CN106476921B - 基于红外对准的警示机器人及带有该机器人的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，提供了基于红外对准的警示机器人和带有该机器人的汽车，该移动载体的第二腔室中设置有警示牌以及用于控制所述警示牌转动的旋转机构；数据读取模块用于读取汽车的行车电脑数据；红外接收器用于接收红外信号实现红外对准操作；导航模块用于通过4G模块实现导航功能，使得移动载体能够在同一个车道内前进或后退；控制器用于记录每次事故中事发点位置以及行车电脑数据，还用于当检测到车辆导航至已记录的事发点位置进行提醒。该机器人应用于高速公路上，设有警示牌，能够自行行驶到车辆后方安全距离放置，提醒后方车辆注意前方事故车辆，不需要驾驶员徒步在高速公路上行走去放置警示牌，保证驾驶员人身安全。

Description

基于红外对准的警示机器人及带有该机器人的汽车

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及基于红外对准的警示机器人及带有该机器人的汽车。

背景技术

高速公路车速快、流量大、承担了全国70%客运和40%货运量,是道路交通运输主动脉。随着高速公路事业的蓬勃发展，高速公路存在的问题也进一步凸显。高速公路交通流量大和道路基建设施不完善、交通管理相对落后之间的矛盾日益严重。近几年来高速公路交通安全事故隐患突出、事故发生率急剧上升、事故造成的损失严重，给辖区内群众生产、生活造成极大的危害。

目前车辆如果在高速公路行驶的过程中出现故障时，通常都是通过在距离车辆后方100~300米的位置放置警示牌，用于提醒后方车辆注意前方事故车辆，避免发生追尾等交通事故。由于人的惰性，人们通常不会按照规定去放置警示牌，就算按照规定去放置警示牌，放置时间也很长，速度缓慢。经研究表明：二次事故的发生概率与警示牌放置时间成正比，即放置时间越短，二次事故的发生概率越小。另外，人徒步在高速公路上行走去放置警示牌，就有可能会酿成更大的交通意外。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种能够快速放置、且可以保证驾驶员人身安全的应用于高速公路上的基于红外对准的警示机器人，本发明还提供了带有该机器人的汽车。

基于红外对准的警示机器人，包括移动载体，该移动载体的底板上设置有两个驱动轮和两个转向轮，所述驱动轮与驱动电机连接，所述转向轮与转向电机连接，所述移动载体的内腔通过分隔板分割形成第一腔室和第二腔室，在所述第一腔室中设有电源模块和控制器，在所述第二腔室中设置有警示牌以及用于控制所述警示牌转动的旋转机构；还包括导航模块、4G模块、数据读取模块以及红外接收器；数据读取模块用于读取汽车的行车电脑数据，并传送给控制器；红外接收器用于接收红外信号，并传递给控制器实现红外对准操作；导航模块用于通过4G模块实现导航功能，并通过控制器驱动转向电机和驱动电机，启动救援，使得移动载体能够在同一个车道内前进或后退；控制器用于记录每次事故中事发点位置以及行车电脑数据，控制器还用于当检测到车辆导航至已记录的事发点位置时，调取该事发点位置对应的行车电脑数据并上传；所述旋转机构包括两个并排设置在移动载体第二腔室底面上的卷簧，以及穿过两个卷簧的轴线设置的转轴；卷簧的一端固定在转轴上，另一端固定在同一个移动载体侧板上；还包括若干个套设在转轴外的安装环，安装环的外表面向外延伸形成连接部与警示牌的底部固定；还包括设置在移动载体内与拉伸状态的卷簧平行的侧板上的滑槽，滑槽靠近移动载体中部的一端向上弯曲形成优弧段；所述转轴的端部通过连接连接件在滑槽中滑动，优选地，所述连接件包括连接板，连接板的两个侧面分别向外凸出设有凸部，两个凸部的距离等于滑槽中优弧段所对应的圆中的直径，连接板一凸部嵌入所述滑槽中滑动，另一凸部与所述转轴的端部可转动连接。

优选地，所述控制器根据预设车速控制移动载体匀速运动。

优选地，还包括设置在移动载体中第一腔室内的距离检测模块，所述距离检测模块还预设有预计行驶距离，距离检测模块根据预设车速和预计行驶距离计算得到预计行驶时间；当距离检测模块检测到移动载体行驶时间到达预计行驶时间后，生成停止命令传输给控制器，控制器根据停止命令控制驱动电机停止工作。

