无人移动体操作系统及无人移动体操作方法与流程

本发明涉及一种无人移动体操作系统及无人移动体操作方法。

背景技术：

1、近年来，随着科技的进步，机动车行业的发展迅速，越来越迈向智慧城市(smartcity)而发展越来越多智慧城市规划(smart city planning)相关的开发和研究。在现有技术中，无人移动体，例如无人机，已广泛地应用在商业、军事、或个人娱乐等领域，例如，使用无人机从上空拍摄影像或搬运物资，由此能够提供各种服务和娱乐。无人机的一个例子是能够受控、持续和动力运动的无人驾驶设备。因此，无人机的设计可能包括各种尺寸、能力和重量的车辆、飞机、船只、潜艇或航天器。一个典型的无人机包括推进设备，比如发动机、导航系统、一个或多个传感器和可能存在的货物。对于飞机或空中无人机(无人飞行器(unmanned aerial vehicle(uav))，传感器可提供关于无人机飞越的领域的信息给地面观测器，比如在援救应用中关于迷路的徒步旅行者的视频信息，在科研或安全应用中来自激光和/或生物传感器的关于环境情况的信息，或者在军事应用中关于战场情况的视频、激光、生物和其它传感器的结合，或者在娱乐应用中来自摄像装置所空拍的环境的影像。近年来，对于将无人飞行器应用在个人娱乐等领域的发展的期待不断提高。

2、举例来说，作为车辆中的娱乐设施，已存在利用搭载在车辆内的车辆用投影系统(例如，平视显示器(head up display，hud)或者内建在操作区域的触控显示屏幕或者使用专用的uav遥控器等对无人移动体进行操作的系统。现有技术中，经由本车辆与无人移动体之间的无线通信，本车辆上的操作者(例如驾驶者、乘客)可对无人移动体进行控制，例如控制无人移动体往所推测的移动位置进行移动(例如，飞行)，公开于如下专利文献1中。

3、[现有技术文献]

4、[专利文献]

5、[专利文献1]：日本特开2017-21755号公报

技术实现思路

1、[发明所要解决的问题]

2、然而，现有技术中，针对作为车辆中的娱乐设施的无人移动体的操控，例如针对无人飞行器的实际飞行操控时使用需使用者以双手握持的uav遥控器，现有技术中的uav遥控器中，将按钮、操控杆、控制杆、滚球、触摸屏、开关、拨盘或旋钮等操作件都设置在遥控器本体的表面，以供使用者用手操作。虽然uav遥控器能精确的操控无人飞行器，但是无人飞行器的机身的飞行/移动的操控和搭载于无人飞行器上的摄像装置的操控都集中在对uav遥控器的手指操作上。由于人体的特性，当一个手指移动时，其他手指也通常会轻微地拖动和移动，例如当使小指弯曲时无名指也会轻微地弯曲，因此为了要良好的操作uav遥控器，需要训练手指的移动，才能使用手指精确地同时执行多个操作动作。

3、据此，针对无人飞行器的机身的操控和搭载于无人飞行器上的摄像装置的操控，需要一种不将所有操作动作都集中在手指的操作方式，能够充分利用车辆既有的操作系统来操作，并且能够直观地对无人移动体和其所搭载的摄像装置的移动进行操控。

4、鉴于以上方面，本发明的目的在于提供使用者对无人飞行器进行实际飞行的操控有不同的操控体验，提供一种充分利用车辆既有的操作系统来操作以直观地对无人移动体和其所搭载的摄像装置的移动进行操控。

5、[解决问题的技术手段]

6、[1]为了达成所述目的，本发明是一种无人移动体操作系统，用于对无人移动体进行远程操控，所述无人移动体操作系统，包括：通信部，使所述无人移动体与车辆之间进行无线通信；以及输入部，由搭载于车辆且供使用者对车辆操作的多个操作件构成，通过使用者对所述操作件输入的输入信号，对所述无人移动体进行远程操控；所述通信部根据所述输入信号将对应所述输入信号的远程操控信号发送至所述无人移动体，所述远程操控信号对所述无人移动体和所述无人移动体所搭载的摄像装置中的至少一个进行远程操控。

7、根据本发明，通过将车辆既有的操作件作为用来对无人移动体及其所搭载的摄像装置进行远程操控的输入部，与现有技术中对uav遥控器的仅使用手指的操作型态不同，能够使用手臂和腿操作输入部以对无人移动体进行远程操控。因此，所有操作动作并非都集中在手指的操作，能够充分利用车辆既有的大量存在的操作系统来操作，并且能够直观地对无人移动体和其所搭载的摄像装置的移动进行操控。此外，由于使用者能够远程操控无人移动体所搭载的摄像装置，故使用者可以自行操控摄像装置从所期望的位置进行拍摄。

