TW201622790A - 飛行裝置及使用其之遙控飛行方法 - Google Patents

飛行裝置及使用其之遙控飛行方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201622790A
TW201622790A TW103143929A TW103143929A TW201622790A TW 201622790 A TW201622790 A TW 201622790A TW 103143929 A TW103143929 A TW 103143929A TW 103143929 A TW103143929 A TW 103143929A TW 201622790 A TW201622790 A TW 201622790A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
distance
distance sensor
signal
flight
photographic element
Prior art date
Application number
TW103143929A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI562815B (en
Inventor
陳昱璋
張皓詠
鄭道華
Original Assignee
和碩聯合科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 和碩聯合科技股份有限公司 filed Critical 和碩聯合科技股份有限公司
Priority to TW103143929A priority Critical patent/TWI562815B/zh
Priority to US14/970,680 priority patent/US20160170416A1/en
Priority to CN201510942951.5A priority patent/CN105700546B/zh
Publication of TW201622790A publication Critical patent/TW201622790A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI562815B publication Critical patent/TWI562815B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0011Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0016Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement characterised by the operator's input device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08Arrangements of cameras
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • B64U30/26Ducted or shrouded rotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20Remote controls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本發明之飛行裝置包含本體、第一距離感測器及第二距離感測器。第一距離感測器與第二距離感測器係分別設置於本體之底面及頂面。此外,本體內具有處理模組,其可接收自第一距離感測器或第二距離感測器所輸出之感測訊號,並根據第一感測訊號的內容以輸出位移訊號。當第一距離感測器與被感測物的相對距離小於預設接收距離時,則第一距離感測器輸出第一感測訊號。當第二距離感測器與被感測物的相對距離小於預設接收距離時,則第二距離感測器輸出第三感測訊號。本體內另具有飛行驅動模組係接收並根據位移訊號以升高或降低飛行裝置。

Description

飛行裝置及使用其之遙控飛行方法
本發明係關於一種飛行裝置及遙控飛行方法;具體而言,本發明係關於一種具動作感應設計之飛行裝置及遙控飛行方法。
飛行裝置的常見類型有直升機的形式及多旋翼的形式。前者係設計為具有頂部的主旋翼及尾部的尾翼,藉主旋翼提供升力並配合尾翼將扭矩抵消。後者係設計為頂部具有多個旋翼(例如四個或更多個),利用各旋翼的不同轉向來平衡扭力,各旋翼可藉不同轉速朝不同方向移動。
以多旋翼飛行裝置來說,隨著多旋翼飛行裝置的小型化及輕量化,可便於使用者攜帶,進行空中監測、航拍及地形探測等任務。然而,目前飛行裝置皆需配合遙控器或是在行動裝置上加載應用程式作為控制介面,操作項目繁雜,對於使用者而言需要更多時間學習與適應方能在各控制項目間保有較佳的協調性。此外,藉由遙控器或是行動裝置的操作方式必須保持高度專注,如此將限制使用者的行動,造成使用者難以顧及其他工作。因此,針對目前的飛行裝置,如何減少其對使用者的限制並有效減化操作方式,實有必要提出一套有效的解決方法。
本發明之一目的係在於提供一種飛行裝置,可根據使用者的肢體動作而移動。
