一种基于无人机的货物传送系统和方法

申请号 CN201410123812.5 申请日 2014-03-28 公开(公告)号 CN103914076A 公开(公告)日 2014-07-09
申请人 浙江吉利控股集团有限公司; 浙江吉利汽车研究院有限公司; 发明人 李书福;
摘要 本 发明 提供了一种基于无人机的货物传送系统和方法,该货物传送系统包括无人机以及能够发送和接收无人机的车辆,以便能够通过无人机在车辆与另一终端之间传送货物;无人机具有引导无人机在车辆与另一终端之间飞行的 导航系统 ;车辆包括:设置在车辆的顶表面处的无人机收纳装置;设置在车辆处的无人机发送 控制器 和无人机接收控制器;无人机接收控制器包括身份验证单元和近距引导单元。本发明的基于无人机的货物传送系统能够通过车辆控制无人机的发送和接收并通过无人机收纳装置收纳无人机。另外,车辆还能通过身份验证单元和近距引导单元向无人机提供身份验证信息和近距引导信息,使得无人机能够确定目标车辆并精确降落至目标车辆处。
权利要求

1.一种基于无人机的货物传送系统,包括无人机(50)以及能够发送和接收所述无人机(50)的车辆(10),以便能够通过所述无人机(50)在所述车辆(10)与另一终端(60)之间传送货物;其中,
所述无人机具有导航系统,所述导航系统能够根据表示所述车辆(10)和/或所述另一终端(60)所处位置的第一导航用位置信息引导所述无人机在所述车辆(10)与所述另一终端(60)之间飞行;
所述车辆(10)包括:
无人机收纳装置(40),用于收纳所述无人机(50);和
无人机接收控制器(30),其配置成在所述无人机(50)利用其所述导航系统从所述另一终端(60)飞行至处于所述车辆(10)的预定范围内时,基于直接在所述车辆(10)与所述无人机(50)之间传输的无线信号而将所述无人机(50)引导至所述车辆(10)处;其中,所述无人机接收控制器(30)包括:
身份验证单元(301),用于响应所述无人机(50)在飞行至所述预定范围内时广播的身份验证请求而向所述无人机(50)提供身份验证信息,以便所述无人机(50)根据所述身份验证信息确定所述车辆(10)是否为其将要降落至的目标车辆;和
近距引导单元(302),用于向所述无人机(50)提供近距引导信息,以便在所述无人机(50)确定所述车辆(10)为所述目标车辆的情况下,所述无人机(50)根据所述近距引导信息进行降落。
2.根据权利要求1所述的货物传送系统,其特征在于,所述车辆(10)还包括位置信息收发器(70),用于通过无线通信网络(80)在所述车辆(10)与所述另一终端(60)之间传送所述第一导航用位置信息;
其中,所述信息位置收发器(70)包括:
位置信息获取单元(701),配置成获取用于所述车辆(10)的第一导航用位置信息;
位置信息发送单元(702),配置成利用所述无线通信网络(80)将所述车辆(10)的第一导航用位置信息发送至所述另一终端(60);和
位置信息接收单元(703),配置成利用所述无线通信网络(80)接收所述另一终端(60)的第一导航用位置信息。
3.根据权利要求2所述的货物传送系统,其特征在于,所述无人机(50)的所述导航系统包括卫星导航系统;可选地,所述卫星导航系统为GPS导航系统或北斗卫星导航系统,所述车辆(10)和所述另一终端(60)的第一导航用位置信息分别为对应的GPS位置信息或北斗定位位置信息。
4.根据权利要求2或3所述的货物传送系统,其特征在于,所述预定范围根据所述车辆(10)的第一导航用位置信息进行设定;
可选地,所述预定范围设定为以所述车辆(10)的第一导航用位置信息对应的位置为中心,以30-200米为半径的球形区域范围。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的货物传送系统,其特征在于,所述近距引导信息包括用于控制所述无人机(50)飞行的飞行控制信息;
所述无人机接收控制器(30)还包括用于控制所述无人机(50)的飞行的手动操纵部;
其中,所述近距引导单元(302)将操作人员对所述手动操纵部的操作转换为所述飞行控制信息并实时地提供给所述无人机(50),以使得所述无人机(50)实时地按照所述操作人员的操作进行飞行;
可选地,所述无人机接收控制器(30)构造为能够手持的飞行遥控器的形式。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的货物传送系统,其特征在于,所述近距引导信息包括用于定位所述无人机(50)的降落位置的第二导航用位置信息,由所述无人机(50)的所述导航系统根据所述第二导航用位置信息进行导航以引导所述无人机(50)进行降落;
