CN105022395B - 前向跟随装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种前向跟随装置及其跟随控制方法，该前向跟随装置包括：一移动载具及一遥控装置；该移动载具设有一前向支架与驱动单元，其中：前向支架设有侦测左、右动向的第一、二红外线接收器及侦测前向距离的第一超音波侦测器；该遥控装置设有至少一红外线发送器，可与第一、二红外线接收器讯号匹配；当使用者位于移动载具前方时，即可由第一超音波侦测器作为使用者与移动载具之间的距离侦测；若使用者位于移动载具前方往左侧或右侧转向时，即可由第一、二红外线接收器作为使用者往左侧或右侧转向的侦测，进以构成全效智慧暨人性化的跟随装置。

Description

前向跟随装置

技术领域

本发明有关一种前向跟随装置，特别是指全效建构出使用者可采取前向直行或左、右方向移动，令跟随装置具全方位智慧型的跟随机能的前向跟随装置。

背景技术

现今工业领域当中已广泛使用自动控制机器（如：机器人）用以取代或协助人类工作，其主要原因在于自动控制机器，可从事具有危险性、具精密性或粗重等其它种类工作，例如：军事领域、搜救、电子制造业及汽车工业等，皆已广泛使用自动控制机器取代或协助人类工作。

然而，随着科技技术的发展成熟，自动控制机器也逐渐运用在人类日常生活当中，例如：可帮忙作地板清洁的自动吸尘器，或者可帮忙载运物品的有线或无线式自动载具装置；就目前所关诸的各种自动载具装置而言，其控制方式乃必需于一预定环境空间中使用，并需于预定空间环境内的地面，预设有一感应轨道，再由自动载具装置侦测所预设的感应轨道，才能依照感应轨道所预设的路径进行移动，也因此该类自动载具装置，只能运用于工厂或特定场所中，以单纯作为物品的自动运送为主要诉求与运用。

缘此，目前较先进的技术，已发展出可跟随人类移动的自动载具，该种自动载具均一化皆是单以超音波感应器作为一距离侦测，以利用超音波感应器侦测，可令使用者与自动载具间的距离，保持一定的间距方式，以进行跟随于使用者的后方；分析于该类特有的自动载具，仅是以单纯的超音波感应器，作为使用者与自动载具之间距离侦测；因此，在实际运用上，该类自动载具就会完全受限于只能由前向方式，进行侦测与跟随于使用者；尤其是---该等自动载具因跟随反应速度过慢，以及使用者位于自动载具的左向或右向时，该种自动载具就无法达成跟随能力，亦无法以左、右向方式取得载具的控制权；因此，该种自动载具仍然是沦为非智慧型的不利于使用与运用的技术方案。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题与缺陷，本发明目的在于揭露一种前向跟随装置及其跟随控制方法，使用者位于移动载具的前向时，可由前向支架所设的第一、二红外线接收器，作为左、右动向的侦测，以及以第一超音波侦测器，作为前向距离的侦测，使移动载具恒态位于使用者的后方并保持一定的间隔距离，自动跟随使用者直行或左、右向移动，以全效建构出使用者可采取前向直行或左、右方向移动，令跟随装置具全方位智慧型的跟随机能。

本发明的主要技术方案是：

一种前向跟随装置，其包括有：一移动载具及一遥控装置；该移动载具包括有：一控制模组、一前向支架及至少一驱动单元；该驱动单元设于移动载具上并与控制模组电性连接，且由控制模组用以控制驱动单元直行、左转向、右转向的移动；其中：前向支架设于移动载具上，并设有可侦测左、右动向的第一、二红外线接收器及侦测前后距离的第一超音波侦测器；该遥控装置设有至少一红外线发送器，可与所述第一、二红外线接收器的讯号匹配。如此，当使用者位于移动载具的前方时，即可由前向支架的第一超音波侦测器作前向距离的侦测以及第一、二红外线接收器作左、右动向的侦测，使移动载具位于使用者的后方，并恒态保持一定间距，自动跟随于使用者直行或左、右向移动，进以构成全效智慧暨人性化的跟随装置。

本发明是揭露一种前向跟随装置的跟随控制方法，其步骤包括有：

选择设定一个移动载具所设的控制模组为自动控制模式或遥控模式；

选择该自动控制模式，并设定为前向跟随模式或启动第一电源开关及停止键；

选择该前向跟随模式，该移动载具的前向支架所设的第一红外线接收器、第二红外线接收器及第一超音波侦测器启动，由该前向支架所设的该第一红外线接收器及该第二红外线接收器侦测使用者左、右动向，该第一超音波侦测器侦测该移动载具与使用者间的间距，并以此间距恒态保持定距跟随。

