遙控信號的發(fā)送及接收的裝置和方法、遙控設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種遙控信號的發(fā)送及接收的裝置和方法、遙控設(shè)備，其中，遙控信號的接收裝置，設(shè)置于遙控模型側(cè)。該接收裝置包括：傳感器，用于確定遙控模型當(dāng)前的方位角；接收器，用于接收遙控信號；處理器，用于確定遙控信號中包含的操縱信息以及方位角信息，方位角信息用于表示遙控信號的發(fā)送方當(dāng)前的方位角，并且，處理器用于根據(jù)遙控模型當(dāng)前的方位角和發(fā)送方當(dāng)前的方位角，對操縱信息所表示的方向進(jìn)行修正，確定遙控模型的實際運動方向，其中，實際運動方向與操縱信息所表示的運動方向同向。本發(fā)明能夠從真正意義上克服需要有操縱者判斷模型方向的問題，實現(xiàn)智能操縱方式的遙控，提高用戶的體驗感。
【專利說明】遙控信號的發(fā)送及接收的裝置和方法、遙控設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遙控模型領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種遙控信號的發(fā)送裝置和方法、遙控信號的接收裝置和方法、遙控設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的關(guān)于遙控模型領(lǐng)域的【背景技術(shù)】可分為以下幾個部分來描述。
[0003](一)目前，操縱遙控模型(諸如航模等)時，操縱員通過操縱遙控器的手柄和控制開關(guān)，產(chǎn)生操縱信號，來控制遙控模型的運動。這種操縱模式下，遙控模型的運動情況直接依賴于操縱員的操縱技術(shù)。在操縱遙控模型的運動時(包括飛行器在空中飛行、船模在水中航行、車輛模型在陸地行駛等)，操縱員必須做到觀察仔細(xì)、判斷正確、操縱適當(dāng)、反應(yīng)及時，才能夠正確操縱遙控模型，否則就很容易導(dǎo)致遙控模型出現(xiàn)碰撞等情況，使遙控模型損壞。
[0004]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中普通遙控器的操作示意圖。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常操縱航模的步驟如下:
[0005]步驟(I )，操作員操縱手柄動作；
[0006]步驟(2)，生成操縱指令；
[0007]步驟(3)，通過高頻電路對操縱指令進(jìn)行調(diào)制后輸出。
[0008]對于剛剛接觸遙控模型的用戶，利用現(xiàn)有技術(shù)中的遙控器，操縱遙控模型的難度較大。例如，對于航模，用戶需要花費很長時間才能熟練的操作遙控器，在這個過程中，航模不免受到磕碰，甚至?xí)斐珊侥５膿p壞。這樣不僅會耽誤用戶的時間、浪費金錢，更重要的是會影響用戶的體驗。類似地，對于其他類模型的操縱，同樣存在操作難度大，不易上手的問題。
[0009](二)遙控器
[0010]一直以來，諸如航空模型等多種模型的遙控器，都僅僅發(fā)送操縱手柄和控制開關(guān)產(chǎn)生的操縱信號，這種遙控操縱下，遙控模型的運動情況直接依賴于操縱員的操縱技術(shù)。在遙控模型運動時(包括飛行器在空中飛行、船模在水中航行、車輛模型在陸地行駛等)，操縱員必須做到觀察仔細(xì)、判斷正確、操縱適當(dāng)、反應(yīng)及時，才能夠正確操縱模型，否則就很容易導(dǎo)致模型出現(xiàn)碰撞等情況，使模型損壞。
[0011]但是，對于剛剛接觸遙控模型的用戶而言，模型的遙控存在較大難度，例如，對于飛行器模型，如果用戶要做到正確的遙控，需要很長時間的練習(xí)飛行，在這個過程中不免要摔壞很多飛行器，這樣不僅會耽誤用戶的時間、花費金錢，更重要的是會影響用戶的體驗。類似地，對于其他類模型的遙控，同樣存在操作難度大，不易上手的問題。
[0012](三)操縱方式
[0013]在現(xiàn)有技術(shù)中，以飛行器模型為例，其操縱方式為飛行員主導(dǎo)方式。
[0014]飛行員主導(dǎo)方式:在飛行器模型接受遙控指令以后，飛行器模型的動作方向是假設(shè)操縱員坐在模型的座艙內(nèi)，依照飛行員主導(dǎo)確認(rèn)的方向來執(zhí)行的。所以飛行員主導(dǎo)方式也可以稱為“常規(guī)操縱方式”。
[0015]如圖2所示，為飛行員主導(dǎo)方式的一種情況(機(jī)尾面對操縱員的情況)的示意圖。以遙控器上副翼操縱桿為例，當(dāng)飛行器模型的機(jī)尾對著操縱員的時候，模型的動作方向與操縱員的操縱方向是一致的。
[0016]圖3為飛行員主導(dǎo)方式的另一種情況(機(jī)頭面對操縱員的情況)的示意圖。當(dāng)空中飛行的模型轉(zhuǎn)向以后，情況就發(fā)生了變化，如圖3所示，如果模型的機(jī)頭對著操縱員飛行，這時遙控器上副翼操縱桿仍然作左右操縱時，按“飛行員主導(dǎo)”的方向動作是不變的，但是，在地面上的操縱員看來模型的動作方向變成反向的了。
[0017]推拉桿操縱動作的變化與副翼操縱的情況一樣。當(dāng)飛行器在空中姿態(tài)發(fā)生變化以后，以操縱員看到的飛行器動作方向不斷改變。這樣就要求操縱員要時刻準(zhǔn)確判明模型的空中姿態(tài)，這樣才能夠按照飛行員主導(dǎo)方向來控制模型。但是，要達(dá)到這個要求，對于剛剛接觸遙控模型的用戶來說具有很高的難度，尤其對于頭部與尾部沒有明顯區(qū)別的模型(例如，多軸飛行器)，用戶更加難以識別模型頭部所指向的方向。
[0018](四)飛行器
[0019]過去的航空模型飛行器被動地執(zhí)行地面操縱員的指令來控制飛行器的飛行姿態(tài)。現(xiàn)在雖然有的飛行器上安裝了慣性系統(tǒng)的飛控設(shè)備，可以增加飛行器的穩(wěn)定性。甚至還可以在飛行器上裝置地磁傳感器和GPS系統(tǒng)，可以實現(xiàn)自動返航功能，但是，安裝這些設(shè)備會大大增加產(chǎn)品的成本和行飛器的重量。
[0020](五)關(guān)于無頭模式
