CN105359046B - 遥控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够容易地以所需的速度维持输送设备的遥控装置。遥控装置(10)包括:指示部(25);和基于来自指示部(25)的指示控制无人直升机(1)的速度的控制部(26)。指示部(25)能够择一地输出用于变更无人直升机(1)的速度的速度变更信号和用于决定无人直升机(1)的速度的速度决定信号。控制部(26),在来自指示部(25)的输出从速度变更信号切换为速度决定信号时,基于无人直升机(1)的速度信息与阈值的比较结果,决定是维持无人直升机(1)的速度还是使其为零。优选速度变更信号是通过以与指示部(25)的操作量对应的方式改变无人直升机(1)的机头的上下方向的倾斜角度,来变更无人直升机(1)的速度的信号。

Description

遥控装置
技术领域
本发明涉及遥控装置,更特别涉及无人直升机等输送设备的操纵中所使用的遥控装置。
背景技术
在专利文献1中公开有这种现有技术的一个例子。
在专利文献1所公开的无人无线操纵直升机的操纵辅助装置中,在已有的无人无线操纵直升机的接收机与伺服电动机之间,插入有由微电脑、PWM信号读取电路、PWM信号生成电路、PWM信号切换电路和各种传感器构成的操纵辅助装置。利用这样的结构,在操作者的操作为空档的情况下进行悬停动作,在有操纵者的操作的情况下,以通常的方式操作伺服电动机,或者将操作量解释为目标值进行追随其的控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-96369号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
但是,在上述的操纵辅助装置中,为了将所需的飞行速度维持为一定,操纵者的操作需要难度大的熟练。尤其是,在存在强风等外在主要因素的情况下,更难使直升机的飞行速度稳定而维持为一定。
所以,本发明的主要目的在于提供一种能够容易地以所需的速度维持输送设备的遥控装置。
用于解决技术课题的技术方案
根据本发明的一个方面,提供一种输送设备的遥控装置,包括:指示输送设备的速度的指示部;和基于来自指示部的指示控制输送设备的速度的控制部,指示部能够择一地输出用于变更输送设备的速度的速度变更信号和用于决定输送设备的速度的速度决定信号,控制部在来自指示部的输出从速度变更信号切换为速度决定信号时,基于输送设备的速度信息与阈值的比较结果,决定是维持输送设备的速度还是使其为零。
在本发明中,操纵者从指示部输出速度变更信号时,输送设备进行加速或者减速。而且,当操纵者将来自指示部的输出从速度变更信号切换为速度决定信号时,比较该时刻的输送设备的速度信息和阈值。如果输送设备的速度信息的绝对值为阈值以上(或者比阈值大),则维持输送设备的速度。另一方面,如果输送设备的速度信息的绝对值不到阈值(或者为阈值以下),则使输送设备的速度为零,输送设备停止。另外,在输送设备的速度信息的绝对值为阈值以上的情况下(或者比阈值大时),一点一点地切换从指示部输出的速度变更信号和速度决定信号,由此在微调整输送设备的速度后,能够以所需的速度维持。这样,仅通过将来自指示部的输出从速度变更信号切换至速度决定信号,就能够容易地以所需的速度维持输送设备。
一般,在遥控无人直升机的情况下,通过操作遥控装置的指示部改变无人直升机的机头的上下方向的倾斜角度,而无人直升机的速度发生变动。控制无人直升机的速度的方法具有所谓“姿态控制”和所谓“速度控制”。“姿态控制”中,通过以与指示部的操作量对应的方式改变机头的上下方向的倾斜角度,来使无人直升机的速度变动。“速度控制”中,以达到与指示部的操作量对应的目标速度的方式使机头的上下方向的倾斜角度变动,在达到目标速度之后维持该速度。操纵者根据各个操纵的容易度和习惯,以“姿态控制”或者“速度控制”任一者为主对无人直升机进行遥控。在本发明中优选输送设备为无人直升机。在该情况下,即使操纵者从指示部输出速度变更信号时选择“姿态控制”和“速度控制”中的任一控制,从指示部输出速度决定信号时也能够容易地以所需的速度维持无人直升机。由此,本发明对于喜欢“姿态控制”或者“速度控制”中任一者的操纵者而言也适合。
