CN204408502U - 应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统 - Google Patents

Abstract

一种应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其中应用蓝牙定位系统预先建立巡逻路径，提供使用者预先设定监控点，该机器人即可依据预先设定的影像路径到各个监控点进行巡逻的作业，并将所摄录的影像传送到远端的监控器上。也可设定定时操作，而令其在固定的时间做固定的巡逻动作。以有效的取代原先人员的巡逻。再者遇到有异常状况或人员时，也可以提供有效的辨识予远端的监控者，达到警示及资讯提供的目的。因此机器人已可有效的取代传统的巡逻作业。再者也不像习知技术中必须在固定的点上设置大量的监视器，本案中监视点可以视需要选定，而且也可以藉由头颈部的动作调整监视的角度及高度。

Description

应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统

技术领域

本实用新型系有关于监控系统，尤其是一种应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统。

背景技术

目前一般的监控系统建置方式，都是在一个空间内选择多个固定地点，在这些定点放置监控设备，以让监控人员可以随时监控整个空间的情况。例如在仓库或是住家内的多个位置放置监控设备，再由监控人员从远端监视。当需要监控的空间范围越大，就需要安装越多的监控设备，以让监控范围能够涵盖整个空间；另一方面，当空间内的设施物越多，在监控上的视觉死角也会越多，这种情况也需要安装多个监控设备，以避免产生监控的死角。

当所需的监控设备数量越多，成本也会越高，且用于连接监控设备的布线成本也越高，使得整体的监视系统成本上升。而且因为监控设备都是放置在固定的位置，若入侵者事先得知这些监控设备的位置，便有可能让入侵者避开监控范围，或是破坏这些监控设备，使得监控系统出现死角，而让入侵者得以入侵监控空间。

一般的监控系统都需要由监控人员随时进行监视，才能即时掌控整个监控空间的情况。当监控设备越多或是监控环境越复杂时，就需要越多的监控人力资源，让整体的监控系统成本上升。

由于现在机器人的技术已经相当的进步，而且可以应用遥控技术轻易的让机器人在设定的空间内自由移动。另外加上蓝牙技术的进步，可应用蓝牙辨识物体在空间中的位置。此等技术已经发展到可以投入实用的程度。

故本实用新型希望提出一种崭新的应用机器人及蓝牙技术进行监控的作业，以解决先前监控技术上的诸多缺陷。

发明内容

所以本实用新型的目的系为解决上述已知技术上的问题，提出一种应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其优点在于应用蓝牙定位系统预先建立巡逻路径，提供使用者预先设定监控点，因此使用者仅需要指令机器人进行自动巡逻，该机器人即可依据预先设定的影像路径到各个监控点进行巡逻的作业，并将所摄录的影像传送到远端的监控器上。也可以设定定时操作，而令该机器人在固定的时间做固定的巡逻动作。以有效的取代原先人员的巡逻。再者遇到有异常状况或人员时，也可以提供有效的辨识予远端的监控者，达到警示及资讯提供的目的。因此机器人已可有效的取代传统的巡逻作业。再者也不像习知技术中必须在固定的点上设置大量的监视器，本案中监视点可以视需要选定，而且也可以藉由头颈部的动作调整监视的角度及高度。

为达到上述目的,本实用新型中提出一种应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，包含：

一中央控制器，包含一蓝牙收发器元件与一特定无线讯号收发元件，该蓝牙收发器元件用于收发蓝牙讯号；该特定无线讯号收发元件用于收发特定通讯讯号，其为适于及时接收影像传输者；

多个预设蓝牙收发机，配置在空间中各自分隔的角落，彼此之间讯号的涵盖范围均予以适当的分隔，可收发来自多个受控电子装置的蓝牙讯号；

一定位器，系内建于该中央控制器中，经由该中央控制器的蓝牙收发器元件接收各个蓝牙收发机的蓝牙讯号，并依照蓝牙讯号的强弱大小建立出蓝牙讯号来源的蓝牙坐标，该蓝牙讯号系由现场的受控电子装置所发出，其中该定位器包含一比对器，内含比对逻辑，可将该多个蓝牙收发机所收到蓝牙讯号依强度大小进行交叉比对运算，以归纳出该蓝牙讯号的蓝牙坐标位置；

