CN108125349A - 一种智能行李箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能行李箱，包括箱体，箱体下方设置有驱动轮，智能行李箱还包括：控制器，及箱体上设置的智能控制系统；其中：控制器，用于获取用户的控制指令或用户的运动信息；智能控制系统，与控制器通过Lora通信技术进行通信，根据用户的控制指令或用户的运动信息控制箱体跟随控制器移动。本发明在带滚轮的拉杆箱的基础上增加自动移动及控制的功能，能够跟随箱子的主人自由移动，能够自动规避障碍物。本发明解决了传统行李箱的诸多不便，如：需要人力手拉手提，没有防丢失的机制，以及现存的自动跟随行李箱信号覆盖范围小，抗干扰能力差等问题。

Description

一种智能行李箱

技术领域

本发明涉及智能控制领域，尤其涉及一种智能行李箱。

背景技术

随着经济的发展，人们对生活品质的要求越来越高，个人出行更加讲究轻便、省力。而出门在外必需要使用到行李箱，传统的行李箱基本都是采用拉杆拉动式前进，在行李箱底部设有两个或四个滑轮，通过人力拉动使其前进，而人们由于旅途的劳累，再拉着行李箱便显得很是疲惫，给本已劳累的身体增加了负担，因而对智能跟随式行李箱的需求更加迫切。

目前，现有的智能行李箱，其控制方式为通过蓝牙传输控制指令，蓝牙虽然传输速率快功耗低，但是距离近，其信号覆盖范围只有15m左右，在大空间的机场车站等地方很容易与箱体失去通信。另外，世界范围内研发的智能行李箱主要集中于使用计算机视觉及图像处理的方法解决路径规划和识别箱子的主人等问题，现有的行李箱自动跟随系统，目前的研究方向主要分为以下两类：一是在箱体周围安装摄像头及图像传感器，使用计算机视觉技术及图像处理的方法，对箱体周围的物体进行分类判断，这种方法存在的问题是根据图像进行分析的计算量很大，而且周围光线明暗的变化很容易会对判断结果造成误差；另一类是采用雷达、红外线或是超声波等方式测量箱体与被跟踪对象的相对位置，判断周围的障碍物情况，这种方法固然计算量简单，但是在人流密集的公共场合，信号极易受到干扰，而且根据信号的强弱判断距离的远近本身就有着较大的误差。

也就是说现有的智能行李箱通信距离有限，此外采用图像视觉处理处理失败被跟随对象虽然有着较高的识别灵活性，但是计算量较大，随着光线明暗的变化可能会判断出错。另一种计算量较少的方式是，根据雷达或是无线信号的强弱判断行李箱与被跟踪对象的距离，进而通过距离判断加速还是减速。这种方法存在的问题是，在人流密集的公共场合，信号极易受到干扰，而且由信号强度判断距离本身就存在着较大的误差。

发明内容

本发明提供一种智能行李箱，可以智能跟随移动，无需人力拖动；且本发明的智能行李箱避免了现有的智能行李箱通信距离短、自动跟随时容易出现误差的技术问题。具体方案如下：

本发明公开了一种智能行李箱，包括箱体，所述箱体下方设置有驱动轮，所述智能行李箱还包括：控制器，及所述箱体上设置的智能控制系统；其中：控制器，用于获取用户的控制指令或用户的运动信息；所述智能控制系统，与所述控制器通过Lora通信技术进行通信，根据所述用户的控制指令或用户的运动信息控制所述箱体跟随所述控制器移动。

优选的，所述控制器包括：速度传感模块，用于获取用户的速度传感信息；主控模块，与所述速度传感模块相连，用于根据所述速度传感信息，计算出用户的移动速度；第一Lora通信模块，与所述主控模块相连，用于在所述主控芯片的控制下，将用户的移动速度传送给所述箱体上的智能控制系统。

