CN112015184A - 移动设备碰撞检测方法、装置及存储介质 - Google Patents

移动设备碰撞检测方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN112015184A
CN112015184A CN202010937901.9A CN202010937901A CN112015184A CN 112015184 A CN112015184 A CN 112015184A CN 202010937901 A CN202010937901 A CN 202010937901A CN 112015184 A CN112015184 A CN 112015184A
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覃佳能
刘玉平
付磊
郑梦含
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    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
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Abstract

本申请提供一种移动设备碰撞检测方法、装置及存储介质，涉及设备定位技术领域。所述方法包括：获取所述第一移动设备的第一测距值和第二测距值；获取所述第二移动设备的第三测距值和第四测距值；在确定第一移动设备和第二移动设备在同一直行路径时，基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险。该方法通过双激光测距特征与路径标定参数进行匹配，避免了编码器累积误差或测距仪检测频率较低的问题，提高了移动设备的碰撞检测准确性。

Description

移动设备碰撞检测方法、装置及存储介质
技术领域
本申请涉及设备定位技术领域，具体而言，涉及一种移动设备碰撞检测方法、装置及存储介质。
背景技术
在建筑机器人领域，特别是在多平台同时工作的外墙作业机器人领域，外墙移动设备在环绕外墙一圈的导轨上移动，移动轨迹固定，但是对精度要求高，要求毫米级定位精度要求；并且要求多平台间避免干扰，特别是要防止碰撞。目前通常采用的位置检测方法是编码器测量。
编码器测量是使用测量编码器距离归零点的距离，从而完成定位。编码器在短距离时的精度较高，可以达到毫米级，但是由于存在着累积误差，因此随着作业时间变长误差会越来越大。当误差累积达到一定程度时，无法对移动设备实现准确定位，会导致移动设备作业位置不准确，严重的会导致移动设备之间相互碰撞。而通过激光测距仪、超声波测距仪等测距仪进行碰撞检测又存在检测频率较低的问题，从而影响碰撞检测的准确性。因此现有技术中对移动设备的碰撞检测存在准确率较低的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种移动设备碰撞检测方法、装置及存储介质，以改善现有技术中存在的移动设备碰撞检测准确率较低的问题。
本申请实施例提供了一种移动设备碰撞检测方法，用于防止第一移动设备与第二移动设备碰撞，所述方法包括：获取所述第一移动设备的第一测距值和第二测距值，所述第一测距值为设置在所述第一移动设备的后端的第一后测距仪与当前直行路径的起点的距离，所述第二测距值为设置在所述第一移动设备的前端的第一前测距仪与所述当前直行路径的终点或者与所述第二移动设备的距离；获取所述第二移动设备的第三测距值和第四测距值，所述第三测距值为设置在所述第二移动设备的后端的第二后测距仪与所述当前直行路径的起点或者与所述第一移动设备的距离，所述第四测距值为设置在所述第二移动设备的前端的第二前测距仪与所述当前直行路径的终点的距离；在确定所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径时，基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险，以及/或者，基于所述第二测距值确定所述第一移动设备是否存在碰撞危险、基于所述第三测距值确定所述第二移动设备是否存在碰撞危险。
在上述实现方式中，通过移动设备两端设置的测距仪获取的测距值配合预先标定的路径参数进行移动设备之间的碰撞检测，避免引入编码器进行碰撞检测时由于累积误差造成的较大碰撞检测误差，同时也解决了直接使用测距仪检测移动设备之间的距离进行碰撞判定时由于检测频率较低和设备移动测距误差较大所带来的碰撞检测误差，提高了移动设备的碰撞检测的准确性和适用性。
可选地，所述基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险，包括：基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，采用碰撞判定公式确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险；所述碰撞判定公式包括：
Figure BDA0002672486950000031
其中，abs表示求取绝对值，lA1为所述第一测距值，lA2为所述第二测距值，lB1为所述第三测距值，lB2为所述第四测距值，H1为所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距，H2为所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距，Li为所述当前直行路径的长度，M为预设的第一碰撞阈值，在所述碰撞判定公式成立时所述第一移动设备和所述第二移动设备存在碰撞危险。
在上述实现方式中，通过碰撞判定公式基于第一测距值、第二测距值、第三测距值、第四测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距、第二后测距仪和第二前测距仪的间距以及当前直行路径的长度实现碰撞检测，通过调节M的取值能够调整碰撞检测的灵敏度，提高了碰撞检测的灵活性和准确性。
