本申请要求享有于 2019年 02月 28日提交的名称为“安保装置及安保 系统” 的中国专利申请 201910151768.1的优先权， 该申请的全部内容通过 引用并入本文中。 技术领域

本申请属于安保装置技术领域， 具体涉及一种安保装置及安保系统。 背景技术

安保工作在保护安全、 预防犯罪方面具有重要意义。 目前随着人工智 能的快速发展， 智能化也成为安保技术发展的重要方向。 为了实现人工智 能安保装置代替人工巡逻， 要求人工智能安保装置能够在诸如公共场合中 避开行走路径上的障碍物进行自主行走。 发明内容

本申请一方面提供一种安保装置， 其包括：

壳体， 包括沿自身高度方向分布的顶部、 底部、 及位于顶部与底部之 间的多个不同的区域 （高度区域） ；

行走组件， 设置于壳体的底部；

环境感知组件， 设置于壳体， 环境感知组件包括激光雷达、 深度相机 及超声波传感器， 其中， 壳体的顶部至少设置有激光雷达， 底部至少设置 有激光雷达及超声波传感器， 每个高度区域设置有激光雷达、 深度相机及 超声波传感器中的至少一者。

本申请另一方面提供一种安保系统， 其包括： 本申请一方面的安保装 置； 云端平台， 云端平台能够与安保装置通信连接， 以接收安保装置的信 息并对安保装置进行远程控制。

本申请提供的安保装置中， 壳体包括在自身高度方向分布的顶部、 底 部、 位于顶部与底部之间的多个不同的高度区域， 环境感知组件包括激光 雷达、 深度相机及超声波传感器， 其中， 壳体的顶部至少设置有激光雷 达， 底部至少设置有激光雷达及超声波传感器， 每个高度区域设置有激光 雷达、 深度相机及超声波传感器中的至少一者。 环境感知组件通过激光雷 达、 深度相机及超声波传感器的优势互补， 综合检测安保装置行走路径上 的障碍物信息， 提高了对障碍物信息监测的准确性， 从而使得安保装置具 有较高的自主避障能力。 控制组件根据环境感知组件检测的障碍物信息 控 制安保装置进行自避障式行走， 实现自主完成巡逻任务。 附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案， 下面将对本申请实施例 中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面所描述的附图仅仅 是本申请的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性 劳动的前提下， 还可以根据附图获得其他的附图。

图 1为本申请实施例提供的一种安保装置的结构� �意图。

图 2为本申请实施例提供的一种安保装置的内部� �构示意图。

图 3为本申请实施例提供的一种安保装置的另一� �角的结构示意图。 图 4为本申请实施例提供的一种安保装置与外部� �置连接的结构示意 图。

图 5为本申请实施例提供的另一种安保装置的内� �结构示意图。

图 6为本申请实施例提供的一种安保系统的结构� �意图。

图 7为本申请实施例提供的一种安保系统的控制� �意图。 具体实施方式

为了使本申请的发明目的、 技术方案和有益技术效果更加清晰， 以下 结合实施例对本申请进行进一步详细说明。 应当理解的是， 本说明书中描 述的实施例仅仅是为了解释本申请， 并非为了限定本申请。 为了简便， 本文仅明确地公开了一些数值范围。 然而， 任意下限可以 与任何上限组合形成未明确记载的范围； 以及任意下限可以与其它下限组 合形成未明确记载的范围， 同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未 明确记载的范围。 此外， 尽管未明确记载， 但是范围端点间的每个点或单 个数值都包含在该范围内。 因而， 每个点或单个数值可以作为自身的下限 或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它 下限或上限组合形成未明确 记载的范围。

在本文的描述中， 需要说明的是， 除非另有说明， “若干” 的含义是 一个或者一个以上； “多个” 的含义是两个以上； “以上” 、 “以下”为 包括本数； 术语“上” 、 “下” 、 “内” 、 “外”等指示的方位或位置关 系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述和简化描述， 而 不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特 定的方位、 以特定的方位构 造和操作， 因此不能理解为对本文的限制。

在本申请的描述中， 还需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语“安装” 、 “相连” 、 “连接”应做广义理解， 例如， 可以是固定连 接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可以是直接相连， 也可以通过 中间媒介间接相连。 对于本领域的普通技术人员而言， 可视具体情况理解 上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的上述发明内容并不意欲描述本申请中 的每个公开的实施方式 或每种实现方式。 如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。 在整篇申 请中的多处， 通过一系列实施例提供了指导， 这些实施例可以以各种组合 形式使用。 在各个实例中， 列举仅作为代表性组， 不应解释为穷举。

