确定至少部分边界的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于通过使用物理区域的参考位置的至少第一有序集合来确定物理区域中的可移动物体的边界的至少一部分的方法，其至少包括以下步骤：从存储设备中检索出与第一集合的第一参考位置相关联的至少一个n元组；从存储设备中检索出与第一集合的多个第二位置相关联的n元组的至少一个集合；从多个n元组中选择一个子集，子集包括相对于与第一位置相关联的n元组最近的、并与最近的第二位置相关联的n元组；通过第一计算程序，计算与最近的第二位置相关联的最近的n元组的线性度评价；确定与最近的第二位置的中心位置相关联的中心n元组，以及如果线性度评价高于预设的阈值，将中心n元组边界元素存储在存储设备中，边界元素是边界的一部分。

A method of determining at least part of the boundary

The present invention relates to a method for determining at least part of the boundary of a movable object in a physical region by using a first ordered set of a reference position of a physical region, at least including the following steps: at least one n tuple associated with the first reference position of the first set is retrieved from the storage device. To retrieve at least one set of N tuples associated with multiple second positions of the first set from the storage device; select a subset from a plurality of N tuples, including a n tuple associated with the nearest n tuple associated with the first position, and associated with the nearest second position; calculated by the first computational program. The linear degree evaluation of the nearest n tuple associated with the nearest second position; determine the central n tuple associated with the central position of the nearest second position, and if the linearity evaluation is higher than the preset threshold, the central n tuple boundary element is stored in the storage device, and the boundary element is part of the boundary.

【技术实现步骤摘要】
确定至少部分边界的方法
本专利技术涉及确定边界，至少一部分边界的
类似这样的方法用于将技术设备(例如可移动物体或机器人)的活动限制到预定区域。
技术介绍
一方面，对于可移动物体，超出这个范围可能是危险的、非法的或完全不需要的。另一方面，所述可移动物体应该能够覆盖整个区域；否则，收割机、扫雷器、吸尘器等许多其他使用这种方法的机器将会被视为非正常工作。此外，边界应该以自动方式记录；在现有技术的设备中，这些往往与上述要求相矛盾。在某些情况下，现有的方法会在覆盖的区域留下间隙。在其他情况下，该区域的边界会超限。
技术实现思路
在这种背景下，本专利技术的目的是提供一种改进或至少部分克服现有技术的缺点的方法。这些方法以及进一步的优点在权利要求1中阐述。本专利技术的其它实施例和可选特征在从属权利要求中阐述。本专利技术公开了一种用于确定物理区域中可移动物体的至少一部分边界的方法。边界包括物理区域的边界位置的集合。边界位置定位在2维或3维的物理区域内。物理边界位置与边界位置的n元组相关联。为了确定边界位置或至少边界位置的一部分，使用物理区域的参考位置的至少第一有序集合。第一集合的参考位置和对应的n元组的集合相关联，其中n元组的集合指定物理区域中对应的参考位置的位置。通常通过沿着物理轮廓移动记录设备来获得参考位置，该物理轮廓将被定义为物理边界。在该移动过程中，记录设备周期性地记录参考位置，例如每秒记录一次。根据这些参考位置的要求精度、地形条件、记录设备的精度等，记录频率可以更高或更低。由于固有的不精确性或记录程序的不确定性，以这种方式记录的参考位置与理想参考位置会有不同(至少稍微的不同)。