CN108873897A - 短途交通设备和系统 - Google Patents

Abstract

一种短途交通设备和系统，该短途交通设备包括车体和驾驶系统，所述驾驶系统包括：感知模块，包括若干设于所述车体的传感器，用于融合所述传感器采集的数据形成当前时刻的场景数据；路径规划模块，用于根据所述场景数据和存储的数字地图生成行驶路线；驾驶策略模块，用于根据所述行驶路线生成用于控制车体行驶的行驶指令；运动控制模块，用于根据所述行驶指令控制所述车体的电机以驱动所述车体行驶。本发明提供的短途交通设备和系统在接收到目的地后，自动将游客送至目的地，赋予娱乐车辆智能，提高车辆的易用性、娱乐性以及运营效率，尤其适合大型商场或者游乐场，为用户提供便捷有趣的短途交通方式。

Description

短途交通设备和系统

技术领域

本发明涉及一种交通设备和系统，尤其是一种短途交通设备和系统。

背景技术

人们在商场、游乐园、度假村等特定区域内活动时，为了保证游客安全等因素的考虑，通常会禁止汽车驶入，导致游客在该活动区域内仅能通过步行到达目的地。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种短途交通设备和系统，旨在满足特定区域内的短途交通需求。

为此，本发明首先提供了一种短途交通设备，包括车体和驾驶系统，所述驾驶系统包括：

感知模块，包括若干设于所述车体的传感器，用于融合所述传感器采集的数据形成当前时刻的场景数据；

路径规划模块，用于根据所述场景数据和存储的数字地图生成行驶路线；

驾驶策略模块，用于根据所述行驶路线生成用于控制车体行驶的行驶指令；

运动控制模块，用于根据所述行驶指令控制所述车体的电机以驱动所述车体行驶。

进一步地，所述传感器包括摄像头、超声波探测器、惯性测量单元、差分GPS模块、测距雷达、激光雷达中的一种或多种。

进一步地，所述路径规划模块包括：

全局规划模块，根据当前时刻的所述场景数据与存储的数字地图对比定位得到所述交通设备的当前位置，以及根据接收的目的地规划出所述行驶线路；

局部规划模块，根据所述行驶路线生成当前车体的行驶方向，以及通过所述场景数据调整所述行驶方向。

进一步地，所述驾驶策略模块还用于根据所述场景数据和行驶线路调整所述行驶指令。

进一步地，还包括总控系统，所述总控系统与所述驾驶系统连接，所述总控系统接收输入的目的地后，传输至所述驾驶系统。

进一步地，所述总控系统包括：

通信模块，用于与服务器连接交互；

人工智能交互模块，用于根据接收的用户数据输出推荐信息，和/或根据接收输入的语音信息输出反馈信息；

监控模块，用于将接收的异常信息通过所述通信模块发送至云端服务器，和/或在所述车体显示所述异常信息对应的提示信息。

进一步地，所述感知模块的传感器包括摄像头和惯性传感器，所述总控系统还包括：

混合显示模块，用于根据所述摄像头获取的实景图像视频和根据所述惯性传感器检测的数据建立空间地图，所述空间地图映射真实的空间坐标，在所述短途交通设备在真实空间运动时，对应的运动轨迹显示于所述空间地图以接收用户的交互指令。

本发明同时提供了一种短途交通系统，包括服务器和上述的短途交通设备，所述短途交通设备通过无线与所述服务器连接交互。

进一步地，所述服务器接收到访问信息后，将所述短途交通设备的车辆信息传输至一智能终端；

所述服务器接收到与一短途交通设备对应的预定信息后，所述服务器发出与所述短途交通设备对应的激活信息；

所述短途交通设备接收到所述激活信息后，行驶至接收的目的地位置。

进一步地，所述访问信息包含至少一用户信息，所述服务器根据所述用户信息获取推荐信息并将所述推荐信息传送至所述短途交通设备；

所述短途交通设备显示所述推荐信息。

相较于现有技术，本发明提供的短途交通设备和系统通过设置在短途交通设备的感知模块、路径规划模块、驾驶策略模块和运动控制模块在接收到目的地后，自动将游客送至目的地，赋予娱乐车辆智能，提高车辆的易用性、娱乐性以及运营效率，尤其适合大型商场或者游乐场，为用户提供便捷有趣的短途交通方式。

