CN109849954A - 一种智能轨道婴儿车及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于婴儿车技术领域，公开了一种智能轨道婴儿车及其控制方法,婴儿车包括婴儿床体、车轮，轨道位于婴儿车的下方，婴儿车在轨道上移动，轨道的两端分别设置有白板，婴儿床体上安装有控制模块、红外传感器，车轮上安装有无刷电机。红外传感器不断向下方轨道发射红外线，并接收白板反射的红外线；控制模块接收来自红外传感器的信息并控制无刷电机正反转动。本发明提供的婴儿车可以在轨道上自动移动，并且当到达轨道尽头时可以实现自动变向，本发明提供的婴儿车还具有结构简单、零部件少、更换方便、费用较低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及婴儿车技术领域，尤其涉及一种智能轨道婴儿车及其控制方法。
背景技术
随着社会的发展，生活水平提高，婴儿的用品也多种多样。现有的智能婴儿车通常存在结构复杂、零部件多、更换困难、费用昂贵的缺点。因此，基于对婴儿安全、娱乐方面的考虑，需要设计出新的智能婴儿车，以满足现代人的需求。
发明内容
为了克服现有婴儿车的不足，本发明提供一种智能轨道婴儿车及其控制方法。
本申请实施例提供一种智能轨道婴儿车，包括：婴儿车、轨道、白板、控制模块、红外传感器、无刷电机；
所述婴儿车包括婴儿床体、车轮，所述车轮安装在所述婴儿床体的下方；所述轨道位于所述婴儿车的下方，所述婴儿车在所述轨道上移动；所述轨道的两端分别设置有所述白板；
所述控制模块、所述红外传感器分别安装在所述婴儿床体上，所述无刷电机安装在所述车轮上；所述控制模块分别与所述红外传感器、所述无刷电机连接。
优选的，所述智能轨道婴儿车还包括：蓝牙模块；所述蓝牙模块安装在所述婴儿床体上，所述蓝牙模块与所述控制模块连接
优选的，所述智能轨道婴儿车还包括：遥控模块；所述遥控模块位于移动端上。
优选的，所述智能轨道婴儿车还包括：电源模块；所述电源模块包括降压模块、变压器，所述降压模块分别与两个所述变压器连接，用于将220V分别转换为24V、5V；所述电源模块为智能轨道婴儿车供电。
优选的，所述轨道为双轨道，所述轨道包括环形轨道、直行轨道。
针对上述的智能轨道婴儿车，本申请实施例提供一种智能轨道婴儿车的控制方法，所述红外传感器不断向所述轨道发射红外线；所述红外传感器接收到来自所述白板反射的红外线后，发送反馈信息至所述控制模块；
所述控制模块未接收到所述反馈信息时，发送第一控制信息至所述无刷电机；所述控制模块接收到所述反馈信息时，发送第二控制信息至所述无刷电机；
所述无刷电机接收到所述第一控制信息后保持电机的转动方向，所述无刷电机接收到所述第二控制信息后改变电机的转动方向。
针对上述的智能轨道婴儿车，本申请实施例提供另一种智能轨道婴儿车的控制方法，通过所述蓝牙模块接收命令信息，并将所述命令信息发送至所述控制模块；
所述控制模块接收到第一命令信息后，控制所述无刷电机正转，并将方向置位标识设置为第一标识值；
所述控制模块接收到第二命令信息后，控制所述无刷电机反转，并将所述方向置位标识设置为第二标识值；
所述控制模块接收到第三命令信息后，对所述方向置位标识进行判断，若为所述第一标识值，则控制所述无刷电机正转；若为所述第二标识值，则控制所述无刷电机反转；
所述控制模块接收到第四命令信息时，控制所述无刷电机停止转动；
其中，所述红外传感器不断向所述轨道发射红外线，所述红外传感器在接收到来自所述白板反射的红外线时，发送反馈信息至所述控制模块；所述控制模块在接收到所述反馈信息后，控制所述无刷电机改变电机的转动方向，并将所述方向置位标识取反。
优选的，通过位于移动端上的遥控模块发送所述第一命令信息、所述第二命令信息、所述第三命令信息、所述第四命令信息。
