CN108563232B - 基于自动驾驶系统的校园送货小车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于自动驾驶系统的校园送货小车，包括车体，所述车体由电机驱动车轮运行，其上设置有货箱，所述车体上还安装有核心处理器模块和与所述核心处理器模块均连接的密码锁模块、输入模块、GPS定位模块、开关传感器、障碍检测模块、GSM模块、姿态检测模块、摄像头、5G图传模块、远程信号收发模块、遥控器、语音模块、电源电量检测模块和电源模块，所述核心处理器模块还连接电机，所述电源模块与车体上其他用电模块连接。本发明通过设置多种类型的障碍检测模块，并结合GPS定位系统实现小车的自动导航以及避让路上的行人和障碍物，且通过设置密码锁模块使得只有货物主人通过输入正确的取货密码方能解锁。

Description

基于自动驾驶系统的校园送货小车

技术领域

本发明涉及小车领域，特别涉及一种基于自动驾驶系统的校园送货小车。

背景技术

随着我国社会经济的发展，更多的人开始使用外卖和网络购物，而小车以其高效快捷的特性满足了大部分人群的需求，由此带来了经济的快速发展，并凸显出蓬勃发展的商机，且带动了人们的日常消费。随着外卖市场的发展以及同学们对外卖速度提出的更高要求，外卖行业以传统劳动力为主的送货方式满足不了同学们的要求，且人力成本较高，送货的安全性和准时性不好。此外，随着自动化程度的发展，外卖行业的送货方式应向安全的自动化发展，而目前，市场上没有商品化的外卖小车，且既不具备自动寻找目标、防止外部入侵的能力，亦无法实现只有收件人才能拿到的手段。

基于上述，本申请人提出一种基于自动驾驶系统的校园送货小车，该校园送货小车通过设置多种类型的障碍检测模块，并结合GPS定位系统实现小车的自动导航以及避让路上的行人和障碍物，且通过设置密码锁模块使得只有货物主人通过输入正确的取货密码方能解锁，打开货箱，取得货物，该校园送货小车功能丰富、实用方便、安全可靠。

发明内容

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于自动驾驶系统的校园送货小车，包括车体，所述车体由电机驱动车轮运行，其上设置有货箱，所述车体上还安装有核心处理器模块、密码锁模块、输入模块、GPS定位模块、开关传感器、障碍检测模块、GSM模块和电源模块，所述核心处理器模块分别与电机、密码锁模块、输入模块、GPS定位模块、开关传感器、障碍检测模块、GSM模块和电源模块，所述电源模块与车体上其他用电模块连接；

所述密码锁模块安装在货箱上，用以锁定所述货箱，所述密码锁模块由核心处理器模块根据输入模块传递的信息驱动开启，并反馈锁定信号给所述核心处理器模块；

所述输入模块至少包括按键、触摸屏中的一种，用以送货人开启所述密码锁模块及送货人输入开箱密码、收货人手机号和目标位置，同时还用以收货人输入取货密码，所述输入模块根据输入情况生成相应的信号发于核心处理器模块，所述核心处理器模块将所接收的开箱密码和取货密码发于密码锁模块；其中，当所述核心处理器模块接收到送货人开启密码锁模块的指令时，所述核心处理器模块驱动密码锁模块解锁，所述货箱开门；当所述密码锁模块接收到核心处理器模块传递的取货密码等于开箱密码时，所述密码锁模块解锁，反之所述密码锁模块不解锁；

所述GPS定位模块用以车体的实时定位，并生成实时定位信息发于所述核心处理器模块；所述核心处理器模块根据该实时定位信息和输入模块传送的目标位置规划车体的行走路线；

所述开关传感器安装在货箱的箱口处，用于感应所述货箱处于开门状态还是关门状态，并生成相应的开门信号或者关门信号发于所述核心处理器模块，所述核心处理器模块结合开关传感器的感应情况、输入模块的输入情况、密码锁模块的锁定情况和GPS定位模块的定位情况控制车体出发或者返航；其中，当所述核心处理器模块既接收到输入模块传来的开箱密码、收货人手机号和目标位置，又接收到所述GPS定位模块的实时定位信息不等于目标位置，同时还依次接收到所述开关传感器传递的开门信号和持续性的关门信号，及接收到所述密码锁模块反馈回来的锁定信号时，所述核心处理器模块驱动所述车体启动并根据所规划的行走路线控制电机运行，所述车体出发至目标位置；当所述核心处理器模块既接收到输入模块传来的取货密码，又接收到所述GPS定位模块的实时定位信息等于目标位置，同时还依次接收到所述开关传感器传递的开门信号和持续性的关门信号，及接收到所述密码锁模块反馈回来的锁定信号时，所述核心处理器模块驱动所述车体启动并根据所规划的行走路线控制电机运行，所述车体返航；

所述障碍检测模块用以检测车体运行时车体周围的障碍情况，其包括均与所述核心处理器模块连接的超声波测距模块、红外线传感器模块和激光雷达，所述超声波测距模块和红外线传感器模块安装在车体的前、后、左、右四侧面上，用以检测所述车体前、后、左、右四侧的行人或者物体，所述激光雷达安装在车体的上部，用以检测所述车体所处环境的障碍物情况，所述障碍检测模块生成相应的障碍检测信号发于核心处理器模块，所述核心处理器模块根据所接收的障碍检测信号驱动电机运行；

