CN112026760A - 一种农机安全控制方法、装置、云端控制设备及农机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种农机安全控制方法、装置、云端控制设备及农机系统,涉及农业机械技术领域,该安全驾驶方法包括:获取农机的行驶参数、以及用于表示农机周围环境的环境数据;所述行驶参数包括农机的位置和速度;根据农机的行驶参数、周围的环境数据确定农机的当前运行模式;根据农机的当前运行模式,确定农机当前允许的驾驶参数集;获取驾驶员对农机当前的实际驾驶参数,并判断所述实际驾驶参数是否包含在农机当前允许的驾驶参数集以内;若实际驾驶参数不包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则向驾驶员发出报警提示信息,并控制农机暂时不输出该实际驾驶参数。本申请的技术方案能够识别驾驶员误操作,避免安全事故的发生,提高作业质量。
Description
技术领域
本申请涉及农业机械技术领域,尤其涉及一种农机安全控制方法、装置、云端控制设备及农机系统。
背景技术
农机主要包括拖拉机、收获机、耕整种植机、低速载货汽车等,主要用于田间作业。农机工作环境的特点为:地块形状为规则或不规则几何图形;场地可能有上下坡等起伏缓变地形,也可能有小沟、小坎、石块等突变地形;场地内或场地边缘可能有不可碰撞、不可接近物体,例如边界墙、树、建筑物等;场地内可能有其他农机在作业,或者多台农机协同作业。不同类型的农机,其工作过程可以划分为两部分:行驶和作业,行驶是指农机在场地内的按要求的运动;作业是指农机与农田、农作物、其他农机发生相互作用。因此,农机的重要组成部分包括行驶机构和工作装置,行驶机构和工作装置又分别有其驱动装置、状态检测装置、控制装置和辅助装置。农机在运行时,驾驶员误操作可能导致安全事故、作业质量降低等温度。
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述不足,提出一种农机安全控制方法、装置、云端控制设备及农机系统,以识别驾驶员误操作,避免安全事故的发生,提高作业质量。
该安全驾驶方法包括:
获取农机的行驶参数、以及用于表示农机周围环境的环境数据;所述行驶参数包括农机的位置和速度;
根据农机的行驶参数、周围的环境数据确定农机的当前运行模式;
根据农机的当前运行模式,确定农机当前允许的驾驶参数集;
获取驾驶员对农机当前的实际驾驶参数,并判断所述实际驾驶参数是否包含在农机当前允许的驾驶参数集以内;
若实际驾驶参数包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则以所述实际驾驶参数控制农机行驶;
若实际驾驶参数不包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则向驾驶员发出报警提示信息,并控制农机暂时不输出该实际驾驶参数。
进一步地,在向驾驶员发出报警提示信息之后,还包括:
若驾驶员未在预定时间内改变农机当前的实际驾驶参数,则对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
若对执行所述实际驾驶参数判断为不安全,则修正当前的实际驾驶参数,并以修正后的驾驶参数控制农机行驶,以便使农机行驶在安全状态下。
进一步地,所述对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断,包括:
根据农机的位置信息获取农机周围的地图数据,根据地图数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
获取农机上拍摄装置拍摄的农机周围的视频数据,根据视频数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
获取农机上声音检测装置检测到的声音数据,根据声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
进一步地,根据声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断具体为:
根据声音数据,确定声源类别、声源方向、以及离声源的距离;所述声源类别包括:人、动物、其他作业机械;
