CN220786193U - 一种无人机机舱 - Google Patents
一种无人机机舱 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220786193U CN220786193U CN202322774161.3U CN202322774161U CN220786193U CN 220786193 U CN220786193 U CN 220786193U CN 202322774161 U CN202322774161 U CN 202322774161U CN 220786193 U CN220786193 U CN 220786193U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- cabin
- vehicle
- cover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims description 47
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 31
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 27
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 20
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 9
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 2
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 2
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 5'-adenylyl sulfate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OS(O)(=O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Abstract
本申请提供一种无人机机舱。该无人机机舱集成在车辆前备箱中且包括舱体和舱盖,其中舱体设置在前备箱内部,其舱内空间用于存放无人机;舱盖设置在前备箱的箱盖上并可开合;无人机用于在舱盖打开时进出舱体,舱盖关闭时覆盖在舱内空间上方。本方案将无人机机舱集成在车辆的前备箱中,实现了无人机机舱与车辆的结构一体化,不仅有效利用了车辆前备箱的存储空间,而且无人机机舱处于车辆前部,便于车上人员观察无人机的起降过程,有助于提升无人机的使用便利性。
Description
技术领域
本申请涉及车辆领域,尤其涉及一种无人机机舱、控制无人机起降的方法、装置及系统。
背景技术
随着无人机技术的日渐成熟,将无人机与车辆相互结合的车载无人机被逐渐应用于消费、植保和巡检等诸多领域。在相关技术中,车辆通常用于装载无人机,如将无人机放置在车顶或后斗上装载的机舱(或称机巢)内。在需要放飞无人机时,将其从机舱取出置于空地等处,然后由飞手通过手操方式控制其起飞或者由无人机自行起飞;而在无人机降落时,由飞手通过手操方式控制其降落或者由无人机自行降落在空地上,再由用户将其放回机舱内。可见,相关技术中车载无人机的存放和起降过程较为繁琐,有待改进。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种无人机机舱,以解决相关技术中的不足。
具体地,本申请是通过如下技术方案实现:
根据本申请的第一方面,提供了一种集成在车辆前备箱中的无人机机舱,所述无人机机舱包括舱体和舱盖,其中,
所述舱体设置在所述前备箱内部,所述舱体包围形成的舱内空间用于存放无人机;
所述舱盖设置在所述前备箱的箱盖上,所述舱盖具备开合功能;所述无人机用于在所述舱盖打开时进出所述舱体,所述舱盖关闭时覆盖在所述舱内空间上方。
另外,根据本申请的第二方面,提供了一种控制无人机起降的方法,应用于车辆,所述车辆的前备箱中集成有前述第一方面所述的无人机机舱,所述无人机机舱包括舱体和舱盖,所述方法包括:
响应于针对所述舱体中存放的第一无人机发出的起飞请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第一无人机飞出所述舱体;和/或,
响应于针对正在飞行的第二无人机发出的降落请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第二无人机降落在所述舱体内。
根据本申请的第三方面,提供了一种控制无人机起降的装置,应用于车辆,所述车辆的前备箱中集成有如前述第一方面所述的无人机机舱,所述装置包括:
起飞控制单元,用于响应于针对所述舱体中存放的第一无人机发出的起飞请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第一无人机飞出所述舱体;和/或,
降落控制单元,用于响应于针对正在飞行的第二无人机发出的降落请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第二无人机降落在所述舱体内。
根据本申请的第四方面,提供了一种车辆,所述车辆的前备箱中集成有如前述第一方面所述的无人机机舱。
根据本申请的第五方面,提供了一种无人机控制系统,所述系统包括如前述第四方面所述的车辆,还包括第一无人机和/或第二无人机,其中,
所述车辆用于按照前述第二方面所述的方法控制所述第一无人机飞出所述无人机机舱的舱体,和/或,控制所述第二无人机降落在所述舱体内。
根据本申请的第六方面,提供了一种电子设备,包括:
处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器通过运行所述可执行指令以实现第二方面所述方法的步骤。
根据本申请的第七方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现第二方面所述方法的步骤。
本申请的实施例提供的技术方案具有以下有益效果:
本申请所述的无人机机舱集成在车辆的前备箱中,其舱体设置在前备箱内部,舱体包围形成的舱内空间用于存放无人机;其舱盖设置在前备箱的箱盖上,所述舱盖具备开合功能;所述无人机用于在所述舱盖打开时进出所述舱体,所述舱盖关闭时覆盖在所述舱内空间上方。另外,所述车辆响应于针对所述舱体中存放的第一无人机发出的起飞请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第一无人机飞出所述舱体;和/或,该车辆响应于针对正在飞行的第二无人机发出的降落请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第二无人机降落在所述舱体内。
可见,从硬件角度,本申请创造性的将无人机机舱集成在车辆的前备箱中,实现了无人机机舱与车辆的结构一体化,不仅有效利用了车辆前备箱的存储空间,而且无人机机舱处于车辆前部,便于车上人员观察无人机的起降过程,有助于提升无人机的使用便利性。而从软件角度,本申请创造性的将无人机机舱、无人机和车辆相结合,由车辆作为控制中枢自动控制舱盖的开合以及无人机的起降(即放飞和回收),从而实现了无人机的自动起降,并为无人机起降提供了安全、稳定的硬件环境和软件支持,显著提升了无人机的使用便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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附图。
图1是本申请实施例示出的一种无人机机舱的舱盖关闭时的结构示意图;
图2是本申请实施例示出的一种无人机机舱的舱盖打开时的结构示意图;
图3是本申请实施例示出的另一种无人机机舱的舱盖关闭时的结构示意图;
图4是本申请实施例示出的另一种无人机机舱的舱盖打开时的结构示意图;
