基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱的制作方法
【专利摘要】本发明属于电子产品领域，具体涉及一种基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，在普通行李箱的基础上使用无线传感器技术和电机驱动，使得行李箱可以跟随人的走动。该基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱分成两部分，一部分是小巧的低功耗信号发射装置，一部分是行李箱本体，行李箱本体装有驱动电机和特殊放置的多个传感器，传感器被分为不同区域，根据传感器获取接收信号强度变化超出阈值的个数和传感器所在区域的关系，转化成电信息控制电机调整行李箱行走的速度与方向。该发明可以使行李箱自动跟随并保持与使用者的距离，为行李箱的使用者节省很多的体力。
【专利说明】
基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱
技术领域
[0001]本发明涉及电子产品与无线传感器技术领域，具体涉及一种基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱。
【背景技术】
[0002]智能设备是传统电气设备与计算机技术、数据处理技术、控制理论、传感器技术、网络通信技术、电力电子技术等相结合的产物。随着科学技术的发展，智能化技术和设备日益融入到人们的日常的生活当中，给人们的生产生活带来了极大的便利。在此情况下，可自动跟随的智能行李箱应运而生。
[0003]在目前的市场上，传统的行李箱仍然占据着绝大部分的市场份额，市面上也尚未出现能够应用于市场的智能跟随行李箱。而当下智能设备越来越普及，延伸至我们衣食住行各个方面，可以预见行李箱必然将迎来一场技术改革。但是行李箱的智能化是将新技术运用于传统设备上，有着许多的跨技术领域的应用，所以在当前背景下，行李箱领域存在极大的市场和技术缺口。
[0004]电动式的行李箱是依靠遥控实现跟随。用户通过手动遥控10米范围内的行李箱以实现行李箱的前进、后退与转向。同期也有一些发明使用信号强度的变化来控制行李箱运动，达到自动跟随的目的，但是这些发明有的对在如何使用信号接收强度来控制行李箱方面描述的很模糊，有的则有着明显的错误。例如通过比较箱体一面上左右两侧信号接收模块的接收信号强度大小判定行人向左或向右，进而控制箱体左右转动，因为在现实中接收信号强度并不稳定，不能通过类似简单的方法判定。要在实际中做到基于信号接收强度的可自动跟随的行李箱，现在已有的一些方法还是远远不够的。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，以使得行李箱可以在人身后自动跟随并保持距离，减轻旅行者的行动负担。
[0006]本发明为解决上述技术问题提出一种基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，由行李箱本体和低功耗信号发射装置组成。低功耗信号发射装置周期性发送信号，安装在行李箱上的一排传感器获取接收信号强度，这些传感器被分为不同区域，不同区域的传感器如果有多个获取接收信号强度超出事先阈值设定的范围，便发送不同电信号控制电机改变行李箱的速度和方向。
[0007]低功耗信号发射装置每隔t秒(t较小，例如0.1)发送信号，信号传输使用低功耗的协议标准，例如ZigBee。安装在行李箱上的一排传感器获取接收信号强度，这些传感器被分为左中右三个区域，每个区域至少包含三个传感器。提前设置每个传感器获取信号接收强度的阈值，其中任一个传感器阈值的上限是信号发射装置在行李箱正面前0.3米处时，该传感器获取的接收信号强度在一段时间内的平均值;任一个传感器阈值的下限是信号发射装置在行李箱正面前0.8米处时，该传感器获取的接收信号强度在一段时间内的平均值，最后利用这些不同的传感器获取的接收信号强度就可以进行自动跟随。
[0008]当中间区域内至少有2个传感器获取的接收信号强度小于阈值，行李箱就发送电讯号控制电机加速两侧滑轮，控制行李箱加速向前，直到中间区域所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。
[0009]当中间区域和右侧区域内各自没有或只有I个传感器获取的接收信号强度小于阈值且左侧区域内至少有2个传感器获取的接收信号强度小于阈值，行李箱就发送电讯号控制电机加速左侧滑轮减速右侧滑轮，控制行李箱向右转向，直到所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。
[0010]当中间区域和左侧区域内各自没有或只有I个传感器获取的接收信号强度小于阈值且右侧区域内至少有2个传感器获取的接收信号强度小于阈值，行李箱就发送电讯号控制电机加速右侧滑轮减速左侧滑轮，控制行李箱向左转向，直到所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。
[0011]当中间区域内至少有2个传感器获取的接收信号强度大于阈值，行李箱就发送电讯号控制电机减速两侧滑轮，控制行李箱减速向前，直到所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。
[0012]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0013]采用一种基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，通过使用低功耗的信号发射装置发射信号，保证信号的稳定性和可长时间使用；安装在行李箱上的一排被分为不同区域的传感器获取接收信号强度，不同区域的传感器如果有多个获取接收信号强度超出事先阈值设定的范围，便发送不同电信号控制电机改变行李箱的速度和方向，该方法有效地利用了传感器获取的接收信号强度信息，并考虑了应有的信号接收强度的波动，保证了最后的控制信息的准确性和稳定性。
【附图说明】
[0014]图1:本发明所述的可自动跟随的智能行李箱结构外形示意图；
[0015]图2:本发明所述的可自动跟随的智能行李箱跟随算法流程图；
[0016]图3:本发明所述的可自动跟随的智能行李箱判断加速向前算法流程图；
[0017]图4:本发明所述的可自动跟随的智能行李箱判断向右转向算法流程图；
[0018]图5:本发明所述的可自动跟随的智能行李箱判断向左转向算法流程图；
[0019]图6:本发明所述的可自动跟随的智能行李箱判断减速向前算法流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0021]如图1所示，本发明实施提供一种基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，分为行李箱本体和低功耗信号发射装置两部分。使用独立的低功耗信号发射装置而不是手机发送信号，是因为手机会经常被使用，姿态不固定，而独立的信号发射装置可以安放固定在口袋，背包等位置。安装在行李箱上的一排传感器获取接收信号强度，这些传感器被分为不同区域，左侧区域，中间区域和右侧区域，每个区域至少3个传感器。提前设置每个传感器获取信号接收强度的阈值，其中任一个传感器阈值的上限是信号发射装置在行李箱正面前
