CN113238562A - 无人巡逻车辆及其控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人巡逻车辆的控制***，该控制***包括一控制模块、一传感器模块、一信息交互模块、以及一定位模块，其中：所述控制模块用于接收传感器模块信号、输出和接收信息交互模块信息和控制执行指令；所述传感器模块与控制模块连接，用于对巡逻车本体前方探测，并且输出探测出来的信息；所述信息交互模块与控制模块连接，用于实时远程数据传输、远程在线操控和指令接收和发布；所述定位模块与控制模块连接，用于实时确定巡逻车本体的位姿信息。本发明还公开了包含上述控制***的无人巡逻车辆。本发明具备自动行驶巡逻功能，降低了整体成本，保证了巡逻人员的安全，且可以全方位对巡逻区域进行巡逻视察，有效提高了巡逻效率。
Description
技术领域
本发明涉及巡逻车领域，尤其涉及一种无人巡逻车辆及其控制***。
背景技术
目前市面上常见的巡逻车为供给特殊部门人员巡逻代步的巡逻车。这种巡逻车普遍适用于公安巡逻、步行街、高尔夫球场、旅游景点、房地产(园林小区)、各大型企业、机关单位、公园、娱乐场所、体育场馆、大专院校、医院、疗养院、车站、机场、码头等领域。传统的巡逻方式是巡逻人员驾驶巡逻车在固定的巡逻路线上进行巡逻视察，这种巡逻方式需要的人力物力消耗大，成本较高，而且人工巡视不能保证视察的全面性，容易忽视某些不易巡查的地方。在发生事故时，这种巡逻方式也容易造成巡逻人员的伤亡。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于提供一种无人巡逻车辆及其控制***，具备自动行驶巡逻功能，降低了整体成本，保证了巡逻人员的安全，且可以全方位对巡逻区域进行巡逻视察，有效提高了巡逻效率。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提供了一种无人巡逻车辆的控制***，包括一控制模块、一传感器模块、一信息交互模块、以及一定位模块，其中：
所述控制模块用于接收传感器模块信号、输出和接收信息交互模块信息和控制执行指令；
所述传感器模块与控制模块连接，用于对巡逻车本体前方探测，并且输出探测出来的信息；
所述信息交互模块与控制模块连接，用于实时远程数据传输、远程在线操控以及指令接收和发布；
所述定位模块与控制模块连接，用于实时确定巡逻车本体的位姿信息。
进一步地，所述控制模块包含但不限于数据库、导航算法、运动控制算法、控制指令运行算法、电子地图生成算法。
进一步地，所述传感器模块包括设置于巡逻车本体上的至少一雷达和至少一摄像头，其中：
所述雷达用于对巡逻车本体前方的障碍物进行探测，并传输探测信息给控制模块；
所述摄像头用于记录巡逻车本体周围的图像和输出图像信息给控制模块。
进一步地，所述信息交互模块包括与控制模块连接的一无线信号收发器和设置于巡逻车本体外的一指挥中心，其中：
所述无线信号收发器用于发送控制模块分析出的信息和接收指挥中心发出的控制指令；
所述指挥中心用于接收控制模块分析出的信息和发送相应的控制信息。
进一步地，所述***还包括设置于巡逻车本体上的一制动模块，所述制动模块包括设置于巡逻车本体上的一驱动电机和设置于巡逻车本体上并与驱动电机连接的至少一万向轮。
进一步地，所述***还包括设置于巡逻车本体上并与控制模块连接的一警示模块，所述警示模块包括设置于巡逻车本体上的至少一警示灯和至少一扬声器。
进一步地，所述***还包括设置于巡逻车本体上并与控制模块连接的至少一照明模块，所述照明模块为照明灯。
第二方面，本发明实施例提供了一种无人巡逻车辆，所述无人巡逻车辆包括巡逻车本体以及所述的无人巡逻车辆的控制***。