图5是本申请实施例示出的一种控制无人机起降的方法的流程图;
图6是本申请实施例示出的一种无人机放飞过程的流程图;
图7是本申请实施例示出的一种无人机回收过程的流程图;
图8是本申请实施例示出的一种电子设备的示意结构图;
图9是本申请实施例示出的一种控制无人机起降的装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
针对相关技术中存在的前述技术问题,本申请提出由无人机采集环境数据并回传车辆,由车辆基于该数据识别特定的目标对象并向用户发出针对性预警的预警方案,以期降低用户驾车至户外场景下可能面临的安全风险。下面结合附图对该方案的实施例进行详细描述。
本申请提出一种集成在车辆前备箱中的无人机机舱,所述无人机机舱包括舱体和舱盖,其中,
所述舱体设置在所述前备箱内部,所述舱体包围形成的舱内空间用于存放无人机;
所述舱盖设置在所述前备箱的箱盖上,所述舱盖具备开合功能;所述无人机用于在所述舱盖打开时进出所述舱体,所述舱盖关闭时覆盖在所述舱内空间上方。
首先需要说明的是,本申请所述的车辆,就其功能形式而言,可以为皮卡车、轿车、SUV(Sport Utility Vehicle,运动型多用途车)房车、货车等;就其动力形式而言,可以为燃油车或者新能源车(如混动车、纯电车、氢能源车、甲醇能源车等),本申请对所述车辆的具体形式并不进行限制。无论所述车辆具体为何种形式,其具有前备箱,所述前备箱是位于该车辆前部、具有一定存储功能的车身结构,其由箱体(或称机箱)和箱盖(或称机箱盖)构成。本说明书对于所述前备箱的内部结构、存储空间大小等并不进行限制。本申请所述的无人机机舱即被集成在所述前备箱中,即所述无人机机舱在结构上属于前备箱的一部分,亦即所述无人机机舱独立构成所述前备箱或者与其他存储空间共同构成所述前备箱,特此说明。
无人机机舱由舱体和舱盖构成,其中,所述舱体被设置在所述前备箱内部,具体是设置在前述箱体内,属于箱体的一部分。所述舱体包围形成的舱内空间即用于存放无人机,从而实现该无人机机舱的无人机存放功能。所述舱盖被设置在所述前备箱上部,具体是设置在前述箱盖上(具体设置方式可参见前文实施例,此处暂不赘述),该舱盖具备开合功能,车辆通过控制所述舱盖的开合,为无人机进出无人机机舱创造条件。
下面先对所述无人机机舱的舱体及其内部结构进行说明。在一实施例中,所述舱体内可以设置有支架,以用于支撑被存放的所述无人机。具体而言,被存放的无人机处于该支架上方并与该支架接触,即由该支架支撑所述无人机,以确保所述无人机被放置在舱盖内时能够保证稳定的放置姿态,避免其因侧倾甚至翻倒而损坏(如避免机身撞坏、螺旋桨的叶片断裂等)。
在一实施例中,所述支架可以包括用于支撑所述无人机的多个支撑部,被存放的无人机可以直接降落或被用户手动放置在支撑部上,从而被所述支架所支撑。所述多个支撑部是支架上与无人机直接接触的结构,该结构可以具有多种形式,例如,所述多个支撑部不可活动,即所述多个支撑部是形状固定(即不可形变、结构稳定)的刚性结构。再例如,鉴于所述无人机机舱被集成在车辆上,为了避免所述车辆行驶过程中因颠簸导致无人机脱落支架而产生损坏,所述多个支撑部可以为可折叠结构,即所述多个支撑部可折叠,其折起时用于夹紧所述无人机以免其脱落,而其伸展时用于松开所述无人机以便其离开支架(如起飞)。或者,可折叠的所述多个支撑部在折起时也可以降低所述无人机在所述舱内空间中的高度,以便舱盖顺利关闭;而其伸展时用于提升所述无人机在所述舱内空间中的高度,以便无人机顺利离开所述支架(如起飞)。
如图1所示,车辆100的前备箱中集成有无人机机舱,此时舱盖300处于关闭状态,位于其下方的舱体当前不可见。如图2所示,舱盖300打开后可见处于其下方的舱体200,舱体200中设置有支架,该支架由六个可折叠的支撑部201共同构成。可以理解的是,各个支撑部201同步折叠时,支架将支撑其上放置的无人机400升起;而各个支撑部201同步伸展时,支架将带动其上放置的无人机400一同下降。图2仅是一种示例性实施例,所述支架的各个支撑部也可采用其他结构和形变方式,以通过自身形变夹紧或放松其上放置的无人机,不再赘述。
在一实施例中,所述多个支撑部中的至少部分可以具有弹性,如制作成弹簧状结构,或者采用具有弹性的材料制作等。因为至少部分支撑部具有一定的弹性,所以无人机放置在所述多个支撑部上时,可以避免所述支撑部在夹紧无人机时用力不当造成无人机损坏(如夹得过紧导致机身变形等),同时避免坚硬的支撑部与无人机的机身发生碰撞时对机身造成损坏等,提升无人机存放过程中的稳定性和安全性。
在一实施例中,所述支架的端点处可以设置有磁吸盘(如设置在前述不可形变的支架上与机身接触的位置,或者设置在前述可形变的各个支撑部的顶端),以用于吸引或释放所述无人机。所述无人机可以被电磁铁吸引,如制作所述无人机机身的材料中可以含铁元素(如钢、掺铁的铝合金等)。所述磁吸盘可以通过电磁铁原理实现通磁和退磁:通磁后,所述磁吸盘相当于有磁性的电磁铁,此时可以吸通过电磁力吸引所述无人机的机身,可以避免无人机移动(如因车辆颠簸而晃动或震动等);退磁后,所述磁吸盘的磁性褪去,此时无法再吸引所述无人机的机身,从而可以释放该无人机,以便无人机自由脱离支架。可以理解的是,所述磁吸盘是支架上直接接触无人机的位置,通过对其通磁和退磁可以实现支架对无人机的吸引和释放,从而实现对无人机放置状态的有效控制。如图2所示,构成支架的各个支撑部201的顶端分别设置有磁吸盘202,用于吸引和释放无人机400的机身。
在一实施例中,所述舱体内还可以设置有可升降平台,前述支架即可安装在该可升降平台上,该可升降平台用于带动所述支架升降。具体而言,所述可升降平台底部可以设置电机、伸缩杆或滑轮等机构,以由电机转动带动位于所述伸缩杆或滑轮上的可升降平台上下移动,从而带动其上安装的所述支架上下移动。
如图4所示,可升降平台203由上方的圆盘状结构和下方的升降结构拼接而成,所述升降结构升降时带动圆盘状结构上下移动,从而实现可升降平台203的上下移动。图4所示的支架结构与图2相同,即该支架由六个可折叠的支撑部201构成,各个支撑部201分别安装在可升降平台203的前述圆盘状结构上,即所述支架被安装在可升降平台203上。可升降平台203在舱体内上下移动时,即可带动所述支架上下移动(当然,在支架上放置有无人机的情况下,该支架进一步带动该无人机上下移动)。其中,所述可升降平台203下降至最低点后,前述圆盘状结构可以与舱体200底部平齐,以确保舱体200底部无孔洞,避免细小物品掉入底部下方的车内空间。当然,前述圆盘状结构也可以高度或者低于舱体200底部,本申请并不对此进行限制。或者,前述圆盘状结构的外径也可以与前述升降结构的外径相同,此时无论可升降平台203升降至何位置,舱体200底部均不会出现孔洞。
在一实施例中,所述舱体中可以仅设置一个支架(即所述支架的数量为一个),该支架可以具有一个或多个存放槽位;或者,所述舱体中也可以设置多个支架,其中任一支架可以具有一个或多个存放槽位。其中,任意一个存放槽位可以用于存放一台无人机,可见,本说明书所述的无人机机舱可以同时存放一台或多台无人机,下文仅以无人机机舱可以存放一台无人机为例进行说明。如图2和4所示,六个支撑部201共同构成一个支架,该支架上方(具体为前述六个磁吸盘上方)的空间即为一个存放槽位,可用于存放一台无人机。通过前述支架数量即其上存放槽位数量,可以根据舱体内舱内空间的大小以及无人机的存放需求灵活设置无人机机舱内存放槽位的总数,以灵活满足不同场景下的无人机存放需求。例如,鉴于消费级无人机(通常用于起飞后拍摄、拍摄视频等)通常尺寸较小,而植保无人机(用于喷洒农药等)通常尺寸较大,所以在舱内空间尺寸满足的前提下,舱体内可以仅设置一个槽位用于存放一台植保无人机,也可以设置多个槽位用于存放多台消费级无人机,不再赘述。
在一实施例中,所述舱体内还可以设置有无线充电模块,所述无线充电模块电连接至所述车辆的电源输出端口,该模块用于为所述无人机上装配的电池进行无线充电。具体而言,所述无线充电模块可以包括放电线圈,该线圈两端分别电连接至所述电源输出端口的正极和负极;被存放的无人机上设置有相应的充电线圈,该线圈两端分别电连接至所述无人机上装配的电池的正极和负极。上述放电线圈和充电线圈相互配合,基于电磁感应原理为所述电池充电。
