CN111634321B - 一种具有主动跟随功能的推车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有主动跟随功能的推车，包括车架、车轮、驱动机构、设置在车架上的主控板和摄像组件，摄像组件包括用于将检测推车前方第一图像的第一摄像头和/或用于将检测推车后方第二图像的第二摄像头；主控板包括信息处理模块，基于预建立的权限人脸图像信息库，信息处理模块用于将第一图像和/或第二图像与信息库中的权限人脸图像作检索比对，若第一图像或第二图像与权限人脸图像匹配，且进一步分析第一图像或第二图像中人体减小时，则主控板控制驱动机构驱动车轮转动以进行自主跟随。本发明的推车具有人脸识别功能，管控推车推行权限，同时可触发推车自主跟随，兼具避障功能。

Description

一种具有主动跟随功能的推车

技术领域

本发明涉及助力推车领域，特别涉及一种具有主动跟随功能的推车。

背景技术

推车是一种非常方便的代步工具，随着科技的进步，助力推车日益受到消费者的青睐，助力推车即采用驱动机构驱动推车车轮，以减轻人力推行负担；而在助力推车的基础上，目前市场上出现了可自动跟随使用者的推车，使用者不需要直接施力推动或者拉动推车。如专利公告号为CN205273577U的实用新型专利，公开了一种可自动跟随的儿童推车，采用跟随动力辅助系统使推车能够自动跟随发射器的位置前进；再比如专利公告号为CN207182094U的实用新型专利，同样公开了一种自动跟随的智能推车，既能实现前进跟随，进一步还能够实现后退跟随。

但是，很显然，现有技术中的具有跟随功能的推车均需要与一个发射器信标配合使用：使用者手持信标，推车以信标为跟随目标，这使得至少存在以下几个缺点：

1)必须随身携带，若忘记携带信标或者信标遗漏或损坏，则无法实现自动跟随功能；

2)任何人拿着信标即可对推车产生导向作用，产生安全隐患；

3)需通过信标开启或者关闭跟随功能，操作繁琐。

现有技术中不存在一种不需要通过信标而直接能够召唤推车自主跟随的技术。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种具有主动跟随功能的推车，具有人脸识别功能，管控推车推行权限，同时可触发推车自主跟随，所述技术方案如下：

本发明提供了一种具有主动跟随功能的推车，包括车架、车轮、用于驱动车轮转动的驱动机构及设置在所述车架上的主控板，所述驱动机构与主控板的输出端电连接，还包括设置在所述车架上的摄像组件，所述摄像组件包括拍摄方向与推车前进方向一致的第一摄像头和拍摄方向与推车前进方向相反的第二摄像头中的至少一种；

所述主控板包括信息处理模块，所述第一摄像头用于将检测到的推车前方的第一图像信息发送至所述信息处理模块，所述第二摄像头用于将检测到的推车后方的第二图像信息发送至所述信息处理模块；

基于预建立的存储有一个或多个权限人脸图像的信息库，所述信息处理模块用于将所述第一图像信息和/或第二图像信息与所述信息库中的权限人脸图像作检索比对，若所述第一图像信息与权限人脸图像匹配，且分析第一图像中人脸发生侧转和/或第一图像中人体减小时，则所述主控板控制所述驱动机构驱动车轮向前进方向转动；若所述第二图像信息与权限人脸图像匹配，且分析第二图像中人脸发生侧转和/或第二图像中人体减小时，则所述主控板控制所述驱动机构驱动车轮向后退方向转动。

进一步地，所述具有主动跟随功能的推车还包括一个或多个用于检测距离的距离检测装置，所述距离检测装置用于将检测到的推车与推车前方和/或后方的人之间的距离信息发送至所述信息处理模块，所述主控板根据所述距离信息控制所述驱动机构的输出转矩，包括：若距离最大，则控制所述驱动机构的输出转矩越大。

进一步地，所述摄像组件还包括一个或多个避障摄像头，所述避障摄像头用于将检测到的道路图像信息发送至所述信息处理模块，若所述信息处理模块分析到存在障碍物，则所述主控板控制所述驱动机构减速驱动、停机或反向驱动。

进一步地，所述推车还包括用于驱动车轮转动的转向驱动机构，所述转向驱动机构与主控板的输出端电连接，若所述信息处理模块分析到存在障碍物，则所述主控板控制所述转向驱动机构动作，进而使推车绕过所述障碍物。

