一种平衡车自动驻车的方法和装置
阅读：1发布：2022-04-15
专利汇可以提供一种平衡车自动驻车的方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种平衡车自动驻车的方法和装置。该平衡车自动驻车的方法包括：测量至少三个方位的障碍物；如果每个测量的方位与障碍物的间距都小于第一预设值且平衡车处于静止平衡状态；控制平衡车停止运行并弹出 支架 或辅助轮。本发明可以提高在密封空间中的平衡车运行安全性。，下面是一种平衡车自动驻车的方法和装置专利的具体信息内容。
1.一种平衡车自动驻车的方法，其特征在于，包括：
测量至少三个方位的障碍物；如果每个测量的方位与障碍物的间距都小于第一预设值且平衡车处于静止平衡状态；控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮；
所述方法还包括实时统计人流的步骤：
当平衡车处于停止运行并弹出支架或辅助轮状态时；打开平衡车前方摄像头；
测算人流数据；
当人流数据低于第二预设值时，启动平衡车进入静止平衡状态。
2.根据权利要求1所述的平衡车自动驻车的方法，其特征在于，所述测算人流数据的方法包括：
测算平衡车与周围每个人的间距数据；
对所有的间距数据的平均值得到人流数据。
3.根据权利要求1所述的平衡车自动驻车的方法，其特征在于，所述测算人流数据的方法包括：
根据图像对比统计平衡车周围的人数；
根据人数的变动趋势得到所述人流数据。
4.根据权利要求1至3任一所述的平衡车自动驻车的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断障碍物运动状态；
当障碍物处于静止状态时，拍摄障碍物的图片，联网识别物体特征，根据识别结果规划绕行路线；当障碍物处于运动状态时，降低速度或暂停运行。
5.根据权利要求4所述的平衡车自动驻车的方法，其特征在于，所述物体特征包括性状信息、高度信息或宽度信息，平衡车根据性状信息、高度信息或宽度信息规划绕行路线。
6.根据权利要求4所述的平衡车自动驻车的方法，其特征在于，所述物体特征包括性状信息、高度信息和宽度信息；
当性状信息为刚性，且高度超过第一阈值，根据宽度信息规划绕行路线；或者，性状信息为柔性，且高度超过第二阈值，根据宽度信息规划绕行路线；第二阈值大于第一阈值。
7.根据权利要求4所述的平衡车自动驻车的方法，其特征在于，所述物体特征包括属性信息；如果属性信息为动物或人，降低速度或暂停运行，并发出告警信息；当预设的时间内检测到障碍物无避让，规划绕行路线。
8.根据权利要求4所述的平衡车自动驻车的方法，其特征在于，所述
当障碍物处于运动状态时，降低速度或暂停运行的方法包括：
测量平衡车与障碍物之间的间距；当障碍物仍然位于正常的行车路线且间距小于第三阈值时，降低平衡车运行速度；当障碍物仍然位于正常的行车路线且间距小于第四阈值时，控制平衡车停止运行；当障碍物偏离正常的行车路线时，控制平衡车加速运行，直到越过障碍物后恢复加速前的初始速度；所述第四阈值小于第三阈值。
9.一种实现如权利要求1至8任意一项所述的平衡车自动驻车的方法的平衡车自动驻车的装置，其特征在于，包括：
用于测量至少三个方位的障碍物；如果每个测量的方位与障碍物的间距都小于第一预设值且平衡车处于静止平衡状态；控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮的装置；
所述装置测算人流数据，并实时统计人流；
当平衡车处于停止运行并弹出支架或辅助轮状态时，打开平衡车前方摄像头；
当人流数据低于所述第二预设值时，启动平衡车进入静止平衡状态。
一种平衡车自动驻车的方法和装置
技术领域
[0001] 本发明涉及平衡车控制领域，更具体的说，涉及一种平衡车自动驻车的方法和装置。
背景技术
[0002] 电动平衡车，又叫平衡车、思维车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。
[0003] 现有的电动平衡车一般有两种，一种是车体上具有一个操作杆，使用者站在电动平衡车的脚踏平台上对操作杆进行操作，从而前进、后退及停止，这样的控制也称“手控”。另一种是车体由两部分组成，左部分和右部分之间通过转动机构实现相互转动，从而实现“脚控”。现有的平衡车在进入地铁、电梯等密封空间的时候，需要人为控制其处于静止平衡状态，但由于人不可能保持完全静止平衡状态，平衡车总会有些前后摆动，这样在密封空间容易跟周围的人、物品碰撞摩擦，存在一定的安全隐患。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种提高平衡车在密封空间中运行安全性的平衡车自动驻车的方法和装置。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006] 根据本发明的一个方面，本发明公开一种平衡车自动驻车的方法，包括：
[0007] 测量至少三个方位的障碍物；如果每个测量的方位与障碍物的间距都小于第一预设值且平衡车处于静止平衡状态；控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮。
