遙控飛行玩具和遙控飛行方法
【專利說明】遙控飛行玩具和遙控飛行方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于遙控飛行玩具的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種遙控飛行玩具和遙控飛行方法。
【背景技術(shù)】
[0003]遙控飛行玩具包括遙控器和飛行器，遙控器設(shè)有操控手柄或按鈕，飛行器設(shè)有飛行執(zhí)行單元(飛行執(zhí)行單元例如設(shè)置在不同方位的馬達(dá)、旋翼)。遙控器和飛行器之間通過無線信號連接，遙控器向飛行器發(fā)送出動作命令，飛行器執(zhí)行該動作命令，這些動作命令大多需要涉及到方位的問題；具體地說，遙控器命令飛行器運(yùn)動時，必須告訴飛行器向哪個方向飛行運(yùn)動，即必須向飛行器傳送一個方位角度參數(shù)(簡稱方位參數(shù)。方位參數(shù)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)，飛行器在接收命令后，根據(jù)該方向參數(shù)作出自身的動作。所以，遙控器必須形成有用以定義前后左右方向的方向參照系，否則遙控器就無法落實(shí)操作者關(guān)于前后左右方向的操控意念；同樣，飛行器必須形成有定義前后左右方向的方向參照系，否則，飛行器即使接收到遙控器涉及方向的命令，也無法落實(shí)執(zhí)行。
[0004]通常情況下，遙控器涉及前后左右的方向參照系基于自身基準(zhǔn)軸線方向而構(gòu)建，本申請文件中稱之為第一方向參照系，第一方向參照系定義了哪個方向是遙控器的前方，并據(jù)此進(jìn)一步可以確定哪個方向是遙控器的后方、哪個方向是遙控器的左方、哪個方向是遙控器的右方，還可以再鑒別出某一具體方向?yàn)榍胺狡蠖嗌俣?、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；例如在圖1中，人們通常認(rèn)定遙控器I其中的一條中軸線m所指的方向?yàn)榍昂蠓较?，并且根?jù)遙控器的造型結(jié)構(gòu)進(jìn)一步區(qū)別前方、后方，當(dāng)遙控器的前后方方向確定下來后，遙控器的左方、右方也就隨之確定下來，形成第一方向參照系。遙控器的前后左右方向能根據(jù)造型一眼識別出來。遙控器的各操控手柄或按鈕采用第一方向參照系賦予相應(yīng)的飛行動作命令。
[0005]同樣，飛行器涉及前后左右的方向參照系基于自身基準(zhǔn)軸線方向而構(gòu)建，本申請文件中稱為第二方向參照系；第二方向參照系定義了哪個方向是飛行器的前方，并據(jù)此進(jìn)一步可以確定哪個方向是飛行器的后方、哪個方向是左方、哪個方向是右方，還可以再鑒別出某一具體方向?yàn)榍胺狡蠖嗌俣?、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；例如在圖1的飛行器2中，人們可以選取其中一條軸線所指的方向定義為飛行器的前后方向，并進(jìn)一步定義出哪是前方，當(dāng)飛行器的前方方向確定下來后，飛行器的后方、左方、右方也就隨之確定下來，形成第二方向參照系。飛行執(zhí)行單元根據(jù)第二方向參照系執(zhí)行相應(yīng)的飛行動作(因?yàn)轱w行器各個不同的動力機(jī)構(gòu)是對應(yīng)于第二方向參照系進(jìn)行布置、管理和控制的)。多數(shù)飛行器的前方方向可以通過形狀、顏色、燈光等內(nèi)容讓操作者識別。
[0006]在玩耍過程中，遙控器的朝向與操作者朝向基本保持相同，即遙控器的第一方向參照系與操作者的方向參照系基本相同，但飛行器的朝向卻不斷發(fā)生變化，遙控器的朝向也隨操作者走動的改變而不斷發(fā)生變化，第二方向參照系和第一方向參照系并不相同，即飛行器認(rèn)為的前方與遙控器認(rèn)為的前方不一致，而且差別程度還不斷改變。操作者利用遙控器進(jìn)行操作時，使用的方向參照系為第一方向參照系，發(fā)送出的方位角度參數(shù)是基于第一方向參照系，但飛行器執(zhí)行動作命令時，卻只能基于第二方向參照系作出動作(因?yàn)轱w行器各個不同的動力機(jī)構(gòu)是對應(yīng)于第二方向參照系進(jìn)行布置、管理和控制的)，這樣，就導(dǎo)致操作者無法直觀、直接地利用自身的方向參照系控制飛行器。例如，在圖1中，當(dāng)操作者通過遙控器I向飛行器2發(fā)出向前運(yùn)動的命令，該“向前”是指第一方向參照系的前方，飛行器也執(zhí)行“向前”的動作，但飛行器的“向前”是指第二方向參照系的前方，所以飛行器并不是向操作者的前方飛行，而是向操作者的左方飛行；換句話說，如果操作者希望飛行器向自身的前方飛行，他并不能在遙控器上實(shí)施關(guān)于“向前飛行”的手柄動作，而是要在遙控器上實(shí)施關(guān)于“向右飛行”的手柄動作，這樣顯然很不直觀，必須由操作者進(jìn)行思考轉(zhuǎn)換，加上飛行器和遙控器的朝向差別角度大小在各個時候千變?nèi)f化，使得操控起來更加復(fù)雜、麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供一種遙控飛行玩具和遙控飛行方法，它的方向控制簡便直觀，操控容易。
