自移动设备和自移动设备的控制方法与流程

1.本技术涉及一种自移动设备和自移动设备的控制方法，属于自动控制技术领域。


背景技术：

2.目前，具有自动行走功能的自移动设备被广泛使用。比如：智能割草机、扫地机器人等。为了使得自移动设备具有自动避障的能力，通常，自移动设备上设置有超声波传感器，以识别障碍物。
3.但是，在自移动设备的行进方向上出现上坡时，容易将上坡误判成障碍物，从而导致自移动设备误执行避障策略的问题。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种自移动设备和自移动设备的控制方法，可以解决障碍物识别组件将预设区域误识别为障碍物时，无法移动至预设区域的问题。本技术提供如下技术方案：
5.第一方面，提供了一种自移动设备，包括：
6.移动组件，用于带动所述自移动设备在工作区域内移动；
7.障碍物识别组件，用于发射目标信号，并基于所述目标信号的反射信号识别所述自移动设备的行进方向上是否存在障碍物；
8.分别与所述移动组件和所述障碍物识别组件通信相连的控制组件；所述控制组件，用于：
9.控制所述移动组件和所述障碍物识别组件运行；
10.确定所述自移动设备的待到达区域是否为所述工作区域内的预设区域；其中，所述预设区域为即使不存在所述障碍物，所述障碍物识别组件的识别结果也为存在所述障碍物的区域；
11.在所述待到达区域为所述预设区域时，控制所述障碍物识别组件停止运行。
12.可选地，所述自移动设备还包括与所述控制组件通信相连的定位组件；所述控制组件，用于：
13.在所述自移动设备的行进方向指示所述预设区域时，获取所述定位组件采集的第一定位信息；
14.确定所述第一定位信息指示的当前位置与所述预设区域之间的距离是否小于或等于预设距离；
15.在所述当前位置与所述预设区域之间的距离小于或等于所述预设距离时，确定所述待到达区域为所述预设区域。
16.可选地，所述控制组件，用于：
17.在所述自移动设备的行进方向未指示所述预设区域，或者，在所述当前位置与所述预设区域之间的距离大于所述预设距离时，确定所述待到达区域不是所述预设区域。
18.可选地，所述控制所述障碍物识别组件停止工作之后，所述控制组件，还用于：
19.在所述待到达区域不是所述预设区域时，控制所述障碍物识别组件重新运行。
20.可选地，所述确定所述第一定位信息指示的当前位置与所述预设区域之间的距离是否小于或等于预设距离之前，所述控制组件，还用于：
21.获取所述预设区域在所述工作区域内的位置信息。
22.可选地，所述获取所述预设区域在所述工作区域内的位置信息，包括：
23.控制所述障碍物识别组件停止运行，并控制所述移动组件运行；
24.在移动过程中根据所述定位组件实时采集的第二定位信息，绘制所述工作区域的区域地图，所述第二定位信息包括所述自移动设备的高度信息；
25.基于所述第二定位信息中的高度信息识别所述预设区域，所述预设区域的高度持续增大、且每次增大的数值大于预设数值；
26.在识别到所述预设区域时在所述区域地图上记录对应的位置，得到所述预设区域的位置信息。
27.可选地，所述控制组件，还用于：
28.在所述障碍物识别组件的识别结果为存在所述障碍物时，触发执行所述确定所述自移动设备的待到达区域是否为所述工作区域内的预设区域的步骤。
29.可选地，所述定位组件为基于rtk技术实现定位的组件。
30.第二方面，提供了一种自移动设备的控制方法，用于第一方面提供的自移动设备中，所述方法包括：
31.控制所述移动组件和所述障碍物识别组件运行；
32.确定所述自移动设备的待到达区域是否为所述工作区域内的预设区域；其中，所述预设区域为即使不存在所述障碍物，所述障碍物识别组件的识别结果也为存在所述障碍物的区域；
33.在所述待到达区域为所述预设区域时，控制所述障碍物识别组件停止运行。
34.第三方面，提供一种自移动设备的控制装置，所述装置包括处理器和存储器；所述存储器中存储有程序，所述程序由所述处理器加载并执行以实现第二方面所述的自移动设备的控制方法。
35.第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有程序，所述程序由所述处理器加载并执行以实现第二方面所述的自移动设备的控制方法。
