CN111338362A - 包括无人驾驶飞行器的系统及其协作方法 - Google Patents

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Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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Abstract

本发明公开一种系统，该系统包括：多个车辆；无人驾驶飞行器(UAV)，被配置为降落在多个车辆中的车辆上并与车辆一起移动；控制中心，基于由多个车辆和UAV传送的移动路线来选择多个车辆中的、执行UAV的降落的车辆，并向选择的车辆传送协作请求。

Description

包括无人驾驶飞行器的系统及其协作方法
技术领域
本公开涉及一种车辆行驶时在无人驾驶飞行器(UAV)和车辆之间执行的协作方法，并且更具体地，涉及一种基于由车辆和UAV传送的移动路线选择UAV将降落的车辆的方法。
背景技术
近来，已经开发并使用了能够飞行和拍摄的无人驾驶飞行器(UAV)。通常，由无线电波引导飞行和控制并具有旋翼的UAV被称为无人机(drone)。无人机近来已经被用于各种应用，例如高空拍摄、送货等，并且正在积极地进行关于无人机的研究。
发明内容
因此，本公开提供一种包括UAV的系统及其协作方法，通过实现UAV和车辆之间的协作而能够改善仅由UAV单独飞行的限制并且广泛应用于各行业中。本发明的其他方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来习得。
因此，本发明提供一种系统，该系统可以包括：车辆；无人驾驶飞行器(UAV)，被配置为降落在车辆上并与车辆一起移动；以及控制中心，被配置为基于由车辆和UAV传送的移动路线来选择执行UAV的降落的车辆，并向车辆传送协作请求。
控制中心可以被配置为基于协作请求的批准来确定是否执行UAV的降落。然后，控制中心可以被配置为基于由UAV和车辆传送的协作完成向车辆或UAV提供奖励。另外，控制中心可以被配置为基于关于UAV的出发地和目的地的信息来搜索多个移动路线。控制中心可以被配置为基于多个移动路线和由车辆传送的移动路线来确定多个搭乘车辆路线。
另外，控制中心可以被配置为基于从多个搭乘车辆路线中包括的车辆接收的协作请求的批准来产生协作路线。然后，控制中心可以被配置为基于协作路线中包括的搭乘车辆路线、UAV的飞行距离和转移次数中的至少一个来计算所需时间。控制中心可以被配置为基于计算的所需时间和转移次数来设置每个协作路线的优先级顺序。另外，控制中心可以被配置为基于计算的所需时间和预定误差范围来设置每个协作路线的优先级顺序。UAV可以降落在车辆上并对设置在车辆中的电池充电。
本发明的另一方面提供一种系统的协作方法，该系统包括：车辆；无人驾驶飞行器(UAV)，降落在车辆上并与车辆一起移动；以及控制中心，与车辆和UAV执行通信，该协作方法可以包括：基于由车辆和UAV传送的移动路线来选择执行UAV的降落的车辆；以及向车辆传送协作请求。
协作方法可以进一步包括基于协作请求的批准来确定是否执行UAV的降落。另外，协作方法可以包括基于由UAV和车辆传送的协作完成向车辆或UAV提供奖励。向车辆或UAV提供奖励可以包括检查在UAV降落在车辆上之后传送的协作完成。
选择车辆可以包括计算UAV降落在车辆上并搭乘的成本(例如，在不使用任何自身动力的情况下在车辆上与车辆一起移动)。选择车辆可以包括基于所需时间和转移次数来设置每个协作路线的优先级顺序。选择车辆可以包括基于所需时间和预定误差范围来设置每个协作路线的优先级顺序。UAV可以降落在车辆上并对设置在车辆中的电池充电。UAV可以降落在车辆上并快递UAV中提供的物品。协作方法可以进一步包括控制中心对物品的类型进行分类。
附图说明
从以下结合附图对实施例的描述中，本发明的这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，其中：
图1是示出根据示例性实施例的包括无人驾驶飞行器(UAV)的系统的视图；
图2是示出根据示例性实施例的系统的控制框图；
图3是示出根据示例性实施例的UAV搭乘车辆移动的概念图；
