CN209526738U - 智能拖拉机的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能拖拉机的控制系统，包括拖拉机、云服务器、远程控制方向盘和无线遥控器及移动终端；远程控制方向盘、移动终端和拖拉机均与云服务器连接，无线遥控器与拖拉机无线通信，移动终端和远程控制方向盘通过云服务器远程控制拖拉机的工作状态，无线遥控器无线控制拖拉机的工作状态。本实用新型的智能拖拉机的控制系统，可以支持app控制模式、远程控制方向盘控制模式、无线遥控模式和人工操作模式，操作方式多样化，在app控制模式、远程控制方向盘控制模式和无线遥控模式下，无需人工驾驶拖拉机，驾驶员可以远程控制拖拉机，大大降低了驾驶员的工作强度，提高了拖拉机的工作效率，可以很好地满足农业智能化生产的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及拖拉机控制技术领域，特别地，涉及一种智能拖拉机的控制系统。
背景技术
传统的拖拉机都是通过燃油发动机来进行动力输出，油门、刹车、转向、提升机构的控制都需要人为的驾驶操作来实现。随着物联网的不断发展，传统的拖拉机由于需要人工驾驶而导致工作效率低下、驾驶员工作强度大，已无法满足农业生产智能化的需求，因此亟需一种能够满足农业生产智能化生产需求的拖拉机。
实用新型内容
本实用新型提供了一种智能拖拉机的控制系统，以解决现有的拖拉机无法满足农业生产智能化生产需求的技术问题。
根据本实用新型的一个方面，提供一种智能拖拉机的控制系统，包括拖拉机、云服务器、用于控制所述拖拉机的工作状态的远程控制方向盘和无线遥控器及移动终端；
所述远程控制方向盘、移动终端和拖拉机均与云服务器连接，所述无线遥控器与拖拉机进行无线通信，所述移动终端和远程控制方向盘通过云服务器远程控制拖拉机的工作状态，所述无线遥控器无线控制拖拉机的工作状态。
进一步地，所述拖拉机包括用于起到主控作用的中央控制器、用于与云服务器连接的无线通信模块、用于接收无线遥控器控制信号的遥控器接收模块、用于控制拖拉机前进后退的主驱控制器、用于控制拖拉机转向的转向控制器、用于控制拖拉机刹车的刹车控制器、用于控制拖拉机上的农具提升机构和/或环境感知模块提升机构升降的提升机构控制器以及用于控制拖拉机的车灯的工作状态的灯效控制器；
所述无线通信模块和遥控器接收模块均与中央控制器连接，所述主驱控制器、转向控制器、刹车控制器、提升机构控制器和灯效控制器均与中央控制器通过CAN总线进行通信。
进一步地，所述无线通信模块为2G模块、3G模块、4G模块、5G模块、GSM模块、GPRS模块、Wifi模块、RS232模块和RS485模块中的一种或多种。
进一步地，所述拖拉机还包括用于提供电能的动力电源和与动力电源连接并用于将动力电源输出的电能分配给中央控制器、主驱控制器、转向控制器、刹车控制器、提升机构控制器和灯效控制器的配电器；
所述配电器分别与动力电源、中央控制器、主驱控制器、转向控制器、刹车控制器、提升机构控制器和灯效控制器连接。
进一步地，所述拖拉机还包括与中央控制器连接并用于人工控制拖拉机的工作状态和显示拖拉机工作状态的机载操作面板。
进一步地，所述拖拉机还包括与中央控制器连接并用于提供导航功能的导航模块。
进一步地，所述拖拉机还包括与中央控制器连接并用于发出报警提醒的报警模块。
进一步地，所述移动终端为手机、平板电脑或者可穿戴电子设备。
进一步地，所述拖拉机还包括用于延长无线通信模块到云服务器的通信距离的转换器，所述转换器分别与云服务器和无线通信模块连接。
进一步地，所述拖拉机还包括与中央控制器连接并用于进行定位的定位模块。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的智能拖拉机的控制系统，可以支持4种拖拉机控制模式，分别为app控制模式、远程控制方向盘控制模式、无线遥控模式和人工操作模式，操作方式多样化，而且在app控制模式、远程控制方向盘控制模式和无线遥控模式下，无需人工驾驶拖拉机，驾驶员可以在室内对拖拉机进行控制，大大降低了驾驶员的工作强度，提高了拖拉机的工作效率，可以很好地满足农业智能化生产的需求。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的智能拖拉机的控制系统的模块结构示意图。
图例说明：
