CN108876118B - 一种清扫任务执行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清扫任务执行方法，所述方法包括：微处理单元从中央处理单元中获取第一任务路径轨迹信息和任务速度信息，对第一任务路径轨迹信息和任务速度信息进行数模转换，用以电动助力转向单元和电机单元工作；感知单元根据执行信号监测清扫装置的位置信息；中央处理单元根据清扫装置的位置信息得到实际路径轨迹信息；对比实际路径轨迹信息与第一任务路径轨迹信息，得到实际清扫面积率；当实际清扫面积率小于目标面积率时，中央处理单元根据实际路径轨迹信息生成任务路径更新参数；当中央处理单元接收到与任务清单信息相同的下一个任务清单信息时，根据任务路径更新参数和下一个任务清单信息生成第二任务路径轨迹信息。

Description

一种清扫任务执行方法

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执行方法。

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进的清扫车的需求，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，提供一种清扫任务执行方法，通过在清扫装置执行清扫任务的过程中，对清扫装置的进行轨迹进行实时监控，并在清扫装置的实际行进轨迹与任务轨迹不符，从而导致清扫面积路无法达到要求时，生成任务轨迹的更新参数，使得当清扫装置再次接收到同样的任务清单时，根据实际路面情况更新任务轨迹，从而达到结合实际路面情况有效的完成清扫任务的效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种清扫任务执行方法，所述方法包括：

清扫装置中的中央处理单元根据所述任务清单信息生成第一任务路径轨迹信息和任务速度信息；

所述清扫装置中的微处理单元根据执行信号从所述中央处理单元中获取第一任务路径轨迹信息和任务速度信息，对所述第一任务路径轨迹信息和所述任务速度信息进行数模转换，得到第一转角控制信息和电机扭矩控制信息；

将所述第一转角控制信息发送至所述清扫装置中的电动助力转向单元，用以所述电动助力转向单元根据所述第一转角控制信息工作；并且，将所述电机扭矩控制信息发送至所述清扫装置中的电机单元，用以所述电机单元根据所述电机扭矩控制信息工作；

所述清扫装置中的感知单元根据执行信号监测所述清扫装置的位置信息，并将所述清扫装置的位置信息发送至所述中央处理单元；

所述中央处理单元根据所述清扫装置的位置信息得到实际路径轨迹信息；

对比所述实际路径轨迹信息与所述第一任务路径轨迹信息，得到实际清扫面积率；

当所述实际清扫面积率小于目标面积率时，所述中央处理单元根据所述实际路径轨迹信息生成任务路径更新参数；

当所述中央处理单元接收到与所述任务清单信息相同的下一个任务清单信息时，根据所述任务路径更新参数和所述下一个任务清单信息生成第二任务路径轨迹信息，用以所述电机单元根据所述第二转角控制信息工作。

优选的，所述感知单元包括：摄像模块和差分定位模块。

进一步优选的，所述清扫装置中的感知单元根据执行信号监测所述清扫装置的位置信息，具体为：

所述差分定位模块根据执行信号监测所述清扫装置的位置信息。

进一步优选的，在所述差分定位模块根据执行信号监测所述清扫装置的位置信息之后，所述方法还包括：

所述中央处理单元确定所述清扫装置的位置信息与第一任务路径轨迹信息是否相对应；

当所述清扫装置的位置信息与第一任务路径轨迹信息不对应时，通过所述摄像模块获取所述清扫装置当前的环境图像信息；

根据所述清扫装置当前的环境图像信息与所述清扫装置的位置信息得到路径差异标记信息。

进一步优选的，在所述根据所述清扫装置当前的环境图像信息与所述清扫装置的位置信息得到路径差异标记信息之后，所述方法还包括：

根据所述清扫装置的位置信息确定所述路径差异标记信息在地图信息中的标记位置，并在所述标记位置中添加所述环境图像信息。

进一步优选的，在所述根据所述清扫装置的位置信息确定所述路径差异标记信息在地图信息中的标记位置之前，所述方法还包括：

所述中央处理单元从服务器中获取所述地图信息。

优选的，在所述将所述电机扭矩控制信息发送至所述清扫装置中的电机单元之前，所述方法还包括：

所述中央处理单元接收所述电机单元和所述电动助力转向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，所述微处理单元将所述电机扭矩控制信息发送至所述电机单元，并将所述第一转角控制信息发送至所述电动助力转向单元。