根据声源类别、声源方向、以及离声源的距离,对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
另一方面,本申请还提出了一种农机安全控制装置,该农机安全控制装置包括:
获取模块,用于获取农机的行驶参数、以及用于表示农机周围环境的环境数据;所述行驶参数包括农机的位置和速度;
模式确定模块,用于根据农机的行驶参数、周围的环境数据确定农机的当前运行模式;
参数确定模块,用于根据农机的当前运行模式,确定农机当前允许的驾驶参数集;
判断模块,用于获取驾驶员对农机当前的实际驾驶参数,并判断所述实际驾驶参数是否包含在农机当前允许的驾驶参数集以内;
第一控制模块,用于若实际驾驶参数包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则以所述实际驾驶参数控制农机行驶;
报警模块,用于若实际驾驶参数不包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则向驾驶员发出报警提示信息,并控制农机暂时不输出该实际驾驶参数。
进一步地,还包括:
安全判断模块,用于若驾驶员未在预定时间内改变农机当前的实际驾驶参数,则对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
第二控制模块,用于若对执行所述实际驾驶参数判断为不安全,则修正当前的实际驾驶参数,并以修正后的驾驶参数控制农机行驶,以便使农机行驶在安全状态下。
进一步地,安全判断模块包括:
第一安全判断子模块,用于根据农机的位置信息获取农机周围的地图数据,根据地图数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
第二安全判断子模块,用于获取农机上拍摄装置拍摄的农机周围的视频数据,根据视频数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
第三安全判断子模块,用于获取农机上声音检测装置检测到的声音数据,根据声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
进一步地,第三安全判断子模块包括:
声音确定单元,用于根据声音数据,确定声源类别、声源方向、以及离声源的距离;所述声源类别包括:人、动物、其他作业机械;
安全判断单元,用于根据声源类别、声源方向、以及离声源的距离,对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
另一方面,本申请还提出了一种云端控制设备,该云端控制设备具有一处理器;该处理器用于运行程序,该程序运行时执行以上任一种所述的农机安全控制方法。
另一方面,本申请还提出了一种农机系统,该农机系统包括:以上所述的云端控制设备、以及至少一台农机。
在本申请实施例中,通过在不同的运行模式下设置允许的驾驶参数集,可以对驾驶员的错误操作进行识别,并在驾驶员的实际驾驶参数超过当前运行模式下允许的驾驶参数集时发出相应的提示,以对驾驶员进行风险提示。本申请通过对误操作进行过滤和安全化处理,能够防止安全事故和作业质量降低。
附图说明
图1是本申请实施例中一种农机安全控制方法的流程图之一。
图2是本申请实施例中一种农机安全控制方法的流程图之二。
图3是本申请实施例中一种农机安全控制方法的流程图之三。
图4是本申请实施例中一种农机安全控制装置的示意框图。
具体实施方式
以下是本申请的具体实施例并结合附图,对本申请的技术方案作进一步的描述,但本申请并不限于这些实施例。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
实施例一
参考图1,本实施例提出了一种农机安全控制方法,该农机安全控制方法包括步骤S101至步骤S106。下面结合附图对该农机安全控制方法进行具体解释和说明。
步骤S101,获取农机的行驶参数、以及用于表示农机周围环境的环境数据;所述行驶参数包括农机的位置和速度。
在本申请实施例中,农机可以为:拖拉机、收获机、耕整种植机。不同类型的农机,其工作过程可以划分为两部分:行驶和作业,行驶是指农机在场地内的按要求的运动;作业是指农机与农田、农作物、其他农机发生相互作用。
农机具有如下构成部分:控制器、行驶系统、车辆状态采集装置、驾驶参数采集装置、定位装置、通信模组、驾驶装置、测距装置、环境采集装置。
