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Title:
UNMANNED AERIAL VEHICLE AND FLIGHT LEVEL CONTROL METHOD UTILIZED IN UNMANNED AERIAL VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/018710
Kind Code:
A1
Abstract:
An unmanned aerial vehicle and a flight level control method utilized in an unmanned aerial vehicle. The unmanned aerial vehicle comprises an infrared emitter module (10) and an infrared receiver module (11). The method comprises: acquiring an infrared emission time and an infrared receiving time, computing, according to a time difference between the infrared emission time and the infrared receiving time, distance information between the unmanned aerial vehicle and an obstacle thereunder; and when the distance information does not satisfy a preconfigured height, adjusting a flight level of the unmanned aerial vehicle to fly at a distance satisfying the preconfigured level difference. Since the infrared emitter module (10) and the infrared receiver module (11) can be made into compact forms, they can produce an infrared spot having a small size and not easily absorbed by an object, being high in precision, fast in response, applicable in a low light region, and low in cost.

Inventors:
WANG, Jun (West Area, 2F 10 Building,Zhongyuntai Technological & Industrial Park,Songbai Road, Shiyan Street, Bao'an Distric, Shenzhen Guangdong 8, 518108, CN)
Application Number:
CN2016/098436
Publication Date:
February 01, 2018
Filing Date:
September 08, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN WINGSLAND TECHNOLOGY CO., LTD. (West Area, 2F 10 Building,Zhongyuntai Technological & Industrial Park,Songbai Road, Shiyan Street, Bao'an Distric, Shenzhen Guangdong 8, 518108, CN)
International Classes:
B64D45/08; A63H27/133
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN ZHONGYI PATENT AND TRADEMARK OFFICE (4th Fl, Old Shenzhen Special Zone Newspaper BuildingNo. 1014 Shen Nan Rd.C., Futian Distric, Shenzhen Guangdong 0, 518000, CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种无人机, 其特征在于, 包括:

红外光发射模块, 用于沿所述无人机竖直方向向下发射红外光; 红外光接收模块, 用于接收所述红外光发射模块发射的红外光接触到 下方障碍物反射回来的红外光;

处理模块, 与红外光发射模块和红外光接收模块连接, 控制红外光发 射模块沿所述无人机竖直方向向下发射红外光和红外光接收模块接收 接触下方障碍物反射回来的红外光, 并获取所述红外光发射模块发射 红外光的发射吋间和红外光接收模块接收红外光接触下方障碍物反射 回来的接收吋间, 根据发射吋间和接收吋间的吋间差计算出所述无人 机沿竖直方向向下与下方障碍物之间的距离信息; 判断模块, 用于判断距离信息是否满足预定高度值;

控制模块, 用于调整所述无人机的飞行高度, 以使所述距离信息满足 预定高度值的条件飞行。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的无人机, 其特征在于, 所述预定高度值为一固 定值。

[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的无人机, 其特征在于, 所述处理模块在一段吋 间内控制红外光发射模块沿所述无人机竖直方向向下发射红外光和红 外光接收模块接收接触下方障碍物反射回来的红外光, 以获取到多个 发射吋间和接收吋间, 计算出距离信息的平均值。

[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的无人机, 其特征在于, 所述处理模块对接收反 射回来的红外光信号进行滤波补偿处理。

[权利要求 5] —种无人机定高控制方法, 其特征在于, 包括以下步骤:

沿所述无人机竖直方向向下发射红外光, 以及接收接触下方障碍物反 射回来的红外光;

获取红外光发射的发射吋间和所述红外光接触下方障碍物反射回来的 接收吋间;

根据发射吋间和接收吋间的吋间差, 计算得到所述无人机沿竖直方向 向下与下方障碍物之间的距离信息;

判断所述距离信息是否满足预定高度值;

若所述距离信息不满足预定高度值, 则控制无人机调整其飞行高度, 以使所述距离信息满足预定高度值的条件飞行。

[权利要求 6] 根据权利要求 5所述的无人机定高控制方法, 其特征在于, 所述预定 高度值为一固定值。

[权利要求 7] 根据权利要求 5所述的无人机定高控制方法, 其特征在于, 获取一段 吋间内多个发射吋间和接收吋间, 以计算得到距离信息的平均值。

[权利要求 8] 根据权利要求 7所述的无人机定高控制方法, 其特征在于, 还包括对 接收反射回来的红外光进行滤波补偿处理。

Description:
无人机及无人机定高控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及无人飞行器技术领域, 特别是涉及一种无人飞行器的飞行控制方法 背景技术