附图说明

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

图1是本发明实施例提供的短途交通系统的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的短途交通设备的结构示意图。

图3a和图3b是本发明实施例提供的短途交通设备中传感器设置在车体的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的短途交通设备的路径规划模块的结构示意图。

主要元件符号说明

服务器 10

交通设备 20

车体 21

支撑杆 211

摄像头 212

激光雷达 213

测距雷达 214

红外防跌落检测模组 215

显示屏 216

驾驶系统 22

感知模块 221

路径规划模块 222

全局规划模块 222a

局部规划模块 222b

驾驶策略模块 223

运动控制模块 224

总控系统 23

通信模块 231

人工智能交互模块 232

监控模块 233

混合显示模块 234

增强现实模块 235

虚拟现实模块 236

智能终端 30

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

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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他实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

在本发明的各实施例中，为了便于描述而非限制本发明，本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

图1是本发明实施例提供的短途交通系统的结构示意图。如图1所示，该短途交通系统，包括服务器10和至少一短途交通设备20，所述短途交通设备20通过无线方式与所述服务器10连接交互，包括但不限于WiFi、zegbee、蓝牙、红外线通信或者蜂窝信号。短途交通设备20通过无线方式实时与服务器10通讯，上传短途交通设备20的实时状态，或者短途交通设备20实时接收服务器10发送给短途交通设备20的命令和信息。

本实施方式中，服务器10还可以与至少一智能终端30连接，例如可以通过蜂窝信号与服务器10连接。智能终端10可以是手机、平板电脑等。该服务器10可以以H5页面、手机app等方式将信息呈现给用户，用于提供短途交通设备20的定位信息以及机器状态参数信息、车辆控制等服务。智能终端30连接到服务器10后，同步服务器10的信息即可查看相应短途交通设备20的状态信息。而且，用户在智能终端30可以通知服务器10需要预定指定短途交通设备20后，服务器10即发送相应指令到短途交通设备20，让短途交通设备20等待用户乘坐。此外，用户可以通过智能终端30发送车辆运动控制命令至服务器10，由服务器10再将指令转发给车辆，以实现远程操控车辆功能。

利用本实施方式提供的短途交通系统，可以为用户在一特定场合下为用户提供运送货物或者乘客的服务，该特定场合包括但不限于在游乐场、动物园、商场、度假村等，用户可以使用该短途交通系统乘坐短途交通设备20至一指定地点。例如在商场内乘坐短途交通设备20至一服装店或者书店，也可以在特定区域内巡游。

图2是本发明实施例提供的短途交通设备20的结构示意图。如图2所示，该种短途交通设备20包括车体21、驾驶系统22和总控系统23。车体21包括车轮、底盘、座椅等部件，可以是汽油机驱动或者电力驱动。所述驾驶系统22用于控制车体21行驶的速度、方向等，所述总控系统23与所述驾驶系统22连接，总控系统23用于信息交互、车辆状态监控等，所述总控系统23接收输入的目的地后，传输至所述驾驶系统22。

本实施方式中，所述驾驶系统22包括感知模块221、路径规划模块222、驾驶策略模块223和运动控制模块224。车辆可根据自身情况或者用户指令，利用驾驶系统22进行自动驾驶。比如，当短途交通设备20处于低电量且允许的情况下，将会自动回到充电位置。或者用户通知短途交通设备20希望到达某一指定目的地后，驾驶系统22可指挥车辆自动行驶至目的地。

