專利名稱：移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供了 一種移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著智慧地球、智慧城市等概念的提出及發(fā)展，智慧家庭的概念也受到了越來越 多的重視和研究，并被認(rèn)為是未來家庭的必要組成部分。當(dāng)前家庭數(shù)字化設(shè)備種類繁多，各 種設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不一，布置后移動不便；現(xiàn)代家居裝修后，通常難以改動線路布置，新設(shè)備的布 線問題將影響室內(nèi)環(huán)境；同時，家庭視頻監(jiān)控設(shè)備作為一種家庭數(shù)字化產(chǎn)品，為全面監(jiān)控室 內(nèi)各點避免監(jiān)控死角，通常需在室內(nèi)多處安裝監(jiān)控單元，安裝空間和線路布置的問題更加 突出。由此，要解決上述問題，家庭信息綜合管理平臺是核心?，F(xiàn)有家庭信息綜合管理平臺的研究主要集中于固定式設(shè)備方向，技術(shù)較為成熟穩(wěn) 定，但仍存在以下弊端(1)現(xiàn)有的家庭信息綜合管理平臺布線復(fù)雜，維護(hù)困難，缺乏布置及升級的靈活 性；(2)現(xiàn)有的家庭信息綜合管理平臺類產(chǎn)品雖然功能較強(qiáng)大，但大多價格高昂，在普 通用戶家庭中較難推廣。鑒于上述弊端，提出新的解決方案，如采用移動家庭終端設(shè)備，即可有效彌補(bǔ)固定 設(shè)備的不足。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題是，由于現(xiàn)有技術(shù)將設(shè)備固定設(shè)計，而導(dǎo)致的家庭信 息綜合管理平臺布線復(fù)雜，維護(hù)困難，缺乏布置及升級的靈活性，且價格較高，不易于推廣 的問題，進(jìn)而提供了一種優(yōu)化設(shè)計的采用自主移動機(jī)器人技術(shù)的綜合管理平臺。本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，所述信息 綜合管理系統(tǒng)包括綜合管理平臺和移動載體，所述綜合管理平臺包括上位機(jī)操作系統(tǒng)、下 位機(jī)控制系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng)，所述上位機(jī)操作系統(tǒng)與下位機(jī)控制系統(tǒng)通信連接，所述電 源管理系統(tǒng)分別與上位機(jī)操作系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)電連接，上位機(jī)操作系統(tǒng)、下位機(jī)控 制系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng)分別安裝在移動載體上。優(yōu)選地，所述上位機(jī)操作系統(tǒng)包括上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)、音頻視頻采集模塊、音頻視 頻輸出模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、標(biāo)準(zhǔn)信號接口模塊、人機(jī)交互系統(tǒng)模塊及功能擴(kuò)展區(qū)模塊，上 述音頻視頻采集模塊、音頻視頻輸出模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、標(biāo)準(zhǔn)信號接口模塊、人機(jī)交互系 統(tǒng)模塊及功能擴(kuò)展區(qū)模塊均與所述上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)通信連接。優(yōu)選地，所述上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)包括CPU、視頻及音頻編解碼單元、靜態(tài)隨機(jī)存儲 器、流媒體服務(wù)器單元、WIFI網(wǎng)卡、GSM/GPRS/3G模塊和時鐘；音頻視頻采集模塊包括攝像 單元和音頻采集單元；音頻視頻輸出模塊包括液晶顯示輸出單元及音頻功放和輸出單元； 數(shù)據(jù)通訊模塊包括無線路由傳輸單元和移動通信單元；所述標(biāo)準(zhǔn)信號接口模塊包括無線紅外接口、USB接口、UART串口通信接口、標(biāo)準(zhǔn)視頻輸出接口及以太網(wǎng)接口 ；所述人機(jī)交互系 統(tǒng)模塊包括液晶顯示屏輸出單元、觸摸屏輸入單元、無線紅外遙控器單元及客戶端。 優(yōu)選地，所述下位機(jī)控制系統(tǒng)包括下位機(jī)嵌入式系統(tǒng)、導(dǎo)航定位模塊、自動充電模 塊、運動控制模塊、運動傳感模塊、異常探測模塊及身份識別模塊，上述導(dǎo)航定位模塊、自動 充電模塊、運動控制模塊、運動傳感模塊、異常探測模塊及身份識別模塊均與所述下位機(jī)嵌 入式系統(tǒng)通信連接。