轮椅室内自动驾驶的方法及其系统与流程

本发明涉及轮椅室内自动驾驶技术领域，尤其涉及一种轮椅室内自动驾驶的方法及其系统。

背景技术：

很多使用轮椅的用户都面临这样情况：用户用完轮椅后要去充电，轮椅充电的时候，用户要去别的地方，例如上床睡觉；待轮椅充好电，用户还需要下床，去到充电的地方才能驾驶轮椅。而床和充电的地方有一段距离使得用户使用很不方便。

综上所述，现有的轮椅使用过程在实际上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种轮椅室内自动驾驶的方法及其系统，方便用户在室内使用轮椅。

为了实现上述目的，本发明提供一种轮椅室内自动驾驶的方法，所述方法包括：

获取所述室内的至少三个在同一高度的角落的坐标；

根据三个所述坐标构建所述室内的坐标图；

获取所述轮椅的目的地位置，计算所述目的地位置的第一坐标；

获取所述轮椅的所在的位置，计算所述所在的位置的第二坐标；

参照所述坐标图，根据所述第一坐标以及第二坐标规划所述轮椅的行驶路线；

驱动所述轮椅根据所述行驶路线从所述所在的位置自动驾驶至所述目的地位置。

根据所述的轮椅室内自动驾驶的方法，所述方法还包括：

获取所述室内放置的物体的位置，计算所述室内放置的物体的位置的第三坐标；

根据所述第一坐标、第二坐标以及第三坐标规划所述轮椅的行驶路线，避开所述放置的物体的位置。

根据所述的轮椅室内自动驾驶的方法，所述方法还包括：

检测所述轮椅前方的障碍物；

获取所述障碍物的位置，计算所述障碍物的位置的第四坐标；

根据所述第四坐标判断所述障碍物是否在所述行驶路线内，若是，则重新规划所述行驶路线。

根据所述的轮椅室内自动驾驶的方法，根据行驶路线最短原则规划所述行驶路线。

根据所述的轮椅室内自动驾驶的方法，通过分别设置在三个同一高度的所述角落的基站点，分别获取所述室内的三个在同一高度的角落的坐标。

为了实现本发明的另一发明目的，本发明还提供了一种轮椅室内自动驾驶的系统，所述系统包括：

初始坐标获取模块，用于获取所述室内的至少三个在同一高度的角落的坐标；

构建模块，用于根据三个所述坐标构建所述室内的坐标图；

第一坐标定位模块，用于获取所述轮椅的目的地位置，计算所述目的地位置的第一坐标；

第二坐标定位模块，用于获取所述轮椅的所在的位置，计算所述所在的位置的第二坐标；

第一路线规划模块，用于参照所述坐标图，根据所述第一坐标以及第二坐标规划所述轮椅的行驶路线；

轮椅驱动模块，用于驱动所述轮椅根据所述行驶路线从所述所在的位置自动驾驶至所述目的地位置。

根据所述的系统，所述系统还包括：

第三坐标定位模块，用于获取所述室内放置的物体的位置，计算所述室内放置的物体的位置的第三坐标；

第二路线规划模块，用于根据所述第一坐标、第二坐标以及第三坐标规划所述轮椅的行驶路线，避开所述放置的物体的位置。

根据所述的系统，所述系统还包括：

障碍物检测模块，用于检测所述轮椅前方的障碍物；

第四坐标定位模块，用于获取所述障碍物的位置，计算所述障碍物的位置的第四坐标；

判断模块，用于根据所述第四坐标判断所述障碍物是否在所述行驶路线内；

第三路线规划模块，用于所述障碍物在所述行驶路线内重新规划所述行驶路线。

根据所述的系统，所述第一路线规划模块根据行驶路线最短原则规划所述行驶路线。

根据所述的系统，所述初始坐标获取模块为分别设置在三个同一高度的所述角落的基站点，用于分别获取所述室内的三个在同一高度的角落的坐标。

本发明通过获取三个室内的同一高度的位置的坐标点构建室内的坐标图，实现网格化，确定轮椅的目的地位置、室内由于放置物品而不能行使的位置以及轮椅当前所在的位置等，进行路线规划后，驱动轮椅自动驾驶到目的地位置，以供用户方便使用，提升用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的轮椅室内自动驾驶的系统的模块结构示意图；

图2是本发明实施例提供的室内布局俯视图；

图3是本发明实施例提供的轮椅室内自动驾驶的方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的轮椅室内自动驾驶的方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的轮椅室内自动驾驶的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1～图2，在本发明的第一实施例中提供了一种轮椅室内自动驾驶的系统100，系统100包括：

