CN108122397A - 飞行器、遥控器以及飞行器与遥控器对频的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种飞行器、遥控器以及飞行器与遥控器对频的方法，通过设置一些无人飞行器的动作及用户提供的手势等实现启动对频，实现了在不需要实体按键的情况下，启动无人飞行器与遥控器进行对频，从而增加了用户使用的便捷性和友好性，同时也能增加一些趣味性。由于采用非接触的方式启动对频，因此不需要设置实体按键，从而使得无人飞行器外壳的设计更加美观、简洁、防尘及防水。

Description

飞行器、遥控器以及飞行器与遥控器对频的方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种飞行器、遥控器以及飞行器与遥控器对频的方法。

背景技术

目前，无人飞行器的应用越来越广泛，在灾情调查和救援、空中监控、输电线路巡检、航拍、航测以及军事领域有着广泛的应用前景。用户对于无人飞行器的操控通常是通过遥控装置来实现的，当无人飞行器与遥控装置对频成功后，无人飞行器才能接收到用户通过地面的遥控装置发出的操作指令。

由于以前的无人飞行器通常是接触式按键的方式进入对频模式的，因此在无人飞行器的外壳上需设置按压按键。这种设置按键的传统方式，大大限制了无人飞行器防尘防水及美化外观的发展需求。同时，传统按键式的操作方式，使得用户必须通过按下按键的操作才能够进入对频模式，这个操作不够友好和便捷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种飞行器、遥控器以及飞行器与遥控器对频的方法，通过不需要在无人飞行器上增设实体按键，从而可以使得无人飞行器的设计更加简洁美观，而且不存在按键的缝隙，具有更好的防尘防水的外壳。

为实现上述目的，本发明提出的一种飞行器，用于与遥控器对频，其包括：下壳，所述下壳凹设一第一凹槽，所述下壳上安装有能相对于其转动以便于收起的右前机臂组件、左前机臂组件、右后机臂组件和左后机臂组件；上盖，所述上盖盖设于所述下壳上方，所述上盖向上设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽相互配合形成内部中框；电池组件，所述电池组件设于所述内部中框中，所述内部中框的下部设置有内部电池底框以便于将所述电池组件设置在所述内部中框内；电源转接板，所述电源转接板设于所述内部中框的前端与所述电池组件相连；第一PCB板以及第二PCB板分别设于所述内部中框的两侧，所述第一PCB板设有飞行控制模块；所述飞行控制模块设有输入单元以及与所述输入单元连接的处理单元，所述输入单元用于接收用户输入的对频指令，所述处理单元用于识别所述用户输入的指令，当用户输入的指令与设置的对频指令匹配时启动对频模式；所述第二PCB板设有第一通信模块，所述第一通信模块用于在对频模式下发送对频信号给所述遥控器以进行对频。

可选的，所述第一通信模块包括选择控制芯片，所述选择控制芯片包括功率放大器、第一选择开关、第二选择开关、第一电容、第二电容、无线WIFI信号引脚、2.4GHZ接收引脚、2.4GHZ发射引脚、蓝牙接收发射引脚、低噪声放大器引脚，所述无线WIFI信号引脚连接所述第一电容的第一端，所述第一选择开关连接所述第一电容的第二端，所述第一选择开关选择地与所述2.4GHZ发射引脚、所述蓝牙接收发射引脚以及所述功率放大器的输入端连接，所述第二选择开关一端连接所述功率放大器的输入端，另一端连接所述功率放大器的输出端，所述功率放大器的输出端连接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接所述2.4GHZ接收引脚。

可选的，所述第一PCB板还设有无线射频模块，用于将接收到遥控器发射来的对频信号传输给所述输入单元，使得当所述处理单元识别到所述对频信号时启动对频模式，在所述对频模式下，所述第一通信模块接收到对频信号，使得所述第一选择开关对应地选择连接相应的信号通信引脚。

