CN108563231B - 一种清扫任务规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种清扫任务规划方法，所述方法包括：清扫装置的微处理单元接收服务器发送的清扫指令；清扫指令包括任务模式信息、任务时间信息和任务区域信息；微处理单元将清扫指令发送至清扫装置的中央处理单元；中央处理单元解析任务区域信息，得到任务区域的边界信息；中央处理单元解析任务区域的边界信息、任务模式信息和任务时间信息，得到任务规划信息；任务规划信息包括清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息和清扫速度信息；对比清扫路径轨迹信息与任务区域信息，得到清扫面积率；当清扫面积率大于预设值时，将任务规划信息发送至清扫装置的车身控制单元，用以车身控制单元根据任务规划信息工作。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种清扫任务规划方法。
背景技术
随着经济的发展和科技的进步，人们对生活环境质量的要求越来越高，道路的清扫和保洁也越来越受到有关部门的重视。使用人工清扫路面的方式，不仅人力成本高，而且人工清扫时所产生的粉尘会严重影响清洁工人的生体健康，也不可避免的会造成环境的二次污染。而随着人工智能的崛起，市场也越来越关注于基于人工智能技术的新能源环卫清扫车辆。而且，随着城市规模的发展，人力成本的不断提升，对于智能化无人驾驶自动行驶的清扫车的需求，显现的尤为迫切。虽然无人驾驶领域已经有了相关的技术，但是，目前无人驾驶清扫车仍无法智能、高效的完成清扫任务。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种清扫任务规划方法，通过解析清扫指令得到清扫任务的边界信息，并根据清扫指令得到清扫任务的路线、吸尘度和清扫速度等任务规划信息，使得任务规划信息与清扫任务相一致，从而使得清扫装置根据所得到的任务规划信息执行清扫任务时，更加高效，且更加符合任务要求。
为实现上述目的，本发明提供了一种清扫任务规划方法，所述方法包括：
清扫装置的微处理单元接收服务器发送的清扫指令；所述清扫指令包括任务模式信息、任务时间信息和任务区域信息；
所述微处理单元将所述清扫指令发送至所述清扫装置的中央处理单元；
所述中央处理单元解析所述任务区域信息，得到任务区域的边界信息；
所述中央处理单元解析所述任务区域的边界信息、所述任务模式信息和所述任务时间信息，得到任务规划信息；所述任务规划信息包括清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息和清扫速度信息；
对比所述清扫路径轨迹信息与所述任务区域信息，得到清扫面积率；
当所述清扫面积率大于预设值时，将所述任务规划信息发送至所述清扫装置的车身控制单元，用以所述车身控制单元根据所述任务规划信息工作。
优选的，在所述中央处理单元解析所述任务区域信息之前，所述方法还包括：
所述中央处理单元从所述服务器中获取地图信息；所述地图信息包括障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息。
进一步优选的，所述中央处理单元解析所述任务区域信息，得到任务区域的边界信息具体为：
所述中央处理单元根据所述障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息解析所述任务区域信息，得到任务区域的边界信息。
进一步优选的，在所述中央处理单元根据所述障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息解析所述任务区域信息，得到任务区域的边界信息之前，所述方法还包括：
所述中央处理单元确定是否存在与所述清扫指令相对应的历史任务规划信息；
当存在与所述清扫指令相对应的历史任务规划信息时，将所述历史任务规划信息发送至所述清扫装置的车身控制单元；
当不存在与所述清扫指令相对应的历史任务规划信息时，根据所述障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息解析所述任务区域信。
进一步优选的，在所述清扫装置的微处理单元接收服务器发送的清扫指令之前，所述方法还包括：
所述服务器接收用户根据所述地图分块信息输入的任务区域信息。
优选的，在所述将所述任务规划信息发送至所述清扫装置的车身控制单元之前，所述方法还包括：
所述中央处理单元接收所述车身控制单元发送的自检结果码；
当所述自检结果码的值为第一结果值时，将所述任务规划信息发送至所述清扫装置的车身控制单元。
进优选的，所述任务区域信息包括一个或多个任务区域数据。
进一步优选的，当所述任务区域信息包括多个所述任务区域数据时，所述方法还包括：
所述中央处理单元根据所述多个所述任务区域数据确定非任务区域信息和所述任务区域间的最短距离路径信息；
当所述清扫装置的位置信息已达到所述非任务区域信息范围内时，所述中央处理单元向所述车身控制单元发送暂停清扫并通过非任务区域的指令，使得所述车身控制单元根据所述任务区域间的最短距离路径信息通过所述非任务区域；
当所述清扫装置的位置信息不在所述非任务区域信息范围内时，所述中央处理单元向所述车身控制单元发送继续清扫指令，使得所述车身控制单元根据所述任务规划信息工作。
优选的，所述方法还包括：
所述微处理单元接收所述用户发送的清扫指令，并将所述清扫指令发送至所述中央处理单元。
本发明实施例提供的一种清扫任务规划方法，通过解析清扫指令得到清扫任务的边界信息，并根据清扫指令得到清扫任务的路线、吸尘度和清扫速度等任务规划信息，使得任务规划信息与清扫任务相一致，从而使得清扫装置根据所得到的任务规划信息执行清扫任务时，更加高效，且更加符合任务要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种清扫任务规划方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种清扫任务区域示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例提供的一种清扫任务规划方法，实现于清洁路面的清扫装置中，用于清扫装置根据清扫任务规划清扫路线和清扫速度等信息。其方法流程图如图1所示，包括如下步骤：
步骤110，服务器接收用户输入的清扫指令；
具体的，清扫装置可以理解为一辆无人驾驶的清洁车，用于对待清扫场景进行路面清洁、清扫。服务器中存储有待清扫场景的地图信息。地图信息包括：障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息。其中，障碍物标记信息可以理解为清扫场景中的固定障碍物的位置信息，用于清扫装置在根据障碍物标记信息在行进过程中对固定障碍物绕行处理。地图分块信息可以理解为对待清扫场景的进行划分区块后的各个区块的区域信息。地图边界信息可以理解为待清扫场景的边界信息。
地图信息可以是用户对待清扫场景进行人工划定整理后上传至服务器的，也可以是清扫装置通过配置在清扫装置中的摄像单元和定位单元对待清扫场景进行地图采集后上传至服务器的。当用户想要使用清扫装置进行路面清洁任务时，需要根据地图分块信息向服务器输入任务区域信息，也就是选择待清扫场景中某一个或多个具体的待清扫区域作为本次清扫任务的清扫区域，并向服务器输入任务模式信息和任务时间信息。任务模式信息可以理解为用户所需的本次清扫任务的清扫模式。清扫模式可以分为多种，不同种类的清扫模式对应清扫装置不同的工作模式，例如普通、快速、节电、洁净的清扫模式所对应的清扫装置的工作状态不同。任务时间信息可以理解为用户所需的本次清扫任务的任务时限。任务模式信息、任务时间信息和任务区域信息构成了清扫指令。
优选的，清扫指令还包括待清扫区域的清扫顺序信息和洁净度要求信息。
步骤120，清扫装置的微处理单元接收服务器发送的清扫指令，并将清扫指令发送至清扫装置的中央处理单元；
具体的，清扫装置除了包括用于摄像的摄像单元和用于定位的定位单元外，还包括微控制单元、中央处理单元和车身控制单元。车身控制单元用于控制清扫装置的运行，包括清扫方向、清扫速度、清扫刷的升降等。中央处理单元可以理解为清扫装置的大脑，主要用于处理各种算法和逻辑，生成可被车身控制单元识别的控制数据，使得车身控制单元根据中央处理单元计算得到的控制数据控制清扫装置的运行。微控制单元与车身控制单元和中央处理单元相连，用于车身控制单元和中央处理单元间的数据交互。
步骤130，中央处理单元确定是否存在与清扫指令相对应的历史任务规划信息；
具体的，为节约运算时间，当当前清扫指令在过去的清扫任务中已被执行过，那么中央处理单元直接调取与当前清扫指令相对应的历史任务规划信息即可，无需再对清扫指令进行解析，这样可以节约处理数据的时间。