可选地,所述第二导航用位置信息的位置精度大于所述第一导航用位置信息的位置精度。
7.根据权利要求6所述的货物传送系统,其特征在于,所述近距引导单元(302)包括发光器件(303),由所述发光器件(303)在发光时形成的光学标记构成所述第二导航用位置信息。
8.根据权利要求7所述的货物传送系统,其特征在于,所述发光器件(303)包括多个红外二极管
可选地,所述多个红外二极管围绕所述无人机收纳装置(40)布置,以便所述无人机(50)直接降落至所述无人机收纳装置(40)内。
9.根据权利要求6所述的货物传送系统,其特征在于,所述近距引导单元(302)同时还作为无线信号收发单元,用于在所述车辆(10)与所述无人机(50)之间进行所述无线信号的传输;其中,由所述无线信号自身提供所述第二导航用位置信息;
可选地,所述无线信号为UWB无线通信信号。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的货物传送系统,其特征在于,所述车辆还包括无人机发送控制器(20),用于控制所述无人机(50)从所述车辆(10)起飞;其中,所述无人机发送控制器(20)包括:
导航设定单元(201),用于向所述无人机(50)提供所述无人机(50)从所述车辆(10)飞向所述另一终端(60)所需的导航参数。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的货物传送系统,其特征在于,所述无人机收纳装置(40)包括:
具有开口的收纳舱(402),其设置在所述车辆(10)的顶表面处,用于容纳所述无人机(50);和
(401),设置在所述收纳舱(402)的所述开口处,并能够在打开位置和关闭位置之间移动,以打开或关闭所述收纳舱(402);和
舱门控制器(403),配置成在所述无人机(50)从所述收纳舱(402)起飞或降落时自动控制所述舱门(401)的打开和关闭,以允许所述无人机(50)经由所述开口进出所述收纳舱(402)。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的货物传送系统,其特征在于,所述无人机收纳装置(40)具有两个相邻的停泊位,每一停泊位能够停靠一个所述无人机(50)。
13.根据权利要求12所述的货物传送系统,其特征在于,所述无人机收纳装置(40)还具有设置在两个所述停泊位之间的机间货物转移装置,用于在两个所述停泊位均停靠有所述无人机(50)的情况下,在两个所述无人机(50)之间交换货物。
14.一种根据权利要求1-13中任一项所述的基于无人机的货物传送系统的货物传送方法,用于通过具有导航系统的无人机在车辆与另一终端之间传送货物,包括:
远程导航步骤(S1001):所述无人机的导航系统根据所述车辆的第一导航用位置信息引导所述无人机从所述第一终端飞向所述车辆;其中,所述无人机加载有需要从所述另一终端向所述车辆传送的货物;
验证请求广播步骤(S1003):当所述无人机飞行至处于所述车辆周围的预定范围内时广播一身份验证请求;其中,所述预定范围根据所述车辆的第一导航用位置信息进行设定;
验证响应步骤(S1005):在所述无人机的身份验证请求的广播范围内,包括所述车辆在内的各个终端分别响应所述身份验证请求而向所述无人机提供身份验证信息;
身份验证步骤(S1007):所述无人机对所接收到的所述身份验证信息进行身份验证,并将通过所述身份验证的终端确定为其将要降落至的目标终端;和
近距引导步骤(S1009):在所述无人机确定所述车辆为所述目标终端的情况下,所述无人机根据所述车辆发送的近距引导信息进行降落。
15.根据权利要求14所述的货物传送方法,其特征在于,在所述近距引导步骤中,所述近距引导信息包括用于控制所述无人机飞行的飞行控制信息,由所述车辆利用所述飞行控制信息至少部分地控制所述无人机的飞行,以引导所述无人机进行降落。
16.根据权利要求14所述的货物传送方法,其特征在于,在所述近距引导步骤中,所述近距引导信息包括用于定位所述无人机的降落位置的第二导航用位置信息,由所述无人机的所述导航系统根据所述第二导航用位置信息进行导航,以引导所述无人机进行降落;其中,所述第二导航用位置信息的位置精度高于所述第一导航用位置信息的位置精度。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的货物传送方法,其特征在于,在所述近距引导步骤中,所述无人机直接降落到设置在所述车辆的顶表面处的无人机收纳装置中。