初始坐标获取模块1，用于获取所述室内的至少三个在同一高度的角落的坐标；

构建模块2，用于根据三个所述坐标构建所述室内的坐标图；

第一坐标定位模块3，用于获取所述轮椅的目的地位置，计算所述目的地位置的第一坐标；

第二坐标定位模块4，用于获取所述轮椅的所在的位置，计算所述所在的位置的第二坐标；

第一路线规划模块5，用于参照所述坐标图，根据所述第一坐标以及第二坐标规划所述轮椅的行驶路线；

轮椅驱动模块6，用于驱动所述轮椅根据所述行驶路线从所述所在的位置自动驾驶至所述目的地位置。

在该实施例中，通过初始坐标获取模块1、构建模块2、第一坐标定位模块3、第二坐标定位模块4、第一路线规划模块5以及轮椅驱动模块6相互配合，且各模块之间相互通信，实现自动驾驶轮椅至目的地位置。具体的是，首先通过初始坐标获取模块1获取所述室内的至少三个在同一高度的位置的坐标，构建模块2根据三个所述坐标构建所述室内的二维平面的坐标图，实现网格化。第一坐标定位模块3包括室内定位装置和计算器，室内定位装置对所述轮椅的目的地进行定位，获取所述轮椅的目的地位置，轮椅的目的地可以是床14、门口13或者是轮椅的充电位15，这些目的地位置可以预先获取并存储；计算器根据所述坐标图计算所述目的地位置的第一坐标，实现坐标化；第二坐标定位模块4包括室内定位装置和计算器，室内定位装置用于获取所述轮椅的所在的位置，计算器根据所述坐标图计算所述所在的位置的第二坐标；第一路线规划模块5参照所述坐标图，根据所述第一坐标以及第二坐标规划所述轮椅的行驶路线，优选的是，所述第一路线规划模块5根据行驶路线最短原则规划所述行驶路线；最终通过轮椅驱动模块6驱动所述轮椅根据所述行驶路线从所述所在的位置自动驾驶至所述目的地位置。优选的是，所述初始坐标获取模块1为分别设置在三个同一高度的所述角落的基站点，用于分别获取所述室内的三个在同一高度的角落的坐标。

在本发明的第二实施例中，所述系统还包括：

第三坐标定位模块7，用于获取所述室内放置的物体的位置，计算所述室内放置的物体的位置的第三坐标；

第二路线规划模块8，用于根据所述第一坐标、第二坐标以及第三坐标规划所述轮椅的行驶路线，避开所述放置的物体的位置。

在该实施例中，第三坐标定位模块7定位室内放置的物体的位置并获取第三坐标，室内放置的物体为不可行驶的位置，第二路线规划模块8规划所述轮椅的行驶路线时避开放置了物体的位置，防止阻碍所述轮椅行驶。

在本发明的第三实施例中，所述系统100还包括：

障碍物检测模块9，用于检测所述轮椅前方的障碍物；

第四坐标定位模块10，用于获取所述障碍物的位置，计算所述障碍物的位置的第四坐标；

判断模块11，用于根据所述第四坐标判断所述障碍物是否在所述行驶路线内；

第三路线规划模块12，用于所述障碍物在所述行驶路线内重新规划所述行驶路线。

在该实施例中，通过设置障碍物检测模块9检测轮椅前方或四周是否有障碍物，障碍物检测模块9可以是超声波传感器，红外线传感器等，当障碍物检测模块9检测到障碍物时，第四坐标定位模块10获取所述障碍物的位置，计算所述障碍物的位置的第四坐标，然后通过判断模块11根据所述第四坐标判断所述障碍物是否在所述行驶路线内；当障碍物在所述行驶路线内时，第三路线规划模块12重新规划所述行驶路线，避免轮椅被障碍物阻挡而无法行驶到目的地位置。

参见图3，在本发明的第四实施例中提供了一种轮椅室内自动驾驶的方法，所述方法包括：

步骤s301，获取所述室内的至少三个在同一高度的角落的坐标；该步骤由初始坐标获取模块1实现；

步骤s302，根据三个所述坐标构建所述室内的坐标图；该步骤由构建模块2实现；

步骤s303，获取所述轮椅的目的地位置，计算所述目的地位置的第一坐标；该步骤由第一坐标定位模块3实现；

步骤s304，获取所述轮椅的所在的位置，计算所述所在的位置的第二坐标；该步骤由第二坐标定位模块4实现；

步骤s305，参照所述坐标图，根据所述第一坐标以及第二坐标规划所述轮椅的行驶路线；该步骤由第一路线规划模块5实现；

步骤s306，驱动所述轮椅根据所述行驶路线从所述所在的位置自动驾驶至所述目的地位置；该步骤由轮椅驱动模块6实现。

在该实施例中，初始坐标获取模块1获取所述室内的至少三个在同一高度的角落的坐标，优选的是，通过分别设置在三个同一高度的所述角落的基站点，分别获取所述室内的三个在同一高度的角落的坐标，并且通过构建模块2实现了根据三个所述坐标构建所述室内的坐标图；确定轮椅要到达的目的地后，获得目的地位置的第一坐标以及所在的位置的第二坐标后，进行行驶路线的规划，优选的是，根据行驶路线最短原则规划所述行驶路线，最后驱动模块驱动所述轮椅根据所述行驶路线从所述所在的位置自动驾驶至所述目的地位置。因此，日常生活中，用户用完轮椅后可以直接上床，然后轮椅可通过上述多个实施例所述的室内自动驾驶的方法自动运行到充电位15自动充电，同理，使用时轮椅时自动驾驶到床14，方便用户使用。

参见图4，在本发明的第五实施例中，所述方法还包括：

步骤s401，获取所述室内放置的物体的位置，计算所述室内放置的物体的位置的第三坐标；该步骤由第三坐标定位模块7实现。

步骤s402，根据所述第一坐标、第二坐标以及第三坐标规划所述轮椅的行驶路线；该步骤由第二路线规划模块8实现。

参见图5，在本发明的第六实施例中，所述方法还包括：

步骤s501，检测所述轮椅前方的障碍物；该步骤由障碍物检测模块9实现；

步骤s502，获取所述障碍物的位置，计算所述障碍物的位置的第四坐标；该步骤由第四坐标定位模块10实现；

步骤s503，根据所述第四坐标判断所述障碍物是否在所述行驶路线内，该步骤由判断模块11实现，

步骤s504，若是，则重新规划所述行驶路线，该步骤由第三路线规划模块12实现。

综上所述，本发明通过获取三个室内的同一高度的位置的坐标点构建室内的坐标图，实现网格化，确定轮椅的目的地位置、室内由于放置物品而不能行使的位置以及轮椅当前所在的位置等，进行路线规划后，驱动轮椅自动驾驶到目的地位置，以供用户方便使用，提升用户体验，而且提高产品档次，增加产品市场竞争力。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。