自主避障方法、裝置和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及自主避障領域，尤其涉及一種自主避障方法、自主避障裝置和自主避障系統，特別是可應用于智能移動技術領域中的自主避障方法、自主避障裝置和自主避障系統。
【背景技術】
[0002]當前，智能移動技術領域(包括機器人、自動駕駛、自平衡車等)受到智能控制領域以及移動裝置領域的專業人員的關注。通過將智能控制技術與移動裝置相結合，能夠實現移動裝置的自主移動功能，從而將人們從傳統的控制及駕駛工作中解放出來。具有智能控制的新型移動載體為人類生活帶來更大便利性。
[0003]但是，對于上自平衡車、機器人或者自動駕駛車輛等智能控制移動裝置而言，容易想到，盡管其都裝備有剎車系統，但當其快速移動的狀態下進行剎車時，會存在剎車距離長，容易撞到障礙物的危險，從而降低其安全性能。
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，本發明提出了一種自主避障方法、裝置及系統，其通過對潛在障礙物的檢測，進而提前進行路徑規劃繞開障礙物，來避免在長距離剎車過程中撞到障礙物的危險，從而提高系統的安全性和魯棒性。
[0005]本發明還提出了高低優先級的兩級避障測量，在近距離監測到障礙物時啟動緊急制動，遠距離障礙物通過路徑規劃，做出預判，避開障礙物。
[0006]本發明提出了一種自主避障方法，包括:建立前方障礙物信息地圖，其中前方障礙物信息地圖為N*N的網格地圖，N*N的網格地圖中的每一個網格為一個像素點，其中N為大于或等于1的正整數；
[0007]通過至少兩種不同檢測距離的傳感器對N*N的網格地圖的覆蓋區域的檢測結果為每個像素點賦值，其中該賦值代表所述像素點對應的區域存在障礙物的概率；根據該賦值進行路徑規劃，從而避開N*N的網格地圖的覆蓋區域中的潛在障礙物。
[0008]進一步，通過至少兩種不同檢測距離的傳感器對N*N的網格的覆蓋區域的檢測結果為每個像素點賦值，包括:
[0009]根據至少一個第一傳感器和至少一個第二傳感器中各個傳感器與潛在障礙物的距離，確定各個傳感器的權重值；
[0010]確定各個傳感器對像素點對應區域的檢測結果與其對應的權重值的乘積的加和為該像素點的賦值。
[0011]可選地，通過至少兩種不同檢測距離的傳感器對N*N的網格的覆蓋區域的檢測結果為每個像素點賦值，包括:
[0012]根據至少一個第一傳感器、至少一個第二傳感器和至少一個第三傳感器中各個傳感器與潛在障礙物的距離，確定各個傳感器的權重值；
[0013]確定各個傳感器對像素點對應區域的檢測結果與其對應的權重值的乘積的加和為該像素點的賦值。
[0014]可選地，根據各個傳感器與潛在障礙物的距離確定各個傳感器的權重值，包括:
[0015]根據各個傳感器的檢測距離，確定各個傳感器的初始權重值；
[0016]基于初始權重值，依據各個傳感器與潛在障礙物的距離調整各個傳感器的權重值。
[0017]可選地，確定所述各個傳感器對像素點對應區域的檢測結果與其對應的權重值的乘積的加和為該像素點的賦值，包括:
[0018]獲取各個傳感器在單位時間內對像素點對應區域的Μ次賦值，其中Μ次賦值為各個傳感器在該單位時間內進行Μ次檢測的檢測結果與其對應的權重值的乘積的加和；
[0019]根據Μ次賦值，確定該像素點的賦值。
[0020]可選地，根據所述賦值進行路徑規劃，包括:
[0021]若檢測結果為0表示傳感器沒有檢測到潛在障礙物，檢測結果為1表示傳感器檢測到潛在障礙物；
[0022]當賦值為0時，確定該像素點不存在障礙物，
[0023]確定障礙物繞行路徑為相連的賦值為0的連續像素點。