18.根据权利要求14-17中任一项所述的货物传送方法,其特征在于,在所述身份验证步骤中,在所述无人机所接收到的所述身份验证信息均不能通过所述身份验证的情况下,所述无人机自动返回作为起点的所述另一终端。

说明书全文

一种基于无人机的货物传送系统和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及物流领域,特别是涉及一种基于无人机的货物传送系统和方法。

背景技术

[0002] 随着汽车行业的快速发展,机动车尤其是家用小轿车的使用使得人们出行变得十分便利,同时使得人们花在车辆上的时间也越来越长。因此可以考虑将在车上的这部分时间进行充分的利用,比如进行网上购物以满足日常需要或者紧急需要;另外,当遇到忘带钥匙、重要文件等情况时,如果从半路驱车回去取可能会耽误较多的时间。
[0003] 目前,随着无人机技术的日趋成熟,在运输领域已经出现通过无人机在两个固定的用户终端之间进行简单的货物传送。但是,目前的家用车辆还不能够很方便地随时携带无人机;另外,上述的简单的无人机送货模式也无法满足当车辆作为用户终端时在车辆停靠在任意位置的情况下对货物的传送和接收要求。这一方面是因为采用传统的GPS来对目标车辆进行定位会使获取的目标车辆的位置信息不够精准,从而使得通过以此位置信息来进行制导的无人机送货的准确性得不到保证;另一方面,在目标车辆周围一个比较小的范围内可能同时存在比较多的其他车辆,在没有提供更精准的位置信息的情况下,无人机很难确保货物的准确送达,容易丢失或被非目标车辆的用户获取,无法保证送货的安全性。

发明内容

[0004] 本发明的一个目的是要提供一种基于无人机的货物传送系统和方法,能够通过无人机将货物传送至货物所需的且能够接纳无人机的车辆处。
[0005] 按照本发明的一个方面,提供了一种基于无人机的货物传送系统,包括无人机以及能够发送和接收所述无人机的车辆,以便能够通过所述无人机在所述车辆与另一终端之间传送货物;其中,所述无人机具有导航系统,所述导航系统能够根据表示所述车辆和/或所述另一终端所处位置的第一导航用位置信息引导所述无人机在所述车辆与所述另一终端之间飞行;
[0006] 所述车辆包括:
[0007] 无人机收纳装置,用于收纳所述无人机;和无人机接收控制器,其配置成在所述无人机利用其所述导航系统从所述另一终端飞行至处于所述车辆的预定范围内时,基于直接在所述车辆与所述无人机之间传输的无线信号而将所述无人机引导至所述车辆处;其中,所述无人机接收控制器包括:
[0008] 身份验证单元,用于响应所述无人机在飞行至所述预定范围内时广播的身份验证请求而向所述无人机提供身份验证信息,以便所述无人机根据所述身份验证信息确定所述车辆是否为其将要降落至的目标车辆;和近距引导单元,用于向所述无人机提供近距引导信息,以便在所述无人机确定所述车辆为所述目标车辆的情况下,所述无人机根据所述近距引导信息进行降落。
[0009] 进一步地,所述车辆还包括位置信息收发器,用于通过无线通信网络在所述车辆与所述另一终端之间传送所述第一导航用位置信息;
[0010] 其中,所述信息位置收发器包括:
[0011] 位置信息获取单元,配置成获取用于所述车辆的第一导航用位置信息;
[0012] 位置信息发送单元,配置成利用所述无线通信网络将所述车辆的第一导航用位置信息发送至所述另一终端;和位置信息接收单元,配置成利用所述无线通信网络接收所述另一终端的第一导航用位置信息。
[0013] 进一步地,所述无人机的所述导航系统包括卫星导航系统;可选地,所述卫星导航系统为GPS导航系统或北斗卫星导航系统,所述车辆和所述另一终端的第一导航用位置信息分别为对应的GPS位置信息或北斗定位位置信息。
[0014] 进一步地,所述预定范围根据所述车辆的第一导航用位置信息进行设定;可选地,所述预定范围设定为以所述车辆的第一导航用位置信息对应的位置为中心,以30-200米为半径的球形区域范围。
[0015] 进一步地,所述近距引导信息包括用于控制所述无人机飞行的飞行控制信息;所述无人机接收控制器还包括用于控制所述无人机的飞行的手动操纵部;
[0016] 其中,所述近距引导单元将操作人员对所述手动操纵部的操作转换为所述飞行控制信息并实时地提供给所述无人机,以使得所述无人机实时地按照所述操作人员的操作进行飞行;可选地,所述无人机接收控制器构造为能够手持的飞行遥控器的形式。
