一种环境数据采集装置及飞行器的制作方法

本实用新型涉及数据处理领域，更具体地说，涉及一种环境数据采集装置及飞行器。

背景技术：

飞行器在飞行过程中，飞行器中的驾驶员通过飞行器上的透明玻璃观察飞行器的外部环境。

当外部环境存在刺激源，如强烈的太阳光线，刺激源对驾驶员造成刺激而使驾驶员出现身体不适的情况，此时驾驶员不再适合通过透明玻璃观察外部环境。

技术实现要素：

为解决当外部环境存在刺激源，刺激源对驾驶员造成刺激而使驾驶员出现身体不适的情况，此时驾驶员不再适合通过透明玻璃观察外部环境的问题，本实用新型提供一种环境数据采集装置及飞行器。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种环境数据采集装置，包括：

控制器、体征检测设备、遮光装置、图像采集装置和数据显示装置；所述体征检测设备、所述遮光装置、所述图像采集装置和所述数据显示装置分别与所述控制器连接；

所述体征检测设备，用于采集指定对象的生物特征信息；

所述图像采集装置，用于采集外界环境信息；

所述控制器，用于在根据所述生物特征信息确定出现预设事件时，控制所述遮光装置遮挡玻璃，获取所述图像采集装置采集的所述外界环境信息，输出所述外界环境信息至所述数据显示装置；所述预设事件为所述指定对象处于身体异常状态；

所述数据显示装置，用于显示所述外界环境信息。

优选地，所述生物特征信息包括脉搏数据、血压数据、心跳数据、体温数据以及面部图像数据中的一种或多种。

优选地，所述体征检测设备包括智能穿戴设备；

所述智能穿戴设备用于采集所述脉搏数据、所述血压数据、所述心跳数据以及所述体温数据中的一种或多种。

优选地，所述体征检测设备包括面部数据采集设备；

所述面部数据采集设备用于采集所述面部图像数据。

优选地，所述遮光装置包括贴附在所述玻璃上的调光膜；

所述控制器控制所述调光膜的工作状态从透明状态调节为不透明状态时，所述调光膜遮挡所述玻璃。

优选地，所述遮光装置包括遮光挡板；

所述控制器控制所述遮光挡板下移以遮挡所述玻璃。

优选地，所述数据显示装置包括投影设备；

所述投影设备将所述外界环境信息投影至所述玻璃上。

优选地，所述数据显示装置包括显示屏；

所述显示屏用于显示所述外界环境信息。

优选地，所述智能穿戴设备包括智能背心和/或智能手环。

一种飞行器，包括座舱、设置在所述座舱上的玻璃、以及设置在所述座舱内的上述的环境数据采集装置。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供了一种环境数据采集装置及飞行器，体征检测设备采集指定对象的生物特征信息，当控制器根据生物特征信息确定出指定对象处于身体异常状态时，此时控制遮光装置遮挡玻璃，避免外界刺激源对驾驶员的刺激。另外，获取图像采集装置采集的外界环境信息并输出所述外界环境信息，所述数据显示装置显示所述外界环境信息，即当遮挡玻璃后，驾驶员通过图像采集装置采集的外界环境信息来观察飞行器的外部环境。通过本实用新型，即避免了外界刺激源对驾驶员的刺激，也能够使得驾驶员仍能观测到外部环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种环境数据采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种驾驶舱的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种数据处理方法的方法流程图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种数据处理方法的方法流程图；

图5为本实用新型实施例提供的再一种数据处理方法的方法流程图；

图6为本实用新型实施例提供的一种数据处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种数据处理方法，本实用新型适用的场景为驾驶飞行器的情景，指定人员通过设置在座舱中的玻璃观察外部环境。指定人员可以根据需要进行设定，如可以是驾驶员，也可以是特定的乘客或者其他的工作人员。以下以指定人员为驾驶员时，驾驶员驾驶飞行器为例进行举例说明。

参照图1，飞行器包括座舱、玻璃、控制器104、体征检测设备105、遮光装置101、图像采集装置102和数据显示装置103；座舱、玻璃未在图1中展示。体征检测设备105、遮光装置101、图像采集装置102和数据显示装置103分别与控制器104连接。控制器104、体征检测设备105、遮光装置101、图像采集装置102和数据显示装置103可以组成环境数据采集装置。遮光装置101、图像采集装置102和数据显示装置103在飞行器的座舱中的安装位置请参照图2。图像采集装置102安装在玻璃的前方，遮光装置101可以贴附在玻璃内侧，数据显示装置103可以设置在座椅后上方。

