跟随信息检测设备和跟随控制设备的制作方法

本实用新型涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种跟随信息检测设备和跟随控制设备。

背景技术：

在搬运中小型物体时，可以采用一些简便的运输工具进行运输，随着智能控制技术的快速发展，将智能控制技术与运输工具相结合，将运输工具转变为可以跟随目标对象的跟随设备，提升运输的便利性。

例如，人们在搬运中小型物体时，一般可以利用手推车进行运输，将智能控制技术与手推车相结合后，手推车可以自动跟随使用者进行移动。

传统的跟随设备可以实现跟随目标对象移动，但是在移动过程中，当跟随设备相对于目标对象的跟随信息(如速度等)发生变化时，一般跟随设备无法对跟随信息的变化做出反应，跟随设备与目标对象的相对位置变化不定，跟随设备容易跟随丢失，导致跟随设备的运输效率较低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的跟随设备对跟随设备相对于目标对象的速度的变化无法反应，而导致跟随设备的运输效率较低的问题，提供一种跟随信息检测设备和跟随控制设备。

一种跟随信息检测设备，该跟随信息检测设备安装在跟随设备上，该跟随信息检测设备包括连接带、摄像装置、卷放装置和处理芯片；

连接带缠绕在卷放装置上，连接带表面沿轴向预置有多个不同的编码码值，处理芯片与摄像装置连接；

摄像装置在预设固定位置实时拍摄连接带上的编码码值，将拍摄数据传输至处理芯片，处理芯片用于获取跟随信息。

根据上述跟随信息检测设备，其安装在跟随设备上，跟随信息检测设备包括连接带、摄像装置、卷放装置和处理芯片，由于连接带缠绕在卷放装置上，跟随信息检测设备安装在跟随设备上，跟随设备可以通过连接带跟随被跟随对象，摄像装置在预设固定位置对连接带进行实时拍摄，可以实时获取连接带上的编码码值，当被跟随对象与跟随设备的相对速度改变时，卷放装置会卷放连接带，摄像装置拍摄到的编码码值会变化，由于摄像装置与处理芯片连接，处理芯片通过拍摄数据中编码码值的变化可以得到被跟随对象与跟随设备的相对速度信息，以便于跟随设备进行速度调整，保持跟随设备对被跟随对象的稳定跟随状态，从而提高跟随设备的运输效率。

附图说明

图1为其中一个实施例的跟随信息检测设备的结构示意图；

图2(a)、图2(b)、图2(c)为其中一个实施例的跟随信息检测设备中检测连接带松紧状态的结构示意图；

图3为其中一个实施例的跟随信息检测设备中检测连接带松紧状态的结构示意图；

图4为其中一个实施例的跟随信息检测设备中检测连接带偏移的结构示意图；

图5为其中一个实施例的跟随信息检测设备中检测连接带偏移的结构示意图；

图6(a)、图6(b)、图6(c)为其中一个实施例的跟随控制设备中连接带偏移的结构示意图；

图7为其中另一个实施例的跟随信息检测设备的结构示意图；

图8为其中另一个实施例的跟随信息检测设备的结构示意图；

图9为其中另一个实施例的跟随信息检测设备的结构示意图；

图10为其中一个具体实施例的跟随信息检测设备的结构示意图；

图11为其中一个具体实施例的跟随信息检测设备的结构简图；

图12为其中一个具体实施例的方向偏移检测过程的示意图；

图13为其中一个具体实施例的连接带松紧检测过程的示意图；

图14为其中一个具体实施例的跟随信息检测设备与跟随设备的驱动装置的连接示意图。

具体实施方式

为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的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

参见图1所示，为本实用新型一个实施例的跟随信息检测设备的结构示意图。该实施例中的跟随信息检测设备安装在跟随设备上，该跟随信息检测设备包括连接带100、摄像装置200、卷放装置300和处理芯片400；

连接带100缠绕在卷放装置300上，连接带100表面沿轴向预置有多个不同的编码码值，处理芯片400与摄像装置200连接；

摄像装置200在预设固定位置实时拍摄连接带100上的编码码值，将拍摄数据传输至处理芯片400，处理芯片400用于获取跟随信息。

在本实施例中，跟随信息检测设备安装在跟随设备上，跟随信息检测设备包括连接带100、摄像装置200、卷放装置300和处理芯片400，由于连接带100缠绕在卷放装置300上，跟随信息检测设备安装在跟随设备上，跟随设备可以通过连接带100跟随被跟随对象，摄像装置200在预设固定位置对连接带100进行实时拍摄，可以实时获取连接带100上的编码码值，当被跟随对象与跟随设备的相对速度改变时，卷放装置300会卷放连接带，摄像装置200拍摄到的编码码值会变化，由于摄像装置200与处理芯片400连接，处理芯片400通过拍摄数据中编码码值的变化可以得到被跟随对象与跟随设备的相对速度信息，以便于跟随设备进行速度调整，保持跟随设备对被跟随对象的稳定跟随状态，从而提高跟随设备的运输效率。