[0021]為了避免因為“飛行員主導(dǎo)”導(dǎo)致的操作難度，現(xiàn)有的飛行器加裝了傳感器，以便于實現(xiàn)所謂的“無頭模式”飛行。但是在現(xiàn)有技術(shù)中，僅僅在飛控板上攜有方向檢測模塊，并且，目前只能夠能做到在起飛航向上的無頭模式控制。而如果在飛行過程中，飛行器偏離了起飛航向，就會導(dǎo)致前后左右的方向上出現(xiàn)混亂。如圖4，為現(xiàn)有技術(shù)中的“無頭模式”航模分別在起飛時(圖4中左側(cè)的組圖，其中，組圖為飛行器與遙控器的組合)、航模轉(zhuǎn)動90°(圖4中位于中間的組圖)以及180° (圖4中位于右側(cè)的組圖)時的示意圖,其中，指出了飛行器中機(jī)頭以及遙控器縱軸線H的位置，本文中其他圖中飛行器機(jī)頭以及遙控器縱軸線H (縱軸線的指向可以與圖2中所示縱軸線H的指向相反)的位置類似，因此，不再描述。
[0022]如圖4左側(cè)的組圖所示，在起飛時飛行器記錄了起飛方向，并將該方向作為飛行器的航向，如圖4中間和右側(cè)的組圖為行飛器順時針轉(zhuǎn)90°及180°后響應(yīng)搖控的示意圖，飛行器始終以起飛方向為正前方，此時，飛行器響應(yīng)于操縱命令的運動方式如下:升降舵前推，飛行器向前飛；升降舵后拉，飛行器向后飛；副翼右推右飛，副翼左推左飛，實現(xiàn)了該航向上的無頭模式。
[0023]如圖5所示，為飛行器偏離起飛方向時，飛行器對應(yīng)于遙控器操作的示意圖。如圖5左側(cè)的組圖所示，在飛行過程中飛行器偏離了起飛方向的情況下，如果操控者正對著飛行器，由于飛行器仍將起飛方向作為航向，飛行器的前變成了操控者的左，就導(dǎo)致升降舵前推，飛行器向左飛；升降舵后拉，飛行器向右飛；副翼右推前飛，副翼左推后飛；因此，模型的運動方向會出現(xiàn)混亂，反而復(fù)雜了飛控操作。
[0024]更糟糕的是，如圖5左側(cè)的組圖所示，如果飛行過程中飛行器偏離了 180°，飛行器的前卻成了操控者的后，導(dǎo)致前后左右完全顛倒，更易造成飛機(jī)失控、炸機(jī)傷人等意外事故。
[0025]類似地，對于飛行器之外的其他模型，同樣存在難以辨認(rèn)方向、操控難度較高的問題，而對于該問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0026]針對相關(guān)技術(shù)中對于飛行器之外的其他模型，同樣存在難以辨認(rèn)方向、操控難度較高的問題，本發(fā)明提出一種遙控信號的發(fā)送裝置和方法以及遙控信號的接收裝置和方法，能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上全方位的“無頭操縱方式”(在本文中，也將這種操縱方式稱為智能操縱方式)，降低遙控模型的操作難度，提高用戶的體驗感。
[0027]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種遙控信號的發(fā)送裝置，位于遙控器側(cè)。
[0029]上述遙控信號的發(fā)送裝置包括:
[0030]傳感器，用于確定遙控器當(dāng)前的方位角；
[0031]生成器，連接至傳感器，用于生成遙控信號，其中，遙控信號包括操縱信息和表示方位角的方位角信息；
[0032]發(fā)送器，用于發(fā)送遙控信號。
[0033]其中，上述傳感器用于測量遙控器當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定遙控器當(dāng)前的方位角。
[0034]而且，上述傳感器為地磁傳感器。
[0035]進(jìn)一步地，上述遙控器當(dāng)前的方位角為遙控器的縱軸線所指向的方位角。
[0036]此外，在返航操作被觸發(fā)的情況下，生成器生成返航信號，并且發(fā)送器發(fā)送返航信號。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種遙控信號的接收裝置，設(shè)置于遙控模型側(cè)。
[0038]該接收裝置包括:
[0039]傳感器，用于確定遙控模型當(dāng)前的方位角；
[0040]接收器，用于接收遙控信號；
[0041]處理器，用于確定遙控信號中包含的操縱信息以及方位角信息，方位角信息用于表示遙控信號的發(fā)送方當(dāng)前的方位角，并且，處理器用于根據(jù)遙控模型當(dāng)前的方位角和發(fā)送方當(dāng)前的方位角，對操縱信息中包含的運動方向進(jìn)行修正，確定遙控模型的實際運動方向，其中，實際運動方向與操縱信息中包含的運動方向同向。
[0042]其中，上述傳感器用于測量遙控模型當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定遙控模型當(dāng)前的方位角。
[0043]并且，上述傳感器為地磁傳感器。
[0044]進(jìn)一步地，遙控模型當(dāng)前的方位角為遙控模型的頭部所指向的方位角。
[0045]此外，在接收器接收到返航信號的情況下，處理器將朝向發(fā)送方的方向確定為實 ■動萬向。
[0046]可選地，處理器還用于在根據(jù)方位角信息確定發(fā)送方的方位角出現(xiàn)變化的情況下，處理器根據(jù)變化后的方位角調(diào)整實際運動方向。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種遙控信號的發(fā)送方法。
[0048]該方法包括:確定遙控器當(dāng)前的方位角；生成遙控信號，其中，遙控信號包括操縱信息和表示方位角的方位角信息；發(fā)送遙控信號。
[0049]其中，確定遙控器當(dāng)前的方位角包括:測量遙控器當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定遙控器當(dāng)前的方位角。
[0050]并且，遙控器當(dāng)前的方位角為遙控器的縱軸線所指向的方位角。
[0051 ] 此外，在返航操作被觸發(fā)的情況下，則生成返航信號，并且發(fā)送返航信號。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種遙控信號的接收方法。