为了更好地理解本申请， 下面结合图 1至图 7对本申请实施例所提供 的安保装置及安保系统进行详细介绍。

请参照图 1至图 2, 本申请一个实施例提供的一种安保装置 10包括壳 体 110和设置于壳体 110上的行走组件 120、 环境感知组件 130和控制组 件 140。

壳体 110包括底盘 111和连接于底盘 111的壳本体 112， 壳本体 112 具有空腔和与空腔连通的底部开口， 底盘 111可以全部或部分地通过底部 开口伸入空腔内并与壳本体 112连接， 当然也可以是壳本体 112与底盘 111在安保装置 10的高度方向上形成上下式结构。 底盘 111和壳本体 112 围合形成中空空间， 在底盘 111 的朝向中空空间的一侧设置有支撑架 113 , 用于支撑设置于壳体 110的中空空间内的部件。 请一并参照图 3 , 壳 体 110包括在自身高度方向分布的顶部 114、 底部 115、 位于顶部 114与 底部 115之间的多个不同的高度区域 116 （例如第一高度区域和第二高度 区域） 。

行走组件 120设置于底盘 111的背向中空空间的一侧， 用于安保装置 10 的行走。 行走组件 120可以包括驱动电机 （图中未示出） 和行走轮 121 o 通过控制组件 140控制驱动电机， 驱动行走轮 121 沿预设路径行 走。

环境感知组件 130设置于壳体 110， 具体地， 环境感知组件 130包括 激光雷达 131、 深度相机 132及超声波传感器 133， 在壳体 110的顶部 114 至少设置有激光雷达 131， 底部 115至少设置有激光雷达及超声波传感器 133， 每个高度区域 116设置有激光雷达 131、 深度相机 132及超声波传感 器 133中的至少一者。 环境感知组件 130可用于综合检测安保装置 10行走 路径上的障碍物信息， 和 /或可用于构建地图。 前述障碍物信息例如是安保 装置 10与障碍物之间的距离等。

控制组件 140设置于中空空间且固定于支撑架 113上， 控制组件 140 与环境感知组件 130及行走组件 120连接， 用于根据环境感知组件 130检 测的障碍物信息控制安保装置 10进行自避障式行走； 或者控制组件 140 控制安保装置 10进行遍历式的自主行走； 或者控制组件 140控制安保装 置 10根据用户设置的重点区域进行巡逻。

本申请提供的安保装置 10, 在壳体 110的顶部 114至少设置有激光雷 达 131， 底部 115至少设置有激光雷达及超声波传感器 133， 位于顶部 114 与底部 115之间的多个不同高度区域 116各自对应设置有激光雷达 131、 深度相机 132及超声波传感器 133中的至少一者。 该种布置方式能够充分 发挥激光雷达 131、 深度相机 132及超声波传感器 133的优势互补。 环境 感知组件 130能够综合检测安保装置 10行走路径上的障碍物信息， 提高 了对障碍物信息监测的准确性， 从而使得安保装置 10具有较高的自主避 障能力， 进行自避障式行走， 实现自主完成巡逻任务。

在一些实施例中， 环境感知组件 130包括位于壳体 110的顶部 114的 激光雷达 131和底部 115的激光雷达、 各自设置于多个不同高度区域 116 的深度相机 132、 以及环绕壳体 110的竖直中心线间隔设置于壳体 110的 底部 115的多个超声波传感器 133。

其中， 位于顶部 114的激光雷达 131的扫描范围为 360度。 可以理解 的是， 位于顶部 114的激光雷达 131的数量可以是 1个， 该激光雷达 131 自身具有 360度的扫描范围， 可以将其设置于顶部 114的中心位置。 位于 顶部 114的激光雷达 131的数量还可以是多个， 每个激光雷达 131的扫描 范围可以小于 360度， 多个激光雷达 131环绕壳体 110的中心线间隔设 置， 共同配合实现 360度的扫描范围。

可以理解的是， 位于底部 115的激光雷达的数量可以是 1个， 其自身 具有 360度的扫描范围。 位于底部 115的激光雷达的数量还可以是多个， 每个激光雷达的扫描范围可以小于 360度， 多个激光雷达环绕壳体 110的 中心线间隔设置， 共同配合实现 360度的扫描范围。