36.本技术的有益效果在于：通过控制移动组件和障碍物识别组件运行；确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域；其中，预设区域为即使不存在障碍物，障碍物识别组件的识别结果也为存在障碍物的区域；在待到达区域为预设区域时，控制障碍物识别组件停止运行；可以解决障碍物识别组件将预设区域误识别为障碍物时，无法移动至预设区域的问题；既可以使得自移动设备避让障碍物，又可以不影响自移动设备的爬坡功能。
37.另外，通过在行进方向指示预设区域、且当前位置与预设区域之间的距离小于或等于预设距离时，确定待到达区域为预设区域，可以提高确定待到达区域的准确性。
38.另外，通过在待到达区域不是预设区域时，控制障碍物识别组件重新运行，可以保证自移动设备的避障功能正常运行。
39.另外，通过在本次运行之前(比如：初始化运行时)，控制自移动设备在工作区域运
行以获取区域地图，并在该区域地图上记录预设区域的位置，得到预设区域的位置信息，可以保证自移动设备能够自动获取到预设区域的位置信息，提高自移动设备的智能化程度。
40.另外，通过在障碍物识别组件的识别结果为存在障碍物时，确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域，使得自移动设备只需要在障碍物识别组件的识别结果为存在障碍物时，进一步确定是否即将到达预设区域，而不需要实时确定是否即将到达预设区域，可以节省设备资源。
41.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
42.图1是本技术一个实施例提供的自移动设备的结构示意图；
43.图2是本技术一个实施例提供的自移动设备的控制方法的流程图；
44.图3是本技术一个实施例提供的自移动设备的控制装置的框图。
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
46.首先，对本技术涉及的若干名词进行介绍。
47.实时动态(real-time kinematic，rtk)载波相位差分技术：是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。
48.rtk的工作原理包括：基准站通过将从定位卫星获取到的位置信息和当前坐标信息发送给移动站。移动站接收来自基准站的位置信息以及来自定位卫星的位置信息，在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果。
49.图1是本技术一个实施例提供的自移动设备的结构示意图，该自移动设备可以为智能割草机、扫地机器人、拖地机器人等具有自动行走功能的设备，本实施例不对自移动设备的设备类型作限定。如图1所示，该自移动设备至少包括：移动组件11、障碍物识别组件12和控制组件13。
50.移动组件11用于带动自移动设备在工作区域内移动。在一个示例中，移动组件11包括移动驱动组件和与该移动驱动组件传动相连的移动机构。其中，移动驱动组件可以为电机、马达等，移动机构可以为轮体，本实施例不对移动驱动组件和移动机构的实现方式作限定。
51.障碍物识别组件12用于发射目标信号，并基于该目标信号的反射信号识别自移动设备的行进方向上是否存在障碍物。其中，目标信号的发射方向包括自移动设备的行进方向。
52.可选地，障碍物识别组件12可以为超声波传感器，此时，目标信号为超声波信号；或者，障碍物识别组件12可以为红外传感器，此时，目标信号为红外信号，当然，障碍物识别组件12也可以使用其它类型的目标信号识别障碍物，本实施例不对障碍物识别组件12的类型作限定。
53.在一个示例中，障碍物识别组件12基于目标信号的反射信号识别自移动设备的行进方向上是否存在障碍物，包括：在障碍物识别组件12接收到目标信号的反射信号时，确定行进方向上存在障碍物；在障碍物识别组件12未接收到目标信号的反射信号时，确定行进方向上不存在障碍物。
54.控制组件13分别与移动组件11和障碍物识别组件12通信相连。基于该通信连接，控制组件13可以实现控制移动组件11的启动和停止，以及实现控制障碍物识别组件12的启动和停止。另外，基于该通信连接，控制组件13还可以接收到障碍物识别组件12的识别结果，该识别结果用于指示行进方向上是否存在障碍物。