优选的，所述智能控制系统包括：避障模块，用于获取所述箱体周围的障碍物信息；电机驱动模块，与所述驱动轮的转轴连接，用于通过驱动所述驱动轮带动所述箱体移动；第二Lora通信模块，用于与所述控制器进行信息交互，还用于向所述控制器发送检测信号，并在接收到所述控制器返回的反馈信号后，通过中央处理模块获取所述检测信号传播的时间，从而获得所述箱体距离所述控制器的距离信息；角度信息获取模块，用于获取所述控制器相对所述箱体的角度方向信息；中央处理模块，分别与所述避障模块、电机驱动模块、第二Lora通信模块、及角度信息获取模块相连；用于根据所述控制器相对所述箱体的距离信息及角度方向信息，获得所述控制器的位置信息；并根据所述避障模块获取的所述箱体周围的障碍物信息规划移动路径；所述中央处理模块再根据所述规划的移动路径及所述控制器发送的用户运动信息控制所述电机驱动模块驱动所述箱体移动。

优选的，所述角度信息获取模块为与所述第二Lora通信模块相连的微型天线阵列；其中：所述微型天线阵列，用于向各个方向发送无线信号，获取所述控制器反馈回来的无线信号的相位差，并通过所述中央处理模块计算出所述控制器的角度方向值。

优选的，所述智能控制系统还包括：GPS定位模块，与所述中央处理模块相连，用于当所述箱体距离所述控制器的距离超过第一预设距离时，定位所述箱体的位置信息，并通过所述第二Lora通信模块将所述箱体的位置信息发送给所述控制器。

优选的，所述智能控制系统还包括：警报模块，与所述中央处理模块相连，用于当所述箱体距离所述控制器的距离超过第二预设距离时，在所述中央处理模块的作用下发出警报，且所述警报的音量随着所述箱体与所述控制器的距离的变化而变化。

优选的，所述控制器为可穿戴式控制器。

优选的，所述可穿戴式控制器为手戴式控制器；其中：所述速度传感模块为加速度传感器，用于获取用户手部的加速度传感信息；所述主控模块，用于根据所述加速度传感信息识别用户的手势动作，并根据所述用户的手势获取相应的控制信息；并通过所述第一Lora通信模块将所述控制信息发送给所述智能控制系统，以便于所述智能控制系统根据所述控制信息控制所述箱体移动。

优选的，所述控制器还包括：输入模块，与所述主控模块相连，用于接收用户的控制指令，并将所述控制指令发送给所述主控模块；所述主控模块根据所述控制指令生成控制信号，并通过所述第一Lora通信模块发送给所述箱体上的智能控制系统，以便于所述智能控制系统根据所述控制信号执行相应的操作。

优选的，所述控制器还包括：第一充电模块，与所述主控模块相连，用于给所述控制器进行充电；所述智能控制系统还包括：第二充电模块，与所述中央处理模块相连，用于给所述智能行李箱进行充电。

本发明的智能行李箱至少具备以下一项技术效果：

(1)本发明的智能行李箱采用了Lora通信技术，Lora技术具有远距离、低功耗、多节点、低成本的特性，基于Lora通信技术的智能跟随行李箱，行李箱的箱体上设置的智能控制系统与控制器通过Lora实时通信，以便行李箱确定跟随的方位。传输距离远比现有的蓝牙传输距离要长，而且跟随精度高，计算量小，功耗低，实现成本也低。

(2)本发明的智能行李箱基于Lora通信技术，相对于现有的WIFI技术，抗干扰能力强，适合在大范围的复杂的公共场合使用。

(3)本发明的智能行李箱的控制器可以采用可穿戴式控制器，用户无需手持，只需佩戴相应的控制器即可使得行李箱智能跟随。并且，用户佩戴可穿戴式控制器后可通过肢体动作实现智能控制，比如手势控制行李箱的移动速度或方向等。

(4)本发明的智能行李箱在控制器端增加了输入模块，用户也可以通过输入模块发布控制命令对行李箱进行直接控制，比如在控制器端通过语音控制、触摸控制或按键控制等，方式多样，用户可根据自己的需求自行选择。