体征检测设备105，用于采集指定对象的生物特征信息；指定对象优选为上述的指定人员。此外，指定对象还可以是除人员之外的其他具有生物特征的其余生物，如动物。

图像采集装置102，用于采集外界环境信息；

控制器104，用于在根据生物特征信息确定出现预设事件时，控制遮光装置101遮挡玻璃，获取图像采集装置102采集的外界环境信息，输出外界环境信息至数据显示装置103；预设事件为指定对象处于身体异常状态；

数据显示装置103，用于显示外界环境信息。

另外，在上述实施例的基础上，本实用新型的另一实施例提供了一种飞行器，包括座舱、设置在座舱上的玻璃、以及设置在座舱内的上述的环境数据采集装置。

数据处理方法应用于设置在飞行器的座舱中的控制器104，座舱可以是驾驶舱，也可以是乘客乘坐的座舱。参照图3，数据处理方法可以包括：

s11、获取指定人员的生物特征信息；

其中，指定人员可以是驾驶员，生物特征信息可以包括脉搏数据、血压数据、心跳数据、体温数据以及面部图像数据中的一种或多种。

可以使用体征检测设备105检测得到生物特征信息，体征检测设备105包括智能穿戴设备，智能穿戴设备用于采集脉搏数据、血压数据、心跳数据以及体温数据中的一种或多种。智能穿戴设备包括智能背心和/或智能手环。智能穿戴设备还能够采集脉搏数据、血压数据、心跳数据以及体温数据之外的其他体征信息。

此外，体征检测设备105还可以包括面部数据采集设备；面部数据采集设备用于采集面部图像数据。面部数据采集设备可以是摄像头，该摄像头设置在驾驶舱内，并朝向驾驶员的面部，用于拍摄驾驶员的面部。

s12、根据生物特征信息，确定是否出现预设事件；

预设事件为指定人员处于身体异常状态。即根据生物特征信息，确定驾驶员是否出现身体不适、精神紧张等突发情况。驾驶员出现身体不适、精神紧张等突发情况很大情况是由于外界强烈刺激，如光线突然增强无法直视，或出现恐高反应，此外还可能由于驾驶员出现生理问题等。

s13、当出现预设事件时，控制遮光装置101遮挡玻璃；

具体的，遮光装置101包括贴附在玻璃上的调光膜；调光膜可以贴附在玻璃的内侧，也可以贴附在玻璃的外侧。

控制器104控制调光膜的工作状态从透明状态调节为不透明状态时，调光膜遮挡玻璃。

座舱具有窗户，玻璃嵌入窗户中，控制器104使调光膜断电，调光膜处于不透明状态，进而玻璃被遮挡住，不能通过玻璃看到外部环境。

此外，遮光装置101还可以包括遮光挡板；

控制器104控制遮光挡板下移以遮挡玻璃。

具体的，正常状态下，遮光挡板在玻璃上方，并且未遮挡玻璃，当需要遮挡玻璃时，控制器104控制遮光挡板向下移动，并且遮挡住玻璃。

s14、获取图像采集装置102采集的外界环境信息并输出外界环境信息。

具体的，控制器104控制图像采集装置102开启，图像采集装置102至少包括摄像头，摄像头能拍摄飞行器前方的航道，外界环境信息可以是以图片形式展示。

可选的，在本实施例的基础上，输出外界环境信息，包括：

输出外界环境信息至数据显示装置103，数据显示装置103包括投影设备或显示屏。

具体的，可以将外界环境信息输出至投影设备，以使投影设备将外界环境信息投影到玻璃上。

或者，可以将外界环境信息输出至显示屏，显示屏显示外界环境信息。

具体的，控制器104同时开启图像采集装置102和投影设备，投影设备可以是投影仪，投影仪将摄像头拍摄的外界环境信息通过投影仪投射到玻璃(即调光膜)或遮光挡板上。

需要说明的是，图像采集装置102将外部航道上的图像拍摄后，转化为二维地图，如果在低空飞行时，在二维地图上显示建筑物的高度。

本实施例中，采集指定人员的生物特征信息，当根据生物特征信息确定出指定人员处于身体异常状态时，此时控制遮光装置101遮挡玻璃，避免外界刺激源对指定人员的刺激。另外，获取图像采集装置102采集的外界环境信息并输出外界环境信息，即当遮挡玻璃后，指定人员通过图像采集装置102采集的外界环境信息来观察飞行器的外部环境。通过本实用新型，在驾驶员突发恐高反应或外界光线过强时，完全遮挡玻璃，隔绝外界刺激源，避免刺激源持续影响到驾驶员，影响正常驾驶。同时也能够使得驾驶员仍能观测到外部环境。