[0017] 进一步地,所述近距引导信息包括定位所述无人机的降落位置的第二导航用位置信息,由所述无人机的所述导航系统根据所述第二导航用位置信息进行导航以引导所述无人机进行降落;可选地,所述第二导航用位置信息的位置精度大于所述第一导航用位置信息的位置精度。
[0018] 进一步地,所述近距引导单元包括发光器件,由所述发光器件在发光时形成的光学标记构成所述第二导航用位置信息。
[0019] 进一步地,所述发光器件包括多个红外二极管;可选地,所述多个红外二极管围绕所述无人机收纳装置布置,以便所述无人机直接降落至所述无人机收纳装置内。
[0020] 进一步地,所述近距引导单元同时还作为无线信号收发单元,用于在所述车辆与所述无人机之间进行所述无线信号的传输;其中,由所述无线信号自身提供所述第二导航用位置信息;可选地,所述无线信号为UWB无线通信信号。
[0021] 进一步地,所述车辆还包括无人机发送控制器,用于控制所述无人机从所述车辆的起飞;其中,所述无人机发送控制器包括:
[0022] 导航设定单元,用于向所述无人机提供所述无人机从所述车辆飞向所述另一终端所需的导航参数。
[0023] 进一步地,所述无人机收纳装置包括:
[0024] 具有开口的收纳舱,其设置在所述车辆的顶表面处,用于容纳所述无人机;
[0025] 舱,设置在所述收纳舱的所述开口处,并能够在打开位置和关闭位置之间移动,以打开或关闭所述收纳舱;
[0026] 舱门控制器,配置成在所述无人机从所述收纳舱起飞或降落时自动控制所述舱门的打开和关闭,以允许所述无人机经由所述开口进出所述收纳舱。
[0027] 进一步地,所述无人机收纳装置具有两个相邻的停泊位,每一停泊位能够停靠一个所述无人机。
[0028] 进一步地,所述无人机收纳装置还具有设置在两个所述停泊位之间的机间货物转移装置,用于在两个所述停泊位均停靠有所述无人机的情况下,在两个所述无人机之间交换货物。
[0029] 按照本发明的另一方面,提供了一种基于无人机的货物传送方法,用于通过具有导航系统的无人机在车辆与另一终端之间传送货物,包括:
[0030] 远程导航步骤:所述无人机的导航系统根据所述车辆的第一导航用位置信息引导所述无人机从所述第一终端飞向所述车辆;其中,所述无人机加载有需要从所述另一终端向所述车辆传送的货物;
[0031] 验证请求广播步骤:当所述无人机飞行至处于所述车辆周围的预定范围内时广播一身份验证请求;其中,所述预定范围根据所述车辆的第一导航用位置信息进行设定;
[0032] 验证响应步骤:在所述无人机的身份验证请求的广播范围内,包括所述车辆在内的各个终端分别响应所述身份验证请求而向所述无人机提供身份验证信息;
[0033] 身份验证步骤:所述无人机对所接收到的所述身份验证信息进行身份验证,并将通过所述身份验证的终端确定为其将要降落至的目标终端;和
[0034] 近距引导步骤:在所述无人机确定所述车辆为所述目标终端的情况下,所述无人机根据所述车辆发送的近距引导信息进行降落。
[0035] 可选地,在所述近距引导步骤中,所述近距引导信息包括用于控制所述无人机飞行的飞行控制信息,由所述车辆利用所述飞行控制信息至少部分地控制所述无人机的飞行,以引导所述无人机进行降落。
[0036] 可选地,在所述近距引导步骤中,所述近距引导信息包括用于定位所述无人机的降落位置的第二导航用位置信息,由所述无人机的所述导航系统根据所述第二导航用位置信息进行导航,以引导所述无人机进行降落;其中,所述第二导航用位置信息的位置精度高于所述第一导航用位置信息的位置精度。
[0037] 可选地,在所述近距引导步骤中,所述无人机直接降落到设置在所述车辆的顶表面处的无人机收纳装置中。
[0038] 可选地,在所述身份验证步骤中,在所述无人机所接收到的所述身份验证信息均不能通过所述身份验证的情况下,所述无人机自动返回作为起点的所述另一终端。
[0039] 本发明的基于无人机的货物传送系统的方法能够通过车辆控制无人机的发送和接收并通过顶表面处的无人机收纳装置来随车收纳无人机。另外,车辆还能通过身份验证单元和近距引导单元向无人机提供身份验证信息和近距引导信息,使得无人机能够确定目标车辆并精确降落至目标车辆处。
[0040] 根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