控制器用于整车控制,是农机系统的信息中心,其上可运行有控制程序。
行驶系统,用于驱动车辆在场地和环境内实现行驶,将原动机的动力进行传递和转化,并驱动农机的行驶机构进行行驶。行驶系统包括驱动系统、制动系统、转向系统等,由控制器进行控制和调节。
车辆状态采集装置,用于采集农机的状态参数,并输入控制器。进一步,车辆状态采集装置可用于农机的运行速度。此外,在一些实施例中,车辆状态采集装置还可用于采集农机的加速度。
驾驶参数采集装置,其用于采集驾驶员的驾驶信息。进一步地,驾驶员的驾驶信息通过驾驶参数采集装置输入控制器中。
定位装置,采集农机当前的地理位置信息,并输入控制器中。
通讯模组,用于控制器与云端控制设备之间的通信。通讯模组可以用于上传本地测量信息至云端控制设备和接收云端控制设备下发的控制指令。
测距装置,用于探测车辆周围其他车辆、障碍物的距离。
环境状态集采装置,用于采集农机行驶和工作的场地和环境的状态。具体地,环境状态集采装置可以包括:拍摄装置、声音检测装置。拍摄装置用于拍摄农机周围的环境;声音检测装置用于检测农机周围环境中的声音信息。
云端控制设备,云端控制设备可以通过通讯模组与农机的控制器进行数据交换,并通过控制器对农机进行状态监测、远程驾驶、远程操作。云端控制设备能够访问云端数据库,以获取地图、视频、声音等数据的查询、搜索、推理、融合等数据服务。
应当理解,以上农机的部件构成仅是示例性的,不同类型的农机的部件构成和功能装置的划分存在差异。
在一些农机中,农机上设置有本地驾驶员,本地驾驶员可通过驾驶装置对农机进行驾驶,驾驶装置包括油门踏板、制动踏板、方向盘、手柄、按钮和其他控制开关。驾驶参数采集装置可采集这些驾驶装置所产生的操作信息,并输入控制器中,以便根据驾驶员的驾驶意图对农机进行控制。需要说明的是,在正常情况下,本实施例中的农机是在云端控制设备的控制下进行作业,并不一定需要设置本地驾驶人员。即使设置了本地驾驶员也不一定需要本地驾驶员进行实际驾驶。
在一些农机中,设置有云端驾驶员,云端驾驶员通过云端控制设备对农机进行控制。
应当理解,以上仅仅为本申请实施例对农机以及农机系统进行示例性的解释和说明,实际情况可进行相应的调整。
在步骤S101中,行驶参数为农机行驶相关的参数。农机的行驶参数包括农机的位置和速度,这些可由农机的车辆状态采集装置采集获得。在一些实施方式中,行驶参数还可包括:农机的位置、档位参数等。环境数据用于表达农机周围环境状态,可由环境状态集采装置采集。例如,拍摄装置拍摄的农机周围环境的视频数据、声音检测装置检测到的农机周围环境中的声音信息。云端控制设备能够与农机进行通信,从而获取农机的行驶参数和环境数据。
进一步地,农机上的控制器获取农机的行驶参数和周围的环境数据,并通过通讯模组上传到云端控制设备。
步骤S102,根据农机的行驶参数、周围的环境数据确定农机的当前运行模式。
具体地,每一种运行模式都对应农机行驶参数的一种取值范围。当农机持续位于低档位且行驶速度位于低速行驶范围内时,农机处于低速运行模式;当农机持续位于高档位且行驶速度位于高速行驶范围内时,农机处于高速运行模式;当农机位于倒挡时,农机处于倒挡模式。具体地,低速行驶范围可以为【a,b】,高速行驶范围可以为【c,d】。此外驾驶参数的划分可根据实际情况和农机类型进行具体确定,以上仅仅为一示例性的划分。此外,农机行驶参数还可以包括:油门信号大小、转向角度、加速度等,结合这些参数可对运行模式进行更具体的细分和更精确识别。
进一步地,每一种运行模式还可以进一步对应一种特定的运行环境。云端控制设备还可根据农机周围的环境数据来进一步确定农机的运行模式。当根据周围的环境数据确定农机位于作业环境中时,可将农机确定为作业模式。当根据周围的环境数据确定农机位于公路上时,可将农机确定为公路模式。当根据周围的环境数据确定农机位于停泊区域时,可将农机确定为停泊运行模式。需要说明的是,农机的作业环境随着农机种类的不同而不同。例如,当农机具体为收割机时,作业环境可以为相应农作物的种植区域;当农机为水果采摘设备时,作业环境为果园区域。
此外,农机周围的环境数据还可以包括农机周围的地图数据。具体地,云端控制设备从农机获取农机的位置信息,然后据此从地图数据库中获取农机周围的地图数据。云端控制设备根据农机周围的地图数据确定农机周围的地理环境信息。具体地,可根据农机周围的地图数据确定农机是处于停泊区域、作业区域还是行驶在公路上。因此,环境数据可以包含拍摄装置拍摄的视频数据和农机周围的地图数据,用来确定农机所处的运行环境。
