识别或检测障碍物的设备和方法技术

本发明专利技术提供了用于识别或检测障碍物的系统、设备和方法。被动式红外(PIR)传感器可以耦合至可移动物体，诸如无人飞行器(UAV)。PIR传感器可以检测和识别诸如人类等障碍物并且确定或计算到所述障碍物的距离。基于从所述可移动物体到所述障碍物的距离，可以实现或实施诸如防撞机动等一个或多个飞行响应措施。

Equipment and methods for identifying or detecting obstacles

The present invention provides systems, devices and methods for identifying or detecting obstacles. Passive infrared (PIR) sensors can be coupled to removable objects, such as unmanned aerial vehicles (UAV). The PIR sensor can detect and identify such obstacles as human beings and determine or calculate the distance to the obstacles. One or more flight response measures, such as a collision avoidance maneuver, can be implemented or implemented on the basis of the distance from the movable object to the obstacle.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】识别或检测障碍物的设备和方法
技术介绍
诸如无人飞行器(UAV)等可移动物体可以用于在众多环境下执行监视、侦察和勘探任务以供军事和民事应用。此类可移动物体可以在障碍物(例如，物体或者主体，诸如人类)的近距离处操作并且在一些情况下可能与障碍物接触。与人类、动物或物体的碰撞可能导致伤害、损害(例如，对物体或对无人飞行器的损害)或者无人飞行器任务的操作失败。为了避免碰撞，无人飞行器可以包括被配置用于避障的传感器。现有的用于避障的方法在一些情况下可能不是最优的。例如，利用视觉传感器的防撞在暗光或无光环境下可能失效或者受限，并且可能利用需要昂贵CPU的复杂算法。例如，利用激光雷达传感器的防撞在户外环境中可能由于太阳光而性能下降，并且可能在需要许多部件(例如，激光头、旋转设备、相机、处理器等)的复杂机构下操作。
技术实现思路
本文公开的实施方式提供了识别或检测障碍物的设备和方法。在许多实施方式中，被动式红外(PIR)传感器可被提供在可移动物体上并且可用于检测或识别障碍物。所述障碍物可以包括环境内的任何物体或主体。PIR传感器可以基于来自所述障碍物的热信号而生成数据，并且可以基于所述数据而确定或计算得到从所述可移动物体到所述障碍物的距离。基于诸如从所述可移动物体到所述障碍物的距离等因素，可以确定适当的飞行响应措施。有利地，本文描述的方法可以提供针对可移动物体的改进而高效的防撞，特别是关于具有特定热信号的障碍物(例如，针对诸如人类等主体)。因此，在一方面，提供了一种识别障碍物的方法。所述方法包括：借助于可移动物体上的被动式红外传感器，接收来自所述障碍物的一个或多个热量信号；借助于处理器，基于来自所述被动式红外传感器的数据而计算从所述可移动物体到所述障碍物的距离；以及基于所述距离，确定是否要针对所述可移动物体而实现防撞机动以避让所述障碍物。在一些实施方式中，所述方法还包括当基于所述距离而确定要实现防撞机动时，实现所述防撞机动。在一些实施方式中，所述方法还包括基于使用所述被动式红外传感器而检测到的热量信号来识别所述障碍物。在一些实施方式中，所述可移动物体是无人飞行器(UAV)。在一些实施方式中，所述被动式红外传感器在所述热量信号穿过光学元件之后接收所述热量信号。在一些实施方式中，所述光学元件是菲涅尔透镜。在一些实施方式中，对所述障碍物的识别包括基于所述热量信号而将所述障碍物与不同类型的障碍物区别开来。在一些实施方式中，所述障碍物是人体，而来自所述人体的所述热量信号能被识别为属于人体。