TWM581537U - Self-propelled vehicle - Google Patents

Abstract

一種自走車裝置，係包含有一車載本體、一電路板體及一電源供應單元，其中該車載本體兩側各設置有至少一個輪子，而每一個輪子係電性連接有一馬達件，且該車載本體底部具有至少一個支撐滾珠件，另外該電路板體能夠以藍芽模式、循跡模式、跟隨模式、避障模式或追光模式之其中一種或多種模式進行控制該車載本體之移動路徑，且該藍芽傳輸電路組件能夠接收一外部裝置所傳送之藍芽控制訊號，並依據該藍芽控制訊號之內容進行控制該車載本體之移動路徑。

Description

自走車裝置

本創作是有關一種自走車裝置，特別是一種能夠自行行走或是藍芽控制行走之自走車裝置。

在全球自動化的時代裏，汽車自動化是這一時代的重要發展方向。對於自走車的智慧型系統的實作上，若能透過對小型自走車的實驗，得到優異的演算法與開發經驗，則可期望在未來能透過小型自走車的開發經驗，進來提升汽車或相對應的產業朝向全面自動化，進而達到無人駕駛的自動化時代。

為了順應此一潮流，如果能夠讓學生們學習到自走車的設計與開發，將能夠促進各種樣式的自走車系統不斷地被開發，因此，本創作能夠設計出一種能夠以藍芽模式、循跡模式、跟隨模式、避障模式或追光模式之其中一種或多種模式來進行控制移動路徑之自走車，除此之外，更能夠接收一外部裝置所傳送之藍芽控制訊號，並依據該藍芽控制訊號之內容進行控制該車載本體之移動路徑，如此應為一最佳解決方案。

一種自走車裝置，係包含：一車載本體，係於兩側各設置有至少一個輪子，而每一個輪子係電性連接有一馬達件，該馬達件用以能夠驅動該輪子轉動，且該車載本體底部具有至少一個支撐滾珠件；一個以上的電路板體，係設置於該車載本體上，而該電路板體上係具有一微處理器；一馬達控制電路組件，係與該微處理器及該馬達件電性連接，用以能夠驅動該馬達件運作；一藍芽傳輸電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一藍芽模式，而該藍芽傳輸電路組件能夠接收一外部裝置所傳送之藍芽控制訊號，並依據該藍芽控制訊號之內容進行控制該車載本體之移動路徑；一循跡電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一循跡模式，而該循跡電路組件能夠發射一循跡訊號，該循跡訊號接觸到一平面後，會反射回一光訊號強度，其中該循跡電路組件能夠依據所反射之光訊號強度進行修正該車載本體的行進軌跡路徑；一跟隨電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一跟隨模式，而該跟隨電路組件能夠發射一跟隨訊號，該跟隨訊號接觸到一移動物體後，會反射回一光訊號強度，其中該跟隨電路組件能夠依據所反射之光訊號強度，使該車載本體跟隨著該移動物體進行移動；一避障電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一避障模式，而該避障電路組件能夠發射一測距訊號，該測距訊號接觸一障壁物後會產生一反射訊號，其中該避障電路組件能夠依據該反射訊號計算出其偵測的距離，並用以使該車載本體能夠自行規避該障壁物來行走；一追光電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一追光模式，而該追光電路組件能夠感應到一光源，且能夠依據所接收之光源訊號，用以使該車載本體能夠朝向該光源來行走；一切換電路組件，係與該微處理器電性連接，用以能夠切換以改變該車載本體是以藍芽模式、循跡模式、跟隨模式、避障模式或追光模式之其中一種或多種模式進行行走；以及一電源供應單元，係設置於該車載本體上，而該電源供應單元係與該馬達件及該電路板體電性連接，用以供應該馬達件及該電路板體運作所需電源。

更具體的說，所述外部裝置內係具有一控制軟件及一藍芽傳輸單元，而該控制軟件內係具有一路徑控制規劃單元，該路徑控制規劃單元用以能夠設定一移動路徑設定檔，而該移動路徑設定檔係包含有該車載本體之馬達件的轉動速度與時間設定值，且該藍芽傳輸單元能夠傳送該移動路徑設定檔至該車載本體之電路板體，而該電路板體能夠依據該移動路徑設定檔進行修正該車載本體之移動路徑。