55.本实施例中，控制组件13用于：控制移动组件11和障碍物识别组件12运行；确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域；在待到达区域为预设区域时，控制障碍物识别组件12停止运行。
56.待到达区域是指自移动设备在当前时刻之后即将到达的区域。
57.其中，预设区域为即使不存在障碍物，障碍物识别组件12的识别结果也为存在障碍物的区域。比如：预设区域为坡度大于坡度阈值的上坡区域。由于障碍物识别组件12的安装高度高于自移动设备所处的地面高度，因此，在上坡区域的坡度较小时，该上坡区域不会被误识别为障碍物；在上坡区域的坡度较大时，该上坡区域才会被误识别为障碍物。基于此，坡度阈值是使得障碍物识别组件12将上坡区域误识别为障碍物的临界坡度。
58.本实施例中，通过在自移动设备的待到达区域为预设区域时，控制障碍物识别组件12停止运行，可以解决障碍物识别组件12将预设区域误识别为障碍物时，无法移动至预设区域的问题；既可以使得自移动设备避让障碍物，又可以不影响自移动设备的爬坡功能。
59.另外，在控制组件13控制障碍物识别组件12停止工作之后，为了保证控制组件13离开预设区域后，能够正常使用障碍物识别组件12来识别障碍物，控制组件13还用于：在待到达区域不是预设区域时，控制障碍物识别组件12重新运行。换句话说，在自移动设备即将到达预设区域时，控制障碍物识别组件12停止运行，此时，控制移动组件11继续运行以带动自移动设备到达预设区域；之后，自移动设备继续不断执行确定自移动设备的待到达区域是否为预设区域的步骤，直至确定出自移动设备的待到达区域不是预设区域时，说明自移动设备即将离开该预设区域，此时，可以控制障碍物识别组件12重新运行，以实现对障碍物的识别。
60.在一个示例中，控制组件13使用自移动设备的当前的定位信息来确定自移动设备的待到达区域是否为预设区域。此时，自移动设备还包括与控制组件13通信相连的定位组件14，定位组件14用于实时获取自移动设备的定位信息。可选地，定位组件14为基于rtk技术实现定位的组件。比如：定位组件14为具有移动站功能的组件。在其它实施例中，定位组件14也可以是基于其它技术(比如：gps)实现定位的组件，本实施例不对定位组件14的类型作限定。
61.本实施例中，控制组件13用于在自移动设备的行进方向指示预设区域时，获取定位组件采集的第一定位信息；确定第一定位信息指示的当前位置与预设区域之间的距离是否小于或等于预设距离；在当前位置与预设区域之间的距离小于或等于预设距离时，确定待到达区域为预设区域。
62.可选地，在自移动设备的行进方向未指示预设区域，或者，在当前位置与预设区域
之间的距离大于预设距离时，确定待到达区域不是预设区域。
63.其中，自移动设备的行进方向可以是控制组件13根据移动组件的运行状态确定出来的。比如：根据车轮的方向；或者，行进方向是根据自移动设备中的陀螺仪等传感组件确定出来的，本实施例不对行进方向的确定方式作限定。
64.第一定位信息用于指示自移动设备所在的物理位置，该第一定位信息可以为经纬度信息，或者，也可以是相对于某一参考物体的相对位置信息，第一定位信息可以为二维信息或者也可以是三维信息，本实施例不对第一定位信息的实现方式作限定。
65.预设距离是预存在自移动设备中固定常数，预设距离可以为2m、1m等，本实施例不对预设距离的取值作限定。
66.当前位置与预设区域之间的距离是指在行进方向上当前位置与预设区域之间的直线距离。
67.可选地，在确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域之前，控制组件13还用于：获取预设区域在工作区域内的位置信息。
68.控制组件13获取预设区域的位置信息的方式包括但不限于以下几种：
69.第一种：在本次运行之前，控制组件13控制障碍物识别组件12停止运行，并控制移动组件11运行；在移动过程中根据定位组件14实时采集的第二定位信息，绘制工作区域的区域地图，该第二定位信息包括自移动设备的高度信息；基于第二定位信息中的高度信息识别预设区域；在识别到预设区域时在区域地图上记录对应的位置，得到预设区域的位置信息。
70.其中，预设区域的高度持续增大、且每次增大的数值大于预设数值。预设数值与坡度阈值呈正相关关系。控制组件13将各个时刻采集到的高度信息依次进行比较，在确定出高度信息持续增大，且每次增大的数值大于预设数值时，确定该高度信息对应的位置为预设区域，得到该预设区域的位置信息。
