航行控制方法、装置与流程

文档序号:15019383发布日期:2018-07-25 00:20阅读:369来源:国知局

本发明涉及自动控制技术领域,尤其涉及一种航行控制方法、装置。



背景技术:

智能化一直是船舶发展的趋势,近年来,随着物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术的突飞猛进,船舶自动化水平不断提高,无人驾驶船艇的实现有了科技支撑。

目前,对无人船的航行控制主要是用户通过遥控器来遥控无人船的航行,这种方式下,需要用户熟练掌握遥控航行技能,操作不便。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例提供一种航行控制方法、装置,用以实现无人船的自动航行。

第一方面,本发明实施例提供一种航行控制方法,应用于客户端中,包括:

根据无人船的当前位置在电子地图上显示对应的地图元素;

响应于用户根据所述地图元素在所述电子地图上绘制的参考航行轨迹,确定所述参考航行轨迹对应的位置序列;

将所述位置序列发送至所述无人船,以使所述无人船根据所述参考航行轨迹进行航行。

第二方面,本发明实施例提供一种航行控制装置,应用于客户端中,包括:

显示模块,用于根据无人船的当前位置在电子地图上显示对应的地图元素;

确定模块,用于响应于用户根据所述地图元素在所述电子地图上绘制的参考航行轨迹,确定所述参考航行轨迹对应的位置序列;

发送模块,用于将所述位置序列发送至所述无人船,以使所述无人船根据所述参考航行轨迹进行航行。

另外,本发明实施例提供一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时实现上述第一方面中的航行控制方法。该电子设备还可以包括通信接口,用于与其他设备或通信网络通信。

本发明实施例提供了一种计算机存储介质,用于储存存储计算机程序,所述计算机程序使计算机执行时实现上述第一方面中的航行控制方法。

本发明实施例提供的航行控制方法、装置,无人船上设置有定位装置,从而无人船可以将自己的位置发送至用户的客户端上,在客户端界面上根据无人船的当前位置在电子地图上显示对应的地图元素,即无人机周围一定范围内的地图信息,以便于用户可以根据该地图元素直接在该电子地图上绘制参考航行轨迹,将该参考航行轨迹对应的位置序列发送至无人船,以使无人船根据参考航行轨迹进行自动航行。基于此,实现了无人船根据用户在电子地图上绘制的航行轨迹进行自动航行的目的,且提高了用户控制无人船航行的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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为本发明实施例提供的航行控制方法的应用场景示意图;

图2为本发明实施例提供的航行控制方法实施例一的流程图;

图3-图5为电子地图上绘制的航行轨迹的示意图;

图6为本发明实施例提供的航行控制方法实施例二的流程图;

图7为电子地图上绘制的两条航行轨迹的示意图;

图8为本发明实施例提供的航行控制装置的结构示意图;

图9为与图8所示实施例提供的航行控制装置对应的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种,但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述XXX,但这些XXX不应限于这些术语。这些术语仅用来将XXX区分开。例如,在不脱离本发明实施例范围的情况下,第一XXX也可以被称为第二XXX,类似地,第二XXX也可以被称为第一XXX。

取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是,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商品或者系统不仅包括那些要素,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商品或者系统所固有的要素。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商品或者系统中还存在另外的相同要素。

另外,下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例,而非严格限定。

现有技术中,用户通过遥控器控制无人船航行,无人船的航行范围受限于遥控器的信号覆盖范围,因为,如果无人船与遥控器的距离超过了要遥控器发射信号的覆盖范围,则无人船无法接收到遥控器发射的控制信号,从而无法根据遥控器的控制信号进行航行。因此,本发明实施例提供的航行控制方法,一方面为了提高用户对无人船航行控制的操作便利性,一方面也为了实现无人船的自动航行,使得无人船能够航行更远距离。

为此,基于本发明实施例提供的航行控制方法,如图1所示,用户可以在用于进行无人船航行控制的客户端上显示的电子地图上绘制航行轨迹,将该航行轨迹发送至无人船上,以控制无人船根据该航行轨迹航行,图中,p1,p2,p3,…,pn为航行轨迹对应的位置序列。

图2为本发明实施例提供的航行控制方法实施例一的流程图,该航行控制方法可以由用于进行无人船航行控制的客户端来执行,该客户端可以安装于用户终端设备中,比如智能手机等。如图2所示,该方法包括如下步骤:

201、根据无人船的当前位置在电子地图上显示对应的地图元素。

202、响应于用户根据地图元素在电子地图上绘制的参考航行轨迹,确定参考航行轨迹对应的位置序列。

203、将位置序列发送至无人船,以使无人船根据参考航行轨迹进行航行。

本发明实施例中,在无人船上设置有定位装置,该定位装置比如为GPS定位装置,用于实现无人船位置的实时精确定位。

在实际应用中,无人船可以将自己的位置信息传输至客户端中,客户端启动后可以显示出电子地图界面,可以在该电子地图上显示与无人船当前位置对应的地图元素,该地图元素比如为无人船当前位置周围一定范围内的地形信息,该地形信息比如为附近的水、陆分布信息,水深、流速等信息。可选地,该地图元素中还可以包括无人船当前的航速等信息。

基于该电子地图,用户可以看到无人船周围一定距离范围内的情形,从而,用户可以基于这些地图元素在电子地图上绘制出合理的航行轨迹,称为参考航行轨迹,比如,根据地图元素中显示的陆地信息绘制出绕过陆地的航行轨迹。

可选地,如图3所示,该电子地图上可以显示有无人船的当前位置节点,用户可以在该电子地图上手绘出参考航行轨迹,该参考航行轨迹的起点可以与无人船当前的位置节点重合,与可以不重合。当不重合时,相当于控制无人船首先自当前位置航行至轨迹起点位置,之后再按照参考航行轨迹继续航行。

实际上,控制无人船根据用户绘制的参考航行轨迹进行自动航行,是需要将用户绘制的参考航行轨迹对应的位置序列发送至无人船,以使无人船根据该位置序列生成动力系统的控制信号,以控制无人船按照参考航行轨迹进行航行,因此,需要确定参考航行轨迹对应的位置序列。

而位置序列的确定过程中,本发明实施例中,兼顾了航行精确度和处理复杂度,具体来说,就是在无人船能够精确还原出参考航行轨迹和位置序列中的位置个数之间进行折中考虑。

具体地,本发明实施例中,根据参考航行轨迹的轨迹类型确定各采样点,进而依次获取各采样点对应的位置构成位置序列,也就是,结合参考航行轨迹的轨迹类型来确定需要采样的位置点采样策略。

用户绘制的参考航行轨迹的轨迹类型可以划分为两大类,一类是规则图形,一类是非规则图形,其中,规则图形比如图3和图4中所示的圆形、矩形等,非规则图形如图5所示。指的说明的是,该规则图形也可以包括近似规则图形。

可选地,客户端中可以预先存储有多种规则图形,通过将参考航行轨迹与该多种规则图形进行匹配,以确定参考航行轨迹是否属于某种规则图形。在匹配的过程中,可以对参考航行轨迹进行缩放、旋转,进而与各规则图形进行匹配。

对于轨迹类型包括预设的规则图形的参考航行轨迹,可以根据规则图形的特征信息确定采样点,该特征信息用于描述规则图形的范围和位置。举例来说,比如对于如图3所示的圆形,该特征信息可以是圆心位置和半径长度,从而,采样点即为识别出的圆心位置。可以理解的是,此时,向无人船发送的位置序列中可以仅包括圆心位置和半径长度即可。再比如,对于如图4所示的矩形,该特征信息可以是矩形的顶点位置,从而,采样点可以是矩形的顶点位置。

可选地,对于轨迹类型为非规则图形的参考航行轨迹,可以直接以预设的采样间隔确定采样点。此时,自参考航行轨迹的起点位置,每隔预设距离确定一个采样点,该预设距离即为采样间隔。

可选地,对于轨迹类型为非规则图形的参考航行轨迹,还可以根据轨迹线段的弯曲程度确定采样间隔,并根据该采样间隔确定采样点。可选地,可以首先对参考航行轨迹进行分段处理,得到过个轨迹线段,之后,根据预先设定的线段曲率与采样间隔的对应关系,确定出与每个轨迹线段对应的采样间隔,从而,根据确定出的采样间隔确定每个轨迹线段对应的采样点。其中,分段处理可以将参考航行轨迹划分为直线段和曲线段构成的集合,对于直线度,可以采用相对较大的采用间隔进行采样,对于曲线段,采用相对较小的采集间隔进行采样。比如图5所示的不规则参考航行轨迹,在图中示意的Z1直线段部分,采样间隔假设为5m,采集了p1、p2和p3三个位置点,在图中示意的Q1曲线段部分,采样间隔假设为1m,采集了p4、p5、p6、p7四个位置点。

在经过前述的位置序列确定处理后,将确定出的位置序列发送至无人船,即可使得无人船能够按照该位置序列进行自动航行。

而且,基于上述方案,用户仅需在电子地图上绘制航行轨迹即可实现对无人船的航行控制,操作方便。

图6为本发明实施例提供的航行控制方法实施例二的流程图,如图6所示,在图2所示实施例基础上,步骤203之后,该方法还可以包括如下步骤:

201、接收无人船反馈的位置序列。

202、根据无人船反馈的位置序列在电子地图上绘制实际航行轨迹。

在实际应用中,为便于用户能够在客户端界面上看到无人船是否按照其规划的航行轨迹进行航行,还可以在电子地图上基于无人船反馈的位置序列,绘制实际航行轨迹。可选地,如图7所示,该实际航行轨迹可以采用与参考航行轨迹不同的绘制样式绘制在同一界面上显示,该绘制样式可以是不同的颜色、线型等。

实际应用中,当用户发现实际航行轨迹偏离参考航行轨迹较大时,可以触发重新绘制新的参考航行轨迹,或者对无人船下达某种预设控制指令。其中,该重新绘制的触发可以是用户在界面上点击某个绘制按钮触发的,基于该触发,可选地,用户之前绘制的参考航行轨迹可以被清除,此时,电子地图上可以仅显示无人船当前的位置以及与该当前位置对应的地图元素。

另外,在实际应用中,无人船与客户端间可能出现通信异常现象,此时,无人船的位置信息可能无法反馈至客户端,因此,可选地,若在预设时间间隔内没有接收到无人船反馈的位置信息,则客户端可以向无人船发送异常控制指令,该异常控制指令比如是指示无人船启动自主巡航模式的控制指令等。

以下将详细描述本发明的一个或多个实施例的航行控制装置。本领域技术人员可以理解,这些航行控制装置均可使用市售的硬件组件通过本方案所教导的步骤进行配置来构成。

图8为本发明实施例提供的航行控制装置的结构示意图,如图8所示,该装置包括:显示模块11、确定模块12,发送模块13、接收模块14。

显示模块11,用于根据无人船的当前位置在电子地图上显示对应的地图元素。

确定模块12,用于响应于用户根据所述地图元素在所述电子地图上绘制的参考航行轨迹,确定所述参考航行轨迹对应的位置序列。

发送模块13,用于将所述位置序列发送至所述无人船,以使所述无人船根据所述参考航行轨迹进行航行。

可选地,所述确定模块12具体用于:

根据所述参考航行轨迹的轨迹类型确定各采样点;依次获取所述各采样点对应的位置构成所述位置序列。

可选地,所述确定模块12具体用于:

若所述轨迹类型包括预设的规则图形,则根据所述规则图形的特征信息确定采样点,所述特征信息用于描述所述规则图形的范围和位置;

若所述轨迹类型为非规则图形,则根据轨迹线段的弯曲程度确定采样间隔,并根据所述采样间隔确定采样点。

可选地,接收模块14,用于接收所述无人船反馈的位置序列。

所述显示模块13,用于根据所述无人船反馈的位置序列在所述电子地图上绘制实际航行轨迹。

可选地,所述发送模块13还用于:若所述接收模块14在预设时间间隔内没有接收到所述无人船反馈的位置信息,则向所述无人船发送异常控制指令。

图9所示装置可以执行图2、图6所示实施例的方法,本实施例未详细描述的部分,可参考对图2、图6所示实施例的相关说明。该技术方案的执行过程和技术效果参见图2、图6所示实施例中的描述,在此不再赘述。

以上描述了航行控制装置的内部功能和结构,在一个可能的设计中,航行控制装置的结构可实现为一电子设备,该电子设备比如为终端设备,如图9所示,该电子设备可以包括:处理器21和存储器22。其中,所述存储器22用于存储支持航行控制装置执行上述图2、图6所示实施例中提供的航行控制方法的程序,所述处理器21被配置为用于执行所述存储器22中存储的程序。

所述程序包括一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器21执行时能够实现如下步骤:

根据无人船的当前位置在电子地图上显示对应的地图元素;

响应于用户根据所述地图元素在所述电子地图上绘制的参考航行轨迹,确定所述参考航行轨迹对应的位置序列;

将所述位置序列发送至所述无人船,以使所述无人船根据所述参考航行轨迹进行航行。

可选地,所述处理器21还用于执行前述图2、图6所示实施例中的全部或部分步骤。

其中,所述航行控制装置的结构中还可以包括通信接口23,用于航行控制装置与其他设备或通信网络通信。

另外,本发明实施例提供了一种计算机存储介质,用于储存航行控制装置所用的计算机软件指令,其包含用于执行上述图2、图6所示方法实施例中广告投放方法所涉及的程序。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件和软件结合的方式来实现。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机产品的形式体现出来,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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