CN104238561A - 遥控系统及其飞行器控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种遥控系统及其飞行器控制系统。所述遥控系统，包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第一通信芯片，所述遥控系统还包括一控制数据采集器，所述控制数据采集器包括一处理器、多个遥控杆和多个遥控开关。其中所述处理器通过所述遥控杆和所述遥控开关采集用户输入的飞行控制数据,其中所述控制数据采集器将所述飞行控制数据发送至所述智能终端模块，所述第一通信芯片将所述飞行控制数据发送至模型飞行器。所述飞行器控制系统包括一模型飞行器和如上所述遥控系统。本发明的在实现了飞行控制精度高，操作性好的同时利用了现有智能终端模块的高性能和多种实现，从而实现了高性能的控制方案。
Description
技术领域
本发明涉及一种遥控系统及其飞行器控制系统，特别是涉及一种用于控制模型飞行器的飞行状态的遥控系统及其飞行器控制系统。
背景技术
目前市面上的模型飞行器，主要的控制方式为两种：专用遥控器结合模型飞行器的方案以及智能手机或平板电脑结合模型飞行器方案。
其中专用遥控器集合模型飞行器的方案是模型飞行器传统的控制方案。遥控器含有操作手柄以及控制发射板等。遥控器由于体积和成本的限制，一般没有或只有几个简单的彩色灯或很小的指示屏幕来显示遥控器的工作状态，遥控发射板一般也只有简单的单片机支持工作。所以所述方案难以提高操作者的使用感。
其中智能手机或平板电脑结合模型飞行器方案利用现有的智能手机等作为模型飞行器的遥控器使用，其优点是成本低，这是由于直接使用现有的智能手机，所以减少了遥控器的成本；而且功能强大，智能手机的操作系统可以完成各种参数设计，且可以利用现有的智能手机显示屏。但是其缺点是在操控飞行器时，由于没有专业的遥控手柄，对飞行器的操作精度和操作性都要差很多。而模型飞行器的操作精度和操作性又是使用模型飞行器人员主要追求的使用感，所以所述方案严重地影响操作者的使用感。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的模型飞行器的遥控方式操作性差和功能单一的缺陷，提供一种遥控系统及其飞行器控制系统，本发明通过智能终端模块和专业的遥控器手柄的结合，从而实现高性能的控制方案。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种遥控系统，其特点是，包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第一通信芯片，所述遥控系统还包括一用于采集控制模型飞行器的飞行控制数据的控制数据采集器，其中所述控制数据采集器将所述飞行控制数据发送至所述智能终端模块，所述第一通信芯片将所述飞行控制数据发送至模型飞行器，所述第一通信芯片还用于接收模型飞行器的视频数据。
较佳地，所述控制数据采集器包括一处理器、多个遥控杆和多个遥控开关。
其中所述处理器通过所述遥控杆和所述遥控开关采集用户输入的飞行控制数据。
本发明中所述飞行控制数据为现有技术中控制模型飞行器的飞行姿势或状态的常用数据指令，此处就不再详细赘述。
较佳地，所述控制数据采集器通过一USART（通用同步/异步串行接收/发送器）接口、一USB（通用串行总线）接口或一SPI接口（高速同步串行口）将所述飞行控制数据发送至所述智能终端模块。
较佳地，所述智能终端模块还包括一显示屏，所述显示屏显示所述视频数据。
优选地，所述第一通信芯片还用于接收飞行状态数据，所述显示屏显示所述飞行状态数据。
本发明中所述飞行状态数据为现有技术中模型飞行器采集并用于表征模型飞行器的飞行状态的信号数据。例如，飞行运动状态数据、电气数据、飞行姿态数据、马达转速、舵机状态、飞行轨迹数据等等的参数数据。
较佳地，所述智能终端模块还用于生成一飞行状态配置参数，并通过第一通信芯片将所述飞行状态配置参数和飞行控制数据共同发送至模型飞行器。
本发明中所述飞行状态配置参数可以是用户通过智能终端模块输入的对飞行控制数据的补充参数数据、配置模型飞行器的飞行状态的参数数据、用户预设的参数数据或用于基于模型飞行器的飞行状态通过经验公式等参数数据。本发明中并不限制所述飞行状态配置参数的内容，本领域技术人员所认知的任何与飞行姿态、状态和控制等有关的参数均可以作为本发明的所述飞行状态配置参数。
较佳地，所述第一通信芯片为WIFI（wireless fidelity无线保真）通信芯片、3G（第三代通信技术）通信芯片或4G（第四代通信技术）通信芯片。
