專利名稱：車載機器人、車載導航系統、車載導航方法及車輛的制作方法
技術領域：
本發明涉及車輛導航領域，尤其涉及一種車載機器人、車載導航系統、車載導航方法及包括該車載導航系統的車輛。
背景技術：
汽車導航是提升行車便捷、節省司乘人員時間、降低交通流量的重要手段。在汽車上安裝導航儀已經成為一種趨勢，汽車導航技術也已經較為成熟。目前的導航方法，基本上都是通過車載顯示屏顯示地圖，在地圖上標注導航路徑，并通過語音提醒的方式進行導航。但在實際使用中，語音提醒的方式存在如下缺點一是在車內存在其他聲源，比如大聲談笑、播放音樂和廣播時，語音提醒不容易聽清，因此在使用導航時，往往不得不關閉音樂和廣播，并降低聲音小聲交談；二是部分人由于對方向不敏感，對語音提醒的內容左右不分，因此對導航的提示信息有時存在錯誤執行，或者需要分神思考左右方向；三是現有的車載導航系統均是一塊液晶顯示屏，設計較為死板，缺少娛樂性。因此，發明一種具有導航功能的車載機器人，同時采用類似交警指揮的肢體動作和語音提示兩種手段進行汽車導航，具有必要性。
發明內容
本發明的特征和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實踐本發明而學習。為了實現用機器人進行導航的目的，本發明提供一種車載機器人、車載導航系統、車載導航方法及車輛。本發明解決現有技術的問題所采用的技術方案如下根據本發明的一個方面，本發明提供的一種車載機器人，包括控制裝置、關節電機驅動裝置和關節電機，控制裝置用于接收導航指令，并發送與導航指令相對應的機器人肢體動作控制信號給關節電機驅動裝置，關節電機驅動裝置用于接收機器人肢體動作控制信號，并驅動關節電機轉動到與機器人肢體動作相對應的角度。優選地，控制裝置包括導航動作方案選擇裝置，用戶可通過導航動作方案選擇裝置來選擇自己喜好的導航動作方案。優選地，控制裝置包括導航動作方案設置裝置，用戶可通過導航動作方案設置裝置來新增、更改或刪除導航動作方案。優選地，車載機器人進一步包括關節角度傳感器，關節角度傳感器用于檢測關節的位置角度。優選地,車載機器人進一步包括揚聲器，揚聲器與控制裝置連接，揚聲器用于播報導航指令。優選地，控制裝置包括音量大小設置裝置，音量大小設置裝置用于設置揚聲器的音量。
優選地，車載機器人的一條手臂包括至少3個關節電機，手臂的肩部包括至少I個關節電機，手臂的肘部包括至少I個關節電機，手臂的腕部包括至少I個關節電機。根據本發明的另一個方面，本發明提供的一種車載導航系統，包括導航裝置和車載機器人，導航裝置用于發送導航指令給車載機器人，車載機器人為上述技術方案中的車載機器人。根據本發明的又一個方面，本發明提供的一種車輛，包括車載導航系統，車載導航系統為上述技術方案中的車載導航系統。根據本發明的又一個方面，本發明提供的一種車載導航方法，包括以下步驟接收導航指令；發送與導航指令相對應的機器人肢體動作控制信號；根據機器人肢體動作控制信號，驅動關節電機轉動到與機器人肢體動作相對應的角度。優選地，車載導航方法進一步包括將導航指令用語音提醒的方式進行播報。本發明的車載機器人、車載導航系統、車載導航方法及車輛，車載機器人在接收到導航指令后，其控制裝置會發送與導航指令相對應的機器人肢體動作控制信號給關節電機驅動裝置，關節電機驅動裝置根據機器人肢體動作控制信號，驅動關節電機轉動到與機器人肢體動作相對應的角度，由此可實現通過形象的車載機器人的肢體動作來導航的目的，這樣不論車內聲音有多大，駕駛員都可以非常清楚導航系統所指引的方向，而且對某些方向感不敏感的人，通過機器人的肢體動作導航可以防止其錯誤理解語音播報的導航指令，而且通過機器人的肢體動作導航，非常形象，具有很好的娛樂性，能使駕駛員心情愉悅。本發明還進一步通過揚聲器播報當前的導航指令，這樣用戶可以用機器人的肢體動作和揚聲器兩種方式導航，非常便利。通過閱讀說明書，本領域普通技術人員將更好地了解這些技術方案的特征和內容。
