觸摸屏控制器及行駛裝置的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器、潛艇等行駛裝置的控制領(lǐng)域，具體地，是應(yīng)用觸摸屏控制器對(duì)這些能夠在空間上做升降運(yùn)動(dòng)的行駛裝置進(jìn)行控制的方法以及實(shí)現(xiàn)該控制方法的觸摸屏控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的飛行器、潛艇等已經(jīng)廣泛應(yīng)用帶有觸摸屏的控制器進(jìn)行控制，控制器可以設(shè)置在這些行駛裝置內(nèi)，也可以是與行駛裝置相分離地設(shè)置，例如通過手持遙控器對(duì)無人駕駛飛行器進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，手持遙控器可以是專用的遙控器，也可以是安裝有專用程序(APP)的智能手機(jī)、平板電腦等。
[0003]以控制無人駕駛的飛行器的遙控器為例，現(xiàn)有的遙控器大多帶有觸摸屏，使用者通過觸摸屏輸入控制指令，如起飛、懸停、轉(zhuǎn)向等信號(hào)，如控制飛行器的飛行方向，往往需要發(fā)出飛行的運(yùn)動(dòng)方向以及運(yùn)動(dòng)距離的指令。常見的控制指令輸入方法包括觸摸屏的點(diǎn)擊輸入以及語言輸入，觸摸屏的點(diǎn)擊輸入是在觸摸屏上顯示指令的圖標(biāo)，使用者通過點(diǎn)擊這些圖標(biāo)以形成控制指令。當(dāng)然，如發(fā)出飛行器轉(zhuǎn)向、飛行高度調(diào)整、飛行距離設(shè)置等，還需要輸入具體的參數(shù)，如轉(zhuǎn)向的角度、飛行高度的數(shù)值、飛行距離的距離等。如通過語音方式輸入控制指令，則使用者通過語音的方式發(fā)出指令，觸摸屏控制器對(duì)接收的指令進(jìn)行識(shí)別，并向飛行器發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。
[0004]然而，上述的控制方法在輸入指令時(shí)往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間，例如需要點(diǎn)擊觸摸屏上的圖標(biāo)，然后輸入具體的參數(shù)，又或者等待觸摸屏控制器對(duì)接收的語音指令進(jìn)行識(shí)別，這都需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致控制指令的輸入與控制信號(hào)的發(fā)送之間存在較長(zhǎng)的時(shí)間。在飛行器高速飛行的時(shí)候，一旦控制信號(hào)發(fā)送不及時(shí)，有可能導(dǎo)致飛行器發(fā)生碰撞事故，對(duì)飛行器造成無可挽回的損失。
[0005]因此，現(xiàn)有的一些飛行器使用的觸摸屏控制器通過輸入離散觸摸點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)飛行路徑的輸入。例如，觸摸屏控制器判斷使用者通過手指在觸摸屏上點(diǎn)擊的飛行器需要經(jīng)過的位置，并把被點(diǎn)擊位置對(duì)應(yīng)的GPS坐標(biāo)作為飛行器的目的地坐標(biāo)依次發(fā)送給飛行器。由此控制飛行器的運(yùn)動(dòng)路徑。
[0006]但是，由于使用者在觸摸屏上點(diǎn)擊時(shí)由于手指遮擋緣故，難以精準(zhǔn)點(diǎn)擊到需要點(diǎn)擊的位置，導(dǎo)致飛行器的控制并不精確，如果飛行器按照使用者點(diǎn)擊的路徑飛行，有可能導(dǎo)致飛行器發(fā)生碰撞事故。并且，由于飛行器、潛艇等行駛裝置不但需要在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，還需要在垂直方向上運(yùn)動(dòng)，如執(zhí)行升降運(yùn)動(dòng)，由于觸摸屏為平面，單一的觸摸操作無法實(shí)現(xiàn)行駛裝置三維方向上的運(yùn)動(dòng)控制。
[0007]此外，飛行器、潛艇等被控的行駛裝置上往往安裝全球定位系統(tǒng)(GPS)使用的芯片，然而，在室內(nèi)，高樓林立，峽谷或者較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，GPS芯片接收的信號(hào)較弱，嚴(yán)重影響飛行器等行駛裝置的控制，并威脅飛行器的飛行安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的主要目的是提供一種提高向行駛裝置發(fā)送的控制信號(hào)精確性的觸摸屏控制器。
[0009]本發(fā)明的另一目的是提供一種控制精確性較高的行駛裝置的控制方法。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述的主要目的，本發(fā)明提供的觸摸屏控制器用于向行駛裝置發(fā)出控制信號(hào)，該觸摸屏控制器包括觸摸屏以及與觸摸屏電連接的處理器，其中，處理器用于接收觸摸屏上觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算行駛裝置被控的運(yùn)動(dòng)控制信息，并將運(yùn)動(dòng)控制信息的數(shù)據(jù)輸出至觸摸屏，將運(yùn)動(dòng)控制信息的控制信號(hào)輸出至行駛裝置，觸摸屏用于接收處理器輸出的運(yùn)動(dòng)控制信息的數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)顯示。
