智慧式自动跟随婴儿车及远程控制系统及商业模式的制作方法

本发明属于婴儿车技术领域，特指一种基于无人车底盘的智慧式自动跟随婴儿车以及配套的远程控制系统及商业模式。

背景技术：

随着社会经济的发展，以及人们的生活水平提升，许多拥有新生婴儿的家庭都希望给孩子提供一个舒适的成长环境，在物联网加的时代，婴儿车不仅需要舒适还需要人工智能化。

对于现实生活中的家长带婴儿出门又需要随时关注孩子的一举一动，以免受到伤害；同时带孩子出门需要携带的物品较多，也成为家长带孩子出门的一件麻烦事；传统婴儿车在遇到道路不平坡度较大的情况之下，推行不仅吃力，婴儿也会感受颠簸的不适感。

在城市空气环境中，污染物的排放情况和大气的扩散能力。在污染源相对稳定的情况下，污染物在大气中的扩散、迁移、流动和转化，空气质量低下，pm2.5指数升高，其中夹杂大量有害物质对婴儿的呼吸道、心肺等功能都有一定的损害影响。

再有，婴儿在哭闹不止的情况下，家长通常会准备玩具来安抚婴儿的情绪，但通常孩子会随手一丢；另外室内、室外、早晨、中午、晚上或季节性的变化，温度差异，带着孩子出门，稍加不注意就容易引起感冒等不适的情况。。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能全方位保证婴儿安全和舒适性、娱乐性，同时又能一定程度上解放父母的双手，使父母有良好的休息时间的智慧式自动跟随婴儿车。

本发明的目的是这样实现的：智慧式自动跟随婴儿车，智慧式自动跟随婴儿车包括婴儿车本体，婴儿车本体至少包括有车底盘、车摇篮、传感器模块、电池电量管理模块和中央处理器，充电车底盘设置无人驾驶的自动行走系统；车摇篮用于婴儿躺或坐；传感器模块用于对车摇篮内的温湿度、图像、声音、空气质量、重量信息等进行采集和上传至所述中央处理器，并接受中央控制器控制；电池电量管理模块包括电池组、充电模块、充放电芯片和电量监测芯片，用于给婴儿车本体的用电结构供电；中央控制器作为控制中枢进行各电气元件进行信息交互和指令控制。

进一步的，传感器模块包括用于测定车摇篮内温湿度的温湿度传感器，用于监控、监听、拍摄婴儿车本体整体状态及车摇篮内婴儿状态的至少一个电子摄像头，用于监控车摇篮内婴儿体重的重量传感器，用于与车摇篮内的婴儿进行远程通话的语音系统。

进一步的，婴儿车本体还包括与中央控制器连接的空气净化气系统、音乐播放系统、恒温系统和自动报警装置，空气净化气系统用于对车摇篮内的空气环境进行净化过滤；音乐播放系统用于播放车载音乐或讲故事来安抚婴儿情绪；恒温系统用于结合温湿度传感器的监测结果调节车摇篮内的温湿度；自动报警装置包括置于婴儿车本体上的报警器和指示灯、与中央控制器连接的控制电路和设置于婴儿车本体上的速度传感器和倾斜传感器，速度传感器和倾斜传感器采集婴儿车本体超速行驶或倾斜、倾覆的信号并上传至中央控制器，中央控制器触述控制电路连通，报警器发出警报声，指示灯闪烁，同时报警信息通过通讯模块发送至婴儿父母手机app，车底盘上设置物仓，置物仓内放置电气元器件和/或随车物品。

进一步的，电池电量管理模块包括有电池组、充电模块、充放电芯片和电量监测芯片；充电模块包括有用于给电池组充电的和通过发电机实现的有线充电模块，电量监测芯片包括有cpu、电压监测单元、电流监测单元、电池状态监测单元和总线通讯单元；车摇篮上还设置有摄像头和定位模块，摄像头内设置有人像识别模块。

进一步的，所述车底盘设置无人驾驶的自动行走系统包括驱动模块、避障模块和通讯模块和数据处理模块；所述驱动模块用于控制婴儿车的行驶速度和方向；避障模块用于在规划好的路径上根据道路的情况规避障碍物和道路；所述通讯模块用于与云计算系统、用户终端和消费终端互通消息并反馈数据；所述数据处理模块用于计算所述路径导航模块、避障模块和通讯模块传递回来的数据并作出结论并通过驱动模块控制婴儿车行驶。

