CN111752299B - 基于车道复用的无人机控制方法、无人机及系统 - Google Patents

基于车道复用的无人机控制方法、无人机及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供的基于车道复用的无人机控制方法、无人机及系统,涉及无人机领域,应用于无人机,该方法首先获取飞行规划路线信息;飞行规划路线信息包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与该规划路线重合的道路信息;沿规划路线飞行且无人机的当前飞行路径与道路信息对应的道路重合时,保持当前飞行路径位于道路中的同向车道上方。本方法通过合理的规划飞行路线,从而提高了无人机飞行的安全系数,在保证运送效率的同时能保证无人机的飞行安全问题。

Description

基于车道复用的无人机控制方法、无人机及系统
技术领域
本发明涉及无人机领域,具体而言,涉及基于车道复用的无人机控制方法、无人机及系统。
背景技术
随着城市化的进一步加剧,城市内的货物流通严重受限于地面交通规划、人力资源规划以及实时的交通状况的影响。
虽然业界已经提出了一些利用无人机进行快递运输的解决方案,但是鉴于城市中复杂空间环境。目前,如何在送货效率以及无人机飞行安全之间达到平衡,成为在城市中使用无人机进行货物运输的重要问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于车道复用的无人机控制方法、无人机及系统,用于在保证送货效率的同时保证无人机飞行安全。
为了实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供一种基于车道复用的无人机控制方法,所述方法应用于无人机,所述方法,包括:获取飞行规划路线信息,所述飞行规划路线信息包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与所述规划路线重合的道路信息,在沿所述规划路线飞行且所述无人机的当前飞行路径与所述道路信息对应的道路重合时,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方。
第二方面,本发明实施例提供一种无人机,包括获取模块和控制模块,所述获取模块,用于获取飞行规划路线信息,所述飞行规划路线信息包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与所述规划路线重合的道路信息,所述控制模块,用于在沿所述规划路线飞行且所述无人机的当前飞行路径与所述道路信息对应的道路重合时,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方。
第三方面,本发明实施例提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的基于车道复用的无人机控制方法。
第四方面,本发明实施例提供一种系统,包括无人机、第一起降平台和第二起降平台,所述无人机获取飞行规划路线信息,所述飞行规划路线信息包含所述第一起降平台的起始位置坐标与所述第二起降平台目的位置坐标之间的规划路线和与所述规划路线重合的道路信息,所述无人机在沿所述规划路线飞行且所述无人机的当前飞行路径与所述道路信息对应的道路重合时,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方。
相对于现有技术,本发明实施例所提供的一种基于车道复用的无人机控制方法、无人机及系统,应用于无人机,该方法首先获取飞行规划路线信息,该飞行规划路线信息包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与该规划路线重合的道路信息,在沿规划路线飞行且无人机的当前飞行路径与道路信息对应的道路重合时,保持当前飞行路径位于道路中的同向车道上方。本方法在无人机飞行的过程中,结合道路信息,将无人机飞行路线规划在与无人机飞行路径同向的车道上方,由于车辆行驶车道上行人出现的可能性小、数量少,可以降低对行人的安全威胁,通过合理的规划飞行路线,从而提高了无人机飞行的安全系数,在保证运送效率的同时能保证无人机的飞行安全问题。
