CN114629517A - 一种基于fpv和语音对讲的遥控车通讯方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，包括：给遥控车加装控制模块、无线网络模块、音视频采集模块和音频播放模块；给遥控车赋予唯一标识；遥控车通过wifi连接到流媒体服务器；用户选择空闲的遥控车进行FPV驾驶；用户通过音视频采集模块和音频播放模块实现语音对讲；流媒体服务器将遥控车音视频数据实时合流，其他用户能够在APP终端观看。本发明通过在遥控车内加装无线网络模块、音视频采集模块和音频播放模块，能够在APP终端上远程控制遥控车，不用关心遥控车的距离，实现了FPV驾驶和用户语音对讲，增加了社交功能，解决了目前市面上遥控车操控距离近、无法实现FPV驾驶和语音对讲的问题。

Description

一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法及系统
技术领域
本发明涉及遥控车技术领域，具体涉及一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法及系统。
背景技术
遥控车即可以通过无线遥控器控制的模型汽车。一般可分为：玩具、车模(R/C)、警用等几类。根据车体的外型又可分为：房车(平跑车)、越野车、大脚车、拉力车、货柜车等。遥控模型车简称RC Car，遥控模型车不是玩具，它其实是真正汽车的缩小版本，它有着和汽车相同的动力系统(发动机、排挡)，还有悬挂系统；有高性能的轮胎，可以承受跟F1赛车相当的4个G的离心力，更拥有着真车当中那些超级跑车的操控感觉。
目前的遥控车，都是近距离通过遥控器来实现控制的，大多是基于蓝牙传输，能控制的距离比较近，而且目前的遥控车大多是不可视遥控，使用遥控器内部有编码电路将操作手柄或按钮的信号编码并转换成无线发射的遥控信号来控制遥控车，无法实现FPV驾驶和语音对讲。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法及系统，通过在遥控车内加装无线网络模块、音视频采集模块和音频播放模块，能够在APP终端上远程控制遥控车，不用关心遥控车的距离，实现了FPV驾驶和用户语音对讲，增加了社交功能，解决了目前市面上遥控车操控距离近、无法实现FPV驾驶和语音对讲的问题。
本发明的一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法包括如下步骤：
步骤1：给所有遥控车加装控制模块、无线网络模块、音视频采集模块和音频播放模块；
步骤2：在遥控车场地用无线网络进行全场地覆盖；
步骤3：给所有遥控车分别用二维码赋予唯一身份标识；
步骤4：遥控车通过无线wifi连接到流媒体服务器；
步骤5：流媒体服务器在APP终端向用户展示所有遥控车的实时状态；
步骤6：用户选择空闲的遥控车进行FPV驾驶，通过APP终端远程控制遥控车的舵机和电调，驱动车辆进行转向和行驶；
步骤7：当用户在APP终端使用语音交互功能时，APP终端将用户的语音上传到流媒体服务器，流媒体服务器将用户的语音发送至遥控车并通过遥控车的音频播放模块播放出来；
步骤8：运行状态中的遥控车的音视频采集模块实时保持开启状态，当附近其他遥控车采集到该遥控车所播放的用户语音时，发送至遥控车对应的APP终端，实现用户FPV驾驶时的语音对讲；
步骤9：流媒体服务器将所有遥控车的音视频数据实时合流，其他用户或者观众能够在APP终端观看所有遥控车的音视频数据。
本发明作进一步改进，在所述步骤2中，所述无线网络为AP+AC布设的无线wifi，AC是接入控制器，AP是无线接入点。
本发明作进一步改进，在所述步骤5中，所述遥控车的实时状态包括空闲状态、运行状态和维修状态。
本发明作进一步改进，在所述步骤6中，所述APP设有方向和速度控制按键，分别用于远程控制遥控车的舵机和电调。
本发明作进一步改进，在所述步骤6、步骤7、步骤8和步骤9中，遥控车通过webRTC方式与流媒体服务器进行音视频数据传输，webRTC即网页实时通信。
本发明作进一步改进，在所述步骤6和步骤9中，所述音视频数据中的视频数据传输采用UDP方式，视频编码采用H.265格式。
本发明作进一步改进，在所述步骤6、步骤7和步骤8中，音频数据编码采用opus格式。
本发明作进一步改进，在所述步骤9中，流媒体服务器将所有遥控车的音视频数据实时合流后采用CDN的方式保存。
本发明还提供一种系统，用于实现权利要求1-8任一项所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于，包括遥控车和流媒体服务器，其中，所述遥控车包括：
