可移动平台的导航方法、设备、计算机可读存储介质与流程

文档序号:22186515发布日期:2020-09-11 21:54阅读:97来源:国知局
可移动平台的导航方法、设备、计算机可读存储介质与流程

本说明书涉及导航技术领域,尤其是涉及一种可移动平台的导航方法、设备、计算机可读存储介质。



背景技术:

地图是可移动平台实现导航所不可缺少的部分。可移动平台例如包括无人机、车辆、机器人等,可利用地图实现路径规划,进而按照规划的路径移动,避开障碍物。以无人机为例,在飞行过程中,环境中会存在障碍物,尤其是在室内飞行的环境中,会存在墙壁、设备等各种障碍物,因而需要形成一个描述环境的地图,进行路径规划,以在飞行时实现避障。

传感器如相机、激光雷达和毫米波雷达在导航中发挥了重要作用。然而,这些传感器由于安装位置及本身特性限制,存在范围较大的检测盲区,无法保证距可移动平台较近范围内的检测性能,因而如何实现可移动平台在这些传感器盲区内的导航仍是需要解决的技术问题。



技术实现要素:

本说明书提供一种可移动平台的导航方法、设备、计算机可读存储介质,可解决可移动平台在相机、激光雷达和毫米波雷达等传感器盲区内的导航问题。

本说明书实施例第一方面,提供一种可移动平台的导航方法,所述可移动平台上设有多个超声波传感器,该方法包括:

获取所述多个超声波传感器的探测数据;

依据所述探测数据生成探测区域描述地图,所述探测区域描述地图与所述多个超声波传感器的探测区域内的场景相关;

依据所述探测区域描述地图确定所述可移动平台在所述场景中的行驶路线。

本说明书实施例第二方面,一种电子设备,包括:存储器和处理器;

所述存储器,用于存储程序代码;

所述处理器,用于调用所述程序代码,当程序代码被执行时,用于执行以下操作:

获取多个超声波传感器的探测数据;所述多个超声波传感器设置于可移动平台上;

依据所述探测数据生成探测区域描述地图,所述探测区域描述地图与所述多个超声波传感器的探测区域内的场景相关;

依据所述探测区域描述地图确定所述可移动平台在所述场景中的行驶路线。

本说明书实施例第三方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令被执行时,实现本说明书实施例第一方面所述的可移动平台的导航方法。

基于上述技术方案,本说明书实施例的可移动平台的导航方法中,采用多个超声波传感器来探测可移动平台所处的场景中的情况,依据各个超声波传感器的探测数据来确定探测区域描述地图,由于该探测区域描述地图与所述多个超声波传感器的探测区域内的场景相关,说明该探测区域描述地图可确定场景中的障碍物情况,因而依据探测区域描述地图来确定可移动平台在场景中的行驶路线,实现可移动平台的导航,可在行驶过程中及时避障,由于超声波传感器可在小于0.3m范围内进行探测,相比相机、激光雷达和毫米波雷达等这些传感器来说,可实现更近距离的探测,在这些传感器的检测盲区内为可移动平台进行导航,弥补这些传感器的不足。

附图说明

为了更加清楚地说明本说明书实施例中的技术方案,下面将对本说明书实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据本说明书实施例的这些附图获得其它的附图。

图1是本说明书一实施例的可移动平台的导航方法的流程示意图;

图2是本说明书一实施例的超声波传感器的探测区域的示意图;

图3是本说明书一实施例的已确定了不可通过状态的三个探测区域的示意图;

图4是本说明书一实施例的距离场描述地图的示意图;

图5是本说明书一实施例的电子设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本说明书保护的范围。另外,在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本说明书使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的,而非限制本说明书。本说明书和权利要求书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它含义。应当理解的是,本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本说明书范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,此外,所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”,或者,“当……时”,或者,“响应于确定”。

下面对本说明书实施例的可移动平台的导航方法进行更具体的描述,但不应以此为限。

一种可移动平台的导航方法,所述可移动平台上设有多个超声波传感器,参看图1,该方法包括以下步骤:

s100:获取所述多个超声波传感器的探测数据;

s200:依据所述探测数据生成探测区域描述地图,所述探测区域描述地图与所述多个超声波传感器的探测区域内的场景相关;

s300:依据所述探测区域描述地图确定所述可移动平台在所述场景中的行驶路线。

本说明书实施例的可移动平台的导航方法的执行主体可以为电子设备,更具体可以是电子设备的处理器。该电子设备例如可以是可移动平台,或者是搭载于可移动平台并与可移动平台通过有线或者无线方式通信耦合的设备。

可移动平台可以是无人机、车辆、机器人等,利用本说明书实施例的可移动平台的导航方法所得的地图,可实现路径规划等自主导航功能。

多个超声波传感器(或者可以称为超声波探测器)设置在可移动平台上。可移动平台上设置的超声波传感器的数量可以是4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个或者更多,本说明书实施例不对超声波传感器的具体数量进行限制。作为可选的实施例,超声波传感器成对出现,对称地安装于所述可移动平台。

比如,各超声波传感器可环绕所述可移动平台设置,并且各超声波传感器的发射探头朝向可移动平台的外侧。所有超声波传感器的探测范围可覆盖可移动平台的周边的全部或者部分区域,部分区域包括可移动平台的前方,左侧,右侧,上方,下方等。

各个超声波传感器还与电子设备电连接,可将收到的反射回波进行处理得到探测数据,并将探测数据传输给电子设备。

以可移动平台为车辆为例,多个超声波传感器设置在车辆上,用于向指定方向发射超声波,并根据反射回波探测车辆四周的情况。这多个超声波传感器中,相邻的两个超声波传感器的探测范围可以有部分重叠,当然也可以不重叠,具体可根据超声波传感器的相对位置关系而定。

多个超声波传感器可同时或者按照顺序发出探测用的超声波,并根据反射回波情况确定相应的探测数据,一般来说,如果超声波传感器收到反射回波,说明已经在超声波传感器的有效量程内探测到了障碍物,则根据超声波飞行时间计算得到的探测数据可以被认为是探测到的周围物体距离,如果超声波传感器未收到回波,说明在超声波传感器的有效量程内未探测到障碍物,探测数据是未探测到障碍物时的距离(可以用一个超过量程的数值来表示,也可以用其他数据表示)。

步骤s100中,获取所述多个超声波传感器的探测数据。

这些探测数据可以是可移动平台在移动过程中,多个超声波传感器同步探测所得的结果。可移动平台移动到某个位置时,多个超声波传感器的探测数据可以表征可移动平台在处于该位置时四周的障碍物情况。

步骤s200中,依据所述探测数据生成探测区域描述地图,所述探测区域描述地图与所述多个超声波传感器的探测区域内的场景相关。

针对获取的每个超声波传感器的探测数据,如果该探测数据是未探测到障碍物时的距离,那么说明该超声波传感器的探测范围内不存在障碍物,如果该探测数据是探测到障碍物时的距离,那么说明该超声波传感器的探测范围内存在障碍物,并且该探测数据为障碍物与该超声波传感器之间的距离。