本發明之一目的係在於提供一種遙控飛行方法,可簡化操作飛行裝置的複雜度。
在一實施例中,本發明提供一種飛行裝置,其包含本體、第一距離感測器及第二距離感測器。第一距離感測器與第二距離感測器係分別設置於本體之底面及頂面。此外,本體內具有處理模組,其可接收自第一距離感測器或第二距離感測器所輸出之感測訊號,並根據第一感測訊號的內容以輸出位移訊號。當第一距離感測器與被感測物的相對距離小於預設接收距離時,則第一距離感測器輸出第一感測訊號。當第二距離感測器與被感測物的相對距離小於預設接收距離時,則第二距離感測器輸出第三感測訊號。本體內另具有飛行驅動模組係接收並根據位移訊號以升高或降低飛行裝置。
在一實施例中,本發明提供一種遙控飛行方法,包含以下步驟:藉由第一距離感測器獲得第一距離感測器與被感測物的相對距離;比對相對距離與預設接收距離。若相對距離小於或等於預設接收距離,則進入第一讀取模式,其中第一讀取模式為第一距離感測器進行高度定位與動作感測,第一攝影元件進行平面定位。若相對距離大於預設接收距離,則進入第二讀取模式,其中第二讀取模式為第一距離感測器進行高度定位,第一攝影元件進行平面定位與動作感測。藉由本發明之遙控飛行方法,可利用第一距離感測器或第二距離感測器根據其與被感測物的相對位置而採用不同操作方式達成飛行裝置的操作。
100‧‧‧飛行裝置
102‧‧‧本體
104‧‧‧頂面
106‧‧‧底面
110‧‧‧第一支臂
112‧‧‧第二支臂
114‧‧‧第三支臂
120‧‧‧外殼體
121‧‧‧中空區域
122‧‧‧樞軸孔
124‧‧‧側壁
130‧‧‧第一距離感測器
132‧‧‧第二距離感測器
140‧‧‧螺旋槳
150‧‧‧第一攝影元件
152‧‧‧第二攝影元件
160‧‧‧旋轉部
162‧‧‧側板
164‧‧‧連接板
170‧‧‧樞軸
172‧‧‧樞軸柱
200‧‧‧處理模組
202‧‧‧切換模組
204‧‧‧飛行驅動模組
206‧‧‧儲存單元
a‧‧‧平面拍攝區域
d1,d3‧‧‧預設接收距離
d2,d4,d5‧‧‧相對距離
h‧‧‧高度
S1‧‧‧第一感測訊號
S2‧‧‧第二感測訊號
S3‧‧‧第三感測訊號
圖1A為本發明飛行裝置之一實施例俯視圖;圖1B為本發明飛行裝置之一實施例仰視圖;圖2A及圖2B為飛行裝置於旋轉部的局部放大圖;圖3為本發明飛行裝置之另一實施例上視圖;圖4為本發明飛行裝置的方塊圖;圖5為本發明飛行裝置之空間定位示意圖;圖6A至圖6C為操作飛行裝置的之一實施例示意圖;圖7為本發明遙控飛行方法之一實施例流程圖;圖8為設定於第一讀取模式的實施例流程圖;圖9為設定於第二讀取模式的實施例流程圖;圖10A至圖10C為操作飛行裝置的之另一實施例示意圖;圖11為本發明遙控飛行方法產生擷取影像之實施例流程圖;以及圖12為產生擷取影像的實施例示意圖。
本發明揭露一種具動作感應設計之飛行裝置。在一實施例中,此飛行裝置可為室內用之多旋翼飛行器,包含進行高度定位之第一距離感測器及進行平面方向定位的第一攝影元件。
圖1A為本發明飛行裝置100之一實施例俯視圖。如圖1A所示,飛行裝置100包含本體102、複數第一支臂110、外殼體120及複數螺旋槳140。本體102周圍連接有複數第一支臂110,每一第一支臂110之一端係連接本體102,並自本體102延伸而出。外殼體120係設置圍繞本體102並與第一支臂110連接。複數螺旋槳140係設置於每一第一支臂110上 且位於外殼體120內。具體而言,外殼體120包圍形成中空區域121,且本體102係位於中空區域121內。藉由外殼體120可保護內部螺旋槳140與本體102,避免飛行裝置100飛行時直接損及螺旋槳140及本體102內的電子元件。此外,每一第一支臂110遠離本體102之一端係連接外殼體120,且呈輻射狀平均分布。舉例而言,根據第一支臂110的數量依相等或接近的角度為間距佈設於本體102四周。如圖1A所示,本體102具有頂面104,在頂面104上設置有第二距離感測器132。相對於此,在本體102的底面106上則設置有第一距離感測器130(請參考圖1B)。距離感測器例如可採用紅外線感測器,或是採用雷射接收模組以達成無線感測的效果。
圖1B為本發明飛行裝置100之一實施例仰視圖。如圖1B所示,本體102除前述連接有第一支臂110外,還連接有第二支臂112及第三支臂114。第二支臂112之一端係沿徑向與本體102連接。在第二支臂112朝向底面106方向設置有第一攝影元件150。於一實施例,第二支臂112係自本體102延伸而出並位於相鄰的第一支臂110之間。於另一實施例,可視需求選擇不設有第二支臂112,而將前述第一攝影元件150設置於本體102的底面106。另一方面,第三支臂114係連接該本體102相對第二支臂112的一側。如圖1B所示,第三支臂114沿徑向設置相反於第二支臂112。藉由相對於第二支臂112朝相反方向延伸之第三支臂114可保持整體結構平衡。在此實施例,第三支臂114相對本體102的一端係連接於外殼體120,但不以此為限。於其他實施例,第三支臂114亦可如第二支臂112設計為一端連接本體102而另一端懸空之形式,或是藉由改變本體102的外型而達成整體結構的平衡,如此將不需設置第三支臂114。
