TW201041637A - A system and method to control the flight of a remote-control helicopter by detecting the motion of a remote controller - Google Patents

Description

201041637 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關-種侧遙控n之運動以控觸控直昇機飛行的系 統及方法’尤指-種制遙㈣之獅向量而產生控制喊，再經無 線傳輸將控制訊號傳至-遙控直昇機上’進而操控遙控直昇機之至少 -操縱機構的作動，俾能輕易且更域定控制遙控直昇機的飛行狀態 者。 〇 【先前技術】 在無人賴先進航電系統的研究領域中，Aut〇pil〇t是無人飛機 最重要的核心技術，而⑺—pilQt即_直昇機的協同控制器。換言 之，co-pilot是autopilot的-部份。再者，由於航空玩具(如遙控 飛機或直昇機)飛行控制實屬不易’以致進入門檻以及所遭遇的障礙與 困難性相對較高，所以遙控航空玩具是專業玩家的專屬遊戲，而非初 學者所能輕易踏入的門檻。 〇 按，-般肋遙控玩具或是航纽具多以傳統的RG遙控器為之， 以讓小朋友也可輕祕操控。現今對於物件⑽)的遙控，如第七圖所 不’該RC遙控器係利用—手持遙控裝置⑽），以獅上方操控桿⑴^ 之偏移’透過上下左右的間接感知操控模式，決定被遙控之物件⑽） 所應產生的觸移動方向，以_互動㈣之裝置者。然而，習知技 術在三度空間運動的分析理論和計算公式複雜，必須使用高性能的後 入式系統手持控概㈣職，成本和耗電量均居私下，因此， 3 201041637 該習用結構確實有解決改麵必要性β 押直異機=本發月相關的專利前案，如本國新型專利第Μ2_74『遙 直昇機她卿』其峨糊-、二、三鹏達，第-、 二、三伺服馬達具有第___— ± ^ ^ 藉由第三錬馬達之動作^^^湖祕於連軸構之連動座， 一 '控制副翼前、後不同仰俯角度，藉由第 Ο :、二健馬達之動作，得控_翼、主翼左右不同之歧，藉由第 一 \二、三錬馬達全部動作，以_副翼升降的不同高度。 、j U冓雖可以簡化結構而減輕重量，進而達到飛翔輕巧、省 油、省電功效，惟其並無飛航朗控制器的設置，所以無法以感測之 飛订狀__聽之_命令騎㈣祕絲正料給各飼服馬 達’以令伺服馬達帶動相關之操縱機構進行相應的調整触，使遙控 昇機的機身穩定維持在所設定之姿態不受氣流的擾動而偏離預設航 線，故而該習用結構有改良的必要。 為改善刖述缺失，另有—種如本國發明第1233833『遙控直昇機 ο之自動控制系統』的專利前案，其自動控制系統裝設在遙控直昇機上， 其包含- FPGA f路板及一感測元件；其中，該FPGA t路板燒錄有模 糊控制邏輯演算法之演算電路程式，該FpGA電路板可以產生訊號並傳 达至遙控直錢之各侧服馬達’俾㈣线翼之葉㈣距及油門出 力，藉以上設置’當操控遙控直昇機升空保持停懸並切換成自動控制 狀態後，系統中之感測元件會將遙控直昇機之機身姿態及飛行狀態訊 號傳送給FPGA電路板，* FPGA 板接收訊紐，麵行模糊控制 計算並送出修正命令給各伺服馬達。 201041637 該習用結構雖然可以送出修正命令給各伺服馬達，令遙控直昇機 的機身歡維持在所設定之姿態而不受氣流的擾動，惟“運 動向量以產生控制訊號的方絲操控直昇機的飛行，而是職採用此 遙控器，所以其在三度抑運動的分析理論和計算公式複雜，二而必 須使用高性能的嵌入式系統演算手持控制裝置的運動，因而使得成本 和耗電量均居高不下，因此，該習用結構確實有解決改善的必:性。 