无人机及其飞行状态辅助提示方法
【专利摘要】本发明公开了一种无人机，其包括一惯性测量单元、一定位组件、一控制器、一存储器和一预警提示单元。惯性测量单元包括一陀螺仪、一角速度计和一处理器。定位组件包括一磁场感应器和一GPS定位单元。处理器用于检测陀螺仪、角速度计、磁场感应器和GPS定位单元的各个工作数据。控制器用于提取处理器检测的各个工作数据。控制器根据提取的多个工作数据分析是否存在异常。存储器内存储有与异常情况的多个情形一一对应的多段提示配置文件。当控制器根据提取的多个工作数据分析存在异常时，控制器从存储器内输出一对应的提示配置文件至预警提示单元，以使预警提示单元对应异常情况发出提示。本发明还涉及一种飞行状态辅助提示方法。
【专利说明】无人机及其飞行状态辅助提示方法
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及一种无人机，尤其涉及一种飞行状态辅助提示功能的无人机及其飞行状态辅助提示方法。
【【背景技术】】
[0002]无人飞行器是一种以无线电遥控或自身程序控制为主的不载人飞行器。现有的无人机多数使用手动控制，通过一控制器对无人机的飞行进行操作，由于条件所限，无人机在飞行过程中，由于操作不当或地势不熟悉等原因，无人机执行错误指令后有可能会发生危险，造成损失。
[0003]因此，有必要提供一种新的无人机克服上述缺点。
【
【发明内容】
】
[0004]发明的目的在于提供一种具有飞行状态辅助提示功能的无人机及其飞行状态辅助提示方法。
[0005]本发明的目的是这样实现的:一种无人机，其包括: [0006]一惯性测量单元，所述惯性测量单元包括一陀螺仪、一角速度计、和一与所述陀螺仪和所述角速度计均电性连接的处理器，所述处理器用于检测所述陀螺仪和所述角速度计的工作数据；
[0007]一定位组件，其包括一磁场感应器和一 GPS定位单元，所述磁场感应器和所述GPS定位单元均电性连接至所述处理器，所述处理器还用于检测所述磁场感应器和所述GPS定位单元的各个工作数据；
[0008]一控制器，所述控制器与所述处理器电性连接，用于提取所述处理器检测的所述陀螺仪、所述角速度计、所述磁场感应器和所述GPS定位单元的各个工作数据，所述控制器根据提取的多个所述工作数据分析是否存在异常；
[0009]一存储器，所述存储器与所述控制器电性连接，所述存储器内存储有多段提示配置文件，所述多段提示配置文件与异常情况的多个情形一一对应；
[0010]一预警提示单元，所述预警提示单元与所述控制器电性连接，当所述控制器根据提取的多个所述工作数据分析存在异常时，所述控制器对应异常情形从所述存储器内输出一对应的提示配置文件至所述预警提示单元，以使所述预警提示单元对应异常情况发出提
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[0011]具体地，所述无人机还包括一分辨率合路电路，所述辨率合路电路连接于所述控制器与所述预警提示单元之间。
[0012]具体地，所述分辨率合路电路用于将两路8bit的输出信号组成一路16bit的输出信号。
[0013]具体地，所述无人机包括一主体部和两个用于支撑所述主体部的支架，所述惯性测量单元、定位组件、存储器、控制器、分辨率合路电路、预警提示单元和所述GPS定位单元均安装于所述机身，所述磁场感应器安装于其中一所述支架。
[0014]具体地，所述提示配置文件为灯光提示配置文件，所述预警提示单元为安装于所述机身的主体部上的LED灯。
[0015]具体地，所述预警提示单元为一语音播放器，所述多段提示配置文件为语音提示配置文件，以实现语音提示功能。
[0016]具体地，所述语音提示配置文件的类型为WAVE文件。
[0017]具体地，所述存储器的类型为SD卡、MMC卡或FLASH存储器。
[0018]具体地，所述控制器采用8位或32位的MCU来实现，并且具备SPI接口和/或SDIO接口，以及PWM输出和/或DAC输出的能力。
[0019]具体地，所述控制器与所述存储器之间所采用的通讯方式为4线SP1、6线SID0-4bit或4线SID0-4bit方式电性连接。
[0020]本发明的目的是这样实现的:一种无人机的飞行状态辅助提示方法，其包括以下步骤:
[0021]存储多段提示配置文件，多段提示配置文件与无人机的异常情况的多个情形一一对应；
[0022]检测陀螺仪、角速度计、磁场感应器和所述GPS定位单元的各个工作数据；
