使用无人驾驶运载工具维修灯具的制作方法

文档序号:19157843发布日期:2019-11-16 01:02阅读:236来源:国知局
使用无人驾驶运载工具维修灯具的制作方法

本发明涉及一种基座单元(例如,灯具),以及用于安装到基座单元中的模块(例如,光模块)。

本发明还涉及一种用于维修基座单元、尤其是灯具的无人驾驶运载工具,例如,无人驾驶飞机。



背景技术:

电子设备通常迟早会经历故障,并且因此需要被维修(例如,修理或替换)。当电子设备位于难以到达的位置时,维修它们是由挑战性的。代替使维修人员使用升降坡道到达电子设备,使用无人驾驶飞机来维修难以到达位置处的电子设备正变得流行。

us2015/0035437a1公开了无人机维护技术,利用该无人机维护技术,无人机可以发送控制信号以断开功率耦合并随后将它们连接,并且机电地和/或电磁地、或者磁性地附接自身以移除和重新安装照明灯具以将它们与灯杆、或塔或类似这样的设备断开,无人机可以附接到这些设备或这些设备可以在其中无人机可以通过自动解锁和锁定机械装置以及自动锁定和解锁功率耦合来提升和替换灯具以进行维护的建筑物中。us2015/0035437a1中公开的上述技术的缺点是无人机需要替换整个灯具,这需要无人机大且有力。

wo2016/115574a1公开了个人无人驾驶飞行器(uav)和uav通用对接端口,其被结合到和/或附接到例如船上用具(apparel)、uav或诸如路灯柱的杆,这些统称为对接站。对接站可以具有一个或多个对接端口,用于对uav进行对接、联网和充电或加燃料。uav可以包括通用对接端口,其用作两个或更多个对接的uav之间、uav和对接站之间和/或多个uav和对接站之间的标准物理对接、通信和功率充电连接器。具有一个或多个对接端口的两个或更多个uav可以在飞行中彼此对接,从而创建连接的uav组。uav组可以作为集体飞行、对接、取消对接和操作,并作为单个操作单元执行任务。



技术实现要素:

本发明的第一目的是提供一种基座单元,该基座单元允许利用相对简单的无人驾驶飞机来维修处于难以到达的位置处并且包括这种基座单元的电子设备(例如灯具)。

本发明的第二目的是提供一种模块,该模块允许利用相对简单的无人驾驶飞机来维修处于难以到达的位置处并且包括这种模块的电子设备(例如灯具)。

本发明的第三目的是提供一种无人驾驶飞机,其能够维修处于难以到达的位置处的电子设备(例如灯具),并且其相对简单。

在第一方面中,基座单元包括固定装置,该固定装置被配置为将模块固定在所述基座单元中,所述固定装置被配置为在检测到无人驾驶飞机与所述基座单元或所述模块对接时(例如,通过使用对接检测器检测短程无线信号或物理接触)从所述基座单元释放所述模块。

发明人已经认识到,通过将电子设备(例如灯具)分离成不需要维修或仅很少需要维修的基座单元和可以从基座单元移除以便替换或修理它们的一个或多个模块,相对简单的无人驾驶飞机可以用于维修电子设备。因此,基座单元可以是电子设备的固定部分,并且一个或多个模块可以是电子设备的可移除部分。基座单元和一个或多个模块(当固定在基座单元中时)被配置为作为一个单个电子设备操作。

为了确保模块不相对于基座单元偏移位置或从基座单元脱落,模块中的一个或多个被固定在基座单元中,并且仅在检测到无人驾驶飞机与基座单元或模块对接时才被释放。这可以通过基座单元中或模块中的一个中的对接检测器检测或通过无人驾驶飞机本身来检测。优选地,固定装置包括至少一个磁场生成器,使得无人驾驶飞机、基座单元和一个或多个模块可以不需要使用特别的机械力。基座单元优选是灯具的一部分。然而,所公开的概念也适用于位于难以到达位置处的其他电子设备,例如,包括相机和/或其他传感器(例如温度、光、空气质量)的设备。