有鑑於上述習用的缺失，本發明人乃藉多年的研究經驗與學識積 〇極投人研發，經獨的實驗與研究，終得有應控制遙控直昇機的 技術成果。 【發明内容】 本發明主要係提供-種_遙控n之運動以控猶控直昇機飛行 的系統及方法，主要係减測遙鮮切_絲產生控觀號，再 與所感測之飛行狀態做比對而送出修正命令給相關之操控機構，使遙 控直昇機得以敎轉摘設定的飛行絲，故而财受氣流的擾動 〇下而偏離航道，進而得以加速引導初學者進入遙控飛航領域的門根， 因而具有遙控飛行簡單容易、操作省力、成本撕較低肢較為環保 節能省電等諸多特點。 為達成上述魏，本發狀猶手顧其係_遙控器之運 動向量喊生㈣訊號’再經無線傳輸將控制訊號傳至一遙控直昇機 上’進而操控遙控直昇機之至少-操縱機構的作動，以控制該遙控直 昇機的飛行狀態，其中，高度控制模組包含一高度感測器用以感測遙 控直昇機目前高度而產生一高度感測訊號，並將高度感測訊號與來自 5 201041637 =器之高齡令·較，柯如—控鑛 Γ，以_蝴撕爛撕婦㈣ :==:分別裝設在遙控器及直昇機上的方位角感測器， 用以感測雜直㈣麟控關的方㈣喊生方 f理該綠祕職絲產生枝紐舰號，_織遙控= 機的航向倾遙控H義向角轉在—相對角度者。

【實施方式】 X 〇 壹·本發明基本技術特徵 田請參看第—、二圖卿，本發難要係域測遙控器⑽之運動 向里來產生控制訊號，再與感測之飛行狀態做比對而送出修正命令給 相關之操控機構’使遙控直昇機⑽得以穩定轉在所設定的飛行姿 態，故而較不受氣流的擾動下而偏離航道，藉以加速引導初學者進入 遙控飛航領朗π檻，為達上述功狀本發邮驗補徵，係以感 測遙控器⑽之運躺來產生㈣訊號，再經由—無線傳輸模组 © (15)(尤其;^ rf無線傳輸模組)將該控制訊號傳至一遙控直昇機⑽） 上的操縱模組，再由該操賴組操控遙控直昇機⑽之至少一操縱機 構(21)的作動，以控制遙控直昇機(2〇)的飛行狀態。 凊參看第一、二及第六圖所示，本發明係將一運動感測器（丨丨）設 在上述遙控器（1〇)上’以偵測遙控器（1〇)的運動向量而產生一運動感 測訊號，再以設在遙控器（10)内的訊號處理單元（12)將運動感測訊號 轉換為上述之控制訊號，並經由無線傳輸模組(6)將控制訊號傳送至遙 控直昇機(20) ’由其操縱模組接收後來控制遙控直昇機(20)的飛行狀 201041637

請參看第三圖所示，本發明係以一設在遙控直昇機(20)上的高度 控制模組(30)來控制遙控直昇機(20)的飛行高度，其包含一高度感測 器（31)，用以感測遙控直昇機(20)目前高度而產生一高度感測訊號， 並將高度感測訊號與來自遙控器（1 〇 )之控制訊號中的高度命令做比 較’進而輸出一控制操縱機構(21)作動的轉速控制訊號，再依據轉速 控制訊號來控制遙控直昇機(20)升或降至與高度命令相符合的高度為 Ο止。 請參看第四圖所示，本發明方位角感測模組(4〇)包括有二個分別 裝設在遙控器（10)以及遙控直昇機(2〇)上的方位角感測器（41)，用以 感測遙控直昇機⑽與遙㈣⑽彼關的方位角喊生方位角感測 訊號，並經處理該方位角感測訊號後產生方位角之控制訊號，依據該 方位角之控制訊號來控制使遙控直昇機(2〇)的航向角與該遙控器（1〇) 的指向角維持在-相對角度，藉以方便遙控器（1〇)的操控，使遙控直 〇昇機(20)的機頭方向獲得有效定位。 