CN111436189B - 自驱式系统 - Google Patents

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Abstract

本公开的多个方面涉及具有多种跟随模式的自驱式行李箱系统、装置及其构件。在一实施方式中，自驱式系统(100)包含行李箱(102)。所述行李箱(102)包含一个或多个机动轮(106a‑106d)以及自载式超宽带装置(200)。自载式超宽带装置(200)包含控制单元(204)以及一个或多个收发器(202a、202b、202c)。所述行李箱(102)还包含一个或多个激光发射器(116a‑116d)，其被构造成能朝目标发射光线。所述行李箱(102)还包含一个或多个距离摄像头(114a‑114d)，其被构造成能拍摄所述目标的一张或多张影像，并且所述一张或多张影像包含由所述目标反射回的光线。所述一个或多个距离摄像头(114a‑114d)中的每一个都包含光学滤波器。所述自驱式系统(100)还包含中央处理器(124)。所述中央处理器(124)被构造成能在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换。

Description

自驱式系统
技术领域
本公开的多个方面关于具有多种跟随模式的自驱式行李箱系统、装置及其构件。
背景技术
目前市面上的一些自主式行李箱系统包含一使用者跟随系统，而所述跟随系统会在使用者行走时跟随使用者。举例来说，使用者在机场、旅馆、停车场、人行道或其他环境行走时，所述自主式行李箱系统会跟随使用者。然而，各种障碍物和环境因素可能会使所述跟随系统无法跟随使用者。例如，所述跟随系统可能会因环境光线的变化而被受到妨碍。
因此，市面上需要一种不会受到各种障碍物和环境因素影响的自驱式行李箱系统，能在各式条件下跟随使用者。
发明内容
本公开的多个方面关于具有多种跟随模式的自驱式行李箱系统、装置及其构件。
在一实施方式中，一种自驱式系统包含行李箱。所述行李箱包含一个或多个机动轮和自载式超宽带装置。所述自载式超宽带装置包含控制单元和一个或多个收发器。所述行李箱还包含一个或多个激光发射器，其被构造成能朝目标发射光线。所述行李箱还包含一个或多个距离摄像头，其被构造成能拍摄所述目标的一张或多张影像，其中，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线。所述一个或多个距离摄像头中的每一个都包含光学滤波器。所述自驱式系统还包含中央处理器。所述中央处理器被构造成能在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换。所述中央处理器还被构造成能确定到所述目标的距离，并生成有关所述行李箱的位置的指令。所述中央处理器被构造成能在所述自驱式系统处于所述视觉跟随模式时从所述一个或多个距离摄像头接收所述目标的一张或多张影像，其中，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线。所述中央处理器被构造成能在所述自驱式系统处于所述无线电跟随模式时从自载式超宽带装置接收信息。
在一实施方式中，一种自驱式系统包含行李箱。所述行李箱包含一个或多个机动轮以及自载式超宽带装置。所述自载式超宽带装置具有控制单元和一个或多个收发器。所述行李箱还包含一个或多个激光发射器，其被构造成能朝目标发射光线。所述行李箱还包含一个或多个距离摄像头，其被构造成能拍摄所述目标的一张或多张影像，其中，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线。所述一个或多个距离摄像头中的每一个都还具有光学滤波器。所述自驱式系统还包含移动式超宽带装置。所述移动式超宽带装置包含壳体和发射器。所述发射器向所述自载式超宽带装置的所述一个或多个收发器发送信号。所述移动式超宽带装置还包含电池以及安装夹。所述自驱式系统还包含中央处理器。所述中央处理器被构造成能够在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换。所述中央处理器还被构造成能够确定到所述目标的距离，并生成有关所述行李箱的位置的指令。所述中央处理器被构造成能在所述自驱式系统处于所述视觉跟随模式时从所述一个或多个距离摄像头接收所述目标的一张或多张影像，其中，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线。所述中央处理器被构造成能在所述自驱式系统处于所述无线电跟随模式时从所述自载式超宽带装置接收信息。
在一实施方式中，一种自驱式系统包含行李箱。所述行李箱包含一个或多个机动轮以及自载式超宽带装置。所述自载式超宽带装置包含控制单元以及一个或多个收发器。所述行李箱还包含一个或多个激光发射器，其被构造成能朝目标发射光线。所述行李箱还包含一个或多个距离摄像头，其被构造成能拍摄所述目标的一张或多张影像。所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线。所述一个或多个距离摄像头中的每一个都包含光学滤波器。所述行李箱还包含状态显示器。所述自驱式系统还包含中央处理器。所述中央处理器被构造成能够在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换。所述中央处理器还被构造成能确定到所述目标的距离，并生成有关所述行李箱的状态的指令。所述中央处理器被构造成能在所述自驱式系统处于所述视觉跟随模式时从所述一个或多个距离摄像头接收所述目标的一张或多张影像，其中，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线。当所述自驱式系统处于所述视觉跟随模式时，所述中央处理器生成的指令指示所述状态显示器发出第一光指示。当所述自驱式系统处于所述无线电跟随模式时，所述中央处理器生成的指令指示所述状态显示器发出不同于第一光指示的第二光指示。
