自主避障方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可应用于智能移动技术领域中的自主避障方法、自主避障装置和自主避障系统。其中，自主避障方法包括：建立前方障碍物信息地图，通过至少两种不同检测距离的传感器对所述N*N的网格地图的覆盖区域的检测结果为所述每个像素点赋值，根据所述赋值进行路径规划。自主避障装置包括地图建立模块、赋值模块和路径规划模块。自主避撞系统包括至少一个第一传感器、至少一个第二传感器、至少一个第三传感器和避障控制器。本发明专利技术通过多级控制提前规划行走路径对障碍物进行避让，在无法避让障碍物的情况下采取紧急刹车措施，避免碰撞的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自主避障领域，尤其涉及一种自主避障方法、自主避障装置和自主避障系统，特别是可应用于智能移动
中的自主避障方法、自主避障装置和自主避障系统。
技术介绍
当前，智能移动
(包括机器人、自动驾驶、自平衡车等)受到智能控制领域以及移动装置领域的专业人员的关注。通过将智能控制技术与移动装置相结合，能够实现移动装置的自主移动功能，从而将人们从传统的控制及驾驶工作中解放出来。具有智能控制的新型移动载体为人类生活带来更大便利性。但是，对于上自平衡车、机器人或者自动驾驶车辆等智能控制移动装置而言，容易想到，尽管其都装备有刹车系统，但当其快速移动的状态下进行刹车时，会存在刹车距离长，容易撞到障碍物的危险，从而降低其安全性能。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种自主避障方法、装置及系统，其通过对潜在障碍物的检测，进而提前进行路径规划绕开障碍物，来避免在长距离刹车过程中撞到障碍物的危险，从而提高系统的安全性和鲁棒性。本专利技术还提出了高低优先级的两级避障测量，在近距离监测到障碍物时启动紧急制动，远距离障碍物通过路径规划，做出预判，避开障碍物。本专利技术提出了一种自主避障方法，包括：建立前方障碍物信息地图，其中前方障碍物信息地图为N*N的网格地图，N*N的网格地图中的每一个网格为一个像素点，其中N为大于或等于1的正整数；通过至少两种不同检测距离的传感器对N*N的网格地图的覆盖区域的检测结果为每个像素点赋值，其中该赋值代表所述像素点对应的区域存在障碍物的概率；根据该赋值进行路径规划，从而避开N*N的网格地图的覆盖区域中的潜在障碍物。进一步，通过至少两种不同检测距离的传感器对N*N的网格的覆盖区域的检测结果为每个像素点赋值，包括：根据至少一个第一传感器和至少一个第二传感器中各个传感器与潜在障碍物的距离，确定各个传感器的权重值；确定各个传感器对像素点对应区域的检测结果与其对应的权重值的乘积的加和为该像素点的赋值。可选地，通过至少两种不同检测距离的传感器对N*N的网格的覆盖区域的检测结果为每个像素点赋值，包括：根据至少一个第一传感器、至少一个第二传感器和至少一个第三传感器中各个传感器与潜在障碍物的距离，确定各个传感器的权重值；确定各个传感器对像素点对应区域的检测结果与其对应的权重值的乘积的加和为该像素点的赋值。可选地，根据各个传感器与潜在障碍物的距离确定各个传感器的权重值，包括：根据各个传感器的检测距离，确定各个传感器的初始权重值；基于初始权重值，依据各个传感器与潜在障碍物的距离调整各个传感器的权重值。可选地，确定所述各个传感器对像素点对应区域的检测结果与其对应的权重值的乘积的加和为该像素点的赋值，包括：获取各个传感器在单位时间内对像素点对应区域的M次赋值，其中M次赋值为各个传感器在该单位时间内进行M次检测的检测结果与其对应的权重值的乘积的加和；根据M次赋值，确定该像素点的赋值。