CN106152018A - 无人飞行器自照明装置及其照明方法 - Google Patents

Abstract

一种无人飞行器自照明装置及其照明方法，至少一个无人飞行器自照明装置(2)朝向所述无人飞行器本体(1)发光且照射在所述无人飞行器本体(1)上，在照明方法中，所述无人飞行器自照明装置(2)调节发射光的光强。

Description

无人飞行器自照明装置及其照明方法

技术领域

本发明属于无人飞行器照明领域，特别是涉及一种无人飞行器自照明装置及其照明方法。

背景技术

随着多旋翼无人飞行器的广泛应用，尤其是在消费者级别的航拍应用领域，以四轴多旋翼为代表的无人飞行器开始广为人知。

在消费者使用航拍无人机的过程中，不断有过去从未遇到的新问题出现，并且需要采用办法去解决。本申请注意到，在夜间使用无人飞行器时，出现一个问题，即，由于夜间的光照条件差，加上无人飞行器本身的体积不大，所以导致，操作者在夜间很容易就失去了对无人机的位置判断。

通俗的说，在白天或者光照条件比较好的情况下，操纵者能够在100米到150米的距离上都轻易的分辨出无人机的位置，并且能够通过无人机搭载的指示灯来判断无人机的方向。但是，如果是晚上，环境光很暗的时候，也许在20米的距离范围上，操纵者就丢失了对无人机本体状态的视觉判断，也许能够通过无人机上的指示灯大概知道无人机在哪里，但是无人机的具体状况就很难了解了。

对于小微型的无人机来说，视距内操控是确保无人机飞行安全和飞行目的性的重要条件，因此众多的无人飞行器管理规则中，都把无人机是否在视距内作为了一项重要判断因素。

因此，如果能够在夜间环境下，提升无人飞行器的可见视距范围，则必然能够提升无人飞行器的飞行操控性能与飞行安全性能。

专利文献CN204895845公开了一种具有探照装置的无人机，其包括机体，机体的末端往外延伸形成四根以上可拆卸的机臂，机臂的末端安装有带旋翼的马达组件，机体的下方设有摄像云台，机体的内部设有电路控制系统，该电路控制系统包括主控板、飞行控制器、摄像云台、供电电池、GPS和用于与遥控传输信号的遥控接收器，飞行控制器、摄像云台、供电电池、GPS和马达组件均与主控板连接，该机体侧面的设有用于夜间使用照明的探照装置，该探照装置包括基座、活动支架和探照灯头，基座与机体设计为一体成型结构，基座上设有与活动支架配对安装的固定件，该固定件共设有两个，均在两个固定件上设有可穿入转轴的轴位孔，基座的内部设有舵机，舵机的输出轴穿入固定件和活动支架，使探照灯头可沿着转轴上下摆动。该专利的探照装置能够与摄像云台同步转动不同的角度，方便于夜间或灰霾天气使用，使得无人机能够满足范围广、机动性强、长时间的照明，但该专利只是给无人飞行器的摄像机提供照明，并没有将光线照射到无人飞行器本体上进行自照明。

专利文献CN205191427公开的一种夜间航拍无人机用的照明装置包括灯夹支架(16)，灯夹支架(16)与灯夹(17)连接，灯夹(17)与照明灯(29)连接；所述的灯夹(17)包括夹座(20)，夹座(20)上设有夹口(21)，夹口(21)下方设有夹持臂(22)，夹持臂(22)上设有紧固螺钉孔(23)；所述的夹座(20)与灯夹支架(16)连接；所述的夹口(21)与照明灯(29)连接。该专利增强了设备的稳定性，保证了照明灯灯光能够有效照射到地面拍摄景物，有效增强夜间航拍时的摄像清晰度，但该专利只是给无人飞行器的摄像机提供照明，并没有将光线照射到无人飞行器本体上进行自照明。

