方向控制裝置及利用該裝置進行方向控制的方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種方向控制裝置和方法。該裝置包括：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。本發明專利技術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。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及對運動物體的方向控制，具體地說，是一種。
技術介紹
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。
技術實現思路
本專利技術的目的，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。本專利技術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。本專利技術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。本專利技術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為本專利技術的方向控制裝置的組成示意圖；圖2為本專利技術的進行方向控制的方法的流程示意圖；圖3為本專利技術的方向控制裝置的一種使用方式示意圖；圖4為本專利技術的方向控制裝置的另一種使用方式示意圖。具體實施例方式以下結合附圖和具體實施方式，對本專利技術的方向控制裝置以及利用該方向控制裝置進行方向控制的方法進行詳細說明。總體而言，本專利技術的方向控制裝置，通過其姿態傳感器檢測單元來檢測控制裝置本身相對于世界坐標的方位和傾角變化，為使用者提供控制裝置的運動狀態數據和運動參數數據，并以此作為方向控制信號，用于控制車輛、船只、飛機等設備的行進操作。具體地，如圖1所示，本專利技術的方向控制裝置包括:姿態傳感器檢測單元100，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200，用于接收姿態傳感器檢測單元100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300，用于將輸入控制信號輸入至信息處理單元200 ;輸出單元400，用于接收信息處理單元200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500。在一個優選的實施方式中，姿態傳感器檢測單元100包括加速度計或陀螺儀，對應地，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。對加速度計或陀螺儀檢測所得的運動信息數據進行處理，進而得到運動狀態數據和運動參數數據的具體說明，將在以下對利用本專利技術的方向控制裝置進行方向控制的方法中進行詳細描述。備選地，姿態傳感器檢測單元100包括水平傳感器，對應地，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。對水平傳感器所得的運動信息數據進行處理，進而得到運動狀態數據和運動參數數據的具體說明，將在以下對利用本專利技術的方向控制裝置進行方向控制的方法中進行詳細描述。信息處理單元200可以采用常規的信息處理模塊，例如CPU，也可以采用專用的數字信號處理器等數字信號處理芯片。輸入單元300輸入的控制指令包括開啟、關閉、重啟、模式切換等指令，用于對信息處理單元200的狀態進行控制。輸入單元300可通過有線或無線數據傳輸方式，例如采用串口有線通信或RF無線射頻識別通信技術，將控制指令傳輸給信息處理單元。輸出單元400用于實現信息處理單元200對數據處理后數據的輸出，同樣地，其輸出方式可以采用有線或無線的數據傳輸方式，例如采用串口有線通信或RF無線射頻識別通信技術等。更具體地，輸出單元400可將接收到的運動狀態數據和運動參數數據作為控制信號指令，傳輸給外部設備500。外部設備500為車輛、船只和飛機中的一種。由此，可通過運動狀態數據和運動參數數據，對車輛、船只或飛機等設備的轉彎、前進、后退或定速巡航等進行方向控制。另外，本專利技術的方向控制裝置還包括常規的電源供應單元(圖未示)，用于為各個組件，包括姿態傳感器檢測單元100、信息處理單元200、輸入單元300和輸出單元400提供電源供應。本專利技術的方向控制裝置，可采用手持方式控制，具體地，參考圖3，為使用者20采用手持方式使用本專利技術的方向控制裝置10的示意圖。具體地，若本專利技術的控制裝置10沿X軸向左偏轉，經計算后就可輸出向左的轉向信號；同樣，若控制裝置10沿X軸向右偏轉，經計算后就可輸出向右本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方向控制裝置，其特征在于，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。

【技術特征摘要】
1.一種方向控制裝置，其特征在于，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。2.根據權利要求1所述的方向控制裝置，其特征在于，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。3.根據權利要求1所述的方向控制裝置，其特征在于，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。4.根據權利要求1-3中任一項所述的方向控制裝置，其特征在于，所述外部設備為車輛、船只和飛機中的一種。5.一種利用如權利要求1所述的方向控制裝置進行方向控制的方法，其特征在于，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。6.根據權利要求5所述的進行方向控制的方法，其特征在于， 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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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，
類型：發明
國別省市：