附图说明
为了更清楚地阐述本公开的上述技术特征，本公开的实施例通过附图的方式显现出可以实现本公开的方法。附图中也有可能以其他实施例或变动本发明结构配置，但不致影响权利范围。需知道的是，附图仅表示本公开中常用的表达方式，因此不应以此实施例作为本发明的限制，因为本公开仍可能有其他有效的实施方式。
图1A示出了根据一个实施方式的自驱式系统的等距后视示意图。
图1B示出了根据一个实施方式的图1A所示的自驱式系统的等距前视示意图。
图1C是根据一个实施方式的图1A和图1B所示的自驱式系统的把手的放大示意图。
图2A示出了根据一个实施方式的自驱式系统以视觉跟随模式跟随使用者的侧视示意图。
图2B示出了根据一个实施方式的自驱式系统以视觉跟随模式跟随使用者的俯视示意图。
图2C是根据一个实施方式的通过摄像头拍摄的目标的影像的放大图。
图2D示出了根据一个实施方式的自驱式系统以无线电跟随模式跟随使用者的示意图。
图2E是根据一个实施方式的图2D所示的移动式超宽带装置的放大示意图。
图3示出了根据一个实施方式的图1A到图1C所示的自驱式系统的示意图。
为协助了解，所述附图中相同的元件已用相同的附图标号表示。一实施方式中所公开的元件也可有益地在其他实施方式中使用，而不须具体描述。
具体实施方式
本公开的多个方面关于具有多种跟随模式的自驱式行李箱系统及其装置和构件。虽然所述自驱式系统的实施例在此是以一种行李箱系统为例描述和示出的，但所述实施例也可以应用于其他类型的便携式设备。
图1A示出了根据一种实施例方式的自驱式系统100的等距后视示意图。所述自驱式系统100可以是一智能行李箱系统。所述自驱式系统100包含成一件行李箱102的形式的本体。所述行李箱102可以是一手提箱或旅行箱。所述行李箱102被构造成用以存放物品和运送物品。所述行李箱102可以是长方形、正方形、六角形或任何适合存放物品以运送的形状。所述自驱式系统100包含耦接在所述行李箱102的底部的一个或多个机动轮106a-106d〔图1A与图1B示出了四个机动轮〕。每个机动轮106a-106d沿一给定方向旋转与滚动。在一示例中，所述行李箱102由两个、三个或四个及更多个机动轮所支撑，其中各个机动轮使所述行李箱102沿一给定方向移动。
所述自驱式系统100包含耦接到所述行李箱102的把手110。所述把手110被构造成方便让所述自驱式系统100的使用者移动、推动、拉动以及/或者提起所述行李箱102。所述把手110位于所述行李箱102的后侧108，但所述把手110也可以设置在所述行李箱102的任何一侧，例如相反于所述后侧108的前侧104。所述把手110包含耦接到连接杆118的拉杆112，而所述连接杆118耦接所述行李箱102。所述拉杆112与所述连接杆118形成一“T”字型，并可在所述连接杆118内伸缩。所述拉杆112的上部112a沿水平方向伸长，同时垂直于下部112b。所述拉杆112的下部112b是竖直设置，并垂直于所述上部112a。
一个或多个摄像头120a、120b配置在所述拉杆112的上部112a上。所述摄像头120a、120b用以拍摄所述行李箱102周围环境中的物体的照片以及/或者视频。在一示例中，所述摄像头120a、120b用以拍摄附近目标以及/或者使用者的照片以及/或者视频。所述一个或多个摄像头120a、120b可以配置在所述拉杆112的一个或多个外侧伸长的部位，并且可以面朝所述行李箱102的外侧。
所述自驱式系统100包含一个或多个距离摄像头114a-114d〔附图中显示四个摄像头〕。所述一个或多个距离摄像头114a-114d配置在所述把手110的拉杆112和/或连接杆118中的一个或多个上。所述一个或多个距离摄像头114a-114d配置在所述拉杆112的下部112b上。在一示例中，所述四个距离摄像头114a-114d中的一个耦接到所述拉杆112的下部112b的四个侧面中的一个侧面。在一示例中，所述四个距离摄像头114a-114d分别相应地对应于所述行李箱102的四侧。距离摄像头114a-114d中的每一个被构造成拍摄一目标的影像，让所述自驱式系统100能够判断所述目标相对于所述行李箱102的距离。距离摄像头114a-114d中的每一个都包含一广角镜头。由具有广角镜头的距离摄像头114a-114d所拍摄的影像包含一个或多个目标，其中，所述影像中的目标越大，则表示所述目标距离所述行李箱102以及距离拍摄所述影像的距离摄像头114a-114d越远。
所述自驱式系统100包含一个或多个激光发射器116a-116d，其配置在所述拉杆112的下部112b上，并且在所述距离摄像头114a-114d之下。所述四个激光发射器116a-116d中的每一个相应地对应于所述四个距离摄像头114a-114d中的一个。每一个激光发射器116a-116d与所对应的一个距离摄像头114a-114d配置在所述拉杆112的下部112b的同一侧。每一个激光发射器116a-116d配置在所述拉杆112的下部112b的四侧中的相应一侧。每一个激光发射器116a-116d被构造成用以从所述拉杆112的下部112b朝一个或多个目标〔例如一使用者〕以一向外的方向发射光线〔例如激光〕。所述激光发射器116a-116d所发射的光线会从所述一个或多个目标上反射。所述激光发射器116a-116d发射的光线为人眼不可见的光线。每一个所述距离摄像头114a-114d都包含一光学滤波器，用以识别所述激光发射器116a-116d所发射并从目标反射回的光线，以助于确定所述目标相对于所述行李箱102的接近度。所述距离摄像头114a-114d被构造成用以拍摄一目标的影像，其中所述影像包含由所述激光发射器116a-116d中的相应的激光发射器所发射并且由所述目标所反射回的光线。由具有广角镜头的距离摄像头114a-114d所拍摄的影像包含一个或多个目标以及反射回的光线，其中，所述影像中的反射光线越高，则表示所述目标距离所述行李箱102以及距离拍摄所述影像的距离摄像头114a-114d越远。
