CN112578333A - 一种智能小车初始坐标检测方法、智能小车及存储介质 - Google Patents

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陈凤阳
严科明
魏久焱
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    • G01S5/0257—Hybrid positioning

Abstract

本发明提供了一种智能小车初始坐标检测方法、智能小车和存储介质，该方法包括以下步骤：通过蓝牙接收器获取至少三个蓝牙基站的返回信号，根据蓝牙基站的返回信号获得蓝牙接收器到至少三个蓝牙基站的距离；根据蓝牙基站的坐标，通过三点定位法得到蓝牙接收器的坐标，换算得到小车坐标；根据小车坐标，在预先划分的地址集中查询对应区间的数据集，得到该坐标下的SLAM地图特征数据，启动SLAM查询具体的坐标和位姿。本发明巧妙地将蓝牙三点定位法结合SLAM技术，实现车体坐标/位姿的检测，大大缩短了初始化坐标的查询过程，并且可以适用于复杂多变的工作环境，具有较强的抗干扰能力和稳定性。

Description

一种智能小车初始坐标检测方法、智能小车及存储介质
技术领域
本发明涉及物流智能导航技术，尤其涉及一种智能小车初始坐标检测方法、智能小车及存储介质。
背景技术
随着科技的不断前进，物流系统的重要性也逐渐凸显。物流运输体现在生产生活的许多方面，无论是工厂车间还是产品储藏仓库以及快递物件的运输和分类等诸多领域，都对物流导航系统提出了越来越高的要求。SLAM技术也因在工业导航中起到了越来越重要的作用而被广大用户所依赖。
然而由于智能导航车在工厂中受到工作场所复杂多变条件的影响，导致其并不能在每次开关机时都在初始的坐标工位，而厂区内所设定的反光板也有可能受到工作条件的影响导致无法与SLAM摄像头实现很好的配合作业。因此这就需要提出更加稳定的智能导航车开机后初始坐标检测的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于复杂多变的工作环境、稳定性更好的智能小车初始坐标检测方法。
本发明的另一目的在于提供一种用于实现上述方法的智能小车和可读存储介质。
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
根据本发明的一方面，提供了一种智能小车初始坐标检测方法，包括以下步骤：通过蓝牙接收器获取至少三个蓝牙基站的返回信号，根据蓝牙基站的返回信号获得蓝牙接收器到至少三个蓝牙基站的距离；根据蓝牙基站的坐标，通过三点定位法得到蓝牙接收器的坐标，换算得到小车坐标；根据小车坐标，在预先划分的地址集中查询对应区间的数据集，得到该坐标下的SLAM地图特征数据，启动SLAM查询具体的坐标和位姿。
在一实施例中，该方法的所述通过蓝牙接收器获取至少三个蓝牙基站的返回信号包括：通过第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器获取至少三个蓝牙基站的返回信号，根据蓝牙基站的返回信号分别获得第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器到至少三个蓝牙基站的距离。
在一实施例中，该方法的所述根据蓝牙基站的坐标，通过三点定位法得到小车坐标包括：根据至少三个蓝牙基站的坐标计算第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器的坐标，根据第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器在小车上的位置计算小车中心坐标。
在一实施例中，该方法的所述第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器关于小车中心对称设置。
在一实施例中，该方法的在根据第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器在小车上的位置计算小车中心坐标的同时，还根据第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器的坐标计算小车的车身位姿。
在一实施例中，该方法的所述地址集的前三位数据分别为小车横坐标、小车纵坐标和小车车身位姿。
在一实施例中，该方法的所述在预先划分的地址集中查询对应区间的数据集包括：根据蓝牙定位法的误差，在预先划分的地址集中查询对应区间周边误差范围内的数据集。
根据本发明的另一方面，还提供了一种智能小车包括蓝牙接收器、SLAM摄像头、存储器和处理器，所述蓝牙接收器用于接收蓝牙基站的返回信号，所述SLAM摄像头用于得到地图特征数据，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现上述任一实施例所述的智能小车初始坐标检测方法。