优选的，所述蓝牙模块发送所述命令信息的间隔为10ms。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本申请实施例中，提供的智能轨道婴儿车主要包括婴儿车、轨道、白板、控制模块、红外传感器、无刷电机；其中，婴儿车包括婴儿床体、车轮，车轮安装在婴儿床体的下方；轨道位于婴儿车的下方，婴儿车在轨道上移动；轨道的两端分别设置有白板；控制模块、红外传感器分别安装在婴儿床体上，无刷电机安装在车轮上；控制模块分别与红外传感器、无刷电机连接。红外传感器不断向下方轨道发射红外线，并接收白板反射的红外线；控制模块接收来自红外传感器的信息并控制无刷电机正反转动。本发明提供的婴儿车可以在轨道上自动移动，并且当到达轨道尽头时可以实现自动变向。本发明提供的婴儿车一方面能够起到摇篮的作用，哄小婴儿入睡；另一方面也可作为小孩玩耍的工具，当孩子长大后，可当作是一个可以游玩的小火车。此外，本发明提供的婴儿车还具有结构简单、零部件少、更换方便、费用较低的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，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为本发明实施例提供的一种智能轨道婴儿车的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种智能轨道婴儿车的硬件框架示意图；
图3为本发明实施例提供的一种智能轨道婴儿车的控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供的一种智能轨道婴儿车主要包括：婴儿车、轨道、白板、控制模块、红外传感器、无刷电机。其中，所述婴儿车包括婴儿床体、车轮，所述车轮安装在所述婴儿床体的下方；所述轨道位于所述婴儿车的下方，所述婴儿车在所述轨道上移动；所述轨道的两端分别设置有所述白板；所述控制模块、所述红外传感器分别安装在所述婴儿床体上，所述无刷电机安装在所述车轮上；所述控制模块分别与所述红外传感器、所述无刷电机连接。
所述红外传感器不断向所述轨道发射红外线；所述红外传感器接收到来自所述白板反射的红外线后，发送反馈信息至所述控制模块；所述控制模块未接收到所述反馈信息时，发送第一控制信息至所述无刷电机；所述控制模块接收到所述反馈信息时，发送第二控制信息至所述无刷电机；所述无刷电机接收到所述第一控制信息后保持电机的转动方向，所述无刷电机接收到所述第二控制信息后改变电机的转动方向。
本发明提供的婴儿车可以在轨道上自动移动，并且当到达轨道尽头时可以实现自动变向。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本实施例提供了一种智能轨道婴儿车，如图1所示，包括：婴儿车、轨道、白板。
其中，所述婴儿车包括婴儿床体、车轮，所述车轮安装在所述婴儿床体的下方；所述轨道位于所述婴儿车的下方，所述婴儿车在所述轨道上移动；所述轨道的两端分别设置有所述白板。
所述轨道优选为双轨道，所述轨道包括但不限于环形轨道、直行轨道。所述白板横向设置在双轨道之间。
如图2所示，智能轨道婴儿车还包括：控制模块、红外传感器、无刷电机、蓝牙模块、电源模块。
其中，所述控制模块、所述红外传感器、所述蓝牙模块分别安装在所述婴儿床体上，所述无刷电机安装在所述车轮上；所述控制模块分别与所述红外传感器、所述无刷电机、所述蓝牙模块连接。
所述电源模块包括降压模块、变压器，所述降压模块分别与两个所述变压器连接，用于将220V分别转换为24V、5V；所述电源模块为智能轨道婴儿车供电。
此外，所述智能轨道婴儿车还包括：遥控模块；所述遥控模块位于移动端上。
相应的，智能轨道婴儿车的控制方法包括：
通过位于移动端上的遥控模块发送命令信息；通过蓝牙模块接收命令信息，并将命令信息发送至控制模块。
控制模块接收到第一命令信息后，控制无刷电机正转，并将方向置位标识设置为第一标识值。控制模块接收到第二命令信息后，控制无刷电机反转，并将方向置位标识设置为第二标识值。控制模块接收到第三命令信息后，对方向置位标识进行判断，若为第一标识值，则控制无刷电机正转；若为第二标识值，则控制无刷电机反转。控制模块接收到第四命令信息时，控制无刷电机停止转动。
其中，红外传感器不断向轨道发射红外线，红外传感器在接收到来自白板反射的红外线时，发送反馈信息至控制模块；控制模块在接收到反馈信息后，控制无刷电机改变电机的转动方向，并将方向置位标识取反(即将第一标识值改为第二标识值，将第二标识值改为第一标识值)。
为了更好地理解本发明，下面做进一步的解释说明。
本发明以控制模块(例如STM32F103RBT6单片机)作为主控中心，在智能婴儿车的车轮上安装有无刷电机起动力作用，婴儿车的底部安装有红外传感器，通过红外传感器感应白板反射的信号，进而通过控制模块控制无刷电机停止并反转。
外部硬件主要包含五个模块，分别是：控制模块、红外传感器、蓝牙模块、无刷电机、电源模块。