其中,上述两线圈的设置位置可以相互对应,以实现较高的无线充电效率。如图4所示,若所述充电线圈设置在无人机400的机身底部,则所述充电线圈可以设置在可升降平台203上部的圆盘状结构内,此时只要无人机降落在支架上或者各个支撑部201折叠至一定程度,无人机内的充电线圈与该放电线圈之间的距离将小于线圈的最大感应距离,即可开始正常进行无线充电。或者,若所述充电线圈设置在无人机400的至少一个螺旋桨支架上,则所述充电线圈可以设置在舱体200底部,如以圆环状设置在可升降平台203下部升降结构的周围,如圆环状的放电线圈204所示(此时,所述圆盘状结构降落后,无人机内的充电线圈与圆环状的放电线圈204之间的距离将小于线圈的最大感应距离,即可开始正常进行无线充电。
在一实施例中,所述舱体内还可以设置有相应的控制模块,以控制无人机机舱内的温度、湿度等内部环境,以为其中存放的无人机营造合适的存放条件,以便提升其使用寿命。具体而言,所述舱体内可以设置有控温单元,用于将所述舱内空间的温度维持在预设的温度范围;和/或,也可以设置有控湿单元,用于将所述舱内空间的湿度维持在预设的湿度范围。当然,鉴于舱内空气的温度和湿度会互相影响,所以可以关联控制这两个环境参数,如上述控温模块和控湿模块可以为集成有控温功能和控湿功能的同一模块,下称温湿度控制模块。如图4所示,舱体200内设置有温湿度控制模块206。所述控温模块和控湿模块中任一模块的控制指标可以由车辆自行设置,也可以由用户手动设置,本申请并不对此进行限制。例如,可以将舱内温度控制在20-25℃,并将舱内湿度控制在45%-60%等。
另外,所述车辆的前备箱中除了集成有所述无人机机舱之外,还可以设置其他存储空间,以便于用户存储其他物品,如可以在所述前备箱的箱体中除所述舱体之外为位置设置至少一个储物仓。如图4所示,舱体200左右两侧分别设置有一个储物仓501,用户可以在这些储物仓中存放尺寸合适的任意物品。
下面再对所述无人机机舱的舱盖及其结构进行说明。如前所述,该舱盖被设置在车辆前备箱的箱盖上,具体可以有多种设置方式,下面分别进行说明。
在一实施例中,针对前备箱的箱盖上位于所述舱体上方的第一区域,可以在该区域内开设通孔,并在该通孔内设置可移动舱门,以由所述可移动舱门构成所述舱盖。其中,在所述箱盖盖下时,箱盖上的第一区域即位于所述舱体上方(即第一区域在水平方向的投影与所述舱体的外围边缘重叠),而所述通孔的大小和位置可以恰好覆盖所述第一区域(即在箱盖上挖去第一区域的部分);或者,所述通孔的大小也可以小于第一区域的大小,且该通孔位于第一区域内部,此时,需要确保所述通孔位于无人机在舱体内存放位置的上方(如前述各个槽位上方或者支架上方等),以便于无人机从该通孔内向上飞出。所述通孔的形状可以根据实际情况灵活设置,如可以为矩形、圆形或不规则形状等,本申请并不对此进行限制。可以理解的是,开启或关闭该种舱盖,并不需要掀开或盖下箱盖,因此其开启或关闭过程并不会影响车内人员的前方视野,所以该种舱盖使得车辆可以在行驶过程中放飞或回收无人机,而且因为位于车辆的乘员舱前方,所以便于车内人员观察无人机的起降过程。
在一实施例中,所述可移动舱门可以采用多种移动形式。例如,所述可移动舱门可以向内(即箱盖下方)或向外(即箱盖上方)张开,此时所述舱盖即被打开。其中,向内张开时将会占用舱内空间的一部分,而向外张开时则不会占用舱内空间所述可移动舱。再例如,门也可以滑动至第一区域之外(如该舱门可以为可滑动的一块盖板,也可以为可滑动的多块盖板构成的类似百叶窗的结构),或者折叠至第一区域之外(如该舱门可以为多块盖板构成的类似相机快门的结构),此时所述舱盖即被打开。这类方式中,所述可移动舱门被隐藏在箱盖下方且移动过程中仅占用较小的空间,避免占用舱体的舱内空间,从而有助于提升舱内空间的利用率。
如图1所示,前备箱的箱盖101中间位置开设有通孔,其中安装有一块可移动的平板作为可移动舱门,该舱门即为舱盖300,此时该舱盖处于关闭状态。如图2所示,舱盖300(即所述平板)打开时可以向前移动至箱盖101下方,以暴露出位于其下方的舱体200和无人机400。当然,在无人机400起飞后,舱盖300可以在车辆的控制下恢复至原位,即关闭舱盖。
另外,在所述舱盖由设置在通孔中的可移动舱门构成的情况下,相当于在完整的箱盖上开设了所述舱盖,此时的该舱盖存在进水的可能性。对此,可以在舱盖外围设置排水装置,以用于排出所述舱盖上的液体。如图1所示,可以在箱盖101的下表面环绕通孔设置排水槽302,同时,将排水槽302的水平最低点处连接排水管303,该排水管被敷设在箱盖101的下表面,其另一端置于箱盖101的边缘低处。通过所述排水槽302和排水管303构成的排水装置,可以将舱盖300上(直接降落在舱盖300上或者由箱盖101流至舱盖300上等)的雨水、洗车水等任意液体引导排放至车外,有效避免上述液体进入舱体内部影响舱内湿度的稳定甚至造成无人机等电子器件损坏等。
在一实施例中,所述舱盖也可以由前备箱箱盖上位于所述舱体上方第一区域内的部分构成,即此时舱盖属于箱盖的一部分。具体而言,此时箱盖包括两部分:位于舱体上方的第一区域内的部分(下称第一部分)和位于第一区域之外的第二区域内的部分(下称第二部分),其中所述第一部分即被作为舱盖;换言之,箱盖包括第一部分和第二部分,其中第一部分既参与构成箱盖又被作为舱盖,而第二部分仅参与构成箱盖。可以理解的是,在箱盖盖下时,第一部分的位置和形状与舱体的外围边缘相同,从而与该外围边缘相互配合实现盖下舱盖的效果;换言之,盖下箱盖即可盖下舱盖,要关闭舱盖就需要盖下箱盖,要打开舱盖就需要掀起箱盖。当然,所述舱盖的盖下和掀起可以由用户手动实现,也可以由车辆自动实现,如由舱盖下方设置的电动开关机构自动实现。
如图3所示,在该种舱盖的场景下,箱盖盖下时的外观可以与相关技术中的箱盖相同,即其下方的无人机机舱不可见。示例性的,在舱盖被掀起(即箱盖被打开)的情况下,其内部结构可以如图4所示。可见,箱盖101下方设置有电动开关机构102,其通过自身伸缩带动箱盖盖下或掀起。
在一实施例中,所述箱盖内侧位于所述第一区域边缘的位置可以形成有第一包围部,所述舱体的外围边缘可以形成有第二包围部,在所述箱盖盖下时,所述第一包围部和所述第二包围部得以相互接触,从而使所述舱盖关闭。如图4所示,第一包围部301环绕舱盖300的边缘设置(即第一包围部301内的部分即为舱盖300),即第一包围部301的内部区域即为前述第一区域;第二包围部208环绕舱体200的外围边缘设置。所述第一包围部301与所述第二包围部208的位置和形状相互对应,因此在箱盖101盖下时,二者相互接触从而形成舱盖300覆盖在舱体200上方的效果,即舱盖300关闭。其中,上述第一包围部和第二包围部可以通过冲压、切削等方式成型。
或者,所述箱盖内侧位于所述第一区域边缘的位置可以设置有第一围挡装置,所述舱体的外围边缘可以设置有第二围挡装置,在所述箱盖盖下时,所述第一围挡装置和所述第二围挡装置得以相互接触,从而使所述舱盖关闭。其中,上述第一围挡装置和第二围挡装置中的至少之一可以为泡棉,或者二者也可以分别为卡座和卡扣等,不再赘述。
需要说明的是,无论是上述第一包围部和第二包围部,还是上述第一围挡装置和第二围挡装置,均可以通过设计、材料和生产工艺等途经的改进,实现二者的紧密结合,以实现舱盖对舱体的密闭效果,从而便于控制舱内空间的温湿度等。具体改进方式可以参见相关技术,本申请对此并不进行限制。
至此,对集成在车辆前备箱中的无人机机舱介绍完成。需要说明的是,上述舱盖、支架的支撑部、可升降平台、无线充电模块、控温模块、控湿模块、电动开关机构等个功能可以,均可以电连接至车辆装配的控制器,以便该控制器可以控制上述各个功能模块运行,从而实现功能模块自动运行的效果,而无需用户手动参与控制。
本申请还提出一种车辆,该车辆的前备箱中集成有上述无人机机舱。