所述基座单元可以包括凸出部和凹陷部中的至少一个。这允许模块在基座单元中的机械固定。如果基座单元具有凸出部,则模块优选地在对应位置处具有凹陷部。如果基座单元具有凹陷部,则模块优选地在对应位置处具有凸出部。例如,凸出部可以附加地或可替换地用于将功率从基座单元传递到模块。

所述凸出部可以生成磁场或包括被磁场吸引的金属材料。这允许凸出部被迫使进入到凹陷部中。被磁场吸引的金属材料可以包括例如铁。可替代方案将是使用机械力而不是磁力来迫使凸出部进入到凹陷部中,但这使得无人驾驶飞机更加复杂。

所述固定装置可以包括磁场生成装置,其被配置为通过吸引所述模块中的永磁体而将所述模块固定在所述基座单元中。代替使用至少一个凸出部和至少一个凹陷部或除了使用至少一个凸出部和至少一个凹陷部之外,使用连续的磁力来保持模块固定在基座单元中减少了需要使用的移动部件的量,这些移动部件更容易磨损和撕裂。磁场生成装置可以包括另外的永磁体。

所述基座单元可以包括另外的磁场生成装置,其被配置为消除由所述磁场生成装置生成的磁场。这允许模块从基座单元释放。可替换地或附加地,另外的磁场生成装置可以是模块的一部分。

所述基座单元可以进一步包括引导装置,用于将所述模块引导向相对于所述基座单元的某个取向。这在光模块的不对称光发射的情况下或者在基座单元和模块的接触部需要对准(例如,用于电气功率传递)的情况下是尤其有益的。

所述基座单元可以进一步包括对准检测装置,用于检测所述模块与所述基座单元的正确对准,其中所述固定装置被配置为根据所述模块与所述基座单元正确对准将所述模块锁定在所述基座单元中。这确保了只要基座单元还未与模块正确对准,模块就可以由无人驾驶飞机重新定位(例如,旋转或推动)。

在第二方面中,模块包括固定装置,该固定装置被配置为将所述模块固定在基座单元中,所述固定装置被配置为在检测到无人驾驶飞机与所述基座单元或所述模块对接时从所述基座单元释放所述模块。通常,基座单元和模块两者都包括固定装置。从基座单元释放模块的机械结构可以在基座单元中或在模块中或在基座单元和模块两者中实现。

所述模块可以包括凸出部和凹陷部中的至少一个。所述凸出部可以生成磁场或者可以包括被磁场吸引的金属材料。

在第三方面中,无人驾驶飞机包括对接装置,其被配置为与基座单元和模块中的至少一个对接;指令装置,其被配置为指令所述基座单元和/或所述模块以从所述基座单元释放所述模块;以及收集装置,其被配置为在所述模块已从所述基座单元释放之后从所述基座单元收集所述模块。例如,收集装置可以包括臂和/或容器。如果基座单元或模块不检测无人驾驶飞机已与基座单元或模块对接,则无人驾驶飞机可以自行检测这一点并向基座单元和/或模块发送适当的指令以从基座单元释放模块。即使对接装置仅被配置为与模块对接,对接装置也可以与收集装置分离。例如,无人驾驶飞机可以首先在磁体的帮助下与模块对接,并且在模块已经从基座单元释放之后,通过使用其臂来收集模块。

在第四方面中,无人驾驶运载工具包括光学传感器,其被配置为感测来自灯具的直接或间接光发射。上述无人驾驶飞机或另一无人驾驶运载工具(例如汽车)可以用于在实际维修灯具之前确定是否需要维修该灯具。为此目的,它可以配备有光学传感器。

光学传感器可以包括ir相机,其被配置为感测由所述灯具发射的热量。热量提供了良好的指示:灯具的组件(例如,驱动器或led芯片)是否已经发生故障或即将发生故障。通过比较由灯具和/或(多个)模块的不同组件发射的热量来得到不规则性,不一定非常靠近灯具地飞行来确定各个组件的实际/绝对热量。