进一步地，所述巡逻车本体包括一车身以及顶部车厢；所述车身内部安装有一控制设备；所述车身的前端表面设置有传感器设备；所述巡逻车本体外设置有一指挥中心；所述车身与顶部车厢之间设置有与控制设备连接的至少一照明设备；所述车身底部设置有行走设备；所述顶部车厢上安装有控制设备连接的警示设备；所述顶部车厢上还设置有与控制设备连接的一交互设备。
进一步地，所述控制设备为处理器；所述传感器设备包括分别与处理器连接的至少一雷达和至少一摄像头；所述照明设备为与处理器连接的照明灯；所述行走设备包括一端与处理器连接的一驱动电机，以及设置于车身下端并连接驱动电机另一端的至少一万向轮；所述警示设备包括分别与处理器连接的至少一警示灯和至少一扬声器；所述交互设备为与处理器连接的一无线信号收发器。
本发明的有益效果为：
(1)通过在控制***中设置控制模块、传感器模块、信息交互模块、以及定位模块。控制模块用于接收传感器模块信号、输出和接收信息交互模块信息和控制执行指令；传感器模块用于对巡逻车本体前方探测，并且输出探测出来的信息；信息交互模块用于实时远程数据传输、远程在线操控和指令接收和发布；定位模块用于实时确定巡逻车本体的位姿信息。从而实现巡逻车本体的无人自动驾驶，并且降低了巡逻车本体整体成本，保证了巡逻人员的安全，而且该控制***可以控制巡逻车车体全方位对巡逻区域进行巡逻视察，有效提高了巡逻效率。
(2)通过在控制***中设置制动模块，在控制模块接收到行动信息后，可控制驱动电机带动万向轮使巡逻车本体往巡逻区域移动，从而保证巡逻车本体的可以全方位地移动对巡逻区域进行巡查。
(3)通过在控制***中设置警示模块，在控制模块接收到探测信息或者交互信息时，如果出现特殊状况可及时亮警示灯和通过扬声器发出警示广播，防止事故发生。
(4)通过在控制***中设置照明模块，在控制模块接收到黑夜信息后，可以通过打开照明灯照亮前方巡逻区域，有效保证了传感器模块的工作环境，并且对前方路过人员起警示作用，方便前方路过人员进行避让。
(5)通过设置一种安装有该控制***的无人巡逻车辆，并且该巡逻车本体上设置有与所述控制***内部模块相对应的控制设备、传感器设备、照明设备、行走设备、警示设备、交互设备，巡逻车本体外设置有指挥中心，从而让巡逻车本体可实现自动行驶巡逻功能，降低了整体成本，保证了巡逻人员的安全，且可以全方位对巡逻区域进行巡逻视察，有效提高了巡逻效率。
上述是发明技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为巡逻车本体的结构示意图；
图2为巡逻车本体的模块工作示意图；
图3为控制***的工作流程图；
图中：1、巡逻车本体；2、控制设备；3、传感器设备；31、雷达；32、摄像头；4、照明设备；5、行走设备；51、驱动电机；52、万向轮；6、警示设备；61、警示灯；62、扬声器；7、交互设备；71、无线信号收发器；8、指挥中心。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明。
实施例一：
请参照图1至图3，本发明实施例提供一种无人巡逻车辆的控制***包括一控制模块、一传感器模块、一信息交互模块、以及一定位模块，其中：所述控制模块用于接收传感器模块信号、输出和接收信息交互模块信息和控制执行指令；所述传感器模块与控制模块连接，用于对巡逻车本体1前方探测，并且输出探测出来的信息；所述信息交互模块与控制模块连接，用于实时远程数据传输、远程在线操控以及指令接收和发布；所述定位模块与控制模块连接，用于实时确定巡逻车本体1的位姿信息。
