一种智能婴儿车追踪安全系统及其追踪方法与流程

本发明涉及一种智能婴儿车，特别是涉及一种智能婴儿车追踪安全系统。

背景技术：

婴儿车是一种为婴儿户外活动提供便利而设计的工具车，因此推着载有婴儿的婴儿车在超市里购物或者在公园散步是很常见的一种的行为，传统的婴儿车都是依靠机械结构，需要人力操控和驱动，在日常生活中，常常会出现监护人在超市中挑选货物，而载有婴儿的婴儿车独自放在一边，这对于婴儿来说会十分危险，也会出现监护人一个手抱着婴儿在路上走，另一个手操作婴儿车，这对监护人来说会比较辛苦，也容易分散注意力出现危险，即使在室内，为了确保婴儿安全，婴儿不能离开监护人的视线太久，因而婴儿车也需要监护人实时监控，因此在干任何家务时都需要空出手来挪动婴儿车，监护人无法从推婴儿车这种单一的活动中解放出来，会占用监护人大多数时间，因此，传统的婴儿车不能满足人们生活的需要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能婴儿车追踪安全系统及其追踪方法，解决了传统婴儿车需要一直人力操控而不能将看护人从推车中解放出来造成的使用不便，婴儿车不能自动跟随造成安全性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种智能婴儿车追踪安全系统，包括：

手环；

设置在婴儿车的车架上设有控制单元；

设置在所述车架上的动力系统，所述动力系统与所述控制单元电连接，所述动力系统用于驱动婴儿车运行；

设置在所述车架上的方位追踪机构，所述方位追踪机构与所述控制单元电连接，所述方位追踪机构用于手环的大方位追踪；

设置在所述车架上的电脑视觉机构，所述电脑视觉机构与所述控制单元电连接，所述电脑视觉机构通过摄取手环的影像对手环进行精细追踪；

设置在所述车架上的距离感测机构，所述距离感测机构与所述控制单元电连接，所述距离感测机构用于检测安全距离内是否有障碍物；

设置在所述车架上的gps定位机构，所述gps定位机构与所述控制单元电连接，所述gps定位机构用于婴儿车的追踪定位；

设置在所述车架上的供电电池，所述供电电池为整个安全系统进行供电。

进一步地，所述方位追踪机构包括环形架和环形均匀设置在所述环形架上的12个方位信号接收器，所述环形架固定设置在所述车架上，12个方位信号接收器分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10、s11、s12。

更进一步地，所述方位信号接收器采用红外线装置或雷射装置。

进一步地，所述距离感测机构采用超音波感测器。

进一步地，所述手环内设有信号发射器和若干个不同的色块，所述色块按设定的顺序环形依次设置在所述手环的外周面上。

更进一步地，所述手环的两侧边缘上分别设有多个外形不同的凸齿。

本发明的另一目的是公开一种智能婴儿车追踪安全系统的追踪方法，采用上述的智能婴儿车追踪安全系统，包括以下步骤：

step1：开始；

step2：若干个方位信号接收器同时感应到手环发射的信号；

step3：接收到信号的若干个方位信号接收器根据信号的强弱进行排序si、s(i-1)、s(i+1)……；

step4：依据信号强度比例计算手环的目标位置，确定手环是位于si与s(i-1)之间，还是位于si与s(i+1)之间；

step5：所述动力系统控制婴儿车旋转至目标方位，完成大方位追踪；

step6：所述电脑视觉机构摄取影像；

step7：对影像进行处理寻找手环的位置；

step8：利用电脑视觉机构摄取的影像计算手环的精确方位、手环与方位追踪机构之间的距离，即根据相邻色块的颜色变化率和凸齿的不同外形来确定手环的精确位置、距离，并通过动力系统使婴儿车旋转至精确方位，完成精细追踪；

step9：判断信号发射器与方位追踪机构之间的距离是否大于安全距离，若是，执行step10；若否，执行step11；

step10：启动警示机构，即婴儿车的gps定位机构工作和手环进行蜂鸣振动警示；

step11：利用距离感测机构检测安全距离内是否有障碍物，若是，执行step12；若否，执行step15；

step12：利用电脑视觉机构摄取影像，利用影像对比判断障碍物是否移动，若是，执行step14；若否，执行step13；

step13：所述控制单元通过控制所述动力系统使婴儿车旋转至无障碍方位，并驱动婴儿车向信号发射器方向移动一定距离，移动完成后执行step14；

step14：利用电脑视觉机构摄取影像，利用影像对比判断障碍物是否离开安全距离，若是，执行step15；若否，执行step12；

step15：利用影像判断婴儿车是否到达信号发射器设定的范围内，若是，执行step17；若否，执行step16；

step16：所述动力系统驱动婴儿车向所述信号发射器方位移动；

step17：是否结束，若是，执行step18；若否，执行step3；

step18：结束。

由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

由于设有手环、方位追踪机构、电脑视觉机构，因而使追踪过程为先大方位追踪再精细追踪，确保婴儿车能够准确地追踪带有手环的监护人，追踪准确，使用方便；

由于方位追踪机构设有12个环形分布的方位信号接收器42，因而可感应的范围大，适用性好；

由于设有距离感测机构，因而婴儿车在行驶过程中能够避开障碍物，避免需要人力调整，使用方便；

由于设有gps定位机构，因而当监护人与婴儿车之间的距离大于安全距离后就会启动，且开启蜂鸣振动警示，安全性高。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的使用示意图。