(5)本发明的智能行李箱设置有GPS定位模块，可以在必要的时候获取行李箱的地理位置，而且，通过预设距离的设定，只有在箱体与控制器的距离超过预设的第一距离之后，GPS定位才会被开启进行定位，在低于预设距离的时候则处于休眠状态，如此，可以大大节省电量，降低功耗，也在必要的时候可以获得箱体的位置，便于用户找回。

(6)本发明的智能行李箱设置有警报模块，可以在检测到箱体与控制器的距离超过预设的第二距离时发出警报，让用户能及时发现箱体，避免箱体距离用户越来越远，并且警报模块的警报声还可以随着箱体与控制器的距离的变化而变化，比如距离越远则警报声越大，如此智能化设计，可以降低行李箱跟丢的可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种智能行李箱实施例的示意图；

图2为本发明一种智能行李箱另一实施例的框图；

图3为本发明一种智能行李箱另一实施例的框图；

图4为本发明一种智能行李箱另一实施例的整体结构框图；

图5为本发明一种智能行李箱另一实施例中的可穿戴控制器示意图；

图6为本发明一种智能行李箱另一实施例中的行李箱箱体示意图。

附图标记：

100--箱体；200--控制器；300--智能控制系统；400--驱动轮；211--加速度传感器；221--微控制器MCU芯片；231--Lora芯片；250--充电装置；311--超声波传感器；321--涡轮电机；331--Lora芯片；341--微型天线阵列；351--微控制器MCU芯片；361--GPS定位装置；371--报警器；380--充电装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种智能行李箱，实施例如图1所示，包括箱体100，所述箱体100下方设置有驱动轮400，所述智能行李箱还包括：控制器200，及所述箱体100上设置的智能控制系统300；其中：控制器200，用于获取用户的控制指令或用户的运动信息；所述智能控制系统300，与所述控制器200通过Lora通信技术进行通信，根据所述用户的控制指令或用户的运动信息控制所述箱体100跟随所述控制器200移动。

Lora是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，Lora主要在全球免费频段运行，包括433、868、915MHz等。Lora技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。

行李箱下部设置的轮子至少有一个是驱动轮(比如有三个轮子那么至少有一个是驱动轮，对于四轮的行李箱，一般会有两个驱动轮。本实施例对于驱动轮的数量并未限定，厂家根据需求设定即可。智能控制系统也并不一定集中设置在箱体某一位置，智能控制系统里的各部件可以根据需求分布在箱体各部位。本发明采用的技术方案是基于Lora通信技术的智能跟随行李箱，行李箱的箱体上设置的智能控制系统与控制器通过Lora实时通信，以便行李箱确定跟随的方位。

本发明的另一实施例，如图2所示，在上述实施例的基础上，所述控制器200包括：速度传感模块210，用于获取用户的速度传感信息；主控模块220，与所述速度传感模块210相连，用于根据所述速度传感信息，计算出用户的移动速度；第一Lora通信模块230，与所述主控模块220相连，用于在所述主控芯片的控制下，将用户的移动速度传送给所述箱体100上的智能控制系统300。

本实施例中的控制器可以是多种形式，比如可以是单独的一个便携式控制器件，用户通过它来控制智能行李箱，也可以是集成在用户的智能终端上的控制系统，比如手机或其他智能终端上的智能行李箱APP，用户可以通过该智能终端实现对智能行李箱的操作控制。本实施例中的速度传感模块，可以是加速度传感器或其它速度采集传感器。主控模块可以是一个微控芯片，控制各模块相互工作，并根据各模块获取的信息进行相应的计算与控制。第一Lora通信模块则可以是Lora芯片，用于与智能控制系统进行Lora通信，进行信息交互。

