一种基于无人机的隧道照明方法及系统与流程

1.本申请涉及无人机领域，具体而言，涉及一种基于无人机的隧道照明方法及系统。


背景技术：

2.公路隧道中通常会设置安装于隧道壁上的照明灯来满足隧道内的照明需求的，但是，由于某些原因会造成电力中断，于是隧道内的照明系统就无法维继，相应地的行车安全也就难以保障，尤其是在停电的瞬间，交通事故的发生几乎是无法避免的。
3.所以，在隧道照明电力出现中断时，如何给这些场景提供快速、稳定且可靠的照明，是当下亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本申请提供了一种基于无人机的隧道照明方法及系统，以在隧道照明电力出现中断时提供快速、稳定且可靠的照明。
5.本申请的第一方面提供了一种基于无人机的隧道照明方法，包括：
6.控制机实时接收电力供应监测信息，若基于电力供应监测信息判定发生电力供应中断，则控制无人机组进入隧道内进行照明。
7.可选地，所述无人机组包括若干无人机，所述无人机包括处理器、照明模块；所述控制无人机组进入隧道内进行照明，包括：
8.各个所述无人机飞行至各自的预定位置，所述处理器控制照明模块按指定方向进行照明。
9.可选地，在所述无人机起飞前所述处理器即控制照明模块为工作状态。
10.可选地，所述无人机还包括摄像模块；
11.所述处理器控制照明模块按指定方向进行照明，包括：
12.所述摄像模块用于拍摄隧道内实时视频画面，所述处理器识别出下方车道的行驶方向，并控制所述照明模块顺着所述行驶方向进行斜向照明。
13.可选地，所述隧道入口处的无人机的所述摄像模块还用于拍摄及识别驶入隧道内部的上游道路的交通状况，然后将所述交通状况发送给所述控制机，所述控制机基于所述交通状况控制隧道内的所述无人机改变各自的位置、改变照明模块的工作状态。
14.可选地，交通状况包括车辆数、个体最大车速；
15.所述控制机基于所述交通状况控制隧道内的所述无人机改变各自的位置、改变照明模块的工作状态，包括：
16.若车辆数大于等于阈值th1，则控制所述无人机不改变位置；若车辆数小于阈值th1且大于阈值th2，则控制所述无人机扩大间距；
17.若所述车辆数小于阈值th2，且所述个体最大车速大于阈值th3，则控制所述无人机不改变位置，并且以一定间隔序号控制所述无人机的照明模块以一定频率进行频闪。
18.可选地，所述一定间隔与所述个体最大车速呈反相关关系，所述一定频率与所述
最大车速成正相关关系。
19.可选地，进行频闪的所述无人机的照明模块垂直所述路面进行照射。
20.本申请第二方面提供一种基于无人机的隧道照明系统，所述系统包括控制机及无人机组；其中，
21.所述控制机，用于实时接收电力供应监测信息，若基于电力供应监测信息判定发生电力供应中断，则控制所述无人机组进入隧道内进行照明。
22.可选地，所述无人机组包括若干无人机，所述无人机包括处理器、照明模块、摄像模块。
23.本发明的有益效果在于：基于本申请的方案，在隧道内发生电力供应中断时，控制机可以及时检测到，于是第一时间控制照明无人机进入隧道内各自位置，以实现应急照明，从而有力保障隧道内的行车安全。
附图说明
24.为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
25.图1是本申请实施例公开的一种基于无人机的隧道照明方法的流程示意图。
26.图2是本申请实施例公开的无人机斜向照明的照明场景的示意图。
27.图3是本申请实施例公开的一种无人机间隔频闪的照明场景的示意图。
28.图4是本申请实施例公开的一种基于无人机的隧道照明系统的结构示意图。
具体实施方式
29.为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
