CN108931253A - 智能引导车辆的导航方法、装置、智能引导车辆及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能引导车辆的导航方法、装置、智能引导车辆及介质。该方法包括：获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向；根据所述初始位置、终点位置及车头方向，确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径；按照所述导航路径，引导所述智能引导车辆从所述初始位置向所述终点位置行驶，直至到达所述终点位置。本发明实施例中智能引导车辆不需要铺设相关的引导路径，在节省成本的同时，提高了车辆导航的灵活性。

Description

智能引导车辆的导航方法、装置、智能引导车辆及介质

技术领域

本发明实施例涉及车辆引导技术，尤其涉及一种智能引导车辆的导航方法、装置、智能引导车辆及介质。

背景技术

AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

AGV导引方式包括电磁引导、磁带引导、光学引导和激光引导。其中，电磁引导是较为传统的导引方式之一，目前仍被许多系统采用，它是在AGV的行驶路径上埋设金属线，并在金属线加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现AGV的导引；磁带引导与电磁导引相近，用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，通过磁感应信号实现导引；光学引导在AGV的行驶路径上涂漆或粘贴色带，通过对摄像机采入的色带图象信号进行简单处理而实现导引；激光引导是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，AGV通过激光扫描器发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和航向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。

电磁引导存在着安装金属线的施工成本高，路径难以更改扩展，对复杂路径的局限性较大的缺点；磁带引导的导引方式易受机械损伤，导引的可靠性受外界影响较大，更改路径时需要重新布置磁带，使用和维护成本高；光学引导对色带的污染和机械损伤十分敏感，对环境要求过高，导引可靠性较差，精度较低；激光引导制造成本高，对环境要求较相对苛刻。总之，AGV的引导中都需要铺设相关的引导路径，AGV只能在铺设的引导路径上行走，引导较为不灵活。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种智能引导车辆的导航方法、装置、智能引导车辆及介质，以提高导航的灵活性。

第一方面，本发明实施例提供了一种智能引导车辆的导航方法，所述方法包括：

获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向；

根据所述初始位置、终点位置及车头方向，确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径；

按照所述导航路径，引导所述智能引导车辆从所述初始位置向所述终点位置行驶，直至到达所述终点位置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种智能引导车辆的导航装置，所述装置包括：

导航信息获取模块，用于获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向；

导航路径确定模块，用于根据所述初始位置、终点位置及车头方向，确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径；

车辆引导模块，用于按照所述导航路径，引导所述智能引导车辆从所述初始位置向所述终点位置行驶，直至到达所述终点位置。

第三方面，本发明实施例还提供一种智能引导车辆，所述智能引导车辆包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任一实施例所述的智能引导车辆的导航方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的智能引导车辆的导航方法。

本发明实施例的技术方案，通过获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置和车头方向，并确定从初始位置到达终点位置的导航路径，根据导航路径，引导智能引导车辆从初始位置向终点位置行驶，直至到达终点位置，从而智能引导车辆不需要铺设相关的引导路径，在节省成本的同时，提高了车辆导航的灵活性。

附图说明

图1a是本发明实施例一提供的一种智能引导车辆的导航方法的流程图；

图1b是本发明实施例中的智能引导车辆探测到的电子地图中的部分区域；

图2是本发明实施例二提供的一种智能引导车辆的导航方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种智能引导车辆的导航装置的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种智能引导车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

图1a是本发明实施例一提供的一种智能引导车辆的导航方法的流程图，本实施例可适用于智能引导车辆进行导航的情况，该方法可以由智能引导车辆的导航装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件来实现，一般可集成在智能引导车辆中。该方法具体包括如下步骤：

步骤110，获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向。

其中，智能引导车辆(Intelligent Guided Vehicle，IGV)不需要铺设专用的引导路径，可以自动识别路径进行，本发明实施例中的可以通过安装在智能引导车辆上的激光雷达来识别路径上的障碍物，智能引导车辆具有标准的支撑架接入口，可以搭载不同支撑架实现自动运输的功能更加全面，在工厂物流服务中起到更大作用，搭载的支撑架例如栈板、托盘、升降架、机械手、机器人等，极大的丰富了IGV小车的功能。目标场所的电子地图可以由人工输入智能引导车辆的系统中，也可以在对智能引导车辆进行导航之前，使智能引导车辆在目标场所内慢慢行驶并使用激光雷达探测障碍物及可行驶路径，同时绘制目标场所的电子地图。本发明实施例中，智能引导车辆的驱动轮采用麦克纳姆轮，可以使得智能引导车辆实现真正意义上的全方位移动。目标场所可以是工厂等需要智能引导车辆搬运货物的场所。

当用户需要使用智能引导车辆运输货物时，可以输入智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向，当然，初始位置也可以由智能引导车辆自动识别得到。其中，所述初始位置和所述终点位置是相对参照物的位置，初始位置是相对于目标场所内的一个参照物而言的，终点位置是相对于目标场所内的参照物而言的，初始位置和终点位置的参照物可以相同，也可以不同。车头方向可以以具体方位进行表示，如东、南、西、北、东南或东北等。