可选的，从连接带100连接被跟随对象的一端到连接带100缠绕卷放装置300的一端，编码码值按照从小到大的顺序排列，在被跟随对象的速度大于跟随设备的速度时，连接带100从卷放装置300上被抽出，此时拍摄装置拍摄到的编码码值依次增大，处理芯片400根据拍摄数据可以分析得出被跟随对象与跟随设备的相对速度大于0，即被跟随对象的速度大于跟随设备的速度；在被跟随对象的速度小于跟随设备的速度时，卷放装置300收紧连接带100，此时拍摄装置拍摄到的编码码值依次减小，处理芯片400根据拍摄数据可以分析得出被跟随对象与跟随设备的相对速度小于0，即被跟随对象的速度小于跟随设备的速度；

可选的，被跟随对象可以为用户或其他运动物体等，连接带100上设置的编码码值是处理芯片能快速识别的代表速度信息的码值；

图1中连接带100上的1、2、3、4、5等只是表示不同的编码码值，并不是连接带上预置数字1、2、3、4、5等。另外，上述处理芯片400可以利用目前市面上成熟的硬件产品来实现，本实用新型的技术方案的实现并不在于处理芯片400对拍摄数据的处理过程的改进，而是利用连接带100、摄像装置200、卷放装置300和处理芯片400及其连接关系实现本实用新型的功能。

在其中一个实施例中，如图2(a)、图2(b)、图2(c)所示，跟随信息检测设备还包括与处理芯片400连接的第一红外对管组510和第二红外对管组520；

连接带100处于自然状态下反射第一红外对管组510发送的第一红外信号，第一红外对管组510接收反射的第一红外信号并传输至处理芯片400；

或者，

连接带100处于紧绷状态下不反射第一红外对管组510发送的第一红外信号和第二红外对管组520发送的第二红外信号；

或者，

连接带100处于松垮状态下同时反射第一红外对管组510发送的第一红外信号和第二红外对管组520发送的第二红外信号，第一红外对管组510接收反射的第一红外信号并传输至处理芯片400，第二红外对管组520接收反射的第二红外信号并传输至处理芯片400。

在本实施例中，跟随信息检测设备还包括与处理芯片400连接的第一红外对管组510和第二红外对管组520，第一红外对管组510和第二红外对管组520是用来检测连接带100的紧松状态，在连接带100处于自然状态时，只反射第一红外对管组510发送的第一红外信号；在连接带100处于紧绷状态时，不反射第一红外对管组510和第二红外对管组520发送的红外信号；在连接带100处于松垮状态时，同时反射第一红外对管组510和第二红外对管组520发送的红外信号，发射的红外信号被接收并传输至处理芯片400进行处理，处理芯片400可以获知当前连接带100的状态。

进一步的，图2(a)、图2(b)、图2(c)可以是跟随信息检测设备的侧视图；

可选的，第一红外对管组510和第二红外对管组520均包括多个红外对管，图2(a)、图2(b)、图2(c)中的圆圈表示红外对管，两组的红外对管数可以相同，也可以不同，每个红外对管具备发射和接收红外信号的功能，红外对管接收的是自身发射的红外信号。

在其中一个实施例中，如图3所示，处理芯片400还与卷放装置300连接；

处理芯片400未接收到反射的第一红外信号和反射的第二红外信号，处理芯片400发送第一控制指令至卷放装置300，卷放装置300释放连接带100；

或者，

处理芯片400接收到反射的第一红外信号和反射的第二红外信号，处理芯片400发送第二控制指令至卷放装置300，卷放装置300卷起连接带100；

或者，

处理芯片400只接收到反射的第一红外信号，处理芯片400发送第三控制指令至卷放装置300，卷放装置300停止运转。

在本实施例中，卷放装置300与处理芯片400连接，在处理芯片400未接收到反射的第一红外信号和反射的第二红外信号时，表明此时连接带处于紧绷状态，处理芯片400可以发送相应的控制指令至卷放装置300，释放连接带100，使连接带100处于自然状态；在处理芯片400同时接收到反射的第一红外信号和反射的第二红外信号时，表明此时连接带处于松垮状态，处理芯片400可以发送相应的控制指令至卷放装置300，卷起收紧连接带100，使连接带100处于自然状态；在处理芯片400只接收到反射的第一红外信号时，表明此时连接带处于自然状态，处理芯片400可以发送相应的控制指令至卷放装置300，使之停止运转，让连接带100保持在自然状态；通过处理芯片400控制卷放装置可以调节连接带100使之处于稳定的自然状态，避免跟随装置和被跟随对象的相对速度变化剧烈时连接带100断裂或坠地。

