一种基于无人机的智能道路警示系统及其方法与流程

文档序号:13318112阅读:194来源:国知局

本发明涉及道路警示领域,特别涉及一种基于无人机的智能道路警示系统及其方法。



背景技术:

随着计算机、互联网、物联网、3g、云计算等信息技术的不断发展,人们不断在改变原有的生活习惯,传统的实物交易越来越少,以信息化为主导的智能生活服务、虚拟商品交易等已经成为我们日常生活不可缺少的组成部分。同时,市场经济条件下的城市化发展和商品市场日益竞争,人们的日常生活节奏不断加快,如何方便快捷的解决日常生活服务问题显得尤为重要。

目前,国内常用的临时警示性道路标识,式样有圆锥体、圆柱体,通常以圆锥体的使用面最为广泛。并且,警示性标识的颜色以红色或红色带白圈相间隔的为多,这些颜色的醒目程度特别是在夜间不是很理想,而且着色的牢度不是很高,在正常的使用碰擦情况下容易出现失色与变色的情况。警示性标识制造的材质有木制的、水泥的、陶瓷的、塑料的等等。虽然这些材料制成的警示性标识实现了可移动性,但是,它们仍旧显得笨重、不够灵活,有的还容易破损。同时,警示性标识只能依靠外界的光源反光来实现发光警示的作用,一旦遇到恶劣的环境,由于得不到充分的光源来反射,往往达不到警示作用,影响了警示性标识的使用范围,更存在着预料不到的安全使用隐患。



技术实现要素:

发明目的:为了克服背景技术中的缺点,本发明实施例提供了一种基于无人机的智能道路警示系统及其方法,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案:

一种基于无人机的智能道路警示系统,包括无人机、警示装置、驱动装置、无线装置、蓄电池以及处理器,所述无人机还设置有第一摄像头,所述第一摄像头设置于所述无人机侧方位置,用于摄取道路影像;所述警示装置包括壳体、第二摄像头、显示屏以及雷达传感器,所述壳体外表面设置有由反光材料做成的被动反光体,所述第二摄像头设置于所述壳体上方位置,用于摄取周围环境影像;所述显示屏周围被所述壳体包裹,用于显示指定的警示信息;所述雷达检测装置设置于所述壳体下方位置,用于检测地面信息;所述连接装置包括连接卡扣、连接绳以及固定卡扣,所述连接卡扣设置于所述无人机下方位置,用于与连接绳连接;所述连接绳设置于所述固定卡扣内部位置并分别与所述连接卡扣以及固定卡扣连接,在使用时,从固定卡扣内部拉出;所述固定卡扣设置于所述壳体上方位置,用于存储并固定所述连接绳;所述驱动装置包括驱动电机以及驱动滚轮,所述驱动电机设置于所述壳体下方内部位置,用于驱动滚轮运行;所述滚轮设置于所述壳体下方位置,用于带动壳体行走;所述无线装置分别与无人机、第一摄像头以及网络连接,所述蓄电池设置于所述壳体内侧位置,用于提供电力;所述处理器分别与无线装置、第二摄像头、显示屏、雷达传感器、固定卡扣以及驱动电机连接。

作为本发明的一种优选方式,所述警示装置还包括红外线传感器,所述红外线传感器分别设置于所述壳体前表面以及后表面位置,用于检测人体信息。

作为本发明的一种优选方式,所述警示装置还包括支撑杆以及停机坪,所述支撑杆设置于所述壳体上方位置并与停机坪连接;所述停机坪设置于所述支撑杆上方位置,用于停放无人机。

作为本发明的一种优选方式,所述警示装置还包括定位装置,所述定位装置设置于所述壳体内部位置并与处理器连接,用于定位所述壳体位置。

作为本发明的一种优选方式,所述警示装置还包括导航装置,所述导航装置设置于所述壳体内部位置并与处理器连接,用于规划行走路线。

一种基于无人机的智能道路警示方法,使用所述的一种基于无人机的智能道路警示系统,所述方法还包括以下步骤:

