WO2022256968A1

WO2022256968A1 - 遥控器及其杆量确定方法、云台系统

Info

Publication number: WO2022256968A1
Application number: PCT/CN2021/098634
Authority: WO
Inventors: 谢振生; 曹中源; 楼致远
Original assignee: 深圳市大疆创新科技有限公司
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-12-15
Also published as: CN116670623A

Abstract

一种遥控器及其杆量确定方法、云台系统，方法包括：获取遥控器的摇杆在圆形的限位区(10)内转动时，摇杆在当前位置的第一位置信息，摇杆穿过限位区(10)，且摇杆被配置为绕限位区(10)的中心位置转动；基于第一位置信息，将当前位置映射至目标限位区的边界上，获得映射位置的第二位置信息，目标限位区为以中心位置为圆心、当前位置至中心位置为半径的圆形区域的外接正方形区域(20)，当前位置、映射位置及中心位置共线；基于第二位置信息，确定摇杆在当前位置的杆量；使得遥控器使用圆形的限位区达到正方形的限位区的限位效果，同时有利于遥控器的小型化设计。

Description

遥控器及其杆量确定方法、云台系统

技术领域

本申请涉及遥控器领域，尤其涉及一种遥控器及其杆量确定方法、云台系统。

背景技术

遥控器的摇杆的限位区通常设计为圆形或正方形，圆形的限位区体积较小，但摇杆运动至与限位区的中心位置的连线相对水平方向或竖直方向的夹角为45°的位置时，x、y(x、y分别为摇杆当前所处位置在第一方向、第二方向的坐标，第一方向平行于水平方向，第二方向平行于竖直方向)只能达到最大杆量的1/1.41倍，与用户的直观理解不一致。而正方形的限位区，摇杆运动至与限位区的中心位置的连线相对水平方向或竖直方向的夹角为45°的位置时，x、y都可以达到最大杆量，但正方形的限位区相比圆形的限位区的尺寸较大，不利于结构小型化设计。

发明内容

本申请提供一种遥控器及其杆量确定方法、云台系统。

第一方面，本申请实施例提供一种遥控器的杆量确定方法，所述方法包括：

获取遥控器的摇杆在圆形的限位区内转动时，所述摇杆在当前位置的第一位置信息，所述摇杆穿过所述限位区，且所述摇杆被配置为绕所述限位区的中心位置转动；

基于所述第一位置信息，将所述当前位置映射至目标限位区的边界上，获得映射位置的第二位置信息，所述目标限位区为以所述中心位置为圆心、所述当前位置至所述中心位置为半径的圆形区域的外接正方形区域，所述当前位置、所述映射位置及所述中心位置共线；

基于所述第二位置信息，确定所述摇杆在所述当前位置的杆量。

第二方面，本申请实施例提供一种遥控器，包括：

本体，所述本体设有限位区，所述限位区呈圆形；

摇杆，设于所述本体，所述摇杆穿过所述限位区，且所述摇杆被配置为绕所述限位区的中心位置转动；和

处理器，用于实现第一方面所述的遥控器的杆量确定方法。

第三方面，本申请实施例提供一种云台系统，包括：

云台；和

第二方面所述的遥控器，所述遥控器用于控制所述云台。

根据本申请实施例提供的技术方案，本申请通过将摇杆的圆形的限位区映射成正方形的限位区，使得遥控器使用圆形的限位区达到正方形的限位区的限位效果，如此，摇杆在斜方向打到最大时(此时，摇杆的当前位置与水平方向和/或竖直方向的夹角为45°)能够输出最大杆量，同时圆形的限位区具有体积小的优势，有利于遥控器的小型化设计。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1A是圆形的限位区域的示意图；

图1B是正方形的限位区域的示意图；

图2A是本申请一实施例中的云台系统的结构示意图；

图2B是本申请一实施例中的云台系统的结构示意图；

图3是本申请一实施例中的遥控器的杆量确定方法的流程示意图；

图4A是本申请一实施例中的当前位置所在的圆形区域及对应的目标限位区的关系示意图；

图4B是本申请另一实施例中的当前位置所在的圆形区域及对应的目标限位区的关系示意图；

图5A是本申请一实施例中的当前位置与映射位置的位置关系示意图；

图5B是本申请另一实施例中的当前位置与映射位置的位置关系示意图；

图5C是本申请另一实施例中的当前位置与映射位置的位置关系示意图。

具体实施方式

如图1A所示，遥控器的摇杆的限位区为圆形的，圆形的限位区的半径为1，当摇杆运动至位置A(OA与竖直方向的夹角θ为45°)时，x、y的大小均为1/1.41，而，x、y只能达到最大杆量的1/1.41倍，与用户的直观理解不一致。

