智能小车及基于智能小车的可视化智能家居控制方法技术

本发明专利技术公开了一种智能小车及基于智能小车的可视化智能家居控制方法，用户通过操作手机发出控制命令到互联网中的用户账号，电脑监控用户账号得到控制信息并通过无线传输装置发送控制命令，小车接收控制命令后完成对家具的控制；本发明专利技术可以根据不同家庭室内布局绘制个性化地图，操作简单，适用于所有家庭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物联网领域，尤其涉及一种智能小车及基于该智能小车的可视化智能家居控制方法。
技术介绍
随着科技的发展与社会的进步，智能家居已经开始进入人们的日常生活。智能家居控制系统具有提高现代生活的科技档次，改善生活品质，以及提升生活舒适性的特点。但是老式的智能家居系统存在布线难、造价高、结构复杂等问题，即便是现在市场上流行的以蓝牙为代表的无线技术，由于大量使用射频设备，在住家这种小范围环境内容易产生电磁辐射，长期使用带来的电磁污染也会对住户带来健康问题。此外，现有的监控体系都是在房间内部安装摄像头，对于隔间多且房间面积相对小的家庭环境来说，如果要达到整 体监控则需要在每个房间都安装摄像头，而这么做显然极大的威胁到住户隐私。因此解决总线形式智能家居结构复杂、无线形式有潜在的电磁污染隐患、摄像头固定带来的多摄像头成本高并且隐私性差这三大问题，是推广智能家居系统广泛应用的主要途径之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的一种智能小车，它包括控制单元、红外信号发射装置、车载无线摄像头、无线通信模块、角度传感器、距离传感器、步进电机、舵机和光照传感器等；其中，所述红外信号发射装置、车载无线摄像头、无线通信模块、角度传感器、距离传感器、步进电机、舵机和光照传感器均与控制单元相连。一种基于上述智能小车的可视化智能家居控制方法，基于智能小车的可视化智能家居主要由用户手机、电脑、智能小车和被控家具组成，电脑包括一无线通信装置，该方法包括如下步骤 (1)绘制轨迹地图控制智能小车在家中行进，智能小车通过角度传感器和距离传感器获取自身转过角度Θ和行进距离s ;自身转过角度Θ和行进距离s这两个数据以频率f传至IJ电脑。电脑2接收到信息，在画面上记录下每个点的位置，当智能小车路过某一被控家具i时，向智能小车发送光照信号，光照传感器在接收到光照信号之后记录此时经过的路程Si和转过的角度Θ i，以便在这条路线上标识家具i，并在地图上面显示；当智能小车走完全部路线后，用户小小车发送停止命令，最后按照各点形成的时间先后顺序连线成 (2)轨迹地图绘制完成后，将轨迹地图下载到用户手机中。(3)用户通过用户手机将控制命令经由电脑2发送至智能小车点击用户手机上轨迹地图上某一点P (X，Y)时，用户手机根据智能小车当前位置点Ptl (Xtl, Ytl),按照已有的固定行进轨迹，给出从Ptl运动到P点所要前进的路程和转过角度α ;用户手机将前进的路程I和转过角度α发送至用户个人微博账号，电脑通过监视这个账号所发布信息的关键字获取命令，并将微博中的控制命令导出到excel文件中；通过由电脑的无线通信装置将excel中的内容发送到智能小车上的无线通信模块，进而发送给控制单元的方式，命令完成从用户手机到智能小车的传送； (4)智能小车根据接收到的命令实现对家居的控制控制单元将接收到的命令转化成控制步进电机和舵机的信号，最终完成对智能小车运动的控制。智能小车运动到被控家具处执行控制命令；同时，车载无线摄像头将拍摄到的视频图像通过移动通信网络经过视频压缩编码传送到用户手机，实现用户对家中状况的实时监控。本专利技术的有益效果是，本专利技术对 于结构不同的住家来说可通过自行控制智能小车轨迹，绘制个性化初始地图来实现，无需设备厂家上门布线或是指导安装，操作简单。同时，车载无线摄像头具有活动范围大，控制灵活的特点，在降低成本的同时既满足用户监控需要又保护用户隐私。此外，智能小车上的红外发射装置相当于一个可移动的万用遥控器，节省成本、控制灵活的同时避免了电磁污染。