专利文献CN205168933公开的一种照明角度可调的无人机，包括装置主体(1)、信号收发器(2)、旋翼(3)、控制箱(4)、电磁阀(5)、蓄电池(6)、控制芯片(7)、照明灯主体(8)、照明灯固定板(9)、照明灯(10)、液压缸(11)、支架(12)和摄像头(13)，信号收发器(2)安装在装置主体(1)上，并且位于装置主体(1)的顶端，旋翼(3)安装在装置主体(1)上，并且位于装置主体(1)的顶端；控制箱(4)设置在装置主体(1)上，并且位于装置主体(1)的底端，电磁阀(5)、蓄电池(6)和控制芯片(7)均设置在控制箱(4)的内部；照明灯主体(8)安装在装置主体(1)上，并且位于装置主体(1)的底端，照明灯固定板(9)与照明灯主体(8)活动连接，照明灯(10)安装在照明灯固定板(9)上，液压缸(11)的一端与照明灯主体(8)相连接，液压缸(11)的另一端与照明灯固定板(9)相连接；支架(12)安装在装置主体(1)上，并且位于装置主体(1)的底端，摄像头(13)设置在支架(12)上，并且位于支架(12)的底端。该专利是照明角度可调的无人机，可以在夜间照明，但该专利并没有将光线照射到无人飞行器本体上进行自照明。

现有技术中，均是在无人机上设置指示灯的方式，来向用户提示无人机的位置，也就意味着，在夜间，用户能看见的是无人机上的指示灯所直接发出的光，而并不能看见无人机。因此，本领域急需要解决的技术问题在于，克服本领域的技术偏见，设置向回朝着无人机本体打光的光源，使得无人机本体能够被用户所看见。进一步，为了避免干扰无人机的航拍效果，向回打光的光源优选是具有汇聚光表现的指向性光源，该指向性光源避开无人机航拍镜头的方向，而指向无人机本体的主要部分，从而实现更佳的照明效果。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

根据本发明的一方面，一种无人飞行器自照明装置，至少一个无人飞行器自照明装置朝向所述无人飞行器本体发光且照射在所述无人飞行器本体上。

优选地，所述的无人飞行器自照明装置设在无人飞行器本体向外延伸的部分或设在无人飞行器本体的外周上。

优选地，所述的无人飞行器自照明装置设在无人飞行器本体向外延伸的悬臂上。

优选地，所述的无人飞行器自照明装置包括驱动电机、转轴、夹持部件和灯源，所述转轴枢接在所述悬臂上，所述灯源经由所述夹持部件夹持在所述转轴上，所述驱动电机驱动所述转轴枢转以转动所述光源的发光角度。

优选地，所述无人飞行器自照明装置包括光线传感器，当所述光线传感器测量的环境光强小于预定阈值时，所述无人飞行器自照明装置自动开启。

优选地，所述无人飞行器自照明装置包括亮度调节部件，所述亮度调节部件基于光强传感器测量的数据调节光强。

优选地，所述无人飞行器自照明装置发出指向性光，所述指向性光为点光源和/或线光源。

优选地，当所述无人飞行器本体上设有航拍设备时，所述无人飞行器自照明装置发出的指向性光避开所述航拍设备的视角范围。

优选地，所述无人飞行器自照明装置包括LED灯。

优选地，无人飞行器自照明装置设有处理器，所述处理器控制所述转轴的旋转，从而控制灯源的发光角度。进一步地，处理器也可以控制所述发光角度随着视角范围而调整，使得无人飞行器自照明装置发出的指向性光避开所述航拍设备的视角范围。

优选地，所述处理器可以包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC，现场可编程门阵列FPGA、模拟电路、数字电路、及其组合、或其他已知或以后开发的处理器。

根据本发明的另一方面，一种使用所述的无人飞行器自照明装置的照明方法包括以下步骤。

第一步骤中，所述无人飞行器自照明装置朝向所述无人飞行器本体发光且照射在所述无人飞行器本体上。

第二步骤中，所述无人飞行器自照明装置调节发射光的光强。

优选地，第一步骤中，所述无人飞行器自照明装置调节发光角度以避开航拍设备的视角范围。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的无人飞行器自照明装置的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的无人飞行器自照明装置的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的无人飞行器自照明装置的示意图；

图4根据本发明一个实施例的使用无人飞行器自照明装置的延时拍摄方法的步骤示意图。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，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以理解，技术人员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词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。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

正如在背景技术部分所提到的，现有无人飞行器，尤其是以四轴多旋翼无人机来举例的话，其上通常设置有四个LED指示灯，这四个指示灯分为两组，每组具有不同的颜色，比如，第一组为红色，第二组为蓝色。这四个指示灯分别设置在该无人机的四个伸出的悬臂上，并且设置在各个旋翼马达的下方附近。红色的一组指示灯通常代表着该无人机的向前的方向，而蓝色的一组指示灯通常代表着该无人飞行器的向后的方向。在这种设计下，即使在视距较远的情况下，操控者也可能通过该四个指示灯的相对位置来判断出当前无人飞行器的朝向，从而帮助操控者进行正确的飞行控制。但是，对于一个未经过充分训练的普通消费者而言，四个在空中闪烁或者常亮的颜色不同的光源就要代表一架无人飞行器的飞行方向，并且在快速的飞行器控制过程中，让消费者准确的反映和反馈，其实是有一定难度。所以，这种情况下，消费者实际能够准确判断无人飞行器的状态，最好还是能实际观察到整个飞行器的状态。也就是说，让消费者能够看到无人飞行器本体的作用和价值比你想象的要大得多。

