TWI598143B - 飛行器的跟隨遙控方法 - Google Patents

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Description

飛行器的跟隨遙控方法
本發明係與飛行器有關，特別有關於飛行器的跟隨遙控方法。
請參閱圖1，為現有飛行器系統的示意圖。如圖1所示，於現有的飛行器系統中，皆是採用遙控器10的搖桿100-102來遙控飛行器12。具體而言，使用者可操作搖桿100來控制飛行器12朝指定方向移動，並可操作搖桿102來控制飛行器12轉向指定方位。
並且，現有的遙控器10的操作設計皆是以飛行器12為軸向原點。上述操作設計使得使用者操作搖桿100-102時，應考量飛行器12的方向來進行操作，而不夠直覺。
以使用設置有攝影機的飛行器12自拍為例，當飛行器12面向使用者時，上述操作設計將使飛行器12與使用者的方向相反(即飛行器12的左方為使用者的右方)。當使用者欲控制飛行器12朝使用者的右方移動時，使用者實際上須朝左操作搖桿100，以控制飛行器12朝飛行器12的左方移動。上述操作設計大幅提升使用者操作錯誤的機率。
本發明之主要目的，係在於提供一種飛行器的跟隨遙控方法，可將使用者作為軸向原點來遙控飛行器。
為達上述目的，本發明係提供一種飛行器的跟隨遙控方法，包括下列步驟：a)於一遙控裝置接受一指向操作，其中該指向操作係移動該遙控裝置來指向一期望方向；b)依據該指向操作產生一指向訊號；c)對外發送該指向訊號；d)於一飛行器接收該指向訊號並自一目標裝置接收一目標訊號；e)依據該指向訊號控制該飛行器朝該期望方向移動；及f)於移動過程中，依據該目標訊號控制該飛行器與該目標裝置保持一跟隨距離。
本發明經由使用指向操作來控制飛行器，可有效降低操作錯誤的機率。
10‧‧‧遙控器
100、102‧‧‧搖桿
12‧‧‧飛行器
2‧‧‧飛行器系統
20‧‧‧飛行器
200‧‧‧處理器
202、2020、2022‧‧‧收發器
204‧‧‧地磁計
206‧‧‧記憶體
208‧‧‧驅動裝置
210‧‧‧高度計
212‧‧‧***
214‧‧‧攝影機
22‧‧‧遙控裝置
220‧‧‧處理模組
222‧‧‧收發器模組
224‧‧‧地磁計模組
226‧‧‧陀螺儀模組
228‧‧‧加速度計模組
230‧‧‧人機介面
24‧‧‧目標裝置
240‧‧‧處理單元
242‧‧‧收發單元
244‧‧‧定位單元
246‧‧‧高度單元
D1-D6‧‧‧跟隨距離
E1、E2‧‧‧期望方向
S1-S3‧‧‧位置
O‧‧‧原點
S100-S112‧‧‧跟隨遙控步驟
S20-S22‧‧‧指向訊號產生步驟
S24-S28‧‧‧第一移動步驟
S30-S32‧‧‧目標訊號產生發送步驟
S34-S38‧‧‧第二移動步驟
S400-S410‧‧‧跟隨步驟
S50-S58‧‧‧高度調整步驟
S60-S64‧‧‧自動轉向步驟
S700-S710‧‧‧軌跡記錄與循跡步驟
S80-S82‧‧‧操作步驟
圖1為現有飛行器系統的示意圖。
圖2為本發明第一實施例的飛行器系統架構圖。
圖3為本發明第一實施例的跟隨遙控方法流程圖。
圖4為本發明的指向操作示意圖。
圖5為本發明第二實施例的跟隨遙控方法第一部分流程圖。
圖6為本發明第二實施例的跟隨遙控方法第二部分流程圖。
圖7為本發明的移動方向及終點座標計算示意圖。
圖8為本發明第三實施例的跟隨遙控方法第一部分流程圖。
圖9為本發明第三實施例的跟隨遙控方法第二部分流程圖。
圖10為本發明第四實施例的跟隨遙控方法部分流程圖。
圖11為本發明第五實施例的跟隨遙控方法部分流程圖。
圖12為本發明第六實施例的跟隨遙控方法部分流程圖。
圖13為本發明的自動轉向示意圖。
圖14為本發明的飛行器移動示意圖。
圖15為本發明第七實施例的軌跡記錄與循跡流程圖。
圖16為本發明第八實施例的功能操作流程圖。
茲就本發明之一較佳實施例，配合圖式，詳細說明如後。
首請參閱圖2，為本發明第一實施例的飛行器系統架構圖。本發明揭露了一種飛行器的跟隨遙控方法(下稱跟隨遙控方法)，應用於如圖2所示之飛行器系統2。
