WO2013190101A1 - Fernsteuervorrichtung für fernsteuerbare modelle - Google Patents

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WO2013190101A1
WO2013190101A1 PCT/EP2013/063018 EP2013063018W WO2013190101A1 WO 2013190101 A1 WO2013190101 A1 WO 2013190101A1 EP 2013063018 W EP2013063018 W EP 2013063018W WO 2013190101 A1 WO2013190101 A1 WO 2013190101A1
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WO
WIPO (PCT)
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user interface
interfaces
control device
receiver
remote control
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Application number
PCT/EP2013/063018
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Helbing
Pablo POLL
Original Assignee
SJ Incorporated
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Publication date
Application filed by SJ Incorporated filed Critical SJ Incorporated
Publication of WO2013190101A1 publication Critical patent/WO2013190101A1/de

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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2201/00—Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/30—User interface
    • G08C2201/32—Remote control based on movements, attitude of remote control device
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2201/00—Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/90—Additional features
    • G08C2201/93—Remote control using other portable devices, e.g. mobile phone, PDA, laptop

Definitions

  • Remote control device for remotely controllable models
  • the invention relates to a remote control device for fem Kunststoffbare
  • Receiver wirelessly communicating control module having a user interface and an auxiliary user interface with a display unit.
  • a known remote control device has a transmitter that is compatible with an auxiliary user interface.
  • the transmitter has a memory for
  • Operating parameters a control user interface, an adapter or connector to the auxiliary user interface and a processor.
  • the processor is configured to send operating parameters to the auxiliary user interface on the one hand and
  • the z. B. may be a smartphone, and the transmitter has a USB connection or a wireless connection, eg. B. a Bluetooth connection.
  • the helper user interface is part of a portable Electronic module, which is inserted into a receptacle in the transmitter housing and is removable from this.
  • the invention has for its object, in a remote control device for remote-controlled models, the control of different models, such as aircraft, driving and swimming models to improve over long distances, in particular to facilitate.
  • the model can be controlled both from the user interface and the auxiliary user interface and functions in the receiver can be triggered. In the event of failure of one of the two user interfaces, the control of the model can continue to be carried out via the still intact user interface, so that a reliable return of the model is possible.
  • Model-dependent binding and setting can be made via the user or auxiliary user interface.
  • the bidirectional communication between the signal processing units thereby offers the possibility of being issued by the user interface or auxiliary user interface control commands or Data specifications to write or overwrite the operating parameters in the receiver-side memory.
  • Receiver allows the stabilization of the model, eg. As the stabilization of the attitude of a model aircraft, and facilitates in conjunction with the
  • At least one position sensor of the auxiliary user interface controlling the model. This by the fact that one of the position sensor in the auxiliary user interface and the
  • Signal processing unit enters as a reference variable in a control loop, in which the receiver-side position sensor is integrated as a measuring element.
  • the attitude of the flight model is thus on the auxiliary user interface, the attitude of the
  • Controlled flight model and not controlled a rudder deflection which facilitates the control of the model aircraft, especially for a novice hugely.
  • the auxiliary user interface has a microphone for voice input commands, z. B. for selecting a menu and for controlling functions, such. B. switching of light,
  • the receiver has at least one of the sensors gyroscope, acceleration sensor, magnetometer or GPS.
  • the position sensors gyroscope, accelerometer and magnetometer the model with the help of the receiver side
  • Signal processing unit stabilized, which simplifies the control of the model for the user.
  • GPS or alternatively Galileo the position of the Model determined and optimized using the receiver-side signal processing unit, the direction of movement of the model and held the position of the model.
  • the receiver has further sensors for detecting speed, current, temperature,
  • Sensors are collected for the operating state of the model important telemetry data and presented to the user via the Kornmunikationshne between the interfaces in the display of the user or auxiliary user interface.
  • the user has at any time information about the undisturbed function of the model and can stop or return the model immediately in the event of a malfunction.
  • the altimeter detects altitude values and also sink rates and climb rates displayed to the user in the flight reports, which enables him to return the flight model to a safe altitude.
  • a camera present on the model or receiver according to the invention the images of which are transmitted via the communication flow to the displays and / or a video eyeglasses, the user can emergency-stop the flight model with the help of the displayed measured values of the altimeter.
  • the sensor unit is advantageously integrated into a housing and the housing can be removed from the operating module and attached to the operating module. Due to this structural design, the sensor unit can be spatially separated from the transmitter without canceling the bidirectional communication and used away from the transmitter, z. B. for the education of a student.
  • the first, second and third interfaces respectively Bluetooth and the second and third
  • Interfaces each have at least one Internet interface.
  • the use of the Bluetooth connection allows ranges of over 1 km, and the use of the
  • the receiver and / or the model has a camera, whose images for display in at least one of the display units and / or in a video eyeglass over at least one of
  • Telemetry data can be displayed in the photos and video recordings offered live to the user.
  • the user can check the recordings made immediately and, if necessary, initiate a repetition of the recordings. It is also possible to prevent collisions of the model with other objects via live camera shots.
  • the video glasses make it easier to look at one of them
  • Fig. 1 is a block diagram of a remote control device for remotely controllable
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the remote control device in FIG.
  • FIG. 1 with operating module and receiver integrated in the model.
  • the schematically sketched in Fig. 1 in the block diagram and in Fig. 2 remote control device for remotely controllable models has a receiver used in a model 8 3 and one with the receiver 3 wirelessly
  • the operating module 90 has a user interface 27 and an auxiliary user interface 10.
  • the user interface 27 has a display unit 29 for visual presentation, a loudspeaker 26 for acoustic reproduction and at least one sensor for manually triggering
  • the at least one donor can
  • Switching 272, a digital encoder 276, a proportional sensor 273, a 271, a touch screen 275 or a proportional encoder with neutralization 274 be such as by a joystick 274a ( Figure 1) with neutralization spring and stick mechanism is realized, the neutralization spring the
  • the user interface 27 is a first
  • Signal processing unit 22 the first interfaces or interfaces 20 are associated.
  • the auxiliary user interface 10 has at least one position sensor. Of the
  • Position sensor is a gyroscope 101 and / or an acceleration sensor 02 and / or a magnetometer 103.
  • the auxiliary user interface 10 still has a GPS sensor 104 and a touch sensor 105, e.g. a touch screen.
  • the auxiliary user interface 10 is provided with a second one
  • Signal processing unit 12 the second interfaces or interfaces 11 and a memory 13 are associated with operating parameters.
  • Operating parameters are user- and model-dependent data required to control the Model 8.
  • the auxiliary user interface 10 has a microphone 14 for voice input, which substantially facilitates the operation of the operating module 90 for the user.
  • speech input the user can invoke menu items and also trigger functions in model 8 during control of the model 8 with the operating model 90.
  • menu items that can be called up using voice input: basic model, model type, encoder settings, servo setting, etc.
  • functions that can be triggered by voice input commands light on, sound on, smoke on, drive in, extend landing gear, etc.
  • the receiver 3 has at least one position sensor, which is connected to a third signal processing unit 32 with associated third interfaces or interfaces 31.
  • the third signal processing unit 32 is assigned a memory 34 for operating parameters.
  • the position sensor is in turn a gyroscope 301 and / or an acceleration sensor 302 and / or a magnetometer 303.
  • a GPS sensor 304 and an altimeter called “Vario” 305 are also provided in the receiver 3, which outputs altitude values and climb and sink rates of the model 8 in flight models detect the current operating state of the model, such as sensor for measuring the speed 306, the current 307 and the voltage 309 of the power supply unit in the model 8, the temperature 308 and the RF signal strength 310.
  • a bidirectional communication can be established between the three signal processing units 22, 12 and 32 via the first, second and third interfaces 20, 11 and 31. Due to the bidirectional communication, the encoder signals from the user interface 27 or the encoder signals of the auxiliary user interface 10 can be processed directly in the respective other signal processing unit 12 and 22 and transmitted to the signal processing unit 32 in the receiver 3 and vice versa data of the sensors in the receiver 3 to the signal processing unit 12th or 22 transferred and processed there.
  • the first interfaces 20 (transceivers 206) are assigned a first transceiver and the third interfaces 31 (transceivers 321) are assigned a second transceiver that is compatible with the first transceiver, and a second transceiver 11
  • the signal converter 5 with the Third transceiver 51 may also have a cable connection to first interfaces 20.
  • the first, second and third interfaces 20, 11, 31 each have Bluetooth BT 202, BT 12, BT 312.
  • the second interfaces 1 1 and the third interfaces 31 there is an Internet connection 9 via GSM / UMTS 1 1 1 or GSM / UMTS 31 1.
  • the second and third interfaces 1 and 31 respectively comprise audio 113 and audio 313 Output of sound, UART 1 14 or UART 314 for the control of servos, USB 1 15 or USB 315, WiFi 1 16 or WiFi 316 for direct update and settings of the
  • the first interfaces 20 additionally include SPI 203, I 2 C 204, PS 205, DSC 208, RF 209, and USB 210, as well as an internal antenna interface 201 and a Bluetooth antenna interface 202.
  • the user interface 27 with the transmitters 271 to 276 and the display unit 29 and the loudspeaker 26 and the first signal processing unit 22 with associated first interfaces 27 are combined to form a transmitter 2 which is installed in the operating module 90 (FIG. 1).
  • the auxiliary user interface 10 with the sensors 101 to 105, the display unit 17 and the microphone 14 and the second signal processing unit 12 with associated memory 13 and associated second interfaces 1 1 are combined to form a sensor unit 1, which is separable from the operating module 10 Housing 91 ( Figure 1) is integrated.
  • Sensor unit 1 can be attached with its housing 91 to the operating module 90 and can be removed therefrom again, wherein a fixing provided on the operating module 90 ensures reliable fixing of the housing 91.
  • the sensor unit 1 can be used for example as a student transmitter.
  • a smartphone may be used as the sensor unit 1, in which said components of the sensor unit 1 are included by default.
  • the model 8 carrying the receiver 3 is equipped with further components that can be controlled by the third signal processing unit 32 in the receiver 3 via the third interfaces 31. This the so-called. Periphery 4 of the
  • Remote control device forming components are additional external sensors 41, servos 42, motor control 43, switch function 44, e.g. Light, motor 45 and possibly a camera 47.
  • Each of the modules sensor unit 1, transmitter 2 and arranged on the model 8 receiver 3 has its own power supply unit, here a rechargeable battery 8, 24, 35, on.
  • a solar cell 19 or 46 is provided for charging the battery 8 or 35 and for extending their operating time.
  • the battery 24 in the transmitter 2 is regenerated by means of an induction charging coil 23 and / or a solar cell 28. The latter also serves to extend the operating time of the battery 24th
  • Receiver 3 a camera 33, in addition to or instead of the already
  • the images of the camera 33 and / or the camera 47 are transmitted by means of at least one of the existing Bluetooth connections between the first, second and third interfaces 31, 20, 11 or between the second and third interfaces 11, 31 can be produced by the receiver 3 to the sensor unit 1 and displayed in at least one of the display units 7 and 29 of the sensor unit 1 and transmitter 2.
  • a video eyeglass 8 is additionally provided whose video signals are likewise transmitted via the Internet connection or the Bluetooth
  • the telemetry data supplied by the sensors 306 to 311 in the receiver 3 can additionally be faded in.
  • the operating parameters contained in the memories 13 and 34 can be stored by control commands or data input, which are specified in the auxiliary user interface 10 or user interface 27, or changed by overwriting.
  • the required adjustment parameters can be entered via the auxiliary user interface 10 or the user interface 27 for the particular model 8 in use.
  • the fail-safe setting can be set or changed using a type byte, as well as eg gyroscope sensitivity in the receiver 3, tail type, hot optical disc type, etc.
  • a headset 7 can still be provided, which in each case via one of the first and second interfaces 20 and 11 of
  • auxiliary user interface 10 User interface 27 and auxiliary user interface 10 is controlled. In this case, a voice output 16 held in the auxiliary user interface 10 and the microphone 14 are inactive, since their functions are taken over by the headset 7.

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fernsteuervorrichtung für fernsteuerbare Modelle mit einem dem Modell (8) zugeordneten Empfänger (3) und einem mit dem Empfänger (3) drahtlos kommunizierenden Bedienmodul (90), der ein Benutzer- Interface (27) und ein Hilfs-Benutzer-Interface (10) mit einer Anzeigeeinheit (17) aufweist. Das Benutzer- Interface (27) enthält eine Anzeigeeinheit (29) und mindestens einen Geber (271 bis 275) zum manuellen Auslösen von Steuerbefehlen und ist mit einer ersten Signalverarbeitungseinheit (22) mit zugeordneten ersten Interfaces (20) verbunden. Das Hilfs-Benutzer-Interface (10) besitzt mindestens einen Lagersensor (101 bis 104) und ist mit einer zweiten Signalverarbeitungseinheit (12) mit zugeordneten zweiten Interfaces (10) und zugeordnetem Speicher (13) für Betriebsparameter verbunden. Der Empfänger (39) weist mindestens einen Lagesensor (301 bis 304) auf, der mit einer dritten Signalverarbeitungseinheit (32) mit zugeordneten dritten Interfaces (31 ) und zugeordnetem Speicher (34) für Betriebsparameter verbunden ist. Über die Interfaces (27, 10, 31 ) ist eine bidirektionale Kommunikation zwischen den Signalverarbeitungseinheiten (27, 10, 32) herstellbar.

Description

Fernsteuervorrichtung für fernsteuerbare Modelle
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsteuervorrichtung für femsteuerbare
Modelle mit einem dem Modell zugeordneten Empfänger und einem mit dem
Empfänger drahtlos kommunizierenden Bedienmodul, das ein Benutzerinterface und ein Hilfs-Benutzerinterface mit einer Anzeigeeinheit aufweist.
Eine bekannte Fernsteuervorrichtung weist einen Sender auf, der mit einem Hilfs- Benutzerinterface kompatibel ist. Der Sender besitzt einen Speicher für
Betriebsparameter, ein Steuer-Benutzerinterface, einen Adapter oder Verbinder zum Hilfs-Benutzerinterface und einen Prozessor. Der Prozessor ist so konfiguriert, dass er einerseits Betriebsparameter zum Hilfs-Benutzerinterface sendet und
Betriebsparameter in Übereinstimmung von Befehlen des Hilfs-Benutzerinterface modifiziert und andererseits Steuerbefehle vom Steuer-Benutzerinterface empfängt, ein Ausgangssignal auf Basis der Steuerbefehle und eines oder mehrerer der Betriebsparameter generiert und das Ausgangssignal an das Modell sendet.
Zwischen dem Hilfs-Benutzerinterface, das z. B. ein Smartphone sein kann, und dem Sender besteht eine USB-Verbindung oder eine drahtlose Verbindung, z. B. eine Bluetooth-Verbindung. Das Hilfs-Benutzerinterface ist Teil eines tragbaren Elektronikmoduls, das in eine Aufnahme im Sendergehäuse eingesetzt ist und aus dieser herausnehmbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Fernsteuervorrichtung für ferngesteuerte Modelle das Steuern unterschiedlicher Modelle, wie Flug-, Fahr- und Schwimmmodelle, über große Reichweiten zu verbessern, insbesondere zu erleichtern.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Fernsteuervorrichtung hat den Vorteil, dass durch die direkte bidirektionale oder wechselseitige Kommunikation zwischen erster
Signalverarbeitungseinheit und dritter Signalverarbeitungseinheit einerseits und erster Signalverarbeitungseinheit und zweiter Signalverarbeitungseinheit
andererseits sowie zwischen zweiter Signalverarbeitungseinheit und dritter
Signalverarbeitungseinheit das Modell sowohl vom Benutzerinterface als auch vom Hilfs-Benutzerinterface aus gesteuert werden kann und Funktionen im Empfänger ausgelöst werden können. Bei Ausfall eines der beiden Benutzerinterfaces kann die Steuerung des Modells weiter über das noch intakte Benutzerinterface durchgeführt werden, so dass ein sicheres Rückführen des Modells möglich ist. Die direkte bidirektionale Kommunikation zwischen den Signalverarbeitungseinheiten
ermöglicht dabei den Einsatz interner oder externer Transceiver, die bei
entsprechender Leistung die gewünschte Reichweite sicherstellen. Die der zweiten und der empfängerseitigen dritten Signalverarbeitungseinheit zugeordneten
Speicher für die Betriebsparameter, das sind für die Steuerung benötigte benutzerund modellabhängige Daten, ermöglichen die Speicherung der Einstellparameter für das jeweils im Einsatz befindliche Modell, so dass für jedes Modell eine
modellabhängige Bindung und Einstellung über das Benutzer- oder Hilfs- Benutzerinterface vorgenommen werden kann. Die bidirektionale Kommunikation zwischen den Signalverarbeitungseinheiten bietet dabei die Möglichkeit, durch vom Benutzerinterface oder Hilfs-Benutzerinterface ausgehende Steuerkommandos oder Datenvorgaben die Betriebsparameter in den empfängerseitigen Speicher einzuschreiben oder zu überschreiben. Der mindestens eine Lagesensor im
Empfänger ermöglicht die Stabilisierung des Modells, z. B. die Stabilisierung der Fluglage eines Flugmodells, und erleichtert im Zusammenwirken mit dem
mindestens einen Lagesensor des Hilfs-Benutzerinterface das Steuern des Modells. Dies dadurch, dass ein vom Lagesensor im Hilfs-Benutzerinterface und zum
Empfänger übertragener Steuerbefehl in der empfängerseitigen dritten
Signalverarbeitungseinheit als Führungsgröße in einen Regelkreis eingeht, in dem der empfängerseitige Lagesensor als Messglied eingebunden ist. Im Falle des Flugmodells wird somit über das Hilfs-Benutzerinterface die Fluglage des
Flugmodells geregelt und nicht ein Ruderausschlag gesteuert, was die Steuerung des Flugmodells insbesondere für einen Anfänger enorm erleichtert.
Weitere besondere Erfindungsmerkmale sowie Ausgestaltungen des
Erfindungsgegenstands ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Hilfs- Benutzerinterface ein Mikrofon für Spracheingabebefehle, z. B. zur Auswahl eines Menüs und zur Steuerung von Funktionen, z. B. Schalten von Licht,
Tönen(Geräusche oder Musik) oder Rauch Smoke im oder am Modell, auf. Damit kann der Benutzer während des beidhändigen Steuerns des Modells zusätzliche Steuerbefehle geben und auch Parameter verändern.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Empfänger mindestens einen der Sensoren Gyroskop, Beschleunigungssensor, Magnetometer oder GPS auf. Mit den Lagesensoren Gyroskop, Beschleunigungssensor und Magnetometer wird das Modell mit Hilfe der empfängerseitigen
Signalverarbeitungseinheit stabilisiert, was die Steuerung des Modells für den Benutzer vereinfacht. Mit dem GPS oder alternativ Galileo wird die Position des Modells ermittelt und mit Hilfe der empfängerseitigen Signalverarbeitungseinheit die Bewegungsrichtung des Modells optimiert und die Position des Modells gehalten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Empfänger weitere Sensoren zur Erfassung von Geschwindigkeit, Strom, Temperatur,
Spannung und Radiofrequenz-Stärke sowie ein Altimeter auf. Mittels dieser
Sensoren werden für den Betriebszustand des Modells wichtige Telemetriedaten erfasst und über den Kornmunikationsfluss zwischen den Interfaces in der Anzeige des Benutzer- oder Hilfs- Benutzerinterface dem Benutzer dargestellt. Der Benutzer hat damit zu jedem Zeitpunkt Informationen über die ungestörte Funktion des Modells und kann bei Auftreten einer Betriebsstörung das Modell sofort stoppen oder zurückführen. Das Altimeter erfasst bei Flugmodeilen Höhenwerte und auch Sink- und Steigraten, die in den Anzeigen dem Benutzer dargestellt werden, was ihn in die Lage versetzt, das Flugmodell in eine sichere Höhe zurückzusteuem. Mittels einer erfindungsgemäß am Modell oder Empfänger vorhandenen Kamera, deren Bilder über den Kornmunikationsfluss zu den Anzeigen und/ oder einer Videobrille übertragen werden, kann der Benutzer bei Sichtbehinderung das Flugmodell unter Zuhilfenahme der angezeigten Messwerte des Altimeters notlanden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind das
Benutzerinterface mit dem mindestens einen Geber, der Anzeigeeinheit und die erste Signafverarbeitungseinheit mit zugeordneten ersten Interfaces zu einem Sender und das Hilfs-Benutzerinterface mit dem mindestens einen Lagesensor und der Anzeigeeinheit und die zweite Signalverarbeitungseinheit mit zugeordneten zweiten Interfaces und zugeordnetem Speicher zu einer Sensoreinheit
zusammengefasst und Sender und Sensoreinheit im Bedienmodul angeordnet. Die Sensoreinheit ist dabei vorteilhaft in ein Gehäuse integriert und das Gehäuse vom Bedienmodul abnehmbar und an das Bedienmodul ansetzbar ausgebildet. Durch diese konstruktive Gestaltung kann die Sensoreinheit räumlich von dem Sender ohne Aufhebung der bidirektionalen Kommunikation getrennt und abseits vom Sender eingesetzt werden, z. B. zur Ausbildung eines Schülers. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen zur Erweiterung der bidirektionalen Kommunikation, die zur Erzielung großer Reichweiten von deutlich über 1 km vorzugsweise über externe Transceiver erfolgt, die ersten, zweiten und dritten Interfaces jeweils Bluetooth und die zweiten und dritten
Interfaces jeweils mindestens ein Internet-Interface auf. Die Nutzung der Bluetooth- Verbindung ermöglicht Reichweiten von über 1 km, und die Nutzung der
Internetverbindung erzielt nahezu unbegrenzte Reichweiten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Empfänger und /oder das Modell eine Kamera auf, deren Bilder zur Darstellung in mindestens einer der Anzeigeeinheiten und/oder in einer Videobrille über mindestens eine der
Bluetooth- und Intemetverbindungen übertragbar sind. In die dem Benutzer live angebotenen Fotos und Videoaufnahmen können Telemetriedaten eingeblendet werden. Der Benutzer kann die gemachten Aufnahmen sofort kontrollieren und ggf. eine Wiederholung der Aufnahmen veranlassen. Auch können über die live angebotenen Kameraaufnahmen Kollisionen des Modells mit anderen Objekten verhindert werden. Die Videobrille erleichtert das Betrachten der von einem
Flugmodell aus momentan gemachten Flugaufnahmen live und das Lesen der gleichzeitig eingeblendeten Telemetriedaten.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Fernsteuervorrichtung für fernlenkbare
Modelle,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht der Fernsteuervorrichtung in Figur
1 mit Bedienmodul und im Modell integriertem Empfänger. Die in Fig. 1 im Blockschaltbild und in Fig. 2 schematisiert skizzierte Fernsteuervorrichtung für fernsteuerbare Modelle weist einen in einem Modell 8 eingesetzten Empfänger 3 und ein mit dem Empfänger 3 drahtlos
kommunizierendes Bedienmodul 90 auf. Das Bedienmodul 90 besitzt ein Benutzer- Interface 27 und ein Hilfs-Benutzerinterface 10. Das Benutzerinterface 27 weist eine Anzeigeeinheit 29 zur visuellen Darstellung, einen Lautsprecher 26 zur akustischen Wiedergabe und mindestens einen Geber zum manuellen Auslösen von
Steuerbefehlen für das Modeli 8 auf. Der mindestens eine Geber kann ein
Schaltgeber 272, ein Digitalgeber 276, ein Proportionalgeber 273, ein Tastgeber 271 , ein Touchscreen 275 oder ein Proportional-Geber mit Neutralisierung 274 sein, wie ein solcher durch einen Steuerknüppel 274a (Figur 1 ) mit Neutralisierungsfeder und Knüppelmechanik realisiert ist, wobei die Neutralisierungsfeder den
Steuerknüppel bei dessen Freigeben in seine Neutralstellung zurückzieht. Vorteilhaft sind im Benutzerinterface 27 mehrere der genannten verschiedenartigen Geber vorgehalten. Das Benutzerinterface 27 ist mit einer ersten
Signalverarbeitungseinheit 22 verbunden, der erste Schnittstellen oder Interfaces 20 zugeordnet sind.
Das Hilfs-Benutzerinterface 10 weist mindestens einen Lagesensor auf. Der
Lagesensor ist ein Gyroskop 101 und/oder ein Beschleunigungssensor 02 und/oder ein Magnetometer 103. Vorteilhaft verfügt das Hilfs-Benutzerinterface 10 noch über einen GPS-Sensor 104 und einen Touch-Sensor 105, z.B. ein Touch- Screen. Das Hilfs-Benutzerinterface 10 ist mit einer zweiten
Signalverarbeitungseinheit 12 verbunden, der zweite Schnittstellen oder Interfaces 11 und ein Speicher 13 für Betriebsparameter zugeordnet sind. Betriebsparameter sind benutzer- und modellabhängige Daten, die für die Steuerung des Modells 8 erforderlich sind. Als weitere wichtige Komponente weist das Hilfs-Benutzerinterface 10 ein Mikrofon 14 für Spracheingabe auf, das die Bedienung des Bedienmoduls 90 für den Benutzer wesentlich erleichtert. Mit Spracheingabe kann der Benutzer Menüpunkte aufrufen und auch während des beidhändigen Steuerns des Modells 8 mit dem Bedienmodell 90 Funktionen im Modell 8 auslösen. Bei einem Flugmodell sind Beispiele für mit Spracheingabe aufrufbare Menüpunkte: Grundeinstellungen Modell, Modelltyp, Gebereinstellungen, Servoeinstellung etc., Beispiele für auslösbare Funktionen durch Spracheingabebefehle: Licht an, Ton an, Rauch an, Fahrwerk einfahren, Fahrwerk ausfahren, etc..
Der Empfänger 3 weist mindestens einen Lagesensor auf, der mit einer dritten Signalverarbeitungseinheit 32 mit zugeordneten dritten Schnittstellen oder Interfaces 31 verbunden ist. Der dritten Signaiverarbeitungseinheit 32 ist ein Speicher 34 für Betriebsparameter zugeordnet. Der Lagesensor ist wiederum ein Gyroskop 301 und/oder ein Beschleunigungssensor 302 und/oder ein Magnetometer 303.
Vorteilhaft ist auch im Empfänger 3 ein GPS-Sensor 304 sowie ein„Vario" 305 genanntes Altimeter vorgesehen, das bei Flugmodellen Höhenwerte und Steig- und Senkraten des Modells 8 ausgibt. Darüber hinaus sind im Empfänger 3 weitere Sensoren vorhanden, die sog. Telemetriedaten über den aktuellen Betriebszustand des Modells erfassen, wie Sensor zur Messung der Geschwindigkeit 306, des Stroms 307 und der Spannung 309 des Stromversorgungsaggregats im Modell 8, der Temperatur 308 und der RF-Signalstärke 310.
Zwischen den drei Signalverarbeitungseinheiten 22, 12 und 32 ist über die ersten, zweiten und dritten Interfaces 20, 11 und 31 eine bidirektionale Kommunikation herstellbar. Durch die bidirektionale Kommunikation können die Gebersignale vom Benutzerinterface 27 oder die Gebersignale des Hilfs-Benutzerinterface 10 direkt in der jeweils anderen Signalverarbeitungseinheit 12 bzw. 22 verarbeitet und zur Signalverarbeitungseinheit 32 im Empfänger 3 übertragen werden und umgekehrt Daten der Sensoren im Empfänger 3 zu den Signalverarbeitungseinheit 12 bzw. 22 übertragen und dort verarbeitet werden. Zur bidirektionale Kommunikation ist den ersten Interfaces 20 (Transceiver 206) ein erster Transceiver und den dritten Interfaces 31 (Transceiver 321 ) ein zweiter Transceiver zugeordnet, der mit dem ersten Transceiver kompatibel ist, und an dem zweiten Interfaces 11 ein
Signalumsetzer 5 mit einem dritten Transceiver 51 angeschlossen, der mit dem zweiten Transceiver im Empfänger 3 kompatibel ist. Der Signalumsetzer 5 mit dem dritten Transceiver 51 kann auch eine Kabelverbindung zu den ersten Interfaces 20 besitzen. Weiterhin weisen die ersten, zweiten und dritten Interfaces 20, 1 1 , 31 jeweils Bluetooth BT 202, BT 1 12, BT 312 auf. Zusätzlich besteht zwischen den zweiten Interfaces 1 1 und den dritten Interfaces 31 eine Internetverbindung 9 über GSM/UMTS 1 1 1 bzw. GSM/UMTS 31 1. Weiterhin weisen die zweiten und dritten Interfaces 1 bzw. 31 jeweils Audio 113 bzw. Audio 313 zur Ausgabe von Sound, UART 1 14 bzw. UART 314 für die Steuerung von Servos, USB 1 15 bzw. USB 315, WiFi 1 16 bzw. WiFi 316 für direktes Update und Einstellmöglichkeiten des
Empfängers 3 über das Hilfs-Benutzerinterface oder PC, SPI 1 17 bzw. SPI 317, l2C 1 18 bzw. I2C 318 auf. Zusätzlich weisen die zweiten Interfaces 1 1 PS 1 19 und die dritten Interfaces 31 Servopuls 320 und FETs 319 zum direkten Ansteuern von Motoren und Lichtern auf. Die ersten Interfaces 20 enthalten zusätzlich SPI 203, l2C 204, PS 205, DSC 208, RF 209 und USB 210 sowie ein Interface 201 für interne Antenne und ein Interface 202 für Bluetooth-Antenne.
Das Benutzerinterface 27 mit den Gebern 271 bis 276 und der Anzeigeeinheit 29 und dem Lautsprecher 26 und die erste Signalverarbeitungseinheit 22 mit zugeordneten ersten Interfaces 27 sind zu einem Sender 2 zusammengefasst, der im Bedienmodul 90 (Fig. 1 ) installiert ist. Das Hilfs-Benutzer-Interface 10 mit den Sensoren 101 bis 105, der Anzeigeeinheit 17 und dem Mikrofon 14 und die zweite Signalverarbeitungseinheit 12 mit zugeordnetem Speicher 13 und zugeordneten zweiten Interfaces 1 1 sind zu einer Sensoreinheit 1 zusammengefasst, die in einem vom Bedienmodul 10 separierbaren Gehäuse 91 (Figur 1 ) integriert ist. Die
Sensoreinheit 1 ist mit ihrem Gehäuse 91 an das Bedienmodul 90 ansetzbar und von diesem wieder abnehmbar, wobei eine am Bedienmodul 90 vorgegebene Halterung für eine zuverlässige Fixierung des Gehäuses 91 sorgt. Abgesetzt vom Bedienmodul 90 kann die Sensoreinheit 1 z.B. als Schülersender eingesetzt werden. Für bestimmte Anwendungsfälle kann als Sensoreinheit 1 ein Smartphone verwendet werden, in dem die genannten Komponenten der Sensoreinheit 1 standardmäßig enthalten sind. Das den Empfänger 3 tragende Modell 8 ist mit weiteren Komponenten bestückt, die von der dritten Signalverarbeitungseinheit 32 im Empfänger 3 über die dritten Interfaces 31 ansteuerbar sind. Diese die sog. Peripherie 4 der
Fernsteuervorrichtung bildenden Komponenten sind zusätzliche externe Sensoren 41 , Servos 42, Motorsteuerung 43, Schalterfunktion 44, z.B. Licht, Motor 45 sowie ggf. eine Kamera 47.
Jede der Baugruppen Sensoreinheit 1 , Sender 2 und am Modell 8 angeordneter Empfänger 3 weist ein eigenes Stromversorgungsaggregat, hier eine aufladbare Batterie 8, 24, 35, auf. In der Sensoreinheit 1 und im Modell 8 mit Empfänger 3 ist zum Laden der Batterie 8 bzw. 35 und zur Verlängerung von deren Betriebszeit eine Solarzelle 19 bzw. 46 vorgehalten. Die Batterie 24 im Sender 2 wird mittels einer Induktionsladespule 23 und/oder einer Solarzelle 28 regeneriert. Letztere dient ebenfalls auch zur Verlängerung der Betriebszeit der Batterie 24.
Als weitere wichtige Komponente weist der mit dem Modell 8 verbundene
Empfänger 3 eine Kamera 33 auf, die zusätzlich oder anstelle der bereits
angesprochenen Peripheriekomponente„Kamera 47" des Modells 8 vorgesehen ist. Die Bilder der Kamera 33 und/oder der Kamera 47 werden mittels mindestens einer der bestehenden Bluetooth-Verbindungen zwischen den ersten, zweiten und dritten Interfaces 31 , 20, 11 oder der zwischen den zweiten und dritten Interfaces 11 , 31 herstellbaren Internetverbindung 9 vom Empfänger 3 zur Sensoreinheit 1 übertragen und in mindestens einer der Anzeigeneinheiten 7 und 29 von Sensoreinheit 1 und Sender 2 dargestellt. Vorteilhaft ist zusätzlich eine Videobrille 8 vorgesehen, deren Videosignale ebenfalls über die Internetverbindung oder die Bluetooth- Verbindungen übertragen werden. In die Darstellung der Kamerabilder in den Anzeigeeinheiten 17 und 29 und der Videobrille 8 können die von den Sensoren 306 bis 311 im Empfänger 3 gelieferten Telemetriedaten zusätzlich eingeblendet werden. Die in den Speichern 13 und 34 enthaltenden Betriebsparameter können durch Steuerkommandos oder Datenvorgabe, die im Hilfs-Benutzerinterface 10 oder Benutzerinterface 27 vorgegeben werden, eingespeichert oder durch Überschreiben geändert werden. Somit können für das jeweils im Einsatz befindliche Modell 8 die erforderlichen Einstellparameter über das Hilfs-Benutzerinterface 10 oder das Benutzerinterface 27 eingegeben werden. So kann z.B. die Fail-Safe-Einstellung mit Hilfe eines Typ-Bytes eingestellt oder geändert werden, ebenso z.B. Gyroskop- Sensitivität im Empfänger 3, Leitwerkstyp, Heiikoptertaumelscheibentyp, etc..
Zur Bedienungserleichterung kann noch ein Headset 7 vorgesehen werden, das über jeweils eines der ersten und zweiten Interfaces 20 bzw. 11 vom
Benutzerinterface 27 bzw. Hilfs-Benutzerinterface 10 angesteuert wird. In diesem Fall ist eine im Hilfs-Benutzer-Interface 10 vorgehaltene Sprachausgabe 16 und das Mikrofon 14 inaktiv, da deren Funktionen von dem Headset 7 übernommen werden.

Claims

Ansprüche
1. Fernsteuervorrichtung für fernsteuerbare Modelle (8) mit einem dem
Modell (8) zugeordneten Empfänger (3) und einem mit dem Empfänger (3) drahtlos kommunizierenden Bedienmodul (90), das ein Benutzerinterface (27) und ein Hiifs-Benutzerinterface (10) mit einer Anzeigeeinheit (17) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Benutzerinterface (27) eine Anzeigeeinheit (29) und mindestens einen Geber (271 - 275) zum manuellen Auslösen von Steuerbefehlen aufweist und mit einer ersten Signalverarbeitungseinheit (22) mit zugeordneten ersten Interfaces (20) verbunden ist, dass das Hilfs- Benutzerinterface (10) mindestens einen Lagesensor (101 - 104) aufweist und mit einer zweiten Signalverarbeitungseinheit (12) mit zugeordneten zweiten Interfaces (1 1 ) und zugeordnetem Speicher (13) für
Betriebsparameter verbunden ist, dass der Empfänger (3) mindestens einen Lagesensor (301 - 304) aufweist, der mit einer dritten
Signalverarbeitungseinheit (32) mit zugeordneten dritten Interfaces (31 ) und zugeordnetem Speicher (34) für Betriebsparameter verbunden ist, und dass über die ersten, zweiten und dritten Interfaces (20, 1 ,31 ) eine bidirektionale Kommunikation zwischen den Signalverarbeitungseinheiten (20,1 1 ,32) herstellbar ist.
2. Fernsteuervorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur bidirektionalen Kommunikation den ersten Interfaces (20) ein erster Transceiver und den dritten Interfaces (31 ) ein mit dem ersten Transceiver kompatibler zweiter Transceiver zugeordnet und an einem der zweiten Interfaces (11 ) ein Signalumsetzer (5) mit einem dritten
Transceiver (51 ) angeschlossen ist, der mit dem zweiten Transceiver kompatibel ist.
3. Femsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur bidirektionalen Kommunikation die ersten, zweiten und dritten Interfaces (20, 1 1 , 31 ) jeweils Bluetooth (207,1 12,312)
und die zweiten und dritten Interfaces (20, 1 1 , 31 ) jeweils mindestens ein Interface (1 1 1 , 31 1 ) für eine Internetverbindung (9) aufweisen.
4. Fernsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hilfs-Benutzerinterface (1 1 ) ein Mikrofon (14) für
Spracheingabebefehle, z. B. zur Auswahl eines Menüs und zur Steuerung von Funktionen, z. B. Schalten von Licht, Tönen, Rauch im Modell, aufweist.
5. Fernsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hilfs-Benutzerinterface (1 1 ) mindesten einen der Sensoren Gyroskop (101 ), Beschleunigungssensor (102), Magnetometer (103) und GPS (104) sowie einen Touchscreen (105) aufweist.
6. Fernsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Empfänger (3) mindestens einen der Sensoren Gyroskop (301 ), Beschleunigungssensor (302), Magnetometer (303) und GPS (304) aufweist.
7. Fernsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Empfänger (3) weitere Sensoren zur Erfassung von
Geschwindigkeit (306), Strom (307), Temperatur (308), Spannung (309) und Radiofrequenz-Stärke (310) sowie ein Altimeter (305) aufweist.
8. Fernsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Benutzerinterface (27) mindestens einen der Geber: Tastgeber (271 ), Schaltgeber (272), Proportionalgeber (273), Proportionalgeber mit Neutralisierung (274), Digitalgeber (276) und Touchscreen (275) aufweist.
9. Fernsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Empfänger (3) und /oder das Modell (8) eine Kamera (33, 47) aufweist, deren Bilder zur Darstellung in mindestens einer der
Anzeigeeinheiten (17,29) und/oder in einer Videobrille (9) über mindestens eine der Bluetooth- und Internetverbindung übertragbar sind.
10. Fernsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Benutzerinterface (27) mit Gebern (271 - 276) und
Anzeigeeinheit (29), die erste Signalverarbeitungseinheit (22) und die ersten Interfaces (20) zu einem Sender (2) und das Hilfs- Benutzerinterface (10) mit Sensoren (101 - 104), Touchscreen (105) und Anzeigeeinheit (17) zu einer Sensoreinheit (1 ) zusammengefasst sind und Sender (2) und Sensoreinheit (1 ) im Bedienmodul (90) angeordnet sind.
11. Fernsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoreinheit (1 ) in einem Gehäuse (91 ) integriert ist und das Gehäuse (91 ) vom Bedienmodul (90) abnehmbar und an den
Bedienmodul ansetzbar ist.
12. Fernsteuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoreinheit (1) von einem Smartphone gebildet ist.
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