如前所述,车辆可以具体采用多种形式。需要说明的是,所述车辆自身至少需要具备计算和控制功能,如该车辆可以装配有控制模块,该模块用于实现本申请所述箱盖方法的逻辑。所述车辆可以内置地图、导航软件等。基于该车辆具备的本地计算、远程通讯和控制能力,本方案将该车辆作为无人机机舱和无人机的控制中枢,用于实现对无人机的管理和控制,如控制无人机机舱的舱内环境、控制无人机的启动起降等。
在一实施例中,所述车辆可以装配有信息输出模块,以用于输出无人机机舱或无人机的相关信息,如显示模块(信号灯、屏幕等)、语音播放模块(扬声器、音响等)、振动模块等。以用于实现显示功能的显示模块为例,车辆驾驶舱内可以装配中控屏幕、后座内可以装配固定式或活动式屏幕(图中并未示出),车内合适位置(如前挡风玻璃处)也可以装配HUD(Head-up-Display,抬头显示)等,不再赘述。当然,上述显示模块还可以集成有用户交互功能,如所述中控屏幕可以为触摸屏,用户可以通过触摸操作与车辆的车机系统进行人机交互。
本说明书所述的无人机(即从无人机机舱中起飞或降落在无人机机舱内的无人机)可以装配有GPS接收器和GPS天线以用于自身定位,并装配有无线通信模块(详见下文)以用于与车辆实现通信。除此之外,该无人机还可以装配数据采集模块,如高清摄像头(用于采集自然光照条件下的图像数据)、红外热成像摄像头(用于采集红外辐射、热辐射数据等)、激光雷达扫描仪等(可以发射和接收激光脉冲,并利用激光脉冲的往返时间计算得到自身到被扫描对象的距离,从而获取被扫描对象的三维点云数据)、药箱(用于装载待喷洒的药液)、高功率激光器(用于照射以灼烧树枝等)、电锯/油锯(用于锯断树枝等)。当然,所述无人机上还可以装配有其他类型的传感器模块,以用于实现相应功能,本申请并不对此进行限制。
另外,所述车辆和无人机还分别具备无线通信能力,如双方可以分别装配无线通信模块,以便双方建立无线连接用于实现数据交互(车辆向无人机发送指令,无人机向车辆发送请求或回传采集到的数据等)。所述无线连接可以为WiFi、蓝牙、BLE、星闪(Nearlink)、LoRa、NB-IOT、ZigBee等任意形式,或者也可以蜂窝网络(又称移动网络,如3G、4G、5G、CDMA、FDMA、TDMA、PDC、TACS、AMPS等),不再赘述。当然,所述车辆和无人机也可以通过无线光通信技术实现数据交互,如二者各自安装有光信号的发射器、接收器和相关调制电路等,不再赘述。
本申请所述的无人机机舱集成在车辆的前备箱中,其舱体设置在前备箱内部,舱体包围形成的舱内空间用于存放无人机;其舱盖设置在前备箱的箱盖上,所述舱盖具备开合功能;所述无人机用于在所述舱盖打开时进出所述舱体,所述舱盖关闭时覆盖在所述舱内空间上方。
可见,从硬件角度,本申请创造性的将无人机机舱集成在车辆的前备箱中,实现了无人机机舱与车辆的结构一体化,不仅有效利用了车辆前备箱的存储空间,而且无人机机舱处于车辆前部,便于车上人员观察无人机的起降过程,有助于提升无人机的使用便利性。
本申请还提出一种无人机控制系统,该系统包括车辆,还包括第一无人机和/或第二无人机,其中,
所述车辆的前备箱中集成有前文任一实施例所述的无人机机舱,所述车辆用于按照下文任一实施例所述的方法控制所述第一无人机飞出所述无人机机舱的舱体,和/或控制所述第二无人机降落在所述舱体内。
所述无人机控制系统的用户可以为车辆的操作人员,如驾驶员或乘客等,本申请实施例并不对此进行限制。当然,所述操作人员也可以通过车辆操控无人机,如可以为无人机的飞手。在一些实施例中,本方案的车辆可以实现对无人机起降过程和作业过程的自动控制,所以即便没有专业飞手,也可以在车辆的控制下实现无人机的自动起降。
在一些实施例中,除车辆和无人机之外,该系统还可以包括所述用户使用的终端设备,该设备同样可以装配有信息输出模块,以用于输出无人机机舱和无人机的相关信息。另外,该终端设备可以与车辆建立有网络连接(可以为有线连接或无线连接),以便实现数据交互。当然,手机只是用户可以使用的一种类型的终端设备,用户还可以使用诸如下述类型的终端设备:笔记本电脑、平板电脑(或称掌上电脑,PDAs,Personal DigitalAssistants)、工作站(Work Station)、可穿戴设备(如智能眼镜、智能手表等)、VR(VirtualReality,虚拟现实)设备、AR(Augmented Reality,增强现实)设备等,本申请实施例并不对此进行限制。
在一实施例中,无人机控制系统还可以包括运行在远程服务器中的服务端,所述车辆中可以运行相应的客户端,车辆可以通过该客户端与所述服务端实现数据交互,如从服务端获取相关策略或者向服务端上传策略执行过程的相关信息等,详见下文实施例,此处暂不赘述。其中,部署并运行所述服务端的服务器可以为包含一独立主机的物理服务器,或者也可以为主机集群承载的虚拟服务器、云服务器等,本申请并不对此进行限制。
本申请还提出一种控制无人机起降的方法,应用于车辆(即前述无人机控制系统中所述的车辆),具体可以应用于该车辆中装配的前述控制器。该车辆的前备箱中集成有如上文任一实施例所述的无人机机舱,所述无人机机舱包括舱体和舱盖。如图5所示,该方法包括下述步骤502和504。
步骤502,响应于针对所述舱体中存放的第一无人机发出的起飞请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第一无人机飞出所述舱体。
步骤504,响应于针对正在飞行的第二无人机发出的降落请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第二无人机降落在所述舱体内。
需要说明的是,所述车辆可以择一执行步骤502和504(即执行不受502和/或步骤504),换言之,车辆可以仅执行步骤502以控制无人机机舱中存放的第一无人机飞出所述舱体(即放飞第一无人机),也可以仅执行步骤504以控制正在飞行的第二无人机降落在所述舱体内(即回收第二无人机),当然,还可以分别执行前述步骤502和504,不再赘述。
因此,上述第一无人机和第二无人机可以分别为无人机。示例性的,所述第一无人机和第二无人机可以为同一无人机,此时车辆先放飞该无人机然后再回收该无人机;或者,所述第一无人机和第二无人机也可以分别为不同的无人机,如放在第一无人机之后在无人机机舱腾出了可用存放槽位,此时可以回收第二无人机降落在该槽位等,不再赘述。
在一实施例中,在所述无人机机舱中存放有无人机的情况下,车辆可以实时监测这些无人机的当前状态,如当前电量、当前是否被支架紧固等。基于此,所述车辆可以根据所述无人机机舱中存放的各台无人机的当前状态,确定所述各台无人机中至少具备起飞能力的可用无人机,并触发信息输出模块向用户至少输出所述可用无人机的相关信息,以使所述用户从所述可用无人机中选取所述第一无人机并发出所述起飞请求。其中,若任由无人机当前电量并未充满,则其续航里程将受到影响,因此可以预先设置“电量充满”为具备起飞能力的条件之一;若任一无人机当前并未被支架紧固(如并未前述支撑部夹紧,此时很可能发生侧倾甚至翻转),则无人机的螺旋桨叶片旋转将导致起飞失败甚至造成无人机损坏,因此可以预先设置“被支架紧固”为具备起飞能力的条件之一。当前状态满足起飞能力所对应的各个条件的无人机,即为当前时刻的可用无人机。当然,在不存在前述可用无人机(如无人机机舱中并未存放任何无人机或者存放的各台无人机均不具备起飞条件)的情况下,车辆可以向用户输出相应的提示信息,以便用户选择等待充电完成或者手动调整无人机的紧固状态等。
另外,在输出所述可用无人机的相关信息时,可以触发显示模块显示包含所述相关信息的图片和/或文字、也可以触发语音播放模块播放包含所述相关信息的语音等,本申请并不对此进行限制。以显示模块为例,可以通过车辆装配的中控屏幕显示上述相关信息,也可以将上述相关信息发送至用户使用的手机进行显示。进而,用户可以通过查看上述相关信息知晓无人机机舱中的哪些无人机当前可用,进而从中选取自身想要使用的任一可用无人机作为所述第一无人机,并实施针对无人机的起飞触发操作,以向无人机机舱发送相应的起飞请求。通过该方式,可以充分确保被选中起飞的第一无人机具备起飞能力,尽量避免起飞失败。