此外,除前述之第一攝影元件150,如圖1A及圖1B所示,在外殼體上具有一旋轉部160,且旋轉部160上設置有第二攝影元件152。 請配合參考圖2A及圖2B。圖2A及圖2B為飛行裝置於旋轉部的局部放大圖。如圖2A所示,旋轉部160具有兩側板162及連接兩側板162之連接板164。第二攝影元件152係設置於連接板164之外表面。外殼體120於對應旋轉部160的位置具有側壁124,兩側板162的表面更分別形成有樞軸170,使旋轉部160可旋轉地結合於外殼體120的側壁124上。如圖2A所示,側板162表面的樞軸170包含樞軸柱172,外殼體120的側壁124則包含與樞軸柱172組裝的樞軸孔122。換言之,凸出的樞軸柱172係沿外殼體120環繞方向伸入樞軸孔122,以完成旋轉部160的組合。在其它實施例,前述之樞軸柱172可選擇設置於側壁124上,而樞軸孔122則形成於側板162。旋轉部160與外殼體120之結合請參考圖2B。如圖2B所示,旋轉部160位於外殼體120上並藉樞軸170可旋轉地調整於外殼體120的兩側壁124之間,亦即,旋轉部160以樞軸170為軸心旋轉。藉此設計,旋轉部160形成外殼體120上之一可旋轉部分。此外,第二攝影元件152得以隨旋轉部160之旋轉而調整於不同拍攝角度。使用者可在操作飛行裝置前預先調整所需拍攝視角,並將第二攝影元件152轉動至特定角度。
圖3為本發明飛行裝置100之另一實施例上視圖。與前一實施例的差異在於,圖3所示之飛行裝置100係藉由多個圍繞本體102之外殼體120達成螺旋槳140與本體102的保護。如圖3所示,複數第一支臂110之一端係連接本體102,並以相等或接近的角度為間距佈設於本體102四周。每一第一支臂110上設置有螺旋槳140及外殼體120,螺旋槳140係位於外殼體120內。複數外殼體120係以圍繞本體102方式形成。第一攝影元件(圖未示)如前述方式設置於與本體102相連接的第二支臂112上。外殼體120其中之一具有旋轉部160,第二攝影元件152則設置於旋轉部160上。藉由複數外殼體120的設計,亦可達到內部螺旋槳140與本體102的 保護。
圖4為本發明飛行裝置100的方塊圖。如圖4所示,飛行裝置的本體102內包含處理模組200、切換模組202、飛行驅動模組204及儲存單元206。處理模組200分別與第一距離感測器130、第二距離感測器132、第一攝影元件150及第二攝影元件152耦接,並進行訊號交換。切換模組202、飛行驅動模組204及儲存單元206係經由處理模組200將來自距離感測器(130、132)與攝影元件(150、152)的訊號做進一步處理。詳細的訊號處理過程將配合圖式5~12及以下內容來說明。
如前所述,第一距離感測器係可進行高度定位,而第一攝影元件係可進行平面方向定位。請參考圖4及圖5。圖5為本發明飛行裝置100之空間定位示意圖。如圖5所示,飛行裝置100啟動後飛行至相距設置面一定高度h,此高度可為預設,例如,在第一距離感測器130的感應範圍內(例如3公尺)設定一起飛高度(例如1.5公尺)。第一距離感測器130則根據此時的高度h回傳距離訊號至處理模組200。另一方面,第一攝影元件150在高度h下於拍攝視角範圍內具有一拍攝區域a,並根據此時的拍攝區域a回傳平面影像訊號至處理模組200。藉此飛行裝置100可完成空間中的定位。
請參考圖4及圖6A。如圖6A的飛行裝置100操作示意圖所繪示,在完成初步的空間定位後,飛行裝置100會根據其與被感測物的相對位置關係切換訊號讀取模式,以及決定感測訊號的接收方式。具體而言,第一距離感測器130具有預設接收距離d1,當第一距離感測器130測得其與被感測物的相對距離小於(或等於)預設接收距離d1,則本體102會調整為第一距離感測器130進行高度定位與動作感測,而第一攝影元件150僅進行平面定位(以下稱此為第一讀取模式),反之,當第一距離感測器130 測得其與被感測物的相對距離大於預設接收距離d1,則本體102會調整為第一距離感測器130僅進行高度定位,而第一攝影元件150進行平面定位與動作感測(以下稱此為第二讀取模式)。上述被感測物例如為人體的身體部位(手掌、腳、手臂等),也可以是其他物體(例如雨傘、掃把)。使用者操作時可藉身體部位靠近距離感測器,或是利用其他物體靠近距離感測器,亦或是身體部位與其他物體交互運用。參考圖4所示,在第一讀取模式下,處理模組200除了接收前述的定位訊號,還會自第一距離感測器130接收第一感測訊號S1。在第二讀取模式下,處理模組200除了藉第一距離感測器130及第一攝影元件150進行前述的定位動作,還會自第一攝影元件150接收第二感測訊號S2。
如圖6A所示,當使用者於飛行裝置100下方伸出手,第一距離感測器130測得其與手部的相對距離d2,且相對距離d2小於預設接收距離d1,據此,飛行裝置100的調整為第一讀取模式。接著,第一距離感測器130隨著手部靠近而朝反方向避開(向上)。當飛行裝置100移動到新的位置後(如圖6A實線的飛行裝置所示),再次藉由第一距離感測器130及第一攝影元件150完成空間定位。換言之,為避免飛行裝置飛行時撞上障礙物,當飛行裝置感測到預設接收距離內有障礙物(例如手部)出現時,自動朝反向閃避以保持與障礙物有預設接收距離。藉此,預設接收距離係可作為讀取模式切換的依據,以及作為飛行裝置飛行時的安全距離。利用預設接收距離的特性而達成動作感測及飛行裝置方向改變的效果。
