CN111231863B - 基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统 - Google Patents

基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统，属于车辆辅助驾驶技术领域。该基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统包括无人机、第一控制单元、第一摄像头、语音采集单元、语音转换单元、第二控制单元、显示单元、第一通信单元、车内电源。本发明中的语音采集单元采集用户的语音命令，语音转换单元将语音命令转换为数字命令，第一控制单元根据数字命令控制无人机，第一控制单元控制第一摄像头采集无人机周围第一预设距离内第一预设区域的第一实时图像，第二控制单元接收第一实时图像时控制显示单元显示第一实时图像，无盲点的给予司机车外的实时环境，进行语音操控，这就大大减少了手动操控带来的负担和风险。

Description

基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统
技术领域
本发明属于车辆辅助驾驶技术领域，涉及基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统。
背景技术
随着科技的发展，近年来用在汽车上的黑科技也越来越多，这些黑科技却解决不了一个问题，就是人在车里对车外的环境存在着很多盲点，这些盲点会引发了很多的事故，比如：由于盲点的原因很多司机把在车边玩的孩子给碾压、由于盲点的原因司机把车开进没有井盖的下水道口里以及由于盲点的原因汽车在行驶中相互剐蹭的事件也不少等等。为了让车内的司机没有盲点的了解车外环境，很多车场都在做着不同的努力，比如：目前有的汽车采用透明A柱和采用福特的车顶无人机专利等，这些方法都能解决汽车盲点的问题。但是，这些方法都存在着自身的局限性。透明A柱：1，透明A柱只是解决了车前方的盲点，对于车后面的盲点还是没有解决；2，透明A柱用的延时可能会让司机不能及时的对突发事件进行判断和处理；3，透明A柱在汽车高速行驶的过程中是无效的；4，透明A柱在成像的过程中会出现失真的情况；福特的车顶无人机专利：1，福特用车顶无人机加上高清摄像来让司机对车外的环境进行了解，但这需要人在车内进行实时操控无人机来进行实现的，只要离开了人的操控无人机就得停在车顶。也就是说当司机在用无人机了解了环境之后，把无人机停在车顶之后再启动车辆，这个时间段就很有可能在盲点处出现突发事件导致事故的发生；2，福特的车顶无人机必须用人手动来操作，也就是说司机要么操控无人机，要么开车，这样就大大减少了无人机作为辅助驾驶的功能。同时，对于复杂的路况不能实现实时的播报和分析。这种无人机的操控也给司机带来了很大的负担。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统，本发明所要解决的技术问题是：如何提供基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统，包括设置于车辆后备箱或者后挡风玻璃上的无人机、设置于无人机内的第一控制单元、设置于无人机内、用以采集其周围第一预设距离内第一预设区域的第一实时图像的第一摄像头、用以采集用户的语音命令的语音采集单元、用以将语音命令转换为数字命令的语音转换单元、用以控制语音采集单元、语音转换单元的第二控制单元、设置于车辆内的显示单元、用以在第一控制单元、第二控制单元之间进行通信的第一通信单元、用以给语音采集单元、语音转换单元、第一控制单元、无人机供电的车内电源，所述第一控制单元接收数字命令控制无人机，所述第一控制单元接收第一实时图像并通过第一通信单元将第一实时图像发送至第二控制单元，所述第二控制单元接收第一实时图像时控制显示单元显示第一实时图像。
优选的，所述无人机为四轴或者六轴无人机。
优选的，所述无人机内设有用以接收车内电源进线充电的无人机蓄电池和用以检测无人机蓄电池内实时容量的蓄电池容量测试仪。
优选的，所述第一控制单元在蓄电池容量测试仪检测的实时容量小于第一预设容量时控制无人机降低高度，所述第一预设容量为28%-32%。
优选的，所述第一控制单元在蓄电池容量测试仪检测的实时容量大于第二预设容量时控制无人机上升高度，所述第二预设容量为88%~92%。
优选的，所述第一控制单元在蓄电池容量测试仪检测的实时容量小于第一预设容量时控制无人机降低至第二预设位置，所述第二预设位置距离车辆顶端4~6cm。
优选的，所述第一控制单元在车辆启动时控制无人机悬停至第一预设位置，所述第一预设位置距离车辆顶端2~3米。
优选的，还包括设置于车辆内、用以获取车辆的第一实时位置的第一定位单元和设置于无人机内、用以获取无人机的第二实时位置的第二定位单元，所述第一控制单元在控制无人机从车辆顶端飞行至车辆前方第二预设距离的第二预设区域内的过程时控制第一摄像头拍摄第二实时图像，所述第一控制单元根据第一实时位置、第二实时位置分析处理第二实时图像以获取预设行驶路线图。
优选的，所述第一控制单元在分析处理第一实时图像时获取第一预设区域内中预设位置处的障碍物，所述第一控制单元根据障碍物的高度控制无人机进行升降。
