一种控制无人机的头盔及其使用方法与流程

文档序号:13386868阅读:558来源:国知局

本发明属于虚拟现实技术领域,具体是指一种控制无人机的头盔及其使用方法。

背景技术:

虚拟现实,即vr(virtualreality,简称vr),是由美国vpl公司创建人拉尼尔(jaronlanier)在20世纪80年代初提出的。其具体内涵是:综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备,在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统的技术。它利用计算机生成一种模拟环境,利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。实现虚拟现实的重要因素即是交互式三维动态视景的采集,因此,随着虚拟现实技术的迅速发展,全景拍摄技术越来越受到企业和研究机构关注。现在已经有一些能进行全景拍摄的相机投入市场,比如nokia的ozo,但是由于这些产品都是一般都是安装在地面的三脚架上,视野受到限制。

虚拟现实基于动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等多项核心技术,主要围绕虚拟环境表示的准确性、虚拟环境感知信息合成的真实性、人与虚拟环境交互的自然性、实时显示、图形生成、智能技术等问题的解决使得用户能够身临其境地感知虚拟环境,从而达到探索、认识客观事物的目的。虚拟现实具有以下三个重要特征,常被称为虚拟现实的3i特征:

1、构想性(imagination),指虚拟的环境是人想像出来的,同时这种想像体现出设计者相应的思想,因而可以用来实现一定的目标。所以说虚拟现实技术不仅仅是一个媒体或一个高级用户界面,同时它还是为解决工程、医学、军事等方面的问题而由开发者设计出来的应用软件。虚拟现实技术的应用,为人类认识世界提供了一种全新的方法和手段,可以使人类跨越时间与空间,去经历和体验世界上早已发生或尚未发生的事件;可以使人类突破生理上的限制,进入宏观或微观世界进行研究和探索;也可以模拟因条件限制等原因而难以实现的事情。

2、沉浸感(immersion),是指用户感受到被虚拟世界所包围,好像完全置身于虚拟世界之中一样。虚拟现实技术最主要的技术特征是让用户觉得自己是计算机系统所创建的虚拟世界中的一部分,使用户由观察者变成参与者,沉浸其中并参与虚拟世界的活动。沉浸性来源于对虚拟世界的多感知性,除了常见的视觉感知外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、味觉感知、嗅觉感知等。理论上来说,虚拟现实系统应该具备人在现实世界中具有的所有感知功能,但鉴于目前技术的局限性,在现在的虚拟现实系统的研究与应用中,较为成熟或相对成熟的主要是视觉沉浸、听觉沉浸、触觉沉浸技术,而有关味觉与嗅觉的感知技术正在研究之中,目前还很不成熟。

3、实时交互性(interactivity),指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。交互性的产生,主要借助于虚拟现实系统中的特殊硬件设备,如数据套、力反馈装置等,使用户能通过自然的方式,产生同在真实世界中一样的感觉。虚拟现实系统比较强调人与虚拟世界之间进行自然的交互,交互性的另一个方面主要表现了交互的实时性。

因此,如何研发一种控制无人机的头盔及其使用方法,能够实现使用简单便利、虚拟现实的构想性好、沉浸感强、交互性实时自然,操作人性化,用户体验好,便成为亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本申请解决的主要问题是提供一种使用简单便利、虚拟现实的构想性好、沉浸感强、交互性实时自然,操作人性化,用户体验好的控制无人机的头盔及其使用方法,以解决一种控制无人机的头盔及其使用方法不方便,操作繁复,需要手动遥控,沉浸感强、交互性差,使用效果不佳的技术问题。

为了解决上述技术问题,本发明公开了一种控制无人机的头盔,其技术方案如下:

一种控制无人机的头盔,用于控制具有无线通信装置2和摄影装置的无人机,其特征在于,包括头盔本体和安装于头盔上对应于眼睛部位的显示装置3,还包括设置于头盔本体上惯性导航装置4、电源模块、控制装置1和通信装置2,其中,

所述惯性导航装置4,用于采集用户的动作信息并发送至所述控制装置1;

所述通信装置2,用于与无人机进行第一外界信息的收发并发送至所述控制装置1和/或所述显示装置3,用于接收所述控制装置1的指令并发送至无人机;

所述控制装置1,用于接收所述运动信息和所述第一外界信息并处理,发送第二外界信息或指令至所述通信装置2和/或所述显示装置3;