[0053]該方法包括:確定遙控模型當(dāng)前的方位角；接收遙控信號；確定遙控信號中包含的操縱信息以及方位角信息，方位角信息用于表示遙控信號的發(fā)送方當(dāng)前的方位角，并且，根據(jù)遙控模型當(dāng)前的方位角和發(fā)送方當(dāng)前的方位角，對操縱信息中包含的運動方向進(jìn)行修正，確定遙控模型的實際運動方向，其中，實際運動方向與操縱信息中包含的運動方向同向。
[0054]其中，確定遙控模型當(dāng)前的方位角包括:測量遙控模型當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定遙控模型當(dāng)前的方位角。
[0055]此外，遙控模型當(dāng)前的方位角為遙控模型的頭部所指向的方位角。
[0056]另外，在接收到返航信號的情況下，將朝向發(fā)送方的方向確定為實際運動方向。
[0057]另外，該方法可以進(jìn)一步包括:
[0058]在根據(jù)方位角信息確定發(fā)送方的方位角出現(xiàn)變化的情況下，根據(jù)變化后的方位角調(diào)整實際運動方向。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種遙控設(shè)備，該遙控設(shè)備包括:
[0060]傳感器，用于確定遙控設(shè)備的姿態(tài)，并根據(jù)確定的姿態(tài)得到表示該姿態(tài)的姿態(tài)參數(shù)；
[0061]生成器，連接至傳感器，用于根據(jù)姿態(tài)參數(shù)以及預(yù)先配置的姿態(tài)參數(shù)與遙控指令之間的對應(yīng)關(guān)系，生成遙控信號；
[0062]發(fā)送器，連接至生成器，用于發(fā)送遙控信號。
[0063]其中，在確定遙控設(shè)備的姿態(tài)時，傳感器用于獲取遙控設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)類型，并測量遙控設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)類型對應(yīng)的幅度，并根據(jù)姿態(tài)類型和對應(yīng)的幅度，確定姿態(tài)參數(shù)。
[0064]并且，姿態(tài)類型包括以下至少之一:
[0065]滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏轉(zhuǎn)方向；其中，滾轉(zhuǎn)的幅度通過滾轉(zhuǎn)角的大小表示、俯仰的幅度通過俯仰角的大小表示、偏轉(zhuǎn)方向的幅度通過方向角大小表示。其中，
[0066]遙控設(shè)備的滾轉(zhuǎn)對應(yīng)于遙控設(shè)備副翼搖桿的遙控指令；
[0067]遙控設(shè)備的俯仰對應(yīng)于遙控設(shè)備升降舵的遙控指令；
[0068]遙控設(shè)備的偏轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)于遙控器方向搖桿的遙控指令。
[0069]其中，傳感器包括地磁傳感器和/或慣性傳感器。
[0070]并且，遙控設(shè)備包括電子航模的遙控器。
[0071]本發(fā)明通過在遙控模型和遙控器中增加用于確定方位角的傳感器，能夠使得模型根據(jù)模型本身的方位角和遙控器的方位角，確定模型實際的運動方向，能夠從真正意義上克服需要有操縱者判斷模型方向的問題，實現(xiàn)智能操縱方式的遙控，或者，本發(fā)明還可以通過確定遙控設(shè)備的姿態(tài)，并根據(jù)遙控設(shè)備的姿態(tài)參數(shù)與遙控指令之間的對應(yīng)關(guān)系，生成遙控信號，以控制遙控模型，能夠很大程度上克服遙控模型的控制直接依賴于操縱員的操作技術(shù)的問題，使得遙控模型能夠按照用戶的意愿運動，而不必單獨借助于復(fù)雜的遙控方式，從而降低模型的操縱難度，提高用戶體驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0072]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中航模遙控器的操作示意圖；
[0073]圖2是在機(jī)尾面對操縱員時通過現(xiàn)有技術(shù)中飛行員主導(dǎo)方式對模型進(jìn)行遙控的示意圖；
[0074]圖3是在機(jī)頭面對操縱員時通過現(xiàn)有技術(shù)中飛行員主導(dǎo)方式對模型進(jìn)行遙控的示意圖；
[0075]圖4是現(xiàn)有技術(shù)中“無頭模式”的航模在起飛時遙控方向與航模運動方向的比較示意圖；
[0076]圖5是現(xiàn)有技術(shù)中“無頭模式”的航模在偏離起飛方向時遙控方向與航模運動方向的比較示意圖；
[0077]圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的遙控信號的發(fā)送裝置的框圖；
[0078]圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的遙控信號的發(fā)送方法的流程圖；
[0079]圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的遙控信號的接收裝置的框圖；
[0080]圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的遙控信號的接收方法的流程圖；
[0081]圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的技術(shù)方案對航模進(jìn)行操縱的流程圖；
[0082]圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的全方位無頭模式(智能操縱方式)在起飛方向上操作示意圖；
[0083]圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的全方位無頭模式(智能操縱方式)在偏離起飛方向時的操作示意圖；