優(yōu)選地，所述下位機(jī)嵌入式系統(tǒng)包括ARM控制器、UART串口通信接口、電量測量 接口、RF射頻模塊、熱源探測接口、復(fù)雜可編程邏輯器件、慣性傳感器處理單元、位姿檢測 單元及電機(jī)編碼器信號處理單元；運動控制模塊包括直流電機(jī)驅(qū)動單元、避障處理單元及 防跌落處理單元；運動傳感模塊包括距離傳感器單元；所述導(dǎo)航定位模塊包括航跡推測單 元、環(huán)境地圖建模定位單元及路徑規(guī)劃與引導(dǎo)單元；所述自動充電模塊包括遠(yuǎn)程歸航引導(dǎo) 單元、自動充電站對接處理單元及自動充電單元；異常探測模塊包括異常人物闖入報警處 理單元及熱源探測器；所述身份識別模塊包括人物身份識別模塊。優(yōu)選地，所述電源管理系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊及電量監(jiān)測模塊。優(yōu)選地，所述的移動載體采用具有行駛輪的機(jī)器人底盤。優(yōu)選地，所述的移動載體采用具有行駛輪的機(jī)器人底盤，行駛輪與運動控制模塊 連接。本實用新型提供了一種基于自主移動機(jī)器人技術(shù)的家庭信息綜合管理平臺，結(jié)合 自主移動機(jī)器人技術(shù)、家庭數(shù)字化技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以可自主移動的 家用機(jī)器人為硬件載體，以無線通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)為信息橋梁，構(gòu)建集家庭多媒體娛樂、遠(yuǎn) 程信息交互、自動安防監(jiān)控等多功能一體的易于布線、易于維護(hù)、便于布置及升級、造價較 低，易于推廣的家庭信息綜合管理平臺，解決了現(xiàn)有技術(shù)將設(shè)備固定設(shè)計而導(dǎo)致的一系列 問題。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型的功能結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本實用新型的保護(hù)范圍并 不限于此。如圖1、2所示，一種移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，所述信息綜合管理系統(tǒng)包括 綜合管理平臺和移動載體，所述綜合管理平臺包括上位機(jī)操作系統(tǒng)、下位機(jī)控制系統(tǒng)和電 源管理系統(tǒng)，所述上位機(jī)操作系統(tǒng)與下位機(jī)控制系統(tǒng)通信連接，所述電源管理系統(tǒng)分別與 上位機(jī)操作系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)電連接，上位機(jī)操作系統(tǒng)、下位機(jī)控制系統(tǒng)和電源管理 系統(tǒng)分別安裝在移動載體上。所述上位機(jī)操作系統(tǒng)包括上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)、音頻視頻采集模塊、音頻視頻輸出 模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、標(biāo)準(zhǔn)信號接口模塊、人機(jī)交互系統(tǒng)模塊及功能擴(kuò)展區(qū)模塊，上述音頻 視頻采集模塊、音頻視頻輸出模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、標(biāo)準(zhǔn)信號接口模塊、人機(jī)交互系統(tǒng)模塊
4及功能擴(kuò)展區(qū)模塊均與所述上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)通信連接。所述上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)包括CPU、視頻及音頻編解碼單元、靜態(tài)隨機(jī)存儲器 (SRAM)、流媒體服務(wù)器單元、WIFI網(wǎng)卡、GSM/GPRS/3G模塊和時鐘；音頻視頻采集模塊包括 攝像單元和音頻采集單元；音頻視頻輸出模塊包括液晶顯示輸出單元及音頻功放和輸出單 元；數(shù)據(jù)通訊模塊包括無線路由傳輸單元和移動通信單元；所述標(biāo)準(zhǔn)信號接口模塊包括無 線紅外接口、USB接口、UART串口通信接口、標(biāo)準(zhǔn)視頻輸出接口及以太網(wǎng)接口 ；所述人機(jī)交 互系統(tǒng)模塊包括液晶顯示屏輸出單元、觸摸屏輸入單元、無線紅外遙控器單元及客戶端。所述下位機(jī)控制系統(tǒng)包括下位機(jī)嵌入式系統(tǒng)、導(dǎo)航定位模塊、自動充電模塊、運動 控制模塊、運動傳感模塊、異常探測模塊及身份識別模塊，上述導(dǎo)航定位模塊、自動充電模 塊、運動控制模塊、運動傳感模塊、異常探測模塊及身份識別模塊均與所述下位機(jī)嵌入式系 統(tǒng)通信連接。