在无人机按照预先设置的路线进行预设速度飞行时,设置于所述无人机下方的第一摄像头实时摄取道路影像并将所述影像发送给处理器;

所述处理器利用无线装置实时接收所述第一摄像头发送的所述影像并根据所述影像分析道路具体信息;

若分析出所述影像中有问题处则所述处理器利用无线装置向所述无人机发送环绕飞行指令;

所述无人机接收到所述环绕飞行指令后,控制自身围绕所述问题处环绕飞行;

所述处理器根据所述无人机环绕时所述第一摄像头发送的实时影像分析所述问题处是否有设置警示牌;

若未有则所述处理器向驱动电机发送驱动指令、向雷达传感器发送实时检测指令以及向第二摄像头发送实时摄取指令;

所述驱动电机接收到所述驱动指令则驱动设置于壳体下方的滚轮行走至所述问题处预设距离位置并向所述处理器返回到达信息,所述雷达传感器接收到所述实时检测指令则启动运行并向所述处理器发送道路信息,所述第二摄像头接收到所述实时摄取指令则实时摄取道路影像;

若所述处理器接收到到达信息则所述处理器向显示屏发送与所述问题处对应的警示信息,若所述处理器根据接收到的所述道路信息分析出路面有凹坑和(或)凸起以及根据实时接收到的所述影像分析出前方有车辆行驶则实时向驱动电机发送躲避指令;

所述驱动电机接收到所述躲避指令则驱动所述滚轮对所述凹坑和(或)凸起和(或)车辆进行躲避。

作为本发明的一种优选方式,在所述驱动电机驱动设置于壳体下方的滚轮行走至所述问题处预设距离位置时,所述方法还包括以下步骤:

设置于所述壳体前表面位置的红外线传感器实时检测行走前方是否有人体存在;

若有则所述红外线传感器将所述人体信息传输至处理器,所述处理器根据接收到的所述人体信息分析是否会与所述人体发生碰撞;

若会则所述处理器向驱动电机发送人体躲避指令,所述驱动电机接收到所述躲避指令则驱动所述滚轮对所述人体进行躲避。

作为本发明的一种优选方式,在所述驱动电机驱动设置于壳体下方的滚轮行走至所述问题处预设距离位置时,所述方法还包括以下步骤:

所述处理器向设置于所述壳体内部位置的导航装置发送目的地地址以及导航指令;

所述导航装置根据接收到的所述地址以及导航指令将所述地址设置为目的地并将规划最优的行走路线发送给所述处理器。

作为本发明的一种优选方式,在所述处理器接收到到达信息后,所述方法还包括以下步骤:

若所述处理器根据所述第一摄像头实时发送的影像分析出设置于所述壳体上方停机坪的位置则向所述无人机发送休眠指令;

所述无人机接收到所述休眠指令则控制自身飞往所述停机坪上方并进入休眠模式。

作为本发明的一种优选方式,在述处理器向显示屏发送与所述问题处对应的警示信息后,所述方法还包括以下步骤:

所述处理器向设置于壳体内部位置的定位装置发送定位指令;

所述定位装置接收到所述定位指令则对当前位置进行定位并将获取的定位数据发送给所述处理器;

所述处理器接收到所述定位数据则利用无线装置将所述定位数据以及问题处信息发送给道路救援中心。

本发明实现以下有益效果:1.所述无人机在城市进行巡逻,巡逻时利用第一摄像头实时摄取影像,然后将所述影像传输给处理器,处理器分析影像是否有问题处,若有则利用驱动电机驱动滚轮控制壳体前往问题处,然后将对应的警示信息显示于显示屏上。

2.在驱动电机驱动滚轮控制壳体行走时,红外线传感器实时检测前方是否有人体,若有将所述人体信息传输给处理器,处理器根据所述信息分析分析是否会与其发生碰撞,若会则控制所述驱动电机对所述人体进行躲避。

