AT516789A1 - Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
AT516789A1
AT516789A1 ATA74/2015A AT742015A AT516789A1 AT 516789 A1 AT516789 A1 AT 516789A1 AT 742015 A AT742015 A AT 742015A AT 516789 A1 AT516789 A1 AT 516789A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
vehicle
remote control
control
operator
remote
Prior art date
Application number
ATA74/2015A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Niedermayr Michael Dipl Ing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Niedermayr Michael Dipl Ing filed Critical Niedermayr Michael Dipl Ing
Priority to ATA74/2015A priority Critical patent/AT516789A1/de
Priority to PCT/AT2016/000011 priority patent/WO2016127192A1/de
Publication of AT516789A1 publication Critical patent/AT516789A1/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0011Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0016Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement characterised by the operator's input device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H27/00Toy aircraft; Other flying toys
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H30/00Remote-control arrangements specially adapted for toys, e.g. for toy vehicles
    • A63H30/02Electrical arrangements
    • A63H30/04Electrical arrangements using wireless transmission
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0011Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0033Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement by having the operator tracking the vehicle either by direct line of sight or via one or more cameras located remotely from the vehicle
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04Helicopters
    • B64C27/08Helicopters with two or more rotors

Abstract

Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs (1), wobei Steuerbefehle durch einen Bediener (B) an einer Fernbedienung (2) eingegeben werden, wobei die Steuerbefehle zumindest teilweise durch Zeigen der Fernbedienung (2) auf eine vom Fahrzeug (1) anzusteuernde Position gegeben werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Fernbedienung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 11.
Es ist bekannt, Fahrzeuge fernzusteuern, wobei ein Bediener Steuerbefehle an einer Fernbedienung eingibt und die Steuerbefehle in Steuersignale für einen Antrieb (oder mehrere Antriebe) des Fahrzeugs umgewandelt werden. Die Steuerbefehle und/oder die Steuersignale (oder eine bei der Umwandlung auftretende Zwischenstufe) werden beispielsweise über Funk von der Fernbedienung zum Fahrzeug übertragen. Während in der Vergangenheit die Steuerung solcher Fahrzeuge nicht auf einfachen oder sichereren Gebrauch optimiert wurden, da das Steuern Teil des Erlebnisses bzw. der Herausforderung war, sind nun auch ferngesteuerte Fahrzeuge bekannt, die darüber hinaus einen praktischen Nutzen erfüllen sollen. Solche Fahrzeuge werden gemeinhin oft als Drohnen bezeichnet.
Es wurden bereits Anstrengungen unternommen, um die Steuerung für diese Fälle einfacher zu gestalten. Ein solcher Versuch ist in der US 2011/0246015 A1 offengelegt. Dabei wird ein erheblicher regelungstechnischer Aufwand getrieben, um die Steuerung der Drohne für den Bediener so intuitiv wie möglich zu gestalten.
Trotzdem erfordert die Steuerung von Drohnen noch eine große gedankliche Leistung des Bedieners, da er sich in das Fahrzeug hineinversetzen muss.
Es sei bemerkt, dass unter dem Ausdruck „Steuerung“ des Fahrzeugs nicht die Regelung oder Steuerung eines Antriebs im Sinne der Regelungstechnik - also Vorgeben eines Sollwertes, der gegebenenfalls durch einen gemessenen Istwert korrigiert wird - gemeint ist, sondern die Aktionen des Bedieners, welche dieser trifft, um das Fahrzeug in seinem Sinne zu bewegen, soweit dies nicht anders explizit erwähnt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuerung eines ferngesteuerten Fahrzeuges zu vereinfachen.
Hinsichtlich des Verfahrens wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich der Fernbedienung wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.
Dies geschieht in Bezug auf das Verfahren, indem die Steuerbefehle zumindest teilweise - vorzugsweise vollständig - durch Zeigen der Fernbedienung auf eine vom Fahrzeug anzusteuernde Position gegeben werden.
