CN117360381A - 车用智能应急安全机器人及系统 - Google Patents

Abstract

一种车用智能应急安全机器人及系统，其中该机器人包括：控制器、环境信息模块、警示牌和安装有驱动轮的底座，警示牌直立设置在底座上，控制器设置于底座中，控制器用于若检测到启动信息，则通过环境信息模块检测环境信息，根据环境信息得到警示位置，并驱动该驱动轮以驱动车用智能应急安全机器人行进到警示位置。该车用智能应急安全机器人及系统可实现自动移动到用于警示机动车辆故障的警示位置，无需人工放置，可提高警示的安全性和智能性。

Description

车用智能应急安全机器人及系统

技术领域

本申请实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种车用智能应急安全机器人及系统。

背景技术

随着新能源汽车的普及，为了减轻车辆负重以及安全性的考虑，越来越多的车辆开始不配备胎，为了应对车辆轮胎漏气、爆胎的情况厂家在车辆出厂配备一个充气泵来解决这类问题，同时三角架作为一个法定的标配件也会随车出厂。而为了应对车辆的各种突发情况，很多驾驶员会在车上配有安全锤和应急手电筒等应急安全产品。

应急安全产品非常占用车辆空间，而且在机动车辆需要使用应急安全产品时，需要人工参与放置，不够智能，还会带来一些安全问题。

发明内容

本申请实施例提供一种车用智能应急安全机器人及系统，可通过在机动车辆发生故障无法移动时，根据检测到的启动信息和环境信息，驱动机器人自动行进到警示位置，提高设置警示牌的智能性，且避免人工介入产生的安全性问题。

本申请实施例一方面提供了一种车用智能应急安全机器人，包括：

控制器、环境信息模块、警示牌和安装有驱动轮的底座；

所述警示牌直立设置在所述底座上，所述控制器设置于所述底座中；

所述控制器用于若检测到启动信息，则通过所述环境信息模块检测环境信息，根据所述环境信息得到警示位置，并驱动所述驱动轮以驱动车用智能应急安全机器人行进到所述警示位置。

本申请实施例一方面还提供了一种车用智能应急安全机器人系统，包括：

无线遥控器和如上所述的车用智能应急安全机器人；

所述无线遥控器用于响应于用户的操作，向所述机器人发送启动信息；

所述机器人用于若检测到所述启动信息，则检测环境信息，根据所述环境信息得到警示位置，并行进到所述警示位置。

从上述本申请各实施例可知，车用智能应急安全机器人包括控制器、环境信息模块、警示牌和安装有驱动轮的底座，警示牌直立设置在底座上，控制器连接环境信息模块，控制器若检测到启动信息，则通过环境信息模块检测环境信息，根据环境信息得到警示位置，并驱动该驱动轮以驱动该机器人自动行进到警示位置，从而提高设置警示牌的智能性，且排除了人工放置警示牌产生的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的车用智能应急安全机器人的应用场景示意图；

图2为本申请一实施例提供的车用智能应急安全机器人的模块结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的车用智能应急安全机器人的硬件结构示意图；

图4为本申请另一实施例提供的车用智能应急安全机器人的硬件结构示意图；

图5为本申请另一实施例提供的车用智能应急安全机器人的硬件结构示意图；

图6为本申请另一实施例提供的车用智能应急安全机器人的硬件结构示意图；

图7为本申请另一实施例提供的车用智能应急安全机器人的硬件结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的车用智能应急安全机器人系统的结构示意图；

图9为本申请一实施例提供的车用智能应急安全机器人系统中遥控器的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，图1为本申请一实施例提供的车用智能应急安全机器人10(以下简称机器人)的应用场景示意图，机器人10通过无线网络与车辆的行车电脑20连接，并从行车电脑20中获取车辆异常信息。

其中，该车辆异常信息可以是故障灯亮起信号，机器人10获取到故障灯亮起时，可以确认机动车辆发生故障而无法移动；

该车辆异常信息也可以是轮胎胎压不足信息，机器人10获取到该胎压不足信息时，可以确认需要立刻为轮胎充气。

进一步地，机器人10以可以通过内置的传感器识别机动车辆可能发生碰撞事故，也可以确认机动车辆异常而无法移动。该传感器可以具体为陀螺仪。根据陀螺仪的数据，判断机动车辆的运动姿态是否发生与碰撞事故对应的变化，若发生，则确定机动车辆发生碰撞事故。