[0011]由上述方案可見，觸摸屏控制器根據(jù)觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算諸如運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)距離、速度、角速度、角位移等運(yùn)動(dòng)控制信息后，在觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示被控的運(yùn)動(dòng)控制信息的數(shù)據(jù)，使用者可以直觀地了解輸入的控制指令并判斷控制指令是否輸入有誤。這樣，使用者一旦發(fā)現(xiàn)輸入的控制指令有誤時(shí)，可以取消指令的發(fā)送或者調(diào)整指令，以提高發(fā)出的控制指令的精確性，觸摸屏控制器向行駛裝置發(fā)出的控制信號(hào)也更為精確。
[0012]一個(gè)優(yōu)選的方案是，觸摸屏控制器還設(shè)有播音裝置，處理器還用于計(jì)算運(yùn)動(dòng)方向及運(yùn)動(dòng)距離后，通過播音裝置播放運(yùn)動(dòng)控制信息的數(shù)據(jù)，并在接收到確認(rèn)信息后將運(yùn)動(dòng)控制信息的控制信號(hào)發(fā)送至行駛裝置。
[0013]由此可見，觸摸屏控制器顯示運(yùn)動(dòng)控制信息的數(shù)據(jù)的同時(shí)，還通過喇叭等播音裝置播放出來，使用者無需通過觀看觸摸屏即可以了解輸入的指令是否正確，避免使用者因在戶外受強(qiáng)光干擾而無法看清楚觸摸屏的內(nèi)容而影響對(duì)指令正確性的判斷。
[0014]進(jìn)一步的方案是，處理器還用于向行駛裝置發(fā)出控制信號(hào)后接收緊急懸停指令，并向行駛裝置發(fā)出緊急懸停的控制信號(hào)。
[0015]可見，使用者一旦發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)出的控制信號(hào)有誤，即可以通過發(fā)出緊急懸停的控制指令控制飛行器緊急懸停，以避免飛行器因繼續(xù)執(zhí)行原先的控制信號(hào)而導(dǎo)致碰撞事故的發(fā)生。
[0016]更進(jìn)一步的方案是，觸摸屏具有控制指令輸入?yún)^(qū)以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示區(qū)，觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡為在控制指令輸入?yún)^(qū)內(nèi)形成的運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)動(dòng)控制信息的數(shù)據(jù)顯示在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)，且控制指令輸入?yún)^(qū)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示區(qū)相分離地布置。
[0017]由此可見，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示區(qū)與控制指令輸入?yún)^(qū)相互分離，這樣實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示不會(huì)遮擋在控制指令輸入?yún)^(qū)上，避免顯示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)影響控制指令的輸入。
[0018]更進(jìn)一步的方案是，控制指令輸入?yún)^(qū)包括相互分離設(shè)置的水平運(yùn)動(dòng)指令輸入?yún)^(qū)以及垂直運(yùn)動(dòng)指令輸入?yún)^(qū)。這樣，水平運(yùn)動(dòng)方向的控制指令與垂直運(yùn)動(dòng)的指令可以分別輸入，便于通過在平面內(nèi)輸入控制指令的方式控制飛行器、潛艇等三維運(yùn)動(dòng)的物體的升降運(yùn)動(dòng)。
[0019]更進(jìn)一步的方案是，處理器還用于斷觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡為第一形狀的觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，計(jì)算的運(yùn)動(dòng)控制信息為水平運(yùn)動(dòng)控制信息；判斷觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡為第二形狀的觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，計(jì)算的運(yùn)動(dòng)控制信息為垂直運(yùn)動(dòng)控制信息。
