[发明专利]一种基于光强检测的自动跟随系统

权利要求书

1.一种基于光强检测的自动跟随系统，其特征在于，包括安全头盔（13）、导轨（3）和设置在导轨上的行走车（1）；

安全头盔上设有发光模块（14）；

行走车底部设有连接杆（12）；连接杆的下端设有光强检测装置（11）；

光强检测装置具有一个圆弧面；所述的圆弧面上设有多个光强传感器（5）；光强检测装置用于检测各光强传感器从发光模块获得的光强量；

行走车上设有电池（8）、电路板（9）和用于驱动行走车的电机（10）；电路板上集成有MCU和电机驱动电路；电池为电路板及电机供电；

MCU能根据光强检测装置检测的光强信号确定目标物相对行走车的角度，并基于该角度控制行走车的行走，实现行走车对目标物的自动跟随；

所述的目标物为佩戴安全头盔的人体；

多个光强传感器沿圆弧面的周向等间距布置；

导轨为2条，且平行布置，行走车设置在导轨上，行走车底部设有至少4个行走轮；行走车能沿导轨运动；

行走车底部与目标物之间设有起安全作用的绳索（6）；绳索的上端连接行走车，绳索的下端用于连接目标物；

电路板上设有检测电路；所述的检测电路包括多选一切换开关和A/D转换器；

多个光强传感器分别接多选一切换开关的多个输入端；多选一切换开关的输出端接A/D转换器的输入端；A/D转换器的输出端接MCU的信号输入端口；多选一切换开关的通道选择端接MCU的IO端；

多选一切换开关为16选一的切换开关；多选一切换开关的通道选择端为4个；

所述的MCU为单片机、DSP或ARM处理器；

行走车的前端或底部设有监控摄像头；

2条导轨之间设有多根横梁，横梁与导轨垂直；多根横梁等间距均匀布置；所述的行走车底部设有吊环（4），绳索的上端与吊环铰接；

所述电机为步进电机；

控制方法如下：

步骤1：光强检测：

MCU通过多选一切换开关和A/D转换器，轮询检测每一个光强传感器获得的光强信号；找出最强光强信号对应的光强传感器i；

步骤2：计算目标物相对于行走车的角度；

所述的角度为a=(i-1)*A/（N-1）;其中N为光强传感器的总个数；角度单位为度；

以水平方向为零度；以最左边的一个光强传感器为第1个；最右的为第N个；且第一个设置在0度位置上，第N个设置在最大角度位置上；

步骤3：计算需要行走的距离S；

S=L*tan（a）；其中tan（.）为正切函数，L为导轨到目标物的垂直距离； L是恒定的，为常数；

步骤4：MCU驱动行走车向前行走S;再返回步骤1，进行下一轮控制；

行走轮上设有码盘，从而能记录行走车的行走距离。