CN105148541A - 遥控飞行玩具和遥控飞行方法 - Google Patents

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Abstract

一种遥控飞行玩具,包括遥控器和飞行器,遥控器和飞行器之间通过无线信号连接,遥控器基于自身基准轴线的朝向而形成有定义前后左右方向的第一水平方向参照系;飞行器基于自身基准轴线的朝向而形成有定义前后左右方向的第二水平方向参照系;遥控器设有第一电子指南针,飞行器设有第二电子指南针,飞行器的中央控制器还设有数据转换单元,将遥控器所传送的方位参数进行修正,使修正后的方位参数在第二方向参照系中所指的地理方向等同于遥控器所传送的修正前方位参数在第一方向参照系中所指的地理方向;数据转换单元连接飞行器的飞行执行单元。本发明还提供一种遥控飞行方法。本发明使得飞行方向控制更加简便直观,操控容易。

Description

遥控飞行玩具和遥控飞行方法
技术领域
本发明属于遥控飞行玩具的技术领域,具体涉及一种遥控飞行玩具和遥控飞行方法。
背景技术
遥控飞行玩具包括遥控器和飞行器,遥控器设有操控手柄或按钮,飞行器设有飞行执行单元(飞行执行单元例如设置在不同方位的马达、旋翼)。遥控器和飞行器之间通过无线信号连接,遥控器向飞行器发送出动作命令,飞行器执行该动作命令,这些动作命令大多需要涉及到方位的问题;具体地说,遥控器命令飞行器运动时,必须告诉飞行器向哪个方向飞行运动,即必须向飞行器传送一个方位角度参数(简称方位参数。方位参数例如是前方,或者后方,或者左方,或者右方,或者前方偏左若干度,或者前方偏右若干度,或者后方偏左若干度,或者后方偏右若干度),飞行器在接收命令后,根据该方向参数作出自身的动作。所以,遥控器必须形成有用以定义前后左右方向的方向参照系,否则遥控器就无法落实操作者关于前后左右方向的操控意念;同样,飞行器必须形成有定义前后左右方向的方向参照系,否则,飞行器即使接收到遥控器涉及方向的命令,也无法落实执行。
通常情况下,遥控器涉及前后左右的方向参照系基于自身基准轴线方向而构建,本申请文件中称之为第一方向参照系,第一方向参照系定义了哪个方向是遥控器的前方,并据此进一步可以确定哪个方向是遥控器的后方、哪个方向是遥控器的左方、哪个方向是遥控器的右方,还可以再鉴别出某一具体方向为前方偏左多少度、或者前方偏右多少度、或者后方偏左多少度、或者后方偏右多少度;例如在图1中,人们通常认定遥控器1其中的一条中轴线m所指的方向为前后方向,并且根据遥控器的造型结构进一步区别前方、后方,当遥控器的前后方方向确定下来后,遥控器的左方、右方也就随之确定下来,形成第一方向参照系。遥控器的前后左右方向能根据造型一眼识别出来。遥控器的各操控手柄或按钮采用第一方向参照系赋予相应的飞行动作命令。
同样,飞行器涉及前后左右的方向参照系基于自身基准轴线方向而构建,本申请文件中称为第二方向参照系;第二方向参照系定义了哪个方向是飞行器的前方,并据此进一步可以确定哪个方向是飞行器的后方、哪个方向是左方、哪个方向是右方,还可以再鉴别出某一具体方向为前方偏左多少度、或者前方偏右多少度、或者后方偏左多少度、或者后方偏右多少度;例如在图1的飞行器2中,人们可以选取其中一条轴线所指的方向定义为飞行器的前后方向,并进一步定义出哪是前方,当飞行器的前方方向确定下来后,飞行器的后方、左方、右方也就随之确定下来,形成第二方向参照系。飞行执行单元根据第二方向参照系执行相应的飞行动作(因为飞行器各个不同的动力机构是对应于第二方向参照系进行布置、管理和控制的)。多数飞行器的前方方向可以通过形状、颜色、灯光等内容让操作者识别。