8、[2]并且，在本发明中，所述无人移动体操作系统更包括：模式切换部，进行车辆操作模式和无人移动体操作模式之间的切换，在所述车辆操作模式中所述输入部对车辆进行操控，在所述无人移动体操作模式中所述输入部对所述无人移动体进行操控。

9、根据所述结构，通过模式切换部的车辆操作模式和无人移动体操作模式之间的切换，能够避免在非预期的时间无人移动体在车辆操作模式中操作或者车辆在无人移动体操作模式中操作，导致车辆和无人移动体的错误操作。

10、[3]并且，在本发明中，所述无人移动体操作系统更包括：操控设定部，对构成所述输入部的各所述操作件进行设定，以设定所述操作件的操作量和对应产生的动作量之间的操作关联性，所述操作关联性包括所述操作件的操作量和对应产生的动作量之间的比率呈线性变化或非线性变化。

11、根据所述结构，通过对车辆既有的各操作件进行对无人移动体及其搭载的摄像装置的操控方面的设定，来设定输入/输出比率。使用者可以根据自己的喜好定制(customize)操作件的操作量和无人移动体及其搭载的摄像装置的动作量之间的操作关联性，亦即输入/输出比率。

12、[4]并且，在本发明中，所述输入部包括用于对所述无人移动体进行远程操控的移动体操作部和用于对搭载于所述无人移动体的所述摄像装置进行远程操控的摄像机操作部，所述移动体操作部由多个所述操作件中的行驶操作件构成，所述摄像机操作部由多个所述操作件中的车载操作件构成。

13、根据所述结构，通过将车辆的行驶操作件(例如：包括转向装置、具备油门踏板和刹车踏板的脚踏板、设置在方向盘的轮毂部的换挡按钮或者设置在方向盘的支撑部的换挡杆的换挡操作件)系列作为用于操作无人移动体的移动体操作部，且将车载操作件(例如：包括设置在仪表板的各种操作开关、信息娱乐屏幕、设置在车门的各种操作开关)系列作为用于操作搭载于无人移动体的摄像装置的摄像机操作部，将无人移动体和摄像装置的操控进行分离，可以实现一位使用者在驾驶座上操作行驶操作件以操控无人移动体，且由该使用者同样在驾驶座上操作车载操作件以操控摄像装置。也可以实现一位使用者在驾驶座上操作行驶操作件以操控无人移动体，而由另一位使用者在副驾驶座上操作车载操作件以操控摄像装置。

14、[5]并且，在本发明中，所述移动体操作部设置为对所述行驶操作件的转向装置进行操作来对所述无人移动体进行操作。

15、根据所述结构，提升无人移动体操作系统的使用上的便利性及适用性。

16、[6]并且，在本发明中，所述摄像机操作部设置为对所述车载操作件的信息娱乐屏幕进行操作来对所述摄像装置进行操作。

17、根据所述结构，提升无人移动体操作系统的使用上的便利性及适用性。

18、[7]并且，在本发明中，所述转向装置的方向盘的转动操作对应所述无人移动体的转动操作，所述方向盘的上下移动操作对应所述无人移动体的上升下降操作，所述方向盘的前后移动操作对应所述无人移动体的前进后退操作，所述转向装置的换挡按钮的挡位变更操作对应所述无人移动体的左右平移操作和移动速度的变更，对所述信息娱乐屏幕的画面所进行的输入手势操作对应所述摄像装置的移动操作。

19、根据所述结构，利用方向盘的转动操作和移动操作直觉地操控无人移动体的实际移动，带给使用者在操控无人移动体时有如驾驶车辆般的直观上的操控。

20、[8]并且，在本发明中，所述转向装置的方向盘的转动操作对应所述无人移动体的转动操作，所述方向盘的上下移动操作对应所述无人移动体的上升下降操作，所述转向装置的脚踏板的操作对应所述无人移动体的前进后退操作，所述转向装置的换挡按钮的挡位变更操作对应所述无人移动体的左右平移操作和移动速度和移动方向的变更，对所述信息娱乐屏幕的画面所进行的输入手势操作对应所述摄像装置的移动操作。

21、根据所述结构，不仅使用手部(对方向盘操作)也有使用足部(对脚踏板操作)来操控无人移动体，因此，给使用者在操控无人移动体时有如在驾驶车辆般的不同的操作体验。

22、[9]并且，在本发明中，所述输入部包括用于对所述无人移动体进行远程操控的移动体操作部和用于对搭载于所述无人移动体的所述摄像装置进行远程操控的摄像机操作部，所述移动体操作部由多个所述操作件中的转向装置的方向盘构成，所述摄像机操作部由所述转向装置的脚踏板构成。