图4和图5是示出根据示例性实施例的选择协作方法的方法的视图；
图6和图7是用于描述根据示例性实施例的选择协作车辆的方法的详细视图；以及
图8至图10是用于描述根据各个示例性实施例的协作方法的视图。
具体实施方式
将理解的是，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的客车，包括各种小船和大船的船舶，飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料(例如，源自石油以外的资源的燃料)车辆。如本文提到的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油和电力双动力车辆。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性进程，但是将理解的是，示例性进程也可以由一个或多个模块执行。另外，将理解的是，术语“控制器”/“控制单元”指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置为存储模块，并且处理器被具体配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个进程。
另外，本公开的控制逻辑可以实施为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在网络联接的计算机系统中，使得例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)以分布式方式存储和执行计算机可读介质。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。如本文使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意一个和所有组合。
在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。并不是本公开的实施例的所有元件将被描述，而是将省略对本领域中公知的或者在实施例中彼此重叠的内容的描述。整个说明书中使用的术语，例如“～部”、“～模块”、“～构件”、“～块”等，可以用软件和/或硬件来实施，并且多个“～部”、“～模块”、“～构件”或“～块”可以在单个元件中实施，或者单个“～部”、“～模块”、“～构件”或“～块”可以包括多个元件。
将进一步理解的是，术语“连接”或其派生词既指直接连接也指间接连接，并且间接连接包括通过无线通信网络的连接。虽然术语“第一”、“第二”、“A”、“B”等可以用于描述各种组件，但是这些术语不限制相应的组件，而是仅用于区分一个组件与另一组件。用于方法步骤的附图标记仅用于解释的方便性，而不用于限制步骤的顺序。因此，除非上下文另有明确规定，否则可以以其他方式实施书面顺序。
在下文中，将参照附图描述本公开的操作原理和实施例。
图1是示出根据示例性实施例的包括无人驾驶飞行器(UAV)的系统的视图，图2是示出该系统的控制框图。为了避免多余的描述，将一起描述图1和图2。
该系统1可以包括车辆30、无人驾驶飞行器(UAV)20和控制中心10，控制中心10被配置为与UAV 20执行通信。车辆30通过操作车轮在道路上行驶以运输人或货物。具体地，车辆30可以包括：传感器32，被配置为感测包括UAV 20的各种情况；存储装置33，被配置为存储由传感器32收集的数据和用于操作车辆30的算法；降落部34(例如，降落架或降落场)，包括用于UAV 20的起飞或降落的装置；通信装置35，被配置为与UAV 20和控制中心10执行有线或无线通信；电池36，被配置为提供电力；以及控制器31，被配置为控制上述组件和车辆30的各种装置。
具体地，传感器32可以被配置为收集各种信息，并且感测UAV 20靠近或附近车辆。另外，传感器32可以被配置为收集车辆30内部的各种信息。车辆30可以被配置为通过通信装置35将由传感器32收集的全球定位系统(GPS)信息传送到控制中心10和UAV 20。控制中心10可以被配置为通过GPS信息来识别车辆30的当前位置，并且选择UAV 20将搭乘的车辆。术语“搭乘”指UAV能够在不消耗动力的情况下乘车移动。UAV 20可以被配置为基于由车辆30传送的GPS信息执行降落。