In Bezug auf die Fernbedienung geschieht dies, indem ein Lagesensor zur Erfassung der Ausrichtung der Fernbedienung vorgesehen ist und - durch den Lagesensor erfasste Lagedaten als Steuerbefehle an das Fahrzeug übermittelbar sind und/oder - dass ein Prozessor der Fernbedienung dazu ausgebildet ist, die Lagedaten in Steuersignale für einen Antrieb des Fahrzeugs umzuwandeln, wobei die Steuersignale an das Fahrzeug übermittelbar sind.
Vorteilhaft an einer erfindungsgemäßen Steuerung ist, dass der Bediener nicht die weitere Bewegung des Fahrzeugs aus Sicht des Fahrzeugs visualisieren muss, sondern, dass die Steuerbefehle aus seiner eigenen Sicht erteilt werden können.
Dies stellt eine ganz besonders einfache Ausführungsform dar, da vom Bediener keinerlei gedankliche Leistung mehr dahingehend erbracht werden muss, wie sich das Fahrzeug verhalten muss, um die angestrebte Position zu erreichen. Anders ausgedrückt reduziert eine solche Ausführungsform die Komplexität der Steuerung so weit, dass sie der Bedienung eines Laserpointers gleicht.
Schutz wird ebenfalls für eine Anordnung aus einer erfindungsgemäßen Fernbedienung und einem ferngesteuerten Fahrzeug begehrt.
Die Umwandlung der Steuerbefehle, die vom Bediener ausgehen, in die Steuersignale, welche das Fahrzeug benötigt (bzw. dessen Antrieb) kann in einem
Prozessor geschehen, wobei die Ausgestaltung des Prozessors für die Erfindung nicht wesentlich ist, zumal im Stand der Technik eine Vielzahl von Prozessoren bekannt sind, welche die hier durchzuführenden Aufgaben erledigen können.
Dieser Prozessor kann in der Fernbedienung und/oder im Fahrzeug seinen Dienst tun, wobei im ersten Fall die Steuersignale von der Fernbedienung zum Fahrzeug zu übertragen sind und im zweiten Fall die Steuerbefehle bzw. die Lagedaten. Es kann auch vorgesehen sein, dass sowohl in der Fernsteuerung als auch dem Fahrzeug ein Prozessor angeordnet ist und eine bei der Umwandlung der Steuerbefehle in die Steuersignale auftretende Zwischenstufe von der Fernsteuerung an das Fahrzeug versendet wird.
Auch für die Übertragung der Steuerbefehle und/oder der Steuersignale sind im Stand der Technik verschiedene Möglichkeiten bekannt. Neben Funk wären hier auch verschiedene andere Datenübertragungsstandards wie W-Lan oder NFC-Techniken (bspw. Bluetooth) zu erwähnen. Gemeinhin kommt irgendeine Form von elektromagnetischen Wellen zum Einsatz, wobei auch beispielsweise eine akustische Übertragung aus technischer Sicht a priori nicht ausgeschlossen ist.
In diesem Zusammenhang ist auch zu erwähnen, dass der Prozessor nicht nur in der Fernsteuerung und/oder dem Fahrzeug angeordnet sein muss. Aufgrund der Geschwindigkeit moderner Datenverarbeitungsanlagen kann die Umwandlung auch in einer anderen Vorrichtung durchgeführt werden.
Die Erfindung kann zum Fernsteuern jedweder Fahrzeuge verwendet werden, wobei in aller Regel unbemannte Fahrzeuge fernzusteuern sind, obwohl auch dies aus technischer Sicht keine Beschränkung darstellt.
Besonders bevorzugt kann die Erfindung bei Flugfahrzeugen eingesetzt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Für eine besonders genaue Steuerung kann es vorgesehen sein, dass die Relativposition in Form eines Koordinatentripels in einem Koordinatensystem berücksichtigt wird. Für besondere Formen von ferngesteuerten Fahrzeugen, wie beispielsweise Boote oder gewisse Landfahrzeuge kann es auch sinnvoll sein, weniger als drei Koordinaten zu verwenden.
Um die Bedienung für den Bediener besonders einfach zu gestalten, kann es vorgesehen sein, dass das Koordinatensystem mit Ursprung an der Position der Fernbedienung und/oder des Bedieners verwendet wird. Für eine besonders einfache Berechnung einer neuen Position oder einer neuen Bewegungsrichtung kann es vorgesehen sein, ein Kugelkoordinatensystem zu verwenden.
