TWI736139B - 具有夜航操作輔助功能的無人機 - Google Patents

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Abstract

一種具有夜航操作輔助功能的無人機，包含：一感測器，感測該無人機的一滾轉角；一第一控制舵；一第二控制舵；以及一飛控系統，當該飛控系統處於一夜航操作模式，且該無人機並未接收到一遠端控制裝置所發出之一搖控指令時，該飛控系統根據該滾轉角控制該第一控制舵與該第二控制舵，以使該無人機的該滾轉角維持在一第一預設角度範圍內；其中該感測器通訊連接該飛控系統；其中該飛控系統操控連接該第一控制舵與該第二控制舵。

Description

具有夜航操作輔助功能的無人機
本發明係關於一種具有夜航操作輔助功能的無人機，特別係關於一種以控制舵控制飛航方向的具有夜航操作輔助功能的無人機。
目前一般的無人機並不具有夜航操作輔助功能，因此當使用者在夜間環境或視線不佳的情況下進行遙控飛行時，容易因為無法清楚辨識無人機當前的飛行狀況（例如無人機當前的滾轉程度等），而無法準確的遙控無人機。此可能導致無人機處於不當的滾轉角而影響其飛行，或是造成不必要的功率消耗。有鑑於此，為了在夜間環境或視線不佳的情況下能輔助使用者進行無人機的遙控，將需要一種具有夜航操作輔助功能的無人機。
為了解決上述問題，本發明之一構想在於提供一種具有夜航操作輔助功能的無人機。
基於前揭構想，本發明提供一種具有夜航操作輔助功能的無人機，包含：一感測器，感測該無人機的一滾轉角；一第一控制舵；一第二控制舵；以及一飛控系統，當該飛控系統處於一夜航操作模式，且該無人機並未接收到一遠端控制裝置所發出之一搖控指令時，該飛控系統根據該滾轉角控制該第一控制舵與該第二控制舵，以使該無人機的該滾轉角維持在一第一預設角度範圍內；其中該感測器通訊連接該飛控系統；其中該飛控系統操控連接該第一控制舵與該第二控制舵
於本發明之一較佳實施例中，該第一預設角度範圍為-5度至+5度。
於本發明之一較佳實施例中，當該飛控系統處於該夜航操作模式，且該無人機接收到該遠端控制裝置所發出之該搖控指令時，該飛控系統根據該滾轉角控制該第一控制舵與該第二控制舵，以使該無人機的該滾轉角維持在一第二預設角度範圍內，藉以避免該滾轉角因為該搖控指令而超出該第二預設角度範圍。
於本發明之一較佳實施例中，該第二預設角度範圍為-20度至+20度。
於本發明之一較佳實施例中，當該無人機接收到該遠端控制裝置所發出之該搖控指令時，該飛控系統根據該滾轉角控制該第一控制舵與該第二控制舵，以使該無人機的該滾轉角維持在一第二預設角度範圍內，藉以避免該滾轉角因為該搖控指令而超出該第二預設角度範圍。
於本發明之一較佳實施例中，該無人機進一步包含：一第一舵面控制器，連接該第一控制舵；以及一第二舵面控制器，連接該第二控制舵；其中該飛控系統操控連接該第一舵面控制器與該第二舵面控制器；其中該飛控系統係透過該第一舵面控制器控制該第一控制舵；其中該飛控系統係透過該第二舵面控制器控制該第二控制舵。
於本發明之一較佳實施例中，當該飛控系統處於該夜航操作模式時，該無人機以一預定頻率持續收到該遠端控制裝置發出之一訊號。
於本發明之一較佳實施例中，當該飛控系統處於該夜航操作模式，而該無人機於一第一預設時間內未接收到該遠端控制裝置發出之一訊號時，該飛控系統控制該無人機以飛至一預設歸航點。
於本發明之一較佳實施例中，當該飛控系統處於該夜航操作模式，而該無人機於該第一預設時間內未接收到該遠端控制裝置發出之該訊號而飛至該預設歸航點，並於到達該預設歸航點後在一第二預設時間內未接收到該遠端控制裝置發出之一指令時，該飛控系統使該無人機降落。
於本發明之一較佳實施例中，該感測器為一姿態儀。
於本發明之一較佳實施例中，當該飛控系統處於一夜航操作模式，且該無人機接收到該遠端控制裝置所發出之該搖控指令時，該飛控系統不會將該無人機的該滾轉角限制在一第一預設角度範圍內。
本發明前述各方面及其它方面依據下述的非限制性具體實施例詳細說明以及參照附隨的圖式將更趨於明瞭。
請參閱第一圖，其例示說明了根據本發明具有夜航操作輔助功能的無人機一具體實施例的系統架構圖。如第一圖所示實施例，具有夜航操作輔助功能的無人機100包含感測器110、飛控系統120、第一控制舵130以及第二控制舵140。感測器110通訊連接飛控系統120，飛控系統120操控連接第一控制舵130與第二控制舵140。其中，感測器110可感測無人機100的滾轉角。而當飛控系統120處於一夜航操作模式，且無人機100並未接收到一遠端控制裝置900（圖未示）所發出的搖控指令時，飛控系統120可根據滾轉角以控制第一控制舵130與第二控制舵140，藉以使無人機100的滾轉角維持在一第一預設角度範圍內。在一具體實施例中，感測器110為一姿態儀。
在一具體實施例中，藉由將無人機100的滾轉角維持在第一預設角度範圍內，可使無人機100維持在較低的功率消耗下飛行，進而達到省油或省電的效果。在一具體實施例中，第一預設角度範圍為-5度至+5度。然應了解，第一預設角度範圍並非僅可設定為-5度至+5度，而係可視需求設定為其它範圍。在一具體實施例中，第一預設角度範圍可於無人機100飛行前進行設定。在另一具體實施例中，第一預設角度範圍可於無人機100的飛行過程中再行調整。在又一具體實施例中，第一預設角度範圍為固定範圍，而無法由使用者另行設定。
在一具體實施例中，當飛控系統120處於夜航操作模式，且無人機100接收到遠端控制裝置900所發出的搖控指令時，飛控系統120不會將無人機100的該滾轉角限制在一第一預設角度範圍內。如此，即可確保使用者在夜航操作模式下仍可順利操控無人機100。在一具體實施例中，遠端控制裝置900係以無線通訊的方式對無人機100發出搖控指令。