可选的，进一步包括一对天线柱，所述天线柱设于所述下壳的底部，所述天线柱用于与所述第一PCB板、所述第二PCB板连接。

可选的，所述对频指令为用户提供的手势，所述下壳设置有两个摄像头用于识别用户提供的手势。

本发明还提供了一种所述遥控器与飞行器进行对频。

可选的，所述遥控器包括主体，所述主体中部设有显示屏，一对控制按钮分别设于所述显示屏的相对两侧，对频按钮位于所述显示屏的上方，所述遥控器设有安装支架用于安装智能终端。

可选的，所述遥控器为移动终端，所述移动终端上设有第一姿态传感器、存储器处理器和第二通信模块，所述存储器上存储APP程序代码，所述处理器运行该APP程序代码，通过所述姿态传感器的实时采集所述遥控器的姿态信息，将采集到的姿态信息转化成飞行指令，并通过所述第二通信模块发给飞行器去控制飞行状态。

本发明还提供了一种飞行器与遥控器对频的方法，其包括以下步骤：S1、开启所述对频按钮；S2、发送对频信号给无线射频模块；S3、处理单元识别到所述对频信号后启动对频模式，在所述对频模式下，第一通信模块接收到对频信号，使得第一选择开关对应地选择连接相应的信号通信引脚；S4、点击显示屏中弹出对频完成信息。

可选的，在步骤S2发送对频信号给所述无线射频模块之前还包括：点击所述显示屏弹出来的对频虚拟按钮或者用户用户提供的手势指令让两个摄像头识别。

本发明所提供的一种飞行器、遥控器以及飞行器与遥控器对频的方法，通过设置一些无人飞行器的动作及用户提供的手势等实现启动对频，实现了在不需要实体按键的情况下，启动无人飞行器与遥控器进行对频，从而增加了用户使用的便捷性和友好性，同时也能增加一些趣味性。由于采用非接触的方式启动对频，因此不需要设置实体按键，从而使得无人飞行器外壳的设计更加美观、简洁、防尘及防水。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明飞行器的立体分解图；

图2为本发明飞行器的第一状态立体图；

图3为本发明飞行器的第二状态立体图；

图4为本发明第一PCB板的结构示意图；

图5为本发明的第一通信模块的电路原理示意图；

图6为本发明遥控器的结构示意图；

图7为本发明飞行器与遥控器对频的方法的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的飞行器包括相互配合的下壳1和上盖2。所述下壳1和上盖2组成飞行器的机身。在本发明中，所述下壳1和上盖2之间可以通过螺钉等方式连接在一起。所述飞行器用于与遥控器11对频。

如图1所示，所述下壳1和上盖2内设置有内部中框3。所述内部中框3中设置有电池组件5。所述电池组件5用于给飞行器的各个需电零部件提供电力。在本发明中，所述电池组件5可以是蓄电池。所述内部中框3的下部设置有内部电池底框4以便于将所述电池组件5设置在所述内部中框3内。所述内部电池底框4可以通过螺钉等方式与所述内部中框3相连，以便于将所述电池组件5固定在其内。

如图1所示，所述内部中框3的前端设置有与所述电池组件4相连的电源转接板6。所述电源转接板6用于实现所述电池组件4与飞行器的各个需电零部件之间的转接，从而通过所述电池组件4为飞行器的各个需电零部件提供电力。

如图1所示，所述内部中框3的两侧分别设置有第一PCB板7和第二PCB板8。所述第一PCB板7和第二PCB板8承载着飞行器的诸多重要功能，飞行器的超声波避障、飞控、GPS、云台电机、相机和光流都离不开所述第一PCB板7和第二PCB板8。

在本发明中，优选地，所述内部中框3的上部设置有减震盒18。通过所述减震盒18可以为其减震，防止振动对其内的IMU等传感器元件的影响。

更优选地，所述下壳1和上盖2内还设置有超声光流组件10。所述超声光流组件10用于为飞行器实现超声波定高和光流定位，形成立体图像-协同工作。

具体，所述超声光流组件10包括超声子组件和光流子组件。所述超声子组件利用超声波来检测飞行器与地面的高度，其包括超声波发生器、超声波接收器和超声转化器。当超声波发声器发出去的声波遇到地面时，这些声波就会被反射回来，这时就利用超声波接收器接受被反射回来的声波，然后再利用声波转化器把反射回来的声波转化成其他的信号。