通常,遥控装置除了指示速度的指示部之外还设置有切换“姿态控制”和“速度控制”的开关等。在以与指示部的操作量对应的方式改变机头的上下方向的倾斜角度的“姿态控制”中,为了将机头朝向斜下方而将指示部的操作量保持为一定时,机身一边前进一边加速,因此为了继续进行一定速度的飞行或者悬停飞行而比较难操纵。在那样的情况下,将开关等从“姿态控制”切换为“速度控制”。另外,由于在“速度控制”中基于来自GPS卫星的速度信号而使得速度接近目标速度,所以当不能接收来自GPS卫星的信号时不能控制速度。在这样的情况,需要将开关等从“速度控制”切换至“姿态控制”。并且,在“姿态控制”时和“速度控制”时,相对于指示部的操作量的机身的变位不同,因此指示部的操作感不同。由此,为了在切换了“姿态控制”和“速度控制”之后马上按照所想的进行飞行,操纵者需要较高的操纵技术。在本发明中优选,速度变更信号是通过以与指示部的操作量对应的方式改变无人直升机的机头的上下方向的倾斜角度来变更无人直升机的速度的信号。在该情况下,在从指示部输出速度变更信号时成为“姿态控制”的状态,在输出速度决定信号时成为将无人直升机的速度保持为一定的状态。由此,从指示部输出速度变更信号的“姿态控制”的状态起,仅通过以输出速度决定信号的方式进行切换就可以容易地进行无人直升机的以一定速度进行的飞行或者从低速区域向悬停的转变。因此,操纵者无需操作除了指示部之外的切换“姿态控制”和“速度控制”的开关等。并且,由于从指示部输出速度变更信号(即,变更速度)时处于“姿态控制”的状态,所以操纵者利用另外的开关等仅选择了“姿态控制”的情况下能够无不适感地进行操纵,因此也不需要较高的操纵技术。
优选的是,指示部设置成能够从基准位置移动,指示部的可动区域包括:能够从指示部输出速度决定信号的速度决定区域;和能够从指示部输出速度变更信号的速度变更区域,速度决定区域包括基准位置,且速度变更区域从基准位置看设置在速度决定区域的外侧,控制部在指示部的位置从速度变更区域切换至速度决定区域时,基于输送设备的速度信息与阈值的比较结果,决定是维持输送设备的速度还是使其为零。在该情况下,操纵者使指示部从基准位置通过速度决定区域而移动至速度变更区域时,根据指示部的操作量变更输送设备的速度。而且,操纵者使指示部从速度变更区域返回至速度决定区域(典型而言为基准位置)时,比较该时刻的输送设备的速度信息和阈值,基于该比较结果,维持输送设备的速度或者使其为零。如上所述,在基准位置与速度变更区域之间夹着速度决定区域,如果指示部从基准位置不通过速度决定区域则不能到达速度变更区域,由此关于输送设备的速度变更的操作,速度决定区域是所谓“游隙”的区域。因此,能够防止操纵者不期望的输送设备的速度变更,能够仅在操纵者期望的情况下容易变更输送设备的速度。
此外优选的是,指示部设置成能够从基准位置在正反两方向上移动,速度决定区域包括基准位置且设置在基准位置的正反两侧,速度变更区域从基准位置看在速度决定区域的外侧具有基准位置的正侧的第一变更区域和基准位置的反侧的第二变更区域,当指示部处于第一变更区域时指示部输出加速用的速度变更信号,当指示部处于第二变更区域时指示部输出减速用的速度变更信号。
在该情况下,从基准位置看将第一变更区域和第二变更区域设置在彼此相反的方向,由此使输送设备加速或者减速时的由操纵者进行的指示部的操作变得简单且明快,能够容易控制输送设备的前进速度和后退速度,能够抑制误操作。
更优选的是,指示部包括当没有施加力时返回到基准位置的棒状部件,棒状部件的操作角度与指示部的操作量对应。在该情况下,操纵者使棒状部件从基准位置通过速度决定区域倾斜至速度变更区域时,根据棒状部件的操作角度变更输送设备的速度。而且,操纵者使棒状部件的位置从速度变更区域返回至速度决定区域时,比较该时刻的输送设备的速度信息和阈值,基于该比较结果,维持输送设备的速度或者使其为零。即,在输送设备的速度信息的绝对值为阈值以上的情况下(比阈值大时),进行控制以维持输送设备的速度。另一方面,在输送设备的速度信息的绝对值不到阈值的情况下(阈值以下时),进行控制使输送设备的速度转变为零(转变后维持)。这样,仅操作棒状部件使来自指示部的输出从速度变更信号切换为速度决定信号,就能够容易以所需的速度维持输送设备。另外,由于棒状部件在没有施加力时返回基准位置,所以操纵者仅在使输送设备加速或者减速的情况下施加要使棒状部件倾斜的力即可,为了维持输送设备的速度不需要操作棒状部件,因此指示部的操作变得容易。而且,由于没有操作棒状部件时棒状部件返回基准位置,所以能够防止输送设备的不期望的加速和减速。