图3a和图3b是本发明实施例提供的短途交通设备20中传感器设置在车体21的结构示意图。如图3a和图3b所示，感知模块221包括若干设于所述车体21的传感器，用于融合所述传感器采集的数据形成当前时刻的场景数据。所述传感器包括摄像头212、超声波探测器、惯性测量单元、差分GPS模块、测距雷达214、激光雷达213中的一种或多种。本实施方式中，车体21的尾部设有一支撑杆211，摄像头212和激光雷达213可以安装于所述支撑杆211的顶部，用于摄取车体21周围的图像以及周边障碍物等信息。在一些实施方式中，启动短途交通设备20后，摄像头212拍摄的画面可以通过服务器10发送到用户持有的智能终端30上。车体21的前部和尾部分别设有两个测距雷达214，用于检测车体21前、后的障碍物。此外，车体21内还设有差分GPS模块和惯性测量单元，用于检测车体21的位置信息或速度/加速度信息，为驾驶系统22的控制提供数据支持。在一些实施方式中，还可以在车体21的边缘位置，例如车体21的前部边缘、中部边缘或者后部边缘位置安装一个或者多个红外防跌落检测模组215，用于检测车体21是否处于楼梯等危险位置，防止车体21跌落。应当注意的是，上述的差分GPS模块、测距雷达214、激光雷达213等传感器可以组合搭配使用，并不是必须同时使用的所有的传感器，在一些非高精度需求场景中(一般为非高速行驶场景下)可以停止某些传感器的工作，使其处于低功耗的待机状态而不影响正常功能使用，以提高场景适用性和性价比。

路径规划模块222用于根据所述场景数据和存储的数字地图生成行驶路线。图4是本发明实施例提供的短途交通设备20的路径规划模块222的结构示意图。如图4所示，所述路径规划模块222包括全局规划模块222a和局部规划模块222b。

全局规划模块222a用于根据当前时刻的所述场景数据与存储的数字地图对比定位得到所述短途交通设备20的当前位置，然后根据接收的目的地规划出所述行驶线路。本实施方式中，全局规划模块222a用于全局路径规划，利用当前场景数据与内部存储的数字地图进行对比，来定位当前短途交通设备20所处的位置。当指定某一合法的目的地后，全局规划模块222a通过寻路算法规划合理路线，给予路径规划。

局部规划模块222b用于根据所述行驶路线生成当前车体21的行驶方向，以及通过所述场景数据调整所述行驶方向。局部规划模块222b用于局部路径规划，产生具体的短途交通设备20的控制命令，比如加速、减速、刹车、转向等。局部规划模块222b按照全局规划模块222a规划的指引控制短途交通设备20的方向，同时通过场景信息中行人、障碍物、道路的检测情况作出临时性修正动作以避开相应的物件。

驾驶策略模块223用于根据所述行驶路线生成用于控制车体21行驶的行驶指令。在一些实施方式中，所述驾驶策略模块223还用于根据所述场景数据和行驶线路调整所述行驶指令。当全局路径和局部路径规划完成后，驾驶策略模块223根据短途交通设备20的具体行进状态给出最舒适的操控方式，比如转向时，运用平滑算法，让车辆转向平滑，防止乘客产生眩晕等不适感。

运动控制模块224用于根据所述行驶指令控制所述车体21的电机以驱动所述车体21行驶。运动控制模块224与驾驶系统22可以通过串口通讯的方式连接，或者驾驶系统22直接连接到所支持的电机进行控制。

本实施方式中，所述总控系统23包括通信模块231、人工智能交互模块232和监控模块233。所述通信模块231用于与服务器10连接交互，包括但不限于WiFi、zigbee、蓝牙、红外线通信或者蜂窝信号的方式进行连接交互。

人工智能交互模块232(以下简称AI)用于根据接收的用户数据输出推荐信息，在一些实施方式中，人工智能交互模块232还可以根据接收输入的语音信息输出反馈信息。用户在乘坐短途交通设备20时可通过语音、触屏等方式与系所述的人工智能交互模块232进行交互。人工智能交互模块232可以通过多种方式实现，例如百度公司提供的DuerOS，能通过自然语言完成对硬件的操作与对话交流，为用户提供完整的服务链条。作为一款开放式的操作系统，DuerOS通过云端大脑时刻进行自动学习让机器具备人类的语言能力。然而，本领域技术人员也可以根据现有的文献实现人工智能交互模块232的功能。人工智能交互模块232在获取用户的输入信息后，视具体AI方案处理方式，将输入信息传递至AI的云端数据处理中心或者本地数据处理中心进行处理，并返回相应的结果给到总控系统23，总控系统23通过UI显示、语音、跑跑车运动状态等方式给予用户回应。