[0020]由此可見，控制行駛裝置的水平運(yùn)動(dòng)的觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀與控制行駛裝置垂直運(yùn)動(dòng)的觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡形狀不相同，處理器只需要判斷觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀即可以判斷輸入的信號(hào)是控制行駛裝置在水平方向上的運(yùn)動(dòng)還是在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成對(duì)應(yīng)地控制信號(hào)，可以靈活地對(duì)行駛裝置進(jìn)行控制，該控制方法無需區(qū)分水平運(yùn)動(dòng)指令輸入?yún)^(qū)域和升降運(yùn)動(dòng)指令輸入?yún)^(qū)域，可以有效避免在錯(cuò)誤的觸摸控制區(qū)域輸入錯(cuò)誤的觸摸路徑。
[0021]更進(jìn)一步的方案是，處理器還用于接收行駛裝置上的攝像裝置拍攝的實(shí)時(shí)圖像；觸摸屏還用于接收并顯示實(shí)時(shí)圖像，且觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡形成在實(shí)時(shí)圖像上。
[0022]可見，將攝像裝置拍攝的實(shí)時(shí)圖像作為觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡的背景，使用者可以直觀地看到飛行器周邊的環(huán)境，并根據(jù)飛行器周邊的環(huán)境輸入控制指令，控制指令完全根據(jù)飛行器周邊環(huán)境確定，更加方便使用者的指令輸入。
[0023]更進(jìn)一步的方案是，處理器還用于接收行駛裝置上的電子羅盤以及距離傳感器輸出的數(shù)據(jù)，并以電子羅盤及距離傳感器輸出的數(shù)據(jù)作為障礙物所在方向上運(yùn)動(dòng)控制信息的數(shù)值的極限值。
[0024]由此可見，飛行器上安裝電子羅盤以及距離傳感器后，無需使用全球定位系統(tǒng)的芯片接收全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)，有利于飛行器在室內(nèi)或者較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)的飛行控制。并且，處理器還根據(jù)電子羅盤以及距離傳感器的數(shù)據(jù)，計(jì)算在不同方向上最接近的障礙物的距離，并且作為障礙物所在方向上運(yùn)動(dòng)控制信息，如運(yùn)動(dòng)距離的極限值。
[0025]使用電子羅盤及距離傳感器輸出的數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)方向及運(yùn)動(dòng)距離的極限值，可以避免飛行器碰撞在周邊的障礙物上。
[0026]為實(shí)現(xiàn)上述的另一目的，本發(fā)明提供的行駛裝置的控制方法中，行駛裝置接收觸摸屏控制器輸出的控制信號(hào)并在控制信號(hào)的控制下運(yùn)動(dòng)，觸摸屏控制器包括一個(gè)觸摸屏，該方法包括觸摸屏控制器根據(jù)觸摸屏上觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡，并且，觸摸屏控制器根據(jù)觸摸運(yùn)動(dòng)估計(jì)計(jì)算行駛裝置被控的運(yùn)動(dòng)方向及運(yùn)動(dòng)距離，并實(shí)時(shí)顯示運(yùn)動(dòng)控制信息的數(shù)據(jù)，將運(yùn)動(dòng)控制信息的控制信號(hào)輸出至行駛裝置。
[0027]由上述方案可見，使用者通過觸摸屏輸入觸摸運(yùn)動(dòng)軌跡后，觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示運(yùn)動(dòng)控制信息的數(shù)據(jù)，使用者可以直觀地了解輸入的控制指令是否正確，并且在輸入的控制指令不正確的情況下取消輸入的控制指令或者調(diào)整控制指令，從而精確地控制行駛裝置的運(yùn)動(dòng)控制信息，如運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)距離、速度等。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明觸摸屏控制器第一實(shí)施例與飛行器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0029]圖2是本發(fā)明觸摸屏控制器第一實(shí)施例中觸摸屏的示意框圖。
[0030]圖3是本發(fā)明觸摸屏控制器第一實(shí)施例中控制器第一控制方式的示意圖。
[0031]圖4是本發(fā)明觸摸屏控制器第一實(shí)施例中控制器第二控制方式的示意圖。
[0032]圖5是本發(fā)明觸摸屏控制器第一實(shí)施例中控制器第三控制方式的示意圖。
[0033]圖6是本發(fā)明行駛裝置控制方法第一實(shí)施例的流程圖。
[0034]圖7是本發(fā)明觸摸屏控制器第一實(shí)施例中觸摸屏另一種顯示狀態(tài)的示意框圖。
[0035]圖8是本發(fā)明觸摸屏控制器第二實(shí)施例中觸摸