另外,如圖6B所示,第二距離感測器132亦可設有預設接收距離d3,以類似前述方式進行感測訊號的接收。與圖6A的情形差異在於,當飛行裝置100利用第二距離感測器132接收訊號時,使用者容易接近第二距離感測器132,因而第二距離感測器132係位於被感測物的手部附 近,不會有第二距離感測器132與手部相距過遠的問題,故可不用與其他感測裝置(例如另一攝影元件)進行讀取模式之切換。在利用第二距離感測器132時,飛行裝置係固定於第三讀取模式。參考圖4所示,在第三讀取模式下,處理模組200除了藉第一距離感測器130及第一攝影元件150進行前述的定位動作,還會自第二距離感測器132接收第三感測訊號S3。換言之,在利用第二距離感測器132時,處理模組200可不作預設距離與相對距離的比較,而直接進入第三讀取模式。第三讀取模式下,處理模組200係固定以第二距離感測器132進行動作感測,而利用第一距離感測器130與第一攝影元件150分別進行高度定位及平面定位。然而,在其它實施例中,亦可視需求於利用第二距離感測器接收訊號時進行讀取模式之切換,並增設與第一攝影元件反向的另一攝影元件以供處理模組於被感測物出現在靠近本體頂面之一側時進行類似前述之第一讀取模式、第二讀取模式自不同裝置接收感測訊號的切換方式。
如圖6B所示,當使用者於飛行裝置上方伸出手,第二距離感測器132測得其與手部的相對距離d4且落入預設接收距離d3之內,接著第二距離感測器132隨著手部靠近而朝反方向避開(向下)。當飛行裝置移動到新的位置後(如圖6B實線的飛行裝置所示),再次藉由第一距離感測器130及第一攝影元件150完成空間定位。於一實施例,第二距離感測器的預設接收距離d3係與第一距離感測器的預設接收距離d1相同,但不以此為限。藉此,第一、第二距離感測器所設定之預設接收距離係可共同作為飛行裝置飛行時的安全距離。利用預設接收距離的特性而達成動作感測及飛行裝置方向改變的效果。
此外,飛行裝置可藉手部的推動進行平面移動。如圖6C所示,當使用者於飛行裝置100一側伸出手並輕觸外殼體120,飛行裝置100 隨著手部推動而移動到新的位置(如圖6C實線的飛行裝置所示)。接著再次藉由第一距離感測器130及第一攝影元件150完成空間定位。
圖7為本發明遙控飛行方法之一實施例流程圖。如圖7所示,遙控飛行方法包含步驟S100~S113。在S100,處理模組係自第一攝影元件接收平面影像訊號。在S102,處理模組係自第一距離感測器接收距離訊號。在S104,處理模組係判斷是否有量測訊號產生,當處理模組接收到量測訊號,則進入步驟S106。在S106,處理模組接收並判別量測訊號的內容以產生判斷值。舉例而言,量測訊號可能來自第一距離感測器(情況一)或第二距離感測器(情況二)。在情況一,第一距離感測器根據其與被感測物的相對位置關係產生量測訊號,並輸出至處理模組,再由處理模組產生判斷值,並輸出至切換模組,以決定進入第一讀取模式或第二讀取模式(接續步驟S108)。在情況二,第二距離感測器根據其與被感測物的相對位置關係產生量測訊號,並輸出至處理模組,再由處理模組產生判斷值,以進入第三讀取模式(接續步驟S120)。由上述說明可知,量測訊號的來源與量測的內容係作為不同讀取模式的切換依據。例如,量測訊號係可代表利用第一距離感測器(或第二距離感測器)所獲得被感測物與第一距離感測器(或第二距離感測器)之相對距離。
如前所述,第一距離感測器包含預設接收距離。預設接收距離可與量測訊號所對應的相對距離比較,以供進行讀取模式的切換。在S108,切換模組依判斷值得知被感測物是否落入預設接收距離內,而產生不同控制訊號。詳言之,若相對距離小於或等於預設接收距離,則切換模組發出之控制訊號使本體進入第一讀取模式;若相對距離大於預設接收距離,則切換模組發出之控制訊號使本體進入第二讀取模式。對應前述實施內容,在S110及S112,當被感測物落入預設接收距離內,處理模組根據自 切換模組接收之控制訊號將本體調整為第一讀取模式。反之,在S111及S113,當被感測物未落入預設接收距離內,處理模組根據自切換模組接收之控制訊號將本體調整為第二讀取模式。
圖8為設定於第一讀取模式的實施例流程圖。如圖8所示,第一讀取模式的運作包含步驟S200~S204。在S200,處理模組自第一距離感測器接收第一感測訊號。在S202,處理模組接收並根據第一感測訊號的內容以輸出位移訊號至飛行驅動模組。飛行驅動模組係可控制螺旋槳的轉速,以改變飛行裝置的移動方向。在S204,飛行驅動模組於接收位移訊號後,根據位移訊號以升降飛行裝置。
圖9為設定於第二讀取模式的實施例流程圖。如圖9所示,第二讀取模式的運作包含步驟S300~S306。在S300,第一攝影元件根據第二讀取模式而啟動動作辨識功能。接著在S302,第一攝影元件係擷取該使用者的手勢以產生第二感測訊號,並輸出至處理模組。在S304,處理模組接收並根據第二感測訊號的內容以輸出輸出位移訊號至飛行驅動模組。在S306,飛行驅動模組於接收位移訊號後,根據位移訊號以升降飛行裝置。在其它實施例中,處理模組可利用第二距離感測器升降飛行裝置。如前所述,在利用第二距離感測器時,可視需求省略相對距離的比較,而直接進行感測。類似於第一讀取模式的感測流程,第三讀取模式的運作包含可步驟S230~S234。在S230,處理模組自第二距離感測器接收第三感測訊號。在S232,處理模組接收並根據第三感測訊號的內容以輸出位移訊號至飛行驅動模組,並於S234藉飛行驅動模組改變飛行裝置的移動。