这可能导致边界的定义不准确或边界线的不必要的锯齿状。应对这种情况的一个策略是将边界线平滑化，例如通过使用参考位置的插值方法，如样条插值。然而，这也将使得边缘、角点等变得平滑，并且因此偏离理想的参考位置。这将导致在被覆盖的区域内出现间隙。为了(至少部分地)避免这样的缺点，本专利技术的方法至少执行以下步骤：a)从所述存储设备中检索出与所述第一集合的第一参考位置相关联的至少一个n元组；b)从所述存储设备中检索出与所述第一集合的多个第二位置相关联的n元组的至少一个集合；c)从与所述第二位置相关联的多个n元组中选择一个子集，所述子集包括相对于与所述第一位置相关联的所述n元组最近的、并与最近的第二位置相关联的n元组；d)通过利用第一计算程序，计算与所述最近的第二位置相关联的所述最近的n元组的线性度评价；e)确定与所述最近的第二位置的中心位置相关联的中心n元组，以及如果线性度评价高于预设的阈值，将与所述中心位置相关联的所述中心n元组作为边界元素(即所述边界的一部分)存储在存储设备中。与参考位置相关联的n元组的集合存储在存储设备中。这使得计算系统可以访问n元组及与其相关联的位置。存储设备可以由半导体，磁性或光学设备，或用于存储和/或处理信息的其他方式制成。在步骤a)中，从存储设备检索与第一有序集合的第一参考位置相关联的至少一个n元组。通常在记录期间通过记录设备记录参考位置的序列给出的第一有序集合的顺序。在步骤b)中，从存储设备检索与第一集合的多个第二位置相关联的n元组的至少一个集合。检索的n元组的数量通常在5到200之间。选择该多个第二位置的主要标准是在步骤a)中检索到的与第一参考位置相关联的n元组的附近。在步骤c)中，从在步骤b)中检索的多个n元组中选择一个子集，该子集包括在步骤a)中检索的相对于与第一位置相关联的所述n元组而言的最近的n元组。在步骤d)中，计算与最近的第二位置相关联的最近的n元组的线性度评价。这是通过使用第一计算程序完成的。在步骤e)中，确定与最近的第二位置的中心位置相关联的中心n元组。如果在步骤e)中计算的线性度评价高于预定阈值，则与中心位置相关联的该中心n元组作为边界元素存储在存储装置中。在一些实施例中，使用参考位置的第二集合。参考位置的第二集合可以包括参考位置的第一有序集合。或者，第二集合可以仅由参考位置的第一有序集合组成。或者，第二集合也可以包括多个附加的参考位置。这些附加的参考位置通常通过沿着应该被定义为物理边界的物理轮廓多次移动记录设备而获得(例如2到10次)。基于参考位置的第二集合，步骤b)由步骤b2)代替，从存储设备检索与所述第二集合的多个第二位置相关联的n元组的至少一个集合。该实施例具有增加用于计算线性度评价(步骤d)和确定中心n元组(步骤e)的第二位置的数量的优点。请注意，记录和存储的该第二集合的序列不起任何的作用，因为仅选择最近的(在步骤c中)。这大大简化了记录程序。在一些实施例中，中心n元组是最近的n元组的质量中心或最近的n元组的加权质量中心。最近的n元组的中心n元组可以通过几种方式来计算。一种方法是计算这些最近的n元组的质量中心。另一种方法是将最近的n元组归因于权重。对于权重的示例：基于记录设备，例如记录质量越好，权重越高；基于线性度评价，例如线性度越高的点权重越高，或者具有高于预定阈值的线性度的点权重越高。在一些实施例中，通过执行以下步骤来确定中心n元组：·对于包含最近的n元组的预定数目的子集，重复步骤c)和步骤d)，其中所述每个子集有不同的基数；·在步骤e)之后，对于具有最高线性度评价的子集，选择包括最近的第二位置的预定数目的子集的中心n元组。最近的n元组的数量不是定值，并且可以随着与第一集合的第一参考位置相关联的每个n元组而发生变化(如在步骤a中检索到的)。可以通过线性度评价的预定阈值确定所选择的最近的n元组的数量，即仅选择高于预定阈值的那些最近的n元组。选择最近的n元组的另一个标准可以是限制它们的数量，即取n个最近的n元组的子集。该集合的基数n在5至200个元素之间，优选在10至60个元素之间，最优选在20至40个元素之间。一些实施例会系统地改变所述子集的基数，例如从20至40个元素，确定每一个这些子集的线性度评价，然后(在步骤e之后)，选择具有最高线性度评价的子集的中心n元组。在一些实施例中，计算与相应的n元组的集合相关联的参考位置的第三有序集合，还包括以下步骤：·在步骤e)之后，如果所述线性度评价高于所述预定阈值，将与中心位置相关联的所述中心n元组作为与非间隙元素(即第三集合的一部分)相关联的非间隙n元组存储在存储设备中，或者，将与中心位置相关联的所述中心n元组作为与间隙元素(即第三集合的一部分)相关联的间隙n元组存储在存储设备中，如果线性度评价低于所述预定阈值，则作为n元组的所述第三有序集合的一部分；·利用第二计算程序计算与角点元素(即边界的一部分)相关联的角点n元组，其中所述第二计算程序是基于间隙n元组和非间隙n元组。所述参考位置的第三有序集合由间隙n元组和非间隙n元组组成。如果线性度评价高于预定阈值，则中心n元组(步骤e)被存储为非间隙n元组。非间隙n元组的预定阈值优选高于0.9，最优选高于0.93。如果中心n元组(步骤e)不是根据上述定义的非间隙n元组，则其被存储为间隙n元组。