TWI581841B - 分離式飛行拍攝裝置 - Google Patents

Description

分離式飛行拍攝裝置

本發明係關於一種飛行裝置，特別是一種分離式飛行拍攝裝置。

按，飛行器遙控飛行活動是現代新興的休閒娛樂，更有諸多熱愛此項活動之團體、聯盟產生，也有相關之表演、競賽推出，而飛行器遙控飛行於當今更可結合照相、攝影器材發揮其空照勘查之效果。傳統遙控飛行器以直升機為架構主體，其前進後退及左右轉之操作是靠主、副螺旋槳的傾角(傾斜)方位來操控，而多軸飛行器則靠多個螺旋槳來達到需要的升力，並透過各螺旋槳轉速的配合(如轉速差)來進行方向操控。

雖然多軸飛行器的飛行穩定優於傳統遙控飛行器的飛行穩定度，使得多軸飛行器的操作難度低於傳統搖控飛行器的操作難度，但由於目前飛行器在方向上與動力上的操控皆仍仰賴於使用者，故使用者仍需要高度的專注力，以及長時間經驗的累積，才能夠穩定並靈活的操控飛行器。其中，操作時需高度專注力與經驗的輔助才能夠穩定並靈活的控制飛行器無疑拉高了使用者的操作門檻，進而難以讓大眾皆享受到空拍或多人互動拍攝的樂趣。因此，如何降低使用者的操作門檻，以讓大眾皆能輕易地享受到空拍或多人互動拍攝的樂趣將為研發人員應解決的問題之一。

本發明在於提供一種分離式飛行拍攝裝置，藉以降低使用者的操作門檻，以讓大眾皆能輕易地享受到空拍或多人互動拍攝的樂趣。

本發明之一實施例所揭露之分離式飛行拍攝裝置，包含一載具、一飛行器、一起飛延遲器及一啟動器。飛行器包含一機體、至少一螺旋翼及一拍攝元件。機體設置於載具。螺旋翼可轉動地設於機體。拍攝元件裝設於機體。起飛延遲器包含一活動件及至少一阻飛件。活動件可活動地設置於載具。阻飛件連接於活動件。阻飛件可脫離地連接於飛行器而阻止飛行器起飛，且活動件可帶動阻飛件脫離飛行器而釋放飛行器。啟動器電性連接於飛行器與起飛延遲器。啟動器用以啟動螺旋翼與活動件，且螺旋翼啟動的一第一時間點早於阻飛件脫離飛行器的一第二時間點。

根據上述實施例之分離式飛行拍攝裝置，透過啟動器與起飛延遲器的設計，使得螺旋翼啟動的一第一時間點早於阻飛件脫離飛行器的一第二時間點。如此一來，飛行器能夠等到飛行動力充足時再起飛，以可降低分離式飛行拍攝裝置的操作門檻，進而大部分的人都能夠輕易地讓飛行器成功且穩定地飛行，並提升拍照的成功率。

以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。

請參閱圖1至圖3。圖1為根據本發明第一實施例所述之分離式飛行拍攝裝置的立體示意圖。圖2為圖1之分離式飛行拍攝裝置的分解示意圖。圖3為圖2之載具及啟動器的分解示意圖。

本實施例之分離式飛行拍攝裝置10包含一載具100、一飛行器200、一起飛延遲器300及一啟動器400。

載具100的材質例如為塑膠或金屬，其包含一第一殼體110、一第二殼體120及一隔板130。第二殼體120裝設於第一殼體110並形成有一容置空間140(如圖5A所示)。隔板130位於容置空間140內。此外，第一殼體110具有與容置空間140相連通的一承載槽111及對應承載槽111的一開口112，以及第二殼體120具有與容置空間140相連通的多個穿孔121。

飛行器200例如為多軸飛行器，其包含一機體210、多個螺旋翼220、一拍攝元件230及一緩衝環240。機體210可自開口112脫離地位於載具100之容置空間140。機體210具有一環形壁面211及一扣合凹槽212。扣合凹槽212位於環形壁面211。這些螺旋翼220可轉動地設於機體210。拍攝元件230例如為攝影機，裝設於機體210。緩衝環240連接於機體210，並將機體210圍繞於內。緩衝環240用以降低機體210降落時的撞擊力道。