在其中一个实施例中，如图4所示，跟随信息检测设备还包括与处理芯片400连接的第三红外对管组530；

连接带100与卷放装置300的垂线呈不同角度时，连接带100反射第三红外对管组530中的目标红外对管发送的目标红外信号，目标红外对管接收反射的目标红外信号并传输至处理芯片400，其中，连接带100与卷放装置300的垂线所呈的角度和目标红外对管相对应，卷放装置300的垂线的垂足为连接带100与卷放装置300的连接点，卷放装置300的垂线位于连接带100与卷放装置300所在的平面中。

在本实施例中，跟随信息检测设备还包括与处理芯片400连接的第三红外对管组530，用于检测连接带100相对于卷放装置300的垂线的偏离角度；在连接带100相对于卷放装置300的垂线呈一角度时，会反射第三红外对管组530中对应该角度的目标红外对管发送的红外信号，目标红外对管接收到反射的红外信号后传输至处理芯片400，处理芯片400根据该红外信号可以确定连接带100相对于卷放装置300的垂线的偏离角度，也就是得到被跟随对象相对于跟随设备的偏离角度信息，以便于对跟随设备进行调整，使跟随设备能更好地跟随被跟随对象，避免因偏离角度出现跟随丢失的发生。

进一步的，图4可以是跟随信息检测设备的俯视图；

可选的，第三红外对管组530包括多个红外对管，图4中的圆圈表示红外对管，每个红外对管具备发射和接收红外信号的功能，红外对管接收的是自身发射的红外信号；第三红外对管组530中的红外对管依次排列，相邻两个红外对管之间的间隔距离小于等于连接带100的截面宽度，如此可以确保连接带100处于与卷放装置300的垂线的任意偏离角度时，都存在红外对管的红外信号被反射。

在其中一个实施例中，如图5所示，第三红外对管组530包括第一红外对管531、第二红外对管532和第三红外对管533；

连接带100与卷放装置300的垂线重合，第一红外对管531为目标红外对管；

或者，

连接带100相对于卷放装置300的垂线偏向于第一方向，第二红外对管532为目标红外对管；

或者，

当连接带100相对于卷放装置300的垂线偏向于第二方向时，第三红外对管533为目标红外对管。

在本实施例中，连接带100相对于卷放装置300的垂线的偏离主要有两个方向，第三红外对管组530可以包括三种红外对管，第一种是连接带100与卷放装置300的垂线重合时对应的第一红外对管531，第二种是连接带100相对于卷放装置300的垂线偏向于第一方向时对应的第二红外对管532，第三种是连接带100相对于卷放装置300的垂线偏向于第二方向时对应的第三红外对管533，利用这三种红外对管可以确定连接带100相对于卷放装置300的偏离方向。

可选的，第一红外对管531、第二红外对管532和第三红外对管533均可以为多个；第一方向可以是跟随设备相对于被跟随对象偏左的方向，第二方向可以是相对于被跟随对象偏右的方向。

在其中一个实施例中，如图6(a)、图6(b)、图6(c)所示，第三红外对管组530包括五个依次排列的红外对管534；

连接带100与卷放装置300的垂线重合，目标红外对管包括中间三个红外对管534；

或者，

连接带100相对于卷放装置300的垂线偏向于第一方向，目标红外对管包括首端两个红外对管534；

或者，

连接带100相对于卷放装置300的垂线偏向于第二方向，目标红外对管包括尾端两个红外对管534。

在本实施例中，第三红外对管组530包括五个依次排列的红外对管534，在连接带100相对于卷放装置300的垂线偏向不同方向时，连接带100可以反射五个红外对管中不同的红外对管的红外信号，其中，不同方向对应的红外对管可以重叠，如此可以在能够区分不同方向的前提下减少红外对管的数量。