所述自驱式系统100包含一个或多个距离传感器170a、170b，其配置在所述行李箱102上。两个距离传感器170a、170b被示为相邻于所述行李箱102的顶端耦接到行李箱102的一侧。所述行李箱102可以使用任何数量的距离传感器170a、170b，并且所述距离传感器170a、170b可以配置在不同位置和/或所述行李箱102的任何一侧。所述距离传感器170a、170b被构造成用以侦测一个或多个物体的接近度。在一示例中，所述距离传感器170a、170b侦测一使用者的接近度。在一示例中，所述距离传感器170a、170b侦测除了所述使用者以外的物体的接近度，以助于所述行李箱102在跟随所述使用者时回避所述物体。
所述距离传感器170a、170b包含超音波传感器、声纳传感器、红外传感器、雷达传感器和/或激光雷达传感器中的一个或多个。所述距离传感器170a、170b可以与所述摄像头120a、120b、所述距离摄像头114a-114d和/或所述激光发射器116a-116d共同作用，以助于所述行李箱102在跟踪和跟随所述使用者时回避障碍物〔例如除了所述使用者以外的物体〕。在所述行李箱102相对于所述使用者以一后跟随位置或一侧跟随位置移动时，障碍物可以包含在所述行李箱102的行进途径中的其他人或物体。当发现障碍物时，所述自驱式系统100将根据从所述自驱式系统100构件〔例如所述距离传感器170a、170b、所述摄像头120a、120b、所述距离摄像头114a-114d和/或所述激光发射器116a-116d中的一个或多个〕所接收的信息采取纠正措施，以移动所述行李箱102并避免与所述障碍物碰撞。
图1B示出了根据一个实施方式的图1A所示的自驱式系统100的等距前视示意图。所述自驱式系统100包含一自载式超宽带装置200与一移动式超宽带装置400。自载式超宽带装置200配置在所述行李箱102上。在一示例中，自载式超宽带装置200在所述行李箱102的内部设置在行李箱102的顶端，以与所述移动式超宽带装置400的发射器402维持通信。自载式超宽带装置200设置在所述行李箱102的顶端并且较靠近所述行李箱102的前侧104〔即相反于所述把手110的一侧〕而不是后侧108。在一示例中，自载式超宽带装置200固定在一塑料壳体内部，而所述塑料壳体在前侧104、上端处耦接于所述行李箱102内部。
自载式超宽带装置200具有定位装置，所述定位装置包含控制单元204和一个或多个收发器202a、202b、202c〔图中显示三个〕。在一实施例中，所述控制单元204是中央处理器。自载式超宽带装置200包含晶体振荡器206。所述晶体振荡器206是电子振荡器电路，其利用压电材料的振动晶体的机械共振来生成电信号。所述电信号具有用来跟踪时间以提供稳定的时钟信号的频率。所述收发器202a、202b、202c都使用同一晶体振荡器206，以取得完全相同且稳定的时钟信号。在一示例中，收发器202a、202b、202c接收由发射器402所发出的信号，而借由计算每个收发器202a、202b、202c相对每个其他收发器202a、202b、202c收到所述信号的时间差〔接收信号时间差〕，收发器202a、202b、202c确定移动式超宽带装置400的发射器402位于哪一侧。所述一个或多个收发器202a、202b、202c可以是天线，所述天线被构造成用以接收由移动式超宽带装置400所发出的一个或多个信号，例如无线电波信号。所述一个或多个收发器202a、202b、202c可以配置在自载式超宽带装置200内〔如图1B所示〕。在一示例中，所述一个或多个收发器202a、202b、202c可以耦接在所述行李箱102的顶部〔如图1A所示〕。
在一实施例〔所述实施例可以与其他实施例结合〕中，自载式超宽带装置200确定由移动式超宽带装置400的发射器402所发出的信号的到达角度，以确定使用者相对于行李箱102的位置。控制单元204与晶体振荡器206持续地计算发射器402相对于所述三个收发器202a、202b、202c中的两个所处的角度。自驱式系统100被构造成使用以下信息取得所述行李箱102相对于移动式超宽带装置400的位置：〔1〕自载式超宽带装置200使用到达角度计算结果持续计算的发射器402的接近度；以及〔2〕自载式超宽带装置200使用到达时间差计算结果持续计算的发射器402的位置。当使用者带着或配戴移动式超宽带装置400时，自驱式系统100被构造成用于确定所述行李箱相对于使用者的位置。
在一示例中，发射器402集成到移动式超宽带装置400中。发射器402可以以硬件的形式配置在移动式超宽带装置400内，以及/或者以软件形式编程在移动式超宽带装置400中。在图1B中，移动式超宽带装置400以使用者可穿戴的带夹式装置示出，但移动式超宽带装置400也可以是手机、平板电脑、计算机以及/或者任何可以与自载式超宽带装置200通信的装置〔例如使用发射器402通信〕。
图1C为根据一个实施方式的图1A和图1B所示的把手110的放大示意图。把手110包含状态显示器300和一个或多个红外传感器310a、310b〔图中显示两个〕。状态显示器300与红外传感器310a、310b配置成相邻于拉杆112的上部112a的上端，并且相邻于拉杆112的上部112a的中心。状态显示器300配置成相邻于两红外传感器310a、310b且处于两红外传感器310a、310b之间。状态显示器300包含发光二极管(LED)。红外传感器310a、310b被设置成用以在使用者的手靠近或抓取把手110的拉杆112的上部112a时侦测使用者的手。