在一实施例中,所述起飞请求可以对应于飞行任务,如用户可以在车辆上制定飞行任务(如创意视频拍摄任务、植保作业任务、电力巡检任务等),也可以在手机上指定飞行任务并发送至车辆。而车辆可以监测所述无人机机舱中存放的各台无人机的当前状态,基于此,在响应针对所述第一无人机的所述起飞请求时,具体可以在所述第一无人机的当前状态满足所述飞行任务对应的无人机状态需求的情况下,响应针对所述第一无人机的所述起飞请求。其中,无人机的当前状态除了包括当前电量、是否紧固等之外,还可以包括无人机的最大起飞重量、最长续航时间、最大飞行距离等,基于上述当前状态可以准确地确定出用户所选取的第一无人机是否能够执行前述飞行任务(最大起飞重量是否不小于任务载荷重量,最大飞行距离是否不小于任务的预期飞行距离等),从而尽量避免第一无人机执行所述飞行任务失败,提升第一无人机执行所述飞行任务的成功率。
在一实施例中,根据舱盖的机构不同,车辆可以通过相应的方式触发开启所述舱盖。例如,若所述舱盖由设置在位于所述前备箱的箱盖上第一区域内的可移动舱门构成(可参见图1和图2所示的舱盖300),则可以触发所述可移动舱门自动滑动或折叠至第一区域之外,或者控制所述可移动舱门张开。对比图1和图2所示,构成舱盖300的可移动舱门是一块可平移的盖板,其与箱盖101的其余部分平齐。此时,车辆的控制器可以指示该平板的驱动机构(如电机)运行,以驱动该盖板先下降一定高度,然后向车前方移动一段距离至第二区域下方,从而完成该舱盖300的开启过程。该方式允许用户在车辆停车或行驶过程中放飞第一无人机,提升了无人机的可玩性和便利性。当然,在车辆行驶过程中应当满足一定的安全规则,如由副驾驶的用户操作放飞,或者由车内人员进行一键放飞等,以避免出现交通事故。当然,除第一无人机可以在车辆行驶过程中起飞之外,第二无人机也可以在车辆行驶过程中降落,具体过程不再赘述。
再例如,若所述舱盖由所述箱盖上位于所述舱体上方第一区域内的部分构成(可参见图3和图4所示的舱盖300),则可以触发所述箱盖的电动开关机构自动开启所述箱盖。例如,车辆的控制器可以向图4所示的电动开关机构102发送升起指令,以指示该机构动作推动箱盖101掀起,自然带动舱盖300(因为此时舱盖300是箱盖101的一部分)开启。或者,也可以向用户输出针对所述箱盖的开启指示信息,以触发所述用户手动开启所述箱盖。如在中控大屏中显示“请打开前备箱的箱盖”提示文字,和/或向播放“请打开前备箱的箱盖”的提示语音等;进而,用户可以响应于上述提示消息下车手动掀开箱盖101,从而开启舱盖300。
在一实施例中,用于支撑所述第一无人机的支架可以安装在所述舱体内设置的可升降平台上。对此,在指示所述第一无人机废除所述舱体时,可以控制所述可升降平台升起以带动所述支架升起(该支架自然推动其上方的第一无人机升起),并在所述可升降平台升至预设位置(如第一无人机高出箱盖一定距离,或者可升降平台上部的圆盘状结构与箱盖平齐等)后,指示所述第一无人机飞离所述支架。通过该方式,可以使第一无人机升起一定高度甚至位于箱盖上方后再开始起飞以飞离所述支架,从而避免在舱体内部起飞引起气流不稳可能导致的起飞失败,一定程度上提升起飞成功率。另外,第一无人机上升后再起飞,便于用户(特别是车内用户)观察其起飞过程。因为该方式需要掀开箱盖后放飞第一无人机,而掀开后的箱盖将导致驾驶员视野受阻,所以为安全期间可以限制用户仅能够在车辆停车时通过该方式放飞第一无人机。当然,若所述车辆被拖车拖动或者船上随船行驶,则不受此限制,以尽可能地满足用户的使用需求。
另外,也可以控制所述支架的端点处设置的磁吸盘退磁以释放所述第一无人机,并指示所述第一无人机在被释放后飞离所述支架。其中,可以在所述可移动支架升起至预设位置后控制所述磁吸盘退磁;也可以在第一无人机起飞后,该无人机对磁吸盘的拉力大于其自身重力的情况下,控制磁吸盘退磁(当然,该方式磁吸盘上或者支架上安装测力装置,不再赘述);还可以先控制磁吸盘退磁,在确认退磁完毕后再指示第一无人机起飞等。通过该方式,可以确保只有在第一无人机将要起飞或正在起飞时才放开磁吸盘对该无人机的吸引,以确保其在起飞前不会倾倒甚至翻转等。
如前所述,如车辆在指示所述第二无人机降落在所述舱体内时,具体可以指示所述第二无人机从所述支架上方开始下降直至降落在所述支架上。如指示其先控制自身悬停在支架上方,然后调整自身朝向后按照预设速度垂直下降,直至自行降落在所述支架上(即与所述支架接触)。或者,控制所述磁吸盘通磁,并指示所述第二无人机从所述支架上方开始下降直至被所述磁吸盘吸引到所述支架上。
如前所述,第一无人机可以在车辆行驶过程中起飞,第二无人机也可以在车辆行驶过程中降落。其中,为了确保第一无人机起飞成功,前述车辆至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第一无人机飞出所述舱体,可以包括在所述舱盖已打开且所述车辆的当前车速不大于所述第一无人机的最大飞行速度的情况下,指示所述第一无人机飞出所述舱体。和/或,为了确保第二无人机降落成功,前述车辆至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第二无人机降落在所述舱体内,可以包括:在所述舱盖已打开且所述车辆的当前车速不大于所述第二无人机的最大飞行速度的情况下,指示所述第二无人机降落在所述舱体内。当然,在所述车辆的当前车速大于第一或第二无人机的最大飞行速度的情况下,可以向用户输出相应的拒绝起飞/降落提示消息。
在一实施例中,所述车辆还可以监测所述无人机机舱中未存放无人机的空存放槽位,如可以根据所述支架受到的压力大小、所述磁吸盘的引力大小等判断。基于此,可以在所述空存放槽位的数量不为零的情况下,再响应针对所述第二无人机的所述降落请求。如在接收到所述降落请求后,可以根据检测结果判断当前是否存在空存放槽位,并在存在空存放槽位的情况下再响应该请求进行(判断舱盖是否已打开等)后续处理,以执行无效处理。而在后续处理过程中,即可指示所述第二无人机降落在所述空存放槽位处,从而提升第二无人机的降落成功率和准确度。其中,为避免第二无人机的尺寸不符合所述空存放槽位的尺寸(如无人机的尺寸大于存放槽位的尺寸导致无人机无法降落在该存放槽位),在确定存在空存放槽位后,还可以进一步判断其尺寸是否不小于第二无人机的尺寸。另外,在不存在空存放槽位或者各个空存放槽位均无法让第二无人机降落的情况下,还可以向用户输出舱外降落提示消息,并在用户确认(即用户允许第二无人机在无人机机舱外部降落)的情况下,开始指示所述第二无人机在所述无人机机舱外部降落,如降落在车顶上、后斗内部、后斗的上盖上、车外空地上等。
在一实施例中,针对所述无人机机舱内存放的任一无人机,在其当前电量满足充电条件的情况下,车辆可以控制所述舱体内设置的无线充电模块为所述无人机上装配的电池进行无线充电。其中,所述充电条件可以根据该无人机的使用场景确定,以使用的频繁程度为例,若该无人机在最近一段时间内频繁飞行(如一周内飞行次数大于5次),则充电条件可以设置为小于100%,即当前电量只要小于100%即对其进行无线充电,以使其时刻保持满电状态,便于用户随时使用。或者,若无人机在最近一段时间内不频繁飞行(如一月内飞行次数小于3次),则充电条件可以设置为小于60%或大于80%,即当前电量小于60%时对其进行无线充电,并在电量达到80%时停止充电,以尽量延长无人机的电池寿命。
无线充电过程中可以遵循相应的充电策略,如自动充电模块可以根据无人机的电量和电池类型,自动调整充电电流和电压,以实现快速且安全的充电。而且,为保证无人机的电池能够安全、有效地充电,可以采用恒流-恒压(CC-CV)充电算法。该算法在充电初期采用恒流充电,当电池电压升至设定值时,转为恒压充电。充电电流和电压的控制可以通过无线充电模块自身的充电控制器实现,该控制器可以实时监测电池的电压和温度,根据监测结果自动调整充电电流和电压。充电控制策略的参数可以根据无人机的电池类型和规格进行设定。例如,对于锂离子电池,初期的恒流充电电流可以设定为电池容量的1C(C是电池容量的单位,1C表示的电流值等于电池的额定容量),恒压充电阶段的电压可以设定为电池的充电限制电压等。