存储装置33可以被配置为存储各种数据。具体地，存储装置33可以被配置为存储关于车辆30的目的地和车辆30正行驶的移动路线的信息，并且通过通信装置35将信息传送到控制中心10。然后，控制中心10可以被配置为基于车辆30的目的地和移动路线来选择执行UAV 20的降落的车辆30。降落部34可以包括用于UAV 20的安全降落的对接装置。具体地，降落部34可以包括具有主体(body)的安放装置，UAV 20的支腿可以对接在主体上。降落部34的主体可以具有倾斜度以减小当UAV 20降落时吸收的震动。
通信装置35可以被配置为与UAV 20执行机器对机器(M2M)通信以执行UAV 20的降落。具体地，控制中心10可以被配置为传送关于待被搭乘的车辆30的M2M通信信息，并且UAV20可以被配置为基于接收的M2M通信信息来执行降落。车辆30可以被配置为允许基于M2M通信信息的UAV 20的降落。另外，通信装置35还可以被配置为通过车辆对所有(V2X)通信与控制中心10和附近车辆通信，并且通过V2X通信传送关于当前目的地和当前移动路线的信息。通信装置35可以被配置为接收从控制中心10传送的协作请求。协作请求可以基于用户的批准而被转换为协作批准信号，然后可以被传送回控制中心10。
通信装置35可以被配置为即使在UAV 20搭乘车辆30之后移动时也实时地向控制中心10传送关于协作的信息。电池36可以被配置为向安装在车辆30内的各种电子装置提供电力。另外，当根据示例性实施例的车辆30是电动车辆时，电池36可以被配置为向电动马达提供电力以提供驱动车辆30动力。
根据示例性实施例，电池36可以在UAV 20搭乘在车辆30上时利用从UAV 20接收的电力充电，并且控制中心10可以被配置为接收关于这种协作的信息并且向UAV 20的用户提供奖励。另外，车辆30可以包括操作车辆30和服务用户所需的各种其他组件。
UAV 20可以包括：传感器22，被配置为收集关于UAV 20的周围情况的信息；存储装置23，被配置为存储移动路线和各种数据；飞行部24，被配置为执行UAV 20的起飞、飞行、姿势控制和降落；电池26，被配置为向包括飞行部24的各组件供应电力；通信装置25，被配置为与控制中心10或车辆30通信；以及控制器21，被配置为控制上述各组件。
具体地，传感器22可以包括各种传感器，各种传感器被配置为感测UAV 20的周围情况或环境以及UAV 20的状态，并且获取关于UAV 20的移动的信息。例如，传感器22可以包括被配置为拍摄周围情况的影像传感器、被配置为感测位于移动路线上的周围物体的雷达传感器或超声波传感器、被配置为调整姿势的陀螺仪传感器以及与车辆的行驶相关的加速度传感器或角速度传感器。
另外，UAV 20可以包括被配置为确定UAV 20在移动路线上的位置的全球定位系统(GPS)传感器。飞行部24可以包括用于UAV 20的飞行的各种装置。例如，飞行部24可以以包括旋翼以执行垂直起飞和降落的诸如双轴直升机、三轴直升机、四轴直升机或八轴直升机的多轴直升机的形式实施。另外，根据上述各种形式，飞行部24可以包括硬件装置和用于控制的软件装置。
飞行部24和UAV 20的各组件可以通过从电池26接收电力来操作。电池26可以设置在UAV 20中，以允许UAV 20即使在飞行期间也能够接收电力。电池26可以被配置为将关于剩余电量的信息传送到控制器21，并且控制器21可以被配置为通过通信装置25将关于包括剩余电量的电池26的容量的信息传送到控制中心10。然后，控制中心10可以被配置为将关于电池26的剩余电量的信息传送到与UAV 20邻近的车辆30，并且允许通过降落来执行对电池26的充电。
同时，设置在UAV 20中的通信装置25和设置在车辆30中的通信装置35可以各自包括用于与包括控制中心10的外部通信的通信模块。具体地，设置在UAV 20中的通信装置25和设置在车辆30中的通信装置35可以各自包括无线通信模块、有线通信模块和短程通信模块中的至少一个。无线通信模块可以包括WiFi模块、无线宽带(WIBRO)模块、全球移动通信系统(GSM)模块、码分多址(CDMA)模块、宽带码分多址(WCDMA)模块、时分多址(TDMA)模块、长期演进(LTE)模块以及支持各种无线通信方法的其他无线通信模块。