所述光流子组件用于实现飞行器的光流定位。光流是一种图像亮度模式的表观运动，表达了图像的变化，由于它包含了目标运动的信息，因此可被用来确定目标的位置。

此外，优选地，所述上盖2上还覆盖有装饰盖16。所述装饰盖16一方面能够为飞行器提供外部装饰，另一方面便于喷涂一些广告或logo或宣传语等。

在本发明中，所述下壳1上安装有多个机臂组件。每个所述机臂组件上可以设置有一个螺旋桨。这样，多螺旋桨的飞行器飞行能力更加，且控制更加方便。

在本发明中，优选地，所述下壳1上安装有四个机臂组件，分别为右前机臂组件12、左前机臂组件13、右后机臂组件14和左后机臂组件15。

在本发明中，所述右前机臂组件12、左前机臂组件3、右后机臂组件14和左后机臂组件15以能相对于所述下壳1转动以便于收起的方式安装在所述下壳1上。

这样，当需要使用飞行器时，如图2所示，所述右前机臂组件12、左前机臂组件3、右后机臂组件14和左后机臂组件15处于展开状态，以便于安装在其上的螺旋桨转动，从而便于飞行器的飞行。当需要运输和存储飞行器时，如图3所示，所述右前机臂组件12、左前机臂组件3、右后机臂组件14和左后机臂组件15处于收起状态，从而便于其运输和存储，并能降低各机臂组件受损的几率。

在本发明中，优选地，所述右前机臂组件12、左前机臂组件13、右后机臂组件14和左后机臂组件5分别通过一个转轴17与所述下壳1相连。这样，当需要收起或展开所述右前机臂组件12、左前机臂组件13、右后机臂组件14和左后机臂组件5时，只需要使所述右前机臂组件12、左前机臂组件13、右后机臂组件14和左后机臂组件5通过所述转轴17相对于所述下壳1转动即可。

更优选地，所述转轴17内含自锁机构。这样，当将所述右前机臂组件12、左前机臂组件13、右后机臂组件14和左后机臂组件5展开到位或收起到位后，通过所述自锁机构实现所述右前机臂组件12、左前机臂组件13、右后机臂组件14和左后机臂组件5的固定。

如图2和图3所示，所述下壳1的前端下部设置有三轴云台19。通过所述三轴云台19，可以使所述飞行器能够方便地携带相机，便于拍照和录像。

其中，优选地，通过与所述三轴云台19连接的双目摄像头来实现双目避障。同时，飞行器的拍摄也是通过该双目摄像头来实现。所述双目摄像头还用来识别用户提供的手势指令，用户提供的手势可以为拳头及胜利手势或者晃动手臂等。

如图4所示，所述第一PCB板7设有飞行控制模块71，所述飞行控制模块71设有输入单元711以及与所述输入单元711连接的处理单元712，所述输入单元711用于接收用户输入的对频指令，所述处理单元712用于识别所述用户输入的指令。

进一步，包括一对天线柱(未图示)，所述天线柱设于所述下壳1的底部，所述天线柱用于与所述第一PCB板7、所述第二PCB板8连接。

进一步，所述第二PCB板8设有第一通信模块81，所述第一通信模块81用于在对频模式下发送对频信号给遥控器11以进行对频。

如图5所示，所述第一通信模块81包括选择控制芯片811，所述选择控制芯片811包括功率放大器812、第一选择开关813、第二选择开关、第一电容814、第二电容815、无线WIFI信号引脚816、2.4GHZ接收引脚817、2.4GHZ发射引脚818、蓝牙接收发射引脚819、低噪声放大器引脚820，所述无线WIFI信号引脚816连接所述第一电容814的第一端，所述第一选择开关813连接所述第一电容814的第二端，所述第一选择开关813选择地与所述2.4GHZ发射引脚817、所述蓝牙接收发射引脚819以及所述功率放大器812的输入端连接，所述第二选择开关一端连接所述功率放大器812的输入端，另一端连接所述功率放大器812的输出端，所述功率放大器812的输出端连接所述第二电容815的第一端，所述第二电容815的第二端连接所述2.4GHZ接收引脚818。其中无线WIFI信号引脚816用于与所述天线柱连接。

