[發明專利]方向控制裝置及利用該裝置進行方向控制的方法

有效

• 申請號: 201110349826.5
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN103092200A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 蘭天;陳養彬;方繼勇;王建寬
• 申請（專利權）人: 上海新世紀機器人有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 劉鋒;劉世杰

技術領域

本發明涉及對運動物體的方向控制，具體地說，是一種方向控制裝置及利用該裝置進行方向控制的方法。

背景技術

目前，通常的方向控制是通過手動方式完成的，例如使用方向盤、車把、剎車、油門、操縱桿、按鈕等操作方式對車輛、船只、飛機等設備進行控制，使設備執行轉彎、前進、后退、定速巡航等動作；而現有的諸如玩具車、船模、航模等是由操作者通過遙控器上的方向盤、方向按鈕、操縱桿等獲得方向信號，再經無線方式發出方向控制信號，接收器接收到信號后通過伺服裝置驅動轉向機構或變速機構，以執行相應的動作。這些均需要使用者轉動方向盤、按動按鈕或者轉動操縱桿等獲得方向控制信號，操作比較麻煩，而且至少要占用一只手來操作。

因此，需要一種用于方向控制的新的裝置和方法，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的，在于解決現有的方向控制系統和方向控制方法中所存在的不足，從而提供了一種創新的方向控制裝置和方法。

本發明的方向控制裝置包括：

姿態傳感器檢測單元，其用于對該方向控制裝置的姿態進行檢測，并輸出運動信息數據；

信息處理單元，用于接收所述姿態傳感器檢測單元輸出的運動信息數據，計算并輸出該方向控制裝置的運動狀態數據和運動參數數據；

輸入單元，用于將輸入控制信號輸入至所述信息處理單元；

輸出單元，用于接收所述信息處理單元輸出的運動狀態數據和運動參數數據，并將該運動狀態數據和運動參數數據輸出至外部設備。

優選地，所述姿態傳感器檢測單元包括加速度計或陀螺儀，所述運動狀態數據包括方位變化狀態數據和傾轉狀態數據，所述運動參數數據包括運動速度數據、運動位移數據和運動角度數據。

優選地，所述姿態傳感器檢測單元包括水平傳感器，所述運動狀態數據包括方位變化狀態數據和傾轉狀態數據，所述運動參數數據包括運動角度數據。

優選地，所述外部設備為車輛、船只和飛機中的一種。

本發明還提供了一種利用上述方向控制裝置進行方向控制的方法，包括以下步驟：

a，利用所述姿態傳感器檢測單元，對該方向控制裝置的姿態進行檢測，并輸出運動信息數據；

b，利用所述信息處理單元，接收所述姿態傳感器檢測單元輸出的運動信息數據，計算并輸出該方向控制裝置的運動狀態數據和運動參數數據；

c，將該運動狀態數據和運動參數數據輸出至外部設備。

優選地，所述姿態傳感器檢測單元包括加速度計；

所述步驟a中，該輸出的運動信息數據包括在空間坐標X、Y、Z方向上的加速度數據；

所述步驟b中，計算該方向控制裝置的運動狀態數據包括：

對空間坐標X、Y、Z方向上的加速度數據分別進行積分，得出所述運動狀態數據和運動參數數據，其中所述運動狀態數據包括方位變化狀態數據和傾轉狀態數據，所述運動參數數據包括運動速度數據、運動位移數據和運動角度數據。

優選地，所述姿態傳感器檢測單元包括陀螺儀；

所述步驟a中，該輸出的運動信息數據包括在空間坐標X、Y、Z方向上的角速度數據；

所述步驟b中，計算該方向控制裝置的運動狀態數據包括：

對空間坐標X、Y、Z方向上的角速度數據分別進行積分，得出所述運動狀態數據和運動參數數據，其中所述運動狀態數據包括方位變化狀態數據和傾轉狀態數據，所述運動參數數據包括運動速度數據、運動位移數據和運動角度數據。

優選地，所述姿態傳感器檢測單元包括多個水平傳感器；

所述步驟a中，該輸出的運動信息數據包括該多個水平傳感器的通斷狀態數據；

所述步驟b中，計算該方向控制裝置的運動狀態數據包括：

根據所述多個水平傳感器的通斷狀態數據，確定所述運動狀態數據，并通過時間積分，得出運動參數數據，其中所述運動狀態數據包括方位變化狀態數據和傾轉狀態數據，所述運動參數數據包括運動角度數據。所述水平傳感器優選地為水銀開關。

優選地，在所述步驟c之前，還包括：

根據空間坐標X、Y、Z方向上的加速度數據，判斷方向控制裝置是否墜落。

本發明的方向控制裝置和控制方法，可使操作者不需要轉動方向盤、按動按鈕或者轉動操縱桿等獲得方向控制信號，而僅需要改變控制裝置的姿態即可實現方向控制。

附圖說明

圖1為本發明的方向控制裝置的組成示意圖；

圖2為本發明的進行方向控制的方法的流程示意圖；

圖3為本發明的方向控制裝置的一種使用方式示意圖；