可选地，所述方法还包括确定第一移动设备和第二移动设备是否在同一直行路径：基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，采用同轨判定公式确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否在同一直行路径；所述同轨判定公式包括：abs(lA1+lA2+H1-Li)>σ，其中，σ为测量误差，lA1为所述第一测距值，lA2为所述第二测距值，H1为所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距，Li为所述当前直行路径的长度；在所述同轨判定公式成立时确定所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径。
在上述实现方式中，基于第一测距值、第二测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距以及当前直行路径的长度，通过同轨判定公式确定第一移动设备和第二移动设备是否处于同一直行路径，为后续碰撞检测提供可行性判定，且联合第一移动设备和第二移动设备的相关参数进行综合判定，提高了碰撞检测的准确度。
可选地，所述方法还包括：基于总路径的设计图或实体测量数据，沿所述第一移动设备和所述第二移动设备的行进方向将所述总路径划分为第一直行路径L1至第X直行路径LX，以及第一弯道路径S1至第Y弯道路径SY，X为直行路径总数量，Y为弯道路径总数量；基于总路径的设计图或实体测量数据标定路径参数，所述路径参数包括每条直行路径和每条弯道路径的长度。
在上述实现方式中，将路径分段为直行路径和弯道路径并对路径进行序号及长度的标定，为基于测距值和路径参数对移动设备进行路径确定和碰撞检测提供了前提条件，同时基于路径参数的碰撞检测计算量较小，提高了碰撞检测的效率。
可选地，在所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径，且所述第一移动设备距离所述总路径的起点比所述第二移动设备更近时，所述方法还包括：基于所述第一测距值和所述路径参数，采用第一移动设备定位公式确定所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离；基于所述第四测距值和所述路径参数，采用第二移动设备定位公式确定所述第二移动设备与所述总路径的起点的距离；所述第一移动设备定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000041
所述第二移动设备定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000042
Figure BDA0002672486950000043
其中，P1为所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离，P2为所述第二移动设备与所述总路径的起点的距离，lA1为所述第一测距值，lB2为所述第四测距值，Li为所述当前直行路径的长度，
Figure BDA0002672486950000044
为所述当前直行路径之前所有直行路径的总长度，
Figure BDA0002672486950000045
为所述当前直行路径之前所有弯道路径的总长度。
在上述实现方式中，基于标定的路径参数和测距值，通过第一移动设备定位公式和第二移动设备定位公式分别对第一移动设备以及第二移动设备进行定位，计算复杂度低，提高了移动设备的定位效率，且比编码器定位具有更好的精确度。
可选地，在所述第一移动设备和所述第二移动设备在不同直行路径时，所述方法还包括：基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距以及所述路径参数，采用非同轨定位公式确定所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离；所述非同轨定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000051
其中，P3为所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离，Li为所述当前直行路径的长度，
Figure BDA0002672486950000052
为所述当前直行路径之前所有直行路径的总长度，
Figure BDA0002672486950000053
为所述当前直行路径之前所有弯道路径的总长度，r为弯道路径的半径。
在上述实现方式中，基于标定的路径参数和测距值，通过非同轨定位公式对移动设备进行定位，计算复杂度低，提高了移动设备的定位效率，且比编码器定位具有更好的精确度。
可选地，所述基于所述第二测距值确定所述第一移动设备是否存在碰撞危险、基于所述第三测距值确定所述第二移动设备是否存在碰撞危险，包括：在所述第二测距值或所述第三测距值小于第二碰撞阈值时，确定所述第一移动设备或所述第二移动设备存在碰撞危险。
在上述实现方式中，除了联合第一移动设备和第二移动设备的测距仪参数，还通过第一移动设备和第二移动设备相对侧测距仪的测距值独立进行碰撞检测，提高了碰撞检测的鲁棒性和准确性。