如图4及图5所示，所述第一PCB板7还设有无线射频模块713，用于将接收到遥控器11发射来的对频信号传输给所述输入单元711，使得当所述处理单元712识别到所述对频信号时启动对频模式，在所述对频模式下，所述第一通信模块81接收到对频信号，使得所述第一选择开关813对应地选择连接相应的信号通信引脚；即是当所述对频信号是通过2.4GHZ通信波段发送过来，则所述第一选择开关对应地选择连接2.4GHZ接收引脚817，使得所述选择控制芯片811导通，从而使得所述第一通信模块81在对频模式下返回对频信号给所述遥控器11以完成对频。当所述对频信号是通过蓝牙通信波段发送过来，则所述第一选择开关813对应地选择连接蓝牙接收发引脚819，使得所述选择控制芯片811导通，从而使得所述第一通信模块81在对频模式下返回对频信号给所述遥控器以完成对频。

如图6所示，遥控器11用于与飞行器进行对频。所述遥控器11包括主体111，所述主体111中部设有显示屏112，一对控制按钮113分别设于所述显示屏112的相对两侧，所述控制按钮113用于控制飞行器的飞行状态。一个对频按钮114位于所述显示屏的上方，所述遥控器11设有安装支架115用于安装智能终端。

在其中一个实施例中，所述遥控器11为移动终端，所述移动终端上设有第一姿态传感器、存储器处理器和第二通信模块，所述存储器上存储APP程序代码，所述处理器运行该APP程序代码，通过所述姿态传感器的实时采集所述遥控器11的姿态信息，将采集到的姿态信息转化成飞行指令，并通过所述第二通信模块发给飞行器去控制飞行状态。姿态信息包括但不限于智能终端的前端方向和倾斜方向，飞行状态包括但不限于飞行器的机头方向与智能终端的前端方向保持一致，飞行器的飞行方向与智能终端的倾斜方向一致。

在其中一个实施例中，飞行器设有第二姿态传感器，飞行器通过所述第一通信模块接收到所述遥控器11的飞行指令后，飞行器的第二处理器根据飞行指令控制飞行器的飞行状态，即控制第二姿态传感器根据第一姿态传感器的变化而变化。

在其中一个实施例中，可以通过移动终端上的用户图形界面实现点击和滑动操控来对飞行器进行进一步的控制，达到一键实现起飞、降落和返航等，使得飞行器的飞行操控变得简单易行，用户无需培训而通过体感操控即可实现对飞行器的精确操控，减少因人为失误所带来的安全性隐患。

请参看图4至图7，为本发明飞行器与遥控器11对频的方法，包括以下步骤：

S1、开启所述对频按钮114；

S2、发送对频信号给所述无线射频模块713；

S3、所述处理单元712识别到所述对频信号后启动对频模式，在所述对频模式下，所述第一通信模块81接收到对频信号，使得所述第一选择开关813对应地选择连接相应的信号通信引脚；

S4、点击所述显示屏112中弹出对频完成信息。

在其中一个实施例中，在步骤S2发送对频信号给所述无线射频模块713之前还包括：点击所述显示屏112弹出来的对频虚拟按钮，使得遥控器11发送对频信号给所述无线射频模块713。

在其中一个实施例中，在步骤S2发送对频信号给所述无线射频模块713之前还包括：用户用户提供的手势指令，用户通过拳头及胜利手势或者晃动手臂等手势信号，使得双目摄像头来识别用户提供的手势指令，从而使得所述无线射频模块接收到对频信号。

本发明，打破了通过传统实体按键启动无人飞行器与遥控器11对频的方式，通过用户提供的手势及手动操作飞行器动作等非接实体按钮的方式启动对频。上述方案均不需要在无人飞行器上增设实体按键，从而可以使得无人飞行器的设计更加简洁美观，而且不存在按键的缝隙，具有更好的防尘防水的外壳。非接触式采用识别一些无人飞行器的动作及用户提供的手势等实现启动，能增加用户使用的便捷性和友好性，同时也能增加一些趣味性。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种飞行器，用于与遥控器对频，其特征在于，包括：

