CN106043676A - 可自主拦阻光线的飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可自主拦阻光线的飞行器，其包含一机体、至少一设于机体上方能带动机体飞行的旋翼模块以及一设于机体且能控制旋翼模块的飞行方向控制模块；该机体上设有一可侦测太阳照射角度的光线传感器、一可侦测一移动物的位置的位置传感器及一飞行动向调整器，该光线传感器及位置传感器所感测的参数分别传输到飞行动向调整器，且飞行动向调整器依据所述参数令飞行方向控制模块控制机体自主飞行到太阳光线与移动物之间，使得移动物、太阳与机体三者呈一直线，进而使机体随着光线或移动物之间的角度变化而自动改变飞行方位，使飞行器阻隔在太阳光线与移动物之间。

Description

可自主拦阻光线的飞行器
技术领域
本发明涉及一种可自主拦阻光线的飞行器，特别涉及一种可自动侦测太阳和移动物的位置，并且自主飞行到太阳光线与移动物之间，使得移动物、太阳与机体三者呈一直线。
背景技术
许多活动、工作和研究都需要在光线未直接照射的环境下进行，例如：在球类和射击运动进行中，若有光线直接照射到运动员，容易影响运动员的视觉，造成运动员失误影响成绩。或者，在戏剧拍摄和静态摄影等工作上，光线直射演员和模特儿，也容易影响摄影效果。或者，在某些科学领域的研究过程中，实验组必须曝露在外界自然环境，但却不能直接照射到太阳光线，若实验组遭受光线直射，则实验可能因此失败。然而，目前这些问题都只能以搭建棚架，或者以徒手举起反光板的方式来遮挡光线直接照射，造成费时、费力和使用不便等问题。其他诸如：农作、渔作或户外施工时，农渔夫或工人曝晒于烈日下容易中暑，皆有需要遮阳的需求。
其次，单轴或多轴飞行器因具有飞行稳定、轻便以及成本低廉的特性，无论是在航空摄影、交通监控、救灾，还是作为休闲娱乐用途，近年来在各种领域上都已经发展成熟，有鉴于此，本案发明人累积多年相关领域的研究以及实务经验，特结合单轴或多轴飞行器，让单轴或多轴飞行器可以自主拦阻光线，以针对上述需求提供一较佳的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可自主拦阻光线的飞行器，特别是一种可自动侦测太阳照射角度和移动物的位置，并且自主飞行到太阳光线与移动物之间，使得移动物、太阳与机体三者呈一直线，以克服上述现有技术中以搭建棚架或徒手举起反光板的方式来遮挡光线直接照射造成的费时、费力和使用不便等诸多不足。
为了达到上述目的，本发明提供的可自主拦阻光线的飞行器包含一机体、至少一设于该机体上方且能够带动该机体飞行的旋翼模块以及一设于该机体且能够控制该旋翼模块的飞行方向控制模块，该机体上设有一可侦测太阳照射角度的光线传感器、一可侦测一移动物的位置的位置传感器及一飞行动向调整器，该飞行动向调整器能够依据该光线传感器及位置传感器所感测的参数驱使该飞行方向控制模块控制该机体飞行至该移动物与太阳光线之间，使得移动物、太阳与机体三者呈一直线。
藉由上述，当机体于飞行期间，该光线传感器能够持续感测该机体与太阳光线之间的相对角度，以感测出一光线参数；同时，该位置传感器能够持续感测该机体与移动物之间的相对角度，以感测出一位置参数，并将所述光线传感器和位置传感器所感测的光线参数及位置参数分别传输到该飞行动向调整器，该飞行动向调整器能够依据所述光线参数及位置参数控制该飞行方向控制模块，令飞行方向控制模块驱使所述旋翼模块带动该机体脱离人工控制，自主飞行到该移动物与太阳光线之间，使得移动物、太阳与机体三者呈一直线。
据此，该机体可通过该飞行动向调整器主动控制，从而快速且精准地飞到该移动物与太阳光线之间，使得移动物、太阳与机体三者呈一直线，其判断及反应的时间相当迅速，并具有全自动侦测及工作的功能，使用上相当省时、省力且方便，以达到上述自动侦测太阳和移动物的位置，并且自主飞行到太阳光线与移动物之间，使得移动物、太阳与机体三者呈一直线的目的。
以下进一步说明本发明的具体实施方式：
依据上述主要结构特征，该旋翼模块为单一组设置在机体中央上方形成一单轴飞行器，或为多组设于该机体上方四周形成一多轴飞行器。
依据上述主要结构特征，该位置传感器设在该机体下方，该光线传感器设在该机体上方。
依据上述主要结构特征，该位置传感器可为一影像辨识器或一红外线辨识器；或者，该移动物上可设有一用于发射位置信号的发射器，该位置传感器为用于接收该位置信号的一接收器。
依据上述主要结构特征，该机体上设有一遮板。如此，当机体飞行到移动物与太阳光线之间，使得移动物、太阳与机体三者呈一直线时，可由该遮板产生遮阳效果。
依据上述主要结构特征，所述遮板为一太阳能板，以兼具遮阳以及将太阳能转换为电能的功效。
依据上述主要结构特征，该旋翼模块包含一设在该机体上的马达以及一可接受该马达驱动的旋翼片，该马达可为无刷直流电动机。