监控模块233用于将接收的异常信息通过所述通信模块231发送至云端服务器10，和/或在所述车体21显示所述异常信息对应的提示信息。本实施方式中，监控模块233实时检测短途交通设备20的电池电量、电机等设备状态，一旦短途交通设备20出现故障或非正常操作(包括超出行驶范围、异常断电、被堵死无法运行等)，监控模块233自动上报信息到服务器10并通知管理员。例如在监控模块233检测到短途交通设备20的各个系统任一检测点检测到异常信息，则将此异常信息通过Wi-Fi或者移动网络将异常信息发送至服务器10，同时在短途交通设备20的显示屏216或者声音、灯光装置中显示相应的错误提示。作为示例性地，具体检测手段可以包括如下：

a)电机状态检测：在电机驱动电路使用电流检测模块，当电流实际值超过报警阈值后，产生报警信号至总控系统23中的监控模块233。

b)电池电量检测：使用电压检测电路检测电池电量，并实时反馈电量信号至总控系统23中的监控模块233。

c)其他逻辑性报错：在驾驶系统22和总控系统23中设置错误捕捉处理，并将错误上报至总控系统23中的监控模块233。

在一些实施方式中，所述感知模块221的传感器包括摄像头212和惯性传感器，所述总控系统23还包括增强现实模块235(AR)、混合显示模块234(MR)和虚拟现实模块236(VR)中的至少一种。增强现实模块235利用所述摄像头212摄取的真实世界的图像，然后根据所述图像产生虚拟景象合成，并输出到所述短途交通设备配置的显示器。用户在体验该短途交通设备时可以从显示器上看到最终的增强场景图像/图片。所述混合显示模块234用于根据所述摄像头212获取的实景图像视频和根据所述惯性传感器检测的数据建立空间地图，所述空间地图映射真实的空间坐标，在所述短途交通设备20在真实空间运动时，对应的运动轨迹显示于所述空间地图以接收用户的交互指令。用户可以通过短途交通设备20的显示屏216看到实景和虚拟物体叠加的图像画面。并且，用户可以通过语音、触屏、移动小车等方式与虚拟物体进行互动，使短途交通设备20具有更丰富的玩法。虚拟现实模块236在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，能使用户具有身临其境的沉浸感，具有与环境完善的交互作用能力。本实施方式中，虚拟现实模块可以包括一头盔式显示器，头盔式显示器与总控系统23的其他部件连接，利用感知模块的空间定位能力为用户提供沉浸式交互方式。

此外，在一些实施方式中，短途交通设备20的基本参数可进行远程设置，比如“系统音量”、“行进速度”、“车辆启动”、“车辆停止”等。通过远程连接，服务器10可实时修改、查看各项参数。并且在驾驶系统22和总控系统23允许的情况下，可通过智能终端30远程操控短途交通设备20向前、后、左、右方向移动。

为了便于理解本发明的精神和实质，示例性地，如下描述一种利用本实施方式提供的短途交通系统的方法。

首先，智能终端30接收到用户的操作指令，例如输入访问服务器10的访问指令后，智能终端30向服务器10发出访问请求。

然后，所述服务器10接收到访问信息后，将所述短途交通设备20的车辆信息传输至一智能终端30。其中，所述的车辆信息包括但不限于短途交通设备20的位置信息、短途交通设备20的状况、电量信息等。

接着，智能终端30可以在显示屏216上显示所述车辆信息。用户根据显示的车辆信息选择相应的短途交通设备20，操作智能终端30。

然后，智能终端30接收到预定短途交通设备20的指令后，智能终端30可以向服务器10发出对至少一短途交通设备20的预定信息。

然后，所述服务器10接收到与一短途交通设备20对应的预定信息后，所述服务器10发出与所述短途交通设备20对应的激活信息。本实施方式中，激活信息可以是激活密码或者其他激活指示。