换言之,探测数据可以说明超声波传感器的探测区域内的场景中的情况,比如是否存在障碍物、以及障碍物的距离等。因而,可根据探测数据来确定可移动平台的行驶路线所需的探测区域描述地图,探测区域描述地图与所述多个超声波传感器的探测区域内的场景相关,以使得可移动平台在行驶时可以避开场景中的障碍物。

超声波传感器的探测区域的形状可以如图2所示,多个超声波传感器的探测区域发生重叠的情况可以如图3所示,在后面的实施例中将对这两个图进行展开说明。

比如,探测区域描述地图可以用于描述超声波传感器的探测区域内的场景中哪些位置是可移动平台可通过的,哪些位置是可移动平台不可通过的。示例性的,如图3所示,x2是可移动平台不可通过的,而x2到u2之间的区域是可移动平台可通过的。

又如,探测区域描述地图可以用于描述超声波传感器的探测区域内的场景中各个位置与障碍物之间的距离(探测区域存在障碍物的情况下),如果某个位置靠近障碍物,说明该位置不适于可移动平台通行,如果某个位置远离障碍物,说明该位置适于可移动平台通行。示例性的,如图4所示,探测区域描述地图被划分成了网格,网格中的数值描述了该网格与障碍物的距离情况,数值越大则离障碍物越远,数值小于等于某个值时,说明离障碍物过近,不适于可移动平台通行,因探测区域描述地图中网格与障碍物距离远近不同,所以网格间的数值呈现一定的梯度变化。

步骤s300中,依据所述探测区域描述地图确定所述可移动平台在所述场景中的行驶路线。

得到探测区域描述地图之后,依据探测区域描述地图可以确定场景中障碍物情况,据此可以为可移动平台确定在场景中行驶所需的行驶路线,确定出的行驶路线可以为一条最佳路线或两条以上可供选择的路线。可移动平台可按照确定出的行驶路线行驶。

如果探测区域描述地图描述了场景中哪些位置是可移动平台可通过的,哪些位置是可移动平台不可通过的,那么可以利用可通过的位置组成行驶路线。

在一个可选的实施例中,利用探测区域描述地图可确定可移动平台的最佳路线。探测区域描述地图用于描述超声波传感器的探测区域内的场景中各个位置与障碍物之间的距离,最佳路径可以通过探测区域状态图中描述的与障碍物之间的距离的梯度变化情况确定。如图4,以u1上方的数值为255的其中网格为起点,寻找下一个与255差值最小且差值大于指定值的数值所在网格,比如图中该数值为255的网格上方的数值为254的网格,依此类推找后续的网格,利用找出的网格组成最佳路线。

本说明书实施例中,采用多个超声波传感器来探测可移动平台所处的场景中的情况,依据各个超声波传感器的探测数据来确定探测区域描述地图,由于该探测区域描述地图与所述多个超声波传感器的探测区域内的场景相关,说明该探测区域描述地图可确定场景中的障碍物情况,因而依据探测区域描述地图来确定可移动平台在场景中的行驶路线,实现可移动平台的导航,可在行驶过程中及时避障,由于超声波传感器可在小于0.3m范围内进行探测,相比相机、激光雷达和毫米波雷达等这些传感器来说,可实现更近距离的探测,在这些传感器的检测盲区内为可移动平台进行导航,弥补这些传感器的不足。

在一个实施例中,步骤s200中,依据所述探测数据生成探测区域描述地图,包括以下步骤:

针对每个超声波传感器,依据该超声波传感器的探测数据确定与该超声波传感器的探测区域内的场景相关的目标距离;

根据各个超声波传感器的目标距离生成所述探测区域描述地图。

由于超声波传感器在使用过程中会存在闪烁特性,即可能会出现异常的探测数据,而这些异常探测数据并不适用于确定探测区域状态,否则可能导致探测区域状态错误或偏差较大,导致导航出现问题。

因而,针对每个超声波传感器,对其探测数据进行处理后得到与该超声波传感器的探测区域内的场景相关的目标距离。再依据各个超声波传感器的目标距离生成探测区域描述地图。由于目标距离相比探测数据更适用于确定探测区域状态,可减少异常探测数据导致探测区域状态错误或偏差较大的问题。

超声波传感器的探测数据是一维距离值,而通常需要二维甚至三维数据才可描述清楚空间中的障碍物分布情况,因此,单纯依靠目标距离还无法清楚地描述空间中障碍物分布情况。而事实上,虽然超声波传感器探测到的是一维距离值,但是,超声波传感器理实际的探测范围是呈面状的,本说明书为此建立了一个二维平面的超声波传感器的探测区域模型,以更清楚地描述空间中障碍物分布情况。

在一个可选的实施例中,建立如图2所示的二维平面作为超声波传感器的探测区域模型。该超声波传感器的探测区域,具有上窄下宽的形状,类似于“梨形”。该探测区域模型用于描述超声波传感器的探测范围、及在探测区域描述地图的探测区域。在图2中,cob为一个以o为圆心的扇形区域,超声波传感器u在其中近似简化为一个点,定义u的探测区域为依次由线段ba、au、ud、dc以及弧线段cb围成的区域,该区域的形状类似于“梨形”且为cob的一部分,u的最大量程为u到cb的最近距离。

在一个实施例中,所述探测区域描述地图包括状态描述地图。

所述根据各个超声波传感器的目标距离生成所述探测区域描述地图,包括以下步骤:

s210:构建待处理的第一地图;

s220:根据所述目标距离确定第一地图中各超声波传感器的探测区域内的不可通过状态;所述不可通过状态指示了所述可移动平台不可通过;

s230:根据所述目标距离确定已确定不可通过状态的第一地图中各探测区域内的可通过状态,得到状态描述地图;所述可通过状态指示了所述可移动平台可通过。

步骤s210中,该第一地图可以一张所有坐标的状态均为未知状态的地图,并且该第一地图中已经规划好了每个超声波传感器的探测区域。每个探测区域的形状和大小可以是相同的,只要在第一地图中确定好了超声波传感器的坐标及探测方向,即可在其中确定该超声波传感器的探测区域,探测区域的形状可以如图2所示。超声波传感器的坐标及探测方向可根据其在可移动平台上的安装位置及朝向而定。

根据目标距离可以确定可移动平台周边的障碍物情况,因而可以根据目标距离来确定第一地图中各探测区域内的可通过状态和不可通过状态。不可通过状态表示被障碍物占用,可移动平台无法在相应区域通行。可通过状态表示未被障碍物占用,可移动平台可在相应区域通行。

在一些情况下,超声波传感器的探测范围会存在部分重叠,因而第一地图中的探测区域之间也相应会存在交集区域。如果先确定一个探测区域内的可通过状态和不可通过状态,再确定下一个探测区域内的可通过状态和不可通过状态,以此类推来确定所有探测区域内的状态,交集区域会存在错误的状态,比如交集区域中出现两块状态为不可通过状态的区域,中间夹着状态为可通过状态的区域的情况。