3.在驱动电机驱动滚轮控制壳体行走前,所述处理器将目的地地址发生给导航装置,所述导航装置接收到后,将所述目的地地址设置为最终目的地,然后规划最优的行驶路线,规划完成后将其传输给处理器。

4.在驱动电机驱动滚轮控制壳体到达目的地后,处理器根据第一摄像头摄取的影像分析所述壳体上方的停机坪位置,然后控制所述无人机前往停机坪上方进行停放,停放完成后,控制无人机进入休眠模式。

5.在处理器将所述对应的警示信息显示于所述显示屏上后,定位装置对当前位置进行定位并获取定位数据,然后所述定位装置将定位数据发送给所述处理器,所述处理器接收到后将所述定位数据以及问题处的具体信息发送给道路救援中心。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能道路警示系统的示意图;

图2为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能道路警示系统的侧方剖视图;

图3为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能道路警示方法的流程图;

图4为本发明其中一个示例提供的检测人体靠近方法的流程图;

图5为本发明其中一个示例提供的进行导航方法的流程图;

图6为本发明其中一个示例提供的无人机休眠方法的流程图;

图7为本发明其中一个示例提供的进行定位方法的流程图;

图8为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能道路警示系统的架构图。

具体实施方式

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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-2,图8所示,图1为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能道路警示系统的示意图;图2为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能道路警示系统的侧方剖视图;图8为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能道路警示系统的架构图。

具体的,本实施例提供一种基于无人机的智能道路警示系统,包括无人机1、警示装置2、连接装置3、驱动装置4、无线装置5、蓄电池6以及处理器7,所述无人机1还设置有第一摄像头10,所述第一摄像头10设置于所述无人机1下方位置,用于摄取道路影像;所述警示装置2包括壳体20、第二摄像头21、显示屏22以及雷达传感器23,所述壳体20外表面设置有由反光材料做成的被动反光体,所述第二摄像头21设置于所述壳体20侧方位置,用于摄取周围环境影像;所述显示屏22周围被所述壳体20包裹,用于显示指定的警示信息;所述雷达检测装置设置于所述壳体20下方位置,用于检测地面信息;所述连接装置3包括连接卡扣30、连接绳31以及固定卡扣32,所述连接卡扣30设置于所述无人机1下方位置,用于与连接绳31连接;所述连接绳31设置于所述固定卡扣32内部位置并分别与所述连接卡扣30以及固定卡扣32连接,在使用时,从固定卡扣32内部拉出;所述固定卡扣32设置于所述壳体20上方位置,用于存储并固定所述连接绳31;所述驱动装置4包括驱动电机40以及驱动滚轮41,所述驱动电机40设置于所述壳体20下方内部位置,用于驱动滚轮41运行;所述驱动滚轮41设置于所述壳体20下方位置,用于带动壳体20行走;所述无线装置5分别与无人机1、第一摄像头10以及网络连接,所述蓄电池6设置于所述壳体20内侧位置,用于提供电力;所述处理器7分别与无线装置5、第二摄像头21、显示屏22、雷达传感器23、固定卡扣32以及驱动电机40连接。

作为本发明的一种优选方式,所述警示装置还包括红外线传感器24,所述红外线传感器24分别设置于所述壳体20前表面以及后表面位置,用于检测人体信息。

作为本发明的一种优选方式,所述警示装置还包括支撑杆25以及停机坪26,所述支撑杆25设置于所述壳体20上方位置并与停机坪26连接;所述停机坪26设置于所述支撑杆25上方位置,用于停放无人机1。

