CN111982094B - 导航方法及其装置和系统以及可移动设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种导航方法，该方法包括：在第一对象在预设区域内跟随第二对象移动的过程中，确定预设区域内距离第一对象最近的第一路点；确定预设区域内距离第二对象最近的第二路点；以及如果第一对象、第二对象、第一路点和第二路点满足预设条件之一，则将第二对象当前所在的位置作为第一对象的目标导航点；其中，预设条件包括以下至少之一：第一对象到第二对象之间距离小于第一对象到第一路点之间的距离；第一对象到第二对象之间距离小于第二对象到第一路点之间的距离，且第一路点与第二路点为同一路点。本公开还公开了一种导航装置、一种可移动设备、一种导航系统、一种计算设备和一种计算机可读存储介质。

Description

导航方法及其装置和系统以及可移动设备

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，更具体地，涉及一种导航方法、一种导航装置、一种可移动设备、一种导航系统、一种计算设备和计算机可读存储介质。

背景技术

目前，常用的导航方法为基于激光雷达和栅格地图的机器人导航方法。在实现本公开构思的过程中，发明人发现：该方法仅能对机器人自身进行定位，难以对同一场景中的其他移动体(如行人)进行定位，因而无法通过基于激光雷达和栅格地图的导航方法使机器人跟随同一场景中的其他移动物体移动。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种能够以被跟随者为导航目标对跟随对象进行精准导航的导航方法和装置。

本公开的一个方面提供了一种导航方法，包括：在第一对象在预设区域内跟随第二对象移动的过程中，确定上述预设区域内距离上述第一对象最近的第一路点；确定上述预设区域内距离上述第二对象最近的第二路点；以及如果上述第一对象、上述第二对象、上述第一路点和上述第二路点满足预设条件之一，则将上述第二对象当前所在的位置作为上述第一对象的目标导航点；其中，上述预设条件包括以下至少之一：上述第一对象到上述第二对象之间距离小于上述第一对象到上述第一路点之间的距离；上述第一对象到上述第二对象之间距离小于上述第二对象到上述第一路点之间的距离，且上述第一路点与上述第二路点为同一路点。

根据本公开的实施例，上述确定上述预设区域内距离上述第一对象最近的第一路点，包括：获取上述第一对象的位置信息；以及基于获取的位置信息，在上述预设区域的路网地图中搜索距离上述第一对象最近的第一路点。

根据本公开的实施例，上述获取上述第一对象的位置信息，包括：基于超宽带脉冲获取上述第一对象的位置信息。

根据本公开的实施例，还包括：针对上述预设区域绘制上述路网地图，包括：获取上述预设区域的场景蓝图；在上述场景蓝图中建立坐标系；以及在上述坐标系下，根据上述场景蓝图中的场景信息，确定上述预设区域内各条可通行道路的交汇点，将每个交汇点作为一个路点，依次连接每条可通行道路中的相邻路点，从而完成上述路网地图的绘制。

根据本公开的实施例，还包括：如果上述第一对象、上述第二对象、上述第一路点和上述第二路点不满足上述预设条件中的任意一个，则在上述预设区域的路网地图中搜索上述预设区域内从上述第一对象所在的位置到上述第二对象所在的位置的至少一条路径；以及从上述至少一条路径中选出一条目标路径作为上述第一对象的目标导航路径。

根据本公开的实施例，上述目标路径包括：从上述第一对象所在的位置到上述第二对象所在的位置的最短路径。

根据本公开的实施例，还包括：在利用上述目标导航路径对上述第一对象进行导航的过程中，将上述目标路径中的首个路点到最末路点之间的所有路点依次作为上述第一对象的目标导航点。

根据本公开的实施例，还包括：在利用上述目标导航路径对上述第一对象进行导航的过程中，如果上述第一对象遭遇拥堵路况，则根据上述第一对象到当前目标导航点之间的距离修改上述预设区域的路网地图；利用修改后的路网地图重新搜索并确定目标导航路径；以及利用重新确定的目标导航路径对上述第一对象进行导航。

根据本公开的实施例，上述根据上述第一对象到当前目标导航点之间的距离修改上述预设区域的路网地图，包括以下至少之一：如果上述第一对象到当前目标导航点之间的距离大于预设距离阈值，则在上述预设区域的路网地图中删除与上述第一对象当前所在路段对应的路点与路点之间的连线；如果上述第一对象到当前目标导航点之间的距离小于或者等于上述预设距离阈值，则在上述预设区域的路网地图中删除上述第一对象当前的目标导航点和与上述当前的目标导航点连接的线段。

