CN108121944A - 一种基于摄像头的平衡车自动停靠方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于摄像头的平衡车自动停靠方法与系统。该基于摄像头的平衡车自动停靠方法包括：平衡车接收到停车指令；开启摄像头原地旋转一圈，拍摄全景图像；上传服务器进行场景识别选择停靠地点；规划行车路线到指定的停靠地点；调整平衡车的停车姿态以及该平衡车与周边障碍物的间距。本发明可以提高平衡车停靠的便利性。

Description

一种基于摄像头的平衡车自动停靠方法与系统

技术领域

本发明涉及平衡车控制领域，更具体的说，涉及一种基于摄像头的平衡车自动停靠方法与系统。

背景技术

电动平衡车，又叫平衡车、思维车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

现有的电动平衡车一般有两种，一种是车体上具有一个操作杆，使用者站在电动平衡车的脚踏平台上对操作杆进行操作，从而前进、后退及停止，这样的控制也称“手控”。另一种是车体由两部分组成，左部分和右部分之间通过转动机构实现相互转动，从而实现“脚控”。

平衡车不用的时候一般都要靠墙边停放，但人驾驶平衡车的时候很难直接停靠到墙边并停放整齐，一般都是驾驶员在接近墙边的时候下车，然后用手把平衡车挪到墙边放好，操作毕竟麻烦，且人为停放很难停放整齐，特别是停放车辆较多的时候会显得凌乱。

本申请人提交了一种基于测距的自动停车方案，但在面对地面有多个障碍物，场景比较复杂的时候，平衡车可能停靠在不合适的位置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高平衡车停靠便利性的基于摄像头的平衡车自动停靠方法与系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

根据本发明的一个方面，本发明公开一种基于摄像头的平衡车自动停靠方法，包括：

平衡车接收到停车指令；

开启摄像头原地旋转一圈，拍摄全景图像；

上传服务器进行场景识别选择停靠地点；

规划行车路线到指定的停靠地点；

调整平衡车的停车姿态以及该平衡车与周边障碍物的间距。

进一步的，所述上传服务器进行场景识别选择停靠地点的方法包括：识别空白墙壁图案；选择靠墙位置作为停靠地点。墙壁是室内最大的阻隔物，优选墙壁作为停靠地点，可以最大限度利用空间，尽量少占用活动空间。

进一步的，优先选择墙壁与其他墙面或物品交界处停靠。交接处为死角，一般少有人在此活动，特别适宜停放平衡车。

进一步的，所述上传服务器进行场景识别选择停靠地点的方法包括：当识别出其他停靠的平衡车车时，以该平衡车位置设为停靠地点。在其他平衡车停靠的位置停靠，由于有明确的判断标的，可以大幅降低图像识别难度，提高识别准确度；且平衡车聚集停放，既方便管理，对活动空间的利用率也更高。

进一步的，当已经停靠的平衡车有多辆时，将已经停靠的平衡车识别为车队，通过图像识别判断车队首尾位置的空余空间；将平衡车停靠在空余空间较多的一端。当停靠的平衡车较多时，将已经停放的平衡车作为整体进行判断，降低判断难度，让平衡车可以快速找到合适的停靠位置。

进一步的，如果发现车队首尾两端的空余空间不足以停放平衡车；移动到与车队任意一端的并列位置停靠。平衡车较多的时候，一列/行不一定能放下所有平衡车，当判断空余空间不够的时候，就该果断换列/行，确保一个停靠点尽可能多的停靠平衡车。

进一步的，所述上传服务器进行场景识别选择停靠地点的方法包括：当识别出其他停靠的平衡车车时，以该平衡车位置设为停靠地点；

当已经停靠的平衡车有多辆时，将已经停靠的平衡车识别为车队，通过图像识别判断车队首尾位置的空余空间；将平衡车停靠在空余空间较多的一端；

如果发现车队首尾两端的空余空间不足以停放平衡车；移动到与车队任意一端的并列位置停靠。

作为本发明的另一方面，本发明还公开一种基于摄像头的平衡车自动停靠系统，包括：

用于平衡车接收到停车指令的装置；

用于开启摄像头原地旋转一圈，拍摄全景图像的装置；

用于上传服务器进行场景识别选择停靠地点的装置；

用于规划行车路线到指定的停靠地点的装置；

用于调整平衡车的停车姿态以及该平衡车与周边障碍物的间距的装置。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：平衡车根据图像识别进行场景判断，自主判断适宜停车的停靠地点。基于大数据的分析，可以让平衡车有更强的适应性，能在不同的场景找到合适的停靠地点，智能化程度更高，且无需对现有的建筑、场景做任何改动，实施成本低廉。另外，平衡车会调整停车姿态并控制与停靠地点障碍物的距离，这样每次停靠的时候都确保一致性，避免了人为停车不容易到位且杂乱无章的问题。