作为本发明的一种优选方式,所述警示装置还包括定位装置27,所述定位装置27设置于所述壳体20内部位置并与处理器7连接,用于定位所述壳体20位置。

作为本发明的一种优选方式,所述警示装置还包括导航装置28,所述导航装置28设置于所述壳体20内部位置并与处理器7连接,用于规划行走路线。

实施例二

参考图3所示,图3为本发明其中一个示例提供的基于无人机的智能道路警示方法的流程图。

具体的,本实施例提供一种基于无人机的智能道路警示方法,使用所述的一种基于无人机1的智能道路警示系统,所述方法还包括以下步骤:

s1、在无人机1按照预先设置的路线进行预设速度飞行时,设置于所述无人机1下方的第一摄像头10实时摄取道路影像并将所述影像发送给处理器7;

s2、所述处理器7利用无线装置5实时接收所述第一摄像头10发送的所述影像并根据所述影像分析道路具体信息;

s3、若分析出所述影像中有问题处则所述处理器7利用无线装置5向所述无人机1发送环绕飞行指令;

s4、所述无人机1接收到所述环绕飞行指令后,控制自身围绕所述问题处环绕飞行;

s5、所述处理器7根据所述无人机1环绕时所述第一摄像头10发送的实时影像分析所述问题处是否有设置警示牌;

s6、若未有则所述处理器7向驱动电机40发送驱动指令、向雷达传感器23发送实时检测指令以及向第二摄像头21发送实时摄取指令;

s7、所述驱动电机40接收到所述驱动指令则驱动设置于壳体20下方的滚轮行走至所述问题处预设距离位置并向所述处理器7返回到达信息,所述雷达传感器23接收到所述实时检测指令则启动运行并向所述处理器7发送道路信息,所述第二摄像头21接收到所述实时摄取指令则实时摄取道路影像;

s8、若所述处理器7接收到到达信息则所述处理器7向显示屏22发送与所述问题处对应的警示信息,若所述处理器7根据接收到的所述道路信息分析出路面有凹坑和(或)凸起以及根据实时接收到的所述影像分析出前方有车辆行驶则实时向驱动电机40发送躲避指令;

s9、所述驱动电机40接收到所述躲避指令则驱动所述驱动滚轮41对所述凹坑和(或)凸起和(或)车辆进行躲避。

其中,所述预先设置的行走路线可以是直辖市、省会城市、地级市、县级市、乡镇甚至更小行政区域中的其中一个,在本实施例中优选为警示装置2所在位置对应的城市路线;所述预设速度为0-100公里/小时,在本实施例中优选为20公里/小时;预设距离为0-1000米,在本实施例中优选为与问题处相距50米的位置处;所述问题处包括但不仅限于施工处、凹坑处以及事故处等道路问题;若为施工处则所述对应的警示信息是指提醒过往车辆施工路段的长度以及绕行路段信息等;若为凹坑处则所述预设距离为0-1000米,在本实施例优选为与凹坑处相距5米的位置处,所述凹坑处包括下水道口以及与地面超过20公分距离的凹坑,所述对应的警示信息是指提醒过往的行人以及车辆凹坑的深度以及凹坑的范围;若为事故处则所述预设距离为0-1000米位置处,在本实施例中优选为与事故处相距50米的位置处,所述对应的警示信息是指提醒过往的行人以及车辆前方发生的事故位置、事故距离以及注意事项;若发现有施工处则所述处理装置利用无线装置5向以警示装置2为中心向四周扩散3公里半径范围内的其它警示装置2发送移动请求,其它警示装置2接收到请求后移动至所述施工处与所述警示装置2对应的位置处,即所述警示装置2与其他警示装置2分别位于施工处的前端以及后端位置;若发现有凹坑处则所述处理装置利用无线装置5向以警示装置2为中心向四周扩散3公里半径范围内的其它警示装置2发送移动请求,其它警示装置2接收到请求后移动至所述凹坑处与所述警示装置2对应的位置处,即所述警示装置2与其他警示装置2分别位于所述凹坑处的四周位置处,将所述凹坑呈包围状态;所述警示装置2移动至指定位置处后,进入锁定状态;若有紧急情况发生则所述处理器7向无人机发送连接指令,所述无人机接收到所述连接指令后控制自身下方的连接卡扣30与设置于所述壳体20上方位置的若干固定卡扣32的连接绳31进行连接,然后将所述壳体20吊起进行飞行或者躲避。

