本公開(kāi)涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，無(wú)人機(jī)技術(shù)得到了極大的發(fā)展，無(wú)人機(jī)技術(shù)也開(kāi)始應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)，無(wú)人機(jī)技術(shù)也在快速的向前發(fā)展，各種新的技術(shù)出現(xiàn)并逐步應(yīng)用到無(wú)人機(jī)上。

目前市場(chǎng)上存在一些安全冗雜裝置。原理基本上采用雙自動(dòng)駕駛儀進(jìn)行安全預(yù)防，一般都是100萬(wàn)元以上的高精度無(wú)人機(jī)或者大型航模才會(huì)用到，沒(méi)有在到普通無(wú)人機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用。此外，雙自動(dòng)駕駛儀本身價(jià)格就很高，主要功能只是進(jìn)行切換時(shí)候使用，并不是對(duì)安全方面進(jìn)行更多功能的添加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本公開(kāi)實(shí)施例提供一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜方法及裝置。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第一方面，提供一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜方法，包括：

采集自動(dòng)駕駛儀輸出的油門(mén)信號(hào)和傘信號(hào)的高電平脈寬值作為正常輸出；

當(dāng)氣壓傳感器采集到無(wú)人機(jī)的高度低于預(yù)設(shè)高度值時(shí)，STM32芯片輸出PWM信號(hào)，控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

所述方法還包括：

通過(guò)遙控器上自駕/手駕通道或自動(dòng)駕駛儀上的滾轉(zhuǎn)通道啟動(dòng)或關(guān)閉無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜操作。

所述方法還包括：

所述STM32芯片獲取采集接收機(jī)通道和自動(dòng)駕駛儀的滾轉(zhuǎn)通道的高電平帶寬值，判斷兩個(gè)所述通道的高電平帶寬值是否在0.8-1.2ms，如果是，則啟動(dòng)無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜操作。

所述方法還包括：

所述STM32芯片分別采集氣壓傳感器的氣壓值，同時(shí)計(jì)算所述無(wú)人機(jī)距離地面的高度；

確定從芯片采集中的高度值小于預(yù)設(shè)高度值時(shí)，向主芯片發(fā)送開(kāi)傘命令。

所述方法還包括：

所述氣壓傳感器和STM32芯片分別為三個(gè)；

主芯片接受到STM32芯片發(fā)送來(lái)的開(kāi)傘命令后，判斷是否有2個(gè)及以上STM32芯片發(fā)送開(kāi)傘命令，如果是，則主芯片輸出PWM信號(hào)，控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

所述方法還包括：

將無(wú)人機(jī)每一個(gè)架次作業(yè)的時(shí)間和總的作業(yè)時(shí)間存儲(chǔ)到閃存Flash中，在顯示屏幕上選擇顯示單個(gè)架次或者總的架次和時(shí)間。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的另一方面，提供一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜裝置，包括：

STM32芯片、氣壓傳感器和主芯片；

所述STM32芯片，用于采集自動(dòng)駕駛儀輸出的油門(mén)信號(hào)和傘信號(hào)的高電平脈寬值作為正常輸出；接收所述氣壓傳感器發(fā)送的無(wú)人機(jī)高度的值；

所述氣壓傳感器，用于采集無(wú)人機(jī)的高度值；

所述主芯片，用于根據(jù)STM32芯片輸出的PWM信號(hào)，控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

所述STM32芯片還用于：

獲取采集接收機(jī)通道和自動(dòng)駕駛儀的滾轉(zhuǎn)通道的高電平帶寬值，判斷兩個(gè)所述通道的高電平帶寬值是否在0.8-1.2ms，如果是，則啟動(dòng)無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜操作。

所述氣壓傳感器和STM32芯片分別為三個(gè)；

所述主芯片接收到STM32芯片發(fā)送來(lái)的開(kāi)傘命令后，判斷是否有2個(gè)及以上STM32芯片發(fā)送開(kāi)傘命令，如果是，則主芯片輸出PWM信號(hào)，控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