[0002] 无人机是一种以无线电遥控或自身程序控制为 主的不载人飞行器。 目前, 无人 机一般都用于航拍, 尤其在高空中, 向下俯拍地面情况。 当需要稳定的图像吋 , 无人机则需要与地面保持一个稳定的高度, 即定高。 人为操作无人机保持定 高模式, 难度大。 而利用 GPS保持定高, 但又会出现 GPS信号不好, 导致定高很 难实现的问题。

技术问题

[0003] 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的 不足, 提供一种定高设计功耗小 、 精度高以及成本低廉的无人机。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种无人机, 其包括红外光发射 模块, 用于沿所述无人机竖直方向向下发射红外光; 红外光接收模块, 用于接 收所述红外光发射模块发射的红外光接触到下 方障碍物反射回来的红外光; 处 理模块, 与红外光发射模块和红外光接收模块连接, 控制红外光发射模块沿所 述无人机竖直方向向下发射红外光和红外光接 收模块接收接触下方障碍物反射 回来的红外光, 并获取所述红外光发射模块发射红外光的发射 吋间和红外光接 收模块接收红外光接触下方障碍物反射回来的 接收吋间, 根据发射吋间和接收 吋间的吋间差计算出所述无人机沿竖直方向向 下与下方障碍物之间的距离信息 ; 判断模块, 用于判断距离信息是否满足预定高度值; 控制模块, 用于调整所 述无人机的飞行高度, 以使所述距离信息满足预定高度值的条件飞行 。

[0005] 作为本发明进一步改进, 所述预定高度值为一固定值。 [0006] 作为本发明进一步改进, 所述处理模块在一段吋间内控制红外光发射模 块沿所 述无人机竖直方向向下发射红外光和红外光接 收模块接收接触下方障碍物反射 回来的红外光, 以获取到多个发射吋间和接收吋间, 计算出距离信息的平均值

[0007] 作为本发明进一步改进, 所述处理模块对接收反射回来的红外光信号进 行滤波 补偿处理。

[0008] 本发明还提供了一种无人机定高控制方法, 所述方法包括以下步骤:

[0009] 沿所述无人机竖直方向向下发射红外光, 以及接收接触下方障碍物反射回来的 红外光;

[0010] 获取红外光发射的发射吋间和所述红外光接触 下方障碍物反射回来的接收吋间 [0011] 根据发射吋间和接收吋间的吋间差, 计算得到所述无人机沿竖直方向向下与下 方障碍物之间的距离信息;

[0012] 判断所述距离信息是否满足预定高度值;

[0013] 若所述距离信息不满足预定高度值, 则控制无人机调整其飞行高度, 以使所述 距离信息满足预定高度值的条件飞行。

[0014] 作为本发明进一步改进, 所述预定高度值为一固定值。

[0015] 作为本发明进一步改进, 获取一段吋间内多个发射吋间和接收吋间, 以计算得 到距离信息的平均值。

[0016] 作为本发明进一步改进, 还包括对接收反射回来的红外光进行滤波补偿 处理。

发明的有益效果

有益效果

[0017] 与现有技术相比, 本发明使得无人机能够定高模式下飞行, 这样无人机就能获 取稳定角度下的图像。 由于红外光发射模块和接收模块都可以做得比 较小巧、 而且红外光斑小, 不容易被物体吸收、 精度较高、 响应快、 在光线暗的地方也 能使用; 同吋, 价格便宜, 所以, 本发明非常适合于小型无人机, 也可以用于 中大型航拍及专用无人机, 在对无人机整体体积大小、 重量及成本增加很少的 情况下, 大大提高无人机的灵活性和安全性。 对附图的简要说明

附图说明

[0018] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说 明, 附图中:

[0019] 图 1是本发明无人机的结构框图;

[0020] 图 2是本发明无人机定高控制方法的流程图。

本发明的实施方式

[0021] 为了对本发明的技术特征、 目的和效果有更加清楚的理解, 现对照附图详细说 明本发明的具体实施方式。

[0022] 如图 1所示, 本发明无人机包括红外光发射模块 10、 红外光接收模块 11、 与红 外光发射模块 10和红外光接收模块 11连接的处理模块 20、 与处理模块 20相连的 判断模块 30, 以及与判断模块 30相连的控制模块 40。