具體而言，本發明可供使用者以指向方式來直覺地操控飛行器20，並可使飛行器20自動跟隨配戴目標裝置24的使用者。
於本發明中，飛行器系統2主要包括飛行器20(如汽船、熱氣球、旋翼飛行器或機翼飛行器)、遙控裝置22及目標裝置24。
飛行器20包括至少一收發器202、地磁計204、記憶體206、驅動裝置208、高度計210、***212、攝影機214及電性連接上述元件的處理器200。記憶體206用以儲存資料。驅動裝置208用以控制飛行器20移動或轉向。攝影機214用以擷取影像。處理器200用以控制飛行器20。
遙控裝置22包括收發器模組222、地磁計模組224、陀螺儀模組226、加速度計模組228、人機介面230及電性連接上述元件的處理模組220。陀螺儀模組226(如三軸陀螺儀)用以感測遙控裝置22的傾斜角。加速度計模組228(如三軸加速度計)用以感測遙控裝置22的移動加速度。人機介面230(如旋鈕、 按鍵、搖桿、螢幕、喇叭、指示燈或上述任意組合)用以接受使用者操作及/或回饋資訊給使用者。處理模組220用以控制遙控裝置22。
較佳地，遙控裝置22的外殼係設計成方便使用者單手操作及握持的形狀(如外殼為柱狀或設置有可供單手握持的握把)。藉此，使用者可流暢地將遙控裝置22指向任意方向，來直覺地操控飛行器20朝指定方向移動(容後詳述)。
目標裝置24包括收發單元242、定位單元244、高度單元246及電性連接上述元件並用以控制目標裝置24的處理單元240。
較佳地，目標裝置24係由使用者(與握持遙控裝置22的使用者可相同或不同)配戴，並可經由發送特殊的目標訊號至飛行器20，來使飛行器20依據目標訊號即時識別目標裝置24所在位置(即使用者所在位置)並於偵測目標裝置24移動時自動跟隨(容後詳述)。
接著對其他元件進行說明，收發器202、收發器模組222及收發單元242(如超音波收發器、射頻(RF)收發器或紅外線收發器)用以傳輸訊號。地磁計204及地磁計模組224(如三軸地磁計)用以感測地磁變化並產生裝置當前的方位角。高度計210及高度單元246(如氣壓高度計、雷達高度計或超聲波高度計)用以感測裝置當前的高度。***212及定位單元244(如使用信標(beacon)的室內定位裝置或使用全球定位系統(GPS)的裝置)用以取得裝置當前所在座標。
接著將對本發明各實施例的跟隨遙控方法進行說明。值得一提的是，本發明各實施例的跟隨遙控方法係使用圖2所示之飛行器系統2來加以實現。更進一步地，記憶體206進一步儲存電腦程式。電腦程式包括電腦可執行的程式碼。當處理器200執行電腦程式後，可控制飛行器20來與遙控裝置22及目標裝置24進行互動以執行本發明各實施例的跟隨遙控方法的各步驟。
續請參閱圖3，為本發明第一實施例的跟隨遙控方法流程圖。本實施例的跟隨遙控方法包括以下步驟。
步驟S100：遙控裝置22接受使用者的指向操作。具體而言，使用者可握持遙控裝置22，並移動遙控裝置22來指向期望方向(即指向使用者所期望的飛行器20的目的地)以完成指向操作。
藉此，本發明可供使用者以自身為軸向原點，來直覺地輸入操作。
較佳地，遙控裝置22的人機介面230可包括一組指向操作鍵，遙控裝置22係於偵測到指向操作鍵被按下時才會接受指向操作。
本發明經由於指向操作鍵被按下期間才接受指向操作，可有效避免使用者誤輸入指向操作。
步驟S102：遙控裝置22依據所接受的指向操作產生指向訊號。較佳地，遙控裝置22可經由地磁計模組224感測指向操作所產生的地磁變化，經由陀螺儀模組226感測指向操作所產生的傾斜變化，及/或經由加速度計228感測指向操作所產生的加速度變化。並且，遙控裝置22還可依據所感測到的地磁變化、傾斜變化及/或加速度變化來產生對應的指向訊號。
步驟S104：遙控裝置22經由收發器模組222對外發送所產生的指向訊號。
步驟S106：目標裝置24發送目標訊號。較佳地，目標訊號係基於時間的訊號(如具有特定頻率或波長的空間域訊號或包括發送時間的訊號)或包括目標裝置24的位置的訊號(如包括目標裝置24的GPS座標的訊號)。