壳体 110在自身高度方向上可区分为上半部 1101和下半部 1102， 多 个不同高度区域 116可包括位于上半部 1101的高度区域 116和位于下半部 1102的高度区域 116， 在上半部 1101的高度区域 116和下半部 1102的高 度区域 116分别设置有深度相机 132。 例如， 在上半部 1101 和下半部 1102各设置有一个深度相机 132。

进一步地， 位于多个不同高度区域 116上的多个深度相机 132可位于 壳体 110的同一侧。 该同一侧例如为壳体 110的前侧， 具体是壳体 110的 朝向安保装置 10行进方向的一侧。

位于底部 115的多个超声波传感器 133可环绕壳体 110的竖直中心线 间隔设置。 超声波传感器 133 的数量可以根据实际需求进行确定， 如两 个、 三个、 四个等。 例如可以在壳体 110的不同侧上各自设置有超声波传 感器 133， 以检测各个方位上的障碍物信息。

该安保装置 10具有更好的自主避障能力， 进行自避障式行走。 另 外， 该安保装置 10可以在构建的地图中规划出路径， 可以遍历某片区 域， 进行遍历式的自主行走。 另外， 用户也可以预先设置重点巡逻区域， 安保装置 10在设置的重点区域中进行高频率行走 （即在重点区域中巡逻 的频率比非重点区域高） 或者仅在重点区域中巡逻。

在一些实施例中， 环境感知组件 130还包括激光测距传感器 （图中未 示出） 。 激光测距传感器可设置于底盘 111 的背向中空空间的一侧， 用于 检测行走路径上的路面平整度信息。 这样可以避让行走路径上的凹陷区 域， 避免安保装置 10发声倾覆、 跌落等危险。

在一些实施中， 控制组件 140包括主控制器 141和导航控制器 142， 环境感知组件 130与导航控制器 142信号连接， 导航控制器 142和行走组 件 120连接于主控制器 141。 环境感知组件 130采集的数据发送至导航控 制器 142, 导航控制器 142根据环境感知组件 130检测的数据为行走提供 规划路径信息， 或者导航控制器 142根据环境感知组件 130检测的数据和 用户设置的重点区域信息为行走提供规划路径 信息。 主控制器 141根据规 划路径信息控制行走组件 120遵循规划路径信息行走。

本申请的安保装置 10， 可通过导航控制器 142 实现 SLAM （simultaneous localization and mapping , 即时定位与地图构建） 、 导航定 位、 路径规划、 避障及防跌落等底层导航功能。

本申请的安保装置 10， 可通过主控制器 141实现安保装置 10的总体 管理与控制。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还包括通信模块 150。 通信模 块 150设置于中空空间并固定于支撑架 113上。 通信模块 150与主控制器 141 电连接， 主控制器 141通过通信模块 150对外发送信息或接收来自外 部的信息。

通信模块 150可包括无线局域网络模块及数据流量模块中 的一种或多 种。 无线局域网络模块可以是 WiFi、 LoRa、 Zigbee等模块， 数据流量模 块可以是 2G、 3G、 4G、 5G等模块。 通过通信模块 150， 为安保装置 10 提供了可靠的数据传输、 图像传输的链路。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还包括摄像组件 160。 摄像组 件 160设置于中空空间且位于顶部 114。 摄像组件 160可固定于支撑架 113上。 在壳本体 112上对应摄像组件 160设置有摄像窗口 161， 以使摄像 组件 160能够通过摄像窗口 161进行摄像。

可选地， 摄像组件 160包括多个摄像机 162， 多个摄像机 162环绕壳 体 110的竖直中心线间隔布置， 以实现全方位摄像。 例如在安保装置 10 的四个方位分别设置有摄像机 162, 进行全方位摄像。 其中摄像机 162可 包括普通相机、 360度全景相机、 云台摄像机及红外摄像仪中的一种或多 种。

通过摄像组件 160可以实现全天候的实时视频音频监控、 本地存储、 服务器上传、 历史回放等。

在一些实施中， 本申请的安保装置 10还包括硬盘录像机 170。 硬盘录 像机 170设置于中空空间并固定于支撑架 113上。 硬盘录像机 170与摄像 组件 160连接， 用于存储和输出摄像组件 160发送的音频信号和视频信 号。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还包括违禁品探测仪 180。 违 禁品探测仪 180设置于中空空间并固定于支撑架 113上。 违禁品探测仪 180与主控制器 141连接， 在壳本体 112上对应违禁品探测仪 180设置有 探测窗口 181， 以使违禁品探测仪 180能够通过探测窗口 181进行检测， 主控制器 141接收违禁品探测仪 180的检测信息并对外输出。 例如， 当违 禁品探测仪 180检测到违禁品信息时， 主控制器 141可以将检测结果发送 至云端平台 20。

