CN109927660A - 一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统 - Google Patents

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宁予
汪进
郑俊楠
张智清
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Abstract

本发明公开了一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，包括无人机和汽车，所述汽车的车顶上部安装有便于无人机停放的停机舱，所述停机舱的内底部安装有为无人机充电的无线充电板，且停机舱的顶部安装有可控自动开合门，所述无人机为四旋翼无人机，且无人机上安装有全方位旋转的万向高清摄像头，无人机通过无线网络与汽车信号连接，所述汽车的内部设置有与无人机交互的触控屏。本设计极大的扩展了驾驶员的视野范围，避免了周边地面障碍物的遮挡，尤其在比较复杂的城市环境或者野外路况中，能够让驾驶员提前对路况有所了解并做出选择。并且现有无人机技术完备，成本比较低易于制造，将无人机与汽车结合，可以多方位的扩展汽车的功能。

Description

一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统
技术领域
本发明属于车辆驾驶辅助系统领域，更具体地说，尤其涉及一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统。
背景技术
随着科技的发展和进步，人们对汽车在安全、耗能、驾驶、舒适和娱乐等方面的要求越来越高。近几年，自动驾驶汽车以及无人机都是非常火热的话题。汽车的行驶过程中其智能化跟踪和拓展服务，是无人驾驶所无法单独展现的。通过在自动驾驶汽车上加装无人机，可以将无人机视为车辆驾驶辅助的传感器，在行驶过程中，可以开启上帝视角，对全车以及周边环境进行观察。当遇到交通拥堵时，可以通过无人机将前方路况发给驾驶员。而在无导航的野外小路上，驾驶员也可以通过无人机来观察路况并选择合适道路。
目前的车辆在行驶过程中主要依靠各类雷达传感器以及摄像头来进行驾驶辅助,由于传感器都是安装在车身之上,这就导致车辆的感测范围只有几百米,且当车辆行驶在野外的无导航小路上时,对于远前方的路况不能正确了解,因此本设计计划构建一种基于无人机的车辆辅助驾驶系统。目前无人机已经能够实现自动起降、自主飞行、跟车行驶等功能，并且航程长达几十公里。当驾驶员需要对周边环境进行观察时，可以通过操纵无人机自动飞行，并将无人机观测到的画面信息实时传输到车辆，由此驾驶员就可以判断路况并提前做出选择。
因此，我们提出一种便于驾驶员在复杂路况上驾驶的基于无人机的车辆驾驶辅助系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，包括无人机和汽车，所述汽车的车顶上部安装有便于无人机停放的停机舱，所述停机舱的内底部安装有为无人机充电的无线充电板，且停机舱的顶部安装有可控自动开合门，所述无人机为四旋翼无人机，且无人机上安装有全方位旋转的万向高清摄像头，无人机通过无线网络与汽车信号连接，所述汽车的内部设置有与无人机交互的触控屏，且触控屏上设置有图像实时显示区域，图像实时显示区域上设置有无人机速度、监控图像、无人机电量、续航里程信息监控模块。
优选的，所述汽车上和无人机上均安装有GPS定位系统，通过定位系统，无人机可以完成自动返回导航，驾驶员可以监控到无人机的具体位置。
优选的，所述无人机通过4G信号与云端无人机管理系统服务器连接，所述汽车通过登录云端无人机管理系统遥控无人机，通过云端无人机管理服务器的设计，无人机可以任意远距离的监控，防止信号中断造成无人机损毁。
优选的，所述云端无人机管理系统服务器上设置有存储模块，用于存储无人机远程监控拍摄的录像视频。
优选的，所述触控屏内设置有地图系统，通过地图系统，驾驶员可以指定地点或指定路线遥控无人机进行监控。
优选的，所述无人机上还设置有照明系统和夜间监控系统，通过照明系统和夜间监控系统，便于夜间辅助驾驶人驾驶车辆。
优选的，所述无人机的表面上安装有太阳能发电薄膜，通过太阳能发电薄膜和光伏逆变器的太阳能发电收集装置为无人机充电，便于提高无人机的续航能力，在无人机由于电量不足丢失时，便于寻回。
