CN207148497U - 一种无人机夜间航拍辅助照明设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无人机夜间航拍辅助照明设备，包括安装于无人机上的发光机构和遥控单元，发光机构包括依次连接的无人机锂电池单元、电压转换单元、电源开关单元和激光补光单元，电源开关单元还连接有受控单元，受控单元还连接有感光单元，受控单元用于接收遥控单元或感光单元的信号，激光补光单元包括与电源控制单元连接的恒流驱动单元，恒流驱动单元还连接有红外激光管，红外激光管的出光口还依次设置有均光片和凹透镜；本实用新型具有功耗低、隐蔽性强的突出优点，能够满足无人机在低照度甚至全黑环境下进行航拍工作时获取高清视频图像的需求。
Description
【技术领域】
本实用新型属于无人机夜间高清视频采集技术领域，具体涉及一种无人机夜间航拍辅助照明设备。
【背景技术】
随着社会的发展，无人机的应用越来越广，目前使用无人机航拍也走进普通家庭的生活中，其使用的普及得益于，使用无人机航拍相比较直升机航拍而言成本低廉，且航拍人员站在地面通过遥控器即可操控无人机完成拍摄，不仅操作简单，而且无需航拍人员在空中作业，增加了拍摄过程的安全系数。但目前无人机在夜间进行航拍时因为光照不足，航拍效果不理想，拍摄图像不清晰。为了使该无人机正常拍摄，还需一种照明装置增加航拍时的照明度。目前在无人机夜间航拍辅助照明技术中，通常采用阵列式红外LED或者白炽灯或倍增器式夜视仪作为辅助光源，但是，阵列式红外LED或者白炽灯或倍增器式夜视仪作为辅助光源的方法，存在功耗高、不隐蔽，且视频图像层次不分明、不够清晰的问题，而夜视仪成本太高。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种无人机夜间航拍辅助照明设备，以解决现有技术中无人机夜间辅助光源功耗高、隐蔽性差、图像层次不分明的问题。
本实用新型采用以下技术方案：一种无人机夜间航拍辅助照明设备，包括安装于无人机上用于提供光源的发光机构和用于远程控制发光机构的遥控单元，发光机构包括依次连接的无人机锂电池单元、电压转换单元、电源开关单元和激光补光单元，电源开关单元还连接有受控单元，受控单元还连接有感光单元，受控单元用于接收遥控单元或感光单元的信号，以控制电源开关单元的通断，感光单元用于当受控单元未接收到遥控单元的信号、且检测到光线变暗时，发送控制信号至受控单元，以控制电源开关单元的通断；
无人机锂电池单元用于提供电量，电压转换单元用于为激光补光单元提供稳定电压，电源开关单元用于控制电压转换单元和激光补光单元之间的电路通断，激光补光单元用于为无人机夜间航拍提供辅助照明；
激光补光单元包括与电源控制单元连接的恒流驱动单元，恒流驱动单元还连接有红外激光管，红外激光管的出光口还依次设置有均光片和凹透镜。
进一步地，恒流驱动单元包括与电源开关单元相连的电源接口P1，电源接口P1的引脚1分别连接至第三电容C3的一端、第一驱动芯片U2的引脚2，第二驱动芯片U3的引脚2、第四电容C4的一端、第五电容C5的一端、电源接口P2的引脚1；
电源接口P1的引脚2、电容C3的另一端、第一驱动芯片U2的引脚3、第二驱动芯片的引脚3均接地；
第一驱动芯片U2的引脚1与电源接口P2的引脚2相连，第二驱动芯片U3的引脚1分别与第四电容C4的另一端、第五电容的另一端、电源接口P2的引脚2相连，电源接口P1与电源开关单元(5)连接，电源接口P2与红外激光管连接。
进一步地，第一驱动芯片U2和第二驱动芯片U3均为AMC7135芯片。
进一步地，电压转换单元包括与无人机锂电池单元相连的电源接口J1，电源接口J1的引脚1分别与第一电容C1的一端、电源芯片U1的引脚42、引脚28、引脚27、引脚26相连接，电源接口J1的引脚2和第一电容C1的另一端连接并接地；
电源芯片U1的引脚41、引脚33、引脚32、引脚31、引脚30、引脚29、引脚19均接地，电源芯片U1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚11、引脚12均相互连接，电源芯片U1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚11、引脚12均与电阻Rset的一端连接后接模拟地，电源芯片U1的引脚24与电阻Rset的另一端相连；