可选地，根据所述赋值进行路径规划，包括：若检测结果为0表示传感器没有检测到潜在障碍物，检测结果为1表示传感器检测到潜在障碍物；当赋值为0时，确定该像素点不存在障碍物，确定障碍物绕行路径为相连的赋值为0的连续像素点。可选地，N的大小由至少一个第一传感器和至少一个第二传感器中精度最高的传感器的检测精度确定。进一步地，还包括：当至少一个第三传感器或至少一个第四传感器被触发，启动紧急刹车，并重新建立前方障碍物信息地图。可选地，第一传感器为视觉传感器，第二传感器为超声传感器，第三传感器为红外传感器，第四传感器为碰撞传感器。另一方面，提出了一种自主避障装置，包括：地图建立模块，用于建立前方障碍物信息地图，其中前方障碍物信息地图为N*N的网格地图，N*N的网格地图中的每一个网格为一个像素点，其中N为大于或等于1的正整数；赋值模块，用于通过至少两种不同检测距离的传感器对N*N的网格地图的覆盖区域的检测结果为每个像素点赋值，其中该赋值代表像素点对应的区域存在障碍物的概率；路径规划模块，用于根据赋值进行路径规划，从而避开N*N的网格地图的覆盖区域中的潜在障碍物。可选地，赋值模块具体用于：根据至少两种不同检测距离的传感器中各个传感器与潜在障碍物的距离，确定各个传感器的权重值；确定各个传感器对像素点对应区域的检测结果与其对应的权重值的乘积的加和为该像素点的赋值。可选地，赋值模块还用于：根据各个传感器的检测距离，确定各个传感器的初始权重值，基于初始权重值，依据各个传感器与潜在障碍物的距离调整各个传感器的权重值；以及获取各个传感器在单位时间内对像素点对应区域的M次赋值，其中M次赋值为各个传感器在该单位时间内进行M次检测的检测结果与其对应的权重值的乘积的加和，根据M次赋值，确定该像素点的赋值。可选地，路径规划模块用于：若检测结果为0表示传感器没有检测到潜在障碍物，检测结果为1表示传感器检测到潜在障碍物；确定障碍物绕行路径为相连的赋值为0的连续像素点。进一步地，自主避障装置还包括：紧急刹车控制模块，用于当接收到红外传感器或碰撞传感器被触发的信号后，启动紧急刹车。可选地，传感器选自视觉传感器、超声传感器和红外传感器中的至少两者。另一方面，提出了一种自主避撞系统，包括：至少一个第一传感器、至少一个第二传感器和至少一个第三传感器；避障控制器，与至少一个第一传感器、至少一个第二传感器和至少一个第三传感器电连接，其中避障控制器根据各个传感器的检测结果进行自主避障路径规划。可选地，避障控制器建立前方障碍物信息地图，其中前方障碍物信息地图为N*N的网格地图，N*N的网格地图中的每一个网格为一个像素点，其中N为大于或等于1的正整数；至少一个第一传感器、至少一个第二传感器和至少一个第三传感器对N*N的网格地图的覆盖区域进行定期检测；避障控制器根据各个传感器对某一像素点对应区域的检测结果与其对应的权重值的乘积的加和为该像素点赋值，若检测结果为0表示没有检测到潜在障碍物，检测结果为1表示检测到潜在障碍物，则将赋值为0的连续像素点相连，从而确定障碍物绕行路径。其中权重值由各个传感器的检测距离确定。进一步地，自主避障系统还包括：与避障控制器电连接的至少一个第四传感器，当至少一个第三传感器或至少一个第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自主避障方法，包括：建立前方障碍物信息地图，其中所述前方障碍物信息地图为N*N的网格地图，所述N*N的网格地图中的每一个网格为一个像素点，其中N为大于或等于1的正整数；通过至少两种不同检测距离的传感器对所述N*N的网格地图的覆盖区域的检测结果为所述每个像素点赋值，其中该赋值代表所述像素点对应的区域存在障碍物的概率；根据所述赋值进行路径规划，从而避开所述N*N的网格地图的覆盖区域中的潜在障碍物。