无线通信模块可以包括：通信端口，用于连接网络和控制器21；传送装置，被配置为传送UAV 20的状态或飞行相关信息；以及接收装置，被配置为接收从控制中心10、另一UAV 20或车辆30传送的信息。无线通信模块可以进一步包括：信号转换模块，被配置为在控制器21的操作下，通过无线通信接口将从控制器21输出的数字控制信号调制为模拟无线信号，并将通过无线通信接口接收的模拟无线信号解调为数字控制信号。
短程通信模块可以包括用于使用无线通信网络传送和接收信号的各种短程通信模块，例如，蓝牙模块、红外通信模块、射频识别(RFID)通信模块、无线局域网(WLAN)通信模块、NFC通信模块、Zigbee通信模块等。
有线通信模块可以包括诸如控制器局域网络(CAN)通信模块、局域网(LAN)模块、广域网(WAN)模块或增值网络(VAN)模块的各种有线通信模块，以及诸如通用串行总线(USB)、高清晰度多媒体接口(HDMI)和数字视频接口(DVI)的各种电缆通信模块，并且有线通信模块可以用于在UAV 20降落后连接到车辆30或其他配置。设置在UAV 20中的通信装置25和设置在车辆30中的通信装置35可以被配置为从至少三个GPS卫星接收GPS信号，并且基于GPS信号和地图数据来计算UAV 20的当前位置。
同时，通信装置25可以被配置为接收从控制中心10接收的UAV 20的移动路线。另外，通信装置25可以被配置为向控制中心10传送由传感器22获取的信息，例如，由影像传感器获取的影像或由其他传感器感测的UAV 20的飞行相关信息以及周围相关信息。存储装置23可以被配置为存储由通信装置25从控制中心10接收的关于移动路线的信息，并向控制器21提供用于UAV 20的飞行的移动路线。
另外，存储装置23可以被配置为存储由传感器22收集的各种信息，并且通过通信装置25将信息传送到控制中心10。存储装置23指UAV 20中包括的存储介质，但是不限于此。例如，存储装置23可以是与UAV 20分离的外部存储器。
设置在UAV 20中的存储装置23和车辆30中的存储装置33可以实施为以下中的至少一种：非易失性存储器装置，例如高速缓存、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)和闪存；易失性存储器装置，例如随机存取存储器(RAM)；或其他存储介质，例如硬盘驱动器(HDD)、CD-ROM等。然而，根据本公开的存储装置23和存储装置33不限于此。
另外，控制器21可以被配置为执行UAV 20的整体控制。具体地，控制器21可以被配置为执行UAV 20的例如起飞、飞行和姿势控制的控制，并且控制飞行部24降落在位于移动路线中包括的搭乘车辆路线上的车辆上并与该车辆一起移动。另外，控制器21可以被配置为与控制中心10通信以提供关于UAV 20的出发地和目的地的信息，并且根据由控制中心10传送的移动路线来控制飞行部24。
控制器21可以进一步被配置为基于由传感器22收集的关于周围情况的信息来搜索或确定由控制中心10传送的最终移动路线中的详细路线，并且将由传感器22收集的关于周围情况的信息传送到控制中心10。控制器21可以被配置为从控制中心10接收关于待被搭乘的车辆的信息，靠近完成批准请求的车辆30，并且尝试降落在车辆30上。另外，控制器21可以被配置为向控制中心10传送关于UAV 20降落所搭乘的车辆30的信息。
同时，控制器21可以包括：存储器(未示出)，用于存储关于用于控制UAV 20的组件的操作的算法的数据或实现该算法的程序；以及处理器(未示出)，使用存储在存储器中的数据来执行上述操作。此时，存储器和处理器可以实施为单独的芯片。可选地，存储器和处理器可以实施为单个芯片。控制中心10可以被配置为实时监控UAV 20和车辆30以控制UAV20和车辆30的协作。
具体地，控制中心10可以包括：移动路线搜索装置11，被配置为基于从UAV 20传送的关于出发地和目的地的信息搜索移动到目的地的最佳路线；存储装置13，被配置为存储各种数据；通信装置15，被配置为与UAV 20和车辆30通信；以及协作确定装置17，被配置为向位于确定的移动路线上的多个车辆30传送协作请求并选择最终协作车辆。