作为示例， 违禁品探测仪 180可以检测酒精、 汽油、 毒品、 危害气 体、 爆炸物、 放射性物质等危险气体、 液体、 固体及粉末样品。 例如氨气 （NH ₃ ） 、 氯化氢 （HC1） 、 硫化氢 （H ₂ S） 、 化学战剂 （CWA） 等危害气 体； 可卡因 （Cocaine） 、 海洛因 （Heroin） 、 大麻 （ THC） 、 冰毒 （MA） 、 K粉 （Ketamine） 、 摇头丸 （MDMA） 、 芬太尼（Fentanyl）等毒 品； 梯恩梯 （ TNT） 、 黑索金 （ RDX） 、 黑火药 （ BP） 、 太安 （PETN） 、 硝化甘油 （NG） 、 硝酸铵 （AN） 、 六甲氧胺 （HMTD） 、 特 屈儿 （TETRYL） 、 熵炸药 （TATP） 等爆炸物； 发射 X射线、 y射线等 的放射性物质。

违禁品探测仪 180对准被检测物时， 可以自动进行检测并给出检测结 果 （安全 /危险） 及谱图， 方便快捷。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还包括环境参数监测模块 190。 环境参数监测模块 190设置于中空空间并固定于支撑架 113上。 环 境参数监测模块 190与主控制器 141 连接， 用于检测周围的多种环境参 数。

作为示例， 环境参数监测模块 190可以进行环境的温度、 湿度、 PM2.5、 PM10、 甲醛、 粉尘、 烟雾、 VOC、 CO、 C0 ₂ . 氧气含量等多种环 境参数监测， 实时提供周围环境信息。

在一些实施例中， 请一并参照图 4, 本申请的安保装置 10还包括应用 接口 210, 设置于壳本体 112并与主控制器 141连接， 用于外部装置 30的 接入。 这样可以提供多种拓展模式， 增大安保装置 10的应用范围。 其中 应用接口 210可以包括串口及网口中的一种或多种。

作为示例， 外部装置 30可以是计算机、 毫米波探测器、 色谱仪、 质 谱仪、 离子迀移谱仪、 机器视觉、 无人机、 其他人工智能装置等。

在一些实施例中， 请一并参照图 5 , 本申请的安保装置 10还包括身份 识别模块 220。 身份识别模块 220设置于中空空间并固定于支撑架 113 上。 身份识别模块 220与主控制器 141连接， 用于采集用户识别信息， 主 控制器 141根据识别信息进行用户身份的识别。

例如， 身份识别模块 220包括 RFID（Radio Frequency Identification, 射频识别） 读卡器。 身份证件中设有 RFID芯片， 当身份证件靠近身份识 别模块 220时， 身份识别模块 220即可快速读取身份证件中的用户识别信 息。

进一步地， 在壳本体 112上对应身份识别模块 220可设置有引导区 221 _o 将身份证件靠近引导区 221， 即可通过身份识别模块 220快速读取身 份证件中的用户识别信息。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还包括语音采集模块 230和 语音播放模块 240, 设置于壳体 110且与主控制器 141信号连接， 分别用 于语音的采集和播放。 语音采集模块 230例如是麦克风， 语音播放模块 240例如是扬声器。

语音采集模块 230采集的语音信息发送至主控制器 141， 主控制器 141通过通信模块 150将语音信息发送出去， 例如发送至云端平台 20。 对 方回应做出的语音信息可以通过通信模块 150和主控制器 141发送至语音 播放模块 240, 进行播放， 从而实现语音对讲。