步驟S108：飛行器20的處理器200經由收發器202接收遙控裝置22發出的指向訊號及目標裝置24發出的目標訊號。
值得一提的是，飛行器20可同時使用不同傳輸技術來接收指向訊號及目標訊號。
舉例來說，遙控裝置22的收發器模組222可為射頻收發器，並將指向訊號以射頻形式對外發送。目標裝置24的收發單元242可為超音波收發器，並將目標訊號以超音波形式對外發送。飛行器20的收發器可同時包括射頻收發器及超音波收發器，而可同時使用射頻收發器接收射頻形式的指向訊號及使用超音波收發器接收超音波形式的目標訊號。
步驟S110：飛行器20的處理器200解碼所收到的指向訊號，並依據指向訊號經由驅動裝置208控制飛行器20朝期望方向移動。
較佳地，處理器200係依據指向訊號所指示的地磁變化、傾斜變化及/或加速度變化來決定朝期望方向接近的移動方向，再控制飛行器20朝移動方向移動。
步驟S112：於每次飛行器20移動過程中，處理器200控制飛行器20與目標裝置24保持預先設定的跟隨距離(如5公尺)。
具體而言，處理器200可持續依據目標訊號計算飛行器20與目標裝置24間當前的實際距離，並經由控制飛行器20移動來使實際距離等於跟隨距離。
更進一步地，當處理器200偵測到目標裝置24移動(如偵測到實際距離不等於跟隨距離)時，可控制飛行器20移動來與目標裝置24保持跟隨距離，以自動跟隨使用者。
較佳地，使用者可依據飛行器20的用途調整上述跟隨距離。舉例來說，當使用飛行器20進行空拍時，使用者可依據攝影機214的焦長來調整跟隨距離，如焦長為16mm時，調整跟隨距離為1公尺；焦長為50mm時，調整跟隨距離為3公尺，以獲得最佳取像範圍；當於賣場中使用飛行器20來裝載商品時，使用者可調整跟隨距離為1公尺以方便隨手放置商品。
本發明經由使用指向操作來控制飛行器，可有效降低操作錯誤的機率。並且，本發明可使飛行器20自動跟隨使用者。
續請參閱圖4，為本發明的指向操作示意圖，用以示例性說明本發明如何透過指向操作來控制飛行器。如圖4所示，飛行器20最初位於位置S1，並與配戴目標裝置24的使用者保持跟隨距離(如3公尺)。
使用者可移動遙控裝置22來指向期望方向E1以完成第一次指向操作。接著，飛行器20自位置S1朝使用者指定的期望方向E1進行第一次移動，並於移動至位置S2時，判斷已位於期望方向E1且與目標裝置24間的距離為恰好為跟隨距離，而停止移動。
接著，使用者可移動遙控裝置22來指向期望方向E2以完成第二次指向操作。於操作完成後，飛行器20自位置S2朝使用者指定的期望方向E2進行第二次移動，並於移動至位置S3時，判斷已位於期望方向E2且與目標裝置24間的距離為恰好為跟隨距離，而停止移動。
藉此，使用者可將自身作為軸心原點來直覺地操控飛行器移動。
續請同時參閱圖3、圖5及圖6，圖5為本發明第二實施例的跟隨遙控方法第一部分流程圖，圖6為本發明第二實施例的跟隨遙控方法第二部分流程圖。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的步驟S102包括步驟S20、S22，步驟S110包括步驟S24-S28。
步驟S20：遙控裝置22於接受指向操作時，經由地磁計模組224感測期望方向所對應的指向方位角，並將指向方位角加入至指向訊號。具體而言，指向方位角係以特定基準方向為起點(0°)所計算的水平角度。
舉例來說，若基準方向為正北且期望方向為正北朝東50°，則期望方向所對應的指向方位角為50°；若期望方向為正南，則指向方位角為180°。
本發明經由指向方位角可明確地指示期望方向的水平角度。
步驟S22：遙控裝置22於接受指向操作時，計算期望方向所對應的垂直的指向仰角，並加入至指向訊號。
較佳地，遙控裝置22可經由陀螺儀模組226來感測遙控裝置22接受指向操作後的傾斜角(如三軸的傾斜角)，再依據傾斜角的垂直成份(如Z軸角度)計算指向仰角。
或者，遙控裝置22係經由加速度計模組228來感測遙控裝置22接受指向操作後的移動向量(如三軸移動向量)，再依據移動向量的垂直成份(如Z軸向量)計算指向仰角。