参见图2，图2为本申请一实施例提供的机器人10的模块结构示意图，图3～图6为本申请实施例提供的机器人10的硬件结构示意图。该机器人应用在机动车辆，机器人10包括：

控制器11、环境信息模块12、警示牌13和安装有驱动轮14的底座15；

其中，在图3～图6中均未示出控制器11和环境信息模块12。

控制器11设置于底座15中；控制器11连接环境信息模块12。环境信息模块12可以设置于底座15中，也可以设置于底座表面，具体的设置位置依据环境信息模块12的工作方式对应。

警示牌13直立设置在底座15上；

警示牌13为机动车辆遇故障等紧急情况，需长时间停靠时，设置在车后规定位置的警告标志。警示牌13具体可以是可折叠三角支架，表面为反光材质，有灯光照射时，可以指示所在位置；或者警示牌13具有发光装置，可以自行发光，以指示所在位置。

驱动轮14设置在底座15两端，控制器11通过驱动装置控制驱动轮14运动，该驱动装置包括驱动电机；

机器人行驶时，控制器11通过预设的驱动算法，控制驱动装置，使得两个驱动轮14匀速行驶，从而直线行走，当机器人需要转向时，则控制两个驱动轮14的轮差速来控制机器人转向。

控制器11用于若检测到启动信息，则通过环境信息模块12检测环境信息；

该启动信息可以是用户基于机动车辆的故障或机动车辆发生碰撞发出的启动指令，也可以是该机器人通过检测机动车辆的行车电脑的故障信息或检测机动车辆的碰撞事故，基于故障信息或碰撞事故触发启动，即该故障信息或碰撞事故即为该启动信息。

具体地，用户可通过在机动车辆的行车电脑的触控屏上输入用于启动该机器人的启动指令，输入该启动指令的形式可以是语音也可以是文字；用户也可以通过遥控器输入该启指令，输入该启动指令的形式是按压遥控器上的按键；该启动指令还可以通过在该机器人的触摸屏上输入该启动指令(此时该启动指令为文字形式)或者通过该机器人的语音处理装置输入该启动指令(此时该启动指令为语音形式)，该语音处理装置可以获取用户语音，解析该语音得到启动指令。

用户可以是机动车辆的驾乘人员或其他处理机动故障或事故的人员。

环境信息模块可包括定位传感器、温度传感器、湿度传感器、摄像头和时钟等，其中，定位传感器设置于底座内部，可以包括GPS(全球定位系统，Global PositioningSystem)模块或BDS(Beidou Navigation Satellite System)模块等，用于精确的定位到当前位置的经纬度；温度传感器和湿度传感器可以设置于底座的表面，能够接触到空气，用于检测当前空气的温度和含水量；摄像头的镜头也设置于底座的表面，用于拍摄现场照片，控制器通过温度传感器和湿度传感器的数据结合，可以判断天气是否为雨雪雾天；控制器通过摄像头的照片也可以判断天气；时钟可以设置在底座内部，控制器通过时钟的数据可以确认当前时间，时钟的数据和摄像头拍摄的照片均可以用于判断当前时间是否为夜晚。

环境信息用于确认道路环境和环境可见度，其中，道路环境包括高速路、坡路、弯路等特殊道路环境和区别前述特殊道路环境的城市道路等一般道路环境，环境可见度包括雨、雪、雾等天气以及夜晚等低能见度的特殊环境可见度和区别于特殊环境可见度的晴、多云等天气以及白天能高能见度的一般环境可见度。

控制器11用于根据该环境信息得到警示位置，并驱动驱动轮14以驱动车用智能应急安全机器人行进到该警示位置，对相对于机器人行进的车辆和行人起到警示作用。

该警示位置与该环境信息的对应关系，预先存储在机器人的存储器或控制器中，控制器根据该环境信息是否为特殊道路环境以及是否具有特殊环境可见度，对应查询得到该警示位置。例如，环境信息为白天的城市道路，则该警示位置位于机动车辆的来车方向50米，环境信息为夜晚的高速公路，则该警示位置位于机动车辆的来车方向150米；环境信息为坡路，则该警示位置按照来车方向放置于坡顶或坡底。