优选地，所述移动载体上具有向上的工作面，所述工作面上设有磁铁。

带有上述机器人的汽车，包括车壳以及设置在车壳下方的汽车底盘，所述汽车后端的车壳上设置有红外发射器；所述红外接收器设置在警示机器人移动载体前端，且与红外发射器位于同一个高度上；在所述警示机器人返回汽车的过程中，所述控制器控制转向电机和驱动电机工作，使得移动载体能够在当前车道内横向行驶寻找红外接收器接收到的最大红外信号，并在寻找到最大红外信号时，控制器控制转向电机和驱动电机工作，使得移动载体保持直线运动。

优选地，还包括设置在所述汽车底盘上的收纳结构；收纳结构包括设置在汽车底盘上的开口，电机，设置在车内靠近开口位置处垂直与汽车底盘的第一连接杆，设置在第一连接杆上、且沿着第一连接杆的高度方向滑动的第二连接杆，设置在第二连接杆底端上的线圈，以及设置在线圈内的铁芯；当第二连接杆滑动至第一连接杆的底端时，第二连接杆穿过开口暴露在汽车底盘外，警示机器人保持寻找到所述最大红外信号的方向直线行驶到汽车底盘的开口位置处时，通电后的第二连接杆的线圈刚好能够吸合所述移动载体上的磁铁，电机驱动第二连接杆滑动至第一连接杆的顶部，使得警示机器人能够全部穿过开口容置在汽车内部。

优选地，当所述警示机器人启动救援时，控制器获取导航模块的定位信息作为事发点位置，并通过数据读取模块读取行车电脑数据，保存该事发点位置和行车电脑的数据；当控制器在此检测到车辆行驶到已保存的事发点位置时，将保存的行车电脑的数据上传。

优选地，所述控制器还用于接收并保存来自移动终端输入的事故原因；当控制器在此检测到车辆行驶到已保存的事发点位置时，将保存的行车电脑数据和事故原因上传移动终端或行车电脑进行播放。

由上述技术方案可知，本发明提供的基于红外对准的警示机器人，应用于高速公路上，设有警示牌，能够自行行驶到车辆后方安全距离放置，提醒后方车辆注意前方事故车辆，不需要驾驶员徒步在高速公路上行走去放置警示牌，保证驾驶员人身安全。本发明提供的汽车，能够记忆事故中的事发点位置和行车电脑数据，当检测到车辆再次行驶到已记录的事发点位置时，将记录的行车电脑数据上传，告知驾驶员之前事故的具体情况，避免驾驶员在同一个事发点位置发生同样的事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本警示机器人的结构示意图。

图2为本警示机器人中连接件的结构示意图。

图3为本警示系统中实现机器人红外对准功能的示意图。

图4为汽车中第二连接杆滑动至第一连接杆顶部时的示意图。

图5为汽车中第二连接杆滑动至第一连接杆底部时的示意图。

图6为本警示机器人的电路模块框图。

图中，1-移动载体，2-警示牌，3-第一腔室，4-第二腔室，5-转向轮，6-驱动轮，7-驱动电机，8-安装环，9-转轴，10-滑槽，11-卷簧，12-连接件，13-磁铁，14-汽车，15-红外接收器，16-红外发射器，17-车道的交通标示线，18-开口，19-汽车底盘，20-第一连接杆，21-第二连接杆，22-线圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例：

基于红外对准的警示机器人，如图1-6所示，包括移动载体1，该移动载体的底板上设置有两个驱动轮6和两个转向轮5，所述驱动轮6与驱动电机7连接，所述转向轮5与转向电机连接，所述移动载体的内腔通过分隔板分割形成第一腔室3和第二腔室4，在所述第一腔室3中设有电源模块和控制器，在所述第二腔室中设置有警示牌2以及用于控制所述警示牌2转动的旋转机构；还包括导航模块、4G模块、数据读取模块以及红外接收器15；数据读取模块用于读取汽车的行车电脑数据，并传送给控制器；红外接收器15用于接收红外信号，并传递给控制器实现红外对准操作；导航模块用于通过4G模块实现导航功能，并通过控制器驱动转向电机和驱动电机，启动救援，使得移动载体能够在同一个车道内前进或后退；控制器用于记录每次事故中事发点位置以及行车电脑数据，控制器还用于当检测到车辆导航至已记录的事发点位置时，调取该事发点位置对应的行车电脑数据并上传。