所述GSM模块与收货人移动设备通信连接，其在所述核心处理器模块根据GPS定位模块的实时定位信息和输入模块传递的目标位置判断车体当前所处位置与目标位置的实时距离不大于核心处理器模块预先设置的短信发送距离时由所述核心处理器模块驱动运行，所述GSM模块根据输入模块输入的收货人手机号将短信发送至该收货人的移动设备上，其中，所述短信为核心处理器模块预先设定，包括所述开箱密码。

进一步地，所述车体上安装有重量传感器，所述重量传感器安装在货箱底部，并与所述密码锁模块连接；所述重量传感器用以感应货箱上货物的重量，并生成重量信号发于所述密码锁模块，所述密码锁模块结合该重量信号、开箱密码、取货密码来决定是否锁定；当所述密码锁模块接收到重量信号和开箱密码、但没有接收到取货密码，或者所述密码锁模块没有接收到重量信号、但接收到取货密码等于开箱密码时，所述密码锁模块锁定；当所述密码锁模块接收到开箱密码、但没有接收到重量信号和取货密码，或者所述密码锁模块接收到重量信号及取货密码等于开箱密码时，所述密码锁模块不锁定。

进一步地，所述输入模块具有确定按键，所述开箱密码由核心处理器模块接收到输入模块的确定信号后生成。

进一步地，所述GSM模块与送货人的移动设备通信连接，所述车体上还安装有姿态检测模块，所述姿态检测模块与核心处理器模块连接，用以检测所述车体是否处于水平状态，并生成相应的姿态感应信号发于所述核心处理器模块，所述核心处理器模块根据该姿态感应信号控制电机的运行、密码锁模块的通电情况和GSM模块的运行；当所述核心处理器模块接收到的姿态感应信号显示车体不处于水平状态时，所述车体处于保护模式，即，所述核心处理器模块关闭电机，断开所述密码锁模块的电源，所述密码锁模块锁死，同时，所述核心处理器模块还驱动GSM模块将GPS定位模块的实时定位信息发于送货人的移动设备上，反之，所述车体不处于保护模式。

进一步地，所述GPS定位模块具有航迹记录功能，所述校园送货小车还包括摄像头、5G图传模块、远程信号收发模块和遥控器，其中，所述摄像头、5G图传模块和远程信号收发模块均安装在车体上；所述摄像头连接5G图传模块，其设置在所述车体的前部，用以拍摄所述车体前方的图像，并传递给所述5G图传模块；所述5G图传模块分别连接核心处理器模块和远程的用户终端，以将所述摄像头拍摄的图像信号和核心处理器模块传送的数据信号发于远程的用户终端；所述遥控器通过远程信号收发模块连接核心处理器模块，用以远程发出控制指令，该控制指令通过所述远程信号收发模块传递至核心处理器模块，所述核心处理器模块再根据控制指令控制车体的运行，同时，所述核心处理器模块驱动GPS定位模块记录并储存车体的行走线路。

进一步地，所述车体上还安装有与所述核心处理器模块连接的语音模块，所述语音模块在所述核心处理器模块的控制下播放预先设置的语音。

进一步地，所述语音模块包括均与所述核心处理器模块连接的播放器和录音模块，所述播放器用以播放预先设置的语音，该预先设置的语音由送货人通过所述录音模块预先录制，且该预先设置的语音包括提醒语、报警语。

进一步地，所述输入模块为触摸屏，所述电源模块为锂电池，所述车体上安装有电源电量检测模块，所述电源电量检测模块用以检测电源模块的剩余电量，并生成电量信号发于与之连接的所述核心处理器模块，所述核心处理器模块将电量信号发于输入模块和5G图传模块，所述输入模块将电量信号所携带的剩余电量信息进行显示，所述5G图传模块将电量信号传递给远程的用户终端。

进一步地，所述车体上还安装有散热风扇，所述散热风扇连接核心处理器模块，并对准所述车体安装电源模块、核心处理器模块和电调的部分。

进一步地，所述核心处理器模块为STM32单片机；所述超声波测距模块在车体前、后、左、右侧面上各安装有一个，且位于每侧面下部的中间，所述超声波测距模块采用的是型号为AJ-SR04M的一体化超声波测距模块；所述红外线传感器模块在车体前、后、左、右侧面上均安装有两个，每一侧面的两所述红外线传感器模块分设在该侧下部的左右两侧，所述红外线传感器模块的型号为夏普GP2Y0A02YK0F；所述激光雷达的型号为RPLIDAR A2。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明所设计的校园送货小车基于无人驾驶或者自动驾驶技术进行设计，其既具有自动驾驶功能，又能够代替人工进行送货工作，例如进行外卖工作，且时效性和稳定性较好，其中，通过GPS定位模块和障碍检测模块实现无人驾驶或者自动驾驶，通过密码锁模块锁定货物，而该密码锁模块和输入模块的结合，使得货箱中的货物只要收货人才能拿到，避免了货箱中的货物被他人盗取，此外，设置的GSM模块与GPS定位模块共同作用，使得所述校园送货小车在准备达到目标位置时提醒收货人取件，从而节省了双方等待时间，提高了时效性，另外，该GSM模块与GPS定位模块，加之姿态检测模块，使得所述校园送货小车具有防盗防侧翻的功能，且便于送货人及时找到及处理。综上可知，本发明的功能丰富且全面，安全可靠性较好，且方便使用，具有一定的市场前景。

