一种基于地图航迹编辑与TCP通信的车辆遥控控制方法及系统与流程

本发明涉及车辆遥控控制，具体涉及一种基于地图航迹编辑与tcp通信的车辆遥控控制方法及系统。

背景技术：

1、车辆遥控终端是远程操控无人车辆或移动机器人的重要设备，操作者通过遥控终端向车端发送控制指令，实现对车辆运动状态的控制。

2、目前常见的车辆遥控终端主要通过按键、摇杆等物理输入装置或图形界面输入装置接收操作者的控制操作，并实时生成控制指令发送至车端。此类方案存在以下问题：

3、第一，航迹任务化能力不足。现有遥控终端中的地图模块通常仅用于显示车辆当前位置和历史轨迹，地图上的航迹点无法被组织为可编辑、可保存、可下发的任务数据。当需要车辆按预设路线行驶时，操作者只能通过持续手动操控来引导车辆，无法实现预设路线的任务化控制。

4、第二，多源输入控制逻辑分散。硬按键输入、图形界面输入和摇杆输入往往采用各自独立的控制逻辑，状态分散存储和管理。例如，通过图形界面设置的参数可能无法被硬按键操作所感知，导致系统内部状态不一致，增加维护难度和误操作风险。

5、第三，通信链路耦合度高。控制类数据、任务类数据、状态类数据与辅助业务数据通常在同一通信链路中混合传输。辅助业务数据（如视频流）占用大量带宽时，可能影响控制指令的实时性和可靠性，降低系统通信的稳定性。

6、第四，摇杆控制稳定性不足。摇杆作为模拟量输入装置，其输出信号存在零点漂移和抖动现象。若缺乏有效的信号处理机制，上述漂移和抖动将直接转化为车辆控制量的波动，影响车辆行驶的平顺性。

7、第五，任务执行缺乏闭环反馈。现有系统在航迹任务下发后，缺少车端的接收确认机制和执行状态回传机制，操作者难以及时获知任务是否已被接收、是否正在执行以及当前执行的进度，无法形成有效的任务闭环监控。

8、基于上述问题，本领域亟需一种能够实现航迹任务化管理、多源输入统一控制、通信分层解耦、控制量稳定处理及任务闭环反馈的车辆遥控控制方案。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，提供一种基于地图航迹编辑与tcp通信的车辆遥控控制方法及系统。所述方法及系统可应用于基于嵌入式开发板的遥控终端，用于实现硬按键控制、图形界面控制、航迹任务配置、车辆状态交互以及地图可视化联动控制。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

3、一方面，本发明提供一种车辆遥控控制方法，包括以下步骤：

4、s1：接收来自至少两种不同类型的输入装置的控制输入，所述输入装置包括硬按键输入装置、图形界面输入装置和摇杆输入装置；

5、s2：将不同来源的控制输入映射并作用于统一的控制状态集合，以生成控制指令；

6、s3：响应于对地图界面的航迹编辑操作，对航迹点集合进行管理操作，并将所述航迹点集合保存为可执行任务对象；

7、s4：建立与车辆之间的第一tcp通信通道和第二tcp通信通道；

8、s5：通过所述第一tcp通信通道，向车辆发送所述可执行任务对象和/或所述控制指令，并接收车辆返回的针对所述可执行任务对象的接收确认信息和/或执行状态回传信息；

9、s6：通过所述第二tcp通信通道，向车辆发送或从车辆接收辅助业务数据；

10、s7：基于接收到的所述执行状态回传信息，在所述地图界面上对所述航迹点集合对应的航迹进行区分显示，以可视化地反映任务执行进度。

11、进一步地，所述硬按键输入装置产生的控制输入为离散控制事件；所述图形界面输入装置产生的控制输入包括参数配置指令和、或任务管理指令；所述摇杆输入装置产生的控制输入为连续模拟控制量。

12、进一步地，所述方法还包括：对所述模拟量输入进行标定处理、死区处理、范围映射处理和稳定化处理中的至少一种，以生成稳定控制量。

13、进一步地，对航迹点集合进行管理操作包括以下至少一项：新增航迹点、删除航迹点、调整航迹点顺序、保存航迹点集合、切换加载航迹点集合。

14、进一步地，所述第一tcp通信通道和第二tcp通信通道为：同一ip地址下的两个不同端口；或分别连接至不同ip地址的两个独立socket连接。

15、进一步地，所述统一的控制状态集合至少包括以下状态变量：控制模式、急停指令、当前摇杆输入模拟量、驻车状态、动力模式、动力包功率、低压电压、高压电压、当前速度、当前遥控器电量、当前挡位、紧急下电指令、紧急降落指令、高压上电使能、挡位选择、发动机使能、功率模式、转向模式、操作对象、视频切换、大灯使能、喇叭使能；当所述控制状态集合中的任一状态变量发生更新时，基于更新后的完整状态集合生成对应的控制指令。

16、进一步地，所述执行状态回传信息至少包括：各个指令执行状态、陆上里程、空中里程、摩托里程、制动蓄能器压力、前制动压力、后制动压力、高压状态、绝缘状态、电池电压、各部件在线状态或者故障状态、gps坐标、高度、动力包功率及实时状态、点序号和异常码；其中，各个指令执行状态至少包括当前控制模式、当前车辆状态、当前动力模式、当前驻车状态、当前车速、急停状态、紧急下电状态、紧急降落状态，所述执行状态正常会显示指令所要求状态，异常情况则与控制状态对比判断；各部件在线状态或者故障状态会通过信号灯显示，白色为未收到状态、绿色正常、红色则为故障。

17、进一步地，基于接收到的所述执行状态回传信息对航迹进行区分显示，包括：将已执行完成的航迹段以第一显示样式显示，将未执行的航迹段以第二显示样式显示，将当前目标点以第三显示样式显示。

18、另一方面，本发明提供一种车辆遥控控制系统，包括：

19、输入模块，用于接收来自硬按键输入装置、图形界面输入装置和摇杆输入装置中至少两种的控制输入；

20、控制状态管理模块，用于将不同来源的控制输入映射并作用于统一的控制状态集合，以生成控制指令；

21、航迹编辑模块，用于响应于对地图界面的航迹编辑操作，对航迹点集合进行管理操作，并将所述航迹点集合保存为可执行任务对象；

22、通信模块，包括第一tcp通信模块和第二tcp通信模块，所述第一tcp通信模块用于向车辆发送所述可执行任务对象和/或所述控制指令并接收车辆返回的接收确认信息和/或执行状态回传信息，所述第二tcp通信模块用于传输辅助业务数据；

23、地图显示模块，用于基于接收到的所述执行状态回传信息，对所述航迹点集合对应的航迹进行区分显示，以可视化地反映任务执行进度。

24、有益效果

25、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

26、1、针对航迹任务化能力不足的问题，本发明将地图中的航迹点集合组织为可编辑、可保存、可切换、可下发的可执行任务对象，使其不再仅作为地图显示信息，提升了遥控终端的任务化控制能力。

27、2、针对多源输入控制逻辑分散的问题，本发明将硬按键、图形界面和摇杆等多种输入方式统一纳入同一控制状态集合进行管理，各输入来源的变更均反映于同一状态集合，确保控制逻辑的一致性和系统集成度。

28、3、针对通信链路耦合度高的问题，本发明采用第一tcp通信通道和第二tcp通信通道的分层架构，第一通道承载任务、控制与状态数据的闭环传输，第二通道承载辅助业务数据的传输，实现控制流与数据流的有效解耦，降低了链路耦合度对控制可靠性的影响。

29、4、针对摇杆控制稳定性不足的问题，本发明对摇杆模拟量输入进行标定处理、死区处理、范围映射处理、稳定化处理中的至少一种，有效抑制零点漂移和信号抖动，提升控制量的稳定性和车辆控制的平顺性。

30、5、针对任务执行缺乏闭环反馈的问题，本发明建立任务接收确认与执行状态回传机制，结合地图界面上的航迹进度区分显示，使操作者能够实时掌握任务接收状态、执行状态和当前进度，形成“下发—确认—执行—反馈—可视化”的任务闭环。

31、6、通过将任务执行进度在地图上以不同显示样式进行区分显示，使操作者能够直观区分已执行航迹段、未执行航迹段及当前目标点，提升了远程任务监控的直观性与准确性，降低了操作者因无法获知任务进度而产生误判的风险。