图2A为根据一个实施方式的自驱式系统100以视觉跟随模式跟随使用者500的侧视示意图。图2B为根据一个实施方式的自驱式系统100以所述视觉跟随模式跟随使用者500的俯视示意图。当自驱式系统100处于所述视觉跟随模式时，一个或多个激光发射器116a-116d朝使用者500和物体510发射一束或多束扁平光束140。距离摄像头114a-114d拍摄一张或多张使用者500以及/或者物体510的影像。所述一束或多束扁平光束140被使用者500以及/或者物体510反射后分别由反射回的光线产生第一水平光线142和第二水平光线143〔如图2C所示〕。距离摄像头114a-114d拍摄的所述一张或多张影像包含目标〔例如使用者500〕、物体〔例如物体510〕以及被使用者500和物体510反射回的光线〔例如水平线〕。所述一个或多个距离摄像头114a-114d会连续拍摄使用者500和周围物体510的影像。
图2C为根据一个实施方式的由摄像头拍摄的目标的影像150的放大图。影像150包含分别由使用者500和物体510反射回的第一水平光线142和第二水平光线143。由使用者500反射回的第一水平光线142具有第一高度h1。由物体510反射回的第二水平光线143具有第二高度h2。在所述视觉跟随模式中，自驱式系统100通过计算从使用者500反射回的第一水平光线142的第一高度h1来计算使用者500相对于行李箱102的距离D1。影像中的第一高度h1以及/或者第二高度h2越高，则表示使用者500以及/或者物体510距离行李箱102越远。为了响应距离摄像头114a-114d所拍摄的影像，自驱式系统100会指示一个或多个机动轮106a-106d使行李箱102朝给定方向移动，例如朝使用者500的给定方向移动。在通过自驱式系统100确定使用者500相对于行李箱102的位置的示例中，自驱式系统100会以视觉跟随模式持续地在后跟随位置或侧跟随位置跟踪和跟随使用者500。在一实施例〔所述实施例可以与其他实施例结合〕中，激光发射器116a-116d朝多个目标〔例如使用者500和物体510〕发射光线。自驱式系统100指示所述行李箱102跟随这样的目标〔例如使用者500〕：从所述目标反射回的水平光线的高度为从前述多个目标反射回的水平光线的高度中最小的〔例如第一水平光线142的第一高度h1小于第二高度h2〕。在一示例中，自驱式系统100指示所述一个或多个机动轮106a-106d以给定方向朝所述目标移动行李箱102；其中，由所述目标反射回的水平光线具有最小高度。
图2D为根据一个实施方式的自驱式系统100以无线电跟随模式跟随使用者500的示意图。自驱式系统100以一后跟随位置跟随使用者500。使用者500在使用者500的腰带上佩戴移动式超宽带装置400。移动式超宽带装置400是使用者可佩戴的带夹式装置。在一示例中，移动式超宽带装置400包含附连到使用者500的腰部的带夹，例如附连到使用者500的腰带的带夹。通过将移动式超宽带装置400附连到使用者500的腰部，自载式超宽带装置200可以跟踪和跟随使用者500，同时使用者500的身体不会阻挡自载式超宽带装置200与移动式超宽带装置400之间的通信路径。
当自驱式系统100处于无线电跟随模式时，自载式超宽带装置200与移动式超宽带装置400通信，并且自载式超宽带装置200利用前述的到达角度和定时机制来确定使用者500相对于行李箱102的位置。在一示例中，自载式超宽带装置200持续从移动式超宽带装置400接收关于使用者500的位置的信息。为了响应自载式超宽带装置所接收的信息，自驱式系统100会指示一个或多个机动轮106a–106d朝给定方向移动行李箱102。在一示例中，为了响应由移动式超宽带装置400发出且被自载式超宽带装置200接收的信息，自驱式系统100的控制单元204会指示所述一个或多个机动轮106a-106d以给定方向朝移动式超宽带装置400移动行李箱102。
由激光发射器116a-116d发出的扁平光束140〔例如激光束〕的波长是在800纳米到815纳米之间，例如803纳米到813纳米之间。自驱式系统100可以在涉及不同波长光线的不同环境下以视觉跟随模式操作。举例来说，自驱式系统100可以在一环境〔例如室内环境〕下操作，所述环境具有波长位于450纳米到750纳米之间的光线，所述光线的波长不会对激光发射器116a-116d发出的扁平光束140的波长造成干扰。自驱式系统100可以侦测由激光发射器116a-116d发出并由物体反射回的光线，从而可使距离摄像头114a-114d拍摄到未受妨碍的影像。自驱式系统100也可在具有会妨碍由距离摄像头114a-114d拍摄的影像的一个或多个环境条件的环境下操作。举例来说，自驱式系统100可以在一环境〔例如户外环境〕下操作，其中，所述环境具有波长位于296纳米到1300纳米之间的光线〔例如阳光〕，所述光线的波长会与激光发射器116a-116d发出的扁平光束140的波长重迭或造成干扰。一旦发生如前述的干扰，自驱式系统100便无法侦测由物体反射回的光线〔例如由使用者500反射回的第一水平光线142〕，从而造成距离摄像头114a-114d拍摄到受到妨碍的影像。
自驱式系统100被构造成可在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换。自驱式系统100被构造成当侦测到距离摄像头114a-114d拍摄到受到妨碍的影像时自动从视觉跟随模式切换到无线电跟随模式。自驱式系统100被构造成当侦测到距离摄像头114a-114d拍摄到未受到妨碍的影像时自动从无线电跟随模式切换到视觉跟随模式。在一示例中，自驱式系统100的所述一个或多个距离摄像头114a-114d被构造成当自驱式系统100处于无线电跟随模式时拍摄一张或多张影像〔例如影像150〕，所述一张或多张影像具有由激光发射器116a-116d、使用者500以及/或者由物体510所发出的反射光线。
当使用者500在不同环境〔例如一室内环境与一户外环境〕之间移动时，自驱式系统100通过自动在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换而能够持续地跟随使用者500；其中，某些环境下可能有会妨碍距离摄像头114a-114d拍摄到的影像的环境条件。自驱式系统100的自动切换也可以让使用者在视觉跟随模式期间不须穿戴一装置〔例如移动式超宽带装置400〕，以及告知使用者在无线电跟随模式期间何时需要穿戴移动式超宽带装置400。