本发明的另一实施例，在上述任一实施例的基础上，如图2所示，所述智能控制系统300包括：避障模块310，用于获取所述箱体100周围的障碍物信息；电机驱动模块320，与所述驱动轮100的转轴连接，用于通过驱动所述驱动轮100带动所述箱体100移动；第二Lora通信模块330，用于与所述控制器200进行信息交互，还用于向所述控制器200发送检测信号，并在接收到所述控制器200返回的反馈信号后，通过中央处理模块350获取所述检测信号传播的时间，从而获得所述箱体100距离所述控制器200的距离信息；角度信息获取模块340，用于获取所述控制器200相对所述箱体100的角度方向信息；中央处理模块350，分别与所述避障模块310、电机驱动模块320、第二Lora通信模块330、及角度信息获取模块340相连；用于根据所述控制器200相对所述箱体100的距离信息及角度方向信息，获得所述控制器200的位置信息；并根据所述避障模块310获取的所述箱体100周围的障碍物信息规划移动路径；所述中央处理模块350再根据所述规划的移动路径及所述控制器200发送的用户运动信息控制所述电机驱动模块320驱动所述箱体100移动。

本实施例中，避障模块用于采集箱体周围的障碍物信息，尤其是箱体前进方向的障碍物信息，遇到障碍物则可以避开，同时避障模块采集的四周障碍物信息还可以用于后续的路线规划，规划箱体的移动路线时避开这些障碍物地方，从而使得箱体可以智能的跟随控制器移动。避障模块的实现方式可以是多种，比如通过摄像采集周围障碍物信息；或者通过超声波、雷达等来获取周围障碍物情况。较佳的，将避障模块设置在行李箱轮子的上方可有效判断出高于轮子的障碍物，至于避障模块的数量，至少在一个驱动轮上设置一个避障模块，更佳的，在行李箱的每个轮子上都装一个避障模块，从而使得采集的信息更为全面和准确。电机驱动模块，用来驱动行李箱上的驱动轮移动，较佳的，可以采用涡轮电机来驱动，涡轮电机机械结构紧凑、体积轻巧、小型高效，应用范围广。第二Lora通信模块，可以是Lora芯片，用于与控制器进行Lora通信，实现信息交互。此外，本实施例中的第二Lora通信模块还用于获取控制器与箱体的距离信息，具体的，第二Lora通信模块发送测试信号给控制器，控制器收到后立即给予响应发送反馈，第二Lora通信模块在接收到该反馈信息后，通过中央处理模块的时钟计算出测试信号的传播时间，通过传播时间(信号传播速度已知)进而获取到控制器与箱体的距离信息。除了距离信息外，智能控制系统还需要知道控制器所处的方位，这样才能控制箱体的移动方向。因此，智能控制系统还包括了角度信息获取模块，用来采集控制器的角度方位信息，知道控制器在箱体的那个方位。有了这些信息后便可以来规划移动路径了，首先中央处理模块根据避障模块采集的障碍物信息可以建立一张二维地图，地图中障碍物信息会显示出来，而被跟随的控制器的距离信息和角度方向信息也已知晓，因此，便可在该二维地图上规划处一条较佳的移动路径，便于控制箱体按照该移动路径进行移动。当然，该移动路径并不是一成不变的，箱体在移动的过程中避障模块也还是在不停的采集障碍物信息，而且障碍物也可能存在移动的情况，故规划的这一段的移动路径也是随时变化和完善的。获取到规划的移动路径后，中央处理模块再结合控制器发送的用户的运动信息便可以控制电机驱动模块驱动箱体的驱动轮转动，从而带动箱体移动。用户的运动信息包括用户的速度信息，如此可以根据用户的速度信息确定驱动轮的转速。以免箱体与控制器的距离越来越远，用户的行进速度越快，则箱体对应的跟随速度也越快，用户的行进速度缓慢下来，则箱体对应的跟随速度也会相应慢下来，从而使得箱体与控制器之间总是在合适的距离以内(距离可自行设定)。

