[发明专利]一种具备远程信息传输及定位功能的路况识别避障车

权利要求书

1.一种具备远程信息传输及定位功能的路况识别避障车，其特征在于：包括：主控中心模块、导航模块、路况识别模块、车辆行驶模块、信息播报模块、信息传输模块、电源模块、紧急模块、远程控制单元以及控制面板；

电源模块包括蓄电池、太阳能充电单元以及备用电源；导航模块包括地图存储单元以及GPS单元；信息传输模块包括5G传输单元、4G传输单元以及无线信号收发子模块；路况识别模块包括视频拍摄子模块、图像存储单元以及信息处理子模块；视频拍摄子模块数量为n个，每一个视频拍摄子模块单独进行视频或图像的拍摄；车辆行驶模块包括处理器单元、驱动子模块、照明子模块、转向子模块以及制动子模块；驱动子模块的数量为k个；制动子模块的数量为m个；照明子模块的数量为p个；信息播报模块包括蜂鸣器、警示灯以及语音播报单元；紧急模块包括紧急处理单元以及紧急保护单元；

所述路况识别避障车中各模块与单元的连接关系如下：

电源模块与主控中心模块、导航模块、路况识别模块、车辆行驶模块、信息播报模块、信息传输模块、紧急模块、远程控制单元以及控制面板相连；主控中心模块与导航模块、路况识别模块、车辆行驶模块、信息播报模块、信息传输模块、电源模块、紧急模块、远程控制单元以及控制面板相连；路况识别模块中的视频拍摄子模块与图像存储单元相连，图像存储单元与信息处理子模块相连；信息处理子模块与主控中心模块相连；信息传输模块中，5G传输单元、4G传输单元和无线信号收发子模块相连；紧急模块中的紧急处理单元和紧急保护单元相连，同时连接到控制面板上的紧急按钮；信息播报单元中的蜂鸣器、警示灯以及语音播报单元分别独立与主控中心模块相连；

导航模块中GPS单元和地图存储单元相连，车辆行驶模块中驱动子模块、照明子模块、转向子模块以及制动子模块分别独立，并与处理器单元相连，处理器单元与主控中心模块相连；控制面板中的紧急按钮分别与紧急模块以及主控中心模块相连；电源模块中太阳能充电单元和蓄电池相连；

所述路况识别避障车中各模块的功能如下：

远程控制单元与信息传输模块中的无线信号收发子模块通信实时得到使用者所在地以及周围的情况；家属通过远程控制单元向主控中心模块下达指令，随后由主控中心模块根据指令对其他模块进行调控；远程控制单元在接收到紧急信息警告向家属和警方发出警示，并与警方共享位置信息和实时图像信息；

车辆行驶模块接收主控中心模块指令，处理器单元根据指令进行如下操作：

1)处理器单元接收到行进指令后，则使能驱动子模块工作，带动避障车行进；

2)处理器单元接收到补光指令后，启动照明子模块对环境进行照明补光；

3)处理器单元接收到转向指令后，启动转向子模块改变避障车行进方向；

4)处理器单元接收到刹车或紧急情况指令后，启动制动子模块使避障车减速；

GPS模块中GPS单元根据接收到的GPS信号与地图存储单元中的地图进行对比确定使用者所在的具体位置并传输至主控中心模块，主控中心模块再将接收到的“使用者所在的具体位置”传输到无线信号收发子模块，最终上传到远程控制单元；

视频拍摄子模块用于实时拍摄避障车周围的环境；图像处理子模块将拍摄到的图像经过拼接、去糊以及去噪处理后传输到主控中心模块；主控中心模块对图像信息进行减帧，压缩处理后存储到图像存储单元，当远程控制单元需要查看实时图像或在紧急模式时，主控中心模块调用图像存储单元内的图像信息，经由信息传输模块上传到远程控制单元；

无线信号收发子模块接收主控中心模块的信息，再将接收到的信息上传到远程控制单元；4G传输单元用于信息传输量小且速率要求不高情况下的信息传输；5G传输单元用于信息传输量大、速率要求高或以及紧急模式下快速上传主控中心模块传输来的信息给远程控制单元；

紧急模块针对接收到主控中心模块的紧急信息进行处理；紧急处理单元处理信息判断紧急情况类别；紧急保护单元则会根据紧急情况的类别进行决策，向主控中心模块下达进一步行动指令；