附图说明图I是基于智能小车的可视化智能家居系统中各模块间数据传递的系统构架图； 图2是基于智能小车的可视化智能家居系统所用到的智能小车内部模块连接 图3是基于智能小车的可视化智能家居系统所用到的智能小车内部数据传递 图4是基于智能小车的可视化智能家居系统所用到的智能小车上装有的红外信号发射装置结构 图5是基于智能小车的可视化智能家居系统的实现流程 图6是基于智能小车的可视化智能家居系统中绘制地图软件的程序流程 图7是基于智能小车的可视化智能家居系统所用到的显示小车轨迹和家具位置的轨迹地 图8是基于智能小车的可视化智能家居系统所用到的用户手机的软件流程9是基于智能小车的可视化智能家居系统所用到的智能小车中控制单元的内部程序流程 图中，用户手机I、电脑2、智能小车3、饮水机4、空调5、窗帘6、控制单元7、红外信号发射装置8、车载无线摄像头9、无线通信模块10、角度传感器11、距离传感器12、步进电机13、舵机14、光照传感器15。具体实施例方式本专利技术采用智能小车车载可控摄像头在家内运动采集图像、利用红外信号发射装置控制红外开关的方式，搭建智能家居系统；同时在用户手机上有高度可视化的用户友好界面，方便用户不在家的时候实施远程控制。同时该智能家居系统具有普适性，对于结构不同的住家来说可通过自行控制智能小车轨迹，绘制个性化初始地图，并且地图绘制有别于获取二维平面上所有信息的方法，它只显示智能小车路径和被控家具的位置，去除了大量冗余无效信息后系统简练并且显示明了。下面结合附图详细描述本专利技术，本专利的目的和效果将变得更加明显。如图2所示，本专利技术的智能小车3包括控制单元7、红外信号发射装置8、车载无线摄像头9、无线通信模块10、角度传感器11、距离传感器12、步进电机13、舵机14和光照传感器15 ;红外信号发射装置8、车载无线摄像头9、无线通信模块10、角度传感器11、距离传感器12、步进电机13、舵机14和光照传感器15均与控制单元7相连。智能小车3内部模块之间的信息传递如图3所示。智能小车3在绘制地图时，将角度传感器11、距离传感器12和光照传感器15采集到的参数发送给控制单元7，经过控制单元7的处理后发送给无线通信模块10，并由无线通信模块10将参数发送到电脑2。无线通信模块10负责接收电脑2传来的控制命令，并将控制命令发送给控制单元7。控制单元7接收到无线通信模块10传送来的命令之后首先判断是何种命令，如果是智能小车3运动命令，则控制单元 将控制信号(例如PWM波)发送给步进电机13和舵机14，通过步进电机13和舵机14控制智能小车3是前进或者转弯；如果是家具控制命令，则控制单元7将控制信号(例如编码脉冲)发送给红外信号发射装置8，通过红外信号发射装置8发射出的红外脉冲来控制家具。其中红外信号发射装置8的结构如图4所示，红外信号发射装置8可以 在水平和垂直两个维度内180°旋转，以适应不同家具开关位置不同的情况。当用户选择不监控家中环境或者启动监控时，可发送关闭或者打开车载无线摄像头9的命令，这个命令被控制单元7接收后转化成开关控制信号，输出给车载无线摄像头9控制其关闭或者打开。角度传感器11可以采用陀螺仪来实现，距离传感器12可以采用编码盘来实现，控制单元7可以由普通单片机来实现，但均不限于此。如图I所示，本专利技术基于智能小车的可视化智能家居系统由用户手机I、电脑2、智能小车3和被控家具组成，被控家具包括但不仅限于饮水机4、空调5和窗帘6。用户通过用户手机I发送控制命令到互联网用户账号，电脑2负责监控那个账号并且将接收到的命令进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能小车，其特征在于，它包括：控制单元（7）、红外信号发射装置（8）、车载无线摄像头（9）、无线通信模块（10）、角度传感器（11）、距离传感器（12）、步进电机（13）、舵机（14）和光照传感器（15）；其中，所述红外信号发射装置（8）、车载无线摄像头（9）、无线通信模块（10）、角度传感器（11）、距离传感器（12）、步进电机（13）、舵机（14）和光照传感器（15）均与控制单元（7）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉珺，孟濬，陈啸，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：