在其中一个实施例中，如图7所示，跟随信息检测设备还包括安装在跟随设备上的驱动电机610；

在处理芯片400接收到拍摄数据时，处理芯片400发送第四控制指令至驱动电机610，驱动电机610接收第四控制指令并调整驱动电机610的运转速度。

在本实施例中，跟随信息检测设备还包括安装在跟随设备上的驱动电机610，该驱动电机610用于调节跟随设备的移动速度，在处理芯片400接收到拍摄数据时，处理芯片400通过拍摄数据中编码码值的变化可以得到被跟随对象与跟随设备的相对速度信息，根据得到的相对速度信息可以发送控制指令至驱动电机610，调整驱动电机610的运转速度，从而调节跟随设备的移动速度，稳定跟随设备的跟随状态。

在拍摄数据不同时，处理芯片400会发送不同的控制指令至驱动电机610。在调整驱动电机610的运转速度时，若处理芯片400得到的相对速度信息是被跟随对象的速度大于跟随设备的速度，则调整驱动电机610加速；若处理芯片400得到的相对速度信息是被跟随对象的速度小于跟随设备的速度，则调整驱动电机610减速；若处理芯片400得到的相对速度信息是被跟随对象的速度等于跟随设备的速度，则此时无需调整驱动电机610；通过上述方式对驱动电机610进行调整可以稳定跟随设备的跟随状态。

可选的，在调整驱动电机610的运转速度时，跟随设备的速度的改变会引起连接带100的松紧状态，此时可以通过处理芯片400控制卷放装置300来调节连接带100，进一步稳定跟随设备的跟随状态。

在其中一个实施例中，如图8所示，跟随信息检测设备还包括多个方向调整电机620，多个方向调整电机620均安装在跟随设备上，多个方向调整电机620分别与目标红外对管相对应；

在处理芯片400接收到目标红外对管传输的反射的目标红外信号时，发送第五控制指令至与目标红外对管对应的方向调整电机620，对应的方向调整电机620接收第五控制指令并调整对应的方向调整电机610的运转速度。

在本实施例中，跟随信息检测设备还包括多个方向调整电机620，在处理芯片400接收到不同的目标红外对管传输的反射的目标红外信号时，可以发送相应的控制指令至对应的方向调整电机，调整其运转速度，用于调节跟随设备的移动方向，矫正跟随设备的跟随状态。不同的偏移角度可以通过不同的方向调整电机进行矫正。

在其中一个实施例中，如图9所示，跟随信息检测设备还包括第一方向调整电机630和第二方向调整电机640，第一方向调整电机630和第二方向调整电机640安装在跟随设备上；

在处理芯片400接收到第二红外对管532传输的反射的目标红外信号时，发送第六控制指令至与第一方向调整电机630，第一方向调整电机630接收第六控制指令并增大第一方向调整电机630的运转速度；

在处理芯片400接收到第三红外对管533传输的反射的目标红外信号时，发送第七控制指令至与第二方向调整电机640，第二方向调整电机640接收第七控制指令并增大第二方向调整电机640的运转速度。

在本实施例中，跟随信息检测设备还包括第一方向调整电机630和第二方向调整电机640，在处理芯片400接收到第二红外对管532传输的反射的目标红外信号时，可以发送相应的控制指令至第一方向调整电机630，调整其运转速度，用于调节跟随设备的移动方向；在处理芯片400接收到第三红外对管533传输的反射的目标红外信号时，可以发送相应的控制指令至第二方向调整电机640，调整其运转速度，用于调节跟随设备的移动方向；通过以上两种方向调节，可以矫正跟随设备的跟随状态。

可选的，在处理芯片400接收到拍摄数据时，处理芯片400同时发送第四控制指令至第一方向调整电机630和第二方向调整电机640，第一方向调整电机630和第二方向调整电机640接收第四控制指令并分别调整各自的运转速度，其中，第一方向和第二方向相对称，调整后的第一方向调整电机630的运转速度和调整后的第二方向调整电机640的运转速度相同，如此就可以实现通过第一方向调整电机630和第二方向调整电机640来调整跟随设备整体的移动速度。

上述实施例中“第一”、“第二”等序数词是为了便于区分描述的对象，并不是对描述对象本身的限定。

在一个具体的实施例中，如图10所示，跟随信息检测设备可以检测被跟随物品的速度和相对自身方向信息。可以使用一个处理芯片作为运算处理器，使用摄像头和带有特定码值的码值链带作为检测被跟随物品速度的传感器，使用五组红外对管作为检测被检测物体相对自身方向信息的传感器，使用两组红外对管实现自动缩放带子功能，实现跟随设备与被跟随对象之间的距离保持相对固定。