更具體的說，所述外部裝置更包含有一麥克風，而該控制軟件內更包含有一語音輸入單元，用以能夠搭配該麥克風進行輸入語音後，能夠再進行辨識為文字，而該路徑控制規劃單元能夠依據該文字內容進行設定該移動路徑設定檔之內容。

更具體的說，所述外部裝置更包含有一方向感測器，而該控制軟件內更包含有一翻轉控制單元，用以能夠搭配該方向感測器，進行感測該外部裝置之翻轉位移，而該路徑控制規劃單元能夠依據該外部裝置之翻轉位移進行設定該移動路徑設定檔之內容。

更具體的說，所述方向感測器係為一陀螺儀。

更具體的說，所述循跡電路組件係具有至少一個紅外線發射元件，而該循跡訊號係為一紅外線訊號。

更具體的說，所述跟隨電路組件係具有至少一個紅外線發射元件，而該跟隨訊號係為一紅外線訊號。

更具體的說，所述避障電路組件係具有至少一個超音波發射元件，而該測距訊號係為一超音波訊號。

更具體的說，所述追光電路組件係具有至少一個光感測元件，用以感應到一光源，以使該追光電路組件能夠依據所接收之光源訊號，使該車載本體能夠朝向該光源來行走。

更具體的說，所述電路板體更包含有一與該微處理器及該切換電路組件電性連接之顯示燈組，而該顯示燈組能夠依據該切換電路組件所切換之模式進行顯示不同燈號。

更具體的說，所述電路板體上係設置有至少一個插拔接口，用以插拔來更換不同的電路組件。

有關於本創作其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱1及2圖，為本創作自走車裝置之整體架構示意圖及電路板體架構示意圖，其中該自走車裝置係包含一車載本體1、一電路板體13、一電源供應單元14，而該車載本體1係於兩側各設置有至少一個輪子12，而每一個輪子12係電性連接有一馬達件11，該馬達件11用以能夠驅動該輪子12轉動，且該車載本體1底部具有至少一個支撐滾珠件15（如第4圖所示）；

該電源供應單元14用以供應該馬達件11及該電路板體13運作所需電源，而該電源供應單元14係能夠以一般直流電池組做為供電來源；

該電路板體13係設置於該車載本體1上，而該電路板體13上係由多塊電路板相連而成，其中這些電路板上係具有一微處理器131、一馬達控制電路組件132、一藍芽傳輸電路組件133、一循跡電路組件134、一跟隨電路組件135、一避障電路組件136、一追光電路組件137、一切換電路組件138及一顯示模組139；

該馬達控制電路組件132用以能夠驅動該馬達件11運作，而該藍芽傳輸電路組件133用以控制一藍芽模式，該藍芽傳輸電路組件133能夠接收一外部裝置2所傳送之藍芽控制訊號，並依據該藍芽控制訊號之內容進行控制該車載本體1之移動路徑；

該循跡電路組件134用以控制一循跡模式，而該循跡電路組件134能夠發射一循跡訊號，該循跡訊號接觸到一平面後，會反射回一光訊號強度，其中該循跡電路組件134能夠依據所反射之光訊號強度進行修正該車載本體1的行進軌跡路徑；另外該循跡電路組件134係具有至少一個紅外線發射元件，而該循跡訊號係為一紅外線訊號；

該跟隨電路組件135用以控制一跟隨模式，而該跟隨電路組件135能夠發射一跟隨訊號，該跟隨訊號接觸到一移動物體後，會反射回一光訊號強度，其中該跟隨電路組件135能夠依據所反射之光訊號強度，使該車載本體1跟隨著該移動物體進行移動；該跟隨電路組件135係具有至少一個紅外線發射元件，而該跟隨訊號係為一紅外線訊號；