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实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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它相关的附图。
图1为本发明实施例提供的方案架构图;
图2为本发明实施例提供的一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图;
图3A为本发明实施例提供的一种无人机飞行场景示意图;
图3B为本发明实施例提供的另一种无人机飞行场景示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的另一种无人机飞行场景示意图;
图6为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图;
图7为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图;
图8为本发明实施例提供的另一种无人机飞行场景示意图;
图9为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图;
图10为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图;
图11为本发明实施例提供的另一种无人机飞行场景示意图;
图12为本发明实施例提供的一种无人机的功能模块图;
图13为本发明实施例提供的另一种无人机的功能模块图;
图14为本发明实施例提供的另一种无人机的功能模块图;
图15为本发明实施例提供的一种系统的示意图;
图16为本发明实施例提供的另一种系统的示意图。
图标:10-无人机;11-第一起降平台;12-第二起降平台;13-GNSS-RTK定位设备;101-获取模块;102-控制模块;103-确定模块;104-判断模块。
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
需要说明的是,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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,虽然通过无人机进行快递运输能够提高货物运输的效率,但是随着城市空间环境越来越复杂,无人机在空中飞行的安全性问题面临巨大的考验,如何在保证无人机运送效率的同时保证无人机能够安全飞行,是本领域迫切需要解决问题。
为此,本发明提出一种无人机货物运输方案,其核心在于在无人机的起始位置坐标和目的位置坐标之间合理规划无人机飞行路线,以保证无人机在城市上空飞行的安全问题,具体参见图1,图1为本发明实施例提供的方案架构图,其中包括起始位置坐标A、目的位置坐标B以及始位置坐标A、目的位置坐标B之间规划的飞行路线,该飞行路线可以类似于公交车或者其他车辆行驶的路线,无人机从起始位置坐标A起飞后,可以按照规划的飞行路线规划,在车辆行驶车道上方飞行,可提高运送的安全系数。
基于图1所示的方案架构,下面将详细介绍本发明提供的技术方案,首先参见图2,图2为本发明实施例提供的一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图,应用于无人机,该方法包括:
步骤100、获取飞行规划路线信息。
上述的飞行规划路线信息包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与所规划路线重合的道路信息。
在一些实施例中,当无人机获得需要运送的货物之后,可以接收由货物后台管理处向无人机发送飞行规划路线信息,在另一些实施例中,无人机也可以根据货物信息获取货物后台管理处规划的飞行路线地图,该飞行路线地图中包含飞行规划路线信息。
为了方便描述本技术方案,请参见图3A,图3A为本发明实施例提供的一种无人机飞行场景示意图。其中包括无人机10的起始位置坐标A,目的位置坐标B,以及A、B之间的规划路线,还包括与该规划路线重合道路信息,包括人行道、车道1、车道2、车道3、车道4。
无人机从起始位置坐标A飞往目的位置坐标B的路线会出现人行道、车道1、车道2、车道3、车道4部分重合,其中,无人机的飞行方向与车道1和车道2中的车流方向相反,与车道3和车道4中的车流方向相同,由此,无人机10从车道3和车道4上方飞行的航段可以看作是当前飞行路径与车流同向的航段,从车道1和车道2以及人行道上方飞行的航段可以看作是当前飞行路径与车流逆向的航段。