[0041] 后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0042] 图1是根据本发明一个实施例的基于无人机的货物传送系统的示意图;
[0043] 图2是根据本发明一个实施例的基于无人机的货物传送系统中车辆的结构示意图;和
[0044] 图3是根据本发明的一个实施例的基于无人机的货物传送方法的流程图

具体实施方式

[0045] 图1是根据本发明一个实施例的基于无人机的货物传送系统的示意图,其主要示出了车辆10的控制系统的组成。如图1所示,该货物传送系统可以包括无人机50和能够发送和接收无人机50的车辆10,从而可以通过无人机50在车辆10与另一终端60之间传送货物。另一终端60可以是能够发送或接收无人机50的商铺、与车辆10类似的另一车辆、家庭或者单位所在的建筑物、物流中心或者任何其他适合的终端。该无人机50可以带有导航系统,以实现在车辆10与另一终端60之间的无人自主飞行。需要理解,本申请并不意图包含对无人机50及其导航系统的改进,而是可以采用现有技术中任何适合的无人机50及相应的导航系统。
[0046] 图2是根据本发明一个实施例的车辆10的结构示意图。如图2所示,本发明的车辆10可以包括用于收纳无人机50的无人机收纳装置40,其可以以独立构件的形式固定在车辆10上或者是预先与车辆10集成为一体。利用该无人机收纳装置40,车辆10可以方便地随车携带一个无人机50。该无人机收纳装置40可以包括舱门401以及位于舱门401下方的用于容纳无人机50的收纳舱402。该收纳舱402可以设置在车辆10的顶表面处,其形状和大小可以根据所需要容纳的无人机50的形状和大小进行设定。该舱门401可以设置在该收纳舱402的开口处,并能够在打开位置和关闭位置之间移动,以对应地打开或关闭该收纳舱402。该无人机收纳装置40还可以包括在图1中示出的舱门控制器403,该舱门控制器403可以在无人机50从收纳舱402起飞或降落时自动控制舱门401的打开和关闭,以允许无人机50经由收纳舱402的开口进出该收纳舱402。该无人机收纳装置40还可以包括设置在收纳舱402内的充电单元(未示出),以便在无人机50处于收纳舱402内时根据需要对其进行充电。
[0047] 如图1所示,车辆10对无人机50的控制部分可以包括无人机发送控制器20和无人机接收控制器30。无人机发送控制器20主要用于控制无人机50从车辆10处起飞。无人机接收控制器30主要用于在无人机50从远处例如另一终端60处飞行至车辆10的附近时,引导无人机50精确降落在所希望的位置,例如可以是直接降落至无人机收纳装置40的收纳舱402内。
[0048] 可以理解,当无人机50在车辆10与另一终端60之间飞行时,无人机50的导航系统通常需要预先知道表示其目的地(车辆10和/或另一终端60)所处位置的位置信息,以便引导无人机50的飞行。为了区别于下文将要描述的一个实施例中无人机接收控制器30引导无人机50精确降落时所使用的位置信息(即,下文描述的第二导航用位置信息),此处的位置信息被称为第一导航用位置信息。当无人机50的导航系统包括卫星导航系统,例如GPS导航系统时,该第一导航用位置信息可以为GPS位置信息。该卫星导航系统也可以是北斗卫星导航系统,则该第一导航用位置信息可以是该导航系统中所对应使用的位置信息,可称为北斗定位位置信息。
[0049] 尽管在某些情况下,车辆10或另一终端60的第一导航用位置信息可以作为预先已知的信息直接输入给无人机50的导航系统,但是最好在车辆10处设置位置信息收发器70。该位置信息收发器70可以通过无线通信网络80来进行车辆10与另一终端60之间的第一导航用位置信息的传送。如图1所示,该位置信息收发器70可以包括位置信息获取单元701、位置信息发送单元702和位置信息接收单元703。位置信息获取单元701用于获取车辆10的当前的第一导航用位置信息。该位置信息获取单元701例如可以包括GPS定位器或北斗定位器,以获取车辆10的当前GPS位置信息或北斗定位位置信息作为其第一导航用位置信息。在车辆10为收货方的情况下,位置信息发送单元702可以利用无线通信网络
80将车辆10的第一导航用位置信息发送至另一终端60。在车辆10为供货方的情况下,位置信息接收单元703可以利用无线通信网络80从另一终端60接收该终端的第一导航用位置信息。