依据上述主要结构特征，该飞行方向控制模块为一电路板，且飞行方向控制模块包含有一飞行控制器、一角速度传感器及一电子调速器，该飞行控制器上设有一微控制器(MCU)，且飞行控制器电连接所述角速度传感器及电子调速器，该电子调速器电连接该旋翼模块中的无刷直流电动机。
依据上述主要结构特征，该飞行方向控制模块包含一加速度传感器、一陀螺仪、一电子罗盘、一气压计、一超声波传感器及/或一GPS传感器。
依据上述主要结构特征，该机体上设有一电池、一摄像头、一无线视频传输模块及一无线遥控模块，所述电池、摄像头、无线视频传输模块及无线遥控模块电连接该飞行方向控制模块。
然而，为能明确且充分揭露本发明，并予列举较佳实施的图例，以详细说明其实施方式如后述：
附图说明
图1为本发明较佳实施例的立体图；
图2为图1实施例的功能方块图；
图3为图1实施例的使用状态的示意图；
图4为图3的次一使用状态的示意图。
附图标记说明：1-机体；11-遮板；2-旋翼模块；21-马达；22-旋翼片；3-飞行方向控制模块；30-飞行控制器；31-微控制器；32-角速度传感器；33-电子调速器；34-加速度传感器；35-陀螺仪；36-电子罗盘；37-气压计；38-超声波传感器；39-GPS传感器；40-飞行动向调整器；41-光线传感器；42-位置传感器；420-接收器；421-发射器；5-电池；61-摄像头；62-无线视频传输模块；7-无线遥控模块；8-移动物；9-太阳。
具体实施方式
如图1至图4所示为本发明较佳实施方式的图式，由上述图式可知，本发明提供的可自主拦阻光线的飞行器包含一机体1、至少一旋翼模块2及一飞行方向控制模块3，其中，该旋翼模块可以为单一组设置在机体1中央上方形成一单轴飞行器，亦可以多组设于该机体1上方四周形成一多轴飞行器；图示中仅以一多轴飞行器为例，各旋翼模块2分别设在该机体1四周，以通过各旋翼模块2带动该机体1飞行。
该飞行方向控制模块3设在该机体1内，且飞行方向控制模块3电连接旋翼模块2，从而使飞行方向控制模块3能够控制该旋翼模块2工作，进而带动机体1飞行。
在较佳实施例中，该机体1上设有一光线传感器41、一位置传感器42及一飞行动向调整器40，该光线传感器41设在该机体1上方，且光线传感器41能够侦测太阳9的照射角度；该位置传感器42设在该机体1下方，且位置传感器42能够侦测一移动物8的位置，该移动物8可以为人、动物、车辆或可移行的机械设备。
具体来说，该位置传感器42可为一影像辨识器或一红外线辨识器；或者，该移动物8上亦可设有一用于发射位置信号的发射器421(例如：设成智能手表)，该位置传感器42为用于接收该位置信号的一接收器420。
该飞行动向调整器40能够依据该光线传感器41及位置传感器42所感测的参数，驱使该飞行方向控制模块3控制该机体1如图4所示，飞行至该移动物8与太阳9光线之间，使得移动物8、太阳9与机体1三者呈一直线。
在一可行的实施例中，该机体1上设有一遮板11。如此，当机体1飞行到移动物8与太阳9光线之间，使得移动物8、太阳9与机体1三者呈一直线时，可由该遮板11产生遮阳效果；实施时，所述遮板11为一太阳能板，以兼具遮阳以及将太阳能转换为电能来增加飞行器续航力的功效。
如图1、图2所示，该旋翼模块2包含一设在该机体1上的马达21以及一可接受该马达21驱动的旋翼片22，该马达21可为无刷直流电动机。
该飞行方向控制模块3设成一电路板，且飞行方向控制模块3包含有一飞行控制器30、一角速度传感器32及一电子调速器33，该飞行控制器30上设有一微控制器31(MCU)，且飞行控制器30电连接所述角速度传感器32及电子调速器33，该电子调速器33电连接该旋翼模块2中的无刷直流电动机(马达21)。
此外，该飞行方向控制模块3还包含一加速度传感器34、一陀螺仪35、一电子罗盘36、一气压计37、一超声波传感器38及/或一GPS传感器39，所述加速度传感器34、陀螺仪35、电子罗盘36、气压计37、超声波传感器38和GPS传感器39分别电连接该飞行控制器30。
详细来说，该飞行方向控制模块3为飞行器的主要控制单元，其可通过飞行控制器30读取该角速度传感器32和加速度传感器34所感测的参数，并依据这些参数计算出机体1的真实姿态和角度，以控制各个马达21输出不同的转速，达到控制机体1飞行姿态的目的。
该角速度传感器32用来侦测机体1在一定时间内角度的变化，以控制机体1飞行的稳定性。该加速度传感器34用来测量机体1飞行的加速度，以侦测重力的变化。而且，该加速度传感器34和陀螺仪35用以采集该机体1的俯仰角速率、横滚角速率和偏航角速率，且加速度传感器34用以补偿陀螺仪35产生的温漂。
该电子罗盘36是用来感测地球磁场，以侦测机体1所在方位。该气压计37用来侦测大气压力的变化，以侦测机体1的飞行高度。该超声波传感器38是利用声波来侦测障碍物，例如高出地面的建物、树木或地面距离等，使机体1能避免撞击障碍物以及实现自动降落的功能。该GPS传感器39用来实现GPS定位飞行，有了GPS定位，该飞行器才能知道身在何处。该电子调速器33可接受该飞行方向控制模块3的控制，从而调节各旋翼模块2中的马达21的转速。
