CN105480417A - 一种智能无人飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能无人飞行器，包括无人飞行器本体，所述无人飞行器本体上通过云台装置搭载有视频监控装置，所述无人飞行器本体上设有自动避障装置；所述自动避障装置包括超声波传感器，所述超声波传感器连接自动控制模块，用于接收所述超声波传感器的信号进行处理，并根据所述超声波传感器的信号判断无人飞行器本体与前方障碍物间的距离，然后根据计算出的距离控制所述无人飞行器避开前方障碍物飞行。本发明可实现通过无人飞行器搭载视频监控装置在要监控的区域的上方自动避障巡航进行空中监控预警，适应复杂监控环境下使用。

Description

一种智能无人飞行器
技术领域
本发明属于安防监控技术领域，具体涉及一种智能无人飞行器。
背景技术
随着技术的进步与发展，安防监控设备或系统广泛应用于各种环境中，对保护人民财产起到重要的作用，如用于防盗作用。然而，目前的安防监控装置或设备一般是固定式安装于相应的环境或场合中，对周围区域进行监测而防盗。
这种固定式安装监控装置的方式虽然一定程度上满足了社会或人民对监控的需要，但也存在局限，如在一个大的监控区域内进行防盗监控时，要防止监控无死角，需要安装多个监控装置，且可能存在被破坏的情形，导致监控失效，因此提供一种新型的监控装置或监控方式，具有重要现实意义。
虽然目前也将视频监控前端设备或摄像装置安装在飞行器上进行监控，但目前的飞行器一般仅限于无障碍的地方使用，在有障碍的复杂环境下无人飞行器无法有效地进行飞行监控，因此，开发一种可以自行避障的无人飞行器具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种智能无人飞行器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能无人飞行器，包括无人飞行器本体，所述无人飞行器本体上通过云台装置搭载有视频监控装置，所述无人飞行器本体上设有自动避障装置；所述自动避障装置包括超声波传感器，所述超声波传感器连接自动控制模块，用于接收所述超声波传感器的信号进行处理，并根据所述超声波传感器的信号判断无人飞行器本体与前方障碍物间的距离，然后根据计算出的距离控制所述无人飞行器避开前方障碍物飞行。
所述自动控制模块包括：
距离计算单元，用于对超声波传感器的信号进行处理，并根据所述超声波传感器的信号判断无人飞行器本体与前方障碍物间的距离；
飞行控制单元，用于根据计算出的无人飞行器本体与前方障碍物间的距离控制无人飞行器按预设控制方法避开前方障碍物飞行。
所述飞行控制单元包括有：
飞行指令存储单元，用于存储多种飞行指令，每种所述飞行指令对应于一个所述无人飞行器本体与前方障碍物距离；
指令发送单元，用于根据检测的无人飞行器本体与前方障碍物的不同距离，发送对应的飞行指令给无人飞行器控制系统。
所述飞行控制单元包括障碍物判断单元，连接所述视频监控装置，用于根据所述视频监控装置采集的图像判断前方障碍物情况，由所述飞行控制单元根据所述障碍物判断单元判断的障碍物情况，结合所述述超声波传感器测定的无人飞行器与前方障碍物间的距离，控制无人飞行器避开前方障碍物飞行。
所述视频监控装置元包括有两个高清摄像机。
所述视频采集单元包括有一个可根据视频采集需要自动进行补光的自适应补光装置。
所述自适应补光装置包括光线明亮度检测器以及补光灯。
本发明通过包括无人飞行器本体，所述无人飞行器本体上通过云台装置搭载有视频监控装置，所述无人飞行器本体上设有自动避障装置；所述自动避障装置包括超声波传感器，所述超声波传感器连接自动控制模块，用于接收所述超声波传感器的信号进行处理，并根据所述超声波传感器的信号判断无人飞行器本体与前方障碍物间的距离，然后根据计算出的距离控制所述无人飞行器避开前方障碍物飞行，防止在监控飞行过程中与前方的障碍物相碰撞，实现有效监控的实现，具有重要的生产实践与现实意义。
附图说明
图1为本发明实施例提供的智能无人飞行器的结构示意图；
