一种用于道路交通监测的无人机的制作方法

文档序号:15004776发布日期:2018-07-24 20:58阅读:196来源:国知局

本实用新型涉及一种用于道路交通监测的设备,尤其涉及一种用于道路交通监测的无人机。



背景技术:

随着城市化进程的不断加快,机动车保有量持续剧增,城市路网不断延伸。然而这些城市交通网为人们生活带来便捷的同时,车多路繁的状况亦给交通安全埋下了巨大的隐患,更对交通管理者提出了更加艰巨挑战。然而传统交通管理方法存在着许多的漏洞与死角,原有基础设施的缺陷和弊端不断被暴露出来,交通管理的科技水平捉襟见肘。

移动性,紧急性,突发性强是警务工作的特点,是传统的交警路面巡逻、定点摄像头监控等交通管理方法无法满足的。而无人机具有行动迅速,信息收集全面,可控性高等特点,可满足交通管理领域对于实时的各种数据信息需求。尤其是在复杂环境下的交通执法的方面,无人机为交通管理提供了新的方案,可极大程度上扩大高危环境下的可探知领域,并且减小危险执法环境对交管部门人员的生命与财产安全的危害。

对交通管理部门而言,在利用现有的交通运输基础设施的基础上,综合使用无人机等智能化交通设备,在提高交通基础设施的利用率、加快对出现事故的处置速度等方面具有十分重要的意义。充分将先进的科技技术运用到交通管理上,一定程度上实现了“从科技要警力”的长远发展目标。

如图1所示,现有技术中人大型无人机包括兼作无人机骨架的电路板1,电路板1的形状呈正形,电路板1是单面电路板,电路板1的四个角分布有电机4,电机4的转动轴固定有螺旋桨5。它的缺点是:机身体积大、重量重、电能消耗高、飞行不灵活、安全性能低、操纵困难、成本高、飞行噪声大等等。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于道路交通监测的无人机,该无人机的机身体积小、重量轻、电能消耗低、飞行灵活、安全性能高、操纵容易、成本低。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种用于道路交通监测的无人机,包括兼作无人机骨架的电路板、四个电机、四个螺旋桨,四个所述螺旋桨分别固定在四个所述电机的转动轴上。

所述电路板包括电路主板和四个电路支板,所述电路主板的形状呈正方形,四个所述电路支板的形状呈长条形,四个所述电路支板分别位于所述电路主板的四个角并呈辐射状分布,四个所述电路支板和所述电路主板为一体件,四个所述电机分别与四个所述电路支板固定连接。

所述电路板是双面电路板,所述电路主板的正面(无人机飞行时朝上的面为正面)是应用电路,所述电路主板的反面是电源电路。

所述应用电路中体积较大的元件有通用异步收发传输器接口、串行外设接口、单片无线收发器芯片、电源接口、主控芯片、全球定位系统、电源开关、整合性六轴运动处理组件、集成电路总线接口、复位开关、接收机芯片。

所述通用异步收发传输器接口设置在所述电路主板的上边中部,所述串行外设接口设置在所述电路主板的右边中部,所述单片无线收发器芯片设置在所述电路主板的下边中部,所述电源接口设置在所述电路主板的左边中部,所述主控芯片设置在所述电路主板正面的右中部,所述全球定位系统设置在所述电路主板正面的左下部,所述电源开关设置在所述电路主板的正面并位于所述全球定位系统的左方,所述整合性六轴运动处理组件设置在所述电路主板的正面并位于所述全球定位系统的上方,所述集成电路总线接口设置在所述电路主板正面的右上部,所述复位开关设置在所述电路主板的正面并位于所述全球定位系统和主控芯片之间,所述接收机芯片设置在所述电路主板正面的右下部。

所述电源电路中体积较大的元件有单节锂电池充电器和恒定5V升压控制器、锂电池。

所述单节锂电池充电器和恒定5V升压控制器设置在所述电路主板反面的中上部,所述锂电池设置在所述电路主板反面的中部偏置于所述电源接口,所述锂电池是1S锂电池。

所述电路板的正面有数据布线和电源布线,所述电路板的反面有电源布线。

所述数据布线的宽度是50mil,所述电源布线的宽度是45mil~55mil。

相邻的两条所述数据布线之间的间隔是18mil~22mil,相邻的两条所述电源布线之间的间隔是是18mil~22mil,相邻的所述数据布线和所述电源布线之间的间隔是27mil~33mil。