如图1至图3所示，当巡逻车本体1启动后，控制模块收到信息交互模块传来的巡逻区域信息并驱动下文所述的制动模块使巡逻车本体1往巡逻区域移动。此时传感器模块同时启动，并探测巡逻车本体1前方是否有障碍物和对前方的过往人员进行人脸记录，所探测出的信息反馈给控制模块。控制模块在收到传感器模块的实时反馈信息后，如果前方有障碍物则控制下文所述的制动模块使巡逻车本体1避让；如果过往人员的人脸记录经过控制模块识别后发现有不应在本巡逻区域出现的人员则输出反馈信息给信息交互模块，并通过下文所述的警示模块发出警告，使多余人员离开本巡逻区域；如果识别出有犯罪人员出现时，控制模块可反馈信息给信息交互模块，让使用人员进行报警。与此同时，定位模块同时启动，实时确定巡逻车本体1的位姿信息反馈给控制模块，并由控制模块反馈给信息交互模块，达到使用人员可确定巡逻车本体1位姿的目的。通过在控制***中设置控制模块、传感器模块、信息交互模块、以及定位模块，从而实现巡逻车本体1的无人自动驾驶，并且降低了巡逻车本体1整体成本，保证了巡逻人员的安全，而且该控制***可以控制巡逻车本体全方位对巡逻区域进行巡逻视察，有效提高了巡逻效率。
对于所述控制模块的具体运行算法，如图2至图3所示，所述控制模块包含但不限于数据库、导航算法、运动控制算法、控制指令运行算法、电子地图生成算法，上述算法的设置使控制模块可有效完成控制巡逻车的制动、电子地图的生成、导航巡逻、警示驱除多余人员、输出定位等动作，使巡逻车本体1可完成无人自动驾驶，保证了巡逻人员的安全。
对于所述传感器模块的具体运作方式，如图2至图3所示，所述传感器模块包括设置于巡逻车本体1上的至少一雷达31和至少一摄像头32，其中：所述雷达31用于对巡逻车本体1前方的障碍物进行探测，并传输探测信息给控制模块；所述摄像头32用于记录巡逻车本体1周围的图像和输出图像信息给控制模块，其记录和输出的图像主要为巡逻车附近的过往人员人脸图像。通过设置雷达31和摄像头32对巡逻车车体的前方进行探测并将探测信息反馈给控制模块，控制模块再控制下文所述的制动模块和警示模块，从而让巡逻车本体1实现避让障碍物、驱除多余人员和通知使用人员报警的目的，进一步提高了巡逻车本体1的巡逻效率。
优选的，所述雷达31为激光雷达，所述摄像头32为人脸识别摄像头。
对于所述信息交互模块的具体运作方式，如图2至图3所示，所述信息交互模块包括与控制模块连接的一无线信号收发器71和设置于巡逻车本体外的一指挥中心8，其中：所述无线信号收发器71用于发送控制模块分析出的信息和接收指挥中心8发出的控制指令；所述指挥中心8用于接收控制模块分析出的信息和发送相应的控制信息。通过设置无线信号收发器71和指挥中心8，让使用人员可实时在巡逻车本体1巡逻时，对巡逻车本体1的周围环境进行监控，控制车辆方向、速度、停止、启动等，同时对巡逻车本体1前方的过往人员进行人脸识别，并对比找出多余人员或者犯罪人员，及时进行报警。
如图1至图3所示，优选的，所述无线信号收发器71为4g无线网卡。所述指挥中心8可以是配置有无线通讯的移动设备，该移动设备可配备给外勤警察，使外勤警察可对巡逻车本体1周围环境进行监控。
对于所述控制***对巡逻车本体1的制动方式，如图1至图3所示，所述***还包括设置于巡逻车本体1上的一制动模块，所述制动模块包括设置于巡逻车本体1上的一驱动电机51和设置于巡逻车本体1上并与驱动电机51连接的至少一万向轮52。当巡逻车本体1启动时，所述控制模块控制制动模块启动，所述驱动电机51在收到制动模块的启动信息后带动连接于其上的万向轮52进行移动，使巡逻车本体1进行移动，此时指挥中心8可远程输出指令，在控制模块收到远程指令后控制制动模块，使巡逻车本体1改变其方向、速度、停止、启动等；当控制模块接收到传感器模块传来的障碍物探测信息时，该控制模块控制制动模块改变巡逻车本体1的移动方向或者使巡逻车本体1停下，从而完成对障碍物的避让。通过设置制动模块，使在控制模块接收到行动信息后，可控制驱动电机51带动万向轮52使巡逻车本体1往巡逻区域移动、变向或者停下，从而保证巡逻车本体1的可以全方位地移动对巡逻区域进行巡查，和保障巡逻车本体1不易受到伤害，提高巡逻车本体1的巡逻效率。
