[发明专利]一种基于摄像头及可见光定位的智能系统

权利要求书

1.一种基于摄像头及可见光定位的智能装置，其特征在于：主要包括智能定位单元、手持定位终端、配置端、PC端服务器、主控板、舵机、倾斜报警单元、避障及驱动单元、I/O单元；

其中，手持定位终端主要包括摄像头A和用户模式选择按钮；智能定位单元主要包括摄像头B；

其中，PC端服务器包括数据库A以及数据库B；

配置端包括配置器以及LED；其中，配置器及LED的数量均为M个；

避障及驱动单元包括超声波测距单元、驱动电机以及四驱马达轮；

倾斜报警单元包括倾斜单元以及蜂鸣器；

I/O单元包括工作状态指示灯以及触摸开关；

其中，舵机的功率范围是大于50瓦；

所述智能装置中各单元及单元的连接关系如下：

主控板与避障及驱动单元、倾斜报警单元、I/O单元以及舵机相连；PC端服务器与手持定位终端、智能定位单元相连；主控板分别与避障及驱动单元中的超声波测距单元及驱动电机相连，驱动电机又与四驱马达轮连接；主控板与倾斜报警单元中的倾斜单元及蜂鸣器相连；主控板与I/O单元中的工作状态指示灯、触摸开关相连；主控板与舵机相连；主控板与智能定位单元相连；智能定位单元与手持定位终端通过局域网/城域网/蓝牙/电台/自组网的方式与PC端服务器相连接；配置端中的M个配置器与对应的M个LED相连接；

所述装置中各单元的功能如下：

PC端服务器中的数据库A用于存放每个LED编码、LED坐标及其对应的频率、智能定位单元编号、手持定位终端编号；数据库B用于存放地图；

智能定位单元以及手持定位终端功能是通过局域网/城域网/蓝牙/电台/自组网的方式下载PC端服务器中的数据库；

配置端的功能是配置器控制不同编号的LED发出不同频率的可见光，进而建立坐标系；

手持定位终端和智能定位单元的功能是从PC端服务器中下载数据库A，即当前场景下的LED编号及该LED编号与对应LED发出的可见光信号频率的对应关系，手持定位终端和智能定位单元分别接收到光信号，手持定位终端和智能定位单元计算出所述终端在当前场景下的位置，实现精确定位；

主控板的功能是实现与其他单元的连接以及控制和计算的功能；

避障及驱动单元的功能是在工作模式下接近用户的路径上进行对所在智能定位单元的驱动和避障；

倾斜报警单元的功能是当智能定位单元意外倾倒的时候进行报警，提醒用户；

舵机的功能是在锁定模式及睡眠模式下，智能定位单元中的摄像头B通过图像识别处理识别到人的时候转动以打开所述装置；以及在工作模式下，手持定位终端与智能定位单元的距离小于一定距离时打开所述装置；使得智能定位单元靠近用户至一定距离时则自动打开本装置；以及在工作模式及锁定模式下，当人体红外传感器在指定位置检测到人时，自动打开；

I/O单元的功能是锁定模式选择及电源显示；

其中，锁定模式选择是对所述装置的避障及驱动单元进行管理，触摸开关闭合使所述智能定位单元丧失移动能力；

用户模式选择按钮用于选择所述智能装置处于睡眠模式还是工作模式两者之一；其中，触摸开关的功能是进入或退出锁定模式；

工作模式的步骤如下：

步骤1：用户操作手持定位终端中的用户模式选择按钮选择工作模式及选择使用的装置；配置端、PC端服务器、手持定位终端、舵机、主控板、避障及驱动单元以及倾斜报警单元进入工作模式；

步骤2：智能定位单元和手持定位终端通过局域网/城域网/蓝牙/电台/自组网的方式从PC端服务器下载所需的数据库；

其中，所需的数据库为数据库A和数据库B中的一个或多个；

步骤3：配置端在室内建立坐标系，手持定位终端以及智能定位单元分别基于摄像头A和摄像头B探测的信息通过无线互连的PC端服务器计算出手持定位终端以及智能定位单元所在的位置信息，并将此两个位置信息存储在PC端服务器；

步骤4：PC端服务器基于步骤3输出的两个位置信息计算所述智能定位单元运动至手持定位终端的无障路线，主控板接收经智能定位单元传输来的无障路线驱动电机，驱动电机再控制四驱马达轮按照此无障路线携带智能定位单元向手持定位终端靠近，靠近的过程中，通过超声波测距单元获取周边障碍物信息，经过主控板进行决策判断，避开障碍物，到达手持定位终端；

其中，每次避开障碍物后PC端服务器均会进行路径的二次规划，从而确保智能定位单元可以到达用户；

在步骤2到步骤4的操作过程中，倾斜报警单元和舵机始终处于工作状态；

其中，倾斜报警单元测量智能定位单元状态情况，一旦发生倾倒则立即报警；

舵机的工作过程如下：达到条件A、条件B以及条件C三者之一时，自动打开本装置；

其中，所述的条件A为在工作模式下，手持定位终端与智能定位单元的距离小于等于x米时；其中，x的范围为大于0.1米小于2米；

所述的条件B为在工作模式下，摄像头B在小于等于y米时检测到人；

所述的条件C为在锁定模式下，摄像头B在小于等于z米时检测到人；

y和z的范围由用户设定；

步骤5：用户使用完本智能定位单元后，通过回归位置按钮选择智能定位单元的回归位置，将此回归位置替换步骤3中传输给PC端服务器的手持定位终端位置信息；再执行步骤4，使得智能定位单元避开障碍物，到达设定的回归位置；

其中，回归位置由用户通过操作回归位置按钮设定为位置1、位置2、位置3、位置4及位置5中的一个；

其中，位置1到位置5的具体位置由用户设定。