一种导航方法、装置及终端设备与流程

文档序号:11208605
一种导航方法、装置及终端设备与流程

本发明涉及导航技术领域,尤其涉及一种导航方法、装置及终端设备。



背景技术:

随着导航技术的快速发展,导航的涉猎范围从传统意义上单纯的路径信息扩展到道路出行信息上来,实现精确的实时对障碍物检测和规避已成为导航中的基本功能。

由于终端设备中的计算资源和存储资源的限制,终端设备独立的实时障碍物检测和规避是非常困难的。通常,在实现实时对障碍物检测和规避过程中,需要将一些复杂的运算发送至远程服务器中进行,从而有效降低终端设备对计算资源和存储资源的要求。然而将一些复杂的运算放在远程服务器中进行需要终端设备与远程服务器之间的通信信号质量稳定,进而保证终端设备与远程服务器之间的通信消息能够实时传输,若终端设备与远程服务器之间的通信信号存在延时,则会导致终端设备在遇到突发危险状况时无法检测和规避,进而导致发生危险。例如:终端设备为自动驾驶车辆,导航过程中网络出现故障,自动驾驶车辆可能无法继续行驶,甚至可能出现事故。因此,如何减小或避免网络延迟对实时障碍物检测和避障的影响是一个亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的实施例提供一种导航方法、装置及终端设备,用于减小或避免网络延迟对实时障碍物检测和规避的影响。

为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:

第一方面,提供一种导航方法,包括:

对障碍物进行检测以获取第一障碍物信息;

获取场景信息并将所述场景信息发送至远程服务器,以便所述远程服务器根据所述场景信息获取第二障碍物信息;其中,所述第二障碍物信息的精确度大于所述第一障碍物信息的精确度;

如果未接收到所述远程服务器发送的第二障碍物信息,根据所述第一障碍物信息规避所述障碍物。

第二方面,提供一种导航装置,包括:

障碍物检测模块,用于对障碍物进行检测以获取第一障碍物信息;

采集模块,用于获取场景信息;

发送模块,用于将所述场景信息发送至远程服务器,以便所述远程服务器根据所述场景信息获取第二障碍物信息;其中,所述第二障碍物信息的精确度大于所述第一障碍物信息的精确度;

避障处理模块,如果未接收到所述远程服务器发送的第二障碍物信息,所述避障处理模块用于根据所述第一障碍物信息规避所述障碍物。

第三方面,提供一种终端设备,包括:处理器、存储器、通信接口、障碍物检测装置以及采集装置,所述存储器、所述通信接口、障碍物检测装置以及采集装置耦合至所述处理器,所述存储器用于存储计算机执行代码,所述计算机执行代码用于控制所述处理器执行权利要求1-5任一项所述的导航方法。

第四方面,提供一种计算机存储介质,用于储存为第三方面所述的终端设备所用的计算机软件指令,其包含执行第一方面所述的导航方法所设计的程序代码。

第五方面,提供一种计算机程序产品,可直接加载到计算机的内部存储器中,并含有软件代码,所述计算机程序经由计算机载入并执行后能够实现第一方面所述的导航方法。

本发明的实施例提供的导航方法首先对障碍物进行检测获取第一障碍物信息同时获取场景信息并将场景信息发送至远程服务器;远程服务器可以根据场景信息获取第二障碍物信息;第二障碍物信息的精确度大于第一障碍物信息的精确度;即本发明实施例提供的导航方法可以通过自身检测获取障碍物的粗略信息以及通过将场景信息发送至远程服务器来获取障碍物的精确信息,由于本发明实施例中将获取障碍物的精确信息的计算过程放在远程服务器中进行,所以可以有效降低终端设备对计算资源和存储资源的要求。此外,当网络出现延时,导致未及时接收到远程服务器发送的第二障碍物信息时,可以根据第一障碍物信息进行导航规避障碍物。因此本发明实施例可以减小或避免网络延迟对实时障碍物检测和避障的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。

图1为本发明的实施例提供的导航方法的步骤流程图之一;

图2为本发明的实施例提供的导航方法的步骤流程图之二;

图3为本发明的实施例提供的导航方法的步骤流程图之三;

图4为本发明的实施例提供的导航装置的示意性结构图;

图5为本发明的实施例提供的终端设备的示意性结构图。

具体实施方式

本文中术语“和/或”,仅仅是一种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这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要说明的是,本发明实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

需要说明的是,本发明实施例中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。

需要说明的是,本发明实施例中,“的(英文:of)”,“相应的(英文:corresponding,relevant)”和“对应的(英文:corresponding)”有时可以混用,应当指出的是,在不强调其区别时,其所要表达的含义是一致的。