[0050] 无人机发送控制器20可以是独立的或者是与车辆10的其它控制器集成在一起。该无人机发送控制器20可以包括导航设定单元201,用于向无人机50提供其从车辆10飞向另一终端60时无人机50的导航系统所需的导航参数。当车辆10作为供货方时,导航设定单元201向无人机50提供的导航参数通常可以包括作为收货方的另一终端60的第一导航用位置信息。这样,该无人机50的导航系统则可以引导该无人机50从车辆10开始进行无人自主飞行,直至到达由另一终端60的第一导航用位置信息所对应的地点。当然,该导航设定单元还可以向无人机50提供其它的导航参数,例如由操作人员所规划的飞行路线和高度等。例如,对于进行货物传送尤其是应用于物流行业的无人机来说,可以规定无人机50的飞行高度大约在一两百米,以便于无人机50尽量避过邻近地面的障碍物,如高层建筑电网线路、信号塔等;而无人机50的飞行路线可以规划为避开热闹市区和人群,主要在农田、森林上空飞行。
[0051] 在本发明中,在车辆10例如作为收货方而作为无人机50的飞行目的地的情况下,无人机50从另一终端60飞行到车辆10这一过程可以分为“远程导航”和“近距引导”两个阶段。“远程导航”阶段是指无人机50从另一终端60飞行到车辆10附近这一远距离飞行过程,这通常是从另一终端60到车辆10的大部分距离。在这个远距离飞行阶段,无人机50可以由其自带的导航系统基于所获得的车辆10的第一导航用位置信息进行自主飞行。用于远距离导航的导航系统通常可以包括卫星导航系统,例如GPS导航系统。考虑到卫星导航系统的精度(例如GPS定位精度约为5-20m)还并不能足以精确到使得无人机50能够精准降落到作为目标车辆的车辆10处,特别是直接降落到车辆10的无人机收纳装置40处。无人机50基于第一导航用位置信息(例如GPS位置信息)进行卫星导航所确定的终点往往会与车辆10特别是其无人机收纳装置40的实际位置之间存在一定距离。为此,可以在“远程导航”阶段之后提供“近距引导”阶段。应当理解,“近距引导”阶段是无人机50距离车辆10较近时的飞行和降落阶段,其所采用的定位和/或导航的精度通常会高于“远程导航”阶段。车辆10的无人机接收控制器30则主要用于在“近距引导”阶段对无人机50的飞行和降落进行引导。
[0052] 为此,车辆10的无人机接收控制器30配置成在无人机50利用其导航系统从另一终端60飞行至处于车辆10的预定范围内时,基于直接在车辆10与无人机50之间传输的无线信号而将无人机50引导至车辆10处。在这里,该预定范围可以根据车辆10的第一导航用位置信息进行设定。在一个实施例中,该预定范围可以设定为以车辆10的第一导航用位置信息对应的位置为中心,以30-200米为半径的球形区域范围。当无人机50进入该预定范围时,则可以通过与该无人机接收控制器30进行无线信号的交互,而进入“近距引导”阶段。
[0053] 该无人机接收控制器30可以包括身份验证单元301和近距引导单元302。身份验证单元301用于响应无人机50在飞行至该预定范围内时广播的身份验证请求而向无人机50提供身份验证信息,以便无人机50根据该身份验证信息确定车辆10是否为其将要降落至的目标车辆。在一个示例性身份验证过程中,无人机50飞行到车辆10的预定范围内时,可以先广播一个身份验证请求。在该身份验证请求的广播范围内存在的包括车辆10在内的各个可能的收货终端(例如其它车辆)在接收到该请求后,均会向无人机50发送各自的身份验证信息。在当前的车辆10为收货方的情况下,只有车辆10的身份验证信息能够通过无人机50的验证。这可以通过车辆10与发送无人机50的另一终端60之间事先约定的特定身份验证信息来实现。例如,该身份验证信息可以包括能够唯一确定车辆10的身份的身份标识信息和/或订单信息等。在车辆10通过无人机50的身份验证之后,则由无人机接收控制器30的近距引导单元302来引导无人机50飞行且降落到所希望的地点。具体地,近距引导单元302可以向无人机50提供近距引导信息,以便在无人机50确定该车辆10为目标车辆的情况下,使得该无人机50根据该近距引导信息进行降落。
[0054] 根据近距引导单元302所提供的不同类型的近距引导信息,无人机接收控制器30可以以不同的方式对无人机50进行引导。