进一步地，若所述信息处理模块的检索比对结果为所述第一图像信息和第二图像信息均与权限人脸图像不匹配，则：

所述主控板控制禁止所述驱动机构启动，或者

在检测到车轮转动时，控制所述驱动机构进行反向驱动，或者

所述推车还包括用于锁定车轮的车轮锁定机构，所述车轮锁定机构与主控板的输出端电连接，所述主控板控制所述车轮锁定机构动作，进而锁定车轮。

进一步地，所述推车还包括用于检测车轮转动状态的传感装置，所述传感装置与主控板的输入端电连接，若所述信息处理模块的检索比对结果为所述第二图像信息与权限人脸图像匹配，且所述传感装置检测到所述车轮处于转动状态，则所述主控板控制所述驱动机构驱动所述车轮向当前的转动方向转动。

进一步地，所述传感装置为速度传感器和/或角度传感器。

进一步地，所述距离检测装置包括至少两个设置在所述车架前侧的第一距离检测装置，和/或至少两个设置在所述车架后侧的第二距离检测装置。

进一步地，所述距离检测装置为超声波距离传感器和/或红外距离传感器。

进一步地，所述推车还包括电源，所述电源用于给所述主控板供电，并通过主控板向所述驱动机构、摄像组件及距离检测装置供电。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

1)具有人脸识别功能，防止陌生人推走推车，提高安全性能；

2)推车可根据使用者身处推车的前方而实现前进跟随，或根据使用者身处推车的后方而实现后退跟随；

3)通过人脸识别及图像判断，即可触发推车的跟随功能，无需硬件信标配合使用；

4)具有避障摄像头和转向驱动机构，能够实现避障功能，提高推车的平稳性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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是本发明实施例提供的具有主动跟随功能的推车的车架侧视图；

图2是本发明实施例提供的具有具有主动跟随功能的推车的车架立体图；

图3是本发明实施例提供的具有具有主动跟随功能的推车的车架局部后视图；

图4是本发明实施例提供的具有具有主动跟随功能的推车的控制系统模块框图。

其中，附图标记包括：1-车架，2-车轮，3-驱动机构，4-主控板，51-第一摄像头，52-第二摄像头，61-第一距离检测装置，62-第二距离检测装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本发明的一个实施例中，提供了一种具有主动跟随功能的推车，参见图1-3，所述具有主动跟随功能的推车包括车架1、车轮2、用于驱动车轮2转动的驱动机构3及设置在所述车架1上的主控板4，所述驱动机构3与主控板4的输出端电连接，所述推车还包括设置在所述车架1上的摄像组件，所述摄像组件包括拍摄方向与推车前进方向一致的第一摄像头51和拍摄方向与推车前进方向相反的第二摄像头52中的至少一种，在本发明的一个实施例中，所述摄像组件既包括第一摄像头51，又包括第二摄像头52，如图1和2所示，所述第一摄像头51可选地设置在所述车架1的推把前侧，所述第二摄像头52可选地设置在所述车架1的推把后侧，但是，将摄像组件设置在推把上仅仅是本发明的一个具体实施例，本发明对所述第一摄像头51和第二摄像头52在车架1上的具体安装位置不作限定，只要确保其可以分别摄取到位于推车前方和后方的人的人脸图像，因此，具体的安装位置及其安装角度可以通过实际测试进行调试。另外，仅在车架1上安装前向拍摄的第一摄像头51以实现前向跟随，或者仅在车架1上安装后向拍摄的第二摄像头52以实现后向跟随，属于所述摄像组件包括拍摄方向与推车前进方向一致的第一摄像头和拍摄方向与推车前进方向相反的第二摄像头中的一种的情况，均落入本发明要求的保护范围。

所述主控板4包括信息处理模块，主要负责信息分析和处理并向执行机构(比如驱动机构3，还有下文的转向驱动机构、车轮锁定机构等)发送控制指令，如图4所示，所述第一摄像头51用于将检测到的推车前方的第一图像信息发送至所述信息处理模块，所述第二摄像头52用于将检测到的推车后方的第二图像信息发送至所述信息处理模块。

预建立一个存储有一个或多个权限人脸图像的信息库，建立的方式主要可以分为线上建立方式和线下建立方式，线上建立方式采用在线上客户端完成权限人脸图像录入功能，然后可通过有线或无线通信的方式将图像发送至服务器进行存储(后续作检索比对时向服务器请求查询检索)或者发送到推车上的本地存储器；线下建立方式采用直接在推车上的第一摄像头51和/或第二摄像头52进行权限人脸图像的录入，这就要求推车上还有用于录入信息的交互设备，录入的图像直接存储在本地存储器。所述第一摄像头51和第二摄像头52的数量可以为一个或多个。