优选的，所述第一控制单元分析预设行驶路线图获取车辆按照预设行驶路线进图进行行驶时运行的计算速度并将计算速度通过第一通信单元发送至第二控制单元。
本发明中的语音采集单元采集用户的语音命令，语音转换单元将语音命令转换为数字命令，第二控制单元通过第一通信单元将数字命令发送至第一控制单元，第一控制单元根据数字命令控制无人机，第一控制单元控制第一摄像头采集无人机前方第一预设距离内第一预设区域的第一实时图像，第一控制单元接收第一实时图像并通过第一通信单元将第一实时图像发送至第二控制单元，第二控制单元接收第一实时图像时控制显示单元显示第一实时图像，可以无盲点的给予司机车外的实时环境，可以进行语音操控，这就大大减少了手动操控带来的负担和风险。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的车辆停止时无人机停在车辆上的示意图；
图3为本发明中的无人机启动后无人机无线充电时的示意图；
图4为本发明中的车辆行驶时无人机跟随车辆时的示意图。
图中：1-无人机，11-第一控制单元，12-第一摄像头，13-无人机蓄电池，14-蓄电池容量测试仪，15-第一定位单元，2-第二控制单元，31-语音采集单元，32-语音转换单元，4-第一通信单元，5-第二定位单元，6-车内电源。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
请参阅图1、图2、图3、图4，本实施例中的基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统，包括设置于车辆后备箱或者后挡风玻璃上的无人机1、设置于无人机1内的第一控制单元11、设置于无人机1内、用以采集其周围第一预设距离内第一预设区域的第一实时图像的第一摄像头12、用以采集用户的语音命令的语音采集单元31、用以将语音命令转换为数字命令的语音转换单元32、用以控制语音采集单元31、语音转换单元32的第二控制单元2、设置于车辆内的显示单元、用以在第一控制单元11、第二控制单元2之间进行通信的第一通信单元4、用以给语音采集单元31、语音转换单元32、第一控制单元11、无人机1供电的车内电源6，第一控制单元11接收数字命令控制无人机1，第一控制单元11接收第一实时图像并通过第一通信单元4将第一实时图像发送至第二控制单元2，第二控制单元2接收第一实时图像时控制显示单元显示第一实时图像。
此处，语音采集单元31采集用户的语音命令，语音转换单元32将语音命令转换为数字命令，第二控制单元2通过第一通信单元4将数字命令发送至第一控制单元11，第一控制单元11根据数字命令控制无人机1，第一控制单元11控制第一摄像头12采集无人机1前方第一预设距离内第一预设区域的第一实时图像，第一控制单元11接收第一实时图像并通过第一通信单元4将第一实时图像发送至第二控制单元2，第二控制单元2接收第一实时图像时控制显示单元显示第一实时图像，可以无盲点的给予司机车外的实时环境，可以进行语音操控，这就大大减少了手动操控带来的负担和风险。第一通信单元4为WIFI、4G通信单元。第一控制单元11、第二控制单元2为单片机。
无人机1可以为四轴或者六轴无人机1，当汽车没有启动的情况下，无人机1停在车的后备箱上或是后挡风玻璃上，通过车内电源6进行有线充电。
无人机1内可以设有用以接收车内电源6进线充电的无人机蓄电池13和用以检测无人机蓄电池13内实时容量的蓄电池容量测试仪14，这样可以实时测得蓄电池内实时容量，及时进行充电。
第一控制单元11可以在蓄电池容量测试仪14检测的实时容量小于第一预设容量时控制无人机1降低高度，第一预设容量为28%-32%，。
第一控制单元11在蓄电池容量测试仪14检测的实时容量大于第二预设容量时控制无人机1上升高度，第二预设容量为88%~92%。当蓄电池容量在90以上，无人机1会上升高度继续俯瞰并跟随汽车。
第一控制单元11在蓄电池容量测试仪14检测的实时容量小于第一预设容量时控制无人机1降低至第二预设位置，第二预设位置距离车辆顶端4~6cm。在汽车行驶的过程中，且没有收到任何命令时，无人机1会自动跟随汽车，一直俯瞰车体并把实时图像传到车机的屏幕中，当无人机蓄电池13容量在30%以下时，无人机1会自动降低高度，并保持与车顶5cm的距离，进行无线充电。
第一控制单元11在车辆启动时控制无人机1悬停至第一预设位置，第一预设位置距离车辆顶端2~3米。当司机上车启动汽车的时候，无人机1自动启动并悬停在汽车上方2-3米的高度，并用加载的高清摄像头俯瞰车体和车周围的环境，再把实时的图像传到车机的屏幕中，让司机可以很清楚的了解车外周围区域环境，且没有死角。
作为本实施例中的基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统还可以包括设置于车辆内、用以获取车辆的第一实时位置的第一定位单元15和设置于无人机1内、用以获取无人机1的第二实时位置的第二定位单元5，第一控制单元11在控制无人机1从车辆顶端飞行至车辆前方第二预设距离的第二预设区域内的过程时控制第一摄像头12拍摄第二实时图像，第一控制单元11根据第一实时位置、第二实时位置分析处理第二实时图像以获取预设行驶路线图。在汽车行驶的过程中，司机可以用语音操控无人机1，司机可以让无人机1飞到汽车前几公里查看路况，并给出司机最佳的行驶路线。当一个任务完成以后，无人机1继续保持俯瞰的状态跟随汽车，或是进行无线充电。第一定位单元15、第二定位单元5可以为GPS定位单元。