Einen ähnlichen Vorteil kann auch eine Ausführungsform bieten, bei der vorgesehen ist, dass der Abstand des Fahrzeugs von der Fernsteuerung und/oder dem Bediener durch ein - vorzugsweise mittels eines berührungsempfindlichen Bildschirms realisiertes - Regelelement der Fernbedienung eingestellt wird. Eine separate Darstellung des Regelelements ist dabei nicht notwendig. Die Darstellung kann auch mit anderen Elementen zur Steuerung des Fahrzeugs oder zu sonstigen Zwecken kombiniert werden. Tatsächlich ist es nicht absolut notwendig irgendetwas auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm darzustellen.
Eine Steuerung durch Zeigen und Einstellen des Abstandes kann besonders bei Fahrzeugen vorteilhaft eingesetzt werden, denen es erlaubt ist, ihre Position zu halten. Bei Flugfahrzeugen, welche auf Bewegung angewiesen sind, um zum Beispiel die Höhe zu halten (Flugzeuge), kann durch das Zeigen beispielsweise die Richtung des Fluges vorgegeben werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fernbedienung über Mittel verfügt, über welche die Steuerung freizugeben ist. Insbesondere dann, wenn die Steuerung durch Zeigen mit der Fernbedienung ausgeführt ist, kann hierdurch erreicht werden, dass der Bediener die Fernbedienung ablegen kann und andere Tätigkeiten ausführen kann.
Bei einer diesbezüglich besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Fernbedienung einen berührungsempfindlichen Bildschirm auf (Touchscreen) und die Steuerung kann durch Berühren des Bildschirms freigeben werden.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Beenden der Berührung die Steuerung wieder deaktiviert. Dies ist aber nicht zwangsläufig so. Beispielsweise kann die Deaktivierung der Steuerung auch durch betätigen eines Schalters erreicht werden, wobei der Schalter natürlich auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm dargestellt werden kann.
Bevorzugt kann es des Weiteren vorgesehen sein, das Messgerät zumindest teilweise von der Fernbedienung und vom Fahrzeug beabstandet angeordnet ist.
Dies ermöglicht eine besonders kleine bzw. handliche Konstruktion der Fernbedienung und des Fahrzeugs. Das Messgerät kann dabei vom Bediener separat mitgeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Fahrzeug als Flugfahrzeug, bevorzugt mit zumindest einem Rotor und besonders bevorzugt mit vier Rotoren, ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass eine Relativposition zwischen Fernbedienung und Fahrzeug bei der Umwandlung der Steuerbefehle in die Steuersignale berücksichtigt wird. Für die Bestimmung der Relativposition können verschiedene Messgeräte/Messmethoden bzw. eine Kombination dieser angewandt werden. Zum einen können dafür ausschließlich Sensoren verwendet werden, die sich im Fahrzeug befinden. Damit lässt sich die relative Position des Fahrzeugs zu seinem Startpunkt ermitteln. Dabei wird angenommen, dass das Fahrzeug am Ort des Bedieners startet. Folgende Sensoren kommen unter anderem dafür in Frage (in Klammern ist jeweils angegeben, welche Koordinatenparameter in einem kartesischen Koordinatensystem durch die jeweilige Messmethode bestimmt werden können): • Drucksensor, absolute Höhe des Fahrzeugs (z) • Ultraschallsensor, absoluter Abstand zw. Fahrzeug und Boden, Wänden (x.y.z) • Infrarotsensor, absoluter Abstand zw. Fahrzeug und Boden, Wänden (x,y,z) • GNSS (Global Navigation Satellite System); z.B. GPS, absolute Position des Fahrzeugs (x,y,z) • Beschleunigungssensoren mit doppelter Integration der Messwerte (x,y,z) • Optical Flow Sensor (Geschwindigkeit) mit Integration der Messwerte (x,y,z) • Kamera bzw. Stereokameras (3d position reconstruction from multiple images, Erkennung des Bedieners) (x,y,z)
Letzteres eignet sich prinzipiell auch dafür, die Position des Fahrzeugs von der Fernsteuerung aus zu bestimmen.
