CN108802740A - 一种超声波检测障碍物的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波检测障碍物的方法，当获取到采集序列时，根据采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰；若不存在波峰，则确定在预设距离内未存在障碍物；若存在波峰，接着再判断与波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值；若是，则就确定与第一目标数据对应的位置存在障碍物，并计算障碍物的距离；若否，则确定在预设距离内未存在障碍物；障碍物一般存在于超声波的波峰位置处，该方法先判断接收到的超声波中是否存在波峰，然后再确定波峰处是否存在障碍物，与传统的超声波检测障碍物相比，障碍物存在的范围小，进而提高了机器人运行效率。另外，本发明还公开了一种超声波检测障碍物的装置、设备及存储介质，效果如上。

Description

一种超声波检测障碍物的方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及障碍物检测领域，特别涉及一种超声波检测障碍物的方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

利用超声波避障一直是机器人行业的主要研究方向，目前，利用超声波检测机器人前进方向是否存在障碍物时，通过直接判断超声波接收器接收的数据是否大于障碍物预设值，如果是，说明对应位置可能存在障碍物，但是并不能具体确定障碍物的位置，只能获知障碍物的一个大概位置。这种检测障碍物的方式，障碍物可能存在的范围大，即在多个位置均可能存在障碍物，当机器人到达相应的位置时都需要做避障处理，需不断控制调整机器人的行经轨迹，影响机器人的运行效率。

由此可见，如何克服传统的超声波检测障碍物时因检测出的障碍物存在范围广进而导致的机器人运行效率低的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种超声波检测障碍物的方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中传统的超声波检测障碍物时因检测出的障碍物存在范围广进而导致的机器人运行效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种超声波检测障碍物的方法，包括：

获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列；

根据所述采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰；

如果未存在所述波峰，则确定在所述预设距离内未存在障碍物；如果存在所述波峰，则判断与所述波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值；

如果所述第一目标数据大于或等于所述预设的障碍物阈值，则确定与所述第一目标数据对应的位置存在所述障碍物，并计算所述障碍物的距离；

如果所述第一目标数据小于所述预设的障碍物阈值，则确定在所述预设距离内未存在所述障碍物。

优选地，当所述预设距离小于第一阈值时，所述获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列具体包括：

控制超声波发射器发送第一数量的超声波；

获取所述超声波接收器采集的所述预设距离内与所述第一数量的超声波对应的采集序列。

优选地，当所述预设距离大于或等于所述第一阈值时，所述获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列具体包括：

控制所述超声波发射器发送第二数量的超声波；

获取所述超声波接收器采集的所述预设距离内与所述第二数量的超声波对应的采集序列。

优选地，所述根据所述采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰具体包括：

判断所述采集序列中是否存在大于相邻的前一个数据且大于相邻的后一个数据的第二目标数据；

如果是，则确定所述超声波中存在所述波峰，并将所述第二目标数据作为所述第一目标数据；

如果否，则确定所述超声波中未存在所述波峰。

优选地，当确定与所述第一目标数据对应的位置存在所述障碍物时，还包括：

显示提示信息。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种与超声波检测障碍物的方法对应的装置，包括：

获取模块，用于获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列；

第一判断模块，用于根据所述采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰，如果否，则触发第一确定模块，如果是，则触发第二判断模块；

所述第一确定模块，用于确定在所述预设距离内未存在障碍物；

所述第二判断模块，用于判断与所述波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值，如果是，则触发第二确定模块，如果否，则触发所述第一确定模块；