使用者可设定位于移动载具的前方进行跟随。

当使用者位于移动载具的前方时，由一前向支架所设的第一、二红外线接收器，可侦测使用者左、右动向及第一超音波侦测器可侦测与使用者间的距离，并以恒态保持此一间隔定距进行跟随，即可精准地侦测使用者或左或右动向以及与使用者之间保持一定间隔距离。

附图说明

图1是本发明前向跟随装置一控制逻辑方块图。

图2是本发明前向跟随装置一前向控制实施例示意图。

图3是本发明前向跟随装置一往左转向实施例示意图。

图4是本发明前向跟随装置一往右转向实施例示意图。

【主要元件符号说明】

1、移动载具

10、控制模组

101、自动控制模式

102、遥控模式

103、前向跟随模式

104、第一电源开关及停止键

11、前向支架

111、第一红外线接收器

112、第二红外线接收器

113、第一超音波侦测器

12、驱动单元

2、遥控装置

21、红外线发送器

22、前向跟随控制键

23、第二电源开关及停止键

24、方向控制键。

具体实施方式

为使贵审查员方便简捷了解本发明的其他特征内容与优点及其所达成的功效能够更为显现，兹将本发明配合附图，详细叙述本发明的特征以及优点，以下的各实施例是进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参阅图1、图2、图3及图4所示，本发明是揭露一种前向跟随装置，包括有：一移动载具1及一遥控装置2。

所述移动载具1包括有：一控制模组10、一前向支架11及至少一驱动单元12。

控制模组10设于移动载具1内，该控制模组10包括有自动控制模式101及遥控装置2控制的遥控模式102，其中：自动控制模式101至少包括有：前向跟随模式103、及第一电源开关及停止键104的设定机能。

前向支架11设于移动载具1上，而前向支架11其一左侧端设有一第一红外线接收器111及其右侧端设有一第二红外线接收器112，并于第一红外线接收器111与第二红外线接收器112间，设有一第一超音波侦测器113；前所述的第一红外线接收器111、第二红外线接收器112及第一超音波侦测器113与控制模组10电性连接，并由控制模组10用以接收第一红外线接收器111、第二红外线接收器112及第一超音波侦测器113分别所发的回馈讯号并将其处理后，产生一控制讯号至驱动单元12。

驱动单元12设于移动载具1并与控制模组10电性连接，由控制模组10用以产生一控制讯号，用以控制驱动单元12直行或左转向或右转向的移动；所述的驱动单元12可为轮子型式驱动或履带型式进行驱动。而移动载具1设有至少一电池模组，可由电池模组供给驱动单元12及控制模组10所需的电力。

所述的遥控装置2设有至少一红外线发送器21，该遥控装置2可与控制模组10设定一识别码；当遥控装置2与控制模组10间的识别码认证完成时，该遥控装置2的红外线发送器21的讯号会与第一红外线接收器111、第二红外线接收器112的讯号形成匹配；另外，该遥控装置2应至少设有前向跟随控制键22、第二电源开关及停止键23及方向控制键24。

本发明另揭露一种前向跟随装置的跟随控制方法，其步骤包括有：

步骤100：选择设定移动载具1的控制模组10为自动控制模式101或遥控装置2的遥控模式102。

步骤110：选择自动控制模式101，并设定为前向跟随模式103或启动第一电源开关及停止键104。

步骤120：当选择为前向跟随模式103时，移动载具1的前向支架11所设的第一红外线接收器111、第二红外线接收器112及第一超音波侦测器113启动；此时使用者位于移动载具1的前方，由前向支架11所设的第一红外线接收器111及第二红外线接收器112侦测使用者左、右动向，以及以第一超音波侦测器113侦测移动载具1与使用者间的前向距离，并恒态保持一定间距进行跟随（如：约2~3米）。

步骤130：选择启动第一电源开关及停止键104，移动载具1则为停止状态或启动状态；例如：选择第一电源开关及停止键104时，移动载具1若为关闭状态下，则启动移动载具1；反之，移动载具1若为启动状态下，则停止移动载具1。