本发明的上述的目的和其它的目的、特征、形势和优点,根据与附图相关地进行的以下的本发明的实施方式的详细的说明而变得更明确。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式中作为输送设备使用无人直升机的情况的图解图。
图2是表示遥控装置的构成的一个例子的电方面的框图。
图3是表示第1棒状部件的可动区域的图解图。
图4是表示由遥控装置进行的控制动作的一个例子的流程图。
图5是用于说明无人直升机的动作的图解图。
图6是表示无人直升机的速度的变化例的图表。
图7是表示指示部的变形例的图解图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
在图1所示的实施方式中,作为输送设备使用无人直升机1(以下简记为直升机1)。因此,图1所示的实施方式的遥控装置10为直升机1的遥控装置。
直升机1包括机身2、桅杆3、主旋翼4、尾桨5。桅杆3设置成从机身2向上方突出且能够旋转。桅杆3的上端部固定有主旋翼4。尾桨5可旋转地设置在机身2的后端部。主旋翼4和尾桨5基于来自于未图示的驱动源的驱动力进行旋转。
遥控装置10包括对直升机1发送信号的发送机12和搭载于直升机1的组件14。
参照图2,发送机12包括第1棒状部件16a、第2棒状部件16b、信号生成部18、CPU20、高频部22和发射天线24。
参照图1,通过对第1棒状部件16a在ab方向(前后方向)上进行操作,来控制发动机38(后述),变更飞行中的机头的上下方向的角度,直升机1进行加速或者减速(前进或者后退)。当对第1棒状部件16a在a方向上进行操作时,机头下降直升机1加速(前进)飞行,当对第1棒状部件16a在b方向上进行操作时,机头抬起直升机1减速(后退)飞行。
另外,通过对第1棒状部件16a在cd方向(左右方向)上进行操作,而机头在左右方向上摇摆。通过对第2棒状部件16b在ef方向(前后方向)上进行操作,而机身上升或者下降。通过对第2棒状部件16b在gh方向(左右方向)上进行操作,而机身在左右方向上倾斜。
由信号生成部18生成与第1棒状部件16a和/或者第2棒状部件16b的从基准位置起的操作角度对应的模拟的操作信息,由CPU20将被给予的模拟的操作信息转换为数字的操作信息,并且发送至高频部22。操作信息包括速度决定信号、速度变更信号。高频部22中,由数字的操作信息调制而得到的无线信号从发射天线24被发送。
在本实施方式中,指示直升机1的速度的指示部25包括第1棒状部件16a和信号生成部18。
组件14包括控制部26、接收天线28、高频部30、GPS天线32、GPS接收部34、发动机驱动部36和发动机38。
从发送机12的发射天线24发送的无线信号,由接收天线28接收,由高频部30解调为与操作角度对应的数字的操作信息,并且传送到控制部26。另外,来自GPS卫星40的关于直升机1的GPS信号由GPS天线32接收,并且传送到GPS接收部34。GPS接收部34中,从传送来的GPS信号提取表示直升机1的当前的速度的速度信号,速度信号被传送到控制部26。
控制部26包括CPU26a和存储器26b。CPU26a(控制部26)执行存储于存储器26b的程序,对各构成要素给予指示,控制直升机1。例如,CPU26a(控制部26)基于传送来的操作信息和速度信号而生成控制信息,控制发动机驱动部36,由发动机驱动部36驱动发动机38。通过发动机38的驱动,变更主旋翼4的角度,来调节飞行中的直升机1的机头的上下方向的角度。
在此,说明指示部25。