在一些实施方式中，所述热量信号的波长约为10um。在一些实施方式中，还基于所述可移动物体和/或所述障碍物的速度和方向来确定是否要实现所述防撞机动。在一些实施方式中，所述防撞机动包括制动。在一些实施方式中，所述防撞机动包括改变所述可移动物体的移动过程的方向。在一些实施方式中，所述防撞机动包括停止所述可移动物体的一个或多个动力单元。在一些实施方式中，所述防撞机动包括展开一个或多个气囊。在一些实施方式中，所述防撞机动包括展开一个或多个降落伞。在另一方面，提供了一种用于检测障碍物的设备。所述设备包括：位于可移动物体上的被动式红外传感器，所述被动式红外传感器被配置用于接收来自所述障碍物的一个或多个热量信号；以及一个或多个处理器，其共同地或单独地被配置用于：基于来自所述被动式红外传感器的数据而计算从所述可移动物体到所述障碍物的距离；以及基于所述距离，确定是否要针对所述可移动物体而实现防撞机动以避让所述障碍物。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置用于当基于所述距离而确定要实现防撞机动时，实现所述防撞机动。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置成基于由所述被动式红外传感器接收的所述一个或多个热量信号来识别所述障碍物。在一些实施方式中，所述可移动物体是无人飞行器(UAV)。在一些实施方式中，所述被动式红外传感器在所述热量信号穿过光学元件之后接收所述热量信号。在一些实施方式中，所述光学元件是菲涅尔透镜。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置成基于所述热量信号而将所述障碍物与不同类型的障碍物区别开来。在一些实施方式中，所述障碍物是人体，而来自所述人体的所述热量信号能被识别为属于人体。在一些实施方式中，所述热量信号的波长约为10um。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器被配置成基于所述距离并且基于所述可移动物体和/或所述障碍物的速度和方向来确定是否要实现所述防撞机动。在一些实施方式中，所述防撞机动包括制动。在一些实施方式中，所述防撞机动包括改变所述可移动物体的移动过程的方向。在一些实施方式中，所述防撞机动包括停止所述可移动物体的一个或多个动力单元。在一些实施方式中，所述防撞机动包括展开一个或多个气囊。在一些实施方式中，所述防撞机动包括展开一个或多个降落伞。在另一方面，提供了一种识别障碍物的方法。所述方法包括：提供位于可移动物体上的多个被动式红外传感器，所述多个被动式红外传感器中的每个被动式红外传感器具有不同的视野；借助于所述多个被动式红外传感器中的至少一个被动式红外传感器来接收来自所述障碍物的热量信号；基于使用所述被动式红外传感器接收的所述热量信号来识别所述障碍物；以及基于来自所述被动式红外传感器的数据，确定是否要针对所述可移动物体而实现防撞机动以避让所述障碍物。在一些实施方式中，所述多个红外传感器的集合视野覆盖所述可移动物体周围的360度角。在一些实施方式中，所述360度角覆盖所述可移动物体的侧面的全景。在一些实施方式中，所述多个被动式红外传感器的集合视野覆盖所述可移动物体周围的整个球形区域。在一些实施方式中，所述可移动物体是无人飞行器(UAV)。在一些实施方式中，所述方法还包括当基于从所述可移动物体到所述障碍物的距离而确定要实现防撞机动时，实现所述防撞机动。在一些实施方式中，所述红外传感器在所述热量信号穿过光学元件之后接收所述热量信号。在一些实施方式中，所述光学元件是菲涅尔透镜。在一些实施方式中，对所述障碍物的识别包括基于所述热量信号而将所述障碍物与不同类型的障碍物区别开来。在一些实施方式中，所述障碍物是人体，而来自所述人体的所述热量信号能被识别为属于人体。在一些实施方式中，热量信号的波长约为10um。在一些实施方式中，基于所述可移动物体和/或所述障碍物的速度和方向来确定是否要实现所述防撞机动。在一些实施方式中，所述防撞机动包括制动。在一些实施方式中，所述防撞机动包括改变所述可移动物体的移动过程的方向。在一些实施方式中，所述防撞机动包括停止所述可移动物体的一个或多个动力单元。在一些实施方式中，所述防撞机动包括展开一个或多个气囊。