在一实施例中,在所述无人机机舱内存放有无人机的情况下,车辆可以按照预设的温湿度控制策略,控制所述舱体内设置的恒温模块将所述舱内空间的温度维持在预设的温度范围,和/或控制所述舱体内设置的恒湿模块将所述舱内空间的湿度维持在预设的湿度范围。该策略可以由车辆、前述服务端或所述用户制定。或者,也可以根据接收到的温湿度控制请求,控制所述舱体内设置的恒温模块将所述舱内空间的温度维持在预设的温度范围,和/或控制所述舱体内设置的恒湿模块将所述舱内空间的湿度维持在预设的湿度范围。其中,该请求可以由所述用户直接针对车辆发起或者使用手机向车辆发起等,该指令中即可携带上述预设的温度范围和/或湿度范围,本申请并不对此进行限制。
如前所述,无人机可以在车辆静止或行驶过程中降落。为了确保精准降落,所述车辆或者所述第二无人机可以采用相应的算法控制降落过程。下面简要说明:
在起飞或降落过程中,无人机的实时状态数据和故障信息都会传输到车辆,车内中控大屏可支持实时监控无人机的状态。如在第二无人机的剩余电量低于设定的阈值(如10%)时,车辆可以指示无人机自动返航或者寻找附近的安全着陆点降落,并在必要时进行人工干预。此外,还可以通过车载系统设置无人机的起飞参数和降落参数,以满足不同的使用需求。车辆具备对无人机进行精确定位的能力,可以通过GPS、激光雷达定位技术实现。当第一无人机放飞时,车辆可以提供准确的第一无人机的位置信息,帮助第一无人机顺利离开机舱。而在回收第二无人机时,通过定位装置可以精确计算出第二无人机与机舱的相对位置和距离,从而指导该无人机顺利进入机舱。起飞或降落过程可以涉及下表1所述的各个参数:
表1
参数 | 参数描述 |
Position_des | 飞行任务目标位置-array |
Pdrone | 预估飞行路径 |
Velocity_des | 飞行任务目标飞行速度 |
Path_Dur | 预估飞行任务时间 |
Current_Tmax | 无人机当前电量预估续航时间 |
VelocityMax_drone | 无人机最高飞行速度 |
VelocityMax_car | 最高可起飞车辆行驶速度 |
Position_init | 预计起飞位置 |
Position_car | 车辆当前位置 |
Position_drone | 无人机当前位置 |
μdrone | 无人机风阻系数 |
ρ | 空气密度,一般1.29kg/m3 |
Sdrone | 无人机飞行受力面积 |
Velocity_wind | 当前识别风速 |
Fwind | 当前风阻推力 |
Prosture_drone | 无人机起飞补偿风阻倾斜姿态角 |
g | 重力系数,取9.8 |
Mdrone | 无人机质量规格系数(kg) |
Velocity_drone | 无人机飞行速度 |
Velocity_car | 车辆当前行驶速度 |
i(t) | 车辆发出指令控制量 |
e(t) | 误差量 |
在第一无人机起飞过程中,首先根据用户设定的飞行任务得到一个飞行目标点位集(Position_des),由此可以达到预估飞行路径(Pdrone),再根据飞行任务目标飞行速度(Velocity_des)可以得出预估飞行任务时间(Path_Dur);若第一无人机当前电量预估续航时间(Current_Tmax)不小于所述预估飞行任务时间,且第一无人机最高飞行速度(VelocityMax_drone)大于最高可起飞车辆行驶速度(VelocityMax_car)则允许放飞,否则将告知用户当前无人机电量不足以放飞执行该任务。其中,上述各中间变量关系如下式(1)
其中,需要考虑到起飞过程中的风阻及飞行姿态,并依次补偿风阻推力:
在第二无人机降落过程中:第二无人机的返航路径可以采用最短路径算法,根据车辆的当前位置(Position_car)和无人机的当前位置(Position_drone),计算出最短的返航路径(Pdrone)。第二无人机的返航时间可以根据无人机的飞行速度和返航路径的长度,计算出返航的时间,第二无人机在前备箱被回收时需要保持相对静止悬停。
为实现这一目标,可以采用PID(Proportional Integral Derivative,比例、积分、微分)控制算法。该算法通过实时计算误差的比例、积分和微分值,对无人机的位置进行调整,使其能够在空中稳定悬停。PID控制算法的原理公式如式(3):
i(t)=Kp·e(t)+Ki∫e(t)dt+Kd·de(t)/dt (3)
其中Kp、Ki、Kd是比例、积分、微分系数。通过在降落过程中实时调整这三个系数,可以优化无人机的悬停性能。误差e(t)的计算可以通过无人机的实时位置和目标位置(即机舱的位置)来得出。通过GPS或激光雷达等定位设备获取无人机的实时位置,然后与目标位置进行比较,可以计算出误差e(t)。
在本申请所述控制无人机起降的方法中,基于车辆前备箱中集成的前述无人机机舱,所述车辆响应于针对所述舱体中存放的第一无人机发出的起飞请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第一无人机飞出所述舱体;和/或,该车辆响应于针对正在飞行的第二无人机发出的降落请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第二无人机降落在所述舱体内。
可见,从软件角度,本申请创造性的将无人机机舱、无人机和车辆相结合,由车辆作为控制中枢自动控制舱盖的开合以及无人机的起降(即放飞和回收),从而实现了无人机的自动起降,并为无人机起降提供了安全、稳定的硬件环境和软件支持,显著提升了无人机的使用便利性。
对应于前述无人机机舱、车辆及方法实施例,本申请针对第一无人机(下称无人机A)提出一种相对更具体的起飞过程控制方案,其流程图可参见图6。如图6所述的起飞方案,包括下述步骤601~613。
步骤601,车辆启动(即上电)。
步骤602,车辆与无人机机舱内部存放的各台无人机配对。若之间已经配对过,则此处车辆可以直接读取配对列表以确定包括无人机A在内的各台无人机。其中,所述各台无人机中的任一无人机可以自动降落至舱内,也可以由用户手动放置在舱内。
步骤603,车辆自动检测无人机机舱的状态,其中包括所述各台无人机的当前状态。具体而言,车辆可以从多个纬度分别检测所述无人机机舱的状态,并实施相应的处置措施。如步骤603a~604a2所示
步骤603a,针对恒温模块和/或恒湿模块,车辆可以检测并判断无人机机舱当前时刻的舱内温度和/或湿度是否分别处于各自的理想范围。若其中任一不满足,则可以转入步骤604a1或604a2,否则转入步骤605。
步骤604a1,提示用户手动调整温度和/或湿度控制参数的理想范围(即预期的理想温度范围和/或湿度范围)。并指示恒温模块和/或恒湿模块将温度和/或湿度控制在该范围内。
步骤604a2,按照预设的温湿度控制价策略,指示恒温模块和/或恒湿模块将温度和/或湿度控制在策略指定的理想范围内。
步骤603b,针对所述支架,检测并判断各个支架对无人机的紧固状态。若各台无人机均正常紧固,则转入步骤605;否则向用户输出故障提示信息(图中并未示出),以提示用户手动调整,解除故障。
步骤603c,针对无线充电模块,检测并判断各台无人机的当前电量是否满足充电条件。若满足则转入步骤604c,否则至直接转入步骤605。
步骤604c,控制无线充电模块对缺电的无人机进行无线充电,直至完成。
步骤605,综合判断,即在车辆上电时实施检测无人机机舱的上述状态。
步骤606,若用户启动针对无人机A的一键放飞(即发出针对无人机A的起飞请求),则转入步骤607。其中,用户可以指定或选择相应的起飞任务。
步骤607,判断无人机A的当前状态是否满足起飞任务对应的无人机状态需求。若满足则转入步骤610,否则根据满足情况转入步骤608a或步骤608b。
步骤608a,向用户输出拒绝起飞提示消息,以提醒用户无人机未被支架紧固,并拒绝一键起飞。
步骤609a,此时用户可以对该故障进行手动调整,如将无人机A正确放置在支架上,也可以放弃一键起飞。
步骤608b,向用户输出缺电提示消息,以提醒用户无人机电量不足,并拒绝一键起飞。
步骤609b,此时用户可以等待无线充电完成或者放弃一键起飞。
步骤610,上述条件均满足后,控制舱盖打开。