1.2方法技術驟 明參看第一、二圖所示，本發明主要係以感測遙控器〇〇)之運動 向量來產生控制訊號，再與感測之飛行狀態做比對而送出修正命令給 相關之操誠構’使遙控直昇機⑽得以穩定維持在所設定的飛行姿 態’故而較不受氣流的擾動下而偏離航道，藉以加速引導初學者進入 遙控飛航賊的π檻’為達上财狀树財法馳，係以感 測遙控器（1〇)之運動向來產生控制訊號，再經由無線傳輸將該控制訊 201041637 號傳至-遙控直昇機⑽上的操縱模組，再以操縱模組來操控遙控直 昇機⑽之至少-操縱機構⑵）的作動，_制遙控直昇機 行狀態。 請參看第-、二及第六圖所示，本發明係以運動感測器⑻偵測 遙控器⑽之運動向量而產生一運動感測訊號，再以一訊號處理單元 ⑽將運域麻號轉換為控制訊號，以控繼遙控直昇機⑽之飛 打，並以-高度控制模組⑽之一高度感測器⑻感測遙控直昇機⑽) 0目前高度而產生-高度感測訊號’高度控制模組⑽再將高度感測訊 號與來自遙控naG)之控制訊號中的—高度命令做比較，而可輸出一 控繼操縱機構(21)作動的轉速控制訊號，再依據轉速控制訊號來控 制該遙控A昇機(20)升或降至與高度命令相符合的高度；另，以一= 位角感測模組(40)感測遙控昇機(2〇)與遙控II⑽彼此間的方位角 而產生方位角感測訊號，其中，方位角感測模組以…包括有二個分別 裝设在遙控器（10)及遙控直昇機(2〇)上的方位角感測器⑷），並經處 〇理方位角感测訊號後產生方位角之控制訊號，進而控制使遙控直昇機 (20)的航向角與遙控器（10)的指向角維持在一相對角度，藉以方便遙 控器（10)的操控’使遙控直昇機(2〇)的機頭方向獲得定位。 貳•本發明具體實施 2.1遙控器 請參看第一、六圖所示，本發明遙控器〇〇)主要係以偵測運動向 量的方式來操控遙控直昇機(2〇)，遙控器（1〇)更包含一用以儲存複數 個修正係數的資料庫(13)，以供訊號處理單元(12)將運動感測訊號乘 201041637 以與為運動感測訊號對應之該修正係數後轉換為該控制訊號。另，遙 控器（10)上之運動感測器（11)主要係感測遙控器（10)之該運動向量而 產生運動感測訊號，其具體實施例可以是陀螺儀或加速度計，而其所 價測之運動向量為遙控器（10)的六軸向量。 參看第一圖手持控制裝置，即遙控器（10)在立體空間裡以〇點 為圓心’繞著X軸旋轉之俯仰（Pitch)運動，並應用下列之演算法（i); 假設使用_儀感_仰（piteh)軸向的角速度為邮，並·表示俯 〇仰軸相對角度變化和△凡表示遙控飛機2〇在γ軸之相對位移，而％與 △少h的關係表示為： ^ ϋ.△叫 ⑴ 二中ex為X軸陀螺儀的比例常數，§ιχ為將偏轉軸（pitch)旋轉運動 感測轉換為Y㈣雜運動祕正餘，且me，τ則為固定的 取樣時間。其巾所述比例常數及修正係數係儲存於所述資料庫中。又， 明參閱圖-所示’其巾X轴之位移量^經由演算法獲得如下式。 Ο ^ *^/y · S2Y · ωγ (2) 其中ωγ為俯仰軸（麗）的角速度，而〜為γ軸陀螺儀的比例常數 及82丫與〇)¥為一函數關係。此種在空間運動的遙控㈣（ι〇)控制直昇 機（2〇)的方法，是先量測遙控器⑽在第一座標系—亦即人體關 節座，系(body fram社各軸運動的角速度(ωχ ωγ)，然後轉換此運動訊 號的I與方向到第二座標系—卿受控裝置座標系⑽Μ 的運 動量與方向(Axh，/^h) ’可應用以下方程式(3)表示遙控器（ι〇)運動量 與直昇機(20)運動量的關係為下式。 (3) 201041637 —k ΔνΛ - n Jobjeci. frame 0