[0055] 在第一实施例中,该近距引导信息可以为用于控制无人机50飞行的飞行控制信息。在该实施例中,当车辆10通过无人机50的身份验证后,无人机50便将其至少部分的飞行控制权交付给车辆10的无人机接收控制器30。此时,无人机接收控制器30的作用就类似于一种例如用于航模的常规飞行遥控器,其可以具有控制无人机50飞行的手动操纵部(未示出)。近距引导单元302可以将操作人员对手动操纵部的操作转换为飞行控制信息并实时地提供给无人机50,以使得无人机50实时地按照操作人员的操作进行飞行。操作人员可以通过操作该手动操纵部来控制无人机50进行例如前进、倒退、上升、下降和转向等。这样,在操作人员的控制下,无人机50可以按照操作人员的意图精确地飞行且降落到任何所希望的地点,例如降落到车辆10的附近或直接降落到车辆10的无人机收纳装置40的收纳舱402内。在该实施例中,无人机接收控制器30最好构造为能够手持的飞行遥控器的形式,以便于操作人员在车辆10的外部在能够看到无人机50的情况下对无人机50的飞行进行遥控。需要说明的是,无人机50只接受通过其身份验证的终端的无人机接收控制器30的遥控操作,以避免出现无人机50被非目标终端控制的情况。
[0056] 在第二实施例中,由近距引导单元302向无人机50提供用于定位无人机50的降落位置的第二导航用位置信息作为近距引导信息。这样,无人机50自身可以依然保持所有的飞行控制权,而由无人机50的导航系统根据第二导航用位置信息进行导航以引导无人机50进行降落。该第二导航用位置信息可以不同于前述的例如GPS位置信息的第一导航用位置信息。可以理解,为了解决无人机50基于第一导航用位置信息的精度不足以精确降落的问题,该第二导航用位置信息的位置精度可以大于第一导航用位置信息的位置精度。
[0057] 在第二实施例的一种实施方式中,如图2所示,该近距引导单元302包括发光器件303,由发光器件303在发光时形成的光学标记构成该第二导航用位置信息。该发光器件
303例如可以由多个红外二极管构成。在这种情况下,无人机50的导航系统可以包括一个现有的视觉导航系统,该视觉导航系统通过照相机来获取图像,将红外发光二极管的像点作为特征点加以提取,再利用相应的算法得出该光学标记所对应的位置和姿态,以引导无人机50精确降落至该光学标记指示的位置处。现有的视觉导航系统的定位精度可以达到
10厘米左右为了使得无人机50能够直接降落至无人机收纳装置40的收纳舱402内,构成该发光器件303的多个红外二极管可以围绕该无人机收纳装置40布置。当然,该近距引导单元302也可以是可移动的,从而可以布置在任意的希望无人机50降落的地点。需要说明的是,在这种实施方式中,可以将车辆10或其它终端设置成仅在通过无人机50的身份验证后才能使得发光器件303工作而发光,以避免多个终端的发光器件303同时发光而导致的无人机50错误判断降落地点的情况。
[0058] 在第二实施例的另一种实施方式中,该无人机接收控制器30的近距引导单元302同时还可以作为车辆10与无人机50之间进行无线信号传输的无线信号收发单元。近距引导单元302作为无线信号收发单元所使用的无线信号可以同时具有信息传输和定位功能,这样的无线信号例如可以为UWB无线通信信号,其定位精度可以达到十几厘米。这样,一方面,该无线信号收发单元可以利用该无线信号与无人机50之间进行信息传输,例如可以接收前述的由无人机50发出的身份验证请求以及向无人机50发送前述的身份验证信息;另一方面,无人机50可以根据所传输的该无线信号对信号源(带有无人机接收控制器30的车辆10)进行定位,以获得第二导航用位置信息。
[0059] 下面结合图3描述按照本发明的一个实施例的货物传送方法。该方法可以由前述的基于无人机的货物传送系统来实现,以便通过具有导航系统的无人机50在车辆与另一终端之间传送货物。如图3所示,该方法可以包括远程导航步骤S1001。在步骤S1001中,加载有货物的无人机50的导航系统根据车辆10的第一导航用位置信息(例如GPS位置信息或北斗定位位置信息)引导无人机50从另一终端60飞向车辆10。该第一导航用位置信息可以是另一终端60预先已知的,也可以是由车辆10的位置信息发送单元702经由无线通信网络80发送给另一终端60的。当车辆10是通过无线网络订单向该另一终端60(该另一终端例如是电商订购货物时,该车辆的第一导航用位置信息可以随订单信息或者作为订单信息的一部分经由无线通信网络80发送给该另一终端60。
[0060] 当无人机50飞行至处于车辆10周围的预定范围内执行验证请求广播步骤S1003,在该步骤S1003中,无人机50广播一身份验证请求。由于在此时无人机50的导航系统仅知道车辆10的第一导航用位置信息,因此,该预定范围可以根据车辆10的该第一导航用位置信息进行设定。例如,该预定范围可以设定为以车辆10的第一导航用位置信息对应的位置为中心,以30-200米为半径的球形区域范围。