根据本公开的实施例，还包括如果满足以下条件中的至少一个，则恢复原始路网地图：上述第一对象遭遇的拥堵已结束；当前时间已超出预设时间；利用修改后的路网地图无法搜索出从上述第一对象通往上述第二对象的路径。

本公开的另一个方面提供了一种导航装置，包括：处理器，用于在第一对象在预设区域内跟随第二对象移动的过程中，确定上述预设区域内距离上述第一对象最近的第一路点；确定上述预设区域内距离上述第二对象最近的第二路点；以及如果上述第一对象、上述第二对象、上述第一路点和上述第二路点满足预设条件之一，则将上述第二对象当前所在的位置作为上述第一对象的目标导航点；其中，上述预设条件包括以下至少之一：上述第一对象到上述第二对象之间距离小于上述第一对象到上述第一路点之间的距离；上述第一对象到上述第二对象之间距离小于上述第二对象到上述第一路点之间的距离，且上述第一路点与上述第二路点为同一路点。

本公开的另一个方面提供了一种可移动设备，包括：本公开实施例的导航装置。

本公开的另一个方面提供了一种导航系统，包括：本公开实施例上述的可移动设备；目标物，其中，上述可移动设备能够跟随携带有上述目标物的可移动体移动；以及一个或者多个基站，用于对上述可移动设备和携带有上述目标物的上述可移动体定位。

本公开的另一个方面提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；以及存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现本公开实施例的方法。

本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现本公开实施例的方法。

本公开的另一方面提供了一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现本公开实施例的方法。

根据本公开的实施例，因为采用了基于UWB(Ultra Wide Band，超宽带)等定位技术和路网地图的导航手段，所以至少部分地克服了相关技术中无法通过基于激光雷达和栅格地图的导航方法使机器人跟随同一场景中的其他移动体移动的技术问题，进而可以达到以被跟随者为导航目标，对跟随对象进行精准导航，从而使得跟随对象能够跟随被跟随者移动的技术效果。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了可以应用本公开的导航方法、装置和系统的示例性系统架构；

图2示意性示出了根据本公开实施例的导航方法和装置的应用场景；

图3示意性示出了根据本公开实施例的导航方法的流程图；

图4A～图4B示意性示出了根据本公开实施例的以被跟随者所在地为导航目标的示意图；

图4C～图4E示意性示出了根据本公开实施例的以路点为导航目标的示意图；

图4F～图4G示意性示出了根据本公开实施例修改路网地图的示意图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的导航系统的示意图；

图6示意性示出了根据本公开实施例的导航装置的框图；以及

图7示意性示出了根据本公开实施例的适于实现导航方法和装置的计算设备的框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

本公开的实施例提供了一种能够以被跟随者为导航目标对跟随对象进行精准导航的导航方法以及能够应用该方法的导航装置。该方法包括在第一对象在预设区域内跟随第二对象移动的过程中，确定上述预设区域内距离上述第一对象最近的第一路点；确定上述预设区域内距离上述第二对象最近的第二路点；以及如果上述第一对象、上述第二对象、上述第一路点和上述第二路点满足预设条件之一，则将上述第二对象当前所在的位置作为上述第一对象的目标导航点；其中，上述预设条件包括以下至少之一：上述第一对象到上述第二对象之间距离小于上述第一对象到上述第一路点之间的距离；上述第一对象到上述第二对象之间距离小于上述第二对象到上述第一路点之间的距离，且上述第一路点与上述第二路点为同一路点。

图1示意性示出了可以应用本公开的导航方法、装置和系统的示例性系统架构。需要注意的是，图1所示仅为可以应用本公开实施例的系统架构的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备和系统。

如图1所示，该系统架构100包括机器人101和基站102、103和104。

在本公开实施例中，机器人101作为跟随对象，可以基于导航信息跟随同一场景中的其他移动体(如行人)移动。其中机器人101上可以设置一标签，其他移动体上可以携带另一标签，这些标签能够基于UWB定位技术与基站102、103和104中的任意一个或者多个通信，从而使得与之通信的基站能够获取机器人101的位置信息和该其他移动体的位置信息，并将获取的位置信息反馈给机器人101，使得机器人101上的导航装置能够基于获取位置信息生成对应的导航信息，并基于该导航信息跟随该其他移动体移动。

