[發(fā)明專利]應(yīng)用于飛行器的光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810239514.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109596101A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘慶霖;林典立;李世民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01C11/00
• 分類號(hào): G01C11/00
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國(guó)

本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于飛行器的光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置，包括基座、光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器以及運(yùn)算處理器。所述光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器設(shè)置在所述基座上，用來(lái)取得多張畫(huà)面。所述運(yùn)算處理器電連接所述光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器。所述運(yùn)算處理器用來(lái)分析所述多張畫(huà)面內(nèi)的圖案，以根據(jù)已知高度值取得所述基座相對(duì)于參考平面的位移量。其中所述已知高度值是從所述飛行器開(kāi)始起飛的位置起算。光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置用來(lái)輔助于非光學(xué)式的外部高度偵測(cè)器。非光學(xué)式外部高度偵測(cè)器容易受到環(huán)境聲音或影像的噪聲干擾，因此光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置可通過(guò)分析取得畫(huà)面里的圖案移動(dòng)來(lái)濾除噪聲，取得飛行器的正確位移量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置，特別是有關(guān)一種應(yīng)用于飛行器并能取得其水平位移量與垂直位移量的光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置。

背景技術(shù)

無(wú)人飛行器近年來(lái)廣泛地應(yīng)用在大眾娛樂(lè)休閑設(shè)備，例如操控技術(shù)練習(xí)或山林景色拍攝。傳統(tǒng)的飛行器通常利用氣壓計(jì)、聲納器或時(shí)差測(cè)距儀測(cè)量飛行高度。氣壓計(jì)根據(jù)氣壓變化的偵測(cè)來(lái)判斷高度，難以分辨細(xì)微的高度變化。聲納器輸出聲納信號(hào)以分析來(lái)自周遭景物的回彈信號(hào)，根據(jù)回彈信號(hào)的波形變化計(jì)算反射信號(hào)傳輸路徑與時(shí)間；時(shí)差測(cè)距儀輸出光偵測(cè)信號(hào)、并接收從物體表面反射而回的光負(fù)載信號(hào)，光偵測(cè)信號(hào)和光負(fù)載信號(hào)間的時(shí)間差用來(lái)計(jì)算光信號(hào)傳輸路徑的長(zhǎng)度。聲納器與時(shí)差測(cè)距儀容易因環(huán)境聲音噪聲或干擾光影響而失真。因此，如何設(shè)計(jì)一種可應(yīng)用于無(wú)人飛行器且具精準(zhǔn)偵測(cè)效能的運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置，便為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于飛行器并能取得其水平位移量與垂直位移量的光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

本發(fā)明的光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置采用以下技術(shù)方案：

在一個(gè)實(shí)施例中，一種應(yīng)用于飛行器的光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置，包括基座、光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器以及運(yùn)算處理器。所述光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器設(shè)置在所述基座上，用來(lái)取得多張畫(huà)面。所述運(yùn)算處理器電連接所述光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器。所述運(yùn)算處理器用來(lái)分析所述多張畫(huà)面內(nèi)的圖案，以根據(jù)已知高度值取得所述基座相對(duì)于參考平面的位移量。其中所述已知高度值是從所述飛行器開(kāi)始起飛的位置起算。

優(yōu)選地，所述已知高度值由所述飛行器的外部高度偵測(cè)器偵測(cè)取得、或是根據(jù)所述飛行器的默認(rèn)起飛模式而假定取得。所述光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器的光軸相對(duì)于所述參考平面的平面法向量?jī)A斜以在所述光軸與所述平面法向量之間形成固定角度、或者所述光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器的所述光軸平行于所述參考平面的所述平面法向量。

優(yōu)選地，當(dāng)所述已知高度值為常數(shù)時(shí)，所述運(yùn)算處理器將所述畫(huà)面內(nèi)的圖案移動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述基座的水平位移量。當(dāng)所述已知高度值為發(fā)生變動(dòng)時(shí)，所述運(yùn)算處理器根據(jù)所述固定角度將所述畫(huà)面內(nèi)的圖案移動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述基座的垂直位移量。當(dāng)所述已知高度值為常數(shù)且所述畫(huà)面內(nèi)的圖案移動(dòng)為單向移動(dòng)時(shí)，所述運(yùn)算處理器根據(jù)所述固定角度將所述圖案移動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述基座的盤旋角度。所述運(yùn)算處理器根據(jù)所述盤旋角度傳送補(bǔ)償信號(hào)給所述飛行器。

優(yōu)選地，當(dāng)所述飛行器進(jìn)行等速水平飛行、且所述已知高度值與所述畫(huà)面內(nèi)的圖案移動(dòng)同步發(fā)生變動(dòng)時(shí)，所述運(yùn)算處理器判斷所述基座飛越斜坡。所述光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器相對(duì)所述基座移動(dòng)，以從第一位置移到第二位置并取得所述多張畫(huà)面，所述第一位置和所述第二位置之間的垂直間距表示為所述已知高度值。所述圖案通過(guò)計(jì)數(shù)運(yùn)算或查找表方式取得所述基座的所述位移量。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種應(yīng)用于飛行器的光學(xué)式運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置，包括基座、第一光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器、第二光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器以及運(yùn)算處理器。所述第一光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器固定在所述基座并且用來(lái)取得多張第一畫(huà)面。所述第二光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器固定在所述基座并且用來(lái)取得多張第二畫(huà)面。所述第二光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器相對(duì)于所述基座的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同于所述第一光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器相對(duì)于所述基座的結(jié)構(gòu)參數(shù)。所述運(yùn)算處理器電連接所述第一光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器與所述第二光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器。所述運(yùn)算處理器用來(lái)分析所述多張第一畫(huà)面與所述多張第二畫(huà)面內(nèi)的圖案，以取得所述基座相對(duì)于參考平面的位移量。