图2E为根据一个实施方式的图2D所示的移动式超宽带装置400的放大图。当自驱式系统100处于无线电跟随模式时，一个或多个无线电信号会在移动式超宽带装置400与自载式超宽带装置200之间传输。自驱式系统100可借由所传输的无线电信号确定移动式超宽带装置400相对于自载式超宽带装置200的位置。在一示例中，处于无线电跟随模式下的移动式超宽带装置400会被提示要由发射器402传输超宽带信号到自载式超宽带装置200。发射器402位于移动式超宽带装置400的壳体406内。移动式超宽带装置400包含供给电能到发射器402的电池410。使用者〔例如使用者500〕可以用电源钮412控制由电池410供给到发射器402的电能。移动式超宽带装置400还包含充电口416用以对电池410充电。充电口416包含位于壳体406中的开口，以允许外部充电装置〔例如通用串行总线-C，USB-C连接器〕插入壳体406来对电池410充电。充电口416配置在壳体406的顶部。
移动式超宽带装置400还包含状态灯414。状态灯414连接到壳体406内的电池410，并且在激活状态下能够确定移动式超宽带装置400的电池410的电源状态。在一示例中，状态灯414是发光二极管(LED)，其会根据电池的电源状态发出不同颜色的光线。在一示例中，状态灯414在侦测到电池410超过储存电压阈值时时会发出绿光；电池410低于储存电压阈值时会发出红光。状态灯414配置在壳体406上，以允许使用者查看移动式超宽带装置400的电源状态。在一示例中，状态灯414与电源钮412配置在壳体406的同一侧并相邻于电源钮412。
图2E的移动式超宽带装置400还示出了安装夹组件420。安装夹组件420允许使用者能够将移动式超宽带装置400安装在使用者的腰带上以及/或者腰部上。安装夹组件420包含夹424，其可枢转地安装到移动式超宽带装置400的壳体406上。夹424包含安装端430和咬合端432。夹424在安装端430处可枢转地安装在从壳体406突出的一个或多个第一突起物422。夹424的咬合端432借由弹簧428被向着壳体406偏压，以使夹424的一个或多个咬合突起物434与从壳体406突出的一个或多个第二突起物426咬合。
使用者〔例如使用者500〕通过以下方式可以将移动式超宽带装置400耦接在使用者的腰带上：使用者对夹424的安装端430施加推力〔或对夹424的咬合端432施加拉力〕，以使夹424的咬合端432旋转离开第二突起物426。使用者可以将腰带滑入夹424与壳体406之间并释放作用在夹424的下端的力以将移动式超宽带装置400固定在腰带上。
图3为根据一个实施方式的图1A到图1C所示的自驱式系统100的示意图。自驱式系统100包含电池70，其连线到电源分配模块71。电源分配模块71用以将由电池70提供的电能分配给自驱式系统100的多个构件。
自驱式系统100包含中央处理器(CPU)124。中央处理器124与手机通信模块61和移动式超宽带装置通信模块75通信。在一示例中，具有发射器402的移动式超宽带装置400用来与移动式超宽带装置通信模块75通信。在一示例中，具有发射器498的手机499用来与手机通信模块61通信。发射器498被构造成用以传输超宽带信号。具有发射器402的移动式超宽带装置400和具有发射器498的手机499都可以分别以超宽带、无线射频识别〔主动式以及/或者被动式〕、蓝牙〔低能量〕、无线网络〔WiFi〕以及/或者任一其他公知通信形式与通信模块61、75通信。手机499和移动式超宽带装置400被构造成用以从中央处理器124接收关于自驱式系统100的操作的信息。移动式超宽带装置通信模块75和手机通信模块61均可以是与自载式超宽带装置200分开的单元或是集成到自载式超宽带装置200中。手机499可以与移动式超宽带装置400执行一个或多个相同的功能。
自驱式系统100的中央处理器124被构造成在上面均已描述的视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换。如前所述，自驱式系统100的中央处理器124被构造成用以在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间自动切换。
当自驱式系统100处于视觉跟随模式时，中央处理器124被构造成从所述一个或多个距离摄像头114a-114d接收目标〔例如使用者500〕的一个或多个影像〔例如影像150〕，所述影像包含从目标反射回的光线〔例如从使用者500反射回的第一水平光线142〕。为了响应从所述一个或多个距离摄像头114a-114d接收影像，中央处理器124被构造成确定到目标的距离〔例如距离D1〕，所述距离是根据从激光发射器116a-116d发射的光线从目标反射回的高度〔例如第一高度h1〕确定。中央处理器124被构造成借由距离D1以及/或者第一高度h1来生成关于行李箱102相对于使用者500的位置的指令。本公开亦考虑到本公开所述的自驱式系统100可以包含图形处理单元，其包含本公开所述的中央处理器124的一个或多个方面、特征以及/或者构件。自驱式系统100可以包含图形处理单元，图形处理单元执行本公开所述的中央处理器124的一项或多项功能。举例来说，自驱式系统100可以包含图形处理单元，其被构造成当自驱式系统100在视觉跟随模式时用以从所述一个或多个距离摄像头114a-114d接收目标〔例如使用者500〕的一张或多张影像〔例如影像150〕，所述影像包含从目标反射回的光线。
