CN115933699A - 自移动设备的控制方法、装置、自移动设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种自移动设备的控制方法、装置、自移动设备及存储介质，所述方法包括：获取目标对象的第一地磁偏角、自移动设备的第二地磁偏角以及目标对象相对于自移动设备的第一相对角度；根据第一地磁偏角、第二地磁偏角和第一相对角度计算自移动设备相对于目标对象的第二相对角度；获取目标对象和自移动设备之间的相对距离；获取期望相对角度和期望距离；根据第二相对角度、相对距离、期望相对角度和期望距离，确定目标位置；控制自移动设备向目标位置行驶。本申请的自移动设备可实现自定义伴行，不局限于在用户身后跟随，提高了用户的使用体验。

Description

自移动设备的控制方法、装置、自移动设备及存储介质

技术领域

本申请涉及设备控制技术领域，尤其涉及一种自移动设备的控制方法、装置、自移动设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的发展，各种各样的自移动设备进入了人们的生活中。其中，有一些自移动设备可以跟随用户的移动而移动，帮助人们解决实际生活中的一些问题，比如跟随摄像、跟随购物、携带行李等。

但是，当前的自移动设备在跟随用户时，通常只是在获取到用户的位置后，简单地根据用户所在的位置进行跟随。这些方案的实现难度较低，但是跟随效果较差，通常只能跟在用户身后，与用户日常的使用习惯相悖，影响用户体验。

发明内容

本申请实施例公开了一种自移动设备的控制方法、装置、自移动设备及计算机可读存储介质，解决了现有的自移动设备在跟随用户时，用户体验感较差的技术问题。

本申请提供一种自移动设备的控制方法，所述方法包括：

获取目标对象的第一地磁偏角、所述自移动设备的第二地磁偏角以及所述目标对象相对于所述自移动设备的第一相对角度；

根据所述第一地磁偏角、所述第二地磁偏角和所述第一相对角度计算所述自移动设备相对于所述目标对象的第二相对角度；

获取所述目标对象和所述自移动设备之间的相对距离；

获取期望相对角度和期望距离；

根据所述第二相对角度、所述相对距离、所述期望相对角度和所述期望距离，确定目标位置；

控制所述自移动设备向所述目标位置行驶。

本申请还提供一种自移动设备的控制装置，包括：

角度获取模块，用于获取目标对象的第一地磁偏角、所述自移动设备的第二地磁偏角以及所述目标对象相对于所述自移动设备的第一相对角度；

角度计算模块，用于根据所述第一地磁偏角、所述第二地磁偏角和所述第一相对角度计算所述自移动设备相对于所述目标对象的第二相对角度；

距离获取模块，用于获取所述目标对象和所述自移动设备之间的相对距离；

期望获取模块，用于获取期望相对角度和期望距离；

位置计算模块，用于根据所述第二相对角度、所述相对距离、所述期望相对角度和所述期望距离，确定目标位置；

设备控制模块，用于控制所述自移动设备向所述目标位置行驶。

本申请还提供一种自移动设备，所述自移动设备包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现所述的自移动设备的控制方法。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现所述的自移动设备的控制方法。

在本申请提供的自移动设备的控制方法中，自移动设备可以根据第一地磁偏角、第二地磁偏角和第一相对角度计算自移动设备相对于目标对象的第二相对角度，并根据第二相对角度、相对距离、期望相对角度和期望距离，确定目标位置，控制自移动设备向目标位置行驶。

在本申请提供的方法中，在确定了期望相对角度和期望距离后，自移动设备可以根据期望相对角度和期望距离，以及自移动设备相对于目标对象的第二相对角度和相对距离，确定自移动设备应该所在的位置(即目标位置)，并控制自移动设备向目标位置行驶，从而实现自移动设备以期望相对角度和期望距离跟随目标对象(用户)移动，增加了自移动设备与用户间的互动，实现智能伴行，不再局限于仅在用户身后跟随，扩大了应用场景，可以匹配不同用户的日常使用习惯，提高用户的使用体验。

