违章巡查无人机及违章巡查无人机的操作方法与流程

本发明属于无人机领域，尤其涉及一种违章巡查无人机及违章巡查无人机的操作方法。

背景技术：

对于目前的违章停车来说，由于停车位相对于车辆数量的偏少，必然现象丛生，而随着城市化进程的加深，道路复杂程度的提高，交警人工检查的难度和需要耗费的精力都较高，如果一个交警负责一片区域，其驾车巡查，发现后下车贴完罚单后再上车前往下一区域，效率太低。

无人机是一种有动力、可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务并能重复使用的飞行器。能够利用无线遥控设备和自身的控制装置进行控制的不载人飞行器，例如无人直升机、无人固定翼机、无人伞翼机等等。该无人机可以用于挂载拍摄装置，用于航拍、测绘、侦查等等。但是对于交警进行违章停车的处理而言，交警在巡逻过程中发现违章停车现象的，需要确认违章停车车辆内是否有人，若有人，交警以进行口头劝说为主，劝说车主离开。然而现有的无人机即便是携带了拍摄装置，也只能拍摄到违章停车的图像画面，交警无法确认车内是否有人，更无法对司机进行劝导，在这样的情况下，交警若直接开出罚单显然是不合理的。

并且，如果运用现有大部分无人机的操作方式，即利用第一视角操作无人机，精准控制无人机的上升或转向。但是当需要同时操作多台无人机，这种操作方式显然是不合理的，所以需要赋予一种新的、宏观的操作控制方式，令无人机处于半自动巡飞的状态，使交警可以同时监控多台无人机。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中存在不足，提供了具有语音功能和感应功能的违章巡查无人机，同时提供一种采用本违章巡查无人机的巡逻方法。

为了达到目的，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及的一种违章巡查无人机，其包括机身和电池，所述的电池固定在机身的尾部，其特征在于：所述的违章巡查无人机还包括偶数组螺旋桨组件、图像采集装置、扬声器和控制系统，所述的偶数组螺旋桨组件对称的设在机身的两侧，控制系统安装在机身内，机身的下方设有一个云台，图像采集装置安装在云台上，图像采集装置包括摄像机本体和若干红外感测器，红外感测器安装在摄像机本体的透光玻璃内侧，摄像机本体用于拍摄车辆违章画面，红外感应器用于感应车内是否有人，所述的扬声器镶嵌在螺旋桨组件上，用于发出提示语音；所述的控制系统包括中央处理器和无线网络单元，摄像机本体、红外感测器、无线网络单元、扬声器和螺旋桨组件的驱动装置均与中央处理器通讯连接，所述的电池与中央处理器电连接，中央处理器用于信号的处理，无线网络单元用于信号的接收和发送。

优选地，所述的螺旋桨组件包括机臂、机臂驱动电机、螺旋桨安装架、螺旋桨电机、若干螺旋桨和支撑脚，机臂驱动电机与中央处理器通讯连接，机臂一端与机身球形铰接，另一端与螺旋桨安装架球形铰接，所述的螺旋桨和螺旋桨电机安装在螺旋桨安装架的两端，一个螺旋桨电机对应一个螺旋桨，螺旋桨电机与中央处理器通讯连接，所述的支撑脚安装在螺旋桨安装架的下方，支撑脚与螺旋桨安装架固定连接。

优选地，所述的控制系统还包括定位装置和电量检测装置，定位装置和电量检测装置均与中央处理器通讯连接，定位装置用于检测无人机的位置，电量检测装置用于实时监测电池的电量。

优选地，所述的机身的尾部设有电池稳固基座，电池稳固基座与机身一体化生产，所述的电池可拆卸的安装在电池稳固基座上。无人机在飞行过程中，电池稳定地安装在电池稳固基座上，防止电池左右前后摇晃导致的断电的问题。

优选地，所述的每个支撑脚和螺旋桨安装架之间均设有减震装置，减震装置倾斜设置，减震装置的两端分别固定在支撑脚和螺旋桨安装架上。减震装置的设置，可防止无人机降落的瞬间产生剧烈的振动，避免振动导致的损害。

上述违章巡查无人机的操作方法包括以下步骤：

(1)交警通过手机或电脑登录到无人机控制系统，添加所要控制的无人机编号，启动并操作无人机，无人机上的螺旋桨启动，无人机起飞，交警通过控制控制机臂的上下摆动调整无人机的飞行方向，使其到达指定的巡逻区域，无人机将其所在的位置反馈给交警；