所述第二确定模块，用于确定与所述第一目标数据对应的位置存在所述障碍物，并计算所述障碍物的距离。

优选地，所述第一判断模块具体包括：

判断子模块，用于判断所述采集序列中是否存在大于相邻的前一个数据且大于相邻的后一个数据的第二目标数据，如果是，则触发第三确定模块，如果否，则触发第四确定模块；

所述第三确定模块，用于确定所述超声波中存在所述波峰，并将所述第二目标数据作为所述第一目标数据；

所述第四确定模块，用于确定所述超声波中未存在所述波峰。

优选地，还包括：

显示模块，用于当确定与所述第一目标数据对应的位置存在所述障碍物时显示提示信息。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种与超声波检测障碍物的方法对应的设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述任意一种所述超声波检测障碍物的方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种与超声波检测障碍物的方法对应的种计算机可读存储介质。

所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述任意一种所述超声波检测障碍物的方法的步骤。

相比于现有技术，本发明所提供的一种超声波检测障碍物的方法，首先获取预设距离内超声波接收器采集的采集序列；然后根据采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰；如果不存在波峰，则确定在预设距离内未存在障碍物；如果存在波峰，接着再判断与波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值；如果是，则就确定与第一目标数据对应的位置存在障碍物，并计算障碍物的距离；如果否，则确定在预设距离内未存在障碍物；因为障碍物一般存在于超声波的波峰位置处，所以该方法先判断接收到的超声波中是否存在波峰，然后再进一步确定在该波峰处是否存在障碍物，与传统的直接通过判断接收的数据是否大于障碍物预设值相比，障碍物存在的范围小，无需机器人进行多次避障，调节行经轨迹，提高了机器人运行效率。另外，本发明还提供了一种超声波检测障碍物的装置、设备及存储介质，效果如上。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种超声波检测障碍物的方法流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种超声波检测障碍物的装置组成示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种超声波检测障碍物的设备组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种超声波检测障碍物的方法、装置、设备及存储介质，可以解决传统的超声波检测障碍物检测准确性低的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例所提供的一种超声波检测障碍物的方法流程图，如图1所示，该方法包括：

S101：获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列。

机器人在行进过程中，需要实时检测机器人运行前方是否存在障碍物，现有技术中利用超声波检测机器人前方是否存在障碍物的方法检测的障碍物存在范围大，即在多个位置可能均存在障碍物，到相应的位置时需要控制机器人做避障处理，这时就需要调整机器人的行经轨迹，进而影响机器人的运行效率。本申请实施例提供的方法首先利用超声波发射器在预设距离内发送超声波，接着再获取超声波接收器采集的预设距离内采集序列。

S102：根据采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰，如果否，则进入步骤S103，如果是，则进入步骤S104。

S103：确定在预设距离内未存在障碍物。

S104：判断与波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值，如果是，则进入步骤S105，如果否，则进入步骤S103。

S105：确定与第一目标数据对应的位置存在障碍物，并计算障碍物的距离。

当获取到超声波接收器采集的预设距离内的采集序列之后，根据采集序列判断超声波接收器接收的超声波是否存在波峰，也就是在该采集序列中寻找是否存在与接收的超声波的波峰对应的第一目标数据，如果不存在波峰，则说明在预设距离内没有障碍物存在；如果存在波峰，这时就接着判断与波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值，如果该第一目标数据大于或等于预设的障碍物阈值，则表示与该第一目标数据位置对应的位置(出现波峰的位置)存在障碍物，并计算出该障碍物距离机器人的距离即可；如果波峰对应的第一目标数据小于预设的障碍物阈值，则表明该波峰为杂波，并不是因为有障碍物存在而出现的波峰，即表示预设距离内不存在障碍物。障碍物阈值是预先设定的，具体设定为多少合适可根据实际情况确定，本发明并不做限定，当然，障碍物阈值的大小并不会本申请实施例的实现。利用本申请实施例提供的方法可以精确确定障碍物的位置，可以避免机器人因多次避障导致的运行效率低的问题。