通信装置15可以被配置为除了从UAV 20和车辆30收集各种数据之外还从各种外部配置收集各种数据，并且将由移动路线搜索装置11确定的移动路线传送到UAV 20。另外，通信装置15还可以被配置为将从协作确定装置17传送的协作请求传送到UAV 20和车辆30，并且接收关于协作请求的批准的信息。由控制中心10的通信装置15收集的数据可以包括诸如车辆30的交通信息、、道路上的事故信息、天气信息等的所有实时信息，并且还可以包括由U AV 20的传感器22传送的实时数据。
存储装置13可以被配置为存储包括地图信息、关于飞行的高度信息、车辆或行人道路链接信息以及地形特征信息中的至少一个的地理信息，并且存储由UAV 20传送的关于出发地和目的地的信息、由车辆30传送的当前位置信息以及关于协作批准的数据。另外，存储装置13可以包括地理信息，并且还可以包括关于飞行规则和禁飞区域的信息、UAV 20的安全指南、关于电池26的容量的信息以及关于提供给参与协作的车辆30和UAV 20的奖励的信息。
移动路线搜索装置11可以被配置为基于出发地和目的地信息来搜索移动路线以确定执行搭乘车辆30的移动路线，并且将使用地理信息的多个移动路线传送到协作确定装置17。具体地，移动路线搜索装置11可以被配置为使用地理信息的禁飞区域、电池消耗量和车辆30行驶的道路信息来检测多个移动路线中执行UAV 20的起飞或降落的地点。
协作确定装置17可以被配置为收集关于位于或将位于包括各种地理信息的多个移动路线上的车辆30的信息。协作确定装置17可以被配置为基于收集的信息来识别UAV 20可搭乘的车辆30。协作确定装置17可以被配置为向识别的车辆30传送协作请求，并且在已经批准协作的车辆30中选择UAV 20将降落的最佳车辆30。协作确定装置17可以另外被配置为将关于选择的车辆30的信息传送到UAV 20。控制中心10可以被配置为基于存储在存储装置13中的奖励规则来确定已经完成协作的UAV 20或车辆30的奖励。
下面将参照其他附图详细描述通过控制中心10选择执行协作的车辆或UAV的方法。同时，尽管在以上实施例中已经描述了车辆30批准了协作，但是本公开不限于此。例如，本公开还可以应用于批准车辆30的协作请求的UAV 20。另外，尽管为了便于描述，控制中心10的协作方法被描述为与移动路线搜索装置11的配置分离。但是可以基于由单个处理器收集的信息来选择协作方法。
图3是示出根据示例性实施例的UAV搭乘车辆移动的概念图。参照图3，UAV 20降落在位于从控制中心10接收的到达目的地的最终移动路线a、b和c中的搭乘车辆路线b中的车辆30上，并且与车辆30一起移动。
UAV 20通过飞行而移动飞行路线(区间a)，然后可以通过降落在已经批准协作的车辆30上而移动搭乘车辆路线(区间b)。另外，UAV 20可以通过从车辆30起飞并且飞行到目的地而移动从搭乘车辆路线的终点开始的飞行路线(区间c)。在对应于飞行路线中的部分路线的道路上，UAV 20可以降落在朝向目的地的方向行驶的车辆30上并且与车辆30一起移动。UAV 20可以被配置为使用传感器22监控和搜索周围环境，并且检测确定批准协作的车辆30是否位于搭乘车辆路线上(区间b)。UAV 20可以被配置为通过通信装置25与车辆30通信并执行起飞或降落。
图4和图5是示出根据示例性实施例的选择协作方法的方法的视图。为了避免多余的描述，将一起描述图4和图5。参照图4，控制中心10可以被配置为搜索UAV 20的移动路线(100)。
具体地，可以通过将由UAV 20传送的出发地和目的地与存储的地图信息进行匹配来产生移动路线。换句话说，控制中心10可以被配置为将移动路线确定为连接出发地和目的地的直线路线。然而，当在出发地和目的地之间存在具有高山和建筑物的禁飞区域时，可以将移动路线设置为绕行路线。
参照图5的部分(a)，控制中心10可以被配置为搜索可以绕过禁飞区域的多个移动路线。在图5的部分(a)中，在每个移动路线中由虚线表示的路线是飞行路线，在每个移动路线中由实线表示的路线是搭乘车辆路线。控制中心10可以被配置为检查每个移动路线中的搭乘车辆路线(110)。