较佳的，在上述实施例的基础上，所述角度信息获取模块为与所述第二Lora通信模块相连的微型天线阵列；其中：所述微型天线阵列，用于向各个方向发送无线信号，获取所述控制器反馈回来的无线信号的相位差，并通过所述中央处理模块计算出所述控制器的角度方向值。较佳的，微型天线阵列设置在箱体外表面的中间部分，比如将微信天线阵列设置在箱体中部的周边，天线阵列向各个方向发送出无线信号后，微控制器接收到后会给予响应回馈；因为组成天线阵列的各单元天线位置不同，控制器回馈的无线信号传到各单元天线时所走的空间路径不同，这样就会造成空间相位的不同。根据反馈回来的无线信号的相位差，中央处理模块便可计算出控制器的角度值，得到控制器相对于箱体的方位。

本发明的另一实施例，在上述任一实施例的基础上，如图3所示，所述智能控制系统300还包括：GPS定位模块360，与所述中央处理模块350相连，用于当所述箱体100距离所述控制器200的距离超过第一预设距离时，定位所述箱体100的位置信息，并通过所述第二Lora通信模块330将所述箱体100的位置信息发送给所述控制器200。

本实施例中，一般情况下，GPS定位模块处于休眠状态，只有当箱体距离控制器的距离超过了预设的第一距离后，GPS定位才会被唤醒，从而对箱体进行定位，并把箱体的位置信息通过第二Lora通信模块发送给控制器。比如当箱体与控制器的距离超过了300m时，GPS定位模块开启进行定位，然后通过第二Lora通信模块把箱体的实时位置发送给控制器，便于用户及时找回箱体。

本发明的另一实施例，在上述任一实施例的基础上，如图3所示，所述智能控制系统300还包括：警报模块370，与所述中央处理模块350相连，用于当所述箱体100距离所述控制器200的距离超过第二预设距离时，在所述中央处理模块350的作用下发出警报，且所述警报的音量随着所述箱体100与所述控制器200的距离的变化而变化。

本实施例中，智能控制系统还包含有警报模块，当中央处理模块通过Lora通信模块检测到箱体距离控制器的距离超过了第二预设距离时，便会发出警报，引起用户注意，以免箱体丢失。比如设置4m的距离作为第二预设距离，那么一旦箱体距离控制器的距离超过了4m那么便会发出警报声。此外，本实施例中，不但在超过预设第二距离可以发出警报声，而且警报的音量也会随着距离的增大而增大。比如箱体与控制器的距离在4-5m时，是55分贝的警报音量；5-6m是65分贝的音量；6-7m是70分贝的音量；超过7m是85分贝的音量。一般的，这里的第二预设距离一般小于第一预设距离，警报一般是引起用户注意，告知用户箱子距离您已经超过一定的距离了，但一般的第二预设距离的设置一般在用户视线范围内的，而GPS定位模块则是距离更远的距离的时候(预设第一距离)才会开启，这时GPS定位模块的定位发送，便于用户找回箱体。当然，用户也可以通过控制器来解除警报或者在箱体与控制器的距离在预设第一距离内时自动解除警报。

本发明的另一实施例，在上述任一实施例的基础上，所述控制器为可穿戴式控制器。用户可以穿戴上该可穿戴式控制器，从而控制箱体跟随自己移动，无需人力去推拉，便可智能跟随移动，省时省力。

较佳的，所述可穿戴式控制器为手戴式控制器；其中：所述速度传感模块为加速度传感器，用于获取用户手部的加速度传感信息；所述主控模块，用于根据所述加速度传感信息识别用户的手势动作，并根据所述用户的手势获取相应的控制信息；并通过所述第一Lora通信模块将所述控制信息发送给所述智能控制系统，以便于所述智能控制系统根据所述控制信息控制所述箱体移动。