該避障電路組件136用以控制一避障模式，而該避障電路組件136能夠發射一測距訊號，該測距訊號接觸一障壁物後會產生一反射訊號，其中該避障電路組件136能夠依據該反射訊號計算出其偵測的距離，並用以使該車載本體1能夠自行規避該障壁物來行走；該避障電路組件136係具有至少一個超音波發射元件，而該測距訊號係為一超音波訊號；

該追光電路組件137用以控制一追光模式，而該追光電路組件137應到一光源，且能夠依據所接收之光源訊號，用以使該車載本體1夠朝向該光源來行走；該追光電路組件137係具有至少一個光感測元件（例如光敏電阻），用以感應到一光源；

該切換電路組件138用以能夠切換以改變該車載本體1以藍芽模式、循跡模式、跟隨模式、避障模式或追光模式之其中一種或多種模式進行行走，而當切換不同模式時，該顯示燈組139能夠依據該切換電路組件138所切換之模式進行顯示不同燈號。

如第3圖所示，該外部裝置2內係具有一控制軟件21、一麥克風22、一方向感測器23（例如陀螺儀）及一藍芽傳輸單元24，而該控制軟件21內係具有一路徑控制規劃單元211，該路徑控制規劃單元211用以能夠設定一移動路徑設定檔，其中該移動路徑設定檔係包含有該車載本體之馬達件的轉動速度與時間設定值，且能夠再透過該藍芽傳輸單元24傳送該移動路徑設定檔至該車載本體1之電路板體13，而該電路板體13能夠依據該移動路徑設定檔進行修正該車載本體1之移動路徑；

而該外部裝置2係能夠為手持裝置、手持智慧型裝置、平板裝置、筆記型電腦或是桌上型電腦；

而該控制軟件21內更包含有一語音輸入單元212，用以能夠搭配該麥克風22進行輸入語音後，能夠再進行辨識為文字，而該路徑控制規劃單元211能夠依據該文字內容進行設定該移動路徑設定檔之內容；

而該控制軟件21內更包含有一翻轉控制單元213，用以能夠搭配該方向感測器23，進行感測該外部裝置2之翻轉位移，而該路徑控制規劃單元211能夠依據該外部裝置2之翻轉位移進行設定該移動路徑設定檔之內容；

而該操作介面單元214用以能夠提供多個可操作介面，以讓使用者能夠自行規劃自走車裝置行走的控制方式。

而實際完成的自走車裝置如第4圖所示，而如第5A及5B圖所示，電路板體13上係設置有至少一個插拔接口1331,1341,1361，用以插拔來更換不同的電路組件，其中該插拔接口1331能夠接上該藍芽傳輸電路組件133，用以使該自走車裝置具有藍芽傳輸功能；

而該插拔接口1341能夠插接該循跡電路組件134、該跟隨電路組件135或是該追光電路組件137（本實施例中僅有示範插上該循跡電路組件134，但亦能夠更換跟隨電路組件135或是該追光電路組件137、或是插接兩種以上的電路組件，以同時用有多種控制模式），且該插拔接口1361用來插接該避障電路組件136，因此當插接上不同電路組件後，則能夠按壓該切換電路組件138來切換以改變循跡模式、跟隨模式、避障模式或追光模式之其中一種或多種模式，而當切換不同模式時，該顯示燈組139能夠依據該切換電路組件138所切換之模式進行顯示不同燈號。

上述的操作模式大多是由自走車裝置自主控制，但若是切換到該藍芽模式，則能夠透過該外部裝置2來傳輸一移動路徑設定檔以進行控制該車載本體1之移動路徑，如第6A圖所示，該外部裝置2係包含有一螢幕20，而該螢幕20上能夠顯示該操作介面單元214所提供之可操作介面2141。

當要進行語音控制時，如第6B圖所示，則能夠透過該可操作介面2141連接網路，並經由Google語音辨識功能將語音指令轉換成文字，之後再依據該文字內容進行設定該移動路徑設定檔之內容。

