075]避障駕駛模式為自動運動的工作模式，此時無人駕駛設(shè)備的運動不受遙控器的控制，而是先控制無人駕駛設(shè)備停止運動，再根據(jù)實時獲取的所述障礙物信息確定安全運動路徑，控制所述無人駕駛設(shè)備根據(jù)所述安全運動路徑運動。
[0076]常規(guī)模式控制模塊190，用于當(dāng)所述障礙物信息在所述相對安全范圍以內(nèi)時，控制所述無人駕駛設(shè)備處于常規(guī)駕駛模式，控制所述運動速度不高于所述較小安全運動速度。
[0077]常規(guī)駕駛模式為以運動速度不高于所述較小安全運動速度為前提，根據(jù)遙控器的控制進(jìn)行運動。
[0078]常規(guī)模式控制模塊190，用于當(dāng)所述障礙物信息不在所述危險范圍以內(nèi)且不在所述相對安全范圍以內(nèi)時，控制所述無人駕駛設(shè)備處于常規(guī)駕駛模式，控制所述運動速度不高于所述最大安全運動速度。
[0079]常規(guī)駕駛模式為以運動速度不高于所述最大安全運動速度為前提，根據(jù)遙控器的控制進(jìn)行運動。
[0080]上述無人駕駛設(shè)備避免障礙的裝置，可以根據(jù)障礙信息獲取模塊110實時獲取傳感器采集的無人駕駛設(shè)備周圍的障礙物信息，以及參數(shù)獲取模塊130獲取的最大安全運動速度、較小安全運動速度、相對安全范圍、危險范圍，切換所述無人駕駛設(shè)備進(jìn)入避障駕駛模式或常規(guī)駕駛模式。如此，可以使無人駕駛設(shè)備采集到的障礙物信息不在所述危險范圍以內(nèi)且不在所述相對安全范圍以內(nèi)時，常規(guī)模式控制模塊190可以控制所述無人駕駛設(shè)備處于常規(guī)駕駛模式；當(dāng)所述障礙物信息在所述相對安全范圍以內(nèi)時，半常規(guī)模式控制模塊190可以控制所述無人駕駛設(shè)備處于常規(guī)駕駛模式；當(dāng)所述障礙物信息在所述危險以內(nèi)時，避障模式控制模塊150可以切換所述無人駕駛設(shè)備進(jìn)入避障駕駛模式。如此，可以有效減少無人駕駛設(shè)備的碰撞事故。
[0081]在其中一個實施例中，所述障礙物信息包括障礙物距離;所述預(yù)設(shè)危險范圍為所述障礙物距離小于預(yù)設(shè)最小安全距離的范圍；所述預(yù)設(shè)相對安全范圍為所述障礙物距離不大于預(yù)設(shè)最大探測距離的范圍。
[0082]在其中一個實施例中，所述無人駕駛設(shè)備為無人機(jī)，障礙物信息為三維信息。傳感器所在位置為原點，無人駕駛設(shè)備的運動方向為第一維方向，平行于無人駕駛設(shè)備的底面并與所述第一維方向垂直的方向為第二維方向，垂直于無人駕駛設(shè)備的底面并與第一維方向垂直的方向為第三維方向。
[0083]如圖4所示，在其中一個實施例中，所述無人駕駛設(shè)備為無人機(jī)，所述傳感器為旋轉(zhuǎn)傳感器;所述障礙物信息包括障礙物距離、障礙物角度寬度及獲取的障礙物線性寬度。
[0084]該裝置還包括驟:
[0085]判斷寬度確定模塊120，用于根據(jù)所述障礙物距離、障礙物角度寬度確定判斷的障礙物線性寬度。
[0086]具體地，判斷的障礙物線性寬度等于障礙物距離乘以障礙物角度寬度。
[0087]寬度誤差判斷模塊122，用于當(dāng)根據(jù)所述獲取的障礙物線性寬度與所述判斷的障礙物線性寬度的相對差距大于預(yù)設(shè)相對誤差閾值時，控制無人駕駛設(shè)備停止運動。
[0088]當(dāng)根據(jù)所述獲取的障礙物線性寬度與所述判斷的障礙物線性寬度的相對差距大于預(yù)設(shè)相對誤差閾值時，說明傳感器采集的障礙物信息可能有誤，控制無人駕駛設(shè)備停止運動，可以保證無人駕駛設(shè)備的安全行駛。相對誤差閾值可以取10%。
[0089]在其中一個實施例中，障礙物信息包括角度信息和障礙物距離。此時，危險范圍還由無人駕駛設(shè)備的運動方向及角度信息以及預(yù)設(shè)的非運動方向的安全距離確定。如此，可以在非運動方向上預(yù)先設(shè)置小于運動方向上的安全距離，以免在障礙物距離小于危險范圍的最大距離，但其角度信息并不在無人駕駛設(shè)備的運動方向上，而發(fā)出假報警。
[0090]在其中一個實施例中，障礙信息獲取模塊110包括:
[0091]時長接收單元，用于接收所述傳感器沿主軸線發(fā)出脈沖信號并通過障礙物返回所述脈沖信號之間的時長；
[0092]距離確定單元，用于根據(jù)發(fā)送所述脈沖信號和接收所述脈沖信號之間的時長以及所述脈沖信號的傳播速度確定所述障礙物信息的障礙物距離；
[0093]其中，相鄰兩次發(fā)送所述脈沖信號之間的時間間隔根據(jù)所述脈沖信號的傳播速度和所述傳感器的最大探測距離確定。