还需要说明的是,为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例所提供的技术方案的基本原理为:在导航过程中,采用本地障碍物检测和远程障碍物检测相结合的方式来规避障碍物,本地障碍物检测获取的粗略障碍物信息,远程障碍物检测获取精确障碍物信息,当网络出现延时时导致未能获取第二障碍物信息时可以通过本地障碍物检测获取的粗略障碍物信息进行导航规避障碍物,从而减小或避免网络延迟对实时障碍物检测和避障的影响。

本发明实施例提供的导航方法的执行主体可以为导航装置或者终端设备。其中,导航装置可以为上述终端设备中的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、CPU与存储器等硬件的组合、或者可以为上述终端设备中的其他单元或者模块。终端设备具体可以为导航仪、导盲机器人、移动机器人、自动驾驶汽车、无人机、智能手机、增强现实眼镜(英文名称:Augmented Reality,简称:AR眼镜)、便携式计算机、袖珍式计算机、手持式计算机、数码相框、掌上电脑等。或者上述终端设备可以为安装有可以进行导航的软件客户端或软件系统或软件应用的个人计算机(英文全称:personal computer,简称:PC)、服务器等,具体的硬件实现环境可以通用计算机形式,或者是专门设计的集成电路(英文全称:Application Specific Integrated Circuit,简称:ASIC)的方式,也可以是(英文全称:Field Programmable Gate Array,简称:FPGA),或者是一些可编程的扩展平台例如嵌入式(英文名称:Tensilica)的可配置处理器平台等。

基于上述内容,本发明的实施例提供一种导航方法,具体的,参照1所示,该导航方法包括如下步骤:

S11、对障碍物进行检测以获取第一障碍物信息。

示例性的,在步骤S11中导航装置或者终端设备具体可以通过超声波雷达、超声波雷达阵列、红外传感器、红外传感器阵列中的一个或多个来对障碍物进行检测。

示例性的,第一障碍物信息可以包括:障碍物的距离和障碍物的方位。

S12、获取场景信息并将场景信息发送至远程服务器。

示例性的,上述步骤S12中获取的场景信息具体可以为:场景图像、场景红外探测地图、场景超声波探测信息等。当场景信息为场景图像时,导航装置或者终端设备具体可以通过单目摄像头、双目摄像头等图像传感器装置来对场景图像进行采集,进而获取场景图像。当场景信息为场景红外探测信息时,导航装置或者终端设备具体可以通过红外探测器、红外探测阵列等装置来获取场景红外探测信息。当场景信息为场景超声波探测信息时,导航装置或者终端设备具体可以通过超声波检测装置、超声波检测阵列等来获取场景超声波探测信息。

示例性的,远程服务器具体可以为云服务器等。

当导航装置或者终端设备将场景信息发送至远程服务器后远程服务器根据场景信息获取第二障碍物信息。并且第二障碍物信息的精确度大于第一障碍物信息的精确度。

示例性的,第二障碍物信息可以包括:障碍物的距离、障碍物的方位、障碍物的大小以及障碍物的数量等信息。

示例性的,第一障碍物信息可以为:障碍物位于正前方向100-150米;第二障碍物信息可以为:障碍物位于正前方向135米、障碍物体积为3立方米。其中,第二障碍物信息从准确度(将100-150具体到135米)、信息维度(增加了障碍物的体积大小的维度)两方面增加了障碍物的精确度。

远程服务器接收到场景信息后可以通过计算获取场景的深度,进而检测出场景中障碍的分布情况。示例性的,当导航装置或者终端设备通过双目摄像头对场景图像进行采集获取场景图像时,可以通过双目匹配算法计算出场景的深度,当导航装置或者终端设备通过单目摄像头对场景图像进行采集获取场景的图像信息时,可以通过深度神经网络算法计算出场景图像的深度。在计算出场景的深度后,基于场景的深度进行障碍物检测。具体检测方法可以为:设置多个深度阈值对场景图像进行分割,从而获取不同深度的障碍物的轮廓,进而计算出各个障碍物的距离、大小、方位、数量等信息。

需要说明的是,由本发明实施例中的第二障碍物信息的精确度大于第一障碍物信息的精确度,即发明实施例中的第一障碍物信息为障碍的粗略信息,第二障碍物信息为障碍物的精准信息。由于本发明实施例中将获取障碍物粗略信息的计算过程放在导航装置或者终端设备本地进行,而将获取障碍物精准信息的计算过程放在远程服务器中进行,因此本发明实施例可以有效降低终端设备对计算资源和存储资源的要求。

在通过上述步骤S12中获取第二障碍物信息后,远程服务器将通过远程服务器与导航装置或者终端设备的网络将第二障碍物信息发送到导航装置或者终端设备。然而,由于网络可能会出现延时,所以导航装置或者终端设备可能无法及时接收到远程服务器发送的第二障碍物信息。因此导航装置或者终端设备将场景信息发送至远程服务器之后,执行步骤S13。