在s1中,具体在在无人机1按照当前城市的行走路线进行20公里/小时的速度进行飞行时,设置于所述无人机1下方的第一摄像头10实时摄取道路影像并将所述影像发送给处理器7,即所述无人机1当当前城市进行巡逻,以监测是否有道路问题产生。

在s2中,具体在所述处理器7利用无线装置5实时接收所述第一摄像头10发送的所述影像后,所述处理器7根据所述影像分析道路具体信息,即检测所述第一摄像头10实时摄取的道路影像中是否有施工处、地面是否有超过20公分的凹坑以及道路有发生事故等道路问题。

在s3中,具体在分析出所述影像中有有施工处、地面是否有超过20公分的凹坑以及道路有发生事故等问题后,所述处理器7利用无线装置5向所述无人机1发送环绕飞行指令,即控制所述无人机1进行全方位的检测。

在s4中,具体在所述无人机1接收到所述环绕飞行指令后,控制自身围绕所述问题处环绕飞行,在围绕飞行时,所述第一摄像头10将实时摄取的道路影像发送给处理器7。

在s5中,具体在所述处理器7接收到所述第一摄像头10发送的实时影像后,所述处理器7根据所述影像分析所述问题处是否有设置对应的警示牌进行示警,即检测是否有提醒过往车辆以及行人的警示牌。

在s6中,具体在所述处理器7分析出未有警示牌进行示警后,所述处理器7向驱动电机40发送前往对应位置的驱动指令、向雷达传感器23发送实时检测指令以及向第二摄像头21发送实时摄取指令,即控制驱动电机40驱动滚轮41控制所述壳体20前往对应的问题处地址,同时控制雷达传感器23以及第二摄像头21实时监测道路情况,避免行走过程中出现问题。

在s7中,具体在所述驱动电机40接收到所述驱动指令后,驱动设置于壳体20下方的滚轮行走至所述对应的问题处的预设距离位置处,然后所述驱动电机40向所述处理器7返回到达信息,在所述雷达传感器23接收到所述实时检测指令后,控制自身启动运行并向所述处理器7发送道路信息,在所述第二摄像头21接收到所述实时摄取指令后,开始实时摄取道路影像。

在s8中,具体在所述处理器7接收到到达信息后,所述处理器7向显示屏22发送与所述问题处对应的警示信息,在行驶过程中若所述处理器7根据接收到的所述道路信息分析出路面有凹坑和(或)凸起以及在行驶过程中若所述处理器7根据实时接收到的所述影像分析出前方有车辆行驶后,所述处理器7实时向驱动电机40发送对应的躲避指令。

在s9中,具体在所述驱动电机40接收到对应的所述躲避指令后,所述驱动电机40驱动所述驱动滚轮41控制所述壳体20从所述凹坑和(或)凸起和(或)车辆的安全侧方绕开进行躲避;所述安全侧方是指未有车辆以及行人且地面完好的安全路段。

实施例二

参考图4所示,图4为本发明其中一个示例提供的检测人体靠近方法的流程图。

具体的,本实施例与实施例一基本上一致,区别之处在于,本实施例中,在所述驱动电机40驱动设置于壳体20下方的滚轮行走至所述问题处预设距离位置时,所述方法还包括以下步骤:

s70、设置于所述壳体20前表面位置的红外线传感器24实时检测行走前方是否有人体存在;

s71、若有则所述红外线传感器24将所述人体信息传输至处理器7,所述处理器7根据接收到的所述人体信息分析是否会与所述人体发生碰撞;

s72、若会则所述处理器7向驱动电机40发送人体躲避指令,所述驱动电机40接收到所述躲避指令则驱动所述驱动滚轮41对所述人体进行躲避。

具体的,在所述驱动电机40驱动设置于壳体20下方的滚轮行走至所述对应的问题处的预设距离位置处时,设置于所述壳体20前表面位置的红外线传感器24实时检测所述壳体20前方是否有人体存在,即检测是否会碰撞到行人,若所述红外线传感器24检测到前方有人体存在后,所述红外线传感器24将所述人体信息传输至处理器7,所述处理器7根据接收到的所述人体信息分析是否会与所述人体发生碰撞,即计算按照当前距离以及速度是否会碰撞到行人,若所述处理器7计算出会与所述人体发生碰撞则所述处理器7向驱动电机40发送人体躲避指令,所述驱动电机40接收到所述人体躲避指令后,则驱动所述驱动滚轮41控制所述壳体20从所述人体的安全侧方进行躲避。

