CN107317654A - 通信系统、传送器、接收器及使用传送器及接收器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信系统、传送器、接收器及使用传送器及接收器的方法，以便在持续地进行操纵时可靠地变更在待操纵本体(10)上所安装的操作对象的控制参数。此通信系统具有传送器(1)及接收器(11)，用于反复传送具有多条信道的操纵信号的讯框。传送器在一个讯框内的第一空信道中储存特定操作对象的控制参数的识别数据，并且在第二空信道中储存该特定操作对象的该控制参数的特性数据，以连同其它信道的操纵数据进行传送。由于识别数据与特性数据连同控制数据在相同时间传送，因此可在操作对象操纵期间变更控制参数。由于特性数据与识别数据作为一对在相同讯框中传送，因此在收到至少该一个讯框时，可变更控制参数的设定。

Description

通信系统、传送器、接收器及使用传送器及接收器的方法

技术领域

本发明关于用于远程控制诸如移动体(像是直升机、飞机、汽车、船、或无人操作的工业机器)的待操纵本体的通信系统、用于该通信系统的传送与接收器、以及此通信系统及类似者中的通信方法，并且更尤其关于当持续地进行操纵时可靠地变更对待操纵本体上所安装的操作对象的控制特性进行定义的控制参数的通信方法。

背景技术

以下专利文件1中所揭示的一种模型收发器系统的接收器针对各信道接收自传送器发送的与多个操作者的操作量相对应的信号，并且设有第一数字终端(自此第一数字终端以串行控制数据格式输出所接收信号)、连接至该第一数字终端的第二数字终端、基于输入至该第二数字终端的信号而通过PWM来控制的服务器、以及用来就诸如马达的待操作装置产生驱动控制信号的驱动单元。该第一数字终端与该第二数字终端通过单一数字通信线路来连接，而且各信道的控制数据以串行式排列，并且利用此数字通信线路来进行通信。根据此发明，仅一条操作信号通信线路便已足够，而且据说可以在不关闭电源供应器的情况下实时变更任意参数的值。

[现有技术文献]

[专利文件]

专利文件1：日本未审公开专利第2014-230715号。

发明内容

(技术问题)

在专利文件1中所揭示的模型收发器系统中，特性相关数据(参数)通过多个讯框分时循序传送。也就是说，在传送侧上，指出特性数据的标头是在第一讯框中发送、指出特性数据的值的数据是在下一个讯框中发送，接收侧循序接收该标头及该数据，并且缓冲某一数据量(请参阅专利文件1的第0039段或类似者)。一般而言，在模型收发器系统中，将可容许的预定尺寸分配给控制信号的脉宽以供控制正常服务器之用。然而，如以上所述，当某一参数的数据将于不同讯框中传送时，为了区别标头与该数据，必需将与用于服务器的可容许的尺寸集合不同的尺寸指定给这些参数的数据，这在与习知系统的亲和性方面会造成问题，从而会有涉及此参数的标头及数据可能辨识不正确的问题。

还有，除非利用此一方法连续地适当接收包括标头的讯框及包括数据的讯框的两个讯框，否则不能取得参数。在使用2.4GHz波段无线电波的情况下，于多个无线电波同时发射的环境(如模型车赛)中，诸传送无线电波的频率重叠的可能性变高，并且足以想到无法连续地适当收到标头与数据的两个讯框。

已研创本发明以解决上述相关技术的问题，而且本发明的一目的在于可靠地变更订定待操纵本体上安装的操作对象在持续操纵时其操纵特性的控制参数。

(技术手段)

一种根据第一实施例的通信系统，其包括：传送器，设置成对应于安装在待操纵本体上的多个操作对象，并且反复传送具有多条信道的操纵信号的一个讯框，各该信道内储存有该操作对象的对应控制数据；以及接收器，连接至该操作对象并接收该操纵信号，其中于该传送器，在未分配给特定操作对象的第一空信道中储存该操纵信号的该一个讯框中的该特定操作对象的控制参数的识别数据，在未分配给该特定操作对象的第二空信道中储存该特定操作对象的该控制参数的特性数据，以及传送该操纵信号。