本实施例中,先确定第一地图中各探测区域的不可通过状态,不可通过状态全部确定之后,再确定第一地图中各探测区域的可通过状态,确定了可通过状态后的第一地图作为状态描述地图。由于在确定可通过状态时,可发现交集区域中被错误标记为不可通过状态的区域并对其进行纠正,从而避免第一地图的各交集区域中出现错误的状态。

当然,在超声波传感器的探测范围不存在重叠的情况下,也可以确定完一个探测区域的不可通过状态和可通过状态之后,再确定下一个探测区域的不可通过状态和可通过状态。

在一个实施例中,步骤s220中,根据所述目标距离确定第一地图中各超声波传感器的探测区域内的不可通过状态,包括以下步骤:

s221:遍历各个超声波传感器的目标距离;

s222:如果遍历到的超声波传感器的目标距离为探测到障碍物时的距离,确定第一地图中该超声波传感器的探测区域内与目标距离对应的子区域,并将第一地图中该子区域的状态从已标识的未知状态修改为不可通过状态。

步骤s221中,可以按照超声波传感器在可移动平台上的位置顺序进行遍历,位置顺序比如是顺时针顺序或者逆时针顺序。比如,如果某个超声波传感器的目标距离为首个遍历到的目标距离,那么下一个遍历到的目标距离为未遍历过的与该超声波传感器相邻的超声波传感器的目标距离。

每遍历到一个目标距离,可以检查遍历到的目标距离是否为探测到障碍物时的距离。可以通过判断目标距离是否超出该超声波传感器的最大量程来检查,如果目标距离超出最大量程,说明不存在距离观测,该目标距离为未探测到障碍物时的距离,否则,说明存在距离观测,该目标距离为探测到障碍物时的距离。比如,遍历到的目标距离为2m,而最大量程为5m,那么该目标距离为探测到障碍物时的距离。

步骤s222中,如果遍历到的目标距离为探测到障碍物时的距离,说明在该超声波传感器的探测范围内存在障碍物,并且该障碍物距该超声波传感器的最近距离为该目标距离。

此时,可以确定第一地图中该超声波传感器的探测区域内与目标距离对应的子区域,该子区域即为障碍物所在的区域,将第一地图中该子区域的状态从已标识的未知状态修改为不可通过状态。

示例性的,该子区域可以是如图2所示的“梨形”探测区域内的一条以o为圆心的弧线区域,该弧线区域上最靠近超声波传感器的坐标的弧线与该超声波传感器的坐标的最近距离为目标距离。子区域具体可如图3中的x1、x2、x3组成的区域。

可以根据探测区域模型预先建立好各个距离与子区域的对应关系,确定出目标距离后,可在对应关系中确定目标距离对应的子区域。

在一个实施例中,所述第一地图中相邻超声波传感器的探测区域存在交集区域。

步骤s221、s222中,确定不可通过状态的时候,并未考虑到交集区域中可能存在错误状态的情况,确定完不可通过状态后,有可能存在如图3所示的以下情况:交集区域中既存在一块状态为不可通过状态的区域x3、又存在另一块状态为不可通过状态的区域x4,如此,交集区域中就有两块区域的状态为不可通过状态,需要对此进行纠正。本说明书实施例中,在确定可通过状态时,可一并纠正该情况下的错误状态。

步骤s230中,所述根据所述目标距离确定已确定不可通过状态的第一地图中各探测区域内的可通过状态,包括以下步骤:

s231:遍历各个超声波传感器的目标距离;

s232:如果遍历到的超声波传感器的目标距离为探测到障碍物时的距离,确定第一地图中该超声波传感器的探测区域内与目标距离对应的子区域,确定子区域中的第一局部区域,所述第一局部区域位于该探测区域的指定交集区域内,并依据所述第一局部区域确定所述指定交集区域的可通过状态。

步骤s231中对目标距离的遍历方式可以与步骤s221中的相同或相似,在此不再赘述。每遍历到一个目标距离,可以检查遍历到的目标距离是否为探测到障碍物时的距离。

步骤s232中,如果遍历到的超声波传感器的目标距离为探测到障碍物时的距离,确定第一地图中该超声波传感器的探测区域内与目标距离对应的子区域,依据该第一局部区域确定指定交集区域的可通过状态。该子区域的确定方式与前述步骤s222中的相同或相似。

本实施例中,确定子区域中的第一局部区域,所述第一局部区域位于该探测区域的指定交集区域内。如图3中,由x1、x2、x3组成了一个子区域,x1处于u1和u2的探测区域之间的交集区域,x2处于非交集区域,x3处于u2和u3的的探测区域之间的交集区域(对于u2的探测区域来说,该交集区域为本实施例所述的指定交集区域),x3为子区域的第一局部区域、且与x4共处于指定交集区域内。

在一个实施例中,步骤s232中,依据所述第一局部区域确定所述指定交集区域的可通过状态,包括以下步骤:

s2321:检查该指定交集区域中是否存在所述第一局部区域之外状态为不可通过状态的目标局部区域;

s2322:若是,比较所述第一局部区域到第一坐标的距离、与目标局部区域到所述第一坐标的距离,以比较结果较远的局部区域为参考位置确定指定交集区域中待调整的第一区域z1,并将第一区域z1的状态调整为可通过状态。

s2323:若否,以所述第一局部区域为参考位置确定所述指定交集区域中待调整的第二区域z2,并将第二区域z2的状态从未知状态修改为可通过状态;

其中,所述第一坐标是该超声波传感器在第一地图中的坐标。

步骤s2321中,检查该指定交集区域中,除了该第一局部区域的状态是不可通过状态之外,是否还有其他区域的状态是不可通过状态,如果是,那么该区域即为目标局部区域。该目标局部区域与该第一局部区域之间可以无交集或有部分交集,只要两者不是同一个弧形区域上的区域即可。

如图3所示,对于超声波传感器u2的探测区域来说,超声波传感器u2的探测区域与超声波传感器u3的探测区域之间的交集区域为指定交集区域,指定交集区域中存在x3和x4两个区域的状态为不可通过状态,其中x3为第一局部区域,x4为目标局部区域。此时,需要纠正该指定交集区域中的不可通过状态,保证仅有一个区域的状态为不可通过状态。

步骤s2322中,在指定交集区域中存在目标局部区域的情况下,比较所述第一局部区域与目标局部区域中哪个距超声波传感器在第一地图中的第一坐标较远,以较远的局部区域为参考位置确定指定交集区域中待调整的第一区域z1,并将第一区域z1的状态调整为可通过状态。第一区域z1为指定交集区域中位于所述较远的局部区域靠近第一坐标的一侧区域。

比较距离时,可以将第一局部区域上指定点的坐标与第一坐标的距离、目标局部区域上指定点的坐标与第一坐标的距离进行比较,指定点比如是第一局部区域、目标局部区域与该指定交集区域的同一边界的交点。