本实施例中，手戴式控制器，比如手环式或手表式控制器；戒指式控制器等，一般用于佩戴在用户的手上，且手戴式控制器包含有加速度传感器，可以感知用户手部的运动，获取用户手势的加速度传感信息，通过主控模块计算便可识别出用户的手势，从而根据用户的手势获得相应的控制信息，再通过第一Lora通信模块将该控制信息传输给智能控制系统，智能控制系统接收到该控制信息后，便会执行该控制信息，控制箱体进行相应的移动。比如识别出用户的手势是向左挥动两次，对应的控制信号是控制箱体向左移动；向右挥动两次，对应的控制信号是控制箱体向右移动。也就是说可以通过手势控制箱体的移动方向或移动速度，智能化程度高。

本发明的另一实施例，在上述任一实施例的基础上，如图3所示，所述控制器200还包括：输入模块240，与所述主控模块220相连，用于接收用户的控制指令，并将所述控制指令发送给所述主控模块220；所述主控模块220根据所述控制指令生成控制信号，并通过所述第一Lora通信模块230发送给所述箱体100上的智能控制系统300，以便于所述智能控制系统300根据所述控制信号执行相应的操作。

本实施例中在控制器里面增加了输入模块，用户接收用户的控制指令。这里的输入模块可以是触摸界面，供用户触摸控制，也可以是按键，用户通过按下相应的控制按钮进行控制，还可以是语音输入模块，通过采集用户的语音控制指令，来转化为相应的控制信息。输入模块的增加，让用户操作更为便捷，用户可以自由对智能行李箱进行控制。

在上述任一实施例的基础上，本发明的另一实施例，所述控制器还包括：第一充电模块，与所述主控模块相连，用于给所述控制器进行充电；所述智能控制系统还包括：第二充电模块，与所述中央处理模块相连，用于给所述智能行李箱进行充电。箱体和控制器分别设置了相应的充电模块，可以在电量不足的情况下对其进行充电，保证各自的正常工作。这里的充电模块除了传统的充电接口外，还可以包括无线充电模块，或者太阳能充电模块，避免外出时一时找不到充电插座，可充分利用无线充电或太阳能来对其进行充电。较佳的，还可以增加电量监测模块，在电量低于预设值的时候发出警报或者通过相应的指示灯进行指示，提醒用户进行充电。

本发明的另一实施例，针对公共场所的复杂环境，提供了一种能够与待跟随用户远距离通信的智能行李箱。行李箱箱体和穿戴设备上都安装有lora芯片，通过lora通信判断行李箱与人员之间的距离和方位，给予行李箱滚轮移动的速度和需要旋转的角度。通过行李箱滚轮底部的超声波传感器判断周围的障碍物，自动规划路线到达用户的附近。当箱体与用户之间的距离超过一定值时，箱体会发出警报声，且距离越远警报声越大，用户可通过穿戴设备上的按键发送指令解除警报。当箱体与用户之间的距离超过500m时，微处理器启动GPS定位装置，将位置信息发送给可穿戴设备。

本发明的装置分为两部分，一部分是行李箱箱体，一部分是可穿戴的控制器，本发明中以戒指为例进行说明，其外观可以为各种样式，不限于本文的范例。

如图4为本发明的整体结构图。整体结构图中，可穿戴控制器250部分采用一个微控制器MCU芯片221作为主控芯片，加速度传感器211用于感知加速度获取手势，在匀速行驶过程中，可以通过加速度传感器221配合微控制器MCU芯片221计算出人体移动的速度。将这些配速、手势相关的指令通过lora芯片231传输给行李箱箱体100上的智能控制系统300。行李箱箱体100上设置的lora芯片331收到来自可穿戴控制器250的指令后，将其送给微控制器MCU芯片351处理，由微控制器MCU芯片351调整涡轮电机321的运转速度和滚轮的滚动方向。超声波传感器311用于感知周围的障碍物进行规避。一般情况下，GPS定位装置361处于休眠状态，当通过lora芯片331测量的距离超过500m时，GPS定位装置361开启，发送实时位置到用户的戒指控制器中。