对于所述控制***的警示设置，如图1至图3所示，所述***还包括设置于巡逻车本体1上并与控制模块连接的一警示模块，所述警示模块包括设置于巡逻车本体1上的至少一警示灯61和至少一扬声器62。当传感器模块探测到多余人员出现在巡逻区域时，控制模块接收的传感器模块的探测信息并且控制警示模块中的警示灯61亮起和通过扬声器62发出设定好的警告声音，使多余人员离开巡逻区域，从而防止事故的发生。
对于所述控制***在黑夜下探测方式，如图1至图3所示，所述***还包括设置于巡逻车本体1上并与控制模块连接的至少一照明模块，优选的，所述照明模块为照明灯41。当传感器模块探测到周围光线变暗时，反馈光线信息给控制模块，控制模块控制照明灯41打开，使巡逻车本体1可以在黑夜时正常工作，进一步提高了巡逻车本体1的巡逻效率。
实施例二：
请参照图1和图3，本发明实施例提供一种无人巡逻车辆，所述无人巡逻车辆包括巡逻车本体以及安装于巡逻车本体内的上述控制***。
所述巡逻车本体1包括一车身11以及顶部车厢12；所述车身11内部安装有一控制设备2；所述车身11的前端表面设置有传感器设备3；所述巡逻车本体1外设置有一指挥中心8；所述车身11与顶部车厢12之间设置有与控制设备2连接的至少一照明设备4；所述车身11底部设置有行走设备5；所述顶部车厢12上安装有控制设备2连接的警示设备6；所述顶部车厢12上还设置有与控制设备2连接的一交互设备7。
如图1至和图3所示，当巡逻车本体11启动后，控制设备2收到交互设备7传来的巡逻区域信息并驱动下文所述的行走设备5使巡逻车本体1往巡逻区域移动。此时传感器设备3同时启动，并探测巡逻车本体1前方是否有障碍物和对前方的过往人员进行人脸记录，所探测出的信息反馈给控制设备2。控制设备2在收到传感器设备3的实时反馈信息后，如果前方有障碍物则控制下文所述的行走设备5使巡逻车本体1避让；如果过往人员的人脸记录经过控制设备2识别后发现有不应在本巡逻区域出现的人员则输出反馈信息给交互设备7，并通过警示设备6发出警告，使多余人员离开本巡逻区域；如果识别出有犯罪人员出现时，控制设备2可反馈信息给交互设备7，让使用人员进行报警。与此同时，控制设备控制交互设备进行实时位姿信息确定，达到使用人员可确定巡逻车本体1位姿的目的。通过在巡逻车本体1中设置控制设备2、传感器设备3、交互设备7、以及定位设备，从而实现巡逻车本体1的自动行驶巡逻功能，降低了巡逻车本体1的整体成本，保证了巡逻人员的安全，且巡逻车本体1可以全方位对巡逻区域进行巡逻视察，有效提高了巡逻效率。
对于所述控制设备2的具体结构，如图1至和图3所示，所述控制设备2为处理器21，该处理器21上安装有控制***；通过在巡逻车本体1上设置该处理器21，使巡逻车本体1可在无人驾驶的情况下完成控制自身的行动、对周围环境进行探测、驱除多余人员、通知使用人员进行报警等多个动作，从而实现了巡逻车本体1的自动行驶巡逻功能，降低了巡逻车本体1的整体成本，保证了巡逻人员的安全，有效提高了巡逻效率。