[0008] 进一步的，所述方法还包括实时统计人流的步骤：
[0009] 当平衡车处于停止运行并弹出支架或辅助轮状态时；打开平衡车前方摄像头；
[0010] 测算人流数据；
[0011] 当人流数据低于第二预设值时，启动平衡车进入静止平衡状态。
[0012] 电梯、地铁等密封空间，其通行时间是有限制的，每次打开车门、电梯门的时间都比较短，本技术方案可以在密封空间人比较少的时候先行启动，使得平衡车进入静止平衡状态，这样平衡车既不会影响到其他人，又可以在驾驶员离开密封空间的时候能迅速撤离，保障通行效率。
[0013] 进一步的，所述测算人流数据的方法包括：
[0014] 测算平衡车与周围每个人的间距数据；
[0015] 对所有的间距数据的平均值得到人流数据。
[0016] 人流减少的时候，密封空间内的人出于本能会自动拉开与他人的距离，即人与人之间的间距会拉大，反之，间距减小。因此，通过测算间距就可以准确估算出人流变动的趋势，再者，只要间距普遍比较大，平衡车有一定的活动空间，就可以维持静止平衡车状态，可见，间距数据不仅能反映人流变动趋势，本身也是平衡车安全驾驶所需的关键数据。
[0017] 进一步的，所述测算人流数据的方法包括：
[0018] 根据图像对比统计平衡车周围的人数；
[0019] 根据人数的变动趋势得到所述人流数据。
[0020] 图像对比能直接获取周围的人数，对人流的变动趋势判断更为精确。
[0021] 进一步的，所述方法还包括：
[0022] 判断障碍物运动状态；
[0023] 当障碍物处于静止状态时，拍摄障碍物的图片，联网识别物体特征，根据识别结果规划绕行路线；当障碍物处于运动状态时，降低速度或暂停运行。
[0024] 驾驶员在密封空间行走时，总有人、物品是保持静止状态的，而另外一部分人要出入密封空间，则处于流动状态，这样就给平衡车驾驶造成很多的困难，一方面想要尽快通行，提供通行效率，一方面又要避免跟周围的人和物品磕碰。采用本技术方案可以通过计算机自动识别障碍物，根据不同类型的障碍物及其运动状态，计算得到最优的应对策略，避免人为误判造成不必要的冲突。
[0025] 进一步的，所述物体特征包括性状信息、高度信息或宽度信息，平衡车根据性状信息、高度信息或宽度信息规划绕行路线。物体性状主要指物体的软硬数据，有些物品，比如海绵、草堆，虽然比较高，但平衡车还是可能直接跨过去的。但同样高度的物品，如果换成是砖头，可能就得绕行了。其次，当物体比较低时，直接可以压过去，当物体比较高时，则需要绕行。再者，物体的宽度决定了其需要绕行的线路长短，比如障碍物是砖头，宽度很短，平衡车提前偏移一下就轻松绕过去了，比如障碍物是跟木头，把路给堵住了，可能就需要重新寻找道路或提示驾驶员步行跨越。
[0026] 进一步的，所述物体特征包括性状信息、高度信息和宽度信息；
[0027] 当性状信息为刚性，且高度超过第一阈值，根据宽度信息规划绕行路线；或者，性状信息为柔性，且高度超过第二阈值，根据宽度信息规划绕行路线；第二阈值大于第一阈值。
[0028] 同理，有些物品，比如海绵、草堆，虽然比较高，但平衡车还是可能直接跨过去的。但同样高度的物品，如果换成是砖头，可能就得绕行了。
[0029] 进一步的，所述物体特征包括属性信息；如果属性信息为动物或人，降低速度或暂停运行，并发出告警信息；当预设的时间内检测到障碍物无避让，规划绕行路线。动物、人有能动性，即便在识别的时候处于静止状态，仍然可以通过喇叭、指示灯等方式告警，提醒让道。这种方式一方面减少规划路线的运算量，另一方面减少变道有利于行车安全。
[0030] 进一步的，所述当障碍物处于运动状态时，降低速度或暂停运行的方法包括：
[0031] 测量平衡车与障碍物之间的间距；当障碍物仍然位于正常的行车路线且间距小于第三阈值时，降低平衡车运行速度；当障碍物仍然位于正常的行车路线且间距小于第四阈值时，控制平衡车停止运行；当障碍物偏离正常的行车路线时，控制平衡车加速运行，直到越过障碍物后恢复加速前的初始速度；所述第四阈值小于第三阈值。
[0032] 进一步的，当性状信息为柔性，且高度小于或等于第二阈值时，控制平衡车从障碍物顶部翻越。
[0033] 进一步的，所述判断障碍物运动状态的方法包括：
[0034] 在预设的时间间隔拍摄障碍物的图片；
[0035] 比较任意两张图片中障碍物的位置，如果位置相同，则判断为静止；反之判断为运动。
[0036] 根据本发明的另一个方面，本发明公开了一种平衡车自动驻车的装置，包括：
[0037] 用于测量至少三个方位的障碍物；如果每个测量的方位与障碍物的间距都小于第一预设值且平衡车处于静止平衡状态；控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮的装置。
[0038] 与现有技术相比，本发明的技术效果是：平衡车通过测量至少三个方位的障碍物的间距来判断自己是否处于密封空间内，如果每个测量的方位与障碍物的间距都比较小，可以判断平衡车进入了密封空间，然后驾驶员控制平衡车到达想要的站立位置的时候，会控制平衡车进入静止平衡状态，此时平衡车结合前面密封空间的判断，就知道驾驶员已经进入密封空间并找到了想要的站立位置，在一段时间内都不会再走动了，此时控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮，就可以让平衡车平稳地、安静地待在原地，从而避免跟他人剐蹭的风险。附图说明