【技术特征摘要】
1.一种自主避障方法，包括：
建立前方障碍物信息地图，其中所述前方障碍物信息地图为N*N的
网格地图，所述N*N的网格地图中的每一个网格为一个像素点，其中N
为大于或等于1的正整数；
通过至少两种不同检测距离的传感器对所述N*N的网格地图的覆盖
区域的检测结果为所述每个像素点赋值，其中该赋值代表所述像素点对
应的区域存在障碍物的概率；
根据所述赋值进行路径规划，从而避开所述N*N的网格地图的覆盖
区域中的潜在障碍物。
2.根据权利要求1所述的自主避障方法，其中所述通过至少两种不
同检测距离的传感器对所述N*N的网格的覆盖区域的检测结果为所述每
个像素点赋值，包括：
根据所述至少一个第一传感器和所述至少一个第二传感器中各个传
感器与潜在障碍物的距离，确定所述各个传感器的权重值；
确定所述各个传感器对所述像素点对应区域的检测结果与其对应的
权重值的乘积的加和为该像素点的赋值。
3.根据权利要求1所述的自主避障方法，其中所述通过至少两种不
同检测距离的传感器对所述N*N的网格的覆盖区域的检测结果为所述每
个像素点赋值，包括：
根据所述至少一个第一传感器、所述至少一个第二传感器和至少一
个第三传感器中各个传感器与潜在障碍物的距离，确定所述各个传感器
的权重值；
确定所述各个传感器对所述像素点对应区域的检测结果与其对应的
权重值的乘积的加和为该像素点的赋值。
4.根据权利要求2或3所述的自主避障方法，其中所述根据各个传
感器与潜在障碍物的距离确定所述各个传感器的权重值，包括：
根据各个传感器的检测距离，确定所述各个传感器的初始权重值；
基于所述初始权重值，依据所述各个传感器与潜在障碍物的距离调
整所述各个传感器的权重值。
5.根据权利要求2或3所述的自主避障方法，其中所述确定所述各

\t个传感器对所述像素点对应区域的检测结果与其对应的权重值的乘积的
加和为该像素点的赋值，包括：
获取所述各个传感器在单位时间内对所述像素点对应区域的M次赋
值，其中所述M次赋值为各个传感器在该单位时间内进行M次检测的检
测结果与其对应的权重值的乘积的加和；
根据所述M次赋值，确定该像素点的赋值。
6.根据权利要求1所述的自主避障方法，其中所述根据所述赋值进
行路径规划，包括：
若检测结果为0表示传感器没有检测到潜在障碍物，检测结果为1
表示传感器检测到潜在障碍物；
当所述赋值为0时，确定所述像素点不存在障碍物，
确定障碍物绕行路径为相连的赋值为0的连续像素点。
7.根据权利要求1所述的自主避障方法，其中N的大小由所述至少
一个第一传感器和至少一个第二传感器中精度最高的传感器的检测精度
确定。
8.根据权利要求2或3中任一项所述的自主避障方法，其中所述第
一传感器为视觉传感器，所述第二传感器为超声传感器，所述第三传感
器为红外传感器。
9.根据权利要求8所述的自主避障方法，还包括：
当所述至少一个第三传感器或至少一个第四传感器被触发，启动紧
急刹车，并重新建立所述前方障碍物信息地图。
10.根据权利要求9所述的自主避障方法，其中所述第四传感器为
碰撞传感器。
11.一种自主避障装置，包括：
地图建立模块，用于建立前方障碍物信息地图，其中所述前方障碍
物信息地图为N*N的网格地图，所述N*N的网格地图中的每一个网格
为一个像素点，其中N为大于或...

【专利技术属性】
技术研发人员：任冠佼，蒲立，陈子冲，王野，
申请(专利权)人：纳恩博北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11