本發明經由指向仰角可明確地指示期望方向的垂直角度。
於本實施例中，步驟S110包括步驟S24-S28，其詳細說明如下。
步驟S24：於自遙控裝置22接收指向訊號後，飛行器20的處理器200經由地磁計204取得飛行器20當前的飛行方位角，並比較飛行方位角與指向訊號的指向方位角。
若指向方位角與當前的飛行方位角不符時，處理器200可判定飛行器20當前並非位於期望方向，並執行步驟S26；若指向方位角與當前的飛行方位角相符時，處理器200可判定飛行器20當前已位於期望方向，並執行步驟S112。
步驟S26：處理器200依據指向方位角及飛行方位角決定移動方向。
較佳地，處理器200可依據跟隨距離、指向仰角及指向方位角與飛行方位角間的方位角差來決定水平移動方向及垂直移動方向。
更進一步地，處理器200還可依據跟隨距離、指向仰角及上述方位角差來決定本次移動的終點座標。具體而言，處理器200係將所在立體空間座標化，並將目標裝置視為原點來計算終點座標(容後詳述)。
步驟S28：處理器200控制飛行器20朝移動方向移動至終點座標。
值得一提的是，雖於本實施例中，係同時使用指向方位角及指向仰角來計算移動方向，但不應以此限定。
於本發明的另一實施例中，遙控裝置22不會取得指向仰角(即不執行步驟S22)。並且，於步驟S26中，處理器200係依據指向方位角及飛行方位角來決定移動方向。於步驟S28中，處理器200係控制飛行器20朝移動方向移動直到指向方位角與飛行方位角相符。
更進一步地，步驟S26係決定水平的移動方向。並且，於步驟S28中，飛行器20係與目標裝置24保持預設的跟隨垂直距離並朝移動方向水平移動，直到指向方位角與飛行方位角相符。藉此，飛行器20可於無法取得指向仰角的情況下正確地移動至使用者指定的位置。
續請參閱圖7，為本發明的移動方向及終點座標計算示意圖，用以示例性說明終點座標的一較佳計算方式。
如圖7所示，於本例子中，指向方位角與飛行方位角間的方位角差為-30°，指向仰角為60°，跟隨距離為4公尺，飛行器20最初位於位置S1。
接著說明如何計算位置S2所對應座標(即終點座標)。首先，處理器200將所在立體空間座標化，並將目標裝置24視為原點O，座標為(0,0,0)。接著，處理器200可計算出位置S2的高度為4×sin 60°=2公尺，此即為位置S2的Z軸座標。接著，處理器200計算位置S2的水平座標(即X軸座標與Y軸座標)。S2的X軸座標為4×cos 60° sin(-30°)=-1公尺，Y軸座標為4×cos 60° cos(-30°)=公尺。
因此，處理器200可決定位置S2的座標為(-1,√3,2√3)。
藉此，本發明可於不使用定位系統(如GPS或室內定位系統)的情況下，準確計算出終點座標。
續請同時參閱圖3、圖8及圖9。圖8為本發明第三實施例的跟隨遙控方法第一部分流程圖，圖9為本發明第三實施例的跟隨遙控方法第二部分流程圖。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的步驟S106包括步驟S30、S32，步驟S110包括步驟S34-S38。
步驟S30：目標裝置24經由定位單元244取得目標座標(如GPS座標或信標座標)，並加入至目標訊號。
步驟S32：目標裝置24對外發送目標訊號。
於本實施例中，步驟S110包括步驟S34-S38，其詳細說明如下。
步驟S34：於接收目標訊號及指向訊號後，飛行器20的處理器200經由地磁計204取得飛行器20當前的飛行方位角，並比較飛行方位角與指向訊號的指向方位角。
若指向方位角與當前的飛行方位角不符時，處理器200執行步驟S36。否則，執行步驟S112。
步驟S36：處理器200經由***212取得飛行器20當前的飛行座標，並依據目標訊號的目標座標、指向訊號的指向方位角、當前的飛行座標及飛行方位角決定移動方向及終點座標。
較佳地，處理器200係依據指向方位角與飛行方位角的方位角差來決定水平移動方向，並依據目標座標、飛行座標及方位角差來計算垂直移動方向及終點座標。
