CN104834314A - 自跟随智能小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自跟随智能小车，包括车体（1）；设置在所述车体（1）与地面之间，用于带动所述车体（1）移动的行走机构（2）；用于控制所述行走机构（2）的控制系统（3）。所述控制系统（3）包括设置在所述车体（1）或所述行走机构（2）上的寻踪模块（6）和附设在使用者身上的踪源模块（7）；所述寻踪模块（6）具有定向和测距功能，在测距功能测出所述寻踪模块（6）与所述踪源模块（7）之间的距离大于所述寻踪模块（6）内置的第一预定间距阈值时，所述控制系统（3）启动所述行走机构（2），并向定向功能所确定的朝向所述踪源模块（7）的方向移动所述车体（1）。解决了现有行李车等的行走装置需要人为控制而带来不便的问题。

Description

自跟随智能小车

技术领域

本发明涉及一种自跟随智能小车，特别是涉及一种具有寻踪防丢失功能的小车。

背景技术

这里所述的小车包括行李车、购物车、买菜车、物流手推车等，也包括带有轮子的行李箱、行李袋、书包等等。也就是说包含各种无驾驶室的可自身移动的用于辅助搬运货物的工具。

现有技术中，为减轻推行或拉行时人力费力的问题，特别为提高老年人出行的方便性，已经提出了一些设置电动行走装置的技术方案，如中国专利文献CN104490044A公开的一种电动自平衡载人行李箱，包括行李箱本体，在行李箱本体的下端部设置有电动自平衡装置和后轮，该电动自平衡装置包括主轮毂、在主轮毂内设置有驱动其工作的轮毂电机、在主轮毂的两侧通过支架设置有脚踏板，在行李箱本体内设置有控制轮毂电机工作的控制器和为控制器提供电源的电池组。其保留了行李箱提、拉等功能，携带方便，不但可以自行移动，而且可以作为载人工具，大大地减少人们的力气。再如中国专利文献CN103315484A公开的一种遥控自驱式行李箱包，除包括箱包主体外，至少还包括：接收模块，接收遥控装置发射的信号，并将接收的信号进行解调、解码后传送给自驱动模块；自驱动模块，接收该接收模块传送的信号，在MCU产生的控制信号的联合控制下，由主电机控制模块或转向电机控制模块将电机驱动电路产生的驱动电压进行换向或增强，驱使电机正转、反转、加速，在机械结构作用下执行前进、后退、左转、右转、加速动作；MCU，于产生其他模块所需的控制信号；电源模块，用于给其他各模块提供电源，通过本发明，可以遥控实现行李箱包自驱动的前进、倒退、停止以及左右拐弯，很大程度上节省了用户的体力，而且本发明可以有效防止被盗窃。还有中国专利文献CN203087860U公开的一种电动行走的防盗拉杆箱，包括拉杆箱箱体，箱体的底部设有电动行走机构，电动行走机构旁设有避震机构，所述箱体的顶部设有报警装置，报警装置包括作为主控制器的单片机、距离调节器、无线收发模块、电源和蜂鸣器、LED指示灯、延时系统，单片机通过检测无线收发模块是否正常发射、接收信号而判断所要保护的物品是否在安全的范围内，通过距离调节器用户可以随意调节自己认为合适的范围来进行防盗措施，若超出安全范围，则通过蜂鸣器发出由延时系统控制时间的报警信号，并且LED指示灯会发亮。该现有技术同样解决了拉杆箱拉行费力的问题，同时通过报警装置的设置，可以实现拉杆箱的防盗功能。

上述现有技术虽然解决了行李车/箱人力推拉费力的问题，并且部分技术方案在人操纵下可以按照人意愿的路线自动行走。但其行走仍然需要使用者有意识地控制操作，至少需要用遥控器操作。在行李件数较多的情况下，进行这样的操作显然不是很方便，而且在因某种情况离开而忘记操作的情况下，就存在丢失的可能。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是现有行李车等的行走装置需要人为控制而带来不便的问题，而提出一种自跟随智能小车。

为解决上述技术问题，本发明的自跟随智能小车，包括

   车体；

   行走机构，设置在所述车体与地面之间，用于带动所述车体移动；

   控制系统，用于控制所述行走机构；

   所述控制系统包括设置在所述车体或所述行走机构上的寻踪模块和附设在使用者身上的踪源模块；所述寻踪模块具有定向和测距功能，在测距功能测出所述寻踪模块与所述踪源模块之间的距离大于所述寻踪模块内置的第一预定间距阈值时，所述控制系统启动所述行走机构，并向定向功能所确定的朝向所述踪源模块的方向移动所述车体。

进一步地，当所述寻踪模块与所述踪源模块之间的距离小于所述寻踪模块内置的第二预定间距阈值时，所述控制系统制动所述行走机构，所述第二预定间距小于所述第一预定间距。

进一步地，所述控制系统控制所述行走机构的运行，使所述寻踪模块与所述踪源模块之间的距离在所述第一预定间距与所述第二预定间距之间。

所述踪源模块包括一个方位信号发射源；所述寻踪模块包括一个测距信号信发射源及一个信号感应器，所述信号感应器通过感测所述方位信号发射源的信号强弱来获得所述寻踪模块与所述踪源模块之间的方位关系，并根据所述测距信号信发射源朝向所述踪源模块发射的脉冲信号的返回间隔时间确定两者相距的距离。

