基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱的制作方法
【專利摘要】本發明屬于電子產品領域，具體涉及一種基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，在普通行李箱的基礎上使用無線傳感器技術和電機驅動，使得行李箱可以跟隨人的走動。該基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱分成兩部分，一部分是小巧的低功耗信號發射裝置，一部分是行李箱本體，行李箱本體裝有驅動電機和特殊放置的多個傳感器，傳感器被分為不同區域，根據傳感器獲取接收信號強度變化超出閾值的個數和傳感器所在區域的關系，轉化成電信息控制電機調整行李箱行走的速度與方向。該發明可以使行李箱自動跟隨并保持與使用者的距離，為行李箱的使用者節省很多的體力。
【專利說明】
基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱
技術領域
[0001]本發明涉及電子產品與無線傳感器技術領域，具體涉及一種基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱。
【背景技術】
[0002]智能設備是傳統電氣設備與計算機技術、數據處理技術、控制理論、傳感器技術、網絡通信技術、電力電子技術等相結合的產物。隨著科學技術的發展，智能化技術和設備日益融入到人們的日常的生活當中，給人們的生產生活帶來了極大的便利。在此情況下，可自動跟隨的智能行李箱應運而生。
[0003]在目前的市場上，傳統的行李箱仍然占據著絕大部分的市場份額，市面上也尚未出現能夠應用于市場的智能跟隨行李箱。而當下智能設備越來越普及，延伸至我們衣食住行各個方面，可以預見行李箱必然將迎來一場技術改革。但是行李箱的智能化是將新技術運用于傳統設備上，有著許多的跨技術領域的應用，所以在當前背景下，行李箱領域存在極大的市場和技術缺口。
[0004]電動式的行李箱是依靠遙控實現跟隨。用戶通過手動遙控10米范圍內的行李箱以實現行李箱的前進、后退與轉向。同期也有一些發明使用信號強度的變化來控制行李箱運動，達到自動跟隨的目的，但是這些發明有的對在如何使用信號接收強度來控制行李箱方面描述的很模糊，有的則有著明顯的錯誤。例如通過比較箱體一面上左右兩側信號接收模塊的接收信號強度大小判定行人向左或向右，進而控制箱體左右轉動，因為在現實中接收信號強度并不穩定，不能通過類似簡單的方法判定。要在實際中做到基于信號接收強度的可自動跟隨的行李箱，現在已有的一些方法還是遠遠不夠的。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的缺陷，提供一種基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，以使得行李箱可以在人身后自動跟隨并保持距離，減輕旅行者的行動負擔。
[0006]本發明為解決上述技術問題提出一種基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，由行李箱本體和低功耗信號發射裝置組成。低功耗信號發射裝置周期性發送信號，安裝在行李箱上的一排傳感器獲取接收信號強度，這些傳感器被分為不同區域，不同區域的傳感器如果有多個獲取接收信號強度超出事先閾值設定的范圍，便發送不同電信號控制電機改變行李箱的速度和方向。
[0007]低功耗信號發射裝置每隔t秒(t較小，例如0.1)發送信號，信號傳輸使用低功耗的協議標準，例如ZigBee。安裝在行李箱上的一排傳感器獲取接收信號強度，這些傳感器被分為左中右三個區域，每個區域至少包含三個傳感器。提前設置每個傳感器獲取信號接收強度的閾值，其中任一個傳感器閾值的上限是信號發射裝置在行李箱正面前0.3米處時，該傳感器獲取的接收信號強度在一段時間內的平均值;任一個傳感器閾值的下限是信號發射裝置在行李箱正面前0.8米處時，該傳感器獲取的接收信號強度在一段時間內的平均值，最后利用這些不同的傳感器獲取的接收信號強度就可以進行自動跟隨。
[0008]當中間區域內至少有2個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值，行李箱就發送電訊號控制電機加速兩側滑輪，控制行李箱加速向前，直到中間區域所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。
[0009]當中間區域和右側區域內各自沒有或只有I個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值且左側區域內至少有2個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值，行李箱就發送電訊號控制電機加速左側滑輪減速右側滑輪，控制行李箱向右轉向，直到所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。
