CN109976382A - 新型3d遥控器 - Google Patents

Abstract

本发明一种新型3D遥控器，包括手柄1，磁铁2，霍尔传感器3，电路板4，电池5，外壳6，usb线7，弹簧8。目前市场上遥控车，航模，无人机的遥控器多为双摇杆，操控方式通常使用双手来操作两个摇杆，而每个摇杆模块通常只有两个自由度的操控；本发明的3D遥控器只需一只手就可以操控，并且具有6个自由度的控制功能。市面上也有可以一只手操控的体感遥控器，但体感的原理为陀螺仪传感器。陀螺仪传感器容易产生数据累计误差，且操控不够精准，因此只能作为娱乐领域使用。而本发明的3D遥控器由多组霍尔传感器获取手柄实时操控数据，所以操控更为精准。本发明为3D遥控领域提供了全新的解决方案，同时本发明兼顾了性价比的制造工艺与更为舒适的操控体验。

Description

新型3D遥控器

技术领域

本发明涉及遥控技术领域。尤其涉及物体三维移动的遥控领域。

背景技术

目前市场上遥控车，航模，无人机的遥控器多为双摇杆，操控方式通常使用双手来操作两个摇杆，而每个摇杆模块通常只有两个自由度的操控；本发明的3D遥控器只需一只手就可以操控，并且具有6个自由度的控制功能。市面上也有可以一只手操控的体感遥控器，但体感的原理为陀螺仪传感器。陀螺仪传感器容易产生数据累计误差，且操控不够精准，因此只能作为娱乐领域使用。而本发明的3D遥控器由多组霍尔传感器获取手柄实时操控数据，所以操控更为精准。本发明为3D遥控领域提供了全新的解决方案，同时本发明兼顾了性价比的制造工艺与更为舒适的操控体验。

发明内容

本发明涉及遥控技术领域的物体三维移动的遥控器。

本发明是一种新型3D遥控器，包括手柄，磁铁，霍尔传感器，电路板，电池，外壳，usb线，弹簧。

电池连接电路板，固定在电路板下方。电路板则安装在外壳内的底部。四个弹簧的两端连接于手柄底部与电路板上方。四个弹簧作为手柄的主要弹性支撑。

两个霍尔传感器是一个单元为一组，同一组的两个霍尔传感器检测面按90度夹角一起固定在外壳的内壁。四组霍尔传感器等间距的固定在外壳的内壁上，并且相邻的两组霍尔传感器彼此夹角90度。每个霍尔传感器引脚垂直于外壳内壁。每个霍尔传感器的引脚通过电线与电路板连接。

四个圆柱形状的磁铁等间距的固定在手柄侧边的支撑杆上，并且相邻的两个磁铁轴心彼此夹角90度。四个磁铁分别对应四组霍尔传感器单元，圆柱形状的磁铁轴心对准相应的一组霍尔传感器，并留有一定的作用距离。

电路板接有一根usb线到外壳外部，usb线可作充电接口或数据接口。

附图说明

图1是本发明的整体示意图。

图2是本发明的内部结构示意图。

图3是本发明的爆炸图。

图4是本发明的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。本发明一种新型3D遥控器，包括手柄1，磁铁2，霍尔传感器3，电路板4，电池5，外壳6，usb线7，弹簧8。

电池5连接电路板4，固定在电路板4下方。电路板4则安装在外壳6内的底部。四个弹簧8的两端连接于手柄1底部与电路板4上方。四个弹簧8作为手柄1的主要弹性支撑。电路板4接有一根usb线7到外壳6外部，usb线7可作充电接口或数据接口。

两个霍尔传感器3是一个单元为一组，同一组的两个霍尔传感器3检测面按90度夹角一起固定在外壳6的内壁。四组霍尔传感器3等间距的固定在外壳6的内壁上，并且相邻的两组霍尔传感器3彼此夹角90度。每个霍尔传感器3引脚垂直于外壳6内壁。每个霍尔传感器3的引脚通过电线与电路板4连接。电路板4可以读取到霍尔传感器3的数据。

四个圆柱形状的磁铁2等间距的固定在手柄1侧边的支撑杆上，并且相邻的两个磁铁2轴心彼此夹角90度。四个磁铁2分别对应四组霍尔传感器3单元，圆柱形状的磁铁2轴心对准相应的一组霍尔传感器3，并留有一定的作用距离。手柄1移动时会带动手柄1上面的磁铁2发生位移，磁铁2对应的一组霍尔传感器3会检测磁铁2上下左右的位移数据。电路板4由此可以获取到磁铁2位移变化量和移动方向的信息，并根据四个磁铁2的移动数据计算出手柄1实时操控的运动信息。而这个实时操控的运动信息可以用来操控被遥控的对象。