具体地，搭乘车辆路线表示UAV 20通过降落在车辆30上移动的路线。例如，搭乘车辆路线可以表示每个移动路线中车辆30行驶的道路，并且可以包括飞行困难的区域和车辆30易于通过的路线两者。如图5的部分(b)所示，控制中心10可以被配置为在多个移动路线中区分开搭乘车辆路线，然后确定多个移动路线。控制中心10可以进一步被配置为检查多个移动路线中将包括的附近车辆的路线(120)。
参照图5的部分(c)，控制中心10可以被配置为从附近车辆A至E收集关于当前位置、目的地和移动路线的信息，并且将收集的信息与搭乘车辆路线进行比较。具体地，控制中心10可以被配置为检查根据图5的部分(b)所示的移动路线，附近车辆A在不与搭乘车辆路线重叠的路线中行驶，附近车辆B和E在与第三移动路线重叠的路线中行驶，并且附近车辆C和D在与第一移动路线和第二移动路线重叠的路线中行驶。
在检查移动路线之后，控制中心10基于由UAV 20传送的移动时间识别附近车辆(130)。例如，附近车辆D在与第一移动路线和第二移动路线重叠的路线中行驶，但是可能没有与UAV 20的移动时间匹配的移动时间。控制中心10可以被配置为排除没有与UAV 20的移动时间匹配的移动时间的附近车辆D。控制中心10可以被配置为向具有与UAV 20的移动路线重叠的移动路线的附近车辆B、C和E传送协作请求(140)。
参照图5的部分(D)，控制中心10可以被配置为使用基于上述确定产生的列表向附近车辆B、C和E传送协作请求。控制中心10可以被配置为基于响应于协作请求传送的结果来选择协作车辆(150)。
作为示例，仅已经接收到协作请求的附近车辆B、C和E中的附近车辆B和E可以批准协作。控制中心10可以被配置为基于关于附近车辆B和E的搭乘车辆路线、UAV的飞行距离和转移次数中的至少一个来计算所需时间，并基于计算的所需时间和批准结果来选择最佳协作车辆为附近车辆B和E中的附近车辆B。
参照图5的部分(F)，控制中心10可以被配置为选择附近车辆B作为协作车辆并且使另一车辆E保持在备用状态。控制中心10可以被配置为当检测到UAV的降落和协作完成时提供奖励(160和170)。参照图5的部分(G)，控制中心10可以被配置为在选择协作车辆B之后，实时地监控协作车辆B是否与UAV 20执行协作。控制中心10可以被配置为当从协作车辆B和UAV 20接收到协作完成的信号时提供奖励。
图6和图7是用于描述选择协作车辆的方法的详细视图。为了避免多余的描述，将一起描述图6和图7。首先，参照图6，控制中心10可以被配置为基于UAV 20的移动路线来产生协作车辆的列表(200)。
如上面参照图4和图5所述的，当检测到与UAV 20的移动路线重叠的附近车辆的路线时，控制中心10可以被配置为向附近车辆传送协作请求。控制中心10可以被配置为仅为已经批准协作的附近车辆产生如图7所示的列表。
图7所示的列表包括可以基于已经批准协作的附近车辆的移动路线和UAV 20的移动路线产生的所有可能的协作路线。例如，当搭乘车辆路线中存在多个车辆时，搭乘车辆路线可以基于每个车辆的移动路线而多样化。控制中心10可以被配置为产生列表，使得各种搭乘车辆包括在协作路线中。控制中心10可以被配置为基于搭乘车辆路线、飞行距离和转移次数来计算所需时间(210)。
参照图7，第一协作路线可以具有8km的搭乘车辆区间和4km的飞行距离，并且具有单次转移。相反地，第二协作路线可以具有4km的搭乘车辆区间，但是飞行距离大于第一协作路线的飞行距离，从而导致较长的所需时间。因此，控制中心10可以被配置为在各种情况下计算各个协作路线的所需时间。控制中心10可以被配置为基于计算的所需时间来设置多个协作路线的优先级顺序(220)。例如，控制中心10可以被配置为根据图7所示的列表将高优先级顺序设置给第一协作路线，第一协作路线被确定为具有最小所需时间和最小转移次数。
作为另一示例，控制中心10可以被配置为将高优先级顺序设置给作为最佳复合路线的第三协作路线。具体地，最佳复合路线表示一种策略路线，其中当考虑飞行距离时，所需时间在预定范围内，如在第三协作路线中，在第三协作路线中，即使在转移次数和所需时间相比第一协作路线的转移次数和所需时间略微大的情况下，所需时间具有落入预定范围内的误差范围。换句话说，如图7所示，当移动相同移动距离时，第三协作路线具有长的搭乘车辆距离，同时飞行距离明显短于第一协作路线的飞行距离。