2、本发明所设计的校园送货小车通过摄像头、5G图传模块、远程信号收发模块和遥控器等模块的设置还具有学习功能和远程遥控功能，从而便于所述校园小车根据GPS定位模块的定位信息和所要到达的目标位置无法规划出行走路线时亦能够完成送货功能。

附图说明

图1是本发明一种基于自动驾驶系统的校园送货小车的系统结构示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，在本发明的一种较佳实施方式中，一种基于自动驾驶系统的校园送货小车，包括车体，所述车体由电机驱动车轮运行，其上设置有货箱，所述货箱用于放置货物，优选地，所述货箱具有保温层，以保温货箱中的食物，防止食物冷掉而导致味道改变。

所述车体上还安装有核心处理器模块、密码锁模块、输入模块、GPS定位模块、开关传感器、重量传感器、障碍检测模块、GSM模块、姿态检测模块、摄像头、5G图传模块、远程信号收发模块、遥控器、语音模块、电源电量检测模块和电源模块。

其中，所述核心处理器模块分别与电机、密码锁模块、输入模块、GPS定位模块、开关传感器、重量传感器、障碍检测模块、GSM模块、姿态检测模块、5G图传模块、远程信号收发模块、语音模块、电源电量检测模块和电源模块，其集中收集、处理与之连接的各个模块的信息，并根据所收集的信息驱动相应的模块运行，在本实施方式中，所述核心处理器模块为STM32单片机。

所述密码锁模块安装在货箱上，用以锁定所述货箱，所述密码锁模块由核心处理器模块根据输入模块传递的信息驱动开启，并反馈锁定信号给所述核心处理器模块。

所述输入模块至少包括按键、触摸屏中的一种，用以送货人开启所述密码锁模块及送货人输入开箱密码、收货人手机号和目标位置，同时还用以收货人输入取货密码，所述输入模块根据输入情况生成相应的信号发于核心处理器模块，所述核心处理器模块将所接收的开箱密码和取货密码发于密码锁模块。其中，当所述核心处理器模块接收到送货人开启密码锁模块的指令时，所述核心处理器模块驱动密码锁模块解锁，所述货箱开门；当所述密码锁模块接收到核心处理器模块传递的取货密码等于开箱密码时，所述密码锁模块解锁，反之所述密码锁模块不解锁。在本实施方式中，所述输入模块同时具有按键和触摸屏，所述按键具有出发按钮，以通过按动该出发按钮促使车体启动。

所述GPS定位模块用以车体的实时定位，并生成实时定位信息发于所述核心处理器模块；所述核心处理器模块根据该实时定位信息和输入模块传送的目标位置规划车体的行走路线。该GPS定位模块的设置使得所述车体能够自动驾驶，且便于送货人实时查看车体所处位置。在本实施方式中，所述GPS定位模块具有航迹记录功能。

所述开关传感器安装在货箱的箱口处，用于感应所述货箱处于开门状态还是关门状态，并生成相应的开门信号或者关门信号发于所述核心处理器模块，所述核心处理器模块结合开关传感器的感应情况、输入模块的输入情况、密码锁模块的锁定情况和GPS定位模块的定位情况控制车体出发或者返航。其中，当所述核心处理器模块既接收到输入模块传来的开箱密码、收货人手机号和目标位置，又接收到所述GPS定位模块的实时定位信息不等于目标位置，同时还依次接收到所述开关传感器传递的开门信号和持续性的关门信号，及接收到所述密码锁模块反馈回来的锁定信号时，所述核心处理器模块驱动所述车体启动并根据所规划的行走路线控制电机运行，所述车体出发至目标位置，即，当送货人通过输入模块输入收货人手机号、此次开箱密码和收货人所在地-目标位置，并将货物放置货箱中，货箱关门且处于锁定状态时，所述核心处理器模块即可启动车体，驱动车体出发至收货人所在地，车体出发的路线由核心处理器模块根据GPS定位模块的定位信息和目标位置所规划的行走路线行走，该方式的设置可使得所述校园送货小车自动启动并出发，而在本发明的另一种实施方式中，可通过送货人按动出发按钮手动启动车体出发。当所述核心处理器模块既接收到输入模块传来的取货密码，又接收到所述GPS定位模块的实时定位信息等于目标位置，同时还依次接收到所述开关传感器传递的开门信号和持续性的关门信号，及接收到所述密码锁模块反馈回来的锁定信号时，所述核心处理器模块驱动所述车体启动并根据所规划的行走路线控制电机运行，所述车体返航，即，当车体到达目的地，收货人通过输入模块输入取货密码并成功开启货箱、拿取货物，且将货箱关门并锁定后，所述核心处理器模块驱动车体原路返航至起始处，以便于所述校园送货小车进行下一周期的送货工作，在本发明中，该方式的设置使得所述校园送货小车将货物送达至收货人手中后能够自动返航。