本申请实施例还提供了一种移动设备碰撞检测装置，用于防止第一移动设备与第二移动设备碰撞，所述装置包括：第一测距模块，用于获取所述第一移动设备的第一测距值和第二测距值，所述第一测距值为设置在所述第一移动设备的后端的第一后测距仪与当前直行路径的起点的距离，所述第二测距值为设置在所述第一移动设备的前端的第一前测距仪与所述当前直行路径的终点或者与所述第二移动设备的距离；第二测距模块，用于获取所述第二移动设备的第三测距值和第四测距值，所述第三测距值为设置在所述第二移动设备的后端的第二后测距仪与所述当前直行路径的起点或者与所述第一移动设备的距离，所述第四测距值为设置在所述第二移动设备的前端的第二前测距仪与所述当前直行路径的终点的距离；碰撞判定模块，用于在确定所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径时，基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险，以及/或者，基于所述第二测距值确定所述第一移动设备是否存在碰撞危险、基于所述第三测距值确定所述第二移动设备是否存在碰撞危险。
在上述实现方式中，通过移动设备两端设置的测距仪获取的测距值配合预先标定的路径参数进行移动设备之间的碰撞检测，避免引入编码器进行碰撞检测时由于累积误差造成的较大碰撞检测误差，同时也解决了直接使用测距仪检测移动设备之间的距离进行碰撞判定时由于检测频率较低和设备移动测距误差较大所带来的碰撞检测误差，提高了移动设备的碰撞检测的准确性和适用性。
可选地，所述碰撞判定模块具体用于：基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，采用碰撞判定公式确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险；所述碰撞判定公式包括：
Figure BDA0002672486950000061
Figure BDA0002672486950000062
其中，abs表示求取绝对值，lA1为所述第一测距值，lA2为所述第二测距值，lB1为所述第三测距值，lB2为所述第四测距值，H1为所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距，H2为所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距，Li为所述当前直行路径的长度，M为预设的第一碰撞阈值，在所述碰撞判定公式成立时所述第一移动设备和所述第二移动设备存在碰撞危险。
在上述实现方式中，通过碰撞判定公式基于第一测距值、第二测距值、第三测距值、第四测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距、第二后测距仪和第二前测距仪的间距以及当前直行路径的长度实现碰撞检测，通过调节M的取值能够调整碰撞检测的灵敏度，提高了碰撞检测的灵活性和准确性。
可选地，所述移动设备碰撞检测装置还包括：同轨确定模块，用于基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，采用同轨判定公式确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否在同一直行路径；所述同轨判定公式包括：abs(lA1+lA2+H1-Li)>σ，其中，σ为测量误差，lA1为所述第一测距值，lA2为所述第二测距值，H1为所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距，Li为所述当前直行路径的长度；在所述同轨判定公式成立时确定所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径。
在上述实现方式中，基于第一测距值、第二测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距以及当前直行路径的长度，通过同轨判定公式确定第一移动设备和第二移动设备是否处于同一直行路径，为后续碰撞检测提供可行性判定，且联合第一移动设备和第二移动设备的相关参数进行综合判定，提高了碰撞检测的准确度。
可选地，所述移动设备碰撞检测装置还包括：标定模块，用于基于总路径的设计图或实体测量数据，沿所述第一移动设备和所述第二移动设备的行进方向将所述总路径划分为第一直行路径L1至第X直行路径LX，以及第一弯道路径S1至第Y弯道路径SY，X为直行路径总数量，Y为弯道路径总数量；基于总路径的设计图或实体测量数据标定路径参数，所述路径参数包括每条直行路径和每条弯道路径的长度。
在上述实现方式中，将路径分段为直行路径和弯道路径并对路径进行序号及长度的标定，为基于测距值和路径参数对移动设备进行路径确定和碰撞检测提供了前提条件，同时基于路径参数的碰撞检测计算量较小，提高了碰撞检测的效率。
可选地，所述移动设备碰撞检测装置还包括：定位模块，用于在所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径，且所述第一移动设备距离所述总路径的起点比所述第二移动设备更近时，基于所述第一测距值和所述路径参数，采用第一移动设备定位公式确定所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离；基于所述第四测距值和所述路径参数，采用第二移动设备定位公式确定所述第二移动设备与所述总路径的起点的距离；所述第一移动设备定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000081
所述第二移动设备定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000082
其中，P1为所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离，P2为所述第二移动设备与所述总路径的起点的距离，lA1为所述第一测距值，lB2为所述第四测距值，Li为所述当前直行路径的长度，Si为当前弯道路径的长度。
在上述实现方式中，基于标定的路径参数和测距值，通过第一移动设备定位公式和第二移动设备定位公式分别对第一移动设备以及第二移动设备进行定位，计算复杂度低，提高了移动设备的定位效率，且比编码器定位具有更好的精确度。