根据本发明的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的智能小车初始坐标检测方法。
本发明实施例的有益效果是：本发明巧妙的将蓝牙传输的接收时间差用于实现距离测量并同通过三点定位法实现车体坐标/位姿的检测，结合SLAM技术，大大缩短了初始化坐标的查询过程，并且此种方法可以适用于复杂多变的工作环境，具有较强的抗干扰能力和稳定性。
此外，本发明采用了新型的数据编码方式，将场地划分为若干个区间，并通过地址位统一将蓝牙坐标/位姿与SLAM地图特征信息储存在一起，通过蓝牙粗定位与SLAM精确定位结合的方式提高了系统的运行效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对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发明的某些实施例，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。
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1为本发明方法实施例的场景示意图。
图2为本发明方法实施例的蓝牙定位及位姿检测图。
图3为本发明方法实施例的SLAM数据编码图。
图4为本发明方法实施例的流程图。
图中：1、固定蓝牙基站；1-1、蓝牙基站A；1-2、蓝牙基站B；1-3、蓝牙基站C；1-4、场地；2、智能小车；2-1、蓝牙接收器；2-2、SLAM摄像头；2-3、车体。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
本发明实施例提供了一种智能小车初始坐标检测方法，包括以下步骤：
S100、通过蓝牙接收器获取至少三个蓝牙基站的返回信号，根据蓝牙基站的返回信号获得小车到至少三个蓝牙基站的距离；
利用蓝牙信号测量距离有多种实现方式，例如，可以建立模拟函数计算，也可以利用蓝牙传输的接收时间差测量出蓝牙接收器到蓝牙基站的距离。
S200、根据小车坐标，在预先划分的地址集中查询对应区间的数据集，得到该坐标下的SLAM地图特征数据，启动SLAM查询具体的坐标和位姿；
需要说明的是，小车坐标指的是小车中心点的坐标。由于蓝牙基站是固定的，坐标已知。在知道蓝牙接收器到至少三个蓝牙基站的距离后，利用三点定位法，可以算出蓝牙接收器的坐标。要获得小车坐标则有多种方式，一种是直接在小车中心位置设置蓝牙接收器，这样蓝牙接收器的坐标即是小车坐标。另一种方式为在小车非中心位置处设置一个蓝牙接收器，在算出蓝牙接收器的坐标后，根据蓝牙接收器在小车上的位置换算出小车中心的坐标。
但是，只设置一个蓝牙接收器无法获得小车位姿，因此在可能的实施例中，小车上设置有两个蓝牙接收器，这两个蓝牙接收器关于小车中心对称设置。从而小车坐标为这两个蓝牙接收器坐标的均值，小车车身位姿为这两个蓝牙接收器横坐标之差与纵坐标之差的比值。
S300、根据小车坐标，在预先划分的地址集中查询对应区间的数据集，得到该坐标下的SLAM地图特征数据，启动SLAM查询具体的坐标和位姿，实现精确定位。SLAM查询定位为现有技术，因此不再赘述。
以下结合附图进行具体说明。如图1和图2所示，智能小车2位于场地1-4上，场地1-4周围设置有至少三个固定蓝牙基站1，这里以3个为例分别为蓝牙基站A1-1，蓝牙基站B1-2，蓝牙基站C1-3。智能小车2由固定于前后两端的蓝牙接收器2-1、固定于中心的SLAM摄像头2-2和车体2-3组成。
蓝牙基站A1-1与前端蓝牙接收器2-1的距离为d1，蓝牙基站A1-1与后端蓝牙接收器2-1的距离为D1，依次类推得到d2，D2，d3，D3。根据固定蓝牙基站1的三个蓝牙基站固定坐标，可以计算得到前端蓝牙接收器2-1的坐标为(x1，y1)，后端蓝牙接收器的坐标为(x2，y2)，由于前端蓝牙接收器2-1与后端蓝牙接收器2-1的相对位置是确定的因此可以计算得到中心坐标为：X＝(x1+x2)/2，Y＝(y1+y2)/2。智能小车的车身位姿α＝(x1-x2)/(y1-y2)。
如附图1与附图3所示，所述场地1-4根据智能小车2的运行范围划分为若干区间，并完成蓝牙坐标位姿与SLAM数据编码，根据蓝牙坐标划分地址集分别为P1，P2，P3，...，Pn。其中前三位分别是通过蓝牙解算得到的智能小车中心坐标(X，Y)以及车身位姿α，SLAM对应的地图特征数据保存在后面，根据场地的区间划分，将SLAM对应的地图特征数据划分为多个集合，方便后面的查找提高导航精度。
由于蓝牙定位有一定误差，因此查询地址集时，可以根据误差大小查询一定范围内的地址集。如附图4所示，本方法实施例的具体流程如下：
