本實用新型涉及一種電動巡邏車技術領域，尤其涉及一種太陽能純電動巡邏車技術。

背景技術：

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人員的出行和流動越來越頻繁，在公眾場合建立起一個高效、安全、親民的巡防系統(tǒng)，增加了公眾場合巡查的密度，為人們的安全出行提供了保障。電動巡邏車以其自身的輕巧、便捷、無污染等優(yōu)點被應用到車站、校園、社區(qū)等公眾場合巡邏，但電動巡邏車以電瓶充電、供電為動力源，充電時間長、供電有限、消耗較快、電能不能及時的得到補充，續(xù)航里程較短。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)以上現(xiàn)有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提出一種太陽能純電動巡邏車，通過使用節(jié)能環(huán)保的太陽能供電，解決了巡邏車的能耗問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種太陽能純電動巡邏車，包括電源系統(tǒng)、避障系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，避障系統(tǒng)包括單片機、紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、報警電路、電動機驅(qū)動電路和穩(wěn)壓電路，紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、報警電路、電動機驅(qū)動電路和穩(wěn)壓電路均與單片機電連接，所述電源系統(tǒng)包括太陽能電池板、蓄電池和電源控制器，太陽能電池板將轉(zhuǎn)化的電能儲存在蓄電池中，電源控制器控制充放電過程，監(jiān)控系統(tǒng)錄制現(xiàn)場視頻信號。

所述的電源控制器包括充電電路、放電電路、檢測電路和ATmega128芯片，充電電路、放電電路、檢測電路依次與ATmega128芯片連接，充電電路連接著太陽能電池板和蓄電池，放電電路分別連接蓄電池、避障系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，檢測電路連接蓄電池和太陽能電池板。

3、根據(jù)權利要求1所述的太陽能純電動巡邏車，其特征在于，所述電動機驅(qū)動電路采用L298N驅(qū)動芯片，L298N驅(qū)動芯片連接至單片機。所述巡邏車包括左后輪、右后輪和前支撐輪，左后輪和右后輪各通過一個電動機控制方向。所述L298N的IN1和IN2引腳分別與單片機的P0.0，P0.1引腳連接，并通過OUT1和OUT2控制左電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，L298N的IN3和IN4引腳分別與單片機的P0.2，P0.3引腳連接，并通過OUT3和OUT4控制右電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。所述穩(wěn)壓電路包括LM7812和LM7805，電源系統(tǒng)經(jīng)LM7812連接電動機，經(jīng)LM7805連接單片機、紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、報警電路和電動機驅(qū)動電路。所述監(jiān)控系統(tǒng)包括無線傳輸模塊、前端探測攝像頭和后臺監(jiān)控模塊，前端探測攝像頭采用無線網(wǎng)絡攝像機，采集的視頻流經(jīng)無線傳輸模塊發(fā)送給后臺監(jiān)控模塊。所述后臺監(jiān)控模塊包括信息處理單元，信息處理單元包括視頻信號接收器、CPU處理器、圖像抓取單元和圖像信號輸出接口，視頻信號接收器輸入端與無線網(wǎng)絡攝像機連接，輸出端與CPU處理器連接；CPU處理器的輸出端分別與圖像抓取單元與圖像信號輸出接口連接。

本實用新型有益效果是:利用太陽能巡邏車可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，在巡邏車工作過程中持續(xù)充電，解決了電動巡邏車以電瓶充電、供電為動力源，充電時間長、供電有限、消耗較快、電能不能及時的得到補充，續(xù)航里程較短的問題；另外，本實用新型巡邏車采用自動避障系統(tǒng)，可以無人駕駛，自動采集現(xiàn)場視頻。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明：

圖1是本實用新型的具體實施方式的避障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實用新型的具體實施方式的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的具體實施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。

本實用新型提供的太陽能純電動巡邏車主要由以下四部分組成：電源系統(tǒng)、避障系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)主要包括攝像頭等設備，當攝像頭探測到現(xiàn)場產(chǎn)生異常情況時，立即通知后臺的工作人員，同時錄像。避障系統(tǒng)主要包括紅外線發(fā)射電路和紅外線接收電路，用于電動巡邏車的自動導航，本實用新型的太陽能純電動巡邏車采用無人駕駛的自動導航巡邏車，可以實現(xiàn)自動駕駛，并監(jiān)控現(xiàn)場的異常狀況。電源系統(tǒng)采用太陽能供電技術，給巡邏車、避障系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)提供電源。

電源系統(tǒng)由太陽能電池板、蓄電池、電源控制器三部分組成；將太陽能電池板安裝在電動巡邏車頂端，通過太陽能供電方式解決了電動巡邏車電能消耗快、得不到及時補充的問題。并選擇適當功率的太陽能電板、合適容量的蓄電池并配以低功耗的設備，對于保證系統(tǒng)可靠運行，為減輕前期施工安裝、后期檢修維護的工作量起到關鍵作用。

電源控制器的核心芯片可以是單片機或DSP，在此使用的是由ATMEL公司研發(fā)推出的AVR系列單片機，該款型號是ATmega128它是采用精簡指令集的高速8位單片機，有兩路8位PWM，6路分辨率可編程(1到16位)的PWM，8路10位ADC，它是工業(yè)級芯片，能夠在惡劣的環(huán)境條件下可靠的工作；電源控制器由充電電路、放電電路、檢測電路組成，它們依次與ATmega128芯片連接，充電電路連接著太陽能電池板和蓄電池，放電電路分別連接蓄電池組、監(jiān)控系統(tǒng)和避障系統(tǒng)，檢測電路連接蓄電池組和太陽能電池板。太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能，該電能經(jīng)電源控制器輸送給監(jiān)控系統(tǒng)和避障系統(tǒng)，多余的電能在充電電路的作用下儲存在蓄電池組中；當檢測電路檢測到太陽能電池板轉(zhuǎn)化的電能過低或在夜晚無太陽光時，此時通過放電電路蓄電池組給監(jiān)控系統(tǒng)和避障系統(tǒng)供電；當該巡邏車停下不工作時，太陽能電池板將轉(zhuǎn)化的電能經(jīng)充電電路儲存在蓄電池組中。