进一步地,结合农机行驶参数和运行环境,确定农机处于何种运行模式。例如,当农机处于低档位且行驶速度位于低速行驶范围【a,b】以内,农机的运行环境为作业区域。首先根据农机行驶参数确定农机为低速运行模式,然后根据运行环境确定农机处于作业模式,结合两种农机行驶参数和运行环境,农机处于低速作业模式。同理,农机的运行模式还可以为高速作业模式、低速公路行驶模式、高速公路行驶模式、停泊运行模式。
需要说明的是,以运行模式可以是驾驶员通过手动驾驶形成,也可以对应农机根据设定自动运行、半自动运行下的运行模式。例如,农机上设置有若干操作按钮,分别对应于各种运行模式,例如,高速作业模式、低速公路行驶模式、高速公路行驶模式、停泊运行模式,当驾驶员按下这些运行模式对应的按钮就可以使得农机自动化或者半自动化地进入到这些运行模式,这些运行模式下的行驶参数处于预先设定的范围内。
因此,云端控制设备通过农机的行驶参数的取值范围,以及农机所处的运行环境,确定农机的运行模式。农机的运行模式通常对应于一种执行任务,例如高速作业、低速作业、高速移动、倒挡运行倒车等。
步骤S103,根据农机的当前运行模式,确定农机当前允许的驾驶参数集。
具体地,当农机处于某一种运行模式下,具体可以为低速作业模式、高速作业模式、低速公路行驶模式、高速公路行驶模式、停泊运行模式等。为了保证农机驾驶的安全性,需要对驾驶员驾驶农机的驾驶参数进行限定。在每一种运行模式下,保证安全性时所允许的驾驶参数是不同的。
进一步地,驾驶参数为驾驶员对农机的驾驶指令,其可以包括:油门信号值、方向盘转角、刹车信号、挡位信号。在不同的运行模式下这些驾驶参数的安全范围是不同的。
步骤S104,获取驾驶员对农机当前的实际驾驶参数,并判断所述实际驾驶参数是否包含在农机当前允许的驾驶参数集以内。
驾驶员在驾驶农机的过程中,需要通过驾驶装置对农机进行操作,进而形成驾驶指令。具体地,当驾驶员进行换挡操作时,相应地生成挡位信号;当驾驶员操作刹车时,相应地生成刹车信号;当驾驶员操作方向盘时,相应地生成方向盘转角信号;当驾驶员踩油门时,相应地生成油门信号,这些信号为驾驶员对农机进行驾驶的操作指令或驾驶参数。农机在不同的运行模式下,这些驾驶参数的安全范围是不同的。
进一步地,农机在不同运行模式下所允许的驾驶参数集,即农机在不同运行模式下预先设定的驾驶参数的取值范围。具体地,农机在某一运行模式下:驾驶参数一对应取值范围一、驾驶参数二对应取值范围二、……、驾驶参数n对应取值范围n。这些取值范围用于保证农机在各种运行模式处于安全驾驶状态,保证了农机和驾驶员的安全,还可以提高农机的作业质量。
步骤S105,若实际驾驶参数包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则以所述实际驾驶参数控制农机行驶。
步骤S106,若实际驾驶参数不包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则向驾驶员发出报警提示信息,并控制农机暂时不输出该实际驾驶参数。
具体地,当农机本身处于当前允许的驾驶参数集以内时,云端控制设备不干扰农机的正常驾驶。当农机的实际驾驶参数位于允许的驾驶参数集以外时,控制农机暂时不以该实际驾驶参数对农机进行控制,并向驾驶员发出报警提示信息,以提示驾驶员风险。
对驾驶员的报警提示信息可以为:报警声音提示、显示屏显示文字和图像、红色灯光闪烁中的部分方式或全部方式。
在本申请实施例中,通过在不同的运行模式下设置允许的驾驶参数集,可以对驾驶员的错误操作进行识别,并在驾驶员的实际驾驶参数超过当前运行模式下允许的驾驶参数集时发出相应的提示,以对驾驶员进行风险提示。本申请通过对误操作进行过滤和安全化处理,能够防止安全事故和作业质量降低。
实施例二
本实施例提出了一种农机安全控制方法,参考图2,该农机安全控制方法包括步骤S201至步骤S208;下面结合附图对该农机安全控制方法进行具体解释说明。
步骤S201,获取农机的行驶参数、以及用于表示农机周围环境的环境数据;所述行驶参数包括农机的位置和速度。
步骤S202,根据农机的行驶参数、周围的环境数据确定农机的当前运行模式。
步骤S203,根据农机的当前运行模式,确定农机当前允许的驾驶参数集。