步骤101、在沿规划路线飞行且无人机的当前飞行路径与道路信息对应的道路重合时,保持当前飞行路径位于道路中的同向车道上方。
具体的,继续参见图3A,无人机10沿规划路线飞行时,当无人机10在车道3或者车道4上方飞行时,此时无人机获知飞行方向与车道3或者车道4中的车流方向一致,即可保持当前的飞行路径位于车道3或者车道4的上方,当无人机10在车道1或者车道2上方飞行时,此时无人机获知飞行方向与车道1或者车道2中的车流方向相反,即将当前的飞行路径规划到位于车道3或者车道4上方。
例如,根据当前的道路信息实时调整飞行路径后的飞行路线可以如图3B所示,参见图3B,图3B为本发明实施例提供的另一种无人机飞行场景示意图,从图3B中可以看出,无人机10从起始位置坐标A飞往目的位置坐标B的路线的飞行路径始终保持在与飞行方向同向的车道3上,这样一来,无人机始终保持在同向车道的上方飞行,可提高运送的安全系数,车辆行驶车道上行人出现的可能性小、数量少,即使发生意外情况导致无人机从空中坠落,也可大幅降低人员伤亡,与车辆同方向行驶,可以降低意外碰撞的冲击力,进一步降低风险。
本发明实施例提供的基于车道复用的无人机控制方法,应用于无人机,该方法首先获取飞行规划路线信息,该飞行规划路线信息包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与该规划路线重合的道路信息,在沿规划路线飞行且无人机的当前飞行路径与道路信息对应的道路重合时,保持当前飞行路径位于道路中的同向车道上方。本方法在无人机飞行的过程中,结合道路信息,将无人机飞行路线规划在与无人机飞行路径同向的车道上方,由于车辆行驶车道上行人出现的可能性小、数量少,可以降低对行人的安全威胁,通过合理的规划飞行路线,从而提高了无人机飞行的安全系数,在保证运送效率的同时能保证无人机的飞行安全问题。
为了提供更加准确地城市定位,本发明实施例可以通过使用GNSS-RTK定位系统,为无人机的定位与导航提供精度在厘米级的支持。进而可以通过高精度的定位,实现对道路中车道、人行道的识别与区分。在一种可能的实现方式中,在图2的基础上,图4为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图,参见图4,其中步骤101可能的一种实现方式为:
步骤101-1、在沿规划路线飞行时,获取GNSS-RTK定位设备发送的无人机的当前位置坐标。
步骤101-2、根据无人机的当前位置坐标、目的位置坐标和道路信息确定当前飞行路径。
步骤101-2、获取当前飞行路径对应道路的区域信息。
可以理解的,上述的区域信息包含道路包含的车道方向信息、车道位置坐标和人行道位置坐标。
步骤101-4、根据无人机的当前位置坐标、车道方向信息、车道位置坐标和人行道位置坐标,保持当前飞行路径位于道路中的同向车道上方。
正如上述实施例的介绍,为了方便描述对车道、人行道的识别与区分的方案,请参见图5,图5为本发明实施例提供的另一种无人机飞行场景示意图,其中,无人机通过GNSS-RTK定位设备获知当前位置C的二维位置坐标为(x,y),并根据当前位置坐标C和目的位置坐标B规划出当前的当前飞行路径,在当前飞行路径下,对应的道路区域有人行道L、车道1、车道2、车道3、车道4。
GNSS-RTK定位设备获得当前飞行路径对应的车道3内的多个二维坐标点分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3),人行道的多个二维坐标点分别为(x4,y4)、(x5,y5)(x6,y6),由于GNSS-RTK定位设备能够实现厘米级的定位支持,所以人行道和车道3内的二维坐标点构成的区域均可分别对应为人行道和车道3的位置坐标,无人机10在获得GNSS-RTK定位设备发送的人行道位置坐标、车道3位置坐标之后,确定车道3中车流的方向与无人机飞行方向一致,将当前的飞行路径调整至于车道3位置坐标对应的车道上方,规划后的飞行路径可以如图3B所示,即当前的飞行路径保持在车道3上方。
通过上述实施的描述可知,本发明技术方案可以实现对道路中车道、人行道的识别与区分,进而控制无人机保持在车道上方飞行,能够有效降低无人机飞行过程中对行人造成的潜在危险。
