CN108244793A - 基于主动光技术的智能跟随行李箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于主动光技术的智能跟随行李箱，该智能跟随行李箱包括箱体、电池模块、移动模块、主动光感知模块和跟随模块；电池模块为可充电锂电池且可拆卸地安装在箱体的底部，主动光感知模块和跟随模块都电连接于所述电池模块；主动光感知模块包括主动光源发射单元和主动光源接收单元，主动光源发射单元用于发射主动光且感知所述箱体周边的环境信息并形成环境信号，主动光源接收单元用于接收环境信号并将环境信号传递至跟随模块，环境信号经过跟随模块的算法处理形成运动指令，且跟随模块电连接于移动模块，以使得当移动模块接收到运动指令后能够驱动箱体。该智能跟随行李箱能够提高行李箱跟随的准确性以及行走的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及移动行李箱领域，具体地，涉及一种基于主动光技术的智能跟随行李箱。
背景技术
随着生活节奏的加快，越来越多的人需要频繁出行，出行时携带行李给人们带来了较多的不便，越来越多的人希望能够便捷出行。目前的移动行李箱能够实现自主跟随，释放主人的双手。在移动行李箱的自主跟随避障中，定位的可靠性和精确性、环境感知的全面行和精确性直接影响着整个行李箱系统的安全性和可靠性。若只依靠单一的传感器难以实现可靠和精确的定位和精确的感知环境。
因此，提供一种能够较为准确的的感知地面环境，以提高行李箱跟随准确性和行走稳定性的基于主动光技术的智能跟随行李箱是本发明亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种基于主动光技术的智能跟随行李箱，该智能跟随行李箱能够提高行李箱跟随的准确性以及行走的稳定性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于主动光技术的智能跟随行李箱，所述智能跟随行李箱包括箱体、电池模块、移动模块、主动光感知模块和跟随模块；所述电池模块为可充电锂电池且可拆卸地安装在所述箱体的底部，所述主动光感知模块、所述移动模块和所述跟随模块都电连接于所述电池模块；所述主动光感知模块包括主动光源发射单元和主动光源接收单元，主动光源发射单元用于发射主动光且感知所述箱体周边的环境信息并形成环境信号，所述主动光源接收单元用于接收环境信号并将所述环境信号传递至所述跟随模块，所述环境信号经过所述跟随模块的算法处理形成运动指令，且所述跟随模块电连接于所述移动模块，以使得当所述移动模块接收到运动指令后能够驱动所述箱体。
优选地，所述主动光感知模块还包括控制单元，所述控制单元与所述主动光源发射单元相互连接，且所述控制单元与所述主动光源接收单元相互连接；用于控制所述主动光源发射单元的发射时间和所述主动光源接收单元的接收时间。
优选地，所述移动模块包括电连接于所述电源模块的驱动电路、电连接于所述驱动电路的驱动电机和安装在所述箱体上的运动单元，且所述运动单元连接于所述驱动电机的驱动轴；所述驱动电路电连接于所述跟随模块以接收所述运动指令，当所述驱动电路接收到运动指令后，所述运动单元运动以驱动所述箱体。
优选地，所述主动光源发射单元包括激光二极管和发射光学透镜；所述主动光源接收单元包括光敏感器件和接收光学透镜，所述接收光学透镜设置在所述发射光学透镜的上部，且所述接收光学透镜与所述发射光学透镜之间的距离范围设置为10-20cm。
优选地，所述跟随模块包括数据融合单元和电连接于所述数据融合单元的运动规划单元；所述数据融合单元接收预定时间段内的环境信号且对所述环境信号进行融合之后传递给运动规划单元形成所述运动指令。
优选地，所述发射光学透镜和所述接收光学透镜都为一字线光学透镜。
优选地，所述光敏感器件为图像传感器芯片。
优选地，所述主动光源发射单元还包括恒流源；所述恒流源用于接收控制单元发出的触发信号，在所述恒流源处于开启时间段时，所述激光二极管产生点脉冲激光，所述点脉冲激光经过发射光学透镜形成线脉冲激光。
