一种基于云平台的智能跟踪车
技术领域
本实用新型涉及智能车控制领域，特别涉及一种基于云平台的智能跟踪车。
背景技术
目标识别和跟踪是涉及数字图像处理、模式识别等技术的综合学科，将其与智能车或无人机集成，被广泛的应用于民用和军事领域。
目标识别是以数字图像处理为理论基础，以机器视觉为主要技术手段的应用，是对检测区域内的物体进行识别，如人、宠物或车辆。目前，国际国内许多高校和研究所都专门设立了针对目标检测和识别的研究组或者研究实验室。一些著名公司和研究机构近几年来投入了大量的人力物力来进行智能监控系统的研究，部分成果已经转化为产品投入了市场。
由于目标识别涉及大量的数字图像处理算法，如图像预处理、特征提取、分割算法等，而这些算法的实现大多采用专用DSP数字信号处理芯片，导致开发成本较高和系统整体体积偏大。随着技术手段的不断发展，一些摄像头集成了目标识别的常规算法，集成度高且价格便宜，本发明就使用了目前市场上非常流行的PIXY摄像头。PIXY摄像头支持完全的开源和定制，用户能够修改它的算法，或是根据自己的特定需求来编写新的算法。
控制模块采用Arduino，其功耗低，成本低，与电机控制模块L298N构成经典的电机驱动组合，开发简单，便于扩展；GPS模块NEO-6M以串口输出格式为NMEA格式的数据，方便位置信息的解析；无线WIFI模块ESP8266采用 MQTT协议，能够快速搭建与OneNET云平台的通信。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于云平台的智能跟踪车。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于云平台的智能跟踪车，包括摄像头、主控芯片Arduino、电机控制模块L298N和电机一及电机二、GPS模块NEO-6M、无线WIFI模块ESP8266、OneNET云平台以及客户端PC或智能手机。
所述摄像头固定在被控智能车上。摄像头采用Charmed Labs和卡耐基梅隆大学联手推出的一款廉价但是效率的视觉传感器PIXY，是基于色调过滤算法识别目标，可以识别多达7个颜色标记的目标。设置跟踪目标后，摄像头会自动跟踪目标并输出目标的空间位置坐标及目标的宽度及高度。
摄像头会将检测区域内目标的编号、位置、大小等参数提取出来。同时 PIXY摄像头提供了丰富的通信接口，如UART、IIC和SPI，方便与后续的控制模块通信，本实用新型采用SPI接口方式。
优选的，所述主控芯片Arduino通过其ICSP与PIXY摄像头进行通信。
所述ICSP端口的六个接口分别是VCC，MISO，MOSI，SCK，GND和 RESET，是主控芯片Arduino的烧写端口，也可以作为SPI通信接口使用。
优选的，所述主控芯片Arduino负责跟踪目标位置的判断，并根据判断结果发送控制信号到电机控制模块L298N。
主控芯片Arduino根据接收到的水平坐标控制智能车左右转或直行，同时根据接收到的跟踪目标面积控制智能车前进或后退。
优选的，所述电机控制模块L298N通过IO口与主控芯片Arduino连接。
电机控制模块L298N采用双H桥直流电机驱动芯片，可以同时驱动两个直流电机：电机一和电机二。
优选的，所述电机一和电机二为130加变速齿轮组直流电机。
主控芯片Arduino发送不同控制信号组合使电机控制模块L298N的两路输出驱动电机一和电机二，进而实现转向和进退。
优选的，所述GPS模块NEO-6M有四个引脚：VCC、RXD、TXD和 GND，该模块使用TXD和RXD引脚通过串行通信与主控芯片Arduino进行通信，其输出数据是标准NMEA语句。
优选的，所述无线WIFI模块ESP8266通过移植MQTT协议实现与云平台的通信，能够与主流云平台实现快速对接，其数据传输稳定，并支持断电自动联网，保证了网络的安全可靠。
综上所述，本实用新型对比现有技术的有益效果为：在实现目标跟踪的目的下，提高了系统的集成度，简化了系统的设计，同时降低了成本,数据上云。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的结构示意图。
图2是根据本实用新型实施例的主控芯片与电机控制模块的接口对应关系图。
图3是根据本实用新型实施例的电机控制模块的控制信号与输出电机驱动信号的关系图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本具体实施例是对本实用新型的解释，在不冲突的情况下，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
如图1所示，一种基于云平台的智能跟踪车，包括摄像头、主控芯片 Arduino、电机控制模块L298N和电机一及电机二、GPS模块NEO-6M、无线WIFI 模块ESP8266、OneNET云平台以及客户端PC或智能手机。
在本实施例中，摄像头的接口为10线，其中SPI MISO与主控芯片Arduino 中ICSP接口的MISO连接；SPI SCK与ICSP接口的SCK连接；SPI MOSI与ICSP 接口的MOSI连接；5V和GND分别连接到ICSP接口的VCC和GND。通过这种SPI通信方式的连接，摄像头可以将采集到的跟踪目标空间坐标和宽高度参数发送给主控芯片Arduino。
在本实施例中，主控芯片Arduino的IO口与电机控制模块L298N的输入口连接，接口对应关系如图2所示。
在该实施例中，主控芯片Arduino通过接收的空间坐标的水平坐标来控制智能车左右转，同时根据接收的宽高参数计算的面积来控制智能车的进退。
在本实施例中，电机控制模块L298N接收到的控制信号与输出电机驱动信号的关系如图3所示。
在本实施例中，电机控制模块L298N的输出OUT1和OUT2连接电机一；输出OUT3和OUT4连接电机二。
在本实施例中，GPS模块NEO-6M使用TXD和RXD引脚通过串行通信与主控芯片Arduino进行通信，并以标准NMEA语句提供位置信息。
在本实施例中，云平台采用OneNET云平台，可支持多种接入协议，并提供应用程序开发，方便开发者快速搭建网络连接及应用程序开发。
在本实施例中，客户端PC或智能手机用于实时查看智能车的位置信息及运行状态。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。在本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。