當要進行陀螺儀控制時，如第6C圖所示，由於該該外部裝置2內的方向感測器（或陀螺儀）進行感測該外部裝置2之翻轉情況，而該可操作介面2141上能夠顯示翻轉情況，並依據翻轉位移進行設定該移動路徑設定檔之內容。

當要路徑規劃時，如第6D圖所示，則能夠於該可操作介面2141上進行數值編程控制左右馬達轉動速度及時間，用以進行規劃固定的移動路徑，由圖中可知，其控制輸入格式為「左馬達速」、「右馬達速」、「時間」，其中正值表示向前進的速度（0~200）、0表示不轉動、負值表示向後退的速度（-200~0），而時間單位為毫秒；

舉例來講，當設定數值為100,100,3000，則代表左右馬達以速度100向前進3000毫秒（即3秒）；但若設定數值為-100,-100,2000，則代表左右馬達以速度100向後退2000毫秒（即2秒），其中左右馬達速度不同時會產生轉彎的移動，因此不論是前進、後退與轉彎，都能夠透過數值設定來改變行走的控制方式。

本創作所提供之自走車裝置，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： 1. 本創作能夠讓學生們學習到自走車的設計與開發，將能夠促進各種樣式的自走車系統不斷地被開發。 2. 本創作設計出一種能夠以藍芽模式、循跡模式、跟隨模式、避障模式或追光模式之其中一種或多種模式來進行控制移動路徑之自走車，除此之外，更能夠接收一外部裝置所傳送之藍芽控制訊號，並依據該藍芽控制訊號之內容進行控制該車載本體之移動路徑。

本創作已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本創作前述的技術特徵及實施例，並在本創作之精神和範圍內，不可作些許之更動與潤飾，因此本創作之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1‧‧‧車載本體

11‧‧‧馬達件

12‧‧‧輪子

13‧‧‧電路板體

131‧‧‧微處理器

132‧‧‧馬達控制電路組件

133‧‧‧藍芽傳輸電路組件

1331‧‧‧插拔接口

134‧‧‧循跡電路組件

1341‧‧‧插拔接口

135‧‧‧跟隨電路組件

136‧‧‧避障電路組件

1361‧‧‧插拔接口

137‧‧‧追光電路組件

138‧‧‧切換電路組件

139‧‧‧顯示模組

14‧‧‧電源供應單元

15‧‧‧支撐滾珠件

2‧‧‧外部裝置

20‧‧‧螢幕

21‧‧‧控制軟件

211‧‧‧路徑控制規劃單元

212‧‧‧語音輸入單元

213‧‧‧翻轉控制單元

214‧‧‧操作介面單元

2141‧‧‧可操作介面

22‧‧‧麥克風

23‧‧‧方向感測器

24‧‧‧藍芽傳輸單元

[第1圖] 係本創作自走車裝置之整體架構示意圖。 [第2圖] 係本創作自走車裝置之電路板體架構示意圖。 [第3圖] 係本創作自走車裝置之外部裝置架構示意圖。 [第4圖] 係本創作自走車裝置之實施結構示意圖。 [第5A圖] 係本創作自走車裝置之電路組件未插設之上視示意圖。 [第5B圖] 係本創作自走車裝置之電路組件已插設之上視示意圖。 [第6A圖] 係本創作自走車裝置之外部裝置示意圖。 [第6B圖] 係本創作自走車裝置之透過外部裝置進行實施操作示意圖。 [第6C圖] 係本創作自走車裝置之透過外部裝置進行實施操作示意圖。 [第6D圖] 係本創作自走車裝置之透過外部裝置進行實施操作示意圖。

Claims (11)