又如图1B所示，遥控器的摇杆的限位区为正方形的，摇杆运动至位置B(OB与竖直方向的夹角θ为45°)时，x、y都可以达到最大杆量1，但正方形的限位区相比圆形的限位区的尺寸较大，不利于结构小型化设计。

对于此，本申请通过将摇杆的圆形的限位区映射成正方形的限位区，使得遥控器使用圆形的限位区达到正方形的限位区的限位效果，如此，摇杆在斜方向打到最大时能够输出最大杆量，同时圆形的限位区具有体积小的优势，有利于遥控器的小型化设计。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a、b、或c中的至少一项(个)，可以表示：a、b、c，a和b,a和c，b和c,或a和b和c，其中a、b、c可以是单个，也可以是多个。

本申请实施例的遥控器可用于控制云台、无人机、无人机等被控设备，但不限于此。

下述实施例中，以遥控器用于控制云台为例进行说明，应当理解的是，下述实施例同样适用于其他被控设备。

本申请实施例中，遥控器包括本体和摇杆，其中，本体设有限位区，限位区呈圆形。摇杆设于本体，本申请实施例的摇杆穿过限位区，且摇杆被配置为绕限位区的中心位置(即圆形的限位区的圆心)转动。

在一实施例中，请参见图2A，遥控器独立于云台，遥控器可基于有线或无线方式与云台实现通信。示例性的，遥控器与云台基于无线方式通信，遥控器可远程遥控云台，其中，遥控器可以为云台的专用遥控器，也可以为手机、平板电脑、智能穿戴设备等智能终端。

在另一实施例中，请参见图2B，遥控器集成于云台，例如，云台包括基座，基座设有圆形的限位区，摇杆设于基座并穿过限位区，摇杆被配置为绕限位区的中心位置转动。示例性的，云台为手持云台，基座为手持云台的手柄。当然，云台也可以为机载云台，云台可搭载于无人飞行器、无人车等可移动平台。

本申请实施例提供一种遥控器的杆量确定方法，当遥控器独立于云台时，该方法的执行主体可为遥控器，也可为设于遥控器的独立控制器；当遥控器集成于云台时，该方法的执行主体可为云台，也可为设于云台的独立控制器。请参见图3，本申请实施例的方法遥控器的杆量确定方法可包括步骤S301～S303。

其中，在S301中、获取遥控器的摇杆在圆形的限位区内转动时，摇杆在当前位置的第一位置信息，摇杆穿过限位区，且摇杆被配置为绕限位区的中心位置转动。

当前位置可以为限位区的边缘位置，也可以不是限位区的边缘位置。

第一位置信息可为基于摇杆上的位置传感器检测获得，例如，第一位置信息为基于摇杆上的滑动变阻器检测获得，具体地，滑动变阻器包括用于检测当前位置在第一方向的位置信息的第一滑动变阻器和用于检测当前位置在第二方向的位置信息的第二滑动变阻器，第一方向平行于水平方向，第二方向平行于竖直方向。其中，获取第一位置信息时，可以以限位区的中心位置作为参考基准，可认为中心位置的坐标为(0,0)。

示例性的，请参见图4A，当前位置C的第一位置信息为(xc，yc)；请参见图4B，当前位置D的第一位置信息为(xd，yd)。

在S302中、基于第一位置信息，将当前位置映射至目标限位区的边界上，获得映射位置的第二位置信息，目标限位区为以中心位置为圆心、当前位置至中心位置为半径的圆形区域的外接正方形区域，当前位置、映射位置及中心位置共线。

当前位置所在圆形区域不同时，目标限位区也不同。示例性的，当前位置是限位区的边界位置(如图4A中的当前位置C)时，即当前位置所在圆形区域为圆形的限位区10，目标限位区则为圆形的限位区10的外接正方形区域20，限位区10也为正方形区域20的内切圆形区域。又如，请参见图4B，当前位置不是限位区的边界位置，如图4B中的当前位置D，当前位置所在的圆形区域为圆形的区域30，目标限位区为区域30的外接正方形的区域40，区域30也为区域40的内切圆形区域。

一种基于第一位置信息，将当前位置映射至目标限位区的边界，获得映射位置的第二位置信息的实现方式可包括如下步骤：

(1)、基于第一位置信息，确定当前位置至中心位置的距离及当前位置与中心位置的连线的斜率；

例如，请参见图4A，当前位置C的第一位置信息为(xc，yc)，当前位置至中心位置的距离r为：

中心位置的连线的斜率k为：

(2)、基于当前位置至中心位置的距离及当前位置与中心位置的连线的斜率，确定映射位置的第二位置信息，以将当前位置映射至目标限位区的边界。

由于当前位置、映射位置及中心位置共线，故当前位置和映射位置具有相同的斜率，因此，可以基于当前位置与中心位置的连线的斜率及当前位置至中心位置的距离来确定映射位置的第二位置信息，至此，利用数学的方法，将摇杆的圆形的限位区映射成正方形的限位区。

其中，第二位置信息可包括映射位置在第一方向的第一坐标及映射位置在第二方向的第二坐标，第一方向平行于水平方向，第二方向平行于竖直方向。

在实现基于当前位置至中心位置的距离及当前位置与中心位置的连线的斜率，确定映射位置的第二位置信息时，具体地，基于当前位置与中心位置的连线的斜率，确定第一坐标和第二坐标中的至少一个的大小为当前位置至中心位置的距离大小。

当前位置与中心位置的连线的斜率可以按照绝对值大小划分为以下三种情况：

1、当前位置与中心位置的连线的斜率的绝对值为1，如图5A中，当前位置可以为A1、A2、A3、A4，对应的映射位置分别为B1、B2、B3、B4。

2、当前位置与中心位置的连线的斜率的绝对值小于1，如图5B中，当前位置可以为A5，对应的映射位置为B5。

3、当前位置与中心位置的连线的斜率的绝对值大于1，如图5C中，当前位置可以为A6，对应的映射位置为B6。

如图5A所示，基于A1A3及A2A4将圆形的限位区10划分为扇形区域11、12、13及14，其中，当前位置位于扇形区域11或13时，当前位置与中心位置的连线的斜率的绝对值小于1；当前位置位于扇形区域12或14时，当前位置与中心位置的连线的斜率的绝对值大于1。

下面，对上述三种当前位置与中心位置的连线的斜率的绝对值大小的情况下，第一坐标、第二坐标的确定方式进行说明。

当当前位置与中心位置的连线的斜率的绝对值为1时，确定第一坐标及第二坐标的大小均为当前位置至中心位置的距离大小。示例性的，请参见图5A，当前位置A1对应映射位置B1，当前位置A1的坐标为(xa1,ya1)，映射位置B1的坐标为(xb1,yb1)，则：

当当前位置与中心位置的连线的斜率的绝对值小于1时，确定第一坐标的大小为当前位置至中心位置的距离大小；基于当前位置与中心位置的连线的斜率及第一坐标的大小，确定第二坐标的大小。示例性的，请参见图5B，当前位置A5的坐标为(xa5，ya5)，映射位置B5的坐标为(xb5,yb5)，则：

当当前位置与中心位置的连线的斜率的绝对值大于1时，确定第二坐标的大小为当前位置至中心位置的距离大小；基于当前位置与中心位置的连线的斜率及第二坐标的大小，确定第一坐标的大小。示例性的，请参见图5C，当前位置A6的坐标为(xa6， ya6)，映射位置B6的坐标为(xb6,yb6)，则：

应当理解的是，由于当前位置与中心位置的连线的斜率与第一夹角、第二夹角相对应，在基于第一位置信息，将当前位置映射至目标限位区的边界，获得映射位置的第二位置信息时，也可以将当前位置与中心位置的连线的斜率替换成第一夹角和/或第二夹角，第一夹角为当前位置与中心位置的连线与水平方向的夹角，第二夹角为当前位置与中心位置的连线与竖直方向的夹角。

在S303中、基于第二位置信息，确定摇杆在当前位置的杆量。

示例性的，请参见图5A，当前位置为A1、A2、A3或A4时，摇杆在当前位置的杆量均为圆形的限位区10的半径大小，摇杆在斜方向打到最大时能够输出最大杆量。

本申请实施例的云台可以为两轴云台或三轴云台，但不限于此。示例性的，云台为两轴云台，如两轴云台被配置为绕偏航轴和俯仰轴，遥控器包括一个摇杆，摇杆的当前位置对应的映射位置的第一坐标可用于控制偏航姿态，摇杆的当前位置对应的映射位置的第二坐标可用于控制俯仰姿态。又如，云台为三轴云台，云台被配置为绕偏航轴、俯仰轴和横滚轴转动，遥控器可包括两个摇杆，如第一摇杆和第二摇杆，第一摇杆的当前位置对应的映射位置的第一坐标可用于控制偏航姿态，第一摇杆的当前位置对应的映射位置的第二坐标可用于控制俯仰姿态，第二摇杆的当前位置对应的映射位置的第一坐标或第二坐标可用于控制横滚姿态。

本申请实施例的遥控器的杆量确定方法还可包括：在执行S303之后，发送摇杆在当前位置的杆量大小至被控设备。示例性的，被控设备为云台，这样，摇杆在斜方向打到最大时，云台在对应方向的运动量最大。

本申请实施例还提供一种遥控器，该遥控器可包括本体、摇杆及处理器，其中，本体设有限位区，限位区呈圆形。摇杆设于本体，且摇杆穿过限位区，本申请实施例的摇杆被配置为绕限位区的中心位置转动。处理器用于实现上述实施例中的遥控器的杆量确定方法，具体参见上述实施例中的相应部分，不再赘述。

所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

请结合图2A和图2B，本申请实施例还提供一种云台系统，该云台系统可包括云台和上述实施例中的遥控器，遥控器用于控制云台。

在另一实施例中，请参见图2B，遥控器集成于云台，例如，云台包括基座，基座设有圆形的限位区，摇杆设于基座并穿过限位区，摇杆被配置为绕限位区的中心位置转动，即遥控器的摇杆集成于云台的基座。示例性的，云台为手持云台，基座为手持云台的手柄。当然，云台也可以为机载云台，云台可搭载于无人飞行器、无人车等可移动平台。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例的遥控器的杆量确定方法的步骤。

所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的云台系统的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是云台系统的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、SD卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步的，所述计算机可读存储介质还可以既包括云台系统的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述云台系统所需的其他程序和数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本申请部分实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims

一种遥控器的杆量确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取遥控器的摇杆在圆形的限位区内转动时，所述摇杆在当前位置的第一位置信息，所述摇杆穿过所述限位区，且所述摇杆被配置为绕所述限位区的中心位置转动；

基于所述第一位置信息，将所述当前位置映射至目标限位区的边界上，获得映射位置的第二位置信息，所述目标限位区为以所述中心位置为圆心、所述当前位置至所述中心位置为半径的圆形区域的外接正方形区域，所述当前位置、所述映射位置及所述中心位置共线；

基于所述第二位置信息，确定所述摇杆在所述当前位置的杆量。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一位置信息，将所述当前位置映射至目标限位区的边界，获得映射位置的第二位置信息，包括：

基于所述第一位置信息，确定所述当前位置至所述中心位置的距离及所述当前位置与所述中心位置的连线的斜率；

基于所述距离及所述斜率，确定映射位置的第二位置信息，以将所述当前位置映射至目标限位区的边界。
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二位置信息包括所述映射位置在第一方向的第一坐标及所述映射位置在第二方向的第二坐标，所述第一方向平行于水平方向，所述第二方向平行于竖直方向；

所述基于所述距离及所述斜率，确定映射位置的第二位置信息，包括：

基于所述斜率，确定所述第一坐标和所述第二坐标中的至少一个的大小为所述距离大小。
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述斜率，确定所述第一坐标和所述第二坐标中的至少一个的大小为所述距离大小，包括：

当所述斜率的绝对值为1时，确定所述第一坐标及所述第二坐标的大小均为所述距离大小。
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述斜率，确定所述第一坐标和所述第二坐标中的至少一个的大小为所述距离大小，包括：

当所述斜率的绝对值小于1时，确定所述第一坐标的大小为所述距离大小；

基于所述斜率及所述第一坐标的大小，确定所述第二坐标的大小。
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述斜率，确定所述第一坐标和所述第二坐标中的至少一个的大小为所述距离大小，包括：

当所述斜率的绝对值大于1时，确定所述第二坐标的大小为所述距离大小；

基于所述斜率及所述第二坐标的大小，确定所述第一坐标的大小。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一位置信息为基于所述摇杆上的滑动变阻器检测获得。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

发送所述摇杆在所述当前位置的杆量大小至被控设备。
根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述被控设备包括云台。
一种遥控器，其特征在于，包括：

本体，所述本体设有限位区，所述限位区呈圆形；

摇杆，设于所述本体，所述摇杆穿过所述限位区，且所述摇杆被配置为绕所述限位区的中心位置转动；和

处理器，用于：

获取遥控器的摇杆在圆形的限位区内转动时，所述摇杆在当前位置的第一位置信息，所述摇杆穿过所述限位区，且所述摇杆被配置为绕所述限位区的中心位置转动；

基于所述第一位置信息，将所述当前位置映射至目标限位区的边界上，获得映射位置的第二位置信息，所述目标限位区为以所述中心位置为圆心、所述当前位置至所述中心位置为半径的圆形区域的外接正方形区域，所述当前位置、所述映射位置及所述中心位置共线；

基于所述第二位置信息，确定所述摇杆在所述当前位置的杆量。
根据权利要求10所述的遥控器，其特征在于，所述处理器在基于所述第一位置信息，将所述当前位置映射至目标限位区的边界，获得映射位置的第二位置信息时，具体用于：

基于所述第一位置信息，确定所述当前位置至所述中心位置的距离及所述当前位置与所述中心位置的连线的斜率；

基于所述距离及所述斜率，确定映射位置的第二位置信息，以将所述当前位置映射至目标限位区的边界。
根据权利要求11所述的遥控器，其特征在于，所述第二位置信息包括所述映射位置在第一方向的第一坐标及所述映射位置在第二方向的第二坐标，所述第一方向平行于水平方向，所述第二方向平行于竖直方向；

所述处理器在基于所述距离及所述斜率，确定映射位置的第二位置信息时，具体用于：

基于所述斜率，确定所述第一坐标和所述第二坐标中的至少一个的大小为所述距离大小。
根据权利要求12所述的遥控器，其特征在于，所述处理器在基于所述斜率，确定所述第一坐标和所述第二坐标中的至少一个的大小为所述距离大小时，具体用于：

当所述斜率的绝对值为1时，确定所述第一坐标及所述第二坐标的大小均为所述距离大小。
根据权利要求13所述的遥控器，其特征在于，所述处理器在基于所述斜率，确定所述第一坐标和所述第二坐标中的至少一个的大小为所述距离大小时，具体用于：

当所述斜率的绝对值小于1时，确定所述第一坐标的大小为所述距离大小；

基于所述斜率及所述第一坐标的大小，确定所述第二坐标的大小。
根据权利要求13所述的遥控器，其特征在于，所述处理器在基于所述斜率，确定所述第一坐标和所述第二坐标中的至少一个的大小为所述距离大小时，具体用于：

当所述斜率的绝对值大于1时，确定所述第二坐标的大小为所述距离大小；

基于所述斜率及所述第二坐标的大小，确定所述第一坐标的大小。
根据权利要求10所述的遥控器，其特征在于，所述第一位置信息为基于所述摇杆上的滑动变阻器检测获得。
根据权利要求10所述的遥控器，其特征在于，所述处理器还用于：

发送所述摇杆在所述当前位置的杆量大小至被控设备。
根据权利要求17所述的遥控器，其特征在于，所述被控设备包括云台。
一种云台系统，其特征在于，包括：

云台；和

权利要求10至18任一项所述的遥控器，所述遥控器用于控制所述云台。
根据权利要求19所述的云台系统，其特征在于，所述遥控器的摇杆集成于所述云台的基座。