步骤611,控制自动升降平台升起、支架的支撑部伸展和/或磁吸盘退磁等。
步骤612,释放无人机A起飞。
步骤613,起飞完成后,控制自动升降平台降下和/或控制支架的支撑部折起。
对应于前述无人机机舱、车辆及方法实施例,本申请针对第二无人机(下称无人机B)提出一种相对更具体的降落过程控制方案,其流程图可参见图7。如图7所述的降落方案3,包括下述步骤701~708。
步骤701,车辆接收到针对无人机B的降落请求。该请求可以由飞行任务自动发起,也可以由用户手动发起,还可以由无人机B自身发起
步骤702,监测并判断无人机机舱的状态是否满足无人机B的降落条件。
步骤703,控制舱盖开启。
步骤704,控制自动升降平台升起、支架的支撑部伸展和/或磁吸盘通磁。
步骤705,指示无人机B降落,其降落过程中可以按照前述PID算法确保降落精确度。
步骤706,控制自动升降平台降下和/或支架的支撑部折起。另外,还可以控制磁吸盘退磁,当然也可以不退磁一直保持吸引。
步骤707,输出无法降落提示信息,此时用户可以指示无人机B在降落在无人机机舱外部。当然用户也可以手动处理故障或者指示暂不降落等。
步骤708,控制无人机B在无人机机舱外部降落。
在步骤706之后,无人机B完成降落过程,顺利降落在无人机机舱内部。此时可以控制舱盖关闭,然后转入前述图6所示的步骤603开始对无人机机舱进行状态检测等,不再赘述。
图8是本申请实施例示出的一种电子设备的示意结构图。请参考图8,在硬件层面,该设备包括处理器801、网络接口802、内存803、非易失性存储器804以及内部总线805,当然还可能包括其他业务所需要的硬件。本申请一个或多个实施例可以基于软件方式来实现,比如由处理器801从非易失性存储器804中读取对应的计算机程序到内存403中然后运行。当然,除了软件实现方式之外,本申请一个或多个实施例并不排除其他实现方式,比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等,也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元,也可以是硬件或逻辑器件。
图9本申请实施例示出的一种控制无人机起降的装置的框图。请参考图9,该装置可以应用于如图8所示的设备中,以实现本申请所述的技术方案。该装置可以应用于车辆,具体应用于车辆装配的控制器,所述车辆的前备箱中集成有如前述任一实施例所述的无人机机舱,该装置可以包括:
起飞控制模块901,用于响应于针对所述舱体中存放的第一无人机发出的起飞请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第一无人机飞出所述舱体;和/或,
降落控制模块902,用于响应于针对正在飞行的第二无人机发出的降落请求,在所述舱盖未打开的情况下,触发开启所述舱盖;以及,至少在所述舱盖已打开的情况下,指示所述第二无人机降落在所述舱体内。
可选的,还包括:
可用无人机确定单元903,用于根据所述无人机机舱中存放的各台无人机的当前状态,确定所述各台无人机中至少具备起飞能力的可用无人机,并触发信息输出模块向用户至少输出所述可用无人机的相关信息,以使所述用户从所述可用无人机中选取所述第一无人机并发出所述起飞请求。
可选的,所述起飞请求对应于飞行任务,
所述装置还包括无人机状态监测单元904,用于监测所述无人机机舱中存放的各台无人机的当前状态;
所述起飞控制模块901具体用于:在所述第一无人机的当前状态满足所述飞行任务对应的无人机状态需求的情况下,响应针对所述第一无人机的所述起飞请求。
可选的,
所述装置还包括存放槽位监测单元905,用于监测所述无人机机舱中未存放无人机的空存放槽位;
所述降落控制模块902具体用于:在所述空存放槽位的数量不为零的情况下,响应针对所述第二无人机的所述降落请求;以及,指示所述第二无人机降落在所述空存放槽位处。
可选的,
所述起飞控制模块901具体用于:在所述舱盖已打开且所述车辆的当前车速不大于所述第一无人机的最大飞行速度的情况下,指示所述第一无人机飞出所述舱体;和/或,
所述降落控制模块902具体用于:在所述舱盖已打开且所述车辆的当前车速不大于所述第二无人机的最大飞行速度的情况下,指示所述第二无人机降落在所述舱体内。
可选的,
所述起飞控制模块901具体用于:若所述舱盖由所述箱盖上位于所述舱体上方第一区域内的部分构成,则触发所述箱盖的电动开关机构自动开启所述箱盖;或向用户输出针对所述箱盖的开启指示信息,以触发所述用户手动开启所述箱盖;或者,
所述降落控制模块902具体用于:若所述舱盖由设置在位于所述前备箱的箱盖上第一区域内的可移动舱门构成,则触发所述可移动舱门自动滑动或折叠至第一区域之外,或者控制所述可移动舱门张开。
可选的,用于支撑所述第一无人机的支架安装在所述舱体内设置的可升降平台上,
所述起飞控制模块901具体用于:控制所述可升降平台升起以带动所述支架升起,并在所述可升降平台升至预设位置后,指示所述第一无人机飞离所述支架;和/或,控制所述支架的端点处设置的磁吸盘退磁以释放所述第一无人机,并指示所述第一无人机在被释放后飞离所述支架;和/或,
所述降落控制模块902具体用于:指示所述第二无人机从所述支架上方开始下降直至降落在所述支架上;或者,控制所述磁吸盘通磁,并指示所述第二无人机从所述支架上方开始下降直至被所述磁吸盘吸引到所述支架上。
可选的:
无线充电单元906,用于在所述无人机机舱内存放的任一无人机的当前电量满足充电条件的情况下,控制所述舱体内设置的无线充电模块为所述无人机上装配的电池进行无线充电。
可选的:
温湿度控制单元907,用于在所述无人机机舱内存放有无人机的情况下,按照预设的温湿度控制策略或者接收到的温湿度控制请求,控制所述舱体内设置的恒温模块将所述舱内空间的温度维持在预设的温度范围;和/或,控制所述舱体内设置的恒湿模块将所述舱内空间的湿度维持在预设的湿度范围。
可选的,所述第一无人机和所述第二无人机为同一无人机。
虽然本申请包含许多具体实施细节,但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围,而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本申请内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面,在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外,虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护,但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除,并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
类似地,虽然在附图中以特定顺序描绘了操作,但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行,以实现期望的结果。在某些情况下,多任务和并行处理可能是有利的。此外,上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离,并且应当理解,所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中,或者封装成多个软件产品。
由此,主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下,权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外,附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序,以实现期望的结果。在某些实现中,多任务和并行处理可能是有利的。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (15)
1.一种集成在车辆前备箱中的无人机机舱,其特征在于,所述无人机机舱包括舱体和舱盖,其中,
