CN109032141A - 一种无线视频监控智能小车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线视频监控智能小车,包括:车体及安装在所述车体上的无线视频监控电路,其中,所述无线视频监控电路包括:单片机及分别与所述单片机连接的图像采集模块、红外避障模块、无线通信模块及电机驱动模块;其中,所述图像采集模块和红外避障模块固定在所述车体的车头的中间位置处;所述无线通信模块与用户的智能终端无线连接,所述智能终端中安装有用户APP;所述电机驱动模块的输出端连接有电机,所述电机用于驱动车体的前轮运动。本发明提供的技术方案,可以解决现有技术中安防保障工作需要消耗大量人力的问题。

Description

一种无线视频监控智能小车
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,具体涉及一种无线视频监控智能小车。
背景技术
众所周知,在交通、矿井探测以及一些空间狭窄、危险性极高的场合,为了保障人员安全,需要消耗大量的人力和物力。智能机器更加适合替代人类在恶劣的条件下工作,可以极大地减少安全事故的发生,最大程度地保障工作人员的安全。由于智能机器并不需要过多的保护措施,所以智能机器越来越适合代替人类在极度困难和恶劣的情况下工作。很多智能机器人或者智能设备都能适应不同的工作环境,如空中和水下机器人,既能在空中工作,也能在水中工作,能代替人类到达无法达到的地点,像外太空的探测器就是如此。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种无线视频监控智能小车,以解决现有技术中安防保障工作需要消耗大量人力的问题。
为实现以上目的,本发明采用如下技术方案:
一种无线视频监控智能小车,包括:车体及安装在所述车体上的无线视频监控电路,其中,
所述无线视频监控电路包括:单片机及分别与所述单片机连接的图像采集模块、红外避障模块、无线通信模块及电机驱动模块;其中,所述图像采集模块和红外避障模块固定在所述车体的车头的中间位置处;所述无线通信模块与用户的智能终端无线连接,所述智能终端中安装有用户APP;所述电机驱动模块的输出端连接有电机,所述电机用于驱动车体的前轮运动。
优选地,所述无线视频监控电路还包括:与所述单片机相连的语音播报模块。
优选地,所述无线视频监控电路还包括:与所述单片机相连的显示模块。
优选地,所述图像采集模块将采集的图像通过DMA传输给单片机,单片机处理后通过显示模块进行实时显示。
优选地,所述无线视频监控智能小车,还包括电源模块,所述电源模块用于为所述无线视频监控电路供电。
优选地,所述电机包括:第一电机和第二电机,所述第一电机和第二电机分别用于驱动所述车体的左前轮和右前轮运动。
优选地,所述电机驱动模块通过脉宽调制的方式对车速进行控制,所述电机驱动模块通过控制左前轮或右前轮加速,从而实现车体的右转或左转;所述电机驱动模块通过控制左前轮和右前轮正转或反转,从而实现车体前进或后退。
优选地,所述单片机的型号为:STM32407;所述无线通信模块为WiFi模块,型号为ESP8266;所述红外避障模块为红外传感器,型号为E18-D80NK;所述图像采集模块为摄像头,型号为:OV2642;所述电机为L298N直流电机。
优选地,所述智能小车的避障控制方法包括:
步骤S1、判断当前工作模式所属类型,若当前工作模式是自动模式,跳转到步骤S2,若是手动模式,跳转到步骤S5;
步骤S2、接收红外避障模块发送的红外检测信号;
步骤S3、根据所述红外检测信号,判断车体前方是否有障碍物;
步骤S4、若判定车体前方有障碍物,控制车体改变当前运动状态;否则,控制车体保持当前运动状态;
步骤S5、接收用户APP发送的姿态控制指令,根据所述姿态控制指令控制车体后退、左转或右转,以实现避障。
优选地,所述智能小车的避障控制方法还包括:
若判定车体前方有障碍物,控制语音播报模块进行语音播报;
和/或,若车体改变当前运动状态,控制语音播报模块进行语音播报;
和/或,若检测到当前工作模式改变,控制语音播报模块进行语音播报。
本发明采用以上技术方案,至少具备以下有益效果:
本发明提供的这种无线视频监控智能小车,具有两种工作模块:自动模式和手动模式。由于具有红外避障模块,本发明提供的这种无线视频监控智能小车,可以自动进行运动避障,实现自动模式;另外,由于具有无线通信模块,无线通信模块与用户的智能终端无线连接,用户通过智能终端可以远程控制车体运动,实现手动模式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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为本发明一实施例提供的一种无线视频监控智能小车的无线视频监控电路的示意框图;