一种根据第二实施例的传送器设置成对应于安装在待操纵本体上的多个操作对象，并且反复传送具有多条信道的操纵信号的一个讯框，各信道内储存有该操作对象的对应控制数据，其中在未分配给特定操作对象的第一空信道中储存该操纵信号的该一个讯框中的该特定操作对象的控制参数的识别数据，以及其中在未分配给该特定操作对象的第二空信道中储存该特定操作对象的该控制参数的特性数据，以及传送该操纵信号。

一种根据第三实施例的接收器设置成对应于安装在待操纵本体上的多个操作对象，并且反复接收具有多条信道的操纵信号的一个讯框，各信道内储存有该操作对象的对应控制数据，其中在接收到该操纵信号的该一个讯框时，便根据未分配给特定操作对象的第一空信道中所储存的该特定操作对象的控制参数的识别数据来指定该特定操作对象，以及其中根据未分配给该特定操作对象的第二空信道中所储存的该特定操作对象的该控制参数的特性数据来重写该特定操作对象的该控制参数。

一种根据第四实施例的方法，其为一种使用传送器及接收器的方法，该传送器设置成对应于安装在待操纵本体上的多个操作对象，并且反复传送具有多条信道的操纵信号的一个讯框，各信道内储存有该操作对象的对应控制数据，而该接收器连接至该操作对象并接收该操纵信号，该方法包括该传送器在未分配给特定操作对象的第一空信道中储存该操纵信号的该一个讯框中的该特定操作对象的控制参数的识别数据，并且在未分配给该特定操作对象的第二空信道中储存该特定操作对象的该控制参数的特性数据；以及当接收该操纵信号的该一个讯框时，该接收器根据该第一空信道中所储存的该识别数据来指定该特定操作对象，并且根据该第二空信道中所储存的该特性数据来重写该特定操作对象的该控制参数。

(技术功效)

根据本发明，使用操纵信号的一个讯框中所包括的至少两条空信道，其中一条储存特定操作对象的控制参数的鉴别数据，而另一条储存参数的特性数据，而操纵信号的一个讯框是与操纵数据同时传送。有鉴于此，首先，与操纵数据同时传送控制参数的识别数据及特性数据，因此可变更控制参数的设定，以便在待操纵本体操纵期间变更操纵特性。其次，由于控制参数的特性数据及识别数据组成一对并在操纵信号的一个讯框中传送，故若收到操纵信号的至少一个讯框，则有可能变更所接收操纵信号中含有的控制参数的设定，而没有「除非连续收到多个讯框，否则无法变更参数的设定」的缺点，而且即使是在有诸频带彼此重叠的多个被传送的无线电波的环境中，仍然能可靠地变更待操纵本体的装置的控制参数。

附图说明

图1根据第一具体实施例，是传送器的功能方块图；

图2是图解，展示第一具体实施例中操纵信号的数据结构的实施例；

图3是第一具体实施例中接收器及操作对象的功能方块图；以及

图4是第二具体实施例中接收器及操作对象的功能方块图。

主要组件符号说明

1 传送器

7、34 天线

10 待操纵本体

11、11a 接收器

21、31、31a 控制单元

22、32 内存

23 传送单元

24、33 接收单元

25 组合/配送单元

26 显示单元

27 操作单元

ESC 作为操作对象或特定操作对象的电动速度控制器

SM 伺服马达

PM 功率马达。

具体实施方式

根据本发明的第一具体实施例的通信系统将会参照图1至图3作说明。图1展示本具体实施例的无线电控制传送器1(在下文中称为传送器1)的系统配置的一实施例。此图中所示的传送器1具有控制单元21、内存22、传送单元23、接收单元24、组合/配送单元25、显示单元26、以及操作单元27。

控制单元21举例而言，是由CPU、RAM及类似者所制成，并且根据内存22中所储存的程序来执行传送器1中需要的控制处理。在这种情况下，举例而言，内存22表示对应于控制单元21所用的辅助储存装置的一部分，并且除了上述程序以外，还储存各种设定数据及类似者。