所述应用电路有主控芯片电路、示廓灯电路、3.3稳压电路、遥控信号接收主控电路、陀螺仪电路、开关及电池输入滤波电路、接口部分电路、MOS管驱动电路。

所述数据布线的宽度是50mil,所述电源布线的宽度是50mil。

相邻的两条所述数据布线之间的间隔是20mil,相邻的两条所述电源布线之间的间隔是20mil,相邻的所述数据布线和所述电源布线之间的间隔是30mil。

本实用新型用于道路交通监测的无人机与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本技术方案由于采用了所述电路板包括电路主板和四个电路支板,所述电路主板的形状呈正方形,四个所述电路支板的形状呈长条形,四个所述电路支板分别位于所述电路主板的四个角并呈辐射状分布,四个所述电路支板和所述电路主板为一体件,四个所述电机分别与四个所述电路支板固定连接的技术手段,所以,在减小电路主板的面积后四个螺旋桨不会发生相互干涉,为电路板的微型化提供了有利条件。

2、本技术方案由于采用了所述电路板是双面电路板,所述电路主板的正面(无人机飞行时朝上的面为正面)是应用电路,所述电路主板的反面是电源电路的技术手段,所以,不但有利于大大减小电路主板的面积,而且,还可以有效地减小或防止电源电路对应用电路的干扰。

3、本技术方案由于采用了所述应用电路中体积较大的元件有通用异步收发传输器接口、串行外设接口、单片无线收发器芯片、电源接口、主控芯片、全球定位系统、电源开关、整合性六轴运动处理组件、集成电路总线接口、复位开关、接收机芯片;所述通用异步收发传输器接口设置在所述电路主板的上边中部,所述串行外设接口设置在所述电路主板的右边中部,所述单片无线收发器芯片设置在所述电路主板的下边中部,所述电源接口设置在所述电路主板的左边中部,所述主控芯片设置在所述电路主板正面的右中部,所述全球定位系统设置在所述电路主板正面的左下部,所述电源开关设置在所述电路主板的正面并位于所述全球定位系统的左方,所述整合性六轴运动处理组件设置在所述电路主板的正面并位于所述全球定位系统的上方,所述集成电路总线接口设置在所述电路主板正面的右上部,所述复位开关设置在所述电路主板的正面并位于所述全球定位系统和主控芯片之间,所述接收机芯片设置在所述电路主板正面的右下部的技术手段,所以,对体积较大的元件布局作了合理的优化,不但有利于分布其它较小的元件,而且,可大大减小电路主板的冗余面积,进而,可进一步使电路主板微型化、轻量化。

4、本技术方案由于采用了所述电路板的正面有数据布线和电源布线,所述电路板的反面有电源布线;所述数据布线的宽度是50mil,所述电源布线的宽度是45mil~55mil相邻的两条所述数据布线之间的间隔是18mil~22mil,相邻的两条所述电源布线之间的间隔是是18mil~22mil,相邻的所述数据布线和所述电源布线之间的间隔是27mil~33mil的技术手段,所以,增加了数据布线的密度和电源布线的密度,缩短数据布线的长度和电源布线的长度,可使元件集成安装,更进一步地使电路主板微型化、轻量化。

5、本技术方案由于采用了所述电源电路中体积较大的元件有单节锂电池充电器和恒定5V升压控制器、锂电池;所述单节锂电池充电器和恒定5V升压控制器设置在所述电路主板反面的中上部,所述锂电池设置在所述电路主板反面的中部偏置于所述电源接口,所述锂电池20是1S锂电池的技术手段,所以,可以在前面各种改进的基础上进一步地减轻锂电池的重量,从而,大大减轻整机的重量,可实现电能消耗低、飞行灵活、安全性能高、操纵容易、成本低的有益效果。

6、本技术方案由于采用了所述应用电路有主控芯片电路、示廊灯电路、3.3稳压电路、遥控信号接收主控电路、陀螺仪电路、开关及电池输入滤波电路、接口部分电路、MOS管驱动电路的技术手段,所以,可使无人机具备多种功能。

7、本技术方案由于采用了所述数据布线的宽度是50mil,所述电源布线的宽度是50mil;相邻的两条所述数据布线之间的间隔是20mil,相邻的两条所述电源布线之间的间隔是20mil,相邻的所述数据布线和所述电源布线之间的间隔是30mil的技术手段,所以,可使元件的集成安装更加优化。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型用于道路交通监测的无人机作进一步的详细描述。