11、中央控制器；12、无线通信模块；13、云服务器；14、机载操作面板；15、遥控器接收模块；16、无线遥控器；17、移动终端；18、远程控制方向盘；19、报警模块；21、主驱控制器；22、转向控制器；23、刹车控制器；24、提升机构控制器；25、灯效控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实用新型的优选实施例提供一种智能拖拉机的控制系统，用于控制拖拉机进行智能化工作。所述智能拖拉机的控制系统包括拖拉机、云服务器13、用于控制拖拉机工作状态的远程控制方向盘18和无线遥控器16及移动终端17，所述远程控制方向盘18、移动终端17和拖拉机均与云服务器13连接，所述无线遥控器16与拖拉机无线通信，所述移动终端17和远程控制方向盘18通过云服务器13远程控制拖拉机的工作状态，所述无线遥控器16无线控制拖拉机的工作状态。可以理解，用户可以在室内通过操作远程控制方向盘18来远程控制拖拉机的工作状态，既可以实现远程控制，又使用户具有驾驶体验感。具体地，所述远程控制方向盘18通过通信单元与云服务器13连接，通信单元可以根据用户控制远程控制方向盘18的状态对应生成控制信号通过云服务器13传输给拖拉机，进而控制拖拉机对应地执行工作。例如，用户控制远程控制方向盘18转向时，通信单元可以生成转向控制信号传输至云服务器13进而传输至拖拉机，从而控制拖拉机执行转向动作。可以理解，所述移动终端17上安装有用于控制拖拉机工作状态的app，用户可以在app上进行操作以实现远程控制拖拉机的工作状态。所述移动终端17可以是手机、平板电脑或者可穿戴电子设备等。
本实用新型的智能拖拉机的控制系统，可以支持4种拖拉机控制模式，分别为app控制模式、远程控制方向盘控制模式、无线遥控模式和人工操作模式，操作方式多样化，而且在app控制模式、远程控制方向盘控制模式和无线遥控模式下，无需人工驾驶拖拉机，驾驶员可以在室内对拖拉机进行控制，大大降低了驾驶员的工作强度，提高了拖拉机的工作效率，可以很好地满足农业智能化生产的需求。
可以理解，所述拖拉机包括用于起到主控作用的中央控制器11、用于与云服务器13连接的无线通信模块12、用于接收无线遥控器16控制信号的遥控器接收模块15、用于控制拖拉机前进后退的主驱控制器21、用于控制拖拉机转向的转向控制器22、用于控制拖拉机刹车的刹车控制器23、用于控制拖拉机上的农具提升机构和/或摄像头提升机构升降的提升机构控制器24和用于控制拖拉机的车灯的工作状态的灯效控制器25，所述无线通信模块12和遥控器接收模块15均与中央控制器11连接，所述主驱控制器21、转向控制器22、刹车控制器23、提升机构控制器24和灯效控制器25均与中央处理器11通过CAN总线进行通信。可以理解，作为优选的，所述拖拉机还包括与中央控制器11连接并用于人工控制拖拉机的工作状态和显示拖拉机工作状态的机载操作面板14。所述无线通信模块12可以通过云服务器13接收远程控制方向盘18和移动终端17传输过来的控制信号并传输至中央控制器11，所述遥控器接收模块15可以接收无线遥控器16发出的控制信号并传输至中央控制器，所述机载操作面板14可以将用户的触摸操作转换成控制信号传输至中央控制器11。所述中央控制器11可以接收所有控制模式下的控制信号，并进行相关的算法以及逻辑处理，然后将最终对应到各个控制器模块的控制信号广播到CAN总线中以对各个控制器模块进行相应的控制，同时根据各控制器模块在总线上的反馈状态进行逻辑状态处理。可以理解，所述各个控制器模块包括主驱控制器21、转向控制器22、刹车控制器23、提升机构控制器24和灯效控制器25。可以理解，所述无线通信模块12为2G模块、3G模块、4G模块、5G模块、GSM模块、GPRS模块、Wifi模块、RS232模块和RS485模块中的一种或多种。
所述主驱控制器21通过CAN总线获取前进、后退、油门等控制信息，然后通过连接到动力电机驱动器的CAN总线上以获取动力电机的运行参数，经过算法处理转化为油门信号输入到动力电机驱动器以驱动动力电机旋转，实现拖拉机稳定的前进后退功能，并反馈动力电机当前运行状态到CAN总线上，中央控制器11可以在CAN总线上接收主驱控制器21反馈的动力电机当前运行状态。
所述转向控制器22也通过CAN总线获取中央控制器11广播的转向控制信息，并通过编码器获取转向电机的转速和转角信息，通过非线性PID等相关算法计算出电机旋转控制量并输入到转向电机驱动器以实现稳定的转向功能，并反馈转向电机的当前运行状态到CAN总线上，中央控制器11可以在CAN总线上接收转向控制器22反馈的转向电机的当前运行状态。
所述刹车控制器23也通过CAN总线获取中央控制器11广播的刹车控制信息，并通过编码器获取刹车电机的转速和转角信息，通过相关算法计算出刹车电机旋转控制量并输入到刹车电机驱动器中以实现稳定的刹车功能，并反馈刹车电机的当前运行状态到CAN总线上，中央控制器11可以在CAN总线上接收刹车控制器23反馈的刹车电机当前运行状态。
所述灯效控制器25同样通过CAN总线获取中央控制器11广播的各种灯效控制信息从而实现前后大灯、尾灯、转向灯、警示灯等车灯的有效控制，此外，根据中央控制器11的广播信号，灯效控制器25也对机载操作面板14进行显示刷新，用以显示当前的运行状态，重要参数等，并反馈车灯当前工作状态到CAN总线上，中央控制器11可以在CAN总线上接收灯效控制器25反馈的车灯工作状态。
