CN108332738A - 无人机导盲系统以及导盲系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人机导盲系统以及导盲系统，涉及无人机技术领域，无人机导盲系统包括：终端以及无人机；所述终端包括：信息采集单元与处理单元；所述信息采集单元用于获取用户的状态信息；所述处理单元用于根据所述状态信息确定目标方向；所述无人机用于根据所述目标方向确定所述无人机的朝向，解决了现有技术中存在的对于通过无人机进行导盲的系统，盲人用户在使用时较为被动且难以操作，因此盲人在实际使用过程中很不方便的技术问题。

Description

无人机导盲系统以及导盲系统

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机导盲系统以及导盲系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。

无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。与载人飞机相比，无人机具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。无人机操作按照机型大小、飞行空域可分为11种情况，包括日渐流行的微型航拍飞行器在内的其他飞行。

目前，对于通过无人机进行导盲的系统，盲人用户在使用时较为被动且难以操作，因此盲人在实际使用过程中很不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无人机导盲系统以及导盲系统，以解决现有技术中存在的对于通过无人机进行导盲的系统，盲人用户在使用时较为被动且难以操作，因此盲人在实际使用过程中很不方便的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种无人机导盲系统，包括：终端以及无人机；

所述终端包括：信息采集单元与处理单元；

所述信息采集单元用于获取用户的状态信息；

所述处理单元用于根据所述状态信息确定目标方向；

所述无人机用于根据所述目标方向确定所述无人机的朝向。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述信息采集单元包括：陀螺仪、全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)、气压计中的至少一种。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述状态信息包括：头部转动角度、头部面向方向、头部俯仰情况中的至少一种。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述信息采集单元还用于获取用户的位置信息和/或高度信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述处理单元还用于根据所述位置信息确定用户的运动方向。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述无人机用于根据所述运动方向确定所述无人机的朝向。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述无人机还用于根据所述高度信息确定飞行高度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述终端为通讯耳机；

所述通讯耳机与所述无人机之间通过有线和/或无线通讯连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述通讯耳机用于采集语音信息，并所述将语音信息传输到所述无人机；

所述无人机用于根据所述语音信息进行检测，得到检测数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述检测数据包括：图像信息、物体形状数据、物体体积数据、物体位置信息中的至少一种。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第十种可能的实施方式，其中，还包括：服务端；

所述服务端用于接收所述无人机发送的所述检测数据，并对所述检测数据进行识别，得到第一识别结果；

所述服务端用于将所述第一识别结果发送至所述通讯耳机；

所述通讯耳机用于根据所述第一识别结果进行语音提示。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第十一种可能的实施方式，其中，所述无人机还用于对所述检测数据进行识别，得到第二识别结果，并将所述第二识别结果发送至所述通讯耳机；

所述通讯耳机用于根据所述第二识别结果进行语音提示。

第二方面，本发明实施例还提供一种导盲系统，包括：供电设备以及如第一方面所述的无人机导盲系统；

所述供电设备通过系留缆绳对所述无人机导盲系统中的无人机传输电能。

本发明实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本发明实施例提供的无人机导盲系统以及导盲系统中，无人机导盲系统包括：无人机与终端，其中，终端包括：处理单元以及信息采集单元，该信息采集单元用于获取用户的头部状态信息，该处理单元用于根据头部状态信息确定目标方向，而无人机则用于根据该目标方向确定无人机的朝向，通过处理单元根据信息采集单元获取到的用户头部状态信息而进行目标方向确定，以便无人机再根据该目标方向确定无人机的朝向，从而实现用户对无人机的主动控制，而且根据用户头部状态信息控制无人机的探测方向等各种朝向，该模式对于盲人而言切合实际又操作便利，从而解决了现有技术中存在的对于通过无人机进行导盲的系统，盲人用户在使用时较为被动且难以操作，因此盲人在实际使用过程中很不方便的技术问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的无人机导盲系统的结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的无人机导盲系统中，终端的具体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的无人机导盲系统的另一结构示意图；

图4为本发明实施例提供的导盲系统的结构示意图。

图标：1-无人机导盲系统；11-终端；12-无人机；13-信息采集单元；14-处理单元；15-服务端；111-通讯耳机；2-导盲系统；21-供电设备。

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，下面将结合附图对本发明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。

目前对于通过无人机进行导盲的系统，盲人用户在使用时较为被动且难以操作，因此盲人在实际使用过程中很不方便，基于此，本发明实施例提供的一种无人机导盲系统以及导盲系统，可以解决现有技术中存在的对于通过无人机进行导盲的系统，盲人用户在使用时较为被动且难以操作，因此盲人在实际使用过程中很不方便的技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种无人机导盲系统以及导盲系统进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例提供的一种无人机导盲系统，也可以是基于无人机的盲人出行方案，如图1所示，无人机导盲系统1包括：终端11以及无人机12。