Außerdem kann auch die relative Position des Fahrzeugs durch eine Kombination von Teilsystemen, die sich im Fahrzeug und beim Bediener befinden, bestimmt werden. Hierfür eignen sich unter anderem folgende Systeme: • Differential GNSS (DGNSS). Ein Empfänger befindet sich beim Bediener, einer im Fahrzeug. Die Daten des ersten Empfängers werden in Echtzeit an das Fahrzeug übermittelt und dort mit Daten des zweiten Empfängers kombiniert. • Die Fernbedienung ist mit Leuchtdioden (zB: Infrarot) und das Fahrzeug mit Fotodioden bzw. Kameras ausgestattet. Über die Detektion des von den Leuchtdioden ausgesendeten Lichts kann das Fahrzeug seine Drehlage (also die Ausrichtung im Raum) relativ zum Bediener bestimmen. Die Stärkte des Signals gibt außerdem Auskunft über den Abstand zwischen Bediener und Fahrzeug. Werden die Leuchtdioden gepulst betrieben kann darüber hinaus auch übereine Time-of-Flight Messung der Abstand bestimmt werden. Es ist auch möglich, die Fernbedienung mit Detektoren und das Fahrzeug mit Leuchtdioden auszurüsten. • Schallmessung. Das Fahrzeug (Fernbedienung) ist mit einer Schallquelle ausgerüstet und die Fernbedienung (Fahrzeug) mit einem oder mehreren Mikrofonen. Über eine getriggerte Laufzeitmessung kann der Abstand bestimmt werden. Mehre Mikrofone erlauben es außerdem, die Drehlage zu bestimmen. • Funkmessung. Das gleiche Prinzip wie bei der Schallmessung, allerdings werden hier Funkwellen verwendet. • Messung der Feldstärke eines elektromagnetischen Feldes über eine Anordnung von Antennen. Vorzugsweise wird das Feld am Fahrzeug erzeugt und an der Fernbedienung gemessen. Es kann aber auch anders herum gelöst werden. Dieses Verfahren wird auch bei Lawinenverschüttetensuchgeräten verwendet.
Besonders bevorzugt kann eine Ausführung sein, bei der als Messgerät wenigstens ein Satellitennavigationsmodul - vorzugsweise zwei Satellitennavigationsmodule (DGNSS) - und/oder ein Drucksensor und/oder ein Beschleunigungssensor -vorzugsweise jedoch drei Beschleunigungssensoren, je einer pro Raumrichtung -und/oder eine Stereokamera verwendet werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind anhand der Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung ersichtlich. Dabei zeigen
Fig. 1a und 1b die räumliche Situation bei einer Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 2a bis 2c verschiedene Beispiele zu Steuerfreiheitsgraden einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
Fig. 3a und 3b zwei Alternativen zur Steuerung eines zusätzlichen
Freiheitsgrades,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Funktionsweise der Erfindung,
Fig. 5a und 5b Darstellungen eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs und einer erfindungsgemäßen Fernsteuerung sowie Fig. 6 ein Flussdiagramm zur Operation einer Drohne.
In den Figuren 1a und 1b ist das Prinzip einer erfindungsgemäßen Ausführung der Steuerung verdeutlicht. Der Bediener B hält sich am Ursprung P0 auf und hält die Fernbedienung 2 in der Hand. Er richtet diese auf den Punkt Pi woraufhin das Fahrzeug 1 sich zu diesem Punkt Pi hinbegibt. Der Abstand zwischen P! und P0 -bezeichnet durch r - wird vom Bediener B an der Fernbedienung 2 eingegeben.
Das Fahrzeug 1 kann in diesem Fall eine vierrotorige Drohne sein. Drohnen werden oft auch als UAV für Unmanned Aerial Vehicle bezeichnet. Ein solches Fahrzeug 1 ist in Figur 5a dargestellt.
In Figur 1b ist Figur 1a etwas weiter abstrahiert, um das Koordinatentripel (Γ,θ,φ) zu verdeutlichen. Zu Figur 1b ist zunächst zu sagen, dass die X-Y-Ebene im Regelfall durch die Erdoberfläche gegeben ist, wobei beispielsweise vor Beginn der Operation durch einen Abgleich zwischen dem Fahrzeug 1 und der Fernsteuerung 2 die X oder die Y-Achse (und damit jeweils die andere Achse) festgelegt wird. Die Z-Achse ist dann die Vertikale.