71.第二种：接收其它设备发送的预设区域的位置信息；或者，接收用户输入的预设区域的位置信息；或者，读取预先存储的预设区域的位置信息。
72.当然，控制组件获取预设区域的位置信息的方式还可以为其它方式，本实施例不对获取预设区域的位置信息的方式作限定。
73.在另一个示例中，每个预设区域对应一个区域标识。此时，控制组件13可以通过对区域标识的识别结果来确定自移动设备的待到达区域是否为预设区域。
74.可选地，区域标识与预设区域之间的间隔一定距离，以保证自移动设备在到达预设区域之前就能够通过该区域标识确定出即将到达预设区域。此时，自移动设备上设置有标识识别组件，该标识识别组件用于识别区域标识；控制组件13接收标识识别组件的识别结果，并根据该标识识别组件的识别结果确定待到达区域是否为预设区域。
75.可选地，区域标识可以为图形标识(如：二维码、或者条形标签等)，相应地，标识识别组件可以为摄像头或者扫描仪等，本实施例不对区域标识的实现方式和标识识别组件的实现方式作限定。
76.当然，在其它实施例中，自移动设备也可以通过其它方式确定待到达区域是否为工作区域内的预设区域，本实施例在此不再一一列举。
77.由于在障碍物识别组件12的识别结果为存在障碍物时，才有可能存在误识别的问
题。因此，为了节省自移动设备的设备资源，控制组件13还用于在障碍物识别组件的识别结果为存在障碍物时，执行确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域的步骤。这样，只需要在识别结果为存在障碍物时，进一步确定是否即将到达预设区域，而不需要实时确定是否即将到达预设区域，可以节省设备资源。
78.综上所述，本实施例提供的自移动设备，通过控制移动组件和障碍物识别组件运行；确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域；其中，预设区域为即使不存在障碍物，障碍物识别组件的识别结果也为存在障碍物的区域；在待到达区域为预设区域时，控制障碍物识别组件停止运行；可以解决障碍物识别组件将预设区域误识别为障碍物时，无法移动至预设区域的问题；既可以使得自移动设备避让障碍物，又可以不影响自移动设备的爬坡功能。
79.另外，通过在行进方向指示预设区域、且当前位置与预设区域之间的距离小于或等于预设距离时，确定待到达区域为预设区域，可以提高确定待到达区域的准确性。
80.另外，通过在待到达区域不是预设区域时，控制障碍物识别组件重新运行，可以保证自移动设备的避障功能正常运行。
81.另外，通过在本次运行之前(比如：初始化运行时)，控制自移动设备在工作区域运行以获取区域地图，并在该区域地图上记录预设区域的位置，得到预设区域的位置信息，可以保证自移动设备能够自动获取到预设区域的位置信息，提高自移动设备的智能化程度。
82.另外，通过在障碍物识别组件的识别结果为存在障碍物时，确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域，使得自移动设备只需要在障碍物识别组件的识别结果为存在障碍物时，进一步确定是否即将到达预设区域，而不需要实时确定是否即将到达预设区域，可以节省设备资源。
83.图2是本技术一个实施例提供的自移动设备的控制方法的流程图，本实施例以该方法应用于图1所示的自移动设备的控制系统中，且各个步骤的执行主体为该系统中的控制组件13为例进行说明。该方法至少包括以下几个步骤：
84.步骤201，控制移动组件和障碍物识别组件运行。
85.可选地，控制组件控制移动组件运行，以使自移动设备在工作区域内随机移动，或者，在工作区域内按照预设路径移动，本实施例不对自移动设备的移动方式作限定。
86.可选地，控制组件向障碍物识别组件发送启动信号，相应地，障碍物识别组件接收到启动信号之后开始运行，并实时确定行进方向上是否存在障碍物，得到障碍物的识别结果。
87.步骤202，确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域；其中，预设区域为即使不存在障碍物，障碍物识别组件的识别结果也为存在障碍物的区域。