首先智能小车上电完成各传感器初始化，并检测通讯是否正常，随后运用安置于智能小车上的两个蓝牙接收器分别接收三个蓝牙基站的返回信号以此得到距离三个蓝牙基站的距离，通过三点定位法并换算得到车身的中心坐标/位姿(x，y，α)。由于蓝牙定位法具有误差a，则确定车体中心的坐标位为X＝x±a，Y＝y±a。这样就可以根据XY的数值确定需要查询SLAM的Pn至Pm的数据集，这样大大缩小了初始坐标查询数量极大的提高了导航运行效率。
容易理解地，本发明还提供了一种智能小车，包括蓝牙接收器、SLAM摄像头、存储器和处理器，所述蓝牙接收器用于接收蓝牙基站的返回信号，所述SLAM摄像头用于得到地图特征数据，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现上述任一实施例所述的智能小车初始坐标检测方法。
此外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的智能小车初始坐标检测方法。基于这样的理解，本申请实施例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全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该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个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例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(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
以上所述仅为本申请的较佳实例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种智能小车初始坐标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过蓝牙接收器获取至少三个蓝牙基站的返回信号，根据蓝牙基站的返回信号获得蓝牙接收器到至少三个蓝牙基站的距离；
根据蓝牙基站的坐标，通过三点定位法得到蓝牙接收器的坐标，换算得到小车坐标；
根据小车坐标，在预先划分的地址集中查询对应区间的数据集，得到该坐标下的SLAM地图特征数据，启动SLAM查询具体的坐标和位姿。
2.根据权利要求1所述的智能小车初始坐标检测方法，其特征在于：所述通过蓝牙接收器获取至少三个蓝牙基站的返回信号包括：通过第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器获取至少三个蓝牙基站的返回信号，根据蓝牙基站的返回信号分别获得第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器到至少三个蓝牙基站的距离。
3.根据权利要求2所述的智能小车初始坐标检测方法，其特征在于，所述根据蓝牙基站的坐标，通过三点定位法得到蓝牙接收器的坐标，换算得到小车坐标包括：根据至少三个蓝牙基站的坐标计算第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器的坐标，根据第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器在小车上的位置计算小车坐标。
4.根据权利要求3所述的智能小车初始坐标检测方法，其特征在于：所述第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器关于小车中心对称设置。
5.根据权利要求4所述的智能小车初始坐标检测方法，其特征在于，在根据第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器在小车上的位置计算小车坐标的同时，还根据第一蓝牙接收器和第二蓝牙接收器的坐标计算小车的车身位姿。
6.根据权利要求5所述的智能小车初始坐标检测方法，其特征在于，所述地址集的前三位数据分别为小车横坐标、小车纵坐标和小车车身位姿。
7.根据权利要求1所述的智能小车初始坐标检测方法，其特征在于，所述在预先划分的地址集中查询对应区间的数据集包括：根据蓝牙定位法的误差，在预先划分的地址集中查询对应区间周边误差范围内的数据集。
8.一种智能小车，其特征在于：包括蓝牙接收器、SLAM摄像头、存储器和处理器，所述蓝牙接收器用于接收蓝牙基站的返回信号，所述SLAM摄像头用于得到地图特征数据，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现如权利要求1～7任一项所述的智能小车初始坐标检测方法。
9.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项所述的智能小车初始坐标检测方法。
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