根据控制单元21的控制，传送单元23根据下文待述的预定通信方法来调变待传送的数据，并且输出已调变数据至组合/配送单元25作为操纵信号。操纵信号包括待传送至待操纵本体10(图3所示)的操纵数据，在本具体实施例的传送器1中，可任意变更操作者所任意指定的特定操作对象，即特定装置的控制参数，而且还可在操纵信号中包括并传送将用于变更参数设定的数据。在本文中要注意的是，操作对象或装置意谓着，安装于待操纵本体上且可接收发送自外部的信号以控制待操纵本体的装置，特别的是，可变更并且设定参数者，此等参数用于调整、变更或设定控制功能的数据集。由操作者任意指定以设定/变更参数等的特定操作对象也称为「特定操作对象」。下文将会说明操作对象或特定操作对象的特定实施例。

组合/配送单元25将自传送单元23输入的操纵信号输出至天线7侧。结果，自天线7传送对应于预定通信方法的操纵信号作为无线电波。

天线7所接收作为无线电波的信号输入至组合/配送单元25。组合/配送单元25将自天线7输入的信号输出至接收单元24。

接收单元24对输入的所接收信号执行所需的解调变处理、提取所接收数据、以及将此数据传递至控制单元21。控制单元21对收到的所接收数据执行所需处理。

显示单元26由预定显示设备所组成，并且根据控制单元21的显示控制来驱动，借此可显示用于实时控制待操纵本体所必需的数据。再者，在本具体实施例的传送器1中，由于操作者所任意指定的特定操作对象的控制参数可变更设定，因此可指定显示单元26上的设定变更项目，并且在进行此设定变更时输入所欲设定值。

操作单元27是用以集体展示传送器1中所提供的各个操作者，诸如遥杆、控制杆、按钮等。当进行与形成操作单元27的操作构件有关的操作时，对应于此操作的操纵信号乃输入至控制单元21。控制单元21根据此输入的操纵信号来适当地执行所需的处理。

图2展示操纵信号的数据结构的一实施例，此操纵信号为本具体实施例的传送器1所传送的数字信号。图2示意性展示操纵信号的一个讯框的结构。在本具体实施例中，传送器1反复传送一个讯框的数据作为操纵信号。操纵信号的数据在前导SYNC(同步码)之后，依序具有传送器ID、信道数据、及错误码。

SYNC是要作为此讯框单元的操纵信号的数据中的同步化符码，并且是由具有预定位数的预定位型样所制成。在传送器ID中，根据该预定位数储存附接至传送操纵信号的传送器1的ID(标识符)。

在信道数据中，针对各信道储存控制量的数据(控制数据)。在这里，信道并非意指不同频带的划分，而是在无线电通信的技术领域中一般性地意味着不同的待控制的操作对象(其为待操纵本体的操作对象)，以及在操纵信号中与各操作对象相对应的讯槽或储存于该讯槽中的个别数据，此意义也适用于本说明书。因此，当操纵信号的一个讯框中提供多个讯槽时，此等讯槽有一部分依数目的顺序分配予信道，并且储存对应操作对象的控制数据。

举例而言，如图2所示，假设传送器1可处置的最大信道数目是八，则信道数据报括如图2所示循序排列的CH 1至CH 8的个别信道数据。这些个别信道数据各具有相同的固定长度位数，并且控制值或类似者是通过位值来指出。

举例而言，就信道数据上的错误侦检及错误校正而新增错误码。

根据传送器1，当操作操作单元27(例如，遥杆)并将操纵信号输入至控制单元21时，控制单元21计算对应于操纵信号的控制数据。接着，控制单元21将此控制数据储存在操纵信号的对应信道中，并且自天线7传送出去。此控制操作以预定周期反复进行。