Von Lagesensoren in der Fernbedienung 2 können dann die Winkel Θ und φ bereitgestellt werden, wobei Θ die Winkelabweichung von der Vertikalen des Relativvektors von P0 (Bedienerposition) nach Pt (gewollte Fahrzeugposition) bezeichnet und φ derjenige Winkel ist, der zwischen der X-Achse und der Projektion auf die X-Y-Ebene des erwähnten Vektors eingeschlossen wird.
Das nun zur Verfügung stehende Koordinatentripel (Γ,θ,φ) kann dann dazu verwendet werden, den Punkt Pt zu charakterisieren, wodurch der Prozessor 7 Steuersignale für die Antriebe des Fahrzeugs 1 erstellen kann.
Dazu werden wird die notwendige, relative Positionsänderung des Fahrzeugs 1 aus der Ist-Position (η,θ ι,φ i), welche der aktuellen Position der Fahrzeugs 1 entspricht, und der Soll-Position (rs,0 β,Φ s), welche dem von der Fernbedienung ermittelten Koordinatentripel (Γ,θ,φ) entspricht, über folgende Gleichungen berechnet:
Ar= rs- n, ΔΘ = 0s — θ|, Δφ = φβ — Φι Δγ, ΔΘ und Δφ werden als Steuersignale für die Antriebe des Fahrzeugs 1 verwendet, um die gewünschte Positionsänderung zu erreichen.
Im Ergebnis entsteht eine Steuerung, bei der der Bediener B mit der Fernsteuerung 2 lediglich auf die gewollte Position zu zeigen braucht und den Abstand vorgeben muss, um die Drohne zu steuern. Natürlich kann durch kontinuierliche Vorgabe von
Positionen Pi auch eine Flugbahn abgefahren werden, welche vom Bediener B vorgegeben wird.
In den Figuren 2a bis 2c sind die verschiedenen Bewegungsformen des Fahrzeugs 1 dargestellt, welche durch bestimmte Steuerbefehle des Bedieners B ausgelöst werden.
In Figur 2a bewegt der Bediener B die Fernbedienung 2 in einer vertikalen Ebene (die Zeichnungsebene). Das Fahrzeug 1 führt daraufhin eine Bewegung auf einem Kreisbogen in dieser Ebene aus, das heißt der Abstand r zum Bediener B des Fahrzeugs 1 bleibt konstant.
In Figur 2b führt der Bediener B eine Schwenkbewegung in einer horizontalen Ebene aus (perspektivisch dargestellt). Das Fahrzeug 1 bewegt sich wieder in der horizontalen Ebene auf einem Kreisbogen, das heißt der Abstand r zum Bediener B bleibt gleich.
In Figur 2c führt der Bediener B keine Bewegung der Fernsteuerung als Gesamtes aus, sondern stellt die Entfernung zwischen dem Bediener B bzw. der Fernsteuerung 2 und dem Fahrzeug 1 mittels einer Wischbewegung auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm ein. Es ist auch möglich ein auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm dargestelltes Regelelement (Schieberegler) zu verwenden. Das Fahrzeug 1 bewegt sich dementsprechend auf einer Achse, welche durch die vorgebende Richtung der Fernsteuerung 2 festgelegt ist, vom Bediener B weg oder zum Bediener B hin.
Es können auch weitere Steuerungsfreiheitsgrade des Fahrzeugs 1 mit der erfindungsgemäßen Steuerung gesteuert werden.
In den Figuren 3a und 3b sind zwei Beispiele für Drehungen des Fahrzeugs 1 um eine vertikale Achse durch das Fahrzeug 1 dargestellt.
In Figur 3a wird diese Bewegung durch den Bediener B durch eine Rollbewegung der Fernsteuerung 2 um die Zeigeachse realisiert. In Figur 3b geschieht dies durch einen auf den berührungsempfindlichen Bildschirm 4 dargestellten Regler-vorzugsweise senkrecht zur Regelrichtung für den Abstand r.
Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer erfindungsgemäßen Steuerung eines Fahrzeugs. Dabei wird von der Fernbedienung 2 die gewünschte Position P1 in Form der Eulerwinkel Θ und φ sowie des Abstandes r zum Fahrzeug 1 vorgegeben. Diese Daten werden an die UAV übertragen, welche aus dem neu vorgegebenen Koordinatentripel (Γ,θ,φ) die notwendigen Aktionen für die Korrektur der Position errechnet und durchführt. Der Prozessor 7 zur Umwandlung der Bedienbefehle in die Bediensignale ist in dieser Ausführungsform also im Fahrzeug 1 angeordnet.
In Figur 5a ist ein Fahrzeug 1 dargestellt. Dieses verfügt über vier Rotoren 5 sowie je einen Antrieb 3 pro Rotor. Des Weiteren ist eine Kamera 6 vorgesehen, wodurch mittels der erfindungsgemäßen Steuerung auf einfache Weise Luftbilder oder Videos erstellt werden können.
Schematisch ist außerdem der Prozessor 7 dargestellt, welcher sowohl mit den Antrieben 3 verbunden ist, als auch über eine Datenverbindung 8 verfügt, mittels derer Daten von der Fernbedienung 2 empfangen werden können.
In Figur 5b ist eine erfindungsgemäße Fernbedienung 2 mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm 4 dargestellt. Es ist zu bemerken, dass Smartphones prinzipiell alle technischen Einrichtungen aufweisen können, um als erfindungsgemäße Fernbedienung 2 zu dienen. Dies garantiert eine einfache Implementierung der Erfindung.
Wie bereits erwähnt, ist es in dieser Ausführungsform vorgesehen, dass der Prozessor 7 am Fahrzeug 1 angeordnet ist. Optional könnte der Prozessor 7 aber auch durch einen Prozessor 7 in der Fernbedienung 2 gebildet sein.
Die Erfassung der relativen Position zwischen Fahrzeug 1 und Fernbedienung 2 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Kombination der folgenden Messgeräte erreicht: - Zwei Satellitennavigationsmodule (DGNSS), wobei eines im Fahrzeug 1 angeordnet ist und eines vom Bediener B mitgeführt wird. (Es kann zweckmäßig sein, das Modul von der Fernsteuerung 2 separat auszuführen.) - Jeweils ein Drucksensor beim Bediener B und am Fahrzeug 1. - Einen Beschleunigungssensor im Fahrzeug 1. - Eine Stereokamera im Fahrzeug 1.
In Figur 6 ist ein selbsterklärendes Flussdiagramm zur Operation eines erfindungsgemäßen UAV dargestellt.
Innsbruck, 12. Februar 2015

Claims (18)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs (1), wobei Steuerbefehle durch einen Bediener (B) an einer Fernbedienung (2) eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle zumindest teilweise durch Zeigen der Fernbedienung (2) auf eine vom Fahrzeug (1) anzusteuernde Position gegeben werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle in Steuersignale für einen Antrieb (3) des Fahrzeugs umgewandelt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Relativposition zwischen Fernbedienung (2) und Fahrzeug (1) bei der Umwandlung der Steuerbefehle in die Steuersignale berücksichtigt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativposition mittels eines Messgerätes erfasst wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgerät wenigstens ein Satellitennavigationsmodul - vorzugsweise zwei Satellitennavigationsmodule - und/oder ein Drucksensor und/oder ein oder mehrere Beschleunigungssensoren und/oder eine Stereokamera verwendet werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativposition in Form eines Koordinatentripels (τ,θ,φ) in einem Koordinatensystem berücksichtigt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Koordinatensystem mit Ursprung an der Position der Fernbedienung (2) und/oder des Bedieners (B) verwendet wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Koordinatensystem Kugelkoordinaten verwendet werden.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (r) des Fahrzeugs von der Fernsteuerung (2) und/oder dem Bediener (B) durch ein - vorzugsweise mittels eines berührungsempfindlichen Bildschirms (4) realisiertes - Regelelement der Fernbedienung eingestellt wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Flugfahrzeug ferngesteuert wird.