所述电源模块,分别与所述显示装置3惯性导航装置4、所述控制装置1和所述通信装置2电连接。

优选的,所述摄影装置为全景相机,。

优选的,所述动作信息包括用户的下述动作的一种或多种:原地抬头、原地低头、原地左转头、原地右转头、原地旋转、身体左倾、身体右倾、身体前倾、身体后倾、向下加速点头和向上加速摆头;

上述动作信息经所述控制装置1处理后产生的发送给所述无人机的指令分别为:相机上拍、相机下拍、相机左转、相机右转、无人机根据旋转角度进行自旋转、无人机左飞、无人机右飞、无人机前飞、无人机后飞、无人机下降和无人机上升。

优选的,所述动作信息还包括快速左右摇头和外部敲打头盔,该两种动作信息经所述控制装置1处理后产生的发送给所述无人机的指令分别为:无人机紧急自动返航、进入/退出自动驾驶。

优选的,所述外界信息包括无人机所携带的相机所拍摄的图像信息和无人机本身的运动信息,该外界信息发送至所述控制装置1储存并且发送至所述显示装置3进行显示。

一种如上所述的控制无人机的头盔的使用方法,其特征在于,包括,

步骤一:所述惯性导航装置4采集用户的动作信息并发送至所述控制装置1;

步骤二:所述通信装置2与无人机进行第一外界信息的收发并发送至所述控制装置1和/或所述显示装置3;

步骤三:所述控制装置1接收所述运动信息和所述第一外界信息并处理,发送第二外界信息或指令至所述通信装置2和/或所述显示装置3;

步骤四:所述通信装置2接收所述控制装置1的指令并发送至无人机,所述显示装置3显示无人机的第一外界信息或第二外界信息。

优选的,所述摄影装置为全景相机。

优选的,所述惯性导航系统检测到的特定动作包括:原地抬头、原地低头、原地左转头、原地右转头、原地旋转、身体左倾、身体右倾、身体前倾、身体后倾、向下加速点头和向上加速摆头;

当所述惯性导航系统检测到特定动作的一种或多种时,发送所述动作信息至所述控制装置1,上述动作信息经所述控制装置1处理后产生的发送给所述无人机的指令分别为:相机上拍、相机下拍、相机左转、相机右转、无人机根据旋转角度进行自旋转、无人机左飞、无人机右飞、无人机前飞、无人机后飞、无人机下降和无人机上升。

优选的,所述惯性导航系统检测到的特定动作还包括快速左右摇头和外部敲打头盔,当所述惯性导航系统检测到该两种特定动作时,送所述动作信息至所述控制装置1,经所述控制装置1处理后产生的发送给所述无人机的指令分别为:无人机紧急自动返航、进入/退出自动驾驶。

优选的,所述外界信息包括无人机所携带的相机所拍摄的图像信息和无人机本身的运动信息,该外界信息发送至所述控制装置1储存并且发送至所述显示装置3进行显示。

与现有技术相比,本申请所述的控制无人机的头盔,达到了如下效果:

(1)本发明所述的控制无人机的头盔及其使用方法,能够灵活的根据用户的动作来控制无人机及其相机的动作,从而调整相机的视野范围,控制信号完全由头盔上的惯性导航装置4配合用户的肢体动作产生,无需其他的手部控制装置1,用户不需要集中注意里控制无人遥控器,用户能够全身心的投入到所述显示装置3显示的无人机所拍摄到的画面中;

(2)本发明所述的控制无人机的头盔及其使用方法,并且操作简单易掌握,使用非常方便人性化;通过控制无人机来观察和拍摄到的画面,视野更加开阔,不受普通相机和人的身高的限制,适用范围更加广泛,观察和拍摄的效果更好;;

(3)本发明所述的控制无人机的头盔及其使用方法,配合显示装置3的实时显示,使用者将会有身临其境的感觉,用户体验好,市场价值大;

(4)本发明所述的控制无人机的头盔及其使用方法,填补了现有技术在该领域的空白,相比较于现有技术中的全景拍摄的技术,本方案中的拍摄视野受到的限制更少,高度的提升使拍摄的画面更加全面真实,虚拟环境表示的准确性、虚拟环境感知信息合成的真实性、人与虚拟环境交互的自然性体验更佳,用户更有沉浸感;

(5)通过本发明提供的控制无人机的头盔及使用方法,非常符合人通常的使用习惯,因此操作起来非常容易上手,设置非常人性化;