进一步的，避障模块包括有道路识别模块，道路识别模块包括有视频识别装置用于拍摄婴儿车前方道路画面，分辨前方是否为正常行驶道路，并把画面信息发送至数据处理模块；数据处理模块根据设定空间距离的临界值判定是否调整驱动模块进而调整婴儿车的行驶速度和方向而进行障碍避让；视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，视频获取模块用于拍摄婴儿车的前方道路画面，视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算；

避障模块包括有障碍物识别模块，障碍物识别模块包括用于探测障碍物距离的探测装置，用于存储探测障碍物方位距离性质的障碍物信息存储装置，用于存储避障运算编码的避障运算编码存储装置，用于将存储探测障碍物信息存储装置与存储在避障运算编码存储装置中进行比较，替代控制信号输入装置指令婴儿车避障运动的比较器；探测装置为设置在该婴儿车车体周延的至少一个发射单元和接收单元；发射单元包括超声波发射元件和触发电路，接元包括超声波接收元件和前端放大电路。

进一步的，数据处理模块还连接驱动模块，驱动模块包括有ecu，数据处理模块若判断出婴儿车将会撞击障碍物，则通过ecu对婴儿车进行控制；数据处理模块还连接云计算系统，数据处理模块可将婴儿车是否会撞击障碍物的判断结果发送至云计算系统，云计算系统可向数据处理模块反馈命令指令，通过数据处理模块连接ecu对婴儿车进行控制。

进一步的，路径导航模块包括有存储器、输入输出口和处理器；处理器包括：导航信息获取模块，用于获取导航图案信息并规划出非机动车道的行驶路径；自动导航控制模块，用于根据所述导航信息获取模块所获取的导航图案信息来控制婴儿车行驶参数；还包括跟踪模块，跟踪模块用于与婴儿父母的手机app或手环进行信息通讯，并通过中央控制器控制驱动模块行驶跟随。

驱动模块上设置有至少两个分别设于车底盘两侧的驱动轮和数量与驱动轮数量相同且分别与各驱动轮传动连接的驱动电机；驱动电机一侧还连接有控制信号接受装置和控制信号输入装置；车底盘上还设置有电池组，车摇篮的上端还设置有光能发电模块或风能发电模块，光能发电模块或风能发电模块连接有电池组用于为其充电。

进一步的，所述婴儿车本体上可翻转设置有防护罩；所述传感器模块包括有音频识别模块，所述人像识别模块和/或所述音频识别模块连接所述防护罩从而当通过图像和声音识别是陌生人抱小孩则所述防护罩快速关闭。

一种远程控制系统，包括通讯模块、若干个智慧式自动跟随婴儿车和分布于使用者的终端设备；终端设备通过通讯模块远程控制所述智慧式自动跟随婴儿车上的功能部件的动作，中央控制器用于统筹管理所述智慧式自动跟随婴儿车并将有关信息分别反馈至智慧式自动跟随婴儿车和终端设备；终端设备至少包括手机app。

一种商业模式：在人流较大的商场、写字楼等人类活动区域内，提供给抱着婴儿小孩的大人用于共享使用，平台按次数、按使用时间或者是会员制向使用者收取费用，获得盈利；也可长期租赁给托儿所或者是婴幼儿活动中心、福利院等机构以及个人和家庭等使用，获得长期租赁费用收益；作为商品可以直接销售给各方的产品需求者，获得产品销售收益。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本发明的智慧式自动跟随婴儿车及控制系统不仅让婴儿有一个舒适的睡眠周期，同时也能给监护人提供更加便利的看护，监护人晚上也可安心睡眠，孩子也能得到更细致入微的照顾，实现二十四小时无间歇照顾宝宝的功能，彻底让父母安心。

2、对于现实生活中的家长带婴儿出门又需要随时关注孩子的一举一动，以免受到伤害的问题，同时带孩子出门需要携带的物品较多，也成为家长带孩子出门的一件麻烦事的问题；传统婴儿车在遇到道路不平坡度较大的情况之下，推行不仅吃力，婴儿也会感受颠簸的不适感的问题。

3、本发明通过车身上各部分的传感器，合理调整车速和方向，探测前方路两边的距离，保持路中位置行驶，控制车辆不要冲出路面；在转弯路面上，计算转弯角度和车辆速度的平衡关系，自动匀速平衡过弯，实现防倾斜和侧翻，实现自动跟随程中的行驶安全，防止车辆侧翻，保障婴儿的安全。