圖10A至圖10C係繪示飛行裝置100於第二讀取模式下之操作。如圖10A所示,當使用者於飛行裝置100下方伸出手,第一距離感測器130測得其與手部的相對距離d5,且相對距離d5大於預設接收距離 d1,據此,飛行裝置100調整為第二讀取模式,以自第一攝影元件150接收感測訊號。具體而言,第一攝影元件150可辨識使用者之上升手勢及下降手勢。例如,將手臂打開表示操作飛行裝置上升,將手臂收合表示操作飛行裝置下降。如圖10B所示,在開啟動作辨識功能後,當使用者於第一攝影元件150下方作出手臂打開的動作,第一攝影元件150即擷取該動作以產生第二感測訊號,並輸出至處理模組。飛行裝置100則依前述方式自原位置(虛線繪示)移動到新的位置後(如圖10B實線的飛行裝置所示),再次藉由第一距離感測器130及第一攝影元件150完成空間定位。反之,如圖10C所示,當使用者於第一攝影元件150下方作出手臂收合的動作,第一攝影元件150即擷取該動作以產生第二感測訊號,並輸出至處理模組。飛行裝置100則依前述方式自原位置(虛線繪示)移動到新的位置後(如圖10C實線的飛行裝置所示),再次藉由第一距離感測器130及第一攝影元件150完成空間定位。藉此,利用手勢的動作與第一攝影元件的配合而達成動作感測及飛行裝置方向改變的效果。
如前所述,每當前述的動作感測結束後(回到標記D處),飛行裝置會移動到新的位置。參考圖7,飛行裝置在新的位置上亦會利用第一距離感測器與第一攝影元件進行空間定位。隨著飛行裝置的移動告一段落,即可進行拍照的動作。如圖7所示,在S104,當處理模組未接收到量測訊號,則由標記E進入步驟S400,進行平面影像訊號及距離訊號的比對。換言之,利用處理模組對平面影像訊號及距離訊號的比對,可設定利用飛行裝置進行自動拍攝的方法。請參考圖11。圖11為本發明遙控飛行方法產生擷取影像之實施例流程圖。如圖11所示,遙控飛行方法包含步驟S400~S410。在S400~S402,處理模組係比對平面影像訊號並判斷是否有差異。在S404~S406,處理模組接著比對距離訊號並判斷是否有差異。具體而言, 處理模組設定有預定拍攝時間(例如10秒),前述平面影像訊號的判斷及距離訊號的判斷係設定於10秒內是否有變化。在S406,在預定拍攝時間內是否有差異。承前面的例子,若在10秒內判斷出有差異,則回到S104,看是否有新的量測訊號產生,若有新的量測訊號,則進行前述感測並升降飛行裝置的流程。若沒有新的量測訊號,則處理模組重新進行平面影像訊號及距離訊號的比對。相反地,若在10秒內持續判斷出無差異,則處理模組輸出快門訊號至第二攝影元件(S408)。在S410,第二攝影元件進行拍攝並回傳擷取影像。處理模組自第二攝影元件接收擷取影像後可進一步存放至儲存單元。
圖12為產生擷取影像的實施例示意圖。如圖12所示,將飛行裝置100移動至所需位置後一段時間,處理模組判斷於預定拍攝時間內所接收的平面影像訊號及距離訊號皆比對無差異,則輸出快門訊號至第二攝影元件152,利用第二攝影元件152擷取影像。藉由將預定拍攝時間作為比對平面影像訊號及距離訊號的閥值,而設計成定時拍攝功能。如此一來,使用者可不須額外的設備或裝置,利用具動作感應設計之飛行裝置即可完成拍攝,同時可簡化操作飛行裝置的複雜度。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾,皆應涵蓋於本發明的範疇內,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧飛行裝置
102‧‧‧本體
104‧‧‧頂面
110‧‧‧第一支臂
112‧‧‧第二支臂
114‧‧‧第三支臂
120‧‧‧外殼體
121‧‧‧中空區域
132‧‧‧第二距離感測器
140‧‧‧螺旋槳
152‧‧‧第二攝影元件
160‧‧‧旋轉部

Claims (12)

  1. 一種飛行裝置,包含:一本體,包含:一頂面;一底面;一處理模組,用以根據一第一感測訊號的內容以輸出一位移訊號;一飛行驅動模組,用以接收並根據該位移訊號以升高或降低該飛行裝置;一第一距離感測器,設置於該本體之該底面,該第一距離感測器用以感測與被感測物的一相對距離,當該相對距離小於一預設接收距離之內則輸出該第一感測訊號;以及一第二距離感測器,設置於該本體之該頂面,該第二距離感測器用以感測與被感測物的該相對距離,當該相對距離小於該預設接收距離之內則輸出該第一感測訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之飛行裝置,更包含:複數第一支臂,各第一支臂的一端連接該本體,並自該本體延伸而出;以及至少一外殼體,圍繞設置該本體並與該些第一支臂連接。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之飛行裝置,更包含:一第二支臂,沿一徑向連接該本體;一第一攝影元件,連接於該第二支臂且設置朝向該底面方向;以及一第三支臂,連接該本體且沿該徑向設置相反於該第二支臂。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之飛行裝置,其中該第一攝影元件係輸出一第二感測訊號,該處理模組係根據該第二感測訊號的內容以輸出一位移訊號,且該飛行驅動模組係接收並根據該位移訊號以升高或降低該飛行裝置。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之飛行裝置,其中該外殼體更包含:一旋轉部,具有兩側板及連接兩側板之一連接板,該兩側板更分別形成一樞軸,使該旋轉部可旋轉地結合於該外殼體上;以及一第二攝影元件,設置於該連接板之外表面。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之飛行裝置,更包含複數螺旋槳,設置於該些第一支臂上且位於該外殼體內。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之飛行裝置,其中該第一距離感測器係根據與該被感測物的相對位置關係產生一量測訊號,且該處理模組係判別該量測訊號的內容以產生一判斷值,該本體內更包含:一切換模組,其係接收該判斷值以產生一控制訊號,該處理模組根據該控制訊號調整為一第一讀取模式或一第二讀取模式。