步驟S38：處理器200控制飛行器20朝移動方向移動至終點座標。
本發明經由使用定位系統(如GPS或室內定位系統)，可準確控制飛行器移動至指定位置。
並且，本發明經由同時使用方位角及座標來決定移動方向，可有效避免因訊號飄移造成目標座標或飛行座標存在誤差，而使得所計算出的移動方向錯誤。
接著說明本發明如何實現自動跟隨功能。請同時參閱圖3及圖10，圖10為本發明第四實施例的跟隨遙控方法部分流程圖。於本實施例中，目標訊號可指示被發送的時間(如目標訊號包括發送時間，或目標訊號具有固定波長或頻率，而可依據所收到的目標訊號的相位及當前時間來推知發送時間)。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的步驟S112包括步驟S400-S410。
步驟S400：飛行器20的處理器200取得目標訊號的接收時間及發送時間。
具體而言，處理器200係於每次收到目標訊號時(即步驟S108被執行時)，將當前時間作為此筆訊號的接收時間並記錄。並且，處理器200可自目標訊號取得發送時間。
步驟S402：處理器200依據接收時間、發送時間及訊號傳播速度計算飛行器20與目標裝置24間的實際距離。
舉例來說，若使用超音波(訊號傳播速度為340公尺/秒)傳輸目標訊號，發送時間為第0秒，接收時間為第0.01秒，則處理器200可計算出實際距離為(0.01-0)×340=3.4公尺。
步驟S404：處理器200判斷實際距離是否大於跟隨距離。若處理器200判斷實際距離大於跟隨距離，則執行步驟S406。否則，執行步驟S408。
步驟S406：處理器200控制飛行器20接近目標裝置24，以減少實際距離，來使實際距離與跟隨距離相符。
步驟S408：處理器200判斷實際距離是否小於跟隨距離。若處理器200判斷實際距離小於跟隨距離，則執行步驟S410。否則，判定實際距離等於跟隨距離，並結束跟隨遙控方法。
步驟S410：處理器200控制飛行器20遠離目標裝置24，以增加實際距離，來使實際距離與跟隨距離相符。
藉此，本發明可使飛行器20自動跟隨目標裝置24，並與目標裝置24保持跟隨距離。
本發明另提供一高度跟隨功能，可使飛行器20依據目標裝置24的高度變化來自動進行升降。續請同時參閱圖3及圖11，圖11為本發明第五實施例的跟隨遙控方法部分流程圖。於本實施例中，目標訊號包括目標高度。
較佳地，目標裝置24可經由高度單元246取得的上述目標高度或經由定位單元244取得上述目標高度(如GPS座標的海拔高度)。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的跟隨遙控方法更包括步驟S50-S58。
步驟S50：處理器200取得目標高度及飛行高度，並依據目標高度及飛行高度計算飛行器20與目標裝置24間的實際垂直距離。
較佳地，處理器200自目標訊號中取得目標高度。並且，處理器200可經由高度計210感測飛行器當前的飛行高度，或經由***212取得當前的座標的飛行高度。
步驟S52：處理器200判斷實際垂直距離是否大於預先設定的跟隨垂直距離。若處理器200判斷實際垂直距離大於跟隨垂直距離，則執行步驟S54。否則，執行步驟S56。
步驟S54：處理器200控制飛行器降低高度來使實際垂直距離與跟隨垂直距離相符。
步驟S56：處理器200判斷實際垂直距離是否小於跟隨垂直距離。若處理器200判斷實際垂直距離小於跟隨垂直距離，則執行步驟S58。否則，判定實際垂直距離等於跟隨垂直距離，並結束跟隨遙控方法。
步驟S58：處理器200控制飛行器增加高度來使實際垂直距離與跟隨垂直距離相符。
藉此，本發明可使飛行器20與目標裝置24保持固定的跟隨垂直距離。
續請同時參閱圖3及圖12，圖12為本發明第六實施例的跟隨遙控方法部分流程圖。本實施例更提供自動轉向功能，可使飛行器20自動將正面朝向目標裝置24。並且，於本實施例中，飛行器20包括複數個收發器202。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的跟隨遙控方法更包括步驟S60-S64。