[0061] 可以理解,在车辆10的周围有可能还存在其它能够接收无人机50的终端,例如与车辆10类似的另一车辆;而且,在无人机50在向车辆10飞行的过程中,需要接收无人机50的车辆可能因为各种原因已经行驶远离了其原来所在的位置。因此,无人机50需要对其可能降落范围内的终端进行身份验证,以确定其中是否存在预定要接收该无人机50的车辆10。
[0062] 在验证响应步骤S1005中,在无人机50的身份验证请求的广播范围内,包括车辆10在内的各个终端分别响应该身份验证请求而向无人机50提供身份验证信息。
[0063] 在身份验证步骤S1007中:无人机50对所接收到的所述身份验证信息进行身份验证,并将通过身份验证的终端确定为其将要降落至的目标终端。如果无人机50所接收到的所有身份验证信息均不能通过身份验证,则无人机50会自动返回作为起点的另一终端60。此处所进行的身份验证可以采用现有技术中任何合适的身份验证技术。
[0064] 在无人机50确定车辆10为目标终端或者说目标车辆的情况下,执行近距引导步骤S1009,以便无人机50根据车辆10发送的近距引导信息进行降落。
[0065] 在近距引导步骤S1009中,根据车辆10所提供的近距引导信息的不同,可以无人机50可以采用不同的方式降落。如前文在结合图1和图2的货物传送系统所描述的那样,在一种实施方式中,该近距引导信息包括用于控制无人机50飞行的飞行控制信息,由车辆10利用该飞行控制信息至少部分地控制无人机50的飞行,以引导无人机50进行降落。例如,车辆10可以控制无人机50的飞行路线,而无人机50的飞行姿态等依然由其自身的导航系统控制。在另一种实施方式中,该近距引导信息可以包括用于定位无人机50的降落位置的第二导航用位置信息。这样,无人机50的导航系统可以根据该第二导航用位置信息进行导航,以引导所述无人机进行降落。如前所述,该第二导航用位置信息可以由发光器件
303形成的光学标记构成,或者由用于车辆10与无人机50之间的通信的UWB无线通信信号自身来提供。可以理解,该第二导航用位置信息的位置精度高于所述第一导航用位置信息如GPS位置信息的位置精度。在车辆10的引导下,无人机50可以降落到任何所希望的位置,甚至可以直接降落到设置在车辆10的顶表面处的无人机收纳装置40中。
[0066] 在需要从车辆10向另一终端60发送货物时,车辆10的信息位置接收单元可以经由无线通信网络80获取该另一终端60的第一导航用位置信息,例如其GPS位置信息,并将其传递给车载的无人机50。无人机50的导航系统根据所获得的另一终端60的第一导航用位置信息引导无人机50飞向该另一终端60。
[0067] 虽然上文中按照车辆10分别作为货物发送终端和货物接收终端描述了本发明,但是可以理解,车辆10可以同时作为货物发送终端以及货物接收终端。也就是说,车辆10可以作为货物从起点的供货方到终点的收货方的一个货物中继站。为此,车辆10的无人机收纳装置40中可以具有两个相邻的停泊位,每一停泊位能够停靠一个无人机50。这样,当一个携带货物的无人机50降落到车辆10的一个停泊位时,它可以将货物通过无人机收纳装置40中的机间货物转移装置(未示出)传送到已经停泊在另一停泊位上的另一无人机50(该另一无人机50通常已经被充分充电),并由该另一无人机50携带该货物继续朝向收货方或另一货物中继站飞行。在一个实施例中,无人机收纳装置40的该机间货物转移装置可以设置在两个停泊位之间,例如可以是位于两个停泊位之间的传送带。对于具有有限续航里程的无人机50来说,这种方式可以极大地提高货物的可传送距离。
[0068] 在无人机50降落到作为中继站的车辆10时,同样需要进行如前文所述的必要的身份验证。因此,当起点的供货方意图将当前车辆10作为一个中继站使用时,可能需要获取当前车辆10的许可并且向该车辆10传递进行身份验证所需的信息。这可以经由如图1所示的无线通信网络80来实现。供货方、收货方以及包括车辆10在内的各个中继站可以是该无线通信网络的终端。例如,这些终端之间可以是车友会的各个车友,也可以是通讯软件之间的朋友。各终端可以经由事先同意,也可以在供货方规划无人机的航行路线时即时确认是否提供共享支持,即,是否允许提供中继站服务。
[0069] 至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
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