本發(fā)明屬于一種兒童玩具,特別涉及到一種可避障式多功能載人兒童車。
背景技術(shù):
隨著科技的不斷發(fā)展、電子產(chǎn)品成本的不斷降低以及人們生活水平的日益提高,兒童所接觸到的電子玩具類產(chǎn)品也日益豐富。其中流行較廣泛的便包括載人兒童車,但是目前載人兒童車大多僅是簡單模仿汽車的駕駛功能,安全系數(shù)仍不夠高,在操作使用上也基本局限于出廠時所設(shè)定的基本功能,無法適應(yīng)更多場景,且大多不具備教學(xué)功能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有載人式兒童車,提出一種可避障式多功能載人兒童車,該兒童車增加自動避障和循跡功能,提升兒童車的可靠性和實用性,并實現(xiàn)多場景適應(yīng)能力和更靈活的交互方式,同時可以為幼兒教學(xué)乃至青少年教學(xué)提供幫助。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:一種可避障式多功能載人兒童車,包括兒童車,所述兒童車具有四個輪子,后面兩個輪子采用電機驅(qū)動,所述兒童車的車身上安裝有超聲波測距傳感器,車身前端底部安裝有線性ccd傳感器,所述車身的車面板處安裝有多媒體交互模塊,車身上還安裝有單片機、電機驅(qū)動模塊和無線通訊模塊,所述電機與電機驅(qū)動模塊相連,超聲波測距傳感器、線性ccd傳感器、電機驅(qū)動模塊、多媒體交互模塊以及無線通訊模塊均與單片機相連。
進一步的,所述單片機采用stm32系列單片機。
進一步的,所述無線通訊模塊使用藍(lán)牙4.1標(biāo)準(zhǔn)。
進一步的,所述多媒體交互模塊為視頻播放器,其上具有觸摸顯示屏、sd卡插槽和usb接口。
本發(fā)明的有益效果是:現(xiàn)有兒童車大多不具備對路況的判斷能力,尤其是不具備對于墻壁和臺階的檢測能力,在兒童操作下易發(fā)生撞擊事故甚至發(fā)生危險。本發(fā)明中通過超聲波測距裝置使兒童車具有判斷簡單路況的能力,可以提供避障功能并提高了安全系數(shù)和可靠性;通過軌道檢測裝置使得兒童車具有沿軌跡行走的能力,可自行搭建軌跡,增加趣味性;通過無線通訊模塊可以利用手機等設(shè)備遠(yuǎn)程操作,操作設(shè)置更加簡便。此外,本發(fā)明中所述兒童車留有較靈活的改造空間,可以根據(jù)具體的場景和需要改變兒童車的參數(shù)設(shè)置和功能,軟件層次拓展性也較高,適應(yīng)于教學(xué)、娛樂等不同的場景。
附圖說明
圖1是用于說明本發(fā)明的軸測結(jié)構(gòu)示意圖;
符號說明:超聲波測距傳感器1,,線性ccd傳感器2。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖解釋本發(fā)明的具體實施方式,但是應(yīng)該指出,本發(fā)明的實施不限于以下的實施方式。
如圖1所示,本發(fā)明基于現(xiàn)有的兒童車基本框架,所述兒童車具有四個輪子,后面兩個輪子采用電機驅(qū)動,所述兒童車的車身上安裝有超聲波測距傳感器1,具體分布為車前燈附近、車前身、尾燈附近、后車身處成對稱分布,車身前端底部安裝有線性ccd傳感器2,所述車身的車面板處安裝有多媒體交互模塊,車身上還安裝有單片機、電機驅(qū)動模塊和無線通訊模塊,所述電機與電機驅(qū)動模塊相連,超聲波測距傳感器、線性ccd傳感器、電機驅(qū)動模塊、多媒體交互模塊以及無線通訊模塊均與單片機相連。
進一步的,所述單片機采用stm32系列單片機。
進一步的,所述無線通訊模塊使用藍(lán)牙4.1標(biāo)準(zhǔn),藍(lán)牙可以與手機連接,家長可以通過手機app設(shè)置兒童車的部分參數(shù)以及直接對兒童車進行運動操控,便于兒童暫無操控能力時的使用。此外還可選擇配備藍(lán)牙手柄進行操作,藍(lán)牙控制有效距離為10米,接近臨界距離時會有提示,且兒童車自動減速,并在超出有效距離前停下。