还参照图3(a),第1棒状部件16a设置成能够从基准位置SP(中立位置)在前后方向(正反两方向:ab方向)上移动(倾斜)。第1棒状部件16a的可动区域包括速度决定区域D1和速度变更区域C1。当第1棒状部件16a处于速度决定区域D1时从信号生成部18输出的信号相当于速度决定信号,当第1棒状部件16a处于速度变更区域C1时从信号生成部18输出的信号相当于速度变更信号。即,指示部25能够择一地输出用于变更直升机1的速度的速度变更信号和用于决定直升机1的速度的速度决定信号。来自指示部25(信号生成部18)的速度变更信号是通过以与指示部25的操作量(第1棒状部件16a的操作角度X)对应的方式改变机头的上下方向的倾斜角度,来变更直升机1的速度的信号。
在本实施方式中,基准位置SP相当于速度决定区域D1。因此,当使第1棒状部件16a从基准位置SP在前后方向上稍微倾斜时,第1棒状部件16a进入速度变更区域C1,处于悬停状态的直升机1开始移动,或者以同一速度飞行的直升机1的飞行速度发生变化(加速或者减速)。换言之,当第1棒状部件16a处于基准位置SP时,直升机1的飞行速度不发生变化,保持悬停状态或者同一速度的飞行。直升机1的飞行速度的微调整限于使第1棒状部件16a操作至速度变更区域C1的情况。
速度变更区域C1具有基准位置SP(速度决定区域D1)的前方(正侧)的第一变更区域C1a和基准位置SP(速度决定区域D1)的后方(反侧)的第二变更区域C1b。当第1棒状部件16a处于第一变更区域C1a时,信号生成部18输出加速用的速度变更信号,当第1棒状部件16a处于第二变更区域C1b时,信号生成部18输出减速用的速度变更信号。第1棒状部件16a在没有施加力时返回基准位置SP,棒状部件16a的从基准位置SP起的操作角度X与指示部25的操作量对应。
参照图4,说明直升机21的飞行中的由遥控装置10进行的控制动作的一个例子。此外,目标倾斜角度、操作角度X、目标速度、当前的速度、基本姿态速度和限制值各自取正(+)或者负(-)的值。在此,目标倾斜角度是指直升机1(机身)的机头的成为目标的上下方向的倾斜角度。该倾斜角度是将基本姿态(直升机1在水平面上着陆的状态下的直升机1的姿态)的直升机1作为基准(零)而规定的。目标倾斜角度在机头向下方倾斜时取正(+)的值,在机头向上方倾斜时取负(-)的值。操作角度X,在第1棒状部件16a位于比基准位置SP(中立的位置)靠前方时取正(+)的值,位于后方时取负(-)的值。在无人直升机的情况下,由于为了以一定速度飞行而需要机身维持基本姿态,因此从机身倾斜的状态(当前的速度)稍微进行加速或者减速直至转变为基本姿态为止。因此,基本姿态速度是指,在某时刻推定的机身从该时刻的姿态成为基本姿态的时刻的直升机1的速度。典型来说,基本姿态速度是在机身倾斜的状态下,在从GPS卫星40获得的速度信号(当前的速度)上加上转变为至基本姿态为止的加速和减速而得到的推定速度。由此,基本姿态速度由CPU26a(控制部26)从当前的速度计算出。在本实施方式中,基本姿态速度相当于速度信息。此外,在基本姿态速度的算出时刻,机身已经成为基本姿态的情况下,基本姿态速度与当前的速度相等。目标速度、当前的速度、基本姿态速度和限制值各自的前进时的值为正(+),后退时的值为负(-)。
首先,在步骤S1中,判断第1棒状部件16a的位置是否位于速度决定区域D1。换言之,判断第1棒状部件16a是否位于基准位置SP。这由组件14的控制部26基于来自发送机12的操作信息来判断。
在步骤S1中,当第1棒状部件16a的位置不在速度决定区域D1而在速度变更区域C1时,进入步骤S3。在进入步骤S3的情况下,相当于直升机1的加速时或者减速时。在步骤S3中,由控制部26将目标倾斜角度设定为与第1棒状部件16a的操作角度X对应的值,进入步骤S13。在步骤S13中,判断直升机1的基本姿态速度的绝对值是否为限制值的绝对值(在本实施方式中为时速20km)以上。当直升机1的基本姿态速度的绝对值为限制值的绝对值以上时,进入步骤S15,将直升机1的目标速度设定为限制值(在本实施方式中,前进时为时速20km,后退时为时速20km),进入步骤S11。另一方面,在步骤S13中,当直升机1的基本姿态速度的绝对值不足限制值的绝对值时,进入步骤S17,由控制部26基于直升机1的目标倾斜角度计算出控制信息,进入步骤S19。