一元件位置记录器，系内建于该中央控制器中，用于建立蓝牙地图，系利用该定位器的蓝牙坐标，以该多个蓝牙收发机的讯号涵盖范围为基础，建立出现场的受控电子装置的蓝牙坐标与实际地理位置的对应关系，并将该蓝牙坐标记录在该蓝牙地图上，因此可得知该蓝牙坐标所代表的实际地理位置点；该元件位置记录器包含，一行踪纪录器，可对侦测到的受控电子装置纪录其行动轨迹及位置，因此可观察出该受控电子装置的行踪纪录，以便达成最佳化管理的目的；

一机器人，其中该机器人包含下列元件：

一机器人机身，包含主体部，及从该主体部上方延伸出的头颈部，及动力机构；

一摄像装置，其包含镜头系安装在该头颈部，可对周遭环境摄像；

一影像处理器，系接收来自该摄像装置所摄录的影像，并进行数位影像处理，并储存在一记忆体中，该记忆体系内建于该影像处理器中，其中该影像处理器的影像资料系经由该特定无线讯号收发元件传输；

一机器人信号收发机，系安装在该机器人机身的另一部位，连接该影像处理器，其中该机器人信号收发机包含蓝牙讯号收发功能与适于该特定无线讯号收发元件的无线讯号收发功能，当该多个蓝牙收发机收到该机器人信号收发机之蓝牙讯号后，即可利用该中央控制器的定位器定位该机器人的位置；同时该机器人信号收发机可发送无线讯号给该特定无线讯号收发元件，以便将该影像处理器的资料传送出去；

一路径设定器，系内建于该中央控制器中的元件位置记录器，该路径设定器可让使用者在该多个预设蓝牙收发机的侦测范围内规划机器人的行进路线，该行进路线系使用该蓝牙坐标定义路线，其中使用者尚可在该行进路线中可设定多个监控点，当机器人到达该监控点时即会自动传送出蓝牙讯号给该中央控制器，让系统得知机器人的目前位置。

所述应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其中尚包含一指向单元，系内建于该中央控制器或在机器人机身中；该指向单元与该机器人之动力机构讯号连结，以命令该机器人行进及控制该机器人的行进方向；

该指向单元内包含有该路径设定器之行进路线上的方向向量资料；该指向单元会依据该机器人的蓝牙坐标计算机器人行进至下一点的方向，然后该指向单元会将该机器人的行进方向调整到所计算的方向；在整个过程中，不断的修正与控制该机器人的行进方向，以确认该机器人没有偏离指定的行进路线。

所述应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，尚包含一异常单元，其中储存异常影像资料，并可接收该摄像装置所侦测的影像输入，再将该影像与异常影像资料比对，以确定该摄入影像所对应的监控点是否异常，如果异常，则发出异常信号。

所述应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其中异常单元设置在该中央控制器或该影像处理器中。

所述应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，尚包含一人脸辨识器可用于辨识人脸，该人脸辨识器接收来自该摄像装置的影像；该人脸辨识器包含一人脸储存器，其中储存特定的人脸及相关的资料，并对于某些特定的人脸设定为警示人物。

所述应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其中该人脸辨识器设置在该中央控制器或该影像处理器中。

所述应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，尚包含一行踪纪录器，可对该机器人纪录其行动轨迹及位置，因此可观察出该机器人的行踪纪录。

所述应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，尚包含一显示介面装置，内建于该中央控制器中接收该行踪纪录器的资料，以该蓝牙地图为基础背景，显示该受控电子装置的位置及其行动轨迹，该显示介面装置同时可接收该特定无线讯号收发元件之资料，其中该显示介面装置尚连接一显示器，用于显示本案所有相关的讯息。

所述应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其中该特定无线讯号收发元件系为适于WiFi、GSM、GPRS通讯协定者。

所述应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其中使用者可利用手持电子通讯设备透过该特定无线讯号收发元件与该中央控制器，操控该机器人的行进动作与摄像动作。

