CN109724613A - 一种含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端及控制方法，所述移动终端包括：用于人机交互、并发出车辆控制指令的人机交互模块；和用于所述车辆控制指令的数据传输的数据收发模块以及用于数据存储的第一数据存储模块。本发明基于移动终端的导航辅助自动驾驶系统，与现有市场上的解决方案相比，具有如下优点：(1)移动终端模块可以由驾驶员按需放置位置或拿在手里操作，不局限于驾驶室内部；(2)驾驶员可以离开驾驶室，在拖拉机周围关注播种情况，降低噪声污染，减小小工投入，同时遇紧急情况，可通过手中移动终端模块紧急停止按钮停止导航和车辆。

Description

一种含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端及控制方法

技术领域

本发明涉及导航驾驶技术领域，尤其是涉及一种含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端及控制方法。

背景技术

导航辅助自动驾驶系统，即基于厘米级GNSS高精度定位技术和3D地形补偿技术，结合车辆运动模型和自动控制技术，根据一定的控制算法来实现路径规划和自动跟踪控制的目的，由定位模块、人机交互模块、自动控制模块、3D姿态测量模块、转向角度测量模块和转向驱动模块组成。目前，导航辅助自动驾驶系统在农业装备的应用越来越多，如拖拉机播种(犁地、开沟、起垄等)，收获机收割作业，甚至是自走式喷雾机喷药作业等，为国内农业精准作业、提高作业效率、减少土地浪费和节省人力成本提供了高科技手段支撑，也为整个农业作业全程机械化提供了技术基础。现有导航辅助自动驾驶系统，不管是进口品牌还是国产品牌：驾驶员只能在车上对着显示屏进行操作，不能在车外面遥控操作；驾驶员在不用眼睛观察的情况下直接用手操作很容易按错，道路状况突发情况较多，若用户在导航行驶的过程中关注显示屏操作，可能因为关注显示屏操作的短时间内错过重要车况信息，造成重大交通事故。基于所述问题，本发明提出基于移动终端的导航辅助自动驾驶系统。

市场上现有导航辅助自动驾驶系统，不管是进口品牌还是国产品牌，显示屏均是固定在驾驶室内，驾驶员只能在固定的位置通过显示屏操作导航辅助自动驾驶系统，限制了驾驶员的活动范围。

发明内容

现有技术存在的问题：

显示屏均是固定在驾驶室内，驾驶员只能在固定的位置通过显示屏操作导航辅助自动驾驶系统，限制了驾驶员的活动范围。

针对现有技术存在的缺陷，第一方面，本发明提供了一种含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端，包括：

用于人机交互、并发出车辆控制指令的人机交互模块；和用于所述车辆控制指令的数据传输的数据收发模块以及用于数据存储的第一数据存储模块。

进一步，所述移动终端为智能手机、平板电脑、智能手环或遥控器设备，所述车辆控制指令为车辆控制、信息处理、信息交互或紧急停车。

进一步，所述人机交互模块包括：导航操作子模块和语音处理子模块，通过所述导航操作子模块和所述语音处理子模块对车辆进行控制。

进一步，通过所述导航操作子模块进行系统参数设置、作业设置、导航控制、车辆启停控制或机具升降控制；外部用户的语音通过所述语音处理子模块转换成控制指令输入，控制车辆自动驾驶。

进一步，所述人机交互模块还包括：显示模块和第二数据存储模块，所述显示模块用于用户与导航辅助自动驾驶系统整体进行信息交互，所述第二数据存储模块存储所述人机交互模块中所述导航操作子模块所采集的车辆导航状态中的车辆状态、控制数据、信息提示或故障报警数据信息以及存储所述人机交互模块中所述语音处理子模块所采集到的来自外部用户的车辆控制指令信息；

所述人机交互模块还包括：远程通信模块和导航通信模块，所述远程通信模块用于通过通信网络与后台服务器进行信息传输，所述导航通信模块用于用户查看导航系统运行状态，进行远程故障排查及维护；所述导航通信模块和所述导航操作子模块使用同一来源的导航数据；

