一种基于NB-IoT的远程监控平衡车系统的制作方法

文档序号:15708844发布日期:2018-10-19 21:13阅读:1180来源:国知局

本发明涉及智能平衡车领域,更具体地说,涉及一种基于nb-iot的远程监控平衡车系统。



背景技术:

动平衡车,又叫体感车、思维车、摄位车等。市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(dynamicstabilization)的基本原理上。利用车体内部的姿态传感器(陀螺仪和加速度传感器),来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。

平衡车看似简单易携但却功能强大,近几年俨然成为街头巷尾青年的代步拉轰工具,然而平衡车安全系数低,没有刹车警报装置,大部分家长担心孩子的安全问题,希望随时了解孩子出行动态,并希望在可能出现故障时,尽快知道孩子的状况。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,针对上述现有技术中平衡车安全系数低,没有刹车警报装置,大部分家长担心孩子的安全问题,希望随时了解孩子出行动态,并希望在可能出现故障时,尽快知道孩子的状况缺陷,提供一种基于nb-iot的远程监控平衡车系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种基于nb-iot的远程监控平衡车系统,包括平衡车以及云服务器,所述平衡车上具有主控模块以及分别与主控模块连接的姿态传感器、语音输入输出模块、定位模块、nb-iot无线通信模块;

姿态传感器用于检测平衡车的实时姿态信息,主控模块将所述实时姿态信息与预设的姿态信息进行比较,判断驾驶者是否处于疑似摔倒状态,并在疑似摔倒状态的持续时间大于预设值时,控制nb-iot无线通信模块将定位模块采集的定位信息、疑似摔倒事件以及平衡车识别信息上传至云服务器;

所述云服务器用于根据平衡车识别信息以及预设的对应的关系将定位信息及疑似摔倒事件发送至对应的通信终端,并用于建立所述通信终端与对应的平衡车之间的语音通信;其中,所述对应的关系是指平衡车识别信息与通信终端识别信息之间的对应关系,所述平衡车通过所述主控模块、所述语音输入输出模块以及所述nb-iot无线通信模块进行语音通话。

进一步地,在本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车系统中,所述平衡车内还具有温度传感器以及指示模块,所述温度传感器及指示模块分别连接所述主控模块,所述主控模块还用于将所述温度传感器实时采集的温度与预设的温度进行比较,若实时采集的温度大于预设的温度,则控制所述指示模块发出报警信息。

进一步地,在本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车系统中,所述平衡车上还具有压力传感器,用于实时采集承重,所述主控模块还用于将压力传感器实时采集的承重与预设的承重进行比较,若实时采集的承重大于预设的承重,则控制所述指示模块发出报警信息。

进一步地,在本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车系统中,所述平衡车上还具有显示屏,所述温度传感器、所述压力传感器所采集的信息经过ad转换后,由所述主控模块进行处理以显示在所述显示屏上。

进一步地,在本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车系统中,所述平衡车上还具有蓝牙和/或wifi模块以及拍摄模块,所述拍摄模块连接所述主控模块,用于采集图像信息,采集的图像信息经过所述蓝牙和/或wifi模块传输至外部设备。

进一步地,在本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车系统中,所述主控模块为stm32单片机,nb-iot无线通信模块与stm32单片机之间采用usart串口通信,且stm32单片机采用at指令对各传感器以及模块进行控制;所述nb-iot无线通信模块利用nb-iot技术将stm32单片机输出的数字信息传送至云服务器或者将云服务器传回的数据传送至stm32单片机。

进一步地,在本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车系统中,所述语音输入输出模块包括扬声器和mic以分别进行语音的输出及输入。

进一步地,在本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车系统中,所述通信终端为手机或者pc。

实施本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车系统中,具有以下有益效果:本发明能够在平衡车骑行者出现疑似摔倒状态达到预设时间时,及时上报疑似摔倒事件,并建立平衡车与绑定通信终端之间的通信连接,便于远程人员及时知道疑似摔倒事件,并及时了解情况。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1是本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车系统的一实施例的原理图;

图2是本发明的姿态传感器工作原理图;

图3是本发明的温度传感器工作原理图;