另外，根据传送器1，在一个讯框操纵信号中有二或更多条信道未指派给特定操作对象的情况下，可在持续进行操纵时执行操作者所期望的特定操作对象变更的控制参数的设定的变更操作。也就是说，操作者可在显示单元26上检视显示时对操作单元27进行操作、指定特定操作对象的特定参数(类型)、以及输入设定值(值)。因此，第一空信道中储存特定操作对象的任意控制参数的识别数据(控制参数的类型)，而第二空信道中储存特定操作对象的控制参数的特性数据(控制参数的值)。接着，控制单元21在操纵信号的一个讯框中与操纵数据同时传送这些控制参数的识别数据及特性数据。

如以上所述，在第一具体实施例的传送器1中，控制参数的识别数据及特性数据是与其它信道的操纵数据同时在操纵信号的一个讯框中传送，以使得在待操纵本体10的操纵期间，可设定并变更控制参数，并且可变更控制特性。另外，由于将控制参数的特性数据及识别数据组成一对，并且在操纵信号的一个讯框中成对传送，因此若收到操纵信号的至少一个讯框，有可能变更所接收的操纵信号中包括的控制参数的设定。在不同讯框中传送识别数据及特性数据的情况下，不能变更参数的设定，除非相继收到所有讯框，但在本具体实施例中，就不会这么不便利，而且即使在诸频带彼此重叠且多个传送无线电波混合的环境中，仍有可能可靠地变更待操纵本体的任意装置的任意控制参数的特性。

图3展示待操纵本体10的接收器11的系统配置的一实施例。此图所示的接收器11具有控制单元31、内存32、接收单元33、以及天线34。多个(所示实施例中有三个)伺服马达SM分别经由单一控制线L连接至控制单元31，并且通过自控制单元31接收操作数据来驱动。另外，作为操作对象的ESC(电动速度控制器)以三条控制线L连接至控制单元31，而且功率马达PM连接至此ESC。功率马达PM不包括控制装置及储存用具，而且无法自行变更设定。虽然下文将会说明细节，但接收通过来自控制单元31的信号所进行的设定变更的仍是ESC的控制参数。举例而言，这项具体实施例的待操纵本体10若是模型车，则伺服马达SM为用于操作车轮驱动系统等的驱动用具，而ESC设来作为用于控制功率马达PM的速度控制用具。

作为可在ESC中变更的控制参数，举例而言，有用于设定自中立点向前的上升特性的向前提升、用于设定输出电流限制值的限流器、用于设定中立点与最大煞车点间的煞车强度的煞车MAX负载、用于设定中立点煞车量的中立点煞车、以及类似者。

控制单元31举例而言，包括CPU及类似者，并且根据内存32中所储存的程序来执行所需要的控制处理。另外，内存32在这种情况下，举例而言，是对应于控制单元31所用的辅助储存装置的一部分，并且除了上述程序以外，还储存各种设定数据及类似者。

自传送器1传送的操纵信号的无线电波由天线34所接收。接收单元33解调变所接收的操纵信号，并且获得操纵数据，其为用于各信道的PWM信号，即，用于各操作对象的PWM信号。基于各信道数据所用的操纵数据，控制单元31针对诸如服务器或ESC的各操作对象而控制操作。结果，待操纵本体10进行与对传送器1所进行的操纵操作相对应的操作。

随着特定操作对象的控制参数的设定在传送器1中变更，若接收器11所接收的操纵信号中包括特定操作对象的控制参数的识别数据及特性数据，则控制单元31进行以下控制。也就是说，控制单元31在解调变接收单元33收到的数字操纵信号之后进行适当处理，并且传送所提取控制参数的第一与第二信道两者中所包括的识别数据及特性数据，还将这两者给予ESC作为PWM信号。如以上所述，连接控制单元31与ESC的控制线L的数目为三，并且经由其中两条控制线L将识别数据与特性数据给予ESC，还变更控制参数的设定。另外，通过剩余的一条控制线L提供功率马达PM的控制数据。

