可载人自动跟踪购物车及其自动跟踪方法技术

本发明专利技术提供了一种可载人自动跟踪购物车及其自动跟踪方法，其中，可载人自动跟踪购物车包括购物车本体、动力系统和控制系统；控制系统包括PLC控制器、用于判断可检测范围内的目标是否是活体的热释电传感器、用于检测所述购物车本体在行进过程中是否存在障碍物的超声波传感器，用于检测目标与购物车之间的距离的红外传感器；自动跟踪方法为：热释电传感器先判断可检测范围内的目标是否是活体；若是则执行跟踪程序，否则进行报警指示；所述红外传感器用于实现对人的跟踪，并重复循环跟踪程序；在执行跟踪的过程中，若所述超声波传感器检测所述购物车本体在行进过程中存在障碍物，则执行避障程序。

Manned automatic tracking shopping cart and its automatic tracking method

The invention provides an automatic tracking shopping cart and an automatic tracking method, in which a manned automatic tracking shopping cart includes a shopping cart body, a power system and a control system. The control system includes a PLC controller, a thermoluminescence sensor used to determine whether a target in the detection range is living or not, for detection. An ultrasonic sensor for the existence of an obstacle in the course of the shopping cart, which is used to detect the infrared sensor of the distance between the target and the shopping cart. The automatic tracking method is that the pyroelectric sensor first determines whether the target in the detection range is living or not; if the tracking program is executed, the alarm refers to the alarm. The infrared sensor is used to realize the tracking of people and repeat the cycle tracking program; in the course of tracking, the obstacle avoidance program is performed if the ultrasonic sensor detects the shopping cart body in the course of the marching.