在玩耍过程中,遥控器的朝向与操作者朝向基本保持相同,即遥控器的第一方向参照系与操作者的方向参照系基本相同,但飞行器的朝向却不断发生变化,遥控器的朝向也随操作者走动的改变而不断发生变化,第二方向参照系和第一方向参照系并不相同,即飞行器认为的前方与遥控器认为的前方不一致,而且差别程度还不断改变。操作者利用遥控器进行操作时,使用的方向参照系为第一方向参照系,发送出的方位角度参数是基于第一方向参照系,但飞行器执行动作命令时,却只能基于第二方向参照系作出动作(因为飞行器各个不同的动力机构是对应于第二方向参照系进行布置、管理和控制的),这样,就导致操作者无法直观、直接地利用自身的方向参照系控制飞行器。例如,在图1中,当操作者通过遥控器1向飞行器2发出向前运动的命令,该“向前”是指第一方向参照系的前方,飞行器也执行“向前”的动作,但飞行器的“向前”是指第二方向参照系的前方,所以飞行器并不是向操作者的前方飞行,而是向操作者的左方飞行;换句话说,如果操作者希望飞行器向自身的前方飞行,他并不能在遥控器上实施关于“向前飞行”的手柄动作,而是要在遥控器上实施关于“向右飞行”的手柄动作,这样显然很不直观,必须由操作者进行思考转换,加上飞行器和遥控器的朝向差别角度大小在各个时候***,使得操控起来更加复杂、麻烦。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种遥控飞行玩具和遥控飞行方法,它的方向控制简便直观,操控容易。
其目的可以按以下方案实现:该遥控飞行玩具包括遥控器和飞行器,遥控器和飞行器之间通过无线信号连接,飞行器设有中央控制器,遥控器基于自身基准轴线的朝向而形成有定义前后左右方向的第一水平方向参照系;遥控器设有操控手柄或按钮;各操控手柄或按钮不同的扳动方向分别对应产生涉及不同方向参数的飞行动作命令;
飞行器基于自身基准轴线的朝向而形成有定义前后左右方向的第二水平方向参照系;飞行器设有飞行执行单元和中央控制器,飞行执行单元采用第二水平方向参照系并依据遥控器发出的命令执行相应的飞行动作;
其主要特点在于,遥控器设有第一电子指南针,第一电子指南针测量遥控器基准轴线方向相对于地理北极的第一偏转角度;遥控器将电子指南针测量结果通过无线信号传送给飞行器的中央控制器;
飞行器设有第二电子指南针,第二电子指南针测量飞行器基准轴线方向相对于地理北极的第二偏转角度;第二电子指南针连接中央控制器,第二电子指南针将其测量结果传送到飞行器的中央控制器;
飞行器的中央控制器还设有数据转换单元,数据转换单元根据第一电子指南针和第二电子指南针的检测结果,计算出第一偏转角度和第二偏转角度两者的角度差,并利用该角度差作为修正值将遥控器所传送的方位参数进行修正,使修正后的方位参数在第二方向参照系中所指的地理方向等同于遥控器所传送的修正前方位参数在第一方向参照系中所指的地理方向;数据转换单元连接飞行器的飞行执行单元,飞行执行单元根据修正后的方位参数执行飞行动作。
一种遥控飞行方法,其特征在于采用上述的遥控飞行玩具,包括以下步骤:
(a).遥控器的第一电子指南针测量遥控器基准轴线方向相对于地理北极的第一偏转角度;遥控器将电子指南针测量结果(第一偏转角度)通过无线信号传送给飞行器的中央控制器;飞行器的第二电子指南针测量飞行器基准轴线方向相对于地理北极的第二偏转角度;第二电子指南针将其测量结果(第二偏转角度)传送到飞行器的中央控制器;中央控制器的数据转换单元根据第一电子指南针和第二电子指南针的检测结果,计算出第一偏转角度和第二偏转角度两者的角度差;
(b).操作者扳动遥控器的操控手柄,遥控器根据操控手柄的扳动方向产生涉及方位参数的飞行动作命令,遥控器向飞行器发送出该涉及方位参数的飞行动作命令;
