一种基于室内可见光定位的智能家居盛放装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于室内可见光定位的智能家居盛放装置及控制方法，属于智能家居控制及室内定位技术领域。在工作模式下，控制单元接收家居光电探测器以及用户定位终端的位置信息，控制行走及避障操作；锁定模式通过I/O模块中触摸开关禁止超声波测距单元、驱动电机以及四驱马达轮操作；睡眠模式的睡眠信号经PC端服务器和家居光电探测器传输给PC端服务器、家居定位终端、配置端、控制及避障模块、倾倒报警模块及自动开关模块进入不工作状态。本发明专利技术所述装置结构精巧、操作简单，可精确地控制家居装置运动及在各种模式间自由切换，在满足人性化服务的前提下极大地降低了消耗。

An Intelligent Home Storage Device and Control Method Based on Indoor Visible Light Positioning

The invention relates to a smart home storage device and a control method based on indoor visible light positioning, belonging to the field of smart home control and indoor positioning technology. In the working mode, the control unit receives the location information of the home photoelectric detector and the user positioning terminal to control the walking and obstacle avoidance operation; the locking mode prohibits the operation of the ultrasonic ranging unit, the driving motor and the four-wheel motor through the touch switch in the I/O module; the sleep signal of the sleep mode is transmitted to the PC server and the home photoelectric detector through the PC server and the home positioning device. Bit terminal, configuration terminal, control and obstacle avoidance module, dumping alarm module and automatic switch module enter the non-working state. The device has exquisite structure and simple operation, can accurately control the movement of household devices and switch freely among various modes, and greatly reduces consumption on the premise of satisfying humanized service.

【技术实现步骤摘要】
一种基于室内可见光定位的智能家居盛放装置及控制方法
本专利技术涉及一种基于室内可见光定位的智能家居盛放装置及控制方法，属于智能家居控制及室内定位