所述重量传感器安装在货箱底部，并与所述密码锁模块连接；所述重量传感器用以感应货箱上货物的重量，并生成重量信号发于所述密码锁模块，所述密码锁模块结合该重量信号、开箱密码、取货密码来决定是否锁定；当所述密码锁模块接收到重量信号和开箱密码、但没有接收到取货密码，或者所述密码锁模块没有接收到重量信号、但接收到取货密码等于开箱密码时，所述密码锁模块锁定；当所述密码锁模块接收到开箱密码、但没有接收到重量信号和取货密码，或者所述密码锁模块接收到重量信号及取货密码等于开箱密码时，所述密码锁模块不锁定。即，所述密码锁模块的锁定根据货箱内有无货物决定的，当所述校园送货小车需要送货时，货箱内需要放置货物，密码锁模块方锁定，此时密码锁模块应接收到重量传感器传递的重量信号；当所述校园送货小车需要返航时，货箱内应无货物，密码锁模块才处于锁定状态，因此，此时的重量传感器感应不到货物，无重量信号传递给密码锁模块。通过上述的设置，可避免送货人忘记放置货物或者收货人开箱后忘记取货。在本实施方式中，所述重量传感器为薄膜压力传感器。

所述校园送货小车在出发或者返航过程均为无人驾驶状态，其在运行时，通过在车体上设置障碍检测模块实现车体自动避让行人和障碍物，从而实现车体的自动驾驶。在本发明中，所述障碍检测模块用以检测车体运行时车体周围的障碍情况，其包括均与所述核心处理器模块连接的超声波测距模块、红外线传感器模块和激光雷达。其中，所述超声波测距模块和红外线传感器模块安装在车体的前、后、左、右四侧面上，用以检测所述车体前、后、左、右四侧的行人或者物体，所述激光雷达安装在车体的上部，用以检测所述车体所处环境的障碍物情况，所述障碍检测模块经各个模块生成相应的障碍检测信号发于核心处理器模块，所述核心处理器模块根据所接收的障碍检测信号驱动电机运行以使车体在运行过程自行避开路上的行人、障碍物。优选地，在本实施方式中，所述超声波测距模块在车体前、后、左、右侧面上各安装有一个，且位于每侧下部的中间，所述超声波测距模块采用的是型号为AJ-SR04M的一体化超声波测距模块；所述红外线传感器模块在车体前、后、左、右侧面上均安装有两个，每一侧的两所述红外线传感器模块分设在该侧下部的左右两侧，所述红外线传感器模块的型号为夏普GP2Y0A02YK0F；所述激光雷达的型号为RPLIDAR A2。

所述GSM模块与收货人移动设备通信连接，其在所述核心处理器模块根据GPS定位模块的实时定位信息和输入模块传递的目标位置判断车体当前所处位置与目标位置的实时距离不大于核心处理器模块预先设置的短信发送距离时由所述核心处理器模块驱动，所述GSM模块根据输入模块输入的收货人手机号将短信发送至该收货人的移动设备上，其中，所述短信为核心处理器模块预先设定，包括所述开箱密码。即，当所述校园送货小车即将到达目标位置时，所述核心处理器模块即通过GSM模块向收货人发送短信，以提醒收货人下来拿取货物，避免收货人下来后过长时间等待所述校园送货小车到来，或者所述校园送货小车过长时间等待收货人取货，提高送货的时效性。另外，所述核心处理器模块在车体启动前或者启动时根据目标位置和起始处计算所述校园送货小车预计到达时间，并将该预计达到时间以短信的形式通过所述GSM模块发送给收货人，以便于收货人获知何时取货，该方式结合上述的设置，可使得收货人及时获知所述校园送货小车是否按预计时间达到，防止收货人按预计达到时间等待、所述校园送货小车未能及时达到而过长时间等待。而为了避免收货人忘记取货而所述校园送货小车等待时间过长，所述GSM模块还与送货人的移动设备通信连接，所述核心处理器模块内置计时模块，所述核心处理器模块根据计时模块的计时信息驱动GSM模块运行，具体来说，所述计时模块用以计算车体到达目的后等待的时间，并生成等待时间信号发于所述核心处理器模块，所述核心处理器模块对比分析等待时间信号所含的等待时间值与核心处理器模块预设的收货人发送时间值和送货人发送时间值，其中，所述收货人发送时间值小于送货人发送时间值；当分析结果显示等待时间值不小于收货人发送时间值且未接收到输入模块传来的取货密码时，所述核心处理器模块驱动GSM模块向收货人的移动设备发送短信，当分析结果显示等待时间值不小于送货人发送时间值且未接收到输入模块传来的取货密码时，所述核心处理器模块驱动GSM模块向送货人的移动设备发送短信；在上述设置中，所述GSM模块向收货人发送短信，以再次提醒收货人取货，而所述GSM模块向送货人发送短信，以在车体等待一段时间而收货人又没有取货时向送货人发送咨询短信，以咨询是否需要返航或者继续等待。