控制模块：可采用STM32F103RBT6Cortex M3ARM7微处理器芯片来控制其他模块。控制模块位于婴儿车车身部分，作为控制智能有轨婴儿车的总控部分。可接收来自红外传感器、蓝牙模块的信息，对信息进行处理之后传达给无刷电机。
红外传感器：可采用Risym生产的智能小车避障传感器模块，该模块位于智能有轨婴儿车的车身的最下段，红外传感器不断向下方轨道发射红外线，直到红外线照射到白板时，所反射的红外线被红外传感模块接收，这时红外传感模块则产生一个低电平传送给控制模块。
无刷电机：可采用上海逸居电子所生产的JYQD-7.3E2型号的无刷电机，该无刷电机包含有一个接口，当接口接受到的电平为高电平时，该无刷电机正转，当该接口接受到一个低电平时则电机反转。通过控制无刷电机的正反转从而实现对婴儿车的控制。
电源模块：可采用Risym生产LM2596降压模块。该电源模块之后包含两个小型变压器能将220V的市电转化为24V和5V从而为内部电路供电。其中，24V为无刷电机供电，5V为红外传感器和蓝牙模块供电。
蓝牙模块：可采用ATK-HC05-V11蓝牙，ATK-HC05-V11是广州市星翼电子科技有限公司设计生产一款主从一体蓝牙串口模块，可同手机、电脑、平板电脑等实施通信。该模块位于智能婴儿车车身部分，接收到移动端所发送的信息，然后将信息传递给控制模块。
移动端的遥控模块上的四个按钮分别为：
“前进”：手动控制婴儿车前进，当需要婴儿车前进时则常按“前进”键；
“后退”：手动控制婴儿车后退，当需要婴儿车前进时则常按“后退”键；
“自动行驶”：控制婴儿车自动行驶，当需要婴儿车在轨道上来回移动时则按下“自动行驶”键；
“结束自动行驶”：手动控制婴儿车的暂停，当婴儿车需要暂停时则按下“结束自动行驶”键。
监护人可以通过这四个按键实现对婴儿车的控制。
如图3所示，当监护人在移动端持续按下“前进”键时，蓝牙模块则会每隔10ms向微处理器发送一个字符“0”，则微处理器控制无刷电机正转，并且将自动行驶方向置位标识“motor_ZF_Flag”置“1”。
当监护人在移动端持续按下“后退”键时，蓝牙模块则会每隔10ms向微处理器发送一个字符“1”则微处理器控制无刷电机反转，并且将自动行驶方向置位标识“motor_ZF_Flag”置“0”。
当监护人在移动端按下“自动行驶”键时，蓝牙模块则会向微处理器发送一个字符“2”，微处理器则会查看自动行驶方向置位标识“motor_ZF_Flag”的取值，当自动行驶方向置位标识“motor_ZF_Flag”的取值为“1”时，则无刷电机正转婴儿车自动移动。当自动行驶方向置位标识“motor_ZF_Flag”的取值为“0”时，则无刷电机反转婴儿车自动移动。
当监护人在移动端按下“结束自动行驶”键时，蓝牙模块则会向微处理器发送一个字符“3”。微处理器则控制无刷电机停止转动。
每当小车到达边界时，红外感应器都会给微处理器发送一个低电平，微处理器则会控制无刷电机反转并且将自动行驶方向置位标识“motor_ZF_Flag”的值进行取反。
即智能轨道婴儿车的控制方法主要包括以下步骤：
Step1、初始化端口、蓝牙模块、红外传感器、无刷电机。
Step2、判断微处理器是否接收到蓝牙模块每隔10ms透传字符“0”，若是，则微处理器控制无刷电机正转，并且将并且将自动行驶方向置位标识“motor_ZF_Flag”置“1”，进入Step3；若否，则进入step4。
Step3、判断红外传感器是否传来低电平，若是，则微处理器控制无刷电机反转，同时将“motor_ZF_Flag”置“0”；若否，返回step2。
Step4、判断微处理器是否接收到蓝牙模块每隔10ms透传字符“1”，若是，则微处理器控制无刷电机反转，并且将并且将自动行驶方向置位标识“motor_ZF_Flag”置“0”；若否，则进入step5。
Step5、判断红外传感器是否传来低电平，若是，则微处理器控制无刷电机正转，同时将“motor_ZF_Flag”置“1”；若否，返回step4。
Step6、判断微处理器是否接收到蓝牙模块每隔10ms透传字符“2”，若是，则进入step7；若否，则电机停止转动。
Step7、微处理器检查无刷电机正反转标志变量“motor_ZF_Flag”值，若“motor_ZF_Flag”值为“1”，则微处理器控制无刷电机正转进入step8；若“motor_ZF_Flag”值为“0”，则微处理器控制无刷电机反转进入step8。