光学传感器可以被配置为测量由所述灯具发射的光的光分布。例如,光学传感器可以包括光谱仪。以这种方式,无人驾驶运载工具可以用于帮助确定是否满足了对光分布的要求。所测量的光分布可以用于配置灯具或灯具的电气组件,例如,灯具的驱动器。例如,可以通过无人驾驶运载工具和灯具之间的直接反馈回路将驱动器设置处于正确的电流(对于一个或多个光源)。无人驾驶运载工具可以向灯具发射配置信息,或者可以向灯具发射表示所测量的光分布的数据,使得灯具可以根据该数据确定配置信息。无人驾驶运载工具可以将该配置信息或数据无线地发射到灯具。

无人驾驶运载工具可以进一步包括位置确定装置,其被配置为在感测来自所述灯具的所述发射的时刻确定所述无人驾驶运载工具的位置。例如,所确定的位置可以仅包括高度。可替换地,所确定的位置可以包括gps坐标。当无人驾驶运载工具能够以不同高度飞行时,需要考虑感测发射时所处的高度,以便检查是否实现了期望的光分布。对光发射和所确定的位置的分析可以在无人驾驶运载工具的内部或外部执行。作为后者的示例,无人驾驶运载工具可以经由蜂窝通信将表示光发射和所确定的位置的数据发射到中心方位。

附图说明

参考附图,以示例的方式,本发明的这些和其他方面是清楚明白的,并且将得到进一步阐述,在附图中:

图1是本发明的基座单元和模块的第一实施例的框图;

图2是从不同的视角示出的图1的基座单元的框图;

图3图示了包括图1的基座单元和模块的灯柱;

图4图示了在固定前图1的凸出部;

图5图示了在固定后图1的凸出部;

图6是无人驾驶飞机从基座单元收集模块的方法的流程图;

图7是无人驾驶飞机将模块安装在基座单元中的方法的流程图;

图8是本发明的基座单元和模块的第二实施例的框图;

图9是从不同视角示出的图8的基座单元的框图;

图10是本发明的基座单元和模块的第三实施例的框图;

图11是从不同视角示出的图10的基座单元的框图;

图12图示了在固定前可替换的凸出部;

图13图示了在固定后图12的可替换的凸出部;

图14是本发明的基座单元和模块的第四实施例的框图;

图15是从不同视角示出的图14的基座单元的框图;

图16是本发明的基座单元和模块的第五实施例的框图;

图17是本发明的基座单元和模块的第六实施例的框图;

图18是本发明的基座单元和模块的第七实施例的框图;

图19是本发明的基座单元和模块的第八实施例的框图;

图20是从不同视角示出的图19的模块的框图;

图21是本发明的基座单元和模块的第九实施例的框图;

图22是本发明的基座单元的第十实施例的框图;

图23和24图示了在图22的灯具中旋转的光模块;

图25是本发明的无人驾驶运载工具的框图;

图26示出了图25的无人驾驶运载工具在灯柱下面飞行的示例;

图27示出了图25的无人驾驶运载工具在灯柱上方飞行的示例;

图28示出了光分布测量的示例;

图29示出了灯具的红外图像的示例;

图30示出了在图27的灯柱下方观察到的光分布的示例。

附图中的对应元件由相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1示出了基座单元、模块和无人驾驶飞机的实施例:分别是灯具1、光模块11和无人机31。光模块11包括两个光源51(例如led芯片)和用于冷却光源51的两个散热器53。灯具1可以安装在灯柱101上,如图3中示出的。当光模块11固定在灯具1中并且灯具1已经被激活时,灯具1(即,灯具1的光模块11)生成光发射103。

如图1中示出的,无人机31带着光模块11接近灯具1,以便将光模块11插入到灯具1的开口47中。在图1的实施例中,开口47是渐缩的,以使光模块11与灯具1更容易对准。当前在灯具1中没有安装光模块11,例如因为早先移除了故障的光模块11。无人机31使用臂33携带光模块。图1中示出了两个臂33,但是在另一实施例中可以使用更少或更多的臂。

