CN208752464U - 控制无人机的装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种控制无人机的装置及车辆，所述装置包括：车辆座椅，包括活动机构和设置于所述活动机构上的座椅本体；传感器组件，设置于所述车辆座椅上以获取所述座椅本体在三维空间中姿态和/或位置的传感器数据；处理器，连接于所述传感器组件以根据所述传感器数据生成用于控制无人机飞行的第一控制指令；通信装置，连接于所述处理器和所述无人机以用于将所述第一控制指令发送至所述无人机。操作人员坐在座椅本体上时，可以通过主动改变座椅本体在三维空间中的姿态和/或位置来控制无人机，进而使得坐在座椅本体上的操作人员的身体在三维空间中的姿态和/或位置的变化与无人机的飞行相关联，提高了操作人员控制无人机飞行时的体验感及娱乐性。

Description

控制无人机的装置及车辆

技术领域

本公开涉及无人机控制技术领域，具体地，涉及一种控制无人机的装置及车辆。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机的应用情景越来越广泛，开始在汽车行业中应用。目前对无人机飞行的控制多通过操纵杆、操纵手柄或移动终端如手机、平板进行。通过上述设备控制无人机时，往往仅需要手指或手腕等手部的活动，而身体则无较大活动。

但随着人们对无人机娱乐性要求的提升，在控制无人机飞行的同时，操作人员希望身体能与无人机互动，身体能感受到一定的体验感例如真实驾驶飞行器在空中飞行的感觉。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种控制无人机的装置及车辆，用于解决现有技术中，操作人员通过操纵杆、操纵手柄或移动终端等设备控制无人机飞行时身体与无人机无相关互动，进而无相关体验感的问题，提高操控无人机的娱乐性。

为了实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种控制无人机的装置，应用于车辆，所述装置包括：

车辆座椅，包括活动机构和设置于所述活动机构上的座椅本体；

传感器组件，设置于所述车辆座椅上以获取所述座椅本体在三维空间中姿态和/或位置的传感器数据；

处理器，连接于所述传感器组件以根据所述传感器数据生成用于控制无人机飞行的第一控制指令；

通信装置，连接于所述处理器和所述无人机以用于将所述第一控制指令发送至所述无人机。

可选地，所述传感器组件包括：

第一传感器，用于获取所述座椅本体旋转的方向和角度的旋转数据；

所述通信装置将所述处理器根据所述旋转数据生成用于控制所述无人机旋转的所述第一控制指令发送至所述无人机。

可选地，所述传感器组件包括：

第二传感器，用于获取所述座椅本体倾斜的方向和角度的倾斜数据；

所述通信装置将所述处理器根据所述倾斜数据生成用于控制所述无人机在水平方向上的飞行方向、飞行速度的所述第一控制指令发送至所述无人机。

可选地，所述传感器组件包括：

第三传感器，用于获取所述座椅本体在高度方向上的位移数据；

所述通信装置将所述处理器根据所述位移数据生成用于控制所述无人机在高度方向上的飞行方向、飞行速度的所述第一控制指令发送至所述无人机。

可选地，所述车辆座椅还包括能够在高度方向上移动的座椅扶手；

所述传感器组件包括：

第四传感器，用于获取所述座椅扶手在高度方向上的位移数据；

所述通信装置将所述处理器根据所述位移数据生成用于控制所述无人机在高度方向上的飞行方向、飞行速度的所述第一控制指令发送至所述无人机。

可选地，所述通信装置还用于接收所述无人机传送的视频信息；所述装置还包括：

连接于所述处理器的投影装置以使所述处理器将视频信息投射于所述车辆的挡风玻璃上。

可选地，所述通信装置为设置于所述车辆中车载主机内的无线通信模块。

可选地，所述装置还包括：

控制器，连接于所述活动机构，以根据触发的座椅控制信号控制所述活动机构带动所述座椅本体活动；

所述处理器连接于所述控制器以根据所述座椅控制信号生成用于控制无人机飞行的第二控制指令；

所述通信装置还用于将所述第二控制指令发送至所述无人机。

可选地，所述装置还包括：

座椅启动器，连接于所述活动机构，以根据触发的启动控制信号控制所述活动机构进入活动状态，或者根据触发的锁止控制信号控制所述活动机构进入锁止状态。

本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，所述车辆包括上述第一方面中任一项所述的装置。

通过上述技术方案，传感器组件生成描绘座椅本体在三维空间中的姿态和/或位置的传感器数据，并利用处理器根据该传感器数据生成用于控制无人机飞行的第一控制指令，使得操作人员坐在座椅本体上时，可以通过主动改变座椅本体在三维空间中的姿态和/或位置来控制无人机，进而使得坐在座椅本体上的操作人员的身体在三维空间中的姿态和/或位置的变化与无人机的飞行相关联，提高了操作人员控制无人机飞行时的体验感及娱乐性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的车辆控制无人机的场景图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种控制无人机的装置。