所述下位機(jī)嵌入式系統(tǒng)包括ARM控制器、UART串口通信接口、電量測量接口、RF射 頻模塊、熱源探測接口、復(fù)雜可編程邏輯器件、慣性傳感器處理單元、位姿檢測單元及電機(jī) 編碼器信號處理單元；運動控制模塊包括直流電機(jī)驅(qū)動單元、避障處理單元及防跌落處理 單元；運動傳感模塊包括距離傳感器單元；所述導(dǎo)航定位模塊包括航跡推測單元、環(huán)境地 圖建模定位單元及路徑規(guī)劃與引導(dǎo)單元；所述自動充電模塊包括遠(yuǎn)程歸航引導(dǎo)單元、自動 充電站對接處理單元及自動充電單元；異常探測模塊包括異常人物闖入報警處理單元及熱 源探測器；所述身份識別模塊包括人物身份識別模塊。所述電源管理系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊及電量監(jiān)測模塊。所述的移動載體采用具有 行駛輪的機(jī)器人底盤，行駛輪與運動控制模塊連接。上位機(jī)操作系統(tǒng)的硬件平臺由核心主板和各外圍元件組成。視頻圖像及模擬音頻 由音頻視頻采集模塊采集后經(jīng)編碼壓縮為H264格式的視頻文件或AAC格式的音頻文件，音 視頻文件可在本地設(shè)備上解碼由音頻視頻輸出模塊播放，亦可打包壓縮由無線通訊或GSM/ GPRS/3G模塊發(fā)送到服務(wù)器和客戶端，同樣的通訊也可由客戶端傳輸?shù)奖緳C(jī)，形成遠(yuǎn)程多媒 體信息交互。觸摸屏點陣信息經(jīng)A/D采樣后輸入，遙控器輸入由無線紅外遙控器單元接收，無 線紅外遙控器單元與開關(guān)按鈕、觸摸屏輸入單元等組成人機(jī)交互系統(tǒng)模塊中的輸入部分； 本地液晶顯示器播放視頻，音響設(shè)備播放音頻，液晶顯示輸出單元及音頻功放和輸出單元 與燈光、LED點陣等組成人機(jī)交互系統(tǒng)模塊中的輸出部分。下位機(jī)控制系統(tǒng)由ARM控制器、外圍傳感器及運動組件等組成。ARM控制器中的電 機(jī)編碼器信號處理單元和運動控制模塊中的直流電機(jī)驅(qū)動單元控制直流電機(jī)運轉(zhuǎn)，驅(qū)動機(jī) 體運動。ARM控制器中的位姿檢測單元和導(dǎo)航定位模塊中的環(huán)境地圖建模定位單元及路徑 規(guī)劃與引導(dǎo)單元幫助系統(tǒng)進(jìn)行地圖定位和自主導(dǎo)航，運動控制模塊中的避障處理單元和防 跌落處理單元保證機(jī)體正常行駛。同時，機(jī)體裝載攝像單元在室內(nèi)巡邏移動，進(jìn)行多點視頻 監(jiān)控和錄像攝制。異常探測模塊感應(yīng)室內(nèi)人員的熱量輻射，RF射頻模塊接受身份識別信息。依照設(shè) 定，身份識別模塊將在監(jiān)控時間段內(nèi)，對于無身份識別標(biāo)志的判定為異常狀況，并根據(jù)設(shè)定 發(fā)出警報以及通知遠(yuǎn)程客戶端。電源管理系統(tǒng)提供系統(tǒng)使用的電能，輸出操作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)所需的各種標(biāo)準(zhǔn)電壓，并監(jiān)測系統(tǒng)電池的剩余電量。當(dāng)電量低于設(shè)定值時，通知機(jī)體回航到自動充電站進(jìn)行自 動充電。自動充電引導(dǎo)和對接模塊保證機(jī)體和充電站準(zhǔn)確對接，進(jìn)而有效充電。 本綜合管理系統(tǒng)在家庭中使用時，由下位機(jī)控制系統(tǒng)的運動控制模塊控制機(jī)器人 底盤行駛輪的走/停/轉(zhuǎn)向，系統(tǒng)內(nèi)置室內(nèi)安防監(jiān)控功能、家庭數(shù)字娛樂功能及遠(yuǎn)程多媒體 信息交互功能，其作為家用機(jī)器人可在室內(nèi)環(huán)境中自主移動，可通過無線終端遠(yuǎn)程操控以 及按照設(shè)定自主巡邏，極大提高了實用價值，其綜合集成了多項家庭數(shù)字化功能，簡化了設(shè) 備需求和室內(nèi)安裝布置需求，且該綜合管理平臺可擴(kuò)展室內(nèi)環(huán)境檢測、家庭成員看護(hù)、智能 家居管理、家庭信息管理以及物流網(wǎng)集成等功能，故能持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品功能的升級和補(bǔ)充。
權(quán)利要求一種移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，其特征在于所述信息綜合管理系統(tǒng)包括綜合管理平臺和移動載體，所述綜合管理平臺包括上位機(jī)操作系統(tǒng)、下位機(jī)控制系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng)，所述上位機(jī)操作系統(tǒng)與下位機(jī)控制系統(tǒng)通信連接，所述電源管理系統(tǒng)分別與上位機(jī)操作系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)電連接，上位機(jī)操作系統(tǒng)、下位機(jī)控制系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng)分別安裝在移動載體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，其特征在于所述上位機(jī)操 