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1、10申请公布号CN104155902A43申请公布日20141119CN104155902A21申请号201410389503222申请日20140807G05B19/04220060171申请人上海邦狄机电技术有限公司地址201611上海市松江区车墩镇泖亭路188弄15号72发明人胡凤英张锦54发明名称一种无线电遥控发射装置及其控制方法57摘要一种无线电遥控发射装置，其特征在于，包括微功耗三轴加速度传感器5、模拟量控制操作摇杆7、无线电数据收发单元4，低功耗微处理控制器2，所述低功耗微处理控制器2分别与所述微功耗三轴加速度传感器5、所述模拟量控制操作摇杆7、所述无线电数据收发单元4电连接，所。
2、述无线电遥控发射装置还包括电源控制单元1、操作控制键盘6和显示单元3，所述电源控制单元1、操作控制键盘6和显示单元3分别与所述微处理控制器2电连接。本发明具有更高的遥控操作安全性、同时具有低功耗、操作响应快捷等特性。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图1页10申请公布号CN104155902ACN104155902A1/2页21一种无线电遥控发射装置，其特征在于包括微功耗三轴加速度传感器5、模拟量控制操作摇杆7、无线电数据收发单元4，低功耗微处理控制器2，所述低功耗微处理控制器2分别与所述微功耗三轴加速度传感。
3、器5、所述模拟量控制操作摇杆7、所述无线电数据收发单元4电连接，所述无线电遥控发射装置还包括电源控制单元1、操作控制键盘6和显示单元3，所述电源控制单元1、操作控制键盘6和显示单元3分别与所述微处理控制器2电连接；所述微功耗三轴加速度传感器5用于检测无线电遥控发射装置的三轴加速度信号，所述微处理控制器2根据所述三轴加速度信号对所述无线电遥控发射装置的当前状态进行判断，并根据判断结果对所述无线电遥控发射装置进行控制；所述无线电遥控发射装置的所述当前状态包括受到机械冲击状态、自由跌落状态和空间移动状态。2如权利要求1所述的无线电遥控发射装置，其特征在于当所述三轴加速度信号为一个或多个边缘陡峭、持续。
4、时间短、且幅值较大的信号时，所述微处理控制器2将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为受到异常机械冲击状态；当所述三轴加速度信号为所述三轴加速度同时远小于重力加速度时，所述微处理控制器2将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为自由跌落状态；当所述无线电遥控发射装置的所述当前状态为异常机械冲击状态或自由跌落状态时，所述微处理控制器2执行遥控指令输出保护或遥控指令输出禁止。3如权利要求1或2所述的无线电遥控发射装置，其特征在于当所述三轴加速度信号为三轴加速度值长时间为近似恒定值时，所述微处理控制器2执行待机控制；当所述微功耗三轴加速度传感器5具有明显的移动加速度时，所述微处理控制器2将所述。
5、无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为空间移动状态；当所述无线电遥控发射装置的所述状态为空间移动状态时，所述微处理控制器2执行唤醒控制。4如权利要求3所述的无线电遥控发射装置，其特征在于所述模拟量操作控制摇杆7、所述无线电数据收发单元4、所述操作控制键盘6和所述显示单元3的供电由所述微处理控制器2通过所述电源控制单元1进行控制；当执行所述待机控制时，所述微处理控制器2通过所述电源控制单元1迅速停止供电；当执行所述唤醒控制时，所述微处理控制器2通过所述电源控制单元1迅速供电。5如权利要求1至4中任一项所述的无线电遥控发射装置，其特征在于所述微处理控制器2控制所述显示单元3实时显示所述无线电遥控发。