[0039] 图1是本发明平衡车自动驻车的方法示意图；
[0040] 图2是本发明在密封空间规避障碍物的方法示意图。
具体实施方式
[0041] 本发明公开一种平衡车自动驻车的方法，包括：
[0042] S11、测量至少三个方位的障碍物；
[0043] S12、如果每个测量的方位与障碍物的间距都小于第一预设值且平衡车处于静止平衡状态；
[0044] S13、控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮。
[0045] 根据本发明的另一个方面，本发明还公开了一种平衡车自动驻车的装置，包括：
[0046] 用于测量至少三个方位的障碍物；如果每个测量的方位与障碍物的间距都小于第一预设值且平衡车处于静止平衡状态；控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮的装置。
[0047] 平衡车通过测量至少三个方位的障碍物的间距来判断自己是否处于密封空间内，如果每个测量的方位与障碍物的间距都比较小，可以判断平衡车进入了密封空间，然后驾驶员控制平衡车到达想要的站立位置的时候，会控制平衡车进入静止平衡状态，此时平衡车结合前面密封空间的判断，就知道驾驶员已经进入密封空间并找到了想要的站立位置，在一段时间内都不会再走动了，此时控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮，就可以让平衡车平稳地、安静地待在原地，从而避免跟他人剐蹭的风险。
[0048] 在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
[0049] 在上下文中所称移动智能终端(如智能手机、平板电脑、穿戴设备或智能眼镜)、计算机、AI(人工智能)、机器人、VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、智能家居设备或智能工业控制设备等等均可以通过运行预定程序或指令来执行数值计算和/或逻辑计算等预定处理过程，其可以包括处理器与存储器，由处理器执行在存储器中预存的存续指令来执行预定处理过程，或是由ASIC、FPGA、DSP等硬件执行预定处理过程，或是由上述二者组合来实现。计算机设备包括但不限于服务器、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。
[0050] 网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(Cloud Computing)的由大量计算机或网络服务器构成的云，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机。其中，所述计算机设备可单独运行来实现本发明，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。其中，所述计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。
[0051] 需要说明的是，所述用户设备、网络设备和网络等仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算机设备或网络如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。
[0052] 后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。
[0053] 这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
[0054] 应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
[0055] 应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于。。。之间”相比于“直接处于。。。之间”，“与。。。邻近”相比于“与。。。直接邻近”等等)。
[0056] 这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
[0057] 还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
[0058] 下面结合附图1、2和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
[0059] 本实施方式公开的平衡车自动驻车的方法包括：
[0060] 测量至少三个方位的障碍物；如果每个测量的方位与障碍物的间距都小于第一预设值且平衡车处于静止平衡状态；控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮。