控制模块，用于控制遥控车的舵机和电调，驱动车辆进行转向和行驶；
无线网络模块，用于遥控车通过无线wifi连接到流媒体服务器；
音视频采集模块，用于进行FPV驾驶时的音视频数据采集；
音频播放模块，用于进行FPV驾驶时的用户语音对讲。
本发明作进一步改进，所述流媒体服务器包括：
存储模块，用于存储遥控车的音视频数据和状态信息；
音视频数据处理模块，用于处理和合流遥控车的音视频数据，用于其他用户或者观众通过APP观看所有遥控车的音视频数据；
信息发送接收模块，用于给遥控车发送用户的语音数据和控制信息，用于接收遥控车上传的音视频数据；
APP终端，用于实时显示遥控车的状态和音视频数据。
本发明的有益效果是：本发明提供一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法及系统，通过在遥控车内加装无线网络模块、音视频采集模块和音频播放模块，能够在APP终端上远程控制遥控车，不用关心遥控车的距离，实现了FPV驾驶和用户语音对讲，增加了社交功能，解决了目前市面上遥控车操控距离近、无法实现FPV驾驶和语音对讲的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法的流程图。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参见图1，本发明的一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法包括如下步骤：
步骤1：给所有遥控车加装控制模块、无线网络模块、音视频采集模块和音频播放模块；
步骤2：在遥控车场地用无线网络进行全场地覆盖；
步骤3：给所有遥控车分别用二维码赋予唯一身份标识；
步骤4：遥控车通过无线wifi连接到流媒体服务器；
步骤5：流媒体服务器在APP终端向用户展示所有遥控车的实时状态；
步骤6：用户选择空闲的遥控车进行FPV驾驶，通过APP终端远程控制遥控车的舵机和电调，驱动车辆进行转向和行驶；
步骤7：当用户在APP终端使用语音交互功能时，APR终端将用户的语音上传到流媒体服务器，流媒体服务器将用户的语音发送至遥控车并通过遥控车的音频播放模块播放出来；
步骤8：运行状态中的遥控车的音视频采集模块实时保持开启状态，当附近其他遥控车采集到该遥控车所播放的用户语音时，发送至遥控车对应的APP终端，实现用户FPV驾驶时的语音对讲；
步骤9：流媒体服务器将所有遥控车的音视频数据实时合流，其他用户或者观众能够在APP终端观看所有遥控车的音视频数据。
FPV是英文First Person View的缩写，即“第一人称主视角”，它是一种基于遥控航空模型或者车辆模型上加装无线摄像头回传设备，在地面看屏幕操控模型的新玩法。随着飞行控制模块和地面站系统的配合使用，FPV系统己经可以实现全自动、定点定时定高巡航，自动驾驶、人工控制与电脑驾驶混合模式，数据实时传输等功能。在本实施例中，FPV驾驶用于遥控车，且网络延时不超过200ms。
请参见图1，在所述步骤2中，所述无线网络为AP+AC布设的无线wifi，AC是接入控制器，AP是无线接入点，接入控制器把无线局域网接入控制设备，负责把来自不同AP的数据进行汇聚并接入Internet，同时完成AP设备的配置管理、无线用户的认证等控制功能，能够实现同一大面积的无缝覆盖跟切换，也就是在场地内任意位置都不会断开网络连接，极大提高了FPV驾驶的稳定性。
请参见图1，在所述步骤5中，所述遥控车的实时状态包括空闲状态、运行状态和维修状态，空闲状态表示该遥控车可用，运行状态表示该遥控车己经被其他用户占用，维修状态表示该遥控车处于故障中，不可使用。
请参见图1，在所述步骤6中，所述APP设有方向和速度控制按键，分别用于远程控制遥控车的舵机和电调。
请参见图1，在所述步骤6、步骤7、步骤8和步骤9中，遥控车通过webRTC方式与流媒体服务器进行音视频数据传输，webRTC即网页实时通信。webRTC，名称源自网页实时通信(Web Real-Time Communication)的缩写，是一个支持网页浏览器进行实时语音对话或视频对话的技术，WebRTC实现了基于网页的视频会议，标准是WHATWG协议，目的是通过浏览器提供简单的javascript就可以达到实时通讯(Real-Time Communications(RTC))能力，主要是让Web开发者能够基于浏览器(Chrome\FireFox\...)轻易快捷开发出丰富的实时多媒体应用，而无需下载安装任何插件，Web开发者也无需关注多媒体的数字信号处理过程，只需编写简单的Javascript程序即可实现，在本实施例中采用webRTC方式进行音视频数据传输可以极大的优化音视频数据的丢帧和抖动。