图1b是本发明实施例中的智能引导车辆探测到的电子地图中的部分区域，如图1b所示，白色区域部分表示智能引导车辆已经探测到的目标场所的空地，该空地可以作为行驶通道，黑色区域部分是目标场所内的墙体及工厂硬件的部分(智能引导车辆判定为障碍物)，灰色区域部分为未探测到的区域，空心圆圈表示智能引导车辆的当前位置。

步骤120，根据所述初始位置、终点位置及车头方向，确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径。

根据所述初始位置、终点位置及车头方向，并结合目标场所的电子地图，对从初始位置到达终点位置的路径进行规划，选取用时路线最佳的路径为导航路径。

步骤130，按照所述导航路径，引导所述智能引导车辆从所述初始位置向所述终点位置行驶，直至到达所述终点位置。

按照所述导航路径，将所述智能引导车辆从初始位置向终点位置行驶，在行驶过程中可以使用激光雷达探测，以避开障碍物，直到到达终点位置。

本实施例的技术方案，通过获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置和车头方向，并确定从初始位置到达终点位置的导航路径，根据导航路径，引导智能引导车辆从初始位置向终点位置行驶，直至到达终点位置，从而智能引导车辆不需要铺设相关的引导路径，在节省成本的同时，提高了车辆导航的灵活性。

在上述技术方案的基础上，在获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向之前，还可选包括：

在目标场所内行驶，并通过激光雷达和超声波测距传感器对周围进行扫描，获取障碍物及行驶通道；

根据所述障碍物及行驶通道，构建电子地图。

在初次使用智能引导车辆之前，先让智能引导车辆在目标场所内进行慢慢行驶，并开启激光雷达和超声波测距传感器对周围进行扫描，探测障碍物，并根据障碍物的位置，确定可以进行行驶的行驶通道，根据障碍物及行驶通道，构建对应的电子地图，可以自动构建电子地图。其中，在让智能引导车辆构建电子地图进行行驶的过程中，保证只有目标场所内的货物存在，工作人员尽量避让，以构建正确的电子地图。

在上述技术方案的基础上，在确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径之后，还可选包括：

在所述电子地图上显示所述导航路径；

在检测到加载路径的指令后，加载所述导航路径。

确定的导航路径可以是一条路径，也可以是多条路径，并将确定的导航路径在电子地图上进行显示，由用户选择相应的导航路径，在检测到加载路径的指令后，加载用户选择的导航路径，将该导航路径作为引导智能引导车辆行驶的导航路径。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种智能引导车辆的导航方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，具体的，在引导智能引导车辆行驶过程中，通过激光雷达对周围障碍物进行探测。该方法具体包括如下步骤：

步骤210，获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向。

步骤220，根据所述初始位置、终点位置及车头方向，确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径。

步骤230，按照所述导航路径，引导所述智能引导车辆从所述初始位置向所述终点位置行驶，直至到达所述终点位置。

步骤240，在引导所述智能引导车辆行驶过程中，通过激光雷达对周围障碍物进行探测。

其中，激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲，与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。

在智能引导车辆按照所述导航路径行驶过程中，通过激光雷达发射激光束，作为探测信号，并接收从障碍物反射回来的激光信号，将反射信号与探测信号进行比较，获得障碍物的有关信息，如障碍物距离、方位、高度、速度、姿态等参数，并确定障碍物的具体位置。通过激光雷达进行探测，可以探测周围预设距离范围内的障碍物。其中，预设距离可选为25米。

步骤250，如果探测到障碍物，则避开所述障碍物进行行驶。

其中，在智能引导车辆正常工作的行驶过程中，障碍物可以是堆放的货物、其他工作中的智能引导车辆或者工作人员。

在智能引导车辆的工作区域常常存在狭窄的通道、多台智能引导车辆协同工作或者是工作人员与智能引导车辆共同工作的场景，在该场景中，在探测到障碍物的具体位置后，则智能引导车辆重新规划路径，从而调整路径，以避开障碍物进行行驶，实现快速安全地对智能引导车辆的导航。

本实施例的技术方案，在上述实施例的基础上，在引导智能车辆行驶过程中，通过激光雷达对周围障碍物进行探测，如果探测到障碍物则避开障碍物进行行驶，可以自动避开障碍物，并调整路径，实现了快速安全地进行导航。

