CN205913782U - 玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，包括有：飞行器信号模块，用以与该玩具飞行器对应的遥控器进行信号通信；MCU控制处理模块，用以处理飞行器信号模块所接收到的信号并发出控制信号给电机控制模块；电机控制模块，根据控制信号控制玩具飞行器做出相应的飞行动作；以及角速度陀螺仪，用以监测玩具飞行器的位置、移动轨迹和加速度，并将监测的数据传输给MCU控制处理模块；当玩具飞行器发生碰撞时，所述角速度陀螺仪监测到玩具飞行器的位置、移动轨迹和加速度发生瞬间波动，并将数据传输给MCU控制处理模块，MCU控制处理模块判断分析后控制玩具飞行器降速或急停而实现自动保护，故可避免持续失控造成对玩具飞行器本身造成二次损害，同时也能保障消费者人身安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种玩具飞行器，具体说是涉及一种玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统。
背景技术
玩具四轴飞行器在飞行过程中碰撞到墙壁或者其他物体时，由于机身瞬间发生倾斜移位，导致内部陀螺仪数据错乱，无法自行调平，从而引发飞机失控。
目前市面上的玩具四轴飞行器产品，在发生碰撞并出现失控时，由于螺旋桨依然处于运行状态，会让飞行器持续失控，可能引发对飞行器的二次损伤，甚至会危及消费者的人身安全。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能够避免玩具飞行器在碰撞失控后造成二次损害同时保障消费者人身安全的玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，其特点是包括有：
飞行器信号模块，用以与该玩具飞行器对应的遥控器进行信号通信；
MCU控制处理模块，用以处理飞行器信号模块所接收到的信号并发出控制信号给下述的电机控制模块；
电机控制模块，根据控制信号控制玩具飞行器做出相应的飞行动作；以及
角速度陀螺仪，用以监测玩具飞行器的位置、移动轨迹和加速度，并将监测的数据传输给MCU控制处理模块；
当玩具飞行器发生碰撞时，所述角速度陀螺仪监测到玩具飞行器的位置、移动轨迹和加速度发生瞬间波动，并将数据传输给MCU控制处理模块，所述MCU控制处理模块判断分析后控制玩具飞行器降速或急停而实现自动保护。
其中，所述角速度陀螺仪包括有：
三轴陀螺仪，用以监测玩具飞行器水平X轴、水平Y轴及垂直Z轴，共三轴六个方向上的位置和移动轨迹；以及
加速度计，用以监测玩具飞行器的加速度。
进一步的，所述玩具飞行器的碰撞判断为：所述角速度陀螺仪监测到任一方向的加速度发生瞬间变化时，将该加速度数据传输到MCU控制处理模块进行分析对比，当该加速度数据与正常飞行状态的加速度相比有大波动，即判定玩具飞行器发生了碰撞。当然，也可以通过速度的突变或者方向的变化来判断玩具飞行器是否发生碰撞。
本实用新型的自动保护机制包括有两种，第一种是：所述玩具飞行器发生水平方向上的碰撞时，所述MCU控制处理模块发出控制信号给电机控制模块，所述电机控制模块发出控制指令使玩具飞行器的螺旋桨停止转动，玩具飞行器停飞落地。第二种是：所述玩具飞行器发生垂直方向上的碰撞时，所述MCU控制处理模块发出控制信号给电机控制模块，所述电机控制模块发出控制指令使玩具飞行器的螺旋桨减速转动，玩具飞行器平稳降落。
进一步的，所述遥控器包括有：
遥控器信号模块，用以与该玩具飞行器上的飞行器信号模块进行信号通信；
遥控处理模块，用以处理所述遥控器信号模块所接收到的信号或根据下述按键模块所键入的功能而发出相应的信号传输给所述遥控器信号模块；以及
按键模块，用以对玩具飞行器的各种动作控制；
当玩具飞行器自动保护启动时，MCU控制处理模块发送信号由飞行器信号模块传递给遥控器信号模块，所述遥控器信号模块再将该信号发送给所述遥控处理模块，所述遥控处理模块分析后停止将按键模块的功能发送出去，即遥控器失去对玩具飞行器的控制权。
为了能重新获得对玩具飞行器的控制权，所述按键模块包括有油门按键，玩具飞行器自动保护启动后，当遥控处理模块监测到油门按键复位后再次启动油门按键时，所述遥控处理模块才重新恢复将按键模块的功能发送所述遥控器信号模块，再由遥控器信号模块传给玩具飞行器，使遥控器重新获得对玩具飞行器的控制权。
