[发明专利]基于稀疏地图和驾驶人识别的室内多平衡车自主导航方法

说明书

本发明公开了基于稀疏地图和驾驶人识别的室内多平衡车自主导航方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：建立室内多平衡车自主导航与联动调度系统；S2：地图采样车采集室内环境对应的三维稀疏点云地图，并将地图存储在后台云端服务器中；S3：后台云端服务器根据多车联动调度策略，保证室内自主导航平衡车的合理分布；S4：室内自主导航平衡车在使用者上车之后，通过对使用者的人脸扫描来获取对使用者的身份确认，进而获得使用者在室内的目的地；S5：各室内自主导航平衡车通过车与云的通讯机制，自动上传、下载和更新室内三维稀疏点云地图，并根据使用者出行需求，自动将使用者带到目的地；可广泛应用在机场、办公大楼、车站等场合。

技术领域

本发明涉及车辆自主导航方法，具体涉及基于稀疏地图和驾驶人识别的室内多平衡车自主导航方法。

背景技术

随着经济社会的发展，城市的建设，面向室内封闭环境下的便捷、智慧代步驾驶，已经成为人们的广泛社会需求。现代社会不断发展，城市建设日新月异，人们的活动范围不断扩大，随之带来的问题是人们在不熟悉的机场、办公大楼、车站、商场、场馆内，非常容易迷失方向，不能在计划的时间内找到目的地，而耽搁后续行程安排。同时，室内环境下GPS信号失效，无法使用GPS设备来提供精确定位服务，使得该问题变得更加困难。作为新型室内自主驾驶式车辆工具，本发明公开的自主式室内平衡车可以满足人们在室内场景下对便利出行的需求。

目前，常用的室内代步工具，主要以手动驾驶模式为主，其技术要点在于，通过手柄、方向盘、踏板等钮来完成代步行驶。该方案解决了代步出行问题，但尚未解决便捷、智能、自主室内代步问题。因此，本发明拟建立基于3维稀疏点云构建的室内多平衡车自主导航与联动调度方法，这对于未来室内的智能便利代步，具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供基于稀疏地图和驾驶人识别的室内多平衡车自主导航方法。

本发明为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：基于稀疏地图和驾驶人识别的室内多平衡车自主导航方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：建立室内多平衡车自主导航与联动调度系统，该系统包括地图采样车、多台室内自主导航平衡车、固定点位充电系统、后台云端服务器；后台云端服务器作为局域网云端使用，后台云端服务器为所有室内自主导航平衡车提供三维数据支持。

S2：在系统构建阶段，地图采样车采集室内环境对应的三维稀疏点云地图，并将地图存储在后台云端服务器中，供室内自主导航平衡车使用；各室内自主导航平衡车通过局域网通信网络与后台云端服务器通信，后台云端服务器维护与室内环境对应的三维稀疏点云图。

S3：后台云端服务器根据多车联动调度策略，分析当前多台自主导航平衡车在室内的分布情况，并进行合理调度，保证室内自主导航平衡车的合理分布。

S4：室内自主导航平衡车在使用者上车之后，通过对使用者的人脸扫描来获取对使用者的身份确认，后台云端服务器通过万维网获得用户的出行信息，进而获得使用者在室内的目的地。

S5：各室内自主导航平衡车在工作过程中，通过车与云的通讯机制，自动上传、下载和更新室内三维稀疏点云地图；自主导航平衡车根据使用者出行需求，自动将使用者带到使用者目的地。

根据本发明所述的基于稀疏地图和驾驶人识别的室内多平衡车自主导航方法的优选方案，地图采样车采集室内环境对应的三维稀疏点云地图，具体为，首先对地图采样车上的双目机器视觉进行参数标定，获得变换矩阵；地图采样车在室内无死角行驶，行驶过程中地图采样车的双目机器视觉获得双目视频流，在基本矩阵的约束下，以变换矩阵为基础，采用三角测量方法，将双目视频流中对应的2D特征点对映射到基于室内坐标系的三维空间中去。