值得注意的是，本實施例之螺旋翼220的數量為四個，但並不以此為限，在其他實施例中，螺旋翼220的數量也可以為一個、兩個、三個或五個以上。此外，在本實施例中，扣合凹槽212的數量為一個，並環繞機體210一圈，但並不以此為限，在其他實施例中，扣合凹槽的數量也可以為兩個，並分別位於機體之相對兩側。

請參閱圖4A至圖5B。圖4A為圖1之起飛延遲器的立體示意圖。圖4B為圖4A之分解示意圖。圖5A為圖1之一剖切面的剖面示意圖。圖5B為圖1之另一剖切面的剖面示意圖。起飛延遲器300包含一驅動馬達310、一活動件320、一第一連桿件330、一第二連桿件330’、一第一阻飛件340及一第二阻飛件340’。驅動馬達310裝設於載具100之隔板130。活動件320之中心軸線A1同軸地設置於驅動馬達310的輸出軸，並透過驅動馬達310的驅動而可轉動地設置於載具100。活動件320之相對兩側各具有一樞接槽321。其中，活動件320之二樞接槽321之中心軸線A2、A3偏離活動件320之中心軸線A1。第一連桿件330與第二連桿件330’之相對兩側各具有一樞接柱331a、331b、331a’、331b’。第一連桿件330之一側與第二連桿件330’之一側的二樞接柱331a、331a’分別樞設於活動件320之二樞接槽321。二阻飛件340、340’之二樞接槽344、344’分別樞設於第一連桿件330之另一側與第二連桿件330’之另一側的二樞接柱331b、331b’。當驅動馬達310帶動活動件320轉動時，活動件320透過第一連桿件330與第二連桿件330’帶動第一阻飛件340與第二阻飛件340’相對靠近或遠離。

詳細來說，第一阻飛件340包含一樞接桿341、一銜接桿342及一扣合凸塊343。樞接桿341與扣合凸塊343位於銜接桿342之同一側而使第一阻飛件340的外形呈U形狀，且第一阻飛件340之樞接槽344位於第一阻飛件340之樞接桿341。第一阻飛件340之樞接槽344樞設於第一連桿件330之樞接桿331b。第二阻飛件340’包含一樞接桿341’、一銜接桿342’及一扣合凸塊343’。樞接桿341’與扣合凸塊343’位於銜接桿342’之同一側而使第二阻飛件340’的外形呈U形狀，且第二阻飛件340’之樞接槽344’分別位於第二阻飛件340’之樞接桿341’。第二阻飛件340’之樞接槽344’樞設於第二連桿件330’之樞接柱331b’。

起飛延遲器300的作動原理為，活動件320可受驅動馬達310驅動而轉動，當活動件320轉動時，可透過二連桿件330、330’帶動第一阻飛件340與第二阻飛件340’相對靠攏或遠離。詳細來說，當第一阻飛件340與第二阻飛件340’相對靠攏時，第一阻飛件340之扣合凸塊343與第二阻飛件340’之扣合凸塊343’會伸入飛行器200之扣合凹槽212一深度D而讓起飛延遲器300扣住飛行器200，並阻止飛行器200起飛。當第一阻飛件340與第二阻飛件340’相對遠離時，第一阻飛件340之扣合凸塊343與第二阻飛件340’之扣合凸塊343’會退出飛行器200之扣合凹槽212而解除起飛延遲器300與飛行器200間的扣合關係，並讓飛行器200得以起飛。

此外，在本實施例中，起飛延遲器300更包含一第一彈性件350與一第二彈性件350’。第一彈性件350抵壓於第一阻飛件340與載具100之間。第二彈性件350’抵壓於第二阻飛件340’與載具100之間，且第一彈性件350與第二彈性件350’用以令第一阻飛件340與第二阻飛件340’在未受驅動馬達310驅動時，能夠處於相對靠攏的位置而扣住飛行器200。