电源芯片U1的引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18、引脚43、引脚7、引脚22均相互连接、且均连接至电源接口J2的引脚1和第二电容C2的一端，电源接口J2的引脚2和第二电容C2的另一端连接并接地，电源接口J2与电源开关单元连接。
进一步地，电源芯片U1为LMZ34202芯片。
进一步地，电源开关单元包括电源接口J3，电源接口J3的引脚1分别与负载开关U4的引脚4、第一电阻R1的一端、第六电容C6的一端相连接，电源接口J3的引脚2和第二电阻R2的一端连接并接地；
负载开关U4的引脚6分别与第一电阻R1的另一端、第六电容C6的另一端相连，负载开关U4的引脚1与第二电阻R2的另一端相连；负载开关U4的引脚3、引脚2和电源接口J4的引脚1相连，负载开关U4的引脚5分别与第七电容C7的一端、第三电阻R3的一端相连，负载开关U4的引脚5还与受控单元连接；
第七电容C7的另一端和第三电阻R3的另一端相连接并接地，电源接口J4的引脚2接地。
进一步地，负载开关U4采用FDC6331L芯片。
本实用新型的有益效果是：采用恒流源驱动的940nm红外激光管作为辅助光源，并通过均光片和凹透镜把点光源变成面光源，与阵列式LED技术相比，具有功耗低、隐蔽性强的突出优点，能够满足无人机在低照度甚至全黑环境下进行航拍工作时获取高清视频图像的需求。
【附图说明】
图1为本实用新型一种无人机夜间航拍辅助照明设备的模块示意图；
图2为本实用新型中的电压转换单元的电源芯片LMZ34202的电路连接图；
图3为实用新型中的电源控制单元的负载开关FDC6331L的电路连接图；
图4为本实用新型中恒流驱动单元的驱动芯片AMC7135的电路连接图。
其中：1.无人机锂电池单元；2.遥控单元；3.受控单元；4.电压转换单元；5.电源开关单元；6.激光补光单元；7.恒流驱动单元；8.红外激光管。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型公开了一种无人机夜间航拍辅助照明设备，如图1所示，包括安装于无人机上用于提供光源的发光机构和用于远程控制发光机构的遥控单元2，发光机构包括依次连接的无人机锂电池单元1、电压转换单元4、电源开关单元5和激光补光单元6，激光补光单元6用于在夜间低照度甚至全黑环境时为无人机航拍提供辅助照明，一般其固定于小块散热良好的铝基板上。
电源开关单元5还连接有受控单元3，受控单元3用于接收遥控单元2或感光单元10的信号，以控制电源开关单元5的通断，感光单元10用于当受控单元3未接收到遥控单元2的信号、且检测到光线变暗时，发送控制信号至受控单元3，以控制电源开关单元5的通断。
通过设置有感光单元10可以避免遥控单元2失效时，影响拍摄效果，还可以在不方便控制区域，进行自动开启或关闭激光补光单元6，一方面节省能量，另一方面控制更加精准，所拍摄的图像效果更佳。
无人机锂电池单元1用于提供电量，无人机普遍采用6节锂电池供电，电池电压在22V以上，虽然无人机在飞行中电池电压不断降低，但都高于恒流驱动单元7的驱动芯片AMC7135的工作电压。
电压转换单元4用于为激光补光单元6提供稳定电压，电源开关单元5用于控制电压转换单元4和激光补光单元6之间的电路通断。电压转换单元4采用自带buck功能的降压电源芯片LMZ34202，且外部电路简单，使用方便，输入电压在4.5V到42V范围内均能输出恒定的3.3V电压给恒流驱动单元7供电，使红外激光管8稳定工作。
由于在不断放电的过程中，无人机锂电池单元1的电压会越来越低，因此，通过电压转换单元4将不断降低的锂电池电压转换成稳定的电压给激光补光单元6供电。电压转换单元4输出的电压为恒压，经过电源开关单元5传输给恒流驱动单元7，恒流驱动单元7输出恒定电流，使红外激光管8工作，进行发光，为无人机夜间航拍提供辅助照明，以获取高清视频图像，优选的，红外激光管8为940nm红外激光管8，该红外激光管8具有功耗低、隐蔽性强的突出优势，同时采用均光片及凹透镜把电光源变成面光源，并且激光补光单元6功率可调节。
遥控单元2可远程进行操作，当无人机日间进行航拍时，由于光线充足，不需要激光补光单元6工作，此时，不需要操作。
当夜间航拍时，由于照度低，光线不足，拍摄效果差，此时通过遥控单元2远程控制无人机受控单元3。
