[发明专利]识别或检测障碍物的设备和方法

说明书

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

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。