CN205080593U - 基于无人飞行器的快递系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于无人飞行器的快递系统，一种基于无人飞行器的快递系统，其特征在于，所述快递系统包括无人飞行器、运营控制端和用户终端；所述运营控制端、所述用户终端分别与所述无人飞行器信号连接；所述运营控制端用于控制无人飞行器飞行轨迹，以及，向无人飞行器输入身份识别信息；所述无人飞行器用于根据所述运营控制端的飞行轨迹进行飞行，同时验证身份信息是否合法；所述用户终端将接收的身份识别信息发送至无人飞行器进行验证，并在验证合法的情况下，控制所述无人飞行器降落。该快递系统通过无人飞行器与用户终端的身份识别，实现在不同的时刻无人飞行器被快递运营方，收件人或者发件人分别控制，并且控制的权限根据各自的身份进行划分，以实现无人飞行器自动、准确投递。

Description

基于无人飞行器的快递系统

技术领域

本实用新型涉及一种利用无人飞行器代替人工来实现快递收发的系统，尤其涉及一种基于无人飞行器的快递系统，属于无人飞行器应用领域。

背景技术

当前物流运输业成为国民经济的命脉产业之一，物流运输的速度极大影响到经济发展与社会生活。目前，在普通消费者领域也已经存在较为成熟的快递体系，采用现代化交通工具完成物品流通，而到最后的一公里，则是通过人工配送的方式实现交货与签收。

当前，有人提出可以将日渐成熟的无人飞行器用来实施快递，市场上已经有公司试点了采用无人飞行器来进行送货的实践。比如申请人为无锡同春新能源科技有限公司，授权公告号为CN203294312U，名称为“一种快递信函的无人机”的实用新型专利；申请人为无锡捷盈科技有限公司，申请公布号为CN104503462A，名称为“一种手机遥控与接收的无人机快递”的发明专利申请；申请人为青岛科技大学，授权公告号为CN204415733U，名称为“一种快递配送无人机”的实用新型专利；申请人为武汉大学，授权公告号为CN204406476U，名称为“一种支持多种支付方式的无人机快递支付装置”的实用新型专利；申请人为武汉大学，授权公告号为CN204406477U，名称为“一种支持多种收货人身份识别方式的无人机快递装置”的实用新型专利。上述申请或者专利有些是提出了快递无人机的硬件构造以适用于发送快递，有些初步给出了手机可以遥控无人机，有些是对无人机快递的支付方式或者对收货人身份识别的简单构思。但是，由于整个应用方式的不成熟、软硬件配合能力不够，采用无人飞行器来实施物流运输，还停留在设想层面，非常不成熟。当前有这样想法的人，只是想简单利用无人飞行器的飞行能力与成本优势，对于具体怎么应用，并没有深入的思考。

体现在实践中，在国外，无人飞行器送货还是在仓库里、实验室里的话题，成为新闻或者聊资；而在国内，无人飞行器送货更像是一场宣传营销，成为公司或企业的噱头而已。虽然已经有一些利用无人飞行器进行快递的尝试，但实际上，当前的无人飞行器送货实验，仅是测试了短短的几百米送货距离，并且还需要有一个快递员跟在无人飞行器后面，当面与客户完成收货验收过程。

由此可见，当前用无人飞行器来实施送货的系统设计不完善，并且由于无人飞行器实施从发货人到收货人的送货，涉及到将人工完成的发货、收货工作都要通过无人飞行器来替代，对于人工智能、程序设计都提出了极高的要求，导致无人飞行器送货的设想如果想要成为现实，还存在很多障碍。

发明内容

基于上述技术问题，本实用新型提出了一种全新的无人飞行器快递系统，该系统通过无人飞行器与用户终端的身份识别，实现在不同的时刻无人飞行器被快递运营方，收件人或者发件人分别控制，并且控制的权限根据各自的身份进行划分，以实现无人飞行器自动、准确投递。