附图说明

图1是本申请一实施例提供的控制系统的系统架构图。

图2是本申请一实施例提供的自移动设备的控制方法的流程图。

图3是本申请一实施例提供的角度关系的示意图。

图4是本申请一实施例提供的自移动设备行驶的示意图。

图5是本申请一实施例提供的自移动设备行驶的示意图。

图6是本申请一实施例提供的角度获取流程图。

图7是本申请一实施例提供的第二相对角度的计算流程图。

图8是本申请一实施例提供的自移动设备移动的控制流程图。

图9是本申请一实施例提供的场景示意图。

图10是本申请一实施例提供的角度差值的示意图。

图11是本申请一实施例提供的目标角度的示意图。

图12是本申请一实施例提供的旋转角度的示意图。

图13本申请实施例提供的自移动设备的控制装置的结构图。

具体实施方式

为了便于理解，示例性的给出了部分与本申请实施例相关概念的说明以供参考。

需要说明的是，本申请中“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或多于两个。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。

随着科技的发展，各种各样的自移动设备进入了人们的生活中。其中，有一类自移动设备可以跟随用户的移动而移动，帮助人们解决实际生活中的一些问题，比如跟随摄像、跟随购物等。

但是，当前的自移动设备在跟随用户时，通常只是获取到用户的位置后，简单地跟随用户所在的位置。这些方案的实现难度较低，但是跟随效果较差，通常只能跟在用户身后，与用户日常的使用习惯相悖，影响用户体验。

为了提高自移动设备的使用体验，本申请实施例提供了一种自移动设备的控制方法，能够避免单一的跟随方式，实现自移动设备的智能伴行，提高用户的使用体验。

为了更好地理解本申请实施例提供的自移动设备的控制方法、装置、自移动设备及计算机可读存储介质，下面首先对本申请自移动设备的控制方法的应用场景进行描述。

图1是本申请实施例的方法所适用的一种控制系统的系统架构图。如图1所示，该控制系统可以包括自移动设备1和目标对象2。

上述自移动设备1包括，但不限于，通过通信总线11互相通信连接的存储器12、至少一个处理器13、第二地磁传感器14、第一通信模块15以及测距传感器16。

在实际的应用场景中，自移动设备1可以利用第二地磁传感器14测量自移动设备1的第二地磁偏角，利用第一通信模块15与目标对象2通信连接，接收目标对象2发送的第一地磁偏角，以及，利用测距传感器16测量目标对象2相对于自移动设备1的第一相对角度和自移动设备1与目标对象2之间的相对距离。各个模块/传感器获取到的数据(例如，相对距离、相对角度、地磁偏角)可以存储至存储器12中，以便处理器13作相应的数据处理。

上述自移动设备1的具体类型可以是扫地机器人、智能割草机、售货机器人、送餐机器人、伴行小车等任意一种具备自移动功能的电子设备。

上述第一通信模块15可以采用蓝牙通信模块、Wi-Fi通信模块、远距离无线电(Long Range Radio，LoRa)通信模块等无线通信模块中的任意一种或多种的组合。

上述测距传感器16可以采用超宽带(Ultra Wide Band，UWB)定位模块、超声波雷达、激光雷达、深度相机等具备测距功能的传感器中的任意一种或多种的组合。

目标对象2可以是操作杆(例如智能登山杖)、遥控器、手机、智能穿戴设备等任意一种操作设备。目标对象2可以设置有第一地磁传感器21和第二通信模块22。目标对象2可以通过第一地磁传感器21检测目标对象2的第一地磁偏角，并通过第二通信模块22向自移动设备1发送该第一地磁偏角。

在本申请的实施例中，用户可以手持或携带目标对象2，自移动设备1可以根据与目标对象2的相对距离、第一相对角度、第一地磁偏角、第二地磁偏角等数据的获取与分析，检测目标对象2的位置/航向的变化，从而使自移动设备1可以根据期望相对角度和期望距离跟随目标对象2(用户)的位置/航向的变化而变化。

应理解，图1仅仅是对控制系统的示例，并不构成相应的限定，在其他实施例中，自移动设备1/目标对象2可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者替换不同的部件，例如自移动设备1还可以包括输入输出模块、网络接入模块等。

图2是本申请一实施例提供的自移动设备的控制方法的流程图，如图2所示，所述自移动设备的控制方法应用在自移动设备(例如图1中的自移动设备1)中。根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。

步骤201，获取目标对象的第一地磁偏角、自移动设备的第二地磁偏角以及目标对象相对于自移动设备的第一相对角度。

在本申请的一些实施例中，自移动设备可以与目标对象建立通信连接，该通信连接可以包括蓝牙通信连接、Wi-Fi通信连接、LoRa通信连接等类型的无线通信连接中的一种或多种。

在建立了通信连接之后，目标对象可以周期性地向自移动设备发送第一地磁偏角，该第一地磁偏角是目标对象利用第一地磁传感器测量得到的，第一地磁偏角用于指示目标对象的航向与地磁北极之间的角度信息。