(2)交警继续控制无人机，无人机通过摄像头采集图像信息，并将图像信息发送给交警；

(3)交警发现违章情况，无人机通过红外感测器感应车内是否有人，若有人进行步骤4，若没人进行步骤5；

(4)交警操纵无人机使其接近违章停车车辆，无人机通过扬声器发出提醒语音，若司机立即停止违章停车行为，交警操纵无人机离开并继续巡逻，若司机不停止违章停车行为，进入步骤5；

(5)交警根据摄像头拍摄到的车牌号码，查询司机电话，通过短信的方式给司机发送电子罚单，提醒司机处理违章；

(6)无人机完成巡逻任务或显示电量不足，交警召回无人机。

优选地，交警同时控制若干辆无人机，当交警操控其中一辆无人机时，其余无人机在交警指定的区域和高度循环飞行。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明涉及的无人机较现有技术中的无人机相比，增加了扬声器和红外感应器，红外感应器用于检测违章车辆上是否有人，扬声器用于交警对违章车辆内的驾驶员进行提醒，用于违章停车现象的巡逻和处罚更为适合，同时，一个交警可对多台无人机进行操作，以提高巡逻的效率。

附图说明

图1是本发明违章巡逻无人机的结构示意图；

图2是本发明违章巡逻无人机的图像采集装置的结构示意图；

图3是本发明违章巡逻无人机工作原理框图。

示意图中的标注说明：1机身，2电池，3电池稳固基座，4机臂，5螺旋桨安装架，6螺旋桨电机，7螺旋桨，8支撑脚，9减震装置，10扬声器，11云台，12图像采集装置，13中央处理器，14机臂驱动电机，15无线网络单元，16定位装置，17电量检测装置，121摄像头本体，122红外感应器。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一：

结合附图1所示，一种违章巡查无人机包括机身1和电池2，所述的机身的尾部设有一个电池稳固基座3，电池稳固基座3与机身一体化生产，电池2可拆卸的安装在电池稳固基座3上，在无人机在飞行过程中，电池稳固基座3可防止电池左右前后摇晃导致的断电的问题。所述的违章巡查无人机还包括两组螺旋桨组件、图像采集装置12和扬声器10，两组螺旋桨组件对称的设在机身1的两侧，每组螺旋桨组件均包括机臂4、螺旋桨安装架5、螺旋桨电机6、螺旋桨7和支撑脚10，机臂4和螺旋桨安装架5均为圆柱形杆件，其一端与机身1球形铰接，另一端与螺旋桨安装架球形铰接，机臂4与螺旋桨安装架5的连接节点位于螺旋桨安装架5中间位置，螺旋桨安装架5的两端均设有螺旋桨7和螺旋桨电机6，且一个螺旋桨电机6对应一个螺旋桨7，所述的支撑脚8安装在螺旋桨安装架5两端的下方，支撑脚6与螺旋桨安装架6固定连接，所述的每个支撑脚8和螺旋桨安装架5之间均设有减震装置9，减震装置9倾斜设置，两端分别固定在支撑脚10和螺旋桨安装架5上，减震装置的设置可防止无人机降落的瞬间产生剧烈的振动，避免振动导致的损害。所述的机身1的下方设有一个云台11，图像采集装置12安装在云台上，结合附图2所示，图像采集装置12包括摄像机本体121和若干红外感测器122，红外感测器122安装在摄像机本体121的透光玻璃内侧，摄像机本体用于拍摄车辆违章画面，红外感应器用于感应车内是否有人，所述的扬声器10镶嵌在支撑脚上，用于发出提示语音。

结合附图3所示，所述的机身1内设有中央处理器13、无线网络单元15、定位装置16和机臂驱动电机14，无线网络单元15、定位装置16和机臂驱动电机14均与中央处理器13通讯连接，所述的图像采集装置12(包括摄像机本体121和红外感应器122)、扬声器10和螺旋桨电机15也均与中央处理器13通讯连接，所述的电池2与中央处理器13电连接。所述的机身内还设有电量检测装置，用于实时监测电池的电量，所述的电量检测装置与中央处理器通讯连接。电量检测装置检测电池的电量，并将信号通过无线网络单元反馈给交警，方便交警时刻注意到无人机的电量，并在电量即将用完前，及时召回无人机。