本发明所提供的一种超声波检测障碍物的方法，首先获取预设距离内超声波接收器采集的采集序列；然后根据采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰；如果不存在波峰，则确定在预设距离内未存在障碍物；如果存在波峰，接着再判断与波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值；如果是，则就确定与第一目标数据对应的位置存在障碍物，并计算障碍物的距离；如果否，则确定在预设距离内未存在障碍物；因为障碍物一般存在于超声波的波峰位置处，所以该方法先判断接收到的超声波中是否存在波峰，然后再进一步确定在该波峰处是否存在障碍物，与传统的直接通过判断接收的数据是否大于障碍物预设值相比，障碍物存在的范围小，无需机器人进行多次避障，调节行经轨迹，提高了机器人运行效率。

为了进一步提高检测精度，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，当预设距离小于第一阈值时，获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列具体包括：控制超声波发射器发送第一数量的超声波；获取超声波接收器采集的预设距离内与第一数量的超声波对应的采集序列。当预设距离大于或等于第一阈值时，获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列具体包括：控制超声波发射器发送第二数量的超声波；获取超声波接收器采集的预设距离内与第二数量的超声波对应的采集序列。

假如，预设距离为40cm，第一阈值为50cm，也就是说，这时需要检测40cm内是否存在障碍物，预设距离小于第一阈值，即属于短距离检测障碍物，这种情况时，就控制超声波发射器发送第一数量的超声波，如发送1个超声波；然后再获取超声波接收器采集的与第一数量的超声波对应的数据，并形成采集序列，这时获取的数据就是预设距离40cm内的所有数据。如果预设距离为55cm，这时预设距离大于第一阈值，即属于长距离检测障碍物，此时，就需要控制超声波发射器发送第二数量的超声波，如发送20个超声波，然后再获取超声波接收器采集的与第二数量的超声波对应的采集序列，这时获取的数据就是预设距离55cm内的所有数据。本申请实施例根据检测距离的不同控制超声波发射器发送不同数量的超声波，可以消除长距离检测盲区，提高检测精度。可以理解的是，短距离检测和长距离检测具体需要控制超声波发射器发送多少个超声波合适可根据实际情况确定，本发明并不做限定。

为了快速的查找出超声波中的波峰位置，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，根据采集序列判断超声波是否存在波峰具体包括：

判断采集序列中是否存在大于相邻的前一个数据且大于相邻的后一个数据的第二目标数据；

如果是，则确定超声波中存在波峰，并将第二目标数据作为第一目标数据；

如果否，则确定超声波中未存在波峰。

因为波峰处的峰值(第一目标数据)满足大于与该峰值相邻的前一个数据且大于与该峰值相邻的后一个数据，所以通过判断采集序列中是否存在大于相邻的前一个数据且大于相邻的后一个数据的第二目标数据，就可确定出该采集序列中是否存在与波峰；只要该采集序列中存在这样的数据，即第二目标数据，就说明预设距离内存在波峰，即有可能存在障碍物，如果在该采集序列中寻找不到这样的数据(第二目标数据)，就说明预设距离内不存在波峰，即不存在障碍物。例如，采集序列中有a，b，c，d，e五个数据，如果判断出b大于a且大于c，则说明b数据对应的位置就是波峰位置，如果d大于c且大于e，说明d对应的位置也是波峰位置，b和d均为第二目标数据。这时只能说明b和d对应波峰位置可能存在障碍物，但到底存不存在还需要做进一步的判断，具体判断过程上文以详细介绍，在此不再赘述。第一目标数据和第二目标数据只是为了区别不同的数据根据习惯和信号命名的，并没有其它特殊含义。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，当确定与第一目标数据对应的位置存在障碍物时，还包括：显示提示信息。

当第一目标数据大于或等于预设的障碍物阈值时，即当检测到机器人前方存在障碍物时，为了及时提醒有关人员，该方法还包括显示提示信息，例如在终端显示界面上显示“在前方3cm处存在障碍物”的提示信息。

上文中对于一种超声波检测障碍物的方法的实施例进行了详细描述，基于上述实施例描述的超声波检测障碍物的方法，本发明实施例还提供了一种与该方法对应的装置。由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参照方法部分的实施例描述，这里不再赘述。