本实用新型的优点在于，应用蓝牙定位系统预先建立巡逻路径，提供使用者预先设定监控点，因此使用者仅需要指令机器人进行自动巡逻，该机器人即可依据预先设定的影像路径到各个监控点进行巡逻的作业，并将所摄录的影像传送到远端的监控器上。也可以设定定时操作，而令该机器人在固定的时间做固定的巡逻动作。以有效的取代原先人员的巡逻。再者遇到有异常状况或人员时，也可以提供有效的辨识予远端的监控者，达到警示及资讯提供的目的。因此机器人已可有效的取代传统的巡逻作业。再者也不像习知技术中必须在固定的点上设置大量的监视器，本案中监视点可以视需要选定，而且也可以藉由头颈部的动作调整监视的角度及高度。

附图说明

图1显示本实用新型之元件方块示意图。

图2显示本实用新型机器人与该中央控制器连结之示意图。

图3显示本实用新型之机器人巡逻路径示意图。

图4显示本实用新型之机器人巡逻路径上设有监控点。

图5显示本实用新型之机器人巡逻路径上之监控点可以是一线段或一区域。

图6显示本实用新型机器人之结构图。

具体实施方式

兹谨就本实用新型的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合图式，举本案之一较佳实施例详细说明如下，

请参考图1至图6所示，显示本实用新型之应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统。

该系统包含下列元件：

一中央控制器10，主要包含处理器、记忆体、及相关的电子资讯装置，用于整合本案中所有的系统。该中央控制器10包含一蓝牙收发器元件与一特定无线讯号收发元件，该蓝牙收发器元件用于收发蓝牙讯号；该特定无线讯号收发元件用于收发特定通讯讯号，其为适于及时接收影像传输者。

多个预设蓝牙收发机20，配置在空间中各自分隔的角落，彼此之间讯号的涵盖范围均予以适当的分隔，可收发来自多个受控电子装置(例如机器人)的蓝牙讯号，该蓝牙收发机20如蓝牙4.0收发机，一般其讯号的涵盖范围约为100公尺。

一定位器13系内建于该中央控制器10中，经由该中央控制器10的蓝牙收发器元件11接收各个蓝牙收发机20的蓝牙讯号，并依照蓝牙讯号的强弱大小建立出蓝牙讯号来源的蓝牙坐标，该蓝牙讯号系由现场的受控电子装置(例如机器人的信号收发机)所发出，其中该定位器13包含一比对器131，内含比对逻辑，可将该多个蓝牙收发机20所收到蓝牙讯号依强度大小进行交叉比对运算，以归纳出该蓝牙讯号的蓝牙坐标位置。

一元件位置记录器12系内建于该中央控制器10中，用于建立蓝牙地图，系利用该定位器13的蓝牙坐标，以该多个蓝牙收发机20的讯号涵盖范围为基础，建立出现场的受控电子装置(例如机器人)的蓝牙坐标与实际地理位置的对应关系，并将该蓝牙坐标记录在该蓝牙地图上，因此可得知该蓝牙坐标所代表的实际地理位置点。

该元件位置记录器12包含:

一行踪纪录器121，可对侦测到的受控电子装置纪录其行动轨迹及位置，因此可观察出该受控电子装置的行踪纪录，以便达成最佳化管理的目的。

一机器人1，其中该机器人1包含下列元件：

一机器人机身2，包含主体部100，及从该主体部100上方延伸出的头颈部200，及动力机构300。其中该头颈部200包含一头部220及一颈部210。该颈部210系从该主体部100以可伸缩之方式向上延伸，该头部220则以可转动之方式连接到该颈部210。

该动力机构300一般安装于该主体部100的下方。一般该动力机构300包含传动机构及轮体310。该机器人机身2尚包含一动力源400用于提供动力予本创作相关的所有元件。

一摄像装置30其包含镜头35系安装在该头颈部200，其包含透镜组可对周遭环境摄像。

一影像处理器600(请参考图3)，系接收来自该摄像装置30所摄录的影像，并进行数位影像处理，将原来类比的影像转换成数位影像，并储存在一记忆体660中，该记忆体660系内建于该影像处理器600中，其中该影像处理器的影像资料系经由该特定无线讯号收发元件传输。