本实用新型的具体技术方案是：

构建一种基于无人飞行器的快递系统，包括无人飞行器系统、运营控制端和用户终端。

一种基于无人飞行器的快递系统，其特征在于，所述快递系统包括无人飞行器、运营控制端和用户终端；

所述运营控制端、所述用户终端分别与所述无人飞行器信号连接；其中

所述运营控制端用于控制无人飞行器飞行轨迹，以及，向无人飞行器输入身份识别信息；

所述无人飞行器用于根据所述运营控制端的飞行轨迹进行飞行，同时验证身份信息是否合法；

所述用户终端将接收的身份识别信息发送至无人飞行器进行验证，并在验证合法的情况下，控制所述无人飞行器降落。

进一步的，所述无人飞行器包括：

中央处理器、GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器，其中，

GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器分别与中央处理器电连接；

飞行控制信号收发器，用于接收所述运营控制端的飞行轨迹信息，以及，用户终端输出的降落收/发快递信息；

移动通信数据信号收发器，用于发送无人飞行器输出的身份识别信息，以及接收用户终端输入的身份识别信息；

中央处理器，用于验证用户终端输入的身份识别信息是否合法，并在身份识别信息合法的情况下，建立无人飞行器与用户终端的控制关系。

进一步的，所述无人飞行器还包括电源电量评估传感器，与无人飞行器的中央处理器电连接，用于测量无人飞行器的剩余电量。

进一步的，所述无人飞行器还包括储存器与无人飞行器的中央处理器电连接，用于存储用户身份验证信息。

进一步的，所述无人飞行器还包括信息加密模块，与无人飞行器的中央处理器电连接，用于对用户身份识别信息进行加密。

一种基于快递系统的无人飞行器，其特征在于：所述无人飞行器包括：

中央处理器、GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器；

GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器分别与中央处理器电连接；

飞行控制信号收发器，用于接收飞行轨迹信息，以及，降落收/发快递信息；

移动通信数据信号收发器，用于接收/发送身份识别信息；

中央处理器，用于验证身份识别信息是否合法，并在身份识别信息合法的情况下，建立与无人飞行器的控制关系。

进一步的，所述无人飞行器还包括电源电量评估传感器，与无人飞行器的中央处理器电连接，用于测量无人飞行器的剩余电量。

进一步的，所述无人飞行器还包括存储器，与无人飞行器的中央处理器电连接，用于存储输入的身份识别信息。

进一步的，所述无人飞行器还包括信息加密模块，与无人飞行器的中央处理器电连接，用于对存储器身份识别信息进行加密。

一种基于快递系统的无人飞行器和用户终端，其特征在于：

中央处理器、GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器，其中，

GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器分别与中央处理器电连接；

飞行控制信号收发器，用于接收所述运营控制端的飞行轨迹信息，以及，用户终端输出的降落收/发快递信息；

移动通信数据信号收发器，用于发送无人飞行器输出的身份识别信息，以及接收用户终端输入的身份识别信息；

中央处理器，用于验证用户终端输入的身份识别信息是否合法，并在身份识别信息合法的情况下，建立无人飞行器与用户终端的控制关系；

所述用户终端为带有飞行控制软件的智能终端或飞行控制器，用于输入所述无人飞行器发出的身份识别信息，并在所述身份识别信息合法的情况下，控制所述无人飞行器降落收/发快递。

一种基于快递系统的无人飞行器和运营控制端，其特征在于：

所述无人飞行器包括：

中央处理器、GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器，其中，

GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器分别与中央处理器电连接；

飞行控制信号收发器，用于接收运营控制端输出的飞行轨迹信息；

所述运营控制端用于控制无人飞行器飞行轨迹，以及，向无人飞行器输入身份识别信息。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的基于无人飞行器的快递系统既能充分利用无人飞行器的高速飞行能力与成本优势，还能规避直接将人工服务转换成全自动服务所需要克服的众多技术障碍。

(2)通过用户终端与无人飞行器交互身份识别信息，自动、准确地建立了用户与无人机控制关系，解决了快递发件与收件过程中的准确性问题。

(3)本实用新型的无人飞行器的快递系统提供两条数据通信通道，一条是无人飞行器与飞行控制器之间的无线通道，另一条是无人飞行器与移动通信相兼容的通信信道，实现了无人飞行器在快递过程中飞行的准确控制。

附图说明

图1为本实用新型基于无人飞行器的快递系统的结构示意图；

图2为本实用新型的工作流程示意图；

图3为本实用新型无人飞行器和用户建立连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型基于无人飞行器的快递系统结构示意图。该系统包括无人飞行器系统、运营控制端和用户终端，无人飞行器系统包括中央处理器、电源电量评估子系统、GPS导航子系统、飞行控制信号收发子系统、移动通信数据收发子系统和储存器，运营控制端包括飞行控制器和远程信号收发子系统，用户终端为智能手机或独立控制器。其中，无人机为目前市面上常用的无人机，包括垂直旋翼、机体、陀螺仪等。