  11. 11. Fernbedienung für ein Fahrzeug, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagesensor zur Erfassung der Ausrichtung der Fernbedienung (2) vorgesehen ist und - durch den Lagesensor erfasste Lagedaten als Steuerbefehle an das Fahrzeug (1) übermittelbar sind und/oder - dass ein Prozessor (7) der Fernbedienung (2) dazu ausgebildet, ist die Lagedaten in Steuersignale für einen Antrieb (3) des Fahrzeugs (1) umzuwandeln, wobei die Steuersignale an das Fahrzeug (1) übermittelbar sind.
  12. 12. Fernbedienung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (2) einen berührungsempfindlichen Bildschirm (4) aufweist, mittels welchem ein Regelelement für einen Abstand (r) des Fahrzeugs (1) von der Fernbedienung (2) und/oder dem Bediener (B) realisierbar ist.
  13. 13. Fernbedienung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (2) über einen berührungsempfindlichen Bildschirm (4) verfügt, wobei die Eingabe der Steuerbefehle durch Berührung des Bildschirms (4) freigebbar ist.
  14. 14. Anordnung aus einem ferngesteuerten Fahrzeug (1) und einer Fernbedienung (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 13.
  15. 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prozessor (7) zur Umwandlung der Steuerbefehle in die Steuersignale im Fahrzeug (1) angeordnet ist.
  16. 16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messgerät vorgesehen ist, mittels welchem eine relative Lage des Fahrzeugs (1) relativ zur Fernbedienung (2) und/oder zum Bediener (B) erfassbar ist.
  17. 17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät zumindest teilweise von der Fernbedienung (2) und vom Fahrzeug (1) beabstandet angeordnet ist.
  18. 18. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) als Flugfahrzeug, bevorzugt mit zumindest einem Rotor (5) und besonders bevorzugt mit vier Rotoren (5), ausgebildet ist. Innsbruck, 12. Februar 2015
ATA74/2015A 2015-02-13 2015-02-13 Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs AT516789A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA74/2015A AT516789A1 (de) 2015-02-13 2015-02-13 Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs
PCT/AT2016/000011 WO2016127192A1 (de) 2015-02-13 2016-02-12 Verfahren zum fernsteuern eines fahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA74/2015A AT516789A1 (de) 2015-02-13 2015-02-13 Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT516789A1 true AT516789A1 (de) 2016-08-15

Family

ID=55456490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA74/2015A AT516789A1 (de) 2015-02-13 2015-02-13 Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT516789A1 (de)
WO (1) WO2016127192A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018204223A1 (de) * 2018-03-20 2019-09-26 Audi Ag Mobile, portable Bedienvorrichtung zum Bedienen eines mit der Bedienvorrichtung drahtlos gekoppelten Geräts, und Verfahren zum Betreiben eines Geräts mithilfe einer mobilen, portablen Bedienvorrichtung
CN115428052A (zh) * 2020-04-22 2022-12-02 海拉有限双合股份公司 用于车辆的远程操作系统和该远程操作系统的运行方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017003538A2 (en) * 2015-04-14 2017-01-05 Tobin Fisher System for authoring, executing, and distributing unmanned aerial vehicle flight-behavior profiles
KR20180062267A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 삼성전자주식회사 무인 비행 장치 및 무인 비행 장치의 비행 제어방법
DE102017214650A1 (de) 2017-08-22 2019-02-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug
IT201800002417A1 (it) * 2018-02-05 2019-08-05 Supsi Scuola Univ Professionale Della Svizzera Italiana Sistema di comando di un dispositivo mobile
CN112859894B (zh) * 2021-01-06 2022-07-08 北京航空航天大学 一种飞行机器人及其飞行方法
CN112678169B (zh) * 2021-01-06 2022-08-30 北京航空航天大学 一种多模态飞行机器人及其变模态方法
DE102022209261A1 (de) 2022-09-06 2024-03-07 Psa Automobiles Sa Überwachtes ferngesteuertes Einparken eines Fahrzeugs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110246015A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Massachusetts Institute Of Technology System and Method for Providing Perceived First-Order Control of an Unmanned Vehicle