步骤S204,获取驾驶员对农机当前的实际驾驶参数,并判断所述实际驾驶参数是否包含在农机当前允许的驾驶参数集以内。
步骤S205,若实际驾驶参数包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则以所述实际驾驶参数控制农机行驶。
步骤S206,若实际驾驶参数不包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则向驾驶员发出报警提示信息,并控制农机暂时不输出该实际驾驶参数。
步骤S207,若驾驶员未在预定时间内改变农机当前的实际驾驶参数,则对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
步骤S208,若对执行所述实际驾驶参数判断为不安全,则修正当前的实际驾驶参数,并以修正后的驾驶参数控制农机行驶,以便使农机行驶在安全状态下。
本实施例的技术方案在前一实施例的基础上,增加了步骤 S207和步骤S208。在农机的驾驶参数超出允许的驾驶参数集之后,驾驶员未在预定时间内改变农机当前的实际驾驶参数,驾驶员未理会报警提示信息。此时,云端控制设备判断继续执行原有的驾驶参数是否会存在安全性问题。
在步骤S208中,当认定继续执行所述实际驾驶参数不安全时,则对当前的实际驾驶参数进行修正,使得农机的行使不会出现危险状况。当判断前方有障碍物时,修正驾驶参数,降低车速,甚至将车速降低到零,以避免发生安全事故。
在一些实施方式中,所述对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断,包括:
根据农机的位置信息获取农机周围的地图数据,根据地图数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
获取农机上拍摄装置拍摄的农机周围的视频数据,根据视频数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
获取农机上声音检测装置检测到的声音数据,根据声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
具体地,云端控制设备首先获取农机的定位信息,然后从地图数据库中调取农机周围的地图数据,进而根据地图数据中包含的信息判断农机按照原有的驾驶参数行驶是否存在安全问题。例如,当地图上显示行驶前方存在障碍物时,若按照现有的方向和速度进行行驶会与该障碍物相撞,据此可判定农机按照原有的驾驶参数行驶存在安全问题。
农机上设置有拍摄装置,拍摄装置能够用于拍摄农机周围的视频数据,并根据视频数据识别出农机周围的环境信息,并以此判断农机按照原有的驾驶参数行驶是否存在安全问题。例如,当视频数据上显示行驶前方存在障碍物时,若按照现有的方向和速度进行行驶会与该障碍物相撞,据此可判定农机按照原有的驾驶参数行驶存在安全问题。
农机上还设置有声音检测装置,这里声音检测装置用于检测农机周围环境中的声音,并对声音进行处理,并据此判断农机周围是否存在不安全的情况。
可同时结合地图数据、视频数据、声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行综合判断,可提高判断的准确性。三种安全性检测手段侧重点不同,能够覆盖更加广泛的检测对象,同一种检测对象也能够相互佐证提高判断的准确性。
进一步参考图3,根据声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断具体为:
步骤S301,根据声音数据,确定声源类别、声源方向、以及离声源的距离;所述声源类别包括:人、动物、其他作业机械;
步骤S302,根据声源类别、声源方向、以及离声源的距离,对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
具体地,农机上设置的声音检测装置能够识别声源类别、声源方向、以及离声源的距离。当判断发声对象为人时,对安全距离的控制应该较为严格,因此,对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断应该更为谨慎。当判断发声对象为动物时,还可对动物种类进行更进一步地判断,发声对象具体为鸡鸭类动物时,这类动物本身具有较高的灵活性,不易与农机发生危险碰撞,可以选择较小的安全距离。当发声对象为其他作业机械时,可进一步判断该作业机械是否具有安全威胁。