本发明还提供了一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于控制所述模型飞行器的飞行状态的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特点是，所述飞行器控制系统还包括一如上所述的遥控系统，所述视频采集板还包括一第二通信芯片，所述视频采集板通过所述第二通信芯片将所述视频数据发送至所述遥控系统，所述视频采集板还通过所述第二通信芯片从所述遥控系统接收飞行控制数据；
所述飞控板通过从所述视频采集板接收的所述飞行控制数据控制所述模型飞行器的飞行状态。
较佳地，所述视频采集板还通过所述第二通信芯片接收飞行状态配置参数并将所述飞行状态配置参数发送至所述飞控板，所述飞控板通过所述飞行状态配置参数控制所述模型飞行器的飞行状态。
较佳地，所述第二通信芯片为WIFI通信芯片、3G通信芯片或4G通信芯片。
较佳地，所述飞控板还采集所述模型飞行器的飞行状态数据并将所述飞行状态数据发送至所述视频采集板，并通过所述视频采集板的第二通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统。
所以本发明中的飞控板不但可以基于控制信号控制模型飞行器的飞行状态，还可以采集模型飞行器中各个部件的工作状态。
较佳地，所述第二通信芯片通过一串行通信接口向所述飞控板发送飞行状态数据。
较佳地，所述串行通信接口为USART接口、SPI接口（串行外设接口）、I2C接口（Inter－Integrated Circuit，两线式串行总线）、RS232接口或RS485接口（美国电子工业协会所制定的异步传输标准接口）等。
此时，本发明的飞行器控制系统中飞控板仅通过视频采集板接收飞行控制数据，而且所述智能终端模块还可以仅从视频采集板接收视频数据和飞行状态数据，其中所述飞控板需要将飞行状态数据传输至所述视频采集板。
较佳地，如上所述的智能终端模块中还包括一视频处理模块、一存储模块、一输入模块；
其中所述视频处理模块用于将所述飞行状态数据和/或所述视频数据转化为显示信号输出至所述显示屏；
所述存储模块用于存储所述飞行状态数据和/或所述视频数据；
所述输入模块用于读入输入的参数，并基于所述参数生成所述飞行状态配置参数。
本发明中所述视频处理模块、存储模块和输入模块均为智能终端模块中惯用的部件，所以此处对其不再做详细赘述。
优选地，所述智能终端模块中还包括一语音合成模块和一扬声器，用于将所述飞行状态数据转化为语音信号，并通过扬声器输出。
优选地，所述智能终端模块中还包括一语音识别模块和一麦克风，所述语音识别模块基于所述麦克风采集的语音控制信号，生成参数数据，所述输入模块还基于所述参数数据生成所述飞行状态配置参数。
本发明中所述语音合成模块、扬声器、语音识别模块和麦克风同样均为现有技术中惯用部件或模块，所以此处不再详细赘述。
为了便于描述，本发明中将所述智能终端模块按照功能划分为各种模块进行分别描述，所以在实施本发明时，可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
此外本发明的遥控系统不仅仅可以适用于模型飞行器的遥控还可以适用于模型车、船等遥控模型中，同样本发明的飞行器控制系统的控制原理和流程等也适用于模型车、船等遥控模型的控制系统中。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的遥控系统及其飞行器控制系统的优点是既有专业的遥控器的操作手柄，又有利用智能终端模块的多功能，所以在实现了飞行控制精度高，操作性好的同时利用了智能终端模块的高性能和多种实现，从而实现了高性能的控制方案。
附图说明
图1为本发明的飞行器控制系统的较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明的较佳实施例的智能终端模块的结构示意图。
图3为本发明的较佳实施例的控制数据采集器的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本实施例中所述飞机控制系统如图1所示，包括一遥控系统1和一模型飞机2，其中所述遥控系统1包括一控制数据采集器11和一智能终端模块12。
而且如图3所示，本实施例的所述控制数据采集器11包括一处理器111和两个遥控杆112以及两个遥控开关113。
其中所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作，所述用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的信号构成了控制模型飞机的飞行控制数据。
