一种智能玩具车及其控制方法与流程

本发明涉及玩具控制术领域，尤其涉及一种智能玩具车及其控制方法。

背景技术：

目前，各类玩具车层出不穷，现有的玩具车一般在某一特定区域内以及固定轨道上运动，或者在运动过程中碰到障碍物后调整运动方向，这类玩具车仅能应对单一行驶场景，无法在复杂的路面场景下实现智能的行驶控制。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能玩具车及其控制方法，旨在解决现有技术中玩具车无法应对复杂路面场景的问题。

本发明的技术方案如下：

一种智能玩具车，包括玩具车本体，所述玩具车本体内设置有光强检测模块、巡线模块、测距模块以及控制模块；其中，由所述光强检测模块检测当前行驶环境的光强信息后输出至控制模块；由所述巡线模块对预设参考线进行颜色识别后输出颜色识别信息至控制模块；由所述测距模块检测当前行驶环境中的障碍物距离信息后输出至控制模块；由所述控制模块根据所述光强信息、和/或颜色识别信息、和/或障碍物距离信息控制当前玩具车的行驶路线。

所述的智能玩具车中，所述玩具车本体包括若干个车轮、一体成型的上壳、以及与所述上壳卡合的一体成型的下壳，所述上壳上设置有若干个凹槽，所述下壳的对应位置上设置有对应数量的卡扣，所述卡扣与凹槽一一对应扣合；所述下壳的底部设置有若干个贯穿孔，所述若干个车轮对应穿过所述贯穿孔后暴露于所述下壳外，其中每个车轮的暴露面积小于预设面积。

所述的智能玩具车中，所述控制模块包括光源追踪单元、巡线判断单元、障碍物判断单元以及控制单元；其中，由所述光源追踪单元根据所述光强信息识别当前行驶环境中预设引导光源的方向后输出至控制单元；由所述巡线判断单元根据所述颜色识别信息判断当前玩具车是否按预设参考线行驶后输出第一判断结果至控制单元；由所述障碍物判断单元根据所述障碍物距离信息判断当前玩具车四周预设距离内是否存在障碍物后输出第二判断结果至控制单元；由所述控制单元根据预设引导光源的方向、和/或第一判断结果、和/或第二判断结果控制当前玩具车的行驶路线。

所述的智能玩具车中，所述光源追踪单元具体用于根据所述光强信息获取当前环境光强度，以及对当前环境光强度进行校正后识别最大光强的方向。

所述的智能玩具车中，所述巡线判断单元具体用于根据所述颜色识别信息判断当前预设参考线是否位于玩具车的中轴处并输出第一判断结果至控制单元。

所述的智能玩具车中，所述控制单元具体用于控制玩具车按预设参考线、且/或朝预设引导光源的方向、且/或距障碍物最远的方向行驶。

所述的智能玩具车中，还包括声音采集模块，由所述声音采集模块采集音频信息后输出至控制模块。

所述的智能玩具车中，所述控制模块还用于对所述音频信息进行识别后获取其中的目标调速分贝，以及根据所述目标调速分贝的大小控制当前玩具车的行驶速度。

所述的智能玩具车中，所述光强检测模块包括至少一个光敏传感器；所述巡线模块包括至少一个颜色传感器；所述测距模块包括至少一个超声波传感器。

本发明又一实施例还提供了一种智能玩具车的控制方法，其包括如下步骤：

检测当前行驶环境的光强信息；

对预设参考线进行颜色识别后输出颜色识别信息；

检测当前行驶环境中的障碍物距离信息；

根据所述光强信息、和/或颜色识别信息、和/或障碍物距离信息控制当前玩具车的行驶路线。

有益效果：本发明公开了一种智能玩具车及其控制方法，相比于现有技术，本发明实施例通过综合获取到的光强信息、预设参考线信息以及障碍物信息实现灵活组合的行驶路线控制，可应对复杂的路面场景，提高玩具车的智能化程度和趣味性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明提供的智能玩具车较佳实施例的结构框图；

图2为本发明提供的智能玩具车较佳实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的智能玩具车较佳实施例中控制模块的结构框图；

图4为本发明提供的智能玩具车的控制方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。以下结合附图对本发明实施例进行介绍。