若遇到連續(xù)的陰雨天，蓄電池組中的電能不能及時有效的得到補充，為了不影響巡邏車的日常工作，此時可以通過外接的充電插頭，直接利用220V的交流市電，該市電經(jīng)過整流充電電路的調(diào)整，變換為蓄電池組所需的直流充電電壓，給蓄電池組進行充電，保障巡邏車的續(xù)航里程和日常工作不受影響。

監(jiān)控系統(tǒng)包括無線傳輸模塊、前端探測攝像頭和后臺監(jiān)控模塊，前端探測攝像頭采用無線網(wǎng)絡攝像機，無線網(wǎng)絡攝像機可以獨立實現(xiàn)大范圍無死角監(jiān)控的全景攝像機，可達到360°的監(jiān)控效果，無線網(wǎng)絡攝像機內(nèi)置網(wǎng)絡服務器，為了實現(xiàn)對網(wǎng)絡服務器中一系列參數(shù)的設置，從而最優(yōu)化地利用好無線網(wǎng)絡攝像機，本實用新型系統(tǒng)設計并開發(fā)了參數(shù)設置單元。參數(shù)設置單元可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡攝像機的網(wǎng)絡參數(shù)、圖像參數(shù)、通道參數(shù)、云臺參數(shù)等的設置和獲取。

用無線局域網(wǎng)構(gòu)建無線傳輸模塊，無線傳輸模塊包括無線接入點AP、網(wǎng)絡路由器/交換機、服務器和數(shù)據(jù)電纜/光纖，無線接入點AP是校園無線局域網(wǎng)絡中有線、無線網(wǎng)絡之間的橋梁，由一個無線輸出口和一個有線的網(wǎng)絡接口(802.3接口)構(gòu)成。網(wǎng)絡路由器/交換機在網(wǎng)絡中除了作為路由/分路功能之外，主要用于數(shù)據(jù)包的快速轉(zhuǎn)發(fā)，它為數(shù)據(jù)幀從一個端口到另一個任意端口轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時延、低開銷的通路。服務器用于對網(wǎng)絡中的所有設備進行管理，接收網(wǎng)絡中AP發(fā)送的數(shù)據(jù)包，管理網(wǎng)絡中的無線接入設備。

后臺監(jiān)控模塊包括信息處理單元、智能視頻分析單元、視頻訪問單元、參數(shù)設置單元和云臺控制單元。其中，信息處理單元包括視頻信號接收器、CPU處理器、圖像抓取單元和圖像信號輸出接口。其中，視頻信號接收器輸入端與無線網(wǎng)絡攝像機連接，輸出端與CPU處理器連接；處理器的輸出端分別與圖像抓取單元與圖像信號輸出接口連接；圖像信號輸出接口與后臺監(jiān)控模塊的顯示終端連接。智能視頻分析單元負責前端無線網(wǎng)絡攝像機異常狀況的行為識別與報警以及與后臺監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺的信息交互；針對視頻信號接收器接收的攝相機視頻信號進行分析處理，實現(xiàn)異常狀況的智能識別和自動判斷。云臺控制單元用于實現(xiàn)對無線網(wǎng)絡攝像機輔助設備的控制，無線網(wǎng)絡攝像機可以通過RS485串口控制云臺、鏡頭、雨刷等攝像機輔助設備。

避障系統(tǒng)是由AT89S52為核心的單片機最小系統(tǒng)，外圍電路由紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、報警電路、電動機驅(qū)動電路和穩(wěn)壓電路，工作時，紅外線發(fā)射電路發(fā)射一定頻率的紅外線脈沖信號，探測前方是否有障礙物，當遇到障礙物時，反射回的紅外線信號由紅外線接收電路接收，經(jīng)單片機處理后，控制蜂鳴器報警，并調(diào)整電動機的轉(zhuǎn)向和動向，達到避障的目的。

本實用新型提供的巡邏車結(jié)構(gòu)包括兩個后輪和一個前輪，后輪分別各由一個電機控制，前輪作為方向輪和支撐輪。巡邏車安裝有3個紅外傳感器，分別位于車頭的左、中、右部位，用于采集環(huán)境信息。由于太陽光中含有強烈的紅外光，接收電路必須能夠抗干擾，利用單片機控制發(fā)出紅外光脈沖，即要求接收電路只接收固定頻率的脈沖。單片機通過L298N驅(qū)動電機，L298N可驅(qū)動兩個電機，L298N的IN1和IN2引腳分別與單片機的P0.0，P0.1引腳連接，用于接收主控制器輸出的轉(zhuǎn)向電機的動作指令，并通過OUT1和OUT2控制左電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；L298N的IN3和IN4引腳分別與單片機的P0.2，P0.3引腳連接。用于接收主控制器輸出的轉(zhuǎn)向電機的動作指令，并通過OUT3和OUT4控制右電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。單片機每隔一段時間對P1.0，P1.1和P1.2這三個端口進行查詢，沒有障礙物時為高電平，有障礙物時為低電平，巡邏車根據(jù)紅外傳感器來判斷障礙物的方向。

太陽能電板提供的電能經(jīng)穩(wěn)壓模塊LM7812提供電動機12V的穩(wěn)定電壓，由LM7805提供單片機及外圍電路5V電壓。報警電路在遇到障礙物時發(fā)出警報信號，如果是行人，提醒行人主動避讓。

上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。