具体地，所述信号为电磁信号。

或者，所述踪源模块及所述寻踪模块分别具有一个确定各自位置信息的蜂窝式定位单元或GPS卫星定位单元；所述踪源模块具有信息发送单元，所述寻踪模块具有一个信息接收单元，所述寻踪模块通过所述信息接收单元接收所述踪源模块通过信息发送单元发送的所述踪源模块的位置信息，并与所述寻踪模块的位置信息进行比较来获得所述寻踪模块与所述踪源模块之间的方位关系及确定两者相距的距离。

此外，所述控制系统包括一个报警装置，所述报警装置内置第三预定距离阈值；当所述报警装置接收到来自所述寻踪模块的所述寻踪模块与所述踪源模块之间的距离大于于第三预定间距时，所述报警装置发出报警信号，所述第三预定间距大于所述第一预定间距。

进一步地，各个所述阈值可以调整。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

由于本申请的技术方案采用通过距离关系的判定来启动行走机构工作，使得在使用时本申请的自跟随智能小车在没有任何障碍的情况下，始终与使用者保持在一预定的范围内，减少了因遗忘等情况导致的丢失可能性。

通过设定第二预定间距的阈值，避免了在使用中小车冲撞使用者的状况。

第三预定间距的阈值设定并配合报警装置能够及时提醒使用者注意小车远离自身的情况，看看是否有某些障碍阻挡了小车的运行路线或是否发生被盗，以便及时找回小车。

附图说明

为了发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明进一步详细的说明，其中:

图1是本发明小车的立体图；

图2是本发明控制系统示意图；

图3是本发明的工作流程图。

图中附图标记表示为：1-车体、2-行走机构、3-控制系统、4-车轮、5-电源、6-寻踪模块、7-踪源模块、8-电磁方位信号发射源、9-电磁信号感应器、10-测距信号信发射源。

具体实施方式

以下将结合附图，使用以下实施方式对本发明进行进一步阐述。

参见图1，本发明的自跟随智能小车，包括车体1；设置在所述车体1与地面之间，用于带动所述车体1移动的行走机构2；用于控制所述行走机构2的控制系统3。所述行走机构2包括设置在所述车体1上，位于所述车体1与地面之间的三个车轮4；驱动其中一双所述车轮4转动的行走动力电动机；控制其中单独车轮4沿垂直于地面的转向轴转动的转向电动机；以及向所述控制系统3及所述行走动力电动机、所述转向电动机提供电力的电源5。参见图2，所述控制系统3包括设置在所述车体1或所述行走机构2上的寻踪模块6和附设在使用者身上的踪源模块7；所述寻踪模块6具有定向和测距功能，在测距功能测出所述寻踪模块6与所述踪源模块7之间的距离大于所述寻踪模块6内置的第一预定间距阈值时，所述控制系统3启动所述行走机构2，并控制所述转向电动机转动，向着定向功能所确定的朝向所述踪源模块7的方向移动所述车体1。而当所述寻踪模块6与所述踪源模块7之间的距离小于所述寻踪模块6内置的第二预定间距阈值时，所述控制系统3制动所述行走机构2，其中所述第二预定间距小于所述第一预定间距。在通常的行走过程中，所述控制系统3控制所述行走机构2的运行，使所述寻踪模块6与所述踪源模块7之间的距离在所述第一预定间距与所述第二预定间距之间。在本实施例中，所述踪源模块7包括一个电磁方位信号发射源8；所述寻踪模块6包括电磁信号感应器9及一个测距信号信发射源10，所述电磁信号感应器9通过感测所述电磁方位信号发射源8的信号强弱来获得所述寻踪模块6与所述踪源模块7之间的方位关系，并根据所述测距信号信发射源10朝向所述踪源模块7发射的脉冲信号的返回间隔时间确定两者相距的距离。依此说明，所属领域技术人员显然可以理解本实施例中的本实施例中的信号也可以是具有同类功能的其他信号源，例如红外信号源。在本实施例中，所述控制系统3还包括一个报警装置，所述报警装置内置第三预定距离阈值；当所述报警装置接收到来自所述寻踪模块6的所述寻踪模块6与所述踪源模块7之间的距离大于于第三预定间距时，所述报警装置发出报警信号，所述第三预定间距大于所述第一预定间距。为了适应不同使用者的使用习惯及考虑到使用中不同身高体重的使用者的舒适性，本实施例中的各个所述阈值可以调整。