通过设置有感光单元10可以避免遥控单元2失效时，影响拍摄效果，还可以在不方便控制区域，进行自动开启或关闭激光补光单元6，一方面节省能量，另一方面控制更加精准，所拍摄的图像效果更佳。
激光补光单元6包括与电源开关单元5连接的恒流驱动单元7，如图4所示，恒流驱动单元7包括与电源开关单元5相连的电源接口P1，电源接口P1的引脚1分别连接至第三电容C3的一端、第一驱动芯片U2的引脚2，第二驱动芯片U3的引脚2、第四电容C4的一端、第五电容C5的一端、电源接口P2的引脚1，第一驱动芯片U2和第二驱动芯片U3均为AMC7135芯片。
电源接口P1的引脚2、电容C3的另一端、第一驱动芯片U2的引脚3、第二驱动芯片的引脚3均接地；
第一驱动芯片U2的引脚1与电源接口P2的引脚2相连，第二驱动芯片U3的引脚1分别与第四电容C4的另一端、第五电容的另一端、电源接口P2的引脚2相连，所述电源接口P1与所述电源开关单元(5)的电源接口J4连接，电源接口P2与红外激光管8连接。
恒流驱动单元7还连接有红外激光管8，红外激光管8的出光口还依次设置有均光片和凹透镜。优选的，红外激光管8为940nm红外激光管8，该红外激光管8具有功耗低、隐蔽性强的突出优势，且其为贴片式红外激光管，便于焊接和安装，将该红外激光管8焊接在散热性能良好的铝基板上，用以保证红外激光管8能够可靠且连续工作。红外激光管8还配有均光片及凹透镜，用以扩散光源、调整焦距，把点光源转换成面光源，有效增大了辅助光源的光照面积，满足无人机夜间进行航拍工作时获取高清视频图像的需求。
红外激光管8的驱动电路采用的是单个输出200-350mA可调电流的电源芯片AMC7135，采用两个并联，输出700mA恒定电流驱动红外激光管8。
如图2所示，电压转换单元4包括与所述无人机锂电池单元1相连的电源接口J1，电源接口J1的引脚1分别与第一电容C1的一端、电源芯片U1的引脚42、引脚28、引脚27、引脚26相连接，电源接口J1的引脚2和第一电容C1的另一端连接并接地，电源芯片U1为LMZ34202芯片。
电源芯片U1的引脚41、引脚33、引脚32、引脚31、引脚30、引脚29、引脚19均接地，电源芯片U1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚11、引脚12均相互连接，电源芯片U1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚11、引脚12均与电阻Rset的一端连接后接模拟地，电源芯片U1的引脚24与电阻Rset的另一端相连；
电源芯片U1的引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18、引脚43、引脚7、引脚22均相互连接、且均连接至电源接口J2的引脚1和第二电容C2的一端，电源接口J2的引脚2和第二电容C2的另一端连接并接地。电源接口J2与电源开关单元5的电源接口J3连接。
如图3所示，电源开关单元5包括电源接口J3，电源接口J3的引脚1分别与负载开关U4的引脚4、第一电阻R1的一端、第六电容C6的一端相连接，电源接口J3的引脚2和第二电阻R2的一端连接并接地，负载开关U4采用FDC6331L芯片。
负载开关U4的引脚6分别与第一电阻R1的另一端、第六电容C6的另一端相连，负载开关U4的引脚1与第二电阻R2的另一端相连；负载开关U4的引脚3、引脚2和电源接口J4的引脚1相连，负载开关U4的引脚5分别与第七电容C7的一端、第三电阻R3的一端相连，负载开关U4的引脚5还与受控单元3连接。
第七电容C7的另一端和第三电阻R3的另一端相连接并接地，电源接口J4的引脚2接地。
本实用新型电路连接关系为：无人机锂电池单元1为整个设备供电，与电压转换单元4的输入电源接口J1连接，电压转换单元4的输出电源接口J2与电源开关单元5的电源接口J3连接，电源开关单元5的电源接口J4与恒流驱动单元7的电源接口P1连接，恒流驱动单元7的电源接口P2与红外激光管8连接。
Claims (7)