自移动设备可以利用第二地磁传感器测量第二地磁偏角，第二地磁偏角用于指示自移动设备的航向与地磁北极之间的角度信息。其中，地磁北极是地球表面地球磁场方向垂直向下的点。

需要说明的是，上述第一地磁偏角和第二地磁偏角的具体定义应当结合地磁传感器的具体类型以及实际场景的需求进行设置。例如，在上述实施例中，地磁偏角用于指示目标对象/自移动设备的航向与地磁北极之间的角度信息；在另一些实施例中，地磁偏角也可能用于指示目标对象/自移动设备的航向与地磁南极之间的角度信息；在另一些实施例中，地磁偏角也可能用于指示目标对象/自移动设备的航向与其他地磁角度之间的角度信息，本申请对此不予限制。

此外，自移动设备还可以通过测距传感器测量目标对象与自移动设备之间的相对距离，以及目标对象相对于自移动设备的第一相对角度。

步骤202，根据第一地磁偏角、第二地磁偏角和第一相对角度计算自移动设备相对于目标对象的第二相对角度。

在本申请的一些实施例中，自移动设备可以根据第一地磁偏角、第二地磁偏角和第一相对角度，计算得到自移动设备相对于目标对象的角度作为第二相对角度。

具体地，自移动设备可以利用预设的角度关系计算第二相对角度。例如，假设预设的角度关系为第一地磁偏角、第二地磁偏角、第一相对角度以及第二相对角度的总和为180°，当确定预设的角度关系以后，如果根据上述步骤测量得到的第一地磁偏角为30°、第二地磁偏角为50°、第一相对角度为70°，那么根据上述的角度关系，可以计算得到第二相对角度为30°。上述举例仅为示意性说明，实际应用中并不局限于此，预设的角度关系可根据实际要求进行灵活调整。

步骤203，获取目标对象和自移动设备之间的相对距离。

在本申请的一些实施例中，目标对象可以通过上述测距传感器，获取目标对象和自移动设备之间的相对距离。

此外，在另一些实施例中，如果目标对象上设置有第一位置传感器，自移动设备上设置有第二位置传感器，则自移动设备可以通过上述建立的通信连接接收目标对象检测到的第一位置信息，以及，获取第二位置传感器检测到的第二位置信息，根据第一位置信息与第二位置信息，确定自移动设备相对于目标对象的相对距离。

在另一些实施例中，自移动设备也可以通过其他方式获取到目标对象和自移动设备之间的相对距离，本申请实施例对此不予限制。

步骤204，获取期望相对角度和期望距离。

在本申请的一些实施例中，期望相对角度和期望距离可以是自移动设备在接收到伴行指令时确定的。在另一些实施例中，用户也可以根据自己的使用习惯，预先在自移动设备上设置自移动设备相对于目标对象的期望相对角度和期望距离，其中，期望相对角度可以是用户预先设置的自移动设备相对于目标对象的角度，期望距离可以是用户设置的自移动设备与目标对象之间的相对距离。例如，假设用户希望自移动设备跟随在自己的右前方70°的2m处，则用户可以主动将期望相对角度设置为70°，将期望距离设置为2m。

期望相对角度和期望距离可以是不随着时间变化而变化的固定值，或者，也可以按照预设旋转周期的变化设置或调整期望相对角度和/或期望距离。即，在一些场景中，期望相对角度和期望距离可以都是固定的值；在另一些场景中，期望相对角度可以按照预设旋转周期，周期性地增大/减小，期望距离是固定值；在另一些场景中，期望相对角度是固定值，期望距离可以按照预设旋转周期，周期性地增大/减小；在另一些场景中，期望相对角度和期望距离均按照预设旋转周期，周期性地增大/减小。

其中，在一些实施例中，用户可以是直接在自移动设备上设置期望相对角度和期望距离。在另一些实施例中，用户也可以是在其他个人设备上设置期望相对角度和期望距离，通过个人设备向自移动设备发送期望相对角度和期望距离。本申请实施例对自移动设备获取到期望相对角度和期望距离的具体方式不予限制。