6、射装置的所述当前状态及被控设备的当前状态。6一种无线电遥控发射装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤微功耗三轴加速度传感器5检测所述无线电遥控发射装置的三轴加速度信号，并将所述三轴加速度信号输出给低功耗微处理控制器2；权利要求书CN104155902A2/2页3所述低功耗微处理控制器2对所述三轴加速度信号进行判断，以判断所述无线电遥控发射装置的当前状态，并根据判断结果对所述无线电遥控发射装置进行控制；所述无线电遥控发射装置的状态包括受到机械冲击状态、自由跌落状态和空间移动状态。7如权利要求6所述的控制方法，其特征在于当所述三轴加速度信号为一个或多个边缘陡峭、持续时间短、且幅值较大的信号时，所。
7、述微处理控制器2将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为受到异常机械冲击状态；当所述三轴加速度信号为所述三轴加速度同时远小于重力加速度时，所述微处理控制器2将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为自由跌落状态；当所述无线电遥控发射装置的所述当前状态为异常机械冲击状态或自由跌落状态时，所述微处理控制器2执行遥控指令输出保护或遥控指令输出禁止。8如权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于当所述三轴加速度信号为三轴加速度值长时间为近似恒定值，所述微处理控制器2执行待机控制；当所述微功耗三轴加速度传感器5检测到无线电遥控发射装置具有明显的移动加速度时，所述微处理控制器2将所述无线电遥控发射装置。
8、的所述当前状态判断为空间移动状态；当所述无线电遥控发射装置的所述当前状态为空间移动状态时，所述微处理控制器2执行唤醒控制。9如权利要求8所述的控制方法，其特征在于所述无线电遥控发射装置的供电由所述微处理控制器2通过所述电源控制单元1进行控制；当执行所述待机控制时，所述微处理控制器2通过所述电源控制单元1迅速停止供电；当执行所述唤醒控制时，所述微处理控制器2通过所述电源控制单元1迅速供电。10如权利要求6至9中任一项所述的控制方法，其特征在于所述微处理控制器2控制所述显示单元3实时显示所述无线电遥控发射装置的所述当前状态及被控设备的当前状态。权利要求书CN104155902A1/4页4一种无线电。
9、遥控发射装置及其控制方法技术领域0001本发明涉及工业设备控制领域的一种操作控制装置及其控制方法，具体涉及一种无线电遥控发射装置及其控制方法。背景技术0002在建筑施工现场、港口装运现场、煤矿井下等诸多场合需要通过使用无线电遥控装置对大型设备的运行实施操作控制，并且许多大型复杂设备的无线电遥控装置往往体积较大、具有手柄的模拟量操作摇杆、大容量拨钮等输入部分，使得操作人员携带遥控装置在复杂的现场使用过程中，容易发生意外的物体碰撞，如煤矿井下顶板落矸、建筑工地材料掉落到发射装置，持有遥控发射装置的操作员的疏忽会引起遥控装置碰撞或从空中跌落到地面等情况，导致遥控装置结构上难以完全被防护的控制手柄、拨。
10、杆甚至是按钮被异常触动，遥控装置输出错误的无线电操作控制指令，会引起设备误动，甚至造成事故的情况时有发生。0003同时由操作员随身携带的无线电遥控发射装置一般都由电池供电，由于体积和重量限制，电池容量不能太大，如何尽可能提高每次电池充电或更换后的持续工作时间也非常重要。一般在无线电遥控装置的设计上，在尽量降低发射装置中每一部分耗电的基础上，通常还采用对操作开关和遥感输入进行连续监测，长时间无操作时关闭除控制输入外的部分电路，进入低功耗待机状态方式。但在待机状态下任然需要保持对摇杆及开关操作的连续检测，一旦发现有输入改变，立即转入激活状态。由于摇杆回路多数是带偏置电流的模拟量回路需要连续数字量化。
11、或者振荡电路持续工作，比较耗电，为了快速响应摇杆手柄状态的变化，在待机状态也需要对摇杆状态进行持续检测，这与可通过开关电平状态中断的开关量输入状态监测相比，待机状态的耗电明显较大，一般需要数毫安甚至十豪安以上的待机电流，节电效果不理想。如何降低摇杆型无线电遥控发射装置的待机电流，是本领域技术人员需要解决的技术问题。发明内容0004本发明要解决的技术问题是提供一种无线电遥控发射装置及其控制方法，在控制功能开机的情况下，如果监测到本装置受到较大异常振动和冲击，或者本装置已自由落体方式坠落时，立即进入动作保护模式，禁止输出当前的操作控制指令输出，无线电端口立即输出安全指令，防止被控设备误动。同时尽量。