使用时，交警通过手机或电脑对无人机发出指令信号(包括起飞信号、转向信号)，无线网络单元15接收信号，并将信号传输给中央处理器13，中央处理器13分别对机臂驱动电机14、螺旋桨电机6发出控制信号，实现无人机的起飞和转向，同时无人机的定位装置16对中央处理器13发出位置信号、电量检测装置17检测电池电量并向中央处理器13发出电量信号、图像采集装置12拍摄图像并向中央处理器13发出图像信号，这些信号均通过无线网络单元15发送到手机或电脑上，交警通过反馈的信号实行违章处罚措施或召回无人机操作。

本实施例阐述对单架违章巡查无人机的操作方法：

步骤一：交警通过手机或电脑登录到无人机控制系统，添加所要控制的无人机编号，启动并操作无人机，无人机上的螺旋桨启动，无人机起飞，交警通过控制机臂的上下摆动调整无人机的飞行方向，使其到达指定的巡逻区域，无人机将其所在的位置反馈给交警；

步骤二：交警继续控制无人机，使其不停循环飞行，并且无人机通过摄像机本体121拍摄道路上图像，图像信息通过中央处理器13压缩后，通过无线网络单元发送给交警，交警根据接收的图像观察是否存在违章停车的现象；

步骤三：若交警发现违章情况，无人机通过红外感测器122感应违章车内是否有人，若有人进行步骤4，红外感应器122将信号压缩后通过无线网络单元15发送到手机或电脑上，若没人直接进入步骤五；

步骤四：交警操纵无人机使其接近违章车辆，无人机通过扬声器发出提醒语音，若司机立即停止违章停车行为，交警操纵无人机离开并继续巡逻，若司机不停止违章停车行为，进入步骤5；

步骤五：交警根据摄像头拍摄到的车牌号码，查询司机电话，通过短信的方式给司机发送电子罚单，提醒司机处理违章；

步骤六：无人机完成巡逻任务，交警召回无人机。

注：无人机在巡逻过程中，电量检测装置17对电池2电量不间断的检测，定位装置16不间断的进行定位，电量信息和位置信息均通过无线网络单元15发送到手机或电脑上，交警发现无人机电量不足时，可及时召回。

实施例二：

本实施例阐述多台无人机的操作方法，以两台无人机的操作方法为例，为方便说明，将两台无人机命名为无人机A和无人机B。

步骤一：交警通过手机或电脑登录到无人机控制系统，先后将无人机A和无人机B的编号添加到系统中，启动并操作无人机A，无人机上的螺旋桨启动，无人机起飞，交警通过控制机臂的上下摆动调整无人机的飞行方向，使其到达指定的巡查区域A，无人机A将其所在的位置反馈给交警；

步骤二：交警继续控制无人机A，使其不停循环飞行，并且无人机通过摄像机本体121拍摄道路上图像，图像信息通过中央处理器13压缩后，通过无线网络单元发送给交警，交警根据接收的图像观察是否存在违章停车的现象；

步骤三：若交警发现违章情况，无人机A通过红外感测器122感应违章车内是否有人，若有人进行步骤4，红外感应器122将信号压缩后通过无线网络单元15发送到手机或电脑上，若没人直接进入步骤五；

步骤四：交警操纵无人机使其接近违章车辆，无人机通过扬声器发出提醒语音，若司机立即停止违章停车行为，交警操纵无人机离开并继续巡逻，若司机不停止违章停车行为，进入步骤5；

步骤五：交警根据摄像头拍摄到的车牌号码，查询司机电话，通过短信的方式给司机发送电子罚单，提醒司机处理违章；

步骤六：交警通过操作系统上的地图为无人机A规划自动循环飞行的路线，并发送给中央处理器13，无人机A根据路线自主完成循环飞行。

步骤七：交警启动无人机B，操作步骤同无人机A的操作，对巡查区域B进行巡查，完成一轮巡查后交警通过操作系统上的地图为无人机B规划自动循环飞行的路线，并发送给中央处理器13，无人机B根据路线自主完成循环飞行。

步骤八：反复步骤二至步骤七，对巡查区域A和巡查区域B进行间隔、多次巡查。

步骤九：无人机完成巡逻任务，交警召回无人机。

以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。