通过语音播放模块 240还可以实现语音播报及扩音广播， 例如进行政 策宣传、 警示提醒等语音播报或广播。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还包括语音识别模块 250， 设 置于壳体 110且与语音采集模块 230和主控制器 141连接。 语音识别模块 250用于识别语音信息并转换为对应的数据信息 ， 主控制器 141根据数据 信息做出响应。 通过语音识别模块 250可以实现安保装置 10 的语音交 互， 例如可以语音识别模块 250查询资料或问路。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还包括报警模块 260, 设置于 壳本体 112且与主控制器 141连接。 报警模块 260可以包括发声报警模块 261 , 例如蜂鸣器、 音响等， 用于根据主控制器 141 的控制指令进行发声 报警。 报警模块 260还可以包括发光报警模块 262, 例如发光二级管、 显 示屏等， 用于根据主控制器 141 的控制指令进行发光报警。 作为示例， 报 警模块 260包括发声报警模块 261和发光报警模块 262, 用于根据主控制 器 141的控制指令进行声光报警。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还包括紧急报警按键 270, 设 置于壳本体 112且与主控制器 141连接。 通过紧急报警按键 270可以进行 紧急报警、 呼救。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还可包括电源模块 280。 电源 模块 280可包括电池模块 （图中未示出） 和充电模块 281。 电池模块可设 置于中空空间且通过 10采集器与主控制器 141 电连接， 充电模块 281可 设置于壳本体 112且连接于电池模块。 其中， 电池模块用于对安保装置 10 供电。 主控制器 141监控电池模块的电量， 当电量低于预设阈值时控制安 保装置 10自动寻找充电站进行自动充电。 在一些实施例中， 本申请的安保装置 10, 还可以在壳本体 112设置有 散热模块 290。 散热模块 290可包括沿壳本体 112的高度方向间隔设置于 壳本体 112的第一风口 291和第二风口 292 o 第一风口 291和第二风口 292 分别作为进风口和出风口， 以充分散热。

散热模块 290的数量可以为一个或两个以上。 散热模块 290的数量为 两个以上时， 两个以上的散热模块 290沿壳本体 112的周向间隔设置。 例 如两个散热模块 290相对设置于壳本体 112的两侧， 例如位于上述前侧的 左右两侧。 其中， 第一风口 291呈门状设置， 例如呈拱门状设置。 这样可 以增大第一风口 291的面积， 从而更好地散热。

进一步地， 在第一风口 291 和第二风口 292处可分别设置有防尘罩 293 o 防尘罩 293可以保护内部器件。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还可以包括急停按键 310和 急停复位键 320, 设置于壳本体 112且连接于安保装置 10的电源回路， 分 别用于电源回路的断开和连通。

在紧急情况下， 可以通过急停按键 310切断安保装置 10 的电源回 路， 以使其停止工作。 当故障排除后， 可以通过急停复位键 320连通安保 装置 10的电源回路， 以使其恢复工作， 保障安保装置 10的安全性。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10还可以包括运行提示灯 330。 运行提示灯 330可以闪烁发光， 以对周围人员起到提示作用。 运行提示灯 330可以沿壳本体 112的周向设置于壳本体 112上。

在一些实施例中， 本申请的安保装置 10, 在壳本体 112上还可以设置 维护窗口 117。 这样可以便于通过维护窗口 117对壳本体 112内部的部件 进行维护。

本申请的安保装置 10能够将多种安保巡逻功能集成于一体， 从而更 好地协助安保人员， 协助完成多种场合下的安保任务。 本申请的安保装置 10可以协助安保人员完成重复性操作的工作， 降低安保人员劳动强度， 避 免安保人员因重复性劳作带来的弊端。 本申请的安保装置 10还可以协助 安保人员完成不便于人直接进入的特定区域的 危险排查工作， 保障安保人 员的人身健康及生命安全。 本申请另一方面提供一种安保系统， 请一并参照图 6和图 7, 安保系 统包括安保装置 10及云端平台 20, 云端平台 20能够与安保装置 10通信 连接， 例如通过安保装置 10中的通信模块进行通信连接， 以接收安保装 置 10发送的信息， 并能够对安保装置 10进行远程控制。

其中安保装置 10为上述任意一种安保装置 10, 在此不再赘述。 云端 平台 20可以是移动终端、 应用服务器等， 移动终端可以是手机、 笔记 本、 平板电脑等。

在云端平台 20可以设有提醒模块 （图中未示出） ， 如发声提醒模块 和 /或发光提醒模块， 以在接收到安保装置 10的紧急信息或其他信息时， 进行发声和 /或发光提醒。

本申请的安保系统由于采用了上述的安保装置 10, 因此也具有上述的 有益效果， 在此不再赘述。

以上所述， 仅为本申请的具体实施方式， 但本申请的保护范围并不局 限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露 的技术范围内， 可 轻易想到各种等效的修改或替换， 这些修改或替换都应涵盖在本申请的保 护范围之内。 因此， 本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为 准。