图2所示为本发明实施例提供的视频监控装置的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
参见图1所示，该图1示出了本发明实施例提供的一种智能无人飞行器的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例有关的部分。
参见图1所示，一种智能无人飞行器，包括无人飞行器本体3，所述无人飞行器本体3上通过云台装置2搭载有视频监控装置1，所述无人飞行器本体上设有自动避障装置；所述自动避障装置包括超声波传感器4，所述超声波传感器4连接自动控制模块，用于接收所述超声波传感器的信号进行处理，并根据所述超声波传感器的信号判断无人飞行器本体与前方障碍物间的距离，然后根据计算出的距离控制所述无人飞行器避开前方障碍物飞行。
具体实现上，所述自动控制模块包括：
距离计算单元，用于对超声波传感器的信号进行处理，并根据所述超声波传感器的信号判断无人飞行器本体与前方障碍物间的距离；
飞行控制单元，用于根据计算出的无人飞行器本体与前方障碍物间的距离控制无人飞行器按预设控制方法避开前方障碍物飞行。
其中，进一步的，所述飞行控制单元包括有：
飞行指令存储单元，用于存储多种飞行指令，每种所述飞行指令对应于一个所述无人飞行器本体与前方障碍物距离；
指令发送单元，用于根据检测的无人飞行器本体与前方障碍物的不同距离，发送对应的飞行指令给无人飞行器控制系统。
通过存储多种飞行控制指令，如向上提升高度飞行或向左，向右绕开飞行，向下降低高度飞行或盘旋等，对应于多种检测出的距离，可以实现控制飞行器根据不同的距离情况采用不同的飞行方式飞行以绕开障碍物，适应多种情况，适应复杂的飞行环境。
进一步的，所述飞行控制单元包括障碍物判断单元，连接所述视频监控装置，用于根据所述视频监控装置采集的图像判断前方障碍物情况，由所述飞行控制单元根据所述障碍物判断单元判断的障碍物情况，结合所述述超声波传感器测定的无人飞行器与前方障碍物间的距离，控制无人飞行器避开前方障碍物飞行。
具体在工作时，可先通过采集的图像判断前方情况，并通过超声波传感器实时测定无人飞行器与前方障碍物间的距离，然后根据前方的障碍物的情况，如前方障碍的高度或宽度等，控制无人飞行器水平方向上绕道飞行或提升飞行高度穿过前方障碍物飞行，或降低飞行高度穿过前方的障碍物进行飞行，从而使搭载的视频监控装置可以在复杂的环境中进行飞行监控，如在高速公路上飞行监控道路的情况，或监测一个区域的人流拥挤情况，并不受监控区域周围环境的影响，可以自由实现飞行监控。
需要说明的是，本发明中，所述自动控制模块可以是所述无人机飞行控制系统的主控制器或主控模块，如嵌入式控制系统，其中，所述超声波传感器可以是一个，也可以两个，或多个，用于测定无人飞行器前方障碍物与无人飞行器间的距离，所述视频采集单元可用于采集无人飞行器前方的图像，自动控制模块通过判断前方的图像，结合超声波传感器测定的对应的前方障碍物与无人飞行器间的距离，判断前方的具体情况，通过自动控制模块判断的前方的具体情况控制无人飞行器改道或绕道飞行，从而实现无人飞行器的有效避障飞行，解决了无人飞行器在复杂环境下飞行会发生与障碍物碰撞的事件的发生，保证了飞行的顺利进行，同时，保证了安防监控的连续有效性。
参见图2所示，所述视频采集单元包括有两个高清摄像机、与所述高清摄像机相连接的一个视频编码器，所述高清摄像机配置有镜头装置，所述视频编码器连接所述无线传输单元。
进一步的，本发明实施例中，所述无线传输单元为微波无线传输单元。
当然了，所述的无线传输单元也可以是其它无线模块实现，GSM或GPRS无线传输模块或芯片来实现。
需要说明的是，所述无人飞行器可以是任何一种可用的无人飞行器，或者无人飞行器装置，所述视频监控装置通过云台装置搭载在所述无人飞行器上，可以是搭载在所述无人飞行器的上部位置以及下部位置，具体位置不限，可以根据监控的需要及视频监控装置的大小具体设计。
所述视频监控装置具有外壳，所述视频采集单元、无线传输单元以及为所述视频采集单元与无线传输单元供电的电源单元可以是置于所述外壳内。
