CN105000170B - 触摸屏控制器及行驶装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触摸屏控制器及行驶装置的控制方法，该触摸屏控制器用于向行驶装置发出控制信号，该触摸屏控制器包括触摸屏以及与触摸屏电连接的处理器，其中，处理器用于接收触摸屏上触摸运动轨迹，根据触摸运动轨迹计算行驶装置被控的运动控制信息，并将运动控制信息的数据输出至触摸屏，将运动控制信息的控制信号输出至行驶装置，触摸屏用于接收处理器输出的运动控制信息的数据并实时显示。该方法是应用上述的触摸屏控制器控制行驶装置运动的方法。应该本发明的触摸屏控制器可以方便使用者精确的输入控制指令。

Description

触摸屏控制器及行驶装置的控制方法

技术领域

本发明涉及飞行器、潜艇等行驶装置的控制领域，具体地，是应用触摸屏控制器对这些能够在空间上做升降运动的行驶装置进行控制的方法以及实现该控制方法的触摸屏控制器。

背景技术

现有的飞行器、潜艇等已经广泛应用带有触摸屏的控制器进行控制，控制器可以设置在这些行驶装置内，也可以是与行驶装置相分离地设置，例如通过手持遥控器对无人驾驶飞行器进行远程的控制，手持遥控器可以是专用的遥控器，也可以是安装有专用程序(APP)的智能手机、平板电脑等。

以控制无人驾驶的飞行器的遥控器为例，现有的遥控器大多带有触摸屏，使用者通过触摸屏输入控制指令，如起飞、悬停、转向等信号，如控制飞行器的飞行方向，往往需要发出飞行的运动方向以及运动距离的指令。常见的控制指令输入方法包括触摸屏的点击输入以及语言输入，触摸屏的点击输入是在触摸屏上显示指令的图标，使用者通过点击这些图标以形成控制指令。当然，如发出飞行器转向、飞行高度调整、飞行距离设置等，还需要输入具体的参数，如转向的角度、飞行高度的数值、飞行距离的距离等。如通过语音方式输入控制指令，则使用者通过语音的方式发出指令，触摸屏控制器对接收的指令进行识别，并向飞行器发出相应的控制信号。

然而，上述的控制方法在输入指令时往往需要较长的时间，例如需要点击触摸屏上的图标，然后输入具体的参数，又或者等待触摸屏控制器对接收的语音指令进行识别，这都需要较长的时间才能实现，导致控制指令的输入与控制信号的发送之间存在较长的时间。在飞行器高速飞行的时候，一旦控制信号发送不及时，有可能导致飞行器发生碰撞事故，对飞行器造成无可挽回的损失。

因此，现有的一些飞行器使用的触摸屏控制器通过输入离散触摸点的方式实现飞行路径的输入。例如，触摸屏控制器判断使用者通过手指在触摸屏上点击的飞行器需要经过的位置，并把被点击位置对应的GPS坐标作为飞行器的目的地坐标依次发送给飞行器。由此控制飞行器的运动路径。

但是，由于使用者在触摸屏上点击时由于手指遮挡缘故，难以精准点击到需要点击的位置，导致飞行器的控制并不精确，如果飞行器按照使用者点击的路径飞行，有可能导致飞行器发生碰撞事故。并且，由于飞行器、潜艇等行驶装置不但需要在平面内运动，还需要在垂直方向上运动，如执行升降运动，由于触摸屏为平面，单一的触摸操作无法实现行驶装置三维方向上的运动控制。

此外，飞行器、潜艇等被控的行驶装置上往往安装全球定位***(GPS)使用的芯片，然而，在室内，高楼林立，峡谷或者较为偏远的地区，GPS芯片接收的信号较弱，严重影响飞行器等行驶装置的控制，并威胁飞行器的飞行安全。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种提高向行驶装置发送的控制信号精确性的触摸屏控制器。

本发明的另一目的是提供一种控制精确性较高的行驶装置的控制方法。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的触摸屏控制器用于向行驶装置发出控制信号，该触摸屏控制器包括触摸屏以及与触摸屏电连接的处理器，其中，处理器用于接收触摸屏上触摸运动轨迹，根据触摸运动轨迹计算行驶装置被控的运动控制信息，并将运动控制信息的数据输出至触摸屏，将运动控制信息的控制信号输出至行驶装置，触摸屏用于接收处理器输出的运动控制信息的数据并实时显示。

由上述方案可见，触摸屏控制器根据触摸运动轨迹计算诸如运动方向、运动距离、速度、角速度、角位移等运动控制信息后，在触摸屏上实时显示被控的运动控制信息的数据，使用者可以直观地了解输入的控制指令并判断控制指令是否输入有误。这样，使用者一旦发现输入的控制指令有误时，可以取消指令的发送或者调整指令，以提高发出的控制指令的精确性，触摸屏控制器向行驶装置发出的控制信号也更为精确。