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ωγ 1 ->b〇ify· frame 若對於運動感測器考量不同運動感測器之功能，則有不同座標系 之考量，如一加速度計。此時所述第一座標系係二度空間或三度空間 之角位移座標系，而所述弟二座標系係二度空間或三度空間之平移座 標系。若所述運動感測器係一傾斜感測器。此時所述第一座標系係二 〇度空間或三度空間之角位移座標系，而所述第二座標祕二度空間或 三度空間之平移座標系。所述運動感測器係一個加速度計加上一個陀 螺儀。此時所述第一座標系係三度空間座標系，其中兩個座標軸係角 位移座標軸，另一個座標軸係角速度座標軸。而所述第二座標系係三 度空間座標系，其中兩個座標滅平移座標軸，另〜個座標轴係角位 移座標輛。 如果使用加速度計和陀螺儀分別量測遙控器（1〇)在人體關節座 〇標系上的運動峨量與方向的方法，是將裝有陀螺儀、加速度計或傾 斜感测器的遙控器（10)固定在手掌上’如第八圖所示，其中陀螺儀 感測手本YAW運動的角速度ωζ，加速度計或傾斜感測器感測手掌的姿 態角(θ，φ)。當手掌保持向前，且γ轴的左右(R〇11)與χ軸的前後(pitch) 保持水平時，為遙控器（1〇)的姿態參考零點(加速度知=七=〇)，當手 革與遙控器（10)發生Roll和Pitch的運動時，其姿態角(θ，φ)可藉由 加速度出和办的量測及以下公式，計算遙控器（10)在手肘座標系上 的姿態角如下式。 201041637 0㈧=Sin-1. φ^) = Sin-1 MS. 尽’客 （4) 然後轉換此運動訊號的量與方向到直昇機座標系的運動量與方向的命 令。從量測遙控器（10)在人體關節座標系上運動訊號量與方向的方 法所獲得的運動量(θ,φ,ωζ)，可藉由以下公式計算直昇機⑽座標系的 左右控制量Af、前後控制量如和航向角改變~的命令； 〇

Au Αν =' ί^ψ object· frame L 0 0 〇 0 ^Y^IY 0 0 SZS2Z θ~ 'θ' • Φ = (H). Φ Ρζ、 _(〇ζ. (5) body· frame 掮 » kTwy· 標 1 為 KW 中 其 ,132333 灸众 A 2 2 2 1 1· 女 1免2免3 ⑹ 本例 kll= 1ί22= 1{33=1 其餘k"為零。又sw為一運動訊號量修正矩陣， ο

SJXS2X 0 0 0 SfYS2Y 0 0 0 SfZS2Z ⑺ 本發明係藉由硬體和軟體，實現以上的顧，將手部動作ό 命令轉換去控制-台直昇機的運動。但是其中的和吻的言 號常有中心點飄移(drift)和雜訊(n〇ise)搞合在裡面的問題，所以导 們以Kalman Filter随測與更_，克服慣_職常有的^ drift和noise的問題。Kalman即如在預測階段，滤波器使用上一狀赛 的估计’做㈣當前狀態的估計。在更新階段，濾划糊對當前 201041637 態的觀測值優化在預測階段獲得的預測值，以獲得一個更精確的新估 計值。 請參看第-、六圖所示’上述遙控器（10)之具體實施例，可於遙 控器⑽找置控制按域是滾輪⑽，以產生有職運動向量之控 制訊號來操控遙控直昇機(20)的飛行狀態。 