進一步的,所述多媒體交互模塊為視頻播放器,其上具有觸摸顯示屏、sd卡插槽和usb接口。通過觸摸屏可選擇進行多媒體文件播放操作,可讀取sd卡或u盤中的mp3格式的音頻、mp4格式的視頻以及多種圖片格式。
通過超聲波測距傳感器和線性ccd傳感器的接入,極大地提升了載人式兒童車的安全系數(shù)和智能化,并且在多場景適應(yīng)能力上獲得較大提升,適用于娛樂、教育等多個應(yīng)用場合。兒童車在工作時,針對于尚缺乏控制能力的幼兒,通過觸摸屏可選擇家長控制模式,即家長通過智能手機或選擇藍(lán)牙手柄進行遠(yuǎn)程控制;正常工作模式下,兒童車默認(rèn)避障模式開啟,可通過設(shè)置界面關(guān)閉,可以選擇性開啟循跡模式與否;
車前燈附近、車前身、尾燈附近、后車身處的超聲波測距傳感器記為a組傳感器,主要用以探測與車身高度相當(dāng)或高于車身的障礙物,如墻壁,箱子等;車前身和后身處的超聲波測距傳感器主要用以檢測低于車身的障礙物以及地面的平整度,當(dāng)檢測到地面有較大坡度的下降或上升,認(rèn)為遇到了臺階的上升或下降,此時為保證安全,兒童車會停止或躲避,尤其是判斷為臺階的“下降”時,判斷為為高危險系數(shù)的場景,兒童車均執(zhí)行停止操作。
車身前端底部安裝有線性ccd傳感器記為b組傳感器,利用線性ccd傳感器和單片機,兒童車可以實現(xiàn)循跡功能;循跡功能可以為單條軌跡的循跡行駛,也可以為特別設(shè)計的方格陣列的行駛。使用循跡功能需要預(yù)先鋪設(shè)本產(chǎn)品附帶的循跡軌道,循跡軌道為軟性材料,具有粘性,可以粘附于地板上。通用軌道為黑色,要求地面為淺顏色,以區(qū)分軌道和地面。當(dāng)軌道為單條,變換方向時軌道半徑不得小于50cm,線性ccd傳感器可以識別地面上鋪設(shè)的軌道,沿軌道緩慢自動行駛。
當(dāng)要走格行駛時,要求地面鋪設(shè)邊長固定的正方形格場地。
本發(fā)明的應(yīng)用場景舉例:
1)普通娛樂場景
本發(fā)明中兒童車的避障特性使得其在家中也可應(yīng)用。使用過程中,兒童車撞擊到墻壁以及其他物品的可能性大大減小,很好地提高了安全系數(shù)并且也對家中物品及兒童車本身做出了保護。針對年幼的兒童,家長可以利用藍(lán)牙控制兒童車的運動,亦可在家中鋪設(shè)柔性軌道,利用循跡功能使兒童車沿軌道移動。年長一些的兒童可自行操控兒童車,獲得較好的操控體驗。此外,配合多媒體播放系統(tǒng),兒童可在車內(nèi)學(xué)習(xí)兒歌,觀看幼兒啟蒙視頻等,在娛樂中獲得知識的增長。
在比較大的場地,可鋪設(shè)方格式軌道,進行循跡的走格模式,同時在其他模式下也會有更加自由和豐富的體驗。
2)教學(xué)場景
本發(fā)明涉及的兒童車同樣適用于幼兒園等教育場合。幼兒園中具有更大的固定場地,可以鋪設(shè)方格式軌道,從而拓展出更多的趣味游戲功能。例:在特定方格內(nèi)設(shè)置標(biāo)志,如小紅旗,設(shè)立起點和終點,通過四個方向按格數(shù)行進,可以引導(dǎo)兒童認(rèn)識到數(shù)字和方向所代表的意義,并且樹立最基本的數(shù)字和計算概念,或者通過計算如何通過最短的距離和時間從起點出發(fā),拿到小紅旗后到達終點。難度等級設(shè)置靈活。
3)高級用戶場景
本發(fā)明中兒童車的核心為stm32系列單片機,在軟件設(shè)計層次具有編程的拓展性。本兒童車可為高級用戶提供開發(fā)軟件,用戶可通過開發(fā)軟件對避障功能、循跡功能以及燈光、聲音等進行開發(fā),以實現(xiàn)更多的應(yīng)用場景。軟件開發(fā)后,可通過藍(lán)牙或數(shù)據(jù)線進行固件更新,即可完成用戶自定義的功能及動作。