应该理解，UWB定位技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。

在实现本公开实施例的过程中，发明人发现UWB定位技术与其他定位技术相比，性能更好，精度更高，更适用于室内定位。

应该理解，图1中的基站和机器人的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的基站和机器人。

图2示意性示出了根据本公开实施例的导航方法和装置的应用场景。需要注意的是，图2所示仅为可以应用本公开实施例的应用场景的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他环境或场景。

如图2所示，本公开实施例提供的导航方法和装置可以用于商超购物或者上货场景，对购物车进行导航，使得购物车能够跟随顾客购物；或者对上货车进行导航，使得上货车能够跟随上货人员上货。其中图2左半部分为某商超的平面设计蓝图，其中灰色长条表示货架，货架与货架之间的空白表示过道。基于此，可以将各过道之间的交汇点作为路点，沿着过道连接各过道上的相邻路点，从而绘制出如图2右半部分所示的该商超的路网地图。其中如图2所示，路网地图中的P_ij表示路点，相邻P_ij之间的连线表示相邻道路交汇点之间的路段，其中，i＝1，2，3和4，j＝1，2和3。在该应用场景中，当购物车跟随顾客购物或者上货车跟随上货人员上货时，可以基于如图2所示的路网地图对购物车或者上货车进行导航。

应该理解，图2中的室内应用场景和室内应用场景的布局以及场地大小等仅仅是示意性的。根据实现需要，可以是满足任意布局以及场地大小其他室内和室外应用场景。

此外，还应该理解，本公开实施例提供的导航方法和装置除了可以应用于如图2所示的商超购物或者上货场景之外，还可以用于其他类似场景。例如，看护机器人跟随老人和小孩执行看护任务，运输车跟随图书管理员执行图书上架任务，传菜车跟随服务员给顾客上菜等。

以下将结合附图和具体实施例详细阐述本公开。

图3示意性示出了根据本公开实施例的导航方法的流程图。

如图3所示，该方法可以包括在第一对象在预设区域内跟随第二对象移动的过程中，执行操作S301～S303。

应该理解，在本公开实施例中，第一对象为跟随对象，第二对象为被跟随者。并且，第一对象为可移动设备，包括但不限于前述应用场景中提及的机器人、购物车、上货车、运输车和传菜车等。被跟随者为其他可移动体，包括但不限于前述应用场景中提及的各类人物。应该理解，在一些实施例中，被跟随者也可以是机器人等。

在操作S301，确定预设区域内距离第一对象最近的第一路点。

具体地，在本公开实施例中，该预设区域包括任意室内/室外应用场景所覆盖的区域。在对预设区域内的跟随对象进行导航的过程中，可以针对该预设区域并基于该预设区域的场景蓝图实时绘制对应的路网地图或者获取预先绘制的路网地图。进而基于第一对象的位置信息，搜索该路网地图中距离第一对象最近的路点(第一路点)。

在操作S302，确定预设区域内距离第二对象最近的第二路点。

应该理解，操作S302与操作S301类似，基于第二对象的位置信息，搜索该路网地图中距离第二对象最近的路点(第二路点)。

在操作S303，如果第一对象、第二对象、第一路点和第二路点满足预设条件之一，则将第二对象当前所在的位置作为第一对象的目标导航点。

其中，该预设条件可以包括以下至少之一：第一对象到第二对象之间距离小于第一对象到第一路点之间的距离；第一对象到第二对象之间距离小于第二对象到第一路点之间的距离，且第一路点与第二路点为同一路点。

具体地，在操作S303，可以基于在操作S301获取的第一对象的位置信息(或位姿信息)，映射出第一对象在对应的路网地图中第一位点，记为robot；同理，可以基于在操作S302获取的第二对象的位置信息(或位姿信息)，映射出第二对象在该对应的路网地图中第二位点，记为human。进而基于第一位点和第二位点计算从第一对象所在位点到第二对象所在的位点之间的距离，记为robot2human，以及基于第一位点和第一路点(记为Point_robot)计算从第一对象所在位点到距离第一对象最近的路点之间的距离，记为robot2neibor，以及基于第二位点和第一路点计算从第二对象所在位点到距离第一对象最近的路点之间的距离，记为human2robpoint。进而当robot2neibor＞robot2human，或者当robot2human＜human2robpoint且Point_robot和Point_human是同一个路点时，将第二对象当前所在的第二位点(可以用坐标表示)作为第一对象的目标导航点；否则，执行其他操作。其中第一路点记为Point_robot，第二路点记为Point_human。