机器人通过控制器控制驱动电机和转向电机工作，从而控制移动载体前进、后退以及转向。考虑到不同的交通路况以及提供有效的警示作用，该机器人通过导航模块实现导航，能够沿着当前车道前进、后退或拐弯，在车辆所处的车道内行走，不需要驾驶员手动操作控制，使用方便。旋转机构能够带动警示牌旋转，当不使用时，将警示牌收纳在移动载体内，当使用时，将警示牌旋转处于竖立状态。数据读取模块读取的数据包括有加速度、气囊状态、胎压等信息，

具体实施时，所述移动载体为智能小车，所述警示牌上还设有声光报警器，用于发出声光报警，警示效果更好。所述警示牌收纳在移动载体内，移动载体侧板上端还设有与警示牌对应的卡槽，用于容纳警示牌。本发明提供的警示机器人，设有警示牌，能够自行行驶到车辆后方安全距离放置，提醒后方车辆注意前方事故车辆，不需要驾驶员徒步在高速公路上行走去放置警示牌，保证驾驶员人身安全。

所述旋转机构包括两个并排设置在移动载体第二腔室底面上的卷簧11，以及穿过两个卷簧11的轴线设置的转轴9；卷簧11的一端固定在转轴9上，另一端固定在同一个移动载体侧板上；还包括若干个套设在转轴外的安装环8，安装环8的外表面向外延伸形成连接部与警示牌2的底部固定；还包括设置在移动载体1内与拉伸状态的卷簧平行的侧板上的滑槽10，滑槽10靠近移动载体中部的一端向上弯曲形成优弧段；所述转轴的端部通过连接连接件在滑槽12中滑动。

该旋转机构中，卷簧在恢复力的作用下，能够将警示牌收回使得警示牌底部靠近与卷簧固定的侧板上。驾驶员可以给警示牌提供外力，推动警示牌，使得转轴在滑槽中滑动，并当转轴滑动至滑槽优弧段中的端部时，转轴卡接在优弧段的端部处，实现警示牌处于竖立状态，优弧段的弧度优选为200°至300度。安装环用于实现卷簧与警示牌的连接，使得卷簧带动转轴转动时，能够带动警示牌沿着卷簧拉伸或恢复的方向移动。

所述连接件12包括连接板，连接板的两个侧面分别向外凸出设有凸部，两个凸部的距离等于滑槽中优弧段所对应的圆中的直径，连接板一凸部嵌入所述滑槽中滑动，另一凸部与所述转轴的端部可转动连接。该连接件通过一凸部嵌入滑槽中滑动，另一凸部与转轴可转动连接，使得转轴能够沿着滑槽滑动至优弧段的端部，两个凸部的距离等于滑槽中优弧段所对应的圆中的直径，保证了当卷簧能够始终紧贴移动载体底板运动时，连接件的凸部能够在整个优弧段中滑动。

该机器人还能够准确地行驶到规定的距离。所述控制器根据预设车速控制移动载体匀速运动。还包括设置在移动载体中第一腔室内的距离检测模块，距离检测模块用于记录移动载体行驶时间，并根据所述预设车速和行驶时间计算移动载体行驶距离。移动载体行驶距离=车速*行驶时间，通过计算移动载体行驶距离能够实时跟踪到机器人到移动载体的距离。

所述距离检测模块还预设有预计行驶距离，距离检测模块根据预设车速和预计行驶距离计算得到预计行驶时间；当距离检测模块检测到移动载体行驶时间到达预计行驶时间后，生成停止命令传输给控制器，控制器根据停止命令控制驱动电机停止工作。预计行驶时间=预计行驶距离/车速,当移动载体行驶时间到达预计行驶时间时，说明机器人当前与车辆的距离为预计行驶距离，此时，不需要机器人继续行驶。