另一方面,在步骤S1中,当第1棒状部件16a的位置在速度决定区域D1时,进入步骤S5。在进入步骤S5的情况下,相当于直升机1的悬停时或者一定速度的飞行时。
在步骤S5中,判断直升机1的基本姿态速度的绝对值是否为阈值(在本实施方式中为时速10km)以上。这由组件14的控制部26基于来自GPS卫星40的速度信号进行判断。当直升机1的基本姿态速度的绝对值不足阈值时,进入步骤S7,将直升机1的目标速度设定为零,进入步骤S11。另一方面,在步骤S5中,当直升机1的基本姿态速度的绝对值为阈值以上时,进入步骤S9。步骤S9中,由控制部26将直升机1的目标速度设定为直升机1的基本姿态速度。之后,进入步骤S11。
在步骤S11中,由控制部26基于直升机1的目标速度计算出控制信息,进入步骤S19。
在步骤S19中,根据计算出的控制信息控制发动机驱动部36,由发动机驱动部36驱动发动机38,变更主旋翼4的角度,来调节飞行中的直升机1的机头的上下方向的倾斜角度。在步骤S19之后,返回步骤S1。在本实施方式中,图4所示的控制动作例如以数毫秒(ms)至数十毫秒(ms)的间隔反复。
通过由上述的遥控装置10进行的控制动作,控制部26基于来自指示部25(第1棒状部件16a)的指示控制直升机1的速度。
此外,图4所示的控制动作中进入步骤S17是指,经由步骤S3和S13至步骤S17的情况。在该情况下,第1棒状部件16a处于速度变更区域C1,经由这些步骤至步骤S17的情况的处理相当于“姿态控制”。
另外,在图4所示的控制动作中,经由步骤S5和S7至步骤S11的情况,相当于当指示部25(第1棒状部件16a)的位置从速度变更区域C1切换至速度决定区域D1时,换言之,当来自指示部25(信号生成部18)的输出从速度变更信号切换为速度决定信号时,控制部26基于直升机1的基本姿态速度与阈值的比较结果,使直升机1的速度为零的情况。
经由步骤S5和S9至步骤S11的情况,相当于当指示部25(第1棒状部件16a)的位置从速度变更区域C1切换至速度决定区域D1时,换言之,当来自示部25(信号生成部18)的输出从速度变更信号切换为速度决定信号时,控制部26基于直升机1的基本姿态速度与阈值的比较结果,使直升机1的速度以基本姿态速度维持为一定的情况。
参照图5(a),当直升机1处于悬停状态且第1棒状部件16a的位置处于速度决定区域D1的状态持续时,控制部26将直升机1保持为悬停状态。在该情况下,控制部26基于来自GPS卫星40的GPS信号进行控制以使直升机1的飞行速度为零,因此例如即使存在风等的外在因素,也抑制直升机1的移动。
参照图5(b),当第1棒状部件16a的位置处于速度变更区域C1的第一变更区域C1a的状态持续时,控制部26使直升机1的机头向下方倾斜,使机身的姿态保持前倾,机身前进持续加速。但是,基本姿态速度设置有限制值(在本实施方式中为时速±20km)。因此,当基本姿态速度的绝对值达到限制值的绝对值时,控制直升机1的机头的上下方向的倾斜角度,机身的姿态自动被控制为水平,飞行速度被维持为限制值。
之后,当第1棒状部件16a的位置从速度变更区域C1的第一变更区域C1a移动至第二变更区域C1b时,控制部26使直升机1的机头向上方倾斜,使机身的姿态后倾,机身减速。当第1棒状部件16a的位置位于速度变更区域C1的第二变更区域C1b的状态持续时,控制部26使机身的姿态保持后倾,机身持续减速不久后退。
参照图5(c),当第1棒状部件16a的位置从速度变更区域C1的第一变更区域C1a切换至速度决定区域D1时,控制部26比较直升机1的基本姿态速度和阈值。当直升机1的基本姿态速度的绝对值为阈值以上时,使飞行速度以基本姿态速度保持一定,当基本姿态速度的绝对值不足阈值时,使其悬停停止。
参照图6对这样的直升机1的速度的变化例进行说明。
图6中,线A表示从直升机1的基本姿态速度比阈值大的状态,控制直升机1的速度的情况。线B表示从直升机1的基本姿态速度比阈值小的状态,控制直升机1的速度的情况。
首先,说明线A。