一个优选的方案是，触摸屏控制器还设有播音装置，处理器还用于计算运动方向及运动距离后，通过播音装置播放运动控制信息的数据，并在接收到确认信息后将运动控制信息的控制信号发送至行驶装置。

由此可见，触摸屏控制器显示运动控制信息的数据的同时，还通过喇叭等播音装置播放出来，使用者无需通过观看触摸屏即可以了解输入的指令是否正确，避免使用者因在户外受强光干扰而无法看清楚触摸屏的内容而影响对指令正确性的判断。

进一步的方案是，处理器还用于向行驶装置发出控制信号后接收紧急悬停指令，并向行驶装置发出紧急悬停的控制信号。

可见，使用者一旦发现已经发出的控制信号有误，即可以通过发出紧急悬停的控制指令控制飞行器紧急悬停，以避免飞行器因继续执行原先的控制信号而导致碰撞事故的发生。

更进一步的方案是，触摸屏具有控制指令输入区以及实时数据显示区，触摸运动轨迹为在控制指令输入区内形成的运动轨迹，运动控制信息的数据显示在实时数据显示区内，且控制指令输入区与实时数据显示区相分离地布置。

由此可见，实时数据显示区与控制指令输入区相互分离，这样实时数据的显示不会遮挡在控制指令输入区上，避免显示的实时数据影响控制指令的输入。

更进一步的方案是，控制指令输入区包括相互分离设置的水平运动指令输入区以及垂直运动指令输入区。这样，水平运动方向的控制指令与垂直运动的指令可以分别输入，便于通过在平面内输入控制指令的方式控制飞行器、潜艇等三维运动的物体的升降运动。

更进一步的方案是，处理器还用于断触摸运动轨迹为第一形状的触摸运动轨迹时，计算的运动控制信息为水平运动控制信息；判断触摸运动轨迹为第二形状的触摸运动轨迹时，计算的运动控制信息为垂直运动控制信息。

由此可见，控制行驶装置的水平运动的触摸运动轨迹的形状与控制行驶装置垂直运动的触摸运动轨迹形状不相同，处理器只需要判断触摸运动轨迹的形状即可以判断输入的信号是控制行驶装置在水平方向上的运动还是在垂直方向上的运动，进而形成对应地控制信号，可以灵活地对行驶装置进行控制，该控制方法无需区分水平运动指令输入区域和升降运动指令输入区域，可以有效避免在错误的触摸控制区域输入错误的触摸路径。

更进一步的方案是，处理器还用于接收行驶装置上的摄像装置拍摄的实时图像；触摸屏还用于接收并显示实时图像，且触摸运动轨迹形成在实时图像上。

可见，将摄像装置拍摄的实时图像作为触摸运动轨迹的背景，使用者可以直观地看到飞行器周边的环境，并根据飞行器周边的环境输入控制指令，控制指令完全根据飞行器周边环境确定，更加方便使用者的指令输入。

更进一步的方案是，处理器还用于接收行驶装置上的电子罗盘以及距离传感器输出的数据，并以电子罗盘及距离传感器输出的数据作为障碍物所在方向上运动控制信息的数值的极限值。

由此可见，飞行器上安装电子罗盘以及距离传感器后，无需使用全球定位***的芯片接收全球定位***的卫星信号，有利于飞行器在室内或者较为偏远的地区的飞行控制。并且，处理器还根据电子罗盘以及距离传感器的数据，计算在不同方向上最接近的障碍物的距离，并且作为障碍物所在方向上运动控制信息，如运动距离的极限值。

使用电子罗盘及距离传感器输出的数据作为运动方向及运动距离的极限值，可以避免飞行器碰撞在周边的障碍物上。

为实现上述的另一目的，本发明提供的行驶装置的控制方法中，行驶装置接收触摸屏控制器输出的控制信号并在控制信号的控制下运动，触摸屏控制器包括一个触摸屏，该方法包括触摸屏控制器根据触摸屏上触摸运动轨迹，并且，触摸屏控制器根据触摸运动估计计算行驶装置被控的运动方向及运动距离，并实时显示运动控制信息的数据，将运动控制信息的控制信号输出至行驶装置。

由上述方案可见，使用者通过触摸屏输入触摸运动轨迹后，触摸屏上实时显示运动控制信息的数据，使用者可以直观地了解输入的控制指令是否正确，并且在输入的控制指令不正确的情况下取消输入的控制指令或者调整控制指令，从而精确地控制行驶装置的运动控制信息，如运动方向、运动距离、速度等。