【技术实现步骤摘要】
可载人自动跟踪购物车及其自动跟踪方法
本专利技术涉及一种购物车，特别涉及一种可载人自动跟踪购物车及其自动跟踪方法。
技术介绍
目前国内外所有的超市都使用手推式的购物车，对自动跟踪购物车这类产品还处于研发阶段并未推向市场。已研发出来的有沃尔玛自动跟踪、可驾驶的购物车和基于iNEMO的自动跟随购物车。沃尔玛的购物车通过传感器和摄像头实现对顾客的跟踪。基于iNEMO的自动跟随购物车，采用仿生运动单元来实现自动跟随，使用时需要用户佩戴一个装置，该装置与小车均搭载STeMotion板子，通过STMEMS传感器结合蓝牙实现自动跟踪。目前尚没有基于多种常规低成本传感器融合技术实现跟踪的购物车，基于此我们设计一种能实现自动跟踪和手机遥控、载人、功能齐全、成本低能较快推广的自动跟踪购物车，满足人们智能生活的需求。为了解决上述安全问题，人们一直在寻求一种安全的解决方案。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于解决提供一种能实现自动跟踪和手机遥控、载人、功能齐全、成本低、能较快推广的可载人自动跟踪购物车，本专利技术还提供了该自动跟踪购物车的自动跟踪方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种可载人自动跟踪购物车，包括购物车本体，还包括：动力系统，包括步进电机及驱动电机驱动器，用于为所述购物车本体提供动力；控制系统，包括PLC控制器、超声波传感器、热释电传感器和红外传感器；所述热释电传感器与所述PLC控制器连接，用于判断可检测范围内的目标是否是活体；所述超声波传感器与所述PLC控制器连接，用于检测所述购物车本体在行进过程中是否存在障碍物；所述红外传感器与所述PLC控制器连接，用于检测目标与购物车之间的距离；当所述热释电传感器判断目标是活体后，所述红外传感器的检测结果有效，所述动力系统的驱动电机驱动器驱动所述步进电机动作。基于上述，所述控制系统包括有两个超声波传感器、三个热释电传感器和七个红外传感器；所述超声波传感器和所述热释电传感器分别安装在所述购物车本体前方中间和两端的同一水平线上的位置；所述红外传感器设置为安装在所述购物车本体前方中间第三红外传感器、第四红外传感器、第五红外传感器，以及安装在所述购物车本体前方左端的第一红外传感器和第二红外传感器，以及安装在所述购物车本体前方右端的第六红外传感器和第七红外传感器。基于上述，所述第一红外传感器和所述第七红外传感器安装在同一水平位置，所述第二红外传感器和所述第六红外传感器安装在同一水平位置。基于上述，所述PLC控制器还连接有报警指示灯和用于与移动设备通信的蓝牙通信模块。基于上述，所述PLC控制器采用松下PLCFP-XHC60TD。基于上述，所述购物车本体包括购物车本体基座，分别设置在所述购物车本体基座上方的储物篮和用于放置电气控制设备的控制箱，以及分别设置在所述购物车本体基座下方的前方承重万向轮、驱动轮和后方承重万向轮；所述步进电机驱动所述驱动轮；所述控制箱上方设置为支持乘坐的座位板。一种所述可载人自动跟踪购物车的自动跟踪方法，所述方法包括：所述热释电传感器先判断可检测范围内的目标是否是活体；若是则执行跟踪程序，否则进行报警指示；所述红外传感器用于实现对人的跟踪，划分三个阶段的跟踪距离，远距离，购物车加速；中间距离，购物车匀速；近距离，购物车减速至停止；所述红外传感器重复循环此跟踪程序；在执行跟踪的过程中，若所述超声波传感器检测所述购物车本体在行进过程中存在障碍物，则执行避障程序。基于上述，所述远距离为0.35-0.5米，所述中间距离为0.3-0.35米，所述近距离为0-0.3米。基于上述，跟踪程序中所述红外传感器的跟踪方式为：所述第一红外传感器设置为加速左转，所述第二红外传感器为慢速左转，所述第三红外传感器为匀速直行，所述第四红外传感器为减速直行，所述第五红外传感器为加速直行，所述第六红外传感器慢速右转，所述第七红外传感器快速右转。基于上述，所述控制系统设置自动跟踪和手动操作两种模式，手动操作模式下所述热释电传感器和所述红外传感器处于非工作状态，所述PLC控制器接收所述移动设备的操作命令控制所述购物车本体的行动路径；自动跟踪模式下，所述超声波传感器、所述热释电传感器和所述红外传感器处于工作状态。本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说：（1）本专利技术通过设置超声波传感器、热释电传感器和红外传感器，将热释电传感器用于区分跟踪人与物的跟踪目标，防止目标跟踪错误，使用红外传感器实现跟踪，在跟踪过程中使用超声波传感器进行避障；实现超市购物车的自动跟踪；（2）本专利技术预设自动跟踪和手动操作两种模式，通过两种模式的切换，实现自动跟踪和手机遥控，具有功能齐全、成本低、能较快推广的优点。附图说明：图1为本专利技术可载人自动跟踪购物车的结构示意图。图2为本专利技术方法的流程图。图中，1、购物车本体；11、购物车本体基座；12、储物篮；13、控制箱；14、前方承重万向轮；15、驱动轮；16、后方承重万向轮；17、座位板；2、超声波传感器；3、热释电传感器；4、红外传感器；5、报警指示灯；a、第一红外传感器；b、第二红外传感器；c、第三红外传感器；d、第四红外传感器；e、第五红外传感器；f、第六红外传感器；g、第七红外传感器。具体实施方式：下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，一种可载人自动跟踪购物车，包括购物车本体1，还包括：动力系统，包括步进电机及驱动电机驱动器，用于为所述购物车本体1提供动力；控制系统，包括PLC控制器、超声波传感器2、热释电传感器3和红外传感器4；所述热释电传感器3与所述PLC控制器连接，用于判断可检测范围内的目标是否是活体；所述超声波传感器2与所述PLC控制器连接，用于检测所述购物车本体在行进过程中是否存在障碍物；所述红外传感器4与所述PLC控制器连接，用于检测目标与购物车之间的距离；当所述热释电传感器3判断目标是活体后，所述红外传感器4的检测结果有效，所述动力系统的驱动电机驱动器驱动所述步进电机动作。具体地，所述控制系统包括有左、右两个超声波传感器2、三个热释电传感器3和七个红外传感器4；所述超声波传感器2和所述热释电传感器3分别安装在所述购物车本体前方中间和两端的同一水平线上的位置；所述红外传感器4设置为安装在所述购物车本体前方中间的第三红外传感器c、第四红外传感器d、第五红外传感器e，以及安装在所述购物车本体前方左端的第一红外传感器a和第二红外传感器b，以及安装在所述购物车本体前方右端的第六红外传感器f和第七红外传感器g。所述第一红外传感器a和所述第七红外传感器g安装在同一水平位置，所述第二红外传感器b和所述第六红外传感器f安装在同一水平位置。所述购物车本体1包括购物车本体基座11，分别设置在所述购物车本体基座11上方的储物篮12和用于放置电气控制设备的控制箱13，以及分别设置在所述购物车本体基座11下方的前方承重万向轮14、驱动轮15和后方承重万向轮16；所述步进电机驱动所述驱动轮；所述控制箱13上方设置为支持乘坐的座位板15。在其他实施例中，所述PLC控制器还连接有报警指示灯5和用于与移动设备通信的蓝牙通信模块。如图2所示，本专利技术方法进行自动跟踪的关键是运用三种传感器校正行径路线，本专利技术的自动跟踪方法包括：所述热释电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可载人自动跟踪购物车，包括购物车本体，其特征在于，还包括：动力系统，包括步进电机及驱动电机驱动器，用于为所述购物车本体提供动力；控制系统，包括PLC控制器、超声波传感器、热释电传感器和红外传感器；所述热释电传感器与所述PLC控制器连接，用于判断可检测范围内的目标是否是活体；所述超声波传感器与所述PLC控制器连接，用于检测所述购物车本体在行进过程中是否存在障碍物；所述红外传感器与所述PLC控制器连接，用于检测目标与购物车之间的距离；当所述热释电传感器判断目标是活体后，所述红外传感器的检测结果有效，所述动力系统的驱动电机驱动器驱动所述步进电机动作。