步驟S60：飛行器20的處理器200經由複數收發器202接收同一目標訊號，並記錄各收發器202收到目標訊號的接收時間。
步驟S62：處理器200計算複數接收時間的接收時間差，並判斷接收時間差是否符合預設的預設時間差(如0秒或小於0.001秒)。
若處理器200判斷接收時間差不符預設時間差，則執行步驟S64。否則，判斷飛行器20的正面已朝向目標裝置24，並結束跟隨遙控方法。
步驟S64：處理器200依據接收時間差控制飛行器20轉向(如順時針自旋或逆時針自旋)以使飛行器22的正面朝向目標裝置24。
續請參閱圖13，為本發明的自動轉向示意圖。本例子中，飛行器20包括兩組收發器2020、2022。並且，兩組收發器2020、2022對應設置於飛行器20的兩側。
如圖13所示，於位置S1的飛行器20係正面朝向目標裝置24。於此狀況下，收發器2020的接收時間與收發器2022的接收時間相同。更進一步地， 飛行器20依據收發器2020的接收時間計算出的實際距離D1及依據收發器2022的接收時間計算出的實際距離D2亦相同。
於位置S2的飛行器20非正面朝向目標裝置24。於此狀況下，收發器2020的接收時間大於收發器2022的接收時間(收發器2022與目標裝置24間的距離較短)，並且，飛行器20依據收發器2020的接收時間計算出的實際距離D3大於依據收發器2022的接收時間計算出的實際距離D4。
並且，飛行器20於此狀況下會自動進行逆時針旋轉，直到實際距離D3與實際距離D4相同(即正面朝向目標裝置24)。
於位置S3的飛行器20亦非正面朝向目標裝置24。於此狀況下，收發器2020的接收時間小於收發器2022的接收時間(收發器2022與目標裝置24間的距離較長)，並且，飛行器20依據收發器2020的接收時間計算出的實際距離D5小於依據收發器2022的接收時間計算出的實際距離D6。
並且，飛行器20於此狀況下會自動進行順時針旋轉，直到實際距離D5與實際距離D6相同(即正面朝向目標裝置24)。
續請參閱圖14，為本發明的飛行器移動示意圖，用以說明如何利用藉由自動轉向功能來判斷飛行器20已移動至期望方向。
於本例子中，地磁計204係固定設置於飛行器20中，這使得當飛行器20自旋時，地磁計204可感測到對應的地磁變化(即可感測到對應的方位角)。
並且，於本例子中，當飛行器20位於位置S1且正面朝向目標裝置24時，地磁計204感測到的飛行方位角為0°。
當飛行器20移動至位置S2且正面朝向目標裝置24時，由於飛行器20的自旋，地磁計204可感測到飛行方位角變更為30°(即飛行器自旋30°)。
更進一步地，由圖可知，於飛行器20正面朝向目標裝置24的情況下，飛行器20自旋的角度(即飛行方位角)與飛行器20繞行目標裝置24移動的角度相同。
因此，當飛行器20持續移動而使飛行方位角等於指向方位角(即方位角差為0°)時，表示飛行器20位於期望方向上，而可停止移動。
續請參閱圖15，為本發明第七實施例的軌跡記錄與循跡流程圖。本實施例更提供軌跡記錄功能及循跡功能，可記錄飛行器20的飛行軌跡，並依據所記錄的飛行軌跡控制飛行器20自動巡航。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的跟隨遙控方法更包括用以實現軌跡記錄功能及循跡功能的以下步驟。
步驟S700：飛行器20的處理器200進入軌跡記錄模式。較佳地，遙控裝置22的人機介面230更包括軌跡記錄鍵，當上述軌跡記錄鍵被按下時，遙控裝置22可產生並發送軌跡記錄訊號至飛行器20，以使處理器200進入軌跡記錄模式。
步驟S702：於軌跡記錄模式下，處理器200基於時間記錄飛行器20的飛行軌跡。
較佳地，處理器200係記錄自遙控裝置22收到的所有指向訊號(指向訊號可包括指向仰角、指向方位角、發送時間及跟隨距離)，以作為飛行軌跡。
較佳地，處理器200記錄每次移動時用以控制該驅動裝置208的控制參數(如自旋角度、移動高度或移動距離)，以作為飛行軌跡。