显然，所述推车还包括电源，所述电源用于给所述主控板4供电，并通过主控板4向所述驱动机构3、摄像组件及距离检测装置等外部执行机构供电。

具体地，所述信息处理模块用于将所述第一图像信息和/或第二图像信息与所述信息库中的权限人脸图像作检索比对的情形包括以下几种：

第一、若所述第一图像信息与权限人脸图像匹配，且分析第一图像中人脸发生侧转和/或第一图像中人体减小时，则所述主控板4根据所述距离检测装置的检测结果控制所述驱动机构3驱动车轮2向前进方向转动，以进行自动向前跟随。

第二、若所述第二图像信息与权限人脸图像匹配，且分析第二图像中人脸发生侧转和/或第二图像中人体减小时，则所述主控板4根据所述距离检测装置的检测结果控制所述驱动机构3驱动车轮2向后退方向转动，以进行自动向后跟随。

为了实现跟随，对于以上两种情形，所述推车还包括一个或多个用于检测距离的距离检测装置，所述距离检测装置用于将检测到的推车与推车前方和/或后方的人之间的距离信息发送至所述信息处理模块，所述主控板根据所述距离信息控制所述驱动机构的输出转矩，包括：若距离最大，则控制所述驱动机构的输出转矩越大。优选地，若所述摄像组件仅包括第一摄像头51，则所述距离检测装置包括至少两个设置在所述车架1前侧的第一距离检测装置61，如图2所示，；若所述摄像组件仅包括第二摄像头52，则所述距离检测装置包括至少两个设置在所述车架1后侧的第二距离检测装置62，如图3所示；若所述摄像组件包括第一摄像头51和第二摄像头52，则所述距离检测装置包括至少两个设置在所述车架1前侧的第一距离检测装置61以及至少两个设置在所述车架1后侧的第二距离检测装置62，如图2和图3所示。在推车向前跟随时，所述主控板4根据设置在车架1前侧的第一距离检测装置61的检测结果调节所述驱动机构3的输出转矩；在推车向后跟随时，所述主控板4根据设置在车架1后侧的第二距离检测装置62的检测结果调节所述驱动机构3的输出转矩。可选地，所述距离检测装置为超声波距离传感器和/或红外距离传感器，在本发明的一个实施例中，调节驱动机构3的输出转矩的依据均可以为当检测到距离小于预设的第一距离阈值，则减小所述驱动机构3的输出转矩，当检测到距离大于预设的第二距离阈值，则增大所述驱动机构3的输出转矩。

在本发明的一个优选实施例中，所述推车在跟随过程中还具有自动避障的功能，实施方案如下：所述摄像组件还包括一个或多个避障摄像头(优选具有广角镜头)，如图4所示，所述避障摄像头用于将检测到的道路图像信息发送至所述信息处理模块，若所述信息处理模块分析到存在障碍物，则所述主控板4控制所述驱动机构3减速驱动、停机或反向驱动，并优选发出提示信号，提醒用户引导推车避让障碍物(提醒用户改变当前直行的运动轨迹)。在本发明的一个优选实施例中，所述推车还包括用于驱动车轮转动的转向驱动机构，所述转向驱动机构与主控板4的输出端电连接，若所述信息处理模块分析到存在障碍物，则所述主控板4控制所述转向驱动机构动作，进而使推车自动绕过所述障碍物，而无需用户的引导，提升推车行进的平稳度。

第三、若所述信息处理模块的检索比对结果为所述第一图像信息和第二图像信息均与权限人脸图像不匹配，则所述主控板4控制禁止所述驱动机构3启动，或者检测到车轮2在转动时，控制所述驱动机构3进行反向驱动；更优选的实施例中，所述推车还包括用于锁定车轮的车轮锁定机构，如图4所示，所述车轮锁定机构与主控板4的输出端电连接，若所述信息处理模块的检索比对结果为所述第一图像信息和第二图像信息均与权限人脸图像不匹配，则所述主控板4控制所述车轮锁定机构动作，进而锁定车轮，这可以有效地限制非权限人员推动推车，防止出现推车被盗的情况发生。

第四、所述推车还包括用于检测车轮转动状态的的传感装置(比如速度传感器和/或角度传感器)，如图4所示，所述传感装置与主控板4的输入端电连接，若所述信息处理模块的检索比对结果为所述第二图像信息与权限人脸图像匹配，且所述传感装置检测到所述推车处于被推行状态(即速度传感器检测到行驶速度和方向，或者角度传感器检测到车轮转动方向)，则所述主控板4控制所述驱动机构3驱动车轮2向当前的转动方向转动。这与第一种情形不同的是，当通过权限验证匹配后，当用户不是背身远离推车，而是走进推车时，能够在推动推车时自动启动助力功能。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二摄像头52实时采集图像或定时采集图像发送至主控板4的信息处理模块，即使在用户推着推车的状态下，所述第二摄像头52也能够对其进行面部图像信息采集。优选地，所述信息处理模块定时对采集的图像进行识别，比如每10s得到一次识别结果，若当前识别结果为与权限人脸图像不匹配，则可以启动报警装置，以及进行禁止助力驱动或反向驱动的控制操作。