一机器人信号收发机60系安装在该机器人机身2的另一部位，连接该影像处理器600，其中该机器人信号收发机60包含蓝牙讯号收发功能与与适于该特定无线讯号收发元件的无线讯号收发功能，当该多个蓝牙收发机20收到该机器人信号收发机60之蓝牙讯号后，即可利用该中央控制器10的定位器13定位该机器人1的位置。同时该机器人信号收发机可发送无线讯号给该特定无线讯号收发元件，以便将该影像处理器的资料传送出去；例如传送到手机，因此使用者可于手机上观看该机器人1所摄录之影像资料。

一路径设定器122，系内建于该中央控制器10中的元件位置记录器12，该路径设定器122可让使用者在该多个预设蓝牙收发机20的侦测范围内规划机器人1的行进路线，该行进路线系使用该蓝牙坐标定义路线，其中使用者尚可在该行进路线中可设定多个监控点，当机器人1到达该监控点时即会自动传送出蓝牙讯号给该中央控制器10，让系统得知机器人1的目前位置。该行进路线必须为机器人1可通行无碍的路线。使用者也可设定监控的时间。

一指向单元123，系内建于该中央控制器10中的元件位置记录器12或由中央控制器下载到机器人1内部。该指向单元123可与该机器人1之动力机构300讯号连结，以命令该机器人1行进及控制该机器人1的行进方向。

该指向单元123内包含有该路径设定器122之行进路线上的方向向量资料。该指向单元会依据该机器人1的蓝牙坐标计算机器人1行进至下一点的方向，然后该指向单元123会将该机器人1的行进方向调整到所计算的方向。在整个过程中，不断的修正与控制该机器人1的行进方向，以确认该机器人1没有偏离指定的行进路线。

较佳者，该指向单元123系利用图像辨识的方法控制该机器人1的行进方向，该指向单元123包含有该路径设定器122之行进路线上所有监控点的图象资料库，其中该指向单元在机器人1通过该多个监控点时会指令该机器人1的摄像装置30摄像，并将该摄像记录资料与该图象资料库进行图像比对分析后，自动产生修正指令，不断的修正与控制该机器人1的行进方向，以确认该机器人1没有偏离指定的行进路线，其中该摄像记录资料利用该机器人信号收发机60传输给该特定无线讯号收发元件15，以便进行后续之处理工作。

较佳者，使用者可利用手持电子通讯设备(如手机、平板)透过该特定无线讯号收发元件与该中央控制器，操控该机器人1的行进动作与摄像动作。

本实用新型尚包含一显示介面装置14，内建于该中央控制器10中，接收该行踪纪录器121之资料，以该蓝牙地图为基础背景，显示该受控电子装置的位置及其行动轨迹，同时该显示介面装置14可接收该特定无线讯号收发元件15之资料。该显示介面装置14尚可连接一显示器60，用于显示本案所有相关的讯息。因此使用者可于该显示器60上观看该机器人1所摄录之影像资料

如图4所示，兹举一说明例，说明如下，一操作人员(图中未显示)可以依据所建立的监控环境的影像路径设定多个监控点(如图4中的A、B、C、D、E)，并可以设定巡视时间。当机器人的操作模式被设为自动监视时，该机器人1即移动到所建立的自动监视点中的任一监控点(如图5中的A点)，并在该点进行所设定的监控动作，主要是在该点摄录影像等设定的动作，并将所摄入的影像向远端传送。应用此一方式将所有的监控点均巡视过并摄入相关的影像及相关的侦测资料。

其中上述的监控点也可以是一线段或一区域(参考图5)，并指引该机器人1在该线段或一区域内顺序移动到这些点以进行监视作业。

该影像处理器600尚包含一异常单元630，其中储存异常影像资料，并可接收该摄像装置30所侦测的影像输入，再将该影像与异常影像资料比对，以确定该摄入影像所对应的监控点是否异常，如果异常，则发出异常信号。

该影像处理器600尚包含一警报单元650连接该异常单元630，用于接收来自该异常单元630的异常信号，并发出警报信号予远端的监控者。

该机器人1侦测到某一监控点处有一窗户在正常情况下该窗户为紧闭的情况。该异常单元630中储存有该窗户紧闭的影像。当侦测到该监控点时，由该机器人1所摄入的影像被传送到该异常单元630进行影像比对。当比对的结果显示该窗户并没有在紧闭的情况时(如窗户与窗棂没有对齐)，则该异常单元630传送一异常信号予该警报单元650，由该警报单元650发出警报予监控人员。