请参见图1，在所述步骤6和步骤9中，所述音视频数据中的视频数据传输采用UDP方式，视频编码采用H.265格式。UDP是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议，是OSI(Open System Interconnection，开放式系统互联)参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，IETF RFC 768是UDP的正式规范。H.265是ITU-T VCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准，H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进，新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置；具体的研究内容包括：提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等；H.264由于算法优化，可以低于1Mbps的速度实现标清(分辨率在1280P*720以下)数字图像传送；H.265则可以实现利用1～2Mbps的传输速度传送720P(分辨率1280*720)普通高清音视频传送。在本实施例中，音视频数据中的视频数据采用UDP方式，视频编码采用H.265格式，可以提高视频数据的传输速度、编码质量、压缩效率、鲁棒性和错误恢复能力，可以改善码流、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延。
请参见图1，在所述步骤6、步骤7和步骤8中，音频数据编码采用opus格式。opus是一种声音编码格式，opus的前身是celt编码器，是由IETF开发，适用于网络上的实时声音传输，标准格式为RFC 6716。在当今的有损音频格式争夺上，拥有众多不同编码器的AAC格式打败了同样颇有潜力的Musepack、Vorbis等格式，而在opus格式诞生后，通过诸多的对比测试，低码率下opus完胜曾经优势明显的AAC，中码率就己经可以匹敌码率高出30％左右的AAC格式，而高码率下更接近原始音频。在本实施例中，音频数据编码采用opus格式，能够极大地降低音频数据的失真。
请参见图1，在所述步骤9中，流媒体服务器将所有遥控车的音视频数据实时合流后采用CDN的方式保存。CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。其基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输的更快、更稳定。通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能虚拟网络，CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。其目的是使用户可就近取得所需内容，解决Internet网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。在本实施例中，流媒体服务器将所有遥控车的音视频数据实时合流后采用CDN的方式保存，在其他用户或者观众通过APP观看所有遥控车的音视频数据时，能够快速稳定的响应，大幅度提高用户的使用体验感。
请参见图1，本发明还提供一种系统，用于实现权利要求1-8任一项所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于，包括遥控车和流媒体服务器，其中，所述遥控车包括：
控制模块，用于控制遥控车的舵机和电调，驱动车辆进行转向和行驶；
无线网络模块，用于遥控车通过无线wifi连接到流媒体服务器；
音视频采集模块，用于进行FPV驾驶时的音视频数据采集；
音频播放模块，用于进行FPV驾驶时的用户语音对讲。
请参见图1，所述流媒体服务器包括：
存储模块，用于存储遥控车的音视频数据和状态信息；
音视频数据处理模块，用于处理和合流遥控车的音视频数据，用于其他用户或者观众通过APP观看所有遥控车的音视频数据；
信息发送接收模块，用于给遥控车发送用户的语音数据和控制信息，用于接收遥控车上传的音视频数据；
