一种无人驾驶观光车的人机交互系统及方法

技术领域

本发明属于汽车智能驾驶技术领域，具体涉及一种无人驾驶观光车的人机交互系统及方法。

背景技术

现有专利方案(201710659925.0)公开了一种自动驾驶人机交互系统及方法，主要是提出一种通过人机交互系统提高自动驾驶安全性的系统和方法。

但是，现有观光车人机交互系统，较为简单，只能实现最基本的车辆关键信息(如车速、电量、重要故障、里程等)显示功能，不能为无人驾驶观光车提供更多针对性的功能。主要显示车辆基本的一些状态信息，并提供娱乐通信交互功能，但是对于无人驾驶功能的状态显示与交互都较少。主要是提出一种通过人机交互系统提高自动驾驶安全性的系统和方法，但是缺少针对观光车运营场景的提高操作人员便利性的具体方法。

因此，现阶段需设计一种无人驾驶观光车的人机交互系统及方法，来解决以上问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种无人驾驶观光车的人机交互系统及方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，对比现有人机交互方案，在无人驾驶观光车应用场景中使用简便，操作人员能够通过语音获取车辆关键状态信息，获取方式更为快捷，另外，人机交互系统操作便捷，更有利于无人驾驶观光车在景区中的部署，是现有其他人机交互方案所不具备的。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种无人驾驶观光车的人机交互系统，包括：

显示器模块，用于显示车辆状态信息，并通过触控屏幕接收操作人员指令；

电脑主机模块，用于处理车辆状态信息，对车辆状态信息进行分析及异常判断，对异常判断结果生成语音提示信号，向所述语音播报模块发送语音提示信号，通过操作人员的指令和对数据的处理，自动生成无人驾驶路径文件；

语音播报模块，用于将接收到的语音提示信号进行播报；

数据通信模块，用于CAN通信数据和以太网通信数据的接收和发送；

供电模块，用于向所述人机交互系统提供电压稳定的电源；

所述电脑主机模块分别与所述显示器模块、语音播报模块、数据通信模块、供电模块连接。

进一步的，所述车辆状态信息包括但不限于车速、定位模式、定位状态、手刹状态、急停状态、避障状态、驾驶模式、激光雷达状态、局域网连接状态；

所述定位模式包括纯惯导定位、RTK融合定位和SLAM融合定位；

所述定位状态包括定位有效和定位无效；

所述手刹状态包括手刹拉起和手刹放下；

所述急停状态包括急停按下和急停抬起；

所述避障状态包括激光雷达避障和超声波避障；

所述驾驶模式包括模式无效、方向盘模式、摇杆模式和无人驾驶模式；

所述激光雷达状态包括转速、温度、电压和网络地址；

所述局域网连接状态包括节点名称、连接正常和连接错误。

进一步的，所述电脑主机模块包括：

车辆编号判断模块，用于判断是否存在车辆编号记录，若否，则提示输入车辆编号，所述车辆编号为识别车辆的唯一编号；

车辆状态异常判断模块，用于判断车辆状态信息是否处于正常范围，若否，则生成异常语音提示信号；

无人驾驶路径处理模块，用于接收操作人员指令，根据操作人员意图生成无人驾驶路径文件，所述无人驾驶路径文件为车辆其他零部件或系统使用。

进一步的，还包括地图路口定位模块、交通灯检测模块、检测方向调节模块、全景摄像模块、交通灯识别模块；

所述电脑主机模块分别与所述地图路口定位模块、交通灯检测模块、检测方向调节模块、全景摄像模块、交通灯识别模块连接；

所述地图路口定位模块用于检测观光车是否位于设有交通灯的地图路口位置；

所述交通灯检测模块用于检测路口交通灯的位置，并判断交通灯的通行信息；

所述检测方向调节模块用于调节交通灯检测模块的检测方向；

所述全景摄像模块用于获取地图路口的全景视频图像；

所述交通灯识别模块用于根据所述全景视频图像识别交通灯的通行信息。

进一步的，所述电脑主机模块控制所述地图路口定位模块常开，控制所述交通灯检测模块、检测方向调节模块、全景摄像模块、交通灯识别模块常闭；

当所述地图路口定位模块检测到观光车位于设有交通灯的地图路口位置时，所述电脑主机模块控制所述交通灯检测模块开启；

当所述交通灯检测模块无法检测路口交通灯的位置时，所述电脑主机模块控制所述检测方向调节模块开启；

当所述检测方向调节模块调节交通灯检测模块的检测方向至调节极限后，所述交通灯检测模块仍无法检测路口交通灯的位置时，所述电脑主机模块控制所述全景摄像模块、交通灯识别模块开启。