为了使信号模块具有高效率，又低成本、低电压，所述飞行器信号模块和遥控器信号模块均为2.4G无线技术的模块。
本实用新型由于采用了MCU控制处理模块与角速度陀螺仪相配合，通过MCU控制处理器在分析角速度陀螺仪监测到的方向、速度或加速度后，能够判断出是否是因碰撞所造成的方向、速度或加速度的变化，进而自动实施保护机制，使玩具飞行器停飞或减速，故可避免持续失控造成对玩具飞行器本身造成二次损害，同时也能保障消费者人身安全；又由于在判定飞行器发生碰撞后，能够根据是水平方向的碰撞还是垂直方向的碰撞，分别实施两种保护机制，从而尽可能的保持该玩具飞行器可以快速续航，降低对玩耍乐趣的影响。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的方框结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，包括有：飞行器信号模块1，为2.4G信号模块，用以与该玩具飞行器对应的遥控器进行信号通信；MCU控制处理模块2，用以处理飞行器信号模块1所接收到的信号并发出控制信号给下述的电机控制模块3；电机控制模块3，根据控制信号控制玩具飞行器做出相应的飞行动作；以及角速度陀螺仪4，用以监测玩具飞行器的位置、移动轨迹和加速度，并将监测的数据传输给MCU控制处理模块2；当玩具飞行器发生碰撞时，所述角速度陀螺仪4监测到玩具飞行器的位置、移动轨迹和加速度发生瞬间波动，并将数据传输给MCU控制处理模块2，所述MCU控制处理模块2判断分析后控制玩具飞行器降速或急停而实现自动保护，故可避免持续失控造成对玩具飞行器本身造成二次损害，同时也能保障消费者人身安全。该实施例的玩具飞行器为四轴飞行器。
该实施例的角速度陀螺仪4包括有三轴陀螺仪41和加速度计42，其中该三轴陀螺仪41用以监测玩具飞行器水平X轴、水平Y轴及垂直Z轴，共三轴六个方向上的位置和移动轨迹；而加速度计42用以监测玩具飞行器的加速度。在正常飞行状态下，三轴陀螺仪41会实时监测玩具飞行器的飞行姿态，并把数据传输给MCU控制处理模块2，MCU控制处理模块2经过分析后，根据飞行器当前的飞行姿态，向电机控制模块3发送控制指令，调整玩具飞行器电机的转速，实现飞行器的稳定飞行。当飞行器发生的碰撞时，以X轴正方向碰撞为例，角速度陀螺仪4的加速度计42此时会监测到沿着X轴负方向的加速度，并将该加速度数据传输到MCU控制处理模块2进行分析，由于对比正常飞行状态的加速度值，碰撞所产生的加速度值为瞬间产发且波动极大，存在特殊性，所以一旦接收到的此类特殊的加速度值，即可判定飞行器发生了碰撞。在判定玩具飞行器发生碰撞后，按照碰撞情况不同，将进行两种保护机制：如果是水平方向上的碰撞，MCU控制处理模块2发出控制信号给电机控制模块3，电机控制模块3发出控制指令使玩具飞行器的螺旋桨停止转动，使玩具飞行器失控停止，玩具飞行器落地；如果是垂直方向上的碰撞，如碰到天花板，MCU控制处理模块2发出控制信号给电机控制模块3，电机控制模块3发出控制指令使玩具飞行器的螺旋桨减速转动，玩具飞行器脱离天花板，并平稳降落。
如图1所示，该实施例的遥控器包括有：遥控器信号模块5，为2.4G信号模块，用以与该玩具飞行器上的飞行器信号模块1进行信号通信；遥控处理模块6，用以处理所述遥控器信号模块5所接收到的信号或根据下述按键模块7所键入的功能而发出相应的信号传输给所述遥控器信号模块5；以及按键模块7，用以对玩具飞行器的各种动作控制；当玩具飞行器自动保护启动时，MCU控制处理模块2生成相应的信号发给飞行器信号模块1，由飞行器信号模块1传递给遥控器信号模块5，遥控器信号模块5再将该信号发送给遥控处理模块6，遥控处理模块6分析后，即停止将按键模块7的功能发送给玩具飞行器，即遥控器失去对玩具飞行器的控制权，使玩具飞行器在自动保护机制下自动运行。该实施例的按键模块7包括有油门按键71，在飞行器碰撞并启动保护机制落地或下降后，用户只需将遥控器的油门按键71拉直最低处（即油门按键71复位，也即不加油的状态），再重新上推油门，方可重新启动飞行器，也就是说遥控处理模块6重新恢复将按键模块7的功能发送给遥控器信号模块5，再由遥控器信号模块5传给玩具飞行器，使遥控器重新获得对玩具飞行器的控制权。