值得注意的是，本實施例之活動件320是透過驅動馬達310之驅動而以轉動的方式帶動二阻飛件340、340’相對載具100活動，但並不以此為限，在其他實施例中，活動件也可以改為透過液壓缸之驅動而改以滑動的方式帶動二阻飛件相對載具活動。

此外，在本實施例中，阻飛件340、340’ 是以扣合的方式來阻止飛行器200飛行，但並不以此為限，在其他實施例中，阻飛件也可以是以夾持的方式來阻止飛行器飛行。

啟動器400電性連接於飛行器200與起飛延遲器300。啟動器400用以啟動螺旋翼220與驅動馬達310。

詳細來說，啟動器400包含一電路板410、一第一觸壓開關420、一第二觸壓開關430及一按壓件440。電路板410設置於隔板130。第一觸壓開關420與第二觸壓開關430設置於電路板410靠近第二殼體120之一側，並分別電性連接飛行器200與起飛延遲器300之驅動馬達310。按壓件440具有一第一按壓凸塊441、二第二按壓凸塊442及二按鈕443。按壓件440可滑動地設置於載具100之第二殼體120，並令二按鈕443自第二殼體120之穿孔121穿出，以及令第一按壓凸塊441與二第二按壓凸塊442分別相對靠近或遠離第一觸壓開關420與第二觸壓開關430。

在本實施例中，第一觸壓開關420與飛行器200間之電性連接為無線連接，且第二觸壓開關430與起飛延遲器300之驅動馬達310間之電性連接為有線連接，但並不以此為限，在其他實施例中，也可以兩者皆為無線連接或兩者皆為有線連接。

在本實施例中，分離式飛行拍攝裝置10更包含一顯示模組500、一計算模組600、一藍芽模組700及一電池模組800。顯示模組500裝設於載具100之第二殼體120，且顯示模組500之顯示面顯露於外。顯示模組500之顯示面用以顯示畫面，如顯示飛行器200之拍攝元件230所拍攝之照片。計算模組600裝設於載具100，並電性連接於顯示模組500，且計算模組600裝設有一作業系統，以供使用者進行互動操作。藍牙模組700裝設於載具100，並電性連接於計算模組600，使得計算模組600可透過藍牙模組700和飛行器200傳輸資料。電池模組800裝設於載具100，並電性連接顯示模組500、計算模組600、藍牙模組700及驅動馬達310，以提供電源。並在載具100上設置一遊戲卡插槽(未繪示)，遊戲卡插槽可供一遊戲卡帶(未繪示)插設，使載具100可提供作遊戲機使用。

請參閱圖5A至圖7B所示，圖6A與圖6B為使用者剛按下起動器之按壓件的剖面示意圖。圖7A與圖7B為使用者按下起動器之按壓件一段時間的剖面示意圖。

如圖5A與圖5B所示，第一阻飛件340與第二阻飛件340’尚未受驅動馬達310驅動，故第一阻飛件340與第二阻飛件340’處於相對靠攏的位置而令二扣合凸塊343、343’扣住飛行器200之扣合凹槽212。如圖6A與圖6B所示，當使用者按下按壓件440之二按鈕443(如外力F)時，會驅使按壓件440之第一按壓凸塊441與二第二按壓凸塊442相對靠近並同時抵壓第一觸壓開關420與第二觸壓開關430。當第一觸壓開關420與第二觸壓開關430被抵壓時，會分別啟動飛行器200之螺旋翼220及起飛延遲器300之驅動馬達310。也就是說，螺旋翼220會開始沿箭頭a所指示的方向旋轉而產生升力，以及驅動馬達310之輸出軸會開始沿箭頭b所指示的方向旋轉而帶動第一阻飛件340與第二阻飛件340’分別開始沿箭頭c、d所指示的方向移動，使得第一阻飛件340與第二阻飛件340’開始相對遠離。