可选的，在上述任一实施例的基础上，若生物特征信息包括脉搏数据、血压数据、心跳数据以及体温数据中的一种或多种，参照图4，根据生物特征信息，确定是否出现预设事件，包括：

s21、获取指定人员的生物特征阈值；

具体的，预先采集驾驶员的初始体征数据，如脉搏、心跳、体温和血压数据，根据脉搏、心跳、体温和血压数据确定出生物特征阈值，如脉搏小于100次，则100次即为脉搏的阈值。

s22、当生物特征信息中的数据的数值大于生物特征阈值时，确定出现预设事件。

具体的，以脉搏为例，当检测到当前的驾驶员的脉搏为120次，则大于生物特征阈值，此时确定驾驶员处于身体异常状态。

可以仅检测脉搏数据、血压数据、心跳数据以及体温数据中的一种，当检测的数据超过生物特征阈值时，就认为处于身体异常状态。

另外，当检测脉搏数据、血压数据、心跳数据以及体温数据中的多种时，只要有一个数据超过生物特征阈值时，就认为处于身体异常状态。

具体的，使用体征检测设备105检测驾驶员的脉搏、心跳、血压或体温，并可以将检测数据反馈给控制器104，控制器104将检测数据与该驾驶员的生物特征阈值进行比对，如果两者差别较大，即认为驾驶员出现脉搏或心跳加快、血压或体温升高，此时判断驾驶员出现身体不适或精神紧张的突发情况，在驾驶员适合登机驾驶的情况下，极可能是突然出现恐高反应。

可选的，在本实施例的基础上，若生物特征信息包括面部图像数据，参照图5，根据生物特征信息，确定是否出现预设事件，可以包括：

s31、根据面部图像数据，确定指定人员的表情变化数据；

具体的，面部图像数据包括持续的多帧面部图像，通过多帧面部图像可以分析得到驾驶员的表情变化数据，如表情从正常变成恐惧，瞳孔大小、眨眼次数会突然改变。

由埃克曼和弗里森的研究可知，所有的人类都有六种基本情绪：幸福、愤怒、悲伤、鄙夷、惊讶和恐惧。根据多帧面部图像，对驾驶员的情绪、瞳孔大小和眨眼次数进行识别和监控。

从面部肌肉运动识别出恐惧表情，检测到驾驶员在驾驶过程中出现了恐惧或紧张情绪。瞳孔的正常值一般为2～5毫米，平均4毫米左右。在正常情况下，人每分钟眨眼15次。

s32、根据表情变化数据，确定指定人员是否出现预设动作；

其中，预设动作可以是瞳孔突然变大、眨眼次数突然增加，面部肌肉出现恐怖时的肌肉动作等。

具体的，当驾驶员受到外界强烈刺激(例如光线突然增强，无法直视)或者突发生理问题时，神经系统发生反应，出现恐惧情绪，或者瞳孔大小、眨眼次数会突然改变，识别到恐惧情绪，或者拍摄到驾驶员的瞳孔突然变大、眨眼次数突然增加，控制器104控制调光膜断电，采用投影设备监控外界，使驾驶员处于一个相对封闭的环境中，避免直视外界环境，缓解驾驶员的应激反应。驾驶员正常情况下的瞳孔大小和眨眼次数可预先检测并存储为初始体征数据。

s33、当出现预设动作时，确定出现预设事件。

本实施例中，通过体征检测设备105判断驾驶员出现身体不适或精神紧张的突发情况，关闭调光膜从而遮挡玻璃，图像采集设备将外部航道上的图像拍摄后，投影设备在调光膜上投影显示。