附图说明

图1是本发明触摸屏控制器第一实施例与飞行器的结构框图。

图2是本发明触摸屏控制器第一实施例中触摸屏的示意框图。

图3是本发明触摸屏控制器第一实施例中控制器第一控制方式的示意图。

图4是本发明触摸屏控制器第一实施例中控制器第二控制方式的示意图。

图5是本发明触摸屏控制器第一实施例中控制器第三控制方式的示意图。

图6是本发明行驶装置控制方法第一实施例的流程图。

图7是本发明触摸屏控制器第一实施例中触摸屏另一种显示状态的示意框图。

图8是本发明触摸屏控制器第二实施例中触摸屏第一输入状态的示意框图。

图9是本发明触摸屏控制器第二实施例中触摸屏第二输入状态的示意框图。

图10是本发明触摸屏控制器第二实施例中触摸屏第三输入状态的示意框图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的触摸屏控制器用于控制飞行器、潜艇等能够在空间上做升降运动的行驶装置，可以设置在行驶装置内，可以与行驶装置相分离地设置，如与运动相分离地设置，则触摸屏控制器与行驶装置的控制器之间通过无线通信的方式进行数据交换。触摸屏控制器可以是专用的控制器，也可以是安装有APP的智能手机、平板电脑等。本发明的行驶装置控制方法是应用上述的触摸屏控制器对行驶装置进行控制的方法。下面以多轴的飞行器作为实施例对本发明创造进行详细说明。

第一实施例：

参见图1，本实施例的触摸屏控制器20与飞行器10相分离地设置，也就是触摸屏控制器20并不是安装在飞行器10上。飞行器10上设置有控制器11、摄像装置12、电子罗盘13、距离传感器14以及GPS芯片15，触摸屏控制器20内设有处理器21、触摸屏22、播音装置23、指示灯24、振动装置25及陀螺仪传感器26。

飞行器10的控制器11用于向飞行器10的动力装置输出控制信号，如向电机输出控制信号，通过控制电机的转动带动旋翼装置或导流板等运动，由此实现飞行器的起飞、下降、偏航、转向等动作。并且，控制器11接收摄像装置12拍摄的实时图像，并接收电子罗盘13、距离传感器14以及GPS芯片15输出的信号。电子罗盘13用于检测飞行器10航向角，如正南或者北偏西15°等。距离传感器14可以为红外线传感器、激光传感器、光流传感器、雷达传感器或者超声波传感器等，通过发出无线信号检测飞行器10与周边障碍物之间的距离。优选地，飞行器10上设置多个距离传感器14，多个距离传感器14分别朝向不同的方向，用于检测飞行器10与周向及上下方向上的障碍物的距离。

触摸屏控制器20的处理器21接收触摸屏22的信号，并且向触摸屏22输出需要显示的图像，且处理器21还通过无线通信装置与飞行器10的控制器11进行无线通信，由此将控制信号发送至控制器11。播音装置23为喇叭，处理器21向播音装置23输出信号，并控制播音装置23发出的音频。

指示灯24为LED灯，处理器21向播音装置24输出信号时并控制指示灯24发出的光。振动装置25为安装有偏心轮的电机，处理器21向振动装置25输出信号并控制振动装置25输出的震动。处理器21接收陀螺仪传感器26的信号，处理器21通过陀螺仪传感器26的信号可以判断触摸屏控制器20空间姿态，控制触摸屏22按照横屏模式或纵屏模式进行显示。

参见图2，触摸屏控制器20的触摸屏22工作时，显示的区域包括控制指令输入区30、实时数据显示区33以及控制命令区34，从图2可见，控制指令输入区30位于触摸屏22的下部，并且占据触摸屏30的大部分面积。此外，控制指令输入区30包括左右布置的水平运动指令输入区31以及垂直运动指令输入区32，并且水平运动指令输入区31与垂直运动指令输入区32相互分离，即相互无遮挡设置。

实时数据显示区33与控制指令输入区30在触摸屏22上相互分离地布置。即，实时数据显示区33并不遮挡在控制指令输入区30上，以避免显示的实时数据遮挡控制指令输入区30，影响使用者输入控制指令的操作。也就是，控制指令输入区30并不遮挡在实时数据显示区33上，避免输入控制指令时，手部遮挡实时数据显示区33，难以观察实时数据显示区33显示的实时数据。

控制命令区34位于实时数据显示区33的左侧，显示控制命令，如“速度V”、“位移S”等，使用者通过点击相应的图标以选择输入控制速度或者控制位移的指令。控制命令不限于“速度V”、“位移S”，还可以是“角速度”、“角位移”、机载照明灯的“亮度”等。