当处于无线电跟随模式时，中央处理器124会从自载式超宽带装置200以及/或者移动式超宽带装置400中的一个或多个〔例如从控制单元204〕接收关于移动式超宽带装置400相对于行李箱102的位置的信息。中央处理器124使用关于移动式超宽带装置400相对于行李箱102的位置的信息确定行李箱102与移动式超宽带装置400之间的距离。中央处理器124被构造成能使用关于移动式超宽带装置400相对于行李箱102的位置以及/或者确定的行李箱102与移动式超宽带装置400之间的距离的信息生成关于行李箱102相对于使用者500的位置的指令。
在一示例中，中央处理器124和自载式超宽带装置200的控制单元204是分开的单独单元。在一示例中，中央处理器124和控制单元204集成为配置在行李箱102上的单一处理单元。在一示例中，中央处理器124和自载式超宽带装置200是分开的单独单元。在一示例中，中央处理器124和自载式超宽带装置200集成为配置在行李箱102上的单一处理单元。
中央处理器124被构造成当侦测到从距离摄像头114a-114d接收的受到妨碍的影像、例如受环境条件妨碍的受到妨碍的影像时自动从视觉跟随模式切换到无线电跟随模式。举例来说，若中央处理器124接收到中央处理器124无法侦测到从目标〔例如使用者500〕反射回的光线，中央处理器124会自动切换到无线电跟随模式。中央处理器124被构造成当中央处理器124侦测到从距离摄像头114a-114d接收的未受到妨碍的影像时自动从无线电跟随模式切换到视觉跟随模式。中央处理器124被构造成当从室内环境移动到户外环境时自动从视觉跟随模式切换到无线电跟随模式。中央处理器124被构造成当从户外环境移动到室内环境时自动从无线电跟随模式切换到视觉跟随模式。
中央处理器124会将生成的有关行李箱102相对于使用者500的位置的指令传送到轮控制模块160。在视觉跟随模式中，中央处理器124会生成并传送指令给轮控制模块160，以将行李箱102沿给定方向以给定速度向着从距离摄像头114a-114d所接收的所述一个或多个影像中的最近目标〔例如使用者500〕移动。在无线电跟随模式中，中央处理器124会生成并传送指令给轮控制模块160，以将行李箱102沿给定方向以给定速度向着佩戴在使用者500的腰带以及/或者腰部上的移动式超宽带装置400移动。
轮控制模块160被构造成在接收到从中央处理器124传来的指令后根据从中央处理器124接收的指令控制行李箱102相对于使用者500以及/或者周围环境的方向以及/或者速度。轮控制模块160与轮速度传感器162和轮转动马达164通信。轮控制模块160也会将关于所述一个或多个机动轮106a-106d的信息传送到中央处理器124。虽然附图仅显示一个轮控制模块160，但所述一个或多个机动轮106a-106d中的每个也可以包含一个单独的与中央处理器124通信的轮控制模块160。所述一个或多个机动轮106a-106d中的每一个均可以包含一个单独的轮转动马达164。在一示例中，轮控制模块160可以与中央处理器124集成为单一的处理单元。在一示例中，中央处理器124包含单个轮控制模块160用以控制所述一个或多个机动轮106a-106d中的每一个。
通过增加、减小或停止提供给机动轮106a-106d中的一个或多个的电能以及/或者通过利用轮转动马达164控制所述一个或多个机动轮106a-106d的方向，轮控制模块160可以控制行李箱102的方向以及/或者速度。在一示例中，电源分配模块71、中央处理器124、自载式超宽带装置200以及轮控制模块160中的一个或多个集成为耦接于行李箱102的单个处理单元。
定位模块74将关于行李箱102的位置的信息传输到中央处理器124、自载式超宽带装置200以及/或者使用者〔在此，例如经由手机499以及/或者移动式超宽带装置400来传述〕。定位模块74可以是一分开的单独单元或集成自载式到自载式超宽带装置200内。定位模块74可以包含全球定位系统〔户外〕、WiFi无线接入点〔室内〕以及/或者蓝牙信标〔室内〕，以使得使用者在例如自驱式系统100迷失时能随时找到自驱式系统100的位置。加速度计51被构造成将有关自驱式系统100的整体加速度以及/或者速度的信息传输到中央处理器124。轮方向传感器166被构造成将关于所述一个或多个机动轮106a-106d的方向的信息传输到中央处理器124。中央处理器124也与惯性量测单元77和距离传感器170a、170b通信。惯性量测单元77将有关自驱式系统100的动态移动信息，例如俯仰角、测滚角、航向角、加速度以及/或者角速度的信息传输到中央处理器124。在一示例中，当惯性量测单元77侦测到自驱式系统100正在倾斜或即将倾倒时，中央处理器则会指示轮控制模块160切断向机动轮106a-106d中的一个或多个的电能供给以避免自驱式系统倾倒。距离传感器170a、170b被构造成将有关自驱式系统100附近的目标的存在性的信息传输到中央处理器124。
中央处理器124可以与状态显示器300以及所述一个或多个红外传感器310通信。中央处理器124被构造成生成关于行李箱102的状态的指令。行李箱102的状态是由中央处理器124根据从自驱式系统100的各个构件〔例如，摄像头120a、120b、距离传感器170a、170b、距离摄像头114a-114d、激光发射器116a-116d、各个模块61、74、75、160、移动式超宽带装置400以及/或者自载式超宽带装置200中的一个或多个〕接收到的信息来确定。中央处理器124被构造成能在视觉跟随模式、无线电跟随模式以及手动拉动模式之间切换，其中，在手动拉动模式下，机动轮106a-106d没有通电，并且使用者500使用把手110拉动行李箱102。中央处理器124被构造成当红外光传感器310a、310b〔如图1C所示〕侦测到使用者500的手靠近或抓取把手110的拉杆112的上部112a时能自动切换到手动拉动模式。为了响应侦测到手，红外光传感器310a、310b会传输一个或多个信号到中央处理器124。在一示例中，红外光传感器310a、310b会侦测光线被阻挡以及/或者从使用者500的手所产生的热信号。