可穿戴的控制器250的外观示意图正面图如图5所示。Lora芯片231、微控制器MCU芯片221和加速度传感器211都分布在指环的正面，充电装置250位于底座的下方。

行李箱的外观示意图如图6所示。超声波传感器311位于底部滚轮(可以为驱动轮400)的上方，感知比滚轮高的障碍物，涡轮电机321用于驱动驱动轮400，微型天线阵列341通过发送的无线电波返回的相位差判断可穿戴控制器(即人体)的方向。下面具体说明智能跟随行李箱每一个功能的实现原理。

(1)判断被跟随对象的位置信息

行李箱箱体100上的lora芯片331(sx1278)给指环上的lora芯片231(sx1278)发送信号，指环收到后立即返回响应，通过箱体100上的微控制器MCU芯片351上的时钟计算出信号的传播时间，得到被跟随对象距离行李箱的位置。以行李箱圆心，这个距离值为半径作圆，圆上的任意一点都可能是被跟随对象的位置。所以，接下来我们要确定方向。确定方向采用位于行李箱中部的微型天线阵列341，该微型天线阵列341向各个方向发送信号，通过计算返回信号的相位差即可得出被跟随对象的角度值。通过距离值和角度值，行李箱上的微控制器MCU芯片351就可以得到用户任意时刻所在的具体位置。

(2)障碍物的判断和规避

行李箱箱体100的4个轮子都可以安装有超声波传感器311，可以判断周围一定距离内有无障碍物。在这种情况下，建立一张二维地图，将地图上的点按距离分成一个个小格，如果该位置不能通过，则该小格的值为无穷大；如果该位置能通过，则对应小格的值为1，这样每一个坐标就对应一个值(无穷大，或者，1)，从行李箱的当前位置穿过障碍物到达被跟踪对象的问题，可以转化为求最短路径的动态规划问题。

(3)行李箱速度的控制

当行李箱与人体之间的距离小于等于0.5m时，行李箱无需追赶被追踪物体，此时开启跟随模式，可穿戴控制器中的加速度传感器211与微控制器MCU芯片221可以求出人体当前的移动速度，通过lora芯片231将该速度值发送给行李箱箱体100上设置的lora芯片331，lora芯片331将速度值传递给箱体100上设置的微控制器MCU芯片351，通过微控制器MCU芯片351控制涡轮电机321的转动速度，使行李箱的速度与人移动的速度保持一致。当行李箱距离人体超过0.5m时，涡轮电机321调整为最大速度，行李箱以最大速度向被追踪对象移动。

(4)通过手势改变行李箱移动的方向当人做出向左向右向前向后示意的手势时，指环上的加速度传感器211感应到手指指示的方向，将指令通过Lora芯片231发送给行李箱，行李箱箱体接收到指令后，通过微控制MCU芯片351改变驱动轮400的转动方向。这样的效果是，当人手向左摆动时，滚轮调整为向左的方向；向右向前向后原理等同。

(5)防丢失报警机制

当行李箱与指环之间的距离超过3m后，微控制器MCU芯片351控制报警器371发出警报声，随着距离的增加，警报声也相应增大，当距离达到50m时，警报声达到最大。一般情况下，行李箱内的GPS定位装置361处于休眠状态，可以节约能耗。当两者之间的距离超过500m时，GPS定位装置361启动，通过lora芯片331发送实时位置给指环。

本实施例的智能行李箱采用了lora无线技术，相比蓝牙或是wifi技术，传输距离远，功耗低，抗干扰能力强，适合在大范围的复杂的公共场合使用；此外，本实施例中通过手势改变滚轮的移动方向，远程控制行李箱；另外，本实施例中GPS定位系统不是一直开启，而是当距离超过一定值时开启，降低能耗。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智能行李箱，包括箱体，其特征在于，所述箱体下方设置有驱动轮，所述智能行李箱还包括：控制器，及所述箱体上设置的智能控制系统；其中：