4、本发明在技术上对安全进行了进一步的提高，在所述婴儿车上加装了电气火灾探测装置和火灾探测装置，一旦发现电路存在故障，周边环境中温度、烟雾、火焰等存在隐患，可以立即进行报警并提示大人处理。

5、本发明在技术上可以实现对各个零部件和系统性功能进行自我检测，通过向各个功能构成件发送检测命令，并接收检测结果数据，进行比对分析，确定婴儿车的功能是否正常实现，是否存在故障，若存在故障则向平台进行报警并通知维护人员进行维修。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的逻辑结构示意框图；

图中：1-车底盘；2-车摇篮；3-置物仓。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明做进一步描述。

如图1-2所示,智慧式自动跟随婴儿车包括婴儿车本体，婴儿车本体至少包括有车底盘1、车摇篮2、传感器模块、电池电量管理模块和中央处理器，充电车底盘设置无人驾驶的自动行走系统；车摇篮2用于婴儿躺或坐；传感器模块用于对车摇篮内的温湿度、图像、声音、空气质量、重量信息等进行采集和上传至所述中央处理器，并接受中央控制器控制；电池电量管理模块包括电池组、

传感器模块包括用于测定车摇篮内温湿度的温湿度传感器，用于监控、监听、拍摄婴儿车本体整体状态及车摇篮2内婴儿状态的至少一个电子摄像头，用于监控车摇篮内婴儿体重的重量传感器，能实现婴儿的体重以及身体健康体征指数记录，父母可链接app随时查看数据；还包括用于与车摇篮内的婴儿进行远程通话的语音系统，父母可以通过手机app与实现与孩子实时交流对话。通过app可以找到婴儿车的位置，也可以通过后台给婴儿车发送人的位置，婴儿车自动行走到既定位置上。还可以通过手机app可以启动视频查看婴儿车内的情况，app统计车内的温度和湿度以及空气质量等信息，

婴儿车本体还包括与中央控制器连接的空气净化气系统、音乐播放系统、恒温系统和自动报警装置，空气净化气系统用于对车摇篮内的空气环境进行净化过滤，当空气净化气系统开启之后车摇篮四周会密封，让婴儿外出在车内也可呼吸到新鲜空气。音乐播放系统用于播放车载音乐或讲故事来安抚婴儿情绪，给家长减轻了负担，具体做法是当监测到婴儿吵闹时直接推送信息给家长；家长可以通过手机app选择一些轻音乐在婴儿车内播放。恒温系统用于结合温湿度传感器的监测结果调节车摇篮内的温湿度，由于室内、室外、早晨、中午、晚上或季节性的变化，温度差异，带着孩子出门稍加不注意就容易引起感冒不适，智慧式婴儿车车内设置恒温系统，温度传感器器会根据气温，婴儿体温，自动调节温度，达到一个舒适的成长环境；车底盘1上设置物仓3，置物仓3分为上下两层，下层内放置电气元器件上层内放置随车物品，防止电气元器件淋水同时又方便物品携带。

自动报警装置包括置于婴儿车本体上的报警器和指示灯、与中央控制器连接的控制电路和设置于婴儿车本体上的速度传感器和倾斜传感器，速度传感器和倾斜传感器采集婴儿车本体超速行驶或倾斜、倾覆的信号并上传至中央控制器，中央控制器触述控制电路连通，报警器发出警报声，指示灯闪烁，同时报警信息通过通讯模块发送至婴儿父母手机app，父母即使不在身边也能随时监控到婴儿在车内动态。

本实施例还包括电池电量管理模块，电池电量管理模块包括有电池组、充电模块、充放电芯片和电量监测芯片；充电模块包括有用于给电池组充电的和通过发电机实现的有线充电模块，电量监测芯片包括有cpu、电压监测单元、电流监测单元、电池状态监测单元和总线通讯单元；充电模块包括有设置在车摇篮周测及上端面设置用于给电池组充电的太阳能充电模块和/或风能充电模块或和通过发电机实现的有线充电模块，太阳能、风能和发电机发电通过能量转换器，再经过超级电容充放电管理与电池供电一起经过稳压电路供电给cpu及各功能模块；所述充电模块包括有设置在所述车摇篮2周测及上端面用于给所述电池组充电的太阳能充电模块和通过发电机实现的有线充电模块。车摇篮上还设置有摄像头和定位模块，摄像头内设置有人像识别模块。