手柄1向前平移时，可带动四个磁铁2同时向前平移。左右两组霍尔传感器3会检测到左右两个磁铁2向前移动和位移数据，前后两组霍尔传感器3检测得到数据变化不大，电路板4由此计算得到手柄1向前平移变化量和平移方向。同理，电路板4可以由此获知手柄1向后，向左，向右的平移变化量和平移方向。

手柄1上下平移时，四个磁铁2会同时上下移动，四组霍尔传感器3检测到四个磁铁2上下移动变化量和移动方向，由此电路板4可以计算得出手柄1上下移动变化量和移动方向。

手柄1向前摆动时，左右两个磁铁2位置不变，前方的磁铁2向下移动，后方的磁铁2向上移动。霍尔传感器3可以得到手柄1向前摆动的实时数据，由此电路板4可以计算得出手柄1向前摆动的运动信息，即转动量与转动速度。同理，电路板4可以由此获知手柄1向后，向左，向右摆动的运动信息。

手柄1作顺时针或逆时针旋转时，四个磁铁2同时会向右移动或者向左移动，霍尔传感器3可以得到手柄1顺时针或逆时针旋转的数据，由此电路板4可计算得出手柄1做顺时针或逆时针旋转运动的转动量与转动速度。

电路板4根据手柄1在不同操控状态的八个霍尔传感器2的实时数据，可以计算出手柄1实时操控的运动方向和六个自由度的变化量。因为这个实时的运动信息可以用来操控被遥控的对象做三维移动，所以用户可通过操控手柄1来遥控无人机，航模，遥控车等物体或者CAD模型的虚拟模型。

以上对本发明作了详细的技术描述。该领域的技术人员可以基于本发明衍生出其他变形版本。例如本发明的材料可以是合金，橡胶，塑料，碳纤维等其他复合材料。弹簧可以是弹性管，塑胶管等任意弹性材料。本发明的组件可以是任意形状。而本发明的保护范围可由所附的权利要求限定。

Claims (5)

1.本发明一种新型3D遥控器，包括手柄1，磁铁2，霍尔传感器3，电路板4，电池5，外壳6，usb线7，弹簧8。电池5连接电路板4，固定在电路板4下方。电路板4则安装在外壳6内的底部。四个弹簧8的两端连接于手柄1底部与电路板4上方。四个弹簧8作为手柄1的主要弹性支撑。电路板4接有一根usb线7到外壳6外部，usb线7可作充电接口或数据接口。两个霍尔传感器3是一个单元为一组，同一组的两个霍尔传感器3检测面按90度夹角一起固定在外壳6的内壁。四组霍尔传感器3等间距的固定在外壳6的内壁上，并且相邻的两组霍尔传感器3彼此夹角90度。每个霍尔传感器3引脚垂直于外壳6内壁。每个霍尔传感器3的引脚通过电线与电路板4连接。电路板4可以读取到霍尔传感器3的数据。四个圆柱形状的磁铁2等间距的固定在手柄1侧边的支撑杆上，并且相邻的两个磁铁2轴心彼此夹角90度。四个磁铁2分别对应四组霍尔传感器3单元，圆柱形状的磁铁2轴心对准相应的一组霍尔传感器3，并留有一定的作用距离。手柄1移动时会带动手柄1上面的磁铁2发生位移，磁铁2对应的一组霍尔传感器3会检测磁铁2上下左右的位移数据。电路板4由此可以获取到磁铁2位移变化量和移动方向的信息，并根据四个磁铁2的移动数据计算出手柄1实时操控的运动信息。而这个实时操控的运动信息可以用来操控被遥控的对象。

2.根据权利要求书1所述特征在于，四个磁铁2对应四组霍尔传感器3等间距的安装在外壳6内壁。磁铁2可以是两个，三个等多个。同理，对应的霍尔传感器3可以是两组，三组等多组。磁铁2和霍尔传感器3也可以是两层，三层等多层。两个霍尔传感器3为一组单元，也可以是由三个，四个霍尔传感器3组成一组检测单元。磁铁2和霍尔传感器3也可以安装在手柄1的下方，也可以是两组，三组等多组布置。磁铁2和霍尔传感器3也可以等间距安装或者非等间距安装。

3.根据权利要求书1所述特征在于，手柄1和外壳6可以是任意形状和任意材质的实体或者空壳。磁铁2也可以是任意形状，或者是任意磁性材料。霍尔传感器3也可以是任何磁性检测传感器。

4.根据权利要求书1所述特征在于，磁铁2与霍尔传感器3组成的检测单元可以是非接触的传感器单元，比如是电场传感器，光电传感器，激光传感器，视觉传感器等非接触传感器。

5.根据权利要求书1所述特征在于，usb线7可以是usart接口，rs232接口等通讯线路或者接口。通讯也可以是无线方式。用户可以通过无线，usb线，usart接口等通讯方式操控无人机，航模，遥控车，三维软件，3D游戏等任意需要三维移动操控的软件或设备。