[0084]圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的遙控器發(fā)送操縱信息的方法的原理示意圖圖；
[0085]圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的遙控模型接收遙控信息的原理示意圖；
[0086]圖15是采用操作員主導(dǎo)方式對模型進(jìn)行遙控的原理示意圖；
[0087]圖16是采用“無頭模式”對模型進(jìn)行遙控的原理示意圖；
[0088]圖17是根據(jù)本發(fā)明實施例的遙控設(shè)備的框圖；
[0089]圖18是本發(fā)明實施例的航模遙控器的操作示意圖；
[0090]圖19是本發(fā)明實施例的航模遙控器的操作流程圖。
【具體實施方式】
[0091]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0092]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種遙控信號的發(fā)送裝置，位于遙控器側(cè)。
[0093]如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送裝置可以包括:
[0094]傳感器61，用于確定遙控器當(dāng)前的方位角；
[0095]生成器62，連接至傳感器61，用于生成遙控信號，其中，遙控信號包括操縱信息和表示方位角的方位角信息；
[0096]發(fā)送器63，用于發(fā)送遙控信號。
[0097]其中，上述傳感器61可以用于測量遙控器當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定遙控器當(dāng)前的方位角。
[0098]而且，上述傳感器61可以為地磁傳感器。并且，遙控器當(dāng)前的方位角為遙控器縱軸線(例如，可以是圖2所示的縱軸線H，其方向為圖2中箭頭的指向)所指向的方位角。可以在遙控器里進(jìn)一步增加加速度計(修正方位角)，實時檢測遙控器縱軸線H指向的方位角。在模型的形式過程中，操縱員通常會自然而然地將遙控器縱軸線H對著飛行器，這樣就等于測量到了飛行器當(dāng)前所在的方位。
[0099]另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的遙控信號的發(fā)送裝置還能夠?qū)崿F(xiàn)讓模型自動返航。此時，在返航操作被觸發(fā)的情況下，生成器62生成返航信號，并且發(fā)送器63發(fā)送返航信號。
[0100]在相關(guān)技術(shù)中，自動返航功能可以通過一個自動返航按鍵，來觸發(fā)，當(dāng)該按鍵被按下的情況下，模型會自動返航操控者身邊。但是，相關(guān)技術(shù)中的自動返航功能都是借助于GPS定位導(dǎo)航實現(xiàn)的，而GPS造價較高，很多產(chǎn)品無法實現(xiàn)該功能。
[0101 ] 結(jié)合本發(fā)明實施例中遙控器和遙控模型中的地磁傳感器輸出的方位角，通過航向修正，實現(xiàn)模型的自動返航功能，避免了采用高成本的GPS裝置，有效降低了模型的成本。
[0102]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種遙控信號的發(fā)送方法。
[0103]如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送方法可以包括:
[0104]步驟S701，確定遙控器當(dāng)前的方位角；
[0105]步驟S703，生成遙控信號，其中，遙控信號包括操縱信息(其中可以包括用于指示遙控模型運動的方向信息)和表示方位角的方位角信息；
[0106]步驟S705，發(fā)送遙控信號。
[0107]其中，在確定遙控器當(dāng)前的方位角時，可以測量遙控器當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，然后根據(jù)測量結(jié)果來確定。
[0108]并且，遙控器當(dāng)前的方位角可以為遙控器縱軸線H所指向的方位角。
[0109]此外，在返航操作被觸發(fā)的情況下，則生成返航信號，并且發(fā)送返航信號。
[0110]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種遙控信號的接收裝置，設(shè)置于遙控模型側(cè)。
[0111]如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的接收裝置可以包括:
[0112]傳感器81，用于確定遙控模型當(dāng)前的方位角；
[0113]接收器82，用于接收遙控信號，遙控信號中包含的操縱信息以及方位角信息；
[0114]處理器83，用于根據(jù)遙控模型當(dāng)前的方位角和發(fā)送方當(dāng)前的方位角，對操縱信息中包含的運動方向進(jìn)行修正，確定遙控模型的實際運動方向，其中，實際運動方向與操縱信息中包含的運動方向同向。
[0115]也就是說，因為遙控模型本身能夠判斷其方位角，并且也能夠通過遙控信號獲知遙控器的方位角，這樣，遙控模型就能夠得到其應(yīng)當(dāng)以什么樣的方向運動，能夠使其運動方向滿足遙控器在當(dāng)前朝向發(fā)出的指令中包含的運動方向。具體而言，假設(shè)遙控器指向模型，發(fā)出向第一方向運動的指令，而遙控模型此時的方位角正是指向第一方向，因此，遙控模型會直接前進(jìn)(即，沿著第一方向運動)，從而使其運動方向滿足遙控器所發(fā)出指令中的運動方向。進(jìn)一步地，假設(shè)遙控設(shè)備發(fā)出向左移動的操縱信息，此時，不論遙控模型實際的方位角朝向什么角度，因為遙控模型知道其本身的方位角，同時也知道遙控器的方位角，因此，遙控模型會根據(jù)這兩個方位角做出判斷，得到遙控模型的實際運動方向，進(jìn)而做出在操縱者看來為向左的運動。因此，借助于本發(fā)明的技術(shù)方案，遙控模型的運動方向與遙控器使用者期望的方向相同，使用者無需辨識遙控模型的實際朝向，遙控模型就能夠判斷出自身的向。