光模块11包括两个可移动的凸出部15(例如,销),在图1中以非凸出状态示出,其用于将光模块11固定在灯具1中。凸出部15可以安装在轴中,它们可以在该轴中从一侧移动到另一侧,而不能够从轴上脱落。图4示出了已插入到灯具1的开口47中但尚未固定在灯具1中的光模块11。图5示出了固定在灯具1中的光模块11。在图5中,光模块11的凸出部15凸出光模块11并已经进入灯具1的凹陷部3,灯具1的凹陷部3在图4中示出。在光模块11已经固定在灯具1中并且灯具1已经被激活之后,光模块11生成光发射103。

当光模块11已经插入到灯具1的开口47中时,凸出部15在磁场的帮助下移动,例如,使用与电子商品防盗系统(eas)安全标签中使用的那些技术相类似的技术。在图1的实施例中,凸出部15各包括一永磁体。磁场由两个磁场生成器5生成。磁场生成器5在图1中用描绘线圈的图形表示,但是磁场生成器可以包括除仅线圈之外的其他组件或者甚至可以不包括线圈。磁场生成器5由功率线缆41(例如,230v15aac功率线缆)供电。磁场生成器5使用在功率线缆上提供的电流来生成磁场。

当需要从灯具1释放光模块11时,磁场生成器5各生成一个具有与凸出部15的永磁体的极性相同的极性的磁场,以便排斥凸出部15并迫使它们处于非凸出状态。当光模块11需要被锁定在灯具1中时,磁场生成器5各生成一个具有与凸出部15的永磁体的极性相反的极性的磁场,以便吸引凸出部15并迫使它们处于凸出状态进入到凹陷部3中。

光模块11由灯具1供电。在图1的实施例中,光模块11包括驱动器55。在另一实施例中,驱动器55可以是灯具1或另一模块的一部分。在图1的实施例中,230v功率经由电气接触部43和59提供给光模块11(的驱动器55)。这需要光模块11和灯具1之间的精确对准。

光模块11中的驱动器55将经由电气接触部43和59从功率线缆41接收的功率转换为适合于光源51的功率。例如,光源51可以是led芯片,并且驱动器55可以是led驱动器,其为led芯片提供恒定质量的功率。例如,由驱动器55输出的转换功率可以是5v和500ma。在可替换的实施例中,可以无线地(例如,使用灯具1中的无线功率发射器和光模块11中的无线功率接收器)向灯具11提供功率。光源51可以包括光学器件,例如透镜和/或反射器。在另一实施例中,光学器件可以附加地或可替换地是基座单元和/或另一模块的一部分。

在图1的实施例中,仅当光模块11与灯具1正确对准时,光模块11才被锁定在灯具1中。控制电路45与电气接触部43和59一起形成对准检测装置。只有当电气接触部43和59接触时,控制电路45才将光模块11视为与灯具1正确对准并准备好从无人机31释放。磁场生成器5在检测到正确对准时开始吸引凸出部15。在预定时段之后或当检测到凸出部充分突出时,吸引可以停止。对接检测器57存在于光模块11中以检测无人机31是否已与光模块11对接。对接检测器57可以包括例如触摸检测器或簧片接触部。如果对接检测器57是主动供电的设备,则在光模块11由灯具1供电的情况下它可以由驱动器55供电,或者在光模块11(还)未由灯具1供电的情况下它例如可以附加地或可替换地具有其自己的功率控制器/调节器或可以由电池供电。

当要通过无人机31将光模块11从灯具1移除时,在通过对接检测器57检测到无人机31的臂33时,这指示无人机31已对接,无线信号被发射到控制电路45,通知控制电路45光模块11可以从灯具1释放。控制电路45由此充当灯具1的对接检测器。控制电路45激活磁场生成器5,其具有与凸出部15的永磁体的极性相同的极性,以排斥凸出部15以便迫使它们进入到非突出状态。在预定时段之后或当检测到凸出部充分缩回时,排斥可以停止。

图2以顶部透视图而不是图1的侧透视图示出了灯具1的组件,以便示出功率线缆41不穿过开口47。

图6示出了无人驾驶飞机从基座单元收集模块的方法的流程图。无人驾驶飞机可以能够通过使用相机识别基座单元、模块或其部分来找到基座单元,可能还使用无人驾驶飞机的当前gps方位和目标基座单元的gps方位。在无人驾驶飞机到达基座单元之后,无人驾驶飞机在步骤61中附接到模块。在步骤62中,无人驾驶飞机或模块向基座单元或模块发信号,以从基座单元释放模块,或者模块检测到无人驾驶飞机已与模块对接并将其自身从基座单元释放。在步骤63中,在无人驾驶飞机在步骤64中离开之前,其等待一定时段或等待来自基座单元或模块的信号(指示模块已从基座单元释放)。