所述裝置還包括：

閃存Flash，用于存儲(chǔ)無(wú)人機(jī)每一個(gè)架次作業(yè)的時(shí)間和總的作業(yè)時(shí)問(wèn)，以在顯示屏幕上選擇顯示單個(gè)架次或者總的架次和時(shí)間。

本公開(kāi)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本公開(kāi)采用安全冗雜的方式解決無(wú)人機(jī)安全性問(wèn)題，大大地降低了成本，實(shí)現(xiàn)了低端無(wú)人機(jī)也可以采用安全冗雜裝置來(lái)保護(hù)飛機(jī)；本公開(kāi)采用了三個(gè)氣壓傳感器(MS5611)進(jìn)行信號(hào)的采集，防止出現(xiàn)信號(hào)錯(cuò)誤，提高了精度，更能保證無(wú)人機(jī)的安全；通過(guò)W25Q64Flash閃存芯片，把每一個(gè)架次作業(yè)的時(shí)間和總的作業(yè)時(shí)間存儲(chǔ)下來(lái)，方便對(duì)飛機(jī)飛行時(shí)間做統(tǒng)計(jì)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開(kāi)。

附圖說(shuō)明

此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本公開(kāi)的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本公開(kāi)的原理。

圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜方法原理流程圖。

圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜裝置關(guān)鍵部分電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本公開(kāi)相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本公開(kāi)的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜方法原理流程圖，包括：

步驟11，采集自動(dòng)駕駛儀輸出的油門(mén)信號(hào)和傘信號(hào)的高電平脈寬值作為正常輸出。

本實(shí)施例中，對(duì)安全冗雜裝置在進(jìn)行問(wèn)題狀態(tài)下飛行判定是不是準(zhǔn)確，在進(jìn)行判定的時(shí)候，是不是應(yīng)該對(duì)飛機(jī)所處的環(huán)境進(jìn)行判斷，保證飛機(jī)能夠無(wú)傷的進(jìn)行著陸。

例如，如果無(wú)人機(jī)所處的高度已經(jīng)低于預(yù)設(shè)高度了，但是飛機(jī)此時(shí)的速度并不能進(jìn)行開(kāi)傘降落，這時(shí)候如果強(qiáng)行開(kāi)傘，很可能導(dǎo)致尾管的折斷；如果無(wú)人機(jī)所處的位置太遠(yuǎn)，無(wú)法自行根據(jù)其降落地所處環(huán)境進(jìn)行降落。

本實(shí)施例是純電子類(lèi)的，無(wú)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，整個(gè)安全冗雜裝置是固定在自駕儀下面，在可靠性方面要比機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。此外，該控制板的驅(qū)動(dòng)端與負(fù)載端是電氣隔離的，可以提高系統(tǒng)的電磁兼容性。

在一個(gè)實(shí)施例中，采集自動(dòng)駕駛儀輸出的油門(mén)信號(hào)和傘信號(hào)的高電平脈寬值作為正常輸出。通過(guò)遙控器上自駕/手駕通道和自駕儀上的滾轉(zhuǎn)通道共同控制工作模式的開(kāi)關(guān)，通過(guò)氣壓傳感器MS5611采集氣壓值及計(jì)算海拔高度值。

步驟12，當(dāng)氣壓傳感器采集到無(wú)人機(jī)的高度低于預(yù)設(shè)高度值時(shí)，STM32芯片輸出PWM信號(hào)，控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

本實(shí)施例中，STM32芯片采集自駕儀輸出的油門(mén)信號(hào)和傘信號(hào)的高電平脈寬值作為正常輸出；當(dāng)從三個(gè)氣壓傳感器(MS5611)采集到飛機(jī)的高度低于預(yù)設(shè)高度值時(shí)，STM32芯片輸出PWM信號(hào)能夠立即控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