33.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
35.实施例1
36.请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种基于无人机的隧道照明方法的流程示意图。如图1所示，本申请的第一方面提供了一种基于无人机的隧道照明方法，包括：
37.控制机实时接收电力供应监测信息，若基于电力供应监测信息判定发生电力供应中断，则控制无人机组进入隧道内进行照明。
38.在本申请实施例中，隧道内发生电力中断几乎是不可避免的，现有技术中针对该问题的处理方式基本都是常规的设置备用电源，然而，现在的电力维修保障技术已经十分强大可靠，许多电力中断都是较短时间的，而设置备用电源需要花费大量的经费，但使用频率却很低，现有方案十分不经济。本申请的方案是在隧道内发生电力供应中断时，控制机可以及时检测到，于是第一时间控制照明无人机进入隧道内各自位置，以实现应急照明，从而有力保障隧道内的行车安全。而无人机的价格相对比较低廉，更适合用于隧道的应急照明。
39.可选地，所述无人机组包括若干无人机，所述无人机包括处理器、照明模块；所述控制无人机组进入隧道内进行照明，包括：
40.各个所述无人机飞行至各自的预定位置，所述处理器控制照明模块按指定方向进行照明。
41.每个隧道均可以布置一组无人机，并可预先给各无人机设置工作位置，在需要应急照明时无人机即可快速飞往各自的工作位置。为了实现无人机快速寻位，可以在隧道内壁上设置用于引导无人机飞行轨迹的有源/无源rfid芯片，各芯片中包含芯片id及指向信息(例如，id为004，下一个rfid芯片的id为005)，对应地，无人机上设置阅读器，无人机在飞行过程中就可以读取到这些信息，于是就能够基于这些rfid芯片所包含的信息快速找到预定的工作位置。
42.可选地，在所述无人机起飞前所述处理器即控制照明模块为工作状态。
43.为了进一步提高行车安全，无人机先点亮照明模块再起飞，如此设置，可以实现尽可能早的进行隧道应急照明，虽然此时的照明有些凌乱，但是对于电力中断发生瞬间的隧道内滞留车辆来说，仍然是十分宝贵且有意义的。
44.可选地，所述无人机还包括摄像模块；
45.所述处理器控制照明模块按指定方向进行照明，包括：
46.所述摄像模块用于拍摄隧道内实时视频画面，所述处理器识别出下方车道的行驶方向，并控制所述照明模块顺着所述行驶方向进行斜向照明。
47.参照附图2，为了避免灯光直射驾驶员的眼睛，本申请设置无人机的照明模块的照明方向为顺着车道的规定行驶方向，如此设置，驾驶员前方的道路被照亮，而且光线也不会直射眼睛。
48.而对于车道行驶方向的判定，可以基于无人机上设置的摄像模块拍摄实时视频图像，然后再基于计算机视觉识别算法来识别车辆的行驶方向，据此得出车道的规定行驶方向，对于计算机视觉识别算法，可选为卷积神经网络算法、光流法等等，本申请对此不作特别限定。另外，发生停电事件后，在隧道入口附近的车辆有可能会出现缓慢倒车以退出隧道(主要针对刚进入隧道的车辆来说)的行为，此时，无人机就可能出现对规定行驶方向的判断失误。针对该情况，本申请可设置虽然入口附近的无人机先关闭照明模块，然后利用摄像
模块拍摄环视视频，再基于所述环视视频来判断大范围亮光的存在，将大范围亮光判定为隧道口区域。之后，再采用计算机视觉算法识别车路的行驶方向，若被识别的车辆缓慢朝向隧道口区域方向行驶，则认定该车辆未倒车退出隧道的车辆，进而以该车辆的行驶方向的反方向为车道的规定行驶方向。另外，为了避免斜向照射时阴影干扰判断，还可以先控制无人机的照明模块垂直地面进行照射，并在此时进行车辆行驶方向的判断，之后再调整为斜向照明。