APP终端，用于实时显示遥控车的状态和音视频数据。
由上可知，本发明的有益效果是：本发明提供一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法及系统，通过在遥控车内加装无线网络模块、音视频采集模块和音频播放模块，能够在APP终端上远程控制遥控车，不用关心遥控车的距离，实现了FPV驾驶和用户语音对讲，增加了社交功能，解决了目前市面上遥控车操控距离近、无法实现FPV驾驶和语音对讲的问题。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：给所有遥控车加装控制模块、无线网络模块、音视频采集模块和音频播放模块；
步骤2：在遥控车场地用无线网络进行全场地覆盖；
步骤3：给所有遥控车分别用二维码赋予唯一身份标识；
步骤4：遥控车通过无线wifi连接到流媒体服务器；
步骤5：流媒体服务器在APP终端向用户展示所有遥控车的实时状态；
步骤6：用户选择空闲的遥控车进行FPV驾驶，通过APP终端远程控制遥控车的舵机和电调，驱动车辆进行转向和行驶；
步骤7：当用户在APP终端使用语音交互功能时，APP终端将用户的语音上传到流媒体服务器，流媒体服务器将用户的语音发送至遥控车并通过遥控车的音频播放模块播放出来；
步骤8：运行状态中的遥控车的音视频采集模块实时保持开启状态，当附近其他遥控车采集到该遥控车所播放的用户语音时，发送至遥控车对应的APP终端，实现用户FPV驾驶时的语音对讲；
步骤9：流媒体服务器将所有遥控车的音视频数据实时合流，其他用户或者观众能够在APP终端观看所有遥控车的音视频数据。
2.根据权利要求1所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于：在所述步骤2中，所述无线网络为AP+AC布设的无线wifi，AC是接入控制器，AP是无线接入点。
3.根据权利要求2所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于，在所述步骤5中，所述遥控车的实时状态包括空闲状态、运行状态和维修状态。
4.根据权利要求3所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于：在所述步骤6中，所述APP设有方向和速度控制按键，分别用于远程控制遥控车的舵机和电调。
5.根据权利要求4所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于：在所述步骤6、步骤7、步骤8和步骤9中，遥控车通过webRTC方式与流媒体服务器进行音视频数据传输，webRTC即网页实时通信。
6.根据权利要求5所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于：在所述步骤6和步骤9中，所述音视频数据中的视频数据传输采用UDP方式，视频编码采用H.265格式。
7.根据权利要求6所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于：在所述步骤6、步骤7和步骤8中，音频数据编码采用opus格式。
8.根据权利要求7所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于：在所述步骤9中，流媒体服务器将所有遥控车的音视频数据实时合流后采用CDN的方式保存，CDN即内容分发网络。
9.一种系统，用于实现权利要求1-8任一项所述的基于FPV和语音对讲的遥控车通讯方法，其特征在于，包括遥控车和流媒体服务器，其中，所述遥控车包括：
控制模块，用于控制遥控车的舵机和电调，驱动车辆进行转向和行驶；
无线网络模块，用于遥控车通过无线wifi连接到流媒体服务器；
音视频采集模块，用于进行FPV驾驶时的音视频数据采集；
音频播放模块，用于进行FPV驾驶时的用户语音对讲。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述流媒体服务器包括：
存储模块，用于存储遥控车的音视频数据和状态信息；
音视频数据处理模块，用于处理和合流遥控车的音视频数据，用于其他用户或者观众通过APP观看所有遥控车的音视频数据；
信息发送接收模块，用于给遥控车发送用户的语音数据和控制信息，用于接收遥控车上传的音视频数据；
APP终端，用于实时显示遥控车的状态和音视频数据。
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