通过所述远程通信模块和所述导航通信模块采集所述第二数据存储模块中的数据，并通过移动通信网络发送给远程服务器。

进一步，还包括：停止键，用于当出现紧急情况时，按下该键以停止导航和车辆。

第二方面，本发明提供了一种基于移动终端的导航辅助自动驾驶控制方法，包括：

用户在移动终端上安装的人机交互模块中输入车辆操控指令；

通过数据收发模块将用户输入的操控指令传输到车辆的导航辅助自动驾驶系统中；

车辆根据所述车辆控制命令进行车辆控制驾驶，同时通过数据收发模块将车辆工作参数反馈至移动终端。

进一步，所述移动终端为智能手机、平板电脑、智能手环或遥控器设备，所述控制指令为车辆控制、信息处理、信息交互或紧急停车。

进一步，所述人机交互系统包括：导航操作子模块和语音处理子模块，通过所述导航操作子模块和所述语音处理子模块对车辆进行控制。

进一步，通过所述导航操作子模块进行系统参数设置、作业设置、导航控制、车辆启停控制或机具升降控制；外部用户的语音通过所述语音处理子模块转换成控制指令输入，控制车辆自动驾驶；

所述人机交互模块还包括：显示模块和第二数据存储模块，所述显示模块用于用户与导航辅助自动驾驶系统整体进行信息交互，所述第二数据存储模块存储所述人机交互模块中所述导航操作子模块所采集的车辆导航状态中的车辆状态、控制数据、信息提示或故障报警数据信息以及存储所述人机交互模块中所述语音处理子模块所采集到的来自外部用户的车辆控制指令信息；

所述人机交互模块还包括：远程通信模块和导航通信模块，所述远程通信模块用于通过通信网络与后台服务器进行信息传输，所述导航通信模块用于用户查看导航系统运行状态，进行远程故障排查及维护；所述导航通信模块和所述导航操作子模块使用同一来源的导航数据；

通过所述远程通信模块和所述导航通信模块采集所述第二数据存储模块中的数据，并通过移动通信网络发送给远程服务器。

本发明的有益效果是：

本发明基于移动终端的导航辅助自动驾驶系统，与现有市场上的解决方案相比，具有如下优点：

(1)移动终端模块可以由驾驶员按需放置位置或拿在手里操作，不局限于驾驶室内部；

(2)驾驶员可以离开驾驶室，在拖拉机周围关注播种情况，降低噪声污染，减小小工投入，同时遇紧急情况，可通过手中移动终端模块紧急停止按钮停止导航和车辆；

(3)远程故障排查及维护，第一时间解决用户问题；

(4)具有数据上传功能，对作业进程和作业量进行管理，甚至生成作业报表，为下一次作业提供数据，实现精准作业，大数据分析处理。

附图说明

图1是本发明的一种基于移动终端的导航辅助自动驾驶系统的原理示意图；

图2是本发明的一种基于移动终端的导航辅助自动驾驶系统的人机交互系统架构图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定装备结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

如图1、图2所示，本发明一种基于移动终端的导航辅助自动驾驶系统，用于便携式操控导航辅助自动驾驶系统。基于移动终端的导航辅助自动驾驶系统由以下模块或系统组成：人机交互系统、移动终端模块、数据收发模块和原导航辅助自动驾驶系统。通过在移动终端模块上安装人机交互软件，经数据收发模块与原导航辅助自动驾驶系统进行通信，以达到远程便携式控制导航辅助自动驾驶车辆。

本发明提供了一种含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端，包括：

用于人机交互、并发出车辆控制指令的人机交互模块；和用于所述车辆控制指令的数据传输的数据收发模块以及用于数据存储的第一数据存储模块。

在一些说明性实施例中，所述移动终端为智能手机、平板电脑、智能手环或遥控器设备，所述车辆控制指令为车辆控制、信息处理、信息交互或紧急停车。

在一些说明性实施例中，所述人机交互模块包括：导航操作子模块和语音处理子模块，通过所述导航操作子模块和所述语音处理子模块对车辆进行控制。

在一些说明性实施例中，通过所述导航操作子模块进行系统参数设置、作业设置、导航控制、车辆启停控制或机具升降控制；外部用户的语音通过所述语音处理子模块转换成控制指令输入，控制车辆自动驾驶。

在一些说明性实施例中，所述人机交互模块还包括：显示模块和第二数据存储模块，所述显示模块用于用户与导航辅助自动驾驶系统整体进行信息交互，所述第二数据存储模块存储所述人机交互模块中所述导航操作子模块所采集的车辆导航状态中的车辆状态、控制数据、信息提示或故障报警数据信息以及存储所述人机交互模块中所述语音处理子模块所采集到的来自外部用户的车辆控制指令信息；

所述人机交互模块还包括：远程通信模块和导航通信模块，所述远程通信模块用于通过通信网络与后台服务器进行信息传输，所述导航通信模块用于用户查看导航系统运行状态，进行远程故障排查及维护；所述导航通信模块和所述导航操作子模块使用同一来源的导航数据；

