本发明涉及农用机械技术领域，尤其涉及一种农用机械无线视频驾驶系统及其视频切换方法。
背景技术：
当前，农机自动与半自动驾驶在提升农机自动化与智能化方面起到重要的作用。伴随农业对智能化设备的更高要求，如何实现农机设备从机库到田地运作，如果满足在多变复杂的田地间可靠的运行，成为未来技术发展的研究方向。传统的方式是通过人工驾驶方式进入田地，在面积比较大的作业区域中，通过GPS导航控制系统实现直线自主驾驶等，在面积较小的田地中，往往通过简单的遥控系统实现现场可视距离内的遥控驾驶，无法满足更高要求的半自主控制(超视距)，同时，无法解决大型农机设备(拖拉机)背面盲区不可视操作导致的危险等问题，与之同步存在的视距范围内操作换向带来的操控不适应问题。
技术实现要素：
本发明目的在于公开一种农用机械无线视频驾驶系统及其视频切换方法，以实现超视距的无线视频驾驶。
为实现上述目的，本发明公开了一种农用机械无线视频驾驶系统的视频切换方法，所述无线视频驾驶系统包括建立无线通信及视频连接的遥控箱和监控箱，所述方法执行于所述监控箱，包括：
设置触发视频模式进行切换的切换条件，所述切换条件根据设定的车辆行驶速度阈值与方向盘转角阈值进行相应设置；
在行驶过程中，监测并获取实时的车辆行驶速度与实时的方向盘转角，根据实时的车辆行驶速度与设定的车辆行驶速度阈值之差、以及实时的方向盘转角与设定的方向盘转角阈值之差进行相应的视频模式切换。
为实现上述目的，本发明还公开了一种农用机械无线视频驾驶系统，包括建立无线通信及视频连接的遥控箱和监控箱，所述监控箱包括：
设置模块，用于设置触发视频模式进行切换的切换条件，所述切换条件根据设定的车辆行驶速度阈值与方向盘转角阈值进行相应设置；
监控模块，用于在行驶过程中，监测并获取实时的车辆行驶速度与实时的方向盘转角，根据实时的车辆行驶速度与设定的车辆行驶速度阈值之差、以及实时的方向盘转角与设定的方向盘转角阈值之差进行相应的视频模式切换。
可选的，基于本发明的农用机械无线视频驾驶系统及其视频切换方法，其切换条件包括但不限于：
当实时车辆行驶速度大于设定的车辆行驶速度阈值V1且实时方向盘转角|β|小于或等于设定的方向盘转角阈值α时，将视频模式自动切换到前向场景视频监控；
当实时车辆行驶速度大于设定的车辆行驶速度阈值V1且实时方向盘转角|β|大于设定的方向盘转角阈值α时，在局部自治行驶模式下，根据|β|与α的角度差自动调节行驶速度，并在实时车辆行驶速度达到或小于V1时，将视频模式自动切换到全景视频监控。
本发明具有以下有益效果：
监控箱能根据设置的切换条件合理的切换视频模式并将其传输给遥控箱，便于遥控箱的操作用户实现超视距无线驾驶，并为实现局部自治行驶模式提供了条件，扩展了无线视频驾驶智能性的改进空间。
下面将参照附图，对本发明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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例公开的农用机械无线视频驾驶系统及其视频切换方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
本实施例公开一种农用机械无线视频驾驶系统，该系统包括建立无线通信及视频连接的遥控箱和监控箱，该监控箱安装于车体上。
以拖拉机为例，人工操控遥控箱上的启动按键，无线数据收发系统发送对应的指令。拖拉机接收到启动指令后，模拟钥匙完成上电与点火启动操作；监控箱通过检测蓄电池电压的波动情况，获得拖拉机顺利启动、启动失败、发电机/蓄电池故障三种状态信息，反馈到遥控箱；系统建立无线数据通信链路，并保持无线数据的收发链路。启动成功后，通过遥控箱上的油门调节旋钮，调节拖拉机油门大小，通过点按离合按钮，实现离合器的闭合和松开，通过点按刹车按钮，实现拖拉机的刹车松放与踩下。系统发送对应的信令后，监控箱接收信令后，完成对应的动作并返回对应状态信息。
本实施例中，监控箱还包括：
设置模块，用于设置触发视频模式进行切换的切换条件，该切换条件根据设定的车辆行驶速度阈值与方向盘转角阈值进行相应设置；
监控模块，用于在行驶过程中，监测并获取实时的车辆行驶速度与实时的方向盘转角，根据实时的车辆行驶速度与设定的车辆行驶速度阈值之差、以及实时的方向盘转角与设定的方向盘转角阈值之差进行相应的视频模式切换。
可选的，本实施例中的切换条件包括但不限于：
当实时车辆行驶速度大于设定的车辆行驶速度阈值V1且实时方向盘转角|β|小于或等于设定的方向盘转角阈值α时，将视频模式自动切换到前向场景视频监控；
当实时车辆行驶速度大于设定的车辆行驶速度阈值V1且实时方向盘转角|β|大于设定的方向盘转角阈值α时，在局部自治行驶模式下(例如，方向盘操作维持为|β|转角操作且保持时间超过2s后)，根据|β|与α的角度差自动调节行驶速度，并在实时车辆行驶速度达到或小于V1时，将视频模式自动切换到全景视频监控。其中，为便于该切换条件所对应的切换实现，监控箱还包括安装在车身前后左右用于全景视频合成的四个摄像头以及安装车头上方的用于检测前向的前向摄像头。可选的，根据|β|与α的角度差自动调节行驶速度的调整公式为：