可选地，所述定位模块还用于：在所述第一移动设备和所述第二移动设备在不同直行路径时，基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距以及所述路径参数，采用非同轨定位公式确定所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离；所述非同轨定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000083
其中，P3为所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离，Li为所述当前直行路径的长度，r为弯道路径的半径。
在上述实现方式中，基于标定的路径参数和测距值，通过非同轨定位公式对移动设备进行定位，计算复杂度低，提高了移动设备的定位效率，且比编码器定位具有更好的精确度。
可选地，所述碰撞判定模块具体用于：在所述第二测距值和/或所述第三测距值小于第二碰撞阈值时，确定所述第一移动设备和所述第二移动设备存在碰撞危险。
在上述实现方式中，除了联合第一移动设备和第二移动设备的测距仪参数，还通过第一移动设备和第二移动设备相对侧测距仪的测距值独立进行碰撞检测，提高了碰撞检测的鲁棒性和准确性。
本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行上述任一实现方式中的步骤。
本申请实施例还提供了一种可读取存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述任一实现方式中的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种移动设备碰撞检测方法的流程示意图。
图2为本申请实施例提供的一种移动设备的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种路径标定示意图。
图4为本申请实施例提供的一种移动设备定位步骤的流程示意图。
图5为本申请实施例提供的一种移动设备碰撞检测装置的模块示意图。
图标：20-移动设备碰撞检测装置；21-第一测距模块；22-第二测距模块；23-碰撞判定模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
经本申请人研究发现，智能建筑外墙移动设备依赖编码尺测量存在累积误差，造成随着路径长度增加，误差变大。比如通常一圈外墙路径长达上百米，则会造成最少30cm的误差。因此在通过编码器对移动设备进行定位及碰撞检测时，会由于累积误差造成多移动设备之间的碰撞检测误差，可能会使移动设备作业相互干扰，甚至产生碰撞。
可选地，本实施例中的移动设备行驶的路径可以是常见的轨道。
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种移动设备碰撞检测方法，请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种移动设备碰撞检测方法的流程示意图，该方法的具体步骤可以如下：
首先对第一移动设备和第二移动设备进行说明，请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种移动设备的结构示意图。移动设备的前端和后端分别设置有前测距仪和后测距仪，对应第一移动设备为第一前测距仪和第一后测距仪，对应第二移动设备为第二前测距仪和第二后测距仪。
本实施例中，第一前测距仪对应的第一测距值为lA1，第一后测距仪对应的第二测距值为lA2，第二前测距仪对应的第三测距值为lB1，第二后测距仪对应的第四测距值为lB2。
应当理解的是，本实施例中的碰撞检测和移动设备定位等具体算法需要用到路径参数，因此，在进行具体计算之前应当对移动设备运行的路径进行标定，其具体步骤可以如下：
步骤S111：基于总路径的设计图或实体测量数据，沿第一移动设备和第二移动设备的行进方向将总路径划分为第一直行路径L1至第X直行路径LX以及第一弯道路径S1至第Y弯道路径SY，X为直行路径总数量，Y为弯道路径总数量。
步骤S112：基于总路径的设计图或实体测量数据标定路径参数，路径参数包括每条直行路径和每条弯道路径的长度。
请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种路径标定示意图，其中，三角形表示总路径的起点，空心圆形表示直行路径的起点，实心圆形表示直行路径的终点，同时，每个直行路径的长度均已标注即第i直行路径的长度为Li，且在每段直行路径的起点和终点设置有测距标靶。
步骤S12：获取第一移动设备的第一测距值和第二测距值。
步骤S14：获取第二移动设备的第三测距值和第四测距值。
可选地，本实施例中的测距仪可以是超声波测距仪、激光测距仪等满足测距需求的测距设备。
此外，第一移动设备和第二移动设备可能存在相对运动，因此第一移动设备或第二移动设备任意单独一个的两侧测距仪获取的测距值不一定能够准确反馈其运动方向，因此还可以通过在第一移动设备和第二移动设备上安装编码器进行第一移动设备和第二移动设备的运动方向判定。
应当理解的是，本实施例中进行碰撞检测的方式根据第一移动设备和第二移动设备是否在同一直行路径而具体计算方式不同，因此需要对其是否处于同一直行轨道进行判断，而在进行第一移动设备和第二移动设备是否处于同一直行轨道的判定前，还需要确定第一移动设备或第二移动设备所处的当前直行轨道，本实施例以第一移动设备为例，其具体步骤可以包括：
步骤S113：基于第一测距值、第二测距值随移动设备运动时的变化值确定第一移动设备的运动方向。第一移动设备处于某一直行路径或弯道路径时，由于其两端测距仪分别设置在第一移动设备的后端和前端，其后端对应逆时针方向，前端对应顺时针方向，则在第一测距值变大和/或第二测距值变小时表示第一移动设备沿路径进行顺时针方向运动，在第一测距值变小和/或第二测距值变大时表示第一移动设备沿路径进行逆时针方向运动。