[0023]提取所述检测的各个工作数据，根据提取的多个所述工作数据分析是否存在异常，若存在异常情况，对应异常情形，从存储的多段提示配置文件内调出对应于异常情形的提示配置文件，发出提示。
[0024]与相关技术相比较，本发明的无人机包括预警提示单元，所述存储器内存储有多段提示配置文件，所述多段提示配置文件与异常情况的多个情形一一对应，当所述控制器根据提取的多个所述工作数据分析存在异常时，所述控制器对应异常情形从所述存储器内输出一对应的提示配置文件至所述预警提示单元，以使所述预警提示单元对应异常情况发出提示。因此，本发明的无人机具有飞行状态辅助提示功能。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0025]图1为发明的无人机的立体图。
[0026]图2为本发明的无人机的连接框架图。
[0027]图3为本发明的无人机的飞行状态辅助提示方法流程图。
【【具体实施方式】】
[0028] 本发明实施例提供的无人机可以作为摄影、照相、监测、采样的辅助装置，可搭载于空基(例如旋翼飞行器或固定翼飞机)、水基(例如潜艇或船只)、路基(例如机动车辆)或天基(例如卫星，空间站，或飞船)等领域。所述无人机包括云台和搭载在所述云台上的承载物。所述云台用以实现所述承载物的固定、随意调节所述承载物的姿态(例如:改变所述承载物的高度、倾角和/或方向)和使所述承载物稳定保持在确定的姿态上。所述承载物可以为照相机和摄像机等摄像装置，也可为传感器等。本实施例中所述拍摄装置应用于飞行器上。所述承载物可以为微单相机或监控摄像头等。下面结合附图，对本发明的无人机作详细说明。[0029]如图1至图2所示，本发明实施例提供的一种无人机100，其包括一机身10、一惯性测量单兀(International Medical University, IMU) 20、一定位组件 30、一存储器 40、一控制器50、一分辨率合路电路60、和一预警提示单元70。所述惯性测量单元20、定位组件30、存储器40、控制器50、分辨率合路电路60、和所述预警提示单元70均安装于所述机身10。
[0030]所述机身10包括一主体部11和两用于支撑所述主体部11的支架12。
[0031 ] 所述惯性测量单元20安装于所述主体部11内，所述惯性测量单元20用于测量所述无人机100的姿态信息。所述惯性测量单元20包括一陀螺仪21、一角速度计22、和一与所述陀螺仪21和所述角速度计22均电性连接的处理器23。所述处理器23用于检测所述陀螺仪21和所述角速度计22的工作数据。
[0032]所述定位组件30包括一磁场感应器31和一 GPS定位单兀32。本实施方式中，所述磁场感应器31为一指南针。所述磁场感应器31安装于所述支架12。所述GPS定位单元32安装于所述机身10的所述主体部11。由于所述磁场感应器31远离所述惯性测量单元20和所述GPS定位单元32，可以避免所述磁场感应器31对所述惯性测量单元20和所述GPS定位单元32的干扰，保证飞行的可靠性。所述磁场感应器31和所述GPS定位单元32均电性连接至所述处理器23。所述处理器23还用于检测所述磁场感应器31和所述GPS定位单元32的工作数据。
[0033]所述存储器40存储有多段提示配置文件，本实施例中，所述提示配置文件为语音提示配置文件。所述存储器40存储的多段语音提示配置文件与异常情况的多个情形一一对应，如，陀螺仪工作异常、角速度计工作异常、磁场感应器工作异常、GPS搜星不足是否需要起飞等语音。所述存储器40中所存储的语音提示配置文件是可以根据用户自定义并且进行修改更新的。每段所述语音提示配置文件的类型均为WAVE文件。由于WAVE文件的数据没有被压缩，因此其并没有繁琐的解码过程，这样则能够使本发明的处理步骤更加简单，从而提高本系统的时效性以及工作效率。本实施例中，多段语音提示配置文件分别设置有不同的文件名。所述存储器40的类型为SD卡、MMC卡或FLASH存储器。优选地，由于2G的SD卡成本较低，因此，本实施例中的所述存储器40采用2G的SD卡，这样则能够使产品的成本降低。