(6)本发明所述的控制无人机的头盔的使用方法,设置有进入/退出自动驾驶的动作指令,也便于人的使用,不需要操作者时时刻刻的进行动作以配合无人机的飞行,能够随意切换驾驶模式,使用过程更加舒适轻松,用户体验更佳;

(7)本发明所述的控制无人机的头盔的使用方法,区分了较紧张环境和舒适环境下的操作需要,使无人机飞行更加顺畅和安全;

(8)本发明所述的控制无人机的头盔的使用方法,移动式头盔可以实时显示所接收到的实时视频和信息,信息以文字形式显示在视频中,便于人实时控制无人机,信息的显示能够使操作者更科学准确的控制好无人机。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是本发明所提供的控制无人机的头盔的信息传递示意图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

以下结合附图对本申请作进一步详细说明,但不作为对本申请的限定。

实施例一:

如图1本发明所提供的控制无人机的头盔的信息传递示意图所示,一种控制无人机的头盔,用于控制具有无线通信装置2和摄影装置的无人机,其特征在于,包括头盔本体和安装于头盔上对应于眼睛部位的显示装置3,还包括设置于头盔本体上惯性导航装置4、电源模块、控制装置1和通信装置2,其中,

所述惯性导航装置4,用于采集用户的动作信息并发送至所述控制装置1;

所述通信装置2,用于与无人机进行第一外界信息的收发并发送至所述控制装置1和/或所述显示装置3,用于接收所述控制装置1的指令并发送至无人机;

所述控制装置1,用于接收所述运动信息和所述第一外界信息并处理,发送第二外界信息或指令至所述通信装置2和/或所述显示装置3;

所述电源模块,分别与所述显示装置3惯性导航装置4、所述控制装置1和所述通信装置2电连接。

本发明所述的控制无人机的头盔,能够灵活的根据用户的动作来控制无人机及其相机的动作,从而调整相机的视野范围,控制信号完全由头盔上的惯性导航装置4配合用户的肢体动作产生,无需其他的手部控制装置1,用户不需要集中注意里控制无人遥控器,用户能够全身心的投入到所述显示装置3显示的无人机所拍摄到的画面中;并且操作简单易掌握,使用非常方便人性化;通过控制无人机来观察和拍摄到的画面,视野更加开阔,不受普通相机和人的身高的限制,适用范围更加广泛,观察和拍摄的效果更好;配合显示装置3的实时显示,使用者将会有身临其境的感觉,用户体验好,市场价值大。

本发明所述的控制无人机的头盔,填补了现有技术在该领域的空白,相比较于现有技术中的全景拍摄的技术,本方案中的拍摄视野受到的限制更少,高度的提升使拍摄的画面更加全面真实,虚拟环境表示的准确性、虚拟环境感知信息合成的真实性、人与虚拟环境交互的自然性体验更佳,用户更有沉浸感。

实施例二:

如图1本发明所提供的控制无人机的头盔的信息传递示意图所示,一种控制无人机的头盔,用于控制具有无线通信装置2和摄影装置的无人机,其特征在于,包括头盔本体和安装于头盔上对应于眼睛部位的显示装置3,还包括设置于头盔本体上惯性导航装置4、电源模块、控制装置1和通信装置2,其中,

所述惯性导航装置4,用于采集用户的动作信息并发送至所述控制装置1;

所述通信装置2,用于与无人机进行第一外界信息的收发并发送至所述控制装置1和/或所述显示装置3,用于接收所述控制装置1的指令并发送至无人机;

所述控制装置1,用于接收所述运动信息和所述第一外界信息并处理,发送第二外界信息或指令至所述通信装置2和/或所述显示装置3;

所述电源模块,分别与所述显示装置3惯性导航装置4、所述控制装置1和所述通信装置2电连接。

所述摄影装置为全景相机,使用该相机,本发明提供的头盔,可以配合无人机实现360度全景摄影,360度全景摄影是指使用全景相机在特定点拍摄水平360度,竖直180度的全方位景物照片。拍摄的原始照片经过全景软件处理拼接后,观察者可以旋转角度从不同方位观察景物,产生人临其境的浸入感和互动感。

具体来说,所述动作信息包括用户的下述动作的一种或多种:原地抬头、原地低头、原地左转头、原地右转头、原地旋转、身体左倾、身体右倾、身体前倾、身体后倾、向下加速点头和向上加速摆头;