可选地,由于城市空间环境的复杂度,在一种可能的实现方式中,该无人机可以包括:环境感知设备,例如,视觉识别设备、雷达等。当然在另一些场景中,无人机也可以通过提前下载的本地地图获得规划路线上建筑、立交桥、海拔等三位空间信息,以便在飞行规程中进行避障等安全操作。进而对于上述对道路的识别与区分,也可以通过环境感知设备进行识别,具体的,在图4的基础上,图6为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图。参见图6,步骤101-3:
步骤101-3a、通过无人机的环境感知设备确定区域信息。
可选的,在一些场景中,规划路线信息对应的规划路线可能存在与人行道重合的情况,或者,在无人机具体飞行过程中,由于风向、定位误差的原因,导致无人机飞行至人行道上空。对于这种情况,为了避免由于无人机故障导致跌落,从而造成行人的人身伤害,在一种可能的实现方式中,本发明实施例还提供一种路径修正机制。具体的,在图4的基础上,图7为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图,参见图7,步骤101-4包括:
步骤101-4a、当根据无人机的当前位置坐标和人行道位置坐标确定无人机的当前位置与人行道重合时,根据无人机的当前位置坐标和车道位置坐标确定修正飞行路径。
步骤101-4b、控制无人机沿修正飞行路径飞行至道路中的同向车道上方。
具体的,参见图8,图8为本发明实施例提供的另一种无人机飞行场景图,假设无人机10当前的二维位置坐标为(x,y),且当前的位置坐标与人行道位置坐标重合,即二维位置坐标为(x,y)位于人行道区域内多个二维位置坐标(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)所构成的区域内,并且,无人机10获得车道3的多个二维坐标点分别为(x4,y4)、(x5,y5)(x6,y6),无人机根据车道3内车流方向与无人机飞行方向一致,即可以根据无人机的当前位置坐标(x,y)和车道位置坐标(x4,y4)、(x5,y5)(x6,y6)确定修正飞行路径,控制无人机10沿修正飞行路径飞行至所道路中的车道3上方,修正后的路径可以如图3B所示的路径。
可选地,由于城市空间的复杂度,在无人机飞行过程中,可能会出现一些障碍物。因此,通常无人机都会具备避障功能。而为了同时兼顾尽量避免飞行路径与人行道重合,以进一步的提高飞行安全,下面给出一种可能的实现方式,具体的,在图4的基础上,图9为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图,参见图,该方法,还包括:
步骤102、通过无人机的环境感知设备确定存在障碍物时,生成避障路径。
步骤103、判断避障路径的至少部分位置坐标是否与人行道位置坐标重合。
步骤104、若是,对至少部分位置坐标进行修正,获得修正后的避障路径,修正后的避障路径的全部位置坐标与车道位置坐标重合。
步骤105、控制无人机沿修正后的避障路径飞行。
需要说明的是,图9中的步骤102~步骤105与步骤100~步骤101之间并无执行的先后顺序,在一些场景中,无人机可以先通过环境感知设备确定是否存在障碍物,然后根据障碍物的存在情况规划飞行的路线,在另一些场景中,无人机也可以先按照规划的飞行路线飞行,在飞行的过程中结合障碍物的存在情况实时规划飞行路径。
在一些场景中,无人机的环境感知设备对无人机的环境情况进行感知,因此,本发明的实施例中,提供一种面对复杂环境情况,进行识别与路径规划的可能的实现方式,具体的,在图4的基础上,图10为本发明实施例提供的另一种基于车道复用的无人机控制方法的流程图,参见图10,该方法还包括:
步骤106、通过无人机的环境感知设备获取道路状况信息。
上述的道路状况信息包含如下一种或组合:行人状况信息、车流状况信息以及交通指示灯状态信息。
步骤107、根据无人机的当前位置坐标、当前飞行路径和道路状况信息确定禁停区域。
上述的飞行禁停区域表征人流集中区域和/或车流集中区域。
步骤108、当无人机的当前飞行路径与禁停区域重合时,控制无人机在预设时长内通过禁停区域;或,控制无人机绕行通过禁停区域。
具体的,参见图11,图11为本发明实施例提供的另一种无人机飞行场景示意图。
其中,无人机10按照规划的路线从起始位置A飞往目的位置B的过程中,可以通过环境感知设备获取道路上的行人状况、车流状况信息以及交通指示灯状态信息,例如,环境感知设备可以将人行道上人流量是否较大、车道上的车流量是否较大,当前的交通指示灯是指示行人可以行动还是车辆可以行动等道路状况信息发送给无人机10。