[0034]本实施例中，所述控制器50其可采用8位或32位的MCU来实现，并且可具备SPI接口和/或SDIO接口，以及PWM输出和/或DAC输出的能力。由于现今8位或32位的MCU的成本也较低，因此，当本实施例中的所述控制器50采用8位或32位的MCU来实现时，能够使产品的成本更进一步降低。所述控制器50包括一第一信号输入接口 51、一第二信号输入接口 52、和一信号输出接口 53。所述第一信号输入接口 51通过SPI协议或SDIO协议进而与所述存储器40电性连接。具体地，所述控制器50与所述存储器40之间所采用的通讯方式为4线SP1、6线SID0-4bit或4线SID0_4bit等方式电性连接。所述第二信号输入接口 52可为无线通讯接口或有线通讯接口，其与所述惯性测量单元20的所述处理器23电性连接。所述控制器50用于提取所述惯性测量单元20的所述处理器23检测的所述陀螺仪21、所述角速度计22、所述磁场感应器31和所述GPS定位单元32的各个工作数据。随后，所述控制器50根据提取的多个所述工作数据分析是否存在异常，若存在异常情况，所述控制器50对应异常情形从所述存储器40内调出一对应的语音提示配置文件。[0035] 可以理解的是，所述控制器50也可根据实际需求而设置，并不限于本实施例。
[0036]所述分辨率合路电路60与所述控制器50的信号输出接口 53电性连接。所述分辨率合路电路60用于将所述控制器50输出的两路提示驱动信号合成一路提示驱动信号后输出至所述预警提示单元70，从而驱动所述预警提示单元70进行提示执行，以实现提示功能。具体地，所述分辨率合路电路60将两路8bit的输出信号组成一路16bit的输出信号，如将两路8bit PWM输出信号组成一路16bit的PWM输出信号输出信号。可以理解的是，所述分辨率合路电路60可根据实际情况而设置。另外，在其他实施例中，也可省略所述分辨率合路电路60，而将所述预警提示单元70直接与所述控制器50的所述信号输出接口 53电性连接。
[0037]本实施例中，所述预警提示单元70为一语音播放器，所述控制器50输出的提示驱动信号则能够驱动语音播放器进行语音播放，以实现语音提示功能。
[0038]当无人机起飞时，所述惯性测量单元20的所述处理器23检测所述陀螺仪21、所述角速度计22、所述磁场感应器31和所述GPS定位单元32的各个工作数据。随后，所述控制器50提取多个所述工作数据。所述控制器50根据提取的所述工作数据分析是否存在异常，由于所述存储器40存储的多段语音提示配置文件与异常情况的所述多个情形一一对应，若存在异常情况，所述控制器50对应异常情形，使所述信号输出端口 53对应从所述存储器40内输出一对应的语音提示配置文件，并通过所述分辨率合路电路60输入至所述预警提示单元70，以使所述预警提示单元70对应异常情况发出提示语音。例如，当所述处理器23检测到所述GPS定位单元32搜星不足时，所述控制器50根据提取的所述工作数据分析出所述GPS定位单元32搜星存在异常，于是所述控制器50通过所述第一信号输入端口51从所述存储器40内调出对应于“GPS搜星不足是否需要起飞”的语音提示配置文件，并通过所述信号输出端口 53输出至所述分辨率合路电路60，最后所述分辨率合路电路60输出至所述预警提示单元70，以使所述预警提示单元70对应发出“GPS搜星不足是否需要起飞”的语音，以提示用户。其他异常情况与此类似，在此不再赘述。
[0039]可以理解的是，所述提示配置文件也可为灯光提示配置文件，当提示配置文件为灯光提示配置文件时，所述预警提示单元70为安装于所述机身10的主体部11上的LED灯13。这样所述控制器50输出的提示驱动信号则能够驱动功率LED灯13进行灯光闪烁提示，以实现灯光提示功能，并不限于本实施例。
[0040]本发明的无人机100可达到提示可配置的目的，这样不仅能够提高提示系统的操作灵活性以及提高用户的操作体验感，而且还无需购买多个OTP语音芯片，节省成本以及减少资源的浪费。
[0041]请参阅图3，本发明实施方式提供的无人机的飞行状态辅助提示方法，其包括以下步骤:
[0042]SlOl:存储多段提示配置文件，多段提示配置文件与无人机的异常情况的多个情形--对应；
[0043]所存储的提示配置文件是可以根据用户自定义并且进行修改更新的语音提示配置文件。每段所述语音提示配置文件的类型均为WAVE文件。由于WAVE文件的数据没有被压缩，因此其并没有繁琐的解码过程，这样则能够使本发明的处理步骤更加简单，从而提高本系统的时效性以及工作效率。[0044]S102:检测陀螺仪、角速度计、磁场感应器和GPS定位单元的各个工作数据；
[0045]所述处理器23检测所述陀螺仪21、所述角速度计22、所述磁场感应器31和所述GPS定位单元32的各工作数据。
[0046]S103:提取所述检测的各个工作数据，根据提取的多个所述工作数据分析是否存在异常，若存在异常情况，对应异常情形，从存储的多段提示配置文件内调出对应于异常情形的提示配置文件，发出提示。