尽管本实用新型是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本实用新型构成限制。参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，其特征在于，包括有：
飞行器信号模块（1），用以与该玩具飞行器对应的遥控器进行信号通信；
MCU控制处理模块（2），用以处理飞行器信号模块（1）所接收到的信号并发出控制信号给下述的电机控制模块（3）；
电机控制模块（3），根据控制信号控制玩具飞行器做出相应的飞行动作；以及
角速度陀螺仪（4），用以监测玩具飞行器的位置、移动轨迹和加速度，并将监测的数据传输给MCU控制处理模块（2）；
当玩具飞行器发生碰撞时，所述角速度陀螺仪（4）监测到玩具飞行器的位置、移动轨迹和加速度发生瞬间波动，并将数据传输给MCU控制处理模块（2），所述MCU控制处理模块（2）判断分析后控制玩具飞行器降速或急停而实现自动保护。
2.根据权利要求1所述的玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，其特征在于，所述角速度陀螺仪（4）包括有：
三轴陀螺仪（41），用以监测玩具飞行器水平X轴、水平Y轴及垂直Z轴，共三轴六个方向上的位置和移动轨迹；以及
加速度计（42），用以监测玩具飞行器的加速度。
3.根据权利要求1或2所述的玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，其特征在于，所述角速度陀螺仪（4）监测到任一方向的加速度发生瞬间变化时，所述角速度陀螺仪（4）将该加速度数据传输到MCU控制处理模块（2）进行分析对比，当该加速度数据与正常飞行状态的加速度相比有大波动，即判定玩具飞行器发生了碰撞。
4.根据权利要求3所述的玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，其特征在于，所述玩具飞行器发生水平方向上的碰撞时，所述MCU控制处理模块（2）发出控制信号给电机控制模块（3），所述电机控制模块（3）发出控制指令使玩具飞行器的螺旋桨停止转动，玩具飞行器停飞落地。
5.根据权利要求3所述的玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，其特征在于，所述玩具飞行器发生垂直方向上的碰撞时，所述MCU控制处理模块（2）发出控制信号给电机控制模块（3），所述电机控制模块（3）发出控制指令使玩具飞行器的螺旋桨减速转动，玩具飞行器平稳降落。
6.根据权利要求1所述的玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，其特征在于，所述遥控器包括有：
遥控器信号模块（5），用以与该玩具飞行器上的飞行器信号模块（1）进行信号通信；
遥控处理模块（6），用以处理所述遥控器信号模块（5）所接收到的信号或根据下述按键模块（7）所键入的功能而发出相应的信号传输给所述遥控器信号模块（5）；以及
按键模块（7），用以对玩具飞行器的各种动作控制；
当玩具飞行器自动保护启动时，MCU控制处理模块（2）发送信号由飞行器信号模块（1）传递给遥控器信号模块（5），所述遥控器信号模块（5）再将该信号发送给所述遥控处理模块（6），所述遥控处理模块（6）分析后停止将按键模块（7）的功能发送出去，即遥控器失去对玩具飞行器的控制权。
7.根据权利要求6所述的玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，其特征在于，所述按键模块（7）包括有油门按键（71），玩具飞行器自动保护启动后，当遥控处理模块（6）监测到油门按键（71）复位后再次启动油门按键（71）时，所述遥控处理模块（6）重新恢复将按键模块（7）的功能发送所述遥控器信号模块（5），再由遥控器信号模块（5）传给玩具飞行器，使遥控器重新获得对玩具飞行器的控制权。
8.根据权利要求6所述的玩具飞行器碰撞状态下的自动保护系统，其特征在于，所述飞行器信号模块（1）和遥控器信号模块（5）均为2.4G无线技术的模块。
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2016
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