进一步的，还包括障碍物检测模块，所述障碍物检测模块与所述电脑主机模块连接；

所述障碍物检测模块用于检测所述交通灯检测模块的检测路径是否存在障碍物。

进一步的，所述电脑主机模块控制所述障碍物检测模块常闭；

当所述所述交通灯检测模块无法检测路口交通灯的位置时，所述电脑主机模块控制所述障碍物检测模块开启。

一种无人驾驶观光车的人机交互方法，包括以下步骤：

S101，电脑主机模块开机后自动运行应用程序，应用程序判断电脑主机是否存在车辆编号，所述车辆编号是用于识别车辆的唯一编号，如果存在车辆编号，则同步执行步骤S102，并通过显示器模块显示应用程序运行界面和显示预设信息，如果不存在车辆编号，则通过显示器模块提醒操作人员对车辆编号进行补充，并重新判断是否存在车辆编号；

S102，电脑主机模块通过显示器模块显示车辆编号，如果操作人员确认无需修改车辆编号，如果操作人员发现车辆编号错误，可以通过显示器模块触控功能手动更改车辆编号，修改确认后，重新启动所述电脑主机模块，执行步骤S101；

S103，电脑主机模块通过数据通信模块开始接收整车数据，接收的数据类型包括CAN通信数据、以太网通信数据，并通过显示器模块将车辆各状态参数进行显示，并开始判断整车各项指标参数是否异常；如果判断出现异常现象，则触发执行S104步骤；

S104，电脑主机模块根据所出现的故障类型，自动找出对应语音提示内容，通过文字转语音模块将文字内容转换为语音信号，向语音播报模块发出语音播报设备选择指令和语音播报内容指令，然后执行S105；

S105，语音播报模块接收到电脑主机模块发送的语音信号后，自动播放语音提示内容。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

本发明对比现有人机交互方案，在无人驾驶观光车应用场景中使用简便，操作人员能够通过语音获取车辆关键状态信息，获取方式更为快捷，另外，在所述人机交互系统中，提出了一种实时采集和处理无人驾驶路径的方法，操作便捷，更有利于无人驾驶观光车在景区中的部署，是现有其他人机交互方案所不具备的。

附图说明

图1为本方案实施方式的人机交互系统结构示意图。

图2为本方案实施方式的电脑主机模块结构示意图。

图3为本方案实施方式的方法步骤示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。

如图1所示，提出一种无人驾驶观光车的人机交互系统100，包括：

显示器模块110，用于显示车辆状态信息，并通过触控屏幕接收操作人员指令；

电脑主机模块120，用于处理车辆状态信息，对车辆状态信息进行分析及异常判断，对异常判断结果生成语音提示信号，向所述语音播报模块发送语音提示信号，通过操作人员的指令和对数据的处理，自动生成无人驾驶路径文件；