[0010]當中間區域和左側區域內各自沒有或只有I個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值且右側區域內至少有2個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值，行李箱就發送電訊號控制電機加速右側滑輪減速左側滑輪，控制行李箱向左轉向，直到所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。
[0011]當中間區域內至少有2個傳感器獲取的接收信號強度大于閾值，行李箱就發送電訊號控制電機減速兩側滑輪，控制行李箱減速向前，直到所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。
[0012]本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
[0013]采用一種基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，通過使用低功耗的信號發射裝置發射信號，保證信號的穩定性和可長時間使用；安裝在行李箱上的一排被分為不同區域的傳感器獲取接收信號強度，不同區域的傳感器如果有多個獲取接收信號強度超出事先閾值設定的范圍，便發送不同電信號控制電機改變行李箱的速度和方向，該方法有效地利用了傳感器獲取的接收信號強度信息，并考慮了應有的信號接收強度的波動，保證了最后的控制信息的準確性和穩定性。
【附圖說明】
[0014]圖1:本發明所述的可自動跟隨的智能行李箱結構外形示意圖；
[0015]圖2:本發明所述的可自動跟隨的智能行李箱跟隨算法流程圖；
[0016]圖3:本發明所述的可自動跟隨的智能行李箱判斷加速向前算法流程圖；
[0017]圖4:本發明所述的可自動跟隨的智能行李箱判斷向右轉向算法流程圖；
[0018]圖5:本發明所述的可自動跟隨的智能行李箱判斷向左轉向算法流程圖；
[0019]圖6:本發明所述的可自動跟隨的智能行李箱判斷減速向前算法流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0021]如圖1所示，本發明實施提供一種基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，分為行李箱本體和低功耗信號發射裝置兩部分。使用獨立的低功耗信號發射裝置而不是手機發送信號，是因為手機會經常被使用，姿態不固定，而獨立的信號發射裝置可以安放固定在口袋，背包等位置。安裝在行李箱上的一排傳感器獲取接收信號強度，這些傳感器被分為不同區域，左側區域，中間區域和右側區域，每個區域至少3個傳感器。提前設置每個傳感器獲取信號接收強度的閾值，其中任一個傳感器閾值的上限是信號發射裝置在行李箱正面前
0.3米處時，該傳感器獲取的接收信號強度在一段時間內的平均值;任一個傳感器閾值的下限是信號發射裝置在行李箱正面前0.8米處時，該傳感器獲取的接收信號強度在一段時間內的平均值。
[0022]如圖2所示，對基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱自動跟隨算法進行實施，具體流程如下:
[0023](I)低功耗信號發射裝置發送啟動信號，使行李箱的智能系統開始工作，然后低功耗信號發射裝置每隔t秒(t較小，例如0.1)發送信號，信號傳輸使用低功耗的協議標準，例如ZigBee0
[0024](2)箱面上所有的傳感器獲取接收信號強度，根據傳感器數值和所在區域，分析得到對應的控制信息。具體流程如圖3，圖4，圖5和圖6所示。
[0025](3)低功耗的信號發射停止信號，箱體傳感器接收到停止信號后，傳感器停止獲取接收信號強度，并關閉電機驅動。
[0026]如圖3所示，對基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱自動加速跟隨進行實施，具體流程如下:
[0027](I)中間區域內是否至少有2個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值。
[0028](2)如果是就判定行李箱距離使用者距離過遠，如果不是就進入自動右轉跟隨算法。
[0029](3)行李箱就發送電訊號控制電機加速兩側滑輪，控制行李箱加速向前。
[0030](4)行李箱持續加速直到中間區域所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。
[0031]如圖4所示，對基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱自動右轉跟隨進行實施，具體流程如下:
[0032](I)右側區域內是否至少有2個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值。
[0033](2)如果是就判定使用者向右轉向，如果不是就進入自動左轉跟隨算法。
[0034](3)用右側傳感器校驗，如果右側傳感器中沒有或只有I個的接收信號強度小于閾值，則校驗向右轉向成功，否則重新進入自動加速跟隨算法。
[0035](4)校驗成功后，行李箱就發送電訊號控制電機加速左側滑輪減速右側滑輪，控制行李箱向右轉向。
[0036](5)行李箱持續轉向直到所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。