  8. 一種遙控飛行方法,用於如申請專利範圍第1項至第7項其中之一所述之飛行裝置,該遙控飛行方法包含以下步驟:藉由該第一距離感測器獲得該第一距離感測器與該被感測物的一相對距離;比對該相對距離與一預設接收距離;若該相對距離小於或等於該預設接收距離,則進入該第一讀取模式,其中該第一讀取模式為該第一距離感測器進行高度定位與動作感測,該第 一攝影元件進行平面定位;以及若該相對距離大於該預設接收距離,則進入該第二讀取模式,其中該第二讀取模式為該第一距離感測器進行高度定位,該第一攝影元件進行平面定位與動作感測。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之遙控飛行方法,其中在執行該第一讀取模式時,該遙控飛行方法進一步包含:自該第一距離感測器接收該第一感測訊號;接收並根據該第一感測訊號的內容以輸出該位移訊號;以及接收並根據該位移訊號以升高或降低該飛行裝置。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之遙控飛行方法,其中該處理模組具有一動作辨識功能,在執行該第二讀取模式時,該遙控飛行方法進一步包含:啟動該動作辨識功能;由該第一攝影元件擷取該被感測物的手勢以產生該第二感測訊號;接收並根據該第二感測訊號的內容以輸出該位移訊號;以及接收並根據該位移訊號以升高或降低該飛行裝置。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之遙控飛行方法,其中該第一距離感測器係可接收一距離訊號,該第一攝影元件係可接收一平面影像訊號,且該處理模組具有一預定拍攝時間,該遙控飛行方法進一步包含:當比對該平面影像訊號與該距離訊號於該預定拍攝時間內皆無差異時,輸出一快門訊號;以及
  12. 自該第二攝影元件接收一擷取影像。如申請專利範圍第8項所述之遙控飛行方法,其中該飛行裝置係可藉該第二距離感測器進入一第三讀取模 式,該第三讀取模式為該第一距離感測器進行高度定位,該第二距離感測器進行動作感測,該第一攝影元件進行平面定位,在執行該第三讀取模式時,該遙控飛行方法進一步包含:自該第二距離感測器接收該第三感測訊號;接收並根據該第三感測訊號的內容以輸出該位移訊號;以及接收並根據該位移訊號以升高或降低該飛行裝置。
TW103143929A 2014-12-16 2014-12-16 Flying device and remote control flying method utilized thereof TWI562815B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103143929A TWI562815B (en) 2014-12-16 2014-12-16 Flying device and remote control flying method utilized thereof
US14/970,680 US20160170416A1 (en) 2014-12-16 2015-12-16 Flying apparatus and method of remotely controlling a flying apparatus using the same
CN201510942951.5A CN105700546B (zh) 2014-12-16 2015-12-16 飞行装置及使用其的遥控飞行方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103143929A TWI562815B (en) 2014-12-16 2014-12-16 Flying device and remote control flying method utilized thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201622790A true TW201622790A (zh) 2016-07-01
TWI562815B TWI562815B (en) 2016-12-21

Family

ID=56111096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103143929A TWI562815B (en) 2014-12-16 2014-12-16 Flying device and remote control flying method utilized thereof

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20160170416A1 (zh)