图7示出了无人驾驶飞机将模块安装在基座单元中的方法的流程图。在无人驾驶飞机到达基座单元之后,无人驾驶飞机在步骤71中将模块插入(例如,降低)在基座单元的开口中。在步骤72中,模块或基座单元检测正确的插入。在步骤73中,模块和/或基座单元然后将模块固定在基座单元中。在步骤74中,模块或基座单元向无人驾驶飞机发信号,通知模块已经固定在基座单元中。在步骤75中,无人驾驶飞机释放模块。在步骤76中,无人驾驶飞机离开。

基座单元和模块的第二实施例在图8和9中示出。与图1相比,图8的光模块11包括磁场生成器83。为了将光模块11固定在灯具1中,在光模块11从灯具1接收功率的情况下,磁场生成器83将凸出部15排斥到灯具1的凹陷部3中,这仅在光模块11和灯具1正确对准时发生。在图8中,磁场生成器83利用描绘线圈的图形来表示,但是磁场生成器83可以包括除了仅线圈之外的其他组件,或者甚至可以不包括线圈。

此外,与图1相比,光模块11包括对接检测器81而不是对接检测器57。当对接检测器81已检测到无人机31已与光模块11对接以从灯具1移除光模块11时,对接检测器激活磁场生成器83以生成具有与凸出部15的极性相反的极性的磁场,以吸引凸出部15,以便迫使它们进入到非突出状态。

对接检测器81还可以用于经由臂33对无人机31(再)充电。可替换地,无人机31可以经由光模块11以非电流方式(例如,电容性或电感性)(再)充电。相同的功率接口也可以用于在对接时为无人机31和连接到无人机31的附件(例如,像无人机窗户清洁器)供电。

图9以顶部透视图而不是图8的侧透视图示出了图8的灯具1的组件。

基座单元和模块的第三实施例在图10和11中示出。灯具1和光模块11都没有用于将光模块固定在灯具1中的凸出部或凹陷部。灯具1和/或光模块11可以具有一个或多个凸出部和一个或多个凹陷部来用于将光模块11朝向相对于灯具1的正确位置和取向引导(未示出),但不是用于将光模块11固定在灯具1中。灯具1包括两个永磁体93,并且光模块11包括两个永磁体91。灯具1的每个永磁体93吸引光模块11的对应永磁体91。

当无人机31来收集光模块11并附接到光模块11时,这被对接检测器57检测到。对接检测器57向控制电路45发信号,控制电路45激活磁场生成器5。被激活的磁场生成器5抵消由永磁体93生成的磁场。控制电路45然后通知无人机31它可以带着释放的光模块11离开。

图12和13示出了可替换的凸出部111。与图1的凸出部15相比,图12和13的凸出部111的形状是三角形的。这确保了当凸出部被吸引或排斥到凹陷部3(其在图12中示出)中时,光模块11被向下推(如图13中示出的)。作为结果,光模块11和灯具1更优化地对准。

在图1的实施例中,灯具1包括单个模块:光模块11。图14的灯具1包括两个模块:光驱动器模块115和光源模块117。在该实施例中,两个模块需要彼此堆叠放置,以便灯具1能够发射光。在可替换的实施例中,灯具1可以包括多于两个模块(例如,其可以包括附加的传感器模块和/或附加的无线电通信模块)。模块中的一些或全部可以彼此相邻放置。

在图14中示出的实施例中,仅光驱动器模块115固定在灯具中。由于当光驱动器模块115已经固定在光源模块117上时,光源模块117不能偏移,因此不需要固定光源模块117。在可替换的实施例中,两个模块都固定在灯具1中。在图14的实施例中,灯具1包括不能从灯具1移除的单独的光学器件部件119。在可替换的实施例中,该光学器件部件119是模块模块中的一个的一部分。