工 2· 2南度控制模組 請參看第-至三圖所示，本發明高度控制模組(30)主要係控制遙 〇控直昇機（20)的定高度飛行，高度控制模組（30)更包含一控制器 (32) ’用以將高度感測器（31)產生之高度感測訊號與來自遙控器（⑻ 的高度命令做比較，進而輸出操縱機構(21)如主旋翼轉逮控制訊號， 以控制與主旋翼連動的飼服馬達作動，其中，高度感測器（31)之具體 實施例可以是超音波感··力高度計，另上述控制器⑽係:一 PID控制器或模糊控制器。 2. 3方位角感測模組 〇 請參看第一、二及第四騎示，本發明方位角感測模組⑽主要 係方便遙控器⑽的操控，使遙控直昇機⑽的機頭方向獲得有效定 位’方位角細模組(40)更包括-設置在雜直昇機⑽)上的控制器 (42) ’控制器(42)將方位角感測器⑷）產生的方位角感測訊號與來自 遙控器（10)之方位餘制域做比較，控制器⑷)輸蛛娜縱機構 (21)如上下旋翼_魅觀號，雜據轉速鋪減雖制與上下 旋翼連動的舰馬達作動’躺使機财向翻與方位角控制訊號中 之機頭方向命令相符合的方向H方位角感·⑷）的具體實施 12 201041637 例可以是磁感測器或是電子羅盤，另上述控制器（42)係為一 PID控制 器或模糊控制器。 上述具體實施例中，方位角感測模組(40)更包含一 Z軸陀螺儀 (43) ’用以提供一 z軸感測訊號至該控制器（42)中，以作為修正該上 下旋翼轉速控制訊號的依據，而可進一步穩定該遙控直昇機（1〇)的機 頭方向，其中Z軸陀螺儀(43)之具體實施例可以是z軸陀螺儀。 2. 4飛行協同控制手段 〇 請參看第一、二圖及第五圖所示，本發明更包括有一設在遙控直 昇機(20)上的飛行協同控制手段(5〇)，用以控制該操縱機構(21)的作 動，使該遙控直昇機(20)呈現穩定的飛行狀態，當遙控器（1〇)未對遙 控直昇機(20)施控時，遙控直昇機(20)仍保持穩定飛行狀態。 上述飛行協同控制手段(50)包括一位置控制模組(51)，其包含一 控制器（53)及-用以感測遙控直昇機(2〇)位置變化的光學位置感測器 (52)，控制器（53)將光學位置感測器（52)產生的位置訊號與控制訊號 〇中之位置移動命令做比較，經控制器⑽輸出控制操縱機構(21)如副 翼及升降般的調整訊號，以控制與副翼及升降舱連動的饲服馬達作 動，使遙控直昇機⑽所處位置達到與位置移動命令相符合的位置。 其中，上述控制器（53)係為一 pid控制器或模糊控制器。 參·發明運作實施 請參看第-、二及第六騎示，本發明首先以設在遙控器⑽上 的運動感測器（11)來偵測遙控器⑽六軸的運動向量而產生一運動感 測訊號’此時識處理單劝2)將運動感測訊號轉換為包含有高度命 13 201041637 令、機頭方向命令以及位置移動命令的控制訊號，再經由卯無線發射 模組（15)將上述之控制訊號無線傳輸至遙控直昇機(2〇)上，進而操控 遙控直歼機(20)相關之操縱機構(21)的作動，以控制遙控直昇機(2〇) 的飛行狀態。此外，運動訊號包含運動向量在一第一座標系各座標軸 之分量，且控制訊號包含一第二座標系各座標轴之分量，當訊號處理 單元(12)將控制訊號傳送至飛行協同控制手段(5〇)後，飛行協同控制 手段(50)依據控制訊號使遙控直昇機(2〇)於第二座標系各座標軸之分 ¢)量進行運動。 請參看第二、三圖所示，當設在遙控直昇機(2〇)上之RF無線接收 模組(61)收到來自遠端的高度命令時，高度控制模組(3〇)則以一控制 器（32)將所感測遙控直昇機(20)目前高度的高度感測訊號與高度命令 做比較’當遙控直昇機(20)高度低於高度命令的高度時，則輸出一控 制操縱機構(21)作動哺速控制訊號，使遙減㈣⑽)上升至與高 度命令相符合的高度；反之，當遙控直昇機⑽之高度高於高度命令 〇的高度時，則輸出-相反之控讎縱機構⑵)作動的轉速控制訊號使 遙控直昇機(20)下降至與高度命令相符合的高度。 