图3是根据一示例性实施例示出的一种控制无人机的装置的传感器组件的框图。

图4是根据一示例性实施例示出的另一种控制无人机的装置。

附图标记说明

100控制无人机的装置 200无人机

300车辆 110处理器

120控制器 130通信装置

140活动机构 150座椅本体

160传感器组件 161第一传感器

162第二传感器 163第三传感器

164第四传感器

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是根据一示例性实施例示出的车辆300控制无人机200的场景图，图1中，车辆300通过无线通信控制无人机200的飞行。

图2是根据一示例性实施例示出的一种控制无人机的装置100，应用于图1所示的车辆300，如图2所示，所述装置100包括：

车辆座椅，包括活动机构140和设置于所述活动机构140上的座椅本体150；

传感器组件160，设置于所述车辆座椅上以获取所述座椅本体150在三维空间中姿态和/或位置的传感器数据；

处理器110，连接于所述传感器组件160以根据所述传感器数据生成用于控制无人机200飞行的第一控制指令；

通信装置130，连接于所述处理器110和所述无人机200以用于将所述第一控制指令发送至所述无人机200。

本公开中，座椅本体150设置于车辆300内，用于供操作人员乘坐。活动机构140可以为机电一体化机构，通过电力带动座椅本体150活动，也可以是单纯的机械结构，通过操作人员施加外力带动座椅本体150活动，使得座椅本体150可以改变自身空间姿态和位置，例如带动座椅本体150旋转、倾斜或在三维空间内位置发生移动等。

本公开中传感器组件160可以是角度传感器、位移传感器等可以实现上述功能的传感器中的一种或多种。

本公开中，处理器110根据传感器数据生成第一控制指令属于本领域技术人员已知的现有技术，且不属于本公开的改进点，故对其不做详细描述。

具体来讲，当座椅本体150在三维空间中的姿态和/或位置发生改变时，会触发传感器组件160生成相应的传感器数据，传感器数据传输给与传感器组件160连接的处理器110，处理器110根据该传感器数据生成相应的第一控制指令，并通过通信装置130发送给无人机200，进而控制无人机200完成相应飞行动作。

举例来讲，假设座椅本体150左倾触发传感器组件160生成的传感器数据对应生成的第一控制指令控制无人机200朝正左方飞行，则当座椅本体150左倾时，无人机200朝正左方飞行；假设座椅本体150前倾触发传感器组件160生成的传感器数据对应生成的第一控制指令控制无人机200朝正前方飞行，则当座椅本体150前倾时，无人机200朝正前方飞行；假设座椅本体150顺时针旋转超过15°触发传感器组件160生成的传感器数据对应生成的第一控制指令控制无人机200顺时针旋转，则当座椅本体150顺时针旋转30°时，无人机200一直顺时针旋转；假设座椅本体150高度升高时触发传感器组件160生成的传感器数据对应生成的第一控制指令控制无人机200上升，则当座椅本体高度升高时，无人机200上升；假设座椅本体150前移触发传感器组件160生成的传感器数据对应生成的第一控制指令控制无人机200朝正前方飞行，则当座椅本体150前移时，无人机200朝正前方飞行；假设座椅本体150左移触发传感器组件160生成的传感器数据对应生成的第一控制指令控制无人机200朝正左方飞行，则当座椅本体150左移时，无人机200朝正左方飞行。

通过传感器组件160生成描绘座椅本体150在三维空间中的姿态和/或位置的传感器数据，并利用处理器110根据该传感器数据生成用于控制无人机200飞行的第一控制指令，使得操作人员坐在座椅本体150上时，可以通过主动改变座椅本体150在三维空间中的姿态和/或位置来控制无人机200，进而使得坐在座椅本体150上的操作人员的身体在三维空间中的姿态和/或位置的变化与无人机200的飞行相关联，提高了操作人员控制无人机200飞行时的体验感及娱乐性。

图3是根据一示例性实施例示出的一种控制无人机的装置100的传感器组件160的框图，如图3所示，所述传感器组件160包括第一传感器161、第二传感器162、第三传感器163，其中：