应当理解的是，除了上述运动方向确定方式，在其他实施例中还可以是通过加速度计或惯性测量单元等对第一移动设备的运动方向进行判定。
可选地，本实施例可以是但不限于是将顺指针运动方向记为Direction＝1，逆时针运动方向记为Direction＝-1。
步骤S1114：当第一移动设备从已知直行路径驶出时，基于运动方向，将当前路径更新为与已知直行路径相接的前一或后一弯道路径；当第一移动设备从已知弯道路径驶出时，基于运动方向，将当前路径更新为与已知弯道路径相接的前一或后一直行路径。
具体地，当第一移动设备从Li驶入弯道路径时，基于运动方向，将当前路径更新为Si-1或Si+1，第一移动设备从Si驶出弯道路径时，基于运动方向，将当前路径更新为Li-1或Li+1。
可选地，本本实施例可以通过设置在第一移动设备上的加速度传感器或陀螺仪或惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)基于移动设备转弯时会产生向心力的原理确定第一移动设备驶入或驶出弯道路径，则可以根据标定的路径参数确定第一移动设备的当前路径序号。
针对第二移动设备，其当前路径序号的确定与第一移动设备的上述步骤类似，在此不再赘述。
在完成标定的路径中，需要对第一移动设备和第二移动设备是否处于同一直行轨道进行判定，以根据不同情况进行两者的碰撞判定，本实施例中对第一移动设备和第二移动设备是否处于同一直行路径的判定步骤具体可以如下：基于第一测距值、第二测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距以及当前直行路径的长度，采用同轨判定公式确定第一移动设备和第二移动设备是否在同一直行路径。
当第一移动设备和第二移动设备在不同直行路径时，两个移动设备的测距仪之间无阻碍，则第一移动设备的前测距仪和后测距仪的和为定值，即：lA1+lA2+H1＝Li，其中，H1为第一后测距仪和第一前测距仪的间距，Li为当前直行路径的长度。因此，在第一移动设备的相关参数满足上述lA1+lA2+H1＝Li时，可以确定第一移动设备和第二移动设备处于不同的路径段上，对于第二移动设备同理。
当第一移动设备和第二移动设备在相同直行路径时，根据图2可知，第一移动设备的后测距仪和第二移动设备的前测距仪分别测得对应测距标靶距离，第一移动设备的前测距仪和第二移动设备的后测距仪分别出射至对方设备上，因此以lA1+lA2+H1＝Li为基础，如果第一移动设备的前测距仪和后测距仪的和与当前直行路径长度的差大于测量误差σ则认定第一移动设备所处的当前直行路径上有遮挡，即第二移动设备，反之，第一移动设备和第二移动设备则处于不同直行路径。
可选地，本实施例中的同轨判定公式可以为：abs(lA1+lA2+H1-Li)>σ。其中，abs表示取绝对值。
进一步地，除了基于第一移动设备的第一测距值和第二测距值或第二移动设备的第三测距值和第四测距值确定两个移动设备是否处于同一直行路径，还可以是在移动设备上设置重力传感器基于移动设备转弯时会产生向心力的原理确定移动设备驶入或驶出直行路径或弯道路径，从移动设备以总路径的起点开始运动时对直行路径和弯道路径的变化进行计数，则可以根据标定的路径参数确定移动设备当前处于第几直行路径或第几弯道路径，从而可以判断第一移动设备和第二移动设备是否处于同一直行路径。
可选地，在不同的直行路径具有不同的长度时，还可以根据lA1+lA2+H1＝Li获得Li的值，基于Li的值与路径参数中每条直行路径的长度进行对比，确定相等的直行路径为第一移动设备所处当前直行路径。
因此，在第一移动设备和第二移动设备是否处于同一直行路径的判定可以基于测距值确定，也可以基于测距值以外的其他数据判定，则同路径判定步骤与S12、S14之间的顺序关系没有限定。
步骤S16：在确定第一移动设备和第二移动设备在同一直行路径时，基于第一测距值、第二测距值、第三测距值、第四测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距、第二后测距仪和第二前测距仪的间距以及当前直行路径的长度，确定第一移动设备和第二移动设备是否存在碰撞危险，以及/或者，基于所述第二测距值确定所述第一移动设备是否存在碰撞危险、基于所述第三测距值确定所述第二移动设备是否存在碰撞危险。
具体地，确定第一移动设备和第二移动设备是否存在碰撞危险可以根据碰撞判定公式进行，该碰撞判定公式具体可以为：
Figure BDA0002672486950000141
Figure BDA0002672486950000142
其中，H2为第二前测距仪和第二后测距仪之间的距离，M为预设的第一碰撞阈值，该第一碰撞阈值的值可以碰撞检测的灵敏度需求进行调整。
除了上述基于第一移动设备和第二移动设备进行全局碰撞检测，还可以单独根据第一移动设备或第二移动设备的测距仪数据进行精确度稍低的碰撞检测，例如，在第二测距值或第三测距值小于第二碰撞阈值时，确定第一移动设备或第二移动设备存在碰撞危险。该第二碰撞阈值的值可以碰撞检测的灵敏度需求进行调整，其可以与第一碰撞阈值相同或不同。
通过单独碰撞检测与全局碰撞检测两种方式结合，能够确保检测的可靠性，确实避免两移动设备发生碰撞。需说明的是，除了两种检测结合的防碰撞方案之外，在其它实施方式中两种防碰检测可择一使用，比如，只使用全局碰撞检测或者只使用单独碰撞检测。
进一步的，本实施例还可以实现移动设备的定位，请参考图4，图4为本申请实施例提供的一种移动设备定位步骤的流程示意图，该步骤具体可以如下：
步骤S181：在第一移动设备和第二移动设备在同一直行路径，且第一移动设备距离总路径的起点比第二移动设备更近时，基于第一测距值和路径参数，采用第一移动设备定位公式确定第一移动设备与总路径的起点的距离。
步骤S182：基于第四测距值和路径参数，采用第二移动设备定位公式确定第二移动设备与总路径的起点的距离。