请参阅图1，本发明提供的智能玩具车包括玩具车本体，所述玩具车本体内设置有光强检测模块10、巡线模块20、测距模块30以及控制模块40，其中所述光强检测模块10、巡线模块20以及测距模块30均连接所述控制模块40，所述光强检测模块10用于检测当前行驶环境的光强信息后输出至控制模块40；所述巡线模块20用于对预设参考线进行颜色识别后输出颜色识别信息至控制模块40；所述测距模块30用于检测当前行驶环境中的障碍物距离信息后输出至控制模块40；所述控制模块40用于根据所述光强信息、和/或颜色识别信息、和/或障碍物距离信息控制当前玩具车的行驶路线，即本实施例中通过分别检测行驶环境中的光强信息、对预设参考线的颜色识别信息以及障碍物距离信息，在控制玩具车行驶路线时，可综合获取到的检测信息中的一种或多种，灵活组合进行玩具车行驶路线的控制，例如单独根据光强信息控制，或者同时根据颜色识别信息和光强信息综合控制等等，从而在复杂路面场景下依然能进行智能化的自动行驶路径控制，提高玩具车的智能化程度和趣味性。

优选地，请参阅图2，所述玩具车优选为一体化结构，不借助额外的工具，使得儿童难以得到玩具车的小部件，有效防止儿童误食，具体玩具车本体包括若干个车轮(图中未示出)、一体成型的上壳、以及与所述上壳卡合的一体成型的下壳，所述上壳上设置有若干个凹槽，所述下壳的对应位置上设置有对应数量的卡扣，所述卡扣与凹槽一一对应扣合，如图2所示，玩具车上壳设有4个固位凹槽，即凹槽1、凹槽2、凹槽3、凹槽4；下壳对应位置上设有4个卡扣，即卡扣5、卡扣6、卡扣7扣合和卡扣8，通过对应位置的卡扣和凹槽紧密扣合，具体为凹槽1和卡扣5扣合、凹槽2和卡扣6扣合、凹槽3和卡扣7扣合、凹槽4和卡扣8扣合，实现上下壳体稳定连接固位，进一步地为防止意外伤害儿童，所述玩具车上下壳体的表面所有顶角及棱边均做圆润化处理。

并且，所述下壳的底部还设置有若干个贯穿孔(图中未示出)，所述若干个车轮对应穿过各个贯穿孔后暴露于所述下壳外，其中每个车轮的暴露面积小于预设面积，所述预设面积可设置为例如每个车轮面积的一半，即各个车轮的暴露面积小于1/2，当然所述预设面积还可根据实际应用需要灵活设置为其它值，本发明对此不作限定。可以理解的是，所述玩具车本体内部还设置有与车轮连接的、用于驱动车轮转动的传动组件，所述传动组件可采用现有动力传输方式，此处不作赘述。本实施例中所述玩具车本体完全包裹住各个功能模块、传动组件以及部分车轮，仅有各个车轮的预设面积暴露于玩具车本体底部，有别于传统的车轮完全暴露于侧面的玩具车，使得儿童在玩耍时无法徒手获得其中的零部件，提高玩具车的安全性。

具体地，所述光强检测模块10包括至少一个光敏传感器，优选在玩具车本体的左右两侧分别设置一光敏传感器采集光照强度数据后输出至控制模块40，实现准确的光强信息获取；所述巡线模块20包括至少一个颜色传感器，优选在玩具车本体的底部的中轴处设置以颜色传感器，在底部其他位置还可增设相应的颜色传感器，通过多个颜色传感器获取不同位置的颜色识别信息后输出至控制模块40，可为行驶路线控制提供丰富的车身位置信息；所述测距模块30包括至少一个超声波传感器，优选在玩具车本体的左右两侧分别设置一个超声波传感器，通过发射和接收超声波实现障碍物的扫描与测距，确保玩具车的顺利行驶。

进一步地，如图3所示，所述控制模块40包括光源追踪单元401、巡线判断单元402、障碍物判断单元403以及控制单元404，所述光源追踪单元401、巡线判断单元402和障碍物判断单元403均连接所述控制单元404，其中，所述光源追踪单元401用于根据所述光强信息识别当前行驶环境中预设引导光源的方向后输出至控制单元404；所述巡线判断单元402用于根据所述颜色识别信息判断当前玩具车是否按预设参考线行驶后输出第一判断结果；所述障碍物判断单元403用于根据所述障碍物距离信息判断当前玩具车四周预设距离内是否存在障碍物后输出第二判断结果至控制单元404；所述控制单元404根据预设引导光源的方向、和/或第一判断结果、和/或第二判断结果控制当前玩具车的行驶路线。