第一传感器161，用于获取所述座椅本体150旋转的方向和角度的旋转数据；

所述通信装置130将所述处理器110根据所述旋转数据生成用于控制所述无人机200旋转的所述第一控制指令发送至所述无人机200。

第二传感器162，用于获取所述座椅本体150倾斜的方向和角度的倾斜数据；

所述通信装置130将所述处理器110根据所述倾斜数据生成用于控制所述无人机200在水平方向上的飞行方向、飞行速度的所述第一控制指令发送至所述无人机200。

第三传感器163，用于获取所述座椅本体150在高度方向上的位移数据；

所述通信装置130将所述处理器110根据所述位移数据生成用于控制所述无人机200在高度方向上的飞行方向、飞行速度的所述第一控制指令发送至所述无人机200。

具体来讲，描述座椅本体150旋转的方向的旋转数据对应生成用于控制无人机200旋转方向的第一控制指令，描述座椅本体150旋转的角度的旋转数据对应生成用于触发无人机200在对应旋转方向开始旋转的第一控制指令，即当座椅本体150旋转超过一定角度时，无人机200才开始在该旋转方向旋转。

举例来讲，假设座椅本体150顺时针旋转大于15°时，触发第一传感器161生成的旋转数据对应生成的第一控制指令控制无人机200顺时针旋转。若操作人员坐在座椅本体150上通过外力或电力使座椅本体150顺时针旋转20°，大于15°，无人机200一直顺时针旋转；若操作人员使座椅本体150顺时针旋转10°或15°，小于等于15°，则无人机200不进行顺时针旋转。

具体来讲，描述座椅本体150倾斜的方向的倾斜数据对应生成用于控制无人机200飞行方向的第一控制指令，描述座椅本体150倾斜的角度的倾斜数据对应生成用于控制无人机200飞行速度的第一控制指令。

举例来讲，假设座椅本体150左倾触发第二传感器162生成的倾斜数据对应生成的第一控制指令控制无人机200朝正左方飞行，且倾斜角度越大，飞行速度越快。若操作人员坐在座椅本体150上通过外力或电力使座椅本体150左倾20°，无人机200朝正左方以2m/s速度飞行；若操作人员使座椅本体左倾30°，无人机200朝正左方以3m/s速度飞行。

具体来讲，描述座椅本体150在高度方向上的位移方向的位移数据对应生成用于控制无人机200在高度方向上的飞行方向的第一控制指令，描述座椅本体150在高度方向上的位移距离的位移数据对应生成用于控制无人机200在高度方向上的飞行速度的第一控制指令。

举例来讲，假设座椅本体150高度升高触发第三传感器163生成的位移数据对应生成的第一控制指令控制无人机200上升，且座椅本体150升高的距离越大，无人机200上升的速度越快。若操作人员坐在座椅本体150上通过外力或电力使座椅本体150升高5cm，无人机200以0.5m/s的速度上升；若操作人员使得座椅本体150升高10cm，无人机200以1m/s的速度上升。

配合处理器110，第一传感器161获取的旋转数据对应控制无人机200的旋转，第二传感器162获取的倾斜数据对应控制无人机200的飞行方向和飞行速度，第三传感器163获取的位移数据对应控制无人机200的升降，使得座椅本体150的活动能直观地反映出对应的无人机200的飞行动作，符合一般操作人员的常规思维，使得通过车辆座椅控制无人机200的方式更加简便和易于操作。

可选地，所述车辆座椅还包括能够在高度方向上移动的座椅扶手；如图3所示，所述传感器组件160除包括第一传感器161、第二传感器162、第三传感器163外，还包括：

第四传感器164，用于获取所述座椅扶手在高度方向上的位移数据；

所述通信装置130将所述处理器110根据所述位移数据生成用于控制所述无人机200在高度方向上的飞行方向、飞行速度的所述第一控制指令发送至所述无人机200。

具体来讲，描述座椅扶手在高度方向上的位移方向的位移数据对应生成用于控制无人机200在高度方向上的飞行方向的第一控制指令，描述座椅扶手在高度方向上的位移距离的位移数据对应生成用于控制无人机200在高度方向上的飞行速度的第一控制指令。

举例来讲，假设座椅扶手高度下降触发第四传感器164生成的位移数据对应生成的第一控制指令控制无人机200下降，且座椅扶手下降的距离越大，无人机200下降的速度越快。若操作人员坐在座椅扶手上通过外力或电力使座椅扶手下降5cm，无人机200以0.5m/s的速度下降；若操作人员使得座椅扶手下降10cm，无人机200以1m/s的速度下降。假设座椅扶手高度上升触发第四传感器164生成的位移数据对应生成的第一控制指令控制无人机200上升，且座椅扶手上升的距离越大，无人机200上升的速度越快。若操作人员坐在座椅扶手上通过外力或电力使座椅扶手上升5cm，无人机200以0.5m/s的速度上升；若操作人员使得座椅扶手上升10cm，无人机200以1m/s的速度上升。