(c).飞行器接收遥控器发出的涉及方位参数的飞行命令,并利用第(a)步骤所得到的角度差作为修正值,将遥控器所发送的方位参数进行修正,使修正后的方位参数在第二方向参照系中所指的地理方向等同于遥控器所传送的修正前方位参数在第一方向参照系中所指的地理方向;数据转换单元将修正后的方位参数传给飞行器的飞行执行单元,飞行执行单元根据修正后的方位参数(即方位参数修正值)执行飞行动作。
本发明具有以下优点和效果:
本发明中,飞行器虽然也是利用基于自身基准轴线的第二方向参照系执行飞行动作,但是由于它的方位角度参数已经经过修正转化,使得飞行器执行的第二方向参照系的方位角度参数修正值的指向与遥控器给出的基于第一方向参照系的方位角度参数的指向完全相同,实现飞行器的飞行方向与遥控器所指的地理方向相同,这样,遥控器的方向参数不需经过操作者头脑进行转换,使得方向控制更加简便直观,操控容易。
附图说明
图1是遥控器和飞行器采用不同方向参照系的示意图。
具体实施方式
实施例一
图1所示,该一种遥控飞行玩具,包括遥控器1和飞行器2,遥控器和飞行器之间通过无线信号连接,飞行器设有中央控制器,遥控器基于自身基准轴线的朝向而形成有定义前后左右方向的第一水平方向参照系;遥控器设有操控手柄和按钮;各操控手柄或按钮不同的扳动方向分别对应产生涉及不同方向参数的飞行动作命令;
飞行器基于自身基准轴线的朝向而形成有定义前后左右方向的第二水平方向参照系;飞行器设有飞行执行单元和中央控制器,飞行执行单元采用第二水平方向参照系并依据遥控器发出的飞行动作命令执行相应的飞行动作;
遥控器设有第一电子指南针,第一电子指南针测量遥控器基准轴线方向相对于地理北极的第一偏转角度;遥控器将电子指南针测量结果通过无线信号传送给飞行器的中央控制器;
飞行器设有第二电子指南针,第二电子指南针测量飞行器基准轴线方向相对于地理北极的第二偏转角度;第二电子指南针连接中央控制器,第二电子指南针将其测量结果传送到飞行器的中央控制器;
飞行器的中央控制器还设有数据转换单元,数据转换单元根据第一电子指南针和第二电子指南针的检测结果,计算出第一偏转角度和第二偏转角度两者的角度差,并利用该角度差作为修正值将遥控器所传送的方位参数进行修正,使修正后的方位参数在第二方向参照系中所指的地理方向等同于遥控器所传送的修正前方位参数在第一方向参照系中所指的地理方向;数据转换单元连接飞行器的飞行执行单元,飞行执行单元根据修正后的方位参数执行飞行动作。
实施例二
一种遥控飞行方法,采用实施例一的遥控飞行玩具,包括以下步骤:
(a).遥控器1的第一电子指南针测量遥控器基准轴线方向相对于地理北极的第一偏转角度;遥控器将电子指南针测量结果(第一偏转角度)通过无线信号传送给飞行器的中央控制器;飞行器的第二电子指南针测量飞行器2基准轴线方向相对于地理北极的第二偏转角度;第二电子指南针将其测量结果(第二偏转角度)传送到飞行器的中央控制器;中央控制器的数据转换单元根据第一电子指南针和第二电子指南针的检测结果,计算出第一偏转角度和第二偏转角度两者的角度差;例如,在图1所示状态下,遥控器的前方方向为地理方向的北方(N),意味着操作者向北,飞行器的前方方向为地理方向的西方(W),遥控器基准轴线方向相对于地理北极偏转角度为0°,而飞行器的基准轴线方向相对于地理北极偏转角度为90°,即飞行器的前方方向相当于遥控器的左方方向;
(b).操作者扳动遥控器1的操控手柄,遥控器1根据操控手柄的扳动方向产生涉及相应方位参数的飞行动作命令,遥控器1向飞行器2发送出该涉及方位参数的飞行动作命令;例如当操作者希望飞行器向着操作者的前方飞行,则操作者将遥控器的相应手柄向前扳动,即实施包含“向前移动”含义的相应手柄动作;