本实施例中，在采集了多种环境信息后，通过控制模块40中相应的处理单元进行信息处理后进一步实现行驶路线的自动控制，其中所述光源追踪单元401通过对光强信息进行识别后得到当前行驶环境中预设引导光源的方向，即在玩具车的行驶过程中设置一个具有预设功率值(例如200w等)的预设引导光源，将该预设引导光源作为目标行驶方向自动引导玩具车的行驶方向；所述巡线判断单元402则通过接收一个或多个位置处的颜色传感器输出的颜色识别信息对当前玩具车与预设参考线之间的相对位置进行判断，进而判断当前玩具车是否按预设参考线行驶，即在玩具车行驶时设置预设参考线作为玩具车的方向参考，行驶时通过识别判断车身与预设参考线之间的相对位置进行车身位置调整以实现稳定行驶；所述障碍物判断单元403通过接收到的障碍物距离信息判断当前玩具车四周是否存在障碍物，以及障碍物的距离是否小于预设距离，避免玩具车在行驶时被障碍物阻挡影响正常行驶。

具体实施时，所述控制单元404具体用于控制玩具车按预设参考线、且/或朝预设引导光源的方向、且/或距障碍物最远的方向行驶。

本实施例中，所述控制单元404可单一根据光源追踪单元401、巡线判断单元402或障碍物判断单元403的输出信号控制玩具车的行驶方向，使得玩具车可以朝着预设引导光源的方向、或者预设参考线的位置、或者距离障碍物最远的方向行驶，当然还可以在三种行驶条件中自由组合，例如控制玩具车按预设参考线进行巡线行驶，若检测到周围预设距离内有障碍物，则绕开障碍物再继续进行巡线行驶；或者在控制玩具车按照预设引导光源方向前进寻光的过程中，若检测到周围预设距离内有障碍物，则绕开障碍物再继续朝着光强最大的预设引导光源方向前进等等，进一步还可设置三种行驶条件的优先级顺序，按优先级从高到低的进行行驶方向的控制，即先满足优先级更好的行驶条件，使得玩具车的行驶控制可根据不同行驶环境进行灵活智能的调整，提高玩具车控制的趣味性和智能性。

进一步地，所述光源追踪单元401具体用于根据所述光强信息获取当前环境光强度，以及对当前环境光强度进行校正后识别最大光强的方向。

本实施例中，通过光敏传感器采集光强信息传输至光源追踪单元401进行处理时，为避免环境光照(例如太阳光等)的影响，需要对环境光进行调整后以便准确识别预设引导光源的位置，具体为根据该光强信息获取玩具车四周的环境光强度，例如以玩具车四周预设范围(例如20cm等)内的光照强度的平均值作为当前环境光强度，之后根据当前的环境光强度调整环境光系数得到调整后的光强信息，例如以出厂标定时的标准环境光强度作为基准值，此时环境光系数为1，后续实际行驶控制时根据采集到的环境光强度调整环境光系数的值，通过环境光系数对采集到的环境光强度进行调整，使得调整后的环境光强度与基准值相同，实现对环境光强度的校准，将玩具车四周预设范围内的环境光强数据相应降低后以便更好地识别得到最大光强的方向，避免由于玩具车四周环境光强度太强使得无法正确识别预设引导光源的方向，使得玩具车可以稳定、精准地沿着预设引导光源的方向前进。

进一步地，所述巡线判断单元402具体用于根据所述颜色识别信息判断当前预设参考线是否位于玩具车的中轴处并输出第一判断结果至控制单元404。

本实施例中，优选通过在玩具车底部设置若干个照明led以及至少一个位于中轴处的颜色传感器进行途径面上的颜色识别，以便可通过不同颜色的组合完成不同的运动指令，具体地，所述巡线判断单元402根据接收到的颜色识别信息判断当前玩具车与预设参考线之间的相对位置，例如以一个颜色传感器为例，当位于玩具车底部中轴处的颜色传感器识别到预设参考线时，则一直沿预设参考线行驶；以多个颜色传感器为例，其中至少一个颜色传感器位于中轴处，在中轴左右各设置一个颜色传感器，当中轴处的颜色传感器未识别到预设参考线时，根据两侧颜色传感器的识别结果调整玩具车的位置，例如当玩具车向预设参考线的左边偏离时，此时中轴处颜色传感器无法识别到预设参考线，若玩具车继续偏离直到右侧的颜色传感器识别到预设参考线，此时可知玩具车已朝左边偏离，因此需要向右调整玩具车的位置，直到中轴处的颜色传感器识别到预设参考线即代表已回到正确路径上，使玩具车的行进更加平稳顺畅。当然在更复杂的场景中还可设置不同颜色的预设参考线，根据相应的控制指令和颜色识别信息控制玩具车在相应的路段沿不同颜色的预设参考线前进，实现更加复杂和智能的玩具车控制。