下壳，所述下壳凹设一第一凹槽，所述下壳上安装有能相对于其转动以便于收起的右前机臂组件、左前机臂组件、右后机臂组件和左后机臂组件；

上盖，所述上盖盖设于所述下壳上方，所述上盖向上设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽相互配合形成内部中框；

电池组件，所述电池组件设于所述内部中框中，所述内部中框的下部设置有内部电池底框以便于将所述电池组件设置在所述内部中框内；

电源转接板，所述电源转接板设于所述内部中框的前端与所述电池组件相连；

第一PCB板以及第二PCB板分别设于所述内部中框的两侧，所述第一PCB板设有飞行控制模块；

所述飞行控制模块设有输入单元以及与所述输入单元连接的处理单元，所述输入单元用于接收用户输入的对频指令，所述处理单元用于识别所述用户输入的指令，当用户输入的指令与设置的对频指令匹配时启动对频模式；

所述第二PCB板设有第一通信模块，所述第一通信模块用于在对频模式下发送对频信号给所述遥控器以进行对频。

2.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：所述第一通信模块包括选择控制芯片，所述选择控制芯片包括功率放大器、第一选择开关、第二选择开关、第一电容、第二电容、无线WIFI信号引脚、2.4GHZ接收引脚、2.4GHZ发射引脚、蓝牙接收发射引脚、低噪声放大器引脚，所述无线WIFI信号引脚连接所述第一电容的第一端，所述第一选择开关连接所述第一电容的第二端，所述第一选择开关选择地与所述2.4GHZ发射引脚、所述蓝牙接收发射引脚以及所述功率放大器的输入端连接，所述第二选择开关一端连接所述功率放大器的输入端，另一端连接所述功率放大器的输出端，所述功率放大器的输出端连接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接所述2.4GHZ接收引脚。

3.如权利要求2所述的飞行器，其特征在于：所述第一PCB板还设有无线射频模块，用于将接收到遥控器发射来的对频信号传输给所述输入单元，使得当所述处理单元识别到所述对频信号时启动对频模式，在所述对频模式下，所述第一通信模块接收到对频信号，使得所述第一选择开关对应地选择连接相应的信号通信引脚。

4.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：进一步包括一对天线柱，所述天线柱设于所述下壳的底部，所述天线柱用于与所述第一PCB板、所述第二PCB板连接。

5.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：所述对频指令为用户提供的手势，所述下壳设置有两个摄像头用于识别用户提供的手势。

6.一种遥控器，其特征在于，所述遥控器与权利要求1-5项中任一项所述的飞行器进行对频。

7.如权利要求6所述的遥控器，其特征在于：所述遥控器包括主体，所述主体中部设有显示屏，一对控制按钮分别设于所述显示屏的相对两侧，对频按钮位于所述显示屏的上方，所述遥控器设有安装支架用于安装智能终端。

8.如权利要求6所述的遥控器，其特征在于：所述遥控器为移动终端，所述移动终端上设有第一姿态传感器、存储器处理器和第二通信模块，所述存储器上存储APP程序代码，所述处理器运行该APP程序代码，通过所述姿态传感器的实时采集所述遥控器的姿态信息，将采集到的姿态信息转化成飞行指令，并通过所述第二通信模块发给飞行器去控制飞行状态。

9.一种飞行器与遥控器对频的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开启所述对频按钮；

S2、发送对频信号给无线射频模块；

S3、处理单元识别到所述对频信号后启动对频模式，在所述对频模式下，第一通信模块接收到对频信号，使得第一选择开关对应地选择连接相应的信号通信引脚；

S4、点击显示屏中弹出对频完成信息。

10.如权利要求9所述的飞行器与遥控器对频的方法，其特征在于：在步骤S2发送对频信号给所述无线射频模块之前还包括：点击所述显示屏弹出来的对频虚拟按钮或者用户提供的手势指令让两个摄像头识别。