带有该机器人的汽车，包括车壳以及设置在车壳下方的汽车底盘，所述红外发射器16设置在汽车14后端的车壳上；所述红外接收器15设置在警示机器人移动载体前端，且与红外发射器16位于同一个高度上；在所述警示机器人返回汽车的过程中，所述控制器控制转向电机和驱动电机工作，使得移动载体能够在当前车道内（17为当前车道的交通标示线）横向行驶寻找红外接收器接收到的最大红外信号，并在寻找到最大红外信号时，控制器控制转向电机和驱动电机工作，使得移动载体保持直线运动。

为了实现汽车自动将机器人收纳在车内的功能，采用了红外对准功能对机器人定位，红外发射器设置在汽车后端的车壳上，向汽车后方发射红外线，红外发射器接收红外接收器发射的红外线，当接收到最大红外信号时，认为此时机器人已对准，只要保持直线运动就可以了。机器人在对准的过程中，如图3所示，在当前车道内横向行驶，在行驶过程中保证红外接收器始终朝向车辆的方向。

还包括设置在汽车底盘上的收纳结构；收纳结构包括设置在汽车底盘19上的开口18，电机，设置在车内靠近开口位置处垂直与汽车底盘的第一连接杆20，设置在第一连接杆20上、且沿着第一连接杆20的高度方向滑动的第二连接杆21，设置在第二连接杆底端上的线圈22，以及设置在线圈内的铁芯；当第二连接杆21滑动至第一连接杆20的底端时，第二连接杆穿过开口暴露在汽车底盘19外，警示机器人保持寻找到所述最大红外信号的方向直线行驶到汽车底盘的开口位置处时，通电后的第二连接杆的线圈刚好能够吸合所述移动载体上的磁铁13，电机驱动第二连接杆滑动至第一连接杆的顶部，使得警示机器人能够全部穿过开口容置在汽车内部。所述移动载体上具有向上的工作面，所述工作面上设有磁铁。增加了铁芯的线圈磁力更强，

收纳结构用于自动将机器人收入汽车中。具体实施时，当车辆出现事故，车主启动警示机器人或者是警示机器人检测到车辆安全气囊弹出或加速度太大（机器人可以通过蓝牙从行车电脑中读取安全气囊状态或加速度）时，控制器驱动电机，控制第二连接杆滑动向第一连接杆的底端滑动，带动机器人暴露在汽车外，当第二连接杆滑动至第一连接杆的底端时，机器人刚好与地面接触，断开线圈的电源，线圈就失去磁力，则控制器驱动转向电机和驱动电机，控制机器人行驶至车辆后方特定位置。当警示机器人返回车辆时，通过红外对准寻到到返回路线，当机器人沿着返回路线行驶到汽车底盘下时，第二连接杆上的线圈刚好吸合机器人上的移动载体，这时，电机驱动第二连接杆滑动至第一连接杆的顶端，给线圈通电，线圈吸合移动载体上的磁铁，将机器人收回至汽车内。

当所述警示机器人启动救援时，控制器获取导航模块的定位信息作为事发点位置，并通过数据读取模块读取行车电脑数据，保存该事发点位置和行车电脑的数据；当控制器在此检测到车辆行驶到已保存的事发点位置时，将保存的行车电脑的数据上传。本发明提供的汽车，能够记忆事故中的事发点位置和行车电脑数据，当检测到车辆再次行驶到已记录的事发点位置时，将记录的行车电脑数据上传，告知驾驶员之前事故的具体情况，避免驾驶员在同一个事发点位置发生同样的事故。