图4是本发明的压力传感器工作原理图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1,其为本发明的基于nb-iot的远程监控平衡车1系统的一实施例的原理图。本实施例的包括基于nb-iot的远程监控平衡车1系统包括:平衡车1以及云服务器2,平衡车1上具有主控模块10以及分别与主控模块10连接的姿态传感器15、语音输入输出模块16、定位模块12、nb-iot无线通信模块19。

姿态传感器15用于检测平衡车1的实时姿态信息。主控模块10将姿态传感器15采集的实时姿态信息与预设的姿态信息进行比较,判断驾驶者是否处于疑似摔倒状态,并疑似摔倒状态的持续时间大于预设值时,将控制nb-iot无线通信模块19将定位模块12采集的定位信息、疑似摔倒事件以及平衡车识别信息上传至云服务器2。平衡车识别信息可以是唯一通信地址或者设备的id号等。

云服务器2根据平衡车识别信息以及预设的对应的关系将定位信息及疑似摔倒事件发送至对应的通信终端,并用于建立通信终端与对应的平衡车1之间的语音通信;其中,所述对应的关系是指平衡车1识别信息与通信终端识别信息之间的对应关系,平衡车1通过所述主控模块10、语音输入输出模块1以及nb-iot无线通信模块19进行语音通话。上述建立通信终端与对应的平衡车1之间的语音通信可以在接收到疑似摔倒事件后,由云服务器2主动建立的通信,也可以是由通信终端或者是平衡车1主动发起。通信终端为手机31或者pc32。语音输入输出模块11包括扬声器和mic以分别进行语音的输出及输入。

在本发明的另一实施例中,平衡车1内还具有温度传感器16以及指示模块14,温度传感器16及指示模块14分别连接主控模块10,主控模块10还用于将温度传感器16实时采集的温度与预设的温度进行比较,若实时采集的温度大于预设的温度,则控制指示模块14发出报警信息。指示模块14可以是led指示灯,在实时采集的温度大于预设的温度时发出红光,而在其他时候发出绿光。指示模块14也可以声音报警装置,在实时采集的温度大于预设的温度时发出语音提醒。

在本实施例中,平衡车1上还具有压力传感器17,压力传感器17连接主控模块10,用于实时采集承重,主控模块10还用于将压力传感器17实时采集的承重与预设的承重进行比较,若实时采集的承重大于预设的承重,则控制指示模块14发出报警信息。

在本发明的再一实施例中,平衡车1上还具有显示屏,所述温度传感器、所述压力传感器所采集的信息经过ad转换后,由所述主控模块10进行处理以显示在所述显示屏上。所述平衡车1上还具有蓝牙和/或wifi模块以及拍摄模块,所述拍摄模块连接所述主控模块10,用于采集图像信息,采集的图像信息经过所述蓝牙和/或wifi模块传输至外部设备。

主控模块10为stm32单片机,nb-iot无线通信模块与stm32单片机之间采用usart串口通信,且stm32单片机采用at指令对各传感器以及模块进行控制;所述nb-iot无线通信模块利用nb-iot技术将stm32单片机输出的数字信息传送至云服务器2或者将云服务器2传回的数据传送至stm32单片机。

参考图2至图4,本发明的姿态传感器15采用mpu6050,温度传感器采用dht11(其中图3中右侧p1.0-p1.4为主控模块的部分接口),压力传感器采集的数据经hx711ad采集后发送至主控模块(图中mcu)。mpu6050的clkin引脚接地,vlogic引脚接负电源-3.3v,负电源和地之间接电源滤波电容c1,mpu6050的reout引脚与psync引脚之间连接0.1μf电容,且psync引脚接地,sda引脚与scl引脚分别通过4.7k电阻r1和4.7k电阻r2接正电源+3.3v,cpout通过大小为2200pf的电容c3接地,vdd引脚连接正电源3.3v,且该正电源通过电源滤波电源c4接地,ad0和int分别连接至主控模块,以分别进行采集的信号的传输和中断的控制。

温度传感器dht11的vdd引脚和gnd引脚分别正电源和地,nc引脚悬空,data连接至主控模块的p1.0引脚,且通过4.7k的电阻r2接地。压力传感器的2个输入引脚、2个输出引脚分别连接hx711ad模块的电源输出引脚对e+与e-、a+与a-,a+与a-传输至hx711ad的信号经过ad转换后传输至主控模块。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

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