本發(fā)明涉及無人車領(lǐng)域，具體的說是涉及一種高體驗(yàn)人機(jī)交互遙控?zé)o人車的方法。

背景技術(shù)：

無人車在反恐、危險(xiǎn)區(qū)域執(zhí)行任務(wù)（排雷等）、為部隊(duì)拖運(yùn)器材與裝備（例如“大狗”機(jī)器人）等方面具有重要的應(yīng)用潛力，目前美國、德國、法國、英國、以色列、日本、韓國等國家的無人車應(yīng)用技術(shù)比較先進(jìn)，并針對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的研究，其中人-機(jī)交互方式也是重要的方面。

在一類無人車中，遙控式及半自主式無人車的人機(jī)交互方式為傳統(tǒng)的操作臺，操作者一種可能得操作方式是，通過操作臺的操縱桿或者按鈕給無人車發(fā)送命令，通過顯示器顯示回傳的視頻信息。

上述方式的一個(gè)弊端是，人員需要在測控室中進(jìn)行觀測及控制或者攜帶操縱臺；此外，雖然可以開發(fā)相應(yīng)的app將數(shù)據(jù)在移動設(shè)備上進(jìn)行顯示，也存在人機(jī)交互的體驗(yàn)效果問題。

隨著硬件集成度及軟件技術(shù)的進(jìn)步，智能可穿戴設(shè)備風(fēng)生水起；谷歌公司于2012年4月發(fā)布了一款“拓展現(xiàn)實(shí)”的眼鏡---谷歌眼鏡，該款智能設(shè)備具有通過聲音控制拍照、視頻通話、導(dǎo)航的功能，此外還具備網(wǎng)上沖浪、處理文字信息及電子郵件等功能。雖然谷歌眼鏡有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在高成本、缺乏殺手級的應(yīng)用app、虛擬現(xiàn)實(shí)與真實(shí)場景的疊加容易造成人員的分神，可能會導(dǎo)致潛在的危險(xiǎn)（例如開車時(shí)）、由于谷歌眼鏡的聯(lián)網(wǎng)性，拍照的圖片隨時(shí)可能會上傳到網(wǎng)上，從而帶來了隱私被侵犯的隱患。

在本專利所述的應(yīng)用場景中，谷歌眼鏡的優(yōu)勢正好可以凸顯，同時(shí)上述所述的缺點(diǎn)，可以得到很好的規(guī)避。操作人員利用谷歌眼鏡的高體驗(yàn)人機(jī)交互效果，可以使得操作過程更加人性化；同時(shí)基于無人車開發(fā)的特殊app可以保證操作的可行性；因此，利用谷歌眼鏡高體驗(yàn)的人機(jī)交互效果，把谷歌眼鏡用于無人車中-----這是本專利的基本思想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)本發(fā)明的目的，在于針對現(xiàn)有的水文測量無人車人機(jī)交互的體驗(yàn)效果差，提供了一種高體驗(yàn)人機(jī)交互遙控?zé)o人車的方法，旨在提供一種更加人性化的人機(jī)交互方法，滿足操作人員靈活、舒適的監(jiān)測及控制無人車的工作。下面詳細(xì)說明本發(fā)明的方法。

本發(fā)明的方法是這樣的：

所述的高體驗(yàn)人機(jī)交互遙控?zé)o人車的示意圖如圖1所示，圖中包括谷歌眼鏡、控制臺、無人車。

硬件描述：

1）在控制臺上安裝藍(lán)牙模塊，并將其與控制臺部分的主控制器進(jìn)行相應(yīng)的電氣連接。

2）在控制臺上安裝ism波段的收發(fā)通信模塊，并將其與控制臺部分的主控制器進(jìn)行相應(yīng)的電氣連接；在無人車上也安裝相應(yīng)的收發(fā)通信模塊，并將其與無人車上的主控制器進(jìn)行相應(yīng)的電氣連接，從而實(shí)現(xiàn)控制臺與無人車之間的無線通信功能。

3）對于人機(jī)交互終端處的谷歌眼鏡，為了盡可能的延長供電時(shí)間。操作者需要攜帶一個(gè)大容量的充電寶，同時(shí)用充電線將谷歌眼鏡與充電寶進(jìn)行連接。