进一步具体的，中央处理单元确定是否存在与当前清扫指令相对应的历史任务规划信息，当不存在与当前清扫指令相对应的历史任务规划信息时，说明在过去的清扫任务中没有执行过与当前清扫命令一样的清扫命令，当前清扫指令为新的清扫指令，需要进行指令的解析，则执行下述步骤140。当存在与清扫指令相对应的历史任务规划信息时，说明过去的清扫任务中有执行过与当前清扫命令一样的清扫命令，无需再对当前清扫指令进行解析，则执行下述步骤141。
步骤140，中央处理单元解析任务区域信息，得到任务区域的边界信息；
具体的，当中央处理单元确定不存在与当前清扫指令相对应的历史任务规划信息时，需要对当前清扫指令进行解析。
在对清扫指令进行解析之前，中央处理单元需要获取地图信息，也就是获取当前待清扫场景的障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息。地图信息可以是中央处理器从服务器中远程获取的，也可以是通过清扫装置中的例如通用串行总线(UniversalSerial Bus，USB)接口的连接移动存储介质导入获取的。
在获取到地图信息后，中央处理单元根据地图信息中的障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息对任务区域信息进行解析，得到任务区域的边界信息。任务区域的边界信息可以理解为本次清扫任务的清扫区域的边界。
步骤141，将历史任务规划信息发送至清扫装置的车身控制单元；
具体的，当存在与清扫指令相对应的历史任务规划信息时，说明在过去的清扫任务中有执行过与当前清扫命令一样的清扫命令，无需再对当前清扫指令进行解析，则中央处理单元将与清扫指令相对应的历史任务规划信息至清扫装置的车身控制单元，用以车身控制单元根据历史任务规划信息控制清洁设备工作。也就是说，在执行完本步骤141，直接执行步骤180即可。
步骤150，中央处理单元解析任务区域的边界信息、任务模式信息和任务时间信息，得到任务规划信息；
具体的，在得到了任务区域的边界信息后，中央处理单元对任务区域的边界信息、任务模式信息和任务时间信息进行计算和解析，得到包括清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息、清扫速度信息和清扫度参数的任务规划信息。任务规划信息可以理解为清扫装置根据用户下达的清扫订单制定的清扫任务规划。清扫路径轨迹信息可以理解为清扫装置在本次清扫任务中的行驶路线信息。预计清扫时间信息可以理解为清扫装置在本次清扫任务中的预计所需的时间。清扫速度信息可以理解为清扫装置在本次清扫任务中的行驶速度信息。清扫度参数可以理解为用于设置清扫装置中的清扫单元工作功率的参数，例如清扫刷的转速和/或吸尘器的吸力。
根据不同任务区域的边界信息、任务模式信息和任务时间信息解析得到的清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息、清扫速度信息和清扫度参数也不同。在一个具体的例子中，当任务区域的边界信息为“边界A”，任务模式信息为“深度清洁模式”，任务时间信息“2小时内完成”时，中央处理单元根据“边界A”、“深度清洁模式”和“2小时内完成”得到的任务规划信息包括：清扫路径轨迹信息为“路线a”、预计清扫时间信息为“1小时30分钟”、清扫速度信息为“第一速度”和清扫度参数为“x1”。而当任务区域的边界信息为“边界B”，任务模式信息为“快速清洁模式”，任务时间信息“1小时内完成”时，中央处理单元根据“边界B”、“快速清洁模式”和“1小时内完成”得到的任务规划信息包括：清扫路径轨迹信息为“路线b”、预计清扫时间信息为“40分钟”、清扫速度信息为“第二速度”和清扫度参数为“x2”。其中，“边界A”比“边界B”所代表的边界范围更大，那么“路线a”相比“路线b”所代表的路线长度也更长。“深度清洁模式”的清洁度要求比“快速清洁模式”的清洁度要求更高，那么相应的，“第一速度”所代表的速度比“第二速度”所代表的速度更慢，因为更慢的速度有利于更细致的清洁路面。并且，根据清扫度参数为“x1”控制清扫装置中的扫刷和吸尘器相对于根据清扫度参数为“x2”控制清扫装置中的扫刷和吸尘器来说，扫刷的转速更快，吸尘器的吸力也更大，这样同样也有利于更细致的清洁路面，从而达到高清洁度的要求。
步骤160，确定清扫面积率是否大于预设值；
