可移动平台的导航方法、设备、计算机可读存储介质技术

一种可移动平台的导航方法、设备、计算机可读存储介质，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(S100)；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(S200)；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(S300)。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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可移动平台的导航方法、设备、计算机可读存储介质
本说明书涉及导航
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可移动平台的导航方法，其特征在于，所述可移动平台上设有多个超声波传感器，该方法包括：/n获取所述多个超声波传感器的探测数据；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可移动平台的导航方法，其特征在于，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。


2.如权利要求1所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，依据所述探测数据生成探测区域描述地图，包括：
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。


3.如权利要求2所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，所述探测区域描述地图包括状态描述地图；
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：
构建待处理的第一地图；
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；
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。


4.如权利要求3所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
遍历各个超声波传感器的目标距离；
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，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。


5.如权利要求3所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，
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；
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：
遍历各个超声波传感器的目标距离；
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，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。


6.如权利要求5所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
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；
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；
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。


7.如权利要求6所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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。


8.如权利要求5所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
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；
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。


9.如权利要求5所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
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。


10.如权利要求9所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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。


11.如权利要求4或5所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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。


12.如权利要求2所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，所述探测区域描述地图包括距离场描述地图；
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：
构建待处理的第二地图；
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；
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。


13.如权利要求12所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
遍历各个超声波传感器的目标距离；
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，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；
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。


14.如权利要求13所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
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；
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；
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。


15.如权利要求14所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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，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。


16.如权利要求12所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
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。


17.如权利要求16所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
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；
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。


18.如权利要求17所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，
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。


19.如权利要求12所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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。


20.如权利要求2所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
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；
计算所述探测数据和所述M个历史探测数据的中位值；
将中位值确定为所述目标距离。


21.如权利要求2所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，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：
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；
计算所述探测数据和所述M个历史探测数据的中位值；
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；
将平滑滤波处理结果确定为所述目标距离。


22.如权利要求21所述的可移动平台的导航方法，其特征在于，对所述中位值进行平滑滤波处理，包括：
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；
计算所述中位值与N个历史中位值的均值；
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。


23.一种电子设备，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘寒颖，李星河，邱凡，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44