如图3所示,x3到u2的第一坐标的距离比x4到第一坐标的距离近,因而,以x4为参考位置确定第一区域z1,该z1即为指定交集区域中位于x4靠近第一坐标的一侧区域。

步骤s2323中,在指定交集区域中不存在目标局部区域的情况下,说明该指定交集区域中仅有第一局部区域这一个区域的状态为不可通过状态,此情况下不修改纠正指定交集区域中的不可通过状态。

以所述第一局部区域为参考位置确定所述指定交集区域中待调整的第二区域z2,并将第二区域z2的状态从未知状态修改为可通过状态。该第二区域z2为指定交集区域中位于第一局部区域靠近第一坐标的一侧区域。

步骤s2322中,第一区域z1中包含了未知状态的区域和不可通过状态的区域,因而需要将这些状态均调整为可通过状态。在一个实施例中,步骤s2322中,将第一区域z1的状态调整为可通过状态,包括:

将第一区域z1中比较结果较近的局部区域的状态从不可通过状态修改为可通过状态,并将第一区域z1中除所述比较结果较近的局部区域之外的其他区域的状态从未知状态修改为可通过状态。

在一个实施例中,步骤s232中,确定第一地图中对应超声波传感器的探测区域内与目标距离对应的子区域之后,还进一步包括以下步骤:

s2324:确定子区域中的第二局部区域,所述第二局部区域位于该探测区域内的非交集区域;

s2325:以第二局部区域为参考位置确定该非交集区域中待调整的第三区域z3,将第三区域z3的状态从未知状态修改为可通过状态。

第二局部区域是子区域中位于非交集区域的区域,第三区域z3可以是该非交集区域中位于第二局部区域靠近第一坐标的一侧区域。该第三区域z3中的状态未被修改过,仍为未知状态,因而将第三区域z3的状态从未知状态修改为可通过状态。

在一个实施例中,步骤s230中,根据所述目标距离确定已确定不可通过状态的第一地图中各探测区域内的可通过状态,还进一步包括:

s233:如果遍历到的超声波传感器的目标距离为未探测到障碍物时的距离,将该第一地图中该超声波传感器的探测区域状态调整为可通过状态。

如果遍历到的超声波传感器的目标距离为未探测到障碍物时的距离,说明该超声波传感器的探测区域内无障碍物,该探测区域内的状态应全部为可通过状态,因而将第一地图中该超声波传感器的探测区域状态调整为可通过状态。

由于该超声波传感器的探测区域的交集区域中的状态可能已经被修改过,因而交集区域中可能存在不可通过状态和未知状态;而该超声波传感器的探测区域的非交集区域中未被修改过,仅存在未知状态。

在一个实施例中,步骤s233中,将该第一地图中该超声波传感器的探测区域状态调整为可通过状态,包括:

s2331:检查该探测区域是否存在标识为不可通过状态的第四区域z4;

s2332:如果是,将该探测区域中第四区域z4的状态从不可通过状态修改为可通过状态,并将该探测区域中第四区域z4之外的区域的状态从未知状态修改为可通过状态;

s2333:如果否,将该探测区域状态从未知状态修改为可通过状态。

可以根据确定不可通过状态时的处理结果来检查该探测区域是否存在第四区域z4。将该探测区域中第四区域z4之外的区域的状态从未知状态修改为可通过状态。

本实施例中,还可以遍历该探测区域中的坐标,如果遍历到的坐标的状态为未知状态,则将该未知状态修改为可通过状态,如果遍历到的坐标的状态为不可通过状态,则将该不可通过状态修改为可通过状态。

在一个实施例中,确定第一地图中该超声波传感器的探测区域内与目标距离对应的子区域,包括:

在距离与坐标的预设对应关系中确定该目标距离对应的至少一坐标;

将第一地图中该探测区域内的由确定出的所有坐标定位出的区域确定为所述子区域。

如图2所示的超声波传感器的探测区域模型中,以u为起点,一个距离便可确定一条以o为圆心的弧线,因而可以预先建立好每个距离与对应弧线上所有坐标的预设对应关系。在确定子区域时,可从该预设对应关系中确定目标距离对应的所有坐标,所有坐标可以构成相应的弧线。

本实施例中,可以将所有坐标确定出的一条弧线进行宽度方向的扩展,使其构成一个有宽度的子区域,子区域的宽度比如为0.02m,具体不限。预设对应关系可以以表格的形式呈现,可以在表格中查找目标距离对应的所有坐标。

得到状态描述地图之后,可以依据该状态描述地图确定所述可移动平台的行驶路线,比如从状态描述地图中状态为可通过状态的区域中确定出行驶路线。

在一个实施例中,所述探测区域描述地图包括距离场描述地图;

所述根据各个超声波传感器的目标距离生成所述探测区域描述地图,包括以下步骤:

s240:构建待处理的第二地图;

s250:依据各个超声波传感器的目标距离确定第二地图中各探测区域内坐标的距离信息;其中,距离信息指示了坐标距障碍物的最近距离、与坐标距探测区域的指定边界的最近距离中的一个;

s260:将确定了坐标的距离信息的第二地图作为所述距离场描述地图。

步骤s240中,该第二地图可以一张所有坐标的距离信息为第一设定值的地图,该第一设定值表示未知的距离,并且该第二地图中已经确定好了每个超声波传感器的探测区域。每个探测区域的形状和大小可以是相同的,只要在第二地图中确定好了超声波传感器的坐标及探测方向,即可在其中确定该超声波传感器的探测区域,探测区域的形状可以如图2所示。超声波传感器的坐标及探测方向可根据其在可移动平台上的安装位置及朝向而定。

步骤s250中,距离信息指示了坐标距障碍物的最近距离、与坐标距探测区域的指定边界的最近距离中的较小者。可以理解,在探测区域的坐标前方存在障碍物时,该距离信息必然是坐标距障碍物的最近距离,而如果探测区域的坐标前方不存在障碍物时,该距离信息必然是坐标距指定边界的最近距离。

举例来说,如果目标距离是探测到障碍物时的距离,那么该目标距离即为探测区域中障碍物距超声波传感器的距离,根据该目标距离可以确定障碍物的位置或者说区域,如此,可以确定探测区域内各坐标与障碍物之间的距离情况,即可确定各坐标的小于等于第二设定值的距离信息,指示了坐标距障碍物的最近距离。如果目标距离是未探测到障碍物时的距离,那么可以确定探测区域内不存在障碍物,可以确定出各坐标的大于所述第二设定值的距离信息,距离信息指示了坐标距探测区域的指定边界的最近距离。指定边界比如如图2所示的cb。

步骤s260中,完成对第二地图的处理后,得到的地图作为距离场描述地图。

在一个实施例中,步骤s250中,依据各个超声波传感器的目标距离确定第二地图中各探测区域内坐标的距离信息,包括:

s251:遍历各个超声波传感器的目标距离;

s252:如果遍历到的超声波传感器的目标距离为探测到障碍物时的距离,在第二地图的该超声波传感器的探测区域中确定与目标距离对应的至少一障碍物坐标,以所有障碍物坐标为参考位置确定探测区域中需确定距离信息的第五区域z5;

s253:针对第五区域z5中的每一坐标,依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与所有障碍物坐标之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息。