因此，在步骤e)中确定的包括中心n元组的参考位置的第三组有序集合，其可以是间隙n元组或非间隙n元组。通过执行第二计算程序，该第三有序集合用于计算至少一个角点n元组。所述第二计算原理通过确定剩余非间隙n元组间的至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过使用物理区域的参考位置的至少第一有序集合(510)来确定所述物理区域中的可移动物体(10)的至少部分边界(550)的方法，其中所述边界(550)包括所述物理区域的边界位置(551,552)的集合，其中所述第一集合(510)的参考位置与相应n元组(610)的集合相关联，其中所述n元组(610)的集合指定了物理区域中相应的参考位置(510)的位置，其中，与所述第一和第二集合(510)的参考位置相关联的所述n元组(610)的集合被存储在存储设备(300)中，所述方法包括至少以下步骤：a)从所述存储设备(300)中检索出与所述第一集合(510)的第一参考位置(511)相关联的至少一个n元组(611)；b)从所述存储设备(300)中检索出与所述第一集合(510)的多个第二位置(512,513)相关联的n元组(612,613)的至少一个集合；c)从与所述第二位置(512,513)相关联的多个n元组(612，613)中选择一个子集，所述子集包括相对于与所述第一位置(511)相关联的所述n元组(611)最近的、并与最近的第二位置(514,515)相关联的n元组(614,615)；d)通过利用第一计算程序，计算与所述最近的第二位置(514,515)相关联的所述最近的n元组(614，615)的线性度评价；e)确定与所述最近的第二位置(525,526)的中心位置(519)相关联的中心n元组(619)，以及如果线性度评价高于预设的阈值，将与所述中心位置(519)相关联的所述中心n元组作为边界元素(551)存储在存储设备(300)中，所述边界元素(551)是所述边界(550)的一部分。...

【技术特征摘要】
2016.10.26 DE 102016120461.71.一种用于通过使用物理区域的参考位置的至少第一有序集合(510)来确定所述物理区域中的可移动物体(10)的至少部分边界(550)的方法，其中所述边界(550)包括所述物理区域的边界位置(551,552)的集合，其中所述第一集合(510)的参考位置与相应n元组(610)的集合相关联，其中所述n元组(610)的集合指定了物理区域中相应的参考位置(510)的位置，其中，与所述第一和第二集合(510)的参考位置相关联的所述n元组(610)的集合被存储在存储设备(300)中，所述方法包括至少以下步骤：a)从所述存储设备(300)中检索出与所述第一集合(510)的第一参考位置(511)相关联的至少一个n元组(611)；b)从所述存储设备(300)中检索出与所述第一集合(510)的多个第二位置(512,513)相关联的n元组(612,613)的至少一个集合；c)从与所述第二位置(512,513)相关联的多个n元组(612，613)中选择一个子集，所述子集包括相对于与所述第一位置(511)相关联的所述n元组(611)最近的、并与最近的第二位置(514,515)相关联的n元组(614,615)；d)通过利用第一计算程序，计算与所述最近的第二位置(514,515)相关联的所述最近的n元组(614，615)的线性度评价；e)确定与所述最近的第二位置(525,526)的中心位置(519)相关联的中心n元组(619)，以及如果线性度评价高于预设的阈值，将与所述中心位置(519)相关联的所述中心n元组作为边界元素(551)存储在存储设备(300)中，所述边界元素(551)是所述边界(550)的一部分。2.根据权利要求1所述的方法，使用参考位置的第二集合(520)，其可以包括参考位置的第一有序集合(510)，用步骤b2)替代步骤b)，其中b2)从所述存储设备(300)中检索出与所述第二集合(520)的多个第二位置(512,513)相关联的n元组(612,613)的至少一个集合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述中心n元组(619)是最近的n元组(614,615)的质量中心或最近的n元组(614,615)的加权质量中心。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括以下步骤：-对于包含最近的n元组(614,615)的预定数目的子集，重复步骤c)和步骤d)，其中所述每个子集有不同的基数；-在步骤e)之后，对于具有最高线性度评价的子集，选择包括最近的第二位置(514,515)的预定数目的子集的中心n元组(619)。5.根据权利要求4所述的方法，其中，包括最近的n元组(625,614,615)的子集的基数在5至200个元素之间，优选地在10至60个元素之间，最优选在20至40个元...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·古根伯格，雷纳·沃尔瑟，马库斯·坦胡贝尔，
申请(专利权)人：安海德国股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE