CN105373137A - 无人驾驶系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人驾驶系统，包括控制台(4)和飞行器(7)，其特征在于：所述飞行器(7)上设置有检测模块和第一通信模块；所述控制台(4)上设置有监视模块、控制模块、中央处理模块(11)和第二通信模块。本发明所提供的无人驾驶系统，利用飞行器上设置的检测信息处理单元实时的将飞行器的飞行场景及飞行参数反馈给控制台，无人驾驶不受视线范围限制，利用模拟现实技术，操控者可身临其境的感受到飞行器的驾驶状况，从而及时准确的进行操控，实现完全现场仿真的虚拟-实地驾驶，可广泛应用于超载视野范围的无人机影视拍摄、远程复杂环境下的无人灭火、抛物，急需物资的精准快递等领域。
Description
技术领域
本发明涉及电子通讯及传感领域，尤其涉及一种无人驾驶系统。
背景技术
随着电子通讯及传感技术的快速发展，各种智能机器人、无人驾驶飞行器等得到了很大的发展和普及，但是现有技术中的无人驾驶飞行器多利用控制者的人眼对飞行器进行观测，从而控制飞行器的速度、航行方向等，由此飞行器必须在人眼观测范围内飞行，即使控制者利用望眼镜来协助观测，飞行器的飞行范围仍非常有限，不能超出望远镜的观测范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种无人驾驶系统。
本发明所提供的无人驾驶系统，包括控制台(4)和飞行器(7)，其特征在于：所述飞行器(7)上设置有检测模块和第一通信模块；所述控制台(4)上设置有监视模块、控制模块、中央处理模块(11)和第二通信模块。
所述检测模块包括检测信息处理单元(8)、检测信息获取单元和PCB电路板，所述检测信息处理单元(8)和检测信息获取单元设置在PCB电路板上，所述检测信息处理单元(8)与检测信息获取单元相互电路连接。所述检测信息获取单元包括摄像头模组。所述摄像头模组包括第一摄像头(3)、第二摄像头(1)和第三摄像头(2)，所述飞行器(7)包括左侧机翼和右侧机翼；所述第一摄像头(3)和第二摄像头(1)设置分别设置在左侧机翼底部和右侧机翼底部，所述第三摄像头(2)设置在第一摄像头(3)和第二摄像头(1)的中间位置。所述中央处理模块(11)包括将不同摄像头拍摄的图像信息进行整合处理的图像信息处理单元。所述监视模块包括一与所述控制台(4)实现无线信号连接的虚拟现实眼镜(6)。所述检测信息获取单元还包括与所述检测信息处理单元(8)电路连接的飞行参数检测装置(12)。所述监视模块包括一LCD显示器(13)。所述控制台(4)还设有一模拟驾驶舱(5)，所述模拟驾驶舱(5)通过一球形轴连接在地面上，所述球形轴连接有一电机(14)，电机(14)的控制端与所述控制台(4)的中央处理模块(11)实现信号连接。所述LCD显示器(13)设置在模拟驾驶舱(5)内。
本发明所提供的无人驾驶系统，利用飞行器上设置的检测信息处理单元实时的将飞行器的飞行场景及飞行参数反馈给控制台，无人驾驶不受视线范围限制，利用模拟现实技术，操控者可身临其境的感受到飞行器的驾驶状况，从而及时准确的进行操控，实现完全现场仿真的虚拟-实地驾驶，可广泛应用于超载视野范围的无人机影视拍摄、远程复杂环境下的无人灭火、抛物，急需物资的精准快递等领域。
附图说明
图1为本发明实施例所述的无人驾驶系统架构示意图；
图2为本发明实施例所述的无人驾驶系统电路结构示意图；
其中：
1-第一摄像头，2-第三摄像头，
3-第二摄像头，4-控制台，
5-模拟驾驶舱，6-虚拟现实眼镜，
7-飞行器8-检测信息处理单元，
9-第一通讯模块，10-第二通讯模块，
11-中央处理模块，12-飞行参数检测装置，
13-LCD显示器，14-电机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供一种无人驾驶系统，包括控制台4和飞行器7，所述飞行器7上设置有检测模块和第一通信模块；所述控制台4上设置有监视模块、控制模块、中央处理模块11和第二通信模块。本领域技术人员可以理解，所述检测模块用于获取飞行器7当前飞行状况信息并通过所述第一通信模块发送给所述控制台4；所述控制台4通过所述第二通信模块接收所述飞行器7发来的飞行器7当前飞行状况信息并利用所述中央处理模块11对该飞行器7当前飞行状况信息进行处理，并根据处理结果产生输出信号，此时控制台4的操控人员可根据输出信号对控制模块进行外部操作从而产生操控信号，所述中央处理模块11对操控信号进行处理，并根据处理结果产生控制指令，所述第二通信模块将所述控制指令发送给所述飞行器7，飞行器7通过第一通信模块收到控制指令后调整自身的飞行状况。
如图2所示，所述检测模块包括检测信息处理单元8、检测信息获取单元和PCB电路板，所述检测信息处理单元8和检测信息获取单元设置在PCB电路板上，所述检测信息处理单元8与检测信息获取单元相互电路连接。本领域技术人员可以理解，所述检测信息获取单元用于获取飞行器7当前飞行状况信息，所述检测信息处理单元8用于对飞行器7当前飞行状况信息进行处理，从而生成适应第一通信模块进行传输的通讯信号。