[0116]其中，上述傳感器81用于測量遙控模型當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定遙控模型當(dāng)前的方位角。進(jìn)一步地，上述傳感器81可以是地磁傳感器。在模型(即飛行器)飛控板里增加地磁傳感器能夠測量模型所處位置的地磁場的大小和方向，通過計算就可以得到機(jī)頭所指向的方位角。
[0117]并且，遙控模型當(dāng)前的方位角為遙控模型的頭部所指向的方位角。
[0118]此外，在接收器82接收到返航信號的情況下，處理器83將朝向發(fā)送方的方向確定為實際運動方向。
[0119]可選地，處理器還用于在根據(jù)方位角信息確定發(fā)送方的方位角出現(xiàn)變化的情況下，處理器根據(jù)變化后的方位角調(diào)整實際運動方向。
[0120]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種遙控信號的接收方法。
[0121]如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的接收方法包括:
[0122]步驟S901，確定遙控模型當(dāng)前的方位角；
[0123]步驟S903，接收遙控信號(遙控信號中包含操縱信息和方位角信息)；
[0124]步驟S905，確定遙控信號中包含的操縱信息以及方位角信息，方位角信息用于表示遙控信號的發(fā)送方當(dāng)前的方位角，并且，根據(jù)遙控模型當(dāng)前的方位角和發(fā)送方當(dāng)前的方位角，對操縱信息中包含的運動方向進(jìn)行修正，確定遙控模型的實際運動方向，其中，實際運動方向與操縱信息中包含的運動方向同向。
[0125]其中，確定遙控模型當(dāng)前的方位角可以測量遙控模型當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，然后根據(jù)測量結(jié)果確定遙控模型當(dāng)前的方位角。
[0126]并且，遙控模型當(dāng)前的方位角為遙控模型的頭部所指向的方位角。
[0127]此外，在接收到返航信號的情況下，將朝向發(fā)送方的方向確定為實際運動方向。
[0128]在本發(fā)明的一個實施例中，自動返航是基于航向控制的延伸功能，由遙控器和飛行器的方向控制單元已經(jīng)可以確定任意方向任意狀態(tài)下的航向，飛行器接到一鍵返航命令，便在飛行器控制上產(chǎn)生一個與遙控器縱軸線H方向相反的舵量，飛行器便朝遙控器的方向飛行，操控者搖動升降副翼搖桿即退出一鍵返航命令，恢復(fù)正常操作。
[0129]在本發(fā)明的另一個實施例中，由于智能操縱方式下飛行器航向的參照是遙控器縱軸線H，所以在返航過程中，還可以通過水平轉(zhuǎn)動遙控器改變其方向來修正飛行器的返航航向，飛行器左偏發(fā)射機(jī)就往左轉(zhuǎn)，右偏往右轉(zhuǎn)。另外，在遙控模型按照其他方向行駛期間，通過調(diào)整遙控器所指向的方位角，遙控模型都能夠獲知遙控器變化后的方位角，從而調(diào)整當(dāng)前的運動方向。例如，遙控器正對遙控模型，遙控模型向正前方行駛，如果此時遙控器向左水平轉(zhuǎn)動15度角，則遙控模型同樣會沿著向左偏移15度角的方向向前行駛。
[0130]在實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案時，可以預(yù)先指定一參考方向，這樣，就能夠以相同的參照來確定遙控器和遙控模型各自的朝向，也就是說，遙控器和遙控模型的方位角均可以根據(jù)該參考方向來確定。另外，該參考方向可以根據(jù)需要人為設(shè)定，例如，該方向可以是指向正北方、正東方等，本文不再一一列舉。
[0131]如圖10所示，為根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案操縱飛行器的一種方法的流程圖，以下為具體步驟:
[0132]步驟S1001，在初始化之后，飛行器通過無線方式接收遙控信息；
[0133]步驟S1003，根據(jù)接收的遙控信息判斷飛行器是否起飛，如果為否，則執(zhí)行步驟S1005，如果為是，則執(zhí)行步驟S1007 ；
[0134]步驟S1005，起始對準(zhǔn)，使用感應(yīng)器測量計算起飛時遙控器的天線和模型方位角，返回步驟S1001，繼續(xù)下一控制循環(huán)；
[0135]步驟S1007，計算遙控器和模型轉(zhuǎn)動角度；
[0136]步驟S1009，判斷飛行器是否自動返航，如果為否，則執(zhí)行步驟S1017，如果為是，則執(zhí)行步驟SlOll ；
[0137]步驟S1011，在飛行器的控制信號中疊加一個向后的舵量；
[0138]步驟S1013，修正飛行器的航向，并進(jìn)行控制運算；
[0139]步驟S1015，控制輸出，返回步驟S1001，繼續(xù)下一控制循環(huán)；
[0140]步驟S1017，判斷是否為智能操縱方式，如果為否，則執(zhí)行步驟S1019，如果為是，則執(zhí)行步驟S1013 ；
[0141]步驟S1019，控制運算。
[0142]在本發(fā)明的又一個實施例中，如圖ΙΙ-a所示，起飛時要求遙控器與模型航向?qū)?zhǔn)，即遙控器的天線指向模型的尾部；如圖ΙΙ-b和Il-C所示，在飛行過程中，如果遙控器縱軸線H的方向不變，而模型分別轉(zhuǎn)動90°和180°，模型的運動方向依然與遙控器運動方向相同；如圖12-a和12-b，在飛行過程中，不僅模型轉(zhuǎn)動了一定角度，遙控器也轉(zhuǎn)動了一個角度，隨著遙控器的轉(zhuǎn)動，模型的航向也隨之改變，始終保持遙控器縱軸線H方向為模型航向，模型的動作方向依然與遙控器動作方向相同；于是，模型這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)‘操縱員主導(dǎo)方式’(也可以稱為‘智能操縱方式’)。
[0143]在飛行器的飛行過程中，遙控器可以實時地把自己的方位角通過無線傳輸給模型接收機(jī)，模型再依據(jù)遙控器縱軸線H方位角的變化，去修正模型自己的航向，始終保持遙控器縱軸線H所指的方向為運動的正前方。