技术介绍
伴随着科技的进步和人民生活水平的提高，智能化家居的发展已经成为潮流，使一些家居用品变得智能化、更贴合人们的需求，从而让人们更好地享受科技进步带来的便利。自从世界上第1幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。所谓智能家居，便是以住宅为平台，综合利用一些高新技术，提高家居的安全性、便利性、舒适性以及艺术性等等。之后，国内智能家居也迅速发展，提出利用4C(即计算机、通讯与网络、自控、IC卡)技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。目前，市面上有着诸多扫地机器人、智能垃圾桶以及智能家居机器人等装置及控制方法，但都有着室内无法精度定义、无法与用户进行足够交流的缺陷，本专利技术针对上述问题提出了一种基于室内定位的智能家居盛放装置及其控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有智能家居系统无法基于精确定位而进行精确运动控制，提出了一种基于室内可见光定位的智能家居盛放装置及控制方法。核心思想是：基于室内可见光定位方法对家居装置进行精确定位，同时通过控制及避障模块、倾斜报警模块、I/O模块以及自动开关模块间的协同工作，具体为：用户定位终端在工作模式下，控制单元接收经家居装置的位置信息，即PC端服务器传来的路径规划信息控制行走及避障操作；锁定模式基于I/O模块中触摸开关禁止超声波测距单元、驱动电机以及四驱马达轮的操作；用户定位终端通过用户模式选择按钮进入睡眠模式，将睡眠信号经PC端服务器和家居光电探测器传输给PC端服务器、配置端、控制及避障模块、倾倒报警模块及自动开关模块进入不工作状态。一种基于室内可见光定位的智能家居盛放装置主要包括家居装置、用户定位终端、配置端以及PC端服务器；其中，家居装置包括家居光电探测器、自动开关模块、倾倒报警模块、控制及避障模块、I/O模块以及电源模块；其中，用户定位终端主要包括光电探测器A及用户模式选择按钮；其中，光电探测器A为N个；其中，家居光电探测器、自动开关模块、倾倒报警模块、控制及避障模块、I/O模块以及电源模块的数量与家居数量相同，为K个；其中，PC端服务器包括数据库A、数据库B以及数据库C；配置端包括配置端控制单元、配置器以及LED；其中，配置器及LED的数量均为M个；其中，每个配置器中均包含蓝牙模块；控制及避障模块包括控制单元、超声波测距单元、驱动电机以及四驱马达轮；倾斜报警模块包括倾斜单元以及蜂鸣器；I/O模块包括工作状态指示灯以及触摸开关；自动开关模块主要包括舵机以及人体红外传感器；其中，舵机的功率大于50瓦；本装置中各模块及单元的连接关系如下：控制及避障模块与倾斜报警模块、I/O模块以及自动开关模块相连；PC端服务器与用户定位终端、家居装置以及配置端中的配置端控制单元相连；控制及避障模块中的控制单元分别与该模块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；控制及避障模块中的控制单元与倾斜报警模块中的倾斜单元及蜂鸣器相连；控制及避障模块中的控制单元与I/O模块中的工作状态指示灯以及触摸开关相连；控制及避障模块中的控制单元与自动开关模块中的舵机以及人体红外传感器相连；控制及避障模块中的控制单元又与家居光电探测器相连；家居装置与用户定位终端通过局域网/城域网/蓝牙/电台/自主网的方式与PC端服务器相连接；配置端中配置端控制单元与N个配置器相连，同时N个配置器与对应的N个LED相连；电源模块分别给控制单元、驱动电机、舵机、配置端以及PC端服务器供电。本装置中各模块及单元的功能如下：PC端服务器中的数据库A用于存放LED编码以及LED坐标；数据库B用于存放室内地图；数据库C用于存放配置端中配置器的蓝牙模块编号、家居装置编号以及用户定位终端编号；家居装置、用户定位终端以及配置端控制单元的功能是通过局域网/城域网/蓝牙/电台以及自主网的方式下载PC端服务器中的数据库；配置端的功能是通过控制配置器使LED发出不同频率的可见光，进而建立坐标系；配置端控制单元的功能是从PC端服务器中下载数据库C对配置器进行控制；用户定位终端和家居装置的功能是从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编号对应LED发出的可见光信号”频率的对应关系，用户定位终端和家居光电探测器分别接收到光信号，用户定位终端和家居装置的控制单元计算出所述终端在当前场景下的位置，实现精确定位；控制及避障模块的功能是实现对其他模块的连接与控制以及在工作模式下接近用户的路径上进行避障；倾斜报警模块的功能是实现当盛放装置意外倾倒的时候进行报警，提醒用户；自动开关模块的功能是在锁定模式及睡眠模式下，当自动开关模块中的人体红外传感器在指定位置检测到人时，打开所述装置；以及在工作模式下，用户定位终端与家居装置的距离小于一定距离时打开所述装置；I/O模块的功能是锁定模式选择及电源显示；使得所述装置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模块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控制及避障模块进行管理，触摸开关闭合使所述装置丧失移动能力；用户模式选择按钮用于选择本方法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；一种基于室内可见光定位的智能家居控制方法，包括工作模式、睡眠模式以及锁定模式；其中，工作模式的步骤如下：步骤1：用户操作用户定位终端中的用户模式选择按钮选择工作模式及选择所述装置；配置端、PC端服务器、用户定位终端、自动开关模块、控制及避障模块以及倾倒报警模块进入工作模式；步骤2：家居装置、用户定位终端以及配置端控制单元通过局域网/城域网/蓝牙/电台以及自主网的方式从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、数据库B和数据库C中的一个或多个；步骤3：配置端在室内建立坐标系，用户定位终端以及家居光电探测器分别基于光电探测器A和家居光电探测器探测的信息通过无线互连的PC端服务器计算出用户定位终端以及家居装置所在的位置信息，并将此两个位置信息传输给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装置运动至用户定位终端的无障路线，控制单元接收经家居光电探测器传输来的无障路线驱动驱动电机，驱动电机再控制四驱马达轮按照此无障路线携带本装置向用户定位终端靠近，靠近的过程中，通过超声波测距单元获取周边障碍物信息，经过控制单元进行决策判断，避开障碍物，到达用户定位终端；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，从而确保本装置可以到达用户；在步骤2到步骤4的操作过程中，倾斜报警模块和自动开关模块始终处于工作状态；其中，倾斜报警模块测量盛放装置状态情况，一旦发生倾倒则立即报警；自动开关模块在工作模式下，盛放装置靠近用户至一定距离时则自动打开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于室内可见光定位的智能家居盛放装置，其特征在于：主要包括家居装置、用户定位终端、配置端以及PC端服务器；其中，家居装置包括家居光电探测器、自动开关模块、倾倒报警模块、控制及避障模块、I/O模块以及电源模块；其中，用户定位终端主要包括光电探测器A及用户模式选择按钮；其中，PC端服务器包括数据库A、数据库B以及数据库C；配置端包括配置端控制单元、配置器以及LED；其中，每个配置器中均包含蓝牙模块；控制及避障模块包括控制单元、超声波测距单元、驱动电机以及四驱马达轮；倾斜报警模块包括倾斜单元以及蜂鸣器；I/O模块包括工作状态指示灯以及触摸开关；自动开关模块主要包括舵机以及人体红外传感器；本装置中各模块及单元的连接关系如下：控制及避障模块与倾斜报警模块、I/O模块以及自动开关模块相连；PC端服务器与用户定位终端、家居装置以及配置端中的配置端控制单元相连；控制及避障模块中的控制单元分别与该模块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；控制及避障模块中的控制单元与倾斜报警模块中的倾斜单元及蜂鸣器相连；控制及避障模块中的控制单元与I/O模块中的电源指示灯、触摸开关相连；控制及避障模块中的控制单元与自动开关模块中的舵机以及人体红外传感器相连；控制及避障模块中的控制单元又与家居光电探测器相连；家居装置与用户定位终端通过局域网/城域网/蓝牙/电台/自主网的方式与PC端服务器相连接；配置端中配置端控制单元与配置器相连，同时配置器与对应的LED相连；电源模块分别给控制单元、驱动电机、舵机、配置端以及PC端服务器供电。...