其中，终端11包括：信息采集单元13与处理单元14。信息采集单元13用于获取用户的头部状态信息。处理单元14用于根据头部状态信息确定目标方向。

作为一个优选方案，无人机12用于根据目标方向确定无人机12的朝向。具体的，无人机12用于根据目标方向控制无人机12的探测方向和/或飞行方向。

因此，通过处理单元14根据信息采集单元13获取到的用户头部状态信息而进行目标方向确定，以便无人机12再根据该目标方向确定无人机12的朝向，从而实现用户对无人机12的主动控制，而且根据用户头部状态信息控制无人机12飞行方向、探测方向等各种朝向，该模式对于盲人而言切合实际又操作便利。

如图2所示，终端11为通讯耳机111，通讯耳机111与无人机12之间通过有线和/或无线通讯连接。通讯耳机111可以为蓝牙通讯耳机，采用蓝牙语音通讯的方式进行盲人和无人机12间的交互。

进一步的是，信息采集单元13包括：陀螺仪、GPS、气压计中的至少一种。蓝牙耳机内置陀螺仪和GPS、气压计、利用头部的状态来控制无人机12的飞行。

优选的，头部状态信息包括：头部转动角度、头部面向方向、头部俯仰情况中的至少一种。具体的，通过三轴陀螺仪、四轴陀螺仪等检测出头部转动角度等。

需要说明的是，信息采集单元13还可以用于获取用户的位置信息和/或高度信息。终端11通过GPS获取用户的位置信息，终端11通过气压计获取用户的高度信息。

此外，无人机12还可以用于根据高度信息确定飞行高度。由于蓝牙耳机内置气压计等，可以基于蓝牙耳机的体感控制，蓝牙耳机在与无人机12建立连接的时候，将高度信息发送到无人机12，无人机12选取人耳的高度作为自己悬停的高度。

作为本实施例的优选实施方式，处理单元14还可以用于根据位置信息确定用户的运动方向。因此，无人机12可以用于根据运动方向确定无人机12的朝向，具体的，无人机12可以根据运动方向控制无人机12的控制探测方向。

在实际应用中，当用户收到导航地图的导航信息，并开始运动时，蓝牙耳机将内置GPS和陀螺仪的信息进行解算，计算出人的运动方向和头部的俯仰、横滚、偏航角度等。无人机12根据收到的GPS信息决定下一秒的飞行方向，根据姿态信息决定自身的实时姿态。

此外，通讯耳机111可以用于采集语音信息，并将语音信息传输到无人机12。无人机12用于根据语音信息进行检测，得到检测数据。其中，该检测数据可以包括：图像信息、物体形状数据、物体体积数据、物体位置信息中的至少一种。

具体的，无人机12可以根据语音信息进行障碍物的检测，即通过设置于无人机12上的各种检测设备获取各种数据信息。例如，无人机12可以通过设置于上面的图像采集装置获取到图像信息；无人机12也可以通过设置于上面的超声波、LED光束等设备，检测到一个点阵或者一个物体的轮廓、形状、体积等；无人机12还可以通过设置于上面的红外线测距仪检测到物体的位置信息。

如图3所示，无人机导盲系统1还包括：服务端15。无人机12将图像信息、物体形状数据、物体体积数据、物体位置信息等检测数据发送至服务端15。服务端15用于接收无人机12发送的检测数据，并对检测数据进行识别，得到第一识别结果。服务端15还用于将第一识别结果发送至通讯耳机111。通讯耳机111用于根据第一识别结果进行语音提示。

需要说明的是，服务端15可以通过无人机将第一识别结果发送至通讯耳机111；服务端15也可以将第一识别结果直接发送至通讯耳机111，即服务端15与通讯耳机111之间直接通讯连接。

例如，无人机12上可以设置有相机等图像采集装置，相机可以利用双目视觉，对障碍物进行躲避。同时将相机拍摄到的图片上传到云端，云端识别相机拍摄到的物体并进行信息处理后，返回至用户所带的通讯耳机111处，通讯耳机111用语音的形式提醒用户当前障碍物的属性、大小、名称等。

作为本实施例的另一种实施方式，还可以直接由无人机12对检测数据进行识别。具体的，在一种实现方式中，无人机12可以用于对检测数据进行识别，得到第二识别结果，并将第二识别结果发送至通讯耳机111。通讯耳机111用于根据第二识别结果进行语音提示。

在另一种实现方式中，在无人机12根据语音信息进行障碍物的检测后，无人机12可以根据障碍物的属性，自动计算出规避的路径并告知无人机12内置的4G模块，还可以将图片位置等信息实时上传到云端等服务端15。