进一步优选的，所述方法还包括：

所述感知单元将所述清扫装置的位置信息发送至所述服务器；

所述服务器根据所述清扫装置的位置信息得到实际路径轨迹信息，并对比所述实际路径轨迹信息与第一任务路径轨迹信息，得到所述实际清扫面积率；

当所述实际清扫面积率小于所述目标面积率时，所述服务器据所述实际路径轨迹信息生成任务路径更新参数，并将所述任务路径更新参数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执行方法，通过在清扫装置执行清扫任务的过程中，对清扫装置的进行轨迹进行实时监控，并在清扫装置的实际行进轨迹与任务轨迹不符，从而导致清扫面积路无法达到要求时，生成任务轨迹的更新参数，使得当清扫装置再次接收到同样的任务清单时，根据实际路面情况更新任务轨迹，从而达到结合实际路面情况有效的完成清扫任务的效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种清扫任务执行方法的流程图。

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执行方法，实现于清洁路面的清扫装置中，用于清扫装置根据任务清单并结合实际路面情况完成清扫任务。其方法流程图如图1所示，包括如下步骤：

步骤110，中央处理单元根据任务清单信息生成第一任务路径轨迹信息和任务速度信息；

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。清扫装置包括中央处理单元、微处理单元、感知单元、电机单元和电动助力转向单元。其中，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。微控制单元分别与电机单元、电动助力转向单元和中央处理单元相连，用于电机单元和电动助力转向单元与中央处理单元间的数据交互。电机单元可以理解为为清扫装置提供动能的驱动装置。电动助力转向单元可以理解为控制清扫装置行进方向的转向装置。感知单元可以理解为对清扫装置周围环境进行感知的模块。

任务清单信息可以理解为包括任务模式、任务时间和任务区域等各类清扫条件的任务信息。任务清单信息用于清扫装置根据任务清单信息对当前待清扫场景进行清扫。任务模式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。任务时间可以理解为用户所需的本次清扫任务的任务时限。任务区域可以理解为选择待清扫场景中某一个或多个具体的待清扫区域。

中央处理单元解析任务清单信息，根据解析结果得到第一任务路径轨迹信息和任务速度信息。第一任务路径轨迹信息可以理解为清扫装置在本次清扫任务中的预计的行进路线信息。任务速度信息可以理解为清扫装置在本次清扫任务中的行进速度信息。

步骤120，对任务路径轨迹信息和任务速度信息进行数模转换，得到转角控制信息和电机扭矩控制信息；

具体的，微处理单元根据执行信号从中央处理单元中获取任务路径轨迹信息和任务速度信息，并对任务路径轨迹信息进行数模转换，将数字信号转换为模拟信号，得到转角控制信息。转角控制信息可以理解为可以被电动助力转向单元识别的用于控制清扫装置行进方向的控制信息，且第一转角控制信息与任务清单信息相对应，是用于完成任务清单信息而首次生成的控制信息。同时，微处理单元还会对任务速度信息进行数模转换，将数字信号转换为模拟信号，得到电机扭矩控制信息。电机扭矩控制信息以理解为可以被电机单元识别的用于控制清扫装置开始行进、停止行进以及行进速度的控制信息。

优选的，在微处理单元对任务路径轨迹信息和任务速度信息进行数模转换之前，需要对清扫装置中的各个模块进行自检，自检成功后，才会微处理单元对任务路径轨迹信息和任务速度信息进行数模转换。