语音播报模块130，用于将接收到的语音提示信号进行播报；

数据通信模块140，用于CAN通信数据和以太网通信数据的接收和发送；

供电模块150，用于向所述人机交互系统提供电压稳定的电源；

所述电脑主机模块分别与所述显示器模块、语音播报模块、数据通信模块、供电模块连接。

进一步的，所述车辆状态信息包括但不限于车速、定位模式、定位状态、手刹状态、急停状态、避障状态、驾驶模式、激光雷达状态、局域网连接状态；

所述定位模式包括纯惯导定位、RTK融合定位和SLAM融合定位；

所述定位状态包括定位有效和定位无效；

所述手刹状态包括手刹拉起和手刹放下；

所述急停状态包括急停按下和急停抬起；

所述避障状态包括激光雷达避障和超声波避障；

所述驾驶模式包括模式无效、方向盘模式、摇杆模式和无人驾驶模式；

所述激光雷达状态包括转速、温度、电压和网络地址；

所述局域网连接状态包括节点名称、连接正常和连接错误。

进一步的，如图2所示，所述电脑主机模块120包括：

车辆编号判断模块121，用于判断是否存在车辆编号记录，若否，则提示输入车辆编号，所述车辆编号为识别车辆的唯一编号；

车辆状态异常判断模块122，用于判断车辆状态信息是否处于正常范围，若否，则生成异常语音提示信号；

无人驾驶路径处理模块123，用于接收操作人员指令，根据操作人员意图生成无人驾驶路径文件，所述无人驾驶路径文件为车辆其他零部件或系统使用。

进一步的，还包括地图路口定位模块、交通灯检测模块、检测方向调节模块、全景摄像模块、交通灯识别模块；

所述电脑主机模块分别与所述地图路口定位模块、交通灯检测模块、检测方向调节模块、全景摄像模块、交通灯识别模块连接；

所述地图路口定位模块用于检测观光车是否位于设有交通灯的地图路口位置；

所述交通灯检测模块用于检测路口交通灯的位置，并判断交通灯的通行信息；

所述检测方向调节模块用于调节交通灯检测模块的检测方向；

所述全景摄像模块用于获取地图路口的全景视频图像；

所述交通灯识别模块用于根据所述全景视频图像识别交通灯的通行信息。

进一步的，所述电脑主机模块控制所述地图路口定位模块常开，控制所述交通灯检测模块、检测方向调节模块、全景摄像模块、交通灯识别模块常闭；

当所述地图路口定位模块检测到观光车位于设有交通灯的地图路口位置时，所述电脑主机模块控制所述交通灯检测模块开启；

当所述交通灯检测模块无法检测路口交通灯的位置时，所述电脑主机模块控制所述检测方向调节模块开启；

当所述检测方向调节模块调节交通灯检测模块的检测方向至调节极限后，所述交通灯检测模块仍无法检测路口交通灯的位置时，所述电脑主机模块控制所述全景摄像模块、交通灯识别模块开启。

上述方案中，通过地图路口定位模块、交通灯检测模块、检测方向调节模块、全景摄像模块、交通灯识别模块之间的有序配合启动，可克服观光车在路口无法检测到交通灯的问题，从而确保通行安全；并且，有序启动可避免多个模块长时间无效动作或采集无效数据。

进一步的，还包括障碍物检测模块，所述障碍物检测模块与所述电脑主机模块连接；

所述障碍物检测模块用于检测所述交通灯检测模块的检测路径是否存在障碍物。

进一步的，所述电脑主机模块控制所述障碍物检测模块常闭；

当所述所述交通灯检测模块无法检测路口交通灯的位置时，所述电脑主机模块控制所述障碍物检测模块开启。可快速检测出交通灯检测模块的检测路径是否存在障碍物，便于相关人员反应。

如图3所示，提出一种无人驾驶观光车的人机交互方法，包括以下步骤：

S101，电脑主机模块开机后自动运行应用程序，应用程序判断电脑主机是否存在车辆编号，所述车辆编号是用于识别车辆的唯一编号，如果存在车辆编号，则同步执行步骤S102，并通过显示器模块显示应用程序运行界面和显示预设信息，如果不存在车辆编号，则通过显示器模块提醒操作人员对车辆编号进行补充，并重新判断是否存在车辆编号；

S102，电脑主机模块通过显示器模块显示车辆编号，如果操作人员确认无需修改车辆编号，如果操作人员发现车辆编号错误，可以通过显示器模块触控功能手动更改车辆编号，修改确认后，重新启动所述电脑主机模块，执行步骤S101；

S103，电脑主机模块通过数据通信模块开始接收整车数据，接收的数据类型包括CAN通信数据、以太网通信数据，并通过显示器模块将车辆各状态参数进行显示，并开始判断整车各项指标参数是否异常；如果判断出现异常现象，则触发执行S104步骤；

S104，电脑主机模块根据所出现的故障类型，自动找出对应语音提示内容，通过文字转语音模块将文字内容转换为语音信号，向语音播报模块发出语音播报设备选择指令和语音播报内容指令，然后执行S105；

S105，语音播报模块接收到电脑主机模块发送的语音信号后，自动播放语音提示内容。

进一步的还包括：

S106，电脑主机模块通过运行应用程序实现自动路径采集功能，操作人员可以通过显示器模块的触控功能与应用程序进行交互，通过点击显示界面上的“开始采集”按钮，可以实现车辆实时定位数据采集，而点击“暂停采集”按钮，则可中断定位数据采集，中断定位数据采集后则可以选择继续点击“开始采集”按钮或者点击“生成路径”按钮，当点击“生成路径”按钮后，应用程序自动生成指定格式的无人驾驶路径文件。

本发明通过显示器模块实现操作人员与车辆设备的交互，使操作人员能够确认和修改车辆基本预设信息，使车辆状态信息得到充分的显示，使车辆异常信息通过语音提示给操作人员，使操作人员能够方便的实现无人驾驶路径采集和生成，便于无人驾驶观光车的使用和部署。

综上，针对无人驾驶观光车，提供除车速、电量、里程等基本信息以外的其他车辆状态信息，让运营管理人员能更为详细了解车辆状态。

针对无人驾驶观光车，提供基于车辆实时数据的诊断分析结果，用于车辆出现故障时能让运营管理人员能够更快速的分析故障原因。

针对无人驾驶观光车，提供基于车辆数据诊断结果的多种声光提示方法，让操作人员更为及时和准确的获取故障警告提示信息。

本发明对比现有人机交互方案，在无人驾驶观光车应用场景中使用简便，操作人员能够通过语音获取车辆关键状态信息，获取方式更为快捷，另外，在所述人机交互系统中，提出了一种实时采集和处理无人驾驶路径的方法，操作便捷，更有利于无人驾驶观光车在景区中的部署，是现有其他人机交互方案所不具备的。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。