该无人飞行器系统对外提供了两条数据通信通道，一条是传统的无人机与无人机飞行控制器之间的无线通道，按照工信部的规定，该通道可以使840.5-845Mhz,1430-1444Mhz，2408-2440Mhz频段的任意通信技术；第二条是与现有移动通信相兼容的通信信道，可以利用现有移动通信网络与网络中的其它通信终端进行通信，传输包括发送含有用户ID信息的文字，拨打电话，发送语音信息，接收用户控制指令等多种数据。飞行控制信号收发模块和移动通信数据收发模块分别负责完成这两个通道的数据收发功能。

用户ID信息以及快递系统中收发相关方(收件人，发件人，运营商等)的GPS坐标均存放在飞行器相应的本地存储模块中。其中用户ID信息在传输的时候，系统可以通过信息加密模块对用户ID信息进行加密，确保用户信息安全。系统同时配置GPS导航模块，确保可以引导无人机按照无人机中预定的GPS目标进行飞行。而电源电量评估模块提供当前剩余电量的信息，供中央处理器选择下一目标地址，确定线路参考(例如，当电量无法保证直接飞往收件方时，首先返回运营商所在的地址)。

如图2所示，本实用新型的工作流程的实施方式是，当快递运营方收到用户快递取件请求后，即可设置无人飞行器的第一目标GPS坐标，同时还可以根据寄件人与收件人的相对地址，将无人飞行器的第二目标GPS坐标设为快递运营方自己或者收件人，如果设置为收件人，则继续将无人飞行器的第三目标GPS坐标地址设为快递运营方自己。无人飞行器在整个飞行过程中，依次按照设定的GPS坐标进行飞行，从而完成快递运营方->寄件人->快递运营方的飞行路线。

快递运营方设置无人飞行器GPS坐标的同时，也会将用户的验证ID以及用户联系方式(如电话号码)放入无人飞行器中。设置完成后，放飞无人飞行器。

无人飞行器首先依靠设定的第一目标的GPS坐标进行自动飞行，到达目标附近后(如小于GPS精度的某个范围)，即进入悬停状态，通过预设的用户手机号码通知用户飞行器已到达(直接拨打电话，用户接听后，预设语音自动播放提示)，同时通过短信的方式，将飞行器ID和用户ID发送到用户手机上。

完成提示和ID发送后，无人飞行器使用固定频段广播建立请求连接的数据报。该数据报可以被与无人飞行器兼容的应用程序或者飞行控制器捕获。

用户收到提示以后，打开无人飞行器控制器(可以是运行飞控程序的手机也可以是专门的飞控)，该无人飞行器控制器会接收到无人飞行器建立控制的请求，显示无人飞行器ID的同时提示用户输入ID信息。

用户根据无人飞行器ID信息，输入之前收到的用户ID，无人飞行器验证通过后，用户将获得无人飞行器的控制权限，与之建立联系的无人飞行器可发出声光提示，告知用户操作的目标，用户可操纵无人飞行器降落在指定的位置。设置发送无人飞行器ID，主要是考虑到如果用户可能面临使用多家快递服务的可能，如果有这种情况，用户可以知道用哪个用户ID来控制哪架无人飞行器。

用户完成寄件后，可将无人飞行器放置在空旷场地或者操纵无人飞行器飞到安全空间，点击确认，无人飞行器随即进入自动飞行模式，按照预设的下一个GPS坐标进行飞行。

本实用新型的第2种实施方式是，当快递运营方收到用户快递取件请求后，即可设置无人飞行器的第一目标GPS坐标，同时还可以根据寄件人与收件人的相对地址，将无人飞行器的第二目标GPS坐标设为快递运营方自己或者收件人，如果设置为收件人，则继续将无人飞行器的第三目标GPS坐标地址设为快递运营方自己。无人飞行器在整个飞行过程中，依次按照设定的GPS坐标进行飞行，从而完成快递运营方->寄件人->收件人->快递运营方的飞行路线。

快递运营方设置无人飞行器GPS坐标的同时，也会将用户的验证ID以及用户联系方式(如电话号码)放入无人飞行器中。设置完成后，放飞无人飞行器。

无人飞行器首先依靠设定的第一目标的GPS坐标进行自动飞行，到达目标附近后(如小于GPS精度的某个范围)，即进入悬停状态，通过预设的用户手机号码通知用户飞行器已到达(直接拨打电话，用户接听后，预设语音自动播放提示)，同时通过短信的方式，将飞行器ID和用户ID发送到用户手机上。