V＝K/(|β|-α)；V为调整后的农机行驶速度，K为常数，根据用户使用熟练程度调节。
本实施例中，通过全景视频可以有效解决大型农机盲区所导致的安全问题，通常，全景模式为大多数情况下所优选的视频显示模式，但在不同的时间点或排除相关的安全隐患后，可由用户手动切换或系统自动切换至前向场景视频监控，例如，上述当实时车辆行驶速度大于设定的车辆行驶速度阈值V1且实时方向盘转角|β|小于或等于设定的方向盘转角阈值α时，将视频模式自动切换到前向场景视频监控；又或者如后续的局部自治直线行驶模式也可自动切换到前向场景视频监控。
本实施例中，所谓的“局部自治行驶模式”可以是如遥控箱的方向盘转角和/或油门等保持一定时间后自动进入局部自治行驶模式，也可以是根据遥控箱上相应的启动“局部自治行驶模式”的功能按钮进行设定。在局部自治行驶模式下，车辆依托车体上的姿态检测传感器与行驶速度传感器等，结合对方向盘和/或速度的调整，实现特定时间段内以最后一次操控所对应的或预置的行驶指令进行自主行驶；例如，该自主行驶可以是直线行驶，也可以是匀速行驶，也可以是角度固定的曲线行驶，也可以是特定角度特定速度的特定行驶等等。
本实施例中，较佳的，上述监控箱还用于：在获得遥控箱的启动信号后，根据安全保障距离L与检测到的当前行驶速度V，获得t＝L/V对应的无线通信中断最长时间限制，当通信中断限制超过该时间t后，监控箱判断遥控失效，智能控制车辆离合器分离，进行制动，实现车辆的安全停车。该方式也可视为一种如上所述的“局部自治行驶模式”。
又或者，本实施例中的监控箱还用于：当遥控箱上的方向盘操作维持为0°操作且保持时间超过2s后，自动进入局部自治直线行驶模式，并在用户再次操作转向时，自动退出局部自治直线行驶模式；其中，局部自治直线行驶模式依托车体上的姿态检测传感器与行驶速度传感器，结合对方向盘进行调整，实现直线行驶。
综上，本实施例中的无线视频驾驶系统，其监控箱能根据设定的切换条件合理的切换视频模式并将其传输给遥控箱，便于遥控箱的操作用户实现超视距无线驾驶，并为实现局部自治行驶模式提供了条件，扩展了无线视频驾驶智能性的改进空间。
实施例2
与上述系统相对应的，本实施例公开一种农用机械无线视频驾驶系统的视频切换方法，该方法执行于监控箱，如图1所示，包括：
步骤S1、设置触发视频模式进行切换的切换条件，切换条件根据设定的车辆行驶速度阈值与方向盘转角阈值进行相应设置。
例如，该步骤所设置的切换条件包括但不限于：
当实时车辆行驶速度大于设定的车辆行驶速度阈值V1且实时方向盘转角|β|小于或等于设定的方向盘转角阈值α时，将视频模式自动切换到前向场景视频监控；
当实时车辆行驶速度大于设定的车辆行驶速度阈值V1且实时方向盘转角|β|大于设定的方向盘转角阈值α时，在局部自治行驶模式下，根据|β|与α的角度差自动调节行驶速度，并在实时车辆行驶速度达到或小于V1时，将视频模式自动切换到全景视频监控。
其中，根据|β|与α的角度差自动调节行驶速度的调整公式为：V＝K/(|β|-α)；其中V为调整后的农机行驶速度，K为常数，根据用户使用熟练程度调节。
步骤S2、在行驶过程中，监测并获取实时的车辆行驶速度与实时的方向盘转角，根据实时的车辆行驶速度与设定的车辆行驶速度阈值之差、以及实时的方向盘转角与设定的方向盘转角阈值之差进行相应的视频模式切换。
优选的，本实施例所公开的方法还包括：
监控箱在获得遥控箱的启动信号后，根据安全保障距离L与检测到的当前行驶速度V，获得t＝L/V对应的无线通信中断最长时间限制，当通信中断限制超过该时间t后，监控箱判断遥控失效，智能控制车辆离合器分离，进行制动，实现车辆的安全停车；和/或
当遥控箱上的方向盘操作维持为0°操作且保持时间超过2s后，监控箱自动进入局部自治直线行驶模式，并在用户再次操作转向时，自动退出局部自治直线行驶模式；其中，局部自治直线行驶模式依托车体上的姿态检测传感器与行驶速度传感器，结合对方向盘进行调整，实现直线行驶。
本实施例中，除上述前向场景视频监控和全景和视频监控模式之外，还可以设置其他的多种视频模式，例如在全景模式下通过图像识别或雷达测距等检测到安全距离内有障碍物时，可自动调整相应摄像头的角度，并全屏显示并传输该摄像头的视频，必要时，还可以触发相应的报警以提醒用户进行相应的遥控处理或有监控箱进行相应的自治处理。
同理，本实施例公开的农用机械无线视频驾驶系统及其视频切换方法，监控箱能根据设置的切换条件合理的切换视频模式并将其传输给遥控箱，便于遥控箱的操作用户实现超视距无线驾驶，并为实现局部自治行驶模式提供了条件，扩展了无线视频驾驶智能性的改进空间。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。