請參看第二、四圖所示，當RF無線接收模組(61)收到來自遠端之 方位角控制訊號中的機頭方向命令時，此時方位角感測模組⑽則以 :控制器(42)將方位角細n⑷)產生的方位_觀號與來自遙控 °°()之方位角控制戒號之機頭方向命令做比較，經控制器（42)輸出 控，操縱機構(21)的轉速控制訊號，使機頭方向達到與機頭方向命令 相符合的方向’藉以控制使該遙控直昇機(20)的航向角與該遙控器⑽ 201041637 的指向角維持在一相對角度。 請參看第二、五圖所示，當RF無線接收模組(61)收到來自遠端的 位置移動命令時，此時飛行制控财段⑽之位置控麵組⑸）則 以&制器（53)將光學位置感測器（52)產生的位置訊號與位置移動命 令做比較，經控制器⑽輸出控制操縱機構⑵）的調整訊號，使遙控 直昇機(20)所處位置達到與位置移動命令相符合的位置上。 肆•結論 ❹藉由上述技鋪徵的建置，本發明4實可以藉由感測遙控器之運 動向量來產生㈣《，再與_之雜做比_送出修正命令 給相關之操控機構，使遙控直昇機得以穩定維持在所設定的飛行姿 態，故而較不受氣流的擾動下而偏離航道，進而得以加速引導初學者 進入遙控飛航領域的門檻，因而具有遙控飛行簡單容^、操作省力、 成本相對較低以及較為環保節能省電等諸多特點。 本發所具财跋帽專概_之結構雛，未級_物品， 〇且具實用性與進步性，已符合發明專利要件，為確保研發之權益，爰 依法具文知:出申凊，謹請鈞局依法核予專利，以維護本申請人合法 之權益。 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明遙控直昇機的操控示意圖。 第二圖係本發明協同控制手段之基本架構示意圖。 第二圖係本發明高度控制模組之控制方塊示意圖。 第四圖係本發明方位角感測模組之控制方塊示意圖。 15 201041637 第五圖係本發明位置控制模組之控制方塊示意圖。 第六圖係本發明遙控器之控制方塊示意圖。 第七圖係習用結構之操控示意圖。 第八圖係運動感知模組和受控系統之關係示意圖。 【主要元件符號說明】 (10)遙控器 (12)訊號處理單元 0 (14)撥輪 (21)操縱機構 (31)南度感測器 (40)方位角感測模組 (43)Z轴陀螺儀 (51)位置控制模組 (6)無線傳輸模組 0 (15)RF無線發射模組 (110)手持遙控裝置 (120)物件 (II) 運動感測器 (13)資料庫 (20)控遙控直昇機 (30)高度控制模組 (32)(42)(53)控制器 (41)方位角感測器 (50)飛行協同控制手段 (52)光學位置感測器 (61)RF無線接收模組 (III) 操控桿

Claims (1)

1. 201041637 七、申請專利範圍： i. 一種偵稱控ϋ之運動以控制遙控直昇機册的系統，其係用 以產生運動感測訊號’並依據該運動感測訊號而產生控制訊號，再經 由無線傳輸她將該控制訊號傳至一遙減昇機上操縱模組，該操 縱模組再#控該遙控直昇機之至少—触機翻伽，進啸制該 控直昇機的飛行狀態，其包括： 曰運動感測器，其設在一遙控器上，用以谓測該遙控器之運動向 〇篁而產生該運動感測訊號； D虎處理單元，其用以將該運動感測訊號轉換為該控制訊號， 以控繼触料機之飛行狀態； 〜㈤度控制模組’其包含—高度感測器用以感測該遙控直昇機目 :又而產生呵度感測訊號，將該高度感測訊號與來自該遙控器之 4制訊號中的—高度命令做比較，而可輸出—控制該操縱機構作動 的轉速控制峨，秘_騎_喊來控綱遙餘昇機升或降 〇至與該高度命令相符合之高度；及 彳角感顺組’其包括有二個分職設在該遙控狀該直昇 ^的方㈣_器’用域猶驗直«無遙控ϋ彼此間的方 位条而產生方位域測訊號並經處理該方位肖感測訊號後產生一方 制峨，再麟該方位肖之㈣峨來控舰該遙控直昇機 、航向角與該遙控器的指向角維持在—相對角度。 π//5"求鄕1顿述之細遙㈣之運動以控制遙控直昇機飛 丁、、統’財’該獅⑽器料崎顧加速度計。 17 201041637 3. 如請求項㈣靴轉败·喝舰昇機飛 行的系統，其中，所偵測之雜動向量為該遙控器之六轴向量。 4. 如請娜丨__嶋__ 行的系統，其中，該高度感測器為超音波感測器或壓力昇機飛 行的系統，其中，該方位角感測器為磁感測器。 6·如請求項㈣靴軸败顿_蝴機飛 〇行的祕，其更包財-設顧遙控直昇機场飛行協隨制手段， 該飛打協同控制手段用以控制該操縱機構的作動，使該遙押直昇機呈 現穩定的腑㈣，使該遙控n未對贿控料機趣^該遙控直 昇機仍保持穩定飛行狀態。 7·如請求項第6項所述之控制直昇機飛行的系統，其中，該飛行 協同控制手段包括-位置控麵組，其包含—控制器及^以感:測該 遙控直昇機位置變化的光學位置制器，該控制器_絲位置感測 〇器產生的位置訊號與該控制訊號中之位置移動命令，經控制器輸出控 制該操縱機構的調整訊號，使該遙控直昇機所處位置達到與該位置^ 動命令相符合的位置。 / 8.如請求項第丨項所述之細遙㈣之運動雜觸控直昇機飛 行的系統’其巾，該遙控器更包含一用以儲存複數個修正係數的資料 庫，以供該訊號處理單元將該運動感測訊絲以與該運動感測訊號對 應之該修正係數後轉換為該控制訊號。 9.如請求項第1項所述之侧遙㈣之啸制遙控直昇機飛 18 201041637 行的系統，其中，§亥知縱機構包括一主旋翼。 飞/.如請求f H項所述之偵測遙控器之運動以控制遙控直昇機 飛灯的祕，”巾，如度控麵組更包含—控彻，& 感測訊號與該高度命令做比較，而可輪出控制該操縱機構之轉 訊號。 卫 1L如請求_ 1綱述之伽迦^之運動叫制遙控直 飛行的祕，其巾，財㈣感繼缺包括—設置在該遙控直昇機 〇上的控制器，該控制器將該磁感測器產生的該方位角感測訊號與來自 該遙控ϋ之該方位角控制訊號做比較，經該控制器輪出控制該操縱機 構的轉速控制訊號，使機頭方向達到與該機頭方向命令相符合的方向。 12.如請求項第11項所述之偵測遙㈣之運動以控觸控直昇機 飛行的系統，其中，該方位角感測模組更包含—2轴陀螺儀，用以提 供-2軸_訊號至該控制器中，以作祕正雜縱機構轉速控制訊 號的依據，而可進一步穩定該遙控直昇機的機頭方向。 〇 13.如請求項第7、1Q或11項所述之偵測遙控器之運動以控制遙 控直昇機飛行的系統’其中，該控制器係為一 PID控制器或模糊控制 器。 ’ 14. 