需要说明的是，执行其他操作的实施方式将在本公开其他实施例中提供，本公开实施例在此不再赘述。

下面参考图4A～图4G，结合具体实施例对图3所示的方法做进一步说明。

示例性的，当第一对象跟随第二对象从路点A出发，沿AB路段前往路点B，继而沿BC路段前往路点C，……的过程中，如图4A所示，当第一对象和第二对象刚刚离开路点A不久时，距离第一对象(记为R点)和距离第二对象(记为H点)最近的路点均为路点A(记为A点)，此时L_RH＜L_HA，因此可以将H点作为第一对象当前的目标导航点。如图4B所示，当第一对象和第二对象快要到达路点B时，距离第一对象(记为R点)和距离第二对象(记为H点)最近的路点均为路点B(记为B点)，此时L_RH＜L_RB，因此也可以将H点作为第一对象当前的目标导航点。

通过本公开实施例，因为可以同时定位跟随对象和被跟随者，因此能够达到以被跟随者为导航目标，例如被跟随者所在的位点作为目标导航点，对跟随对象进行精准导航，从而使得跟随对象能够跟随被跟随者移动的技术效果。

作为一种可选的实施例，在操作S301，确定预设区域内距离第一对象最近的第一路点可以包括如下操作。

获取第一对象的位置信息。

基于获取的位置信息，在预设区域的路网地图中搜索距离第一对象最近的第一路点。

在本公开实施例中，可以应用无线定位技术获取第一对象的位置信息(或位姿信息)。其中，无线定位可以包括广域无线定位和短距离无线定位。广域无线定位可以包括卫星定位和移动定位。短距离无线定位可以包括WLAN、RFID、UWB、蓝牙、超声波等定位手段。其中，短距离无线定位可以用于室内场景的定位。

通过本公开实施例，因为可以同时定位跟随对象和被跟随者，并且可以借助当前应用场景的路网地图对跟随对象进行精准导航，因而能够达到以被跟随者为导航目标，例如被跟随者所在的位点作为目标导航点，对跟随对象进行精准导航，从而使得跟随对象能够跟随被跟随者移动的技术效果。

作为一种可选的实施例，获取第一对象的位置信息(或者位姿信息)可以包括：基于超宽带脉冲(UWB定位技术)获取第一对象的位置信息(或者位姿信息)。类似地，也可以基于超宽带脉冲获取第二对象的位置信息(或者位姿信息)。

需要说明的是，发明人在实现本公开实施例时发现：在室内定位领域，UWB定位技术与其他定位技术相比，性能更好，精度更高。因此，在本公开的一个实施例中，采用UWB定位技术获取跟随对象的位姿信息和被跟随者的位姿信息，可以提高跟随对象和被跟随者的定位精度，进而可以更精准地为跟随对象导航。

此外，需要说明的是，发明人在实现本公开实施例时还发现：对于基于UWB定位技术的室内应用场景，由于室内场景的实况比较复杂，如布置了较多金属架(主要成分为金属)，或者有大量行人(主要成分为水)走动，或者同时存在其他电子设备和基站架设等，因而超宽带脉冲信号容易受到影响，导致实际定位精度下降。

因此，在本公开的一个实施例中，在不依赖栅格地图的条件下，基于路网地图，同时使用UWB定位系统定位的室内场景，可以依靠精度略粗糙的全局定位(即同时定位跟随对象和被跟随者)，规划出合理的跟随路径，完成对跟随对象的实时导航。

而在本公开的另一个实施例中，在不依赖栅格地图的条件下，基于路网地图，同时使用UWB定位系统定位的室内场景，如果对精度要求较高，则可以在UWB定位系统中使用低通滤波器，以便获取较为精准、稳定的跟随对象的位置信息和被跟随者的位置信息。

具体地，在使用UWB定位系统之前，可以先在当前的应用场景中部署UWB定位系统。更具体地，可以在该应用场景中设置一定数量的基站，如设置一个或者多个基站，同时在跟随对象如机器人身上设置一标签，并在被跟随者如机器人跟随的行人身上佩戴另一标签，这些标签与基站之间可以通过UWB技术传输数据，从而使得基站能够获取机器人及其跟随的行人的位置信息。

需要说明的是，在本公开实施例中，可以根据当前应用场景对导航精度的实际需求而在当前应用场景中合理设置一定数量的基站。其中，基站数量较多时，定位精度更准确；基站数量较少时，定位精度更粗糙。