步骤s251中,可以按照超声波传感器在可移动平台上的位置顺序进行遍历,位置顺序比如是顺时针顺序或者逆时针顺序。比如,如果某个超声波传感器的目标距离为首个遍历到的目标距离,那么下一个遍历到的目标距离为未遍历过的与该超声波传感器相邻的超声波传感器的目标距离。本说明书实施例并不对具体遍历的方式进行限制。

步骤s252中,每遍历到一个目标距离,可以检查遍历到的目标距离是否为探测到障碍物时的距离。可以通过判断目标距离是否超出该超声波传感器的最大量程来检查,如果目标距离超出最大量程,说明不存在距离观测,该目标距离为未探测到障碍物时的距离,否则,说明存在距离观测,该目标距离为探测到障碍物时的距离。比如,遍历到的目标距离为2m,而最大量程为5m,那么该目标距离为探测到障碍物时的距离。

如果遍历到的超声波传感器的目标距离为探测到障碍物时的距离,说明在该超声波传感器的探测范围内存在障碍物,并且该障碍物距该超声波传感器的距离为该目标距离。

在第二地图的该超声波传感器的探测区域中确定与目标距离对应的至少一障碍物坐标。如图2所示的超声波传感器的探测区域模型中,以u为起点,一个距离便可确定一条以o为圆心的弧线,因而可以预先建立好每个距离与对应弧线上所有坐标的预设对应关系。在确定所有障碍物坐标时,可从该预设对应关系中确定目标距离对应的所有坐标均作为障碍物坐标,确定出所有障碍物坐标处于一条以o为圆心的弧线上。

以所有障碍物坐标为参考位置确定探测区域中需确定距离信息的第五区域z5,该第五区域z5比如位于该弧线的靠近超声波传感器的坐标的一侧区域。

步骤s253中,针对第五区域z5中的每一坐标,依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与所有障碍物坐标之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息。

在一个实施例中,步骤s253中,依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与所有障碍物坐标之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息,包括:

s2531:如果该历史距离信息等于表征未知距离的第一设定值,依据该坐标与所有障碍物坐标之间的最近距离确定目标距离信息,并将目标距离信息确定为该坐标的当前距离信息;

s2532:如果该历史距离信息大于第一设定值且小于等于第二设定值,依据该坐标与所有障碍物坐标之间的最近距离确定目标距离信息,选择目标距离信息与历史距离信息中的最优距离信息s1,并将最优距离信息s1确定为该坐标的当前距离信息;

s2533:如果该历史距离信息大于所述第二设定值,将该历史距离信息确定为该坐标的当前距离信息。

步骤s2531中,该第一设定值比如可以为0,当然,此处的数值仅是举例,还可以是其他数值,比如1或2等等,第一设定值表示未知距离,当然,也可以认为是该坐标是障碍物所在位置。如果第五区域z5中该历史距离信息等于第一设定值,说明该坐标的距离信息还未被修改过,距离仍是未知的。

由于当前探测区域内已经存在障碍物,所以可以依据该坐标与所有障碍物坐标之间的最近距离确定一个目标距离信息,这个目标距离信息可以指示坐标距障碍物的最近距离,最近距离与目标距离信息可以成正比,比如,最近距离越近,该目标距离信息可以越小,将目标距离信息确定为该坐标的当前距离信息。

第二设定值比如可以是127,当然,此处的数值仅是举例,还可以是其他数值,比如126、125、128等,如果小于等于127,表示距离障碍物过近,可移动平台无法通过。

步骤s2532中,如果该历史距离信息大于第一设定值且小于等于所述第二设定值,第一设定值小于第二设定值,说明第五区域z5中该坐标已经被修改过距离信息,即之前已经探测到前方存在障碍物,并且距离障碍物过近,可移动平台无法通过。

当前又探测到前方存在障碍物,因而需要确定哪次确定出的最近距离更近,依据该坐标与所有障碍物坐标之间的最近距离确定一个目标距离信息,选择目标距离信息与历史距离信息中的最优距离信息s1,最优距离信息s1可以是两者中的较小者,并将最优距离信息s1确定为该坐标的当前距离信息。

步骤s2533中,如果该历史距离信息大于所述第二设定值,说明这个位置是可以通行的,前方没有障碍物,继续维持该坐标的距离信息即可,即将该历史距离信息确定为该坐标的当前距离信息。

本实施例中,如果坐标的距离信息大于第二设定值,可以将该坐标确定为可通过;而如果坐标的距离信息小于第二设定值,则认为该坐标不可通过,并且越小,说明离障碍物的距离越近,越不安全。

在一个实施例中,依据该坐标与所有障碍物坐标之间的最近距离确定小于等于第二设定值的目标距离信息,包括:

计算该坐标与第二坐标之间的距离;所述第二坐标是该超声波传感器在第二地图中的坐标;

遍历到的目标距离与计算出的距离之间的第一差值;所述第一差值为该坐标与所有障碍物坐标的最近距离;

依据所述第一差值确定所述目标距离信息,其中,第一差值越小,所述目标距离信息越小;

所述最优距离信息s1为目标距离信息与历史距离信息中的较小距离信息。

计算第五区域z5中该坐标与超声波传感器在第二地图中的第二坐标之间的距离,由于目标距离为障碍物与第二坐标的最近距离,那么目标距离与计算出的距离之间的第一差值为该坐标到障碍物的最近距离。

换言之,第一差值是该坐标到所有障碍物坐标的距离中的最近距离,即第一距离信息是依据该坐标离障碍物的最近距离确定的,第一差值越小,计算出的目标距离信息可以越小,表示距离障碍物越近。

比如,目标距离信息比历史距离信息小,则目标距离信息作为最优距离信息s1,保证坐标的距离信息体现该坐标距障碍物的最近距离。

在一个实施例中,步骤s250中,依据各个超声波传感器的目标距离确定第二地图中各探测区域内坐标的距离信息,进一步包括:

s254:如果遍历到的超声波传感器的目标距离为未探测到障碍物时的距离,针对第二地图的该超声波传感器的探测区域中的每一坐标,依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与该探测区域的指定边界之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息。

由于未探测到障碍物,因而该探测区域中的每一坐标的距离信息应该大于所述第二设定值,指示坐标距探测区域的指定边界的最近距离,说明可移动平台可以通过。

因而,针对每一坐标,依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与该探测区域的指定边界之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息。

步骤s254中,依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与该探测区域的指定边界之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息,包括:

s2541:如果该历史距离信息小于等于第二设定值,依据该坐标与该探测区域的指定边界的最近距离确定目标距离信息,并将目标距离信息确定为该坐标的当前距离信息;

s2542:如果该历史距离信息大于所述第二设定值,依据该坐标与该探测区域的指定边界的最近距离确定目标距离信息,并选择目标距离信息与历史距离信息中的最优距离信息s2,并将最优距离信息s2确定为该坐标的当前距离信息。