S13、判断是否接收到第二障碍物信息。

且如果在步骤S13中未接收到远程服务器发送的第二障碍物信息,执行步骤S14。

S14、根据第一障碍物信息进行导航规避障碍物。

如果未接收到第二障碍物信息,导航装置或者终端设备仅获取了第一障碍物信息,即航装置或者终端设备仅获取了障碍物的粗略信息,此时导航装置或者终端设备无法根据障碍物的精准信息制定准确的导航路径,但可以根据障碍物的粗略信息发出简单的避障指令,例如:控制导航装置或者终端设备停止行进、控制导航装置或者终端设备向障碍物的左右两侧移动等,从而使导航装置或者终端设备可以及时规避障碍物,避免危险的发生。

本发明的实施例提供的导航方法首先对障碍物进行检测获取第一障碍物信息同时获取场景信息并将场景信息发送至远程服务器;远程服务器可以根据场景信息获取第二障碍物信息;第二障碍物信息的精确度大于第一障碍物信息的精确度;即本发明实施例提供的导航方法可以通过自身检测获取障碍物的粗略信息以及通过将场景信息发送至远程服务器来获取障碍物的精确信息,由于本发明实施例中将获取障碍物的精确信息的计算过程放在远程服务器中进行,所以可以有效降低终端设备对计算资源和存储资源的要求。此外,当网络出现延时,导致未及时接收到远程服务器发送的第二障碍物信息时,可以根据第一障碍物信息进行导航规避障碍物。因此本发明实施例可以减小或避免网络延迟对实时障碍物检测和避障的影响。

进一步的,参照图2所示,在上述图1所示实施的基础上,当导航装置或者终端设备接收到远程服务器发送的第二障碍物信息时,本发明实施例提供的导航方法还包括:

S21、根据第二障碍物信息进行导航规避障碍物。

具体的,根据第二障碍物信息进行导航规避障碍物具体可以为:首先,导航装置或者终端设备通过全球定位系统(英文名称:Global Positioning System,简称:GPS)、惯性测量单元(英文名称:Inertial measurement unit,简称:IMU)、基于视觉即时定位与地图构建(英文名称:Vision Simultaneous Localization And Mapping,简称:VSLAM)等方法确定自身在地图中的位置;其次,将障碍物的分布转换到地图所在的坐标系下,获得障碍物的分布地图。最后根据自身在地图中的位置、目的地址,进行局部的动态路径规划,导航装置或者终端设备根据规划的路径行进,进而实现规避障碍物。

可选的,参照图3所示,在上述图1所示实施的基础上,当导航装置或者终端设备接收到远程服务器发送的第二障碍物信息时,本发明实施例提供的导航方法还可以包括:

S31、根据第一障碍物信息和第二障碍物信息进行导航规避障碍物。

具体的,根据第一障碍物信息和第二障碍物信息规避障碍物可以为:将第一障碍物信息和第二障碍物信息进行融合,例如:将第一障碍物信息作为第二障碍物信息的补充;进而根据第一障碍物信息和第二障碍物信息规避障碍物。此外,本发明实施例中将第一障碍物信息和第二障碍物信息进行融合,根据融合后的信息进行进行导航规避障碍物的具体实现过程可以与上述图2所示实施例相同,此处不再赘述。因为本法实施例中根据第一障碍物信息和第二障碍物信息进行导航规避障碍物,因此可以获取更加准确的障碍物分布地图,进而可以更加准确的进行导航规避障碍物。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下,图4示出了上述实施例中所涉及的导航装置的一种可能的结构示意图。参照图4所示,该导航装置400,包括:

障碍物检测模块41,用于对障碍物进行检测以获取第一障碍物信息。

采集模块42,用于获取场景信息。

发送模块43,用于将场景信息发送至远程服务器,以便远程服务器根据场景信息获取第二障碍物信息;其中,第二障碍物信息的精确度大于第一障碍物信息的精确度。

避障处理模块44,如果未接收到所述远程服务器发送的第二障碍物信息,避障处理模块44用于根据所述第一障碍物信息规避所述障碍物。

即,障碍物检测模块41用于实现图1、2、3所示的步骤S11中对障碍物进行检测获取第一障碍物信息的功能。采集模块42用于实现图1、2、3所示的步骤S12中获取场景信息的功能。获取场景信息用于实现图1、2、3所示步骤S12中将场景信息发送至远程服务器的功能,避障处理模块44用于实现图1所示步骤S13、S14中根据导航路径进行导航规避障碍物的功能、图2所示步骤S21中根据第二障碍物信息进行导航规避障碍物的功能以及图3所示步骤S31中根据第一障碍物信息和第二障碍物信息进行导航规避障碍物的功能。