该影像处理器600尚包含一人脸辨识器640可用于辨识人脸。该人脸辨识器640接收来自该摄像装置30的影像。该人脸辨识器640包含一人脸储存器645，其中储存特定的人脸及相关的资料，并对于某些特定的人脸设定为警示人物。该人脸辨识器640对于摄像装置30所摄入的影像，所先侦测人脸的存在，随后将所侦测的人脸定格后，截取该人脸的影像，并把该影像与该人脸储存器645中储存的特定人脸比对，如果是特定的人脸，则依据该相关的资料进行相关的处理。如一被比对出来的人脸显示该人脸为需要特别警示的人脸，则该人脸辨识器640通过该警报单元650通知该监控者必须特别注意。或者被比对出来的人脸显示该人脸并非特定的人脸，则有可能是一不被接受的外来侵入者，则该人脸辨识器640通过该警报单元650通知该监控者采取必要的动作。

该人脸辨识器640以可同时记录某一监控点的人数以提供与监控者作为参考。

本实用新型中影像处理器600中的各单元如人脸辨识器640、警报单元650、异常单元630等等也可以设置在云端的中央控制器10中。而中央控制器10中的行踪纪录器121、路径设定器122、指向单元123也可以设置在机器人机身的影像处理器600中。

上列详细说明系针对本实用新型之一可行实施例之具体说明，惟该实施例并非用以限制本创作之专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为之等效实施或变更，均应包含于本实用新型之专利范围中。

Claims (9)

1.一种应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其特征在于，包含：

一中央控制器，包含一用于收发蓝牙讯号的蓝牙收发器元件与一用于收发特定通讯讯号的特定无线讯号收发元件；其为适于及时接收影像传输者；

多个可收发来自多个受控电子装置的蓝牙讯号的预设蓝牙收发机，配置在空间中各自分隔的角落，彼此之间讯号的涵盖范围均予以适当的分隔；

一定位器，系内建于该中央控制器中，其中该定位器包含一可将该多个蓝牙收发机所收到蓝牙讯号依强度大小进行交叉比对运算，以归纳出该蓝牙讯号的蓝牙坐标位置的比对器；

一元件位置记录器，系内建于该中央控制器中，该元件位置记录器包含，一可对侦测到的受控电子装置纪录其行动轨迹及位置的行踪纪录器；

一机器人，其中该机器人包含下列元件：

一机器人机身，包含主体部，及从该主体部上方延伸出的头颈部，及动力机构；

一摄像装置，其包含镜头系安装在该头颈部，可对周遭环境摄像；

一系接收来自该摄像装置所摄录的影像，并进行数位影像处理的影像处理器；

一机器人信号收发机，系安装在该机器人机身的另一部位，连接该影像处理器；

一路径设定器，系内建于该中央控制器中的元件位置记录器。

2.如权利要求1所述的应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其特征在于，其中尚包含一指向单元，系内建于该中央控制器或在机器人机身中。

3.如权利要求1所述的应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其特征在于，尚包含一用于判断摄入影像所对应的监控点是否异常的异常单元。

4.如权利要求3所述的应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其特征在于，其中异常单元设置在该中央控制器或该影像处理器中。

5.如权利要求1所述的应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其特征在于，尚包含一可用于辨识人脸的人脸辨识器；该人脸辨识器包含一用于储存特定的人脸及相关的资料的人脸储存器。

6.如权利要求5所述的应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其特征在于，其中该人脸辨识器设置在该中央控制器或该影像处理器中。

7.如权利要求1所述的应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其特征在于，尚包含一可对该机器人纪录其行动轨迹及位置的行踪纪录器。

8.如权利要求7所述的应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其特征在于，尚包含一显示介面装置，内建于该中央控制器中接收该行踪纪录器的资料，其中该显示介面装置尚连接一显示器，用于显示本案所有相关的讯息。

9.如权利要求1所述的应用蓝牙定位进行自动巡逻之机器人监控系统，其特征在于，其中该特定无线讯号收发元件系为适于WiFi、GSM、GPRS通讯协定者。