实时数据显示区33的右侧设置有比例尺控制区35，通过比例尺控制区35中的滑条可以控制屏幕距离与触摸屏控制器20向飞行器10发出的控制信号的参数值的比例关系。例如，控制命令选择“位移S”比例尺为1:1000时，手指在屏幕上滑动1厘米的距离对应的位移的控制信号中10米。又如，控制命令选择“速度V”比例尺为1:1000时，手指在屏幕上滑动2厘米的距离对应的速度的控制信号中20米/秒。通过比例尺控制区中的滑条可以调节触摸屏22上的操作灵敏度，提高飞行操作的灵活性，还便于适应手指粗细和/或操作速度不同的使用者，更有利于提高飞行器的可操控性。例如，在飞行动作精度要求较高环境下可以使用较大的比例尺，在空旷空域远距飞行时可以选用较小的比例尺。

又例如，控制命令选择“速度V”时，处理器21判断触摸屏22上的触摸运动轨迹为自下而上运动时，表示提高飞行速度，反之表示降低飞行速度，根据选定的比例尺1:100，每向上滑动1厘米，表示飞行速度增加1米/秒。或者，如果触摸运动轨迹为两个手指相向运动的轨迹，表示减小飞行速度，根据选定的比例尺1:100，两个手指每相向运动1厘米，表示飞行速度减小1米/秒，两个手指每背向运动1厘米，表示飞行速度增加1米/秒，如此类推。

如果控制命令选择为“角速度”、“角位移”、“亮度”等，也可以根据触摸运动轨迹来调节，如触摸运动轨迹向上、向右运动表示参数增加，触摸运动轨迹向下、向左运动表示参数减小，又或者，如触摸运动轨迹为两个手指的相向运动、向背运动分别表示参数的减小、增加等。

此外，还可以在触摸屏22上显示一个三维的控制球，根据触摸运动轨迹带动显示的控制球转动，如按住控制球的中部绕X轴和/或Y轴转动，可以分别计算出绕X轴和/或Y轴的转动角度，控制球将绕X轴和/或Y轴转动。如按住控制球的表面在触摸屏上滑动，控制球将绕球心转动，计算出控制球转动的弧长与方向，处理器21根据比例尺计算出对应的转动速度或者转动角度来形成相应的运动方向数据、运动距离数据、运动速度数据等。

又或者，将触摸运动轨迹的直线运动作为控制球的圆周运动从而计算控制的转向角度。如图3所示，触摸屏上显示三维的控制球，如触摸运动轨迹为图3中的A点至B点，此时可以以A点与B点之间的长度距离计算在控制球上长度相等的一段弧长，如线段AB的长度与弧线AC的长度相等，此时计算弧线AC对应的圆心角α，以圆心角α作为控制飞行器转向的运动方向，即逆时针转动的角度为α。

例如，如图4所示，当使用者按住控制球的中部并向右滑动，即触摸运动轨迹为图4中AB线段，控制球的运动为绕轴线x逆时针旋转，此时可以以AB线段的长度作为控制球的弧长，计算控制球绕轴线x转动的角度，并且以该角度作为控制飞行器转向的角度。当然，也可以使用AB线段之间的长度，根据比例尺计算出运动的距离。

如图5所示，如触摸运动轨迹为倾斜的轨迹，即图5中的AB线段，则可以将触摸运动轨迹分解成沿X轴方向的线段AC以及沿Y轴方向的线段AD，然后依据线段AC以及线段AD的长度计算控制球的转动角度或者转动距离，从而控制飞行器的运动方向、运动速度或者运动距离等。

下面结合图6说明应用触摸屏控制器20对飞行器10的控制过程。首先，飞行器10的摄像装置12拍摄的图像，并且将拍摄的实时图像通过控制器11发送至触摸屏控制器20的处理器21，处理器21执行步骤S1，接收实时图像，并将实时图像作为背景显示在触摸屏22的控制指令输入区30上。优选地，将实时图像作为背景显示在整个触摸屏22上，增大可观察空间，提高操作安全性。

然后，处理器21执行步骤S2，检测使用者在触摸屏22上触摸运动轨迹，如图2所示的，使用者从A点滑动至B点，则判断触摸运动轨迹的起点位置为A点所在的位置，终点位置为B点所在的位置，根据起点位置与终点位置计算出飞行器的运动方向以及运动距离。例如：触摸屏22上端定义为飞行前方，下端定义为飞行器后方，左端定义为飞行器左方，右端定义为飞行器右方；比例尺设定值为1:500，控制命令选择“位移S”时，运动轨迹A点与B点之间的线段为从左下方向右上方沿上偏右45度角方向滑动3厘米，则计算出控制信号指令是控制飞行器10向右方沿前偏右45度角的方向运动；根据触摸屏22上设定的比例尺，计算A点与B点之间的距离对应的实际飞行距离为15米。

计算飞行器被控的运行方向以及运动距离后，将运动方向的数据以及运动距离的数据显示在实时数据显示区33上，以便于使用者直观地了解发出的控制指令。

由于使用者难以把握作为背景显示在触摸屏22上的地图或飞行器摄像装置12采集的环境图像的实际空间距离，难以在触摸屏22上输入方向大小合适的控制指令。例如，目测飞行器前方20米存在障碍物，实际障碍物距离飞行器前方仅有16米，但使用者输出的控制指令为飞行器10向前飞行18米时，将导致飞行器10撞上障碍物，损坏飞行器10。因此，飞行器10通过电子罗盘13以及距离传感器14检测周边最近障碍物的方位及距离，将最近障碍物的方位及距离标记在背景画面中，便于使用者直观准确得知飞行器与最近障碍物之间的距离及方位。优选地，将周边的最近障碍物的所在方位的距离作为飞行器10在该方位上的运动距离的极限值。一旦使用者在最近障碍物所在的方位输入的飞行距离超出该极限值，触摸屏控制器20输出提示信息，如提示使用者该运动距离为危险距离，请重新输入，控制指示灯24频闪或振动装置25振动。

此外，在设置电子罗盘13以及距离传感器14的飞行器10上，在GPS芯片15信号微弱的情况下，可以使用电子罗盘13提供的信号作为运动方向的依据，满足飞行器10在室内、高楼林立、峡谷或者偏远地区飞行的工作要求。

接着，执行步骤S3，处理器21向播音装置23输出信号，控制播音装置23播放语音提示信息，即将运动方向的数据、运动距离的数据通过音频的方式播放出来，由使用者判断是否为其所需要输入的控制指令。若不是所需要输入的控制指令，使用者可以按下触摸屏22上显示的命令取消图标返回控制指令输入状态。如使用者判断正确，则可通过触摸屏22输入确认信息，如在触摸屏上按下特定的确认按键，单击触摸屏22上的任意位置或双击触摸屏22的任意位置等。

处理器21执行步骤S4，判断是否接收到确认信息，如接收到确认信息，继续步骤S5，处理器21根据控制指令形成运动方向的控制信号以及运动距离的控制信号，将控制信号发送至飞行器10的控制器11，控制器11根据控制指令控制飞行器10的多个电机工作。

一旦使用者发现已经发送至飞行器10的控制信号指令有误，可以通过触摸屏控制器20输出紧急悬停指令，如按下触摸屏22上显示的紧急悬停的图标或者触摸屏控制器20上的紧急悬停的物理按键或者双击触摸屏22上的特殊区域等，处理器21执行步骤S6，判断是否接收到紧急悬停的指令，如没有接收到紧急悬停指令，返回执行步骤S2，否则，执行步骤S7，向飞行器10的控制器11输出紧急悬停的控制信号，由此控制飞行器10悬停，等待下次发送的指令。也就是飞行器将优选执行紧急悬停的指令。最后，处理器21执行步骤S8，判断是否接收到结束的控制信号，如没有接收到结束的指令，返回执行步骤S2，如果接收到返航、就地降落等信号，则执行上述指令后，结束控制流程。

实际应用时，可以不执行步骤S4，也就是执行步骤S3后，直接执行步骤S5，处理器21将控制信号发送至飞行器10的控制器11。使用者依然可以通过步骤S3播放的语音提示信息来二次确认已发送给飞行器10的控制信号指令是否为需要输入的控制指令信息。

当然，步骤S3也是可以省略的，通过步骤S2，使用者通过观察控制指令的实时输入值，即能高可靠的明确所输入的控制指令的值。

本实施例中，触摸运动轨迹是形成在控制指令输入区30内的运动轨迹，如果是控制飞行器在水平方向上运动，则触摸运动轨迹是形成在水平运动指令输入区31内的运动轨迹，此时处理器21计算飞行器被控的运动方向以及运动距离均为水平方向上的运动方向以及运动距离。如需要控制飞行器10升降运动，则需要在垂直运动指令输入区32内输入触摸运动轨迹，此时触摸运动轨迹可以是从上往下输入，表示控制飞行器10下降运动，并且根据触摸运动轨迹的长度计算下降运动的距离，反之表示控制飞行器10上升运动。这样，可以在触摸屏22上方便地输入对飞行器控制的三维方向运动的指令。

并且，由于飞行器10拍摄的图像实时地显示在触摸屏22的水平运动指令输入区30上，使用者输入水平运动指令时可以观察到飞行器10周边环境，有利于使用者输入清楚、正确的控制指令。