作为一种可选的实施例，该方法还包括：针对预设区域绘制路网地图。需要说明的是，该操作可以在需要使用预设区域的路网地图时实时绘制，也可以在使用预设区域的路网地图之前预先绘制保存在指定位置。

具体地，在本公开实施例中，针对预设区域绘制路网地图可以包括如下操作。

获取预设区域的场景蓝图。

在场景蓝图中建立坐标系。

在坐标系下，根据场景蓝图中的场景信息，确定预设区域内各条可通行道路的交汇点，将每个交汇点作为一个路点，依次连接每条可通行道路中的相邻路点，从而完成路网地图的绘制。

示例性的，在某商超购物场景中为跟随购物的机器人导航时，可以获取该商超的平面设计蓝图，并在此基础上绘制对应的路网地图。

在本公开实施例中，在场景蓝图中建立坐标系包括在场景蓝图中设置路网地图的原点、坐标轴以及坐标轴方向。在建立坐标系之后，根据场景蓝图中的实际场景信息，将每一段可通行的路径选取为道路，将各道路的交汇点选取为路点Point，获得路点Pointl～Pointn，沿着各道路连接相邻的路点得到对应的路径，获得路径Edge1～Edgem。所有的路点与路径的总和称之为路网地图。

示例性的，返回参考图2，图2左半部分为某商超的平面设计蓝图，其中带网格的长条表示货架，货架与货架之间的空白表示过道。基于此，可以将各过道之间的交汇点作为路点，沿着过道连接各过道上的相邻路点，从而绘制出如图2右半部分所示的该商超的路网地图。其中如图2所示，路网地图中的P_ij表示路点，相邻P_ij之间的连线表示相邻道路交汇点之间的路段，其中，i＝1，2，3和4，j＝1，2和3。

需要说明的是，相关技术中对于当前常见的路径规划算法而言，往往需要依托栅格地图进行计算，然而在实际场景中，往往只能提供室内设计蓝图。因此，本公开实施例提供了在室内设计蓝图的基础上绘制对应的室内路网地图的方法，并采用基于室内路网地图的全局定位手段为跟随对象规划合理的导航路径，可以解决上述矛盾。

在本公开实施例中，当robot2neibor＞robot2human，或者当robot2human＜human2robpoint且Point_robot和Point_human是同一个路点时，执行将第二对象当前所在的位置(第二位点)作为第一对象的目标导航点的操作；否则，执行其他操作。

作为一种可选的实施例，如果第一对象、第二对象、第一路点和第二路点不满足预设条件中的任意一个，则可以执行其他操作包括：在预设区域的路网地图中搜索预设区域内从第一对象所在的位置到第二对象所在的位置的至少一条路径；从至少一条路径中选出一条目标路径作为第一对象的目标导航路径。进一步，作为一种可选的实施例，上述目标路径可以包括：从第一对象所在的位置到第二对象所在的位置的最短路径。

具体，在本公开实施例中，可以使用路网地图导航，根据路网地图中距离第一对象最近的路点Point_robot和路网地图中距离第二对象最近的路点Point_human，使用Dijkstra算法在路网地图中搜索从第一对象所在位点到第二对象所在位点的最短路径。这条路径将由一个个路点组成，记为Path。其中Path的形式为Poin_trobot，Pointx，…，Point_human。

此外，在本公开实施例中，还可以使用A*算法和D*算法在路网地图中搜索导航路径。应该理解，Dijkstra算法，又叫狄克斯特拉算法，是从一个顶点到其余各顶点的最短路径算法，解决的是有权图中最短路径问题。

示例性的，当第一对象跟随第二对象从路点A出发，沿AB路段前往路点B，继而沿BC路段前往路点C，……的过程中，如图4C所示，当第一对象还在AB路段上移动，且第二对象已在BC路段上移动，距离第一对象(记为R点)和距离第二对象(记为H点)最近的路点均为路点B(记为B点)，此时L_RH＞L_HB，或者L_RH＞L_RB，不符合上述预设条件中的任意一个，因此可以将路点B点作为第一对象当前的目标导航点，而不是将H点作为第一对象当前的目标导航点。如图4D所示，当第一对象还在AB路段上移动，且第二对象已在BC路段上移动，距离第一对象(记为R点)最近的路点为路点B(记为B点)，而距离第二对象(记为H点)最近的路点均为路点C(记为C点)，此时L_RH＞L_HB，也不符合上述预设条件中的任意一个，因此可以将路点B点作为第一对象当前的目标导航点，而不是将H点作为第一对象当前的目标导航点。如图4E所示，当第一对象还在AB路段上移动，且第二对象已在BC路段上移动，距离第一对象(记为R点)最近的路点为路点A(记为A点)，而距离第二对象(记为H点)最近的路点均为路点C(记为C点)，此时L_RH＜L_HA，且Point_robot和Point_human是不同路点，也不符合上述预设条件中的任意一个，因此可以将路点B点作为第一对象当前的目标导航点，而不是将H点作为第一对象当前的目标导航点。