所述姿态检测模块用以检测所述车体是否处于水平状态，并生成相应的姿态感应信号发于所述核心处理器模块，所述核心处理器模块根据该姿态感应信号控制电机的运行、密码锁模块的通电情况和GSM模块的运行；当所述核心处理器模块接收到的姿态感应信号显示车体不处于水平状态时，所述车体处于保护模式，即，所述核心处理器模块关闭电机，断开所述密码锁模块的电源，所述密码锁模块锁死，同时，所述核心处理器模块还驱动GSM模块将GPS定位模块的实时定位信息发于送货人的移动设备上，反之，所述车体不处于保护模式。通过上述的设置，使得所述校园送货小车在工作模式因不可预知情况出现翻车或者其他姿态(被盗情况)时能够自行进入保护状态，防止系统出现短路及货箱内的货物被盗，在一定程度上起到防盗作用，此外，通过GSM模块发送短信给送货人，可使得送货人及时获知所述校园送货小车出现严重故障或者被盗，同时，还利于送货人获知所述校园送货小车出事故的位置，便于送货人前往寻找。在本实施方式中，所述姿态检测模块为ENC-03RC双轴陀螺仪。

在本发明中，当所述核心处理器模块检测到障碍检测模块出现故障时，所述核心处理器模块亦驱动所述车体进入保护模式。

所述摄像头连接5G图传模块，其设置在所述车体的前部，用以拍摄所述车体前方的图像，并传递给所述5G图传模块；所述5G图传模块连接远程的用户终端，以将所述摄像头拍摄的图像信号和核心处理器模块传送的数据信号发于远程的用户终端，位于用户终端前的送货人可通过用户终端查看与监视车体前方的情况，接收核心处理器模块接收到的各模块传递的信息，进而方便送货人了解所述校园送货小车的运行情况和状态；所述遥控器通过远程信号收发模块连接核心处理器模块，用以远程发出控制指令，该控制指令通过所述远程信号收发模块传递至核心处理器模块，所述核心处理器模块再根据控制指令控制车体的运行，同时，所述核心处理器模块驱动GPS定位模块的航迹记录功能开启，所述GPS定位模块记录并储存车体的行走线路。通过上述摄像头、5G图传模块、远程信号收发模块和遥控器的设置，及结合GPS定位模块的航迹记录功能，使得所述校园送货小车具有学习功能及远程遥控功能，具体来说，所述校园送货小车在核心处理器模块根据GPS定位模块的实时定位信息和输入模块输入的目标位置无法规划车体的行走路线时，送货人可通过遥控器远程遥控的模式指挥所述校园送货小车前往目标位置，在前往的整个过程，GPS定位模块的航迹记录功能记录并存储所述校园送货小车前往该目标位置的行走路线，从而使得所述校园送货小车能够根据所存储的行走路线返航及下一次前往该目标位置，即，所述校园送货小车具有学习功能；此外，送货人通过5G图传模块传递的信息实时监视车体的状况，并在需要时通过遥控器远程介入车体的行驶，保证车体的快速准确性，即，实现了远程遥控及监视所述校园送货小车。

在本发明中，所述5G图传模块还由核心处理器模块根据姿态检测模块传递的姿态感应信号驱动运行，即，当所述核心处理器模块接收到的姿态感应信号显示车体不处于水平状态时，所述核心处理器模块驱动5G图传模块向远程用户终端传输数据，以将所述摄像头拍摄的图像信号和核心处理器模块传送给5G图传模块的数据信号发于远程的用户终端，远程的用户终端再进行记录，其中，该数据信号包括系统运行状态、GPS定位信息，便于送货人获知车体出现意外情况前一刻的位置信息和状态。

所述语音模块在所述核心处理器模块的控制下播放预先设置的语音。具体来说，所述语音模块包括均与所述核心处理器模块连接的播放器和录音模块，所述播放器用以播放预先设置的语音，该预先设置的语音由送货人通过所述录音模块预先录制，且该预先设置的语音包括提醒语、报警语。通过上述的设置，所述校园送货小车能够在车体运行过程提醒路人注意车辆、提示收货人如何取货及在被盗时发出警报，因此，该语音模块的设置较为人性化；此外，通过所述语音模块，还可以在货箱未关闭时发出提示语音，即，所述核心处理器模块检测到所述开关传感器所传递的开锁信号处于持续性时，所述核心处理器模块驱动语音模块发出提示语音。

所述电源模块与车体上其他用电模块连接，以提供车体上各用电模块所需的电力，在本实施方式中，所述电源模块为锂电池。所述电源电量检测模块用以检测电源模块的剩余电量，并生成电量信号发于与之连接的所述核心处理器模块，所述核心处理器模块将电量信号发于输入模块，所述输入模块再将电量信号所携带的剩余电量信息进行显示，以便于送货人通过输入模块的面板获知电源模块的电量剩余情况。此外，所述核心处理器模块亦可将电量信号通过5G图传模块传递发于远程的用户终端，以便于送货人通过用户终端获知电源模块的电量剩余情况。

在本发明中，考虑到各模块的运行使得车体温度过高而影响车体的温度运行及寿命，本发明在所述车体上安装有散热风扇，所述散热风扇连接核心处理器模块，并对准所述车体安装电源模块和电调的部分，以为电源模块、核心处理器模块和电调散热，其中，所述电调连接核心处理器模块，所述核心处理器模块通过电调控制电机的运行，所述电机为无刷电机。优选地，所述车体上还安装有温度传感器，所述温度传感器连接核心处理器模块，其用以感应所述车体内部的温度，并生成温度信号传于所述核心处理器模块，所述核心处理器模块根据所接收的温度信号所含的温度信息控制散热风扇运行，具体来说，所述核心处理器模块接收温度信号后，将温度信号所含的温度信息与其内部预先设定的散热温度进行比较，当对比分析结果显示温度信息不小于散热温度时，所述核心处理器模块驱动散热风扇运行，反之所述核心处理器模块控制散热风扇停止运行。