所述检测信息获取单元包括摄像头模组。本领域技术人员可以理解，飞行器7当前飞行状况信息包括飞行场景信息，所述摄像头模组用于获取飞行器7当前飞行场景信息，从而将飞行器7当前飞行场景信息经过处理后发送给控制台4。
所述摄像头模组包括第一摄像头3、第二摄像头1和第三摄像头2，所述飞行器7包括左侧机翼和右侧机翼；所述第一摄像头3和第二摄像头1设置分别设置在左侧机翼底部和右侧机翼底部，所述第三摄像头2设置在第一摄像头3和第二摄像头1的中间位置。本领域技术人员可以理解，利用第一摄像头3、第二摄像头1和第三摄像头2可分别获取飞行器7左侧、右侧及底部的场景信息，从而使得操控台的操控人员获得较为全面的飞行器7场景情况。
所述中央处理模块11包括将不同摄像头拍摄的图像信息进行整合处理的图像信息处理单元。本领域技术人员可以理解，所述第一摄像头3将拍摄到的左侧场景图片数据发送给所述检测信息处理单元8进行处理后通过第一通信模块发送给所述控制台4，所述控制台4通过第二通信模块接收到所述左侧场景图片数据；所述第二摄像头1将拍摄到的右侧场景图片数据发送给所述检测信息处理单元8进行处理后通过第一通信模块发送给所述控制台4，所述控制台4通过第二通信模块接收到所述右侧场景图片数据；所述第三摄像头2将拍摄到的底部场景图片数据发送给所述检测信息处理单元8进行处理后通过第一通信模块发送给所述控制台4，所述控制台4通过第二通信模块接收到所述底部场景图片数据；所述图像信息处理单元将所述左侧场景图片数据、右侧场景图片数据及底部场景图片数据进行整合，拼接处理成立体场景图片数据并发送给所述监视模块，所述监视模块对所述立体场景图片数据进行显示，从而使操控者了解当前飞行器7的飞行场景。
所述监视模块包括一与所述控制台4连接的虚拟现实眼镜6(VRGlass，VirtualRealityGlass)。本领域技术人员可以理解，当控制台4接收到摄像头拍摄的航行场景图片时，控制台4的中央处理模块11对所述航行场景图片进行处理虚拟现实处理，从而形成立体效果的航行虚拟场景并通过所述虚拟现实眼镜6进行显示，所述航行虚拟场景与无人飞行器当前航行的场景效果一样，因而，佩戴该虚拟现实眼镜的人员，可通过该虚拟显示眼镜观看到上述航行虚拟场景，仿佛置身于飞行器7内身临其境的感受到飞行器7的当前飞行场景，从而及时、准确的对飞行器7进行远程控制。
所述检测信息获取单元还包括与所述检测信息处理单元8电路连接的飞行参数检测装置12。本领域技术人员可以理解，所述飞行参数包括速度参数、航向参数、机身倾斜度参数及高度参数，所述飞行参数检测装置12用于检测飞行器7的飞行参数并将该参数发送给所述检测信息处理单元8进行处理后通过第一通讯模块9发送给所述控制台4；所述控制台4通过所述第二通讯模块10接收所述飞行参数并通过中央处理模块11进行数据处理，并根据处理结果生成图像或文本信息。
所述监视模块包括一LCD显示器13。本领域技术人员可以理解，控制台4的操控者可利用该LCD显示器13显示的图像或文本信息了解到所述飞行器7的速度、航向、机身倾斜度及高度。
本实施例所述的无人驾驶系统，还包括一驾驶舱，所述驾驶舱固定在一模拟平台上，所述模拟平台的底部设有根据飞行器的飞行参数调整其状态的虚拟现实模拟装置，所述虚拟现实模拟装置与控制台4实现通讯连接。本领域技术人员可以理解，所述控制台4通过所述第二通讯模块10接收包括速度参数、航向参数、机身倾斜度参数及高度参数的飞行参数，并对飞行参数进行处理，从而生成对虚拟现实模拟装置的控制指令，所述虚拟显示模拟装置接收到该控制指令后根据该指令调整自身的状态，包括高度、倾斜度、转向等。由于飞行参数检测装置12和摄像头模组均设置在同一飞行器7上，因而摄像头拍摄的场景图片与飞行参数检测装置12检测到的飞行参数是相匹配的，进而当前虚拟现实眼镜6显示的场景与当前虚拟现实模拟装置调整的状态是想匹配的，如当飞行器7沿海面向下俯冲时，操控者通过虚拟现实眼镜可观看到正前方为还平面，上方为天空的航行虚拟场景，此时虚拟现实模拟装置将调整为后部向上方倾斜并轻微抖动的状态，从而使操控者感受到身临其境的操控乐趣。
所述虚拟现实模拟装置包括一中控模组、电机组、传动轴组和底架；所述传动轴组固定在底架上且支撑在所述模拟平台的底部；所述传动轴组与电机的输出端相连接，被电机控制带动其旋转、摇摆和伸缩；所述电机与所述中控模组电路连接，用于接收中控模组发来的控制信号，所述中控模组通过网线与所述控制台4连接，从而接收控制台4的控制指令；所述底架固定在地面上，确保模拟平台和驾驶舱的稳定，电机组、传动轴组及中控模组均固定在底架上。所述电机组包括6个电机，所述传动轴组包括与每个电机一一对应的6个传动轴。本领域技术人员可以理解，通过6个传动轴的长度、倾斜角度的变化组合可控制所述模拟平台旋转、倾斜及升降，从而使乘坐在驾驶舱中的操控者感受到如同置身飞行器内的感受。