如以上所述，根据本具体实施例的通信系统，由于控制参数的识别数据及特性数据是与操纵信号的一个讯框中的操纵数据同时传送及接收，所以在待操纵本体操纵期间，可设定并且变更控制参数，还可变更控制特性。另外，由于控制参数的特性数据及识别数据是在操纵信号的一个讯框中作为一对予以传送及接收，所以若收到操纵信号的至少一个讯框，则可变更所接收操纵信号中含有的控制参数的设定。可解决习知通信系统因除非持续接收多个讯框否则无法变更参数设定所造成的不便利，而且甚至在频带彼此重叠的不利环境中，仍然能可靠地变更参数。

根据接收器11与服务器等的连接组态，在图3的待操纵本体11中，与接收器11的控制单元31直接连接的伺服马达SM组配成无法在这种组态中变更控制参数的设定。然而，伺服马达SM有一些可在设定中变更，而且若图3所示的伺服马达SM是一种能够设定如图3的ESC中所示控制参数的伺服马达S，则有可能通过分别用三条控制线L适当地连接控制单元31与各伺服马达SM来变更参数的设定。

根据第二具体实施例的通信系统将会参照图4作说明。图4展示第二具体实施例的通信系统中待操纵本体10侧的组态实施例。传送器侧的组态基本上与第一具体实施例的组态相同。此图所示接收器11a的组态基本上与图3所示第一具体实施例的接收器11的组态相同，但控制器31a的信号处理与接收器11a及服务器等的连接组态有差异。在下文中，主要说明的将会是与第一具体实施例的差异。

如图4所示，从控制单元31a引出单一控制线L，而这条控制线L分支成四条，并且包括多个(所示实施例中有三个)伺服马达SM，还连接至ESC(电动速度控制器)作为操作对象。正如第一具体实施例，一个功率马达PM连接至此ESC。

接收器11a的控制单元31a在解调变接收单元33所接收的数字操纵信号之后进行适当处理，并且将与出自控制线L的图2的串行信号有相同形式的串行信号直接输出至各操作对象。

伺服马达SM及ESC各根据伺服马达SM及ESC所分别提供的控制用具及储存用具，从自控制单元31a发送的串行信号之中仅选择并使用与其本身对应的信道的数据，以便控制此操作。

传送器1中就变更特定操作对象的控制参数的设定而进行操作，当此特定操作对象为ESC时，ESC在自控制单元31a传送的串行信号之中进行选择，并且使用与控制参数的类型及值相对应的两条信道的数据。如以上所述，这是因为功率马达PM无法自行变更其设定。根据本具体实施例，可获得如同第一具体实施例的功效。

在根据上述各具体实施例的通信系统中，传送器1与接收器11、11a之间建立单向通信，而且传送器1侧不能辨识到接收器11、11a已收到操纵信号。因此，为了安全起见，传送器1在操作期间，依预定顺序将已设定的所有控制参数的值反复传送至待操纵本体10。然而，如各别具体实施例中所述，当针对特定操作对象变更控制参数的设定时，无论传送的顺序如何，所变更控制参数的类型及值的数据应该会直接置放在操纵信号上。

在根据上述具体实施例的通信系统中，有可能出现的情况是，待变更设定的控制参数的识别数据及特性数据会由于某些情况，并未抵达待操纵本体10的接收器11、11a。取决于此情况及类似情况，大体上认为操纵期间变更控制参数的设定是一种已在操纵环境中出现变化的情况，而且在此一情况下，无法变更必要设定并非优选的做法。因此，各具体实施例的通信系统具有如下所述的故障安全功能。也就是说，当控制单元31、31a无法适当地接收操纵信号时，即，当控制单元31、31a判断已出现接收错误时，无论操纵信号中是否包括与控制参数的设定变更相关联的数据，都将所有控制参数的特性数据重设为默认值。

要注意的是，可就用于判断接收错误的准则来设定各种准则，当无法就预定数目的连续讯框接收操纵信号时可取得接收错误，或在间歇接收失效的情况下，只有当预定期间内无法接收某数目(或固定比率)的讯框时才有接收错误。另外，优选的是，待根据接收错误重设的控制参数的特性数据大体上受到控制，使得待操纵本体10的控制尽可能地稳定，举例而言，也可想到得以在可设范围内进到中立点。

