u19的3号脚使能端为高电平开始工作，其1号脚开始输出pwm方波，动力电池10中的电流经过限流电阻r2流过照明灯，经l2流入u19，照明灯点亮，电流经过r2限流电阻，由于电阻对电流的阻碍作用，取样电阻r2两端就会产生电势差，这个电势差输入进u19的4号脚供其内部调节输出使用。

实施例二

为了提高集成化电动轮椅控制系统的安全性，如图18所示，本实施例介绍一种电动轮椅开机自检方法，电动轮椅包括动力电池10、操纵摇杆20和适于被电机驱动桥模块12和电磁刹车驱动模块14控制驱动以使电动轮椅的车轮执行相应动作的电机30，，它可以基于实施例一中的集成化电动轮椅控制系统实现，方法的步骤中包括：

s1：开机，动力电池10电能接入；

s2：检测操纵摇杆20连接是否正常：当检测结果为正常时，则进入下一步；当检测结果为不正常时，则向用户提示操纵摇杆故障并停止开机；

s3：检测操纵摇杆20是否在原点：当检测结果为在原点时，则进入下一步；当检测结果为不在原点时，则向用户提示操纵摇杆20不在原点并停止开机；

s4：检测电机30是否存在：当检测结果为存在时，则进入下一步；当检测结果为不存在时，则向用户提示电机30未连接并停止开机；

s5：检测电机驱动桥模块12工作是否正常：当检测结果为正常时，则进入下一步；当检测结果为不正常时，则向用户提示电机驱动桥模块12故障并停止开机；

s6：检测电磁刹车驱动模块14是否正常：当检测结果为正常时，则进入下一步；当检测结果为不正常时，则向用户提示电磁刹车故障并停止开机；

s7：进入正常开机模式。

在本实施例中，在控制系统开机时，功能控制处理模块22和主控处理模块11对各自负责控制的功能模块进行开机自检，只有在开机自检各功能模块工作都正常的情况下，控制系统才会进入正常开机模式。如果在开机自检过程中检测到用一个或多各功能模块工作不正常时，控制系统就就会通过显示模块21，向用户显示相应的故障信息，并停止开机。

故障信息的显示是通过显示模块21中的电量指示灯和速度指示灯来显示的。当主控驱动板1的主控处理模块11检测到主控驱动板1的各功能模块出现故障时，就会立即控制继电器驱动模块16释放继电器、控制电源转换模块1a断开电机驱动桥电源。同时主控驱动板1的主控处理模块11就通过uart通信接口，通知功能控制处理模块22相应的故障位置，电源转换模块1a在收到故障信息后就会通过显示模块21，向用户显示相应的故障信息，具体显示方式如下表所示。

实施例三

为了避免儿童误操作造成事故，本实施例介绍了一种电动轮椅童锁方法，它基于实施例一中的集成化电动轮椅控制系统实现，方法的步骤中包括：

至少依次执行第一操作组后，集成化电动轮椅控制系统中至少功能控制板2和主控驱动板1停止工作，进入童锁关机模式；

至少依次执行第二操作组后，童锁关机模式解除，集成化电动轮椅控制系统进入正常开机模式；其中，第一操作组为：

向功能控制板2输入关机指令并保持一段时间；

推动操纵摇杆20到最大前进方向并保持一段时间；

推动操纵摇杆20到最大后退方向并保持一段时间；

第二操作组为：

向功能控制板2输入一次关机指令；

推动操纵摇杆20到最大前进方向并保持一段时间；

推动操纵摇杆20到最大后退方向并保持一段时间。

本实施例的方法具体实施时，如图19和20所示，可以为：

用户按下开/关机按键3秒以后，功能控制处理模块22会驱动喇叭“滴”响一下，之后用户推动操纵摇杆20到最大前进方向并保持2秒，功能控制处理模块22会再次驱动喇叭“滴”响一下，随后用户推动操纵摇杆20到最大后退方向并保持2秒，功能控制处理模块22会第三次驱动喇叭“滴～”长声响一下，然后控制系统所有模组关闭，进入童锁关机模式。

在童锁关机模式下用户再次按下开/关机按键，功能控制处理模块22速度显示指示灯流水显示，提示用户此时系统是锁定状态。在系统锁定状态下，用户推动操纵摇杆20，控制系统不会驱动电机以避免儿童误操作造成事故。

童锁模式的解除：在童锁关机模式下用户再次按下开/关机按键，功能控制处理模块22会驱动速度指示灯流水显示，用户推动操纵摇杆20到最大前进方向并保持2秒，功能控制处理模块22会再次驱动喇叭“滴”响一下，随后用户推动操纵摇杆20到最大后退方向并保持2秒，功能控制处理模块22会再次驱动喇叭“滴～”长声响一下，童锁模式解除，系统进入正常开机模式。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。