当自驱式系统100处于视觉跟随模式时，中央处理器124生成指令并且传输到状态显示器300〔如图1C所示〕，其中所述指令用以指示状态显示器300发出第一光指示。第一光指示可以包含图案化的光指示以及/或者有色光指示。在一示例中，第一光指示包含连续发光以及/或者闪烁发光中的一种或多种。在一示例中，第一光指示包含第一颜色，例如紫、绿、蓝、红、橘或黄等颜色。在一示例中，状态显示器300在视觉跟随模式下发出连续的绿光。
当自驱式系统100处于无线电跟随模式时，中央处理器124生成指令并且传输到状态显示器300，其中所述指令用以指示状态显示器300发出第二光指示。第二光指示不同于第一光指示。举例来说，第二光指示可以在发出的图案化的光指示以及/或者发出的有色光指示方面不同于第一光指示。在一示例中，状态显示器300在无线电跟随模式下发出闪烁的绿光。
当自驱式系统100处于手动拉动模式时，中央处理器124生成指令并且传输到状态显示器300，其中所述指令用以指示状态显示器300发出第三光指示。第三光指示不同于第一光指示和第二光指示。举例来说，第三光指示可以在发出的图案化的光指示以及/或者发出的有色光指示方面不同于第一光指示和第二光指示。在一示例中，状态显示器300在手动拉动模式下发出连续的蓝光。
中央处理器124也可以生成用以指示状态显示器300发出其他不同的光指示的指令并且传输到状态显示器300。在一示例中，中央处理器124响应于从摄像头120a、120b接收到的一个或多个信号生成指令并且传输到状态显示器，其中所述指令用以指示状态显示器300发出指示摄像头120a、120b中的一个或多个正在拍摄照片以及/或者视频的第四光指示。在一示例中，当摄像头120a、120b正在拍摄照片以及/或者视频时，状态显示器300发出紫光。如果自驱式系统100处于手动拉动模式，紫光是连续的。如果自驱式系统100处于视觉跟随模式或无线电跟随模式，紫光是闪烁的。
在一示例中，中央处理器124响应于从距离摄像头114a-114d接收到的一张或多张影像以及从自载式超宽带装置200接收到的信息生成指令并且传输到状态显示器，其中所述指令用以指示状态显示器300发出指示自驱式系统100无法以视觉跟随模式或无线电跟随模式跟随使用者500的第五光指示自载式。在一示例中，第五光指示表示错误。在一示例中，如果自驱式系统100无法以视觉跟随模式或无线电跟随模式跟随使用者500，状态显示器300则发出连续的红光。
第一光指示、第二光指示、第三光指示、第四光指示和第五光指示可在发出的图案化的光指示以及/或者发出的有色光指示方面彼此不同。第一光指示、第二光指示、第三光指示、第四光指示和第五光指示中的每一个可以包含连续发光以及/或者闪烁发光中的一种或多种。第一光指示、第二光指示、第三光指示、第四光指示和第五光指示中的每一个可以包含一种颜色，例如紫、绿、蓝、红、橘或黄等颜色。
状态显示器300显示的不同的光指示允许使用者能轻易得知自驱式系统100的各种状态以及/或者模式。举例来说，若状态显示器300发出对应于自驱式系统100处于无线电跟随模式的闪烁绿光，使用者便可以知道需要配戴并开启移动式超宽带装置400。
本公开的优点包含：视觉跟随模式不需要使用者佩戴移动式装置能够跟随使用者；自驱式系统能够响应于环境条件的改变自动在不同跟随模式间切换；移动式超宽带装置能够与自载式超宽带装置通信而比较不会或完全不会被使用者的身体阻挡；以及状态显示器指示自驱式系统的各种状态以及/或者模式。本公开的多个方面包含：中央处理器，其被构造成从多个自驱式系统构件接收信息和影像、生成有关行李箱的状态以及/或者位置的指令并自动在一种或多种跟随模式之间切换；移动式超宽带装置，其具有用于将移动式超宽带装置附连到自驱式系统使用者的腰带以及/或者腰部的安装夹；用于发出光指示的状态显示器，其具有发光二极管；以及一个或多个能够与自驱式系统的使用者互动的红外传感器。可以想到，在此公开的这些方面中的一个或多个可以组合。此外，可以想到，这些方面中的一个或多个可以部分或完全包含先前提到的优点。
尽管以上所述涉及本公开的实施例，但在不脱离本公开的基本范围的情况下，也可构思出本公开的其他和进一步的实施例。本公开也可想到，在此描述的实施例的一个或多个方面可被替换为描述的其他方面中的一个或多个。本公开的范围由所附权利要求确定。

Claims (22)

1.一种自驱式系统，包含：
行李箱，所述行李箱包含：
一个或多个机动轮；
自载式超宽带装置，其具有控制单元以及一个或多个收发器；
一个或多个激光发射器，其被构造成能朝目标发射光线；以及
一个或多个距离摄像头，其被构造成能拍摄所述目标的一张或多张影像，其中，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线，并且所述一个或多个距离摄像头中的每一个都具有光学滤波器；
中央处理器，所述中央处理器被构造成能：
在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换；
确定到所述目标的距离；以及
生成有关所述行李箱的位置的指令；
其中，所述中央处理器被构造成能在所述视觉跟随模式时从所述一个或多个距离摄像头接收所述目标的一张或多张影像，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线；
其中，所述中央处理器被构造成能在所述无线电跟随模式时从所述自载式超宽带装置接收信息；以及
其中，在所述视觉跟随模式时，所述中央处理器利用所述光线从所述目标反射回的高度确定到所述目标的距离。
2.如权利要求1所述的自驱式系统，其特征在于，所述自载式超宽带装置的所述控制单元和所述中央处理器集成到单个处理器中。
3.如权利要求1所述的自驱式系统，其特征在于，所述自驱式系统还包含轮控制模块，其中，在所述视觉跟随模式时，所述轮控制模块接收所述中央处理器生成的有关于所述行李箱的位置的指令且响应于所接收的指令将所述行李箱沿给定方向移动。
4.如权利要求1所述的自驱式系统，其特征在于，所述中央处理器被构造成能在侦测到受到妨碍的影像时自动从所述视觉跟随模式切换到所述无线电跟随模式。
