CN205920405U - 一种半自动行驶的智能助力行李箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于智能生活电器领域，特别涉及一种半自动行驶的智能助力行李箱。包括箱体以及设置在箱体上的可伸缩握手拉杆，核心控制单元，包括微控制器以及与微控制器连接的电机转速传感器；应力感知单元，安置于拉杆的横向杆与纵向杆连接处，与微控制器的输入端连接，采集用户所施加控制力的大小与方向；动力传输单元，包括由电机驱动的万向轮组，安装在箱体底部，所述电机与微控制器连接；超声波避障单元，安装在箱体上，用于超声检测障碍物，并与微控制器的输入端连接；GPS模块与所述核心控制单元连接，能对行李箱的位置进行实时监控定位。本实用新型的安全性和便捷性，操控性能良好。

Description

一种半自动行驶的智能助力行李箱

技术领域

本实用新型属于智能生活电器领域，特别涉及一种半自动行驶的智能助力行李箱。

背景技术

随着人们生活质量的提高，越来越多的人喜欢拎起行李箱来一场“说走就走”的旅行，以放松身心，排解工作和生活压力，但沉重的行李箱无疑成为旅行中另一个繁重的负担；此外，也有很多频繁出差的工作人员，不得不拎起沉重的公文包在各大城市穿梭；冬天，拖着行李箱赶往火车站或机场的旅客不得不将手暴露在寒冷的空气中。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种半自动行驶的智能助力行李箱。

本实用新型是这样实现的，一种半自动行驶的智能助力行李箱，包括箱体以及设置在箱体上的可伸缩握手拉杆，还包括：

核心控制单元，包括微控制器以及与微控制器连接的电机转速传感器；对直流电机转速形成闭环控制，微控制器主板安装在箱体内部底端；

应力感知单元，安置于拉杆的横向杆与纵向杆连接处，与微控制器的输入端连接，采集用户所施加控制力的大小与方向；

动力传输单元，包括由电机驱动的万向轮组，安装在箱体底部，所述电机与微控制器连接；

超声波避障单元，安装在箱体上，用于超声检测障碍物，并与微控制器的输入端连接；

GPS模块与所述核心控制单元连接，能对行李箱的位置进行实时监控定位。

进一步地，所述应力感知单元包括安装在拉杆的横向杆与纵向杆连接处的四块压力悬臂梁构成H桥结构。应力感知单元由安装在拉杆的横向杆与纵向杆连接处的四块压力悬臂梁组成，构成H桥结构；根据压力悬臂梁系统受力情况的不同组合，可以判断出用户的控制是前进、后退、左转或者右转，通过信号放大和AD转换，将的模拟信号转换为数字电信号，以便微控制器处理和应用；

四块压力悬臂梁组成一个H桥力矩检测小系统，施加到拉杆横向杆的作用力能通过该小系统有效检测处来。

进一步地，所述动力传输单元安装在箱体的下端，通过同步轮和同步带将两个直流电机的动力传输到箱体的两个动力轮上。两个动力轮安装在箱体底面的前端的两个角上，万向轮安装在箱体底面后端的两个角上，处于可伸缩拉杆的下方。

进一步地，所述超声波避障单元由五个超声波发送接收模块组成，分别安装在行李箱的四个棱和箱体前平面中下部。当行李箱工作在自动行进模式和手机蓝牙控制模式时，开启超声波避障单元，设置检测距离约为20cm，当行李箱周围约20cm范围内有行人或障碍物时，行李箱能减慢行进速度或制动，并通过蜂鸣器发出警示音。

进一步地，行李箱还包括有指纹识别模块，所述指纹识别模块的指纹图像采集器安装在拉杆握手横向杆的中部，处理电路集成在握手拉杆的内部。

进一步地，行李箱还包括有蓝牙通讯模块与所述核心控制单元连接，所述蓝牙通讯模块与用户智能手机连接。

进一步地，所述直流电机驱动采用由场效应晶体管组成的H桥驱动电路。

进一步地，行李箱还包括电源输入输出单元，电源输入输出单元具有电池的充电接口，该接口安装在行李箱一侧中下端。

指纹识别模块和蓝牙通信单元对于行李箱的安全控制可以互补，即指纹比对失败时可以通过蓝牙密码连接解开指纹锁；蓝牙密码忘记是也能通过指纹比对重新设置蓝牙连接密码。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型能轻松应对各种复杂的实际环境，同时对各类突发事件具有一定的处理能力；此外，指纹识别和蓝牙通信技术的应用更增加了本实用新型的安全性和便捷性，操控性能良好。