根据上述技术方案，本发明提供的基于主动光技术的智能跟随行李箱主要包括箱体、电池模块、移动模块、主动光感知模块和跟随模块；所述电池模块为可充电锂电池且可拆卸地安装在所述箱体的底部，所述主动光感知模块和所述跟随模块都电连接于所述电池模块；所述主动光感知模块包括主动光源发射单元和主动光源接收单元，主动光源发射单元用于发射主动光且感知所述箱体周边的环境信息并形成环境信号，所述主动光源接收单元用于接收环境信号并将所述环境信号传递至所述跟随模块，所述环境信号经过所述跟随模块的算法处理形成运动指令，且所述跟随模块电连接于所述移动模块，以使得当所述移动模块接收到运动指令后能够驱动所述箱体。这样，主动光源发射单元发射主动光，主动光源接收单元接收环境信号传递给跟随模块，跟随模块经算法处理后形成运动指令，这里，跟随模块接收到的环境信号设置为预定一个时间段内的环境信号，所述运动指令为一个时间段内接收的环境信号经过处理之后形成的，在环境定位准确性方面有着较好的保证，进而提高跟随的准确性以及行走的稳定性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的一种优选实施方式的基于主动光技术的智能跟随行李箱的系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、左、右、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
本发明提供了一基于主动光技术的智能跟随行李箱，如图1所示，所述智能跟随行李箱包括箱体、电池模块、移动模块、主动光感知模块和跟随模块；所述电池模块为可充电锂电池且可拆卸地安装在所述箱体的底部，所述主动光感知模块、所述移动模块和所述跟随模块都电连接于所述电池模块；所述主动光感知模块包括主动光源发射单元和主动光源接收单元，主动光源发射单元用于发射主动光且感知所述箱体周边的环境信息并形成环境信号，所述主动光源接收单元用于接收环境信号并将所述环境信号传递至所述跟随模块，所述环境信号经过所述跟随模块的算法处理形成运动指令，且所述跟随模块电连接于所述移动模块，以使得当所述移动模块接收到运动指令后能够驱动所述箱体。本发明的宗旨是提供一种能够提高行李箱跟随的准确性与行走稳定性的基于主动光技术的智能跟随行李箱。该智能跟随行李箱主要包括箱体、电池模块、移动模块、主动光感知模块和跟随模块；所述电池模块为可充电锂电池且可拆卸地安装在所述箱体的底部。电池模块设置为可充电锂电池能够在可充电的环境下降电量蓄满，保证使用，减少频繁更换电池带来的资源浪费；另外，将电池模块可拆卸地安装在箱体的底部一方面为了降低重心，提高箱体的稳定性，迎合发明的宗旨，另一方面当该电池模块损坏时能够及时的拆卸更换，不会影响人们使用。所述主动光感知模块、所述移动模块和所述跟随模块都电连接于所述电池模块；这是为了给移动模块、跟随模块和主动光感知模块供电。所述主动光感知模块包括主动光源发射单元和主动光源接收单元，主动光源发射单元用于发射主动光且感知所述箱体周边的环境信息并形成环境信号，所述主动光源接收单元用于接收环境信号并将所述环境信号传递至所述跟随模块，所述环境信号经过所述跟随模块的算法处理形成运动指令，且所述跟随模块电连接于所述移动模块，以使得当所述移动模块接收到运动指令后能够驱动所述箱体。这样，主动光源发射单元发射主动光，主动光源接收单元接收环境信号传递给跟随模块，跟随模块经算法处理后形成运动指令，这里，跟随模块接收到的环境信号设置为预定一个时间段内的环境信号，所述运动指令为一个时间段内接收的环境信号经过处理之后形成的，在环境定位准确性方面有着较好的保证，进而提高跟随的准确性以及行走的稳定性。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述主动光感知模块还包括控制单元，所述控制单元与所述主动光源发射单元相互连接，且所述控制单元与所述主动光源接收单元相互连接；用于控制所述主动光源发射单元的发射时间和所述主动光源接收单元的接收时间。这样，在控制单元的作用下，主动光源发射单元和所述主动光源接收单元能够协调好发射和接收的时间，以确保人体和周边人的安全。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述移动模块包括电连接于所述电源模块的驱动电路、电连接于所述驱动电路的驱动电机和安装在所述箱体上的运动单元，且所述运动单元连接于所述驱动电机的驱动轴；所述驱动电路电连接于所述跟随模块以接收所述运动指令，当所述驱动电路接收到运动指令后，所述运动单元运动以驱动所述箱体。这里，跟随模块可以直接通过电线电连接于驱动电路，当驱动电路接收到运动指令后，驱动电机驱动，在驱动轴的作用下，运动单元开始运动，进而使得箱体开始运动，实现自主跟随。