对于所述传感器设备3的具体结构，如图1至和图3所示，所述传感器设备3包括分别与处理器21连接的至少一雷达31和至少一摄像头32。优选的，所述雷达31为激光雷达31，所述摄像头32为人脸识别摄像头32。当巡逻车本体1运作时，所述雷达31对巡逻车本体1前方的障碍物进行探测，并传输探测信息给控制设备2，控制设备2在收到雷达31的探测信息后，如果有障碍物在前方，则控制行走设备5转向或者停下，如果没有障碍物则正常移动。所述摄像头32记录巡逻车本体1周围的人像和输出人像信息给处理器21，处理器21经过人像分析后，如果有多余人员出现在巡逻区域则控制警示设备6进行警示提醒，从而达到驱除多余人员的目的；如果摄像头32探测到有犯罪人员出现在巡逻区域，处理器21则传输犯罪人员人像信息给交互设备7，让使用人员进行报警。通过设置雷达31和摄像头32对巡逻车车体的前方进行探测并将探测信息反馈给控制设备2，控制设备2再控制行走设备5和警示设备6，并反馈信息给交互设备7，从而让巡逻车本体1实现避让障碍物、驱除多余人员和通知使用人员报警的目的，进一步提高了巡逻车本体1的巡逻效率。
对于所述巡逻车本体的远程信息交互方式，如图1至和图3所示，所述交互设备7为与处理器21连接的一无线信号收发器71。优选的，所述无线信号收发器71为4g无线网卡。所述指挥中心8可以是配置有无线通讯的移动设备，该移动设备可配备给外勤警察，使外勤警察可对巡逻车本体1周围环境进行监控。
对于所述照明设备4的具体结构，如图1至和图3所示，优选的，所述照明设备4为与处理器21连接的照明灯41。当传感器设备3探测到周围光线变暗时，反馈光线信息给控制设备2，控制设备2控制照明灯41打开，使巡逻车本体1可以在黑夜时正常工作，进一步提高了巡逻车本体1的巡逻效率。
对于所述行走设备5的具体结构，如图1至和图3所示，所述行走设备5包括一端与处理器21连接的一驱动电机51，以及设置于车身11下端并连接驱动电机51另一端的至少一万向轮52。巡逻车本体1启动时，所述控制设备2控制行走设备5启动，所述驱动电机51在收到控制设备2的启动信息后带动连接于其上的万向轮52进行移动，使巡逻车本体1进行移动，此时指挥中心8可远程输出指令，在控制设备2收到远程指令后控制行走设备5，使巡逻车本体1改变其方向、速度、停止、启动等；当控制设备2接收到传感器设备3传来的障碍物探测信息时，该控制设备2控制行走设备5改变巡逻车本体1的移动方向或者使巡逻车本体1停下，从而完成对障碍物的避让。通过设置行走设备5，使在控制设备2接收到行动信息后，可控制驱动电机51带动万向轮52使巡逻车本体1往巡逻区域移动、变向或者停下，从而保证巡逻车本体1的可以全方位地移动对巡逻区域进行巡查，和保障巡逻车本体1不易受到伤害，提高巡逻车本体1的巡逻效率。
对于所述警示设备6的具体结构，如图1至和图3所示，所述警示设备6包括分别与处理器21连接的至少一警示灯61和至少一扬声器62。当传感器设备3探测到多余人员出现在巡逻区域时，控制设备2接收的传感器设备3的探测信息并且控制警示设备6中的警示灯61亮起和通过扬声器62发出设定好的警告声音，使多余人员离开巡逻区域，从而防止事故的发生。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无人巡逻车辆的控制***，其特征在于：包括一控制模块、一传感器模块、一信息交互模块、以及一定位模块，其中：
所述控制模块用于接收传感器模块信号、输出和接收信息交互模块信息和控制执行指令；
所述传感器模块与控制模块连接，用于对巡逻车本体前方探测，并且输出探测出来的信息；
所述信息交互模块与控制模块连接，用于实时远程数据传输、远程在线操控以及指令接收和发布；
所述定位模块与控制模块连接，用于实时确定巡逻车本体的位姿信息。
2.根据权利要求1所述的无人巡逻车辆的控制***，其特征在于：所述控制模块包含但不限于数据库、导航算法、运动控制算法、控制指令运行算法、电子地图生成算法。
3.根据权利要求1所述的无人巡逻车辆的控制***，其特征在于：所述传感器模块包括设置于巡逻车本体上的至少一雷达和至少一摄像头，其中：
所述雷达用于对巡逻车本体前方的障碍物进行探测，并传输探测信息给控制模块；