最后，用户根据智能终端30显示的激活信息，向短途交通设备20输入相应的激活信息。所述短途交通设备20接收到所述激活信息后，搭载着乘客或者货物行驶至预设的目的地。

在一些实施方式中，所述访问信息包含至少一用户信息，所述服务器10根据所述用户信息获取推荐信息并将所述推荐信息和相关的场合信息，例如商场的门店位置、折扣等信息传送至所述短途交通设备20，并且在所述短途交通设备20显示所述推荐信息。例如，服务器10可以根据用户信息为女性、其购买历史等信息向短途交通设备20推荐相关的服装信息、商场相关门店的折扣信息等，并在短途交通设备20通过显示屏216向乘客展示这些推荐信息。

上述实施方式提供的短途交通设备20和系统通过设置在短途交通设备20的感知模块221、路径规划模块222、驾驶策略模块223和运动控制模块224在接收到目的地后，自动将游客送至目的地，赋予娱乐车辆智能，提高车辆的易用性、娱乐性以及运营效率，尤其适合大型商场或者游乐场，为用户提供便捷有趣的短途交通方式。

在本发明所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种短途交通设备，包括车体和驾驶系统，其特征在于，所述驾驶系统包括：

感知模块，包括若干设于所述车体的传感器，用于融合所述传感器采集的数据形成当前时刻的场景数据；

路径规划模块，用于根据所述场景数据和存储的数字地图生成行驶路线；

驾驶策略模块，用于根据所述行驶路线生成用于控制车体行驶的行驶指令；

运动控制模块，用于根据所述行驶指令控制所述车体的电机以驱动所述车体行驶。

2.如权利要求1所述的短途交通设备，其特征在于，所述传感器包括摄像头、超声波探测器、惯性测量单元、差分GPS模块、测距雷达、激光雷达中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的短途交通设备，其特征在于，所述路径规划模块包括：

全局规划模块，根据当前时刻的所述场景数据与存储的数字地图对比定位得到所述交通设备的当前位置，以及根据接收的目的地规划出所述行驶线路；

局部规划模块，根据所述行驶路线生成当前车体的行驶方向，以及通过所述场景数据调整所述行驶方向。

4.如权利要求1所述的短途交通设备，其特征在于，所述驾驶策略模块还用于根据所述场景数据和行驶线路调整所述行驶指令。

5.如权利要求1所述的短途交通设备，其特征在于，还包括总控系统，所述总控系统与所述驾驶系统连接，所述总控系统接收输入的目的地后，传输至所述驾驶系统。

6.如权利要求5所述的短途交通设备，其特征在于，所述总控系统包括：

通信模块，用于与服务器连接交互；

人工智能交互模块，用于根据接收的用户数据输出推荐信息，和/或根据接收输入的语音信息输出反馈信息；

监控模块，用于将接收的异常信息通过所述通信模块发送至云端服务器，和/或在所述车体显示所述异常信息对应的提示信息。

7.如权利要求1所述的短途交通设备，其特征在于，所述感知模块的传感器包括摄像头和惯性传感器，所述总控系统还包括：

混合显示模块，用于根据所述摄像头获取的实景图像视频和根据所述惯性传感器检测的数据建立空间地图，所述空间地图映射真实的空间坐标，在所述短途交通设备在真实空间运动时，对应的运动轨迹显示于所述空间地图以接收用户的交互指令。

8.一种短途交通系统，其特征在于，包括服务器和如权利要求1-7任一项所述的短途交通设备，所述短途交通设备通过无线与所述服务器连接交互。

9.如权利要求8所述的短途交通系统，其特征在于，

所述服务器接收到访问信息后，将所述短途交通设备的车辆信息传输至一智能终端；

所述服务器接收到与一交通设备对应的预定信息后，所述服务器发出与所述短途交通设备对应的激活信息；

所述短途交通设备接收到所述激活信息后，行驶至接收的目的地位置。

10.如权利要求9所述的短途交通系统，其特征在于，所述访问信息包含至少一用户信息，

所述服务器根据所述用户信息获取推荐信息并将所述推荐信息传送至所述短途交通设备；

所述短途交通设备显示所述推荐信息。