(c).飞行器2接收遥控器1发出的涉及方位参数的飞行命令,并利用第(a)步骤所得到的角度差作为修正值,将遥控器所发送的方位参数进行修正,使修正后的方位参数在第二方向参照系中所指的地理方向等同于遥控器所传送的修正前方位参数在第一方向参照系中所指的地理方向;数据转换单元将修正后的方位参数传给飞行器的飞行执行单元,飞行执行单元根据修正后的方位参数(即方位参数修正值)执行飞行动作。具体的说,在上述图1所示的情况下,数据转换单元计算出第一偏转角度和第二偏转角度两者的角度差为90°,并将该角度差90°作为修正值,将遥控器所发送的方位参数“向前”修正为“向右”,使基于第一方向参照系的修正前方位参数(“向前”)所指的地理方向(向北)等同于基于第二方向参照系的修正后方位参数(“向右”)所指的地理方向(向北);飞行器的飞行执行单元向第二方向参照系的“右方”执行飞行动作,即是向遥控器第一方向参照系所指的“前方”飞行,也就是向操作者的前方飞行,就是向地理方向的北方飞行。所以,当操作者向前扳动方向手柄,则飞行器向着操作者的前方飞行,十分直观。

Claims (2)

1.一种遥控飞行玩具,包括遥控器和飞行器,遥控器和飞行器之间通过无线信号连接,飞行器设有中央控制器,遥控器基于自身基准轴线的朝向而形成有定义前后左右方向的第一水平方向参照系;遥控器设有操控手柄或按钮;各操控手柄或按钮不同的扳动方向分别对应产生涉及不同方向参数的飞行动作命令;飞行器基于自身基准轴线的朝向而形成有定义前后左右方向的第二水平方向参照系;飞行器设有飞行执行单元和中央控制器,飞行执行单元采用第二水平方向参照系并依据遥控器发出的命令执行相应的飞行动作;
其特征在于其特征在于:遥控器设有第一电子指南针,第一电子指南针测量遥控器基准轴线方向相对于地理北极的第一偏转角度;遥控器将电子指南针测量结果通过无线信号传送给飞行器的中央控制器;
飞行器设有第二电子指南针第二电子指南针,第二电子指南针测量飞行器基准轴线方向相对于地理北极的第二偏转角度;第二电子指南针连接中央控制器,第二电子指南针将其测量结果传送到飞行器的中央控制器;
飞行器的中央控制器还设有数据转换单元,数据转换单元根据第一电子指南针和第二电子指南针的检测结果,计算出第一偏转角度和第二偏转角度两者的角度差,并利用该角度差作为修正值将遥控器所传送的方位参数进行修正,使修正后的方位参数在第二方向参照系中所指的地理方向等同于遥控器所传送的修正前方位参数在第一方向参照系中所指的地理方向;数据转换单元连接飞行器的飞行执行单元,飞行执行单元根据修正后的方位参数执行飞行动作。
2.一种遥控飞行方法,其特征在于采用权利要求1所述的遥控飞行玩具,包括以下步骤以下步骤:
(a).遥控器的第一电子指南针测量遥控器基准轴线方向相对于地理北极的第一偏转角度;遥控器将电子指南针测量结果通过无线信号传送给飞行器的中央控制器;飞行器的第二电子指南针测量飞行器基准轴线方向相对于地理北极的第二偏转角度;第二电子指南针将其测量结果传送到飞行器的中央控制器;中央控制器的数据转换单元根据第一电子指南针和第二电子指南针的检测结果,计算出第一偏转角度和第二偏转角度两者的角度差;
(b).操作者扳动遥控器的操控手柄,遥控器根据操控手柄的扳动方向产生涉及方位参数的飞行动作命令,遥控器向飞行器发送出该涉及方位参数的飞行动作命令;
(c).飞行器接收遥控器发出的涉及方位参数的飞行命令,并利用第(a)步骤所得到的角度差作为修正值,将遥控器所发送的方位参数进行修正,使修正后的方位参数在第二方向参照系中所指的地理方向等同于遥控器所传送的修正前方位参数在第一方向参照系中所指的地理方向;数据转换单元将修正后的方位参数传给飞行器的飞行执行单元,飞行执行单元根据修正后的方位参数执行飞行动作。
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