0.3米处时，该传感器获取的接收信号强度在一段时间内的平均值;任一个传感器阈值的下限是信号发射装置在行李箱正面前0.8米处时，该传感器获取的接收信号强度在一段时间内的平均值。
[0022]如图2所示，对基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱自动跟随算法进行实施，具体流程如下:
[0023](I)低功耗信号发射装置发送启动信号，使行李箱的智能系统开始工作，然后低功耗信号发射装置每隔t秒(t较小，例如0.1)发送信号，信号传输使用低功耗的协议标准，例如ZigBee0
[0024](2)箱面上所有的传感器获取接收信号强度，根据传感器数值和所在区域，分析得到对应的控制信息。具体流程如图3，图4，图5和图6所示。
[0025](3)低功耗的信号发射停止信号，箱体传感器接收到停止信号后，传感器停止获取接收信号强度，并关闭电机驱动。
[0026]如图3所示，对基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱自动加速跟随进行实施，具体流程如下:
[0027](I)中间区域内是否至少有2个传感器获取的接收信号强度小于阈值。
[0028](2)如果是就判定行李箱距离使用者距离过远，如果不是就进入自动右转跟随算法。
[0029](3)行李箱就发送电讯号控制电机加速两侧滑轮，控制行李箱加速向前。
[0030](4)行李箱持续加速直到中间区域所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。
[0031]如图4所示，对基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱自动右转跟随进行实施，具体流程如下:
[0032](I)右侧区域内是否至少有2个传感器获取的接收信号强度小于阈值。
[0033](2)如果是就判定使用者向右转向，如果不是就进入自动左转跟随算法。
[0034](3)用右侧传感器校验，如果右侧传感器中没有或只有I个的接收信号强度小于阈值，则校验向右转向成功，否则重新进入自动加速跟随算法。
[0035](4)校验成功后，行李箱就发送电讯号控制电机加速左侧滑轮减速右侧滑轮，控制行李箱向右转向。
[0036](5)行李箱持续转向直到所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。
[0037]如图5所示，对基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱自动左转跟随进行实施，具体流程如下:
[0038](I)左侧区域内是否至少有2个传感器获取的接收信号强度小于阈值。
[0039](2)如果是就判定使用者向右转向，如果不是就重新进入自动加速跟随算法。
[0040](3)行李箱就发送电讯号控制电机加速右侧滑轮减速左侧滑轮，控制行李箱左右转向。
[0041](4)行李箱持续转向直到所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。
[0042]如图6所示，对基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱自动减速跟随进行实施，具体流程如下:
[0043](I)中间区域内是否至少有2个传感器获取的接收信号强度大于阈值。
[0044](2)如果是就判定行李箱距离使用者距离过远，如果不是则不发送任何控制信息。
[0045](3)行李箱就发送电讯号控制电机减速两侧滑轮，控制行李箱减速向前。
[0046](4)行李箱持续减速直到中间区域所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。
【主权项】
1.基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，其特征在于智能行李箱由行李箱本体和低功耗信号发射装置组成，低功耗信号发射装置周期性发送信号，安装在行李箱上的一排传感器获取接收信号强度，这些传感器被分为不同区域，不同区域的传感器如果有多个获取接收信号强度超出事先阈值设定的范围，便发送不同电信号控制电机改变行李箱的速度和方向。2.如权利要求1所述的基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，其特征在于所述行李箱正面安装一排传感器，每个传感器独立获取接收信号强度。这些传感器被分为左中右三个区域，每个区域至少包含三个传感器。3.如权利要求1所述的基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，其特征在于提前设置每个传感器获取信号接收强度的阈值，其中任一个传感器阈值的上限是信号发射装置在行李箱正面前0.3米处时，该传感器获取的接收信号强度在一段时间内的平均值;任一个传感器阈值的下限是信号发射装置在行李箱正面前0.8米处时，该传感器获取的接收信号强度在一段时间内的平均值。4.如权利要求1所述的基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，其特征在于当中间区域内至少有2个传感器获取的接收信号强度小于阈值，行李箱就发送电讯号控制电机加速两侧滑轮，控制行李箱加速向前，直到中间区域所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。5.如权利要求1所述的基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，其特征在于当中间区域和右侧区域内各自没有或只有I个传感器获取的接收信号强度小于阈值且左侧区域内至少有2个传感器获取的接收信号强度小于阈值，行李箱就发送电讯号控制电机加速左侧滑轮减速右侧滑轮，控制行李箱向右转向，直到所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。6.如权利要求1所述的基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，其特征在于当中间区域和左侧区域内各自没有或只有I个传感器获取的接收信号强度小于阈值且右侧区域内至少有2个传感器获取的接收信号强度小于阈值，行李箱就发送电讯号控制电机加速右侧滑轮减速左侧滑轮，控制行李箱向左转向，直到所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。7.如权利要求1所述的基于信号接收强度的可自动跟随的智能行李箱，其特征在于当中间区域内至少有2个传感器获取的接收信号强度大于阈值，行李箱就发送电讯号控制电机减速两侧滑轮，控制行李箱减速向前，直到所有传感器获取到的接收信号强度在设置好的阈值范围内。
【文档编号】G05D1/02GK106094828SQ201610526314
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】桂林卿, 马勇, 房鹏, 杨帅, 陈洪洋, 束锋
【申请人】南京理工大学