图1为现有技术中用于道路交通监测的无人机正面的主要结构示意图。

图2为本实用新型用于道路交通监测的无人机正面的实物结构示意图。

图3为本实用新型用于道路交通监测的无人机正面的主要结构示意图。

图4为本实用新型用于道路交通监测的无人机反面的主要结构示意图。

图5为本实用新型用于道路交通监测的无人机中的主控芯片电路图。

图6为本实用新型用于道路交通监测的无人机中的示廊灯电路图。

图7为本实用新型用于道路交通监测的无人机中的3.3稳压电路图。

图8为本实用新型用于道路交通监测的无人机中的遥控信号接收主控电路图。

图9为本实用新型用于道路交通监测的无人机中的陀螺仪电路图。

图10为本实用新型用于道路交通监测的无人机中的开关及电池输入滤波电路图。

图11为本实用新型用于道路交通监测的无人机中的接口部分电路图。

图12为本实用新型用于道路交通监测的无人机中的MOS管驱动电路图。

图13为本实用新型用于道路交通监测的无人机中的单节锂电池充电器和恒定5V升压控制电路图。

附图标记说明如下。

1~电路板;

2~电路主板;

3~电路支板;

4~电机;

5~螺旋桨;

6~通用异步收发传输器接口;

7~串行外设接口;

8~单片无线收发器芯片;

9~电源接口;

10~主控芯片;

11~全球定位系统;

12~电源开关;

13~整合性六轴运动处理组件;

14~集成电路总线接口;

15~复位开关;

16~接收机芯片;

17~数据布线;

18~电源布线;

19~单节锂电池充电器和恒定5V升压控制器;

20~锂电池。

具体实施方式

如图2至图4所示,本实用新型提供一种用于道路交通监测的无人机,包括兼作无人机骨架的电路板1、四个电机4、四个螺旋桨5,四个所述螺旋桨5分别固定在四个所述电机4的转动轴上。

所述电路板1包括电路主板2和四个电路支板3,所述电路主板2的形状呈正方形,四个所述电路支板3的形状呈长条形,四个所述电路支板3分别位于所述电路主板2的四个角并呈辐射状分布,四个所述电路支板3和所述电路主板2为一体件,四个所述电机4分别与四个所述电路支板3固定连接。

本实施方式由于采用了所述电路板包括电路主板和四个电路支板,所述电路主板的形状呈正方形,四个所述电路支板的形状呈长条形,四个所述电路支板分别位于所述电路主板的四个角并呈辐射状分布,四个所述电路支板和所述电路主板为一体件,四个所述电机分别与四个所述电路支板固定连接的技术手段,所以,在减小电路主板的面积后四个螺旋桨不会发生相互干涉,为电路板的微型化提供了有利条件。

如图2至图4所示,所述电路板1是双面电路板,所述电路主板2的正面是应用电路,所述电路主板2的反面是电源电路。

本实施方式由于采用了所述电路板是双面电路板,所述电路主板的正面是应用电路,所述电路主板的反面是电源电路的技术手段,所以,不但有利于大大减小电路主板的面积,而且,还可以有效地减小或防止电源电路对应用电路的干扰。

如图2至图3所示,所述应用电路中体积较大的元件有通用异步收发传输器接口6、串行外设接口7、单片无线收发器芯片8、电源接口9、主控芯片10、全球定位系统11、电源开关12、整合性六轴运动处理组件13、集成电路总线接口14、复位开关15、接收机芯片16,所述通用异步收发传输器接口6设置在所述电路主板2的上边中部,所述串行外设接口7设置在所述电路主板2的右边中部,所述单片无线收发器芯片8设置在所述电路主板2的下边中部,所述电源接口9设置在所述电路主板2的左边中部,所述主控芯片10设置在所述电路主板2正面的右中部,所述全球定位系统11设置在所述电路主板2正面的左下部,所述电源开关12设置在所述电路主板2的正面并位于所述全球定位系统11的左方,所述整合性六轴运动处理组件13设置在所述电路主板2的正面并位于所述全球定位系统11的上方,所述集成电路总线接口14设置在所述电路主板2正面的右上部,所述复位开关15设置在所述电路主板2的正面并位于所述全球定位系统11和主控芯片10之间,所述接收机芯片16设置在所述电路主板2正面的右下部。