所述舱体设置在所述前备箱内部,所述舱体包围形成的舱内空间用于存放无人机;
所述舱盖设置在所述前备箱的箱盖上,所述舱盖具备开合功能;所述无人机用于在所述舱盖打开时进出所述舱体,所述舱盖关闭时覆盖在所述舱内空间上方。
2.根据权利要求1所述的无人机机舱,其特征在于,
所述舱体内设置有支架,用于支撑被存放的所述无人机。
3.根据权利要求2所述的无人机机舱,其特征在于,所述支架包括用于支撑所述无人机的多个支撑部,其中,
所述多个支撑部不可活动;或者,
所述多个支撑部可折叠,折起时用于夹紧所述无人机或者降低所述无人机在所述舱内空间中的高度,伸展时用于松开所述无人机或者提升所述无人机在所述舱内空间中的高度。
4.根据权利要求3所述的无人机机舱,其特征在于,所述多个支撑部中的至少部分具有弹性。
5.根据权利要求2所述的无人机机舱,其特征在于,
所述支架的端点处设置有磁吸盘,用于吸引或释放所述无人机。
6.根据权利要求2所述的无人机机舱,其特征在于,
所述舱体内设置有可升降平台,所述支架安装在所述可升降平台上,所述可升降平台用于带动所述支架升降。
7.根据权利要求2所述的无人机机舱,其特征在于,
所述支架的数量为一个,该支架具有一个或多个存放槽位;或者,
所述支架的数量为多个,每一支架具有一个或多个存放槽位。
8.根据权利要求1所述的无人机机舱,其特征在于,
所述舱体内设置有无线充电模块,所述无线充电模块电连接至所述车辆的电源输出端口,用于为所述无人机上装配的电池进行无线充电。
9.根据权利要求1所述的无人机机舱,其特征在于,
所述舱体内设置有控温单元,用于将所述舱内空间的温度维持在预设的温度范围;
和/或,
所述舱体内设置有控湿单元,用于将所述舱内空间的湿度维持在预设的湿度范围。
10.根据权利要求1所述的无人机机舱,其特征在于,
所述前备箱的箱盖上位于所述舱体上方的第一区域内开设有通孔,所述舱盖由设置在所述通孔内的可移动舱门构成。
11.根据权利要求10所述的无人机机舱,其特征在于,
所述可移动舱门滑动或折叠至第一区域之外时,所述舱盖被打开;或者,
所述可移动舱门张开时,所述舱盖被打开。
12.根据权利要求10所述的无人机机舱,其特征在于,
所述舱盖外围设置有排水装置,用于排出所述舱盖上的液体。
13.根据权利要求1所述的无人机机舱,其特征在于,
所述舱盖由所述箱盖上位于所述舱体上方第一区域内的部分构成。
14.根据权利要求13所述的无人机机舱,其特征在于,
所述箱盖内侧位于所述第一区域边缘的位置形成有第一包围部,所述舱体的外围边缘形成有第二包围部,在所述箱盖盖下时,所述第一包围部和所述第二包围部相互接触以使所述舱盖关闭;
所述箱盖内侧位于所述第一区域边缘的位置设置有第一围挡装置,所述舱体的外围边缘设置有第二围挡装置,在所述箱盖盖下时,所述第一围挡装置和所述第二围挡装置相互接触以使所述舱盖关闭。
15.一种车辆,其特征在于,所述车辆的前备箱中集成有如权利要求1-14中任一项所述的无人机机舱。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202322774161.3U CN220786193U (zh) | 2023-10-16 | 2023-10-16 | 一种无人机机舱 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202322774161.3U CN220786193U (zh) | 2023-10-16 | 2023-10-16 | 一种无人机机舱 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN220786193U true CN220786193U (zh) | 2024-04-16 |
Family
ID=90662140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202322774161.3U Active CN220786193U (zh) | 2023-10-16 | 2023-10-16 | 一种无人机机舱 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN220786193U (zh) |
-
2023
- 2023-10-16 CN CN202322774161.3U patent/CN220786193U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108622432B (zh) | 一种皮卡型车载无人机智能起降和自主续航系统 | |
US20200290752A1 (en) | Autonomous hanging storage, docking and charging multipurpose station for an unmanned aerial vehicle | |
US11721995B2 (en) | Battery management system | |
EP3285130A2 (en) | Tethered unmanned aerial vehicle | |
CN108357689B (zh) | 可自动充电的无人机港 | |
US20170297445A1 (en) | Cone Shaped Docking Mechanism Provides Rigid Connection Between 2 UAVs and Serves as Charging Port to Provide Real Time Charging Power in the air as well as Serves as Ground UAV Charging Stations | |
CN110997400A (zh) | 可交换电池系统 | |
CN205930499U (zh) | 一种车载无人机系统 | |
US20170324897A1 (en) | Automated Activation and/or Charging of Cameras and/or Autonomous Vehicles | |
CN110471453A (zh) | 车载无人机自主起降平台系统 | |
KR20170092292A (ko) | 무인 전동 비행체를 이용한 고속도로 교통 상황 감시 시스템 | |
CN110254737B (zh) | 一种多功能无人机综合管理平台及其控制方法 | |
CN110053538B (zh) | 车载空投货物接收装置及接收方法 | |
CN211055381U (zh) | 投放应急救援设备的无人机及其系统 | |
CN207264204U (zh) | 用于输变电站巡检的巡检无人机及系统 | |
WO2022249176A2 (en) | Drone with a charging platform | |
CN107644545A (zh) | 一种无人机车位监控系统及其监控方法 | |
KR20190102487A (ko) | 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법 | |
CN220786193U (zh) | 一种无人机机舱 | |
DE102016219473A1 (de) | Drohne für ein Fahrzeug | |
CN213734661U (zh) | 一种无人机自动换电装置及降落系统 | |
CN117485630A (zh) | 一种无人机机舱、控制无人机起降的方法、装置及系统 | |
CN108983810A (zh) | 一种仓库巡逻无人机系统及其巡视方法 | |
CN214690252U (zh) | 一种无人机节点装载充电停放平台 | |
CN205872498U (zh) | 一种用于航拍的无人飞行器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |