JPH06190152A - Controller for attitude of radio control helicopter for hobby - Google Patents
Controller for attitude of radio control helicopter for hobbyInfo
- Publication number
- JPH06190152A JPH06190152A JP35911792A JP35911792A JPH06190152A JP H06190152 A JPH06190152 A JP H06190152A JP 35911792 A JP35911792 A JP 35911792A JP 35911792 A JP35911792 A JP 35911792A JP H06190152 A JPH06190152 A JP H06190152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operation amount
- servo
- angular velocity
- angle
- helicopter
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H30/00—Remote-control arrangements specially adapted for toys, e.g. for toy vehicles
- A63H30/02—Electrical arrangements
- A63H30/04—Electrical arrangements using wireless transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無線で飛行が遠隔制御
されるホビー用ラジコンヘリコプタに搭載し、飛行の自
立安定を補助するために使用するホビー用ラジコンヘリ
コプタの姿勢制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an attitude control device for a radio control helicopter for a hobby which is mounted on a radio control helicopter for a hobby whose flight is remotely controlled by radio and is used to assist in stabilizing the flight independently. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ホビー用ラジコンヘリコプタとし
ては、送信機の操作用スティックを操作すると、ラジコ
ンヘリコプタに搭載するラジコン受信機がその操作に応
じた信号を受信し、その操作量に比例してラジコンヘリ
コプタのエルロンサーボ、エレベータサーボ、ラダーサ
ーボ、ピッチサーボ、スロットルサーボなどが、動作す
るものが知られている。そのうち、ラダーサーボについ
ては、上記の操作量とヨー軸ジャイロ（レートジャイ
ロ）の検出信号とに基づき、比例制御が行われていた。2. Description of the Related Art Conventionally, as a radio control helicopter for hobby, when a control stick of a transmitter is operated, a radio control receiver mounted on the radio control helicopter receives a signal corresponding to the operation, and in proportion to the operation amount. It is known that radio control helicopter aileron servos, elevator servos, ladder servos, pitch servos, throttle servos, etc. operate. Among them, the ladder servo is proportionally controlled based on the operation amount and the detection signal of the yaw axis gyro (rate gyro).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のラジコ
ンヘリコプタの操縦は、遠隔操作の対象であるラジコン
ヘリコプタが上下、左右、または前後に動くために、単
に離陸するだけでも初心者には困難であり、操作を誤っ
た場合には貴重な機体が破損するという問題があった。
さらに、操縦者に向けて飛ばす対面飛行になれば、送信
機に備えたエルロン、エレベータ、ラダーのステック操
作が逆になり、ある程度の技量をもった人でも難しいと
いう問題があった。However, conventional radio control helicopter control is difficult for a beginner to simply take off because the radio control helicopter to be remotely operated moves up, down, left or right, or back and forth. However, there was a problem that valuable aircraft would be damaged if the operation was mistaken.
In addition, if it is a two-way flight to fly to the pilot, the stick operation of the aileron, elevator, and rudder provided for the transmitter will be reversed, and there is a problem that even a person with some skill will find it difficult.
【０００４】そこで、本発明は、ラジコンヘリコプタの
遠隔操作を安全かつ簡単に行える装置を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a device capable of safely and easily remote controlling a radio controlled helicopter.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、以下のように構成した。まず第１発明
は、図１で示すように、ラジコン受信機から出力するラ
ジコンヘリコプタのラダーサーボの操作量を入力する操
作量入力手段と、そのラジコンヘリコプタの機体がヨー
軸を軸に左右に回転する際の角速度を検出する角速度検
出手段と、その角速度検出手段の検出角速度を積分して
前記ラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回
転した角度を求める角度算出手段と、前記操作量入力手
段が入力する操作量、前記角速度検出手段の検出角速
度、および前記角度算出手段が求めた算出角度に基づい
て前記ラダーサーボの操作量を決定する操作量決定手段
と、その操作量決定手段が決定した操作量を前記ラダー
サーボに向けて出力する操作量出力手段と、を備えてな
るホビー用ラジコンヘリコプタの姿勢制御装置である。In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution. First, as shown in FIG. 1, the first invention is an operation amount input means for inputting an operation amount of a ladder servo of a radio control helicopter output from a radio control receiver, and a body of the radio control helicopter rotating left and right around a yaw axis. An angular velocity detecting means for detecting an angular velocity at the time, an angle calculating means for integrating the detected angular velocity of the angular velocity detecting means to obtain an angle at which the airframe of the radio-controlled helicopter rotates left and right around a yaw axis, and the operation amount input means. The operation amount input means, the detected angular velocity of the angular velocity detection means, and the operation amount determination means for determining the operation amount of the ladder servo based on the calculated angle obtained by the angle calculation means, and the operation determined by the operation amount determination means. An attitude control device for a radio control helicopter for hobby, comprising: an operation amount output means for outputting an amount to the ladder servo.
【０００６】次に第２発明は、図２で示すように、ラジ
コン受信機から出力するラジコンヘリコプタのエルロン
サーボ、およびエレベータサーボの操作量をそれぞれ入
力する操作量入力手段と、ラジコンヘリコプタの機体が
ロール軸を軸に左右に回転する際の角速度を検出する第
１角速度検出手段と、ラジコンヘリコプタの機体がピッ
チ軸を軸に前後に回転する際の角速度を検出する第２角
速度検出手段と、前記第１角速度検出手段の検出角速度
を積分して前記ラジコンヘリコプタの機体がロール軸を
軸に左右に回転した角度を求める第１角度算出手段と、
前記第２角速度検出手段の検出角速度を積分して前記ラ
ジコンヘリコプタの機体がピッチ軸を軸に前後に回転し
た角度を求める第２角度算出手段と、前記操作量入力手
段が入力するエルロンサーボの操作量、前記第１角速度
検出手段の検出角速度、および前記第１角度算出手段が
求めた算出角度に基づいて前記エルロンサーボの操作量
を決定するエルロンサーボ操作量決定手段と、前記操作
量入力手段が入力するエレベータサーボの操作量、前記
第２角速度検出手段の検出角速度、および前記第２角度
算出手段が求めた算出角度に基づいて前記エレベータサ
ーボの操作量を決定するエレベータサーボ操作量決定手
段と、その両操作量決定手段が決定した両操作量を対応
するエルロンサーボ、およびエレベータサーボに向けて
出力する操作量出力手段と、を備えてなるラジコンヘリ
コプタの姿勢制御装置である。Next, as shown in FIG. 2, the second aspect of the present invention is to provide an operation amount input means for respectively inputting operation amounts of an aileron servo of a radio control helicopter and an elevator servo output from a radio control receiver, and a radio control helicopter body. A first angular velocity detecting means for detecting an angular velocity when the roll axis rotates left and right, and a second angular velocity detecting means for detecting an angular velocity when the radio controlled helicopter body rotates back and forth around the pitch axis. First angle calculation means for integrating the detected angular velocities of the first angular velocity detection means to obtain an angle at which the airframe of the radio-controlled helicopter rotates left and right about a roll axis,
Second angle calculating means for integrating the detected angular velocities of the second angular velocity detecting means to obtain an angle at which the airframe of the radio control helicopter rotates back and forth around the pitch axis, and operation of the aileron servo input by the operation amount input means. The aileron servo operation amount determining means for determining the operation amount of the aileron servo based on the amount, the angular velocity detected by the first angular velocity detecting means, and the calculation angle obtained by the first angle calculating means, and the operation amount input means. Elevator servo operation amount determining means for determining the operation amount of the elevator servo based on the input operation amount of the elevator servo, the angular velocity detected by the second angular velocity detecting means, and the calculated angle obtained by the second angle calculating means, The operation amount output that outputs both operation amounts determined by both operation amount determination means to the corresponding aileron servo and elevator servo. It means an attitude control system of wireless remote-control helicopter comprising comprises a.
【０００７】[0007]
【作用】このように構成する第１発明は、既存のラジコ
ン受信機とともにホビー用ラジコンヘリコプタに搭載し
て使用する。The first aspect of the invention configured as described above is used by being mounted on a radio control helicopter for a hobby together with an existing radio control receiver.
【０００８】ラジコンヘリコプタの飛行時には、角速度
検出手段がラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左
右に回転する際の角速度を検出する。角度算出手段は、
その角速度検出手段の検出角速度を積分してラジコンヘ
リコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回転した角度を求
める。この積分は、ヘリコプタが移動した方向、および
その角度を記憶することに相当する。During flight of the radio controlled helicopter, the angular velocity detection means detects the angular velocity when the airframe of the radio controlled helicopter rotates left and right around the yaw axis. The angle calculation means is
The angular velocity detected by the angular velocity detecting means is integrated to obtain an angle at which the airframe of the radio-controlled helicopter rotates left and right around the yaw axis. This integration corresponds to storing the direction in which the helicopter has moved and its angle.
【０００９】操作量決定手段は、操作量入力手段より出
力する操作量、角速度検出手段の検出角速度、および角
度算出手段が求めた算出角度に基づいてラダーサーボの
操作量を決定する。このように操作量の決定に検出角速
度を積分して求めた算出角度を考慮すると、操作量入力
手段から出力される操作量が中立に戻ったときに、ヘリ
コプタが移動した方向、およびその移動角度を元に戻す
ように作用する。操作量出力手段は、その操作量決定手
段が決定した操作量を、ラダーサーボに向けて出力す
る。その結果、その操作量に応じてラダーサーボが動作
する。The operation amount determining means determines the operation amount of the ladder servo based on the operation amount output from the operation amount input means, the angular velocity detected by the angular velocity detecting means, and the calculated angle obtained by the angle calculating means. Considering the calculated angle obtained by integrating the detected angular velocities in determining the operation amount in this way, when the operation amount output from the operation amount input means returns to neutral, the direction in which the helicopter has moved, and its movement angle. Acts to restore. The operation amount output means outputs the operation amount determined by the operation amount determination means to the ladder servo. As a result, the ladder servo operates according to the operation amount.
【００１０】一方、ラジコンヘリコプタのエルロンサー
ボ、およびエレベータサーボは、ラジコン受信機が受信
して出力するエルロンサーボの操作量、およびエレベー
タサーボの操作量に応じてそれぞれ動作する。On the other hand, the aileron servo and the elevator servo of the radio control helicopter operate according to the operation amount of the aileron servo received and output by the radio control receiver and the operation amount of the elevator servo, respectively.
【００１１】このように第１発明では、ラジコンヘリコ
プタの機体がヨー軸を軸に左右に回転する際の角速度を
検出し、その検出角速度を積分してラジコンヘリコプタ
の機体がヨー軸を軸に左右に回転した角度を求め、受信
機が受信するラダーサーボの操作量、検出角速度、およ
び上記の算出角度に基づき、ラダーサーボの操作量を決
定するようにした。従って、第１発明では、送信機側の
ラダー用の操作スティックを所定の位置にすると、一定
時間内はその位置がラジコンヘリコプタの機体がヨー軸
を軸とした角度にほぼ一致してそれを維持するととも
に、操作スティックを中立位置に戻すとヘリコプタの機
体がヨー軸を軸とした回転方向に対して元の状態に復帰
するので、ラジコンヘリコプタの操縦が安全かつ簡単に
行える。As described above, according to the first aspect of the present invention, the angular velocity when the airframe of the radio controlled helicopter rotates left and right around the yaw axis is detected, and the detected angular velocity is integrated to allow the airframe of the radio controlled helicopter to move left and right about the yaw axis. The rotation angle is calculated, and the operation amount of the ladder servo is determined based on the operation amount of the ladder servo received by the receiver, the detected angular velocity, and the calculated angle. Therefore, in the first invention, when the operation stick for the ladder on the transmitter side is set to a predetermined position, the position is maintained within a certain period of time so that the position of the radio controlled helicopter body substantially coincides with the angle about the yaw axis. In addition, when the operation stick is returned to the neutral position, the body of the helicopter returns to the original state with respect to the rotation direction around the yaw axis, so that the radio-controlled helicopter can be safely and easily operated.
【００１２】第２発明は、第１発明と同様に既存のラジ
コン受信機とともにホビー用ラジコンヘリコプタに搭載
して使用する。Like the first invention, the second invention is used by being mounted on a radio control helicopter for hobby together with an existing radio control receiver.
【００１３】そして、ラジコンヘリコプタの飛行時に
は、第１角速度検出手段はラジコンヘリコプタの機体が
ロール軸を軸に左右に回転する際の角速度を検出し、第
２角速度検出手段はラジコンヘリコプタの機体がピッチ
軸を軸に前後に回転する際の角速度を検出する。第１角
度算出手段は、第１角速度検出手段の検出角速度を積分
してラジコンヘリコプタの機体がロール軸を軸に左右に
回転した角度を求め、第２角度算出手段は、第２角速度
検出手段の検出角速度を積分してラジコンヘリコプタの
機体がピッチ軸を軸に前後に回転した角度を求める。こ
の積分は、ヘリコプタが移動した方向、およびその角度
を記憶することに相当する。During flight of the radio controlled helicopter, the first angular velocity detection means detects the angular velocity when the radio controlled helicopter body rotates left and right around the roll axis, and the second angular velocity detection means detects the pitch of the radio controlled helicopter body. Detects angular velocity when rotating back and forth around a shaft. The first angle calculation means obtains an angle by which the airframe of the radio controlled helicopter rotates left and right around the roll axis by integrating the detected angular velocity of the first angular velocity detection means, and the second angle calculation means of the second angular velocity detection means. The detected angular velocity is integrated to find the angle at which the airframe of the radio control helicopter rotates back and forth around the pitch axis. This integration corresponds to storing the direction in which the helicopter has moved and its angle.
【００１４】エルロンサーボ操作量決定手段は、操作量
入力手段が入力するエルロンサーボの操作量、第１角速
度検出手段の検出角速度、および第１角度算出手段が求
めた角度に基づき、エルロンサーボの操作量を決定す
る。エレベータサーボ操作量決定手段は、操作量入力手
段が入力するエレベータサーボの操作量、第２角速度検
出手段の検出角速度、および第２角度算出手段が求めた
角度に基づいてエレベータサーボの操作量を決定する。
このように操作量の決定に検出角速度を積分して求めた
算出角度を考慮すると、操作量入力手段から出力される
操作量が中立に戻ったときに、ラジコンヘリコプタが移
動した方向、およびその移動角度を元に戻すように作用
する。操作量出力手段は、その両操作量決定手段が決定
した両操作量を対応するエルロンサーボ、およびエレベ
ータサーボに向けて出力する。その結果、その操作量に
応じてエルロンサーボ、およびエレベータサーボがそれ
ぞれ動作する。The aileron servo operation amount determining means operates the aileron servo based on the operation amount of the aileron servo input by the operation amount input means, the angular velocity detected by the first angular velocity detecting means, and the angle obtained by the first angle calculating means. Determine the amount. The elevator servo operation amount determination means determines the operation amount of the elevator servo based on the operation amount of the elevator servo input by the operation amount input means, the detected angular velocity of the second angular velocity detection means, and the angle obtained by the second angle calculation means. To do.
Considering the calculated angle obtained by integrating the detected angular velocity in the determination of the operation amount in this way, when the operation amount output from the operation amount input means returns to neutral, the direction in which the radio control helicopter has moved, and its movement. It acts to restore the angle. The operation amount output means outputs the both operation amounts determined by the both operation amount determination means to the corresponding aileron servo and elevator servo. As a result, the aileron servo and the elevator servo operate according to the manipulated variable.
【００１５】一方、ラジコンヘリコプタのラダーサーボ
は、ラジコン受信機が受信して出力するラダーサーボの
操作量に応じて動作する。On the other hand, the ladder servo of the radio control helicopter operates according to the operation amount of the ladder servo received and output by the radio control receiver.
【００１６】このように第２発明では、ラジコンヘリコ
プタの機体がロール軸およびピッチ軸を軸に回転する際
の角速度をそれぞれ検出し、その検出角速度をそれぞれ
積分してラジコンヘリコプタのロール軸およびピッチ軸
を軸に回転した角度を求め、受信機が受信するエルロン
サーボ、エレベータサーボの各操作量、各検出角速度、
および前記の各算出角度に基づき、エルロンサーボ、エ
レベータサーボに出力すべき各操作量を決定するように
した。従って、第２発明では、送信機側のエルロン、ま
たはエレベータ用の操作スティックを所定の位置にする
と、一定時間はその位置がラジコンヘリコプタの機体の
ロール軸またはピッチ軸を軸とした角度にほぼ一致して
それを維持するとともに、操作スティックを中立位置に
戻すと、ヘリコプタの機体がロール軸またはピッチ軸を
軸とした回転方向に対して元の状態に復帰するので、ラ
ジコンヘリコプタの操縦が安全かつ簡単に行える。As described above, according to the second aspect of the present invention, the angular velocities of the radio controlled helicopter body rotating around the roll axis and the pitch axis are respectively detected, and the detected angular velocities are integrated respectively to roll and pitch axes of the radio controlled helicopter. The angle of rotation about the axis is calculated, each operation amount of the aileron servo and elevator servo received by the receiver, each detected angular velocity,
And, based on each of the calculated angles, each operation amount to be output to the aileron servo and the elevator servo is determined. Therefore, in the second aspect of the invention, when the aileron on the transmitter side or the operation stick for elevator is set to a predetermined position, the position is substantially at an angle with the roll axis or the pitch axis of the radio controlled helicopter body for a certain time. If the operation stick is returned to the neutral position while maintaining it, the helicopter body will return to the original state with respect to the rotation direction around the roll axis or the pitch axis, so the radio control helicopter can be operated safely. Easy to do.
【００１７】[0017]
【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して以下に説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】図３は本発明実施例の外観の平面図であ
り、プリント基板（図示せず）に後述するＣＰＵなどの
電子部品を取り付けるとともに、そのプリント基板をケ
ース１で保護するものである。プリント基板には、ラジ
コンヘリコプタに搭載する後述のサーボと接続するサー
ボ用コネクタ２、ラジコン受信機の出力端子と接続する
受信機用コネクタ３、ホビー用ラジコンヘリコプタに搭
載する後述のジャイロと接続するジャィロ用コネクタ４
を取り付ける。さらに、プリント基板には、後述するＰ
ＩＤ制御量を算出する際の比例データ、積分データ、微
分データの各ゲイン定数を任意に設定するための、例え
ば４ビットのロータリスイッチ５、６、７、および各種
の設定をする設定スイッチ８などを取り付ける。そし
て、これらコネクタ２、３、４などは、図３に示すよう
にケース１の表面に露出するように構成する。FIG. 3 is a plan view of the external appearance of an embodiment of the present invention, in which electronic components such as a CPU described later are mounted on a printed circuit board (not shown) and the printed circuit board is protected by the case 1. On the printed circuit board, a servo connector 2 to be connected to a servo to be mounted on a radio control helicopter, a receiver connector 3 to be connected to an output terminal of the radio control receiver, and a gyro to be connected to a gyro to be mounted on a radio control helicopter for a hobby. Connector 4
Attach. Further, the printed circuit board has a P
For example, 4-bit rotary switches 5, 6, and 7 and various setting switches 8 for arbitrarily setting each gain constant of proportional data, integral data, and differential data when calculating the ID control amount Attach. The connectors 2, 3 and 4 are configured to be exposed on the surface of the case 1 as shown in FIG.
【００１９】図４は、本発明実施例のブロック図であ
り、送信機１１、および受信機１２は、ホビー用ラジコ
ンヘリコプタのラジコン装置（プロポーショナル装置）
として一般に市販されているものであり、コントロール
できるチャンネル数は５チャンネル程度のものである。
この受信機１２はラジコンヘリコプタに搭載され、送信
機１１側のスティック（図示せず）を操作者が操作する
と、その操作に対応する信号が送信されて、その信号を
受信機１２が受信すると、受信機１２はラジコンヘリコ
プタに搭載する各種サーボを駆動すべき操作信号を出力
する。FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of the present invention. A transmitter 11 and a receiver 12 are radio control devices (proportional devices) of a radio control helicopter for hobby.
Is commercially available, and the number of controllable channels is about 5.
This receiver 12 is mounted on a radio control helicopter, and when an operator operates a stick (not shown) on the transmitter 11 side, a signal corresponding to the operation is transmitted, and when the receiver 12 receives the signal, The receiver 12 outputs an operation signal for driving various servos mounted on the radio control helicopter.
【００２０】この操作信号には、エルロンサーボ１３を
操作すべきエルロン信号、エレベータサーボ１４を操作
すべきエレベータ信号、ラダーサーボ１５を操作すべき
ラダー信号、スロットルサーボ１６を操作すべきスロッ
トル信号、および後述するＰＩＤ制御量のゲインの切り
換えのために使用するＡＵＸ信号（予備の信号）などが
ある。The operation signals include an aileron signal for operating the aileron servo 13, an elevator signal for operating the elevator servo 14, a ladder signal for operating the ladder servo 15, a throttle signal for operating the throttle servo 16, and a later-described operation. There is an AUX signal (standby signal) used for switching the gain of the PID control amount.
【００２１】受信機１２が受信して出力されるこれらの
操作信号は、入力インタフェース１７を介してワンチッ
プ形態のＣＰＵ（中央処理装置）１８に供給するように
構成する。ＣＰＵ１８は、図５〜図９で示すような各種
の判断や演算処理を行うものである。ＣＰＵ１８には、
後述のような各種のデータを格納する読み書き可能なＲ
ＡＭ１９や、後述の処理手順などをあらかじめ書き込ん
だ読み出し専用のＲＯＭ２０を接続する。These operation signals received and output by the receiver 12 are configured to be supplied to a one-chip type CPU (central processing unit) 18 via an input interface 17. The CPU 18 performs various kinds of judgment and arithmetic processing as shown in FIGS. The CPU 18 has
Readable R for storing various data as described below
An AM 19 and a read-only ROM 20 in which processing procedures to be described later are written are connected.
【００２２】ラジコンヘリコプタには、飛行中にヘリコ
プタの姿勢が変化した際の各角速度をそれぞれ検出する
ために、ロール軸ジャイロ２１、ピッチ軸ジャイロ２
２、およびヨー軸ジャイロ２３を所定位置に搭載し、こ
れらジャイロ２１、２２、２３の検出角速度の各信号
は、入力インタフェース１７を介してＣＰＵ１８に供給
するように構成する。ＣＰＵ１８の入力側には、ロータ
リスイッチ５、６、７を入力インタフェース１７を介し
て接続するとともに、各部に電力を供給するバッテリ２
５の電圧を入力インタフェース１７を介して供給するよ
うに構成する。The radio control helicopter has a roll axis gyro 21 and a pitch axis gyro 2 in order to detect each angular velocity when the attitude of the helicopter changes during flight.
2 and the yaw axis gyro 23 are mounted at predetermined positions, and respective signals of the detected angular velocities of these gyros 21, 22, 23 are configured to be supplied to the CPU 18 via the input interface 17. The rotary switch 5, 6, 7 is connected to the input side of the CPU 18 via the input interface 17, and the battery 2 that supplies electric power to each unit
5 voltage is supplied via the input interface 17.
【００２３】さらに、ＣＰＵ１８の出力側には、出力イ
ンタフェース２４を介して、制御対象であるエルロンサ
ーボ１３、エレベータサーボ１４、ラダーサーボ１５、
およびスロットルサーボ１６を接続する。Further, on the output side of the CPU 18, via the output interface 24, the aileron servo 13, elevator servo 14, ladder servo 15 to be controlled,
And the throttle servo 16 is connected.
【００２４】次に、このような構成からなる実施例のＣ
ＰＵ１８の制御処理の概要を説明する。 （１）送信機１１から送信され、受信機１２が受信して
出力するエルロンサーボ１３、エレベータサーボ１４、
ラダーサーボ１５、およびスロットルサーボ１６の各操
作量、並びに後述するＰＩＤ制御量演算時のゲインの切
り換え用のＡＵＸ信号をＣＰＵ１８入力する。 （２）ロール軸ジャイロ２１、ピッチ軸ジャイロ２２、
およびヨー軸ジャイロ２３からの各検出角速度をそれぞ
れ入力する。 （３）各検出角速度を一定時間ごとに加算（積分）して
角度を求める。この求めた角度の誤差（この誤差は雑音
などに起因する）を補正するために、一定時間ごとにそ
の角度を零に向かって減算する。ここで、求める角度
は、一定時間内のラジコンヘリコプタのヨー軸、ロール
軸、およびピッチ軸を軸とした回転角度に相当する。 （４）各検出角速度の一定時間ごとの変化量を計算して
各角加速度を求める。 （５）上記のように入力したエルロンサーボ１３、エレ
ベータサーボ１４、ラダーサーボ１５の各操作量、各検
出角速度、各算出角度、および各算出各加速度に基づ
き、エルロンサーボ１３、エレベータサーボ１４、およ
びラダーサーボ１５に出力すべき各操作量を決定し、そ
の操作量に応じて各サーボを駆動する。 （６）スロットルサーボ１６は、上記のように入力した
スロットルサーボ１６の操作量に応じて駆動する。Next, C of the embodiment having the above-mentioned structure
An outline of the control process of the PU 18 will be described. (1) Aileron servo 13, elevator servo 14, which is transmitted from transmitter 11 and is received and output by receiver 12.
The operation amounts of the ladder servo 15 and the throttle servo 16 and an AUX signal for gain switching at the time of calculating a PID control amount described later are input to the CPU 18. (2) Roll axis gyro 21, pitch axis gyro 22,
And the detected angular velocities from the yaw axis gyro 23, respectively. (3) The detected angular velocities are added (integrated) at regular intervals to obtain the angle. In order to correct the error of the obtained angle (this error is caused by noise etc.), the angle is subtracted toward zero at regular time intervals. Here, the obtained angle corresponds to the rotation angle about the yaw axis, roll axis, and pitch axis of the radio control helicopter within a certain period of time. (4) The amount of change in the detected angular velocities at constant time intervals is calculated to obtain each angular acceleration. (5) Based on the operation amounts of the aileron servo 13, elevator servo 14, and ladder servo 15 input as described above, each detected angular velocity, each calculated angle, and each calculated acceleration, the aileron servo 13, elevator servo 14, and ladder servo. Each operation amount to be output to 15 is determined, and each servo is driven according to the operation amount. (6) The throttle servo 16 is driven according to the operation amount of the throttle servo 16 input as described above.
【００２５】次に、以上のように概略的に説明したＣＰ
Ｕ１８の制御処理について具体化したものを、図５〜図
９のフローチャートを参照して説明する。ここで、図５
〜図７はメイン処理を示し、図８はＰＩＤ制御量演算処
理を示し、図９はタイマ割り込み処理を示す。Next, the CP that has been schematically described above.
What embodied the control process of U18 is demonstrated with reference to the flowchart of FIGS. Here, FIG.
7 shows the main processing, FIG. 8 shows the PID control amount calculation processing, and FIG. 9 shows the timer interrupt processing.
【００２６】図５に示すようにメイン処理では、電源が
ＯＮ（投入）されると（Ｓ１）、システムが初期化され
たのち（Ｓ２）、電源電圧が一定値以上か否かが判断さ
れ（Ｓ３）、一定値以下のときにはプログラム停止の処
理がなされ（Ｓ４）、一定値以上のときにはロール軸ジ
ャイロ２１、ピッチ軸ジャイロ２２、およびヨー軸ジャ
イロ２３からの各検出角速度をそれぞれ入力して、メモ
リの基準値エリアにセットする（Ｓ５）。As shown in FIG. 5, in the main process, when the power is turned on (turned on) (S1), the system is initialized (S2), and then it is determined whether the power supply voltage is a certain value or more ( S3) If the value is less than a certain value, the program is stopped (S4). If the value is more than the certain value, the detected angular velocities from the roll axis gyro 21, the pitch axis gyro 22, and the yaw axis gyro 23 are respectively input and stored. (S5).
【００２７】次に、送信機１１からエルロンサーボ１３
の操作量の入力があるか否かを検出する（Ｓ６）。その
検出の結果、エルロンサーボ１３の操作量の入力がある
ときには、出力すべきエルロンサーボ１３の操作量を、
次の（１）式で決定する（Ｓ７）。Next, from the transmitter 11 to the aileron servo 13
It is detected whether or not the operation amount of is input (S6). As a result of the detection, when the operation amount of the aileron servo 13 is input, the operation amount of the aileron servo 13 to be output is
It is determined by the following equation (1) (S7).
【００２８】エルロンサーボの操作量＝送信機からのエ
ルロンサーボの操作量＋ロール軸ジャイロの検出角速度
に基づいて算出されるＰＩＤ制御量・・・・・（１）Aileron servo operation amount = Aileron servo operation amount from the transmitter + PID control amount calculated based on the angular velocity detected by the roll axis gyro (1)
【００２９】そして、（１）式により算出された操作量
をエルロンサーボ１３に向けて出力する（Ｓ８）。その
結果、エルロンサーボ１３はその出力された操作量に応
じて動作する。Then, the operation amount calculated by the equation (1) is output to the aileron servo 13 (S8). As a result, the aileron servo 13 operates according to the output operation amount.
【００３０】ところで、（１）式のＰＩＤ制御量は、図
８に示す演算により求める。また、このＰＩＤ制御量を
演算するための基礎となる比例データ、積分データ、微
分データは、図９で示すタイマの割り込み処理で求め
る。そこで、以下にこれらの演算処理、および割り込み
処理を説明する。By the way, the PID control amount of the equation (1) is obtained by the calculation shown in FIG. Further, the proportional data, the integral data, and the differential data, which are the basis for calculating the PID control amount, are obtained by the interrupt processing of the timer shown in FIG. Therefore, these arithmetic processes and interrupt processes will be described below.
【００３１】まず、図８に示すＰＩＤ制御量演算処理で
は、所定の時間（例えば２０ｍＳ）ごとに、後述の図９
の処理により得られる比例データ、積分データ、微分デ
ータを利用して、エルロン、エレベータ、ラダーの各サ
ーボの操作量を算出するために供するＰＩＤ制御量を、
次の（２）式により算出する（Ｓ５１）。First, in the PID control amount calculation processing shown in FIG. 8, every predetermined time (for example, 20 mS), as shown in FIG.
Using the proportional data, integral data, and derivative data obtained by the process of, the PID control amount used to calculate the operation amount of each servo of the aileron, elevator, and ladder,
It is calculated by the following equation (2) (S51).
【００３２】ＰＩＤ制御量＝比例データ・比例ゲイン定
数＋積分データ・積分ゲイン定数＋微分データ・微分ゲ
イン定数・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）PID control amount = proportional data / proportional gain constant + integral data / integral gain constant + differential data / differential gain constant (2)
【００３３】ここで、（２）式中の比例ゲイン定数、積
分ゲイン定数、微分ゲイン定数は、ロータリスイッチ
５、６、７により、操作者により任意に設定されている
値である。そして、（２）式で算出したＰＩＤ制御量
は、後述するＡＵＸフラグが「ＯＮ」のときには、あら
かじめ定めてあるゲイン切り替え定数を掛けて補正（変
更）し、逆にＡＵＸフラグが「ＯＮ」でないときには、
（２）式で算出したままとして最終的なＰＩＤ制御量と
する（Ｓ５２、Ｓ５３）。Here, the proportional gain constant, the integral gain constant, and the differential gain constant in the expression (2) are values arbitrarily set by the operator by the rotary switches 5, 6, and 7. Then, the PID control amount calculated by the equation (2) is corrected (changed) by multiplying by a predetermined gain switching constant when the AUX flag described later is “ON”, and conversely the AUX flag is not “ON”. Sometimes
The final PID control amount is left as it is calculated by the equation (2) (S52, S53).
【００３４】次に、図９に示すタイマ割り込み処理で
は、上述のＰＩＤ制御量を演算するために使用する、エ
ルロン、エレベータ、およびラダー操作に関する比例デ
ータ、積分データ、および微分データを、例えば４ｍＳ
のタイマの割り込みごとに以下のように求める。Next, in the timer interrupt processing shown in FIG. 9, the proportional data, integral data, and differential data relating to the aileron, elevator, and rudder operation, which are used to calculate the PID control amount, are set to, for example, 4 mS.
The following is calculated for each timer interrupt.
【００３５】まずロール軸ジャイロ２１のデータ（検出
角速度）を入力し（Ｓ３１）、その入力データに基づい
て、エルロンサーボ１３の操作量の算出に使用すべきエ
ルロン比例データ、エルロン積分データ、エルロン微分
データを、以下の各式で求める（Ｓ３２〜Ｓ３４）。 エルロン比例データ＝（入力データ）−（エルロン基準
値） エルロン積分データ＝（エルロン積分データ）＋（エル
ロン比例データ） エルロン微分データ＝（エルロン比例データ）−（前回
のエルロン比例データ）First, the data (detected angular velocity) of the roll axis gyro 21 is input (S31), and based on the input data, the aileron proportional data, aileron integral data, and aileron derivative to be used for calculating the manipulated variable of the aileron servo 13. The data is calculated by the following equations (S32 to S34). Aileron proportional data = (input data)-(aileron reference value) Aileron integral data = (aileron integral data) + (aileron proportional data) Aileron differential data = (aileron proportional data)-(previous aileron proportional data)
【００３６】これらの式からわかるように、エルロン比
例データは検出角速度が入力されるたびに、その値があ
たらしい値に更新される。また、エルロン積分データ
は、エルロン比例データの総和である。さらに、エルロ
ン微分データは、今回と前回のエルロン比例データの差
分である。As can be seen from these equations, the aileron proportional data is updated to a new value each time the detected angular velocity is input. Further, the aileron integral data is the sum of aileron proportional data. Further, the aileron differential data is the difference between the present and previous aileron proportional data.
【００３７】次に、ピッチ軸ジャイロ２２のデータ（検
出角速度）を入力し（Ｓ３５）、その入力データに基づ
いて、エレベータサーボ１４の操作量の算出に使用すべ
きエレベータ比例データ、エレベータ積分データ、エレ
ベータ微分データを以下の各式で求める（Ｓ３６〜Ｓ３
８）。 エレベータ比例データ＝（入力データ）−（エレベータ
基準値） エレベータ積分データ＝（エレベータ積分データ）＋
（エレベータ比例データ） エレベータ微分データ＝（エレベータ比例データ）−
（前回のエレベータ比例データ）Next, the data (detected angular velocity) of the pitch axis gyro 22 is input (S35), and based on the input data, elevator proportional data, elevator integral data, which should be used for calculation of the operation amount of the elevator servo 14, Elevator differential data is calculated by the following equations (S36 to S3).
8). Elevator proportional data = (input data)-(elevator reference value) Elevator integral data = (elevator integral data) +
(Elevator proportional data) Elevator differential data = (Elevator proportional data)-
(Previous elevator proportional data)
【００３８】さらに、ヨー軸ジャイロ２３のデータ（検
出角速度）を入力し（Ｓ３９）、その入力データに基づ
いて、ラダーサーボ１５の操作量の算出に使用すべきラ
ダー比例データ、ラダー積分データ、ラダー微分データ
を以下の各式で求める（Ｓ４０〜Ｓ４２）。 ラダー比例データ＝（入力データ）−（ラダー基準値） ラダー積分データ＝（ラダー積分データ）＋（ラダー比
例データ） ラダー微分データ＝（ラダー比例データ）−（前回のラ
ダー比例データ）Further, the data (detected angular velocity) of the yaw axis gyro 23 is input (S39), and based on the input data, the ladder proportional data, the ladder integral data, and the ladder derivative which should be used for calculating the operation amount of the ladder servo 15. Data is calculated by the following equations (S40 to S42). Ladder proportional data = (Input data)-(Ladder reference value) Ladder integrated data = (Ladder integrated data) + (Ladder proportional data) Ladder differential data = (Ladder proportional data)-(Last ladder proportional data)
【００３９】引き続き、図５のステップＳ９に戻ると、
ステップＳ９では送信機１１からのエレベータサーボ１
４の操作量の入力があるか否かを検出する。その検出の
結果、エレベータサーボ１４の操作量の入力があるとき
には、出力すべきエレベータサーボ１４の操作量を次の
（３）式で決定する（Ｓ１０）。Continuing, returning to step S9 in FIG.
In step S9, the elevator servo 1 from the transmitter 11
It is detected whether or not the operation amount of 4 is input. As a result of the detection, when the operation amount of the elevator servo 14 is input, the operation amount of the elevator servo 14 to be output is determined by the following equation (3) (S10).
【００４０】エレベータサーボの操作量＝送信機からの
エレベータサーボの操作量＋ピッチ軸ジャイロの検出角
速度に基づいて算出されるＰＩＤ制御量・・・・（３）Elevator servo operation amount = Elevator servo operation amount from transmitter + PID control amount calculated based on the detected angular velocity of the pitch axis gyro (3)
【００４１】そして、（３）式により算出された操作量
をエレベータサーボ１４に向けて出力する（Ｓ１１）。
その結果、エレベータサーボ１４はその出力された操作
量に応じて動作する。Then, the operation amount calculated by the equation (3) is output to the elevator servo 14 (S11).
As a result, the elevator servo 14 operates according to the output operation amount.
【００４２】次に、送信機１１からのラダーサーボ１５
の操作量の入力があるか否かを検出する（Ｓ１２）。そ
の検出の結果、ラダーサーボ１５の操作量の入力がある
ときには、出力すべきラダーサーボ１５の操作量を、次
の（４）式で決定する（Ｓ１３）。Next, the ladder servo 15 from the transmitter 11
It is detected whether or not the operation amount of is input (S12). If the operation amount of the ladder servo 15 is input as a result of the detection, the operation amount of the ladder servo 15 to be output is determined by the following equation (4) (S13).
【００４３】ラダーサーボの操作量＝送信機からのラダ
ーサーボの操作量＋ヨー軸ジャイロの検出角速度に基づ
いて算出されるＰＩＤ制御量・・・・・・・・（４）Ladder servo operation amount = Ladder servo operation amount from the transmitter + PID control amount calculated based on the detected angular velocity of the yaw axis gyro (4)
【００４４】そして、（４）式により算出された操作量
をラダーサーボ１５に向けて出力する（Ｓ１４）。その
結果、ラダーサーボ１５はその出力された操作量に応じ
て動作する。Then, the operation amount calculated by the equation (4) is output to the ladder servo 15 (S14). As a result, the ladder servo 15 operates according to the output operation amount.
【００４５】次に、送信機１１からのスロットルサーボ
１６の操作量の入力があるか否かを検出する（Ｓ１
５）。その検出の結果、スロットルサーボ１６の操作量
の入力があるときには、その入力した操作量をそのまま
スロットルサーボ１６に向けて出力する（Ｓ１６、Ｓ１
７）。その結果、スロットルサーボ１６は、その出力さ
れた操作量に応じて動作する。Next, it is detected whether or not the operation amount of the throttle servo 16 is input from the transmitter 11 (S1).
5). As a result of the detection, when the operation amount of the throttle servo 16 is input, the input operation amount is directly output to the throttle servo 16 (S16, S1).
7). As a result, the throttle servo 16 operates according to the output operation amount.
【００４６】引き続き、送信機１１からＡＵＸ操作量の
入力が有るか否かを検出し（Ｓ１８）、ＡＵＸ操作量の
入力が有るときには、ＡＵＸ操作量が「ＯＮ」か否かを
判定する（Ｓ１９）。その結果、ＡＵＸ操作量が「Ｏ
Ｎ」であればＡＵＸフラグを「ＯＮ」にし（Ｓ２０）、
ＡＵＸ操作量が「ＯＮ」でないときにはＡＵＸフラグを
「ＯＦＦ」にする（Ｓ２１）。Subsequently, it is detected whether or not the AUX operation amount is input from the transmitter 11 (S18), and when the AUX operation amount is input, it is determined whether or not the AUX operation amount is "ON" (S19). ). As a result, the AUX operation amount is "O
If "N", the AUX flag is set to "ON" (S20),
When the AUX operation amount is not "ON", the AUX flag is set to "OFF" (S21).
【００４７】さらに、図９で求めたエルロン積分データ
がプラスの値か否かを判定し（Ｓ２２）、その結果、プ
ラスのときにはエルロン積分データから定数を減算して
新たなデータに更新するとともに（Ｓ２３）、プラスで
ないときにはエルロン積分データに定数を加算して新た
な積分値に更新する（Ｓ２４）。これら加減算は、ロー
ル軸ジャイロ２１の出力信号に含まれる雑音成分を除去
するために行う。Further, it is determined whether or not the aileron integral data obtained in FIG. 9 is a plus value (S22). As a result, when the aileron integral data is plus, a constant is subtracted from the aileron integral data to update the new data ( S23), if not positive, a constant is added to the aileron integration data to update the new integration value (S24). These additions and subtractions are performed to remove noise components included in the output signal of the roll axis gyro 21.
【００４８】次に、図９で求めたエレベータ積分データ
がプラスの値か否かを判定し（Ｓ２５）、その結果、プ
ラスのときにはエレベータ積分データから定数を減算し
て新たなデータに更新するとともに（Ｓ２６）、プラス
でないときにはエレベータ積分データに定数を加算して
新たなデータに更新する（Ｓ２７）。これら加減算は、
ピッチ軸ジャイロ２２の出力信号に含まれる雑音成分を
除去するために行うものである。Next, it is judged whether or not the elevator integral data obtained in FIG. 9 is a positive value (S25). As a result, when it is positive, a constant is subtracted from the elevator integral data to update it with new data. (S26) If not positive, a constant is added to the elevator integral data to update the new data (S27). These additions and subtractions are
This is performed in order to remove a noise component included in the output signal of the pitch axis gyro 22.
【００４９】引き続き、図９で求めたラダー積分データ
がプラスの値か否かを判定し（Ｓ２８）、その結果、プ
ラスのときにはラダー積分データから定数を減算して新
たなデータに更新し（Ｓ２９）、プラスでないときには
ラダー積分データに定数を加算して新たなデータに更新
する（Ｓ３０）。これら加減算は、ヨー軸ジャイロ２３
の出力信号に含まれる雑音成分を除去するために行う。Subsequently, it is judged whether or not the ladder integral data obtained in FIG. 9 is a positive value (S28). As a result, when it is positive, a constant is subtracted from the ladder integral data and updated to new data (S29). ), If it is not positive, a constant is added to the ladder integration data to update it with new data (S30). These additions and subtractions are performed on the yaw axis gyro 23.
This is performed to remove the noise component included in the output signal of.
【００５０】そして、ラジコンヘリコプタが飛行中は、
これらＳ６〜Ｓ３０の各処理が繰り返されるとともに、
タイマの割り込み処理により図９に示すような各データ
が算出される。While the radio control helicopter is flying,
While repeating each of these processing of S6 to S30,
Each data as shown in FIG. 9 is calculated by the interrupt processing of the timer.
【００５１】以上にように、本発明実施例では、ラジコ
ンヘリコプタの機体がヨー軸、ロール軸、ピッチ軸を軸
に回転する際の角速度をそれぞれ検出するとともに、そ
の検出角速度に基づいて上記のようにＰＩＤ制御量を算
出し、送信機が送信するエルロンサーボ１３、エレベー
タサーボ１４、およびラダーサーボ１５の各操作量、お
よび上記の各算出ＰＩＤ制御量に基づき、出力すべきエ
ルロンサーボ１３、エレベータサーボ１４、ラダーサー
ボ１５の各操作量を決定するようにした。従って、本発
明実施例では、送信機側のエルロン、エレベータ、およ
びラダー用の各操作スティックを所定の位置にすると、
その位置がラジコンヘリコプタの機体のヨー軸、ロール
軸、ピッチ軸を軸とした角度にほぼ一致してそれを維持
するとともに、操作スティックを中立位置に戻すとヘリ
コプタの機体がヨー軸、ロール軸、ピッチ軸を軸とした
回転方向に対して元の状態に復帰するので、ラジコンヘ
リコプタの操縦が初心者でも容易に行える。As described above, in the embodiment of the present invention, the angular velocity when the airframe of the radio control helicopter rotates about the yaw axis, the roll axis, and the pitch axis is detected, respectively, and the above is based on the detected angular velocity. The PID control amount is calculated on the basis of each operation amount of the aileron servo 13, the elevator servo 14, and the ladder servo 15 transmitted by the transmitter, and the calculated PID control amount described above, and the aileron servo 13 and the elevator servo 14 to be output. The operation amount of the ladder servo 15 is determined. Therefore, in the embodiment of the present invention, when the ailerons on the transmitter side, the elevator, and the operation sticks for the ladder are set in predetermined positions,
The position of the helicopter's airframe, the roll axis, and the axis of the helicopter of the radio-controlled helicopter are almost the same as those of the helicopter's body. Since it returns to the original state with respect to the rotation direction around the pitch axis, even a beginner can easily operate the radio control helicopter.
【００５２】なお、以上の実施例の説明では、エルロン
サーボ１３、エレベータサーボ１４、およびラダーサー
ボ１５に出力すべき操作量は、いずれもＰＩＤ制御量を
加算して求めるようにした。しかし、本発明は、ラダー
サーボ１５の操作量のみを上記にように算出して出力す
るだけでも、またはエルロンサーボ１３およびエレベー
タサーボ１４の両操作量のみを上記にように算出して出
力するだけでも、実用上は何等差し支えることがなく利
用できる。In the above description of the embodiment, the operation amounts to be output to the aileron servo 13, the elevator servo 14, and the ladder servo 15 are all obtained by adding the PID control amount. However, in the present invention, it is possible to calculate and output only the operation amount of the ladder servo 15 as described above, or to calculate and output only the operation amounts of both the aileron servo 13 and the elevator servo 14 as described above. It can be used practically without any hindrance.
【００５３】しかも、本発明実施例では、各サーボに出
力すべき操作量を求める際に、上記のように比例デー
タ、積分データ、および微分データからなるＰＩＤ制御
量を使用したが（図８参照）、これに代えて比例デー
タ、および積分データのみからなるＰＩ制御量だけでも
実用上は差支えない。Moreover, in the embodiment of the present invention, the PID control amount consisting of the proportional data, the integral data, and the differential data is used as described above when obtaining the operation amount to be output to each servo (see FIG. 8). ), In place of this, a PI control amount consisting of only proportional data and integral data may be used in practice.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上のように第１発明では、ラジコンヘ
リコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回転する際の角速
度を検出し、その検出角速度を積分してラジコンヘリコ
プタのヨー軸を軸に左右に回転した角度を求め、受信機
が受信するラダーサーボの操作量、検出角速度、および
上記の算出角度に基づき、ラダーサーボの操作量を決定
するようにした。従って、第１発明では、送信機側のラ
ダー用の操作スティックを所定の位置に動かすと、その
位置がラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸とした角
度にほぼ一致してそれを維持するとともに、操作スティ
ックを中立位置に戻すとヘリコプタの機体がヨー軸を軸
とした回転方向に対して元の状態に復帰するので、ラジ
コンヘリコプタの操縦が容易に行える。As described above, in the first invention, the angular velocity when the airframe of the radio control helicopter rotates left and right around the yaw axis is detected, and the detected angular velocity is integrated to make the yaw axis of the radio control helicopter around the axis. The angle of rotation to the left and right was obtained, and the operation amount of the ladder servo was determined based on the operation amount of the ladder servo received by the receiver, the detected angular velocity, and the above calculated angle. Therefore, in the first aspect of the invention, when the operation stick for the ladder on the transmitter side is moved to a predetermined position, that position substantially coincides with the angle of the radio control helicopter body about the yaw axis and maintains it. When the operation stick is returned to the neutral position, the body of the helicopter returns to the original state with respect to the rotation direction around the yaw axis, so that the radio-controlled helicopter can be easily operated.
【００５５】また第２発明では、ラジコンヘリコプタの
機体がロール軸およびピッチ軸を軸に回転する際の角速
度をそれぞれ検出し、その検出角速度をそれぞれ積分し
てラジコンヘリコプタのロール軸およびピッチ軸を軸に
回転した角度を求め、受信機が受信するエルロンサー
ボ、エレベータサーボの各操作量、各検出角速度、およ
び前記の各算出角度に基づき、エルロンサーボ、エレベ
ータサーボに出力すべき各操作量を決定するようにし
た。従って、第２発明では、送信機側のエルロン、また
はエレベータ用の操作スティックを所定の位置にする
と、その位置がラジコンヘリコプタの機体のロール軸ま
たはピッチ軸を軸とした角度にほぼ一致してそれを維持
するとともに、操作スティックを中立位置に戻すとヘリ
コプタの機体がロール軸およびピッチ軸を軸とした回転
方向に対して元の状態に復帰するので、ラジコンヘリコ
プタの操縦が容易に行える。According to the second aspect of the invention, the angular velocities of the radio controlled helicopter body rotating around the roll axis and the pitch axis are detected, and the detected angular velocities are integrated to determine the roll axis and pitch axis of the radio controlled helicopter. The rotation angle is calculated, and the operation amounts to be output to the aileron servo and elevator servo are determined based on the operation amounts of the aileron servo and elevator servo received by the receiver, the detected angular velocities, and the calculated angles described above. I did it. Therefore, in the second aspect of the invention, when the aileron on the transmitter side or the operation stick for the elevator is set to a predetermined position, that position substantially coincides with the angle about the roll axis or pitch axis of the radio controlled helicopter body. When the operation stick is returned to the neutral position, the body of the helicopter returns to the original state with respect to the rotation direction around the roll axis and the pitch axis, and thus the radio-controlled helicopter can be easily operated.
【図１】第１発明の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first invention.
【図２】第２発明の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second invention.
【図３】本発明実施例の外観を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the appearance of an embodiment of the present invention.
【図４】本発明実施例のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図５】本発明実施例の制御処理のメイン処理例を示す
フローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an example of main processing of control processing according to the embodiment of the present invention.
【図６】本発明実施例の制御処理のメイン処理例を示す
フローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of main processing of control processing according to the embodiment of the present invention.
【図７】本発明実施例の制御処理のメイン処理例を示す
フローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an example of main processing of control processing according to the embodiment of the present invention.
【図８】本発明実施例のＰＩＤ制御量演算処理の一例を
示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an example of PID control amount calculation processing according to the embodiment of the present invention.
【図９】本発明実施例のタイマ割り込み処理の一例を示
すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an example of timer interrupt processing according to the embodiment of the present invention.
１１ 送信機 １２ 受信機 １３ エルロンサーボ １４ エレベータサーボ １５ ラダーサーボ １６ スロットルサーボ １７ 入力インタフェース １８ ＣＰＵ ２１ ロール軸ジャイロ ２２ ピッチ軸ジャイロ ２３ ヨー軸ジャイロ ２４ 出力インタフェース 11 transmitter 12 receiver 13 aileron servo 14 elevator servo 15 ladder servo 16 throttle servo 17 input interface 18 CPU 21 roll axis gyro 22 pitch axis gyro 23 yaw axis gyro 24 output interface
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年７月１３日[Submission date] July 13, 1993
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Name of item to be amended] Detailed explanation of the invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無線で飛行が遠隔制御
されるホビー用ラジコンヘリコプタに搭載し、飛行の自
立安定を補助するために使用するホビー用ラジコンヘリ
コプタの姿勢制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an attitude control device for a radio control helicopter for a hobby which is mounted on a radio control helicopter for a hobby whose flight is remotely controlled by radio and is used to assist in stabilizing the flight independently. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ホビー用ラジコンヘリコプタとし
ては、送信機の操作用スティックを操作すると、ラジコ
ンヘリコプタに搭載するラジコン受信機がその操作に応
じた信号を受信し、その操作量に比例してラジコンヘリ
コプタのエルロンサーボ、エレベータサーボ、ラダーサ
ーボ、ピッチサーボ、スロットルサーボなどが、動作す
るものが知られている。そのうち、ラダーサーボについ
ては、上記の操作量とヨー軸ジャイロ（レートジャイ
ロ）の検出信号とに基づき、比例制御が行われていた。2. Description of the Related Art Conventionally, as a radio control helicopter for hobby, when a control stick of a transmitter is operated, a radio control receiver mounted on the radio control helicopter receives a signal corresponding to the operation, and in proportion to the operation amount. It is known that radio control helicopter aileron servos, elevator servos, ladder servos, pitch servos, throttle servos, etc. operate. Among them, the ladder servo is proportionally controlled based on the operation amount and the detection signal of the yaw axis gyro (rate gyro).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のラジコ
ンヘリコプタの操縦は、遠隔操作の対象であるラジコン
ヘリコプタが上下、左右、または前後に動くために、単
に離陸するだけでも初心者には困難であり、操作を誤っ
た場合には貴重な機体が破損するという問題があった。
さらに、操縦者に向けて飛ばす対面飛行になれば、送信
機に備えたエルロン、エレベータ、ラダーのステック操
作が逆になり、ある程度の技量をもった人でも難しいと
いう問題があった。However, conventional radio control helicopter control is difficult for a beginner to simply take off because the radio control helicopter to be remotely operated moves up, down, left or right, or back and forth. However, there was a problem that valuable aircraft would be damaged if the operation was mistaken.
In addition, if it is a two-way flight to fly to the pilot, the stick operation of the aileron, elevator, and rudder provided for the transmitter will be reversed, and there is a problem that even a person with some skill will find it difficult.
【０００４】そこで、本発明は、ラジコンヘリコプタの
遠隔操作を安全かつ簡単に行える装置を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a device capable of safely and easily remote controlling a radio controlled helicopter.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、以下のように構成した。まず第１発明
は、図１で示すように、ラジコン受信機から出力するラ
ジコンヘリコプタのラダーサーボの操作量を入力する操
作量入力手段と、そのラジコンヘリコプタの機体がヨー
軸を軸に左右に回転する際の角速度を検出する角速度検
出手段と、その角速度検出手段の検出角速度を積分して
前記ラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回
転した角度を求める角度算出手段と、前記操作量入力手
段が入力する操作量、前記角速度検出手段の検出角速
度、および前記角度算出手段が求めた算出角度に基づい
て前記ラダーサーボの操作量を決定する操作量決定手段
と、その操作量決定手段が決定した操作量を前記ラダー
サーボに向けて出力する操作量出力手段と、を備えてな
るホビー用ラジコンヘリコプタの姿勢制御装置である。In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution. First, as shown in FIG. 1, the first invention is an operation amount input means for inputting an operation amount of a ladder servo of a radio control helicopter output from a radio control receiver, and a body of the radio control helicopter rotating left and right around a yaw axis. An angular velocity detecting means for detecting an angular velocity at the time, an angle calculating means for integrating the detected angular velocity of the angular velocity detecting means to obtain an angle at which the airframe of the radio-controlled helicopter rotates left and right around a yaw axis, and the operation amount input means. The operation amount input means, the detected angular velocity of the angular velocity detection means, and the operation amount determination means for determining the operation amount of the ladder servo based on the calculated angle obtained by the angle calculation means, and the operation determined by the operation amount determination means. An attitude control device for a radio control helicopter for hobby, comprising: an operation amount output means for outputting an amount to the ladder servo.
【０００６】次に第２発明は、図２で示すように、ラジ
コン受信機から出力するラジコンヘリコプタのエルロン
サーボ、およびエレベータサーボの操作量をそれぞれ入
力する操作量入力手段と、ラジコンヘリコプタの機体が
ロール軸を軸に左右に回転する際の角速度を検出する第
１角速度検出手段と、ラジコンヘリコプタの機体がピッ
チ軸を軸に前後に回転する際の角速度を検出する第２角
速度検出手段と、前記第１角速度検出手段の検出角速度
を積分して前記ラジコンヘリコプタの機体がロール軸を
軸に左右に回転した角度を求める第１角度算出手段と、
前記第２角速度検出手段の検出角速度を積分して前記ラ
ジコンヘリコプタの機体がピッチ軸を軸に前後に回転し
た角度を求める第２角度算出手段と、前記操作量入力手
段が入力するエルロンサーボの操作量、前記第１角速度
検出手段の検出角速度、および前記第１角度算出手段が
求めた算出角度に基づいて前記エルロンサーボの操作量
を決定するエルロンサーボ操作量決定手段と、前記操作
量入力手段が入力するエレベータサーボの操作量、前記
第２角速度検出手段の検出角速度、および前記第２角度
算出手段が求めた算出角度に基づいて前記エレベータサ
ーボの操作量を決定するエレベータサーボ操作量決定手
段と、その両操作量決定手段が決定した両操作量を対応
するエルロンサーボ、およびエレベータサーボに向けて
出力する操作量出力手段と、を備えてなるラジコンヘリ
コプタの姿勢制御装置である。Next, as shown in FIG. 2, the second aspect of the present invention is to provide an operation amount input means for respectively inputting operation amounts of an aileron servo of a radio control helicopter and an elevator servo output from a radio control receiver, and a radio control helicopter body. A first angular velocity detecting means for detecting an angular velocity when the roll axis rotates left and right, and a second angular velocity detecting means for detecting an angular velocity when the radio controlled helicopter body rotates back and forth around the pitch axis. First angle calculation means for integrating the detected angular velocities of the first angular velocity detection means to obtain an angle at which the airframe of the radio-controlled helicopter rotates left and right about a roll axis,
Second angle calculating means for integrating the detected angular velocities of the second angular velocity detecting means to obtain an angle at which the airframe of the radio control helicopter rotates back and forth around the pitch axis, and operation of the aileron servo input by the operation amount input means. The aileron servo operation amount determining means for determining the operation amount of the aileron servo based on the amount, the angular velocity detected by the first angular velocity detecting means, and the calculation angle obtained by the first angle calculating means, and the operation amount input means. Elevator servo operation amount determining means for determining the operation amount of the elevator servo based on the input operation amount of the elevator servo, the angular velocity detected by the second angular velocity detecting means, and the calculated angle obtained by the second angle calculating means, The operation amount output that outputs both operation amounts determined by both operation amount determination means to the corresponding aileron servo and elevator servo. It means an attitude control system of wireless remote-control helicopter comprising comprises a.
【０００７】[0007]
【作用】このように構成する第１発明は、既存のラジコ
ン受信機とともにホビー用ラジコンヘリコプタに搭載し
て使用する。The first aspect of the invention configured as described above is used by being mounted on a radio control helicopter for a hobby together with an existing radio control receiver.
【０００８】ラジコンヘリコプタの飛行時には、角速度
検出手段がラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左
右に回転する際の角速度を検出する。角度算出手段は、
その角速度検出手段の検出角速度を積分してラジコンヘ
リコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回転した角度を求
める。この積分は、ヘリコプタが移動した方向、および
その角度を記憶することに相当する。During flight of the radio controlled helicopter, the angular velocity detection means detects the angular velocity when the airframe of the radio controlled helicopter rotates left and right around the yaw axis. The angle calculation means is
The angular velocity detected by the angular velocity detecting means is integrated to obtain an angle at which the airframe of the radio-controlled helicopter rotates left and right around the yaw axis. This integration corresponds to storing the direction in which the helicopter has moved and its angle.
【０００９】操作量決定手段は、操作量入力手段より出
力する操作量、角速度検出手段の検出角速度、および角
度算出手段が求めた算出角度に基づいてラダーサーボの
操作量を決定する。このように操作量の決定に検出角速
度を積分して求めた算出角度を考慮すると、操作量入力
手段から出力される操作量が中立に戻ったときに、ヘリ
コプタが移動した方向、およびその移動角度を元に戻す
ように作用する。操作量出力手段は、その操作量決定手
段が決定した操作量を、ラダーサーボに向けて出力す
る。その結果、その操作量に応じてラダーサーボが動作
する。The operation amount determining means determines the operation amount of the ladder servo based on the operation amount output from the operation amount input means, the angular velocity detected by the angular velocity detecting means, and the calculated angle obtained by the angle calculating means. Considering the calculated angle obtained by integrating the detected angular velocities in determining the operation amount in this way, when the operation amount output from the operation amount input means returns to neutral, the direction in which the helicopter has moved, and its movement angle. Acts to restore. The operation amount output means outputs the operation amount determined by the operation amount determination means to the ladder servo. As a result, the ladder servo operates according to the operation amount.
【００１０】一方、ラジコンヘリコプタのエルロンサー
ボ、およびエレベータサーボは、ラジコン受信機が受信
して出力するエルロンサーボの操作量、およびエレベー
タサーボの操作量に応じてそれぞれ動作する。On the other hand, the aileron servo and the elevator servo of the radio control helicopter operate according to the operation amount of the aileron servo received and output by the radio control receiver and the operation amount of the elevator servo, respectively.
【００１１】このように第１発明では、ラジコンヘリコ
プタの機体がヨー軸を軸に左右に回転する際の角速度を
検出し、その検出角速度を積分してラジコンヘリコプタ
の機体がヨー軸を軸に左右に回転した角度を求め、受信
機が受信するラダーサーボの操作量、検出角速度、およ
び上記の算出角度に基づき、ラダーサーボの操作量を決
定するようにした。従って、第１発明では、送信機側の
ラダー用の操作スティックを所定の位置にすると、一定
時間内はその位置がラジコンヘリコプタの機体がヨー軸
を軸とした角度にほぼ一致してそれを維持するととも
に、操作スティックを中立位置に戻すとヘリコプタの機
体がヨー軸を軸とした回転方向に対して元の状態に復帰
するので、ラジコンヘリコプタの操縦が安全かつ簡単に
行える。As described above, according to the first aspect of the present invention, the angular velocity when the airframe of the radio controlled helicopter rotates left and right around the yaw axis is detected, and the detected angular velocity is integrated to allow the airframe of the radio controlled helicopter to move left and right about the yaw axis. The rotation angle is calculated, and the operation amount of the ladder servo is determined based on the operation amount of the ladder servo received by the receiver, the detected angular velocity, and the calculated angle. Therefore, in the first invention, when the operation stick for the ladder on the transmitter side is set to a predetermined position, the position is maintained within a certain period of time so that the position of the radio controlled helicopter body substantially coincides with the angle about the yaw axis. In addition, when the operation stick is returned to the neutral position, the body of the helicopter returns to the original state with respect to the rotation direction around the yaw axis, so that the radio-controlled helicopter can be safely and easily operated.
【００１２】第２発明は、第１発明と同様に既存のラジ
コン受信機とともにホビー用ラジコンヘリコプタに搭載
して使用する。Like the first invention, the second invention is used by being mounted on a radio control helicopter for hobby together with an existing radio control receiver.
【００１３】そして、ラジコンヘリコプタの飛行時に
は、第１角速度検出手段はラジコンヘリコプタの機体が
ロール軸を軸に左右に回転する際の角速度を検出し、第
２角速度検出手段はラジコンヘリコプタの機体がピッチ
軸を軸に前後に回転する際の角速度を検出する。第１角
度算出手段は、第１角速度検出手段の検出角速度を積分
してラジコンヘリコプタの機体がロール軸を軸に左右に
回転した角度を求め、第２角度算出手段は、第２角速度
検出手段の検出角速度を積分してラジコンヘリコプタの
機体がピッチ軸を軸に前後に回転した角度を求める。こ
の積分は、ヘリコプタが移動した方向、およびその角度
を記憶することに相当する。During flight of the radio controlled helicopter, the first angular velocity detection means detects the angular velocity when the radio controlled helicopter body rotates left and right around the roll axis, and the second angular velocity detection means detects the pitch of the radio controlled helicopter body. Detects angular velocity when rotating back and forth around a shaft. The first angle calculation means obtains an angle by which the airframe of the radio controlled helicopter rotates left and right around the roll axis by integrating the detected angular velocity of the first angular velocity detection means, and the second angle calculation means of the second angular velocity detection means. The detected angular velocity is integrated to find the angle at which the airframe of the radio control helicopter rotates back and forth around the pitch axis. This integration corresponds to storing the direction in which the helicopter has moved and its angle.
【００１４】エルロンサーボ操作量決定手段は、操作量
入力手段が入力するエルロンサーボの操作量、第１角速
度検出手段の検出角速度、および第１角度算出手段が求
めた角度に基づき、エルロンサーボの操作量を決定す
る。エレベータサーボ操作量決定手段は、操作量入力手
段が入力するエレベータサーボの操作量、第２角速度検
出手段の検出角速度、および第２角度算出手段が求めた
角度に基づいてエレベータサーボの操作量を決定する。
このように操作量の決定に検出角速度を積分して求めた
算出角度を考慮すると、操作量入力手段から出力される
操作量が中立に戻ったときに、ラジコンヘリコプタが移
動した方向、およびその移動角度を元に戻すように作用
する。操作量出力手段は、その両操作量決定手段が決定
した両操作量を対応するエルロンサーボ、およびエレベ
ータサーボに向けて出力する。その結果、その操作量に
応じてエルロンサーボ、およびエレベータサーボがそれ
ぞれ動作する。The aileron servo operation amount determining means operates the aileron servo based on the operation amount of the aileron servo input by the operation amount input means, the angular velocity detected by the first angular velocity detecting means, and the angle obtained by the first angle calculating means. Determine the amount. The elevator servo operation amount determination means determines the operation amount of the elevator servo based on the operation amount of the elevator servo input by the operation amount input means, the detected angular velocity of the second angular velocity detection means, and the angle obtained by the second angle calculation means. To do.
Considering the calculated angle obtained by integrating the detected angular velocity in the determination of the operation amount in this way, when the operation amount output from the operation amount input means returns to neutral, the direction in which the radio control helicopter has moved, and its movement. It acts to restore the angle. The operation amount output means outputs the both operation amounts determined by the both operation amount determination means to the corresponding aileron servo and elevator servo. As a result, the aileron servo and the elevator servo operate according to the manipulated variable.
【００１５】一方、ラジコンヘリコプタのラダーサーボ
は、ラジコン受信機が受信して出力するラダーサーボの
操作量に応じて動作する。On the other hand, the ladder servo of the radio control helicopter operates according to the operation amount of the ladder servo received and output by the radio control receiver.
【００１６】このように第２発明では、ラジコンヘリコ
プタの機体がロール軸およびピッチ軸を軸に回転する際
の角速度をそれぞれ検出し、その検出角速度をそれぞれ
積分してラジコンヘリコプタのロール軸およびピッチ軸
を軸に回転した角度を求め、受信機が受信するエルロン
サーボ、エレベータサーボの各操作量、各検出角速度、
および前記の各算出角度に基づき、エルロンサーボ、エ
レベータサーボに出力すべき各操作量を決定するように
した。従って、第２発明では、送信機側のエルロン、ま
たはエレベータ用の操作スティックを所定の位置にする
と、一定時間はその位置がラジコンヘリコプタの機体の
ロール軸またはピッチ軸を軸とした角度にほぼ一致して
それを維持するとともに、操作スティックを中立位置に
戻すと、ヘリコプタの機体がロール軸またはピッチ軸を
軸とした回転方向に対して元の状態に復帰するので、ラ
ジコンヘリコプタの操縦が安全かつ簡単に行える。As described above, according to the second aspect of the present invention, the angular velocities of the radio controlled helicopter body rotating around the roll axis and the pitch axis are respectively detected, and the detected angular velocities are integrated respectively to roll and pitch axes of the radio controlled helicopter. The angle of rotation about the axis is calculated, each operation amount of the aileron servo and elevator servo received by the receiver, each detected angular velocity,
And, based on each of the calculated angles, each operation amount to be output to the aileron servo and the elevator servo is determined. Therefore, in the second aspect of the invention, when the aileron on the transmitter side or the operation stick for elevator is set to a predetermined position, the position is substantially at an angle with the roll axis or the pitch axis of the radio controlled helicopter body for a certain time. If the operation stick is returned to the neutral position while maintaining it, the helicopter body will return to the original state with respect to the rotation direction around the roll axis or the pitch axis, so the radio control helicopter can be operated safely. Easy to do.
【００１７】[0017]
【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して以下に説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】図３は本発明実施例の外観の平面図であ
り、プリント基板（図示せず）に後述するＣＰＵなどの
電子部品を取り付けるとともに、そのプリント基板をケ
ース１で保護するものである。プリント基板には、ラジ
コンヘリコプタに搭載する後述のサーボと接続するサー
ボ用コネクタ２、ラジコン受信機の出力端子と接続する
受信機用コネクタ３、ホビー用ラジコンヘリコプタに搭
載する後述のジャイロと接続するジャイロ用コネクタ４
を取り付ける。さらに、プリント基板には、後述するＰ
ＩＤ制御量を算出する際の比例データ、積分データ、微
分データの各ゲイン定数を任意に設定するための、例え
ば４ビットのロータリスイッチ５、６、７、および各種
の設定をする設定スイッチ８などを取り付ける。そし
て、これらコネクタ２、３、４などは、図３に示すよう
にケース１の表面に露出するように構成する。FIG. 3 is a plan view of the external appearance of an embodiment of the present invention, in which electronic components such as a CPU described later are mounted on a printed circuit board (not shown) and the printed circuit board is protected by the case 1. On the printed circuit board, a servo connector 2 to be connected to a servo to be described later mounted on the radio control helicopter, a receiver connector 3 to be connected to an output terminal of the radio control receiver, a gyro to be connected to a gyro to be described later to be mounted on the radio control helicopter for hobby. Connector 4
Attach. Further, the printed circuit board has a P
For example, 4-bit rotary switches 5, 6, and 7 and various setting switches 8 for arbitrarily setting each gain constant of proportional data, integral data, and differential data when calculating the ID control amount Attach. The connectors 2, 3 and 4 are configured to be exposed on the surface of the case 1 as shown in FIG.
【００１９】図４は、本発明実施例のブロック図であ
り、送信機１１、および受信機１２は、ホビー用ラジコ
ンヘリコプタのラジコン装置（プロポーショナル装置）
として一般に市販されているものであり、コントロール
できるチャンネル数は５チャンネル程度のものである。
この受信機１２はラジコンヘリコプタに搭載され、送信
機１１側のスティック（図示せず）を操作者が操作する
と、その操作に対応する信号が送信されて、その信号を
受信機１２が受信すると、受信機１２はラジコンヘリコ
プタに搭載する各種サーボを駆動すべき操作信号を出力
する。FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of the present invention. A transmitter 11 and a receiver 12 are radio control devices (proportional devices) of a radio control helicopter for hobby.
Is commercially available, and the number of controllable channels is about 5.
This receiver 12 is mounted on a radio control helicopter, and when an operator operates a stick (not shown) on the transmitter 11 side, a signal corresponding to the operation is transmitted, and when the receiver 12 receives the signal, The receiver 12 outputs an operation signal for driving various servos mounted on the radio control helicopter.
【００２０】この操作信号には、エルロンサーボ１３を
操作すべきエルロン信号、エレベータサーボ１４を操作
すべきエレベータ信号、ラダーサーボ１５を操作すべき
ラダー信号、スロットルサーボ１６を操作すべきスロッ
トル信号、および後述するＰＩＤ制御量のゲインの切り
換えのために使用するＡＵＸ信号（予備の信号）などが
ある。The operation signals include an aileron signal for operating the aileron servo 13, an elevator signal for operating the elevator servo 14, a ladder signal for operating the ladder servo 15, a throttle signal for operating the throttle servo 16, and a later-described operation. There is an AUX signal (standby signal) used for switching the gain of the PID control amount.
【００２１】受信機１２が受信して出力されるこれらの
操作信号は、入力インタフェース１７を介してワンチッ
プ形態のＣＰＵ（中央処理装置）１８に供給するように
構成する。ＣＰＵ１８は、図５〜図９で示すような各種
の判断や演算処理を行うものである。ＣＰＵ１８には、
後述のような各種のデータを格納する読み書き可能なＲ
ＡＭ１９や、後述の処理手順などをあらかじめ書き込ん
だ読み出し専用のＲＯＭ２０を接続する。These operation signals received and output by the receiver 12 are configured to be supplied to a one-chip type CPU (central processing unit) 18 via an input interface 17. The CPU 18 performs various kinds of judgment and arithmetic processing as shown in FIGS. The CPU 18 has
Readable R for storing various data as described below
An AM 19 and a read-only ROM 20 in which processing procedures to be described later are written are connected.
【００２２】ラジコンヘリコプタには、飛行中にヘリコ
プタの姿勢が変化した際の各角速度をそれぞれ検出する
ために、ロール軸ジャイロ２１、ピッチ軸ジャイロ２
２、およびヨー軸ジャイロ２３を所定位置に搭載し、こ
れらジャイロ２１、２２、２３の検出角速度の各信号
は、入力インタフェース１７を介してＣＰＵ１８に供給
するように構成する。ＣＰＵ１８の入力側には、ロータ
リスイッチ５、６、７を入力インタフェース１７を介し
て接続するとともに、各部に電力を供給するバッテリ２
５の電圧を入力インタフェース１７を介して供給するよ
うに構成する。The radio control helicopter has a roll axis gyro 21 and a pitch axis gyro 2 in order to detect each angular velocity when the attitude of the helicopter changes during flight.
2 and the yaw axis gyro 23 are mounted at predetermined positions, and respective signals of the detected angular velocities of these gyros 21, 22, 23 are configured to be supplied to the CPU 18 via the input interface 17. The rotary switch 5, 6, 7 is connected to the input side of the CPU 18 via the input interface 17, and the battery 2 that supplies electric power to each unit
5 voltage is supplied via the input interface 17.
【００２３】さらに、ＣＰＵ１８の出力側には、出力イ
ンタフェース２４を介して、制御対象であるエルロンサ
ーボ１３、エレベータサーボ１４、ラダーサーボ１５、
およびスロットルサーボ１６を接続する。Further, on the output side of the CPU 18, via the output interface 24, the aileron servo 13, elevator servo 14, ladder servo 15 to be controlled,
And the throttle servo 16 is connected.
【００２４】次に、このような構成からなる実施例のＣ
ＰＵ１８の制御処理の概要を説明する。 （１）送信機１１から送信され、受信機１２が受信して
出力するエルロンサーボ１３、エレベータサーボ１４、
ラダーサーボ１５、およびスロットルサーボ１６の各操
作量、並びに後述するＰＩＤ制御量演算時のゲインの切
り換え用のＡＵＸ信号をＣＰＵ１８入力する。 （２）ロール軸ジャイロ２１、ピッチ軸ジャイロ２２、
およびヨー軸ジャイロ２３からの各検出角速度をそれぞ
れ入力する。 （３）各検出角速度を一定時間ごとに加算（積分）して
角度を求める。この求めた角度の誤差（この誤差は雑音
などに起因する）を補正するために、一定時間ごとにそ
の角度を零に向かって減算する。ここで、求める角度
は、一定時間内のラジコンヘリコプタのヨー軸、ロール
軸、およびピッチ軸を軸とした回転角度に相当する。 （４）各検出角速度の一定時間ごとの変化量を計算して
各角加速度を求める。 （５）上記のように入力したエルロンサーボ１３、エレ
ベータサーボ１４、ラダーサーボ１５の各操作量、各検
出角速度、各算出角度、および各算出各加速度に基づ
き、エルロンサーボ１３、エレベータサーボ１４、およ
びラダーサーボ１５に出力すべき各操作量を決定し、そ
の操作量に応じて各サーボを駆動する。 （６）スロットルサーボ１６は、上記のように入力した
スロットルサーボ１６の操作量に応じて駆動する。Next, C of the embodiment having the above-mentioned structure
An outline of the control process of the PU 18 will be described. (1) Aileron servo 13, elevator servo 14, which is transmitted from transmitter 11 and is received and output by receiver 12.
The operation amounts of the ladder servo 15 and the throttle servo 16 and an AUX signal for gain switching at the time of calculating a PID control amount described later are input to the CPU 18. (2) Roll axis gyro 21, pitch axis gyro 22,
And the detected angular velocities from the yaw axis gyro 23, respectively. (3) The detected angular velocities are added (integrated) at regular intervals to obtain the angle. In order to correct the error of the obtained angle (this error is caused by noise etc.), the angle is subtracted toward zero at regular time intervals. Here, the obtained angle corresponds to the rotation angle about the yaw axis, roll axis, and pitch axis of the radio control helicopter within a certain period of time. (4) The amount of change in the detected angular velocities at constant time intervals is calculated to obtain each angular acceleration. (5) Based on the operation amounts of the aileron servo 13, elevator servo 14, and ladder servo 15 input as described above, each detected angular velocity, each calculated angle, and each calculated acceleration, the aileron servo 13, elevator servo 14, and ladder servo. Each operation amount to be output to 15 is determined, and each servo is driven according to the operation amount. (6) The throttle servo 16 is driven according to the operation amount of the throttle servo 16 input as described above.
【００２５】次に、以上のように概略的に説明したＣＰ
Ｕ１８の制御処理について具体化したものを、図５〜図
９のフローチャートを参照して説明する。ここで、図５
〜図７はメイン処理を示し、図８はＰＩＤ制御量演算処
理を示し、図９はタイマ割り込み処理を示す。Next, the CP that has been schematically described above.
What embodied the control process of U18 is demonstrated with reference to the flowchart of FIGS. Here, FIG.
7 shows the main processing, FIG. 8 shows the PID control amount calculation processing, and FIG. 9 shows the timer interrupt processing.
【００２６】図５に示すようにメイン処理では、電源が
ＯＮ（投入）されると（Ｓ１）、システムが初期化され
たのち（Ｓ２）、電源電圧が一定値以上か否かが判断さ
れ（Ｓ３）、一定値以下のときにはプログラム停止の処
理がなされ（Ｓ４）、一定値以上のときにはロール軸ジ
ャイロ２１、ピッチ軸ジャイロ２２、およびヨー軸ジャ
イロ２３からの各検出角速度をそれぞれ入力して、メモ
リの基準値エリアにセットする（Ｓ５）。As shown in FIG. 5, in the main process, when the power is turned on (turned on) (S1), the system is initialized (S2), and then it is determined whether the power supply voltage is a certain value or more ( S3) If the value is less than a certain value, the program is stopped (S4). If the value is more than the certain value, the detected angular velocities from the roll axis gyro 21, the pitch axis gyro 22, and the yaw axis gyro 23 are respectively input and stored. (S5).
【００２７】次に、送信機１１からエルロンサーボ１３
の操作量の入力があるか否かを検出する（Ｓ６）。その
検出の結果、エルロンサーボ１３の操作量の入力がある
ときには、出力すべきエルロンサーボ１３の操作量を、
次の（１）式で決定する（Ｓ７）。Next, from the transmitter 11 to the aileron servo 13
It is detected whether or not the operation amount of is input (S6). As a result of the detection, when the operation amount of the aileron servo 13 is input, the operation amount of the aileron servo 13 to be output is
It is determined by the following equation (1) (S7).
【００２８】エルロンサーボの操作量＝送信機からのエ
ルロンサーボの操作量＋ロール軸ジャイロの検出角速度
に基づいて算出されるＰＩＤ制御量・・・・・（１）Aileron servo operation amount = Aileron servo operation amount from the transmitter + PID control amount calculated based on the angular velocity detected by the roll axis gyro (1)
【００２９】そして、（１）式により算出された操作量
をエルロンサーボ１３に向けて出力する（Ｓ８）。その
結果、エルロンサーボ１３はその出力された操作量に応
じて動作する。Then, the operation amount calculated by the equation (1) is output to the aileron servo 13 (S8). As a result, the aileron servo 13 operates according to the output operation amount.
【００３０】ところで、（１）式のＰＩＤ制御量は、図
８に示す演算により求める。また、このＰＩＤ制御量を
演算するための基礎となる比例データ、積分データ、微
分データは、図９で示すタイマの割り込み処理で求め
る。そこで、以下にこれらの演算処理、および割り込み
処理を説明する。By the way, the PID control amount of the equation (1) is obtained by the calculation shown in FIG. Further, the proportional data, the integral data, and the differential data, which are the basis for calculating the PID control amount, are obtained by the interrupt processing of the timer shown in FIG. Therefore, these arithmetic processes and interrupt processes will be described below.
【００３１】まず、図８に示すＰＩＤ制御量演算処理で
は、所定の時間（例えば２０ｍＳ）ごとに、後述の図９
の処理により得られる比例データ、積分データ、微分デ
ータを利用して、エルロン、エレベータ、ラダーの各サ
ーボの操作量を算出するために供するＰＩＤ制御量を、
次の（２）式により算出する（Ｓ５１）。First, in the PID control amount calculation processing shown in FIG. 8, every predetermined time (for example, 20 mS), as shown in FIG.
Using the proportional data, integral data, and derivative data obtained by the process of, the PID control amount used to calculate the operation amount of each servo of the aileron, elevator, and ladder,
It is calculated by the following equation (2) (S51).
【００３２】ＰＩＤ制御量＝比例データ・比例ゲイン定
数＋積分データ・積分ゲイン定数＋微分データ・微分ゲ
イン定数・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）PID control amount = proportional data / proportional gain constant + integral data / integral gain constant + differential data / differential gain constant (2)
【００３３】ここで、（２）式中の比例ゲイン定数、積
分ゲイン定数、微分ゲイン定数は、ロータリスイッチ
５、６、７により、操作者により任意に設定されている
値である。そして、（２）式で算出したＰＩＤ制御量
は、後述するＡＵＸフラグが「ＯＮ」のときには、あら
かじめ定めてあるゲイン切り替え定数を掛けて補正（変
更）し、逆にＡＵＸフラグが「ＯＮ」でないときには、
（２）式で算出したままとして最終的なＰＩＤ制御量と
する（Ｓ５２、Ｓ５３）。Here, the proportional gain constant, the integral gain constant, and the differential gain constant in the expression (2) are values arbitrarily set by the operator by the rotary switches 5, 6, and 7. Then, the PID control amount calculated by the equation (2) is corrected (changed) by multiplying by a predetermined gain switching constant when the AUX flag described later is “ON”, and conversely the AUX flag is not “ON”. Sometimes
The final PID control amount is left as it is calculated by the equation (2) (S52, S53).
【００３４】次に、図９に示すタイマ割り込み処理で
は、上述のＰＩＤ制御量を演算するために使用する、エ
ルロン、エレベータ、およびラダー操作に関する比例デ
ータ、積分データ、および微分データを、例えば４ｍＳ
のタイマの割り込みごとに以下のように求める。Next, in the timer interrupt processing shown in FIG. 9, the proportional data, integral data, and differential data relating to the aileron, elevator, and rudder operation, which are used to calculate the PID control amount, are set to, for example, 4 mS.
The following is calculated for each timer interrupt.
【００３５】まずロール軸ジャイロ２１のデータ（検出
角速度）を入力し（Ｓ３１）、その入力データに基づい
て、エルロンサーボ１３の操作量の算出に使用すべきエ
ルロン比例データ、エルロン積分データ、エルロン微分
データを、以下の各式で求める（Ｓ３２〜Ｓ３４）。 エルロン比例データ＝（入力データ）−（エルロン基準
値） エルロン積分データ＝（エルロン積分データ）＋（エル
ロン比例データ） エルロン微分データ＝（エルロン比例データ）−（前回
のエルロン比例データ）First, the data (detected angular velocity) of the roll axis gyro 21 is input (S31), and based on the input data, the aileron proportional data, aileron integral data, and aileron derivative to be used for calculating the manipulated variable of the aileron servo 13. The data is calculated by the following equations (S32 to S34). Aileron proportional data = (input data)-(aileron reference value) Aileron integral data = (aileron integral data) + (aileron proportional data) Aileron differential data = (aileron proportional data)-(previous aileron proportional data)
【００３６】これらの式からわかるように、エルロン比
例データは検出角速度が入力されるたびに、その値があ
たらしい値に更新される。また、エルロン積分データ
は、エルロン比例データの総和である。さらに、エルロ
ン微分データは、今回と前回のエルロン比例データの差
分である。As can be seen from these equations, the aileron proportional data is updated to a new value each time the detected angular velocity is input. Further, the aileron integral data is the sum of aileron proportional data. Further, the aileron differential data is the difference between the present and previous aileron proportional data.
【００３７】次に、ピッチ軸ジャイロ２２のデータ（検
出角速度）を入力し（Ｓ３５）、その入力データに基づ
いて、エレベータサーボ１４の操作量の算出に使用すべ
きエレベータ比例データ、エレベータ積分データ、エレ
ベータ微分データを以下の各式で求める（Ｓ３６〜Ｓ３
８）。 エレベータ比例データ＝（入力データ）−（エレベータ
基準値） エレベータ積分データ＝（エレベータ積分データ）＋
（エレベータ比例データ） エレベータ微分データ＝（エレベータ比例データ）−
（前回のエレベータ比例データ）Next, the data (detected angular velocity) of the pitch axis gyro 22 is input (S35), and based on the input data, elevator proportional data, elevator integral data, which should be used for calculation of the operation amount of the elevator servo 14, Elevator differential data is calculated by the following equations (S36 to S3).
8). Elevator proportional data = (input data)-(elevator reference value) Elevator integral data = (elevator integral data) +
(Elevator proportional data) Elevator differential data = (Elevator proportional data)-
(Previous elevator proportional data)
【００３８】さらに、ヨー軸ジャイロ２３のデータ（検
出角速度）を入力し（Ｓ３９）、その入力データに基づ
いて、ラダーサーボ１５の操作量の算出に使用すべきラ
ダー比例データ、ラダー積分データ、ラダー微分データ
を以下の各式で求める（Ｓ４０〜Ｓ４２）。 ラダー比例データ＝（入力データ）−（ラダー基準値） ラダー積分データ＝（ラダー積分データ）＋（ラダー比
例データ） ラダー微分データ＝（ラダー比例データ）−（前回のラ
ダー比例データ）Further, the data (detected angular velocity) of the yaw axis gyro 23 is input (S39), and based on the input data, the ladder proportional data, the ladder integral data, and the ladder derivative which should be used for calculating the operation amount of the ladder servo 15. Data is calculated by the following equations (S40 to S42). Ladder proportional data = (Input data)-(Ladder reference value) Ladder integrated data = (Ladder integrated data) + (Ladder proportional data) Ladder differential data = (Ladder proportional data)-(Last ladder proportional data)
【００３９】引き続き、図５のステップＳ９に戻ると、
ステップＳ９では送信機１１からのエレベータサーボ１
４の操作量の入力があるか否かを検出する。その検出の
結果、エレベータサーボ１４の操作量の入力があるとき
には、出力すべきエレベータサーボ１４の操作量を次の
（３）式で決定する（Ｓ１０）。Continuing, returning to step S9 in FIG.
In step S9, the elevator servo 1 from the transmitter 11
It is detected whether or not the operation amount of 4 is input. As a result of the detection, when the operation amount of the elevator servo 14 is input, the operation amount of the elevator servo 14 to be output is determined by the following equation (3) (S10).
【００４０】エレベータサーボの操作量＝送信機からの
エレベータサーボの操作量＋ピッチ軸ジャイロの検出角
速度に基づいて算出されるＰＩＤ制御量・・・・（３）Elevator servo operation amount = Elevator servo operation amount from transmitter + PID control amount calculated based on the detected angular velocity of the pitch axis gyro (3)
【００４１】そして、（３）式により算出された操作量
をエレベータサーボ１４に向けて出力する（Ｓ１１）。
その結果、エレベータサーボ１４はその出力された操作
量に応じて動作する。Then, the operation amount calculated by the equation (3) is output to the elevator servo 14 (S11).
As a result, the elevator servo 14 operates according to the output operation amount.
【００４２】次に、送信機１１からのラダーサーボ１５
の操作量の入力があるか否かを検出する（Ｓ１２）。そ
の検出の結果、ラダーサーボ１５の操作量の入力がある
ときには、出力すべきラダーサーボ１５の操作量を、次
の（４）式で決定する（Ｓ１３）。Next, the ladder servo 15 from the transmitter 11
It is detected whether or not the operation amount of is input (S12). If the operation amount of the ladder servo 15 is input as a result of the detection, the operation amount of the ladder servo 15 to be output is determined by the following equation (4) (S13).
【００４３】ラダーサーボの操作量＝送信機からのラダ
ーサーボの操作量＋ヨー軸ジャイロの検出角速度に基づ
いて算出されるＰＩＤ制御量・・・・・・・・（４）Ladder servo operation amount = Ladder servo operation amount from the transmitter + PID control amount calculated based on the detected angular velocity of the yaw axis gyro (4)
【００４４】そして、（４）式により算出された操作量
をラダーサーボ１５に向けて出力する（Ｓ１４）。その
結果、ラダーサーボ１５はその出力された操作量に応じ
て動作する。Then, the operation amount calculated by the equation (4) is output to the ladder servo 15 (S14). As a result, the ladder servo 15 operates according to the output operation amount.
【００４５】次に、送信機１１からのスロットルサーボ
１６の操作量の入力があるか否かを検出する（Ｓ１
５）。その検出の結果、スロットルサーボ１６の操作量
の入力があるときには、その入力した操作量をそのまま
スロットルサーボ１６に向けて出力する（Ｓ１６、Ｓ１
７）。その結果、スロットルサーボ１６は、その出力さ
れた操作量に応じて動作する。Next, it is detected whether or not the operation amount of the throttle servo 16 is input from the transmitter 11 (S1).
5). As a result of the detection, when the operation amount of the throttle servo 16 is input, the input operation amount is directly output to the throttle servo 16 (S16, S1).
7). As a result, the throttle servo 16 operates according to the output operation amount.
【００４６】引き続き、送信機１１からＡＵＸ操作量の
入力が有るか否かを検出し（Ｓ１８）、ＡＵＸ操作量の
入力が有るときには、ＡＵＸ操作量が「ＯＮ」か否かを
判定する（Ｓ１９）。その結果、ＡＵＸ操作量が「Ｏ
Ｎ」であればＡＵＸフラグを「ＯＮ」にし（Ｓ２０）、
ＡＵＸ操作量が「ＯＮ」でないときにはＡＵＸフラグを
「ＯＦＦ」にする（Ｓ２１）。Subsequently, it is detected whether or not the AUX operation amount is input from the transmitter 11 (S18), and when the AUX operation amount is input, it is determined whether or not the AUX operation amount is "ON" (S19). ). As a result, the AUX operation amount is "O
If "N", the AUX flag is set to "ON" (S20),
When the AUX operation amount is not "ON", the AUX flag is set to "OFF" (S21).
【００４７】さらに、図９で求めたエルロン積分データ
がプラスの値か否かを判定し（Ｓ２２）、その結果、プ
ラスのときにはエルロン積分データから定数を減算して
新たなデータに更新するとともに（Ｓ２３）、プラスで
ないときにはエルロン積分データに定数を加算して新た
な積分値に更新する（Ｓ２４）。これら加減算は、ロー
ル軸ジャイロ２１の出力信号に含まれる雑音成分を除去
するために行う。Further, it is determined whether or not the aileron integral data obtained in FIG. 9 is a plus value (S22). As a result, when the aileron integral data is plus, a constant is subtracted from the aileron integral data to update the new data ( S23), if not positive, a constant is added to the aileron integration data to update the new integration value (S24). These additions and subtractions are performed to remove noise components included in the output signal of the roll axis gyro 21.
【００４８】次に、図９で求めたエレベータ積分データ
がプラスの値か否かを判定し（Ｓ２５）、その結果、プ
ラスのときにはエレベータ積分データから定数を減算し
て新たなデータに更新するとともに（Ｓ２６）、プラス
でないときにはエレベータ積分データに定数を加算して
新たなデータに更新する（Ｓ２７）。これら加減算は、
ピッチ軸ジャイロ２２の出力信号に含まれる雑音成分を
除去するために行うものである。Next, it is judged whether or not the elevator integral data obtained in FIG. 9 is a positive value (S25). As a result, when it is positive, a constant is subtracted from the elevator integral data to update it with new data. (S26) If not positive, a constant is added to the elevator integral data to update the new data (S27). These additions and subtractions are
This is performed in order to remove a noise component included in the output signal of the pitch axis gyro 22.
【００４９】引き続き、図９で求めたラダー積分データ
がプラスの値か否かを判定し（Ｓ２８）、その結果、プ
ラスのときにはラダー積分データから定数を減算して新
たなデータに更新し（Ｓ２９）、プラスでないときには
ラダー積分データに定数を加算して新たなデータに更新
する（Ｓ３０）。これら加減算は、ヨー軸ジャイロ２３
の出力信号に含まれる雑音成分を除去するために行う。Subsequently, it is judged whether or not the ladder integral data obtained in FIG. 9 is a positive value (S28). As a result, when it is positive, a constant is subtracted from the ladder integral data and updated to new data (S29). ), If it is not positive, a constant is added to the ladder integration data to update it with new data (S30). These additions and subtractions are performed on the yaw axis gyro 23.
This is performed to remove the noise component included in the output signal of.
【００５０】そして、ラジコンヘリコプタが飛行中は、
これらＳ６〜Ｓ３０の各処理が繰り返されるとともに、
タイマの割り込み処理により図９に示すような各データ
が算出される。While the radio control helicopter is flying,
While repeating each of these processing of S6 to S30,
Each data as shown in FIG. 9 is calculated by the interrupt processing of the timer.
【００５１】以上にように、本発明実施例では、ラジコ
ンヘリコプタの機体がヨー軸、ロール軸、ピッチ軸を軸
に回転する際の角速度をそれぞれ検出するとともに、そ
の検出角速度に基づいて上記のようにＰＩＤ制御量を算
出し、送信機が送信するエルロンサーボ１３、エレベー
タサーボ１４、およびラダーサーボ１５の各操作量、お
よび上記の各算出ＰＩＤ制御量に基づき、出力すべきエ
ルロンサーボ１３、エレベータサーボ１４、ラダーサー
ボ１５の各操作量を決定するようにした。従って、本発
明実施例では、送信機側のエルロン、エレベータ、およ
びラダー用の各操作スティックを所定の位置にすると、
その位置がラジコンヘリコプタの機体のヨー軸、ロール
軸、ピッチ軸を軸とした角度にほぼ一致してそれを維持
するとともに、操作スティックを中立位置に戻すとヘリ
コプタの機体がヨー軸、ロール軸、ピッチ軸を軸とした
回転方向に対して元の状態に復帰するので、ラジコンヘ
リコプタの操縦が初心者でも容易に行える。As described above, in the embodiment of the present invention, the angular velocities of the radio controlled helicopter body rotating around the yaw axis, the roll axis, and the pitch axis are detected, and the above-described detection is performed based on the detected angular velocities. The PID control amount is calculated for each of the aileron servo 13, the elevator servo 14 and the ladder servo 15 transmitted by the transmitter, and the aileron servo 13 and the elevator servo 14 to be output based on the calculated PID control amounts. The operation amount of the ladder servo 15 is determined. Therefore, in the embodiment of the present invention, when the ailerons on the transmitter side, the elevator, and the operation sticks for the ladder are set in predetermined positions,
The position of the helicopter's airframe, the roll axis, and the pitch axis match the angles about the yaw axis, roll axis, and pitch axis of the radio controlled helicopter. Since it returns to the original state with respect to the rotation direction around the pitch axis, even a beginner can easily operate the radio control helicopter.
【００５２】なお、以上の実施例の説明では、エルロン
サーボ１３、エレベータサーボ１４、およびラダーサー
ボ１５に出力すべき操作量は、いずれもＰＩＤ制御量を
加算して求めるようにした。しかし、本発明は、ラダー
サーボ１５の操作量のみを上記にように算出して出力す
るだけでも、またはエルロンサーボ１３およびエレベー
タサーボ１４の両操作量のみを上記にように算出して出
力するだけでも、実用上は何等差し支えることがなく利
用できる。In the above description of the embodiment, the operation amounts to be output to the aileron servo 13, the elevator servo 14, and the ladder servo 15 are all obtained by adding the PID control amount. However, in the present invention, it is possible to calculate and output only the operation amount of the ladder servo 15 as described above, or to calculate and output only the operation amounts of both the aileron servo 13 and the elevator servo 14 as described above. It can be used practically without any hindrance.