本发明所设计的校园送货小车具有两种工作模块：全自动工作模式和人工操作模块，其中，全自动工作模块基于核心处理器模块能够根据GPS定位模块的实时定位信息和输入模块传递的目标位置规划出车体的行走路线，而人工操作模式则是核心处理器模块根据GPS定位模块的实时定位信息和输入模块传递的目标位置无法规划出车体的行走路线，上述两种工作模式的工作流程如下：

(1)全自动工作模块

S1.送货人通过输入模块输入开箱密码、收货人手机号和目标位置及开启密码锁模块，输入模块生成相应的信号发于核心处理器模块，核心处理器模块将开箱密码传递给密码锁模块；开关传感器模块感应货箱箱口的状态，并生成开门信号或者关门信号发于核心处理器模块，同时，重量传感器感应货箱内货物的重量，并生成重量信号发于密码锁模块；

S2.核心处理器模块驱动密码锁模块解锁，货箱打开，送货人将货物放置货箱中；同时，GPS定位模块获取车体的实时定位信息，并发于核心处理器模块；开关传感器模块感应货箱箱口的状态，并生成开门信号或者关门信号发于核心处理器模块；重量传感器感应货箱内货物的重量，并生成重量信号发于密码锁模块；

S3.核心处理器模块根据GPS定位模块的实时定位信息和输入模块传递的目标位置规划车体的行走路线；开关传感器模块感应货箱箱口的状态，并生成开门信号或者关门信号发于核心处理器模块；重量传感器感应货箱内货物的重量，并生成重量信号发于密码锁模块；

S4.核心处理器检测输入模块是否传递开箱密码、收货人手机号和目标位置，当核心处理器检测输入模块输入的开箱密码、收货人手机号和目标位置时，进入步骤S5，反之返回步骤S1；

S5.核心处理器模块检测步骤S1-S3中开关传感器的感应信号，当核心处理器模块依次检测到开关传感器传递的开门信号和关门信号，同时检测到关门信号为持续性时，进入步骤S6，反之返回步骤S1；

S6.核心处理器模块检测是否接收到密码锁模块反馈的锁定信号，当核心处理器模块接收到锁定信号时，进入步骤S7，反之返回步骤S1；

S7.核心处理器模块判断GPS定位模块的实时定位信息和输入模块传递的目标位置是否相同，当核心处理器模块判断实时定位信息不等于目标位置，核心处理器模块驱动车体驱动，车体根据步骤S3所得的行走路线朝目标位置出发，并进入步骤S8，反之，核心处理器模块控制车体停止运行，并进入步骤S10；

S8.障碍检测模块检测车体周围的障碍情况，并生成障碍检测信号发于核心处理器模块，核心处理器模块根据障碍检测信号驱动电机运行；同时，核心处理器模块判断GSM模块是否向收货人发送短信，当判断结果显示GSM模块已向收货人发送短信，返回步骤S7，反之进入步骤S9；

S9.核心处理器模块判断GPS定位模块的实时定位信息和目标位置的实时距离是否大于短信发送距离，当判断结果显示实时距离不大于短信发送距离，核心处理器模块驱动GSM模块向收货人发送短信，并返回步骤S7，反之返回步骤S7；

S10.收货人通过输入模块输入取货密码，输入模块生成相应的信号发于核心处理器模块，核心处理器模块将取货密码传递于密码锁模块；同时，所述开关传感器模块感应货箱箱口的状态，并生成开门信号或者关门信号发于核心处理器模块；重量传感器感应货箱内货物的重量，并生成重量信号发于密码锁模块；

S11.密码锁模块判断取货密码是否等于开箱密码，当密码锁模块判断取货密码等于开箱密码时，密码锁模块解锁，货箱开启，收货人取货，同时，所述开关传感器模块感应货箱箱门的状态，并生成开门信号或者关门信号发于核心处理器模块，重量传感器感应货箱内货物的重量，并生成重量信号发于密码锁模块，进入步骤S12，反之，返回步骤S10；

S12.核心处理器模块检测步骤S10-S11中开关传感器的感应信号，当核心处理器模块依次检测到开关传感器传递的开门信号和关门信号，同时检测到关门信号为持续性时，进入步骤13，反之返回步骤S10；

S13.核心处理器模块检测是否接收到密码锁模块反馈的锁定信号，当核心处理器模块接收到锁定信号时，进入步骤S14，反之返回步骤S10；

S14.核心处理器模块驱动车体驱动，车体根据步骤S3所得的行走路线朝原始出发地返航，直至回到原始出发地。

(2)人工操作模块

S1.送货人通过输入模块输入开箱密码、收货人手机号和目标位置及开启密码锁模块，输入模块生成相应的信号发于核心处理器模块，核心处理器模块将开箱密码传递于密码锁模块；

S2.密码锁模块解锁，货箱打开，送货人将货物放置货箱中；

S3.核心处理器模块驱动GPS定位模块定位并开启航迹记录功能，同时驱动摄像头和5G图传模块运行，摄像头获取车体前方的图像，并传至5G图传模块，5G图传模块再传递至远程的用户终端；