在期间(1)中,由于第1棒状部件16a位于第二变更区域C1b,所以直升机1减速。在基本姿态速度比阈值大的状态下进入期间(2),第1棒状部件16a持续位于速度决定区域D1时,直升机1维持进入期间(2)时的基本姿态速度。在期间(3)中,第1棒状部件16a的位置被变更为“第一变更区域C1a→速度决定区域D1→第一变更区域C1a→速度决定区域D1→第二变更区域C1b→速度决定区域D1”。通过这样操作第1棒状部件16a,直升机1的速度增减,对一定速度进行微调整。在期间(4)中,在第1棒状部件16a持续位于速度决定区域D1时,直升机1持续维持进入期间(4)时的基本姿态速度。之后,进入期间(5),使第1棒状部件16a移动至第一变更区域C1a,持续维持该状态时,直升机1的速度上升,不久达到限制值。之后,第1棒状部件16a持续位于第一变更区域C1a时,直升机1的速度持续维持限制值。
接着,对线B进行说明。
在期间(1)中,从直升机1的速度为零的状态(悬停状态),使第1棒状部件16a移动至第一变更区域C1a,维持该状态。于是,直升机1的速度持续上升。但是,在直升机1的基本姿态速度到达阈值前,进入期间(2),使第1棒状部件16a的位置返回速度决定区域D1时,直升机1减速,不久速度返回零成为悬停状态。之后,进入期间(3),使第1棒状部件16a的位置移动至第一变更区域C1a,维持该状态。于是,直升机1的速度持续上升。但是,在直升机1的基本姿态速度到达阈值前,进入期间(4),使第1棒状部件16a的位置返回速度决定区域D1时,直升机1减速,不久速度返回零成为悬停状态。之后,进入期间(5),使第1棒状部件16a移动至第一变更区域C1a,维持该状态时,直升机1的速度持续上升,不久到达限制值。之后,第1棒状部件16a持续位于第一变更区域C1a时,直升机1的速度持续维持限制值。
根据这样的遥控装置10,操纵者从指示部25输出速度变更信号时,直升机1加速或者减速。于是,操纵者将来自指示部25的输出从速度变更信号切换为速度决定信号时,比较该时刻的直升机1的基本姿态速度和阈值。当直升机1的基本姿态速度的绝对值为阈值以上时,控制直升机1的机头的上下方向的倾斜角度,维持直升机1的速度。另一方面,当直升机1的基本姿态速度的绝对值不足阈值时,控制直升机1的机头的上下方向的倾斜角度,而使直升机1的速度为零,直升机1转变为悬停状态(或者维持悬停状态)。另外,在直升机1的基本姿态速度的绝对值为阈值以上的情况下,一点一点地切换从指示部25输出的速度变更信号和速度决定信号,由此对直升机1的速度进行了微调整后,能够以所需的速度维持。这样,仅通过将来自指示部25的输出从速度变更信号切换为速度决定信号,能够容易地以所需的速度维持直升机1。
遥控装置10中,除了直升机1的基本姿态速度的绝对值为限制值的绝对值以上的情况之外,当从指示部25输出速度变更信号时成为“姿态控制”的状态,当输出速度决定信号时处于使直升机1的速度保持为一定的状态。由此,从自指示部25输出速度变更信号的“姿态控制”的状态进行切换以输出速度决定信号,能够容易地进行直升机1的一定速度的飞行或者从低速区域向悬停的转变。因此,操纵者不需要操作指示部25之外的切换“姿态控制”和“速度控制”的开关等。并且,由于当从指示部25输出速度变更信号(即,变更速度)时处于“姿态控制”的状态,所以操纵者能够与用另外的开关等仅选择了“姿态控制”的情况毫无不协调地进行操纵,因此不需要较高的操纵技术。
在遥控装置10中,从基准位置SP看将第一变更区域C1a和第二变更区域C1b设置在彼此相反的方向上,由此使直升机1加速或者减速时的由操纵者进行的指示部25的操作变得简单且明快,能够容易控制直升机1的前进速度和后退速度,能够抑制误操作。