5.如权利要求4所述的自驱式系统，其特征在于，所述受到妨碍的影像是被环境条件所妨碍的。
6.如权利要求1所述的自驱式系统，其特征在于，所述中央处理器被构造成能在侦测到未受到妨碍的影像时自动从所述无线电跟随模式切换到所述视觉跟随模式。
7.如权利要求1所述的自驱式系统，其特征在于，所述中央处理器被构造成能在从室内环境移动到户外环境时自动从所述视觉跟随模式切换到所述无线电跟随模式。
8.如权利要求1所述的自驱式系统，其特征在于，所述中央处理器被构造成能在从户外环境移动到室内环境时自动从所述无线电跟随模式切换到所述视觉跟随模式。
9.如权利要求1所述的自驱式系统，其特征在于，所述自驱式系统还包含：
具有发射器的移动式超宽带装置，所述发射器被构造成能传输信号到所述自载式超宽带装置的所述一个或多个收发器；
轮控制模块；以及
其中，在所述无线电跟随模式时，所述中央处理器利用从所述发射器传输到所述一个或多个收发器的所述信号确定到所述目标的距离，并且所述轮控制模块接收所述中央处理器生成的有关所述行李箱的位置的指令并响应于所接收的指令将所述行李箱沿给定方向移动。
10.如权利要求9所述的自驱式系统，其特征在于，所述移动式超宽带装置包含带夹。
11.如权利要求1所述的自驱式系统，其特征在于，所述一个或多个距离摄像头中的每一个都包含广角镜头。
12.一种自驱式系统，包含：
行李箱，所述行李箱包含：
一个或多个机动轮；
自载式超宽带装置，其具有控制单元以及一个或多个收发器；
一个或多个激光发射器，其被构造成能朝目标发射光线；以及
一个或多个距离摄像头，其被构造成能拍摄所述目标的一张或多张影像，其中，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线，并且所述一个或多个距离摄像头中的每一个都具有光学滤波器；
移动式超宽带装置，所述移动式超宽带装置包含：
壳体，
发射器，其被构造成能向所述自载式超宽带装置的所述一个或多个收发器传输信号；
电池；以及
安装夹；以及
中央处理器，所述中央处理器被构造成能：
在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换；
确定到所述目标的距离；以及
生成有关所述行李箱的位置的指令；
其中，所述中央处理器被构造成能在所述视觉跟随模式时从所述一个或多个距离摄像头接收所述目标的一张或多张影像，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线；
其中，所述中央处理器被构造成能在所述无线电跟随模式时从所述自载式超宽带装置接收信息；以及
其中，在所述视觉跟随模式时，所述中央处理器利用所述光线从所述目标反射回的高度确定到所述目标的距离。
13.如权利要求12所述的自驱式系统，其特征在于，所述移动式超宽带装置还包含充电口，以对所述电池充电。
14.如权利要求12所述的自驱式系统，其特征在于，所述移动式超宽带装置还包含状态灯，且所述状态灯被构造成能显示所述移动式超宽带装置的电源状况。
15.如权利要求12所述的自驱式系统，其特征在于，所述移动式超宽带装置的安装夹是带夹。
16.如权利要求15所述的自驱式系统，其特征在于，所述壳体包含一个或多个从所述壳体突出的突起物，并且所述安装夹包含可枢转地安装到所述一个或多个突起物的夹。
17.如权利要求16所述的自驱式系统，其特征在于，所述中央处理器被构造成能在侦测到受到妨碍的影像时自动从所述视觉跟随模式切换到所述无线电跟随模式。
18.一种自驱式系统，包含：
行李箱，所述行李箱包含：
一个或多个机动轮；
自载式超宽带装置，其具有控制单元以及一个或多个收发器；
一个或多个激光发射器，其被构造成能朝目标发射光线；以及
一个或多个距离摄像头，其被构造成能拍摄所述目标的一张或多张影像，其中，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线，并且所述一个或多个距离摄像头中的每一个都具有光学滤波器；
状态显示器；
中央处理器，所述中央处理器被构造成能：
在视觉跟随模式与无线电跟随模式之间切换；
确定到所述目标的距离；以及
生成有关所述行李箱的状态的指令；
其中，所述中央处理器被构造成能在所述视觉跟随模式时从所述一个或多个距离摄像头接收所述目标的一张或多张影像，所述一张或多张影像包含从所述目标反射回的光线，并且所述中央处理器生成的指令指示所述状态显示器发出第一光指示；
其中，所述中央处理器被构造成能在所述无线电跟随模式时从所述自载式超宽带装置接收信息，并且所述中央处理器生成的指令指示所述状态显示器发出不同于第一光指示的第二光指示；以及
其中，在所述视觉跟随模式时，所述中央处理器利用所述光线从所述目标反射回的高度确定到所述目标的距离。
19.如权利要求18所述的自驱式系统，其特征在于，所述状态显示器包含发光二极管，所述第一光指示包含连续发光，所述第二光指示包含闪烁发光。
20.如权利要求18所述的自驱式系统，其特征在于，所述状态显示器包含发光二极管，所述第一光指示包含第一颜色，所述第二光指示包含不同于所述第一颜色的第二颜色。
21.如权利要求18所述的自驱式系统，其特征在于：
所述自驱式系统还包含一个或多个红外传感器；
所述行李箱包含把手；
所述中央处理器还被构造成能从所述一个或多个红外传感器接收信息，并且被构造成能在所述视觉跟随模式、所述无线电跟随模式、手动拉动模式之间切换；以及
所述一个或多个红外传感器和所述状态显示器配置在所述行李箱的所述把手上。
22.如权利要求21所述的所述自驱式系统，其特征在于，所述状态显示器包含发光二极管，并且在所述手动拉动模式时，所述中央处理器生成的指令指示所述状态显示器发出不同于第一光指示和第二光指示的第三光指示。
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