本实施例中，控制命令区34中选择的是“位移S”时，实时数据显示区33显示的实时数据样式不限于水平偏角和距离，还可以是两个正交的方向及其分量。例如，如图7所示，触摸屏22上端定义为北和Y轴正方向，下端定义为南和Y轴负方向，左端定义为西和X轴负方向，右端定义为东和X轴正方向。使用者从A点滑动至B点，处理器21先后获取A点和B点在触摸屏22上的位置坐标(x1,y1)和(x2,y2)，然后分别计算B点相对A点在X轴和Y轴上的分量差(x2-x1)的数值和(y2-y1)的数值，并将分量差(x2-x1)的数值和(y2-y1) 的数值分别除以设定的比例尺值以获得实时数据显示区33上显示的控制指令中的飞行器10需要分别沿东西方向和南北方向移动的距离分量大小。其中，(x2-x1)数值的正负作为向东或向西飞行的依据，(y2-y1)数值的正负作为实时数据显示区33上显示的控制指令中的飞行器10向南或向北飞行的依据。例如，(x2-x1)的数值为正值，向东移动，反之向西移动；(y2-y1) 的数值为负值，向南移动，反之向北移动。

第二实施例：

本实施例的飞行器的结构与第一实施例的飞行器10的结构相同，且触摸屏控制器的结构与第一实施例的触摸屏控制器20的结构相同，触摸屏控制器具有相互通信的处理器以及触摸屏，且处理器可以向飞行器的控制器发出控制信号，由此控制飞行器的运动。

参见图8，本实施例的触摸屏40上设有控制指令输入区41以及实时数据显示区42、控制命令区43，与第一实施例不同的是，本实施例的控制指令输入区41为一个显示区域，并不划分为水平运动指令输入区以及垂直运动输入区。

从图8可见，实时数据显示区42与控制指令输入区41相互分离地设置，也就是实时数据显示区42并不遮挡控制指令输入区41，以避免显示的实时数据影响使用者在控制指令输入区41内输入控制指令。同时，也避免输入控制指令时，手部遮挡实时数据显示区33，难以观察实时数据显示区33显示的实时数据。

使用触摸屏控制器对飞行器进行控制时，触摸屏控制器接收飞行器的摄像装置拍摄的实时图像并显示在控制指令输入区41内作为背景，使用者在观看到实时图像的情况下输入控制指令，也就是在控制指令输入区内滑动以形成触摸运动轨迹，如图8中的触摸运动轨迹为从A点到B点。

为了实现在触摸屏40上输入水平运动的控制指令与垂直运动的控制指令，本实施例是采用识别两种不同形状的触摸运动轨迹形状的方法识别输入的指令是水平运动控制指令或者垂直运动控制指令。例如，触摸运动轨迹的为单一线条的，如图8的黑体粗线所示，判断为输入的控制指令为水平运动控制指令，如触摸运动轨迹的为两条线条的，如图9黑体粗线所示，判断为输入的控制指令为垂直运动控制指令。这样，使用者单手指滑动形成的触摸运动轨迹为输入水平运动控制指令，双手指滑动形成的触摸运动轨迹为输入垂直运动控制指令。这样，仅设置一个控制指令输入区41，并通过识别触摸运动轨迹的形状即可以实现水平运动控制指令以及垂直运动控制指令的输入。

触摸屏控制器的处理器首先判断触摸运动轨迹为水平运动控制指令还是垂直运动控制指令，也就是判断判断触摸运动轨迹的形状。如判断为水平运动控制指令，如图8所示，根据触摸运动轨迹起点位置与终点位置计算运动方向与运动距离，并在实时数据显示区42上实时显示被控的运动方向的数据以及运动距离的数据，通过播音装置播放上述数据。在接收到确认信息后，向飞行器的控制器发出控制信号。当然，如果使用者发出紧急悬停指令，触摸屏控制器将向飞行器的控制器发出紧急悬停信号。

如图9所示，处理器判断控制指令输入区41内形成的触摸运动轨迹为双线条形状，则判断控制飞行器做升降运动，例如触摸运动轨迹为从图9中的A点运动至B点，也就是由下往上运动，因此判断输入控制飞行器做上升运动的指令，并根据比例尺计算出上升运动的距离。或者，如图10所示，触摸运动轨迹从图10的A点运动至B点，也就是由上往下运动，因此判断输入的控制指令为控制飞行器做下降运动。

由于，使用者输入水平运动指令时，控制指令输入区41内显示飞行器的摄像装置拍摄的实时图像，使用者可以更为直观地了解飞行器周边的环境，为使用者输入的控制指令带来极大的方便。优选地，摄像装置安装在飞行器下端且朝下拍摄，因此控制指令输入区41所显示的图像为飞行器下方的图像，如使用者需要控制飞行器飞行至某目标地点的正上方，只需要将触摸运动轨迹的终点滑动至该目标地点即可，控制操作极为方便。

当然，飞行器上还设置电子罗盘、距离传感器等，以方便飞行器在没有GPS信号的环境下飞行，并且通过距离传感器检测到的与障碍物之间的距离作为运动距离的极限值，以避免飞行器与障碍物发生碰撞的情况。