更为优选的情况下，所述主动光源发射单元包括激光二极管和发射光学透镜；所述主动光源接收单元包括光敏感器件和接收光学透镜，所述接收光学透镜设置在所述发射光学透镜的上部，且所述接收光学透镜与所述发射光学透镜之间的距离范围设置为10-20cm。进一步优选地，所述主动光源发射单元还包括恒流源；所述恒流源用于接收控制单元发出的触发信号，在所述恒流源处于开启时间段时，所述激光二极管产生点脉冲激光，所述点脉冲激光经过发射光学透镜形成线脉冲激光。这样，当恒流源接收到控制单元发出的触发信号时，恒流源处于开启时间段，激光二极管产生点脉冲激光，在发射光学透镜的作用下形成线脉冲激光，这样能够适当降低成本，主动光源接收单元通过接收光学透镜和光敏感器件接收到线脉冲激光，即环境信号，并且接收光学透镜和发射光学透镜之间的距离范围设置为10-20cm是根据激光三角测量原理，提高采集的环境信号的精确度和稳定性，进而提高行李箱跟随准确性和行走稳定性的发明宗旨。
此外，所述发射光学透镜和所述接收光学透镜都为一字线光学透镜。一字线光学透镜相较于其他二位结构光学透镜，可以使射出的光束能量更为集中，所探测的距离更远。所述光敏感器件为图像传感器芯片。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述跟随模块包括数据融合单元和电连接于所述数据融合单元的运动规划单元；所述数据融合单元接收预定时间段内的环境信号且对所述环境信号进行融合之后传递给运动规划单元形成所述运动指令。这里，预定时间段可以人为设定，主要是对该预定时间段内的环境信号进行整合，从而提高环境准确度，运动规划单元根据目标位置和所整合好的环境信号信息规划出安全无碰路径，实现行李箱的实时跟随避障，确保安全。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种基于主动光技术的智能跟随行李箱，其特征在于，所述智能跟随行李箱包括箱体、电池模块、移动模块、主动光感知模块和跟随模块；所述电池模块为可充电锂电池且可拆卸地安装在所述箱体的底部，所述主动光感知模块、所述移动模块和所述跟随模块都电连接于所述电池模块；所述主动光感知模块包括主动光源发射单元和主动光源接收单元，主动光源发射单元用于发射主动光且感知所述箱体周边的环境信息并形成环境信号，所述主动光源接收单元用于接收环境信号并将所述环境信号传递至所述跟随模块，所述环境信号经过所述跟随模块的算法处理形成运动指令，且所述跟随模块电连接于所述移动模块，以使得当所述移动模块接收到运动指令后能够驱动所述箱体。
2.根据权利要求1所述的智能跟随行李箱，其特征在于，所述主动光感知模块还包括控制单元，所述控制单元与所述主动光源发射单元相互连接，且所述控制单元与所述主动光源接收单元相互连接；用于控制所述主动光源发射单元的发射时间和所述主动光源接收单元的接收时间。
3.根据权利要求1所述的智能跟随行李箱，其特征在于，所述移动模块包括电连接于所述电源模块的驱动电路、电连接于所述驱动电路的驱动电机和安装在所述箱体上的运动单元，且所述运动单元连接于所述驱动电机的驱动轴；所述驱动电路电连接于所述跟随模块以接收所述运动指令，当所述驱动电路接收到运动指令后，所述运动单元运动以驱动所述箱体。
4.根据权利要求2所述的智能跟随行李箱，其特征在于，所述主动光源发射单元包括激光二极管和发射光学透镜；所述主动光源接收单元包括光敏感器件和接收光学透镜，所述接收光学透镜设置在所述发射光学透镜的上部，且所述接收光学透镜与所述发射光学透镜之间的距离范围设置为10-20cm。
5.根据权利要求1所述的智能跟随行李箱，其特征在于，所述跟随模块包括数据融合单元和电连接于所述数据融合单元的运动规划单元；所述数据融合单元接收预定时间段内的环境信号且对所述环境信号进行融合之后传递给运动规划单元形成所述运动指令。
6.根据权利要求4所述的智能跟随行李箱，其特征在于，所述发射光学透镜和所述接收光学透镜都为一字线光学透镜。
7.根据权利要求4所述的智能跟随行李箱，其特征在于，所述光敏感器件为图像传感器芯片。
8.根据权利要求4所述的智能跟随行李箱，其特征在于，所述主动光源发射单元还包括恒流源；所述恒流源用于接收控制单元发出的触发信号，在所述恒流源处于开启时间段时，所述激光二极管产生点脉冲激光，所述点脉冲激光经过发射光学透镜形成线脉冲激光。
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