[0061] 可选的，所述方法还包括实时统计人流的步骤：
[0062] 当平衡车处于停止运行并弹出支架或辅助轮状态时；打开平衡车前方摄像头；
[0063] 测算人流数据；
[0064] 当人流数据低于第二预设值时，启动平衡车进入静止平衡状态。
[0065] 电梯、地铁等密封空间，其通行时间是有限制的，每次打开车门、电梯门的时间都比较短，本技术方案可以在密封空间人比较少的时候先行启动，使得平衡车进入静止平衡状态，这样平衡车既不会影响到其他人，又可以在驾驶员离开密封空间的时候能迅速撤离，保障通行效率。
[0066] 本实施方式公开2种测算人流数据的方法。
[0067] 第一种是具有间距测量的方案，其包括：
[0068] 测算平衡车与周围每个人的间距数据；
[0069] 对所有的间距数据的平均值得到人流数据。
[0070] 人流减少的时候，密封空间内的人出于本能会自动拉开与他人的距离，即人与人之间的间距会拉大，反之，间距减小。因此，通过测算间距就可以准确估算出人流变动的趋势，再者，只要间距普遍比较大，平衡车有一定的活动空间，就可以维持静止平衡车状态，可见，间距数据不仅能反映人流变动趋势，本身也是平衡车安全驾驶所需的关键数据。
[0071] 第二种是具有图像对比的方案，其包括：
[0072] 根据图像对比统计平衡车周围的人数；
[0073] 根据人数的变动趋势得到所述人流数据。
[0074] 图像对比能直接获取周围的人数，对人流的变动趋势判断更为精确。
[0075] 可选的，本发明不仅对于密封空间的驻车方法做改进，对于通行方法也做了进一步的优化。参考图2，具体来讲，包括以下步骤：
[0076] 判断障碍物运动状态；
[0077] 当障碍物处于静止状态时，拍摄障碍物的图片，联网识别物体特征，根据识别结果规划绕行路线；当障碍物处于运动状态时，降低速度或暂停运行。
[0078] 驾驶员在密封空间行走时，总有人、物品是保持静止状态的，而另外一部分人要出入密封空间，则处于流动状态，这样就给平衡车驾驶造成很多的困难，一方面想要尽快通行，提供通行效率，一方面又要避免跟周围的人和物品磕碰。采用本技术方案可以通过计算机自动识别障碍物，根据不同类型的障碍物及其运动状态，计算得到最优的应对策略，避免人为误判造成不必要的冲突。
[0079] 可选的，所述物体特征包括性状信息、高度信息或宽度信息，平衡车根据性状信息、高度信息或宽度信息规划绕行路线。物体性状主要指物体的软硬数据，有些物品，比如海绵、草堆，虽然比较高，但平衡车还是可能直接跨过去的。但同样高度的物品，如果换成是砖头，可能就得绕行了。其次，当物体比较低时，直接可以压过去，当物体比较高时，则需要绕行。再者，物体的宽度决定了其需要绕行的线路长短，比如障碍物是砖头，宽度很短，平衡车提前偏移一下就轻松绕过去了，比如障碍物是跟木头，把路给堵住了，可能就需要重新寻找道路或提示驾驶员步行跨越。
[0080] 可选的，所述物体特征包括性状信息、高度信息和宽度信息；
[0081] 当性状信息为刚性，且高度超过第一阈值，根据宽度信息规划绕行路线；或者，性状信息为柔性，且高度超过第二阈值，根据宽度信息规划绕行路线；第二阈值大于第一阈值。
[0082] 同理，有些物品，比如海绵、草堆，虽然比较高，但平衡车还是可能直接跨过去的。但同样高度的物品，如果换成是砖头，可能就得绕行了。
[0083] 可选的，所述物体特征包括属性信息；如果属性信息为动物或人，降低速度或暂停运行，并发出告警信息；当预设的时间内检测到障碍物无避让，规划绕行路线。动物、人有能动性，即便在识别的时候处于静止状态，仍然可以通过喇叭、指示灯等方式告警，提醒让道。这种方式一方面减少规划路线的运算量，另一方面减少变道有利于行车安全。
[0084] 可选的，所述当障碍物处于运动状态时，降低速度或暂停运行的方法包括：
[0085] 测量平衡车与障碍物之间的间距；当障碍物仍然位于正常的行车路线且间距小于第三阈值时，降低平衡车运行速度；当障碍物仍然位于正常的行车路线且间距小于第四阈值时，控制平衡车停止运行；当障碍物偏离正常的行车路线时，控制平衡车加速运行，直到越过障碍物后恢复加速前的初始速度；所述第四阈值小于第三阈值。
[0086] 可选的，当性状信息为柔性，且高度小于或等于第二阈值时，控制平衡车从障碍物顶部翻越。
[0087] 可选的，所述判断障碍物运动状态的方法包括：
[0088] 在预设的时间间隔拍摄障碍物的图片；
[0089] 比较任意两张图片中障碍物的位置，如果位置相同，则判断为静止；反之判断为运动。
[0090] 作为本发明的另一实施方式，本发明公开了一种平衡车自动驻车的装置，包括：
[0091] 用于测量至少三个方位的障碍物；如果每个测量的方位与障碍物的间距都小于第一预设值且平衡车处于静止平衡状态；控制平衡车停止运行并弹出支架或辅助轮的装置。
[0092] 本发明自动驻车的装置可用于实现本发明所述的平衡车自动驻车的方法。
[0093] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
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