[0023] 本发明红外光发射模块 10用于沿所述无人机竖直方向向下发射红外光 红外光 接收模块 11用于接收所述红外光发射模块发射的红外光 触到下方障碍物反射 回来的红外光。 红外光发射模块 10发射红外光和红外光接收模块 11接收反射回 来的红外光通过处理模块 20驱动。

[0024] 本发明红外光发射模块 10和红外光接收模块 11分别为红外发射管和红外接收管

, 可以做得非常小巧, 发射的红外斑点小, 不易被物体吸收。

[0025] 处理模块 20为一专用处理器芯片, 该专用处理器芯片驱动红外光发射模块沿所 述无人机竖直方向向下发射红外光, 和驱动红外光接收模块接收接触下方障碍 物反射回来的红外光, 并且, 获得发射吋间和接收吋间。 更优的是, 本发明具 体实施例中, 处理模块在一个吋间段内驱动红外光发射模块 和红外光接收模块 工作, 从而获得多个发射吋间和接收吋间, 即在一段吋间内, 多次测量, 计算

, 寻求距离信息的平均值, 这样, 保证距离信息更精准。

[0026] 在本发明实施例中, 处理模块 20驱动红外光发射模块 10发射红外光, 红外光的 频率范围可选为: 800〜900nm。 在本发明实施例中, 处理模块对接收反射回来 的红外光信号进行滤波补偿处理, 以保障精确度。

[0027] 本发明实施例, 判断模块 30与处理模块 20相连, 用于判断距离信息是否满足预 定高度值; 当距离信息不满足预定高度值吋, 控制模块则调整无人机的飞行高 度, 以使所述距离信息满足预定高度值的条件飞行 。 在本实施例中, 所述预定 高度值为一固定值, 比如, 该预定高度值设置为 10米, 20米, 30米或 50米。 具 体的实施方式是: 无人机在飞行吋, 预定高度值设置为 20米, 当无人机距离地 面 (即下方障碍物) 少于或大于 20米飞行吋, 启动定高模式, 本发明无人机会 自动调整飞行高度, 保证无人机在其与地面 (即下方障碍物) 之间的距离信息 满足 20米的条件下飞行, 即相对地面保持在 20米的高度飞行, 有利于拍摄角度 相同的稳定图像。

[0028] 如图 2所示, 本发明无人机定高控制方法, 包括以下步骤:

[0029] 沿无人机竖直方向向下发射红外光, 以及接收接触下方障碍物反射回来的红外 光。

[0030] 获取红外光发射的发射吋间和所述红外光接触 下方障碍物反射回来的接收吋间

[0031] 根据发射吋间和接收吋间的吋间差, 计算得到所述无人机沿竖直方向向下与下 方障碍物之间的距离信息; 更优的是, 本发明会在一段吋间内获取多个发射吋 间和接收吋间, 以计算得到距离信息的平均值这样, 保证无人机与下方障碍物 之间的距离信息更精准。

[0032] 判断距离信息是否满足预定高度值;

[0033] 当无人机与下方障碍物的距离不满足预定高度 值, 即无人机没有在预先设定的 高度值飞行, 本发明调整无人机的飞行高度, 以使无人机在其与下方障碍物的 距离信息满足预定高度值的条件下飞行, 即相对与下方障碍物保持预定高度值 飞行。

[0034] 本发明由于红外光发射模块和接收模块都可以 做得比较小巧、 而且红外光斑小 , 不容易被物体吸收、 精度较高、 响应快、 在光线暗的地方也能使用; 同吋, 价格便宜, 所以, 本发明非常适合于小型无人机, 也可以用于中大型航拍及专 用无人机, 在对无人机整体体积大小、 重量及成本增加很少的情况下, 大大提 高无人机的灵活性和安全性。

[0035] 本发明是通过较佳的实施例进行说明的, 本领域技术人员应当明白, 在不脱离 本发明范围的情况下, 还可以对本发明进行各种变换和等同替代。 另外, 针对 特定情形或具体情况, 可以对本发明做各种修改, 而不脱离本发明的范围。 因 此, 本发明不局限于所公幵的具体实施例, 而应当包括落入本发明权利要求范 围内的全部实施方式。