[0144]在本文之前描述的實施例中，遙控器的方位角可以是遙控器縱軸線H所指向的方位角，實際上，在另一實施例中，遙控器的方位角還可以是與縱軸線H共線但是反相的箭頭所指向的方位角；此外，在其他實施例中，遙控器的方位角還可以遙控器上的其他部件或其他角度的線條所指向的方位角。
[0145]在實際應(yīng)用中，可以參照以下步驟進(jìn)行模型的航向修正。如圖13所示，為遙控器(即輸出方)傳輸航向修正命令的不意圖。
[0146]步驟(I )，通過操縱手柄動作生產(chǎn)操縱指令；
[0147]步驟(2)，通過地磁傳感器和加速度計計算遙控器當(dāng)前的方位，得出遙控器當(dāng)前的方位角；
[0148]步驟(3)，以上生成的操縱指令及計算得出的方位角對高頻電路進(jìn)行調(diào)制后輸出。
[0149]如圖14所示，為飛行器(即接收方)接收遙控器的修正命令后，對自身進(jìn)行航向修正的示意圖。
[0150]步驟(I )，通過高頻電路接收航向修正的指令后進(jìn)行解碼(解調(diào))，該指令包括操縱命令及遙控方位角；
[0151]步驟(2)，飛行器本身的傳感器通過測量以及數(shù)據(jù)解算得出模型(即飛行器)本身的方位角；
[0152]步驟(3),結(jié)合遙控器和模型本身的方位角，通過航向修正的指令對模型的航向進(jìn)行修正，并進(jìn)行控制運算；
[0153]步驟(4)將運算結(jié)果傳輸?shù)奖豢貙ο?即飛行器)。
[0154]如圖15所示，為操縱員主導(dǎo)方式，模型在這種方式下飛行時，不管模型處在什么方位，不管它的機(jī)頭指向哪里，它永遠(yuǎn)按照操縱員的操縱方向動作。
[0155]如圖16所示，在本發(fā)明的另一個實施例中，當(dāng)模型左轉(zhuǎn)90度以后，機(jī)頭向左。這個時候副翼操縱桿左、右操縱時，在操縱員看來模型仍然是左、右動作。所以，稱為‘操縱員主導(dǎo)方式’。
[0156]在操縱員主導(dǎo)方式下飛行不需要再用心去判別模型的方位和機(jī)頭方向，想讓模型朝那里飛，就搬動操縱桿往這個方向。從此就沒有機(jī)頭這個概念，所以也可以稱為‘全方位無頭操縱方式’或者叫做“智能操縱方式”。
[0157]本發(fā)明的技術(shù)方案可以包括智能操縱方式和航模的自動返航功能，
[0158]其中，智能操縱方式是以操縱員為主導(dǎo)的操縱方式，在這種操縱方式下飛行不需要再用心去判別模型的方位和機(jī)頭方向，想讓模型朝那里飛，就搬動操縱桿往這個方向，模型控制得到簡化，更適宜新手飛行。
[0159]此外，自動返航功能，模型飛離操縱員太遠(yuǎn)，利用自動返航功能模型就很容易拉回操縱者的操縱范圍。
[0160]類似地，對于飛行器之外的其他模型，諸如船模型、汽車模型等，對于該類模型的運動方向也可以使用本發(fā)明的技術(shù)方案來進(jìn)行操作控制。
[0161]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種遙控設(shè)備。
[0162]如圖17所示，該遙控設(shè)備包括:
[0163]傳感器1701，用于確定遙控設(shè)備的姿態(tài)，并根據(jù)確定的姿態(tài)得到表示該姿態(tài)的姿態(tài)參數(shù)；
[0164]生成器1702，連接至傳感器1701，用于根據(jù)姿態(tài)參數(shù)以及預(yù)先配置的姿態(tài)參數(shù)與遙控指令之間的對應(yīng)關(guān)系，生成遙控信號；
[0165]發(fā)送器1703，連接至生成器1702，用于發(fā)送遙控信號。
[0166]其中，在確定遙控設(shè)備的姿態(tài)時，傳感器1701還用于獲取遙控設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)類型，并測量遙控設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)類型對應(yīng)的幅度，并根據(jù)姿態(tài)類型和對應(yīng)的幅度，確定姿態(tài)參數(shù)。
[0167]其中，姿態(tài)類型包括以下至少之一:滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏轉(zhuǎn)方向；其中，滾轉(zhuǎn)的幅度通過滾轉(zhuǎn)角的大小表示、俯仰的幅度通過俯仰角的大小表示、偏轉(zhuǎn)方向的幅度通過方向角大小表不。
[0168]其中，遙控設(shè)備的滾轉(zhuǎn)可以對應(yīng)于遙控設(shè)備副翼搖桿的遙控指令；
[0169]遙控設(shè)備的俯仰可以對應(yīng)于遙控設(shè)備升降舵的遙控指令；
[0170]遙控設(shè)備的偏轉(zhuǎn)方向可以對應(yīng)于遙控器方向搖桿的遙控指令。
[0171]此外，在其他實施例中，根據(jù)需要，也可以使遙控設(shè)備的姿態(tài)類型與遙控設(shè)備的其他類型的遙控指令相對應(yīng)，比如，遙控設(shè)備的俯仰也可以被定義為與控制模型滾轉(zhuǎn)的遙控指令相對應(yīng)。
[0172]其中，傳感器1701包括地磁傳感器和/或慣性傳感器，此外，傳感器1701還可以包括用于進(jìn)行姿態(tài)感測的其他類型的傳感器、或這些傳感器的組合。另外，對于不同類型的姿態(tài)的感測，可以通過不同的傳感器來實現(xiàn)。
[0173]并且，遙控設(shè)備包括電子航模的遙控器。