进一步具体的，中央处理单元向感知单元、电机单元和电动助力转向单元发送自检指令，使得感知单元、电机单元和电动助力转向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，中央处理单元向微处理单元发送转换指令，用以微处理单元根据转换指令对任务路径轨迹信息和任务速度信息进行数模转换，并将电机扭矩控制信息和转角控制信息分别发送至电机单元和电动助力转向单元。

步骤130，清扫装置开始执行清扫任务；

具体的，电机单元根据电机扭矩控制信息工作，使得清扫装置以电机扭矩控制信息所代表的速度行进。电动助力转向单元根据转角控制信息工作，使得清扫装置以转角控制信息所代表的方向行进。同时，感知单元也根据执行信号开始工作。感知单元包括摄像模块和差分定位模块。其中摄像模块所采集到的图像角度范围为360°，用于对清扫装置周围360°的环境状况进行图像采集。差分定位模块可以理解为差分GPS(differential GPS-DGPS，DGPS)，是利用三维坐标的差分GPS基准台，求得伪距修正量或位置修正量，再将这个修正量实时或事后发送给GPS导航仪，对测量数据进行修正，以提高GPS定位精度的装置。差分定位模块用于精准的定位清扫装置当前所在的位置。

当清扫装置执行清扫任务时，摄像模块和差分定位模块也已开始工作。也就是说，差分定位模块根据执行信号监测清扫装置的位置信息，并将清扫装置的位置信息发送至中央处理单元，且摄像模块根据执行信号对清扫装置周围360°的环境状况进行图像采集。同时，清扫装置中的其他单元也开始相继工作，例如，扫刷开始旋转，吸尘器开始吸尘等。这里需要说明的是，清扫装置中所包含的各个单元不仅限于上述的中央处理单元、微处理单元、感知单元、电机单元和电动助力转向单元，本领域技术人员可以根据需要自行设置清扫装置中所包含其他单元或组件。

步骤140，确定是否已完成清扫任务；

具体的，中央处理单元根据清扫装置的位置信息和/或时间信息确定清扫装置是否已经完成清扫任务。当清扫任务已完成时，则执行下述步骤150。而当清扫任务尚未完成，则返回执行步骤130，继续执行清扫任务。

步骤150，中央处理单元根据清扫装置的位置信息得到实际路径轨迹信息；

具体的，中央处理单元根据任务清单信息所得到的第一任务路径轨迹信息，也就是根据任务清单得到的清扫装置的行进路线，是一种理想状况。但根据任务清单所得的行进路线并没有考量实际情况，使得清扫装置在某些实际工作中无法一直依照任务路径行进，必须对任务路径进行修订，否则无法继续执行清洁工作。例如，任务路径中临时放置了一个垃圾桶，堵塞了清扫装置行进的路线，使得清扫装置无法按照预定的行进路线继续行进，此时清扫装置需要对绕行垃圾桶，才能继续工作。再绕行过程中，任务路径已经变更，使得清扫装置可以继续完成清扫任务。因此，中央处理单元需要根据清扫装置的实际的行进位置绘制出清扫装置的实际路径轨迹，也就是得到实际路径轨迹信息，才可以掌握清扫装置在执行清扫任务的过程中的实际情况。

步骤160，确定实际清扫面积率是否小于目标面积率；

具体的，当清扫装置所行进的实际路径轨迹与任务轨迹有所偏差时，那么清扫装置根据实际轨迹行进后所能清扫到的清扫区域面积可能会比任务清单中要求的任务面积小。如果清扫装置所能清扫到的清扫区域面积比任务清单中要求的任务面积的值过小，会造成无法按照清扫订单要求完成清扫任务的情况。因此，中央处理单元需要对比实际路径轨迹信息与第一任务路径轨迹信息，得到实际清扫面积率，并确定清扫面积率是否小于目标面积率。实际清扫面积率可以理解为清扫装置能清洁到的实际路面区域的面积与任务清单中要求的任务面积的比值。