23、根据所述结构，通过在无人移动体操作模式中，将方向盘作为用于操控无人移动体的左右转动操作和上升下降操作和前进后退操作的移动体操作部，且将脚踏板和信息娱乐屏幕作为用于操作搭载于无人移动体的摄像装置的摄像机操作部。在仅有一位使用者而无法分担操作的情况下，也可以实现仅由一位使用者在驾驶座上操控无人移动体和所搭载的摄像装置。除此之外，由于本实施方式使用手部(对方向盘操作)来操控无人移动体，使用足部(对脚踏板操作)来操控摄像装置，因此，给使用者在操控无人移动体时有如在驾驶车辆般的不同的操作体验。

24、[10]并且，在本发明中，所述移动体操作部设置为对所述方向盘进行操作来对所述无人移动体进行操作，所述摄像机操作部设置为对所述脚踏板进行操作来对所述摄像装置进行操作。

25、根据所述结构，使用手部(对方向盘操作)来操控无人移动体，使用足部(对脚踏板操作)来操控摄像装置，因此，给使用者在操控无人移动体时有如在驾驶车辆般的不同的操作体验。

26、[11]并且，在本发明中，所述方向盘的转动操作对应所述无人移动体的转动操作，所述方向盘的上下移动操作对应所述无人移动体的上升下降操作，所述方向盘的前后移动操作对应所述无人移动体的前进后退操作，所述转向装置的换挡按钮的挡位变更操作对应所述无人移动体的左右平移操作和移动速度的变更，对所述脚踏板中的油门踏板的操作对应所述摄像装置的在上下方向的向下的旋转操作，对所述脚踏板中的刹车踏板的操作对应所述摄像装置的在上下方向的向上的旋转操作。

27、根据所述结构，使用手部(对方向盘操作)来操控无人移动体，使用足部(对油门踏板的操作对应摄像装置的在上下方向的向下的旋转操作，对刹车踏板操作对应摄像装置的在上下方向的向上的旋转操作)来操控摄像装置，因此，给使用者在操控无人移动体时有如在驾驶车辆般的不同的操作体验。

28、[12]并且，在本发明中，所述输入部包括用于对所述无人移动体进行远程操控的移动体操作部和用于对搭载于所述无人移动体的所述摄像装置进行远程操控的摄像机操作部，所述移动体操作部由多个所述操作件中的转向装置的方向盘构成，所述摄像机操作部由设置在所述方向盘上的驾驶操作钮构成。

29、根据所述结构，通过在无人移动体操作模式中，将转向装置的方向盘作为用于操控无人移动体的操控的移动体操作部，且将设置在方向盘的轮毂部的开关按钮作为用于操作搭载于无人移动体的摄像装置的摄像机操作部，充分利用方向盘上设置的操作件。因此，给使用者不同的操作体验。

30、[13]并且，在本发明中，所述移动体操作部设置为对所述方向盘进行操作来对所述无人移动体进行操作，所述摄像机操作部设置为对所述驾驶操作钮进行操作来对所述摄像装置进行操作。

31、根据所述结构，充分利用方向盘上设置的操作件。因此，给使用者不同的操作体验。

32、[14]并且，在本发明中，所述方向盘的转动操作对应所述无人移动体的转动操作，所述方向盘的上下移动操作对应所述无人移动体的上升下降操作，所述方向盘的前后移动操作对应所述无人移动体的前进后退操作，所述转向装置的换挡按钮的挡位变更操作对应所述无人移动体的左右平移操作和移动速度的变更，对所述驾驶操作钮的车载设备的开关按钮所进行的操作对应所述摄像装置的移动操作。

33、根据所述结构，对驾驶操作钮的车载设备的开关按钮(例如设置在方向盘的轮毂部的开关按钮，用来对车载音响设备的音量控制按钮、向前回转和向后回转按钮等)进行操作来对搭载于无人移动体的摄像装置的移动操控。充分利用方向盘上设置的操作件。因此，给使用者不同的操作体验。

34、[15]并且，在本发明中，所述方向盘的转动操作对应所述无人移动体的转动操作，设置在所述方向盘的一侧的方向灯指示杆的上下操作对应所述无人移动体的左右平移操作，所述方向灯指示杆的旋转操作对应所述无人移动体的上升下降操作，所述方向灯指示杆的左右移动操作对应所述无人移动体的前进后退操作，所述转向装置的换挡按钮的挡位变更操作对应所述无人移动体的移动速度的变更，对所述驾驶操作钮的车载设备的开关按钮所进行的操作对应所述摄像装置的移动操作。