换句话说，控制中心10可以被配置为优先考虑协作路线中具有最小所需时间的协作路线或者与最佳复合路线对应的协作路线。控制中心10可以被配置为基于设置的优先级顺序来选择协作车辆(230)。可以基于优先级顺序来执行协作车辆的选择。然而，控制中心10可以被配置为除了使用如上所述的最小所需时间和最佳复合路线之外还可以通过各种方法来设置优先级顺序，并且协作路线可以通过可以由本领域技术人员改变的各种方法来设置。
图8至图10是用于描述根据各个示例性实施例的协作方法的视图。为了避免多余的描述，将一起描述图8至图10。协作方法可以通过下面将描述的各种方法应用于工业领域。另外，可以调整由协作产生的协同效应以通过预定的奖励系统分享益处。
参照图8，UAV控制中心11可以被配置为将UAV 20的包裹快递信息和移动路线传送到每个UAV 20。UAV 20可以被配置为基于接收的信息确定目的地和出发地，并且将关于移动路线的信息传送到UAV控制中心11。UAV控制中心11可以被配置为从每个UAV 20传送的路线确定执行成本降低的协作。UAV控制中心11可以被配置为向连接车辆控制中心12传送用于搭乘确定的车辆的协作请求。
连接车辆控制中心12可以被配置为确定执行协作的移动路线中包括的车辆30。具体地，连接车辆控制中心12可以被配置为从车辆30接收实时交通信息和移动路线信息。连接车辆控制中心12可以被配置为根据协作请求通过上面参照图3至图7描述的方法来确定UAV 20搭乘车辆30的协作路线，并将关于协作路线的信息传送到UAV控制中心11。
UAV控制中心11可以被配置为向每个UAV 20传送根据设置的优先级顺序确定的协作路线和车辆信息，并且可以被配置为指示执行协作。当协作完成时，连接车辆控制中心12可以被配置为根据存储的奖励规则向车辆30提供奖励。同时，UAV控制中心11和连接车辆控制中心12是为了描述方便而分类的控制中心10的类型。换句话说，控制中心10可以以例如作为能够控制通信和管理的服务器的各种形式实施。例如，与图8不同，UAV控制中心11和连接车辆控制中心12可以物理地组合并且作为单个控制中心操作。
参照图9，根据上面参照图8描述的示例性实施例，UAV控制中心11可以被配置为执行与物流公司40的协作。换句话说，每个物流公司40可以管理快递所需的UAV 20，并且UAV控制中心11可以被配置为直接与UAV 20通信，或者通过物流公司40执行协作方法。
参照图10，根据另一示例性实施例的连接车辆控制中心12可以被配置为从电动车辆和自动驾驶车辆接收用于电池充电的协作请求。连接车辆控制中心12可以被配置为计算电池充电所需的电力容量、充电成本和通过协作节省的成本，并且可以被配置为向UAV控制中心11传送协作请求。
UAV控制中心11可以被配置为从UAV 20接收关于移动路线的信息，并且分析关于由连接车辆控制中心12传送的车辆30的移动路线和搭乘车辆路线的信息。例如，UAV控制中心11可以被配置为检查执行UAV 20的降落并搭乘的区间，指定UAV 20，并且将关于检查的区间和指定的UAV 20的信息传送到连接车辆控制中心12。连接车辆控制中心12可以被配置为向已经请求电池36充电的车辆30传送关于已经批准协作的UAV 20的信息。
当UAV 20降落在车辆30上并完成对电池36充电的协作时，连接车辆控制中心12可以被配置为与UAV控制中心11通信以通知协作完成并且为充电成本提供奖励。UAV控制中心11可以被配置为根据奖励规则向UAV 20提供奖励。
因此，包括UAV 20的系统1及其协作方法可以通过执行UAV 20和车辆30之间的协作来改善仅由UAV 20单独飞行的限制。系统1的协作方法可以处理车辆和UAV 20之间的复合调度，并且可以应用于各行业、物品快递和电池充电。另外，系统1的协作方法可以通过设置各协作路线的优先级顺序的方法有效地减少UAV 20的移动距离和移动时间。
如从以上显而易见的，包括UAV的系统及其协作方法可以通过实现UAV和车辆之间的协作来消除仅通过UAV的单独飞行的限制。包括UAV的系统及其协作方法可以处理车辆和UAV之间的复合调度，并且在诸如物品快递和电动车辆的电池充电的各行业中得到广泛应用。包括UAV的系统及其协作方法可以通过与车辆的复合搭乘车辆路线来减少移动距离和移动时间。