通过设置座椅扶手及第四传感器164，使得操作人员还可以通过座椅扶手控制无人机200的飞行，增加了对无人机200的控制方式，进一步提高了对无人机200控制的体验感和娱乐性。

可选地，所述通信装置130还用于接收所述无人机200传送的视频信息；所述装置100还包括：

连接于所述处理器110的投影装置以使所述处理器110将视频信息投射于所述车辆300的挡风玻璃上。

本公开中的视频信息可以是无人机200升空后拍摄的视频。

无人机200拍摄的视频被通信装置130接收后通过处理器110控制被投影装置投射在车辆300的挡风玻璃上，操作人员便可以在车辆300内观看投射在挡风玻璃上的视频信息，进一步提升了操作人员对于无人机200控制的体验感及娱乐性。此外，也可以在车外环境条件不适宜操作人员外出的情况下在车辆300内操作无人机200观察车外环境。

可选地，所述通信装置130为设置于所述车辆300中车载主机内的无线通信模块。

本公开中，无线通信，例如Wi-Fi，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该无线通信模块可以包括：Wi-Fi模块，2G模块，3G模块，4G模块。

图4是根据一示例性实施例示出的另一种控制无人机的装置100，应用于图1所示的车辆300，如图4所示，所述装置100除包括车辆座椅、传感器组件160、处理器110、通信装置130外，还包括：

控制器120，连接于所述活动机构140，以根据触发的座椅控制信号控制所述活动机构140带动所述座椅本体150活动；

所述处理器110连接于所述控制器120以根据所述座椅控制信号生成用于控制无人机200飞行的第二控制指令；

所述通信装置130还用于将所述第二控制指令发送至所述无人机200。

本公开中座椅本体150活动为座椅本体150在三维空间中姿态和/或位置的改变。

本公开中控制器120可以设置在车辆300内的车辆座椅上或其他位置，使得操作人员坐在座椅本体150上也能方便操作控制器120即可。活动机构140选用机电一体结构，控制器120可以通过无线通信的方式与活动机构140无线连接。控制器120上设置有用于供操作人员触发座椅控制信号的触控单元，如摇杆、按钮等，供操作人员发出不同的控制命令。

本公开中，处理器110根据座椅控制信号生成第二控制指令属于本领域技术人员已知的现有技术，且不属于本公开的改进点，故对其不做详细描述。

具体来讲，控制器120与处理器110及车辆座椅中的活动机构140连接，操作人员通过控制器120触发座椅控制信号，控制活动机构140活动，进而带动座椅本体150活动，坐在座椅本体150上的操作人员身体随之活动；同时，座椅控制信号传输至处理器110进行处理并据此生成用于控制无人机200飞行的第二控制指令。又通信装置130与处理器110连接，处理器110中的第二控制指令通过通信装置130发送至无人机200，无人机200接收到第二控制指令后完成相应飞行要求。此外，控制器120控制活动机构140活动进而带动座椅本体150活动时，也可以触发传感器组件160获取所述传感器数据，进而通过所述第一控制指令控制无人机200飞行。

举例来讲，假设控制器120上设置有“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”6个按钮，其中“上”按钮对应无人机200上升及座椅本体150高度上升，“下”按钮对应无人机200下降及座椅本体150高度下降，“左”按钮对应无人机200朝正左方飞行及座椅本体150左倾，“右”按钮对应无人机200朝正右方飞行及座椅本体150右倾，“前”按钮对应无人机200朝正前方飞行及座椅本体150前倾，“后”按钮对应无人机200朝正后方飞行及座椅本体150后倾。当操作人员坐在座椅上，按下“上”按钮时，无人机200开始向上飞行，同时座椅本体150升高带动操作人员高度上升。当操作人员按下“左”按钮时，无人机200朝正左方飞行，同时座椅本体150向左倾斜带动操作人员左倾。

车辆座椅的活动机构140及处理器110均连接于控制器120，处理器110生成用于控制无人机200飞行的第一控制指令及控制器120控制活动机构140带动座椅本体150活动的过程均依赖于座椅控制信号，进而使得无人机200的飞行与座椅本体150的活动具有一定关联，操作人员坐在座椅本体150上操控无人机200时座椅本体150随之活动，使得操作人员的身体随座椅本体150活动而相应改变自身的空间姿态和/或位置，增加了座椅本体150活动与无人机200飞行动作关联的方式，使得车辆座椅对无人机200的控制多样化。