使用中，首先接通所述电源5使所述寻踪模块6通电，并接通所述踪源模块7上电池，使得踪源模块7通电。通电的踪源模块7上的所述电磁方位信号发射源8发出电磁信号，而所述寻踪模块6上的所述电磁信号感应器9通过所接收的电磁信号的强弱判断踪源模块7的方位，而后，所述寻踪模块6上的所述测距信号信发射源10朝向所述踪源模块7发射的脉冲信号，该脉冲信号经所述踪源模块7返回到所述寻踪模块6，通过发射到返回的间隔时间确定所述寻踪模块6与所述踪源模块7相距的距离，也就是小车到使用者之间的距离。当所述寻踪模块6与所述踪源模块7相距的距离小于所述第一预定间距，比如是2米时，所述控制系统3判断不启动所述行走机构2，所述行走动力电动机带动一对所述车轮4转动，此时小车仅产生随所述踪源模块7的移动而根据方位信号强弱寻找所述踪源模块7方位的移动，使得所述测距信号信发射源10始终朝向所述踪源模块7。当使用者开始离开这一区域时，此时当所述寻踪模块6与所述踪源模块7相距的距离大于所述第一预定间距，所述控制系统3控制行走动力电动机带动一对所述车轮4转动，此时所述小车跟随使用者移动。在使用者行走过程中，在控制系统3的控制下，小车与使用者之间的距离保持在所述第一预定间距与所述第二预定间距之间，比如在1米至2米之间。当使用者减慢行走速度或停下时，所述小车由于惯性前冲，使得使用者与小车之间的距离小于所述第二预定间距，比如1米时，所述控制系统3制动所述行走机构2，使所述小车减速，直至所述小车停止。如果小车因物体阻挡或人为盗窃使得所述寻踪模块6与所述踪源模块7之间的距离大于于第三预定间距时，所述报警装置接收到来自所述寻踪模块6的相关信息发出报警信号。

作为一个可替代的实施方式，在上述实施例中，所述踪源模块7及所述寻踪模块6分别具有一个确定各自位置信息的GPS卫星定位单元；所述踪源模块7具有信息发送单元，所述寻踪模块6具有一个信息接收单元，所述寻踪模块6通过所述信息接收单元接收所述踪源模块7通过信息发送单元发送的所述踪源模块7的位置信息，并与所述寻踪模块6的位置信息进行比较来获得所述寻踪模块6与所述踪源模块7之间的方位关系及相距的距离。

当然，在蜂窝式网络能够提供足够的精度的条件下，采用蜂窝式定位单元替换上述GPS卫星定位单元也是可能的。上述实施例中的行走机构2也可以替换为电动自平衡车的行走机构。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种自跟随智能小车，包括

     车体（1）；

     行走机构（2），设置在所述车体（1）与地面之间，用于带动所述车体（1）移动；

     控制系统（3），用于控制所述行走机构（2）；

     其特征在于：

     所述控制系统（3）包括设置在所述车体（1）或所述行走机构（2）上的寻踪模块（6）和附设在使用者身上的踪源模块（7）；所述寻踪模块（6）具有定向和测距功能，在测距功能测出所述寻踪模块（6）与所述踪源模块（7）之间的距离大于所述寻踪模块（6）内置的第一预定间距阈值时，所述控制系统（3）启动所述行走机构（2），并向定向功能所确定的朝向所述踪源模块（7）的方向移动所述车体（1）。

2.根据权利要求1所述的自跟随智能小车，其特征在于：当所述寻踪模块（6）与所述踪源模块（7）之间的距离小于所述寻踪模块（6）内置的第二预定间距阈值时，所述控制系统（3）制动所述行走机构（2），所述第二预定间距小于所述第一预定间距。

3.根据权利要求2所述的自跟随智能小车，其特征在于：所述控制系统（3）控制所述行走机构（2）的运行，使所述寻踪模块（6）与所述踪源模块（7）之间的距离在所述第一预定间距与所述第二预定间距之间。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的自跟随智能小车，其特征在于：所述踪源模块（7）包括一个方位信号发射源（8）；所述寻踪模块（6）包括一个信号感应器（9）及一个测距信号信发射源（10），所述信号感应器通过感测所述方位信号发射源的信号强弱来获得所述寻踪模块（6）与所述踪源模块（7）之间的方位关系，并根据所述测距信号信发射源（10）朝向所述踪源模块（7）发射的脉冲信号的返回间隔时间确定两者相距的距离。

5.根据权利要求4所述的自跟随智能小车，其特征在于：所述信号为电磁信号。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的自跟随智能小车，其特征在于：所述踪源模块（7）及所述寻踪模块（6）分别具有一个确定各自位置信息的蜂窝式定位单元或GPS卫星定位单元；所述踪源模块（7）具有信息发送单元，所述寻踪模块（6）具有一个信息接收单元，所述寻踪模块（6）通过所述信息接收单元接收所述踪源模块（7）通过信息发送单元发送的所述踪源模块（7）的位置信息，并与所述寻踪模块（6）的位置信息进行比较来获得所述寻踪模块（6）与所述踪源模块（7）之间的方位关系及确定两者相距的距离。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的自跟随智能小车，其特征在于：所述控制系统（3）包括一个报警装置，所述报警装置内置第三预定距离阈值；当所述报警装置接收到来自所述寻踪模块（6）的所述寻踪模块（6）与所述踪源模块（7）之间的距离大于于第三预定间距时，所述报警装置发出报警信号，所述第三预定间距大于所述第一预定间距。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的自跟随智能小车，其特征在于：各个所述阈值可以调整。