步骤140：选择遥控装置2的遥控模式102；启动遥控装置2的前向跟随控制键22、第二电源开关及停止键23或方向控制键24，可直接控制移动载具1随遥控指令而移动。

步骤150：启动遥控装置2的前向跟随控制键22，则执行步骤120。

步骤160：启动遥控装置2的第二电源开关及停止键23，则执行步骤130。

步骤170：启动遥控装置2的方向控制键24；移动载具1可由使用者由操控遥控装置2，直接对移动载具1进行直行或左转向、或右转向的移动控制。

所述步骤120，选择前向跟随模式103时，是指使用者位于移动载具1的前方并携带遥控装置2直行（如图2所示），由遥控装置2的红外线发送器21发出讯号，再分别由移动载具1的前向支架11所设的第一红外线接收器111、第二红外线接收器112接收；此时，当前向支架11的第一红外线接收器111与第二红外线接收器112同时接收到讯号时，控制模组10则判断使用者位于移动载具1的前方，由控制模组10控制移动载具1的驱动单元12为直行状态。当使用者位于移动载具1的前方并携带遥控装置2向左移动（如图3所示），因使用者向左移动，使得前向支架11右端所设的第二红外线接收器112无法接收到遥控装置2的红外线发送器21所发出的讯号，令控制模组10则判断使用者位于移动载具1的左前方，由控制模组10控制移动载具1的驱动单元14往左前方向移动。当使用者位于移动载具1的前方并携带遥控装置2向右移动（如图4所示），因使用者向右移动，使得前向支架11左端所设的第一红外线接收器111无法接收到遥控装置2的红外线发送器21所发出的讯号，控制模组10则判断使用者位于移动载具1的右前方，由控制模组10控制移动载具1的驱动单元12往右前方向移动；此外，前向支架11的第一超音波侦测器113为侦测移动载具1与使用者间的间隔距离，并恒态保持此一定距进行跟随，且前向支架11所设的第一超音波侦测器113，同时作为侦测移动载具1前方是否有遮蔽或障碍。

当移动载具1处于前向跟随模式103或遥控装置2的遥控模式102时，该前向支架11所设的第一超音波侦测器113为启动状态，以作为侦测移动载具1前方是否有遮蔽或障碍；当正在处于移动中的移动载具1，若第一超音波侦测器113的回馈讯号被遮蔽或中断时，即会在第一时间内令控制模组10判断移动载具1前方有阻档物体，令控制模组10控制驱动单元12施以停止或以刹车方式而停止。

所述前向支架11的第一红外线接收器111、第二红外线接收器112，可设于前向支架11预设的中空管体内，且该中空管体对应第一红外线接收器111、第二红外线接收器112安装位置，分别设有一预定大小的开孔，以此开孔用以限制第一红外线接收器111、第二红外线接收器112讯号接收范围（角度），如图3、图4第一红外线接收器111、第二红外线接收器112的前方虚线所示，并通过该中空管体用以隐藏与保护第一红外线接收器111、第二红外线接收器112。

综上所述，当使用者位于移动载具1前方时，由前向支架11所设的第一红外线接收器111、第二红外线接收器112及第一超音波侦测器113作左、右动向侦测以及作前向距离的侦测，达到移动载具1位于使用者的后方，恒态以一定距自动跟随使用者直行或左或右移动，进以构成全效智慧暨人性化的跟随装置。

只是，上列详细说明是针对本发明的一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明，而凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。

Claims (5)

1.一种前向跟随装置，其特征在于包括有：

一个移动载具，其包括有：

一个控制模组，设于该移动载具内；

一个前向支架，设有一个第一红外线接收器及一个第二红外线接收器，所述第一红外线接收器、第二红外线接收器设于前向支架预设的中空管体内，且该中空管体对应第一红外线接收器、第二红外线接收器的安装位置分别设有一个预定大小的开孔，该开孔用以限制第一红外线接收器、第二红外线接收器讯号接收范围，并于该第一红外线接收器与该第二红外线接收器间设有一个第一超音波侦测器；且该第一红外线接收器、该第二红外线接收器及该第一超音波侦测器与该控制模组电性连接；

至少一个驱动单元，设于该移动载具并与该控制模组电性连接，并由该控制模组用以控制驱动单元实施直行、左转向、右转向的移动；

一个遥控装置，设有至少一个红外线发送器；该遥控装置与控制模组设定一识别码，由该遥控装置与该控制模组之间的识别码认证完成后，该遥控装置的红外线发送器的讯号能与该第一红外线接收器、该第二红外线接收器的讯号匹配。

2.如权利要求1所述的前向跟随装置，其特征在于：该控制模组包括有自动控制模式及由该遥控装置控制的遥控模式。

3.如权利要求2所述的前向跟随装置，其特征在于：该自动控制模式至少包括：前向跟随模式及第一电源开关及停止键的设定。

4.如权利要求1所述的前向跟随装置，其特征在于：该遥控装置设有前向跟随控制键、第二电源开关及停止键及方向控制键。

5.如权利要求1所述的前向跟随装置，其特征在于：该驱动单元设有至少一个电池模组，该电池模组用以供给该驱动单元及该控制模组所需的电力。