在一些实施方式中，所述防撞机动包括展开一个或多个降落伞。在另一方面，提供了一种用于检测障碍物的设备。所述设备包括：位于可移动物体上的多个被动式红外传感器，所述多个被动式红外传感器中的每个被动式红外传感器具有不同的视野；以及一个或多个处理器，其共同地或单独地被配置用于：接收来自所述多个被动式红外传感器中的至少一个被动式红外传感器的信号，所述信号指示出来自所述障碍物的热量信号；基于使用所述被动式红外传感器接收的所述热量信号来识别所述障碍物；以及确定是否要针对所述可移动物体而实现防撞机动以避让所述障碍物。在一些实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种识别障碍物的方法，所述方法包括：借助于可移动物体上的被动式红外传感器，接收来自所述障碍物的一个或多个热量信号；借助于处理器，基于来自所述被动式红外传感器的数据而计算从所述可移动物体到所述障碍物的距离；以及基于所述距离，确定是否要针对所述可移动物体实现防撞机动以避让所述障碍物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种识别障碍物的方法，所述方法包括：借助于可移动物体上的被动式红外传感器，接收来自所述障碍物的一个或多个热量信号；借助于处理器，基于来自所述被动式红外传感器的数据而计算从所述可移动物体到所述障碍物的距离；以及基于所述距离，确定是否要针对所述可移动物体实现防撞机动以避让所述障碍物。2.根据权利要求1所述的方法，还包括当基于所述距离而确定要实现防撞机动时，实现所述防撞机动。3.根据权利要求1所述的方法，还包括基于由所述被动式红外传感器接收的所述一个或多个热量信号来识别所述障碍物。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述被动式红外传感器在所述热量信号穿过光学元件之后接收所述热量信号。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述光学元件是菲涅尔透镜。6.根据权利要求3所述的方法，其中对所述障碍物的识别包括基于所述热量信号而将所述障碍物与不同类型的障碍物区别开来。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述障碍物是人体，而来自所述人体的所述热量信号能被识别为属于人体。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述热量信号的波长约为10um。9.根据权利要求1所述的方法，其中还基于所述可移动物体和/或所述障碍物的速度和方向来确定是否要实现所述防撞机动。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述防撞机动包括制动。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述防撞机动包括改变所述可移动物体的移动过程的方向。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述防撞机动包括停止所述可移动物体的一个或多个动力单元。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述防撞机动包括展开一个或多个气囊。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述防撞机动包括展开一个或多个降落伞。15.一种用于检测障碍物的设备，所述设备包括：位于可移动物体上的被动式红外传感器，所述被动式红外传感器被配置用于接收来自所述障碍物的一个或多个热量信号；以及一个或多个处理器，其共同地或单独地被配置用于：基于来自所述被动式红外传感器的数据，计算从所述可移动物体到所述障碍物的距离；以及基于所述距离，确定是否要针对所述可移动物体实现防撞机动以避让所述障碍物。16.根据权利要求15所述的设备，其中所述一个或多个处理器被配置用于当基于所述距离而确定要实现防撞机动时，实现所述防撞机动。17.根据权利要求15所述的设备，其中所述一个或多个处理器被配置成：基于由所述被动式红外传感器接收的所述一个或多个热量信号来识别所述障碍物。