12、降低摇杆型无线电遥控发射装置的待机电流、并保证能根据需要快速唤醒执行模拟量摇杆及开关操作控制。0005为解决上述问题，本发明采用的技术方案是提供一种无线电遥控发射装置，包括微功耗三轴加速度传感器、模拟量控制操作摇杆、无线电数据收发单元，低功耗微处理控制器，所述低功耗微处理控制器分别与所述微功耗三轴加速度传感器、所述模拟量控制操作摇杆、所述无线电数据收发单元电连接，所述无线电遥控发射装置还包括电源控制单元、操作控制键盘和显示单元，所述电源控制单元、操作控制键盘和显示单元分别与所述微处理说明书CN104155902A2/4页5控制器电连接；所述微功耗三轴加速度传感器用于检测无线电遥控发射装置的三轴。
13、加速度信号，所述微处理控制器根据所述三轴加速度信号对所述无线电遥控发射装置的当前状态进行判断，并根据判断结果对所述无线电遥控发射装置进行控制；所述无线电遥控发射装置的所述当前状态包括受到机械冲击状态、自由跌落状态和空间移动状态。0006进一步的，当所述三轴加速度信号为一个或多个边缘陡峭、持续时间短、且幅值较大的信号时，所述微处理控制器将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为受到异常机械冲击状态；当所述三轴加速度信号为所述三轴加速度同时远小于重力加速度时，所述微处理控制器将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为自由跌落状态；当所述无线电遥控发射装置的所述当前状态为异常机械冲击状态或自由跌。
14、落状态时，所述微处理控制器执行遥控指令输出保护或遥控指令输出禁止。0007进一步的，当所述三轴加速度信号为三轴加速度值长时间为近似恒定值时，所述微处理控制器执行待机控制；当所述微功耗三轴加速度传感器具有明显的移动加速度时，所述微处理控制器将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为空间移动状态；当所述无线电遥控发射装置的所述状态为空间移动状态时，所述微处理控制器执行唤醒控制。0008进一步的，所述模拟量操作控制摇杆、所述无线电数据收发单元、所述操作控制键盘和所述显示单元的供电由所述微处理控制器通过所述电源控制单元进行控制；0009当执行所述待机控制时，所述微处理控制器通过所述电源控制单元迅速停。
15、止供电；当执行所述唤醒控制时，所述微处理控制器通过所述电源控制单元迅速供电。0010进一步的，所述微处理控制器控制所述显示单元实时显示所述无线电遥控发射装置的所述当前状态及被控设备的当前状态。0011为解决上述问题，本发明采用的技术方案是提供一种无线电遥控发射装置的控制方法，包括以下步骤微功耗三轴加速度传感器5检测所述无线电遥控发射装置的三轴加速度信号，并将所述三轴加速度信号输出给低功耗微处理控制器2；所述低功耗微处理控制器2对所述三轴加速度信号进行判断，以判断所述无线电遥控发射装置的当前状态，并根据判断结果对所述无线电遥控发射装置进行控制；所述无线电遥控发射装置的状态包括受到机械冲击状态、自。
16、由跌落状态和空间移动状态。0012进一步的，当所述三轴加速度信号为一个或多个边缘陡峭、持续时间短、且幅值较大的信号时，所述微处理控制器2将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为受到异常机械冲击状态；当所述三轴加速度信号为所述三轴加速度同时远小于重力加速度时，所述微处理控制器2将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为自由跌落状态；当所述无线电遥控发射装置的所述当前状态为异常机械冲击状态或自由跌落状态时，所述微处理控制器2执行遥控指令输出保护或遥控指令输出禁止。0013进一步的，当所述三轴加速度信号为三轴加速度值长时间为近似恒定值，所述微处理控制器2执行待机控制；当所述微功耗三轴加速度传感。
17、器5检测到无线电遥控发射装置具有明显的移动加速度时，所述微处理控制器2将所述无线电遥控发射装置的所述当前状态判断为空间移动状态；当所述无线电遥控发射装置的所述当前状态为空间移动状态时，所述微处理控制器2执行唤醒控制。0014进一步的，所述无线电遥控发射装置的供电由所述微处理控制器2通过所述电源控制单元1进行控制；当执行所述待机控制时，所述微处理控制器2通过所述电源控说明书CN104155902A3/4页6制单元1迅速停止供电；当执行所述唤醒控制时，所述微处理控制器2通过所述电源控制单元1迅速供电。0015进一步的，所述微处理控制器2控制所述显示单元3实时显示所述无线电遥控发射装置的所述当前状态。