Claims (20)

1.一种包括无人驾驶飞行器的系统，所述系统包括：
多个车辆；
所述无人驾驶飞行器，即UAV，降落在所述多个车辆中的一个车辆上并与所述车辆一起移动；以及
控制中心，基于由所述多个车辆和所述UAV传送的移动路线来选择所述多个车辆中的、执行所述UAV的降落的车辆，并向选择的所述车辆传送协作请求。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述控制中心基于所述协作请求的批准来确定是否执行所述UAV的降落。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，
所述控制中心基于由所述UAV和所述车辆传送的协作完成向选择的所述车辆或所述UAV提供奖励。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述控制中心基于关于所述UAV的出发地和目的地的信息来搜索多个移动路线。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，
所述控制中心基于所述多个移动路线和由选择的所述车辆传送的移动路线来确定多个搭乘车辆路线。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，
所述控制中心基于从所述多个搭乘车辆路线中包括的车辆接收的所述协作请求的批准来产生协作路线。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，
所述控制中心基于所述协作路线中包括的搭乘车辆路线、所述UAV的飞行距离和转移次数中的至少一个来计算所需时间。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，
所述控制中心基于计算的所述所需时间和所述转移次数来设置每个所述协作路线的优先级顺序。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，
所述控制中心基于计算的所述所需时间和预定误差范围来设置每个所述协作路线的优先级顺序。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述UAV降落在选择的所述车辆上并对设置在所述车辆中的电池充电。
11.一种包括无人驾驶飞行器的系统的协作方法，所述系统包括：多个车辆；所述无人驾驶飞行器，即UAV，降落在所述多个车辆中的一个车辆上并与所述车辆一起移动；以及控制中心，与所述多个车辆和所述UAV执行通信，所述协作方法包括：
基于由所述多个车辆和所述UAV传送的移动路线来选择所述多个车辆中的、执行所述UAV的降落的车辆；以及
向选择的所述车辆传送协作请求。
12.根据权利要求11所述的协作方法，进一步包括：
基于所述协作请求的批准来确定是否执行所述UAV的降落。
13.根据权利要求12所述的协作方法，进一步包括：
基于由所述UAV和选择的所述车辆传送的协作完成向选择的所述车辆或所述UAV提供奖励。
14.根据权利要求13所述的协作方法，其中，
向选择的所述车辆或所述UAV提供奖励包括：
检查在所述UAV降落在选择的所述车辆上之后传送的所述协作完成。
15.根据权利要求11所述的协作方法，其中，
选择所述车辆包括：
计算所述UAV降落在选择的所述车辆上并搭乘的成本。
16.根据权利要求12所述的协作方法，其中，
选择所述车辆包括：
基于所需时间和转移次数来设置每个协作路线的优先级顺序。
17.根据权利要求12所述的协作方法，其中，
选择所述车辆包括：
基于所需时间和预定误差范围来设置每个协作路线的优先级顺序。
18.根据权利要求11所述的协作方法，其中，
所述UAV降落在选择的所述车辆上并对设置在选择的所述车辆中的电池充电。
19.根据权利要求11所述的协作方法，其中，
所述UAV降落在选择的所述车辆上并快递所述UAV中提供的物品。
20.根据权利要求19所述的协作方法，进一步包括：
所述控制中心对所述物品的类型进行分类。
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