可选地，所述装置100除包括车辆座椅、传感器组件160、处理器110、通信装置130外，还包括：

座椅启动器，连接于所述活动机构140，以根据触发的启动控制信号控制所述活动机构140进入活动状态，或者根据触发的锁止控制信号控制所述活动机构140进入锁止状态。

本公开中活动机构140处于活动状态时，可以带动座椅本体150在三维空间中姿态和/或位置发生变化；活动机构140处于锁止状态时，不能带动座椅本体150在三维空间中姿态和/或位置发生变化，此时座椅本体150的姿态和位置均保持固定。

具体来讲，可以通过按钮、语音等方式触发启动控制信号或锁止控制信号，当触发启动控制信号时，座椅启动器控制活动机构140进入活动状态，此时操作人员可以通过座椅本体150控制无人机200的飞行。触发锁止控制信号时，座椅启动器控制活动机构140处于锁止状态，此时座椅本体150的姿态和位置均保持固定，使得车辆300处于行驶状态时驾驶员姿态保持固定。

可选地，所述控制器120包括设于所述车辆300内的触控面板，所述触控面板上设有用于生成所述座椅控制信号的触控按键。

触控面板可以为触摸屏，触控按键可以为触摸屏上的虚拟按键。

结合图1至图4，本公开还提供了一种车辆300，该车辆300包括上述任意一种控制无人机的装置100。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种控制无人机的装置，应用于车辆(300)，其特征在于，所述装置(100)包括：

车辆座椅，包括活动机构(140)和设置于所述活动机构(140)上的座椅本体(150)；

传感器组件(160)，设置于所述车辆座椅上以获取所述座椅本体(150)在三维空间中姿态和/或位置的传感器数据；

处理器(110)，连接于所述传感器组件(160)以根据所述传感器数据生成用于控制无人机(200)飞行的第一控制指令；

通信装置(130)，连接于所述处理器(110)和所述无人机(200)以用于将所述第一控制指令发送至所述无人机(200)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器组件(160)包括：

第一传感器(161)，用于获取所述座椅本体(150)旋转的方向和角度的旋转数据；

所述通信装置(130)将所述处理器(110)根据所述旋转数据生成用于控制所述无人机(200)旋转的所述第一控制指令发送至所述无人机(200)。

3.据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器组件(160)包括：

第二传感器(162)，用于获取所述座椅本体(150)倾斜的方向和角度的倾斜数据；

所述通信装置(130)将所述处理器(110)根据所述倾斜数据生成用于控制所述无人机(200)在水平方向上的飞行方向、飞行速度的所述第一控制指令发送至所述无人机(200)。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器组件(160)包括：

第三传感器(163)，用于获取所述座椅本体(150)在高度方向上的位移数据；

所述通信装置(130)将所述处理器(110)根据所述位移数据生成用于控制所述无人机(200)在高度方向上的飞行方向、飞行速度的所述第一控制指令发送至所述无人机(200)。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车辆座椅还包括能够在高度方向上移动的座椅扶手；

所述传感器组件(160)包括：

第四传感器(164)，用于获取所述座椅扶手在高度方向上的位移数据；

所述通信装置(130)将所述处理器(110)根据所述位移数据生成用于控制所述无人机(200)在高度方向上的飞行方向、飞行速度的所述第一控制指令发送至所述无人机(200)。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信装置(130)还用于接收所述无人机(200)传送的视频信息；所述装置(100)还包括：

连接于所述处理器(110)的投影装置以使所述处理器(110)将视频信息投射于所述车辆(300)的挡风玻璃上。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述通信装置(130)为设置于所述车辆(300)中车载主机内的无线通信模块。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

控制器(120)，连接于所述活动机构(140)，以根据触发的座椅控制信号控制所述活动机构(140)带动所述座椅本体(150)活动；

所述处理器(110)连接于所述控制器(120)以根据所述座椅控制信号生成用于控制无人机(200)飞行的第二控制指令；

所述通信装置(130)还用于将所述第二控制指令发送至所述无人机(200)。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

座椅启动器，连接于所述活动机构(140)，以根据触发的启动控制信号控制所述活动机构(140)进入活动状态，或者根据触发的锁止控制信号控制所述活动机构(140)进入锁止状态。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆(300)包括权利要求1-9任一项所述的装置(100)。