在一具體實施例中，當飛控系統120處於夜航操作模式，且無人機100接收到遠端控制裝置900所發出的搖控指令時，飛控系統120根據滾轉角控制第一控制舵130與第二控制舵140，以使無人機100的滾轉角維持在一第二預設角度範圍內，藉以避免滾轉角因為遠端控制裝置900所發出的搖控指令而超出第二預設角度範圍。在一具體實施例中，藉由將無人機100的滾轉角維持在第二預設角度範圍內，可避免無人機100因其滾轉角超出滾轉角閾值而導致翻覆。在一具體實施例中，第一預設角度範圍與第二預設角度範圍皆不超出滾轉角閾值，例如當滾轉角閾值分別為-20度與+20度時，則第一預設角度範圍與第二預設角度範圍僅可在-20度與+20度內進行設定。在一具體實施例中，第一預設角度範圍小於第二預設角度範圍。
在一具體實施例中，第二預設角度範圍為-20度至+20度。然應了解，第二預設角度範圍並非僅可設定為-20度至+20度，而係可視需求設定為其它範圍。在一具體實施例中，第二預設角度範圍可於無人機100飛行前進行設定（例如可視當前的風速以決定是否需縮小或擴大第二預設角度範圍），惟其範圍無法設定為超出無人機100的滾轉角閾值。在另一具體實施例中，第二預設角度範圍可於無人機100的飛行過程中再行調整（例如可視當前的風速以決定是否需縮小或擴大第二預設角度範圍），惟其範圍無法設定為超出無人機100的滾轉角閾值。在又一具體實施例中，第二預設角度範圍為固定範圍，而無法由使用者另行設定，如此即可避免不熟悉無人機100的使用者因錯誤的設定，而使第二預設角度範圍超出無人機100的滾轉角閾值。
在一具體實施例中，當無人機100接收到遠端控制裝置900所發出的搖控指令時，即便無人機100並非處於夜航操作模式，飛控系統120仍根據滾轉角控制第一控制舵130與第二控制舵140，以使無人機100的滾轉角維持在一第二預設角度範圍內，藉以避免滾轉角因為遠端控制裝置900所發出的搖控指令而超出第二預設角度範圍。
在一具體實施例中，當飛控系統120處於夜航操作模式時，無人機100以一預定頻率持續收到遠端控制裝置900發出的訊號。如此，無人機100即可藉此確認是否已飛離遠端控制裝置900的可操控範圍。在一具體實施例中，當飛控系統120處於夜航操作模式，而無人機100於一第一預設時間內未接收到遠端控制裝置900發出的訊號時，飛控系統120即控制無人機100以飛至一預設歸航點。在一具體實施例中，當飛控系統120處於夜航操作模式，而無人機100於第一預設時間內未接收到遠端控制裝置900發出的訊號而飛至預設歸航點，並於到達預設歸航點後在一第二預設時間內未接收到遠端控制裝置900發出的指令時，飛控系統120即控制無人機100以使無人機100降落。
在一具體實施例中，飛控系統120包含一或多個處理器，飛控系統120係透過該一或多個處理器以硬體與軟體協同運作的方式實施對第一控制舵130以及第二控制舵140的控制。在一具體實施例中，飛控系統120並係透過該一或多個處理器，以硬體與軟體協同運作的方式控制無人機100進行飛行（例如控制無人機100以飛至一預設歸航點）。
請參閱第二圖，其例示說明了根據本發明具有夜航操作輔助功能的無人機一具體實施例的示意圖。如第二圖所示實施例，具有夜航操作輔助功能的無人機200包含感測器210、飛控系統220、第一控制舵230、第二控制舵240、第一舵面控制器250以及第二舵面控制器260。感測器210通訊連接飛控系統220，飛控系統220操控連接第一舵面控制器250與第二舵面控制器260。第一舵面控制器250連接第一控制舵230，藉此可視為飛控系統220係透過第一舵面控制器250以操控連接第一控制舵230，並進而可透過第一舵面控制器250控制第一控制舵230。第二舵面控制器260連接第二控制舵240，藉此可視為飛控系統220係透過第二舵面控制器260以操控連接第二控制舵240，並進而可透過第二舵面控制器260控制第二控制舵240。
請參閱第三圖，其例示說明了根據本發明具有夜航操作輔助功能的無人機一具體實施例的飛行示意圖。如第三圖所示實施例，具有夜航操作輔助功能的無人機300其飛控系統320係根據無人機300的滾轉角390控制第一控制舵330與第二控制舵340，以在不同情況下（請參見上述內容）使無人機300的滾轉角390維持在一第一預設角度範圍內或第二預設角度範圍內。
至此，本發明之具有夜航操作輔助功能的無人機已經由上述說明及圖式加以說明。然應了解，本發明的各個具體實施例僅是做為說明之用，在不脫離本發明申請專利範圍與精神下可進行各種改變，且均應包含於本發明之專利範圍中。因此，本說明書所描述的各具體實施例並非用以限制本發明，本發明之真實範圍與精神揭示於以下申請專利範圍。
100:無人機
110:感測器
120:飛控系統
130:第一控制舵
140:第二控制舵
200:無人機
210:感測器
220:飛控系統
230:第一控制舵
240:第二控制舵
250:第一舵面控制器
260:第二舵面控制器
300:無人機
320:飛控系統
330:第一控制舵
340:第二控制舵
390:滾轉角
900:遠端控制裝置
第一圖為本發明具有夜航操作輔助功能的無人機一具體實施例的系統架構圖。
第二圖為本發明具有夜航操作輔助功能的無人機一具體實施例的示意圖。
第三圖為本發明具有夜航操作輔助功能的無人機一具體實施例的飛行示意圖。
無
100:無人機
110:感測器
120:飛控系統
130:第一控制舵
140:第二控制舵
900:遠端控制裝置