信息播报模块接收主控中心模块的指令，进行如下操作：

1)信息播报模块接收到语音播报指令后，语音播报单元按指令播报对应信息；

2)信息播报模块接收到蜂鸣器警示指令后，蜂鸣器鸣响；

3)信息播报模块接收到警示灯闪烁指令后，警示灯按指令闪烁或常亮；

所述避障车的工作模式包括预设目的地模式、使用者自定义路线模式以及紧急模式；

其中，预设目的地模式、使用者自定义路线模式为日常工作模式；

预设目的地模式，包括如下步骤：

步骤一：使用前避障车自检，若出现异常情况，则主控中心模块通过信息传输模块将避障车自检异常情况传至远程控制单元，并启动信息播报模块中的语音播报子模块提醒使用者避障车出现故障；若无异常情况，使用者通过控制面板或家属通过远程控制单元输入预设信息，并开启信息传输模块，主控中心模块每隔周期T3查询是否接收到紧急信息，若收到紧急信息则启动紧急模式；否则进行如下步骤：

其中，预设信息包括但不限于常用路线、途径地、出门时间和返回时间，由远程控制单元或控制面板的语音输入或键盘输入；

步骤二：导航模块接收预设信息，基于预存地图规划路线，通过信息传输模块将规划路线和预设信息上传至远程控制单元，并通过远程控制单元告知家属使用者出行信息；

步骤三：车辆行驶模块依据步骤二输出的规划路线驱动子模块工作，驱动避障车前行，与此同时，GPS单元、信息传输模块、路况识别模块及主控中心模块工作；

步骤四：GPS单元实时定位，信息传输模块将实时采集的定位信息传至远程控制单元；

步骤五：路况识别模块通过视频拍摄子模块采集路况信息并由信息处理子模块处理，得出路况信息传输至主控中心模块；主控中心模块接收路况识别模块传来的图像信息，进行压缩、减帧并存储入图像存储单元，同时根据路况信息进行对应操作；

根据路况信息进行对应操作，具体为：

五.A主控中心模块检测到正常路况，返回步骤四；

五.B主控中心模块检测到低光强路况，向照明子模块下达补光指令开启灯光，返回步骤四；

五.C主控中心模块检测到紧急路况，传输避障指令给车辆行驶模块规避障碍，同时将此紧急路况信息传至紧急模块，跳至步骤六；

步骤六：紧急模块中紧急保护单元向主控中心模块下达指令，使信息播报模块的警示灯闪烁，语音播报单元语音提醒使用者行驶方向以及速度改变，帮助使用者操控避障车，避开障碍后返回步骤四；

其中，使用者自定义路线模式如下：

步骤1：使用前避障车自检，若出现异常情况，则主控中心模块通过信息传输模块将避障车自检异常情况传至远程控制单元，并启动信息播报模块中的语音播报子模块提醒使用者避障车出现故障；若无异常情况，使用者通过控制面板输入预设信息，并开启信息传输模块，主控中心模块每隔周期T4查询是否接收到紧急信息；

若收到紧急信息则启动紧急模式；否则进行如下步骤：

步骤2：导航模块接收预设信息，基于预存地图规划路线，通过信息传输模块将规划路线和预设信息上传至远程控制单元，并通过远程控制单元告知家属使用者出行信息；

步骤3：车辆行驶模块依据步骤2输出的规划路线驱动子模块工作，驱动避障车前行，与此同时，GPS单元、信息传输模块、路况识别模块及主控中心模块工作；

步骤4：GPS单元实时定位，信息传输模块将实时采集的定位信息传至远程控制单元；

步骤5：路况识别模块通过视频拍摄子模块采集路况信息并由信息处理子模块处理，得出路况信息传输至主控中心模块；主控中心模块接收路况识别模块传来的图像信息，进行压缩、减帧并存储入图像存储单元，同时根据路况信息进行对应操作；

其中，信息处理子模块的处理包括但不限于拼接、去糊以及去噪；路况信息包括正常路况、低光强路况以及紧急路况，紧急路况包括但不限于路面坑洞、路面结冰、路面湿滑以及前方障碍；

根据路况信息进行对应操作，具体为：

5.A主控中心模块检测到正常路况，返回步骤4；

5.B主控中心模块检测到低光强路况，向照明子模块下达补光指令开启灯光，返回步骤4；

5.C主控中心模块检测到紧急路况，传输避障指令给车辆行驶模块规避障碍，同时将此紧急路况信息传至紧急模块，跳至步骤6；

步骤6：紧急模块中紧急保护单元向主控中心模块下达指令，使信息播报模块的警示灯闪烁，语音播报单元语音提醒使用者行驶方向以及速度的改变，帮助使用者操控避障车，避开障碍后返回步骤4。