上述第一移动设备定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000151
第二移动设备定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000152
其中，P1为第一移动设备与总路径的起点的距离，P2为第二移动设备与总路径的起点的距离，Li为当前直行路径的长度，
Figure BDA0002672486950000153
为所述当前直行路径之前所有直行路径的总长度，
Figure BDA0002672486950000154
为所述当前直行路径之前所有弯道路径的总长度，比如，当前直行路径为L4，则当前直行路径之前所有直行路径的总长度为L1+L2+L3。
步骤S183：在第一移动设备和第二移动设备在不同直行路径时，基于第一测距值、第二测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距以及路径参数，采用非同轨定位公式确定第一移动设备与总路径的起点的距离。
上述非同轨定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000155
Figure BDA0002672486950000156
其中，P3为第一移动设备与总路径的起点的距离，Li为当前直行路径的长度，r为弯道路径的半径，
Figure BDA0002672486950000157
与
Figure BDA0002672486950000158
的含义同上。
为了配合上述移动设备碰撞检测方法，本申请实施例还提供了一种移动设备碰撞检测装置20。
请参考图5，图5为本申请实施例提供的一种移动设备碰撞检测装置的模块示意图。
移动设备碰撞检测装置20包括：
第一测距模块21，用于获取第一移动设备的第一测距值和第二测距值，第一测距值为设置在第一移动设备的后端的第一后测距仪与当前直行路径的起点的距离，第二测距值为设置在第一移动设备的前端的第一前测距仪与当前直行路径的终点或者与所述第二移动设备的距离；
第二测距模块22，用于获取第二移动设备的第三测距值和第四测距值，第三测距值为设置在第二移动设备的后端的第二后测距仪与当前直行路径的起点或者与所述第一移动设备的距离，第四测距值为设置在第二移动设备的前端的第二前测距仪与当前直行路径的终点的距离；
碰撞判定模块23，用于在确定第一移动设备和第二移动设备在同一直行路径时，基于第一测距值、第二测距值、第三测距值、第四测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距、第二后测距仪和第二前测距仪的间距以及当前直行路径的长度，确定第一移动设备和第二移动设备是否存在碰撞危险，以及/或者，基于所述第二测距值和所述第三测距值确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险。
可选地，碰撞判定模块23具体用于：基于第一测距值、第二测距值、第三测距值、第四测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距、第二后测距仪和第二前测距仪的间距以及当前直行路径的长度，采用碰撞判定公式确定第一移动设备和第二移动设备是否存在碰撞危险；碰撞判定公式包括：
Figure BDA0002672486950000161
其中，abs表示求取绝对值，lA1为第一测距值，lA2为第二测距值，lB1为第三测距值，lB2为第四测距值，H1为第一后测距仪和第一前测距仪的间距，H2为第二后测距仪和第二前测距仪的间距，Li为当前直行路径的长度，M为预设的第一碰撞阈值，在碰撞判定公式成立时第一移动设备和第二移动设备存在碰撞危险。
可选地，移动设备碰撞检测装置20还包括：同轨确定模块，具体用于：基于第一测距值、第二测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距以及当前直行路径的长度，采用同轨判定公式确定第一移动设备和第二移动设备是否在同一直行路径；同轨判定公式包括：abs(lA1+lA2+H1-Li)>σ，其中，σ为测量误差；在同轨判定公式成立时确定第一移动设备和第二移动设备在同一直行路径。
可选地，移动设备碰撞检测装置20还包括：标定模块，用于基于总路径的设计图或实体测量数据，沿第一移动设备和第二移动设备的行进方向将总路径划分为第一直行路径L1至第X直行路径LX以及第一弯道路径S1至第Y弯道路径SY，X为直行路径总数量，Y为弯道路径总数量；基于总路径的设计图或实体测量数据标定路径参数，路径参数包括每条直行路径和每条弯道路径的长度。
可选地，移动设备碰撞检测装置20还包括：定位模块，用于在第一移动设备和第二移动设备在同一直行路径，且第一移动设备距离总路径的起点比第二移动设备更近时，基于第一测距值和路径参数，采用第一移动设备定位公式确定第一移动设备与总路径的起点的距离；基于第四测距值和路径参数，采用第一移动设备定位公式确定第二移动设备与总路径的起点的距离；第一移动设备定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000171
第二移动设备定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000172
其中，P1为第一移动设备与总路径的起点的距离，P2为第二移动设备与总路径的起点的距离，Li为当前直行路径的长度，Si为当前弯道路径的长度。
可选地，定位模块还用于：在第一移动设备和第二移动设备在不同直行路径时，基于第一测距值、第二测距值、第一后测距仪和第一前测距仪的间距以及路径参数，采用非同轨定位公式确定第一移动设备与总路径的起点的距离；非同轨定位公式包括：
Figure BDA0002672486950000173
Figure BDA0002672486950000174