US20110288696A1 (en) * 2008-11-27 2011-11-24 Parrot Device for piloting a drone
US20120232718A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-13 Parrot Method of piloting a multiple rotor rotary-wing drone to follow a curvilinear turn
EP2623170A1 (de) * 2012-02-03 2013-08-07 Aibotix GmbH Flugsystem

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008060690A2 (en) * 2006-05-12 2008-05-22 Irobot Corporation Method and device for controlling a remote vehicle
FR2978845B1 (fr) * 2011-08-05 2014-05-23 Seb Sa Systeme d'aspiration commande a distance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110288696A1 (en) * 2008-11-27 2011-11-24 Parrot Device for piloting a drone
US20110246015A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Massachusetts Institute Of Technology System and Method for Providing Perceived First-Order Control of an Unmanned Vehicle
US20120232718A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-13 Parrot Method of piloting a multiple rotor rotary-wing drone to follow a curvilinear turn
EP2623170A1 (de) * 2012-02-03 2013-08-07 Aibotix GmbH Flugsystem

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018204223A1 (de) * 2018-03-20 2019-09-26 Audi Ag Mobile, portable Bedienvorrichtung zum Bedienen eines mit der Bedienvorrichtung drahtlos gekoppelten Geräts, und Verfahren zum Betreiben eines Geräts mithilfe einer mobilen, portablen Bedienvorrichtung
CN115428052A (zh) * 2020-04-22 2022-12-02 海拉有限双合股份公司 用于车辆的远程操作系统和该远程操作系统的运行方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016127192A1 (de) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT516789A1 (de) Verfahren zum Fernsteuern eines Fahrzeugs
AT507035B1 (de) System und verfahren zur kollisionsvermeidung
DE102016004250A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Krans, eines Baggers, einer Raupe oder einer ähnlichen Baumaschine
EP2527792B1 (de) Verfahren zur Pilotenunterstützung für die Landung eines Luftfahrzeugs unter Sichtbehinderungen
DE102016212623A1 (de) UAV-basiertes Abfühlen für Arbeitsabläufe in einem Arbeitsbereich
EP2752680A1 (de) Suchsystem und Verfahren zum Suchen eines Verschütteten
DE112014001056T5 (de) Kommunikationseinheit und Verfahren zur Kommunikation mit einem autonomen Fahrzeug
JP2021508893A (ja) レーダー作動のための自動カメラ駆動型航空機制御
DE102015112605A1 (de) System zum bestimmen eines kupplungswinkels
WO2020048718A1 (de) Konzept zum überwachen und planen einer bewegung eines fortbewegungsmittels
DE202018005865U1 (de) Kollisionsvermeidungs-Assistenzsystem für bewegliche Arbeitsbühnen
DE19731724A1 (de) Verfahren zum Kontrollieren eines unbemannten Fortbewegungsmittels und unbemanntes Fortbewegungsmittelsystem zum Durchführen dieses Verfahrens
DE102018211905A1 (de) Steuereinrichtung für ein unbemanntes Luftfahrzeug
DE102018204569A1 (de) Verfahren zur Überwachung und Steuerung eines fernbedienten Park- oder Manövriervorgangs eines Fahrzeugs
DE102018101162A1 (de) Messsystem und Verfahren zur extrinsischen Kalibrierung
WO2020053215A1 (de) System und verfahren zur funkwellenbasierten ortung und koordinatentransformation
EP3547059B1 (de) Verfahren zur steuerung unbemannter fahrzeuge
EP2511894B1 (de) Verfahren zum Überwachen eines Luftraums um ein Luftfahrzeug
DE10140676B4 (de) Bahnführungs-Systeme für einen Fall- oder Gleitschirm und Flugbahn-Planungseinrichtungen zur Planung des Einsatzes zumindest eines Fall- oder Gleitschirms sowie Verfahren zur Durchführung der Bahnführung und der Planung
DE10005175A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Warnung vor Kollisionen von Flugzeugen
EP4256415A1 (de) Verfahren zum steuern einer drohne entlang eines schachts
EP4145238A1 (de) Verfahren zum steuern eines unbemannten fluggeräts für einen inspektionsflug zum inspizieren eines objekts und unbemanntes inspektionsfluggerät
DE102012002033A1 (de) Flugsystem
DE102011077074B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Fehlers bei der Ermittlung von Geo-Koordinaten
DE102015013324B4 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Ausweichempfehlung für ein Fahrzeug