图1为本发明的一个实施例的无人飞行器自照明装置的结构示意图，本发明实施例将结合图1进行具体说明。

如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种无人飞行器自照明装置，至少一个无人飞行器自照明装置2朝向所述无人飞行器本体1发光且照射在所述无人飞行器本体1上。

实施例中，无人飞行器本体1是无人飞行器的本体部分，无人飞行器简称“无人机”，英文缩写为“UAV”(unmanned aerial vehicle)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。

本发明实施例中优选的无人飞行器为多旋翼无人飞行器，多旋翼无人飞行器可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人飞行器。

本发明技术方案采用的无人飞行器主要是指小、微型多旋翼无人飞行器，这种无人飞行器体积小、成本低、飞行稳定性较好，飞行成本低等。本发明使用的飞行器，典型的以四轴多旋翼飞行器为代表。因此，在一个实施例中，无人飞行器本体1可以例如是多旋翼无人飞行器本体。

实际上，在夜间，视距超过20米的时候，消费者就很可能没法看见无人飞行器本体，甚至连模糊的轮廓都无法分辨，因此，本实施例在该无人飞行器本体1上向外延伸的部分处设置若干向回打光的无人飞行器自照明装置2，让无人飞行器自照明装置2发出光，并且将该光照射在无人飞行器的本体上，从而使得消费者能够更容易地看见该无人飞行器，就提高了无人飞行器的安全性和操作稳定性。

本实施例优选的是，所述向外延伸的部分可以是多旋翼飞行器的向外伸出的悬臂3。进一步地，所述向外延伸的部分是无人飞行器本体1靠外的边缘处。

本发明实施例中优选地是，所述的无人飞行器自照明装置2包括驱动电机、转轴、夹持部件和灯源，所述转轴枢接在所述悬臂上，所述灯源经由所述夹持部件夹持在所述转轴上，所述驱动电机驱动所述转轴枢转以转动所述灯源的发光角度。进一步地，无人飞行器自照明装置的发光角度的调节可以是经由用户终端的手动控制或无人飞行器本体1的自动控制。

在一个实施例中，无人飞行器自照明装置2的光源既可以是指向性弱的面光源，也可以是指向性较强的射灯式光源，无论哪种光源所发出的光，在照射到无人飞行器的本体之后，所漫反射的结果，就是能够让消费者更容易看清楚无人飞行器本体。进一步地，所述无人飞行器自照明装置2包括LED灯。

图2为本发明的另一个实施例的无人飞行器自照明装置的结构示意图，图3为无人飞行器自照明装置的示意图，本发明实施例将结合图2，3进行具体说明。

如图2和3所示，在无人飞行器本体1向外延伸的部分上设有至少一个无人飞行器自照明装置2，所述无人飞行器自照明装置2朝向所述无人飞行器本体1发光且照射在所述无人飞行器本体1上。所述无人飞行器自照明装置2包括光线传感器4，当所述光线传感器4测量的环境光强小于预定阈值时，所述无人飞行器自照明装置2自动开启。