其中，P3为第一移动设备与总路径的起点的距离，Li为当前直行路径的长度。
可选地，碰撞判定模块23具体用于：在第二测距值和/或第三测距值小于第二碰撞阈值时，确定第一移动设备和第二移动设备存在碰撞危险。
本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行本实施例提供的终端安全防护方法中任一项所述方法中的步骤。
应当理解是，该电子设备可以是个人电脑(Ppersonal Computer，PC)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等具有逻辑计算功能的电子设备。
本申请实施例还提供了一种可读取存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行终端安全防护方法中的步骤。
综上所述，本申请实施例提供了一种移动设备碰撞检测方法、装置及存储介质，所述方法包括：获取所述第一移动设备的第一测距值和第二测距值，所述第一测距值为设置在所述第一移动设备的后端的第一后测距仪与当前直行路径的起点的距离，所述第二测距值为设置在所述第一移动设备的前端的第一前测距仪与所述当前直行路径的终点或者与所述第二移动设备的距离；获取所述第二移动设备的第三测距值和第四测距值，所述第三测距值为设置在所述第二移动设备的后端的第二后测距仪与所述当前直行路径的起点或者与所述第一移动设备的距离，所述第四测距值为设置在所述第二移动设备的前端的第二前测距仪与所述当前直行路径的终点的距离；在确定第一移动设备和第二移动设备在同一直行路径时，基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险，或基于所述第二测距值和所述第三测距值确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险。
在上述实现方式中，通过移动设备两端设置的测距仪获取的测距值配合预先标定的路径参数进行移动设备之间的碰撞检测，避免引入编码器进行碰撞检测时由于累积误差造成的较大碰撞检测误差，同时也解决了直接使用测距仪检测移动设备之间的距离进行碰撞判定时由于检测频率较低和设备移动测距误差较大所带来的碰撞检测误差，提高了移动设备的碰撞检测的准确性和适用性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的框图显示了根据本申请的多个实施例的设备的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，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，所述模块、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方式中，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，两个连续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，框图中的每个方框、以及框图的组合，可以用执行规定的功能或动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。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。因此本实施例还提供了一种可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行区块数据存储方法中任一项所述方法中的步骤。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RanDom Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种移动设备碰撞检测方法，用于防止第一移动设备与第二移动设备碰撞，其特征在于，所述方法包括：
获取所述第一移动设备的第一测距值和第二测距值，所述第一测距值为设置在所述第一移动设备的后端的第一后测距仪与当前直行路径的起点的距离，所述第二测距值为设置在所述第一移动设备的前端的第一前测距仪与所述当前直行路径的终点或者与所述第二移动设备的距离；
获取所述第二移动设备的第三测距值和第四测距值，所述第三测距值为设置在所述第二移动设备的后端的第二后测距仪与所述当前直行路径的起点或者与所述第一移动设备的距离，所述第四测距值为设置在所述第二移动设备的前端的第二前测距仪与所述当前直行路径的终点的距离；
在确定所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径时，基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险，以及/或者，基于所述第二测距值确定所述第一移动设备是否存在碰撞危险、基于所述第三测距值确定所述第二移动设备是否存在碰撞危险。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险，包括：
基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，采用碰撞判定公式确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险；
所述碰撞判定公式包括：
Figure FDA0002672486940000021
Figure FDA0002672486940000022