步骤s2541中,如果历史距离信息小于等于所述第二设定值,该坐标的历史距离信息表示前方存在障碍物或者未被标记过,但是,事实上,此时并未探测到障碍物,因而需要修改该坐标的距离信息,依据该坐标与该探测区域的指定边界的最近距离确定目标距离信息,该目标距离信息大于所述第二设定值,表明该坐标是可通过的状态,指示该坐标距探测区域的指定边界的最近距离。

步骤s2542中,如果该历史距离信息大于所述第二设定值,说明该探测区域中该坐标的距离信息已经修改过,并且处于可通过状态,依据该坐标与该探测区域的指定边界的最近距离确定目标距离信息,该目标距离信息大于所述第二设定值,表明该坐标是可通过的状态,选择该目标距离信息与该历史距离信息中的最优距离信息s2,并将最优距离信息s2确定为该坐标的当前距离信息,保证该坐标的距离信息表征的是该坐标距指定边界的最近距离。

在一个实施例中,所述指定边界为所述探测区域中与第二坐标之间的最近距离为该超声波传感器的最大量程的边界;所述第二坐标是该超声波传感器在第二地图中的坐标;

依据该坐标与该探测区域的指定边界的最近距离确定大于所述第二设定值的目标距离信息,包括:

计算该坐标与所述第二坐标之间的距离;

计算所述最大量程与计算出的距离之间的第二差值,所述第二差值为该坐标与该探测区域的指定边界的最近距离;

依据所述第二差值确定所述目标距离信息,其中,所述第二差值越小,则所述目标距离信息越小,并且所述目标距离信息大于所述第二设定值;

所述最优距离信息s2为目标距离信息与历史距离信息中的较小距离信息。

计算该坐标与超声波传感器在第二地图中的第二坐标之间的距离,最大量程为指定边界到第二坐标的最近距离,那么所述最大量程与计算出的距离之间的第二差值为该坐标距指定边界的最近距离。如图2,对于超声波传感器u来说,其探测区域的指定边界即为弧线cb。

换言之,该第二差值是该坐标与指定边界上所有点的坐标的距离中的最近距离,即目标距离信息是依据该坐标距指定边界的最近距离,第二差值越小,计算出的目标距离信息越小,表示距离指定边界越近。当然,计算出的目标距离信息仍是大于第二设定值的,表示可移动平台可通过。

得到距离场描述地图之后,依据该距离场描述地图确定所述可移动平台的行驶路线。由于距离场描述地图中坐标的距离信息表征了坐标距指定边界的距离、或者坐标距障碍物的距离,所以可以根据距离信息来判断是否离障碍物过近,如此可以确定各个坐标是否可通行。比如,距离信息小于等于第二设定值则认为距障碍物过近,不可通行;而距离信息大于第二设定值则认为距障碍物还不是很近,还在安全距离范围内,可通行。因此,可以根据距离场描述地图中坐标的距离信息确定出可移动平台的行驶路线。

在一个实施例中,依据所述探测区域描述地图确定所述可移动平台在所述场景中的行驶路线,包括:

在所述距离场描述地图中确定一距离信息最大的坐标作为目标坐标;

在所述距离场描述地图的所述目标坐标周围的坐标中查找距离信息大于第二设定值且小于目标坐标的距离信息的坐标;

如果查找到,将查找出的坐标确定为目标坐标,并返回在所述距离场描述地图的所述目标坐标周围的坐标中查找距离信息大于第二设定值且小于目标坐标的距离信息的坐标的操作;

如果未查找到,利用已确定出的目标坐标确定所述可移动平台的行驶路线。

上述方式中,先从最大距离信息的坐标开始查找,根据坐标间距离信息的梯度,逐渐查找距离信息更小的坐标,当然查找的坐标的距离信息都是大于第二设定值的,小于等于第二设定值的坐标被认为不可通过,找出的所有目标坐标可以组成可移动平台的行驶路线。当然,行驶路线的确定方式也不限于此。

具体的,参看图4,距离场描述地图被划分为很多网格(每个网格作为地图中的一个坐标),网格的距离信息范围可以是0-255。可以理解,0-255仅是举例,用一个8位二进制数来表示这个网格到障碍物的距离,当然还可以用更多位数来表示,比如用9位数,相应的距离信息即为0-511。

本实施例中,在距离信息小于第二设定值时,定义成为不安全距离,第二设定值与此时超声波传感器的最大量程有关,第二设定值所表示的距离可以是最大量程的一半。例如最大量程为5m时,那么第二设定值表示2.5m,在网格的距离信息范围为0-255的情况下,第二设定值可以为127。距离信息小于等于第二设定值就是最近距离小于等于2.5m,不是安全距离,不能通过;距离信息大于第二设定值是最近距离大于2.5m,被认为处于安全距离,才能通过。

可以理解,本实施例中第二设定值也可以不表示最大量程的一半,而表示最大量程的三分之一、三分之二等等,具体可视需要而定,用于表示安全距离的阈值。

如图4所示,可移动平台c1上环绕设置了多个超声波传感器,图4中示意性表示出设置于平台前后左右四个方向上的四个超声波传感器u1-u4,根据包括但不限于超声波传感器u1-u4的探测数据得到了距离场描述地图,网格中的数值为其距离信息。距障碍物barrier1、barrier2较近的网格的距离信息小于127,表明可移动平台c1不可通过;并且越靠近障碍物barrier1、barrier2则距离信息越小。

图4中,距离信息大于127,表明可移动平台c1可通过,可以从这些距离信息所在的网格中确定出一条行驶路线,实现导航,同时可以及时避开障碍物barrier1和barrier2。比如,先找出距离信息为255的一个网格作为目标网格,比如u1左上方的255所在网格,接着,找到距离信息为254的目标网格,接着找到距离信息为253的目标网格,以此类推,利用找出的网格确定可移动平台的行驶路线。

可以理解,网格的大小及密度和超声波传感器距离划分精度是关联的,比如最大量程为5米且距离划分精度较高的情况下,网格很多、较小且较为密集,并不限于图4中示出的例子。

在一个实施例中,依据该超声波传感器的探测数据确定与该超声波传感器的探测区域内的场景相关的目标距离,包括以下步骤:

s201:获取该超声波传感器在所述探测数据之前探测的m个历史探测数据,m大于等于1;

s202:计算所述探测数据和所述m个历史探测数据的中位值;

s203:将中位值确定为所述目标距离。

超声波传感器得到的探测数据存在闪烁特性,即探测数据中会出现异常数据,但是一般来说,异常数据连续出现的可能性较小,因而本实施例中,将当前的探测数据与m个历史探测数据的中位值作为用于确定探测区域状态的目标距离,可以有效去除超声波传感器在使用过程中出现的异常数据。