通过本公开实施例，因为可以同时定位跟随对象和被跟随者，并采用基于路网地图的导航路径规划方法，因此能够达到以被跟随者为导航目标，例如导航路径中的路点作为目标导航点，对跟随对象进行精准导航，从而使得跟随对象能够跟随被跟随者移动的技术效果。

作为一种可选的实施例，该方法还可以包括：在利用目标导航路径对第一对象进行导航的过程中，将目标路径中的首个路点到最末路点之间的所有路点依次作为第一对象的目标导航点。

示例性的，可以根据路网地图中距离第一对象最近的路点Point_robot和路网地图中距离第二对象最近的路点Point_human，使用Dijkstra算法在路网地图中搜索从第一对象所在位点到第二对象所在位点的最短路径。这条路径将由一个个路点组成，记为Path。其中Path的形式为Point_robot，Pointx，...，Point_human。因此，导航时可以将Point_robot之后以及Point_human之前的路点一次作为第一对象的目标导航点。并将这些目标导航点作为跟随对象如机器人要进行局部规划自主导航的目标点输出给机器人。优选地，可以每次仅输出最短路径中的第一个路点(如首次输出Point_x)，以保证机器人导航的实时性。

作为一种可选的实施例，该方法还可以包括：在利用目标导航路径对第一对象进行导航的过程中，执行以下操作。

如果第一对象遭遇拥堵路况，则根据第一对象到当前目标导航点之间的距离修改预设区域的路网地图。

利用修改后的路网地图重新搜索并确定目标导航路径。

利用重新确定的目标导航路径对第一对象进行导航。

具体地，在本公开实施例中，可以结合跟随对象如机器人通过其他的传感器(如摄像头)采集的数据以及机器人当前的速度信息，判断机器人在跟随过程中是否遭遇到拥堵状况，或者还可以通过外部提供的当前应用场景内的路况信息，判断机器人在跟随过程中是否遭遇到拥堵状况。如果拥堵，修改原始路网地图，并基于修改后的路网地图重新规划导航路径。应该理解，基于修改后的路网地图重新规划导航路径的方法与基于原始路网地图规划导航路径的方法相同，在此不再赘述。

进一步，作为一种可选的实施例，根据第一对象到当前目标导航点之间的距离修改预设区域的路网地图可以包括以下至少之一：如果第一对象到当前目标导航点之间的距离大于预设距离阈值，则在预设区域的路网地图中删除与第一对象当前所在路段对应的路点与路点之间的连线；如果第一对象到当前目标导航点之间的距离小于或者等于预设距离阈值，则在预设区域的路网地图中删除第一对象当前的目标导航点和与当前的目标导航点连接的线段。

具体地，在本公开实施例中，当机器人遭遇到拥堵状况时，可以判断机器人当前所在的位置，如果机器人当前所在的位置到Point_i(当前的目标导航点)的距离大于预先设定的阈值(该阈值可以根据路段长度设定)，则表明拥堵出现在路段中靠近中间的位置，因此在修改路网地图时可以删除机器人当前所在的路段连线。否则，如果机器人当前所在的位置到Point_i(当前的目标导航点)的距离小于或者等于该预先设定的阈值，则表明拥堵出现在该路段尽头靠近Point_i的位置，因此在修改路网地图时可以删除路点Point_i，同时删除与路点Point_i相邻的路点与Point_i之间的路段连线，获得新的路网地图。

示例性的，如图4F所示，路网地图中的P_ij表示路点，相邻P_ij之间的连线表示相邻道路交汇点之间的路段，其中，i＝1，2，3和4，j＝1，2和3。其中，初步规划的导航路径Path为Point_r，P₁₂，P₂₂，P₃₂，Point_h，Point_r表示跟随对象如机器人的当前位置，Point_h表示被跟随者如行人的当前位置。在跟随过程中如果机器人移动至P₂₂与P₃₂之间发现前方拥堵，此时P₃₂为当前的目标导航点，并且P₃₂与Point_r之间的距离大于预设值L(L可以任意设置)，则修改网路地图时需要删掉P₂₂与P₃₂之间的连线。