所述控制器还用于接收并保存来自移动终端输入的事故原因；当控制器在此检测到车辆行驶到已保存的事发点位置时，将保存的行车电脑数据和事故原因上传移动终端或行车电脑进行语音播放。驾驶员可以通过移动终端记录行驶到该事发点位置的注意事项，这样当后续车辆再次行驶到该事发点时，能够提醒驾驶员注意。事故原因可以为时速小于某时速，行人多，有弯道等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.基于红外对准的警示机器人，其特征在于，包括移动载体，该移动载体的底板上设置有两个驱动轮和两个转向轮，所述驱动轮与驱动电机连接，所述转向轮与转向电机连接，所述移动载体的内腔通过分隔板分割形成第一腔室和第二腔室，在所述第一腔室中设有电源模块和控制器，在所述第二腔室中设置有警示牌以及用于控制所述警示牌转动的旋转机构；还包括导航模块、4G模块、数据读取模块以及红外接收器；数据读取模块用于读取汽车的行车电脑数据，并传送给控制器；红外接收器用于接收红外信号，并传递给控制器实现红外对准操作；导航模块用于通过4G模块实现导航功能，并通过控制器驱动转向电机和驱动电机，启动救援，使得移动载体能够在同一个车道内前进或后退；控制器用于记录每次事故中事发点位置以及行车电脑数据，控制器还用于当检测到车辆导航至已记录的事发点位置时，调取该事发点位置对应的行车电脑数据并上传；所述旋转机构包括两个并排设置在移动载体第二腔室底面上的卷簧，以及穿过两个卷簧的轴线设置的转轴；卷簧的一端固定在转轴上，另一端固定在同一个移动载体侧板上；还包括若干个套设在转轴外的安装环，安装环的外表面向外延伸形成连接部与警示牌的底部固定；还包括设置在移动载体内与拉伸状态的卷簧平行的侧板上的滑槽，滑槽靠近移动载体中部的一端向上弯曲形成优弧段；所述转轴的端部通过连接连接件在滑槽中滑动，所述连接件包括连接板，连接板的两个侧面分别向外凸出设有凸部，两个凸部的距离等于滑槽中优弧段所对应的圆中的直径，连接板一凸部嵌入所述滑槽中滑动，另一凸部与所述转轴的端部可转动连接。

2.根据权利要求1所述的基于红外对准的警示机器人，其特征在于，所述控制器根据预设车速控制移动载体匀速运动。

3.根据权利要求2所述的基于红外对准的警示机器人，其特征在于，还包括设置在移动载体中第一腔室内的距离检测模块，所述距离检测模块还预设有预计行驶距离，距离检测模块根据预设车速和预计行驶距离计算得到预计行驶时间；当距离检测模块检测到移动载体行驶时间到达预计行驶时间后，生成停止命令传输给控制器，控制器根据停止命令控制驱动电机停止工作。

4.根据权利要求1所述的基于红外对准的警示机器人，其特征在于，所述移动载体上具有向上的工作面，所述工作面上设有磁铁。

5.带有权利要求1所述机器人的汽车，包括车壳以及设置在车壳下方的汽车底盘，其特征在于，所述汽车后端的车壳上设置有红外发射器；所述红外接收器设置在警示机器人移动载体前端，且与红外发射器位于同一个高度上；在所述警示机器人返回汽车的过程中，所述控制器控制转向电机和驱动电机工作，使得移动载体能够在当前车道内横向行驶寻找红外接收器接收到的最大红外信号，并在寻找到最大红外信号时，控制器控制转向电机和驱动电机工作，使得移动载体保持直线运动。

6.根据权利要求5所述带有该机器人的汽车，其特征在于，还包括设置在所述汽车底盘上的收纳结构；收纳结构包括设置在汽车底盘上的开口，电机，设置在车内靠近开口位置处垂直与汽车底盘的第一连接杆，设置在第一连接杆上、且沿着第一连接杆的高度方向滑动的第二连接杆，设置在第二连接杆底端上的线圈，以及设置在线圈内的铁芯；当第二连接杆滑动至第一连接杆的底端时，第二连接杆穿过开口暴露在汽车底盘外，警示机器人保持寻找到所述最大红外信号的方向直线行驶到汽车底盘的开口位置处时，通电后的第二连接杆的线圈刚好能够吸合所述移动载体上的磁铁，电机驱动第二连接杆滑动至第一连接杆的顶部，使得警示机器人能够全部穿过开口容置在汽车内部。

7.根据权利要求5所述带有该机器人的汽车，其特征在于，当所述警示机器人启动救援时，控制器获取导航模块的定位信息作为事发点位置，并通过数据读取模块读取行车电脑数据，保存该事发点位置和行车电脑的数据；当控制器在此检测到车辆行驶到已保存的事发点位置时，将保存的行车电脑的数据上传。

8.根据权利要求7所述带有该机器人的汽车，其特征在于，所述控制器还用于接收并保存来自移动终端输入的事故原因；当控制器在此检测到车辆行驶到已保存的事发点位置时，将保存的行车电脑数据和事故原因上传移动终端或行车电脑进行播放。