此外所述遥控杆112和遥控开关113的数量可以基于实际模型飞机控制命令的需要任意设置，并不仅限于本实施例中的数量。
本实施例的智能终端模块12如图2所示，包括一视频处理模块121a、一显示屏121b、一存储模块122、一输入模块123一语音合成模块125、一扬声器126、一语音识别模块127、一麦克风128和一WIFI通信芯片1210。
其中所述视频处理模块121a用于将飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，所述显示屏121b进行相应地显示。所述存储模块122用于存储所述飞行状态数据。所述输入模块125用于读入输入的参数，并基于所述参数生成飞行状态配置参数。本实施例中所述飞行状态配置参数用于对飞行状态数据进行调整和补充。
所述语音合成模块125用于将飞行状态数据转化为语音信号并通过扬声器126输出至外部，从而用户可以听到包含飞行状态数据的内容的语音信号。
所述语音识别模块127基于所述麦克风128采集的语音控制信号，生成参数数据，所述输入模块123还基于所述参数数据生成飞行状态配置参数。
本实施例中所述WIFI通信芯片1210用于与模型飞机2进行数据交互。
其中本实施例的智能终端模块2采用iOS、Android（安卓）、Symbian（塞班）等智能系统，并进行相应地配置后构成本实施例中所述智能终端模块2。
如图1所示，所述模型飞机2包括一飞控板21。其中所述飞控板21基于接收到的飞行控制数据控制模型飞机2的飞行动作，并相应地采集模型飞机2的各个部件的状态数据构成的飞行状态数据。
本实施例的飞机控制系统的模型飞机2中还包括一视频采集板22，所述视频采集板22用于采集视频数据，例如模型飞行器2中摄像头采集的飞行影像等。其中所述视频采集板22还包括一WIFI通信芯片221。
所以本实施例中所述视频采集板22通过WIFI通信芯片221与智能终端模块的WIFI通信芯片1210建立通信链接，进而通过所述通信链接来传输飞行状态数据、飞行控制数据和飞行配置参数数据等，此外所述视频采集板22和智能终端模块12中也可以采用WIFI或4G等的通信芯片实现数据的传输。
所述控制数据采集器11通过串口通信方式与智能终端模块12进行数据传输，即通过USART接口与智能终端模块12进行数据交互。此外本实施例中所述控制数据采集器11和智能终端模块12还可以采用其他的串行通信接口、蓝牙接口或USB接口等方式进行数据传输。
而且本实施例中所述视频采集板22和所述飞控板21之间通过USART接口的方式进行数据传输。此外用户还可以采用SPI接口、RS232接口或RS485接口等串行通信接口来传输所述飞行控制数据。
如图1所示，本实施例的数据传输的流程如下：
首先所述控制数据采集器11的所述处理器111采集用户对所述遥控杆112和所述遥控开关113的操作生成的飞行控制数据。
然后所述处理器111将所述飞行控制数据通过USART接口传输至智能终端模块12。与此同时，所述智能终端模块12中输入模块123、语音合成模块125、扬声器126、语音识别模块127和麦克风128共同协作生成飞行状态配置参数。
此后所述智能终端模块12的WIFI通信芯片1210发送所述飞行控制数据、或飞行控制数据和飞行状态配置参数至匹配的模型飞机2的视频采集板22的WIFI通信芯片221。
所述视频采集板22通过SPI接口将所述飞行控制数据、或飞行控制数据和飞行状态配置参数传送至飞控板21。然后所述飞控板21基于接收的飞行控制数据、或飞行控制数据和飞行状态配置参数控制模型飞机2的飞行动作，与此同时，本实施例中所述飞控板21还通过串行通信接口SPI接口将模型飞机的飞行状态数据发送至视频采集板22。此外还可以通过其他的串行通信接口。例如USART接口、RS232接口或RS485接口等实现飞控板21和视频采集板22之间的数据传输。
此后，所述视频采集板22通过WIFI通信芯片221将所述飞行状态数据发送至与其匹配的WIFI通信芯片1210。
最后，所述智能终端模块12的视频处理模块121a将WIFI通信芯片1210接收的飞行状态数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。