附图说明

图1是本发明实施例基于摄像头的平衡车自动停靠方法示意图；

图2是平衡车排满一列/行后平衡车停车策略示意图；

图3是本发明实施例在平衡车较少时停靠姿态的示意图；

图4是本发明实施例在平衡车较多时停靠姿态的示意图；

图5是本发明实施例基于摄像头的平衡车自动停靠系统示意图。

具体实施方式

本发明公开一种基于摄像头的平衡车自动停靠方法，包括：

平衡车接收到停车指令；

开启摄像头原地旋转一圈，拍摄全景图像；

上传服务器进行场景识别选择停靠地点；

规划行车路线到指定的停靠地点；

调整平衡车的停车姿态以及该平衡车与周边障碍物的间距。

平衡车根据图像识别进行场景判断，自主判断适宜停车的停靠地点。基于大数据的分析，可以让平衡车有更强的适应性，能在不同的场景找到合适的停靠地点，智能化程度更高，且无需对现有的建筑、场景做任何改动，实施成本低廉。另外，平衡车会调整停车姿态并控制与停靠地点障碍物的距离，这样每次停靠的时候都确保一致性，避免了人为停车不容易到位且杂乱无章的问题。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

在上下文中所称移动智能终端(如智能手机、平板电脑、穿戴设备或智能眼镜)、计算机、AI(人工智能)、机器人、VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、智能家居设备或智能工业控制设备等等均可以通过运行预定程序或指令来执行数值计算和/或逻辑计算等预定处理过程，其可以包括处理器与存储器，由处理器执行在存储器中预存的存续指令来执行预定处理过程，或是由ASIC、FPGA、DSP等硬件执行预定处理过程，或是由上述二者组合来实现。计算机设备包括但不限于服务器、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。

网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(Cloud Computing)的由大量计算机或网络服务器构成的云，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机。其中，所述计算机设备可单独运行来实现本发明，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。其中，所述计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。

需要说明的是，所述用户设备、网络设备和网络等仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算机设备或网络如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。

后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。

应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于。。。之间”相比于“直接处于。。。之间”，“与。。。邻近”相比于“与。。。直接邻近”等等)。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。

下面结合附图1～5和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

本实施方式公开的基于摄像头的平衡车自动停靠方法包括：

S11、平衡车接收到停车指令；

S12、开启摄像头原地旋转一圈，拍摄全景图像；

S13、上传服务器进行场景识别选择停靠地点；

S14、规划行车路线到指定的停靠地点；

S15、调整平衡车的停车姿态以及该平衡车与周边障碍物的间距。

调整平衡车停车姿态的时候，距离障碍物较近的车轮固定不动；转动另一个车轮直至两个测距传感器测量的间距一致。先让主机一端靠近障碍物，然后定住车轮，控制另一侧的车轮转动，这种方式可以快速调整主机姿态，减少停靠时间。

可选的，上传服务器进行场景识别选择停靠地点的方法包括：识别空白墙壁图案；选择靠墙位置作为停靠地点。墙壁是室内最大的阻隔物，优选墙壁作为停靠地点，可以最大限度利用空间，尽量少占用活动空间。优选的，优先选择墙壁与其他墙面或物品交界处停靠。交接处为死角，一般少有人在此活动，特别适宜停放平衡车。

本实施例以墙面为例说明，其他方式也是可行的，如卡位的隔板、储物柜侧面等等。可以将所有可能停靠的场景都输入到云端，由云端判断合适的停靠位置，然后发给平衡车执行停车动作。

另一种比较简单实用的方法是看其他平衡车停靠在哪个位置，该平衡车就跟着停过去。具体来说：当识别出其他停靠的平衡车车时，以该平衡车位置设为停靠地点。在其他平衡车停靠的位置停靠，由于有明确的判断标的，可以大幅降低图像识别难度，提高识别准确度；且平衡车聚集停放，既方便管理，对活动空间的利用率也更高。