[0174]下面以航模的遙控器為例，詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。圖18是本發(fā)明實施例的航模遙控器的操作示意圖。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在傳統(tǒng)的遙控器的上增加了一個或多個傳感器(在不同的實施例中，傳感器的個數(shù)根據(jù)具體情形而定)，用于確定該遙控器當(dāng)前的慣性參數(shù)(對應(yīng)于上述的姿態(tài)參數(shù)，例如:滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏轉(zhuǎn)方向等等)，另外，本發(fā)明增加了處理器(等同于上述實施例中的生成器1702)，連接至慣性傳感器，用于采集并整合傳感器數(shù)據(jù)，更新遙控器當(dāng)前姿態(tài)，得到表示當(dāng)前姿態(tài)的姿態(tài)參數(shù)，并將預(yù)先設(shè)置的與該姿態(tài)參數(shù)相對應(yīng)的操縱信息編碼入遙控信號，然后通過無線傳輸?shù)姆绞綄⒃撨b控信號發(fā)送給接收機(jī)(比如:航模)。如圖18所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的遙控設(shè)備一方面可以根據(jù)操縱手柄的動作生成操縱指令，另一方面，還能夠通過傳感器采集慣性參數(shù)，處理器會讀取該慣性參數(shù)以整合該慣性參數(shù)獲取遙控器的當(dāng)前姿態(tài)信息，之后將姿態(tài)轉(zhuǎn)化為操縱指令(這兩種產(chǎn)生操縱指令的功能可以通過開關(guān)等器件進(jìn)行控制，從而擇一激活)，具體的實現(xiàn)流程可以參照圖19所示。
[0175]其中，預(yù)先設(shè)置的遙控器的姿態(tài)參數(shù)與操縱信息的對應(yīng)關(guān)系可以包括但不限于以下形式，例如，在一個實施例中，遙控器的滾轉(zhuǎn)姿態(tài)與副翼搖桿對應(yīng)，即遙控器左滾，等同于遙控器向左打副翼搖桿，遙控器右滾，等同于遙控器向右打副翼搖桿，滾轉(zhuǎn)幅度的大小由測量到的滾轉(zhuǎn)角的大小決定；同理，遙控器的俯仰姿態(tài)與升降舵對應(yīng)，而俯仰的幅度也由測量到的俯仰角的大小決定；遙控器的偏轉(zhuǎn)方向的姿態(tài)與方向搖桿對應(yīng)，偏轉(zhuǎn)方向的幅度由測量到的方向角的大小決定。
[0176]不難理解，通過以上實施例所描述的技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)無搖桿操縱、不需要打舵，僅通過利用遙控器自身的姿態(tài)去控制遙控模型(比如控制飛行器的飛行)，操作過程十分方便。
[0177]綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過在遙控模型中增加傳感器可以準(zhǔn)確計算出遙控模型當(dāng)前的方位角，并通過接收遙控信號并修正遙控模型的方向，能使遙控模型的實際運動方向與遙控器所給出操縱信息中包含的運動方向同向，增加用戶對運動方向的辨識度，降低遙控模型的操作難度，提高用戶的體驗感。本發(fā)明的技術(shù)方案利用遙控器里安裝的方向檢測模塊，去修正飛行器的航向，實現(xiàn)全方位無頭模式控制；并且利用遙控器里安裝的方向檢測模塊，去修正飛行器的航向，實現(xiàn)自動返航；此外能夠不打舵，就實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)遙控器修正飛行器的航向，或者，本發(fā)明還可以通過在遙控設(shè)備中增加用于檢測該遙控設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)的傳感器，以及用于根據(jù)遙控設(shè)備的姿態(tài)參數(shù)、以及遙控器姿態(tài)參數(shù)與遙控指令的對應(yīng)關(guān)系生成遙控信號的生成器，實現(xiàn)了對于模型的無搖桿、無需打舵操縱，大大簡化了包括航模在內(nèi)的遙控模型的操縱方式，提高了用戶體驗感。
[0178]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種遙控信號的發(fā)送裝置，位于遙控器側(cè)，包括: 傳感器，用于確定所述遙控器當(dāng)前的方位角； 生成器，連接至所述傳感器，用于生成遙控信號，其中，所述遙控信號包括操縱信息和表示所述方位角的方位角信息； 發(fā)送器，用于發(fā)送所述遙控信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述傳感器用于測量所述遙控器當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定所述遙控器當(dāng)前的方位角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述傳感器為地磁傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述遙控器當(dāng)前的方位角為所述遙控器的縱軸所指向的方位角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其特征在于，在返航操作被觸發(fā)的情況下，所述生成器生成返航信號，并且所述發(fā)送器發(fā)送所述返航信號。
6.一種遙控信號的接收裝置，設(shè)置于遙控模型側(cè)，其特征在于，所述接收裝置包括: 傳感器，用于確定所述遙控模型當(dāng)前的方位角； 接收器，用于接收遙控信號； 處理器，用于確定所述遙控信號中包含的操縱信息以及方位角信息，所述方位角信息用于表示所述遙控信號的發(fā)送方當(dāng)前的方位角，并且，所述處理器用于根據(jù)遙控模型當(dāng)前的方位角和所述發(fā)送方當(dāng)前的方位角，對所述操縱信息中包含的運動方向進(jìn)行修正，確定所述遙控模型的實際運動方向，其中，所述實際運動方向與所述操縱信息中包含的運動方向同向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收裝置，其特征在于，所述傳感器用于測量所述遙控模型當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定所述遙控模型當(dāng)前的方位角。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收裝置，其特征在于，所述傳感器為地磁傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收裝置，其特征在于，所述遙控模型當(dāng)前的方位角為所述遙控模型的頭部所指向的方位角。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收裝置，其特征在于，在所述接收器接收到返航信號的情況下，所述處理器將朝向所述發(fā)送方的方向確定為實際運動方向。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收裝置，其特征在于，所述處理器還用于在根據(jù)所述方位角信息確定所述發(fā)送方的方位角出現(xiàn)變化的情況下，所述處理器根據(jù)變化后的方位角調(diào)整所述實際運動方向。