18、及被控设备的当前状态。0016本发明的有意效果是通过对无线电遥控发射装置受到异常机械冲击振动或自由跌落时，执行遥控指令输出保护或禁止，以避免被控设备误动，甚至造成事故的情况发生；通过对无线电遥控发射装置空间移动状态进行判断，执行待机和唤醒控制，模拟量操作控制摇杆、无线电数据收发单元、操作控制键盘、显示单元的工作电源由微处理控制器通过电源控制单元进行灵活功耗控制，显著降低不必要的电源消耗，延长电池续航时间。0017本发明的有益效果显著。附图说明0018图1是本发明结构示意图。具体实施方式0019下面结合附图进一步说明本发明的结构特征。0020如图1所示，本发明无线电遥控发射装置，包括微处理控制器。
19、2，其分别与微功耗三轴加速度传感器5、无线电数据收发单元4、模拟量控制操作摇杆7、操作控制键盘6、显示单元3、电源控制单元1电连接，其中模拟量操作控制摇杆7、无线电数据收发单元4、操作控制键盘6、显示单元3的供电由微处理控制器2通过电源控制单元1进行控制。模拟量控制操作摇杆7的供电由电源控制单元1直接控制。0021微功耗三轴加速度传感器5是工作电压在1836V，耗电低于10UA的三轴集成加速度传感器，它内部带有模拟到数字转换、加速度窗口比较、空间方向、自由落体和运动检测电路，通过串行通讯口及中断信号线与微处理控制器2电连接。开机后微功耗三轴加速度传感器5不断将遥控发射装置的当前的运动状态信息输。
20、出给微处理控制器2，由微处理控制器2根据内置的保护、控制逻辑和设定值，对遥控发射装置的控制信号输出和各部分的运行状态进行逻辑闸门方式的保护和调节。正常工作状态下，微处理控制器2打开模拟量控制操作摇杆7的工作电源，并以一定的频率读取模拟量控制操作摇杆7和操作控制键盘6两输入部分的状态值，生成操作控制数据报，通过开放的异常运动状态输出控制闸门，输出给无线电数据收发单元4，发往被控设备遥控接收机，实现无线电遥控操作控制。0022当发射装置受到较大的异常碰撞时会产生的一个甚至多个边缘陡峭、持续时间短、且幅值较大的三维空间加速度信号，微处理控制器2监测到这类信号后会根据设置的参数，立即关闭遥控操作信号输。
21、出逻辑闸门，禁止异常操作控制信号被输出到被控设备接收机。同样当遥控发射装置从操作员手中跌落时，微功耗三轴加速度5检测到三轴加速度同时远小于重力加速度的自由落体状态，立即产生中断信号给微处理控制器2，微处理控制器2立即关闭遥控操作信号输出逻辑闸门。每次当微处理控制器2关闭遥控操作信号输出逻辑闸门的同时，微处理控制器2会自动产生一组安全的控制复位信号通过无线电数据收发单元4发送给被控设备，令其进入安全状态。并令整个遥控发射装置进入异常锁定状态，同时在显示单元3上输出报警提示信息给操作员，由操作员按要求人工复位遥控发射装置说明书CN104155902A4/4页7后，才能继续正常使用遥控发射装置。00。
22、23为了降低带模拟量控制摇杆的无线电遥控发射装置的电源消耗，对较为耗电的模拟量控制操作摇杆7的电源可由微处理控制器2根据需要随时通过电源控制单元1打开或者关闭。利用微功耗三轴加速度传感器5对遥控装置的移动进行监测，如果微功耗三轴加速度5输出的三维加速度值长时间为近似恒定值，即使摇杆输出为非零状态，遥控装置也能自动进入待机状态，关闭摇杆等回路的电源，以减少电池消耗。如果遥控发射装置在待机状态，微功耗三轴加速度传感器5检测到明显的移动加速度，表明操作员极有可能要进行遥控操作，微功耗三轴加速度5会通过中断线唤醒微处理控制器2，并立即打开模拟量控制操作摇杆7的供电电源，使遥控发射装置可以快速进入使用状态。这样在待机状态无需对模拟量控制操作摇杆7供电，也能保证随时对模拟量控制操作摇杆7操作的快速响应，达到有效节电的效果。0024显示单元3平时除显示本发射装置的工作状态外，还可以显示微处理控制器2从无线电数据收发单元4读取的被控设备工况数据信息，显示内容可以是文本和/或图形的任意组合。说明书CN104155902A1/1页8图1说明书附图CN104155902A。