所述传动轴包括底筒和升降柱，所述底筒的内腔底部设有液压升降部件，升降柱插入到底筒的内腔内并位于液压升降部件的顶端。本领域技术人员可以理解，这样在电机的带动控下可通过液压升降部件控制升降柱沿底筒的长度方向升高或下降，从而支撑所述模拟平台实现升降转换。
所述LCD显示器13设置在模拟驾驶舱5内，操控者坐在模拟驾驶舱5内便可远程了解到飞行器7的飞行参数。
所述驾驶舱内设有与控制台4相电路连接的操控装置。本领域技术人员可以理解，一方面操控者通过操控装置输入操控指令，控制台4收到该操控指令后，传送给所述飞行器7从而改变所述飞行器及的飞行状况，进而再通过摄像头模组和飞行参数检测装置12将当前航行场景和飞行参数反馈给控制台4后再利用虚拟显示眼镜和虚拟现实装置进行虚拟显示模拟；另一方面，控制台4收到操控指令后也可以直接根据该操控指令生成航行虚拟场景在虚拟现实眼镜6中进行显示，同时根据操控指令生成控制所述虚拟现实模拟装置的控制指令来控制所述虚拟现实模拟装置的状态，达到视觉和触觉上的显示模拟。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (14)
1.一种无人驾驶系统，包括控制台(4)和飞行器(7)，其特征在于：所述飞行器(7)上设置有检测模块和第一通信模块；所述控制台(4)上设置有监视模块、控制模块、中央处理模块(11)和第二通信模块。
2.如权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述检测模块包括检测信息处理单元(8)、检测信息获取单元和PCB电路板，所述检测信息处理单元(8)和检测信息获取单元设置在PCB电路板上，所述检测信息处理单元(8)与检测信息获取单元相互电路连接。
3.如权利要求2所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述检测信息获取单元包括摄像头模组。
4.如权利要求3所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述摄像头模组包括第一摄像头(3)、第二摄像头(1)和第三摄像头(2)，所述飞行器(7)包括左侧机翼和右侧机翼；所述第一摄像头(3)和第二摄像头(1)设置分别设置在左侧机翼底部和右侧机翼底部，所述第三摄像头(2)设置在第一摄像头(3)和第二摄像头(1)的中间位置。
5.如权利要求4所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述中央处理模块(11)包括将不同摄像头拍摄的图像信息进行整合处理的图像信息处理单元。
6.如权利要求5所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述监视模块包括一与所述控制台(4)实现无线信号连接的虚拟现实眼镜(6)。
7.如权利要求6所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述检测信息获取单元还包括与所述检测信息处理单元(8)电路连接的飞行参数检测装置(12)。
8.如权利要求7所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述监视模块包括一LCD显示器(13)。
9.如权利要求8所述的无人驾驶系统，其特征在于：还包括一驾驶舱，所述驾驶舱固定在一模拟平台上，所述模拟平台的底部设有根据飞行器的飞行参数调整其状态的虚拟现实模拟装置，所述虚拟现实模拟装置与控制台(4)实现通讯连接。
10.如权利要求9所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述虚拟现实模拟装置包括一中控模组、电机组、传动轴组和底架；所述传动轴组固定在底架上且支撑在所述模拟平台的底部；所述传动轴组与电机的输出端相连接，被电机控制带动其旋转、摇摆和伸缩；所述电机与所述中控模组电路连接，用于接收中控模组发来的控制信号，所述中控模组通过网线与所述控制台4连接，从而接收控制台4的控制指令；所述底架固定在地面上，电机组、传动轴组及中控模组均固定在底架上。
11.如权利要求10所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述电机组包括6个电机，所述传动轴组包括与每个电机一一对应的6个传动轴。
12.如权利要求11所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述传动轴包括底筒和升降柱，所述底筒的内腔底部设有液压升降部件，升降柱插入到底筒的内腔内并位于液压升降部件的顶端。
13.如权利要求9所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述LCD显示器(13)设置在模拟驾驶舱(5)内。
14.如权利要求9所述的无人驾驶系统，其特征在于：所述驾驶舱内设有与控制台4相电路连接的操控装置。
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