12.—種遙控信號的發(fā)送方法，其特征在于，包括: 確定遙控器當(dāng)前的方位角； 生成遙控信號，其中，所述遙控信號包括操縱信息和表示所述方位角的方位角信息； 發(fā)送所述遙控信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)送方法，其特征在于，確定遙控器當(dāng)前的方位角包括: 測量所述遙控器當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定所述遙控器當(dāng)前的方位角。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)送方法，其特征在于，所述遙控器當(dāng)前的方位角為所述遙控器的縱軸線所指向的方位角。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)送方法，其特征在于，在返航操作被觸發(fā)的情況下，則生成返航信號，并且發(fā)送所述返航信號。
16.一種遙控信號的接收方法，其特征在于，包括: 確定所述遙控模型當(dāng)前的方位角； 接收遙控信號； 確定所述遙控信號中包含的操縱信息以及方位角信息，所述方位角信息用于表示所述遙控信號的發(fā)送方當(dāng)前的方位角，并且，根據(jù)遙控模型當(dāng)前的方位角和所述發(fā)送方當(dāng)前的方位角，對所述操縱信息中包含的運動方向進(jìn)行修正，確定所述遙控模型的實際運動方向，其中，所述實際運動方向與所述操縱信息中包含的運動方向同向。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收方法，其特征在于，確定所述遙控模型當(dāng)前的方位角包括: 測量所述遙控模型當(dāng)前所在位置的地磁場大小及方向，根據(jù)測量結(jié)果確定所述遙控模型當(dāng)前的方位角。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收方法，其特征在于，所述遙控模型當(dāng)前的方位角為所述遙控模型的頭部所指向的方位角。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收方法，其特征在于，在接收到返航信號的情況下，將朝向所述發(fā)送方的方向確定為實際運動方向。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 在根據(jù)所述方位角信息確定所述發(fā)送方的方位角出現(xiàn)變化的情況下，根據(jù)變化后的方位角調(diào)整所述實際運動方向。
21.—種遙控設(shè)備，其特征在于，包括: 傳感器，用于確定所述遙控設(shè)備的姿態(tài)，并根據(jù)確定的姿態(tài)得到表示該姿態(tài)的姿態(tài)參數(shù)； 生成器，連接至所述傳感器，用于根據(jù)所述姿態(tài)參數(shù)以及預(yù)先配置的姿態(tài)參數(shù)與遙控指令之間的對應(yīng)關(guān)系，生成遙控信號； 發(fā)送器，連接至所述生成器，用于發(fā)送所述遙控信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的遙控設(shè)備，其特征在于，在確定所述遙控設(shè)備的姿態(tài)時，所述傳感器用于獲取所述遙控設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)類型，并測量所述遙控設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)類型對應(yīng)的幅度，并根據(jù)所述姿態(tài)類型和對應(yīng)的幅度，確定所述姿態(tài)參數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的遙控設(shè)備，其特征在于，所述姿態(tài)類型包括以下至少之一: 滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏轉(zhuǎn)方向；其中，滾轉(zhuǎn)的幅度通過滾轉(zhuǎn)角的大小表示、俯仰的幅度通過俯仰角的大小表示、偏轉(zhuǎn)方向的幅度通過方向角大小表示。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的遙控設(shè)備，其特征在于， 所述遙控設(shè)備的滾轉(zhuǎn)對應(yīng)于遙控設(shè)備副翼搖桿的遙控指令； 所述遙控設(shè)備的俯仰對應(yīng)于遙控設(shè)備升降舵的遙控指令； 所述遙控設(shè)備的偏轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)于遙控器方向搖桿的遙控指令。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的遙控設(shè)備，其特征在于，所述傳感器包括地磁傳感器和/或慣性傳感器。
26.根據(jù)權(quán)利要求21至25中任意一項所述的遙控設(shè)備，其特征在于，所述遙控設(shè)備為 航模的遙控器。
【文檔編號】A63H30/04GK104180796SQ201410073384
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】黃國川 申請人:上海九鷹電子科技有限公司