完成提示和ID发送后，无人飞行器使用固定频段广播建立请求连接的数据报。该数据报可以被与无人飞行器兼容的应用程序或者飞行控制器捕获。

用户收到提示以后，打开无人飞行器控制器(可以是运行飞控程序的手机也可以是专门的飞控)，该无人飞行器控制器会接收到无人飞行器建立控制的请求，显示无人飞行器ID的同时提示用户输入ID信息。

用户根据无人飞行器ID信息，输入之前收到的用户ID，无人飞行器验证通过后，用户将获得无人飞行器的控制权限，与之建立联系的无人飞行器可发出声光提示，告知用户操作的目标，用户可操纵无人飞行器降落在指定的位置。设置发送无人飞行器ID，主要是考虑到如果用户可能面临使用多家快递服务的可能，如果有这种情况，用户可以知道用哪个用户ID来控制哪架无人飞行器。

用户完成寄件后，可将无人飞行器放置在空旷场地或者操纵无人飞行器飞到安全空间，点击确认，无人飞行器随即进入自动飞行模式，按照预设的下一个GPS坐标进行飞行。

如图3所示，本实用新型的第3种实施方式是，当快递运营方收到用户快递取件请求后，快递运营方设置无人飞行器GPS坐标的同时，也会将用户的验证ID以及用户联系方式(如电话号码)放入无人飞行器中。设置完成后，放飞无人飞行器。

无人飞行器首先依靠设定的第一目标的GPS坐标进行自动飞行，到达目标附近后(如小于GPS精度的某个范围)，即进入悬停状态，通过预设的用户手机号码通知用户飞行器已到达(直接拨打电话，用户接听后，预设语音自动播放提示)，同时通过短信的方式，将飞行器ID和用户ID发送到用户手机上。

完成提示和ID发送后，无人飞行器使用固定频段广播建立请求连接的数据报。该数据报可以被与无人飞行器兼容的应用程序或者飞行控制器捕获。

用户收到提示以后，打开无人飞行器控制器(可以是运行飞控程序的手机也可以是专门的飞控)，该无人飞行器控制器会接收到无人飞行器建立控制的请求，显示无人飞行器ID的同时提示用户输入ID信息。

用户根据无人飞行器ID信息，输入之前收到的用户ID，无人飞行器验证通过后，用户将获得无人飞行器的控制权限，与之建立联系的无人飞行器可发出声光提示，告知用户操作的目标，用户可操纵无人飞行器降落在指定的位置。设置发送无人飞行器ID，主要是考虑到如果用户可能面临使用多家快递服务的可能，如果有这种情况，用户可以知道用哪个用户ID来控制哪架无人飞行器。

用户完成寄件后，可将无人飞行器放置在空旷场地或者操纵无人飞行器飞到安全空间，点击确认，无人飞行器随即进入自动飞行模式，按照预设的下一个GPS坐标进行飞行。

在快递运营方收到用户请求后，提前设定用户信息(如电话号码，身份确认码等)，并将身份确认码通过任何安全的形式通知给用户，如短信。用户通过身份确认码来证明自己是目标用户，从而建立与无人飞行器的控制联系。

当无人飞行器飞临用户附近时，可以通过预定方法通知用户。例如自动拨打预先存放在无人飞行器中的用户手机号码，同时广播建立连接请求的数据报，数据报中应包含能唯一识别该飞行器的ID。用户收到通知后，可以通过飞行控制器对收到的建立请求进行响应，通过其中携带的飞行器ID，对应输入相应的身份ID。当身份ID被无人飞行器验证通过后，则建立与飞行器之间的控制联系。可以操控无人飞行器进行最后的精准降落。当收取或者寄送完毕后，通过发送完成命令，解除与无人飞行器之间的联系，无人飞行器恢复自动飞行状态，按照设定的GPS进行飞行。

在上述实施例中，为了安全起见，对用户的控制权限需要进行限制，无人飞行器根据建立飞行控制时的用户身份ID，可采取不同权限范围的控制操作，例如当和采用普通用户ID的飞行控制器建立联系后，可以对飞行的高度，速度以及可以设置的信息进行限制。例如快递运营方可以使用更快的飞行速度控制无人飞行器，可以对用户的GPS和ID信息进行设置，而普通用户的飞行控制器则只能使用较慢的飞行速度，只能输入自己的身份ID而无法配置无人飞行器可接收的ID信息。