具体的，由于中央处理单元所生成的清扫路径轨迹信息是结合任务区域的边界信息、任务模式信息和任务时间信息综合解析得到的，因此清扫路径轨迹信息所代表的清扫装置能清洁到的路面区域的面积可能会与用户所需的待清洁区域的面积相比存在一定误差，但这个误差应在一个合理的范围内，中央处理单元计算得到的清扫路径轨迹信息才能算是有效的。因此，在清扫装置执行清洁任务前，需要先确定上述误差是否在一个合理的范围内，也就是对比清扫路径轨迹信息与任务区域信息，得到清扫面积率。清扫面积率可以理解为清扫装置能清洁到的路面区域的面积与待清洁区域的面积比值。
当清扫面积率不大于预设值时，代表了上述误差不在一个合理的范围内，也就是说中央处理单元计算得到的清扫路径轨迹信息以及预计清扫时间信息、清扫速度信息、清扫速度信息和清扫度参数均为无效值，需要重新对清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息、清扫速度信息、清扫速度信息和清扫度参数进行计算，则执行下述步骤170。当清扫面积率大于预设值时，代表了上述误差在一个合理的范围内，则执行跳过步骤170，直接执行步骤180。
优选的预设值为95％。也就是说，清扫装置能清洁到的路面区域的面积必须覆盖待清扫区域的95％以上。
步骤170，清扫误差修订参数重新计算任务规划信息；
具体的，当清扫面积率不大于预设值时，也就是上述误差并不在一个合理的范围内时，中央处理单元根据清扫面积率生成清扫误差修订参数，并根据清扫误差修订参数重新对任务区域的边界信息、任务模式信息和任务时间信息进行解析，得到包括清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息、清扫速度信息和清扫度参数的修正后的任务规划信息。并再次对比修正后的任务规划信息中的清扫路径轨迹信息与任务区域信息，确定清扫面积率是否大于预设值，也就是返回执行上述步骤160，直至清扫面积率大于预设值，也就是上述误差应在一个合理的范围内后，再执行下述步骤180。
步骤180，车身控制单元根据任务规划信息工作；
具体的，当清扫面积率大于预设值时，也就是上述误差在一个合理的范围内时，中央处理单元将清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息、清扫速度信息、清扫速度信息和清扫度参数发送至车身控制单元，用以车身控制单元根据清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息、清扫速度信息、清扫速度信息和清扫度参数控制清扫装置包括清扫方向、清扫速度、清扫刷的升降等内容的工作，从而完成本次情节任务。或者，当存在与清扫指令相对应的历史任务规划信息时，车身控制单元根据历史任务规划信息中的清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息、清扫速度信息、清扫速度信息和清扫度参数控制清扫装置包括清扫方向、清扫速度、清扫刷的升降等内容的工作。
需要说明的是，任务区域信息可能会包括一个或多个任务区域数据。如图2所示的清扫任务区域示意图，清扫任务区域包括任务区域A、任务区域B和任务区域C。当任务区域信息包括多个任务区域数据时，中央处理单元根据多个任务区域数据确定非任务区域信息和任务区域间的最短距离路径信息。也就是任务区域A到任务区域B的最短距离路径，以及任务区域B到任务区域C的最短距离路径。
当清扫装置的位置信息已达到非任务区域信息范围内时，也就是图中区域D中时，中央处理单元向车身控制单元发送暂停清扫并通过非任务区域的指令，使得车身控制单元根据任务区域间的最短距离路径信息通过非任务区域。通过分任务区域时，车身控制单元控制扫刷抬起，吸尘器停止吸尘，并加速通过。当清扫装置的位置信息不在非任务区域信息范围内时，也就是再次进入图中任务区域A、任务区域B或任务区域C中时，中央处理单元向车身控制单元发送继续清扫指令，使得车身控制单元根据任务规划信息工作。
在一些优选的实施例中，在清扫装置工作之前，需要对自身中的各个模块进行自检，自检成功后，才会根据任务规划信息进行工作。
进一步具体的，在中央处理单元将当前计算得到的任务规划信息或历史任务规划信息发送至清扫装置的车身控制单元之前，中央处理单元会向车身控制单元、摄像单元和定位单元发送自检指令，使得车身控制单元、摄像单元和定位单元根据自检指令进行自检，并根据自检结果生成自检结果码返回至中央处理单元。当自检结果码的值为代表了自检成功的第一结果值时，中央处理单元才将当前计算得到的任务规划信息或历史任务规划信息发送至清扫装置的车身控制单元。