示例性的，如图4G所示，路网地图中的P_ij表示路点，相邻P_ij之间的连线表示相邻道路交汇点之间的路段，其中，i＝1，2，3和4，j＝1，2和3。其中，初步规划的导航路径Path为Point_r，P₁₂，P₂₂，P₃₂，Point_h，Point_r表示跟随对象如机器人的当前位置，Point_h表示被跟随者如行人的当前位置。在跟随过程中如果机器人移动至P₂₂与P₃₂之间发现前方拥堵，此时P₃₂为当前的目标导航点，并且P₃₂与Point_r之间的距离小于或者等于预设值L(L可以任意设置)，则修改网路地图时需要删掉P₃₂，以及P₂₂与P₃₂之间的连线。P₃₁与P₃₂之间的连线，P₃₃与P₃₂之间的连线。

通过本公开实施例，由于跟随对象在跟随过程中遭遇到拥堵状况时可以随时修改路网地图，并基于修改后的路网地图重新规划导航路线，因而可以避免由于拥堵而导致跟随对象跟随失败。

作为一种可选的实施例，该方法还可以包括如果满足以下条件中的至少一个，则恢复原始路网地图：第一对象遭遇的拥堵已结束；当前时间已超出预设时间；利用修改后的路网地图无法搜索出从第一对象通往第二对象的路径。

图5示意性示出了根据本公开实施例的导航系统的示意图。

如图5所示，该导航系统500包括：可移动设备510和基站520(基站520表示一个或者多个基站)，以及目标物530(如标签)。具体地，可移动设备510能够跟随携带有目标物530的可移动体移动。基站520用于对可移动设备510和携带有目标物530的可移动体定位。

其中目标物530可以携带或者佩戴在可移动体(如行人)上。基站520可以根据可移动体携带的目标物530获取可移动体的位姿信息。此外，可移动设备510也可以包括一类似于目标物530定位装置，使得基站520可以根据可移动设备510上携带或者佩戴的定位装置获取可移动设备510的位姿信息。并且，可移动设备510包括导航装置511。该导航装置511可用于实现本公开实施例中的任意导航方法。

具体地，该导航装置511包括处理器(图中未示出)，该处理器用于执行上述导航方法中的相关步骤。

图6示意性示出了根据本公开实施例的导航装置的框图。

如图6所示，导航装置611包括处理器6111。

具体地，处理器6111用于在第一对象在预设区域内跟随第二对象移动的过程中，确定预设区域内距离第一对象最近的第一路点；确定预设区域内距离第二对象最近的第二路点；以及如果第一对象、第二对象、第一路点和第二路点满足预设条件之一，则将第二对象当前所在的位置作为第一对象的目标导航点。其中，预设条件包括以下至少之一：第一对象到第二对象之间距离小于第一对象到第一路点之间的距离；第一对象到第二对象之间距离小于第二对象到第一路点之间的距离，且第一路点与第二路点为同一路点。

通过本公开实施例，因为可以同时定位跟随对象和被跟随者，因此能够达到以被跟随者为导航目标，例如被跟随者所在的位点作为目标导航点，对跟随对象进行精准导航，从而使得跟随对象能够跟随被跟随者移动的技术效果。

需要说明的是，本公开装置部分的实施例与本公开方法部分的实施例对应相同或类似，本公开装置部分实施例的描述具体请参考本公开方法部分实施例的描述，在此不再赘述。

图7示意性示出了根据本公开实施例的适于实现导航方法和装置的计算设备的框图。图7示出的计算设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，根据本公开实施例的计算设备700包括处理器701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器701例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器701还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器701可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

在RAM 703中，存储有计算设备700执行操作所需的各种程序和数据。处理器701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。处理器701通过执行ROM 702和/或RAM 703中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 702和RAM 703以外的一个或多个存储器中。处理器701也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。

根据本公开的实施例，计算设备700还可以包括输入/输出(I/O)接口705，输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。系统700还可以包括连接至I/O接口705的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。

根据本公开的实施例，根据本公开实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被处理器701执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质。例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

例如，根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 702和/或RAM 703和/或ROM 702和RAM 703以外的一个或多个存储器。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (15)