本申请实施例中，车用智能应急安全机器人包括控制器、环境信息模块、警示牌和安装有驱动轮的底座，警示牌直立设置在底座上，控制器连接环境信息模块，控制器若检测到启动信息，则通过环境信息模块检测环境信息，根据环境信息得到警示位置，并驱动该驱动轮以驱动该机器人自动行进到警示位置，从而提高设置警示牌的智能性，且排除了人工放置警示牌产生的安全隐患。

进一步地，用户处理完机动车辆的故障或事故后，关闭机动车辆的故障灯，机器人检测到故障灯关闭，则自动行进回出发的位置，或者，用户通过机动车辆的触控屏或者遥控器发出回收指令，机器人根据该回收指令自动行进回出发的位置。

机器人根据警示位置的地理位置信息、放置机器人的时间、回收机器人的时间及通过传感器得到的因碰撞事故产生的传感数据进行分析，生成本次事故的事故信息，该事故信息可包括事故类型，事故的严重程度以及事故的处理时间，并将该事故信息同步传输给行车电脑。

具体地，机器人内置GPS和陀螺仪，控制器通过GPS得到对应的警示位置的地理位置信息，可包括警示位置的坐标、警示位置所在道路类型；通过陀螺仪分析事故类型，包括：检测到陀螺仪Z轴有急加速且急停，则同时分析X轴和Y轴的变化，若X轴和Y轴的变化在预设范围内，则确定机动车辆的事故类型为追尾事故，进一步根据变化的具体数值确认事故的严重程度，X轴和Y轴的变化数值越大，则可确认事故的严重程度越大，具体可根据陀螺仪XYZ三轴的变化信息与事故类型、严重程度的对应关系进行对应查询并确认，该对应关系预先存储在机器人的控制器或存储器中。然后通过内置的时钟记录放置机器人和回收机器人的时间，得到该事故的处理时间，将本次事故的事故类型、严重程度和处理时间保存并同步发送给行车电脑。

进一步地，机器人还包括充气装置，该充气装置包括：充气泵161、充气嘴162和充气管163，充气泵161通过充气管163连接充气嘴162，充气泵161位于底座15内部，充气管163穿过底座15上开的通孔164，充气管163的一端连接在充气泵161上，充气管163的另一端连接在充气嘴162上。

该充气装置可以用于在机器人的控制器11从机动车辆的行车电脑20中获得轮胎胎压不足信息时，控制机器人通过该充气装置为机动车辆的轮胎充气。

具体地，用户通过行车电脑的触控屏或机器人的触摸屏或遥控器，向机器人发出放置指令和充气指令；

该放置指令用于指示机器人行进到需要充气的目标轮胎处的充气位置，机器人可以通过摄像头准确定位到该充气位置，或者由用户通过遥控器控制机器人准确行进到该充气位置；

该充气指令用于指示机器人对目标轮胎进行充气，机器人将充气嘴162对接到目标轮胎的充气口，控制器11控制充气泵161启动，通过充气管163和充气嘴162为目标轮胎充气，充气到预设的压力值时停止成功起，该压力值是与机动车辆的轮胎规格对应的额定压力值，该压力值可以预先存储在机器人的处理器或存储器中，也可以存储在行车电脑中，行车电脑中可以存储多个压力值，分别与不同规格的轮胎对应，用户可以选择或调整行车电脑中的该压力值，以为对应的不同规格的轮胎充气。

充气完毕后，机器人将充气信息同步发送给行车电脑，该充气信息包括：充气的地理位置、充气后的胎压值、充气所用时间和充气温度，可以作为进一步优化轮胎性能的参考数据。

进一步地，机器人还包括：运动传感器，该运动传感器与控制器11连接；

控制器11用于通过该运动传感器识别机动车辆的运动姿态异常；

控制器11还用于若识别到机动车辆的运动姿态异常，则确定检测到该启动信息。该运动传感器具体可以为陀螺仪，可根据陀螺仪的数据，判断机动车辆的运动姿态发生的变化是否与发生碰撞事故是发生的变化相同或相似，若是，则确定机动车辆发生碰撞事故，从而确认可以启动机器人行进到警示位置进行警示。