在一些更优的实施例中，清扫装置所接收到的清扫指令也可以是用户对清扫装置本身进行操控后在本地生成的，或者是用户通过遥控器或其他智能终端进行时遥控生成的。也就是说，用户通过清扫装置本身或通过遥控器以及其他智能终端向微处理单元发送的清扫指令，微处理单元将清扫指令发送至中央处理单元，使得清扫装置在无法连接到服务器时，中央处理单元也可根据清扫指令进行后续工作。
本发明实施例提供的一种清扫任务规划方法，通过解析清扫指令得到清扫任务的边界信息，并根据清扫指令得到清扫任务的路线、吸尘度和清扫速度等任务规划信息，使得任务规划信息与清扫任务相一致，从而使得清扫装置根据所得到的任务规划信息执行清扫任务时，更加高效，且更加符合任务要求。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、用户终端执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种清扫任务规划方法，其特征在于，所述清扫任务规划方法包括：
清扫装置的微处理单元接收服务器发送的清扫指令；所述清扫指令包括任务模式信息、任务时间信息和任务区域信息；任务区域信息包括一个或多个任务区域数据；
所述微处理单元将所述清扫指令发送至所述清扫装置的中央处理单元；
所述中央处理单元解析所述任务区域信息，得到任务区域的边界信息；
所述中央处理单元解析所述任务区域的边界信息、所述任务模式信息和所述任务时间信息，得到任务规划信息；所述任务规划信息包括清扫路径轨迹信息、预计清扫时间信息和清扫速度信息；
对比所述清扫路径轨迹信息与所述任务区域信息，得到清扫面积率；
当所述清扫面积率大于预设值时，将所述任务规划信息发送至所述清扫装置的车身控制单元，用以所述车身控制单元根据所述任务规划信息工作；
当所述任务区域信息包括多个所述任务区域数据时，所述中央处理单元根据所述多个所述任务区域数据确定非任务区域信息和所述任务区域间的最短距离路径信息；
当所述清扫装置的位置信息已达到所述非任务区域信息范围内时，所述中央处理单元向所述车身控制单元发送暂停清扫并通过非任务区域的指令，使得所述车身控制单元根据所述任务区域间的最短距离路径信息通过所述非任务区域；
当所述清扫装置的位置信息不在所述非任务区域信息范围内时，所述中央处理单元向所述车身控制单元发送继续清扫指令，使得所述车身控制单元根据所述任务规划信息工作。
2.根据权利要求1所述的清扫任务规划方法，其特征在于，在所述中央处理单元解析所述任务区域信息之前，所述方法还包括：
所述中央处理单元从所述服务器中获取地图信息；所述地图信息包括障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息。
3.根据权利要求2所述的清扫任务规划方法，其特征在于，所述中央处理单元解析所述任务区域信息，得到任务区域的边界信息具体为：
所述中央处理单元根据所述障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息解析所述任务区域信息，得到任务区域的边界信息。
4.根据权利要求3所述的清扫任务规划方法，其特征在于，在所述中央处理单元根据所述障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息解析所述任务区域信息，得到任务区域的边界信息之前，所述方法还包括：
所述中央处理单元确定是否存在与所述清扫指令相对应的历史任务规划信息；
当存在与所述清扫指令相对应的历史任务规划信息时，将所述历史任务规划信息发送至所述清扫装置的车身控制单元；
当不存在与所述清扫指令相对应的历史任务规划信息时，根据所述障碍物标记信息、地图分块信息和地图边界信息解析所述任务区域信。
5.根据权利要求2所述的清扫任务规划方法，其特征在于，在所述清扫装置的微处理单元接收服务器发送的清扫指令之前，所述方法还包括：
所述服务器接收用户根据所述地图分块信息输入的任务区域信息。
6.根据权利要求1所述的清扫任务规划方法，其特征在于，在所述将所述任务规划信息发送至所述清扫装置的车身控制单元之前，所述方法还包括：
所述中央处理单元接收所述车身控制单元发送的自检结果码；
当所述自检结果码的值为第一结果值时，将所述任务规划信息发送至所述清扫装置的车身控制单元。
7.根据权利要求1所述的清扫任务规划方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述微处理单元接收用户发送的清扫指令，并将所述清扫指令发送至所述中央处理单元。
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