步骤205，根据第二相对角度、相对距离、期望相对角度和期望距离，确定目标位置。

在本实施例中，自移动设备在获取到的期望相对角度和期望距离，可以根据期望相对角度和期望距离，确定目标位置，即自移动设备应该所在的位置。

其中，当第二相对角度与期望相对角度一致，且相对距离与期望距离一致时，表示自移动设备当前所在的位置即目标位置。此时，可以控制自移动设备停留在当前位置。

当第二相对角度与期望相对角度不一致，或，相对距离与期望距离不一致时，表示自移动设备当前所在的位置不是目标位置。此时，自移动设备可以根据第二相对角度、相对距离、期望相对角度和期望距离，计算目标位置。

步骤206，控制自移动设备向目标位置行驶。

在确定目标位置以后，控制自移动设备往目标位置的方向移动，使得自移动设备和目标对象可以保持期望相对角度和期望距离，实现自定义跟随的效果。

在本申请的实施例中，自移动设备可以根据第二相对角度、相对距离、期望相对角度和期望距离，确定目标位置，并向目标位置行驶，从而实现自移动设备以期望相对角度及期望距离随目标对象移动，不会局限于单一的使用场景。

例如，在一些示例中，自移动设备可以是伴行小车，目标对象可以是操作杆。伴行小车可以跟随操作杆的位置，用户可以通过抓持操作杆的方式，控制伴行小车以期望相对角度和期望距离跟随用户移动。单一的使用场景只能让伴行小车跟随在(手持操作杆的)用户的身后，通过本申请的各个实施例所提供的方法，伴行小车可以根据期望相对角度和期望距离跟随目标对象(用户)，能够扩大应用场景，使得伴行小车以更为智能的方式伴随用户移动，满足用户的期望，提高用户的使用体验。

在一具体的场景示例中，假设自移动设备是伴行小车，目标对象可以是操作杆，该操作杆可以依附于用户身上，用户可以通过按压操作杆上的操作按钮或屏幕触控等方式，设置期望相对角度和期望距离，实现控制伴行小车以用户设定的方式跟随用户。

图3是本申请一实施例提供的角度关系的示意图。如图3所示，假设获取第一地磁偏角为θ₁、第一相对角度为θ₂、第二地磁偏角为θ₃，根据θ₁、θ₂、θ₃计算得到第二相对角度为θ₄，利用安装在自移动设备上的测距传感器测量得到目标对象和自移动设备之间的相对距离L，N为地磁北方向，N1表示目标对象的航向，N2表示自移动设备的航向。

以自移动设备为伴行小车，目标对象为操作杆为例。在一示例场景中，操作杆可以响应于用户对操作杆上的操作按钮或触控屏的操作，例如，用户按压第一操作按钮，向伴行小车发出的第一伴行指令。第一伴行指令可以是让伴行小车锁定当前的θ₄和L的指令，即将期望相对角度设置为当前的θ₄，将期望距离设置为当前的L，不随时间的变化而变化。

响应于第一伴行指令，假设伴行小车当前接收到第一地磁偏角，如θ₁＝30°，伴行小车通过测距传感器检测到第一相对角度，如θ₂＝40°以及相对距离L＝2m，通过地磁传感器检测到第二地磁偏角，如θ₃＝40°，基于上述数据，计算得到第二相对角度θ₄＝70°。此时，伴行小车可以将期望相对角度设置为70°，将期望距离设置为2m。

后续，伴行小车在运行的过程中可以时刻检测第二相对角度θ₄和相对距离L。当第二相对角度θ₄偏离70°，和/或，相对距离偏离2m时，伴行小车可以计算目标位置，向目标位置行驶，以使当前的θ₄达到期望相对角度70°和使相对距离达到期望距离2m，进而使伴行小车可以以用户期望的状态伴随用户运动。

在实际的应用场景中，伴行小车在接收到第一伴行指令之后，可以锁定期望相对角度和期望距离。之后，用户可以携带操作杆随意运动，由于用户的运动，致使当前的第二相对角度与期望相对角度存在差异，和/或，相对距离与期望距离存在差异。所以，伴行小车在接收到第一伴行指令以后，如果检测到上述存在的差异，则表明用户以及用户携带的操作杆发生了运动，伴行小车可以计算目标位置，向目标位置移动，以使伴行小车可以保持期望相对角度和期望距离。如果用户不断运动，则伴行小车可以不断地计算出新的目标位置，并持续向最新计算得到的目标位置运动，使第二相对角度和相对距离趋近于期望相对角度和期望距离，以实现对用户的跟随。