本技术方案具体的说明了一种电量监测芯片的结构形式。优选地本电池监测芯片可以采用型号为：bq27510的芯片。本技术方案所述的总线通讯单元，可以参考[中国发明]cn201220020977.6所述公开的电动汽车用锂电池电源管理系统。本技术方案所述的电池状态监测单元可以参考[中国发明]cn201020199399.8所公开的一种电池智能管理系统。

优选地，所述车摇篮2上还设置有摄像头和定位模块，所述摄像头内设置有人像识别模块。所述婴儿车本体上可翻转设置有防护罩；所述传感器模块包括有音频识别模块，所述人像识别模块和/或所述音频识别模块连接所述防护罩从而当通过图像和声音识别是陌生人抱小孩则所述防护罩快速关闭。

本技术方案所述的防护罩等技术方案，可以参考中国发明专利，其申请号：201710849370.6所公开的一种基于无人机的智能婴儿推车设备及其工作方法。

优选地，所述车底盘设置无人驾驶的自动行走系统包括驱动模块、避障模块和通讯模块和数据处理模块；所述驱动模块用于控制婴儿车的行驶速度和方向；避障模块用于在规划好的路径上根据道路的情况规避障碍物和道路；所述通讯模块用于与云计算系统、用户终端和消费终端互通消息并反馈数据；所述数据处理模块用于计算所述路径导航模块、避障模块和通讯模块传递回来的数据并作出结论并通过驱动模块控制婴儿车行驶。

避障模块包括视频识别装置，视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，视频获取模块用于拍摄婴儿车的前方道路画面，视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算；避障模块还包括有障碍物识别模块，障碍物识别模块包括用于探测障碍物距离的探测装置，用于存储探测障碍物方位距离性质的障碍物信息存储装置，用于存储避障运算编码的避障运算编码存储装置，用于将存储探测障碍物信息存储装置与存储在避障运算编码存储装置中进行比较，替代控制信号输入装置指令婴儿车避障运动的比较器；探测装置为设置在该婴儿车车体周延的至少一个发射单元和接收单元；发射单元包括超声波发射元件和触发电路，接元包括超声波接收元件和前端放大电路。

需要特别说明的是，还可以通过两种不同方式获取导航图案信息，例如通过镜头和电荷耦合元件(ccd，charge-coupleddevice)，再如可选的可以通过镜头和互补性氧化金属半导体(cmos，complementarymetal-oxidesemiconductor)。通过这些传感器，婴儿车导航设备可以拍摄导航图案信息。

优选地，所述数据处理模块还连接ecu，通过ecu对婴儿车进行控制；所述数据处理模块还连接云计算系统，所述数据处理模块可将婴儿车是否会闯红灯的判断结果发送至云计算系统，所述云计算系统可向数据处理模块反馈命令指令，通过数据处理模块连接ecu对婴儿车进行控制。

本技术方案具体的公开了一种ecu在避障过程中的作用。本技术方案所述的ecu是指，ecu(electroniccontrolunit)电子控制单元，又称"行车电脑"、"车载电脑"等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样,由微处理器(cpu)、存储器(rom、ram)、输入/输出接口(i/o)、模数转换器(a/d)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。用一句简单的话来形容就是"ecu就是汽车的大脑"。

本技术方案具体的公开了一种障碍物识别模块的技术方案，用于识别在行驶过程中的行人或其他婴儿车或其他障碍物。通过探测装置反馈回来的信息与障碍物信息存储装置之间信息的抓取的，再通过比较器，根据事先设定好的参数值判定避障的方式和避障后行进的线路。本技术方案所述的比较器是通过比较两个输入端的电流或电压的大小，在输出端输出不同电压结果的电子元件。本技术方案所述的比较器可以参考[中国发明]cn201521020832.6，所公开的婴儿车动态限速系统及婴儿车。至于本技术方案所述的超声波发射元件、触发电路、超声波接收元件和前端放大电路均属于现有技术，这里不多做赘述。

在实际使用中避障的方式是：在婴儿车的周测设置若干个超声波发射元件，其中至少在婴儿车前侧设置三个超声波发射元件，分别用于监测左侧障碍物的距离、前侧障碍物的距离和右侧障碍物的距离，并根据反馈得到的数据通过比较器进行计算，关于本技术方案中所述的比较器优选的可以利用arduin单片机阵列发送转向或者后退指令，也就是朝选择朝向距离远的一侧行进。