进一步地，控制器11还用于通过该运动传感器控制机器人的行走姿态，使得机器人保持直线行走姿态。

具体地，用户放置机器人时，如果机器人在路面上不是正对行进方向时，控制器11通过该运动传感器得知后，自动控制偏后的驱动轮前进，使得机器人正对行进方向，从而保障机器人沿路面直线行进；在行进过程中遇到路面障碍物或高低不平的地势而导致机器人走偏时，控制器11可以通过运动传感器得知走偏的情况，并通过驱动轮修正机器人的行走姿态，保障机器人按直线行进。

具体实现原理是控制主板安装时固定了运动传感器对应的X、Y轴，运动传感器实时检测X轴与水平线的夹角，当该夹角大于0度时表示右轮在左轮前方，当该夹角小于0度时表示左轮在右轮前方。水平线是指当机器人正对行进方向时，沿机器人驱动轮的左轮和右轮连线的方向。

放置机器人或机器人运动时，当该夹角的绝对值大于预设角度时，则确定需要控制器通过控制驱动轮的左右轮差速运行来调整机器人的行进姿态。

进一步地，机器人还包括：无线通信模块；该无线通信模块与控制器11连接；

控制器11还用于通过该无线通信模块与机动车辆的行车电脑进行通信，具体可以获得车辆的异常信息，车辆异常信息包括：故障灯亮起信号和/或轮胎胎压不足信息；可以获得放置指令、充气指令、回收指令等各种指令；可以将事故类型、充气信息等数据同步传输给行车电脑。

该无线通信模块包括：蓝牙模块、WIFI模块和移动通信模块；其中移动通信模块包括4G/5G等。

进一步地，机器人还包括平衡动力机构，如图6和图7所示，该平衡动力机构包括平衡梁171和平衡轮172，平衡梁171设置在底座的下方，与底座15可旋转连接，平衡梁171的长度和宽度分别小于底座15的长度和宽度，平衡梁171的前端设置有平衡轮172。前端是指机器人行进时，位于驱动轮14前方的一端。平衡轮172相对于驱动轮14，更靠近指示牌13。

在机器人不被使用时，平衡梁171在长度方向上与底座15在长度方向上平行，从而可隐藏在底座之下，方便收纳；在机器人被放置之前，用户将平衡梁171旋转90度，与底座15垂直交叉，平衡轮172位于机器人的中间前方位置，平衡轮172配合两个驱动轮14，呈三轮结构，起到保持机器人在行进中的平衡、缓冲及越障的作用。

平衡轮172设置在平衡梁171的前端，可以使得机器人在配重上前重后轻，可以保障平衡轮172着地，当机器人行走过程中遇到井盖、石头等高低不平时，在动力的作用下平衡轮172翘起，平衡梁171的后端着地起到平衡的作用，这种前高后低的姿势，可以通过路面上大部份障碍，并且，当机器人行走或停止的过程遇到正面强风，平衡梁171的后端着地，平衡梁171具体可以是塑料等具有回弹性的材质，其着地后的回弹力又可以起到抗风、缓冲的作用，提高正面强风吹不倒机器人的可能性。并且，当遇到障碍物，特别是遇到高低不平的井盖等障碍物时，驱动轮14因悬空失去动力，此时平衡梁171的后端就可以着地，使得驱动轮14也随之着地，可以脱困，越过障碍物，极大提高了机器人对路况的适用性。

进一步地，机器人还包括充电装置，该充电装置的充电口设置在底座表面；

进一步地，底座表面还设置有防护塞固定口，用于塞入防护塞，防止水和尘土进入底座。

参见图8，本申请实施例还提供了一种车用智能应急安全机器人系统，该系统包括：

无线遥控器30和车用智能应急安全机器人10；

无线遥控器30通过无线方式与车用智能应急安全机器人10连接。

无线遥控器用于响应于用户的操作，向机器人发送启动信息；

机器人用于若检测到启动信息，则检测环境信息，根据环境信息得到警示位置，并行进到警示位置。

具体地，参见图9，图9为无线遥控器30的结构示意图。无线遥控器30包括安全锤31、发光装置32、天线33以及多个按键。

无线遥控器30响应于用户对按键中启动键的操作，通过天线33发出启动指令，以及，响应于用户对按键中对应按键的操作，通过天线33发出对应的指令，可根据需要设计按键的功能，具体不作限定。