作为本实施例的优选实施方式，无人机12采用函道设计，避免对用户以及周边的人造成危险。

对于现有技术而言，盲人出行状况包括：盲道、盲杖、导盲犬等。盲道作为公共设施，其主要用途就是供盲人出行的交通通道，但是大部分盲道被汽车等设备占用；盲杖就是盲人前行的第三只眼，可探索前方是否有障碍物，是否被物体阻挡，但是障碍物是什么，无法知晓；导盲犬在当下必定还属奢侈存在，不是每一个盲人都能申请到导盲犬申请导盲犬有着种种条件的限制；明眼人的陪伴是需要人力和时间的支出。

通过提供无人机导盲系统1，可以通过微型无人机实现视觉壁障，并解决现有技术中的各种问题，无人机导盲系统1不仅能够与用户进行语音交互，还能够根据用户的头部姿态控制飞机的朝向。

本实施例以盲人用户使用无人机导盲系统1的过程为例进行说明：用户开启无人机12，通过蓝牙耳机说出想要到达的目的地；无人机12利用导航地图的语音功能，进行导航，并将实时的结果反馈给用户；用户根据地图的导航功能进行行走，同时双目摄像头对前方进行实时检测当检测到有障碍物时，语音通知盲人停住，然后将前方物体的图片上传到云端进行处理，由云端识别出物体的属性，如大小、名称等信息，之后反馈给盲人；之后无人机12根据障碍物的属性，自动计算出规避的路径并告知盲人，如“前方两米外发现一辆某品牌黑色汽车，请向左行走两步，绕过此辆汽车”；达到目的地后，用户可转动头的方向，来控制无人机12上的相机的朝向并检索出目的地的具体位置。

实施例二：

本发明实施例提供的一种导盲系统，如图4所示，导盲系统2包括：供电设备21以及上述实施例一提供的无人机导盲系统1。供电设备21通过系留缆绳对无人机导盲系统1中的无人机12传输电能。

进一步，无人机导盲系统1中的无人机12为系留无人机，系留无人机是将无人机和系留综合缆绳结合起来实现的无人机系统，系留无人机能够通过光电综合缆绳传输电能。

作为本实施例的另一种实施方式，可以将供电设备21设置为背包形式，用于对无人机12进行系留，提供充足电力，采用系留的方式对无人机12进行持续供电。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

本发明实施例提供的导盲系统，与上述实施例提供的无人机导盲系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本实施例中，处理单元14也可以为处理器，处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各功能。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的功能可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述功能。

另外，在本发明实施例的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种无人机导盲系统，其特征在于，包括：终端以及无人机；

所述终端包括：信息采集单元与处理单元；

所述信息采集单元用于获取用户的状态信息；

所述处理单元用于根据所述状态信息确定目标方向；

所述无人机用于根据所述目标方向确定所述无人机的朝向。

2.根据权利要求1所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述信息采集单元包括：陀螺仪、GPS、气压计中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述状态信息包括：头部转动角度、头部面向方向、头部俯仰情况中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述信息采集单元还用于获取用户的位置信息和/或高度信息。

5.根据权利要求4所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述处理单元还用于根据所述位置信息确定用户的运动方向。

6.根据权利要求5所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述无人机用于根据所述运动方向确定所述无人机的朝向。

7.根据权利要求4所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述无人机还用于根据所述高度信息确定飞行高度。

8.根据权利要求1所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述终端为通讯耳机；

所述通讯耳机与所述无人机之间通过有线和/或无线通讯连接。

9.根据权利要求8所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述通讯耳机用于采集语音信息，并所述将语音信息传输到所述无人机；

所述无人机用于根据所述语音信息进行检测，得到检测数据。

10.根据权利要求9所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述检测数据包括：图像信息、物体形状数据、物体体积数据、物体位置信息中的至少一种。

11.根据权利要求9所述的无人机导盲系统，其特征在于，还包括：服务端；

所述服务端用于接收所述无人机发送的所述检测数据，并对所述检测数据进行识别，得到第一识别结果；

所述服务端用于将所述第一识别结果发送至所述通讯耳机；

所述通讯耳机用于根据所述第一识别结果进行语音提示。

12.根据权利要求9所述的无人机导盲系统，其特征在于，所述无人机还用于对所述检测数据进行识别，得到第二识别结果，并将所述第二识别结果发送至所述通讯耳机；

所述通讯耳机用于根据所述第二识别结果进行语音提示。

13.一种导盲系统，其特征在于，包括：供电设备以及如权利要求1-9任一项所述的无人机导盲系统；

所述供电设备通过系留缆绳对所述无人机导盲系统中的无人机传输电能。