图2为本发明另一实施例提供的一种无线视频监控智能小车的无线视频监控电路的示意框图;
图3为本发明一实施例提供的智能小车的避障控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
参见图1,本发明一实施例提供的一种无线视频监控智能小车,包括:车体及安装在所述车体上的无线视频监控电路,其中,
所述无线视频监控电路包括:单片机1及分别与所述单片机1连接的图像采集模块2、红外避障模块3、无线通信模块4及电机驱动模块5;其中,所述图像采集模块2和红外避障模块3固定在所述车体的车头的中间位置处;所述无线通信模块4与用户的智能终端无线连接,所述智能终端中安装有用户APP;所述电机驱动模块5的输出端连接有电机6,所述电机6用于驱动车体的前轮运动。
可以理解的是,本发明提供的这种无线视频监控智能小车,具有两种工作模块:自动模式和手动模式。由于具有红外避障模块,本发明提供的这种无线视频监控智能小车,可以自动进行运动避障,实现自动模式;另外,由于具有无线通信模块,无线通信模块与用户的智能终端无线连接,用户通过智能终端可以远程控制车体运动,实现手动模式。
优选地,本发明提供的这种无线视频监控智能小车,上电启动时,默认为自动模式,用户通过用户APP可以切换为手动模式,进行远程控制。
由上述技术方案可知,本发明提供的这种无线视频监控智能小车,由于搭载了图像采集模块,能够实现实时监控,并通过用户APP实现远程控制,不仅可代替人类工作,节约人力投入,还可减少安全事故的发生,最大程度地保障工作人员的安全问题,同时在公路上能实现多个移动视频监控,方便交通管制,极大节约了人力资源,同时也不受时间地理天气条件的制约,用户体验度高。
优选地,所述无线视频监控电路还包括:与所述单片机1相连的语音播报模块7。
可以理解的是,通过语音播报模块将智能小车的每一步操作转化为语音自动提醒,可以提高用户体验。
优选地,所述语音播报模块7主要是由MP3模块构成的,这个模块的功能主要是实现人工智能的语音提醒,由MP3模块发出的语音来通知用户状态改变,例如:遇到障碍物时或者模式切换的时候,就会自动的播报状态。
优选地,所述语音播放模块7为MP3-TF-16P的语音播放器,它拥有一个自带的功放,最大功率大约为3W。当小车发现障碍物或者模式切换的时候,安装的MP3模块能够发出语音来对当前的操作进行提示。
优选地,所述无线视频监控电路还包括:与所述单片机1相连的显示模块8。
优选地,所述图像采集模块2将采集的图像通过DMA传输给单片机1,单片机1处理后通过显示模块8进行实时显示。
优选地,所述显示模块8为3.2存的液晶显示屏,通过KEIL软件编写相应的程序就能使摄像头拍摄的视频经由DMA数据传输到本地的液晶显示器上实时显示。
优选地,所述单片机1的型号为:STM32407;所述图像采集模块2为摄像头,型号为:OV2642。本发明通过摄像头OV2640对小车前方场景进行实时拍摄,将拍摄的数据经过DMA传输到STM32407芯片上并在显示模块上显示出来。
优选地,所述无线视频监控智能小车,还包括电源模块,所述电源模块用于为所述无线视频监控电路供电。
优选地,所述电机6包括:第一电机和第二电机,所述第一电机和第二电机分别用于驱动所述车体的左前轮和右前轮运动。
优选地,所述电机驱动模块5通过脉宽调制的方式对车速进行控制,所述电机驱动模块5通过控制左前轮或右前轮加速,从而实现车体的右转或左转;所述电机驱动模块5通过控制左前轮和右前轮正转或反转,从而实现车体前进或后退。
优选地,所述单片机1的型号为:STM32407;所述无线通信模块4为WiFi模块,型号为ESP8266;所述红外避障模块3为红外传感器,型号为E18-D80NK;所述图像采集模块2为摄像头,型号为:OV2642;所述电机5为L298N直流电机。
需要说明的是,本发明的避障功能主要由红外传感器来完成,红外传感器的工作原理是由传感器的发射端发出红外光,由于红外光具有反射性,当传感器的接收端感知到反射回来的红外光时,就能感知到前方出现障碍物,然后通过单片机与电机相连接,用PWM调节的方法改变电机的转速来调节小车的车轮转速,从而达到避障的功能。
红外传感器是利用D触发器进行工作的,采用的是边沿触发,这样的优势在于能够在光线很强的时候把接收端的门限值调节的很高,有利于防止外界强光的干扰。本发明使用E18-D80NK的传感器,这种传感器的发射端发射的是经过调制后的红外光,而接收端接受的是经过调制的红外光信号,这样能够避免外界其他可见光的干扰,同时它的可探测范围最远为80cm。