进一步地，所述测距模块30在接收到障碍物距离信息时，判断预设距离内是否有障碍物，若有则通过控制单元404控制玩具车停止运动，并原地旋转360°扫描周围障碍物，自动选取障碍物距离最远的方向行进。

进一步地，所述智能玩具车还包括声音采集模块，所述声音采集模块与控制模块40连接，用于采集音频信息后输出至控制模块40，所述声音采集模块优选采用双麦克风，以便尽量准确地采集玩具车周围的音频信息。可通过采集音频信息进行玩具车行驶状态的语音控制，控制方式便捷且提高了与玩具车的交互性。

进一步地，所述控制模块40还用于对所述音频信息进行识别后获取其中的目标调速分贝，以及根据所述目标调速分贝的大小控制当前玩具车的行驶速度。

本实施例中，通过对音频信息的识别实现调速控制，为了避免环境噪声的影响，在采集到音频信息后，所述控制模块40将所述音频信息转换为声纹特征数据，之后跟预存在数据库中的声音数据进行匹配对比，例如预存的为相应用户的人声数据，从采集到的音频信息中匹配得到相应用户的声音片段，进而根据匹配得到的声音片段确定目标调速分贝，根据该目标调速分贝的大小控制玩具车的行驶速度，例如分贝越高速度越快，分贝越低速度越低，实现玩具车速度随着控制音频信息的变化而相应变化，提高玩具车控制的灵活性和趣味性。

当然，所述玩具车本体内还可进一步设置例如wifi或蓝牙等无线通信模块实现与智能终端之间的无线连接，进而通过智能终端输出的控制指令来控制玩具车的行驶状态。

由以上产品实施例可知，本发明提供的智能玩具车通过综合获取到的光强信息、预设参考线信息以及障碍物信息实现灵活组合的行驶路线控制，可应对复杂的路面场景，提高玩具车的智能化程度和趣味性。

本发明另一实施例提供一种智能玩具车的控制方法，如图4所示，包括如下步骤：

s100、检测当前行驶环境的光强信息；

s200、对预设参考线进行颜色识别后输出颜色识别信息；

s300、检测当前行驶环境中的障碍物距离信息；

s400、根据所述光强信息、和/或颜色识别信息、和/或障碍物距离信息控制当前玩具车的行驶路线

需要说明的是，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等，具体实施方式请参考上述对应的产品实施例，此处不再赘述。

综上所述，本发明公开的一种智能玩具车及其控制方法中，所述智能玩具车包括玩具车本体，所述玩具车本体内设置有光强检测模块、巡线模块、测距模块以及控制模块；其中，由所述光强检测模块检测当前行驶环境的光强信息后输出至控制模块；由所述巡线模块对预设参考线进行颜色识别后输出颜色识别信息至控制模块；由所述测距模块检测当前行驶环境中的障碍物距离信息后输出至控制模块；由所述控制模块根据所述光强信息、和/或颜色识别信息、和/或障碍物距离信息控制当前玩具车的行驶路线。本发明实施例通过综合获取到的光强信息、预设参考线信息以及障碍物信息实现灵活组合的行驶路线控制，可应对复杂的路面场景，提高玩具车的智能化程度和趣味性。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存在于计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络电子设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

除了其他之外，诸如"能够"、"能"、"可能"或"可以"之类的条件语言除非另外具体地陈述或者在如所使用的上下文内以其他方式理解，否则一般地旨在传达特定实施方式能包括(然而其他实施方式不包括)特定特征、元件和/或操作。因此，这样的条件语言一般地还旨在暗示特征、元件和/或操作对于一个或多个实施方式无论如何都是需要的或者一个或多个实施方式必须包括用于在有或没有输入或提示的情况下判定这些特征、元件和/或操作是否被包括或者将在任何特定实施方式中被执行的逻辑。

已经在本文中在本说明书和附图中描述的内容包括能够提供一种智能玩具车及其控制方法的示例。当然，不能够出于描述本公开的各种特征的目的来描述元件和/或方法的每个可以想象的组合，但是可以认识到，所公开的特征的许多另外的组合和置换是可能的。因此，显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下能够对本公开做出各种修改。此外，或在替代方案中，本公开的其他实施例从对本说明书和附图的考虑以及如本文中所呈现的本公开的实践中可能是显而易见的。意图是，本说明书和附图中所提出的示例在所有方面被认为是说明性的而非限制性的。尽管在本文中采用了特定术语，但是它们在通用和描述性意义上被使用并且不用于限制的目的。