在遥控装置10中,操纵者使第1棒状部件16a从基准位置SP(速度决定区域D1)倾斜至速度变更区域C1时,根据第1棒状部件16a的操作角度X来变更直升机1的速度。而且,操纵者使第1棒状部件16a的位置从速度变更区域C1返回速度决定区域D1时,比较该时刻的直升机1的基本姿态速度和阈值,基于该比较结果,维持直升机1的速度,或者直升机1成为悬停状态。即,在直升机1的基本姿态速度的绝对值为阈值以上的情况下,进行控制使直升机1的速度维持为该基本姿态速度。另一方面,在直升机1的基本姿态速度的绝对值不足阈值的情况下,进行控制使直升机1的速度转变(转变后维持)为零。这样,仅通过操作第1棒状部件16a使来自指示部25的输出从速度变更信号切换为速度决定信号,就能够容易地以所需的速度维持直升机1。另外,由于第1棒状部件16a在没有施加力时返回基准位置SP,所以操纵者仅在使直升机1加速或者减速的情况下施加要使第1棒状部件16a倾斜的力即可,为了维持直升机1的速度不需要操作第1棒状部件16a,所以指示部25的操作变得容易。并且,当没有操作第1棒状部件16a时第1棒状部件16a返回基准位置SP,所以能够防止直升机1的所不期望的加速和减速。
为了利用直升机1均匀地散布农药,优选直升机1在散布对象区域上以同一速度飞行。直升机1能够容易以所需的速度行进,也能够以同一速度进行飞行,所以能够适合用于农药散布。
此外,在上述的实施方式中,对基准位置SP相当于速度决定区域D1的情况进行了说明,但是如图3(b)所示,速度决定区域D2也可以为夹着基准位置SP的前后的规定范围。即,速度决定区域D2也可以包括基准位置SP且设置在基准位置SP的正反两侧。在该情况下,在速度决定区域D2的前方和后方设置有速度变更区域C2。速度变更区域C2从基准位置SP看具有:速度决定区域D2的外侧且基准位置SP的前方(正侧)的第一变更区域C2a;和速度决定区域D2的外侧且基准位置SP的后方(反侧)的第二变更区域C2b。
在该情况下,操纵者使指示部25(第1棒状部件16a)从基准位置SP通过速度决定区域D2移动至速度变更区域C2时,根据指示部25的操作量变更直升机1的速度。即,悬停状态的直升机1开始移动,或者以一定的速度飞行的直升机1的速度发生变化。而且,操纵者使指示部25从速度变更区域C2返回至速度决定区域D2(典型而言基准位置SP)时,比较该时刻的直升机1的基本姿态速度和阈值,基于该比较结果,维持直升机1的速度或者使其成为悬停状态。这样,在基准位置SP与速度变更区域C2之间夹着速度决定区域D2,指示部25(第1棒状部件16a)从基准位置SP如果不通过速度决定区域D2则不能到达速度变更区域C2,由此关于直升机1的速度变更的操作,速度决定区域D2为所谓“游隙”的区域。因此,能够防止操纵者的不期望的直升机1的速度变更,仅在操纵者期望的情况下能够容易变更直升机1的速度。
在上述的图4所示的动作例中,对当第1棒状部件16a的位置位于速度变更区域C1时进行“姿态控制”的情况进行说明,但不限于此,上述“姿态控制”是根据第1棒状部件16a的操作角度X设定直升机1的目标倾斜角度而使直升机1的速度变动的控制。也可以进行“速度控制”,上述“速度控制”是当第1棒状部件16a的位置位于速度变更区域C1时,根据第1棒状部件16a的操作角度X设定直升机1的目标速度来控制直升机1的速度的控制。
在遥控装置10中,即使操纵者在从指示部25输出速度变更信号时选择“姿态控制”和“速度控制”中的任一控制,当从指示部25输出速度决定信号时也能够容易以所需的速度维持直升机1。由此,遥控装置10对于爱好“姿态控制”或者“速度控制”中的任一者的操纵者而言也适合。
此外,上述的实施方式中,说明了在直升机1的基本姿态速度的绝对值为阈值以上时维持直升机1的速度,在直升机1的基本姿态速度的绝对值不足阈值时使直升机1的速度为零的情况,但是不限于此。也可以当直升机1的基本姿态速度的绝对值比阈值大时维持直升机1的速度,当直升机1的基本姿态速度的绝对值为阈值以下时使直升机1的速度为零。在该情况下,当直升机1的基本姿态速度的绝对值比阈值时,一点一点地切换从指示部25输出的速度变更信号和速度决定信号,由此能够微调整直升机1的速度。
在上述的实施方式中,对作为速度信息使用基本姿态速度的情况进行了说明,但是不限于此。作为速度信息也可以使用当前的速度替代基本姿态速度。在该情况下,基于当前的速度与阈值的比较结果,决定是维持直升机1的速度还是使其为零。
另外,指示部不限于棒状部件。作为指示部,例如可以为如图7(a)所示能够前后移动的杆、如图7(b)所示能够转动的方向盘、如图7(c)所示能够前后倾斜(在前侧/后侧施加体重)的椅子或者台、如图7(d)所示能够旋转的球体等。