通过所述远程通信模块和所述导航通信模块采集所述第二数据存储模块中的数据，并通过移动通信网络发送给远程服务器。

所述远程通信模块可以采用2G/3G/4G移动通信网络实现。所述远程通信模块用于传输存储在所述第二数据存储模块中采集到的所述语音处理子模块的车辆控制指令。所述导航通信模块用于传输存储在所述第二数据存储模块中采集到的导航通信信息。

在一些说明性实施例中，还包括：停止键，用于当出现紧急情况时，按下该键以停止导航和车辆。

在一些说明性实施例中，所述导航辅助自动驾驶系统中设有GNSS定位模块、3D补偿模块、自动控制模块以及数据收发模块、转向角度监测模块和转向驱动模块；移动终端模块包括数据收发模块、人机交互软件和数据存储介质。

所述GNSS定位模块实际上是一种卫星定位系统，可以支持北斗、GPS、伽利略等卫星定位系统。

所述3D补偿模块为GIS地理信息系统Geographic Information System。

所述自动控制模块可以采用控制器、单片机、RAM、嵌入式开发系统等自动控制芯片。

所述转向角度监测模块为角度传感器、陀螺仪等角度监测设备。

所述转向驱动模块可以采用液压阀、电动方向盘等设备实现。

所述移动终端中的数据收发模块采用2G、3G、4G等移动通信网络实现。

在一些说明性实施例中，所述人机交互系统包括用于车辆控制的导航操作子模块和语音处理子模块、用于信息处理的第二数据存储模块和显示模块；用于信息交互的导航通信模块和远程通信模块。

人机交互模块是一种APP软件，可以在智能手机、平板电脑、智能手环、遥控器等设备上运行，该系统包括以下4个部分：车辆控制、信息处理、信息交互和紧急停车。其中车辆控制包括导航操作子模块和语音处理子模块，信息处理包括显示模块和第二数据存储模块，信息交互包括远程通信模块和导航通信模块。导航操作模块：通过该模块进行系统参数设置、作业设置、导航控制、车辆启停控制、机具升降控制；语音处理子模块：通过外部语音输入，控制车辆自动驾驶；显示模块：是用户或技术人员与导航辅助自动驾驶系统进行信息交互的模块，注意显示导航操作界面和实时采集的导航车辆信息，便于用户操作和技术人员调试；第二数据存储模块：负责存储车辆导航状态中的车辆状态、控制数据、信息提示、故障报警等数据信息，以备后期大数据分析处理；远程通信模块：通过2G/3G/4G通信网络与后台服务器进行信息传输，便于技术人员查看导航系统运行状态，进行远程故障排查及维护，第一时间解决用户问题；导航通信模块：将车辆导航状态中的车辆状态、控制数据、语音控制等信息，通过数据收发模块与原导航辅助自动驾驶系统进行数据交互。紧急停车：在移动终端模块上，设置一个按键(如智能手机的开关机键、音量键)，当出现紧急情况时，按下改键，即可停止导航和车辆。

移动终端模块是任何一种可由用户携带的设备，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、遥控器等可以下载安装或事先固化人机交互模块的设备。

数据收发模块是一种无线传输的模块，其中无线传输有2G/3G/4G/5G通信网络、wifi通信、蓝牙通信、Zigbee通信、LTE等通过空间来传递电磁信号的通信方式。

导航辅助自动驾驶系统通过数据收发模块，一方面与移动终端进行实时数据交互，以控制车辆进行辅助自动驾驶，另一方面，上传作业进度和相关工作参数至移动终端，便于作业过程管理和作业量统计。

本发明提供了一种基于移动终端的导航辅助自动驾驶系统，可有效解决现有技术存在的问题。用户在移动终端上(如智能手机、平板电脑、智能手环、遥控器等)，通过安装导航辅助自动驾驶APP，通过无线网(如Wifi、蓝牙、Zigbee、2G/3G/4G/5G、LTE等)与车载导航控制器进行信息交互，实现远程控制导航辅助自动驾驶车辆，提高驾驶员活动范围、减小用户经济负担、一些不必要的返工和材料浪费。本发明可以远距离操控导航辅助自动驾驶系统。(1)移动终端模块可以由驾驶员按需放置位置或拿在手里操作，不局限于驾驶室内部；(2)驾驶员可以离开驾驶室，在拖拉机周围关注播种情况，降低噪声污染，减小小工投入，同时遇紧急情况，可通过手中移动终端模块紧急停止按钮停止导航和车辆；(3)远程故障排查及维护，第一时间解决用户问题；(4)具有数据上传功能，对作业进程和作业量进行管理，甚至生成作业报表，为下一次作业提供数据，实现精准作业，大数据分析处理。