【技术特征摘要】
1.一种可载人自动跟踪购物车，包括购物车本体，其特征在于，还包括：动力系统，包括步进电机及驱动电机驱动器，用于为所述购物车本体提供动力；控制系统，包括PLC控制器、超声波传感器、热释电传感器和红外传感器；所述热释电传感器与所述PLC控制器连接，用于判断可检测范围内的目标是否是活体；所述超声波传感器与所述PLC控制器连接，用于检测所述购物车本体在行进过程中是否存在障碍物；所述红外传感器与所述PLC控制器连接，用于检测目标与购物车之间的距离；当所述热释电传感器判断目标是活体后，所述红外传感器的检测结果有效，所述动力系统的驱动电机驱动器驱动所述步进电机动作。2.根据权利要求1所述的可载人自动跟踪购物车，其特征在于：所述控制系统包括有两个超声波传感器、三个热释电传感器和七个红外传感器；所述超声波传感器和所述热释电传感器分别安装在所述购物车本体前方中间和两端的同一水平线上的位置；所述红外传感器设置为安装在所述购物车本体前方中间第三红外传感器、第四红外传感器、第五红外传感器，以及安装在所述购物车本体前方左端的第一红外传感器和第二红外传感器，以及安装在所述购物车本体前方右端的第六红外传感器和第七红外传感器。3.根据权利要求2所述的可载人自动跟踪购物车，其特征在于：所述第一红外传感器和所述第七红外传感器安装在同一水平位置，所述第二红外传感器和所述第六红外传感器安装在同一水平位置。4.根据权利要求3所述的可载人自动跟踪购物车，其特征在于：所述PLC控制器还连接有报警指示灯和用于与移动设备通信的蓝牙通信模块。5.根据权利要求4所述的可载人自动跟踪购物车，其特征在于：所述PLC控制器采用松下PLCFP-XHC60TD。6.根据权利要求5所述的可载人自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐君鹏，孔晓红，张素君，黄士静，刘成新，王印攀，
申请(专利权)人：河南科技学院，
类型：发明
国别省市：河南,41