在实际使用过程中，由于感应到的数值是多个的，可以通过将每个感应器感到每个数据都分别从小到大的排列顺序，然后再从中选择最小数值，然后再将多个方向的最小数值进行对比，选择出表示距离深度较大的方向来进行转向。关于避障具体原理是，先由can总线传输至can总线拓展板再传输至arduin单片机阵列再传输至aqmd6030bls_p电机驱动器分析数据，并将数据转化成轮毂电机转动的角度的速度。

优选地，所述发射单元设置在车体四周且还包括有红外传感器和毫米波雷达。红外传感器和毫米波雷达在汽车行驶和倒车中已经成熟使用，这里不多做赘述。

优选地，所述路径导航模块包括有存储器、输入输出口和处理器；所述处理器包括：导航信息获取模块，用于获取导航图案信息并规划出非机动车道的行驶路径；自动导航控制模块，用于根据所述导航信息获取模块所获取的所述导航图案信息来控制婴儿车行驶参数。

本技术方案具体的公开了一种路径导航模块的实现方式，本技术方案的实现看问题具体参考[中国发明]cn201210235759.9，所具体公开的一种婴儿车自动导航方法、导航图案信息编制方法及其婴儿车导航设备。

优选地，所述车底盘上设置有四个分别设于所述车底盘两侧的驱动轮和数量与所述驱动轮数量相同且分别与各所述驱动轮传动连接的驱动电机；所述驱动电机一侧还连连接有控制信号接受装置和控制信号输入装置。

本技术方案具体的说明了一种驱动车底盘的结构。驱动电机为婴儿车的行进提供动力，控制信号接受装置用于接受避障模块传来的避障指令并通过控制信号输入装置通过控制驱动电机的参数实现避障和正常行驶。

本技术方案具体的说明了一种婴儿车的能源供给方式。同时公开了一种婴儿车的电池能量管理的方式利用电池、太阳能、风力、自动充电等多种分方式实现给电池组充电，确保婴儿车在行驶过程中有充足的电量实现运输功能。

本实施例的远程控制系统，包括通讯模块、若干个智慧式自动跟随婴儿车和分布于使用者的终端设备；终端设备通过通讯模块远程控制所述智慧式自动跟随婴儿车上的功能部件的动作，中央控制器用于统筹管理所述智慧式自动跟随婴儿车并将有关信息分别反馈至智慧式自动跟随婴儿车和终端设备；终端设备至少包括手机app，使婴儿车连接app通过传感智能连接可以通过每日数据监控到婴儿的身体状况；婴儿车连接app可记录婴儿每个阶段的升高体重指数；婴儿车连接app控制婴儿车内，恒温系统，音乐的更换播放，车内空气系统的数据监测；婴儿车连接app，实现无人推车，自动识别路况导航；婴儿车连接app可以实现拍照功能返回手机app，记录婴儿的每一个阶段；婴儿车连接app可以在手机上实时查看婴儿状况；婴儿车连接app可以实时跟婴儿通话。

一种商业模式，在人流较大的商场、写字楼等人类活动区域内，提供给抱着婴儿小孩的大人用于共享使用，平台按次数、按使用时间或者是会员制向使用者收取费用，获得盈利；也可长期租赁给托儿所或者是婴幼儿活动中心、福利院等机构以及个人和家庭等使用，获得长期租赁费用收益；作为商品可以直接销售给各方的产品需求者，获得产品销售收益。

实施例二，本实施例与实施例一基本一致，其不同点在于：进一步的，通过路径导航模块，所述婴儿车可以实现室内和室外的全程自动跟随，并控制所述婴儿车按照匀速跟随大人行走，且最大行驶速度不会超过5km/h，以保证车内婴儿的安全。同时还能提供位置信息，用户可以直接通过手机查找婴儿车位置和查看车内的实时视频。

优选地，所述的婴儿车通过app实现用户的召唤使用，召唤者在所述婴儿车到达后，召唤者使用app开启婴儿车使用，使用完毕后所述婴儿车将自动回归到指定的停车位置。所述婴儿车在停车等待客户使用的过程中，自动运输和行驶系统处于休眠或关闭状态；车身上还设置有摄像头和定位模块，摄像头内设置有人像识别模块，车身周边均设有报警装置，若非正常开启将触发报警装置，并触发人像识别模块自动录像保留证据；

优选地，通过车身上各部分的传感器，根据车此时的自重、距离、路面坡度和高度、车身大小、行驶速度等，探测前方路两边的距离，保持路中位置行驶，合理调整车速和方向，控制车辆不冲出路面，平衡过弯，实现防倾斜和侧翻。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。