軟件描述：

1）對谷歌眼鏡進(jìn)行二次開發(fā)，安裝相應(yīng)的app，實(shí)現(xiàn)視頻播放及語音識別控制等功能。相應(yīng)軟件的工作流程如圖2所示。軟件剛啟動時(shí)，首先進(jìn)行硬件初始化，包括對微型投影儀、語音模塊、觸控開關(guān)、藍(lán)牙模塊等進(jìn)行初始化；然后打開藍(lán)牙模塊并建立與控制臺之間的通信連接（控制臺已經(jīng)打開，并且相應(yīng)的藍(lán)牙模塊也已經(jīng)打開，并做好建立連接的準(zhǔn)備）；接著谷歌眼鏡向控制臺發(fā)送讀取無人車視頻信息指令并等待，等到視頻信息流上傳到谷歌眼鏡上時(shí)，將信息通過微型投影儀投影到鏡片上，供人觀看。然后程序通過輪詢語音模塊及重復(fù)發(fā)送讀取視頻信息指令進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)語音模塊檢測到“前進(jìn)語音”時(shí)，控制器通過藍(lán)牙向控制臺發(fā)送“前進(jìn)指令”；這里的前進(jìn)指令，包括高、中、低三擋。當(dāng)語音模塊檢測到“后退語音”時(shí)，控制器通過藍(lán)牙向控制臺發(fā)送“后退指令”；這里的后退指令，包括高、中、低三擋。當(dāng)語音模塊檢測到“停止語音”時(shí)，控制器通過藍(lán)牙向控制臺發(fā)送“停止指令”；這里的停止指令，包括高、中、低三擋。當(dāng)語音模塊檢測到“轉(zhuǎn)向語音”時(shí)，控制器通過藍(lán)牙向控制臺發(fā)送“轉(zhuǎn)向及角度指令”；當(dāng)語音模塊檢測到“讀取傳感器語音”時(shí)，控制器通過藍(lán)牙向控制臺發(fā)送“讀取傳感器指令”；此時(shí)無人車會將采集到的傳感器信息（一些水文信息及相應(yīng)的語音信號）上傳到谷歌眼鏡上，并在眼鏡上進(jìn)行顯示。

2）控制臺的控制器中的程序完成接收并轉(zhuǎn)發(fā)谷歌眼鏡發(fā)送的控制指令，保存及上傳無人車發(fā)回的視頻及傳感器信息。相應(yīng)的軟件流程圖如圖3所示。控制臺啟動后，首先對藍(lán)牙模塊、ism波段通信模塊進(jìn)行初始化。然后輪詢檢測藍(lán)牙模塊、ism波段通信模塊。當(dāng)檢測到藍(lán)牙模塊接收緩沖區(qū)中有控制信號傳輸過來時(shí)，控制器將控制信號轉(zhuǎn)發(fā)給ism波段通信模塊緩沖區(qū)中發(fā)送給無人車；當(dāng)檢測到ism波段模塊接收緩沖區(qū)中有信息傳輸過來時(shí)，控制器將其轉(zhuǎn)發(fā)給藍(lán)牙模塊發(fā)送緩沖區(qū)中。

3）無人車控制器中的程序完成接收控制臺發(fā)送過來的控制命令，并將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的控制動作。同時(shí)實(shí)時(shí)采集相應(yīng)傳感器的數(shù)據(jù)，當(dāng)控制臺發(fā)送過來相應(yīng)的讀取命令時(shí)，將傳感器的數(shù)據(jù)通過ism波段通信模塊發(fā)給控制臺。相應(yīng)的軟件流程圖如圖4所示。無人車啟動后，首先對ism波段通信模塊、電機(jī)驅(qū)動、數(shù)據(jù)采集傳感器進(jìn)行初始化，使得通信模塊能夠進(jìn)行通信。然后獲取數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)并輪詢通信模塊中的指令信息。當(dāng)接收到前進(jìn)指令時(shí)，控制器將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的具體動作信號，控制相應(yīng)的驅(qū)動動作，根據(jù)不同的檔位（上、中、下），使無人車產(chǎn)生前進(jìn)的動作；當(dāng)接收到后退指令時(shí)，控制器將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的具體動作信號，控制相應(yīng)的驅(qū)動動作，根據(jù)不同的檔位（上、中、下），使無人車產(chǎn)生后退的動作；當(dāng)接收到停止指令時(shí)，控制器將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的具體動作信號，控制相應(yīng)的驅(qū)動動作，使無人車產(chǎn)生停止的動作；當(dāng)接收到轉(zhuǎn)向指令時(shí)，控制器將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的具體動作信號，控制相應(yīng)的驅(qū)動動作，根據(jù)不同的檔位（上、中、下）及轉(zhuǎn)向角度，使無人車產(chǎn)生轉(zhuǎn)向的動作。