实施例三

参考图5所示,图5为本发明其中一个示例提供的进行导航方法的流程图。

具体的,本实施例与实施例一基本上一致,区别之处在于,本实施例中,在所述驱动电机40驱动设置于壳体20下方的滚轮行走至所述问题处预设距离位置时,所述方法还包括以下步骤:

s73、所述处理器7向设置于所述壳体20内部位置的导航装置28发送目的地地址以及导航指令;

s74、所述导航装置28根据接收到的所述地址以及导航指令将所述地址设置为目的地并将规划最优的行走路线发送给所述处理器7。

具体的,在所述驱动电机40驱动设置于壳体20下方的滚轮行走至所述对应的问题处的预设距离位置处时,所述处理器7向设置于所述壳体20内部位置的导航装置28发送前往的目的地地址以及导航指令,所述导航装置28接收到所述地址以及导航指令后,将所述目的地地址设置为最终目的地并规划最优的行走路线,所述导航装置28将规划完成的行走路线发送给所述处理器7,所述最优的行走路线是指从壳体20位置处至目的地用时最短且行走距离最少的路线,所述处理器7接收到后将其发送给驱动电机40,所述驱动电机40接收到后,根据所述行走路线驱动所述驱动滚轮41行走。

实施例四

参考图6所示,图6为本发明其中一个示例提供的无人机休眠方法的流程图。

本实施例与实施例一基本上一致,区别之处在于,本实施例中,在所述处理器7接收到到达信息后,所述方法还包括以下步骤:

s80、所述处理器7根据所述第一摄像头10实时发送的影像分析出设置于所述壳体20上方停机坪26的位置则向所述无人机1发送休眠指令;

s81、所述无人机1接收到所述休眠指令则控制自身飞往所述停机坪26上方并进入休眠模式。

具体的,在搜索处理器7接收到所述驱动电机40返回的到达信息后,所述处理器7根据所述第一摄像头10实时发送的影像分析出设置于所述壳体20上方停机坪26的位置后,所述处理器7向所述无人机1发送休眠指令,即控制所述无人机1停放于停机坪26,所述无人机1接收到所述休眠指令后,控制自身飞往所述停机坪26上方进行停放,然后所述无人机1控制自身进入休眠模式,等候所述处理器7发送新的指令,以节省能源。

实施例五

参考图7所示,图7为本发明其中一个示例提供的进行定位方法的流程图。

本实施例与实施例一基本上一致,区别之处在于,本实施例中,在所述处理器7向显示屏22发送与所述问题处对应的警示信息后,所述方法还包括以下步骤:

s82、所述处理器7向设置于壳体20内部位置的定位装置27发送定位指令;

s83、所述定位装置27接收到所述定位指令则对当前位置进行定位并将获取的定位数据发送给所述处理器7;

s84、所述处理器7接收到所述定位数据则利用无线装置5将所述定位数据以及问题处信息发送给道路救援中心。

具体的,在所述处理器7向显示屏22发送与所述问题处对应的警示信息,所述显示屏22显示所述接收到的警示信息后,所述处理器7向设置于所述可以内部位置的定位装置27发送定位指令,所述定位装置27接收到所述定位指令后,开始对当前位置进行定位并获取定位数据,然后将所述定位数据发送给所述处理器7,所述处理器7接收到所述定位数据后,利用无线装置5将所述定位数据、问题处的具体信息以及影像发送给道路救援中心。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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