综上,本申请实施例提出的农机安全控制方法可以识别驾驶员的错误操作,对驾驶员的错误操作进行过滤和安全化处理,能够防止安全事故和作业质量降低。
以下通过两个示例对本申请实施例中提出的农机安全控制方法进行具体说明。
示例一
驾驶员驾驶车辆行驶时,控制器根据当前环境参数、当前车辆参数和当前驾驶参数进行情境识别和目标识别,其中,当前环境参数包括视频数据,当前车辆参数包括车辆速度、行驶档位、地理位置,当前驾驶参数方向盘角度和油门信号。
控制器将当前环境参数、当前车辆参数和当前驾驶参数上传到云端控制中心,云端控制中心对这些信息进行处理,包括:
对视频数据进行识别,识别结果:车辆周围有多个其他车辆,车辆到周围车辆的距离,车辆的行驶方向和速度;
对地理位置进行识别和地图匹配,结果为:车辆处于某停车场内;
结合其他数据:车辆档位为倒档;行驶速度为2.6Km/h,属于低速行驶;方向盘角度变化范围较大;油门信号较小。得到当前驾驶员和车辆的情境识别结果为:停车情境;目标识别结果为:停车入位。
根据当前驾驶员和车辆的情境识别结果和目标识别结果,得到当前允许的驾驶参数集,如下:
油门信号小于预设值,本实施例预设为20%;
方向盘转角无限制;
刹车无限制;
档位限低速档;
此时,驾驶员想踩刹车,但不小心踩到了油门,控制器通过驾驶参数采集装置接收到驾驶员的驾驶指令:油门信号65%,根据当前情境和当前目标下的允许驾驶参数集,判断当前驾驶员的驾驶指令不符合允许驾驶参数,控制器暂不输出该驾驶指令,而是向驾驶员发出报警提示信息,具体为:报警声音提示、显示屏显示文字和图像、红色灯光闪烁中的部分或全部。
此时,驾驶员应该撤销当前的驾驶指令,但是驾驶员未撤销当前驾驶指令,仍然给出油门信号指令。
对该驾驶指令进行安全性评估。具体评估方法和过程如下:
将驾驶员的驾驶指令、车辆状态采集装置、测距装置、卫星定位装置、环境状态采集装置采集到的信息上传到云端控制中心,由云端控制中心进行地图匹配、视频识别、声音识别等,对该驾驶指令对车辆的影响效果进行预判,得出安全性评估的结果。
根据测距装置,车辆距离后车1.5米;视频分析结果为:车辆后方有其他车辆,距离1-2米;云端控制器根据这些信息,判断得出的安全性评估结果为:不安全。
根据安全性评估结果,控制器在在安全边界内部分执行该驾驶参数,即,在允许的驾驶参数集中的油门信号不超过20%之内执行该驾驶指令,例如,可以按照10%油门信号执行,也可以按照0%油门信号执行。
示例二
驾驶员驾驶拖拉机行驶时,控制器根据当前环境参数、当前车辆参数和当前驾驶参数进行情境识别和目标识别,其中,当前环境参数包括视频数据,当前车辆参数包括车辆速度、行驶档位、地理位置,当前驾驶参数方向盘角度和油门信号。
控制器将当前环境参数、当前车辆参数和当前驾驶参数上传到云端控制中心,云端控制中心对这些信息进行处理,包括:
对视频数据进行识别,识别结果:拖拉机周围视频范围内没有障碍物,车辆的行驶方向和速度;
对地理位置进行识别和地图匹配,结果为:拖拉机处于某农场内;
结合其他数据:车辆档位为前进档;行驶速度为26Km/h,属于中速行驶;方向盘角度变化很小,属于直线行驶;油门信号较大。得到当前驾驶员和车辆的情境识别结果为:田间作业情境;目标识别结果为:中速直线行驶。
根据当前驾驶员和车辆的情境识别结果和目标识别结果,得到当前允许的驾驶参数集,如下:
油门信号无限制;
方向盘转角不超过30%;
刹车无限制;
档位限前进档;
此时,驾驶员不小心碰到了换挡操作机构,控制器通过驾驶参数采集装置接收到驾驶员的驾驶指令:倒档,根据当前情境和当前目标下的允许驾驶参数集,判断当前驾驶员的驾驶指令不符合允许驾驶参数,控制器暂不输出该驾驶指令,而是向驾驶员发出报警提示信息,具体为:报警声音提示、显示屏显示文字和图像、红色灯光闪烁中的部分或全部。
报警信息发出后,驾驶员撤销了当前的倒档指令。
实施例三
参考图4,本实施例提出了一种农机安全控制装置,该农机安全控制装置包括:获取模块401、模式确定模块402、参数确定模块403、判断模块404、第一控制模块405、报警模块406;下面结合附图对该农机安全控制装置进行具体说明。
获取模块401,用于获取农机的行驶参数、以及用于表示农机周围环境的环境数据;所述行驶参数包括农机的位置和速度;