无人机10获得道路状况信息,根据预先设定的规则,即人流集中区域和/或车流集中区域设置为禁停区域,确定当前位置是禁停区域后,可以通过适当减速,缓慢通过禁停区域,还可以通过重新规划路径的方式以绕过禁停区域。在另一些场景中,当无人机在飞行过程中,获得当前的交通指示灯是指示行人可以行动,无人机可以在当前的位置上悬停,再此获得当前的交通指示灯是指示车辆可以行动的信息后,无人机可以保持当前的飞行路径继续飞行。
通过在飞行的过程中识别禁停区域,能够有效的提醒无人机在经过经停区域时采取必要措施,从而提高了无人机飞行过程中的安全系数。
需要说明的是,图10中步骤106~步骤108与步骤100~步骤101之间无执行的先后顺序,在一些场景中,无人机可以先通过环境感知设备确定禁停区域,从而根据禁停区域规划飞行的路线,在另一些场景中,无人机也可以先按照规划的飞行路线飞行,在飞行的过程中通过环境感知设备实时确定禁停区域的位置,并根据禁停区域的位置控制无人机的在预设时长内通过禁停区域或者是控制无人机绕行通过禁停区域。
为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤,以实现相应的技术效果,下面给出一种无人机的实现方式,参见图12,图12为本发明实施例提供的一种无人机的功能模块图。该无人机可以是图3A中的无人机10,需要说明的是,本实施例所提供的一种无人机10,其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考上述的实施例中相应内容。该无人机10包括:获取模块101、控制模块102。
获取模块101,用于获取飞行规划路线信息。
可选地,上述的飞行规划路线信息包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与所规划路线重合的道路信息。控制模块102,用于在沿所述规划路线飞行且无人机的当前飞行路径与道路信息对应的道路重合时,保持当前飞行路径位于道路中的同向车道上方。
可以理解的,获取模块101和控制模块102可以协同的执行步骤100~步骤101以实现相应的技术效果。
可选地,为了能够实现控制当前飞行路径位于道路中的同向车道上方的功能,在图12的基础上,参见图13,图13为本发明实施例提供的另一种无人机的功能模块图,该无人机10还包括确定模块103。
获取模块101,具体用于在沿规划路线飞行时,获取GNSS-RTK定位设备发送的无人机的当前位置坐标。
确定模块103,用于根据无人机的当前位置坐标、目的位置坐标和道路信息确定当前飞行路径。
获取模块101,还具体用于获取当前飞行路径对应道路的区域信息。
可选地,区域信息包含道路包含的车道方向信息、车道位置坐标和人行道位置坐标。
控制模块102,具体用于根据无人机的当前位置坐标、车道方向信息、车道位置坐标和人行道位置坐标,保持当前飞行路径位于道路中的同向车道上方。
可以理解的,获取模块101可以用来执行步骤101-1、步骤101-3确定模块103可以用来执行步骤101-2、控制模块102可以用来执行步骤101-4来分别实现相应的技术效果。
可选地,为了能够实现获取当前飞行路径对应道路的区域信息的功能,判断模块104,具体用于通过无人机的环境感知设备确定区域信息。
可以理解的,判断模块104还可以用来执行步骤101-3a以实现相应的技术效果。
可选地,判断模块104还具体用于当根据无人机的当前位置坐标和人行道位置坐标确定无人机的当前位置与人行道重合时,根据无人机的当前位置坐标和车道位置坐标确定修正飞行路径,控制模块102还用于控制无人机沿修正飞行路径飞行至道路中的同向车道上方。
可以理解的,判断模块104和控制模块102可以协同的执行步骤104-1和104-2以实现相应的技术效果。
可选地,为了能够实现规避障碍物的功能,在图13的基础上,参见图14,图14为本发明实施例提供的另一种无人机的功能模块图,该,无人机10还包括判断模块104。
确定模块103,还用于通过无人机的环境感知设备确定存在障碍物时,生成避障路径。
判断模块104,用于判断避障路径的至少部分位置坐标是否与人行道位置坐标重合。
获取模块101,还用于若是,对至少部分位置坐标进行修正,获得修正后的避障路径,修正后的避障路径的全部位置坐标与车道位置坐标重合。
控制模块102,还用于控制无人机沿修正后的避障路径飞行。
可以理解的,确定模块103、判断模块104、获取模块101、控制模块102可以协同的来执行步骤102~步骤105以实现相应的技术效果。