35、根据所述结构，通过在无人移动体操作模式中，将转向装置的方向盘搭配设置在方向盘的一侧的方向灯指示杆作为用于操控无人移动体的操控的移动体操作部，且将设置在方向盘的轮毂部的开关按钮作为用于操作搭载于无人移动体的摄像装置的摄像机操作部，即使是方向盘无法调节的车款，也能适用本发明的无人移动体操作系统。能够充分利用方向盘上设置的操作件。因此，给使用者不同的操作体验。

36、[16]并且，本发明还提出一种无人移动体操作方法，用于对无人移动体进行远程操控，所述无人移动体操作方法，包括：通信步骤，通过通信部使所述无人移动体与车辆之间进行无线通信；以及操控步骤，通过对搭载于车辆且供使用者对车辆操作的多个操作件输入输入信号，所述输入信号对所述无人移动体进行远程操控；所述通信部根据所述输入信号将对应所述输入信号的远程操控信号发送至所述无人移动体，所述远程操控信号对所述无人移动体和所述无人移动体所搭载的摄像装置中的至少一个进行远程操控。

37、根据所述结构，通过将车辆既有的操作件作为用来对无人移动体及其所搭载的摄像装置进行远程操控的输入部，与现有技术中对uav遥控器的仅使用手指的操作型态不同，能够使用手臂和腿操作输入部以对无人移动体进行远程操控。因此，所有操作动作并非都集中在手指的操作，能够充分利用车辆既有的大量存在的操作系统来操作，并且能够直观地对无人移动体和其所搭载的摄像装置的移动进行操控。此外，由于使用者能够远程操控无人移动体所搭载的摄像装置，故使用者可以自行操控摄像装置从所期望的位置进行拍摄。

38、[17]并且，在本发明中，所述无人移动体操作方法更包括：模式切换步骤，通过模式切换部进行车辆操作模式和无人移动体操作模式之间的切换，在所述车辆操作模式中所述输入部对车辆进行操控，在所述无人移动体操作模式中所述输入部对所述无人移动体进行操控。

39、[18]并且，在本发明中，所述的无人移动体操作方法更包括：设定步骤，通过操控设定部对构成所述输入部的各所述操作件进行设定，以设定所述操作件的操作量和对应产生的动作量之间的操作关联性，所述操作关联性包括所述操作件的操作量和对应产生的动作量之间的比率呈线性变化或非线性变化。

40、[19]并且，在本发明中，所述操作步骤包括对所述无人移动体进行远程操控的移动体操作步骤和对搭载于所述无人移动体的所述摄像装置进行远程操控的摄像机操作步骤，所述移动体操作步骤包括对多个所述操作件中的行驶操作件进行操作，所述摄像机操作步骤包括对多个所述操作件中的车载操作件进行操作。

41、[20]并且，在本发明中，所述移动体操作步骤中，对所述行驶操作件的转向装置进行操作来对所述无人移动体进行操作，所述摄像机操作步骤中，对所述车载操作件的信息娱乐屏幕进行操作来对所述摄像装置进行操作。

42、[21]并且，在本发明中，所述操作步骤包括对所述无人移动体进行远程操控的移动体操作步骤和对搭载于所述无人移动体的所述摄像装置进行远程操控的摄像机操作步骤，所述移动体操作步骤包括对多个所述操作件中的转向装置的方向盘进行操作，所述摄像机操作步骤包括对所述转向装置的脚踏板进行操作。

43、[22]并且，在本发明中，所述移动体操作步骤中，对所述方向盘进行操作来对所述无人移动体进行操作，所述摄像机操作步骤中，对所述脚踏板进行操作来对所述摄像装置进行操作。

44、[23]并且，在本发明中，所述操作步骤包括对所述无人移动体进行远程操控的移动体操作步骤和对搭载于所述无人移动体的所述摄像装置进行远程操控的摄像机操作步骤，所述移动体操作步骤包括对多个所述操作件中的转向装置的方向盘进行操作，所述摄像机操作步骤包括对所述方向盘上的驾驶操作钮进行操作。

45、[24]并且，在本发明中，所述移动体操作步骤中，对所述方向盘进行操作来对所述无人移动体进行操作，所述摄像机操作步骤中，对所述驾驶操作钮进行操作来对所述摄像装置进行操作。

46、[发明的效果]

47、基于上述，本发明的无人移动体操作系统和无人移动体操作方法，通过将车辆既有的操作件作为用来对无人移动体及其所搭载的摄像装置进行远程操控的输入部，与现有技术中对uav遥控器的仅使用手指的操作型态不同，能够使用手臂和腿操作输入部以对无人移动体进行远程操控。因此，所有操作动作并非都集中在手指的操作，能够充分利用车辆既有的大量存在的操作系统来操作，并且能够直观地对无人移动体和其所搭载的摄像装置的移动进行操控。

48、为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式，并配合附图作详细说明如下。