如圖7A與圖7B所示，當使用者按下按壓件440之二按鈕443(如外力F)一段時間後，因第一阻飛件340與第二阻飛件340’之二扣合凸塊343、343’已完全退出扣合凹槽212，故累積足夠飛行動力的飛行器200則能夠成功且穩定地飛向空中。

從上述作動可知，螺旋翼220啟動的一第一時間點早於阻飛件340脫離飛行器200的一第二時間點。其原因在於，螺旋翼220啟動初期因所產生之升力有限，尚不足以帶動飛行器200起飛，故透過二阻飛件340、340’來侷限住飛行器200，進而防止飛行器200在動力不足的情況下提前脫離載具100。進一步來說，若飛行器200在動力不足的情況下提前脫離載具100時，則飛行器200易產生搖晃而影響飛行器200之飛行品質，甚或飛行器200根本就無法達到預期的飛行高度即墜落地面。因此，透過二阻飛件340、340’在螺旋翼220啟動初期先侷限住飛行器200，延遲飛行器200飛行的時間點，讓飛行器200有足夠的時間累積飛行動力。接著，等到螺旋翼220所能提供之升力足夠時，二阻飛件340、340’再脫離飛行器200，讓飛行器200在動力充足的情況下穩定地飛行。如此一來，可降低分離式飛行拍攝裝置10的操作門檻，進而大部分的人都能夠輕易地讓飛行器200成功且穩定地飛行。

上述第一時間點與第二時間點之時間差由驅動馬達310之轉速來控制。詳細來說，阻飛件340之扣合凸塊343伸入飛行器200之扣合凹槽212一深度D。驅動馬達310具有一轉速，且轉速與深度的變化率成正比。因此，可透過計算來控制起飛延遲器300從啟動到完全釋放飛行器200的時間。更進一步來說，對於啟動器400同時啟動飛行器200與起飛延遲器300的狀況，起飛延遲器300從啟動到完全釋放飛行器200的時間也就是第一時間點與第二時間點之時間差。此外，對於啟動器400先啟動飛行器200再啟動起飛延遲器300的狀況，第一時間點與第二時間點之時間差即為起飛延遲器300從啟動到完全釋放飛行器200的時間與飛行器與起飛延遲器之啟動時間差的總合。

請參閱圖8與圖9。圖8與圖9為圖1之分離式飛行拍攝裝置與使用者的互動狀況。使用者P在進行上述操作後，會讓飛行器200飛向空中。飛行器200在空中飛行一預設時間後自動斷電，然後自行降落。在飛行器200之飛行過程(即在第二時間點之後)中，飛行器200之拍攝元件230會進行拍照，即拍攝元件230具有至少一個拍攝時間點。在本實施例中，拍攝元件230有一第一拍攝時間點(如圖8所示)及一第二拍攝時間點(如圖9所示)。飛行器200於第一拍攝時間點與第二拍攝時間點間具有一高度差H(如圖9所示)，即飛行器200於第二拍攝時間點的高度(如圖9所示)高於飛行器200於第一拍攝時間點(如圖8所示)的高度。拍攝元件340有多個拍攝時間點的好處在於，飛行器200之拍攝元件230能拍攝出低空效果及高空效果等不同效果的照片，以提供使用者多樣性的選擇。再者，飛行器200的飛行高度較高時，飛行器200之拍攝元件的拍攝範圍也會比較廣，故能夠拍攝人數更多的團體照。

根據上述實施例之分離式飛行拍攝裝置，透過啟動器與起飛延遲器的設計，使得螺旋翼啟動的一第一時間點早於阻飛件脫離飛行器的一第二時間點。如此一來，飛行器能夠等到飛行動力充足時再起飛，以可降低分離式飛行拍攝裝置的操作門檻，進而大部分的人都能夠輕易地讓飛行器成功且穩定地飛行，並提升拍照的成功率。