1. 一種自走車裝置，係包含： 一車載本體，係於兩側各設置有至少一個輪子，而每一個輪子係電性連接有一馬達件，該馬達件用以能夠驅動該輪子轉動，且該車載本體底部具有至少一個支撐滾珠件； 一個以上的電路板體，係設置於該車載本體上，而該電路板體上係具有： 一微處理器； 一馬達控制電路組件，係與該微處理器及該馬達件電性連接，用以能夠驅動該馬達件運作； 一藍芽傳輸電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一藍芽模式，而該藍芽傳輸電路組件能夠接收一外部裝置所傳送之藍芽控制訊號，並依據該藍芽控制訊號之內容進行控制該車載本體之移動路徑； 一循跡電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一循跡模式，而該循跡電路組件能夠發射一循跡訊號，該循跡訊號接觸到一平面後，會反射回一光訊號強度，其中該循跡電路組件能夠依據所反射之光訊號強度進行修正該車載本體的行進軌跡路徑； 一跟隨電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一跟隨模式，而該跟隨電路組件能夠發射一跟隨訊號，該跟隨訊號接觸到一移動物體後，會反射回一光訊號強度，其中該跟隨電路組件能夠依據所反射之光訊號強度，使該車載本體跟隨著該移動物體進行移動； 一避障電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一避障模式，而該避障電路組件能夠發射一測距訊號，該測距訊號接觸一障壁物後會產生一反射訊號，其中該避障電路組件能夠依據該反射訊號計算出其偵測的距離，並用以使該車載本體能夠自行規避該障壁物來行走； 一追光電路組件，係與該微處理器電性連接，用以控制一追光模式，而該追光電路組件能夠感應到一光源，且能夠依據所接收之光源訊號，用以使該車載本體能夠朝向該光源來行走； 一切換電路組件，係與該微處理器電性連接，用以能夠切換以改變該車載本體是以藍芽模式、循跡模式、跟隨模式、避障模式或追光模式之其中一種或多種模式進行行走；以及 一電源供應單元，係設置於該車載本體上，而該電源供應單元係與該馬達件及該電路板體電性連接，用以供應該馬達件及該電路板體運作所需電源。
2. 如請求項1所述之自走車裝置，其中該外部裝置內係具有一控制軟件及一藍芽傳輸單元，而該控制軟件內係具有一路徑控制規劃單元，該路徑控制規劃單元用以能夠設定一移動路徑設定檔，而該移動路徑設定檔係包含有該車載本體之馬達件的轉動速度與時間設定值，且該藍芽傳輸單元能夠傳送該移動路徑設定檔至該車載本體之電路板體，而該電路板體能夠依據該移動路徑設定檔進行修正該車載本體之移動路徑。
3. 如請求項2所述之自走車裝置，其中該外部裝置更包含有一麥克風，而該控制軟件內更包含有一語音輸入單元，用以能夠搭配該麥克風進行輸入語音後，能夠再進行辨識為文字，而該路徑控制規劃單元能夠依據該文字內容進行設定該移動路徑設定檔之內容。
4. 如請求項2所述之自走車裝置，其中該外部裝置更包含有一方向感測器，而該控制軟件內更包含有一翻轉控制單元，用以能夠搭配該方向感測器，進行感測該外部裝置之翻轉位移，而該路徑控制規劃單元能夠依據該外部裝置之翻轉位移進行設定該移動路徑設定檔之內容。
5. 如請求項4所述之自走車裝置，其中該方向感測器係為一陀螺儀。
6. 如請求項1所述之自走車裝置，其中該循跡電路組件係具有至少一個紅外線發射元件，而該循跡訊號係為一紅外線訊號。
7. 如請求項1所述之自走車裝置，其中該跟隨電路組件係具有至少一個紅外線發射元件，而該跟隨訊號係為一紅外線訊號。
8. 如請求項1所述之自走車裝置，其中該避障電路組件係具有至少一個超音波發射元件，而該測距訊號係為一超音波訊號。
9. 如請求項1所述之自走車裝置，其中該追光電路組件係具有至少一個光感測元件，用以感應到一光源，以使該追光電路組件能夠依據所接收之光源訊號，使該車載本體能夠朝向該光源來行走。
10. 如請求項1所述之自走車裝置，其中該電路板體更包含有一與該微處理器及該切換電路組件電性連接之顯示燈組，而該顯示燈組能夠依據該切換電路組件所切換之模式進行顯示不同燈號。
11. 如請求項1所述之自走車裝置，其中該電路板體上係設置有至少一個插拔接口，用以插拔來更換不同的電路組件。