S4.遥控器通过远程信号收发模块向核心处理器模块发送控制指令，核心处理器模块驱动车体启动并出发，GPS定位模块记录车体出发至目标位置的行走路线；

S5.收货人通过输入模块输入取货密码，输入模块生成相应的信号发于核心处理器模块，核心处理器模块将取货密码传递于密码锁模块；同时，所述开关传感器模块感应货箱的状态，并生成开门信号或者关门信号发于核心处理器模块；重量传感器感应货箱内货物的重量，并生成重量信号发于密码锁模块；

S6.密码锁模块判断取货密码是否等于开箱密码，当密码锁模块判断取货密码等于开箱密码时，密码锁模块解锁，货箱开门，收货人取货，同时，所述开关传感器模块感应货箱的状态，并生成开门信号或者关门信号发于核心处理器模块，重量传感器感应货箱内货物的重量，并生成重量信号发于密码锁模块，进入步骤S7，反之，返回步骤S5；

S7.核心处理器模块检测步骤S5-S6中开关传感器的感应信号，当核心处理器模块依次检测到开关传感器传递的开门信号和关门信号，同时检测到关门信号为持续性时，进入步骤S8，反之返回步骤S5；

S8.核心处理器模块检测是否接收到密码锁模块反馈的锁定信号，当核心处理器模块接收到锁定信号时，进入步骤S9，反之返回步骤S5；

S9.核心处理器模块驱动车体驱动，车体根据步骤S4所记录的行走路线朝原始出发地返航，直至回到原始出发地。

在本发明的另一种实施方式中，上文所说的开箱密码可不通过输入模块输入，而是由所述核心处理器模块自动生成，具体来说，所述输入模块具有确定按键，所述开箱密码由核心处理器模块接收到输入模块的确定信号后生成，即，当送货人通过输入模块按下确定后，核心处理器模块即生成开箱密码发于密码锁模块，而当核心处理器模块驱动车体出发时，其基于核心处理器既接收到输入模块传来的确定信号、收货人手机号和目标位置，又接收到所述GPS定位模块的实时定位信息不等于目标位置，同时还依次接收到所述开关传感器传递的开门信号和持续性的关门信号，及接收到所述密码锁模块反馈回来的锁定信号驱动的。

值得说明的是，本发明所设计的校园送货小车用于校园内的外卖工作，亦可用于校外，且不局限于外卖工作。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种基于自动驾驶系统的校园送货小车，包括车体，所述车体由电机驱动车轮运行，其上设置有货箱，其特征在于：所述车体上还安装有核心处理器模块、密码锁模块、输入模块、GPS定位模块、开关传感器、障碍检测模块、GSM模块和电源模块，所述核心处理器模块分别与电机、密码锁模块、输入模块、GPS定位模块、开关传感器、障碍检测模块、GSM模块和电源模块连接，所述电源模块与车体上其他用电模块连接；

所述密码锁模块安装在货箱上，用以锁定所述货箱，所述密码锁模块由核心处理器模块根据输入模块传递的信息驱动开启，并反馈锁定信号给所述核心处理器模块；

所述输入模块至少包括按键、触摸屏中的一种，用以供送货人开启所述密码锁模块及送货人输入开箱密码、收货人手机号和目标位置，同时还用以供收货人输入取货密码，所述输入模块根据输入情况生成相应的信号发于核心处理器模块，所述核心处理器模块将接收的开箱密码和取货密码发于密码锁模块；其中，当所述核心处理器模块接收到送货人开启密码锁模块的指令时，所述核心处理器模块驱动密码锁模块解锁，所述货箱开门；当所述密码锁模块接收到核心处理器模块传递的取货密码等于开箱密码时，所述密码锁模块解锁，反之所述密码锁模块不解锁；

所述GPS定位模块用以车体的实时定位，并生成实时定位信息发于所述核心处理器模块；所述核心处理器模块根据该实时定位信息和输入模块传送的目标位置规划车体的行走路线；

所述开关传感器安装在货箱的箱口处，用于感应所述货箱处于开门状态还是关门状态，并生成相应的开门信号或者关门信号发于所述核心处理器模块，所述核心处理器模块结合开关传感器的感应情况、输入模块的输入情况、密码锁模块的锁定情况和GPS定位模块的定位情况控制车体出发或者返航；其中，当所述核心处理器模块既接收到输入模块传来的开箱密码、收货人手机号和目标位置，又接收到所述GPS定位模块的实时定位信息不等于目标位置，同时还依次接收到所述开关传感器传递的开门信号和持续性的关门信号，及接收到所述密码锁模块反馈回来的锁定信号时，所述核心处理器模块驱动所述车体启动并根据规划的行走路线控制电机运行，所述车体出发至目标位置；当所述核心处理器模块既接收到输入模块传来的取货密码，又接收到所述GPS定位模块的实时定位信息等于目标位置，同时还依次接收到所述开关传感器传递的开门信号和持续性的关门信号，及接收到所述密码锁模块反馈回来的锁定信号时，所述核心处理器模块驱动所述车体启动并根据规划的行走路线控制电机运行，所述车体返航；