控制器，用于获取用户的控制指令或用户的运动信息；

所述智能控制系统，与所述控制器通过Lora通信技术进行通信，根据所述用户的控制指令或用户的运动信息控制所述箱体跟随所述控制器移动。

2.根据权利要求1所述的一种智能行李箱，其特征在于，所述控制器包括：

速度传感模块，用于获取用户的速度传感信息；

主控模块，与所述速度传感模块相连，用于根据所述速度传感信息，计算出用户的移动速度；

第一Lora通信模块，与所述主控模块相连，用于在所述主控芯片的控制下，将用户的移动速度传送给所述箱体上的智能控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种智能行李箱，其特征在于，所述智能控制系统包括：

避障模块，用于获取所述箱体周围的障碍物信息；

电机驱动模块，与所述驱动轮的转轴连接，用于驱动所述驱动轮以带动所述箱体移动；

第二Lora通信模块，用于与所述控制器进行信息交互，还用于向所述控制器发送检测信号，并在接收到所述控制器返回的反馈信号后，通过中央处理模块获取所述检测信号传播的时间，从而获得所述箱体距离所述控制器的距离信息；

角度信息获取模块，用于获取所述控制器相对所述箱体的角度方向信息；

中央处理模块，分别与所述避障模块、电机驱动模块、第二Lora通信模块、及角度信息获取模块相连；用于根据所述控制器相对所述箱体的距离信息及角度方向信息，获得所述控制器的位置信息；并根据所述避障模块获取的所述箱体周围的障碍物信息规划移动路径；所述中央处理模块再根据所述规划的移动路径及所述控制器发送的用户的运动信息控制所述电机驱动模块驱动所述箱体移动。

4.根据权利要求3所述的一种智能行李箱，其特征在于，所述角度信息获取模块为与所述第二Lora通信模块相连的微型天线阵列；其中：

所述微型天线阵列，用于向各个方向发送无线信号，获取所述控制器反馈回来的无线信号的相位差，并通过所述中央处理模块计算出所述控制器的角度方向值。

5.根据权利要求3所述的一种智能行李箱，其特征在于，所述智能控制系统还包括：

GPS定位模块，与所述中央处理模块相连，用于当所述箱体距离所述控制器的距离超过第一预设距离时，定位所述箱体的位置信息，并通过所述第二Lora通信模块将所述箱体的位置信息发送给所述控制器。

6.根据权利要求3所述的一种智能行李箱，其特征在于，所述智能控制系统还包括：

警报模块，与所述中央处理模块相连，用于当所述箱体距离所述控制器的距离超过第二预设距离时，在所述中央处理模块的作用下发出警报，且所述警报的音量随着所述箱体与所述控制器的距离的变化而变化。

7.根据权利要求2所述的一种智能行李箱，其特征在于，所述控制器为可穿戴式控制器。

8.根据权利要求7述的一种智能行李箱，其特征在于，所述可穿戴式控制器为手戴式控制器；其中：

所述速度传感模块为加速度传感器，用于获取用户手部的加速度传感信息；

所述主控模块，用于根据所述加速度传感信息识别用户的手势动作，并根据所述用户的手势获取相应的控制信息；并通过所述第一Lora通信模块将所述控制信息发送给所述智能控制系统，以便于所述智能控制系统根据所述控制信息控制所述箱体移动。

9.根据权利要求2所述的一种智能行李箱，其特征在于，所述控制器还包括：

输入模块，与所述主控模块相连，用于接收用户的控制指令，并将所述控制指令发送给所述主控模块；所述主控模块根据所述控制指令生成控制信号，并通过所述第一Lora通信模块发送给所述箱体上的智能控制系统，以便于所述智能控制系统根据所述控制信号执行相应的操作。

10.根据权利要求3-9任一项所述的一种智能行李箱，其特征在于，

所述控制器还包括：

第一充电模块，与所述主控模块相连，用于给所述控制器进行充电；

所述智能控制系统还包括：

第二充电模块，与所述中央处理模块相连，用于给所述智能行李箱进行充电。