在上述流程进行的同时，所述视频采集板22始终将视频数据通过WIFI通信芯片221发送至智能终端模块12的WIFI通信芯片1210，而且所述智能终端模块12的视频处理模块121a将WIFI通信芯片1210接收的视频数据转化为显示信号输出至所述智能终端模块12的显示屏121b，然后所述显示屏121b进行相应地显示。即所述显示屏121b始终显示所述视频采集板22采集的视频数据。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种遥控系统，其特征在于，包括一智能终端模块，所述智能终端模块包括一第一通信芯片，所述遥控系统还包括一用于采集控制模型飞行器的飞行控制数据的控制数据采集器，其中所述控制数据采集器将所述飞行控制数据发送至所述智能终端模块，所述第一通信芯片将所述飞行控制数据发送至一模型飞行器，所述第一通信芯片还用于接收模型飞行器的视频数据。
2.如权利要求1所述的遥控系统，其特征在于，所述控制数据采集器包括一处理器、多个遥控杆和多个遥控开关；
其中所述处理器通过所述遥控杆和所述遥控开关采集用户输入的飞行控制数据。
3.如权利要求2所述的遥控系统，其特征在于，所述智能终端模块还用于生成一飞行状态配置参数，并通过第一通信芯片将所述飞行状态配置参数和飞行控制数据共同发送至所述模型飞行器。
4.如权利要求3所述的遥控系统，其特征在于，所述控制数据采集器通过一USART接口、一USB接口或一SPI接口将所述飞行控制数据发送至所述智能终端模块。
5.如权利要求4所述的遥控系统，其特征在于，所述第一通信芯片还用于接收飞行状态数据和/或视频数据。
6.如权利要求5所述的遥控系统，其特征在于，所述遥控系统还包括一显示屏，所述显示屏显示飞行状态数据和/或视频数据。
7.如权利要求3所述的遥控系统，其特征在于，所述第一通信芯片为WIFI通信芯片、3G通信芯片或4G通信芯片。
8.如权利要求3-7中任一项所述的遥控系统，其特征在于，所述智能终端模块中还包括一视频处理模块、一存储模块和一输入模块；
其中所述视频处理模块用于将所述飞行状态数据和/或所述视频数据转化为显示信号输出至所述显示屏；
所述存储模块用于存储所述飞行状态数据和/或所述视频数据；
所述输入模块用于读入输入的参数，并基于所述参数生成所述飞行状态配置参数。
9.如权利要求8所述的遥控系统，其特征在于，所述智能终端模块中还包括一语音合成模块和一扬声器，用于将所述飞行状态数据转化为语音信号，并通过扬声器输出。
10.如权利要求9中所述的遥控系统，其特征在于，所述智能终端模块中还包括一语音识别模块和一麦克风，所述语音识别模块基于所述麦克风采集的语音控制信号，生成参数数据，所述输入模块还基于所述参数数据生成所述飞行状态配置参数。
11.一种飞行器控制系统，其包括一模型飞行器，所述模型飞行器包括用于控制所述模型飞行器的飞行状态的一飞控板和用于采集视频数据的一视频采集板，其特征在于，所述飞行器控制系统还包括一如权利要求1-10中任一项所述的遥控系统；所述视频采集板还包括一第二通信芯片，所述视频采集板通过所述第二通信芯片将所述视频数据发送至所述遥控系统，所述视频采集板还通过所述第二通信芯片从所述遥控系统接收飞行控制数据；
所述飞控板基于所述视频采集板接收的所述飞行控制数据控制所述模型飞行器的飞行状态。
12.如权利要求11所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述视频采集板还通过所述第二通信芯片接收飞行状态配置参数并将所述飞行状态配置参数发送至所述飞控板，所述飞控板通过所述飞行状态配置参数控制所述模型飞行器的飞行状态。
13.如权利要求11所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第二通信芯片为WIFI通信芯片、3G通信芯片或4G通信芯片。
14.如权利要求13所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述飞控板还采集所述模型飞行器的飞行状态数据并将所述飞行状态数据发送至所述视频采集板，并通过所述视频采集板的第二通信芯片将所述飞行状态数据发送至所述遥控系统。
15.如权利要求11所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第二通信芯片通过一串行通信接口向所述飞控板发送飞行状态数据。
16.如权利要求11-15中任一项所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述串行通信接口为USART接口、SPI接口、I2C接口、RS232接口或RS485接口。
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