上述动作信息经所述控制装置1处理后产生的发送给所述无人机的指令分别为:相机上拍、相机下拍、相机左转、相机右转、无人机根据旋转角度进行自旋转、无人机左飞、无人机右飞、无人机前飞、无人机后飞、无人机下降和无人机上升。上述动作信息对应的发送给所述无人机的指令非常符合人通常的使用习惯,因此操作起来非常容易上手,设置非常人性化。

进一步的,所述动作信息还包括快速左右摇头和外部敲打头盔,该两种动作信息经所述控制装置1处理后产生的发送给所述无人机的指令分别为:无人机紧急自动返航、进入/退出自动驾驶。所述自动驾驶是指按预定义坐标飞行,增加这两种动作信息,区分了较紧张环境和舒适环境下的操作需要,使无人机飞行更加顺畅和安全;设置有进入/退出自动驾驶的动作指令,也便于人的使用,不需要操作者时时刻刻的进行动作以配合无人机的飞行,能够随意切换驾驶模式,使用过程更加舒适轻松,用户体验更佳。

所述外界信息包括无人机所携带的相机所拍摄的图像信息和无人机本身的运动信息,该外界信息发送至所述控制装置1储存并且发送至所述显示装置3进行显示。无人机本身的运动信息包括无人机的方位,速度,方向及坐标等,无人机通过自身携带的无限通信装置2发送该运动信息给移动式头盔设备。移动式头盔可以实时显示所接收到的实时视频和信息,信息以文字形式显示在视频中,便于人实时控制无人机,信息的显示能够使操作者更科学准确的控制好无人机。所述控制装置1可以储存上述各类信息,便于之后通过所述通信装置2上传和发送该信息至其他装置,能更好的保存信息和资源。

实施例三:

一种控制无人机的头盔的使用方法,其特征在于,包括,

步骤一:所述惯性导航装置4采集用户的动作信息并发送至所述控制装置1;

步骤二:所述通信装置2与无人机进行第一外界信息的收发并发送至所述控制装置1和/或所述显示装置3;

步骤三:所述控制装置1接收所述运动信息和所述第一外界信息并处理,发送第二外界信息或指令至所述通信装置2和/或所述显示装置3;

步骤四:所述通信装置2接收所述控制装置1的指令并发送至无人机,所述显示装置3显示无人机的第一外界信息或第二外界信息。

所述控制无人机的头盔,用于控制具有无线通信装置2和摄影装置的无人机,其特征在于,包括头盔本体和安装于头盔上对应于眼睛部位的显示装置3,还包括设置于头盔本体上惯性导航装置4、电源模块、控制装置1和通信装置2,其中,

所述惯性导航装置4,用于采集用户的动作信息并发送至所述控制装置1;

所述通信装置2,用于与无人机进行第一外界信息的收发并发送至所述控制装置1和/或所述显示装置3,用于接收所述控制装置1的指令并发送至无人机;

所述控制装置1,用于接收所述运动信息和所述第一外界信息并处理,发送第二外界信息或指令至所述通信装置2和/或所述显示装置3;

所述电源模块,分别与所述显示装置3惯性导航装置4、所述控制装置1和所述通信装置2电连接。

本发明所述的控制无人机的头盔的使用方法,简单易操作,能够灵活的根据用户的动作来控制无人机及其相机的动作,从而调整相机的视野范围,控制信号完全由头盔上的惯性导航装置4配合用户的肢体动作产生,无需其他的手部控制装置1,用户不需要集中注意里控制无人遥控器,用户能够全身心的投入到所述显示装置3显示的无人机所拍摄到的画面中;并且操作简单易掌握,使用非常方便人性化;通过控制无人机来观察和拍摄到的画面,视野更加开阔,不受普通相机和人的身高的限制,适用范围更加广泛,观察和拍摄的效果更好;配合显示装置3的实时显示,使用者将会有身临其境的感觉,用户体验好,市场价值大。

相比较于现有技术中的全景拍摄的技术,本方案中的拍摄视野受到的限制更少,高度的提升使拍摄的画面更加全面真实,虚拟环境表示的准确性、虚拟环境感知信息合成的真实性、人与虚拟环境交互的自然性体验更佳,用户更有沉浸感。