所述提升机构控制器24通过CAN总线获取中央控制器11广播的尾部农具提升机构进行升降的控制信号和/或视觉传感器、激光雷达、摄像头等环境感知模块提升机构进行升降的控制信号对二者进行控制，并反馈农具提升机构和环境感知模块提升机构当前状态到CAN总线上，中央控制器11可以在CAN总线上接收提升机构控制器24反馈的提升机构的工作状态。
可以理解，所述中央控制器11每间隔一段时间解算一次遥控器接收模块15传输过来的无线遥控器16发出的控制信息，同样每间隔一段时间解算一次无线通信模块12传输过来的远程控制方向盘18和/或移动终端17发出的控制信息，并在对应的控制模式下将解算出来的控制信息广播到CAN总线上。所述中央控制器11以某一周期向CAN总线上广播控制信号，各个控制器模块根据需要实时监听中央控制器11广播的控制信号并从中摘取需要的数据进行对应的处理。另外，各个控制器模块每隔一段时间向CAN总线上发送一个心跳包以表明控制器当前在线，同时在控制器出现错误时向总线广播错误码。
本实用新型的智能拖拉机的控制系统，采用总线分布式控制结构可以实现在app控制模式、远程控制方向盘控制模式、无线遥控模式和人工操作模式下任意切换，分布式的控制方式大大降低了拖拉机的风险性，在某一个控制器出现问题的时候并不会影响其他控制器的正常运行，同时针对损坏控制器，其他控制器可以做出相应的保护措施。此外，这样的控制方式对于后期的维护有着极大的方便之处，维修人员可以根据错误码很快定位到损坏的控制器并对其做相应的维修，而无需对其它控制器做修改，最严重的情况也仅仅是更换相应控制器而无需对整个控制系统做修改，这样一来就可以大大降低维修成本。
可以理解，所述拖拉机还包括用于提供电能的动力电源和与动力电源连接并用于将动力电源输出的电能分配给中央控制器11、机载操作面板14、主驱控制器21、转向控制器22、刹车控制器23、提升机构控制器24和灯效控制器25的配电器，所述配电器分别与动力电源、中央控制器11、机载操作面板14、主驱控制器21、转向控制器22、刹车控制器23、提升机构控制器24和灯效控制器25连接。
可以理解，作为优选的，所述拖拉机还包括与中央控制器11连接并用于提供导航功能的导航模块。用户可以通过导航模块规划拖拉机的行驶路线，然后控制拖拉机按照规划好的行驶路线自动工作即可，操作十分简便，进一步降低了用户的劳动强度，提升了拖拉机的工作效率。所述导航模块为GPS导航模块或者北斗导航模块。
可以理解，作为优选的，所述拖拉机还包括与中央控制器11连接并用于发出报警提醒的报警模块19，所述报警模块19的报警方式包括但不限于声音报警、灯光报警或者两者结合。当主驱控制器21、转向控制器22、刹车控制器23、提升机构控制器24和灯效控制器25中的一者或多者反馈错误码时，中央控制器11接收到该错误码之后控制报警模块19发出报警提醒，以提醒用户对拖拉机进行及时检修。
可以理解，作为优选的，所述拖拉机还包括用于增强无线通信模块12的信号强度的信号增幅器，所述信号增幅器分别与云服务器13和无线通信模块12连接，以增强无线通信模块12与云服务器13之间的通信质量，使得信号传输更加稳定。
可以理解，作为优选的，所述拖拉机还包括与中央控制器11连接并用于进行定位的定位模块。所述定位模块为GPS定位模块或者北斗卫星定位模块，所述定位模块实时定位拖拉机的位置信息并传输给中央控制器11，中央控制器11通过无线通信模块12传输移动终端17，以便于用户实时掌握拖拉机的位置状态。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能拖拉机的控制系统，其特征在于，
包括拖拉机、云服务器(13)、用于控制所述拖拉机的工作状态的远程控制方向盘(18)和无线遥控器(16)及移动终端(17)；
所述远程控制方向盘(18)、移动终端(17)和拖拉机均与云服务器(13)连接，所述无线遥控器(16)与拖拉机进行无线通信，所述移动终端(17)和远程控制方向盘(18)通过云服务器(13)远程控制拖拉机的工作状态，所述无线遥控器(16)无线控制拖拉机的工作状态。
2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，
所述拖拉机包括用于起到主控作用的中央控制器(11)、用于与云服务器(13)连接的无线通信模块(12)、用于接收无线遥控器(16)控制信号的遥控器接收模块(15)、用于控制拖拉机前进后退的主驱控制器(21)、用于控制拖拉机转向的转向控制器(22)、用于控制拖拉机刹车的刹车控制器(23)、用于控制拖拉机上的农具提升机构和/或环境感知模块提升机构升降的提升机构控制器(24)以及用于控制拖拉机的车灯的工作状态的灯效控制器(25)；
所述无线通信模块(12)和遥控器接收模块(15)均与中央控制器(11)连接，所述主驱控制器(21)、转向控制器(22)、刹车控制器(23)、提升机构控制器(24)和灯效控制器(25)均与中央控制器(11)通过CAN总线进行通信。
3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，
所述无线通信模块(12)为2G模块、3G模块、4G模块、5G模块、GSM模块、GPRS模块、Wifi模块、RS232模块和RS485模块中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，
所述拖拉机还包括用于提供电能的动力电源和与动力电源连接并用于将动力电源输出的电能分配给中央控制器(11)、主驱控制器(21)、转向控制器(22)、刹车控制器(23)、提升机构控制器(24)和灯效控制器(25)的配电器；
所述配电器分别与动力电源、中央控制器(11)、主驱控制器(21)、转向控制器(22)、刹车控制器(23)、提升机构控制器(24)和灯效控制器(25)连接。
5.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，
所述拖拉机还包括与中央控制器(11)连接并用于人工控制拖拉机的工作状态和显示拖拉机工作状态的机载操作面板(14)。
6.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，
所述拖拉机还包括与中央控制器(11)连接并用于提供导航功能的导航模块。
7.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，
所述拖拉机还包括与中央控制器(11)连接并用于发出报警提醒的报警模块(19)。
8.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，
所述移动终端(17)为手机、平板电脑或者可穿戴电子设备。
9.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，
所述拖拉机还包括用于延长无线通信模块(12)到云服务器(13)的通信距离的转换器，所述转换器分别与云服务器(13)和无线通信模块(12)连接。
10.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，
所述拖拉机还包括与中央控制器(11)连接并用于进行定位的定位模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920129398.7U CN209526738U (zh) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | 智能拖拉机的控制系统 |
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| CN201920129398.7U CN209526738U (zh) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | 智能拖拉机的控制系统 |
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| CN209526738U true CN209526738U (zh) | 2019-10-22 |
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| CN201920129398.7U Active CN209526738U (zh) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | 智能拖拉机的控制系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN209526738U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111669306A (zh) * | 2020-04-19 | 2020-09-15 | 东风汽车股份有限公司 | 一种用作城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置及其方法 |
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2019
- 2019-01-24 CN CN201920129398.7U patent/CN209526738U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111669306A (zh) * | 2020-04-19 | 2020-09-15 | 东风汽车股份有限公司 | 一种用作城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置及其方法 |
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