CN (1) CN105700546B (zh)
TW (1) TWI562815B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10960978B2 (en) 2016-05-13 2021-03-30 Textron Innovations Inc. Vertical take off and landing closed wing aircraft
USD798794S1 (en) * 2016-05-13 2017-10-03 Bell Helicopter Textron Inc. Closed wing aircraft
USD796414S1 (en) * 2016-05-13 2017-09-05 Bell Helicopter Textron Inc. Sinusoidal circular wing and spokes for a closed wing aircraft
USD798795S1 (en) * 2016-05-13 2017-10-03 Bell Helicopter Textron Inc. Ring wing and spokes for a closed wing aircraft
KR101807416B1 (ko) * 2016-07-20 2017-12-12 한국항공우주연구원 발사체 회수를 위한 지지 장치
US10821514B2 (en) 2017-05-31 2020-11-03 General Electric Company Apparatus and method for continuous additive manufacturing
WO2019018961A1 (zh) * 2017-07-22 2019-01-31 深圳市萨斯智能科技有限公司 一种机器人检测物体的方法和机器人
CN110901916B (zh) * 2019-12-05 2022-10-14 北京理工大学 飞行器及其飞行控制方法和装置
USD940630S1 (en) * 2019-12-06 2022-01-11 Vicline Co., Ltd. Water drone

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100121575A1 (en) * 2006-04-04 2010-05-13 Arinc Inc. Systems and methods for aerial system collision avoidance
US8380367B2 (en) * 2009-03-26 2013-02-19 The University Of North Dakota Adaptive surveillance and guidance system for vehicle collision avoidance and interception
CN101592955A (zh) * 2009-04-08 2009-12-02 孙卓 一种全自动无人飞行器控制系统
US8525725B2 (en) * 2010-03-09 2013-09-03 Lockheed Martin Corporation Method and system for position and track determination
CN201699349U (zh) * 2010-03-23 2011-01-05 王柏林 智能巡线机器人
WO2011149544A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Aerovironment Inc. Reconfigurable battery-operated vehicle system
WO2012149035A2 (en) * 2011-04-25 2012-11-01 University Of Denver Radar-based detection and identification for miniature air vehicles
WO2014007873A2 (en) * 2012-03-20 2014-01-09 Wagreich David Image monitoring and display from unmanned vehicle
FR2988618B1 (fr) * 2012-03-30 2014-05-09 Parrot Estimateur d'altitude pour drone a voilure tournante a rotors multiples
US8639400B1 (en) * 2012-09-26 2014-01-28 Silverlit Limited Altitude control of an indoor flying toy
FR3000813B1 (fr) * 2013-01-04 2016-04-15 Parrot Drone a voilure tournante comprenant des moyens de determination autonome de position dans un repere absolu lie au sol.