当然，上述的方案只是本发明优选的实施方案，实际应用是还可以有更多的变化，例如，根据触摸运动轨迹生成的运动方向与运动距离只与触摸运动轨迹的起点位置与终点位置有关，与触摸运动轨迹的具体轨迹无关，因此只需要计算起点位置与终点位置之间的偏角、距离即形成运动方向、运动距离的数据；或者，处理器也可以计算触摸运动轨迹的具体轨迹，控制飞行器按照触摸运动轨迹的具体轨迹图案飞行，这些都在本发明的保护范围内。

此外，第二实施例中，用于区别水平运动控制指令与垂直运动控制指令的轨迹形状可以有更多的变化，例如通过判断触摸运动轨迹的宽度来判断输入的是水平运动控制指令还是垂直运动控制指令，当触摸运动轨迹的宽度大于预设值，则判断输入垂直控制指令，当触摸运动轨迹的宽度小于预设值，则判断输入水平控制指令。

显然，本发明还可以通过其他有区别的操作指法来区分输入的是水平运动控制指令还是垂直运动控制指令。

并且，实时数据显示区33与控制指令输入区30在触摸屏22上相互分离地布置，不限于上下分离地布置，还可以是左右分离地布置。实时数据显示区33与控制指令输入区30在触摸屏22上的上下位置及左右位置可以根据使用者习惯自行选定，还可以通过设置在触摸屏控制器20上的光感传感器或摄像机判定使用者的输入状态自动设定。

例如，触摸屏控制器20的左侧和右侧的手持位置分别设置有一个与处理器21连接的光感传感器，光感传感器向处理器21反馈光强信号，处理器21判断光强信号较弱的一侧为使用者手持侧，光强信号较强的一侧为使用者控制指令输入操作侧，并将实时数据显示区33显示在靠近使用者手持侧的一端。这样便能进一步巧妙避免实时数据显示区33不操作手势遮挡。

又如，触摸屏控制器20上朝向使用者的一侧设置有与处理器21连接的的摄像头，摄像头间歇获取并向处理器21反馈图像信息，处理器21通过图像识别方法判断使用者控制指令输入操作侧，并将实时数据显示区33显示在与使用者控制指令输入操作侧相对的另一侧。

本发明的控制方法中的触摸指令采集不限于对滑动起点和终点的信息的采集，还可以是对触摸路径的信息采集。

例如，通过触摸路径控制行驶装置的运动轨迹：触摸路径由动态的点在触摸屏22上滑动而成，此时设定采集基准距离为K；记录触摸的起点a在触摸屏幕上的坐标位置；并记录触摸路径上每一个动态采集点b在触摸屏幕上的坐标位置，并计算动态采集点b和起点a在触摸屏幕上的距离差P，当距离差P等于采集基准距离K的整数倍，如1K、2K、...、nK时，记录动态采集点b在触摸屏幕上的对应坐标位置。当然，需要记录动态采集点b结束运动时在触摸屏幕上的坐标位置，将所依次记录的动态采集点b在触摸屏幕上的坐标位置所对应的地理坐标作为行驶装置的目的地坐标依次发送给行驶装置。

通过触摸路径控制行驶装置的运动轨迹的方法还可以如下：设定采集基准距离为K；记录触摸的起点a在触摸屏幕上的坐标位置；记录动态采集点b在触摸屏幕上的坐标位置并计算动态采集点b和起点a在触摸屏幕上的距离差P，当距离差P等于采集基准距离K时，记录动态采集点b在触摸屏幕上的第一坐标位置b1；然后记录动态采集点b在触摸屏幕上的坐标位置并计算动态采集点b和第一坐标位置b1在触摸屏幕上的距离差P,当距离差P等于采集基准距离K时，记录动态采集点b在触摸屏幕上的第二坐标位置b2；然后动态采集动态采集点b在触摸屏幕上的坐标位置并计算动态采集点b和第二坐标位置b2在触摸屏幕上的距离差P,当距离差P等于采集基准距离K时，记录动态采集点b在触摸屏幕上的第三坐标位置b3；如此类推，依次记录触摸路径上自起点开始的相隔采集基准距离K的点坐标和触摸路径上的末点坐标，即，第一坐标位置b1，第二坐标位置b2，第三坐标位置b3，…，第n坐标位置bn，…，末点坐标bm；把与第一坐标位置b1，第二坐标位置b2，第三坐标位置b3，…，第n坐标位置bn，…，末点坐标bm对应的地理坐标作为行驶装置的目的地坐标依次发送给行驶装置。