当实际清扫面积率小于目标面积率时，说明当前清扫装置所能清扫到的清扫区域面积与任务清单中要求的任务面积存在一定差异，也就是如果再次执行与当前任务清单信息一致的清扫任务时，需要对任务轨迹进行偏差修正，则执行下述步骤170。而当实际清扫面积率不小于目标面积率时，说明当前清扫装置所能清扫到的清扫区域面积与任务清单中要求的任务面积不存在差异，无需对任务轨迹进行修正，则本流程结束。

在一些优选的实施例中，中央处理单元还需要确定清扫装置的位置信息与第一任务路径轨迹信息是否相对应，也就是当前清扫装置的位置是否已偏离预定的任务轨迹。中央处理单元首先从服务器中获取地图信息。当中央处理单元确定清扫装置的位置信息与第一任务路径轨迹信息不对应时，说明当前清扫装置的位置是否已偏离预定的任务轨迹，并且这种现象一定是由于某种原因造成的，需要将这一时刻记录下来，以备后用。则中央处理单元通过摄像模块获取清扫装置当前的环境图像信息，也就是在清扫装置的位置偏离预定的任务轨迹时，对清扫装置当前的环境图像进行拍摄。然后根据清扫装置当前的环境图像信息与清扫装置的位置信息得到路径差异标记信息。路径差异标记信息可以理解为标记清扫装置的位置偏离预定的任务轨迹时的位置以及环境图像的综合信息。再根据清扫装置的位置信息确定路径差异标记信息在地图信息中的标记位置，并在标记位置中添加环境图像信息。这一过程可以理解为先确定地图信息与实际情况不符的位置，再在此位置中添加此位置的实际路面情况的图像信息的过程。这样用户可以非常直观的看到实际路径轨迹信息与第一任务路径轨迹信息不符的原因，进而根据原因做出相应决策。

步骤170，根据实际路径轨迹信息生成任务路径更新参数；

具体的，当实际清扫面积率小于目标面积率时，也就是当前清扫装置所能清扫到的清扫区域面积与任务清单中要求的任务面积存在一定差异时，中央处理单元需要根据任务清单信息和实际路径轨迹信息重新计算任务轨迹，得到任务路径更新参数。当中央处理单元接收到与任务清单信息相同的下一个任务清单信息时，根据任务路径更新参数和任务清单信息生成第二任务路径轨迹信息。与第一任务路径轨迹信息相对应，第二任务路径轨迹信息可以理解为清扫装置在本次清扫任务中结合路面实际情况后，所得到的更新后的、更为合理的行进路线信息。这样，当清扫装置再次执行与当前清扫任务一直的清扫任务时，所得到的任务轨迹更符合实际路面情况。

当中央处理单元根据任务清单信息生成第二任务路径轨迹信息后，中央处理单元将第二任务路径轨迹信息发送至微处理单元，用以微处理单元对第二任务路径轨迹信息进行数模转换，得到第二转角控制信息，电机单元根据所述第二转角控制信息工作，从而执行下一个清扫任务。

在一些优选的实施例中，上述步骤150至步骤170可以是由服务器完成的。也就是说，感知单元将清扫装置的位置信息发送至服务器后，服务器根据清扫装置的位置信息得到实际路径轨迹信息，并对比实际路径轨迹信息与第一任务路径轨迹信息，得到实际清扫面积率。当实际清扫面积率小于目标面积率时，服务器据实际路径轨迹信息生成任务路径更新参数，并将所述任务路径更新参数发送至所述中央处理单元，用以中央处理单元根据任务路径更新参数得到第二任务路径轨迹信息。这样可以减轻中央处理单元的运行压力。

本发明实施例提供的一种清扫任务执行方法，通过在清扫装置执行清扫任务的过程中，对清扫装置的进行轨迹进行实时监控，并在清扫装置的实际行进轨迹与任务轨迹不符，从而导致清扫面积路无法达到要求时，生成任务轨迹的更新参数，使得当清扫装置再次接收到同样的任务清单时，根据实际路面情况更新任务轨迹，从而达到结合实际路面情况有效的完成清扫任务的效果。