1.一种导航方法，包括：在第一对象在预设区域内跟随第二对象移动的过程中，

确定所述预设区域内距离所述第一对象最近的第一路点；

确定所述预设区域内距离所述第二对象最近的第二路点；以及

如果所述第一对象、所述第二对象、所述第一路点和所述第二路点满足预设条件之一，则将所述第二对象当前所在的位置作为所述第一对象的目标导航点；

其中，所述预设条件包括以下至少之一：

所述第一对象到所述第二对象之间距离小于所述第一对象到所述第一路点之间的距离，且所述第一路点与所述第二路点为同一路点；

所述第一对象到所述第二对象之间距离小于所述第二对象到所述第一路点之间的距离，且所述第一路点与所述第二路点为同一路点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述预设区域内距离所述第一对象最近的第一路点，包括：

获取所述第一对象的位置信息；以及

基于获取的位置信息，在所述预设区域的路网地图中搜索距离所述第一对象最近的第一路点。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述获取所述第一对象的位置信息，包括：

基于超宽带脉冲获取所述第一对象的位置信息。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括：

针对所述预设区域绘制所述路网地图，包括：

获取所述预设区域的场景蓝图；

在所述场景蓝图中建立坐标系；以及

在所述坐标系下，根据所述场景蓝图中的场景信息，确定所述预设区域内各条可通行道路的交汇点，将每个交汇点作为一个路点，依次连接每条可通行道路中的相邻路点，从而完成所述路网地图的绘制。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，还包括：

如果所述第一对象、所述第二对象、所述第一路点和所述第二路点不满足所述预设条件中的任意一个，则在所述预设区域的路网地图中搜索所述预设区域内从所述第一对象所在的位置到所述第二对象所在的位置的至少一条路径；以及

从所述至少一条路径中选出一条目标路径作为所述第一对象的目标导航路径。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述目标路径包括：从所述第一对象所在的位置到所述第二对象所在的位置的最短路径。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括：在利用所述目标导航路径对所述第一对象进行导航的过程中，

将所述目标路径中的首个路点到最末路点之间的所有路点依次作为所述第一对象的目标导航点。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在利用所述目标导航路径对所述第一对象进行导航的过程中，

如果所述第一对象遭遇拥堵路况，则根据所述第一对象到当前目标导航点之间的距离修改所述预设区域的路网地图；

利用修改后的路网地图重新搜索并确定目标导航路径；以及

利用重新确定的目标导航路径对所述第一对象进行导航。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述根据所述第一对象到当前目标导航点之间的距离修改所述预设区域的路网地图，包括以下至少之一：

如果所述第一对象到当前目标导航点之间的距离大于预设距离阈值，则在所述预设区域的路网地图中删除与所述第一对象当前所在路段对应的路点与路点之间的连线；

如果所述第一对象到当前目标导航点之间的距离小于或者等于所述预设距离阈值，则在所述预设区域的路网地图中删除所述第一对象当前的目标导航点和与所述当前的目标导航点连接的线段。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括如果满足以下条件中的至少一个，则恢复原始路网地图：

所述第一对象遭遇的拥堵已结束；

当前时间已超出预设时间；

利用修改后的路网地图无法搜索出从所述第一对象通往所述第二对象的路径。

11.一种导航装置，包括：处理器，用于在第一对象在预设区域内跟随第二对象移动的过程中，

确定所述预设区域内距离所述第一对象最近的第一路点；

确定所述预设区域内距离所述第二对象最近的第二路点；以及

如果所述第一对象、所述第二对象、所述第一路点和所述第二路点满足预设条件之一，则将所述第二对象当前所在的位置作为所述第一对象的目标导航点；

其中，所述预设条件包括以下至少之一：

所述第一对象到所述第二对象之间距离小于所述第一对象到所述第一路点之间的距离，且所述第一路点与所述第二路点为同一路点；

所述第一对象到所述第二对象之间距离小于所述第二对象到所述第一路点之间的距离，且所述第一路点与所述第二路点为同一路点。

12.一种可移动设备，包括：权利要求11所述的导航装置。

13.一种导航系统，包括：

权利要求12所述的可移动设备；

目标物，其中，所述可移动设备能够跟随携带有所述目标物的可移动体移动；以及

一个或者多个基站，用于对所述可移动设备和携带有所述目标物的所述可移动体定位。

14.一种计算设备，包括：

一个或多个处理器；以及

存储器，用于存储一个或多个程序，

其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至10中任一项所述的方法。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器实现权利要求1至10中任一项所述的方法。

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