上述触摸路径采集方法中的采集基准距离K的大小值可以在触摸屏上通过手动输入数据进行设置，可以通过语音输入法进行设置，还可以通过触摸屏上的滑条进行快速设置。采集基准距离K的值较大时，触摸路径采集点较少，有利于减少控制命令的数据大小，减少控制信号传输阻塞的几率，减少控制指令的变化频率，减少行驶装置动力***的动态调节频率，并有利于节能。当采集基准距离K的值较小时，有利于提高行驶装置运动轨迹的控制精度，有利于行驶装置在狭小空间内精确移动，减少碰撞几率。

上述的两种调用采集基准距离K的触摸路径采集方法所采集的触摸路径还可以作为行驶装置的速度、角速度、角位移等变量关于时间的控制函数。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如控制指令输入区与实时数据显示区在触摸屏上设置位置的改变、确认信息与紧急悬停指令输入方法的改变等变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.触摸屏控制器，用于向行驶装置发出控制信号，所述触摸屏控制器与所述行驶装置相分离的设置，所述触摸屏控制器包括触摸屏以及与所述触摸屏电连接的处理器，其特征在于：

所述处理器用于：接收所述触摸屏上触摸运动轨迹，根据所述触摸运动轨迹与比例尺计算所述行驶装置被控的运动控制信息，并将所述运动控制信息的数据实时输出至所述触摸屏，将所述运动控制信息的控制信号输出至所述行驶装置；

所述触摸屏用于：接收所述处理器输出的被执行前的所述运动控制信息的数据并实时显示。

2.根据权利要求1所述的触摸屏控制器，其特征在于：

所述触摸屏控制器还设有播音装置，所述处理器还用于：计算所述运动控制信息后，通过所述播音装置播放所述运动控制信息的数据。

3.根据权利要求2所述的触摸屏控制器，其特征在于：

所述处理器还用于：在通过所述播音装置播放所述运动控制信息的数据后，接收到确认信息后将所述运动控制信息的控制信号发送至所述行驶装置。

4.根据权利要求1或2所述的触摸屏控制器，其特征在于：

所述处理器还用于：向所述行驶装置发出控制信号后，接收紧急悬停指令，并向所述行驶装置发出紧急悬停的控制信号。

5.根据权利要求1或2所述的触摸屏控制器，其特征在于：

所述触摸屏具有控制指令输入区以及实时数据显示区，所述触摸运动轨迹为在所述控制指令输入区内形成的运动轨迹，所述运动控制信息的数据显示在所述实时数据显示区内，且所述控制指令输入区与所述实时数据显示区相分离地布置。

6.根据权利要求5所述的触摸屏控制器，其特征在于：

所述控制指令输入区包括相互分离设置的水平运动指令输入区以及垂直指令运动输入区。

7.根据权利要求1或2所述的触摸屏控制器，其特征在于：

所述处理器还用于：判断所述触摸运动轨迹为第一形状的触摸运动轨迹时，计算的所述运动控制信息为水平运动控制信息；判断所述触摸运动轨迹为第二形状的触摸运动轨迹时，计算的所述运动控制信息为垂直运动控制信息。

8.根据权利要求1或2所述的触摸屏控制器，其特征在于：

所述处理器还用于：接收所述行驶装置上的摄像装置拍摄的实时图像；

所述触摸屏还用于：接收并显示所述实时图像，所述触摸运动轨迹形成在所述实时图像上。

9.根据权利要求1或2所述的触摸屏控制器，其特征在于：

所述处理器还用于：接收所述行驶装置上的电子罗盘以及距离传感器输出的数据，并以所述电子罗盘及所述距离传感器输出的数据作为障碍物所在方向上所述运动控制信息的数据的极限值。

10.行驶装置的控制方法，该行驶装置与触摸屏控制器相分离的设置，该行驶装置接收所述触摸屏控制器输出的控制信号并在所述控制信号的控制下运动，所述触摸屏控制器包括一个触摸屏，该方法包括

其特征在于：

所述触摸屏控制器根据触摸屏上的触摸运动轨迹与比例尺计算所述行驶装置被控的运动控制信息，并实时显示被执行前的所述运动控制信息的数据，将所述运动控制信息的控制信号输出至所述行驶装置。

11.根据权利要求10所述的行驶装置的控制方法，其特征在于：

所述触摸屏控制器判断所述触摸运动轨迹为第一形状的触摸运动轨迹时，计算的所述运动控制信息为水平控制信息；判断所述触摸运动轨迹为第二形状的触摸运动轨迹时，计算的所述运动控制信息为垂直运动控制信息。

12.根据权利要求10或11所述的行驶装置的控制方法，其特征在于：

所述触摸屏控制器向所述行驶装置发出控制信号后，判断接收到紧急悬停指令时向所述行驶装置发出紧急悬停的控制信号，所述行驶装置接收到所述紧急悬停的控制信号后，优先执行所述紧急悬停的控制指令。