再者，使用者僅需按壓啟動器，一鍵操作即可讓飛行器自行穩定地起飛與降落，並不需要方向控制與動力控制等額外的操作程序，使得使用者能夠輕易地進行操作。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10        分離式飛行拍攝裝置 100      載具 110      第一殼體 111      承載槽 112      開口 120      第二殼體 121      穿孔 130      隔板 140      容置空間 200      飛行器 210      機體 211      環形壁面 212      扣合凹槽 220      螺旋翼 230      拍攝元件 240      緩衝環 300      起飛延遲器 310      驅動馬達 320      活動件 321      樞接槽 330      第一連桿件 331a、331b     樞接柱 330’     第二連桿件 331a’、331b’  樞接柱 340      第一阻飛件 341      樞接桿 342      銜接桿 343      扣合凸塊 344      樞接槽 340’     第二阻飛件 341’     樞接桿 342’     銜接桿 343’     扣合凸塊 344’     樞接槽 350      第一彈性件 350’     第二彈性件 400      起動器 410      電路板 420      第一觸壓開關 430      第二觸壓開關 440      按壓件 441      第一按壓凸塊 442      第二按壓凸塊 443      按鈕 500      顯示模組 600      計算模組 700      藍芽模組 800      電池模組 D         深度 a~d      方向 A1、A2、A3   中心軸線 F         外力 H         高度差 P         使用者

圖1為根據本發明第一實施例所述之分離式飛行拍攝裝置的立體示意圖。 圖2為圖1之分離式飛行拍攝裝置的分解示意圖。 圖3為圖2之載具及啟動器的分解示意圖。 圖4A為圖1之起飛延遲器的立體示意圖。 圖4B為圖4A之分解示意圖。 圖5A為圖1之一剖切面的剖面示意圖。 圖5B為圖1之另一剖切面的剖面示意圖。 圖6A與圖6B為使用者剛按下起動器之按壓件的剖面示意圖。

圖7A與圖7B為使用者按下起動器之按壓件一段時間的剖面示意圖。

圖8與圖9為圖1之分離式飛行拍攝裝置與使用者的互動狀況。

10        分離式飛行拍攝裝置 100      載具 110      第一殼體 111      承載槽 112      開口 120      第二殼體 200      飛行器 210      機體 211      環形壁面 212      扣合凹槽 220      螺旋翼 230      拍攝元件 300      起飛延遲器 800      電池模組

Claims (20)