作系統(tǒng)包括上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)、音頻視頻采集模塊、音頻視頻輸出模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、標(biāo) 準(zhǔn)信號接口模塊、人機(jī)交互系統(tǒng)模塊及功能擴(kuò)展區(qū)模塊，上述音頻視頻采集模塊、音頻視頻 輸出模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、標(biāo)準(zhǔn)信號接口模塊、人機(jī)交互系統(tǒng)模塊及功能擴(kuò)展區(qū)模塊均與所 述上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，其特征在于所述上位機(jī)嵌 入式系統(tǒng)包括CPU、視頻及音頻編解碼單元、靜態(tài)隨機(jī)存儲器、流媒體服務(wù)器單元、WIFI網(wǎng) 卡、GSM/GPRS/3G模塊和時鐘；音頻視頻采集模塊包括攝像單元和音頻采集單元；音頻視頻 輸出模塊包括液晶顯示輸出單元及音頻功放和輸出單元；數(shù)據(jù)通訊模塊包括無線路由傳輸 單元和移動通信單元；所述標(biāo)準(zhǔn)信號接口模塊包括無線紅外接口、USB接口、UART串口通信 接口、標(biāo)準(zhǔn)視頻輸出接口及以太網(wǎng)接口 ；所述人機(jī)交互系統(tǒng)模塊包括液晶顯示屏輸出單元、 觸摸屏輸入單元、無線紅外遙控器單元及客戶端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，其特征在于所述下位機(jī)控 制系統(tǒng)包括下位機(jī)嵌入式系統(tǒng)、導(dǎo)航定位模塊、自動充電模塊、運動控制模塊、運動傳感模 塊、異常探測模塊及身份識別模塊，上述導(dǎo)航定位模塊、自動充電模塊、運動控制模塊、運動 傳感模塊、異常探測模塊及身份識別模塊均與所述下位機(jī)嵌入式系統(tǒng)通信連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，其特征在于所述下位機(jī)嵌 入式系統(tǒng)包括ARM控制器、UART串口通信接口、電量測量接口、RF射頻模塊、熱源探測接口、 復(fù)雜可編程邏輯器件、慣性傳感器處理單元、位姿檢測單元及電機(jī)編碼器信號處理單元；運 動控制模塊包括直流電機(jī)驅(qū)動單元、避障處理單元及防跌落處理單元；運動傳感模塊包括 距離傳感器單元；所述導(dǎo)航定位模塊包括航跡推測單元、環(huán)境地圖建模定位單元及路徑規(guī) 劃與引導(dǎo)單元；所述自動充電模塊包括遠(yuǎn)程歸航引導(dǎo)單元、自動充電站對接處理單元及自 動充電單元；異常探測模塊包括異常人物闖入報警處理單元及熱源探測器；所述身份識別 模塊包括人物身份識別模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，其特征在于所述電源管理 系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊及電量監(jiān)測模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6所述的移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，其特征在于 所述的移動載體采用具有行駛輪的機(jī)器人底盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，其特征在于所述的移 動載體采用具有行駛輪的機(jī)器人底盤，行駛輪與運動控制模塊連接。
專利摘要本實用新型涉及一種移動式家庭信息綜合管理系統(tǒng)，所述家庭信息綜合管理系統(tǒng)包括綜合管理平臺和移動終端，所述綜合管理平臺包括上位機(jī)操作系統(tǒng)、下位機(jī)控制系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng)，所述上位機(jī)操作系統(tǒng)與下位機(jī)控制系統(tǒng)通信連接，所述電源管理系統(tǒng)分別與上位機(jī)操作系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)電連接，上位機(jī)操作系統(tǒng)、下位機(jī)控制系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng)分別安裝在移動終端上。本實用新型提供了一種集家庭娛樂、遠(yuǎn)程信息交互、安防監(jiān)控等功能的易于布線、維護(hù)、布置及升級，造價低，易于推廣的移動式信息綜合管理平臺。
文檔編號G06F19/00GK201673507SQ201020199348
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者李瀟波, 楊光明, 溫昌旺 申請人:杭州瓦瑞科技有限公司