[0047]当无人机起飞时，所述处理器23检测所述陀螺仪21、所述角速度计22、所述磁场感应器31和所述GPS定位单元32的各个工作数据。随后，所述控制器50提取多个所述工作数据。所述控制器50根据提取的所述工作数据分析是否存在异常，由于所述存储器40存储的多段提示配置文件与异常情况的所述多个情形一一对应，若存在异常情况，所述控制器50对应异常情形，使所述信号输出端口 53对应从所述存储器40内输出一对应的提示配置文件，并通过所述分辨率合路电路60输入至所述预警提示单元70，以使所述预警提示单元70对应异常情况发出提示。
[0048]通过使用本发明的方法，则可达到辅助提示可配置的效果，这样不仅能够提高辅助提示的操作灵活性以及提高用户的操作体验感，而且还能够节省成本以及减少资源的浪费。还有，通过设置不同类型的提示配置文件，本发明的方法还能够实现不同的提示功能，如语音提示功能和灯光提示功能，这样则能使辅助提示的方法更多样化以及更显人性化。
[0049]以上所述仅为发明的较佳实施方式，发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
【权利要求】
1.一种无人机，其包括: 一惯性测量单元，所述惯性测量单元包括一陀螺仪、一角速度计、和一与所述陀螺仪和所述角速度计均电性连接的处理器，所述处理器用于检测所述陀螺仪和所述角速度计的工作数据； 一定位组件，其包括一磁场感应器和一 GPS定位单元，所述磁场感应器和所述GPS定位单元均电性连接至所述处理器，所述处理器还用于检测所述磁场感应器和所述GPS定位单元的工作数据； 一控制器，所述控制器与所述处理器电性连接，用于提取所述处理器检测的所述陀螺仪、所述角速度计、所述磁场感应器和所述GPS定位单元的各个工作数据，所述控制器根据提取的多个所述工作数据分析是否存在异常； 一存储器，所述存储器与所述控制器电性连接，所述存储器内存储有多段提示配置文件，所述多段提示配置文件与异常情况的多个情形一一对应； 一预警提示单元，所述预警提示单元与所述控制器电性连接，当所述控制器根据提取的多个所述工作数据分析存在异常时，所述控制器对应异常情形从所述存储器内输出一对应的提示配置文件至所述预警提示单元，以使所述预警提示单元对应异常情况发出提示。
2.如权利要求1所述的无人机，其特征在于:所述无人机还包括一分辨率合路电路，所述辨率合路电路连接于所述控制器与所述预警提示单元之间。
3.如权利要求2所述的无人机，其特征在于:所述分辨率合路电路用于将两路Sbit的输出信号组成一路16bit的输 出信号。
4.如权利要求2所述的无人机，其特征在于:所述无人机包括一主体部和两个用于支撑所述主体部的支架，所述惯性测量单元、定位组件、存储器、控制器、分辨率合路电路、预警提示单元和所述GPS定位单元均安装于所述机身，所述磁场感应器安装于其中一所述支架。
5.如权利要求4所述的无人机，其特征在于:所述提示配置文件为灯光提示配置文件，所述预警提示单元为安装于所述机身的主体部上的LED灯。
6.如权利要求4所述的无人机，其特征在于:所述预警提示单元为一语音播放器，所述多段提示配置文件为语音提示配置文件，以实现语音提示功能。
7.如权利要求6所述的无人机，其特征在于:所述语音提示配置文件的类型为WAVE文件。
8.如权利要求1所述的无人机，其特征在于:所述存储器的类型为SD卡、MMC卡或FLASH存储器。
9.如权利要求1所述的无人机，其特征在于:所述控制器采用8位或32位的MCU来实现，并且具备SPI接口和/或SDIO接口，以及PWM输出和/或DAC输出的能力。
10.如权利要求1所述的无人机，其特征在于:所述控制器与所述存储器之间所采用的通讯方式为4线SP1、6线SID0-4bit或4线SID0_4bit方式电性连接。
11.一种无人机的飞行状态辅助提示方法，其包括以下步骤: 存储多段提示配置文件，多段提示配置文件与无人机的异常情况的多个情形一一对应； 检测陀螺仪、角速度计、磁场感应器和所述GPS定位单元的各个工作数据；提取所述检测的各个工作数据，根据提取的多个所述工作数据分析是否存在异常，若存在异常情况，对应异常情形， 从存储的多段提示配置文件内调出对应于异常情形的提示配置文件，发出提示。
【文档编号】B64D47/02GK103950546SQ201410160639
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】周万程, 石仁利, 宋健宇 申请人:深圳市大疆创新科技有限公司