88.可选地，自移动设备还包括与控制组件通信相连的定位组件，此时，确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域，包括：在自移动设备的行进方向指示预设区域时，获取定位组件采集的第一定位信息；确定第一定位信息指示的当前位置与预设区域之间的距离是否小于或等于预设距离；在当前位置与预设区域之间的距离小于或等于预设距离时，确定待到达区域为预设区域。在自移动设备的行进方向未指示预设区域，或者，在当前位置与预设区域之间的距离大于预设距离时，确定待到达区域不是预设区域。
89.其中，预设区域的位置信息预存在自移动设备中。在一个示例中，预设区域的位置
信息为自移动设备自行获取到并存储的。此时，确定第一定位信息指示的当前位置与预设区域之间的距离是否小于或等于预设距离之前，还包括：获取预设区域在工作区域内的位置信息。
90.可选地，获取预设区域在工作区域内的位置信息，包括：控制障碍物识别组件停止运行，并控制移动组件运行；在移动过程中根据定位组件实时采集的第二定位信息，绘制工作区域的区域地图，第二定位信息包括自移动设备的高度信息；基于第二定位信息中的高度信息识别预设区域，预设区域的高度持续增大、且每次增大的数值大于预设数值；在识别到预设区域时在区域地图上记录对应的位置，得到预设区域的位置信息。
91.可选地，控制组件可以在障碍物识别组件的识别结果为存在障碍物时，执行步骤202，以节省设备资源。
92.步骤203，在待到达区域为预设区域时，控制障碍物识别组件停止运行。
93.可选地，控制障碍物识别组件停止工作之后，在待到达区域不是预设区域时，控制障碍物识别组件重新运行。
94.相关细节参考上述自移动设备的实施例。
95.综上所述，本实施例提供的自移动设备的控制方法，通过控制移动组件和障碍物识别组件运行；确定自移动设备的待到达区域是否为工作区域内的预设区域；其中，预设区域为即使不存在障碍物，障碍物识别组件的识别结果也为存在障碍物的区域；在待到达区域为预设区域时，控制障碍物识别组件停止运行；可以解决障碍物识别组件将预设区域误识别为障碍物时，无法移动至预设区域的问题；既可以使得自移动设备避让障碍物，又可以不影响自移动设备的爬坡功能。
96.图3是本技术一个实施例提供的自移动设备的框图。该装置至少包括处理器301和存储器302。
97.处理器301可以包括一个或多个处理核心，比如：4核心处理器、8核心处理器等。处理器301可以采用dsp(digital signal processing，数字信号处理)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processing unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器301可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器301还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
98.存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器301所执行以实现本技术中方法实施例提供的自移动设备的控制方法。
99.在一些实施例中，自移动设备的控制装置还可选包括有：外围设备接口和至少一个外围设备。处理器301、存储器302和外围设备接口之间可以通过总线或信号线相连。各个
外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口相连。示意性地，外围设备包括但不限于：清洁机构、射频电路、触摸显示屏、音频电路、和电源等。
100.当然，自移动设备的控制装置还可以包括更少或更多的组件，本实施例对此不作限定。
101.可选地，本技术还提供有一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的自移动设备的控制方法。
102.可选地，本技术还提供有一种计算机产品，该计算机产品包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的自移动设备的控制方法。
103.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
104.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。