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)

1.一种清扫任务执行方法，其特征在于，所述清扫任务执行方法包括：清扫装置中的中央处理单元根据所述任务清单信息生成第一任务路径轨迹信息和任务速度信息；

所述清扫装置中的微处理单元根据执行信号从所述中央处理单元中获取第一任务路径轨迹信息和任务速度信息，对所述第一任务路径轨迹信息和所述任务速度信息进行数模转换，得到第一转角控制信息和电机扭矩控制信息；

将所述第一转角控制信息发送至所述清扫装置中的电动助力转向单元，用以所述电动助力转向单元根据所述第一转角控制信息工作；并且，将所述电机扭矩控制信息发送至所述清扫装置中的电机单元，用以所述电机单元根据所述电机扭矩控制信息工作；

所述清扫装置中的感知单元根据执行信号监测所述清扫装置的位置信息，并将所述清扫装置的位置信息发送至所述中央处理单元；

所述中央处理单元根据所述清扫装置的位置信息得到实际路径轨迹信息；

对比所述实际路径轨迹信息与所述第一任务路径轨迹信息，得到实际清扫面积率；

当所述实际清扫面积率小于目标面积率时，所述中央处理单元根据所述实际路径轨迹信息生成任务路径更新参数；

当所述中央处理单元接收到与所述任务清单信息相同的下一个任务清单信息时，根据所述任务路径更新参数和所述下一个任务清单信息生成第二任务路径轨迹信息，用以所述电机单元根据第二转角控制信息工作；

所述方法还包括：

所述感知单元实时监控所述清扫装置的位置信息，发送至服务器；

所述服务器根据所述清扫装置的位置信息得到实际路径轨迹信息，并对比所述实际路径轨迹信息与第一任务路径轨迹信息，得到所述实际清扫面积率；

当所述实际清扫面积率小于所述目标面积率时，所述服务器据所述实际路径轨迹信息生成任务路径更新参数，并将所述任务路径更新参数发送至所述中央处理单元。

2.根据权利要求1所述的清扫任务执行方法，其特征在于，所述感知单元包括：摄像模块和差分定位模块。

3.根据权利要求2所述的清扫任务执行方法，其特征在于，所述清扫装置中的感知单元根据执行信号监测所述清扫装置的位置信息，具体为：

所述差分定位模块根据执行信号监测所述清扫装置的位置信息。

4.根据权利要求3所述的清扫任务执行方法，其特征在于，在所述差分定位模块根据执行信号监测所述清扫装置的位置信息之后，所述方法还包括：

所述中央处理单元确定所述清扫装置的位置信息与第一任务路径轨迹信息是否相对应；

当所述清扫装置的位置信息与第一任务路径轨迹信息不对应时，通过所述摄像模块获取所述清扫装置当前的环境图像信息；

根据所述清扫装置当前的环境图像信息与所述清扫装置的位置信息得到路径差异标记信息。

5.根据权利要求4所述的清扫任务执行方法，其特征在于，在所述根据所述清扫装置当前的环境图像信息与所述清扫装置的位置信息得到路径差异标记信息之后，所述方法还包括：

根据所述清扫装置的位置信息确定所述路径差异标记信息在地图信息中的标记位置，并在所述标记位置中添加所述环境图像信息。

6.根据权利要求5所述的清扫任务执行方法，其特征在于，在所述根据所述清扫装置的位置信息确定所述路径差异标记信息在地图信息中的标记位置之前，所述方法还包括：

所述中央处理单元从服务器中获取所述地图信息。

7.根据权利要求1所述的清扫任务执行方法，其特征在于，在所述将所述电机扭矩控制信息发送至所述清扫装置中的电机单元之前，所述方法还包括：

所述中央处理单元接收所述电机单元和所述电动助力转向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，所述微处理单元将所述电机扭矩控制信息发送至所述电机单元，并将所述第一转角控制信息发送至所述电动助力转向单元。

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