較佳地，處理器200係將所在立體空間座標化，並記錄飛行器20於立體空間中的座標變化，以作為飛行軌跡。
步驟S704：處理器200判斷是否停止記錄軌跡。
較佳地，遙控裝置22的人機介面230更包括軌跡記錄停止鍵，當上述軌跡記錄停止鍵被按下時，遙控裝置22可產生並發送軌跡記錄停止訊號至飛行器20，以使處理器200儲存所記錄的飛行軌跡(如匯出為軌跡檔案)至記憶體206，並離開軌跡記錄模式。
若處理器200判斷停止記錄軌跡，則執行步驟S706。否則，再次執行步驟S702。
步驟S706：飛行器20的處理器200進入循跡模式。較佳地，遙控裝置22的人機介面230更包括循跡鍵，當上述循跡鍵被按下時，遙控裝置22可產生並發送循跡訊號至飛行器20，以使處理器200進入循跡模式。
步驟S708：於循跡模式下，處理器200自記憶體206讀取先前儲存的飛行軌跡。
步驟S710：處理器200控制飛行器20沿所讀取的飛行軌跡移動。
本發明可使飛行器依預先規劃的飛行軌跡自動巡航。
續請參閱圖16，為本發明第八實施例的功能操作流程圖。本實施例提供多種操作功能。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的跟隨遙控方法更包括用以實現功能操作的以下步驟。
步驟S80：飛行器20的處理器200自遙控裝置22接收操作訊號。
具體而言，遙控裝置22的人機介面230更包括多種操作按鍵，當各操作按鍵被按下時，遙控裝置22可產生並發送對應的操作訊號至飛行器20。
舉例來說，人機介面230可包括定平面操作鍵、微調旋鈕、距離調整旋鈕及錄影/停止錄影鍵。
當定平面操作鍵被按下時，遙控裝置22可產生並對外發送定平面操作訊號。當微調旋鈕被轉動時，遙控裝置22可產生包括微調方向及微調距離的微調操作訊號。當距離調整旋鈕被轉動時，遙控裝置22可產生對應轉動的距 離調整訊號。當錄影/停止錄影鍵初次被按下時，遙控裝置22可產生錄影訊號，當錄影/停止錄影鍵再次被按下時，遙控裝置22可產生停止錄影訊號。
步驟S82：處理器200依據所收到的操作訊號執行對應操作。
舉例來說，當處理器200收到定平面操作訊號時，可決定對應當前的期望方向的平面，並將上述平面設定為飛行器20的可移動範圍，以使飛行器20被限制於上述平面中移動。
當處理器200收到微調操作訊號時，可控制飛行器20朝微調方向偏移微調距離(如向左移動30公分或向下降低50公分)。
當處理器200收到距離調整訊號時，可依據距離調整訊號調整跟隨距離的值(如增加跟隨距離或縮短跟隨距離)。
當處理器200收到錄影訊號時，可控制攝影機214開始錄影。並且，處理器200還可進一步基於時間開始記錄飛行器20的飛行軌跡。
當處理器200收到停止錄影訊號時，可控制攝影機214停止錄影。並且，若處理器200判斷當前正在記錄飛行軌跡時，還可進一步停止記錄飛行軌跡。
以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。
S100-S112‧‧‧跟隨遙控步驟

Claims (11)

  1. 一種飛行器的跟隨遙控方法，包括下列步驟：a)於一遙控裝置接受一指向操作，其中該指向操作係移動該遙控裝置來指向一期望方向；b)依據該指向操作產生一指向訊號；c)對外發送該指向訊號；d)於一飛行器接收該指向訊號並自一目標裝置接收一目標訊號；e)依據該指向訊號控制該飛行器朝該期望方向移動；f)於移動過程中，依據該目標訊號控制該飛行器與該目標裝置保持一跟隨距離；g)於移動過程中，經由該飛行器的複數收發器接收同一該目標訊號並記錄各該收發器的一接收時間；及h)於該些接收時間的一接收時間差不符一預設時間差時，控制該飛行器轉向以使該飛行器朝向該目標裝置。
  2. 如請求項1所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中該指向訊號包括一指向方位角，該步驟b包括一步驟b1)經由該遙控裝置的一地磁計模組感測該指向方位角；該步驟e包括下列步驟：e1)於該指向方位角與該飛行器當前的一飛行方位角不符時，依據該指向方位角及該飛行方位角決定一移動方向；及e2)控制該飛行器朝該移動方向移動並正面朝向該目標裝置。