优选的，无人机处于待机状态时，通过触控屏上的升空按钮，即可打开停机舱的自动开合门，控制无人机升空，并开启摄像头进行监控，监控得到的图像信息传递给汽车的触控屏上显示屏的显示区域，完成路况远程监察，无人机根据内部设定的GPS系统，自动导航回位落回到停机舱内。
优选的，在远程路况监察时，根据无人机电量与续航里程，通过云端自动判断无人机与汽车之间的距离，当距离达到续航里程的0.8倍时，提醒驾驶员进行无人机返回操作，避免无人机电量不足，无法自动完成返回。
本发明的技术效果和优点：本设计极大的扩展了驾驶员的视野范围，避免了周边地面障碍物的遮挡，尤其在比较复杂的城市环境或者野外路况中，能够让驾驶员提前对路况有所了解并做出选择。并且现有无人机技术完备，成本比较低易于制造，将无人机与汽车结合，可以多方位的扩展汽车的功能。本发明通过汽车与无人机操纵过程，以及无人机与汽车之间信息的实时交互，建立远程路线探测，辅助驾驶。
附图说明
图1为本发明停机舱的内部结构示意图；
图2为本发明车辆驾驶辅助系统的工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
实施例1
一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，包括无人机和汽车，
所述汽车的车顶上部安装有便于无人机停放的停机舱，所述停机舱的内底部安装有为无人机充电的无线充电板，且停机舱的顶部安装有可控自动开合门，所述无人机为四旋翼无人机，且无人机上安装有全方位旋转的万向高清摄像头，无人机通过无线网络与汽车信号连接，所述汽车的内部设置有与无人机交互的触控屏，且触控屏上设置有图像实时显示区域，图像实时显示区域上设置有无人机速度、监控图像、无人机电量、续航里程信息监控模块。
较佳地，所述汽车上和无人机上均安装有GPS定位系统，通过定位系统，无人机可以完成自动返回导航，驾驶员可以监控到无人机的具体位置。
采用上述技术方案，通过GPS定位系统，便于汽车与无人机之间进行相互定位。
较佳地，所述无人机通过4G信号与云端无人机管理系统服务器连接，所述汽车通过登录云端无人机管理系统遥控无人机，通过云端无人机管理服务器的设计，无人机可以任意远距离的监控，防止信号中断造成无人机损毁。
采用上述技术方案，通过4G信号与云端的连接方式，信号稳定，防止信号中断造成无人机遗失。
较佳地，所述云端无人机管理系统服务器上设置有存储模块，用于存储无人机远程监控拍摄的录像视频。
采用上述技术方案，通过云端无人机管理的方式，便于进行无人机管理，且可以储存监控视频。
较佳地，所述触控屏内设置有地图系统，通过地图系统，驾驶员可以指定地点或指定路线遥控无人机进行监控。
采用上述技术方案，通过地图系统，便于进行位置定位和路线选择导航。
较佳地，所述无人机上还设置有照明系统和夜间监控系统，通过照明系统和夜间监控系统，便于夜间辅助驾驶人驾驶车辆。
采用上述技术方案，很多驾驶人经常选择在夜间行车，夜间行车路况更不易把握，通过照明系统和夜间监控系统，可以提前发现路况问题，避免发生危险。
较佳地，所述无人机的表面上安装有太阳能发电薄膜，通过太阳能发电薄膜和光伏逆变器的太阳能发电收集装置为无人机充电，便于提高无人机的续航能力，在无人机由于电量不足丢失时，便于寻回。
采用上述技术方案，通过太阳能发电薄膜，质量较轻，且可以进行续航，不仅可以提高续航能力，且可以在电量不足时，停止落地利用太阳能充电，充能后，在进行返航或巡航，十分方便。
较佳地，无人机处于待机状态时，通过触控屏上的升空按钮，即可打开停机舱的自动开合门，控制无人机升空，并开启摄像头进行监控，监控得到的图像信息传递给汽车的触控屏上显示屏的显示区域，完成路况远程监察，无人机根据内部设定的GPS系统，自动导航回位落回到停机舱内。
采用上述技术方案，利用触控屏在汽车内进行远程操作无人机，并利用无人机自动导航返回的特点，操作方便。
较佳地，在远程路况监察时，根据无人机电量与续航里程，通过云端自动判断无人机与汽车之间的距离，当距离达到续航里程的0.8倍时，提醒驾驶员进行无人机返回操作，避免无人机电量不足，无法自动完成返回。
采用上述技术方案，在汽车内安装语音提示器，通过语音提示驾驶员进行无人机返回操作，避免出现无人机电量不足遗失的情况发生。