由于一般超声波传感器不可能连续出现超过3帧异常探测数据,因而本实施例中,优选m等于4、或者大于4。

在一个实施例中,依据该超声波传感器的探测数据确定与该超声波传感器的探测区域内的场景相关的目标距离,包括:

s204:获取该超声波传感器在所述探测数据之前探测的m个历史探测数据,m大于等于1;

s205:计算所述探测数据和所述m个历史探测数据的中位值;

s206:如果所述中位值为探测到障碍物时的距离,对所述中位值进行平滑滤波处理;

s207:将平滑滤波处理结果确定为所述目标距离。

本实施例中,在去除异常数据的基础上,如果所述中位值为探测到障碍物时的距离,还对计算出的中位值进一步进行平滑滤波处理,将平滑滤波处理结果确定为所述目标距离。可以使得最终得到的目标距离更稳定,进一步减小波动。

在一个实施例中,步骤s206中,对所述中位值进行平滑滤波处理,包括:

s2061:获取在所述中位值之前确定的该超声波传感器的n个历史中位值,n大于等于1;

s2062:计算所述中位值与n个历史中位值的均值;

步骤s207中,将平滑滤波处理结果确定为所述目标距离,包括:

将所述均值确定为所述目标距离。

优选的,n可以等于6、或者大于6,当然,本说明书实施例对n不做限定。同理,m也是如此。

为了更好地理解,下面通过一个更完整的实施例来描述,但不应以此作为限制。本实施例中,以可移动平台为车辆为例展开说明。

获取到多个超声波传感器当前的探测数据之后,为了消除距离闪烁特性,先针对每个超声波传感器的探测数据进行以下处理,得到与该超声波传感器的探测区域状态相关的目标距离:

步骤a101,获取该超声波传感器在当前的探测数据之前探测的m个历史探测数据,计算所述当前的探测数据和所述m个历史探测数据的中位值;

步骤a102,如果该中位值为探测到障碍物时的距离,获取在中位值之前确定的该超声波传感器的n个历史中位值,计算中位值与n个历史中位值的均值,将均值作为所述的目标距离;如果中位值为未探测到障碍物时的距离,将中位值作为所述的目标距离。

确定出各个超声波传感器的目标距离后,可根据各个超声波传感器的目标距离生成探测区域描述地图,探测区域描述地图中确定了各超声波传感器的探测区域状态。探测区域描述地图包括状态描述地图、和/或距离场描述地图。

状态描述地图描述了探测区域的三个离散状态,分别是指示被障碍物占用的不可通过状态、指示未被障碍物占用的可通过状态及未知状态,可用三个离散值表征三个状态,比如,0表征未知状态,127表征可通过状态,255表征不可通过状态。

距离场描述地图可通过连续的距离信息来表征坐标距障碍物的最近距离、或与坐标距探测区域的指定边界的最近距离。比如,距离信息小于等于第二设定值,表明不可通过状态,并且取值越小表明距障碍物的距离越近、不可通过的概率越大;距离信息大于第二设定值,表明可通过状态,并且取值越大,表明距离障碍物或指定边界的距离越远、可通过的概率越大。

在生成上述状态描述地图和距离场描述地图之前,可先建立一个超声波坐标系,在该超声波坐标系中确定各超声波传感器的探测区域,并在该超声波坐标系中以相应超声波传感器为起点,确定探测区域内各探测数据(比如距起点0.2~4m的探测数据,分辨率可为0.01m)对应的坐标,将探测数据和对应坐标记录在距离坐标表中。探测区域可以呈如图2所示的“梨形”,一个探测数据可以对应多个坐标,同一探测数据对应的坐标构成以o为圆心的弧线区域。

下面详细说明一下生成状态描述地图的方式:

步骤a103,创建第一地图并初始化第一地图中的坐标状态。其中,所述初始化第一地图中的坐标状态包括将第一地图中的坐标状态设置为未知状态。将第一地图中的坐标状态设置为未知状态包括将地图中的状态信息使用0来表示。

首先,根据所述目标距离确定第一地图中各超声波传感器的探测区域内的不可通过状态。

步骤a111,遍历各个超声波传感器的目标距离;多个超声波传感器可环设在车辆上,可按照各个超声波传感器在车辆上的位置,以顺时针或逆时针的顺序遍历各个超声波传感器的目标距离。

步骤a112,如果遍历到的超声波传感器的目标距离为探测到障碍物时的距离,确定第一地图中该超声波传感器的探测区域内与目标距离对应的子区域,可以在距离坐标表中确定该目标距离对应的所有坐标,由该所有坐标定位出探测区域内的子区域,该子区域为弧线区域,厚度可以为0.02m(目标距离用dist表示,探测区域中距起点dist~dist+0.02m范围内的区域为子区域),并将第一地图中该子区域的状态从已标识的未知状态修改为不可通过状态。

步骤a113,如果遍历到的超声波传感器的目标距离为未探测到障碍物时的距离,那么针对该超声波传感器的探测区域不做处理。

接着,根据所述目标距离确定已标识不可通过状态的第一地图中各超声波传感器的探测区域的可通过状态。其中,第一地图中相邻两个超声波传感器的探测区域存在交集区域。

步骤a114,遍历各个超声波传感器的目标距离。

步骤a115,如果遍历到的超声波传感器的目标距离为探测到障碍物时的距离,确定第一地图中该超声波传感器的探测区域内与目标距离对应的子区域,确定子区域的方式可与前述方式相同,确定子区域中的第一局部区域和第二局部区域,所述第一局部区域位于该探测区域的指定交集区域内,所述第二局部区域位于该探测区域内的非交集区域,第一局部区域如图3中的x3,第二局部区域如图3中的x2,x1-x3组成一个子区域;指定交集区域可以是当前探测区域与下一个探测区域之间的交集区域。

针对该第一局部区域,检查该指定交集区域中是否存在第一局部区域之外状态为不可通过状态的目标局部区域;若是,如图3中,指定交集区域中存在目标局部区域x4,比较所述第一局部区域到第一坐标的距离、与目标局部区域到所述第一坐标的距离,所述第一坐标是该超声波传感器在第一地图中的坐标,如图3中u2的坐标,以比较结果较远的局部区域为参考位置确定指定交集区域中待调整的第一区域z1,并将第一区域z1的状态调整为可通过状态,若否,以所述第一局部区域为参考位置确定所述指定交集区域中待调整的第二区域z2,并将第二区域z2的状态从未知状态修改为可通过状态。

如图3所示,x3距超声波传感器u2的第一坐标的距离比x4距第一坐标的距离近,因而,以x4为参考位置确定第一区域z1,该z1为指定交集区域中位于x4靠近第一坐标的一侧区域。

由于第一区域z1中包含第一局部区域,因而存在不可通过状态与未知状态两种状态。将第一区域z1的状态调整为可通过状态,包括:将第一区域z1中比较结果较近的局部区域的状态从不可通过状态修改为可通过状态,并将第一区域z1中除所述比较结果较近的局部区域之外的其他区域的状态从未知状态修改为可通过状态。继续看图3,在指定交集区域位于x4靠近u2的坐标的一侧区域(第一区域z1)中,将第一局部区域x3的状态从不可通过状态修改为可通过状态,将除x3之外的其他区域的状态从未知状态修改为可通过状态。