图4是本申请一实施例提供的自移动设备行驶的示意图。如图4所示，虚线箭头表示用户和伴行小车的运行方向。假设伴行小车在接收到第一伴行指令时，小车位于操作杆(用户)的航向右侧90°，即期望相对角度为90°。此时，伴行小车可以位于(手持操作杆的)用户的右侧与用户平行运动。当用户在A点带着操作杆调转运动方向时，伴行小车可以在B点检测到相对距离与期望距离相等，但是第二相对角度与期望相对角度不一致。此时，伴行小车会计算确定C点为目标位置，伴行小车规划向C点运动的路径，向C点移动，以使伴行小车始终行驶在用户的右侧。伴行小车在向目标位置运动时，可以根据实际需求选择合适的路径规划方式，如图4所示，伴行小车可以围绕着用户移动，形成一个移动的半圆，从B点移动到C点。而在其他的一些实现方式中，伴行小车也可以直接从B点移动到C点，加快跟随速度；在其他的一些实现方式中，伴行小车也可以采用其他路径规划的方案规划到达目标位置的路径，本申请实施例对此不予限制。

图5是本申请一实施例提供的自移动设备行驶的示意图。结合图5所示，在另一示例场景中，操作杆可以响应于用户对操作杆上的操作按钮或触控屏的操作，例如，用户按压第二操作按钮，向伴行小车发出第二伴行指令。第二伴行指令可以是指示伴行小车环绕行驶在操作杆(用户)周围，即期望相对角度周期性发生变化，期望距离保持不变。

在本申请的实施例中，假设伴行小车在接收到第二伴行指令时，伴行小车接收到第一地磁偏角，如θ₁＝30°，伴行小车通信模块检测到第一相对角度，如θ₂＝40°以及相对距离L＝2m，通过地磁传感器检测到第二地磁偏角，如θ₃＝40°，计算得到第二相对角度，如θ₄＝70°。此时，伴行小车可以将初始的期望相对角度确定为70°，将期望距离确定为2m。

假设有多个旋转周期，每一个周期为0.1秒，在第一个0.1秒内，锁定期望相对角度为70°和期望距离为2m，伴行小车可以根据实测的第二相对角度和相对距离，以及本周期的期望相对角度和期望距离，计算本周期的目标位置，向目标位置运动。在单独的一个周期内，伴行小车执行第一伴行指令与第二伴行指令的内容可以是相同的。

同样的在其他周期内，假设在第二个0.1秒内，可能期望相对角度变更为71°，期望距离为2m，伴行小车可以根据实测的第二相对角度和相对距离，以及本周期的期望相对角度和期望距离，计算本周期的目标位置，向目标位置运动。

依次类推，在每个旋转周期，期望相对角度周期性增大，期望距离保持不变，以使伴行小车围绕着用户行驶，实现如图5所示伴行效果。期望相对角度可以随着时间的变化而增大，也可以随着时间的变化而减小。

在本申请的一些实施例中，除了上述提及的第一伴行指令和第二伴行指令以外，自移动设备还可以接收其他类型的指令。

例如，在一些示例中，上述指令可以包括使自移动设备延迟跟随目标对象的指令，即延迟追踪指令。具体地，延迟追踪指令与第一伴行指令相似，自移动设备会在接收到延迟追踪指令时锁定期望相对角度和期望距离，只是会预先设置一个等待时长，假设是10秒，自移动设备就会等待10秒(等待时长)后再启动和追踪期望相对角度和期望距离，根据期望相对角度和期望距离找到目标位置，根据规划到目标位置的路径控制自移动设备进行移动。

例如，在一些示例中，上述指令还可以包括定点巡逻指令。具体地，当存在多个目标对象时，自移动设备可以在接收到定点巡逻指令后，依次追踪各个目标对象的位置。即自移动设备每到达一个目标对象所在位置时，会开始追踪下一个目标对象所在的位置。其中，目标对象可以是用户手持/携带的操作杆也可以是固定的地点。

图6是本申请一实施例提供的角度获取流程图，图6包括如下步骤：

步骤61，接收目标对象发送的第一地磁偏角，第一地磁偏角为目标对象的航向与地磁北方向之间的夹角。

目标对象利用安装在目标对象上的第一地磁传感器，例如，安装在用户手持的操作杆上的第一地磁传感器，得到地磁北方向与目标对象的航向之间的夹角，即第一地磁偏角(如图3中的θ₁)。例如，目标对象的航向沿顺时针方向偏离地磁北方向30°，则第一地磁偏角为30°。