图2为本发明实施例所提供的一种超声波检测障碍物的装置组成示意图，如图2所示，该装置包括获取模块201、第一判断模块202、第一确定模块203第二判断模块204和第二确定模块205。

获取模块201，用于获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列；

第一判断模块202，用于根据所述采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰，如果否，则触发第一确定模块203，如果是，则触发第二判断模块204；

第一确定模块203，用于确定在预设距离内未存在障碍物；

第二判断模块204，用于判断与波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值，如果是，则触发第二确定模块205，如果否，则触发第一确定模块203；

第二确定模块205，用于确定与第一目标数据对应的位置存在障碍物，并计算障碍物的距离。

本发明所提供的一种超声波检测障碍物的装置，首先获取预设距离内超声波接收器采集的采集序列；然后根据采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰；如果不存在波峰，则确定在预设距离内未存在障碍物；如果存在波峰，接着再判断与波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值；如果是，则就确定与第一目标数据对应的位置存在障碍物，并计算障碍物的距离；如果否，则确定在预设距离内未存在障碍物；因为障碍物一般存在于超声波的波峰位置处，所以该装置先判断接收到的超声波中是否存在波峰，然后再进一步确定在该波峰处是否存在障碍物，与传统的直接通过判断接收的数据是否大于障碍物预设值相比，障碍物存在的范围小，无需机器人进行多次避障，调节行经轨迹，提高了机器人运行效率。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，第一判断模块202具体包括：

判断子模块，用于判断采集序列中是否存在大于相邻的前一个数据且大于相邻的后一个数据的第二目标数据，如果是，则触发第三确定模块，如果否，则触发第四确定模块；

第三确定模块，用于确定超声波中存在波峰，并将第二目标数据作为第一目标数据；

第四确定模块，用于确定超声波中未存在波峰。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：

显示模块，用于当确定与第一目标数据对应的位置存在障碍物时显示提示信息。

上文中对于一种超声波检测障碍物的方法的实施例进行了详细描述，基于上述实施例描述的超声波检测障碍物的方法，本发明实施例还提供了一种与该方法对应的超声波检测障碍物的设备。由于设备部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此设备部分的实施例请参照方法部分的实施例描述，这里不再赘述。

图3为本发明实施例所提供的一种超声波检测障碍物的设备组成示意图，如图3所示，该设备包括存储器301和处理器302。

存储器301，用于存储计算机程序；

处理器302，用于执行计算机程序以实现上述任意一个实施例提供的超声波检测障碍物的方法的步骤。

本发明所提供的一种超声波检测障碍物的设备，首先获取预设距离内超声波接收器采集的采集序列；然后根据采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰；如果不存在波峰，则确定在预设距离内未存在障碍物；如果存在波峰，接着再判断与波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值；如果是，则就确定与第一目标数据对应的位置存在障碍物，并计算障碍物的距离；如果否，则确定在预设距离内未存在障碍物；因为障碍物一般存在于超声波的波峰位置处，所以该设备先判断接收到的超声波中是否存在波峰，然后再进一步确定在该波峰处是否存在障碍物，与传统的直接通过判断接收的数据是否大于障碍物预设值相比，障碍物存在的范围小，无需机器人进行多次避障，调节行经轨迹，提高了机器人运行效率。

上文中对于一种超声波检测障碍物的方法的实施例进行了详细描述，基于上述实施例描述的超声波检测障碍物的方法，本发明实施例还提供了一种与该方法对应的计算机可读存储介质。由于计算机可读存储介质部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此计算机可读存储介质部分的实施例请参照方法部分的实施例描述，这里赘述。

一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现上述任意一个实施例提供的超声波检测障碍物的方法的步骤。

本发明所提供的一种计算机可读存储介质，处理器可以读取可读存储介质中存储的程序，即可以实现上述任一实施例提供的超声波检测障碍物的方法，因为障碍物一般存在于超声波的波峰位置处，所以先判断接收到的超声波中是否存在波峰，然后再进一步确定在该波峰处是否存在障碍物，与传统的直接通过判断接收的数据是否大于障碍物预设值相比，障碍物存在的范围小，无需机器人进行多次避障，调节行经轨迹，提高了机器人运行效率。