附图说明

图1为半自动行驶的智能助力行李箱控制电路的结构框图；

图2为本实用新型实施例结构示意图；

图3为本实用新型实施例的应力感知单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的三视图，其中(a)为主视图，(b)为左视图，(c)为俯视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1结合图2，一种半自动行驶的智能助力行李箱，包括箱体1以及设置在箱体1上的可伸缩握手拉杆，还包括：

核心控制单元，包括微控制器以及与微控制器连接的电机转速传感器；对直流电机转速形成闭环控制，微控制器安装在箱体内部底端；

应力感知单元，安置于拉杆的横向杆3与纵向杆2连接处，与微控制器的输入端连接，采集用户所施加控制力的大小与方向；

动力传输单元，包括由电机驱动的万向轮组6，安装在箱体1底部，所述电机与微控制器连接；

超声波避障单元7，安装在箱体1上，用于超声检测障碍物，并与微控制器的输入端连接；

GPS模块与所述核心控制单元连接，能对行李箱的位置进行实时监控定位。

进一步地参见图3，所述应力感知单元包括安装在拉杆的横向杆与纵向杆连接处的四块压力悬臂梁构4成H桥结构。应力感知单元由安装在拉杆的横向杆与纵向杆连接处的四块压力悬臂梁组成，构成H桥结构；根据压力悬臂梁系统受力情况的不同组合，可以判断出用户的控制是前进、后退、左转或者右转，通过信号放大和AD转换，将的模拟信号转换为数字电信号，以便微控制器处理和应用；

四块压力悬臂梁组成一个H桥力矩检测小系统，施加到拉杆横向杆的作用力能通过该小系统有效检测处来。

动力传输单元安装在箱体的下端，通过同步轮和同步带将两个直流电机的动力传输到箱体的两个动力轮5上。两个动力轮5安装在箱体底面的前端的两个角上，万向轮组6安装在箱体底面后端的两个角上，处于可伸缩拉杆的下方。

超声波避障单元7由五个超声波发送接收模块组成，分别安装在行李箱的四个棱和箱体前平面中下部。当行李箱工作在自动行进模式和手机蓝牙控制模式时，开启超声波避障单元，设置检测距离约为20cm，当行李箱周围约20cm范围内有行人或障碍物时，行李箱能减慢行进速度或制动，并通过蜂鸣器发出警示音。

行李箱还包括有指纹识别模块，所述指纹识别模块的指纹图像采集器9安装在拉杆握手横向杆的中部，处理电路集成在握手拉杆的内部。

行李箱还包括有蓝牙通讯模块11与所述核心控制单元连接，所述蓝牙通讯模块与用户智能手机连接。

直流电机驱动采用由场效应晶体管组成的H桥驱动电路。

行李箱还包括电源输入输出单元13，电源输入输出单元具有电池的充电接口，该接口安装在行李箱一侧中下端。

在一个实施例中，参见图1结合图2、图3以及图4(a)、图4(b)以及图4(c)，该行李箱具体包括箱体1、纵向杆2、横向杆3、四块压力悬臂梁4、电动轮组5、万向轮组6、超声波避障单元7、蜂鸣器8、指纹识别模块9、电磁锁10、蓝牙通信模块11、电池电量显示屏12、外部USB电压输出接口13、侧袋14、系统开关15以及行李箱内部的微控制器主板、GPS模块、电池、直流电机、电机驱动板及传动系统。电动轮组5固定在行李箱底面前端的两个角上，万向轮组6固定在行李箱底面后端的两个角上，当行李箱电池电量耗尽时，用户仍然可以拖着行李箱行进。箱体四个棱边和正前面的中下部分别固定了五个超声波避障单元7，在自动行驶模式时，开启超声波避障单元7的检测功能，当遇到行人和障碍物时，能使电机减速和制动，并通过蜂鸣器8发出警示音。指纹识别模块9安装在横向杆3的中间部分，横向杆3为空心结构，内部集成了指纹识别模块9的图像处理电路，对采集的指纹图像进行识别、采集、存储、转换等。能与用户通过蓝牙密码链接的蓝牙通信模块11安装行李箱上表面前段中部，保证连接的通畅。在当用户打开行李箱时，需要打开电磁锁10，只有用户录入正确的指纹图像或通过手机蓝牙应用软件输入正确的密码时才能将电磁锁10打开，从而可以将设置在行李箱上的拉链16拉开，从而提高了整个行李箱的安全性。箱体内部的电源管理电路实时检测电池的电量，并将检测到的数据和预估的继续使用时间显示在电池电量显示屏12上。此外，通过DC-DC降压电路，将电池提供的12V直流电压降压成5V，并通过行李箱内外两个USB电源输入输出单元13输出，为手机、平板电脑充电续航提供便利，充电中的电子设备可以放置在侧袋14中。当行李箱丢失后能通过行李箱内部的GPS模块迅速找回。系统开关15控制着整个行李箱的电源系统。