可选地,获取模块101,还用于通过无人机的环境感知设备获取道路状况信息,可以理解的,道路状况信息可以包含如下一种或组合:行人状况信息、车流状况信息以及交通指示灯状态信息。判断模块104,还用于根据无人机的当前位置坐标、当前飞行路径和道路状况信息确定禁停区域,飞行禁停区域表征人流集中区域和/或车流集中区域;控制模块102,还用于当无人机的当前飞行路径与禁停区域重合时,控制无人机在预设时长内通过禁停区域;或,控制无人机绕行通过禁停区域。
可以理解的,获取模块101、判断模块104、控制模块102可以协同的执行步骤106~步骤108以实现相应的技术效果。
可选地,上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于存储器中或固化于该无人机的操作系统(Operating System,OS)中,并可由无人机中的处理器执行。同时,执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器中。
本发明实施例还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述实施例揭示的基于车道复用的无人机控制方法。
本发明实施例还提供一种系统,请参见图15,图15为本发明实施例提供的一种系统的示意图,该系统包括无人机10、第一起降平台11和第二起降平台12,其中,无人机10可以执行上述的基于车道复用的无人机控制方法来运送货物。
无人机10获取飞行规划路线信息。
可理解的,飞行规划路线信息包含第一起降平台11的起始位置坐标、第二起降平台12的目的位置坐标之间的规划路线和与该规划路线重合的道路信息。
具体地,当发件人员自行或者通过专门工作人员将所需运送的货物放置在第一起降平台11处时,第一起降平台11处的感应模块感应到货物后,触发第一起降平台11通过二维码识别货物并控制货物进入无人机10中,无人机10获得货物后,获取飞行规划路线信息后,从第一起降平台11起飞开始运送货物。
无人机10在沿规划路线飞行且无人机的当前飞行路径与道路信息对应的道路重合时,保持当前飞行路径位于道路中的同向车道上方。
具体地,无人机10从第一起降平台11起飞后沿规划路线飞行,当飞行的当前飞行路径与道路信息对应的道路重合时,将当前飞行路径控制在同向车道上方飞行。
可以理解的,无人机航线规划在车辆行驶车道上方可提高运送的安全系数,车辆行驶车道上行人出现的可能性小、数量少,即使发生意外情况导致无人机从空中坠落,也可大幅降低人员伤亡,与车辆同方向行驶,可以降低意外碰撞的冲击力,进一步降低风险。
可选地,无人机10按照规划的航线到达第二起降平台12,并将货物卸载至第二起降平台12,第二起降平台12识别货物后将货物装入储物仓内,等待人工领取。无人机在整个运送的过程中保持在同向车道上方飞行,可很大程度上避免行人在无人机突然坠落时受到伤害。
可选地,无人机10送完货物后还可以从第二起降平台12按照到达第二起降平台12的规划路线飞回第一起降平台11,该过程不需要重新规划路线,能够有效节省无人机10的返程时间。
可选地,为了能够在飞行的过程中实现精准定位的目的,在图15的基础上,给出另一种货物运输系统的可能的实现的方式,参见图16,图16为本发明实施例提供的另一种系统的示意图,该系统还包括GNSS-RTK定位设备13。
GNSS-RTK定位设备13向无人机10发送的无人机的当前位置坐标,无人机10可以根据当前位置坐标、目的位置坐标和道路信息确定所当前飞行路径。
GNSS-RTK定位设备13还可以向无人机10发送当前飞行路径对应道路的区域信息,区域信息包含道路包含的车道方向信息、车道位置坐标和人行道位置坐标,无人机10可以根据当前位置坐标、车道方向信息、车道位置坐标和人行道位置坐标,保持当前飞行路径位于道路中的同向车道上方。
可以理解的,GNSS-RTK定位设备13可以为无人机10的定位与导航提供精度在厘米级的支持,进而可以通过高精度的定位,实现对道路中车道、人行道的识别与区分,从而实现精准规划飞行路径,能够提高无人机飞行的安全系数。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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。