目标对象在检测到第一地磁偏角后，可以向自移动设备发送第一地磁偏角。

自移动设备可以通过上述建立的通信连接接收第一地磁偏角。

步骤62，将自移动设备的航向与第一方向之间的夹角作为第一相对角度；第一方向为从自移动设备指向目标对象的方向。

自移动设备可以通过测距传感器确定目标对象所在位置，并确定自移动设备指向目标对象的方向，即第一方向。

在确定第一方向以后，自移动设备可以获取第一方向与自移动设备的航向之间的夹角，即第一相对角度(如图3中的θ₂)，例如，自移动设备的航向沿顺时针方向偏离第一方向30°，则第一相对角度为30°。

步骤63，通过自移动设备的地磁传感器获取第二地磁偏角；第二地磁偏角为自移动设备的航向与地磁北方向之间的夹角。

自移动设备可以利用安装在自移动设备上的第二地磁传感器检测地磁北方向与自移动设备的航向之间的夹角，即第二地磁偏角(如图3中的θ₃)，例如，自移动设备的航向沿逆时针方向偏离地磁北方向30°，则第二地磁偏角为30°。

图7是本申请一实施例提供的第二相对角度的计算流程图，如图7所示，包括如下步骤：

步骤71，计算第一地磁偏角、第二地磁偏角和第一相对角度的总和。

获取第一地磁偏角、第二地磁偏角和第一相对角度可以参考上述步骤61～步骤63，在此不再重复描述。

结合图3所示，计算第一地磁偏角θ₁、第二地磁偏角θ₂和第一相对角度θ₃的总和，例如，θ₁＝30°、θ₂＝40°、θ₃＝40°，计算总和＝θ₁+θ₂+θ₃＝30°+40°+40°＝110°。

步骤72，计算预设角度与总和的差值，得到第二相对角度。

为了得到自移动设备相对于目标对象的第二相对角度，自移动设备可以预先设置一个预设角度，例如，180°、360°等。示意性地，如图3所示，地磁北方向和地磁北方向之间必然是平行关系，因此，根据平行线定理可得θ₁+θ₂+θ₃+₄＝180°，所以，预设角度可以选择为180°。

在根据步骤71计算得到的总和之后，自移动设备可以计算预设角度与总和的差值，得到第二相对角度，例如，参考上述示例，θ₄＝180°-110°＝70°。

图8是本申请一实施例提供的自移动设备移动的控制流程图，包括如下步骤：

步骤81，计算第二相对角度和期望相对角度的角度差值。

在本申请的一些实施例中，根据第一地磁偏角、第二地磁偏角以及第一相对角度，计算第二相对角度，第二相对角度是当前自移动设备相对于目标对象的角度，其中，第二相对角度的计算过程可以参见上述步骤61以及步骤62，在此不再重复描述。

自移动设备在确定目标位置时，可以先计算第二相对角度和期望相对角度的角度差值。

图9是本申请一实施例提供的自移动设备移动的场景示意图。

如图9所示，N为地磁北方向，N1为目标对象的航向，N2为自移动设备的航向。

假设期望相对角度为70°，但是此时计算得到的第二相对角度为80°，则角度差值θ₅＝80°-70°＝10°，即自移动设备的目标位置为D点，自移动设备当前的实际位置为E点。

步骤82，根据角度差值、相对距离和期望距离以及预设的三角形公式进行计算，得到目标角度以及自移动设备与目标位置之间的目标距离。

如图10所示，N2表示自移动设备的航向，假设相对距离L＝1.7m，期望距离L₁＝2m，根据步骤81计算得到角度差值θ₅＝10°，D点为自移动设备需要达到的目标位置，E点为当前自移动设备所处的位置。

为了计算当前自移动设备所在的位置与目标位置之间的目标距离L₂(例如图10中A点与B点之间的距离)，根据相对距离L(例如图10中目标对象与B点之间的距离)、期望距离L₁(例如图10中自移动设备与A点之间的距离)以及目标距离L₂可以构建一个三角形。并且，A点与B点连线(即目标距离L₂)作为三角形的边时，A点与B点连线的对应角为θ₅，则利用预设三角形公式可以计算得到目标距离L₂，其中，预设的三角形公式可以是根据余弦定理或其他三角形定理确定的。