[0094]如，聲音脈沖信號在空氣中的傳播速度是大約343米/秒。若最大探測距離為6米，聲音脈沖信號從聲吶傳感器的發(fā)送器傳到最大探測距離處的障礙物再傳回聲吶傳感器的接收器的時間為最大探測距離乘以2再除以聲音脈沖信號的傳播速度，約為35ms。為了避免脈沖信號重疊，兩次發(fā)送聲音脈沖信號之間的時間間隔可以設(shè)置為50ms。
[0095]在其中一個實施例中，所述傳感器為旋轉(zhuǎn)傳感器;所述傳感器的旋轉(zhuǎn)速度由所述傳感器安裝于的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度確定;所述旋轉(zhuǎn)速度由所述傳感器的檢測角度寬度和用于采集所述障礙物信息的脈沖信號之間的時間間隔確定。
[0096]具體地，旋轉(zhuǎn)速度至少應(yīng)該為檢測角度寬度除以時間間隔，如此保證旋轉(zhuǎn)傳感器可以采集到每一個角度上的障礙物信息。
[0097]為了確保能夠檢測到所有潛在的障礙物，以避免發(fā)生碰撞，旋轉(zhuǎn)傳感器需要還由相對安全范圍的最大距離到危險范圍的最大距離的最短時間決定。例如，當(dāng)一輛無人機(jī)飛向一個墻壁，它最初檢測到所述墻壁在大于相對安全范圍的最大距離，如6米時，該距離仍然不是在危險范圍以內(nèi)。然后當(dāng)傳感器旋轉(zhuǎn)一次再次檢測到墻壁，該距離應(yīng)該大于危險范圍的邊界，如2米。傳感器旋轉(zhuǎn)一個周期的時間應(yīng)短于或等于無人機(jī)從6米前往2米距離的最短時間。如果無人駕駛設(shè)備的最高速度為20公里/小時= 5.5米/秒(快如自行車)，旋轉(zhuǎn)傳感器的轉(zhuǎn)速最好設(shè)計為2RPS以上(每秒2轉(zhuǎn))，或旋轉(zhuǎn)周期為500毫秒以內(nèi)。
[0098]檢測角度寬度、脈沖信號之間的時間間隔、旋轉(zhuǎn)周期需滿足一定的條件。
[0099]如，對于500ms為旋轉(zhuǎn)周期的旋轉(zhuǎn)時間，50ms的時間間隔意味著傳感器每轉(zhuǎn)36度就會進(jìn)行一次采集、測量。為了避免遺漏檢測障礙物，我們需要增加檢測角寬度至少為36度?？傊D(zhuǎn)傳感器的最小檢測角度寬度為:
[0100]最小檢測角度寬度=(時間間隔/旋轉(zhuǎn)周期)*360度。
[0101]在其中一個實施例中，該裝置還包括:
[0102]安裝軸收縮模塊，用于當(dāng)所述無人駕駛設(shè)備處于常規(guī)駕駛模式時，若接收到著陸命令，收縮所述傳感器的旋轉(zhuǎn)軸。
[0103]如此，避免無人機(jī)著陸時，損壞傳感器或旋轉(zhuǎn)軸。
[0104]本發(fā)明還提供一種與上述方法和裝置對應(yīng)的無人駕駛設(shè)備避免障礙的系統(tǒng)，包括:
[0105]上述的無人駕駛設(shè)備避免障礙的裝置；
[0106]設(shè)置于無人駕駛設(shè)備中部的旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸垂直于螺旋槳旋轉(zhuǎn)所在的平面；
[0107]傳感器，設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸上。
[0108]該系統(tǒng)由于包括上述的無人駕駛設(shè)備避免障礙的裝置，可以根據(jù)實時獲取傳感器采集的無人駕駛設(shè)備周圍的障礙物信息，以及獲取的最大安全運動速度、較小安全運動速度、相對安全范圍、危險范圍，切換所述無人駕駛設(shè)備進(jìn)入避障駕駛模式或常規(guī)駕駛模式。如此，可以使無人駕駛設(shè)備采集到的障礙物信息不在所述危險范圍以內(nèi)且不在所述相對安全范圍以內(nèi)時，控制所述無人駕駛設(shè)備處于常規(guī)駕駛模式；當(dāng)所述障礙物信息在所述相對安全范圍以內(nèi)時，控制所述無人駕駛設(shè)備處于常規(guī)駕駛模式；當(dāng)所述障礙物信息在所述危險以內(nèi)時，切換所述無人駕駛設(shè)備進(jìn)入避障駕駛模式。如此，可以有效減少無人駕駛設(shè)備的碰撞事故。
[0109]具體地，無人駕駛設(shè)備為無人駕駛的四槳飛行器。所述旋轉(zhuǎn)軸與所述四槳飛行器的四個飛行槳的距離相同。如此，可以避免與螺旋槳及其它部件的干擾。
[0110]在其中一個實施例中，所述傳感器包括旋轉(zhuǎn)傳感器。如此，可以減少傳感器的數(shù)量并覆蓋整個球形空間。通過一個旋轉(zhuǎn)傳感器來測量處于四槳飛行器附近的障礙物信息。圖5示出了旋轉(zhuǎn)傳感器300覆蓋圓形區(qū)域中的一個示例。若四槳飛行器經(jīng)常需要沿水平方向飛行時，這樣的圓形區(qū)域是關(guān)鍵。旋轉(zhuǎn)傳感器300安裝在四槳飛行器100的中部，使得它的位置對于所有4個螺旋槳101來說是對稱