并且,指示部可以包括多个按钮状部件、例如能够输出速度变更信号的按钮状部件和能够输出速度决定信号的按钮状部件。
在上述的实施方式中,在遥控装置10不能接收GPS信号的情况下,也可以切换为现有的“姿态控制”来控制直升机1的速度。
在上述的实施方式中,对作为适用本发明的输送设备使用直升机1的情况进行了说明,但是不限于此。作为适用本发明的输送设备,优选为了“一定速度的移动”、“在该情况下的静止”而需要控制的输送设备,例如在静止状态下不稳定,利用惯性力在地上、空中、水中、水上、冰上或者雪上移动那样的输送设备。具体而言,能够使用在地上前进的球体、独轮车或者二轮车(电动骑乘二轮车等)、在水上前进的船、在冰上或者雪上前进的气垫船、在水中前进的潜水艇等。此外,潜水艇的速度检测,能够通过使GPS天线浮起来进行,或者通过由加速度传感器进行的惯性航法来进行。
以上,对本发明的优选的实施方式进行了说明,但是在不脱离本发明的范围和精神的情况下能够进行各种变更。本发明的范围仅由添加的权利要求书的范围限定。
附图标记说明
1 无人直升机
10 遥控装置
12 发送机
14 机器
16a 第1棒状部件
16b 第2棒状部件
18 信号生成部
20 CPU
22、30 高频部
24 发射天线
25 指示部
26 控制部
26a CPU
26b 存储器
28 接收天线
32 GPS天线
34 GPS接收部
36 发动机驱动部
38 发动机
40 GPS卫星
C1、C2 速度变更区域
C1a、C2a 第一变更区域
C1b、C2b 第二变更区域
D1、D2 速度决定区域
SP 基准位置
X 操作角度

Claims (6)

1.一种输送设备的遥控装置,其特征在于,包括:
指示所述输送设备的速度的指示部;和
基于来自所述指示部的指示控制所述输送设备的速度的控制部,
所述指示部能够择一地输出用于变更所述输送设备的速度的速度变更信号和用于决定所述输送设备的速度的速度决定信号,
所述控制部在来自所述指示部的输出从所述速度变更信号切换为所述速度决定信号时,比较此时的所述输送设备的速度信息和阈值,如果所述输送设备的速度信息的绝对值为阈值以上,则维持所述输送设备的速度,如果所述输送设备的速度信息的绝对值不到阈值,则使所述输送设备的速度为零;或者,如果所述输送设备的速度信息的绝对值比阈值大,则维持所述输送设备的速度,如果所述输送设备的速度信息的绝对值为阈值以下,则使所述输送设备的速度为零。
2.如权利要求1所述的遥控装置,其特征在于:
所述输送设备为无人直升机。
3.如权利要求2所述的遥控装置,其特征在于:
所述速度变更信号是通过以与所述指示部的操作量对应的方式改变所述无人直升机的机头的上下方向的倾斜角度,来变更所述无人直升机的速度的信号。
4.如权利要求1至3中任一项所述的遥控装置,其特征在于:
所述指示部设置成能够从基准位置移动,
所述指示部的可动区域包括:能够从所述指示部输出所述速度决定信号的速度决定区域;和能够从所述指示部输出所述速度变更信号的速度变更区域,
所述速度决定区域包括所述基准位置,且从所述基准位置观看,所述速度变更区域设置于所述速度决定区域的外侧,
所述控制部在所述指示部的位置从所述速度变更区域切换至所述速度决定区域时,基于所述输送设备的速度信息与所述阈值的比较结果,决定是维持所述输送设备的速度还是使其为零。
5.如权利要求4所述的遥控装置,其特征在于:
所述指示部设置成能够从所述基准位置在正反两方向上移动,
所述速度决定区域包括所述基准位置且设置在所述基准位置的正反两侧,从所述基准位置观看,所述速度变更区域在所述速度决定区域的外侧具有所述基准位置的正侧的第一变更区域和所述基准位置的反侧的第二变更区域,
当所述指示部位于所述第一变更区域时所述指示部输出加速用的速度变更信号,当所述指示部位于所述第二变更区域时所述指示部输出减速用的速度变更信号。
6.如权利要求4所述的遥控装置,其特征在于:
所述指示部包括当没有施加力时返回所述基准位置的棒状部件,
所述棒状部件的操作角度与所述指示部的操作量对应。
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