以余弦定理为例，假设预设的三角形公式，如下：

则可以计算出目标距离，如下：

根据上述构建的三角形，可以计算目标角度θ₆，如图11所示，N2表示自移动设备的航向，目标角度为自移动设备在B点指向目标对象的方向与指向A点的方向之间的夹角。

同样地，可以利用预设的三角形公式计算目标角度θ₆。示例性地，预设的三角形公式可以是如下公式：

则可以计算出目标角度，如下：

步骤83，计算目标角度与第一相对角度的差值，得到自移动设备的航向相对于目标位置的旋转角度。

图12是本申请一实施例提供的旋转角度的示意图。如图12所示，N2表示自移动设备的航向。

假设自移动设备当前不在目标位置(例如图12中的D点)上，为了使自移动设备向目标位置移动，需要计算自移动设备的旋转角度，该旋转角度为自移动设备的航向相对于目标位置的角度。

此时，自移动设备可以计算目标角度(例如图11中的θ₆)与第一相对角度(例如图10中的θ₂)的差值作为旋转角度。例如，如图12所示，旋转角度θ₇＝θ₆-θ₂。

步骤84，控制自移动设备旋转旋转角度和移动目标距离。

在计算得到旋转角度和目标距离以后，如图12所示，为了使自移动设备从B点移动至A点，假设计算得到的旋转角度为65°，目标距离为20cm，则可以控制自移动设备沿顺时针方向旋转65°以及在该方向上移动20cm。

在本申请的一些实施例中，如果第二相对角度与期望相对角度一致，且相对距离与期望距离一致，则表示自移动设备当前所处的位置就是目标位置。此时，自移动设备可以停留在当前的位置。

基于上述多个实施例，本申请利用期望相对角度以及期望距离控制自移动设备向目标位置行驶，使得自移动设备能够实现复杂的伴行操作，不局限于单一的跟随方式(例如，在人的后面跟随)，从而匹配不同用户的日常习惯，更贴近于实际的应用场景，可以有效提高用户的使用体验。

图13是本申请实施例提供的自移动设备的控制装置130的结构图。

在一些实施例中，所述自移动设备的控制装置130可以包括多个由计算机程序段所组成的功能模块。所述自移动设备的控制装置130中的各个程序段的计算机程序可以存储于自移动设备的存储器中，并由至少一个处理器所执行，以执行(详见图1描述)对自移动设备的控制功能。

本实施例中，所述自移动设备的控制装置130根据其所执行的功能，可以被划分为多个功能模块。所述功能模块可以包括：角度获取模块1301、角度计算模块1302、距离获取模块1303、期望获取模块1304、位置计算模块1305以及设备控制模块1306。本申请所称的模块是指一种能够被至少一个处理器所执行并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在存储器中。在本申请的实施例中，关于所述自移动设备的控制装置130的限定可以参见上文对自移动设备的控制方法的限定，在此不再详细赘述。