US10145950B2 (en) * 2013-03-08 2018-12-04 Colorado Seminary, Which Owns And Operates The University Of Denver Frequency shift keyed continuous wave radar
CN103144770B (zh) * 2013-03-19 2015-10-28 南京航空航天大学 一种全自主控制入室环境避障导航微型飞行器
US9852644B2 (en) * 2013-03-24 2017-12-26 Bee Robotics Corporation Hybrid airship-drone farm robot system for crop dusting, planting, fertilizing and other field jobs
CN103543751A (zh) * 2013-09-12 2014-01-29 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器的控制装置及无人飞行器
US10124908B2 (en) * 2013-10-21 2018-11-13 Kespry Inc. Systems and methods for unmanned aerial vehicle landing
CN203983835U (zh) * 2014-03-14 2014-12-03 刘凯 多旋翼式智能架空线路巡检机器人
US9875661B2 (en) * 2014-05-10 2018-01-23 Aurora Flight Sciences Corporation Dynamic collision-avoidance system and method
US9334052B2 (en) * 2014-05-20 2016-05-10 Verizon Patent And Licensing Inc. Unmanned aerial vehicle flight path determination, optimization, and management
US9583006B2 (en) * 2014-05-20 2017-02-28 Verizon Patent And Licensing Inc. Identifying unmanned aerial vehicles for mission performance
WO2015179797A1 (en) * 2014-05-23 2015-11-26 Lily Robotics, Inc. Unmanned aerial copter for photography and/or videography
JP6062079B2 (ja) * 2014-05-30 2017-01-18 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd 無人型航空輸送機(uav)の動作を制御するための制御器および方法ならびに乗り物
CN104056456A (zh) * 2014-06-11 2014-09-24 赵旭 一种红外线感应的玩具飞行器结构及其应用
US9798322B2 (en) * 2014-06-19 2017-10-24 Skydio, Inc. Virtual camera interface and other user interaction paradigms for a flying digital assistant
CN104199455A (zh) * 2014-08-27 2014-12-10 中国科学院自动化研究所 基于多旋翼飞行器的隧道巡检系统
US9463875B2 (en) * 2014-09-03 2016-10-11 International Business Machines Corporation Unmanned aerial vehicle for hazard detection
US20160069994A1 (en) * 2014-09-09 2016-03-10 University Of Kansas Sense-and-avoid systems and methods for unmanned aerial vehicles
US9896202B2 (en) * 2014-12-03 2018-02-20 X Development Llc Systems and methods for reliable relative navigation and autonomous following between unmanned aerial vehicle and a target object
US20160328983A1 (en) * 2014-12-15 2016-11-10 Kelvin H. Hutchinson Navigation and collission avoidance systems for unmanned aircraft systems
EP3767422B1 (en) * 2014-12-31 2023-02-15 SZ DJI Technology Co., Ltd. Vehicle altitude restrictions and control
US20160307449A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-20 International Business Machines Corporation Autonomous drone service system

Also Published As

Publication number Publication date
TWI562815B (en) 2016-12-21
CN105700546B (zh) 2019-05-24
US20160170416A1 (en) 2016-06-16
CN105700546A (zh) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201622790A (zh) 飛行裝置及使用其之遙控飛行方法
US11914370B2 (en) System and method for providing easy-to-use release and auto-positioning for drone applications
US11423792B2 (en) System and method for obstacle avoidance in aerial systems
US11649052B2 (en) System and method for providing autonomous photography and videography
US11340606B2 (en) System and method for controller-free user drone interaction
KR102323447B1 (ko) 가변형 무인비행체
US10901437B2 (en) Unmanned aerial vehicle including an omnidirectional depth sensing and obstacle avoidance aerial system and method of operating same
US11027840B2 (en) Autonomous self-stabilizing aerial system and method
US20180164801A1 (en) Method for operating unmanned aerial vehicle and electronic device for supporting the same
WO2018134796A1 (en) System and method for omni-directional obstacle avoidance in aerial systems
US20190315460A1 (en) Unmanned aerial vehicle and method for operating same
JP2020501969A (ja) 変形可能装置
KR101951666B1 (ko) 촬영용 드론 및 그 제어 방법
JP7354202B2 (ja) ハンドヘルドジンバル
CN111596649A (zh) 用于空中系统的单手远程控制设备
CN102541085A (zh) 具有球形底部的视频目标跟踪和姿态控制的装置和方法
WO2020220973A1 (zh) 拍摄方法及移动终端
WO2019227410A1 (zh) 姿态转换方法、姿态显示方法及云台系统
US20230033760A1 (en) Aerial Camera Device, Systems, and Methods
WO2022205091A1 (zh) 云台控制方法、云台和移动平台
WO2023060533A1 (zh) 云台控制方法、云台和拍摄系统