下面通過參考附圖并結合實例具體地描述本發明，本發明的優點和實現方式將會更加明顯，其中附圖所示內容僅用于對本發明的解釋說明，而不構成對本發明的任何意義上的限制，在附圖中圖1為本發明實施例1提供的一種車載機器人的模塊結構示意圖；圖2為本發明實施例1提供的一種車載機器人的結構示意圖；圖3為圖2所示車載機器人的手臂的結構示意圖；圖4為圖1所示車載機器人中控制裝置的模塊結構示意圖；圖5為本發明實施例2提供的一種車載導航系統的模塊結構示意圖；圖6為本發明實施例2提供的一種車載導航方法流程圖。
具體實施例方式如圖1所示是本發明實施例1提供的一種車載機器人的模塊結構示意圖，包括控制裝置U、關節電機驅動裝置12和關節電機13 ;其中控制裝置11用于接收導航指令，并發送與導航指令相對應的機器人肢體動作控制信號給關節電機驅動裝置12 ；
關節電機驅動裝置12用于接收機器人肢體動作控制信號，并驅動關節電機13轉動到與機器人肢體動作相對應的角度。如圖2所示是本發明實施例1提供的一種車載機器人的結構示意圖，在具體實施中，車載機器人還包括軀干14、頭部15和兩條手臂16，頭部15設置在軀干14上方，兩條手臂16分別設置在軀干14的兩側，手臂16上設置有多個關節電機13，該多個關節電機13之間通過連接機構17相連接。具體地，每條手臂16上至少設置3個關節電機，肩部處至少設置一個關節電機13，肘部處至少設置一個關節電機13，腕部處至少設置一個關節電機13。為了提高手臂的靈活度，完全模擬人的手臂動作，可以在手臂的肩部、肘部、腕部設置更多的關節電機。如圖3所示，每條手臂16上設置有5個關節電機。肩部161處設置兩個關節電機13，肘部162處設置兩個關節電機13，腕部163處設置一個關節電機13，頭部15上設置有揚聲器18，每個關機電機13的位置處都設置有關節角度傳感器19。揚聲器18用于播報導航指令，關節角度傳感器19用于檢測關節的位置角度。如圖4所示是控制裝置11的模塊結構示意圖，控制裝置11包括導航動作方案選擇裝置111、導航動作方案設置裝置112和音量大小設置裝置113，用戶可通過導航動作方案選擇裝置111來選擇自己喜好的導航動作方案，用戶可通過導航動作方案設置裝置112來新增、更改或刪除導航動作方案，音量大小設置裝置113用于設置揚聲器18的音量。具體地，導航動作方案選擇裝置111中設置有若干套已設定好的導航動作方案，用戶可選擇當前采用的一套。其中一套導航動作方案是根據實際交警指揮交通的肢體動作進行設計的。導航動作方案是指，每一個導航指令，包括但不限于直行、向左轉、向右轉、掉頭、左前方行駛、右前方行駛、進入主道、進入輔道、上橋等等，對應一個固定的機器人肢體動作，由若干個導航指令及其對應的若干個機器人肢體動作形成一套導航動作方案。機器人肢體動作是指，由機器人的各個關節電機轉到確定的角度所形成的一種姿勢。用戶可新增、更改或刪除導航動作方案。對于新增或更改導航動作方案，首先可設定新增動作方案名稱或選定需更改的動作方案名稱，繼而選定其中的導航指令逐一設定對應的機器人肢體動作。在設定機器人肢體動作時，用戶可直接轉動機器人的各關節至需要設定的位置，關節角度傳感器19檢測出關節此時的位置角度，此時機器人肢體動作就是由機器人的各個關節電機轉到此位置角度所形成的一種姿勢。圖5所示為本發明實施例2提供的一種車載導航系統的模塊結構示意圖，車載導航系統包括車載機器人1、導航裝置2和命令輸入裝置3，車載機器人I采用實施例1所述的車載機器人，導航裝置2用于發送導航指令給車載機器人I，命令輸入裝置3用于接收用戶命令。用戶命令包括兩類。