光驱动器模块115经由电气接触部43和59从灯具1接收功率,并经由电气接触部116和118向光源模块117提供功率。在可替换的实施例中,两个模块例如经由卡口连接器和安装件彼此附接,,和/或光驱动器模块115以非电流方式向光源模块117提供功率。

图15以顶部透视图而不是图14的侧透视图示出了图14的灯具1的组件。

基座单元和模块的另一实施例在图16中示出。与图1相比,图16中的凸出部15(例如,销)包括在灯具1中而不是光模块11中,并且凹陷部3包括在光模块11中而不是灯具1中。

基座单元和模块的另一实施例在图17中示出。与图1相比,图17的无人机31具有单个臂121,其具有承载光模块11的篮子。这允许无人机31被用于将光模块安装在天花板灯具中或替换天花板灯具的光模块,该天花板灯具从上面是不可接近的。

基座单元和模块的另一实施例在图18中示出。与图1相比,图18的无人机31具有单个水平臂131(由短杆支撑)以承载光模块11。这允许无人机31被用于将光模块安装在墙壁灯具中或替换墙壁灯具的光模块,该墙壁灯具从上面或下面是不可接近的。臂131可以在其端部处具有螺纹紧固件,并且光模块11可以在侧面处具有螺纹孔,在该处不存在光源。无人机131可以能够通过在一个方向上旋转臂来连接螺纹紧固件和螺纹孔,并通过在相反方向上旋转臂来断开两个组件。

基座单元和模块的另一实施例在图19和20中示出。与图1相比,图19的灯具11在开口47的底部处具有三角形销141,并且光模块11在其底部处具有三角形开口143,来用作引导装置。当光模块11下降到灯具1中时,销141将进入开口143并确保光模块11自动居中并与灯具1正确对准。图20以底部透视图而不是图19的侧透视图示出了光模块11的组件。可以使用除三角形形状之外的其他形状。例如,椭圆形状将确保光模块11仅在两个取向(彼此旋转180度)上适合置入灯具1。可替换地,销141和开口143可以具有例如仅允许一个取向的形状。形状可以取决于灯具的类型,使得仅匹配的光单元适合置入灯具。

图21示出了基座单元和模块的另一实施例。与图1相比,图21的灯具1在开口47的左下处具有固定的凸出部151。光模块11在其左下处具有类似形状的凹口153。这确保了仅正确/匹配的光模块可以固定在灯具中,即,100瓦特的光模块可以设计成不适合置入50瓦特的灯具。例如,没有凹口或在不同位置处具有凹口的光模块将不会与灯具1完全对准。这也称为机械键控。机械键的形状可能比图21中示出的形状更复杂。作为确保只有正确/匹配的光模块可以固定在灯具中的可替换方法,无人机33或光模块11可能需要经由有线或无线通信向灯具1提供光模块11的标识符(例如,使用rfid标签标识)。灯具1可以被配置为仅在识别出标识符的情况下才将光模块11固定在灯具1中。

虽然图19示出了使用销141和凹陷部143以便将光单元11引导向相对于灯具1的正确位置和取向,但图22示出了可替换的引导装置。在图22中,凹陷部3已被成形为使得当光模块11的凸出部15被磁性地吸引向凹陷部3时(如关于图1所解释的),光模块11旋转以允许凸出部15进入凹陷部3更深。这导致光模块11获得相对于灯具1的期望取向。

这在图23和24的帮助下说明。当光模块11已被插入到灯具1中时,凸出部15被吸引向磁场生成器5,即使当它们稍微更远离磁场生成器5时也是如此。在图23中,凸出部15略微凸出光模块11。凸出部15接触开口47的壁,但仍然被磁场生成器5吸引。这导致灯具11旋转。在该旋转期间,凸出部45沿着开口47的壁滑动,当凸出部15与开口47的壁之间存在空间时,凸出更多。当凸出部15完全凸出时,如图24中示出的,光模块11不再能够旋转,并且光模块11固定在灯具1中。