一種偵測遙控器之運動以控制遙控直昇機飛行的方法，其係用 以產生運動感測訊號，並依據該運動感測訊號而產生控制訊號，再經 由一無線傳輸模組將該控制訊號傳至一遙控直昇機之操縱模組上，再 由該操縱模組操控該遙控直昇機之至少一操縱機構的作動，以控制該 遙控直昇機的飛行狀態，其包括： 201041637 將運動感測器設在該遙控器上，以摘測該遙控器之運動向量而 產生該運動感測訊號； 、 號處理單元將该運動感測訊號轉換為該控制訊號，以控制 該遙控直昇機之飛行狀態； X南度控制模、組之一高度感測器感測該遙控直昇機目前高度而 產生1賴觀號，該高度控麵組再將該高賴麻號與來自該 U工器之雜制5&號中的—高度命令做比較，而可輸控制該操縱 〇機構作動的轉速控制職，再依據該轉速控制訊號來控制該遙控直昇 機升降至與該高度命令相符合之高度；及 以一方位角感測模組感測該遙控直昇機與該遙控器彼此間的方位 角而產生方位角感測訊號，其中，該方位角感測模組包括有二個分別 裝_該遙控器及該遙控直昇機上的方位角感測器，並經處理該方位 角感測訊號後產生方位角之控制訊號，再依據該方位角之控制訊號來 控制使該遙控直昇機的航向角與該遙控器的指向角維持在一相對角 〇度。 15. 如請求項第14項所述之控制直昇機飛行的方法，其中，所提 供之戎運動感測訊號包含該運動向量在一第一座標系各座標軸之分 量，该控制讯號包含一第二座標系各座標軸之分量，當該訊號處理單 元將該控制訊號傳送至一飛行協同控制手段後，該飛行協同控制手段 依據該控制訊號使該遙控直昇機於該第二座標系各座標轴之分量進行 運動。 16. 如請求項第14項所述之偵測遙控器之運動以控制遙控直昇機 201041637 飛行的方法’其巾’該運械卿為_、儀或加速度計。 17. 如請求鄉14顿述之侧遙控狀魏以控猶控直昇機 飛行的方法’其巾，所制之該運動向量為該雜器之六軸向量。 18. 如請求項第14項所述之細遙控器之運動以控制遙控直昇機 飛行的方法，其巾，該高度感測H為超音波感測器。 19. 如請求料14顿狀侧雜1之運動以㈣遙控直昇機 飛行的方法，其巾，該方位角制H為磁感測器。 〇 2G·如請求鄕14顿述之躺遙控1之運⑽㈣遙控直昇機 飛行的方法^•更包括有一設在該遙控直昇機上的飛行協同控制手 段，該飛行協同控制手段用以控制該操賴構的作動，使該遙控直昇 機呈現穩定的_•狀態’使該遙控II未對該直昇無㈣，該遙控直 昇機仍保持穩定飛行狀態。 21.如請求項第20項所述之偵測遙控器之運動以控制遙控直昇機 飛行的方法，其中，該飛行協同控制手段包括一位置控制模組，其包 ❹含一控制器及一用以感測該遙控直昇機位置變化的光學位置感測器， 當該控制器接收到該控制訊號中之一位置移動命令時，則與該光學位 置感測H產生的位置訊號做比較，經_||輸控繼操縱機構的調 整訊號，使該遙控直昇機所處位置達到與該位置移動命令相符合的位 置上。 22·如請求項第14項所述之偵測遙控器之運動以控制遙控直昇機 飛仃的方法’其巾，祕控H更包含—肋齡魏讎正魏的資 料庫’以供該峨處理料職*域測1峨乘贿該運械測訊號 21 201041637 對應之該修正係數後轉換為該控制訊號。 飛行14娜编物㈣卿輕直昇機 氣灯的方法，其中，該操縱機構包括一主旋翼。 動的轉速控制訊號 =的方法，其中，該高度控制歡更包含—控織，當接收到销 ，則與該高度感測訊號做比較，而可輪出控制__構作 飛行的方項所述之侧遙控器之運動以控制遙控直昇機 心’雜將該磁感測器產生的該方位賴測 2==方位肖控舰賴_，_控觸触控制該操縱機 構的轉逮控制峨，使機向達到與職頭方向命令相符合的方向。 26.如请求項第25項所述之侧遙控器之運動以控制遙控直昇機 f的方法’射，該方位_模組更包含—z軸_儀，用以提 〇 ^、一 Z軸細訊脑綱财，以作為修正鋪縱機構轉速控制訊 戒的依據，而可進—步穩定該直昇機的機頭方向。 27·如請求項第21、24或25項所述之偵測遙控器之運動以控 控直昇機飛行的方法，其巾，該控繼係為—m控制器。 22