[0037]如圖5所示，對基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱自動左轉跟隨進行實施，具體流程如下:
[0038](I)左側區域內是否至少有2個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值。
[0039](2)如果是就判定使用者向右轉向，如果不是就重新進入自動加速跟隨算法。
[0040](3)行李箱就發送電訊號控制電機加速右側滑輪減速左側滑輪，控制行李箱左右轉向。
[0041](4)行李箱持續轉向直到所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。
[0042]如圖6所示，對基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱自動減速跟隨進行實施，具體流程如下:
[0043](I)中間區域內是否至少有2個傳感器獲取的接收信號強度大于閾值。
[0044](2)如果是就判定行李箱距離使用者距離過遠，如果不是則不發送任何控制信息。
[0045](3)行李箱就發送電訊號控制電機減速兩側滑輪，控制行李箱減速向前。
[0046](4)行李箱持續減速直到中間區域所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。
【主權項】
1.基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，其特征在于智能行李箱由行李箱本體和低功耗信號發射裝置組成，低功耗信號發射裝置周期性發送信號，安裝在行李箱上的一排傳感器獲取接收信號強度，這些傳感器被分為不同區域，不同區域的傳感器如果有多個獲取接收信號強度超出事先閾值設定的范圍，便發送不同電信號控制電機改變行李箱的速度和方向。2.如權利要求1所述的基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，其特征在于所述行李箱正面安裝一排傳感器，每個傳感器獨立獲取接收信號強度。這些傳感器被分為左中右三個區域，每個區域至少包含三個傳感器。3.如權利要求1所述的基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，其特征在于提前設置每個傳感器獲取信號接收強度的閾值，其中任一個傳感器閾值的上限是信號發射裝置在行李箱正面前0.3米處時，該傳感器獲取的接收信號強度在一段時間內的平均值;任一個傳感器閾值的下限是信號發射裝置在行李箱正面前0.8米處時，該傳感器獲取的接收信號強度在一段時間內的平均值。4.如權利要求1所述的基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，其特征在于當中間區域內至少有2個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值，行李箱就發送電訊號控制電機加速兩側滑輪，控制行李箱加速向前，直到中間區域所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。5.如權利要求1所述的基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，其特征在于當中間區域和右側區域內各自沒有或只有I個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值且左側區域內至少有2個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值，行李箱就發送電訊號控制電機加速左側滑輪減速右側滑輪，控制行李箱向右轉向，直到所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。6.如權利要求1所述的基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，其特征在于當中間區域和左側區域內各自沒有或只有I個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值且右側區域內至少有2個傳感器獲取的接收信號強度小于閾值，行李箱就發送電訊號控制電機加速右側滑輪減速左側滑輪，控制行李箱向左轉向，直到所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。7.如權利要求1所述的基于信號接收強度的可自動跟隨的智能行李箱，其特征在于當中間區域內至少有2個傳感器獲取的接收信號強度大于閾值，行李箱就發送電訊號控制電機減速兩側滑輪，控制行李箱減速向前，直到所有傳感器獲取到的接收信號強度在設置好的閾值范圍內。
【文檔編號】G05D1/02GK106094828SQ201610526314
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月5日
【發明人】桂林卿, 馬勇, 房鵬, 楊帥, 陳洪洋, 束鋒
【申請人】南京理工大學