其中，abs表示求取绝对值，lA1为所述第一测距值，lA2为所述第二测距值，lB1为所述第三测距值，lB2为所述第四测距值，H1为所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距，H2为所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距，Li为所述当前直行路径的长度，M为预设的第一碰撞阈值，在所述碰撞判定公式成立时所述第一移动设备和所述第二移动设备存在碰撞危险。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括确定第一移动设备和第二移动设备是否在同一直行路径：
基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，采用同轨判定公式确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否在同一直行路径；
所述同轨判定公式包括：abs(lA1+lA2+H1-Li)>σ，其中，σ为测量误差，lA1为所述第一测距值，lA2为所述第二测距值，H1为所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距，Li为所述当前直行路径的长度；
在所述同轨判定公式成立时确定所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于总路径的设计图或实体测量数据，沿所述第一移动设备和所述第二移动设备的行进方向将所述总路径划分为第一直行路径L1至第X直行路径LX，以及第一弯道路径S1至第Y弯道路径SY，X为直行路径总数量，Y为弯道路径总数量；
基于总路径的设计图或实体测量数据标定路径参数，所述路径参数包括每条直行路径和每条弯道路径的长度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径，且所述第一移动设备距离所述总路径的起点比所述第二移动设备更近时，所述方法还包括：
基于所述第一测距值和所述路径参数，采用第一移动设备定位公式确定所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离；
基于所述第四测距值和所述路径参数，采用第二移动设备定位公式确定所述第二移动设备与所述总路径的起点的距离；
所述第一移动设备定位公式包括：
Figure FDA0002672486940000031
所述第二移动设备定位公式包括：
Figure FDA0002672486940000032
其中，P1为所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离，P2为所述第二移动设备与所述总路径的起点的距离，lA1为所述第一测距值，lB2为所述第四测距值，Li为所述当前直行路径的长度，
Figure FDA0002672486940000033
为所述当前直行路径之前所有直行路径的总长度，
Figure FDA0002672486940000034
为所述当前直行路径之前所有弯道路径的总长度。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一移动设备和所述第二移动设备在不同直行路径时，所述方法还包括：
基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距以及所述路径参数，采用非同轨定位公式确定所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离；
所述非同轨定位公式包括：
Figure FDA0002672486940000035
Figure FDA0002672486940000036
其中，P3为所述第一移动设备与所述总路径的起点的距离，Li为所述当前直行路径的长度，
Figure FDA0002672486940000037
为所述当前直行路径之前所有直行路径的总长度，
Figure FDA0002672486940000038
为所述当前直行路径之前所有弯道路径的总长度，lA1为所述第一测距值，lA2为所述第二测距值，H1为所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距，r为弯道路径的半径。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二测距值确定所述第一移动设备是否存在碰撞危险、基于所述第三测距值确定所述第二移动设备是否存在碰撞危险，包括：
在所述第二测距值或所述第三测距值小于第二碰撞阈值时，确定所述第一移动设备或所述第二移动设备存在碰撞危险。
8.一种移动设备碰撞检测装置，其特征在于，用于防止第一移动设备与第二移动设备碰撞，所述装置包括：
第一测距模块，用于获取所述第一移动设备的第一测距值和第二测距值，所述第一测距值为设置在所述第一移动设备的后端的第一后测距仪与当前直行路径的起点的距离，所述第二测距值为设置在所述第一移动设备的前端的第一前测距仪与所述当前直行路径的终点或者与所述第二移动设备的距离；
第二测距模块，用于获取所述第二移动设备的第三测距值和第四测距值，所述第三测距值为设置在所述第二移动设备的后端的第二后测距仪与所述当前直行路径的起点或者与所述第一移动设备的距离，所述第四测距值为设置在所述第二移动设备的前端的第二前测距仪与所述当前直行路径的终点的距离；
碰撞判定模块，用于在确定所述第一移动设备和所述第二移动设备在同一直行路径时，基于所述第一测距值、所述第二测距值、所述第三测距值、所述第四测距值、所述第一后测距仪和所述第一前测距仪的间距、所述第二后测距仪和所述第二前测距仪的间距以及所述当前直行路径的长度，确定所述第一移动设备和所述第二移动设备是否存在碰撞危险，以及/或者，基于所述第二测距值确定所述第一移动设备是否存在碰撞危险、基于所述第三测距值确定所述第二移动设备是否存在碰撞危险。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。
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