利用外红对管发射的信息来实现判断物体偏移的方向，利用扫码摄像头和具有编码的带子实现检测被跟随物品的移动速度，检测到的速度和方向信息通过无线方式发送给跟随设备的驱动装置，进而调节跟随设备的移动速度和方向，无线包括蓝牙、2.4G、串口通讯等方式。

跟随信息检测设备具体可以应用在智能跟随拉箱、智能跟随婴儿车、智能跟随购物车等跟随设备中，为跟随设备提供改变速度和方向的信号。

如图11所示，跟随信息检测设备可以包括处理芯片、方向检测装置、松紧检测装置和速度检测装置，其中速度检测装置可以包括摄像头、编码连接带和卷放带子电机，方向检测装置可以包括五个红外对管，松紧检测装置可以包括两组红外对管，每组红外对管包括三个红外对管，处理芯片可以接收到摄像头和所有红外对管的检测信号，并且通过无线传输相应的控制指令给跟随设备的驱动装置使用，实现被跟随对象和跟随设备之间的距离相对固定，保持一个稳定的跟随状态。

方向检测装置如图12所示，，当编码连接带和跟随设备是处于直线位置的时候，五个红外对管里面有三个会收到自身发射的经编码连接带反射的红外信号，最边上的两个是收不到自身的反射信息的，这个时候认为跟随设备和被跟随对象处于直线位置。当编码连接带和跟随设备处于偏右位置的时候，五个红外对管里面最偏右的两个红外对管可以收到自身发射的经编码连接带反射的红外信号，另外的三个无法收到自身发射的经编码连接带反射的红外信号，这个时候认为跟随设备处于被跟随对象的偏右位置。当编码连接带和跟随设备处于偏左位置的时候，五个红外对管里面最偏左的两个红外对管可以收到自身发射的经编码连接带反射的红外信号，另外的三个无法收到自身发射的经编码连接带反射的红外信号，这个时候认为跟随设备处于被跟随对象的偏左位置。以此方向检测装置就获取到跟随设备相对于被跟随对象的相对位置信息。

速度检测装置包括摄像头、编码连接带和卷放带子电机，当摄像头扫到的编码连接带上的值越来越大，说明跟随设备的速度要比被跟随对象的速度低；当摄像头扫到的编码连接带上的值越来越小，说明跟随设备的速度要比被跟随对象的速度高。当摄像头扫到的编码连接带上的值基本不变，说明跟随设备的速度和被跟随对象的速度相当。

松紧检测装置如图13所示，当编码连接带遮住了第一组红外对管，红外对管收到自身发射的经编码连接带反射的红外信号，但是没有遮住第二组的红外对管，第二排的红外对管没有收到自身发射的经编码连接带反射的红外信号，此时编码连接带处于自然状态，卷放带子电机不需要转动。当第一，第二组的红外对管都没有被编码连接带挡住，都没有收到自身发射的经编码连接带反射的红外信号，那么编码连接带处于过于紧绷的状态，卷放带子电机释放编码连接带。当第一，第二组的红外对管都给编码连接带挡住，都收到了自身发射的经编码连接带反射的红外信号，那么编码连接带处于过于松垮状态，卷放带子电机把编码连接带收紧，并且达到自然状态为止。

如图14所示，处理芯片可以根据相对被跟随对象的方向和速度信息生成相应的控制指令，通过无线传送给跟随设备的驱动装置，驱动装置可以包括左电机和右电机，当当相对被跟随物体偏右时，控制左电机(即偏右方向调节电机)加速，直到相对于被跟随物体处于正常位置为止；当相对被跟随物体偏左时，控制右电机(即偏左方向调节电机)加速，直到相对于被跟随物体处于正常位置为止；当相对被跟随物体速度偏低时，控制左电机和右电机同时加速,直到相对于被跟随物体速度相当为止；当相对被跟随物体速度偏高时，控制左电机和右电机同时减速,直到相对于被跟随物体速度相当为止。

上述编码连接带、附图中的具有编码码值带子以及编码带子是同一概念。

本实用新型可以检测跟随设备和被跟随物品的相对方向和相对速度，并以此对跟随设备进行调节，进而较好地实现跟随功能。

在上述各实施例中，只是举例说明了跟随信息检测设备的具体工作过程，但本实用新型并不在于跟随信息检测设备中处理芯片对信号的处理过程的改进，而是利用连接带、摄像装置、卷放装置、红外对管和处理芯片及其连接关系来实现本实用新型的功能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。