【技术特征摘要】
1.一种基于室内可见光定位的智能家居盛放装置，其特征在于：主要包括家居装置、用户定位终端、配置端以及PC端服务器；其中，家居装置包括家居光电探测器、自动开关模块、倾倒报警模块、控制及避障模块、I/O模块以及电源模块；其中，用户定位终端主要包括光电探测器A及用户模式选择按钮；其中，PC端服务器包括数据库A、数据库B以及数据库C；配置端包括配置端控制单元、配置器以及LED；其中，每个配置器中均包含蓝牙模块；控制及避障模块包括控制单元、超声波测距单元、驱动电机以及四驱马达轮；倾斜报警模块包括倾斜单元以及蜂鸣器；I/O模块包括工作状态指示灯以及触摸开关；自动开关模块主要包括舵机以及人体红外传感器；本装置中各模块及单元的连接关系如下：控制及避障模块与倾斜报警模块、I/O模块以及自动开关模块相连；PC端服务器与用户定位终端、家居装置以及配置端中的配置端控制单元相连；控制及避障模块中的控制单元分别与该模块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；控制及避障模块中的控制单元与倾斜报警模块中的倾斜单元及蜂鸣器相连；控制及避障模块中的控制单元与I/O模块中的电源指示灯、触摸开关相连；控制及避障模块中的控制单元与自动开关模块中的舵机以及人体红外传感器相连；控制及避障模块中的控制单元又与家居光电探测器相连；家居装置与用户定位终端通过局域网/城域网/蓝牙/电台/自主网的方式与PC端服务器相连接；配置端中配置端控制单元与配置器相连，同时配置器与对应的LED相连；电源模块分别给控制单元、驱动电机、舵机、配置端以及PC端服务器供电。2.根据权利要求1所述的一种基于室内可见光定位的智能家居盛放装置，其特征在于：光电探测器A为N个；家居光电探测器、自动开关模块、倾倒报警模块、控制及避障模块、I/O模块以及电源模块的数量与家居数量相同，为K个；配置器及LED的数量均为M个；舵机的功率大于50瓦。3.一种基于室内可见光定位的智能家居控制方法，其特征在于：包括工作模式、睡眠模式以及锁定模式；其中，工作模式的步骤如下：步骤1：用户操作用户定位终端中的用户模式选择按钮选择工作模式及选择所述装置；配置端、PC端服务器、用户定位终端、自动开关模块、控制及避障模块以及倾倒报警模块进入工作模式；步骤2：家居装置、用户定位终端以及配置端控制单元通过局域网/城域网/蓝牙/电台以及自主网的方式从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、数据库B和数据库C中的一个或多个；步骤3：配置端在室内建立坐标系，用户定位终端以及家居光电探测器分别基于光电探测器A和家居光电探测器探测的信息通过无线互连的PC端服务器计算出用户定位终端以及家居装置所在的位置信息，并将此两个位置信息传输给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装置运动至用户定位终端的无障路线，控制单元接收经家居光电探测器传输来的无障路线驱动驱动电机，驱动电机再控制四驱马达轮按照此无障路线携带本装置向用户定位终端靠近，靠近的过程中，通过超声波测距单元获取周边障碍物信息，经过控制单元进行决策判断，避开障碍物，到达用户定位终端；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，从而确保本装置可以到达用户；在步骤2到步骤4的操作过程中，倾斜报警模块和自动开关模块始终处于工作状态；其中，倾斜报警模块测量盛放装置状态情况，一旦发生倾倒则立即报警；自动开关模块在工作模式下，盛放装置靠近用户至一定距离时则自动打开，方便用户操作；其中，一定距离可根据个人偏好进行设置,针对不同家居装置而不同；在锁定模式及睡眠模式下，当自动开关模块中的人体红外传感器在指定位置检测到人时，自动打开；在步骤2到步骤4的操作过程中，倾斜报警模块和自动开关模块始终处于工作状态；其中，倾斜报警模块测量盛放装置状态情况，一旦发生倾倒则立即报警；自动开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴华，李泽英，冯立辉，卢继华，钱晨，刘仁杰，闫志维，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11