【００５３】しかも、本発明実施例では、各サーボに出
力すべき操作量を求める際に、上記のように比例デー
タ、積分データ、および微分データからなるＰＩＤ制御
量を使用したが（図８参照）、これに代えて比例デー
タ、および積分データのみからなるＰＩ制御量だけでも
実用上は差支えない。Moreover, in the embodiment of the present invention, the PID control amount consisting of the proportional data, the integral data, and the differential data is used as described above when obtaining the operation amount to be output to each servo (see FIG. 8). ), In place of this, a PI control amount consisting of only proportional data and integral data may be used in practice.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上のように第１発明では、ラジコンヘ
リコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回転する際の角速
度を検出し、その検出角速度を積分してラジコンヘリコ
プタのヨー軸を軸に左右に回転した角度を求め、受信機
が受信するラダーサーボの操作量、検出角速度、および
上記の算出角度に基づき、ラダーサーボの操作量を決定
するようにした。従って、第１発明では、送信機側のラ
ダー用の操作スティックを所定の位置に動かすと、その
位置がラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸とした角
度にほぼ一致してそれを維持するとともに、操作スティ
ックを中立位置に戻すとヘリコプタの機体がヨー軸を軸
とした回転方向に対して元の状態に復帰するので、ラジ
コンヘリコプタの操縦が容易に行える。As described above, in the first invention, the angular velocity when the airframe of the radio control helicopter rotates left and right around the yaw axis is detected, and the detected angular velocity is integrated to make the yaw axis of the radio control helicopter around the axis. The angle of rotation to the left and right was obtained, and the operation amount of the ladder servo was determined based on the operation amount of the ladder servo received by the receiver, the detected angular velocity, and the above calculated angle. Therefore, in the first aspect of the invention, when the operation stick for the ladder on the transmitter side is moved to a predetermined position, that position substantially coincides with the angle of the radio control helicopter body about the yaw axis and maintains it. When the operation stick is returned to the neutral position, the body of the helicopter returns to the original state with respect to the rotation direction around the yaw axis, so that the radio-controlled helicopter can be easily operated.
【００５５】また第２発明では、ラジコンヘリコプタの
機体がロール軸およびピッチ軸を軸に回転する際の角速
度をそれぞれ検出し、その検出角速度をそれぞれ積分し
てラジコンヘリコプタのロール軸およびピッチ軸を軸に
回転した角度を求め、受信機が受信するエルロンサー
ボ、エレベータサーボの各操作量、各検出角速度、およ
び前記の各算出角度に基づき、エルロンサーボ、エレベ
ータサーボに出力すべき各操作量を決定するようにし
た。従って、第２発明では、送信機側のエルロン、また
はエレベータ用の操作スティックを所定の位置にする
と、その位置がラジコンヘリコプタの機体のロール軸ま
たはピッチ軸を軸とした角度にほぼ一致してそれを維持
するとともに、操作スティックを中立位置に戻すとヘリ
コプタの機体がロール軸およびピッチ軸を軸とした回転
方向に対して元の状態に復帰するので、ラジコンヘリコ
プタの操縦が容易に行える。According to the second aspect of the invention, the angular velocities of the radio controlled helicopter body rotating around the roll axis and the pitch axis are detected, and the detected angular velocities are integrated to determine the roll axis and pitch axis of the radio controlled helicopter. The rotation angle is calculated, and the operation amounts to be output to the aileron servo and elevator servo are determined based on the operation amounts of the aileron servo and elevator servo received by the receiver, the detected angular velocities, and the calculated angles described above. I did it. Therefore, in the second aspect of the invention, when the aileron on the transmitter side or the operation stick for the elevator is set to a predetermined position, that position substantially coincides with the angle about the roll axis or the pitch axis of the radio controlled helicopter body. When the operation stick is returned to the neutral position and the helicopter body returns to the original state with respect to the rotation direction around the roll axis and the pitch axis, the radio-controlled helicopter can be easily operated.
Claims (2)
コプタのラダーサーボの操作量を入力する操作量入力手
段と、 そのラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回
転する際の角速度を検出する角速度検出手段と、 その角速度検出手段の検出角速度を積分して前記ラジコ
ンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回転した角度
を求める角度算出手段と、 前記操作量入力手段が入力する操作量、前記角速度検出
手段の検出角速度、および前記角度算出手段が求めた算
出角度に基づいて前記ラダーサーボの操作量を決定する
操作量決定手段と、 その操作量決定手段が決定した操作量を前記ラダーサー
ボに向けて出力する操作量出力手段と、 を備えてなるホビー用ラジコンヘリコプタの姿勢制御装
置。1. An operation amount input means for inputting an operation amount of a ladder servo of a radio control helicopter output from a radio control receiver, and an angular velocity detection for detecting an angular velocity when the airframe of the radio control helicopter rotates left and right around a yaw axis. Means, an angle calculation means for integrating the detected angular velocities of the angular velocity detection means to obtain an angle at which the airframe of the radio-controlled helicopter rotates left and right around a yaw axis, an operation amount input by the operation amount input means, the angular velocity An operation amount determining unit that determines the operation amount of the ladder servo based on the detected angular velocity of the detection unit and the angle calculated by the angle calculating unit, and outputs the operation amount determined by the operation amount determining unit to the ladder servo. An attitude control device for a radio-controlled helicopter for hobby, comprising:
コプタのエルロンサーボ、およびエレベータサーボの操
作量をそれぞれ入力する操作量入力手段と、 ラジコンヘリコプタの機体がロール軸を軸に左右に回転
する際の角速度を検出する第１角速度検出手段と、 ラジコンヘリコプタの機体がピッチ軸を軸に前後に回転
する際の角速度を検出する第２角速度検出手段と、 前記第１角速度検出手段の検出角速度を積分して前記ラ
ジコンヘリコプタの機体がロール軸を軸に左右に回転し
た角度を求める第１角度算出手段と、 前記第２角速度検出手段の検出角速度を積分して前記ラ
ジコンヘリコプタの機体がピッチ軸を軸に前後に回転し
た角度を求める第２角度算出手段と、 前記操作量入力手段が入力するエルロンサーボの操作
量、前記第１角速度検出手段の検出角速度、および前記
第１角度算出手段が求めた算出角度に基づいて前記エル
ロンサーボの操作量を決定するエルロンサーボ操作量決
定手段と、 前記操作量入力手段が入力するエレベータサーボの操作
量、前記第２角速度検出手段の検出角速度、および前記
第２角度算出手段が求めた算出角度に基づいて前記エレ
ベータサーボの操作量を決定するエレベータサーボ操作
量決定手段と、 その両操作量決定手段が決定した両操作量を対応するエ
ルロンサーボ、およびエレベータサーボに向けて出力す
る操作量出力手段と、 を備えてなるラジコンヘリコプタの姿勢制御装置。2. An operation amount input means for inputting operation amounts of an aileron servo and an elevator servo of a radio control helicopter output from a radio control receiver, and an angular velocity when the airframe of the radio control helicopter rotates left and right around a roll axis. A first angular velocity detecting means for detecting the angular velocity, a second angular velocity detecting means for detecting an angular velocity when the radio controlled helicopter body rotates back and forth about a pitch axis, and an integral of the angular velocity detected by the first angular velocity detecting means. A first angle calculating means for obtaining an angle at which the airframe of the radio control helicopter rotates to the left and right around a roll axis; and an airspeed of the radio control helicopter that integrates the detected angular velocities of the second angular velocity detection means. Second angle calculating means for obtaining the angle of rotation of the aileron servo, the operation amount of the aileron servo input by the operation amount input means, and the first angle Of the aileron servo operation amount determining means for determining the operation amount of the aileron servo based on the detected angular velocity of the degree detecting means and the calculated angle obtained by the first angle calculating means, and the elevator servo input by the operation amount input means. Elevator servo operation amount determining means for determining the operation amount of the elevator servo based on the operation amount, the angular velocity detected by the second angular velocity detecting means, and the calculation angle obtained by the second angle calculating means, and both operation amount determinations An attitude control device for a radio controlled helicopter, comprising: an operation amount output means for outputting both operation amounts determined by the means to a corresponding aileron servo and an elevator servo.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35911792A JPH0763548B2 (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Attitude control device for radio-controlled helicopter for hobby |
| PCT/JP1993/001727 WO1994014511A1 (en) | 1992-12-25 | 1993-11-25 | Apparatus for controlling posture of radio-controlled helicopter for hobby use |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35911792A JPH0763548B2 (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Attitude control device for radio-controlled helicopter for hobby |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06190152A true JPH06190152A (en) | 1994-07-12 |
| JPH0763548B2 JPH0763548B2 (en) | 1995-07-12 |
Family
ID=18462829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35911792A Expired - Lifetime JPH0763548B2 (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Attitude control device for radio-controlled helicopter for hobby |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763548B2 (en) |
| WO (1) | WO1994014511A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100351377B1 (en) * | 1998-03-27 | 2002-09-10 | 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤 | Gyroscope for remote-controlled helicopters |
| US6670957B2 (en) | 2000-01-21 | 2003-12-30 | Sony Computer Entertainment Inc. | Entertainment apparatus, storage medium and object display method |
| US6762746B2 (en) | 2000-01-21 | 2004-07-13 | Sony Computer Entertainment Inc. | Entertainment apparatus, storage medium and operation method of manipulating object |
| US6989832B2 (en) | 2000-01-21 | 2006-01-24 | Sony Computer Entertainment Inc. | Entertainment apparatus, storage medium and object display method |
| JP2012245906A (en) * | 2011-05-28 | 2012-12-13 | Futaba Corp | Drive control device of remote controller |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0752634A1 (en) * | 1995-07-07 | 1997-01-08 | Sacom Co., Ltd | Apparatus for controlling the attitude of a radio-controlled helicopter |
| ATE214300T1 (en) * | 1996-10-02 | 2002-03-15 | Graupner Gmbh & Co Kg | DEVICE FOR INFLUENCING THE DRIVING BEHAVIOR OF REMOTE-CONTROLLED MODEL VEHICLES |
| AU2002354225A1 (en) | 2002-12-18 | 2004-07-09 | Satoru Kojima | Roll angle controller for remote-controlled traveling body, and roll angle controller for remote-controlled motor cycle |
| JP7185378B2 (en) * | 2020-09-04 | 2022-12-07 | 双葉電子工業株式会社 | Arithmetic processing unit, radio-controlled aircraft |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0281795A (en) * | 1988-09-17 | 1990-03-22 | Tokyo Keiki Co Ltd | Stabilizer device for navigating vehicle |
| JPH02204198A (en) * | 1989-01-31 | 1990-08-14 | Yamaha Motor Co Ltd | Steering device for remote controlled steering type helicopter |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP35911792A patent/JPH0763548B2/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-11-25 WO PCT/JP1993/001727 patent/WO1994014511A1/en active Application Filing
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100351377B1 (en) * | 1998-03-27 | 2002-09-10 | 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤 | Gyroscope for remote-controlled helicopters |
| US6670957B2 (en) | 2000-01-21 | 2003-12-30 | Sony Computer Entertainment Inc. | Entertainment apparatus, storage medium and object display method |
| US6762746B2 (en) | 2000-01-21 | 2004-07-13 | Sony Computer Entertainment Inc. | Entertainment apparatus, storage medium and operation method of manipulating object |
| US6989832B2 (en) | 2000-01-21 | 2006-01-24 | Sony Computer Entertainment Inc. | Entertainment apparatus, storage medium and object display method |
| JP2012245906A (en) * | 2011-05-28 | 2012-12-13 | Futaba Corp | Drive control device of remote controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1994014511A1 (en) | 1994-07-07 |
| JPH0763548B2 (en) | 1995-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11561539B2 (en) | Aircraft control mode transition smoothing | |
| US20180039271A1 (en) | Fixed-wing drone, in particular of the flying-wing type, with assisted manual piloting and automatic piloting | |
| US8000849B2 (en) | Method and apparatus for remotely controlling and stabilizing unmanned aircraft | |
| CA1050633A (en) | Semi-automatic flight control system utilizing limited authority stabilization system | |
| GB2315138A (en) | Flight control system for an airplane | |
| TW381202B (en) | Moving body control device | |
| KR100351377B1 (en) | Gyroscope for remote-controlled helicopters | |
| US6259975B1 (en) | Flight control system for an aircraft particularly for a helicopter | |
| JPH01289798A (en) | Input device for inputting plurality of control input in steering system of aircraft | |
| JPH06190152A (en) | Controller for attitude of radio control helicopter for hobby | |
| US10351230B2 (en) | Initial rotor state compensation for a rotorcraft | |
| JP2000118498A (en) | Flight control system of unmanned helicopter | |
| JP2004268730A (en) | Attitude control method for unmanned helicopter | |
| EP0752634A1 (en) | Apparatus for controlling the attitude of a radio-controlled helicopter | |
| JP7185378B2 (en) | Arithmetic processing unit, radio-controlled aircraft | |
| KR100230970B1 (en) | Radio controller | |
| JP2809127B2 (en) | Radio control device with sensor | |
| JPH06152440A (en) | Transmitter for remote control | |
| JPH07232699A (en) | Attitude control device for flying object | |
| JP2009096369A (en) | Control support device for unmanned radio-controlled helicopter | |
| JP2809128B2 (en) | Radio control device | |
| JPH07300096A (en) | Attitude control device for unmanned helicopter | |
| JPH0446897A (en) | Flight control for unmanned helicopter | |
| JPH07246999A (en) | Attitude control device for unmanned helicopter | |
| JPH0630690B2 (en) | Radio control transmitter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980317 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110712 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120712 Year of fee payment: 17 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130712 Year of fee payment: 18 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130712 Year of fee payment: 18 |