  3. 如請求項2所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中該指向訊號更包括一指向仰角，該步驟b更包括一步驟b2)經由該遙控裝置的一陀螺儀模組感測一傾斜角，並依據該傾斜角計算該指向仰角；該步驟e1係依據該跟隨距離、該指向仰角及該指向方位角與該飛行方位角間的一方位角差決定該移動方向及一終點座標；該步驟e2係控制該飛行器朝該移動方向移動至該終點座標。
  4. 如請求項2所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中該指向訊號更包括一指向仰角，該步驟b更包括一步驟b3)經由該遙控裝置的一加速度計模組感測一移動向量，並依據該移動向量計算該指向仰角；該步驟e1係依據該跟隨距離、該指向仰角及該指向方位角與該飛行方位角間的一方位角差決定該移動方向及一終點座標；該步驟e2係控制該飛行器朝該移動方向移動至該終點座標。
  5. 如請求項2所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中，該目標訊號包括一目標座標，該步驟e1包括下列步驟：e11)經由該飛行器的一***取得一飛行座標；及e12)依據該目標座標、該飛行座標、該指向方位角及該飛行方位角決定該移動方向及一終點座標；該步驟e2係控制該飛行器朝該移動方向移動至該終點座標。
  6. 如請求項1所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中該步驟f包括以下步驟：f1)接收該目標訊號並記錄一接收時間，其中該目標訊號指示一發送時間；f2)依據該接收時間、該發送時間及一訊號傳播速度計算該飛行器與該目標裝置間的一實際距離；及 f3)於該實際距離大於該跟隨距離時，控制該飛行器接近該目標裝置，並於該實際距離小於該跟隨距離時，控制該飛行器遠離該目標裝置。
  7. 如請求項1所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中該目標訊號包括該目標裝置的一目標高度，該步驟f包括下列步驟：f4)取得該飛行器的一飛行高度，並依據該目標高度及該飛行高度計算該飛行器與該目標裝置間的一實際垂直距離；及f5)於該實際垂直距離大於一跟隨垂直距離時，控制該飛行器降低高度，並於該實際垂直距離小於該跟隨垂直距離時，控制該飛行器增加高度。
  8. 如請求項1所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中更包括下列步驟：i1)於移動過程中基於時間記錄該飛行器的一飛行軌跡；i2)於收到一循跡訊號時，讀取該飛行軌跡；及i3)控制該飛行器沿該飛行軌跡移動。
  9. 如請求項1所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中更包括一步驟j)於收到一定平面操作訊號時，決定對應該期望方向的一平面，並將該平面設定為該飛行器的可移動範圍，以使該飛行器被限制於該平面中移動。
  10. 如請求項1所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中該步驟a係於該遙控裝置的一指向操作鍵被按下期間接受該指向操作。
  11. 如請求項1所述之飛行器的跟隨遙控方法，其中更包括下列步驟：k1)該飛行器於自該遙控裝置收到一微調操作訊號時，依據該微調操作訊號控制該飛行器朝一微調方向偏移；k2)於自該遙控裝置收到一距離調整訊號時，依據該距離調整訊號調整該跟隨距離；及k3)於自該遙控裝置收到一錄影訊號時，控制該飛行器的一攝影機開始錄影並基於時間記錄該飛行器的一飛行軌跡。
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