另外，通过自动识别驾驶员的面部表情，或自动检测驾驶员的体征信息，控制器104自行控制调光膜的通断电，提供更有利于驾驶员操控的图像投影显示方式，智能化程度更高。

可选的，在上述数据处理方法的实施例的基础上，本实用新型的另一实施例提供了一种数据处理装置，应用于设置在飞行器的座舱中的控制器，参照图6，数据处理装置可以包括：

特征信息获取模块11，用于获取指定人员的生物特征信息；

事件确定模块12，用于根据生物特征信息，确定是否出现预设事件；预设事件为指定人员处于身体异常状态；

遮挡控制模块13，用于当出现预设事件时，控制遮光装置101遮挡座舱上的玻璃；

环境信息处理模块14，用于获取图像采集装置102采集的外界环境信息并输出外界环境信息。

进一步，生物特征信息包括脉搏数据、血压数据、心跳数据、体温数据以及面部图像数据中的一种或多种。

进一步，遮光装置101包括贴附在玻璃内侧的调光膜；

相应的，遮挡控制模块用于控制遮光装置101遮挡玻璃时，具体用于：

控制调光膜的工作状态从透明状态调节为不透明状态，以使调光膜遮挡玻璃。

进一步，环境信息处理模块用于输出外界环境信息时，具体用于：

将外界环境信息输出至投影设备，以使投影设备将外界环境信息投影到玻璃上。

本实施例中，采集指定人员的生物特征信息，当根据生物特征信息确定出指定人员处于身体异常状态时，此时控制遮光装置101遮挡玻璃，避免外界刺激源对指定人员的刺激。另外，获取图像采集装置102采集的外界环境信息并输出外界环境信息，即当遮挡玻璃后，指定人员通过图像采集装置102采集的外界环境信息来观察飞行器的外部环境。通过本实用新型，在驾驶员突发恐高反应或外界光线过强时，完全遮挡玻璃，隔绝外界刺激源，避免刺激源持续影响到驾驶员，影响正常驾驶。同时也能够使得驾驶员仍能观测到外部环境。

需要说明的是，本实施例中的各个模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

可选的，在上述任一实施例的基础上，若生物特征信息包括脉搏数据、血压数据、心跳数据以及体温数据中的一种或多种，事件确定模块包括：

阈值获取子模块，用于获取指定人员的生物特征阈值；

第一确定子模块，用于当生物特征信息中的数据的数值大于生物特征阈值时，确定出现预设事件。

进一步，若生物特征信息包括面部图像数据，事件确定模块包括：

第二确定子模块，用于根据面部图像数据，确定指定人员的表情变化数据；

第三确定子模块，用于根据表情变化数据，确定指定人员是否出现预设动作；

第四确定子模块，用于当出现预设动作时，确定出现预设事件。

本实施例中，通过体征检测设备105判断驾驶员出现身体不适或精神紧张的突发情况，关闭调光膜从而遮挡玻璃，图像采集设备将外部航道上的图像拍摄后，投影设备在调光膜上投影显示。

另外，通过自动识别驾驶员的面部表情，或自动检测驾驶员的体征信息，控制器104自行控制调光膜的通断电，提供更有利于驾驶员操控的图像投影显示方式，智能化程度更高。

需要说明的是，本实施例中的各个模块和子模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

可选的，在上述数据处理方法及装置的实施例的基础上，本实用新型的另一实施例提供了一种飞行器，可以包括：遮光装置、存储器、控制器以及设置在飞行器的座舱上的玻璃；

其中，存储器用于存储程序；

控制器调用程序并用于：

获取指定人员的生物特征信息；

根据生物特征信息，确定是否出现预设事件；预设事件为指定人员处于身体异常状态；

当出现预设事件时，控制遮光装置遮挡玻璃；

获取图像采集装置采集的外界环境信息并输出外界环境信息。

进一步，遮光装置包括贴附在玻璃上的调光膜；

相应的，控制器用于控制遮光装置遮挡玻璃时，具体用于：

控制调光膜的工作状态从透明状态调节为不透明状态，以使调光膜遮挡玻璃。

本实施例中，采集指定人员的生物特征信息，当根据生物特征信息确定出指定人员处于身体异常状态时，此时控制遮光装置101遮挡玻璃，避免外界刺激源对指定人员的刺激。另外，获取图像采集装置102采集的外界环境信息并输出外界环境信息，即当遮挡玻璃后，指定人员通过图像采集装置102采集的外界环境信息来观察飞行器的外部环境。通过本实用新型，在驾驶员突发恐高反应或外界光线过强时，完全遮挡玻璃，隔绝外界刺激源，避免刺激源持续影响到驾驶员，影响正常驾驶。同时也能够使得驾驶员仍能观测到外部环境。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。