图2为本发明的方位追踪机构的结构示意图。

图3为本发明的手环的结构示意图。

图4为本发明的追踪安全系统的示意图。

图5为本发明的追踪安全系统的追踪方法的流程示意图。

附图标记说明：

1控制单元、

2供电电池、

3动力系统、

4方位追踪机构、

41环形架、

42方位信号接收器、

5电脑视觉机构、

6距离感测机构、

7gps定位机构、

71gps信号接收器、

8手环、

81信号发射器、

82色块、

83凸齿、

9车架、

10睡篮、

11扶手、

12行走轮、

13车棚。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参考图1至图5对本申请作进一步说明，如图1和图4所示的一种智能婴儿车追踪安全系统，该婴儿车包括车架9及设置在车架9上的睡篮10、扶手11、行走轮12、车棚13，该追踪安全系统包括手环8、设置在所述扶手11上的gps定位机构7及设置在婴儿车的车架9上设有控制单元1、供电电池2、动力系统3、方位追踪机构4、电脑视觉机构5、距离感测机构6，所述动力系统3、方位追踪机构4、电脑视觉机构5、距离感测机构6、gps定位机构7的gps信号接收器71均与所述控制单元1电连接，所述供电电池2为整个安全系统进行供电，所述动力系统3用于驱动婴儿车运行，所述方位追踪机构4用于手环8的大方位追踪，所述电脑视觉机构5通过摄取手环8的影像对手环8进行精细追踪，所述距离感测机构6用于检测安全距离内是否有障碍物，所述gps定位机构7用于婴儿车的追踪定位，所述动力系统3包括驱动系统、转向系统和刹车系统，所述驱动系统用于驱动婴儿车行走，所述转向系统用于驱动婴儿车转向，所述刹车系统用于婴儿车刹车，避免运动惯性造成碰撞，其中，所述距离感测机构6采用超音波感测器。

如图2所示，所述方位追踪机构4包括环形架41和环形均匀设置在所述环形架41上的12个方位信号接收器42，所述环形架41固定设置在所述车架9上，且所述方位追踪机构4位于所述睡篮10的下方，12个方位信号接收器42分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10、s11、s12，方便确定接收到信号的对应的方位信号接收器42，可根据所述方位信号接收器42接收到的信号强弱来判断所述手环8的方位，其中，所述方位信号接收器42采用红外线装置或雷射装置。

如图3所示，所述手环8内设有信号发射器81和若干个不同的色块82，所述色块82按设定的顺序环形依次设置在所述手环8的外周面上，所述手环8的两侧边缘上分别设有多个外形不同的凸齿83，所述手环8内还设有蜂鸣振动警示装置。

该追踪安全系统还包括图像分析系统，所述图像分析系统与所述控制单元1电连接。

如图1和图5所示一种智能婴儿车追踪安全系统的追踪方法，采用上述的智能婴儿车追踪安全系统，包括以下步骤：

step1：开始；

step2：若干个方位信号接收器42同时感应到手环8的信号发射器81发射的信号；

step3：接收到信号的若干个方位信号接收器42根据信号的强弱进行排序si、s(i-1)、s(i+1)……，例如s4、s3、s5、s2、s6……；

step4：依据信号强度比例计算手环8的目标位置，确定手环8是位于si与s(i-1)之间，还是位于si与s(i+1)之间；

step5：所述动力系统3控制婴儿车旋转至目标方位的正前方，完成大方位追踪；

step6：所述电脑视觉机构5摄取影像；

step7：利用图像分析系统对影像进行处理寻找手环8的位置；

step8：利用电脑视觉机构5摄取的影像计算手环8的精确方位、手环8与方位追踪机构4之间的距离，即根据相邻色块82的颜色变化率和凸齿83的不同外形来确定信号发射器81的精确位置、距离，并通过动力系统3使婴儿车旋转至精确方位，完成精细追踪；

step9：判断信号发射器81与方位追踪机构4之间的距离是否大于安全距离，若是，执行step10；若否，执行step11；

step10：启动警示机构，即婴儿车的gps定位机构7工作和手环8进行蜂鸣振动警示，gps定位机构7工作后可将婴儿车的位置信息显示在用户的手机或电脑上，蜂鸣振动警示是用于提醒监护人婴儿车已经离开了安全距离；

step11：利用距离感测机构6检测安全距离内是否有障碍物，若是，执行step12；若否，执行step15；

step12：利用电脑视觉机构5摄取影像，利用影像对比判断障碍物是否移动，若是，执行step14；若否，执行step13；

step13：所述控制单元1通过控制所述动力系统3使婴儿车旋转至无障碍方位，并驱动婴儿车向信号发射器81方向移动一定距离，移动完成后执行step14；

step14：利用电脑视觉机构5摄取影像，利用影像对比判断障碍物是否离开安全距离，若是，执行step15；若否，执行step12；

step15：利用影像判断婴儿车是否到达信号发射器81设定的范围内，若是，执行step17；若否，执行step16；

step16：所述动力系统3驱动婴儿车向所述信号发射器81方位移动；

step17：是否结束，若是，执行step18；若否，执行step3；

step18：结束。

本申请能够确保婴儿车实时追踪信号发射器81，可以解放监护人的双手，由于设有距离感测机构6用于检测安全距离内是否设有障碍物，电脑视觉机构5能够摄取图像，图像分析系统能够对摄取的图像进行分析和计算，因而婴儿车在行驶过程中能够准确避过障碍物并实时追随监护人，使用方便，且灵活性高，当信号发射器81与方位追踪机构4之间的距离大于安全距离后能够启动警示机构，安全性高。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。