优选地,所述智能小车的避障控制方法包括:
步骤S1、判断当前工作模式所属类型,若当前工作模式是自动模式,跳转到步骤S2,若是手动模式,跳转到步骤S5;
步骤S2、接收红外避障模块发送的红外检测信号;
步骤S3、根据所述红外检测信号,判断车体前方是否有障碍物;
步骤S4、若判定车体前方有障碍物,控制车体改变当前运动状态;否则,控制车体保持当前运动状态;
步骤S5、接收用户APP发送的姿态控制指令,根据所述姿态控制指令控制车体后退、左转或右转,以实现避障。
可以理解的是,本发明提供的这种无线视频监控智能小车,由于搭载了图像采集模块,能够实现实时监控,并通过用户APP实现远程控制,不仅可代替人类工作,节约人力投入,还可减少安全事故的发生,最大程度地保障工作人员的安全问题,同时在公路上能实现多个移动视频监控,方便交通管制,极大节约了人力资源,同时也不受时间地理天气条件的制约,用户体验度高。另外,由于本发明提供的这种无线视频监控智能小车,由于具有自动避障功能和远程控制功能,工作模式可以灵活切换,应用场景广,用户体验度高。
优选地,所述智能小车的避障控制方法还包括:
若判定车体前方有障碍物,控制语音播报模块进行语音播报;
和/或,若车体改变当前运动状态,控制语音播报模块进行语音播报;
和/或,若检测到当前工作模式改变,控制语音播报模块进行语音播报。
可以理解的是,通过语音播报模块将智能小车的每一步操作转化为语音自动提醒,可以提高用户体验。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。

Claims (10)

1.一种无线视频监控智能小车,其特征在于,包括:车体及安装在所述车体上的无线视频监控电路,其中,
所述无线视频监控电路包括:单片机及分别与所述单片机连接的图像采集模块、红外避障模块、无线通信模块及电机驱动模块;其中,所述图像采集模块和红外避障模块固定在所述车体的车头的中间位置处;所述无线通信模块与用户的智能终端无线连接,所述智能终端中安装有用户APP;所述电机驱动模块的输出端连接有电机,所述电机用于驱动车体的前轮运动。
2.根据权利要求1所述的无线视频监控智能小车,其特征在于,所述无线视频监控电路还包括:与所述单片机相连的语音播报模块。
3.根据权利要求1所述的无线视频监控智能小车,其特征在于,所述无线视频监控电路还包括:与所述单片机相连的显示模块。
4.根据权利要求3所述的无线视频监控智能小车,其特征在于,所述图像采集模块将采集的图像通过DMA传输给单片机,单片机处理后通过显示模块进行实时显示。
5.根据权利要求1所述的无线视频监控智能小车,其特征在于,还包括电源模块,所述电源模块用于为所述无线视频监控电路供电。
6.根据权利要求1所述的无线视频监控智能小车,其特征在于,所述电机包括:第一电机和第二电机,所述第一电机和第二电机分别用于驱动所述车体的左前轮和右前轮运动。
7.根据权利要求6所述的无线视频监控智能小车,其特征在于,所述电机驱动模块通过脉宽调制的方式对车速进行控制,所述电机驱动模块通过控制左前轮或右前轮加速,从而实现车体的右转或左转;所述电机驱动模块通过控制左前轮和右前轮正转或反转,从而实现车体前进或后退。
8.根据权利要求1~7任一项所述的无线视频监控智能小车,其特征在于,所述单片机的型号为:STM32407;所述无线通信模块为WiFi模块,型号为ESP8266;所述红外避障模块为红外传感器,型号为E18-D80NK;所述图像采集模块为摄像头,型号为:OV2642;所述电机为L298N直流电机。
9.根据权利要求1所述的无线视频监控智能小车,其特征在于,所述智能小车的避障控制方法包括:
步骤S1、判断当前工作模式所属类型,若当前工作模式是自动模式,跳转到步骤S2,若是手动模式,跳转到步骤S5;
步骤S2、接收红外避障模块发送的红外检测信号;
步骤S3、根据所述红外检测信号,判断车体前方是否有障碍物;
步骤S4、若判定车体前方有障碍物,控制车体改变当前运动状态;否则,控制车体保持当前运动状态;
步骤S5、接收用户APP发送的姿态控制指令,根据所述姿态控制指令控制车体后退、左转或右转,以实现避障。
10.根据权利要求9所述的无线视频监控智能小车,其特征在于,所述智能小车的避障控制方法还包括:
若判定车体前方有障碍物,控制语音播报模块进行语音播报;
和/或,若车体改变当前运动状态,控制语音播报模块进行语音播报;
和/或,若检测到当前工作模式改变,控制语音播报模块进行语音播报。
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