Claims (10)

  1. 一種具有夜航操作輔助功能的無人機，包含：一感測器，感測該無人機的一滾轉角；一第一控制舵；一第二控制舵；以及一飛控系統，當該飛控系統處於一夜航操作模式，且該無人機並未接收到一遠端控制裝置所發出之一搖控指令時，該飛控系統根據該滾轉角控制該第一控制舵與該第二控制舵，以使該無人機的該滾轉角維持在一第一預設角度範圍內；其中該感測器通訊連接該飛控系統；其中該飛控系統操控連接該第一控制舵與該第二控制舵。
  2. 如請求項1所述之無人機，其中該第一預設角度範圍為-5度至+5度。
  3. 如請求項1所述之無人機，其中當該無人機接收到該遠端控制裝置所發出之該搖控指令時，該飛控系統根據該滾轉角控制該第一控制舵與該第二控制舵，以使該無人機的該滾轉角維持在一第二預設角度範圍內，藉以避免該滾轉角因為該搖控指令而超出該第二預設角度範圍。
  4. 如請求項3所述之無人機，其中該第二預設角度範圍為-20度至+20度。
  5. 如請求項1所述之無人機，進一步包含： 一第一舵面控制器，連接該第一控制舵；以及一第二舵面控制器，連接該第二控制舵；其中該飛控系統操控連接該第一舵面控制器與該第二舵面控制器；其中該飛控系統係透過該第一舵面控制器控制該第一控制舵；其中該飛控系統係透過該第二舵面控制器控制該第二控制舵。
  6. 如請求項1所述之無人機，其中當該飛控系統處於該夜航操作模式時，該無人機以一預定頻率持續收到該遠端控制裝置發出之一訊號。
  7. 如請求項1所述之無人機，其中當該飛控系統處於該夜航操作模式，而該無人機於一第一預設時間內未接收到該遠端控制裝置發出之一訊號時，該飛控系統控制該無人機以飛至一預設歸航點。
  8. 如請求項7所述之無人機，其中當該飛控系統處於該夜航操作模式，而該無人機於該第一預設時間內未接收到該遠端控制裝置發出之該訊號而飛至該預設歸航點，並於到達該預設歸航點後在一第二預設時間內未接收到該遠端控制裝置發出之一指令時，該飛控系統使該無人機降落。
  9. 如請求項1所述之無人機，其中該感測器為一姿態儀。
  10. 如請求項1所述之無人機，其中當該飛控系統處於一夜航操作模式，且該無人機接收到該遠端控制裝置所發出之該搖控指令時，該飛控系統不會將該無人機的該滾轉角限制在一第一預設角度範圍內。
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