本实施方式由于采用了所述应用电路中体积较大的元件有通用异步收发传输器接口、串行外设接口、单片无线收发器芯片、电源接口、主控芯片、全球定位系统、电源开关、整合性六轴运动处理组件、集成电路总线接口、复位开关、接收机芯片;所述通用异步收发传输器接口设置在所述电路主板的上边中部,所述串行外设接口设置在所述电路主板的右边中部,所述单片无线收发器芯片设置在所述电路主板的下边中部,所述电源接口设置在所述电路主板的左边中部,所述主控芯片设置在所述电路主板正面的右中部,所述全球定位系统设置在所述电路主板正面的左下部,所述电源开关设置在所述电路主板的正面并位于所述全球定位系统的左方,所述整合性六轴运动处理组件设置在所述电路主板的正面并位于所述全球定位系统的上方,所述集成电路总线接口设置在所述电路主板正面的右上部,所述复位开关设置在所述电路主板的正面并位于所述全球定位系统和主控芯片之间,所述接收机芯片设置在所述电路主板正面的右下部的技术手段,所以,对体积较大的元件布局作了合理的优化,不但有利于分布其它较小的元件,而且,可大大减小电路主板的冗余面积,进而,可进一步使电路主板微型化、轻量化。

如图4所示,所述电源电路中体积较大的元件有单节锂电池充电器和恒定5V升压控制器19、锂电池20,所述单节锂电池充电器和恒定5V升压控制器19设置在所述电路主板2反面的中上部,所述锂电池20设置在所述电路主板2反面的中部偏置于所述电源接口9,所述锂电池20是1S锂电池。

本实施方式由于采用了所述电源电路中体积较大的元件有单节锂电池充电器和恒定5V升压控制器、锂电池;所述单节锂电池充电器和恒定5V升压控制器设置在所述电路主板反面的中上部,所述锂电池设置在所述电路主板反面的中部偏置于所述电源接口,所述锂电池20是1S锂电池的技术手段,所以,可以在前面各种改进的基础上进一步地减轻锂电池的重量,从而,大大减轻整机的重量,可实现电能消耗低、飞行灵活、安全性能高、操纵容易、成本低的有益效果。

如图2至图4所示,所述电路板1的正面有数据布线17和电源布线18,所述电路板1的反面有电源布线18,所述数据布线17的宽度是50mil,所述电源布线18的宽度是45mil~55mil,相邻的两条所述数据布线17之间的间隔是18mil~22mil,相邻的两条所述电源布线18之间的间隔是是18mil~22mil,相邻的所述数据布线17和所述电源布线18之间的间隔是27mil~33mil。

本实施方式由于采用了所述电路板的正面有数据布线和电源布线,所述电路板的反面有电源布线;所述数据布线的宽度是50mil,所述电源布线的宽度是45mil~55mil相邻的两条所述数据布线之间的间隔是18mil~22mil,相邻的两条所述电源布线之间的间隔是是18mil~22mil,相邻的所述数据布线和所述电源布线之间的间隔是27mil~33mil的技术手段,所以,增加了数据布线的密度和电源布线的密度,缩短数据布线的长度和电源布线的长度,可使元件集成安装,更进一步地使电路主板微型化、轻量化。

如图2至图3所示,所述应用电路有主控芯片电路、示廓灯电路、3.3稳压电路、遥控信号接收主控电路、陀螺仪电路、开关及电池输入滤波电路、接口部分电路、MOS管驱动电路。如图4所示,所述电源电路有单节锂电池充电器和恒定5V升压控制电路。

本实施方式由于采用了所述应用电路有主控芯片电路、示廓灯电路、3.3稳压电路、遥控信号接收主控电路、陀螺仪电路、开关及电池输入滤波电路、接口部分电路、MOS管驱动电路,所述电源电路有单节锂电池充电器和恒定5V升压控制电路的技术手段,所以,可使无人机具备多种功能,同时,可确保无人机正常飞行。

如图2至图4所示,所述数据布线17的宽度是50mil,所述电源布线18的宽度是50mil,

相邻的两条所述数据布线17之间的间隔是20mil,相邻的两条所述电源布线18之间的间隔是20mil,相邻的所述数据布线17和所述电源布线18之间的间隔是30mil。

本实施方式由于采用了所述数据布线的宽度是50mil,所述电源布线的宽度是50mil;相邻的两条所述数据布线之间的间隔是20mil,相邻的两条所述电源布线之间的间隔是20mil,相邻的所述数据布线和所述电源布线之间的间隔是30mil的技术手段,所以,可使元件的集成安装更加优化。

所述电机4是低阻力高效率的820空心杯电机。

如图2至图4所示,本实施方式由于采用了所述电机4是低阻力高效率的820空心杯电机的技术手段,所以,飞行噪声小。

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