无线遥控器30的一端设置有用于击碎机动车辆车窗玻璃的安全锤31。

无线遥控器30的一端设置有发光装置32，发光装置用于响应于无线遥控器30的按键按照预设方式被触发，发出预设灯光信号。

例如，用户长按发光按键，则发光装置32发出频繁闪烁的求救信号。用户短按发光按键，则发光装置32正常点亮，用作手电筒。

本申请实施例中，车用智能应急安全机器人上设置有警示牌，用户通过遥控器向发送启动信息，该机器人基于启动信息检测环境信息，根据环境信息得到警示位置，该机器人自动行进到警示位置，从而提高设置警示牌的智能性，且排除了人工放置警示牌产生的安全隐患。

Claims (10)

1.一种车用智能应急安全机器人，其特征在于，包括：

控制器、环境信息模块、警示牌和安装有驱动轮的底座；

所述警示牌直立设置在所述底座上，所述控制器设置于所述底座中；

所述控制器用于若检测到启动信息，则通过所述环境信息模块检测环境信息，根据所述环境信息得到警示位置，并驱动所述驱动轮以驱动车用智能应急安全机器人行进到所述警示位置。

2.根据权利要求1所述的车用智能应急安全机器人，其特征在于，所述机器人还包括：充气装置；

所述充气装置与所述控制器连接，所述控制器用于根据放置指令控制所述机器人行进到目标轮胎的充气位置，并根据充气指令控制所述充气装置为所述目标轮胎充气，以将所述目标轮胎的胎压充至预设的压力值。

3.根据权利要求2所述的车用智能应急安全机器人，其特征在于，所述充气装置包括：充气泵、充气嘴和充气管；

所述充气泵位于所述底座的内部，所述充气管穿过所述底座上开的通孔，所述充气管的一端连接在所述充气泵上，所述充气管的另一端连接在充气嘴上。

4.根据权利要求1所述的车用智能应急安全机器人，其特征在于，所述机器人还包括：运动传感器；

所述运动传感器与所述控制器连接，所述控制器用于通过所述运动传感器识别机动车辆的运动姿态异常；

所述控制器还用于若识别到机动车辆的运动姿态异常，则确定检测到所述启动信息。

5.根据权利要求2所述的车用智能应急安全机器人，其特征在于，所述控制器还用于通过所述运动传感器控制所述智能应急安全机器人保持直线行走姿态。

6.根据权利要求1所述的车用智能应急安全机器人，其特征在于，所述机器人还包括无线通信模块，所述控制器还用于通过所述无线通信模块与机动车辆的行车电脑进行通信，以获得所述车辆的异常信息，所述车辆异常信息包括：故障灯亮起信号和/或轮胎胎压不足信息。

7.根据权利要求1所述的车用智能应急安全机器人，其特征在于，所述环境信息模块包括：

定位传感器、温度传感器、湿度传感器、摄像头和时钟。

8.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：平衡动力机构；

所述平衡动力机构包括平衡轮和平衡梁，所述平衡梁设置在所述底座的下方，与所述底座可旋转连接，所述平衡梁的一端或两端设置有所述平衡轮。

9.一种车用智能应急安全机器人系统，其特征在于，包括：

无线遥控器和如权利要求1-7任一项所述的车用智能应急安全机器人；

所述无线遥控器用于响应于用户的操作，向所述机器人发送启动信息；

所述机器人用于若检测到所述启动信息，则检测环境信息，根据所述环境信息得到警示位置，并行进到所述警示位置。

10.根据权利要求8所述的机器人系统，其特征在于，所述无线遥控器的一端设置有用于击碎机动车辆车窗玻璃的安全锤；

所述无线遥控器的一端设置有发光装置；

所述发光装置用于响应于所述无线遥控器的按键按照预设方式被触发，发出预设灯光信号。