角度获取模块1301，用于获取目标对象的第一地磁偏角、所述自移动设备的第二地磁偏角以及所述目标对象相对于所述自移动设备的第一相对角度；

角度计算模块1302，用于根据所述第一地磁偏角、所述第二地磁偏角和所述第一相对角度计算所述自移动设备相对于所述目标对象的第二相对角度；

距离获取模块1303，用于获取所述目标对象和所述自移动设备之间的相对距离；

期望获取模块1304，用于获取期望相对角度和期望距离；

位置计算模块1305，用于根据所述第二相对角度、所述相对距离、所述期望相对角度和所述期望距离，确定目标位置；

设备控制模块1306，用于控制所述自移动设备向所述目标位置行驶。

在一些可选的实施方式中，所述角度获取模块，还用于：

接收所述目标对象发送的所述第一地磁偏角，所述第一地磁偏角为所述目标对象的航向与地磁北方向之间的夹角；

将所述自移动设备的航向与第一方向之间的夹角作为所述第一相对角度；所述第一方向为从所述自移动设备指向所述目标对象的方向；

通过所述自移动设备的地磁传感器获取所述第二地磁偏角；所述第二地磁偏角为所述自移动设备的航向与所述地磁北方向之间的夹角。

在一些可选的实施方式中，所述角度计算模块，还用于：

计算所述第一地磁偏角、所述第二地磁偏角和所述第一相对角度的总和；

计算预设角度与所述总和的差值，得到所述第二相对角度。

在一些可选的实施方式中，所述位置计算模块，还用于：

计算所述第二相对角度和所述期望相对角度的角度差值；

根据所述角度差值、所述相对距离和所述期望距离以及预设的三角形公式进行计算，得到目标角度以及所述自移动设备与所述目标位置之间的目标距离；

计算所述目标角度与所述第一相对角度的差值，得到所述自移动设备的航向相对于所述目标位置的旋转角度。

在一些可选的实施方式中，所述设备控制模块，还用于：

控制所述自移动设备旋转所述旋转角度和移动所述目标距离。

在一些可选的实施方式中，所述期望相对角度为固定值，或者，所述期望相对角度根据预设旋转周期周期性地变化。

在一些可选的实施方式中，在所述获取期望相对角度和期望距离之后，还包括：

若所述第二相对角度与所述期望相对角度一致，且所述相对距离与所述期望距离一致，则控制所述自移动设备停留在当前位置。

请继续参阅图1，本实施例中，所述存储器12可以是自移动设备1的内部存储器，即内置于所述自移动设备1的存储器。在其他实施例中，所述存储器12也可以是自移动设备1的外部存储器，即外接于所述自移动设备1的存储器。

在一些实施例中，所述存储器12用于存储程序代码和各种数据，并在自移动设备1的运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。

所述存储器12可以包括随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

在一实施例中，所述处理器13可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者所述处理器也可以是其它任何常规的处理器等。

所述存储器12中的程序代码和各种数据如果以软件功能单元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。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，例如自移动设备的控制方法，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)等。

可以理解的是，以上所描述的模块划分，为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在相同处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在相同单元中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自移动设备的控制方法，其特征在于，包括：

获取目标对象的第一地磁偏角、所述自移动设备的第二地磁偏角以及所述目标对象相对于所述自移动设备的第一相对角度；

根据所述第一地磁偏角、所述第二地磁偏角和所述第一相对角度计算所述自移动设备相对于所述目标对象的第二相对角度；

获取所述目标对象和所述自移动设备之间的相对距离；

获取期望相对角度和期望距离；

根据所述第二相对角度、所述相对距离、所述期望相对角度和所述期望距离，确定目标位置；

控制所述自移动设备向所述目标位置行驶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标对象的第一地磁偏角、所述自移动设备的第二地磁偏角以及所述目标对象相对于所述自移动设备的第一相对角度，包括：

接收所述目标对象发送的所述第一地磁偏角，所述第一地磁偏角为所述目标对象的航向与地磁北方向之间的夹角；

将所述自移动设备的航向与第一方向之间的夹角作为所述第一相对角度；所述第一方向为从所述自移动设备指向所述目标对象的方向；

通过所述自移动设备的地磁传感器获取所述第二地磁偏角；所述第二地磁偏角为所述自移动设备的航向与所述地磁北方向之间的夹角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一地磁偏角、所述第二地磁偏角和所述第一相对角度计算所述自移动设备相对于所述目标对象的第二相对角度，包括：

计算所述第一地磁偏角、所述第二地磁偏角和所述第一相对角度的总和；

计算预设角度与所述总和的差值，得到所述第二相对角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二相对角度、所述相对距离、所述期望相对角度和所述期望距离，确定目标位置，包括：

计算所述第二相对角度和所述期望相对角度的角度差值；

根据所述角度差值、所述相对距离和所述期望距离以及预设的三角形公式进行计算，得到目标角度以及所述自移动设备与所述目标位置之间的目标距离；

计算所述目标角度与所述第一相对角度的差值，得到所述自移动设备的航向相对于所述目标位置的旋转角度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制所述自移动设备向所述目标位置行驶，包括：

控制所述自移动设备旋转所述旋转角度和移动所述目标距离。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述期望相对角度为固定值，或者，所述期望相对角度根据预设旋转周期周期性地变化。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述获取期望相对角度和期望距离之后，还包括：

若所述第二相对角度与所述期望相对角度一致，且所述相对距离与所述期望距离一致，则控制所述自移动设备停留在当前位置。

8.一种自移动设备的控制装置，其特征在于，包括：

角度获取模块，用于获取目标对象的第一地磁偏角、所述自移动设备的第二地磁偏角以及所述目标对象相对于所述自移动设备的第一相对角度；

角度计算模块，用于根据所述第一地磁偏角、所述第二地磁偏角和所述第一相对角度计算所述自移动设备相对于所述目标对象的第二相对角度；

距离获取模块，用于获取所述目标对象和所述自移动设备之间的相对距离；

期望获取模块，用于获取期望相对角度和期望距离；

位置计算模块，用于根据所述第二相对角度、所述相对距离、所述期望相对角度和所述期望距离，确定目标位置；

设备控制模块，用于控制所述自移动设备向所述目标位置行驶。

9.一种自移动设备，其特征在于，所述自移动设备包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至7中任意一项所述的自移动设备的控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的自移动设备的控制方法。

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