本實(shí)施例是在無(wú)人機(jī)自身自駕儀的安全措施基礎(chǔ)上，額外提供的一種簡(jiǎn)單方便有效的無(wú)人機(jī)安全冗雜裝置，該裝置主要通過(guò)與接收機(jī)的自駕/手駕通道和自動(dòng)駕駛儀上的滾轉(zhuǎn)通道輸出到安全裝置的PWM脈寬來(lái)控制工作模式的開(kāi)關(guān)；STM32芯片采集自駕儀輸出的油門(mén)信號(hào)和傘信號(hào)的高電平脈寬值作為正常輸出；三個(gè)氣壓傳感器(MS5611)采集到飛機(jī)的高度低于預(yù)設(shè)高度值時(shí)，STM32芯片輸出PWM信號(hào)能夠立即控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

具體來(lái)說(shuō)，三個(gè)STM32從芯片開(kāi)始采集接收機(jī)RC的3通道和自駕儀的滾轉(zhuǎn)通道的高電平帶寬值，判斷兩個(gè)通道的高電平帶寬值是否在0.8-1.2ms。如果是，則表示開(kāi)通工作模式，否則不開(kāi)通。

在工作模式下，三個(gè)STM32從芯片分別采集三個(gè)氣壓傳感器(MS5611)的氣壓值，同時(shí)計(jì)算距離地面的高度，判斷三個(gè)從芯片采集中的高度值小于預(yù)設(shè)高度值(80米)，如果有，則向主芯片發(fā)送開(kāi)傘命令。

主芯片接受到從芯片發(fā)送來(lái)的開(kāi)傘命令，并判斷是否有2路及以上有開(kāi)傘命令，如果有，則主芯片輸出PWM信號(hào)立即控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例通過(guò)將時(shí)間寫(xiě)到W25Q64Flash中，能夠把每一個(gè)架次作業(yè)的時(shí)間和總的作業(yè)時(shí)間(飛機(jī)飛行高度高于指定高度為時(shí)間起始時(shí)刻，第二次飛行高度低于指定高度為終止時(shí)刻)存儲(chǔ)到W25Q64Flash中，也能夠在液晶顯示屏幕上選擇顯示單個(gè)架次或者總的架次和時(shí)間，便于對(duì)飛機(jī)飛行時(shí)間做一個(gè)統(tǒng)計(jì)。

本實(shí)施例是混合供電，通過(guò)相關(guān)集成芯片降壓，滿(mǎn)足不同設(shè)備需求，供電系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)，從而降低成本，增加可靠性。

進(jìn)一步的，如圖2所示，為根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括，

STM32芯片21、氣壓傳感器22和主芯片23；

所述STM32芯片21，用于采集自動(dòng)駕駛儀輸出的油門(mén)信號(hào)和傘信號(hào)的高電平脈寬值作為正常輸出；接收所述氣壓傳感器22發(fā)送的無(wú)人機(jī)高度的值；

所述氣壓傳感器22，用于采集無(wú)人機(jī)的高度值；

所述主芯片23，用于根據(jù)STM32芯片21輸出的PWM信號(hào)，控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

具體的，STM32芯片21還用于：

獲取采集接收機(jī)通道和自動(dòng)駕駛儀的滾轉(zhuǎn)通道的高電平帶寬值，判斷兩個(gè)所述通道的高電平帶寬值是否在0.8-1.2ms，如果是，則啟動(dòng)無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜操作。

進(jìn)一步的，氣壓傳感器22和STM32芯片21分別為三個(gè)；

所述主芯片23接收到STM32芯片21發(fā)送來(lái)的開(kāi)傘命令后，判斷是否有2個(gè)及以上STM32芯片發(fā)送開(kāi)傘命令，如果是，則主芯片輸出PWM信號(hào)，控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

進(jìn)一步的，上述裝置還包括：

閃存Flash24，用于存儲(chǔ)無(wú)人機(jī)每一個(gè)架次作業(yè)的時(shí)間和總的作業(yè)時(shí)間，以在顯示屏幕上選擇顯示單個(gè)架次或者總的架次和時(shí)間。

進(jìn)一步的，如圖3所示，為根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的另一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀安全冗雜裝置電路結(jié)構(gòu)圖，其中，