49.可选地，所述隧道入口处的无人机的所述摄像模块还用于拍摄及识别驶入隧道内部的上游道路的交通状况，然后将所述交通状况发送给所述控制机，所述控制机基于所述交通状况控制隧道内的所述无人机改变各自的位置、改变照明模块的工作状态。
50.可选地，交通状况包括车辆数、个体最大车速；
51.所述控制机基于所述交通状况控制隧道内的所述无人机改变各自的位置、改变照明模块的工作状态，包括：
52.若车辆数大于等于阈值th1，则控制所述无人机不改变位置；若车辆数小于阈值th1且大于阈值th2，则控制所述无人机扩大间距和/或间隔控制无人机关闭照明模块；
53.若所述车辆数小于阈值th2，且所述个体最大车速大于阈值th3，则控制所述无人机不改变位置，并且以一定间隔序号控制所述无人机的照明模块以一定频率进行频闪。
54.由于隧道内电力中断，所以隧道内外设置的各种警示装置也就无法工作，此时，如何对即将进入隧道的车辆进行警示就是另一个问题。针对该问题，本申请中的无人机照明方案，除了可以起到应急照明效果之外，还可以通过无人机照明模块的频闪来实现对进入隧道的车辆起到警示的作用。具体的警示规则如上所述，其中，1)若隧道外的车辆数较多，则现有的无人机布局不宜改变，而且车辆较多时超速等情况也就难以发生，此时各无人机按现有方案进行照明即可，进行频闪警示的意义不大。2)而当车辆数较少时，说明现有的照明是过剩的，为提高应急照明时长，可控制无人机扩大照明间距(此时，因扩大间距而调控于隧道之外的无人机则可以关闭照明模块，或者还可以回到工作站)，或者不改变无人机的工作位置(即不改变相互间距)，只需要关闭一些无人机的照明模块即可达到同样效果。当然，也可以同时采用上述两种方式，即同时调节间距和照明模块工作状态。另外，在隧道内没有车辆时控制所有无人机关闭照明模块，并且在隧道外检测到有即将进入的车辆时，还可以考虑基于个体最大车速及无人机设置间距来控制无人机依次打开照明模块，从而达到进一步节省电能还不影响行驶安全的效果。3)当车辆数很少时，会促使某些个体车辆以高速行使，此时，控制各无人机一定间隔序号控制所述无人机的照明模块以一定频率进行频闪，可参见附图3所示，从而达到警示牌的作用，同时，由于不需要所有无人机进行频闪，还能够显著降低能耗，这对于提高照明续航能力来说也意义重大。其中，对于频闪频率来说，应当是处于肉眼可见的频闪频率，否则无法被驾驶员察觉，也就不能起到警示作用。
55.可选地，所述一定间隔与所述个体最大车速呈反相关关系，所述一定频率与所述最大车速成正相关关系。也就是说，车速越快，则间隔适当增大，以及频闪频率也适当增大，如此可保障驾驶员能够切实感受到警示信号；而如果进行频闪的无人机过于密集，则由于车速较快，驾驶员对其感受并不明显。
56.可选地，进行频闪的所述无人机的照明模块垂直所述路面进行照射。
57.其中，在进行频闪时，无人机应当调整其照明模块的照明方向，因为原有的顺着车
道规定行驶方向的照明方案并不能保证足够的光线漫反射进驾驶员的眼中，但也不宜直接反向照射，这会导致光线直射人眼，会导致更大的安全隐患，所以，本申请采用了一种折中方案，即垂直照射，如此，可保障有足够多的光线被驾驶员察觉到，还不会感到刺眼。
58.实施例2
59.请参阅图4，图4是本申请实施例公开的一种基于无人机的隧道照明系统的结构示意图,该系统与实施例一的方法是对应的。如图4所示，本申请第二方面提供一种基于无人机的隧道照明系统，所述系统包括控制机及无人机组；其中，
60.所述控制机，用于实时接收电力供应监测信息，若基于电力供应监测信息判定发生电力供应中断，则控制所述无人机组进入隧道内进行照明。
61.可选地，所述无人机组包括若干无人机，所述无人机包括处理器、照明模块、摄像模块。
62.以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。