模式确定模块402,用于根据农机的行驶参数、周围的环境数据确定农机的当前运行模式;
参数确定模块403,用于根据农机的当前运行模式,确定农机当前允许的驾驶参数集;
判断模块404,用于获取驾驶员对农机当前的实际驾驶参数,并判断所述实际驾驶参数是否包含在农机当前允许的驾驶参数集以内;
第一控制模块405,用于若实际驾驶参数包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则以所述实际驾驶参数控制农机行驶;
报警模块406,用于若实际驾驶参数不包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则向驾驶员发出报警提示信息,并控制农机暂时不输出该实际驾驶参数。
进一步地,还包括:
安全判断模块,用于若驾驶员未在预定时间内改变农机当前的实际驾驶参数,则对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
第二控制模块,用于若对执行所述实际驾驶参数判断为不安全,则修正当前的实际驾驶参数,并以修正后的驾驶参数控制农机行驶,以便使农机行驶在安全状态下。
进一步地,安全判断模块包括:
第一安全判断子模块,用于根据农机的位置信息获取农机周围的地图数据,根据地图数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
第二安全判断子模块,用于获取农机上拍摄装置拍摄的农机周围的视频数据,根据视频数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
第三安全判断子模块,用于获取农机上声音检测装置检测到的声音数据,根据声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
进一步地,第三安全判断子模块包括:
声音确定单元,用于根据声音数据,确定声源类别、声源方向、以及离声源的距离;所述声源类别包括:人、动物、其他作业机械;
安全判断单元,用于根据声源类别、声源方向、以及离声源的距离,对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
实施例四
本实施例提出了一种云端控制设备,该云端控制设备具有一处理器;该处理器用于运行程序,该程序运行时执行实施例一和实施例二部分所提出的农机安全控制方法。为了避免重复,相关的内容可参见前一部分的描述,这里不再赘述。
实施例五
本实施例提出了一种农机系统,该农机系统包括:实施例四提出的云端控制设备、以及至少一台农机。为了避免重复,相关的内容可参见前一部分的描述,这里不再赘述。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
应当理解,上述的步骤并没有严格的执行顺序,所有可预见并且不影响功能的实现的变化都应该在本发明的保护范围内。
理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本申请精神作举例说明。本申请所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本申请的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种农机安全控制方法,其特征在于,该安全驾驶方法包括:
获取农机的行驶参数、以及用于表示农机周围环境的环境数据;所述行驶参数包括农机的位置和速度;
根据农机的行驶参数、周围的环境数据确定农机的当前运行模式;
根据农机的当前运行模式,确定农机当前允许的驾驶参数集;
获取驾驶员对农机当前的实际驾驶参数,并判断所述实际驾驶参数是否包含在农机当前允许的驾驶参数集以内;
若实际驾驶参数包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则以所述实际驾驶参数控制农机行驶;
若实际驾驶参数不包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则向驾驶员发出报警提示信息,并控制农机暂时不输出该实际驾驶参数。
2.根据权利要求1所述的农机安全控制方法,其特征在于,在向驾驶员发出报警提示信息之后,还包括:
若驾驶员未在预定时间内改变农机当前的实际驾驶参数,则对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
若对执行所述实际驾驶参数判断为不安全,则修正当前的实际驾驶参数,并以修正后的驾驶参数控制农机行驶,以便使农机行驶在安全状态下。
3.根据权利要求2所述的农机安全控制方法,其特征在于,所述对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断,包括:
根据农机的位置信息获取农机周围的地图数据,根据地图数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
获取农机上拍摄装置拍摄的农机周围的视频数据,根据视频数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
获取农机上声音检测装置检测到的声音数据,根据声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
4.根据权利要求3所述的农机安全控制方法,其特征在于,根据声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断具体为:
根据声音数据,确定声源类别、声源方向、以及离声源的距离;所述声源类别包括:人、动物、其他作业机械;
根据声源类别、声源方向、以及离声源的距离,对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
5.一种农机安全控制装置,其特征在于,该农机安全控制装置包括:
获取模块,用于获取农机的行驶参数、以及用于表示农机周围环境的环境数据;所述行驶参数包括农机的位置和速度;
模式确定模块,用于根据农机的行驶参数、周围的环境数据确定农机的当前运行模式;
参数确定模块,用于根据农机的当前运行模式,确定农机当前允许的驾驶参数集;
判断模块,用于获取驾驶员对农机当前的实际驾驶参数,并判断所述实际驾驶参数是否包含在农机当前允许的驾驶参数集以内;
第一控制模块,用于若实际驾驶参数包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则以所述实际驾驶参数控制农机行驶;
报警模块,用于若实际驾驶参数不包含在农机当前允许的驾驶参数集以内,则向驾驶员发出报警提示信息,并控制农机暂时不输出该实际驾驶参数。
6.根据权利要求5所述的农机安全控制装置,其特征在于,还包括:
安全判断模块,用于若驾驶员未在预定时间内改变农机当前的实际驾驶参数,则对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
第二控制模块,用于若对执行所述实际驾驶参数判断为不安全,则修正当前的实际驾驶参数,并以修正后的驾驶参数控制农机行驶,以便使农机行驶在安全状态下。
7.根据权利要求6所述的农机安全控制装置,其特征在于,安全判断模块包括:
第一安全判断子模块,用于根据农机的位置信息获取农机周围的地图数据,根据地图数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
第二安全判断子模块,用于获取农机上拍摄装置拍摄的农机周围的视频数据,根据视频数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断;
第三安全判断子模块,用于获取农机上声音检测装置检测到的声音数据,根据声音数据对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
8.根据权利要求7所述的农机安全控制装置,其特征在于,第三安全判断子模块包括:
声音确定单元,用于根据声音数据,确定声源类别、声源方向、以及离声源的距离;所述声源类别包括:人、动物、其他作业机械;
安全判断单元,用于根据声源类别、声源方向、以及离声源的距离,对执行所述实际驾驶参数的安全性进行判断。
9.一种云端控制设备,其特征在于,该云端控制设备具有一处理器;该处理器用于运行程序,该程序运行时执行如权利要求1-4任一项所述的农机安全控制方法。
10.一种农机系统,其特征在于,该农机系统包括:权利要求9所述的云端控制设备、以及至少一台农机。
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