18.根据权利要求15所述的设备，其中所述被动式红外传感器在所述热量信号穿过光学元件之后接收所述热量信号。19.根据权利要求18所述的设备，其中所述光学元件是菲涅尔透镜。20.根据权利要求17所述的设备，其中所述一个或多个处理器被配置成：基于所述热量信号而将所述障碍物与不同类型的障碍物区别开来。21.根据权利要求15所述的设备，其中所述障碍物是人体，而来自所述人体的所述热量信号能被识别为属于人体。22.根据权利要求21所述的设备，其中所述热量信号的波长约为10um。23.根据权利要求15所述的设备，其中所述一个或多个处理器被配置成基于所述距离并且基于所述可移动物体和/或所述障碍物的速度和方向来确定是否要实现所述防撞机动。24.根据权利要求15所述的设备，其中所述防撞机动包括制动。25.根据权利要求15所述的设备，其中所述防撞机动包括改变所述可移动物体的移动过程的方向。26.根据权利要求15所述的设备，其中所述防撞机动包括停止所述可移动物体的一个或多个动力单元。27.根据权利要求15所述的设备，其中所述防撞机动包括展开一个或多个气囊。28.根据权利要求15所述的设备，其中所述防撞机动包括展开一个或多个降落伞。29.一种识别障碍物的方法，所述方法包括：在可移动物体上提供多个被动式红外传感器，所述多个被动式红外传感器中的每个被动式红外传感器具有不同的视野；借助于所述多个被动式红外传感器中的至少一个被动式红外传感器来接收来自所述障碍物的热量信号；基于使用所述被动式红外传感器接收的所述热量信号来识别所述障碍物；以及基于来自所述被动式红外传感器的数据，确定是否要针对所述可移动物体实现防撞机动以避让所述障碍物。30.根据权利要求29所述的方法，其中所述多个红外传感器的集合视野覆盖所述可移动物体周围的360度角。31.根据权利要求30所述的方法，其中所述360度角覆盖所述可移动物体的侧面的全景。32.根据权利要求29所述的方法，其中所述多个被动式红外传感器的集合视野覆盖所述可移动物体周围的整个球形区域。33.根据权利要求29所述的方法，其中所述可移动物体是无人飞行器(UAV)。34.根据权利要求29所述的方法，还包括：当基于从所述可移动物体到所述障碍物的距离而确定要实现防撞机动时，实现所述防撞机动。35.根据权利要求29所述的方法，其中所述红外传感器在所述热量信号穿过光学元件之后接收所述热量信号。36.根据权利要求35所述的方法，其中所述光学元件是菲涅尔透镜。37.根据权利要求29所述的方法，其中对所述障碍物的识别包括基于所述热量信号而将所述障碍物与不同类型的障碍物区别开来。38.根据权利要求29所述的方法，其中所述障碍物是人体，而来自所述人体的所述热量信号能被识别为属于人体。39.根据权利要求38所述的方法，其中所述热量信号的波长约为10um。40.根据权利要求29所述的方法，其中基于所述可移动物体和/或所述障碍物的速度和方向来确定是否要实现所述防撞机动。41.根据权利要求29所述的方法，其中所述防撞机动包括制动。42.根据权利要求29所述的方法，其中所述防撞机动包括改变所述可移动物体的移动过程的方向。43.根据权利要求29所述的方法，其中所述防撞机动包括停止所述可移动物体的一个或多个动力单元。44.根据权利要求29所述的方法，其中所述防撞机动包括展开一个或多个气囊。45.根据权利要求29所述的方法，其中所述防撞机动包括展开一个或多个降落伞。46.一种用于检测障碍物的设备，所述设备包括：位于可移动物体上的多个被动式红外传感器，所述多个被动式红外传感器中的每个被动式红外传感器具有不同的视野；以及一个或多个处理器，其共同地或单独地被配置用于：接收来自所述多个被动式红外传感器中的至少一个被动式红外传感器的信号，所述信号指示出来自所述障碍物的热量信号；基于使用所述被动式红外传感器接收的所述热量信号来识别所述障碍物；以及确定是否要针对所述可移动物体实现防撞机动以避让所述障碍物。47.根据权利要求46所述的设备，其中所述多个红外传感器的集合视野覆盖所述可移动物体周围的360度角。48.根据权利要求47所述的设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金柱，赵丛，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44