所述的电源单元可以是电池或小型蓄电池装置，也可以与所述无人飞行器共用电源装置或电源单元来实现，也可以是单独的视频电源单元，具体不限。
进一步的，所述两个高清摄像机并列设置，分别配备一个镜头，可以共用一个视频编码器进行视频信号的编码处理，然后通过无线传输单元将编码处理后的视频信号传送到监控中心显示或存储。
进一步的，所述视频监控装置还包括有一个可根据视频采集需要自动进行补光的自适应补光装置，与所述高清摄像机相连接。
参见图1所示，需要说明的是，所述自适应补光装置包括光线明亮度检测器5以及补光灯6，所述光线明亮度检测器用于实现监测视频采集环境的光线明亮度，然后根据检测的光线明亮度自动控制所述补光灯的开启或关闭，或开启的亮度值等，从而可以实现根据视频采集环境的自适应调节控制，保证了视频采集单元采集的监控视频满足监控的需要，特别是在阴天或夜晚情况下可以保证采集的视频图像符合监控的需要，达到清晰可见。
进一步的，所述视频监控装置的保护外壳上设有防雷装置，所述防雷装置包括有至少一个静电释放器以及至少一个避雷带，每一个所述静电释放器包括有多根静电释放针。
通过在外壳上设有防雷装置，可以实现无人飞行器搭载视频监控装置飞行进行空中飞行监控时，遇到雷雨天气也能进行空中飞行监控，都能有效地实现防雷，避雷，而使该无人飞行器搭载视频监控装置不会受到雷电的袭击而爱损坏，提高了探测装置的安全性能，真正实现全天候飞行监控，因此具有重要的现实意义。
以上可以看出，本发明通过包括无人飞行器本体，所述无人飞行器本体上通过云台装置搭载有视频监控装置，所述无人飞行器本体上设有自动避障装置；所述自动避障装置包括超声波传感器，所述超声波传感器连接自动控制模块，用于接收所述超声波传感器的信号进行处理，并根据所述超声波传感器的信号判断无人飞行器本体与前方障碍物间的距离，然后根据计算出的距离控制所述无人飞行器避开前方障碍物飞行，防止在监控飞行过程中与前方的障碍物相碰撞，实现有效监控的实现，具有重要的生产实践与现实意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能无人飞行器，其特征在于，包括无人飞行器本体，所述无人飞行器本体上通过云台装置搭载有视频监控装置，所述无人飞行器本体上设有自动避障装置；所述自动避障装置包括超声波传感器，所述超声波传感器连接自动控制模块，用于接收所述超声波传感器的信号进行处理，并根据所述超声波传感器的信号判断无人飞行器本体与前方障碍物间的距离，然后根据计算出的距离控制所述无人飞行器避开前方障碍物飞行。
2.根据权利要求1所述智能无人飞行器，其特征在于，所述自动控制模块包括：
距离计算单元，用于对超声波传感器的信号进行处理，并根据所述超声波传感器的信号判断无人飞行器本体与前方障碍物间的距离；
飞行控制单元，用于根据计算出的无人飞行器本体与前方障碍物间的距离控制无人飞行器按预设控制方法避开前方障碍物飞行。
3.根据权利要求2所述智能无人飞行器，其特征在于，所述飞行控制单元包括有：
飞行指令存储单元，用于存储多种飞行指令，每种所述飞行指令对应于一个所述无人飞行器本体与前方障碍物距离；
指令发送单元，用于根据检测的无人飞行器本体与前方障碍物的不同距离，发送对应的飞行指令给无人飞行器控制系统。
4.根据权利要求3所述智能无人飞行器，其特征在于，所述飞行控制单元包括障碍物判断单元，连接所述视频监控装置，用于根据所述视频监控装置采集的图像判断前方障碍物情况，由所述飞行控制单元根据所述障碍物判断单元判断的障碍物情况，结合所述述超声波传感器测定的无人飞行器与前方障碍物间的距离，控制无人飞行器避开前方障碍物飞行。
5.根据权利要求1-4任一项所述智能无人飞行器，其特征在于，所述视频监控装置元包括有两个高清摄像机。
6.根据权利要求5所述智能无人飞行器，其特征在于，所述视频采集单元包括有一个可根据视频采集需要自动进行补光的自适应补光装置。
7.根据权利要求6所述智能无人飞行器，其特征在于，所述自适应补光装置包括光线明亮度检测器以及补光灯。
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