本发明还提供了一种基于移动终端的导航辅助自动驾驶控制方法，包括：

用户在移动终端上安装的人机交互模块中输入车辆操控指令；

通过数据收发模块将用户输入的操控指令传输到车辆的导航辅助自动驾驶系统中；

车辆根据所述车辆控制命令进行车辆控制驾驶，同时通过数据收发模块将车辆工作参数反馈至移动终端。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端，其特征在于，包括：

用于人机交互、并发出车辆控制指令的人机交互模块；和用于所述车辆控制指令的数据传输的数据收发模块以及用于数据存储的第一数据存储模块。

2.根据权利要求1所述的含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端，其特征在于，所述移动终端为智能手机、平板电脑、智能手环或遥控器设备，所述车辆控制指令为车辆控制、信息处理、信息交互或紧急停车。

3.根据权利要求1或2所述的含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端，其特征在于，所述人机交互模块包括：导航操作子模块和语音处理子模块，通过所述导航操作子模块和所述语音处理子模块对车辆进行控制。

4.根据权利要求3所述的含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端，其特征在于，通过所述导航操作子模块进行系统参数设置、作业设置、导航控制、车辆启停控制或机具升降控制；外部用户的语音通过所述语音处理子模块转换成控制指令输入，控制车辆自动驾驶。

5.根据权利要求4所述的含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端，其特征在于，

所述人机交互模块还包括：显示模块和第二数据存储模块，所述显示模块用于用户与导航辅助自动驾驶系统整体进行信息交互，所述第二数据存储模块存储所述人机交互模块中所述导航操作子模块所采集的车辆导航状态中的车辆状态、控制数据、信息提示或故障报警数据信息以及存储所述人机交互模块中所述语音处理子模块所采集到的来自外部用户的车辆控制指令信息；

所述人机交互模块还包括：远程通信模块和导航通信模块，所述远程通信模块用于通过通信网络与后台服务器进行信息传输，所述导航通信模块用于用户查看导航系统运行状态，进行远程故障排查及维护；所述导航通信模块和所述导航操作子模块使用同一来源的导航数据；

通过所述远程通信模块和所述导航通信模块采集所述第二数据存储模块中的数据，并通过移动通信网络发送给远程服务器。

6.根据权利要求1所述的含有导航辅助自动驾驶系统的移动终端，其特征在于，还包括：停止键，用于当出现紧急情况时，按下该键以停止导航和车辆。

7.一种基于移动终端的导航辅助自动驾驶控制方法，其特征在于，包括：

用户在移动终端上安装的人机交互模块中输入车辆操控指令；

通过数据收发模块将用户输入的操控指令传输到车辆的导航辅助自动驾驶系统中；

车辆根据所述车辆控制命令进行车辆控制驾驶，同时通过数据收发模块将车辆工作参数反馈至移动终端。

8.根据权利要求7所述的基于移动终端的导航辅助自动驾驶控制方法，其特征在于，所述移动终端为智能手机、平板电脑、智能手环或遥控器设备，所述控制指令为车辆控制、信息处理、信息交互或紧急停车。

9.根据权利要求7或8所述的基于移动终端的导航辅助自动驾驶控制方法，其特征在于，所述人机交互模块包括：导航操作子模块和语音处理子模块，通过所述导航操作子模块和所述语音处理子模块对车辆进行控制。

10.根据权利要求9所述的基于移动终端的导航辅助自动驾驶控制方法，其特征在于，通过所述导航操作子模块进行系统参数设置、作业设置、导航控制、车辆启停控制或机具升降控制；外部用户的语音通过所述语音处理子模块转换成控制指令输入，控制车辆自动驾驶；

所述人机交互模块还包括：显示模块和第二数据存储模块，所述显示模块用于用户与导航辅助自动驾驶系统整体进行信息交互，所述第二数据存储模块存储所述人机交互模块中所述导航操作子模块所采集的车辆导航状态中的车辆状态、控制数据、信息提示或故障报警数据信息以及存储所述人机交互模块中所述语音处理子模块所采集到的来自外部用户的车辆控制指令信息；

所述人机交互模块还包括：远程通信模块和导航通信模块，所述远程通信模块用于通过通信网络与后台服务器进行信息传输，所述导航通信模块用于用户查看导航系统运行状态，进行远程故障排查及维护；所述导航通信模块和所述导航操作子模块使用同一来源的导航数据；

通过所述远程通信模块和所述导航通信模块采集所述第二数据存储模块中的数据，并通过移动通信网络发送给远程服务器。