此外，本实用新型还提供第4种实施方式是，一种基于无人飞行器的快递系统，由无人飞行器、运营控制端和用户终端构成，其中，无人飞行器优选无人机，可以采用四轴多旋翼无人机结构。无人机的输出功率、动力可以根据快递件的重量进行调整。无人飞行器不仅具备飞行的各项构造，还包括信号收发器、处理器、导航仪等等。运营控制端包括无线信号收发器、处理系统以及控制系统，用户终端可以为单独的控制系统，也可以是装载了控制软件的智能手机，控制软件一般优选运营方开发的移动APP，控制软件可以让用户通过智能手机的触控屏来控制无人机的操作，类似于飞行游戏的控制手柄。控制软件还包括用户ID验证识别程序、通知提示程序等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于无人飞行器的快递系统，其特征在于，所述快递系统包括无人飞行器、运营控制端和用户终端；

所述运营控制端、所述用户终端分别与所述无人飞行器信号连接；其中

所述运营控制端用于控制无人飞行器飞行轨迹，以及，向无人飞行器输入身份识别信息；

所述无人飞行器用于根据所述运营控制端的飞行轨迹进行飞行，同时验证身份信息是否合法；

所述用户终端将接收的身份识别信息发送至无人飞行器进行验证，并在验证合法的情况下，控制所述无人飞行器降落。

2.如权利要求1所述的基于无人飞行器的快递系统，其特征在于，所述无人飞行器包括：

中央处理器、GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器，其中，

GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器分别与中央处理器电连接；

飞行控制信号收发器，用于接收所述运营控制端的飞行轨迹信息，以及，用户终端输出的降落收/发快递信息；

移动通信数据信号收发器，用于发送无人飞行器输出的身份识别信息，以及接收用户终端输入的身份识别信息；

中央处理器，用于验证用户终端输入的身份识别信息是否合法，并在身份识别信息合法的情况下，建立无人飞行器与用户终端的控制关系。

3.如权利要求1所述的基于无人飞行器的快递系统，其特征在于，所述无人飞行器还包括电源电量评估传感器，与无人飞行器的中央处理器电连接，用于测量无人飞行器的剩余电量。

4.如权利要求1所述的基于无人飞行器的快递系统，其特征在于，所述无人飞行器还包括储存器与无人飞行器的中央处理器电连接，用于存储用户身份验证信息。

5.如权利要求1所述的基于无人飞行器的快递系统，其特征在于，所述无人飞行器还包括信息加密模块，与无人飞行器的中央处理器电连接，用于对用户身份识别信息进行加密。

6.一种基于快递系统的无人飞行器，其特征在于：所述无人飞行器包括：

中央处理器、GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器；

GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器分别与中央处理器电连接；

飞行控制信号收发器，用于接收飞行轨迹信息，以及，降落收/发快递信息；

移动通信数据信号收发器，用于接收/发送身份识别信息；

中央处理器，用于验证身份识别信息是否合法，并在身份识别信息合法的情况下，建立与无人飞行器的控制关系。

7.如权利要求6所述的无人飞行器，其特征在于：所述无人飞行器还包括电源电量评估传感器，与无人飞行器的中央处理器电连接，用于测量无人飞行器的剩余电量。

8.如权利要求7所述的无人飞行器，其特征在于：所述无人飞行器还包括信息加密模块，与无人飞行器的中央处理器电连接，用于对存储器身份识别信息进行加密。

9.一种基于快递系统的无人飞行器和用户终端，其特征在于：

所述无人飞行器包括中央处理器、GPS导航单元、飞行控制信号收发器和移动通信数据信号收发器，其中，

GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器分别与中央处理器电连接；

飞行控制信号收发器，用于接收所述运营控制端的飞行轨迹信息，以及，用户终端输出的降落收/发快递信息；

移动通信数据信号收发器，用于发送无人飞行器输出的身份识别信息，以及接收用户终端输入的身份识别信息；

中央处理器，用于验证用户终端输入的身份识别信息是否合法，并在身份识别信息合法的情况下，建立无人飞行器与用户终端的控制关系；

所述用户终端为带有飞行控制软件的智能终端或飞行控制器，用于输入所述无人飞行器发出的身份识别信息，并在所述身份识别信息合法的情况下，控制所述无人飞行器降落收/发快递。

10.一种基于快递系统的无人飞行器和运营控制端，其特征在于：

所述无人飞行器包括：

中央处理器、GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器，其中，

GPS导航单元、飞行控制信号收发器、移动通信数据信号收发器分别与中央处理器电连接；

飞行控制信号收发器，用于接收运营控制端输出的飞行轨迹信息；

所述运营控制端用于控制无人飞行器飞行轨迹，以及，向无人飞行器输入身份识别信息。