本无人机辅助驾驶系统，采用的是带有高清摄像头的四旋翼无人机，摄像头可以全方位旋转。在汽车的上方构造一个停机舱，舱门位于汽车顶部，能够自动开合。同时在舱体的周边配有无线充电技术，可以在不使用无人机时，对无人机进行充能。无人机的操纵界面集成在汽车人机交互界面上，在界面中还应该包括：无人机实时位置，实时的图像显示，无人机速度、电量、续航里程等信息。当驾驶员需要使用无人机时，按下升空按钮，首先停机舱门开启，然后无人机升空，驾驶员通过操纵界面可以控制无人机向任意方向飞行或者设定地点要求无人机自主飞行并开启视频记录，在汽车显示屏上可以实时查看无人机传输回来的图像信息。当不需要无人机观察时，按下返回按钮，无人机可以自主返回并降落在停机舱内。
综上所述：本设计极大的扩展了驾驶员的视野范围，避免了周边地面障碍物的遮挡，尤其在比较复杂的城市环境或者野外路况中，能够让驾驶员提前对路况有所了解并做出选择。并且现有无人机技术完备，成本比较低易于制造，将无人机与汽车结合，可以多方位的扩展汽车的功能。本发明通过汽车与无人机操纵过程，以及无人机与汽车之间信息的实时交互，建立远程路线探测，辅助驾驶。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，其特征在于：包括无人机和汽车，
所述汽车的车顶上部安装有便于无人机停放的停机舱，所述停机舱的内底部安装有为无人机充电的无线充电板，且停机舱的顶部安装有可控自动开合门，所述无人机为四旋翼无人机，且无人机上安装有全方位旋转的万向高清摄像头，无人机通过无线网络与汽车信号连接，所述汽车的内部设置有与无人机交互的触控屏，且触控屏上设置有图像实时显示区域，图像实时显示区域上设置有无人机速度、监控图像、无人机电量、续航里程信息监控模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，其特征在于：所述汽车上和无人机上均安装有GPS定位系统，通过定位系统，无人机可以完成自动返回导航，驾驶员可以监控到无人机的具体位置。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，其特征在于：所述无人机通过4G信号与云端无人机管理系统服务器连接，所述汽车通过登录云端无人机管理系统遥控无人机，通过云端无人机管理服务器的设计，无人机可以任意远距离的监控，防止信号中断造成无人机损毁。
4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，其特征在于：所述云端无人机管理系统服务器上设置有存储模块，用于存储无人机远程监控拍摄的录像视频。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，其特征在于：所述触控屏内设置有地图系统，通过地图系统，驾驶员可以指定地点或指定路线遥控无人机进行监控。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，其特征在于：所述无人机上还设置有照明系统和夜间监控系统，通过照明系统和夜间监控系统，便于夜间辅助驾驶人驾驶车辆。
7.根据权利要求1所述的一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，其特征在于：所述无人机的表面上安装有太阳能发电薄膜，通过太阳能发电薄膜和光伏逆变器的太阳能发电收集装置为无人机充电，便于提高无人机的续航能力，在无人机由于电量不足丢失时，便于寻回。
8.根据权利要求1所述的一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，其特征在于：无人机处于待机状态时，通过触控屏上的升空按钮，即可打开停机舱的自动开合门，控制无人机升空，并开启摄像头进行监控，监控得到的图像信息传递给汽车的触控屏上显示屏的显示区域，完成路况远程监察，无人机根据内部设定的GPS系统，自动导航回位落回到停机舱内。
9.根据权利要求8所述的一种基于无人机的车辆驾驶辅助系统，其特征在于：在远程路况监察时，根据无人机电量与续航里程，通过云端自动判断无人机与汽车之间的距离，当距离达到续航里程的0.8倍时，提醒驾驶员进行无人机返回操作，避免无人机电量不足，无法自动完成返回。
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