针对该第二局部区域,以第二局部区域为参考位置确定该非交集区域中待调整的第三区域z3,将第三区域z3的状态从未知状态修改为可通过状态。继续参看图3,该第三区域z3即为该探测区域的非交集区域中位于第二局部区域x2靠近第一坐标u2的一侧区域,由于全是未知状态,将z3中各坐标的状态从未知状态修改为可通过状态。

步骤a116,如果遍历到的超声波传感器的目标距离为未探测到障碍物时的距离,将该第一地图中该超声波传感器的探测区域状态调整为可通过状态。

由于该探测区域状态可能存在不可通过状态和未知状态两种,也可能仅存在未知状态一种,因而将该第一地图中该超声波传感器的探测区域状态调整为可通过状态,包括:检查该探测区域是否存在标识为不可通过状态的第四区域z4;如果是,将该探测区域中第四区域z4的状态从不可通过状态修改为可通过状态,并将该探测区域中第四区域z4之外的区域的状态从未知状态修改为可通过状态;如果否,将该探测区域状态从未知状态修改为可通过状态。

将确定完可通过状态的第一地图确定为状态描述地图,可以依据该状态描述地图为车辆确定下一步的行驶路线。

下面详细说明一下距离场描述地图的确定方式:

步骤a120,创建第二地图并初始化第二地图中的坐标的距离信息。其中,所述初始化第二地图中的的距离信息包括将第二地图中的坐标距离信息设置为第一设定值。将第二地图中的坐标距离信息设置为第一设定值包括将地图中坐标的距离信息使用0来表示。

步骤a121:遍历各个超声波传感器的目标距离;

步骤a122:如果遍历到的超声波传感器的目标距离为探测到障碍物时的距离,在第二地图的该超声波传感器的探测区域中确定与目标距离对应的至少一障碍物坐标,以所有障碍物坐标为参考位置确定探测区域中需确定表征状态的距离信息的第五区域z5,针对第五区域z5中的每一坐标,依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与所有障碍物坐标之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息。

可以在距离坐标表中查找该目标距离对应的坐标,将查找出的所有坐标均确定为障碍物坐标。查找出的所有障碍物坐标在探测区域中呈弧线,该第五区域z5为探测区域中位于该弧线靠近第二坐标的一侧区域,第二坐标为该超声波传感器在第二地图中的坐标。

第二地图是通过距离信息来描述状态的,针对第五区域z5中的每一坐标,均需要确定其当前距离信息。依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与所有障碍物坐标之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息,包括以下三种情况:

情况一、如果该历史距离信息等于表征未知距离的第一设定值,依据该坐标与所有障碍物坐标之间的最近距离确定目标距离信息,并将目标距离信息确定为该坐标的当前距离信息。

该第一设定值表征了未知距离,第一设定值比如为0。假设该坐标与第二坐标的距离为d1,目标距离用dist表示,目标距离信息可以用以下公式来计算:127*(dist–d1)/4。

第一差值(dist–d1)是该坐标到各个障碍物坐标的距离中的最近距离,即目标距离信息是依据该坐标到障碍物的最近距离确定的,最近距离越小,即第一差值越小,则第一距离信息越小。当然,如果计算出的目标距离信息大于127,说明其处于安全距离,可移动平台可通过,而如果计算出的目标距离信息小于等于127,说明其未处于安全距离,可移动平台不可通过。

情况二、如果该历史距离信息大于第一设定值且小于等于第二设定值,依据该坐标与所有障碍物坐标之间的最近距离确定目标距离信息,选择目标距离信息与历史距离信息中的最优距离信息s1,并将最优距离信息s1确定为该坐标的当前距离信息。

该情况中,目标距离信息的计算公式同样可以采用公式:127*(dist–d1)/4。最优距离信息s1可以为所述目标距离信息与历史距离信息中的较小值,即该坐标上记录了依据距障碍物的最近距离确定的距离信息。

情况三、如果该历史距离信息大于所述第二设定值,将该历史距离信息确定为该坐标的当前距离信息。

该历史距离信息大于所述第二设定值,表明可移动平台是可通过的,将该坐标的距离信息维持为该历史距离信息,表明可移动平台仍是可通过的。

步骤a123:如果遍历到的超声波传感器的目标距离为未探测到障碍物时的距离,针对第二地图的该超声波传感器的探测区域中的每一坐标,依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与该探测区域的指定边界之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息。

指定边界到与第二坐标的最近距离为该超声波传感器的最大量程,就是探测区域中超声波传感器最大量程所能探测到的边界处。

第二地图是通过距离信息来描述状态的,未探测到该探测区域中有障碍物时,针对该探测区域的每一坐标,均需要确定其当前需标识的距离信息。依据该坐标的历史距离信息、及该坐标与该探测区域的指定边界之间的位置关系确定该坐标的当前距离信息,包括以下两种情况:

情况一、如果该历史距离信息小于等于第二设定值,依据该坐标与该探测区域的指定边界的最近距离确定目标距离信息,并将目标距离信息确定为该坐标的当前距离信息。

假设该坐标与第二坐标的距离为d2,最大量程用dmax表示,第二距离信息可以用以下公式来计算:128+127*(dmax–d)/4。

第二差值(dmax–d)是该坐标到指定边界的最近距离,最近距离越小,即第二差值越小,则目标距离信息越小。当然,计算出的目标距离信息必然大于第二设定值,表明可移动平台可通过。

情况二、如果该历史距离信息大于所述第二设定值,依据该坐标与该探测区域的指定边界的最近距离确定目标距离信息,并选择目标距离信息与历史距离信息中的最优距离信息s2,并将最优距离信息s2确定为该坐标的当前距离信息。

该情况中,目标距离信息的计算公式同样可以采用公式:128+127*(dmax–d)/4。最优距离信息s2可以为所述目标距离信息与历史距离信息中的较小距离信息,即该坐标上记录了依据距指定边界的最近距离确定的距离信息。

遍历完成所有目标距离之后,将处理所得的第二地图确定为距离场描述地图,可以依据该距离场描述地图为车辆确定下一步的行驶路线。

当然,可以结合状态描述地图和距离场描述地图为车辆确定下一步的行驶路线。

基于与上述方法同样的构思,参见图5所示,本说明书还提供一种电子设备100,包括:存储器101和处理器102(如一个或多个处理器)。

所述存储器,用于存储程序代码;

所述处理器,用于调用所述程序代码,当程序代码被执行时,用于执行前述实施例所述的可移动平台的导航方法。

基于与上述方法同样的发明构思,本说明书实施例中还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令被执行时,实现前述实施例所述的可移动平台的导航方法。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机,计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白,本说明书实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本说明书实施例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。

本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、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。应理解可以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、嵌入式处理机或其它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它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。

而且,这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它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者多个流程和/或方框图一个方框或者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它可编程数据处理设备,使得在计算机或者其它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,从而在计算机或其它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。

以上所述仅为本说明书实施例而已,并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说,本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进,均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

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