当已经停靠的平衡车有多辆时，将已经停靠的平衡车识别为车队，通过图像识别判断车队首尾位置的空余空间；将平衡车停靠在空余空间较多的一端。当停靠的平衡车较多时，将已经停放的平衡车作为整体进行判断，降低判断难度，让平衡车可以快速找到合适的停靠位置。

如果发现车队首尾两端的空余空间不足以停放平衡车；移动到与车队任意一端的并列位置停靠。平衡车较多的时候，一列/行不一定能放下所有平衡车，当判断空余空间不够的时候，就该果断换列/行，确保一个停靠点尽可能多的停靠平衡车(参考图2)。

一般来说，平衡车要尽可能贴近障碍物停靠效果比较好；两个测距传感器可以让平衡车整体贴近障碍物，不占道，停靠效果更佳。停车效果参考图3。当平衡车比较多的时候，让主机面向障碍物会占用较大的面积，不利于更多平衡车停靠，此时可以让平衡车侧面贴近障碍物，对墙面占用面积小，适用于在平衡车较多的情况。停车效果参考图4。

根据本发明的另一个方面，本发明公开了一种基于摄像头的平衡车自动停靠系统，包括：

接收装置10：用于平衡车接收到停车指令；

摄像装置20：用于开启摄像头原地旋转一圈，拍摄全景图像；

识别装置30：用于上传服务器进行场景识别选择停靠地点；

规划装置40：用于规划行车路线到指定的停靠地点；

调整装置50：用于调整平衡车的停车姿态以及该平衡车与周边障碍物的间距。

本发明的平衡车自动停靠的系统可以用于实现本发明所述的基于摄像头的平衡车自动停靠方法。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于摄像头的平衡车自动停靠方法，其特征在于，包括：

平衡车接收到停车指令；

开启摄像头原地旋转一圈，拍摄全景图像；

上传服务器进行场景识别选择停靠地点；

规划行车路线到指定的停靠地点；

调整平衡车的停车姿态以及该平衡车与周边障碍物的间距。

2.根据权利要求1所述的基于摄像头的平衡车自动停靠方法，其特征在于，所述上传服务器进行场景识别选择停靠地点的方法包括：识别空白墙壁图案；选择靠墙位置作为停靠地点。

3.根据权利要求2所述的基于摄像头的平衡车自动停靠方法，其特征在于，平衡车选择墙壁与其他墙面或物品交界处停靠。

4.根据权利要求1所述的基于摄像头的平衡车自动停靠方法，其特征在于，所述上传服务器进行场景识别选择停靠地点的方法包括：当识别出其他停靠的平衡车车时，以该平衡车位置设为停靠地点。

5.根据权利要求4所述的基于摄像头的平衡车自动停靠方法，其特征在于，当已经停靠的平衡车有多辆时，将已经停靠的平衡车识别为车队，通过图像识别判断车队首尾位置的空余空间；将平衡车停靠在空余空间较多的一端。

6.根据权利要求5所述的基于摄像头的平衡车自动停靠方法，其特征在于，当发现车队首尾两端的空余空间不足以停放平衡车时；平衡车移动到与车队任意一端的并列位置停靠。

7.根据权利要求1所述的基于摄像头的平衡车自动停靠方法，其特征在于，所述上传服务器进行场景识别选择停靠地点的方法包括：当识别出其他停靠的平衡车车时，以该平衡车位置设为停靠地点；

当已经停靠的平衡车有多辆时，将已经停靠的平衡车识别为车队，通过图像识别判断车队首尾位置的空余空间；将平衡车停靠在空余空间较多的一端；

当发现车队首尾两端的空余空间不足以停放平衡车时；平衡车移动到与车队任意一端的并列位置停靠。

8.一种基于摄像头的平衡车自动停靠系统，其特征在于，包括：

用于平衡车接收到停车指令的装置；

用于开启摄像头原地旋转一圈，拍摄全景图像的装置；

用于上传服务器进行场景识别选择停靠地点的装置；

用于规划行车路线到指定的停靠地点的装置；

用于调整平衡车的停车姿态以及该平衡车与周边障碍物的间距的装置。