在一个实施例中，所述无人飞行器自照明装置2包括亮度调节部件5，所述亮度调节部件5基于光强传感器2测量的数据调节光强。

在一个实施例中，所述无人飞行器自照明装置2发出指向性光，所述指向性光为点光源和/或线光源。

在一个实施例中，当所述无人飞行器本体1上设有航拍设备6时，所述无人飞行器自照明装置2发出的指向性光避开所述航拍设备6的视角范围。

以带有指向性强的光源的无人飞行器自照明装置2设置在无人飞行器的每一个悬臂上为例，本实施例中，采用指向性强的LED射灯光源，既环保节能也避免了面光源可能对航拍飞行器的拍摄工作所带来的负面影响，换句话说，该LED射灯光源设置在多旋翼飞行器的伸出的每个悬臂上，并且其照射方向是朝着飞行器本体的，并且避开了通常悬挂在本体下方的摄像装置。由于伸出的悬臂通常与无人飞行器本体处于基本相同的水平面内，所以上述指向性强的光源通常向回照射在无人飞行器本体的侧面，其照射范围基本是以无人飞行器本体的侧方为中心，大致覆盖了无人飞行器本体的上半部分和下半部分。这样无论无人飞行器是飞行在消费者的上方，还是飞行在消费者的下方，上述光源照射在无人飞行器本体上之后所反射出来的光均能到达消费者的观察范围，从而帮助消费者能够更容易的发现无人飞行器本体。上述光源可以设置在悬臂的正下方，然后略向斜上方倾斜的照射在无人飞行器本体的侧方；另外，上述光源也可以设置在悬臂的侧方，然后基本按照基本与悬臂平行的方向，向回照射在无人飞行器本体的侧方。

本发明实施例中优选地是，无人飞行器自照明装置2的发光角度可随着航拍设备6的视角范围而调整。进一步地，无人飞行器自照明装置2设有处理器，所述处理器控制所述转轴的旋转，从而控制灯源的发光角度，同样地，处理器也可以控制所述发光角度随着视角范围而调整，使得无人飞行器自照明装置2发出的指向性光避开所述航拍设备6的视角范围。

在本发明实施例中优选地，所述处理器可以包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC，现场可编程门阵列FPGA、模拟电路、数字电路、及其组合、或其他已知或以后开发的处理器。

图4为本发明的一个实施例的使用无人飞行器自照明装置的照明方法的步骤示意图，本发明实施例将结合图4进行具体说明。

如图4所示，一种使用所述的无人飞行器自照明装置的照明方法包括以下步骤。

第一步骤S1中，所述无人飞行器自照明装置2朝向所述无人飞行器本体1发光且照射在所述无人飞行器本体1上；

第二步骤S2中，所述无人飞行器自照明装置2调节发射光的光强。

优选地，第一步骤S1中，所述无人飞行器自照明装置2调节发光角度以避开航拍设备6的视角范围。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种无人飞行器自照明装置，其特征在于：在无人飞行器上设有至少一个无人飞行器自照明装置(2)朝向所述无人飞行器本体(1)发光且照射在所述无人飞行器本体(1)上。

2.根据权利要求1所述的无人飞行器自照明装置，其特征在于：所述的无人飞行器自照明装置(2)设在无人飞行器本体(1)向外延伸的部分或设在无人飞行器本体(1)上。

3.根据权利要求1所述的无人飞行器自照明装置，其特征在于：所述的无人飞行器自照明装置(2)设在无人飞行器本体(1)向外延伸的悬臂(3)上。

4.根据权利要求3所述的无人飞行器自照明装置，其特征在于：所述的无人飞行器自照明装置(2)包括驱动电机、转轴、夹持部件和灯源，所述转轴枢接在所述悬臂上，所述灯源经由所述夹持部件夹持在所述转轴上，所述驱动电机驱动所述转轴枢转以转动所述灯源的发光角度。

5.根据权利要求1所述的无人飞行器自照明装置，其特征在于：所述无人飞行器自照明装置(2)包括光线传感器(4)，当所述光线传感器(4)测量的环境光强小于预定阈值时，所述无人飞行器自照明装置(2)自动开启。

6.根据权利要求5中所述的无人飞行器自照明装置，其特征在于：所述无人飞行器自照明装置(2)包括亮度调节部件(5)，所述亮度调节部件(5)基于光强传感器(2)测量的数据调节光强。

7.根据权利要求1所述的无人飞行器自照明装置，其特征在于：所述无人飞行器自照明装置(2)发出指向性光，所述指向性光为点光源和/或线光源。

8.根据权利要求7所述的无人飞行器自照明装置，其特征在于：当所述无人飞行器本体(1)上设有航拍设备(6)时，所述无人飞行器自照明装置(2)发出的指向性光避开所述航拍设备(6)的视角范围。

9.一种使用根据权利要求1-8中任一项所述的无人飞行器自照明装置的照明方法，其包括以下步骤：

第一步骤(S1)中，所述无人飞行器自照明装置(2)朝向所述无人飞行器本体(1)发光且照射在所述无人飞行器本体(1)上；

第二步骤(S2)中，所述无人飞行器自照明装置(2)调节发射光的光强。

10.根据权利要求9所述的照明方法，其特征在于：

第一步骤(S1)中，所述无人飞行器自照明装置(2)调节发光角度以避开航拍设备(6)的视角范围。