进一步的,所述摄影装置为全景相机。

进一步的,所述惯性导航系统检测到的特定动作包括:原地抬头、原地低头、原地左转头、原地右转头、原地旋转、身体左倾、身体右倾、身体前倾、身体后倾、向下加速点头和向上加速摆头;

当所述惯性导航系统检测到特定动作的一种或多种时,发送所述动作信息至所述控制装置1,上述动作信息经所述控制装置1处理后产生的发送给所述无人机的指令分别为:相机上拍、相机下拍、相机左转、相机右转、无人机根据旋转角度进行自旋转、无人机左飞、无人机右飞、无人机前飞、无人机后飞、无人机下降和无人机上升。上述动作信息对应的发送给所述无人机的指令非常符合人通常的使用习惯,因此操作起来非常容易上手,设置非常人性化。

进一步的,所述动作信息还包括快速左右摇头和外部敲打头盔,该两种动作信息经所述控制装置1处理后产生的发送给所述无人机的指令分别为:无人机紧急自动返航、进入/退出自动驾驶。所述自动驾驶是指按预定义坐标飞行,增加这两种动作信息,区分了较紧张环境和舒适环境下的操作需要,使无人机飞行更加顺畅和安全;设置有进入/退出自动驾驶的动作指令,也便于人的使用,不需要操作者时时刻刻的进行动作以配合无人机的飞行,能够随意切换驾驶模式,使用过程更加舒适轻松,用户体验更佳。非常符合人通常的使用习惯,因此操作起来非常容易上手,设置非常人性化

所述外界信息包括无人机所携带的相机所拍摄的图像信息和无人机本身的运动信息,该外界信息发送至所述控制装置1储存并且发送至所述显示装置3进行显示。无人机本身的运动信息包括无人机的方位,速度,方向及坐标等,无人机通过自身携带的无限通信装置2发送该运动信息给移动式头盔设备。移动式头盔可以实时显示所接收到的实时视频和信息,信息以文字形式显示在视频中,便于人实时控制无人机,信息的显示能够使操作者更科学准确的控制好无人机。

所述控制装置1还可以储存上述各类信息,便于之后通过所述通信装置2上传和发送该信息至其他装置,能更好的保存信息和资源。

与现有技术相比,本发明所述的一种控制无人机的头盔,达到了如下效果:

(1)本发明所述的控制无人机的头盔及其使用方法,能够灵活的根据用户的动作来控制无人机及其相机的动作,从而调整相机的视野范围,控制信号完全由头盔上的惯性导航装置配合用户的肢体动作产生,无需其他的手部控制装置,用户不需要集中注意里控制无人遥控器,用户能够全身心的投入到所述显示装置显示的无人机所拍摄到的画面中;

(2)本发明所述的控制无人机的头盔及其使用方法,并且操作简单易掌握,使用非常方便人性化;通过控制无人机来观察和拍摄到的画面,视野更加开阔,不受普通相机和人的身高的限制,适用范围更加广泛,观察和拍摄的效果更好;;

(3)本发明所述的控制无人机的头盔及其使用方法,配合显示装置的实时显示,使用者将会有身临其境的感觉,用户体验好,市场价值大;

(4)本发明所述的控制无人机的头盔及其使用方法,填补了现有技术在该领域的空白,相比较于现有技术中的全景拍摄的技术,本方案中的拍摄视野受到的限制更少,高度的提升使拍摄的画面更加全面真实,虚拟环境表示的准确性、虚拟环境感知信息合成的真实性、人与虚拟环境交互的自然性体验更佳,用户更有沉浸感;

(5)通过本发明提供的控制无人机的头盔及使用方法,非常符合人通常的使用习惯,因此操作起来非常容易上手,设置非常人性化;

(6)本发明所述的控制无人机的头盔的使用方法,设置有进入/退出自动驾驶的动作指令,也便于人的使用,不需要操作者时时刻刻的进行动作以配合无人机的飞行,能够随意切换驾驶模式,使用过程更加舒适轻松,用户体验更佳;

(7)本发明所述的控制无人机的头盔的使用方法,区分了较紧张环境和舒适环境下的操作需要,使无人机飞行更加顺畅和安全;

(8)本发明所述的控制无人机的头盔的使用方法,移动式头盔可以实时显示所接收到的实时视频和信息,信息以文字形式显示在视频中,便于人实时控制无人机,信息的显示能够使操作者更科学准确的控制好无人机。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述申请构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

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