1.一种无人机夜间航拍辅助照明设备，其特征在于，包括安装于无人机上用于提供光源的发光机构和用于远程控制发光机构的遥控单元(2)，所述发光机构包括依次连接的无人机锂电池单元(1)、电压转换单元(4)、电源开关单元(5)和激光补光单元(6)，所述电源开关单元(5)还连接有受控单元(3)，所述受控单元(3)还连接有感光单元(10)，所述受控单元(3)用于接收所述遥控单元(2)或所述感光单元(10)的信号，以控制所述电源开关单元(5)的通断，所述感光单元(10)用于当所述受控单元(3)未接收到所述遥控单元(2)的信号、且检测到光线变暗时，发送控制信号至所述受控单元(3)，以控制所述电源开关单元(5)的通断；
所述无人机锂电池单元(1)用于提供电量，所述电压转换单元(4)用于为所述激光补光单元(6)提供稳定电压，所述电源开关单元(5)用于控制所述电压转换单元(4)和所述激光补光单元(6)之间的电路通断，所述激光补光单元(6)用于为无人机夜间航拍提供辅助照明；
所述激光补光单元(6)包括与所述电源控制单元(5)连接的恒流驱动单元(7)，所述恒流驱动单元(7)还连接有红外激光管(8)，所述红外激光管(8)的出光口还依次设置有均光片和凹透镜。
2.如权利要求1所述的无人机夜间航拍辅助照明设备，其特征在于，所述恒流驱动单元(7)包括与所述电源开关单元(5)相连的电源接口P1，所述电源接口P1的引脚1分别连接至第三电容C3的一端、第一驱动芯片U2的引脚2，第二驱动芯片U3的引脚2、第四电容C4的一端、第五电容C5的一端、电源接口P2的引脚1；
所述电源接口P1的引脚2、电容C3的另一端、第一驱动芯片U2的引脚3、第二驱动芯片的引脚3均接地；
所述第一驱动芯片U2的引脚1与所述电源接口P2的引脚2相连，所述第二驱动芯片U3的引脚1分别与所述第四电容C4的另一端、第五电容的另一端、电源接口P2的引脚2相连，所述电源接口P1与所述电源开关单元(5)连接，所述电源接口P2与所述红外激光管(8)连接。
3.如权利要求2所述的无人机夜间航拍辅助照明设备，其特征在于，所述第一驱动芯片U2和第二驱动芯片U3均为AMC7135芯片。
4.如权利要求2或3所述的无人机夜间航拍辅助照明设备，其特征在于，所述电压转换单元(4)包括与所述无人机锂电池单元(1)相连的电源接口J1，所述电源接口J1的引脚1分别与第一电容C1的一端、电源芯片U1的引脚42、引脚28、引脚27、引脚26相连接，所述电源接口J1的引脚2和所述第一电容C1的另一端连接并接地；
所述电源芯片U1的引脚41、引脚33、引脚32、引脚31、引脚30、引脚29、引脚19均接地，所述电源芯片U1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚11、引脚12均相互连接，所述电源芯片U1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚11、引脚12均与电阻Rset的一端连接后接模拟地，所述电源芯片U1的引脚24与电阻Rset的另一端相连；
所述电源芯片U1的引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18、引脚43、引脚7、引脚22均相互连接、且均连接至电源接口J2的引脚1和第二电容C2的一端，所述电源接口J2的引脚2和第二电容C2的另一端连接并接地，所述电源接口J2与所述电源开关单元(5)连接。
5.如权利要求4所述的无人机夜间航拍辅助照明设备，其特征在于，所述电源芯片U1为LMZ34202芯片。
6.如权利要求5所述的无人机夜间航拍辅助照明设备，其特征在于，所述电源开关单元(5)包括电源接口J3，电源接口J3的引脚1分别与负载开关U4的引脚4、第一电阻R1的一端、第六电容C6的一端相连接，电源接口J3的引脚2和第二电阻R2的一端连接并接地；
所述负载开关U4的引脚6分别与第一电阻R1的另一端、第六电容C6的另一端相连，所述负载开关U4的引脚1与第二电阻R2的另一端相连；所述负载开关U4的引脚3、引脚2和电源接口J4的引脚1相连，所述负载开关U4的引脚5分别与第七电容C7的一端、第三电阻R3的一端相连，所述负载开关U4的引脚5还与所述受控单元(3)连接；
所述第七电容C7的另一端和第三电阻R3的另一端相连接并接地，所述电源接口J4的引脚2接地。
7.如权利要求6所述的无人机夜间航拍辅助照明设备，其特征在于，所述负载开关U4采用FDC6331L芯片。
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