第一磁场生成器5(例如,图上的左磁场生成器)优选地生成具有与由第二磁场生成器5(例如,图上的右磁场生成器)生成的磁场相反极性的磁场。在这种情况下,第一凸出部15(例如,图上的左凸出部)生成具有与由第二凸出部15(例如,图上的右凸出部)生成的磁场相反极性的磁场。

图25示出了无人驾驶运载工具或无人驾驶飞行器的实施例的框图。无人机31包括两个叶片211和两个臂33。例如,臂33可以用于承载模块(例如,led模块),或用于着陆。可替换地,无人机31可以包括例如两组臂:一组用于承载模块并且一组用于着陆。在其他实施例中,无人机31可以包括少于或多于两个叶片和/或少于或多于两个臂。无人机31还包括控制单元201(例如,专用或通用处理器)、向上指向的光学传感器203、向下指向的光学传感器205、短程(例如zigbee或rfid)无线收发器207和移动通信网络收发器209。无人机31还可以包括电池(图25中未示出)。

如先前解释的,臂33可以用于与灯具和/或光模块对接。控制单元201可以被配置为使用短程无线收发器207将信号发射到基座单元或模块的对接检测器,通知基座单元或模块无人机31已对接并指令基座单元或模块从基座单元释放模块。控制单元201可以被配置为使用短程无线收发器207来接收模块已经固定在基座单元中的信号/消息。控制单元201可以被配置为使用光学传感器203和/或光学传感器205来帮助与基座单元和/或模块对接,例如,通过找到模块或基座单元的对接区域。

除了被配置为将光模块安装在基座单元中和从基座单元移除模块之外或代替被配置为将光模块安装在基座单元中和从基座单元移除模块,无人机31的控制单元201可以被配置为感测来自灯具1的直接或间接光发射,参见图26。例如,如图26中示出的,无人机31可以在附接到灯柱101的灯具1下方的某个高度处(例如,地面之上3到4米)飞行。例如,无人机31可以能够使用gps或由灯杆生成的磁场找到其从一个灯杆到下一个灯杆的路。可以连续感测多个灯具的发射。当无人机在以电力飞行时,在电池电量变低时,它可以与灯具或光模块对接,以便进行再充电。例如,无人机可以被配置为针对由(特别)繁忙的交通和桥梁和隧道引起的迂回校正其路线。

无人机31的控制单元201可以被配置为使用光学传感器203来感测由灯具1发射的热量。为此目的,光学传感器203可以包括ir相机。

附加地或可替换地,无人机31的控制单元201可以被配置为测量由灯具1发射的(直接和/或间接)光的光分布。控制单元201可以被配置为使用向上指向的光学传感器203来从直接从灯具1接收的光发射(即,例如以勒克斯测量的照度)执行该测量。可替换地或附加地,控制单元201可以被配置为使用向下指向的光学传感器205来从由地面表面反射(例如,由道路反射)的光发射(即,例如以cd/m2或者尼特测量的亮度)来执行该测量。无人机31可以在多个高度飞行多次并且外推在街道水平上的光分布,这通常是法规规定光分布要求的方式。无人机31优选在黑暗时飞行。当无人机31使用其向下指向的光学传感器205时,它可以在灯柱101上方飞行,如图27中示出的,以便避免与其他运载工具碰撞并且避免测量来自地面表面的反射中的其自己的阴影。

通过测量照明杆之下和之间的光学均匀性,无人机可以检查光分布是否仍然符合法规。优选地,无人机在例如3-4米高度处测量,以避免干扰街道上的汽车和人。可以使用gps导航信息或专用激光器测量高度来确定高度。在已知灯具的光分布的情况下,在高度x(例如4米)处测量的均匀性与如由交通用户(例如行人和汽车/自行车)经历的均匀性之间进行简单的转换。在光分布未知的情况下,在若干高度处测量均匀性可以用于外推街道水平的均匀性。在归一化光分布时可以考虑道路的颜色。

法规通常规定如由汽车驾驶员观察到的以cd/m2计的所需的光照。特别地,(国际)法规通常基于驾驶员眼睛的位置规定执行光照测量的角度。为了执行该测量,测量设备需要保持静止一段时间。在具有交通的道路上,如果测量设备被包含在机动运载工具中,则这可能是一问题,因为保持静止可能阻塞交通。通过使无人驾驶飞机执行该测量,该问题得以解决。无人驾驶飞机可以被配置为保持静止一段时间并且在与法规中规定的相同角度下执行测量。