所述的高體驗(yàn)人機(jī)交互遙控?zé)o人車方法的整體過程描述如下：

1）首先，依次啟動控制臺、無人車、谷歌眼鏡。并通過充電線將谷歌眼鏡與充電寶進(jìn)行連接。此時(shí)，控制臺、無人車、谷歌眼鏡控制器中的程序開始運(yùn)行。

2）啟動不久，控制臺與谷歌眼鏡之間通過藍(lán)牙建立通信鏈路，控制臺與無人車之間通過ism波段模塊建立通信鏈路。此時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的信息通道已經(jīng)建立。

3）操作人員戴上谷歌眼鏡，此時(shí)谷歌已將讀取視頻指令發(fā)送下去，無人車上的視頻信息，通過控制臺的中轉(zhuǎn)，上傳到谷歌眼鏡上，并顯示給操作人員觀看。此外，控制臺保存中轉(zhuǎn)的視頻信息。

4）當(dāng)操作人員發(fā)送“前進(jìn)”語音指令時(shí)，指令通過控制臺的中轉(zhuǎn)發(fā)送給無人車，然后無人車產(chǎn)生前進(jìn)的動作；同時(shí)，在此過程中，視頻信息不斷回傳到谷歌眼鏡上。其他的“后退”、“停止”、“轉(zhuǎn)向”指令的工作過程與之類同。

在本發(fā)明中既充分避免了谷歌眼鏡在傳統(tǒng)消費(fèi)者應(yīng)用中所帶來的高成本、泄露隱私、分神不安全的弊端又利用了谷歌眼鏡多維度、人性化的人機(jī)交互方式，達(dá)到了高體驗(yàn)人機(jī)交互的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明高體驗(yàn)人機(jī)交互遙控?zé)o人車的示意圖。

圖2為本發(fā)明谷歌眼鏡二次開發(fā)app的軟件流程圖。

圖3為本發(fā)明高體驗(yàn)人機(jī)交互遙控?zé)o人車控制臺的軟件流程圖。

圖4高體驗(yàn)人機(jī)交互遙控?zé)o人車控制器的軟件流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在androidwear版本中，根據(jù)上述的谷歌眼鏡中工作的軟件流程圖，利用android中提供的視頻處理api、語音處理api、眼部識別api、藍(lán)牙通信api等，開發(fā)app，然后將其運(yùn)行在谷歌眼鏡中；所述的谷歌眼鏡是googleglass2。

控制臺控制器中，根據(jù)上述的控制臺控制器工作的軟件流程圖，運(yùn)行實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)，在操作系統(tǒng)中提供的藍(lán)牙通信api，多線程等機(jī)制下，開發(fā)應(yīng)用程序；由于ism波段通信模塊，沒有現(xiàn)成的驅(qū)動程序，開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動程序。

無人車控制器中，根據(jù)上述的無人車控制器控制器的軟件流程圖，運(yùn)行實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)，在操作系統(tǒng)中提供的多線程等機(jī)制下，開發(fā)應(yīng)用程序；由于ism波段通信模塊、各種數(shù)據(jù)采集模塊，沒有現(xiàn)成的驅(qū)動程序，開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動程序。

在一種實(shí)施例中，所述的藍(lán)牙模塊采用5v供電電壓，其端口電流為15-20ma；所述的ism波段通信模塊采用通信距離6km、跳頻通信方式。

在一種實(shí)施例中，所述的藍(lán)牙模塊采用3.3v供電電壓，其端口電流為15-20ma；所述的ism波段通信模塊采用1.9-3.6v供電電壓，io工作電壓為3.3v/5v，通信距離為250m。

在一種實(shí)施例中，所述的充電寶，采用20ah的電池容量，usb充電接口。

在另一種實(shí)施例中，所述的ism通信模塊，也可以采用移動的3g通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。