[0008]其目的可以按以下方案實(shí)現(xiàn):該遙控飛行玩具包括遙控器和飛行器，遙控器和飛行器之間通過無線信號連接，飛行器設(shè)有中央控制器，遙控器基于自身基準(zhǔn)軸線的朝向而形成有定義前后左右方向的第一水平方向參照系；遙控器設(shè)有操控手柄或按鈕；各操控手柄或按鈕不同的扳動方向分別對應(yīng)產(chǎn)生涉及不同方向參數(shù)的飛行動作命令；
飛行器基于自身基準(zhǔn)軸線的朝向而形成有定義前后左右方向的第二水平方向參照系；飛行器設(shè)有飛行執(zhí)行單元和中央控制器，飛行執(zhí)行單元采用第二水平方向參照系并依據(jù)遙控器發(fā)出的命令執(zhí)行相應(yīng)的飛行動作；
其主要特點(diǎn)在于，遙控器設(shè)有第一電子指南針，第一電子指南針測量遙控器基準(zhǔn)軸線方向相對于地理北極的第一偏轉(zhuǎn)角度；遙控器將電子指南針測量結(jié)果通過無線信號傳送給飛行器的中央控制器；
飛行器設(shè)有第二電子指南針，第二電子指南針測量飛行器基準(zhǔn)軸線方向相對于地理北極的第二偏轉(zhuǎn)角度；第二電子指南針連接中央控制器，第二電子指南針將其測量結(jié)果傳送到飛行器的中央控制器；
飛行器的中央控制器還設(shè)有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元根據(jù)第一電子指南針和第二電子指南針的檢測結(jié)果，計算出第一偏轉(zhuǎn)角度和第二偏轉(zhuǎn)角度兩者的角度差，并利用該角度差作為修正值將遙控器所傳送的方位參數(shù)進(jìn)行修正，使修正后的方位參數(shù)在第二方向參照系中所指的地理方向等同于遙控器所傳送的修正前方位參數(shù)在第一方向參照系中所指的地理方向；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元連接飛行器的飛行執(zhí)行單元，飛行執(zhí)行單元根據(jù)修正后的方位參數(shù)執(zhí)行飛行動作。
[0009]一種遙控飛行方法，其特征在于采用上述的遙控飛行玩具，包括以下步驟:
(a).遙控器的第一電子指南針測量遙控器基準(zhǔn)軸線方向相對于地理北極的第一偏轉(zhuǎn)角度；遙控器將電子指南針測量結(jié)果(第一偏轉(zhuǎn)角度)通過無線信號傳送給飛行器的中央控制器；飛行器的第二電子指南針測量飛行器基準(zhǔn)軸線方向相對于地理北極的第二偏轉(zhuǎn)角度；第二電子指南針將其測量結(jié)果(第二偏轉(zhuǎn)角度)傳送到飛行器的中央控制器；中央控制器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元根據(jù)第一電子指南針和第二電子指南針的檢測結(jié)果，計算出第一偏轉(zhuǎn)角度和第二偏轉(zhuǎn)角度兩者的角度差；
(b).操作者扳動遙控器的操控手柄，遙控器根據(jù)操控手柄的扳動方向產(chǎn)生涉及方位參數(shù)的飛行動作命令，遙控器向飛行器發(fā)送出該涉及方位參數(shù)的飛行動作命令；
(C).飛行器接收遙控器發(fā)出的涉及方位參數(shù)的飛行命令，并利用第(a)步驟所得到的角度差作為修正值，將遙控器所發(fā)送的方位參數(shù)進(jìn)行修正，使修正后的方位參數(shù)在第二方向參照系中所指的地理方向等同于遙控器所傳送的修正前方位參數(shù)在第一方向參照系中所指的地理方向；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元將修正后的方位參數(shù)傳給飛行器的飛行執(zhí)行單元，飛行執(zhí)行單元根據(jù)修正后的方位參數(shù)(即方位參數(shù)修正值)執(zhí)行飛行動作。
[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
本發(fā)明中，飛行器雖然也是利用基于自身基準(zhǔn)軸線的第二方向參照系執(zhí)行飛行動作，但是由于它的方位角度參數(shù)已經(jīng)經(jīng)過修正轉(zhuǎn)化，使得飛行器執(zhí)行的第二方向參照系的方位角度參數(shù)修正值的指向與遙控器給出的基于第一方向參照系的方位角度參數(shù)的指向完全相同，實(shí)現(xiàn)飛行器的飛行方向與遙控器所指的地理方向相同，這樣，遙控器的方向參數(shù)不需經(jīng)過操作者頭腦進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得方向控制更加簡便直觀，操控容易。
【附圖說明】
[0011]圖1是遙控器和飛行