Step8、判断红外传感器是否传来低电平，若是，则微处理器“motor_ZF_Flag”值取反；若否，则进入step9。
Step9、判断微处理器是否接收到蓝牙模块每隔10ms透传字符“3”。若是，则电机停止转动；若否，则返回step7。
本发明实施例提供的一种智能轨道婴儿车及其控制方法至少包括如下技术效果：
(1)本发明可以实现婴儿车在轨道上自动移动，并且当到达轨道尽头时可以实现自动变向。
(2)本发明提供的智能轨道婴儿车结构简单、零部件少、更换方便、费用较低。
(3)智能有轨婴儿车可以使用蓝牙控制，能够做到随走随停。
(4)轨道包括环形轨道、直行轨道等，形式多样，且双轨道可大大减少由于各种未知因素造成的安全问题。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例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者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种智能轨道婴儿车，其特征在于，包括：婴儿车、轨道、白板、控制模块、红外传感器、无刷电机；
所述婴儿车包括婴儿床体、车轮，所述车轮安装在所述婴儿床体的下方；所述轨道位于所述婴儿车的下方，所述婴儿车在所述轨道上移动；所述轨道的两端分别设置有所述白板；
所述控制模块、所述红外传感器分别安装在所述婴儿床体上，所述无刷电机安装在所述车轮上；所述控制模块分别与所述红外传感器、所述无刷电机连接。
2.根据权利要求1所述的智能轨道婴儿车，其特征在于，还包括：蓝牙模块；所述蓝牙模块安装在所述婴儿床体上，所述蓝牙模块与所述控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的智能轨道婴儿车，其特征在于，还包括：遥控模块；所述遥控模块位于移动端上。
4.根据权利要求1或2所述的智能轨道婴儿车，其特征在于，还包括：电源模块；所述电源模块包括降压模块、变压器，所述降压模块分别与两个所述变压器连接，用于将220V分别转换为24V、5V；所述电源模块为智能轨道婴儿车供电。
5.根据权利要求1所述的智能轨道婴儿车，其特征在于，所述轨道为双轨道，所述轨道包括环形轨道、直行轨道。
6.一种如权利要求1-5中任一所述的智能轨道婴儿车的控制方法，其特征在于，所述红外传感器不断向所述轨道发射红外线；所述红外传感器接收到来自所述白板反射的红外线后，发送反馈信息至所述控制模块；
所述控制模块未接收到所述反馈信息时，发送第一控制信息至所述无刷电机；所述控制模块接收到所述反馈信息时，发送第二控制信息至所述无刷电机；
所述无刷电机接收到所述第一控制信息后保持电机的转动方向，所述无刷电机接收到所述第二控制信息后改变电机的转动方向。
7.一种如权利要求2所述的智能轨道婴儿车的控制方法，其特征在于，通过所述蓝牙模块接收命令信息，并将所述命令信息发送至所述控制模块；
所述控制模块接收到第一命令信息后，控制所述无刷电机正转，并将方向置位标识设置为第一标识值；
所述控制模块接收到第二命令信息后，控制所述无刷电机反转，并将所述方向置位标识设置为第二标识值；
所述控制模块接收到第三命令信息后，对所述方向置位标识进行判断，若为所述第一标识值，则控制所述无刷电机正转；若为所述第二标识值，则控制所述无刷电机反转；
所述控制模块接收到第四命令信息时，控制所述无刷电机停止转动；
其中，所述红外传感器不断向所述轨道发射红外线，所述红外传感器在接收到来自所述白板反射的红外线时，发送反馈信息至所述控制模块；所述控制模块在接收到所述反馈信息后，控制所述无刷电机改变电机的转动方向，并将所述方向置位标识取反。
8.根据权利要求7所述的智能轨道婴儿车的控制方法，其特征在于，通过位于移动端上的遥控模块发送所述第一命令信息、所述第二命令信息、所述第三命令信息、所述第四命令信息。
9.根据权利要求7所述的智能轨道婴儿车的控制方法，其特征在于，所述蓝牙模块发送所述命令信息的间隔为10ms。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20200526 |
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