如以上所述，根据各具体实施例的通信系统，有可能在待操作对象10的操纵期间将给定操作对象的所欲控制参数变更为所欲设定，而且再者，由于可在操纵信号的一个讯框中同时变更控制参数的类型及值，所以即使无线电波环境等中有问题，未变更的可能性很低。再者，由于为了使操纵操作稳定而将参数的值设定为预定值，故即使无法接收操纵信号，待操纵本体10的安全性仍有高标准的保证。

要注意的是，在上述各具体实施例中，尽管是将ESC例示为特定操作对象，但仍可能通过连接必要数目的如上述的控制线L来变更伺服马达SM的控制参数的设定。在这种情况下可变更控制参数的实施例包括驱动服务器时用于设定施加至内部马达的最小操作量的提升量、服务器停止时用于设定特性的阻尼增益、用于设定特性的拉伸器增益、以及作用在于使服务器平滑移动的平滑器。

另外，当参数设定待变更的特定操作对象为用于模型飞机或类似者的陀螺仪时，可变更控制参数的设定，例如，用于设定阶梯操作延迟的控制响应、用以调整响应速度尾操作的AVCS响应、用以在阶梯操作期间选择操作感觉的趾尖旋转感觉(pirouette feeling)、用以在阶梯条的中立点附近进行操作感觉设定的EXP、用以设定AVCS灵敏度的增益、用以设定陀螺仪差动作用的D增益、以及用于设定陀螺仪差动操作的持续时间的D阻尼。

Claims (4)

1.一种通信系统，其包含：

传送器，设置成对应于安装在待操纵本体上的多个操作对象，并且反复传送具有多条信道的操纵信号的一个讯框，各该信道内储存有该操作对象的对应控制数据；以及

接收器，连接至该操作对象并接收该操纵信号，其中

于该传送器，在未分配给特定操作对象的第一空信道中储存该操纵信号的该一个讯框中的该特定操作对象的控制参数的识别数据，在未分配给该特定操作对象的第二空信道中储存该特定操作对象的该控制参数的特性数据，以及传送该操纵信号。

2.一种传送器，设置成对应于安装在待操纵本体上的多个操作对象，并且反复传送具有多条信道的操纵信号的一个讯框，各该信道内储存有该操作对象的对应控制数据，

在未分配给特定操作对象的第一空信道中储存该操纵信号的该一个讯框中的该特定操作对象的控制参数的识别数据，在未分配给该特定操作对象的第二空信道中储存该特定操作对象的该控制参数的特性数据，以及传送该操纵信号。

3.一种接收器，设置成对应于安装在待操纵本体上的多个操作对象，并且反复接收具有多条信道的操纵信号的一个讯框，各信道内储存有该操作对象的对应控制数据，

在接收到该操纵信号的该一个讯框时，便根据未分配给特定操作对象的第一空信道中所储存的该特定操作对象的控制参数的识别数据来指定该特定操作对象，以及其中

根据未分配给该特定操作对象的第二空信道中所储存的该特定操作对象的该控制参数的特性数据来重写该特定操作对象的该控制参数。

4.一种使用传送器及接收器的方法，该传送器设置成对应于安装在待操纵本体上的多个操作对象，并且反复传送具有多条信道的操纵信号的一个讯框，各信道内储存有该操作对象的对应控制数据，而该接收器连接至该操作对象并接收该操纵信号，该方法包含：

该传送器在未分配给特定操作对象的第一空信道中储存该操纵信号的该一个讯框中的该特定操作对象的控制参数的识别数据，并且在该待操纵本体的第二空信道中储存该特定操作对象的该控制参数的特性数据；以及

当接收该操纵信号的该一个讯框时，该接收器根据该第一空信道中所储存的该识别数据来指定该特定操作对象，并且根据该第二空信道中所储存的该特性数据来重写该特定操作对象的该控制参数。