所述摄像头用于记录巡逻车本体周围的图像和输出图像信息给控制模块。
4.根据权利要求1所述的无人巡逻车辆的控制***，其特征在于：所述信息交互模块包括与控制模块连接的一无线信号收发器和设置于巡逻车本体外的一指挥中心，其中：
所述无线信号收发器用于发送控制模块分析出的信息和接收指挥中心发出的控制指令；
所述指挥中心用于接收控制模块分析出的信息和发送相应的控制信息。
5.根据权利要求1所述的无人巡逻车辆的控制***，其特征在于：所述***还包括设置于巡逻车本体上的一制动模块，所述制动模块包括设置于巡逻车本体上的一驱动电机和设置于巡逻车本体上并与驱动电机连接的至少一万向轮。
6.根据权利要求1所述的无人巡逻车辆的控制***，其特征在于：所述***还包括设置于巡逻车本体上并与控制模块连接的一警示模块，所述警示模块包括设置于巡逻车本体上的至少一警示灯和至少一扬声器。
7.根据权利要求1所述的无人巡逻车辆的控制***，其特征在于：所述***还包括设置于巡逻车本体上并与控制模块连接的至少一照明模块，所述照明模块为照明灯。
8.一种无人巡逻车辆，其特征在于：所述无人巡逻车辆包括巡逻车本体以及权利要求1-7中任一所述的无人巡逻车辆的控制***。
9.根据权利要求8所述的无人巡逻车辆，其特征在于：所述巡逻车本体包括一车身以及顶部车厢；所述车身内部安装有一控制设备；所述车身的前端表面设置有传感器设备；所述巡逻车本体外设置有一指挥中心；所述车身与顶部车厢之间设置有与控制设备连接的至少一照明设备；所述车身底部设置有行走设备；所述顶部车厢上安装有控制设备连接的警示设备；所述顶部车厢上还设置有与控制设备连接的一交互设备。
10.根据权利要求9所述的无人巡逻车辆，其特征在于：所述控制设备为处理器；所述传感器设备包括分别与处理器连接的至少一雷达和至少一摄像头；所述照明设备为与处理器连接的照明灯；所述行走设备包括一端与处理器连接的一驱动电机，以及设置于车身下端并连接驱动电机另一端的至少一万向轮；所述警示设备包括分别与处理器连接的至少一警示灯和至少一扬声器；所述交互设备为与处理器连接的一无线信号收发器。
Priority Applications (1)
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| CN202110604327.XA CN113238562A (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 无人巡逻车辆及其控制*** |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114132409A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-04 | 北京理工大学 | 一种鸣笛声识别抓拍无人巡逻车及其控制方法 |
| CN114764975A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-07-19 | 钟元 | 一种隧道内用智能交通用防护栏***及其控制方法 |
| CN115285254A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-04 | 东风悦享科技有限公司 | 社区急救自动驾驶巡逻车及*** |
-
2021
- 2021-05-31 CN CN202110604327.XA patent/CN113238562A/zh active Pending
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