[實(shí)用新型]一種基于UWB的自動(dòng)調(diào)速跟隨與避障的旅行箱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820007131.6
• 申請(qǐng)日: 2018-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN207666158U
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉雙喜;趙斌;王漢城;葛忠迪;高志明;李軍賢;任可雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A45C5/04
• 分類號(hào): A45C5/04;A45C13/00
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 李茜

本實(shí)用新型公開了一種基于UWB的自動(dòng)調(diào)速跟隨與避障的旅行箱，包括箱體，還包括安裝在箱體內(nèi)的控制系統(tǒng)以及與控制系統(tǒng)電連接驅(qū)動(dòng)裝置、UWB跟隨系統(tǒng)、避障系統(tǒng)、指紋開鎖模塊、防盜報(bào)警裝置，藍(lán)牙模塊，還包括為上述各個(gè)電器元件供電的供電系統(tǒng)。本裝置可對(duì)50米范圍內(nèi)特定移動(dòng)目標(biāo)的全方位精準(zhǔn)跟隨；本裝置可根據(jù)避障系統(tǒng)的反饋信息，實(shí)現(xiàn)智能避障，從而保護(hù)旅行箱；本裝置可以調(diào)速，可根據(jù)主人速度的變化而調(diào)整跟隨速度，使智能跟隨實(shí)用性更高；本裝置具有雙重保護(hù)系統(tǒng)，一是在旅行箱側(cè)方安裝了指紋識(shí)別裝置防止他人打開；二是在旅行箱頂端安裝了超聲波傳感器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體及其他物體的避障。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于生活用品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于UWB的自動(dòng)調(diào)速跟隨與避障的旅行箱。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)對(duì)于旅行箱的智能跟隨系統(tǒng)的研究較少，故現(xiàn)在市場(chǎng)上還沒有銷售過此類跟隨旅行箱，并且國內(nèi)的智能跟隨系統(tǒng)還不夠成熟，大多數(shù)還停留在藍(lán)牙控制前進(jìn)以及利用攝像頭上位機(jī)捕捉不同人的一些行為進(jìn)行特定目標(biāo)的跟蹤，但是這些在旅行箱的實(shí)用性不高，無法投入到日常生活的正常應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種基于UWB的自動(dòng)調(diào)速跟隨與避障的旅行箱，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)于50m內(nèi)特定移動(dòng)目標(biāo)的全方位跟隨；本裝置可根據(jù)激光測(cè)距傳感器的反饋信息，實(shí)現(xiàn)智能避障，從而保護(hù)旅行箱；本裝置的調(diào)速模塊，可根據(jù)主人速度的變化而調(diào)整跟隨速度，使智能跟隨實(shí)時(shí)性更高；本裝置具有雙重保護(hù)系統(tǒng)，一是在旅行箱側(cè)方安裝了指紋識(shí)別裝置防止他人打開；二是在旅行箱頂端安裝了超聲波模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體及其他物體的避障。

本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型提供一種基于UWB的自動(dòng)調(diào)速跟隨與避障的旅行箱，包括箱體，包括安裝在箱體內(nèi)的控制系統(tǒng)以及與控制系統(tǒng)電連接的驅(qū)動(dòng)裝置、UWB跟隨系統(tǒng)和供電系統(tǒng)；所述驅(qū)動(dòng)裝置安裝在箱底的萬向輪上；所述UWB跟隨系統(tǒng)包括放置在人體上由UWB標(biāo)簽構(gòu)成的信號(hào)發(fā)射端和安裝在箱體上由UWB基站組構(gòu)成的信號(hào)接收端；所述供電系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)裝置、UWB跟隨系統(tǒng)供電。

作為優(yōu)選，所述UWB基站組包括位于箱體正面并排的左右兩個(gè)UWB基站以及箱體背面的一個(gè)UWB基站，三者作為信號(hào)接收端處于同一水平高度，且呈等邊三角形分布。相鄰兩者間的間距為40cm，距離地面50cm。

所述UWB跟隨系統(tǒng)是在箱體上安裝信號(hào)接收端，信號(hào)接收端是由箱體正面并排的左右兩個(gè)UWB基站、箱體背面的一個(gè)UWB基站組成，三者作為信號(hào)接收端處于同一水平高度且呈等邊三角形分布，每個(gè)UWB基站之間的間距為40cm。三個(gè)UWB基站同時(shí)接收UWB標(biāo)簽發(fā)出的無線信號(hào)，同時(shí)左右UWB基站將距離傳送給中間UWB基站，通過三個(gè)UWB基站之間的安裝距離以及距離UWB標(biāo)簽的距離，運(yùn)用三邊測(cè)量定位算法進(jìn)行角度、距離的確定，具體算法如下：

建立以中間UWB基站所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以所在點(diǎn)的豎直方向?yàn)閤軸，水平方向?yàn)閥軸的直角坐標(biāo)系，定義左UWB基站、右UWB基站的位置分別為(x₁,y₁),(x₂,y₂)，定義UWB標(biāo)簽所在位置為(x,y)，左中右UWB基站距離UWB標(biāo)簽的距離分別為d₁,d,d₂，UWB標(biāo)簽在以左UWB基站為圓心，以d₁為半徑的圓上，同理，UWB標(biāo)簽在以中間UWB基站為圓心，以d為半徑的圓上，也在UWB標(biāo)簽也在以右UWB基站為圓心，以d₂為半徑的圓上。由于UWB測(cè)距具有精確度高的優(yōu)點(diǎn)，三個(gè)圓會(huì)相交與一點(diǎn)，交點(diǎn)即UWB標(biāo)簽所在位置，即：

angle＝arctan^-1(y/x)