1. 一種分離式飛行拍攝裝置，包含：一載具；一飛行器，包含一機體、至少一螺旋翼及一拍攝元件，該機體設置於該載具，該螺旋翼可轉動地設於該機體，該拍攝元件裝設於該機體；一起飛延遲器，包含一活動件及至少一阻飛件，該活動件可活動地設置於該載具，該阻飛件連接於該活動件，該阻飛件可脫離地連接於該飛行器而阻止該飛行器起飛，且該活動件可帶動該阻飛件脫離該飛行器而釋放該飛行器；以及一啟動器，電性連接於該飛行器與該起飛延遲器，該啟動器用以啟動該螺旋翼與該活動件，且該螺旋翼啟動的一第一時間點早於該阻飛件脫離該飛行器的一第二時間點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該起飛延遲器更包含一驅動馬達及至少一連桿件，該活動件固設於該驅動馬達，該連桿件之相對兩端分別樞設於該活動件與該阻飛件，該啟動器電性連接於該驅動馬達，當該驅動馬達帶動該活動件轉動時，該活動件透過該連桿件帶動該阻飛件相對靠近或遠離該飛行器。
3. 如申請專利範圍第2項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該機體具有一環形壁面及一扣合凹槽，該扣合凹槽位於該環形壁面，該阻飛件包含一樞接桿、一銜接桿及一扣合凸塊，該樞接桿與該扣合凸塊位於該銜接桿之同一側，且該樞接桿樞設於該連桿件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該至少一連桿件包含一第一連桿件及一第二連桿件，該至少一阻飛件包含一第一阻飛件與一第二阻飛件，該第一連桿件之相對兩端分別樞設於該活動件與該第一阻飛件，該第二連桿件之相對兩端分別樞設於該活動件與該第二阻飛件，當該驅動馬達帶動該活動件轉動時，該活動件透過該第一連桿件與該第二連桿件帶動該第一阻飛件與該第二阻飛件相對靠近或遠離。
5. 如申請專利範圍第3項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該阻飛件之該扣合凸塊伸入該飛行器之該扣合凹槽一深度，該驅動馬達具有一轉速，且該轉速與該深度的變化率成正比，該啟動器同時啟動該飛行器與該起飛延遲器，而該第一時間點與該第二時間點之時間差由該驅動馬達之該轉速來控制。
6. 如申請專利範圍第3項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該阻飛件之該扣合凸塊伸入該飛行器之該扣合凹槽一深度，該驅動馬達具有一轉速，且該轉速與該深度的變化率成正比，該啟動器先啟動該飛行器再啟動該起飛延遲器，而該第一時間點與該第二時間點之時間差由該驅動馬達之該轉速及該飛行器與該起飛延遲器之啟動時間差來控制。
7. 如申請專利範圍第4項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該起飛延遲器更包含一第一彈性件與一第二彈性件，該第一彈性件抵壓於第一阻飛件與該載具之間，該第二彈性件抵壓於該第二阻飛件與該載具之間，且該第一彈性件與該第二彈性件用以令該第一阻飛件與該第二阻飛件相對靠攏。
8. 如申請專利範圍第1項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該啟動器包含一第一觸壓開關、一第二觸壓開關及至少一按壓件，該第一觸壓開關電性連接該飛行器，該第二觸壓開關電性連接於該起飛延遲器，該按壓件具有一第一按壓凸塊及一第二按壓凸塊，該按壓件可滑動地設置於該載具而令該第一按壓凸塊與該第二按壓凸塊分別相對靠近並抵壓該第一觸壓開關與該第二觸壓開關。
9. 如申請專利範圍第8項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該第一觸壓開關與該飛行器間之電性連接方式為有線連接或無線連接。
10. 如申請專利範圍第1項所述之分離式飛行拍攝裝置，更包含一顯示模組，該顯示模組裝設於該載具。
11. 如申請專利範圍第10項所述之分離式飛行拍攝裝置，更包含一計算模組，該計算模組裝設於該載具，並電性連接於該顯示模組，且該計算模組裝設有一作業系統。
12. 如申請專利範圍第11項所述之分離式飛行拍攝裝置，更包含一藍芽模組，該藍牙模組裝設於載具，並電性連接於該計算模組。
13. 如申請專利範圍第1項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該至少一螺旋翼的數量為多個。
14. 如申請專利範圍第1項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該飛行器更包含一緩衝環，該緩衝環連接於該機體，並將該機體圍繞於內。
15. 如申請專利範圍第1項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該拍攝元件具有一第一拍攝時間點及一第二拍攝時間點，該第一拍攝時間點介於該第二時間點與該第二拍攝時間點之間，且該飛行器於該第一拍攝時間點與該第二拍攝時間點間具有一高度差。
16. 如申請專利範圍第1項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該載具上設置一遊戲卡插槽，該遊戲卡插槽用以供一遊戲卡帶插設。
17. 如申請專利範圍第1項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該載具與該飛行器係可分離式，當該飛行器分離該載具時，該載具可作遊戲機使用。
18. 如申請專利範圍第2項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該阻飛件是以扣合的方式來阻止該飛行器飛行。
19. 如申請專利範圍第4項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該活動件之相對兩側各具有一樞接槽，該第一阻飛件與該第二阻飛件各具有一樞接槽，該第一連桿件與該第二連桿件之相對兩側各具有一樞接桿，該第一連桿件之一側與該第二連桿件之一側的該二樞接桿分別樞設於該活動件之該二樞接槽，該第一阻飛件與該第二阻飛件之該二樞接槽分別樞設於該第一連桿件之另一側與該第二連桿件之另一側的該二樞接桿。
20. 如申請專利範圍第19項所述之分離式飛行拍攝裝置，其中該活動件之該二樞接槽之中心軸線偏離該活動件之中心軸線。