可以包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、串口信號(hào)收發(fā)器模塊、繼電器模塊、主芯片模塊、檢測(cè)模塊和閃存模塊，具體如下：

圖3a是本實(shí)施例中電壓轉(zhuǎn)換模塊，可以將7到15V的輸入電壓轉(zhuǎn)換為5.4V、3A輸出，將5.4V輸入轉(zhuǎn)換為3.3V、1A輸出的電壓轉(zhuǎn)換模塊。同時(shí)通過(guò)D2二極管指示燈顯示是否有供電電壓。

圖3b是本實(shí)施例中串口信號(hào)收發(fā)器模塊，可以收發(fā)RS-232的串口信號(hào)，與無(wú)人機(jī)內(nèi)部可以直接進(jìn)行信號(hào)通信，其中V3.3VM是圖3a)電壓轉(zhuǎn)換模塊里面的加入上拉電阻的3.3V輸出電壓；

圖3c是本實(shí)施例中繼電器模塊，在主芯片沒(méi)有輸出control信號(hào)一直是STM32芯片采集自駕儀輸出的油門(mén)信號(hào)和傘信號(hào)的高電平脈寬值作為正常輸出；主芯片輸出control信號(hào)則立即控制油門(mén)舵機(jī)和傘艙舵機(jī)輸出分別進(jìn)行收油門(mén)和開(kāi)傘動(dòng)作。

圖3d是本實(shí)施例中主芯片模塊，它的外部時(shí)鐘是由PX-8m芯片制成與從芯片一致；PB13、PB12分別采集接收機(jī)RC的3通道和自駕儀的滾轉(zhuǎn)通道的高電平帶寬值，判斷兩個(gè)通道的高電平帶寬值是否在0.8-1.2ms，如果是，則輸出PWM_1、PWM_2；PA02、PA03連接從芯片1的RS-232信號(hào)(USART12_RX、USART12_TX)，PB10、PB11連接從芯片2的RS-232信號(hào)(USART22_RX、USART22_TX)，PC10、PC11連接從芯片3的RS-232信號(hào)(USART32_RX、USART32_TX)，通過(guò)接受到從芯片發(fā)送來(lái)的開(kāi)傘命令，并判斷是否有2路及以上有開(kāi)傘命令，如果有，則主芯片輸出control信號(hào)，使PWM_1、PWM_2取代PWM_IN1、PWM_IN2。

圖3e是本實(shí)施例中檢測(cè)模塊，它是由三個(gè)氣壓傳感器(MS5611)組成，三個(gè)氣壓傳感器通過(guò)IIC分別與對(duì)應(yīng)的從芯片進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)反饋傳感器得到的氣壓值。

圖3f是本實(shí)施例中閃存模塊，它是由W25Q64Flash芯片與主芯片的PB04、PB05、PB06、PB07進(jìn)行連接，使用的是主芯片的內(nèi)部時(shí)鐘。

綜上所述，本公開(kāi)各個(gè)實(shí)施例中，采用安全冗雜的方式解決無(wú)人機(jī)安全性問(wèn)題，大大地降低了成本，實(shí)現(xiàn)了低端無(wú)人機(jī)也可以采用安全冗雜裝置來(lái)保護(hù)飛機(jī)；本公開(kāi)采用了三個(gè)氣壓傳感器(MS5611)進(jìn)行信號(hào)的采集，防止出現(xiàn)信號(hào)錯(cuò)誤，提高了精度，更能保證無(wú)人機(jī)的安全；通過(guò)W25Q64Flash閃存芯片，把每一個(gè)架次作業(yè)的時(shí)間和總的作業(yè)時(shí)間存儲(chǔ)下來(lái)，方便對(duì)飛機(jī)飛行時(shí)間做統(tǒng)計(jì)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里公開(kāi)的公開(kāi)后，將容易想到本公開(kāi)的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本公開(kāi)的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開(kāi)的一般性原理并包括本公開(kāi)未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的，本公開(kāi)的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開(kāi)并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本公開(kāi)的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。