以上对本发明所提供的一种超声波检测障碍物的方法、装置、设备及存储介质进行了详细介绍。本文中运用几个实例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明，只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本领域技术人员，在没有创造性劳动的前提下，对本发明所做出的修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请中。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个操作与另一个操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”等类似词，使得包括一系列要素的单元、设备或***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种单元、设备或***所固有的要素。

Claims (10)

1.一种超声波检测障碍物的方法，其特征在于，包括：

获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列；

根据所述采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰；

如果未存在所述波峰，则确定在所述预设距离内未存在障碍物；如果存在所述波峰，则判断与所述波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值；

如果所述第一目标数据大于或等于所述预设的障碍物阈值，则确定与所述第一目标数据对应的位置存在所述障碍物，并计算所述障碍物的距离；

如果所述第一目标数据小于所述预设的障碍物阈值，则确定在所述预设距离内未存在所述障碍物。

2.根据权利要求1所述的超声波检测障碍物的方法，其特征在于，当所述预设距离小于第一阈值时，所述获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列具体包括：

控制超声波发射器发送第一数量的超声波；

获取所述超声波接收器采集的所述预设距离内与所述第一数量的超声波对应的采集序列。

3.根据权利要求2所述的超声波检测障碍物的方法，其特征在于，当所述预设距离大于或等于所述第一阈值时，所述获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列具体包括：

控制所述超声波发射器发送第二数量的超声波；

获取所述超声波接收器采集的所述预设距离内与所述第二数量的超声波对应的采集序列。

4.根据权利要求2或3所述的超声波检测障碍物的方法，其特征在于，所述根据所述采集序列判断所述超声波是否存在波峰具体包括：

判断所述采集序列中是否存在大于相邻的前一个数据且大于相邻的后一个数据的第二目标数据；

如果是，则确定所述超声波中存在所述波峰，并将所述第二目标数据作为所述第一目标数据；

如果否，则确定所述超声波中未存在所述波峰。

5.根据权利要求1所述的超声波检测障碍物的方法，其特征在于，当确定与所述第一目标数据对应的位置存在所述障碍物时，还包括：

显示提示信息。

6.一种超声波检测障碍物的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取超声波接收器采集的预设距离内的采集序列；

第一判断模块，用于根据所述采集序列判断接收到的超声波是否存在波峰，如果否，则触发第一确定模块，如果是，则触发第二判断模块；

所述第一确定模块，用于确定在所述预设距离内未存在障碍物；

所述第二判断模块，用于判断与所述波峰对应的第一目标数据是否大于或等于预设的障碍物阈值，如果是，则触发第二确定模块，如果否，则触发所述第一确定模块；

所述第二确定模块，用于确定与所述第一目标数据对应的位置存在所述障碍物，并计算所述障碍物的距离。

7.根据权利要求6所述的超声波检测障碍物的装置，其特征在于，所述第一判断模块具体包括：

判断子模块，用于判断所述采集序列中是否存在大于相邻的前一个数据且大于相邻的后一个数据的第二目标数据，如果是，则触发第三确定模块，如果否，则触发第四确定模块；

所述第三确定模块，用于确定所述超声波中存在所述波峰，并将所述第二目标数据作为所述第一目标数据；

所述第四确定模块，用于确定所述超声波中未存在所述波峰。

8.根据权利要求6所述的超声波检测障碍物的装置，其特征在于，还包括：

显示模块，用于当确定与所述第一目标数据对应的位置存在所述障碍物时显示提示信息。

9.一种超声波检测障碍物的设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至5任意一项所述的超声波检测障碍物的方法的步骤。

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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1至5任意一项所述的超声波检测障碍物的方法的步骤。