除此之外，该机体1上还设有一电池5、一摄像头61、一无线视频传输模块62及一无线遥控模块7，所述电池5、摄像头61、无线视频传输模块62及无线遥控模块7电连接该飞行方向控制模块3。
如图2至图4所示，当机体1于飞行期间，该光线传感器41能够持续感测该机体1与太阳9光线之间的相对角度，以感测出一光线参数；同时，该位置传感器42能够持续感测该机体1与移动物8之间的相对角度，以感测出一位置参数，并将所述光线传感器41和位置传感器42所感测的光线参数及位置参数分别传输到该飞行动向调整器40，该飞行动向调整器40能够依据所述光线参数及位置参数控制该飞行方向控制模块3，令飞行方向控制模块3驱使所述旋翼模块2带动该机体1脱离人工控制，自主飞行到该移动物8与太阳9光线之间，使得移动物8、太阳9与机体1三者呈一直线。
据此，该机体1可通过该飞行动向调整器40主动控制，从而快速且精准地飞到该移动物8与太阳9光线之间，使得移动物8、太阳9与机体1三者呈一直线，其判断及反应的时间相当迅速，并具有全自动侦测及工作的功能，使用上相当省时、省力且方便，以达到上述自动侦测太阳9和移动物8的位置，并且自主飞行到太阳9光线与移动物8之间，使得移动物8、太阳9与机体1三者呈一直线的目的。进而克服上述现有技术中以搭建棚架或徒手举起反光板的方式来遮挡光线直接照射，造成费时、费力和使用不便等诸多不足。
以上实施说明及图式所示为举例说明本发明的较佳实施例，并非以此局限本发明。举凡与本发明的构造、装置、特征等近似或相雷同者，均应属本发明的创设目的及保护范围内，谨此声明。

Claims (10)

1.一种可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，包含一机体、至少一设于该机体四周且能够带动该机体飞行的旋翼模块以及一设于该机体且能够控制该旋翼模块的飞行方向控制模块，该机体上设有一可侦测太阳照射角度的光线传感器、一可侦测一移动物的位置的位置传感器及一飞行动向调整器，该飞行动向调整器能够依据该光线传感器及位置传感器所感测的参数，驱使该飞行方向控制模块控制该机体飞行至该移动物与太阳光线之间，使得移动物、太阳与机体三者呈一直线。
2.根据权利要求1所述的可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，该旋翼模块为单一组设置在机体中央上方而形成一单轴飞行器，或者该旋翼模块为多组设于该机体上方四周而形成一多轴飞行器。
3.根据权利要求2所述的可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，该机体上设有一遮板或一太阳能板。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，该光线传感器设在该机体上方。
5.根据权利要求4所述的可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，该位置传感器为设置在该机体下方的一影像辨识器或一红外线辨识器。
6.根据权利要求4所述的可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，该移动物上设有一用于发射位置信号的发射器，该位置传感器设为用于接收该位置信号的一接收器。
7.根据权利要求1所述的可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，该旋翼模块包含一设在该机体上的马达以及一可接受该马达驱动的旋翼片。
8.根据权利要求1所述的可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，该飞行方向控制模块包含一飞行控制器、一角速度传感器及一电子调速器，该飞行控制器上设有一微控制器，且飞行控制器电连接所述角速度传感器及电子调速器，该电子调速器电连接该旋翼模块。
9.根据权利要求1或8所述的可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，该飞行方向控制模块包含一加速度传感器、一陀螺仪、一电子罗盘、一气压计、一超声波传感器或一GPS传感器。
10.根据权利要求1所述的可自主拦阻光线的飞行器，其特征在于，该机体上设有一电池、一摄像头、一无线视频传输模块及一无线遥控模块，所述电池、摄像头、无线视频传输模块及无线遥控模块电连接该飞行方向控制模块。
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