参见图2，由四块压力悬臂梁4构成的应力感知单元，工作原理如下：当给横向杆3施加正向前进推力时，第一压力悬臂梁A和第四压力悬臂梁D承受压力，当给横向杆3施加反向后退拉力时，第二压力悬臂梁B和第三压力悬臂梁C承受压力，当给横向杆3施加逆时针扭矩时，第二压力悬臂梁B和第四压力悬臂梁D承受压力，当给横向杆3施加顺时针扭矩时，第一压力悬臂梁A和第三压力悬臂梁C承受压力，微控制器实时检测压力悬臂梁的受力状态，并通过调整两个电动轮的转速改变行进速度和方向。

半自动行驶的智能助力行李箱有三种工作模式:①手动操作模式：只有当用户将很小的作用力施加到拉杆横向杆时，行李箱才能行进；②半自动模式：当用户选择该模式时，微控制器对作用到横向拉杆上的作用力进行积分运算，积分和越大，行李箱行进速度越快；积分和为正，行李箱前进，反之，积分和为负，行李箱逆向行驶；③手机控制模式：通过蓝牙将手机与行李箱连接，通过控制手机上的应用软件，对行李箱的行进过程进行控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种半自动行驶的智能助力行李箱，包括箱体以及设置在箱体上的可伸缩握手拉杆，其特征在于，还包括：

核心控制单元，包括微控制器以及与微控制器连接的电机转速传感器；

应力感知单元，安置于拉杆的横向杆与纵向杆连接处，与微控制器的输入端连接，采集用户所施加控制力的大小与方向；

动力传输单元，包括由电机驱动的万向轮组，安装在箱体底部，所述电机与微控制器连接；

超声波避障单元，安装在箱体上，用于超声检测障碍物，并与微控制器的输入端连接；

GPS模块与所述核心控制单元连接，能对行李箱的位置进行实时监控定位。

2.如权利要求1所述的半自动行驶的智能助力行李箱，其特征在于，所述应力感知单元包括安装在拉杆的横向杆与纵向杆连接处的四块压力悬臂梁构成H桥结构。

3.根据权利要求1所述的半自动行驶的智能助力行李箱，其特征在于，所述动力传输单元安装在箱体的下端，通过同步轮和同步带将两个直流电机的动力传输到箱体的电动轮组上，动力轮组安装在箱体底面的前端的两个角上，万向轮安装在箱体底面后端的两个角上，处于可伸缩拉杆的下方。

4.根据权利要求1所述的半自动行驶的智能助力行李箱，其特征在于，所述超声波避障单元由五个超声波发送接收模块组成，分别安装在行李箱的四个棱和箱体前平面中下部。

5.根据权利要求1所述的半自动行驶的智能助力行李箱，其特征在于，行李箱还包括有指纹识别模块，所述指纹识别模块的指纹图像采集器安装在拉杆 握手横向杆的中部，处理电路集成在握手拉杆的内部。

6.根据权利要求1所述的半自动行驶的智能助力行李箱，其特征在于，行李箱还包括有蓝牙通讯模块与所述核心控制单元连接，所述蓝牙通讯模块与用户智能手机连接。

7.根据权利要求3所述的半自动行驶的智能助力行李箱，其特征在于，

所述直流电机驱动采用由场效应晶体管组成的H桥驱动电路。

8.根据权利要求1所述的半自动行驶的智能助力行李箱，其特征在于，行李箱还包括电源输入输出单元，电源输入输出单元具有电池的充电接口，所述充电接口安装在行李箱一侧面中下端。