一是導航設定命令，包括但不限于輸入導航的起始點和目的地、選擇路徑規劃模式(包括但不限于距離最短模式、時間最短模式、收費最少模式、不走高速模式等)、啟動/終止導航等。命令輸入裝置3在接收到導航設定命令后，將導航設定命令發送至導航裝置2。二是機器人設定命令，包括但不限于設定揚聲器的音量大小、選擇導航動作方案、進入/退出機器人導航動作方案設置程序等。命令輸入裝置3在接收到機器人設定命令后，將機器人設定命令發送至車載機器人I。命令輸入的方式包括但不限于按鍵輸入、觸摸屏輸入、語音輸入、手勢輸入等。導航裝置2包含一個導航系統主控芯片，用于存儲地圖并進行導航計算。導航裝置2接受命令輸入裝置3的導航設定命令，基于已存儲的或通過網絡實時下載的地圖進行路徑規劃，通過GPS確定車輛實時位置信息給出導航指令，并實時發送至車載機器人I。此外，本發明還提供一種車輛，該車輛包括車載導航系統，上述實施例2的車載導航系統的技術方案同樣都能適用于本車輛，這里不再重述。圖6所示是本發明實施例2提供的一種車載導航方法流程圖，該方法包括以下步驟S30、接收導航指令；S31、發送與導航指令相對應的機器人肢體動作控制信號；S32、根據機器人肢體動作控制信號，驅動關節電機轉動到與機器人肢體動作相對應的角度。優選地，車載導航方法還包括將導航指令用語音提醒的方式進行播報的步驟。在具體的實施例中，首先用戶會發送導航設定命令給命令輸入裝置3，導航設定命令包括但不限于輸入導航的起始點和目的地、選擇路徑規劃模式(包括但不限于距離最短模式、時間最短模式、收費最少模式、不走高速模式等)、啟動/終止導航等；然后命令輸入裝置3將導航設定命令發送給導航裝置2，導航裝置2接收命令輸入裝置3的導航設定命令，基于已存儲的或通過網絡實時下載的地圖進行路徑規劃，通過GPS確定車輛實時位置信息給出導航指令，并實時發送至車載機器人I ;車載機器人I的控制裝置11接收到導航指令后，基于已選擇的導航動作方案，找出與導航指令相對應的機器人肢體動作，然后發送機器人肢體動作控制信號給關節電機驅動裝置12 ;關節電機驅動裝置12接收到機器人肢體動作控制信號后，驅動關節電機13轉動到與機器人肢體動作相對應的角度；最后通過揚聲器18播報當前的導航指令。在具體的實施例中，用戶還會發送機器人設定命令給命令輸入裝置3，命令輸入裝置3接收到機器人設定命令后，將機器人設定命令發送至車載機器人I ;機器人設定命令，包括但不限于設定揚聲器的音量大小、選擇導航動作方案、進入/退出機器人導航動作方案設置程序等。用戶通過音量大小設置裝置113設置揚聲器18的音量，用戶通過導航動作方案選擇裝置111來選擇一套導航動作方案，導航動作方案是指，每一個導航指令，包括但不限于直行、向左轉、向右轉、掉頭、左前方行駛、右前方行駛、進入主道、進入輔道、上橋等等，對應一個固定的機器人肢體動作，由若干個導航指令及其對應的若干個機器人肢體動作形成一套導航動作方案。機器人肢體動作是指，由機器人的各個關節電機轉到確定的角度所形成的一種姿勢。當車載機器人I進入機器人導航動作方案設置程序時，用戶首先會設定新增動作方案名稱或選定需更改的動作方案名稱，繼而選定其中的導航指令逐一設定對應的機器人肢體動作。在設定機器人肢體動作時，用戶可直接轉動機器人的各關節至需要設定的位置，關節角度傳感器19檢測出關節此時的位置角度，此時機器人肢體動作就是由機器人的各個關節電機轉到此位置角度所形成的一種姿勢。本發明的車載機器人、車載導航系統、車載導航方法及車輛，車載機器人I在接收到導航指令后，其控制裝置11會發送與導航指令相對應的機器人肢體動作控制信號給關節電機驅動裝置12，關節電機驅動裝置12根據機器人肢體動作控制信號，驅動關節電機轉動到與機器人肢體動作相對應的角度，由此可實現通過形象的車載機器人的肢體動作來導航的目的，這樣不論車內聲音有多大，駕駛員都可以非常清楚導航系統所指引的方向，而且對某些方向感不敏感的人，通過機器人的肢體動作導航可以防止其錯誤理解語音播報的導航指令，而且通過機器人的肢體動作導航，非常形象，具有很好的娛樂性，能使駕駛員心情愉悅。