本发明的实施例提供的导航方法首先对障碍物进行检测获取第一障碍物信息同时获取场景信息并将场景信息发送至远程服务器;远程服务器可以根据场景信息获取第二障碍物信息;第二障碍物信息的精确度大于第一障碍物信息的精确度;即本发明实施例提供的导航方法可以通过自身检测获取障碍物的粗略信息以及通过将场景信息发送至远程服务器来获取障碍物的精确信息,由于本发明实施例中将获取障碍物的精确信息的计算过程放在远程服务器中进行,所以可以有效降低终端设备对计算资源和存储资源的要求。此外,当网络出现延时,导致未及时接收到远程服务器发送的第二障碍物信息时,可以根据第一障碍物信息进行导航规避障碍物。因此本发明实施例可以减小或避免网络延迟对实时障碍物检测和避障的影响。

可选的,避障处理模块44还用于在接收到远程服务器发送的第二障碍物信息时,根据第二障碍物信息进行导航规避障碍物。

可选的,避障处理模块44还用于在接收到远程服务器发送的第二障碍物信息时,根据第一障碍物信息和第二障碍物信息进行导航规避障碍物。

可选的,避障处理模块44具体用于根据第一障碍物信息提示停止前进;或者,根据第一障碍物信息提示向障碍物的左侧或右侧移动。

可选的,上述实施例中的第一障碍物信息包括:障碍物的距离和障碍物的方位;

第二障碍物信息包括:障碍物的距离、障碍物的方位、障碍物的大小以及障碍物的数量。

还需说明的是,上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。

在硬件实现上,上述的障碍物检测模块41可以为超声波雷达、超声波雷达阵列、红外传感器、红外传感器阵列等。采集模块42可以为单目摄像头、双目摄像头等图像传感装置。发送模块43可以为通信接口电路。避障处理模块44可以为处理器。导航装置所执行的动作所对应的程序均可以以软件形式存储于导航装置的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在采用集成的单元的情况下,图5示出了包括上述实施例中所涉及的导航装置或终端设备的可能的结构示意图。终端设备500括:处理器51、存储器52、系统总线53、通信接口54、障碍物检测装置55以及采集装置56。存储器52、通信接口54、障碍物检测装置55以及采集装置56耦合至处理器51,存储器52用于存储计算机执行代码,计算机执行代码用于控制处理器51执行上述任一实施例提供的导航方法。

上述处理器51可以是一个处理器,也可以是多个处理元件的统称。例如,处理器51可以为中央处理器(central processing unit,CPU)。处理器51也可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing,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,其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。处理器51还可以为专用处理器,该专用处理器可以包括基带处理芯片、射频处理芯片等中的至少一个。处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等等。进一步地,该专用处理器还可以包括具有该装置其他专用处理功能的芯片。

存储器52用于存储计算机执行代码,处理器51与存储器52通过系统总线53连接,当电子设备运行时,处理器51用于执行存储器52存储的计算机执行代码,以执行本发明实施例提供的任意一种导航方法,如,处理器51用于支持电子设备执行图1所示的步骤S13、S14、图2所示的步骤S21、图3所示的步骤S31和/或用于本文所描述的技术的其它过程,具体的导航方法可参考上文及附图中的相关描述,此处不再赘述。

系统总线53可以包括数据总线、电源总线、控制总线和信号状态总线等。本实施例中为了清楚说明,在图5中将各种总线都示意为系统总线53。

通信接口54具体可以是该装置上的收发器。该收发器可以为无线收发器。例如,无线收发器可以是该装置的天线等。处理器51通过通信接口54与其他设备,例如,若该装置为该终端设备中的一个模块或组件时,该装置用于与该电子设备中的其他模块之间进行数据交互。

结合本发明公开内容所描述的方法的步骤可以硬件的方式来实现,也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。本发明实施例还提供一种存储介质,用于储存为图5所示的电子设备所用的计算机软件指令,其包含执行上述任一实施例提供的导航方法所设计的程序代码。其中,软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器(英文:random access memory,缩写:RAM)、闪存、只读存储器(英文:read only memory,缩写:ROM)、可擦除可编程只读存储器(英文:erasable programmable ROM,缩写:EPROM)、电可擦可编程只读存储器(英文:electrically EPROM,缩写:EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于核心网接口设备中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于核心网接口设备中。

本发明实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序可直接加载到计算机的内部存储器中,并含有软件代码,计算机程序经由计算机载入并执行后能够实现上述任一实施例提供的导航方法。

本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时,可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

再多了解一些
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