第一控制单元11可以在分析处理第一实时图像时获取第一预设区域内中预设位置处的障碍物，第一控制单元11根据障碍物的高度控制无人机1进行升降。汽车在进入隧道或是比较矮的地方时，无人机1会自动降低高度跟随汽车，或是在汽车后面进行跟随。待出了隧道或是较矮的地方时，无人机1会上升高度继续俯瞰并跟随汽车。
第一控制单元11分析预设行驶路线图获取车辆按照预设行驶路线进图进行行驶时运行的计算速度并将计算速度通过第一通信单元4发送至第二控制单元2。在汽车行驶的过程中，如果司机不想用无人机1辅助，可以让无人机1停在车的后备箱上或是后挡风玻璃上，通过车内电源6进行有线的充电。无人机1在跟随汽车的过程中，可以根据预设行驶路线图、车辆限速给司机一个合理的行驶速度，以保证汽车安全。通过无人机1跟随系统，可以很轻松的实现汽车的自动驾驶。
本发明可以无盲点的给予司机车外的实时环境；可以实时对路况进行分析，以及提前把将要发生的事帮件给分析出来，让司机做好应对准备，或是避开事故现场；可以进行语音操控，这就大大减少了手动操控带来的负担和风险，就算司机从头到尾没有操作无人机1，无人机1也可以自动的为汽车内外人员的安全做一些行为，如：实时监控、路况分析以及自动改变飞行状态等等；通过该系统，可以让汽车的自动驾驶变的简单很多；使用了该系统，对交通事故的取证变的方便很多；该系统可以在高速行驶中正常使用。无人机1可以俯瞰和伴随的功能，实现了对汽车外面以及实时路况的监控和分析，并为司机给出一种合理、安全的驾驶方式的建议，可以让司机有很充裕的时间去处理突发事件，实现无人机1的保护、无人机1与汽车数据传输的速度以及无人机1和云平台的实时通信的传输速度。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统，其特征在于：包括设置于车辆后备箱或者后挡风玻璃上的无人机（1）、设置于无人机（1）内的第一控制单元（11）、设置于无人机（1）内、用以采集其周围第一预设距离内第一预设区域的第一实时图像的第一摄像头（12）、用以采集用户的语音命令的语音采集单元（31）、用以将语音命令转换为数字命令的语音转换单元（32）、用以控制语音采集单元（31）、语音转换单元（32）的第二控制单元（2）、设置于车辆内的显示单元、用以在第一控制单元（11）、第二控制单元（2）之间进行通信的第一通信单元（4）、用以给语音采集单元（31）、语音转换单元（32）、第一控制单元（11）、无人机（1）供电的车内电源（6），所述第一控制单元（11）接收数字命令控制无人机（1），所述第一控制单元（11）接收第一实时图像并通过第一通信单元（4）将第一实时图像发送至第二控制单元（2），所述第二控制单元（2）接收第一实时图像时控制显示单元显示第一实时图像；所述无人机（1）内设有用以接收车内电源（6）进线充电的无人机蓄电池（13）和用以检测无人机蓄电池（13）内实时容量的蓄电池容量测试仪（14）；所述第一控制单元（11）在蓄电池容量测试仪（14）检测的实时容量小于第一预设容量时控制无人机（1）降低高度，所述第一预设容量为28%-32%；所述第一控制单元（11）在蓄电池容量测试仪（14）检测的实时容量大于第二预设容量时控制无人机（1）上升高度，所述第二预设容量为88%~92%；所述第一控制单元（11）在蓄电池容量测试仪（14）检测的实时容量小于第一预设容量时控制无人机（1）降低至第二预设位置，所述第二预设位置距离车辆顶端4~6cm；还包括设置于车辆内、用以获取车辆的第一实时位置的第一定位单元（15）和设置于无人机（1）内、用以获取无人机（1）的第二实时位置的第二定位单元（5），所述第一控制单元（11）在控制无人机（1）从车辆顶端飞行至车辆前方第二预设距离的第二预设区域内的过程时控制第一摄像头（12）拍摄第二实时图像，所述第一控制单元（11）根据第一实时位置、第二实时位置分析处理第二实时图像以获取预设行驶路线图；所述第一控制单元（11）分析预设行驶路线图获取车辆按照预设行驶路线进图进行行驶时运行的计算速度并将计算速度通过第一通信单元（4）发送至第二控制单元（2）。
2.如权利要求1所述的基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统，其特征在于：所述无人机（1）为四轴或者六轴无人机（1）。
3.如权利要求1所述的基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统，其特征在于：所述第一控制单元（11）在车辆启动时控制无人机（1）悬停至第一预设位置，所述第一预设位置距离车辆顶端2~3米。
4.如权利要求1或2所述的基于智能无人机伴随系统的车辆辅助驾驶系统，其特征在于：所述第一控制单元（11）在分析处理第一实时图像时获取第一预设区域内中预设位置处的障碍物，所述第一控制单元（11）根据障碍物的高度控制无人机（1）进行升降。
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