在上述技术方案的基础上，在如果探测到障碍物，则避开所述障碍物进行行驶之前，还可选包括：

通过超声波测距传感器，对周围障碍物进行探测；

综合所述激光雷达和所述超声波测距传感器的探测结果，确定是否探测到障碍物。

其中，超声波测距传感器安装在智能引导车辆的四周。

在智能引导车辆行驶过程中，除了利用激光雷达对周围预设距离范围内进行扫描探测外，还通过超声波测距传感器发射超声波，并接收反射波，根据超声波和反射波，计算智能引导车辆与障碍物的距离。在激光雷达和超声波测距传感器中有一种探测到障碍物后，就重新规划智能引导车辆的路径，避开障碍物进行行驶，避免与障碍物发生碰撞。通过激光雷达和超声波测距传感器综合进行探测，提高了智能引导车辆的避障功能。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种智能引导车辆的导航装置的结构示意图，本实施例可适用于智能引导车辆进行导航的情况，该装置可以执行智能引导车辆的导航方法，该装置可以由软件和/或硬件来实现，一般可集成在智能引导车辆中。如图3所示，本实施例所述的智能引导车辆的导航装置包括：导航信息获取模块310、导航路径确定模块320和车辆引导模块330。

其中，导航信息获取模块310，用于获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向；

导航路径确定模块320，用于根据所述初始位置、终点位置及车头方向，确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径；

车辆引导模块330，用于按照所述导航路径，引导所述智能引导车辆从所述初始位置向所述终点位置行驶，直至到达所述终点位置。

可选的，还包括：

激光探测模块，用于在引导所述智能引导车辆行驶过程中，通过激光雷达对周围障碍物进行探测；

避障模块，用于如果探测到障碍物，则避开所述障碍物进行行驶。

可选的，还包括：

超声波探测模块，用于在如果探测到障碍物，则避开所述障碍物进行行驶之前，通过超声波测距传感器，对周围障碍物进行探测；

障碍物确定模块，用于综合所述激光雷达和所述超声波测距传感器的探测结果，确定是否探测到障碍物。

可选的，还包括：

地图信息获取模块，用于在获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向之前，在目标场所内行驶，并通过激光雷达和超声波测距传感器对周围进行扫描，获取障碍物及行驶通道；

电子地图构建模块，用于根据所述障碍物及行驶通道，构建电子地图。

可选的，还包括：

导航路径显示模块，用于在确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径之后，在所述电子地图上显示所述导航路径；

导航路径加载模块，用于在检测到加载路径的指令后，加载所述导航路径。

可选的，所述初始位置和所述终点位置是相对参照物的位置。

上述智能引导车辆的导航装置可执行本发明任意实施例所提供的智能引导车辆的导航方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的智能引导车辆的导航方法。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种智能引导车辆的结构示意图，如图4所示，该智能引导车辆包括处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440；智能引导车辆中处理器410的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器410为例；服务器中的处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的智能引导车辆的导航方法对应的程序指令/模块(例如，智能引导车辆的导航装置中的导航信息获取模块310、导航路径确定模块320和车辆引导模块330)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块，从而执行智能引导车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的智能引导车辆的导航方法。

存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据智能引导车辆的使用所创建的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至智能引导车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置430可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与智能引导车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种智能引导车辆的导航方法，该方法包括：

获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向；

根据所述初始位置、终点位置及车头方向，确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径；

按照所述导航路径，引导所述智能引导车辆从所述初始位置向所述终点位置行驶，直至到达所述终点位置。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的智能引导车辆的导航方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述智能引导车辆的导航装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种智能引导车辆的导航方法，其特征在于，所述方法包括：

获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向；

根据所述初始位置、终点位置及车头方向，确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径；

按照所述导航路径，引导所述智能引导车辆从所述初始位置向所述终点位置行驶，直至到达所述终点位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在引导所述智能引导车辆行驶过程中，通过激光雷达对周围障碍物进行探测；

如果探测到障碍物，则避开所述障碍物进行行驶。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在如果探测到障碍物，则避开所述障碍物进行行驶之前，还包括：

通过超声波测距传感器，对周围障碍物进行探测；

综合所述激光雷达和所述超声波测距传感器的探测结果，确定是否探测到障碍物。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向之前，还包括：

在目标场所内行驶，并通过激光雷达和超声波测距传感器对周围进行扫描，获取障碍物及行驶通道；

根据所述障碍物及行驶通道，构建电子地图。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径之后，还包括：

在所述电子地图上显示所述导航路径；

在检测到加载路径的指令后，加载所述导航路径。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始位置和所述终点位置是相对参照物的位置。

7.一种智能引导车辆的导航装置，其特征在于，所述装置包括：

导航信息获取模块，用于获取智能引导车辆在目标场所的电子地图上的初始位置、终点位置及车头方向；

导航路径确定模块，用于根据所述初始位置、终点位置及车头方向，确定从所述初始位置到达所述终点位置的导航路径；

车辆引导模块，用于按照所述导航路径，引导所述智能引导车辆从所述初始位置向所述终点位置行驶，直至到达所述终点位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

激光探测模块，用于在引导所述智能引导车辆行驶过程中，通过激光雷达对周围障碍物进行探测；

避障模块，用于如果探测到障碍物，则避开所述障碍物进行行驶。

9.一种智能引导车辆，其特征在于，所述智能引导车辆包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的智能引导车辆的导航方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的智能引导车辆的导航方法。