本發明還進一步通過揚聲器播報當前的導航指令，這樣用戶可以用機器人的肢體動作和揚聲器兩種方式導航，非常便利。進一步的，本發明的車載機器人的控制裝置中還包括導航動作方案選擇裝置、導航動作方案設置裝置和音量大小設置裝置，這樣用戶就可以根據自己的需要來改變揚聲器的音量，選擇自己喜歡的導航動作方案，還可以自己設置導航動作方案。以上參照
了本發明的優選實施例，本領域技術人員不脫離本發明的范圍和實質，可以有多種變型方案實現本發明。舉例而言，作為一個實施例的部分示出或描述的特征可用于另一實施例以得到又一實施例。以上僅為本發明較佳可行的實施例而已，并非因此局限本發明的權利范圍，凡運用本發明說明書及附圖內容所作的等效變化，均包含于本發明的權利范圍之內。
權利要求
1.一種車載機器人，包括控制裝置、關節電機驅動裝置和關節電機，其特征在于，所述控制裝置用于接收導航指令，并發送與導航指令相對應的機器人肢體動作控制信號給所述關節電機驅動裝置，所述關節電機驅動裝置用于接收所述機器人肢體動作控制信號，并驅動所述關節電機轉動到與機器人肢體動作相對應的角度。
2.根據權利要求1所述的車載機器人，其特征在于，所述控制裝置包括導航動作方案選擇裝置，用戶可通過導航動作方案選擇裝置來選擇自己喜好的導航動作方案。
3.根據權利要求1所述的車載機器人，其特征在于，所述控制裝置包括導航動作方案設置裝置，用戶可通過導航動作方案設置裝置來新增、更改或刪除導航動作方案。
4.根據權利要求3所述的車載機器人，其特征在于，所述車載機器人進一步包括關節角度傳感器，所述關節角度傳感器用于檢測關節的位置角度。
5.根據權利要求1所述的車載機器人，其特征在于，所述車載機器人進一步包括揚聲器，所述揚聲器與所述控制裝置連接，所述揚聲器用于播報導航指令。
6.根據權利要求5所述的車載機器人，其特征在于，所述控制裝置包括音量大小設置裝置，所述音量大小設置裝置用于設置揚聲器的音量。
7.根據權利要求1所述的車載機器人，其特征在于，所述車載機器人的一條手臂包括至少3個關節電機，所述手臂的肩部包括至少I個關節電機，所述手臂的肘部包括至少I個關節電機，所述手臂的腕部包括至少I個關節電機。
8.一種車載導航系統，其特征在于，包括導航裝置和車載機器人，所述導航裝置用于發送導航指令給所述車載機器人，所述車載機器人為權利要求1至7任意一項權利要求中所述的車載機器人。
9.一種車載導航方法，其特征在于，包括以下步驟 接收導航指令； 發送與導航指令相對應的機器人肢體動作控制信號； 根據機器人肢體動作控制信號，驅動關節電機轉動到與機器人肢體動作相對應的角度。
10.根據權利要求9所述的車載導航方法，其特征在于，進一步包括以下步驟將導航指令用語音提醒的方式進行播報。
11.一種車輛，其特征在于，所述車輛包括如權利要求8所述的車載導航系統。
全文摘要
本發明提供一種車載機器人、車載導航系統、車載導航方法及車輛，包括控制裝置、關節電機驅動裝置和關節電機，控制裝置用于接收導航指令，并發送與導航指令相對應的機器人肢體動作控制信號給關節電機驅動裝置，關節電機驅動裝置用于接收機器人肢體動作控制信號，并驅動關節電機轉動到與機器人肢體動作相對應的角度。采用本發明技術方案，可以實現用機器人的肢體動作進行導航的目的，具有很好的娛樂性和便利性。
文檔編號G01C21/36GK103063225SQ20121056067
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者閻鏡予, 林天麟 申請人:安科智慧城市技術(中國)有限公司