图28示出了道路与从灯具1下方的道路穿过汽车219的驾驶员的眼睛的线217之间的角度α。图28图示了无人机31被配置为保持静止并以相同的角度α测量而不阻塞其他交通。

移动通信网络收发器209可以用于将感测到的光发射发射到控制中心,在控制中心处感测到的光发射被分析。这允许控制中心确定灯具1是否正在正常工作和/或被正常配置。移动通信收发器209还可以用于在感测来自灯具1的发射的时刻确定无人机的位置。可替换地或附加地,无人机31可以包括gps传感器(未示出)以确定无人机31的位置。

在相同的实施例中或在不同的实施例中,感测到的发射可以包括使用可见光通信(vlc)传送的标识符。无人机31可以被配置为辅助调试过程,例如,通过检查是否已分配正确的标识符、确定分配的标识符和/或为灯具分配标识符。

代替无人机31,另一类型的无人驾驶运载工具(例如,机动运载工具)可以用于感测来自灯具1的发射。

无人机31的控制单元201可以被配置为使用ir相机来感测由灯具1发射的热量。利用ir相机捕获图像的示例在图29中示出。可以将捕获的图像与和灯具的类型和/或在图像中捕获的光模块的类型相关联的图像进行比较,以便确定由灯具发射的热量是否与正常工作的相同类型或具有相同类型的光模块的灯具的热量发射相匹配。在图29的示例图像221中,光模块11包括四个led芯片。所有led芯片都应当具有与led芯片225和227的热量发射类似的热量发射。led芯片223不发射热量,表明它不再工作。led芯片229发射太多热量,表明它未正常运行或者它可能在不久的将来停止工作。类似地,驾驶员可能发射太多热量。当led芯片即将熔化时,它将通常在焊接接触部处是温暖的。在已经从灯具1移除光模块11之后,可以在车间中更详细地检查它。例如,led芯片可以根据故障发射ir光,这可以通过显微镜利用ir发射图片覆盖正常显微镜图片或通过另一类型的ir发射分析来确定。

无人机31的控制单元201可以被配置为测量由灯具1发射的光的光分布。可以将所测量的光分布与期望的光分布轮廓进行比较。例如,不均匀的光分布可能由故障光源、偏移或倾斜的灯杆或灯具1或者与光源相比透镜的偏移引起。可以确定和验证所测量的光分布的均匀性。为了获得可以与期望的光分布进行比较的测量,无人驾驶运载工具的位置(例如,其高度)可以用于调整所测量的光分布。

所测量的光分布的示例在图30中示出。图30示出了与第一灯具有关的街道水平上的三个区域231、233、235和与第二灯具有关的街道水平上的三个区域241、243、245。相同区域中的所有位置都具有相似的强度值。区域231和241具有最高强度。与第二灯具有关的区域241、243、245与期望的光分布匹配。第二灯具似乎正常工作。区域231、233、235不具有均匀的光分布。这可能是光源(例如,led芯片)中的一个不正常工作的结果。为了解决该故障,例如,无人机可以替换第一灯具的led模块。在图30的示例中,当led模块正常工作时,光束是对称的。然而,非对称光束也可以具有均匀的光分布。

可以将所测量的光分布与彼此、与参考灯具的光分布(例如,在设计街道照明时得到)或与期望的光分布(例如,在街道照明法规中规定)比较,以便检测不均匀性。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而不是旨在限制本发明。如本文所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文明确另有指示。将进一步理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组。

以下权利要求中的所有装置或步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于与具体要求保护的其他要求保护的元件相组合地执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明的目的呈现了对本发明的实施例的描述,但是其并不旨在穷举或限制于所公开的形式的实施方式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下,许多修改和变型对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。选择和描述实施例,以便最好地解释本发明的原理和一些实际应用,并且使得本领域的其他普通技术人员能够理解本发明来得到各种实施例,这些实施例具有适合于所考虑的特定用途的各种修改。

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