[0024]可選地，Ν的大小由至少一個第一傳感器和至少一個第二傳感器中精度最高的傳感器的檢測精度確定。
[0025]進一步地，還包括:
[0026]當至少一個第三傳感器或至少一個第四傳感器被觸發，啟動緊急剎車，并重新建立前方障礙物信息地圖。
[0027]可選地，第一傳感器為視覺傳感器，第二傳感器為超聲傳感器，第三傳感器為紅外傳感器，第四傳感器為碰撞傳感器。
[0028]另一方面，提出了一種自主避障裝置，包括:
[0029]地圖建立模塊，用于建立前方障礙物信息地圖，其中前方障礙物信息地圖為Ν*Ν的網格地圖，Ν*Ν的網格地圖中的每一個網格為一個像素點，其中Ν為大于或等于1的正整數；
[0030]賦值模塊，用于通過至少兩種不同檢測距離的傳感器對Ν*Ν的網格地圖的覆蓋區域的檢測結果為每個像素點賦值，其中該賦值代表像素點對應的區域存在障礙物的概率；
[0031]路徑規劃模塊，用于根據賦值進行路徑規劃，從而避開Ν*Ν的網格地圖的覆蓋區域中的潛在障礙物。
[0032]可選地，賦值模塊具體用于:
[0033]根據至少兩種不同檢測距離的傳感器中各個傳感器與潛在障礙物的距離，確定各個傳感器的權重值；
[0034]確定各個傳感器對像素點對應區域的檢測結果與其對應的權重值的乘積的加和為該像素點的賦值。
[0035]可選地，賦值模塊還用于:
[0036]根據各個傳感器的檢測距離，確定各個傳感器的初始權重值，
[0037]基于初始權重值，依據各個傳感器與潛在障礙物的距離調整各個傳感器的權重值；以及
[0038]獲取各個傳感器在單位時間內對像素點對應區域的Μ次賦值，其中Μ次賦值為各個傳感器在該單位時間內進行Μ次檢測的檢測結果與其對應的權重值的乘積的加和，
[0039]根據Μ次賦值，確定該像素點的賦值。
[0040]可選地，路徑規劃模塊用于:
[0041]若檢測結果為0表示傳感器沒有檢測到潛在障礙物，檢測結果為1表示傳感器檢測到潛在障礙物；
[0042]確定障礙物繞行路徑為相連的賦值為0的連續像素點。
[0043]進一步地，自主避障裝置還包括:
[0044]緊急剎車控制模塊，用于當接收到紅外傳感器或碰撞傳感器被觸發的信號后，啟動緊急剎車。
[0045]可選地，傳感器選自視覺傳感器、超聲傳感器和紅外傳感器中的至少兩者。
[0046]另一方面，提出了一種自主避撞系統，包括:
[0047]至少一個第一傳感器、至少一個第二傳感器和至少一個第三傳感器；
[0048]避障控制器，與至少一個第一傳感器、至少一個第二傳感器和至少一個第三傳感器電連接，其中避障控制器根據各個傳感器的檢測結果進行自主避障路徑規劃。
[0049]可選地，避障控制器建立前方障礙物信息地圖，其中前方障礙物信息地圖為Ν*Ν的網格地圖，Ν*Ν的網格地圖中的每一個網格為一個像素點，其中Ν為大于或等于1的正整數；
[0050]至少一個第一傳感器、至少一個第二傳感器和至少一個第三傳感器對Ν*Ν的網格地圖的覆蓋區域進行定期檢測；
[0051]避障控制器根據各個傳感器對某一像素點對應區域的檢測結果與其對應的權重值的乘積的加和為該像素點賦值，若檢測結果為0表示沒有檢測到潛在障礙物，檢測結果為1表示檢測到潛在障礙物，則將賦值為0的連續像素點相連，從而確定障礙物繞行路徑。
[0052]其中權重值由各個傳感器的檢測距離確定。
[0053]進一步地，自主避障系統還包括:與避障控制器電連接的至少一個第四傳感器，當至少一個第三傳感器或至少一個第四傳感器被觸發，避障控制器啟動緊急剎車，并重新建立前方障礙物信息地圖。
[0054]可選地，第一傳感器為視覺傳感器，第二傳感器為超聲傳感器，第三傳感器為紅外傳感器，第四傳感器為碰撞傳感器。
[0055]綜上所述，根據本發明的自主避障方法、裝置及系統，通過兩級控制對前方可能存在的障礙物