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,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其它的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (13)

1.一种基于车道复用的无人机控制方法,其特征在于,所述方法应用于无人机,所述方法包括:
获取飞行规划路线信息,所述飞行规划路线信息包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与所述规划路线重合的道路信息;所述道路信息包括人行道信息和车道信息;
在沿所述规划路线飞行且所述无人机的当前飞行路径与所述道路信息对应的道路重合时,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方,包括:将所述当前飞行路径中与车流同向的航段保持在所述同向车道的上方以及将所述当前飞行路径中与车流逆向的航段规划到所述同向车道的上方,所述与车流逆向的航段包括人行道和/或与当前飞行路径方向相反的车道;
通过所述无人机的环境感知设备确定存在障碍物时,生成避障路径;
判断所述避障路径的至少部分位置坐标是否与人行道位置坐标重合;
若是,对所述至少部分位置坐标进行修正,获得修正后的避障路径,所述修正后的避障路径的全部位置坐标与车道位置坐标重合;
控制所述无人机沿所述修正后的避障路径飞行。
2.根据权利要求1所述的基于车道复用的无人机控制方法,其特征在于,所述在沿所述规划路线飞行且所述无人机的当前飞行路径与所述道路信息对应的道路重合时,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方的步骤,包括:
在沿所述规划路线飞行时,获取GNSS-RTK定位设备发送的所述无人机的当前位置坐标;
根据所述无人机的当前位置坐标、所述目的位置坐标和所述道路信息确定所述当前飞行路径;
获取所述当前飞行路径对应道路的区域信息,所述区域信息包含所述道路包含的车道方向信息、所述车道位置坐标和所述人行道位置坐标;
根据所述无人机的当前位置坐标、所述车道方向信息、所述车道位置坐标和所述人行道位置坐标,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方。
3.根据权利要求2所述的基于车道复用的无人机控制方法,其特征在于,所述获取所述当前飞行路径对应道路的区域信息的步骤,包括:
通过所述无人机的环境感知设备确定所述区域信息。
4.根据权利要求2所述的基于车道复用的无人机控制方法,其特征在于,所述无人机的当前位置坐标、根据所述车道方向信息、所述车道位置坐标和所述人行道位置坐标,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方的步骤,包括:
当根据所述无人机的当前位置坐标和所述人行道位置坐标确定所述无人机的当前位置与所述人行道重合时,根据所述无人机的当前位置坐标和所述车道位置坐标确定修正飞行路径;
控制所述无人机沿所述修正飞行路径飞行至所述道路中的同向车道上方。
5.根据权利要求2所述的基于车道复用的无人机控制方法,其特征在于,还包括:
通过所述无人机的环境感知设备获取道路状况信息,所述道路状况信息包含如下一种或组合:行人状况信息、车流状况信息以及交通指示灯状态信息;
根据所述无人机的当前位置坐标、所述当前飞行路径和所述道路状况信息确定禁停区域,所述禁停区域表征人流集中区域和/或车流集中区域;
当所述无人机的当前飞行路径与所述禁停区域重合时,控制所述无人机在预设时长内通过所述禁停区域;或,控制所述无人机绕行通过所述禁停区域。
6.一种无人机,其特征在于,包括获取模块和控制模块、判断模块;
所述获取模块,用于获取飞行规划路线信息,所述飞行规划路线信息包括包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与所述规划路线重合的道路信息;所述道路信息包括人行道信息和车道信息;
所述控制模块,用于在沿所述规划路线飞行且所述无人机的当前飞行路径与所述道路信息对应的道路重合时,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方,包括:将所述当前飞行路径中与车流同向的航段保持在所述同向车道的上方以及将所述当前飞行路径中与车流逆向的航段规划到所述同向车道的上方;所述与车流逆向的航段包括人行道和/或与当前飞行路径方向相反的车道;