所述障碍检测模块用以检测车体运行时车体周围的障碍情况，其包括均与所述核心处理器模块连接的超声波测距模块、红外线传感器模块和激光雷达，所述超声波测距模块和红外线传感器模块安装在车体的前、后、左、右四侧面上，用以检测所述车体前、后、左、右四侧的行人或者物体，所述激光雷达安装在车体的上部，用以检测所述车体所处环境的障碍物情况，所述障碍检测模块生成相应的障碍检测信号发于核心处理器模块，所述核心处理器模块根据接收的障碍检测信号驱动电机运行；

所述GSM模块与收货人移动设备通信连接，其在所述核心处理器模块根据GPS定位模块的实时定位信息和输入模块传递的目标位置判断车体当前所处位置与目标位置的实时距离不大于核心处理器模块预先设置的短信发送距离时由所述核心处理器模块驱动运行，所述GSM模块根据输入模块输入的收货人手机号将短信发送至该收货人的移动设备上，其中，所述短信为核心处理器模块预先设定，包括所述开箱密码；

所述车体上安装有重量传感器，所述重量传感器安装在货箱底部，并与所述密码锁模块连接；所述重量传感器用以感应货箱上货物的重量，并生成重量信号发于所述密码锁模块，所述密码锁模块结合该重量信号、开箱密码、取货密码来决定是否锁定；当所述密码锁模块接收到重量信号和开箱密码、但没有接收到取货密码，或者所述密码锁模块没有接收到重量信号、但接收到取货密码等于开箱密码时，所述密码锁模块锁定；当所述密码锁模块接收到开箱密码、但没有接收到重量信号和取货密码，或者所述密码锁模块接收到重量信号及取货密码等于开箱密码时，所述密码锁模块不锁定；

所述GSM模块与送货人的移动设备通信连接，所述车体上还安装有姿态检测模块，所述姿态检测模块与核心处理器模块连接，用以检测所述车体是否处于水平状态，并生成相应的姿态感应信号发于所述核心处理器模块，所述核心处理器模块根据该姿态感应信号控制电机的运行、密码锁模块的通电情况和GSM模块的运行；当所述核心处理器模块接收到的姿态感应信号显示车体不处于水平状态时，所述车体处于保护模式，即，所述核心处理器模块关闭电机，断开所述密码锁模块的电源，所述密码锁模块锁死，同时，所述核心处理器模块还驱动GSM模块将GPS定位模块的实时定位信息发于送货人的移动设备上，反之，所述车体不处于保护模式。

2.如权利要求1所述的校园送货小车，其特征在于：所述输入模块具有确定按键，所述开箱密码由核心处理器模块接收到输入模块的确定信号后生成。

3.如权利要求1所述的校园送货小车，其特征在于：所述GPS定位模块具有航迹记录功能，所述校园送货小车还包括摄像头、5G图传模块、远程信号收发模块和遥控器，其中，所述摄像头、5G图传模块和远程信号收发模块均安装在车体上；所述摄像头连接5G图传模块，其设置在所述车体的前部，用以拍摄所述车体前方的图像，并传递给所述5G图传模块；所述5G图传模块分别连接核心处理器模块和远程的用户终端，以将所述摄像头拍摄的图像信号和核心处理器模块传送的数据信号发于远程的用户终端；所述遥控器通过远程信号收发模块连接核心处理器模块，用以远程发出控制指令，该控制指令通过所述远程信号收发模块传递至核心处理器模块，所述核心处理器模块再根据控制指令控制车体的运行，同时，所述核心处理器模块驱动GPS定位模块记录并储存车体的行走线路。

4.如权利要求1所述的校园送货小车，其特征在于：所述车体上还安装有与所述核心处理器模块连接的语音模块，所述语音模块在所述核心处理器模块的控制下播放预先设置的语音。

5.如权利要求4所述的校园送货小车，其特征在于：所述语音模块包括均与所述核心处理器模块连接的播放器和录音模块，所述播放器用以播放预先设置的语音，该预先设置的语音由送货人通过所述录音模块预先录制，且该预先设置的语音包括提醒语、报警语。

6.如权利要求3所述的校园送货小车，其特征在于：所述输入模块为触摸屏，所述电源模块为锂电池，所述车体上安装有电源电量检测模块，所述电源电量检测模块用以检测电源模块的剩余电量，并生成电量信号发于与之连接的所述核心处理器模块，所述核心处理器模块将电量信号发于输入模块和5G图传模块，所述输入模块将电量信号所携带的剩余电量信息进行显示，所述5G图传模块将电量信号传递给远程的用户终端。

7.如权利要求1所述的校园送货小车，其特征在于：所述车体上还安装有散热风扇，所述散热风扇连接核心处理器模块，并对准所述车体安装电源模块、核心处理器模块和电调的部分。

8.如权利要求1所述的校园送货小车，其特征在于：所述核心处理器模块为STM32单片机；所述超声波测距模块在车体前、后、左、右侧面上各安装有一个，且位于每侧面下部的中间，所述超声波测距模块采用的是型号为AJ-SR04M的一体化超声波测距模块；所述红外线传感器模块在车体前、后、左、右侧面上均安装有两个，每一侧面的两所述红外线传感器模块分设在该侧下部的左右两侧，所述红外线传感器模块的型号为夏普GP2Y0A02YK0F；所述激光雷达的型号为RPLIDAR A2。

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