本发明的具有主动跟随功能的推车具有人脸识别功能，管控推车推行权限，同时可触发推车自主跟随，兼具避障功能。

进一步地，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有主动跟随功能的推车，包括车架(1)、车轮(2)、用于驱动车轮(2)转动的助力驱动机构(3)及设置在所述车架(1)上的主控板(4)，所述驱动机构(3)与主控板(4)的输出端电连接，其特征在于，还包括设置在所述车架(1)上的摄像组件，所述摄像组件包括拍摄方向与推车前进方向一致的第一摄像头(51)和拍摄方向与推车前进方向相反的第二摄像头(52)中的至少一种；

所述主控板(4)包括信息处理模块，所述第一摄像头(51)用于将检测到的推车前方的第一图像信息发送至所述信息处理模块，所述第二摄像头(52)用于将检测到的推车后方的第二图像信息发送至所述信息处理模块；

基于预建立的存储有一个或多个权限人脸图像的信息库，所述信息处理模块用于将所述第一图像信息和/或第二图像信息与所述信息库中的权限人脸图像作检索比对，若所述第一图像信息与权限人脸图像匹配，且分析第一图像中人脸发生侧转和/或第一图像中人体减小时，则所述主控板(4)控制所述驱动机构(3)驱动车轮(2)向前进方向转动；若所述第二图像信息与权限人脸图像匹配，且分析第二图像中人脸发生侧转和/或第二图像中人体减小时，则所述主控板(4)控制所述驱动机构(3)驱动车轮(2)向后退方向转动。

2.根据权利要求1所述的具有主动跟随功能的推车，其特征在于，还包括一个或多个用于检测距离的距离检测装置，所述距离检测装置用于将检测到的推车与推车前方和/或后方的人之间的距离信息发送至所述信息处理模块，所述主控板(4)根据所述距离信息控制所述驱动机构(3)的输出转矩，包括：当距离大于第二距离阈值时，若距离增大，则控制所述驱动机构(3)的输出转矩增大。

3.根据权利要求1所述的具有主动跟随功能的推车，其特征在于，所述摄像组件还包括一个或多个避障摄像头，所述避障摄像头用于将检测到的道路图像信息发送至所述信息处理模块，若所述信息处理模块分析到存在障碍物，则所述主控板(4)控制所述驱动机构(3)减速驱动、停机或反向驱动。

4.根据权利要求3所述的具有主动跟随功能的推车，其特征在于，所述推车还包括用于驱动车轮转动的转向驱动机构，所述转向驱动机构与主控板(4)的输出端电连接，若所述信息处理模块分析到存在障碍物，则所述主控板(4)控制所述转向驱动机构动作，进而使推车绕过所述障碍物。

5.根据权利要求1所述的具有主动跟随功能的推车，其特征在于，若所述信息处理模块的检索比对结果为所述第一图像信息和第二图像信息均与权限人脸图像不匹配，则：

所述主控板(4)控制禁止所述驱动机构(3)启动，或者

在检测到车轮转动时，控制所述驱动机构(3)进行反向驱动，或者

所述推车还包括用于锁定车轮的车轮锁定机构，所述车轮锁定机构与主控板(4)的输出端电连接，所述主控板(4)控制所述车轮锁定机构动作，进而锁定车轮。

6.根据权利要求1所述的具有主动跟随功能的推车，其特征在于，所述推车还包括用于检测车轮(2)转动状态的传感装置，所述传感装置与主控板(4)的输入端电连接，若所述信息处理模块的检索比对结果为所述第二图像信息与权限人脸图像匹配，且所述传感装置检测到所述车轮(2)处于转动状态，则所述主控板(4)控制所述驱动机构(3)驱动所述车轮(2)向当前的转动方向转动。

7.根据权利要求6所述的具有主动跟随功能的推车，其特征在于，所述传感装置为速度传感器和/或角度传感器。

8.根据权利要求2所述的推车，其特征在于，所述距离检测装置包括至少两个设置在所述车架(1)前侧的第一距离检测装置(61)，和/或至少两个设置在所述车架(1)后侧的第二距离检测装置(62)。

9.根据权利要求8所述的推车，其特征在于，所述距离检测装置为超声波距离传感器和/或红外距离传感器。

10.根据权利要求1所述的推车，其特征在于，所述推车还包括电源，所述电源用于给所述主控板(4)供电，并通过主控板(4)向所述驱动机构(3)、摄像组件及距离检测装置供电。

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