所述确定模块,还用于通过所述无人机的环境感知设备确定存在障碍物时,生成避障路径;
所述判断模块,用于判断所述避障路径的至少部分位置坐标是否与人行道位置坐标重合;
所述获取模块,还用于若是,对所述至少部分位置坐标进行修正,获得修正后的避障路径,所述修正后的避障路径的全部位置坐标与车道位置坐标重合;
所述控制模块,还用于控制所述无人机沿所述修正后的避障路径飞行。
7.根据权利要求6所述的无人机,其特征在于,还包括确定模块;
所述获取模块,具体用于在沿所述规划路线飞行时,获取GNSS-RTK定位设备发送的所述无人机的当前位置坐标;
所述确定模块,用于根据所述无人机的当前位置坐标、所述目的位置坐标和所述道路信息确定所述当前飞行路径;
所述获取模块,还具体用于获取所述当前飞行路径对应道路的区域信息,所述区域信息包含所述道路包含的车道方向信息、所述车道位置坐标和所述人行道位置坐标;
所述控制模块,具体用于根据所述无人机的当前位置坐标、所述车道方向信息、所述车道位置坐标和所述人行道位置坐标,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方。
8.根据权利要求7所述的无人机,其特征在于,
所述确定模块,具体用于通过所述无人机的环境感知设备确定所述区域信息。
9.根据权利要求7所述的无人机,其特征在于,
所述确定模块,还具体用于当根据所述无人机的当前位置坐标和所述人行道位置坐标确定所述无人机的当前位置与所述人行道重合时,根据所述无人机的当前位置坐标和所述车道位置坐标确定修正飞行路径;
所述控制模块,用于控制所述无人机沿所述修正飞行路径飞行至所述道路中的同向车道上方。
10.根据权利要求7所述的无人机,其特征在于,
所述获取模块,还用于通过所述无人机的环境感知设备获取道路状况信息,所述道路状况信息包含如下一种或组合:行人状况信息、车流状况信息以及交通指示灯状态信息;
所述确定模块,还用于根据所述无人机的当前位置坐标、所述当前飞行路径和所述道路状况信息确定禁停区域,所述禁停区域表征人流集中区域和/或车流集中区域;
所述控制模块,还用于当所述无人机的当前飞行路径与所述禁停区域重合时,控制所述无人机在预设时长内通过所述禁停区域;或,控制所述无人机绕行通过所述禁停区域。
11.一种存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的基于车道复用的无人机控制方法。
12.一种系统,其特征在于,包括无人机、第一起降平台和第二起降平台;
所述无人机获取飞行规划路线信息,所述飞行规划路线信息包含起始位置坐标与目的位置坐标之间的规划路线和与所述规划路线重合的道路信息;所述道路信息包括人行道信息和车道信息;
所述无人机在沿所述规划路线飞行且所述无人机的当前飞行路径与所述道路信息对应的道路重合时,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方,包括:将所述当前飞行路径中与车流同向的航段保持在所述同向车道的上方以及将所述当前飞行路径中飞与车流逆向的航段规划到所述同向车道的上方;所述与车流逆向的航段与车道重合和/或与人行道重合;
所述无人机,还用于:
通过所述无人机的环境感知设备确定存在障碍物时,生成避障路径;
判断所述避障路径的至少部分位置坐标是否与人行道位置坐标重合;
若是,对所述至少部分位置坐标进行修正,获得修正后的避障路径,所述修正后的避障路径的全部位置坐标与车道位置坐标重合;
控制所述无人机沿所述修正后的避障路径飞行。
13.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,还包括至少一个GNSS-RTK定位设备;
所述GNSS-RTK定位设备向所述无人机发送的所述无人机的当前位置坐标;
所述无人机根据所述无人机的当前位置坐标、所述目的位置坐标和所述道路信息确定所述当前飞行路径;
所述GNSS-RTK定位设备向所述无人机发送所述当前飞行路径对应道路的区域信息,所述区域信息包含所述道路包含的车道方向信息、所述车道位置坐标和所述人行道位置坐标;
所述无人机根据所述无人机的当前位置坐标、所述车道方向信息、所述车道位置坐标和所述人行道位置坐标,保持所述当前飞行路径位于所述道路中的同向车道上方。
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