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1. WO2016180514 - FLOOR TREATMENT DEVICE AND METHOD FOR THE NAVIGATION THEREOF, AND GROUP OF FLOOR TREATMENT DEVICES AND METHOD FOR THE JOINT NAVIGATION OF SAID FLOOR TREATMENT DEVICES

Publication Number WO/2016/180514
Publication Date 17.11.2016
International Application No. PCT/EP2016/000662
International Filing Date 26.04.2016
IPC
G05D 1/02 2006.01
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
1Control of position, course, altitude, or attitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
02Control of position or course in two dimensions
CPC
A47L 9/28
AHUMAN NECESSITIES
47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
LDOMESTIC WASHING OR CLEANING
9Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
G01C 21/206
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
21Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
20Instruments for performing navigational calculations
206specially adapted for indoor navigation
G05D 1/0219
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
1Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
02Control of position or course in two dimensions
021specially adapted to land vehicles
0212with means for defining a desired trajectory
0219ensuring the processing of the whole working surface
G05D 1/024
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
1Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
02Control of position or course in two dimensions
021specially adapted to land vehicles
0231using optical position detecting means
0238using obstacle or wall sensors
024in combination with a laser
G05D 1/0246
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
1Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
02Control of position or course in two dimensions
021specially adapted to land vehicles
0231using optical position detecting means
0246using a video camera in combination with image processing means
G05D 1/0248
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
1Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
02Control of position or course in two dimensions
021specially adapted to land vehicles
0231using optical position detecting means
0246using a video camera in combination with image processing means
0248in combination with a laser
Applicants
  • UNIVERSITÄT BIELEFELD [DE]/[DE]
Inventors
  • HORST, Michael
  • MÖLLER, Ralf
  • PATZELT, Florian
Agents
  • COHAUSZ HANNIG BORKOWSKI WISSGOTT
Priority Data
10 2015 006 014.713.05.2015DE
Publication Language German (DE)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) BODENBEARBEITUNGSGERÄT UND VERFAHREN ZU DESSEN NAVIGATION SOWIE SCHWARM VON BODENBEARBEITUNGSGERÄTEN UND VERFAHREN ZU DEREN GEMEINSAMER NAVIGATION
(EN) FLOOR TREATMENT DEVICE AND METHOD FOR THE NAVIGATION THEREOF, AND GROUP OF FLOOR TREATMENT DEVICES AND METHOD FOR THE JOINT NAVIGATION OF SAID FLOOR TREATMENT DEVICES
(FR) APPAREIL DE TRAITEMENT DE SOLS ET PROCÉDÉ POUR SA NAVIGATION AINSI QUE MULTITUDE D’APPAREILS DE TRAITEMENT DE SOLS ET PROCÉDÉ POUR LEUR NAVIGATION COMMUNE
Abstract
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Navigation wenigstens eines selbstfahrenden Bodenbearbeitungsgerätes (1, 2, 3, 4), bevorzugt einer Vielzahl von Bodenbearbeitungsgeräten (1, 2, 3, 4), wobei die Antriebe eines jeweiligen Bodenbearbeitungsgerätes (1, 2, 3, 4) angesteuert werden in Abhängigkeit von Hindernisinformationen von durch das jeweilige Bodenbearbeitungsgerät (1, 2, 3, 4) detektierten Hindernissen, wobei Hindernisse zumindest gebildet werden durch reale Objekte, deren Hindernisinformationen durch Sensoren am jeweiligen Bodenbearbeitungsgerät (1, 2, 3, 4) erfasst werden und wobei ein jeweiliges Bodenbearbeitungsgerät (1, 2, 3, 4) in zeitlichen und/oder räumlichen Abständen an Orten (6) entlang der Bewegungsbahn mit einer mitgeführten Kamera Umgebungsbilder erfasst, wobei in einer Datenbank (5) eine topologische Karte gebildet wird, in die von einem jeweiligen Bodenbearbeitungsgerät (1, 2, 3, 4) für jeden Ort (E, 6), an dem ein Umgebungsbild erfasst wird, ein Knoten eingefügt wird, dem zumindest das Umgebungsbild zugeordnet wird, und zwischen einem neu eingefügten Knoten und wenigstens einem in der Karte bestehenden, von demselben Bodenbearbeitungsgerät (1, 2, 3, 4) schon eingefügten Knoten Verbindungen (V) gebildet werden, denen relative metrische Informationen zugeordnet werden, und durch Vergleich des neuen Umgebungsbildes am aktuellen Ort (E), zu dem in die Karte ein neuer Knoten eingefügt wird, mit allen in der Datenbank schon zu Knoten zugeordneten Umgebungsbildern ermittelt wird, ob in einer begrenzten Umgebung des zum neuen Umgebungsbild gehörenden aktuellen Orts (E) sich wenigstens ein Nachbarort (N1, N2, N3) befindet, zu dem bereits ein Knoten und ein zugeordnetes Umgebungsbild in der Karte von demselben oder einem anderen Bodenbearbeitungsgerät (1, 2, 3, 4) gespeichert wurde und bei Vorhandensein wenigstens eines solchen Nachbarortes (N1, N2, N3) ausgehend vom neu eingefügten Knoten zu dem zugehörigen Knoten jedes ermittelten Nachbarortes (N1, N2, N3) in der topologischen Karte eine neue Verbindung eingefügt wird und zu wenigstens einem, bevorzugt allen Nachbarorten (N1, N2, N3) zu deren Knoten neue. Verbindungen in die Karte eingefügt wurden, Hindernisinformationen relativ zum aktuellen Ort (E) des neuen Umgebungsbildes aus den in der Karte gespeicherten Daten berechnet und zur Steuerung oder Regelung der Antriebe des jeweiligen Bodenbearbeitungsgerätes (1, 2, 3, 4) herangezogen werden.
(EN)
The invention relates to a method for the navigation of at least one self-driving floor treatment device (1, 2, 3, 4), preferably a plurality of floor treatment devices (1, 2, 3, 4), wherein the drives of each floor treatment device (1, 2, 3, 4) are controlled in accordance with obstacle information of obstacles detected by the floor treatment device (1, 2, 3, 4), wherein obstacles are at least formed by real objects, the obstacle information of which is sensed by means of sensors on the particular floor treatment device (1, 2, 3, 4), and wherein each floor treatment device (1, 2, 3, 4) records environment images at points (6) along the motion path at time intervals and/or spatial distances by means of a camera that is carried along, wherein a topological map is formed in a database (5), to which map a node is added by a particular floor treatment device (1, 2, 3, 4) for each point (E, 6) at which an environment image is recorded, with which node at least the environment image is associated, and links (V) are formed between a newly added node and at least one node that exists in the map and has already been added by the same floor treatment device (1, 2, 3, 4), with which links relative metric information is associated, and, by comparing the new environment image at the current point (E), for which a new node is added to the map, with all environment images already associated with nodes in the database, it is determined whether at least one adjacent point (N1, N2, N3) for which a node and an associated environment image have already been stored in the map by the same or a different floor treatment device (1, 2, 3, 4) is present in a limited environment of the current point (E) belonging to the new environment image, and, if at least one such adjacent point (N1, N2, N3) is present, a new link is added to the topological map from the newly added node to the associated node of each determined adjacent point (N1, N2, N3), and, for at least one, preferably all adjacent points (N1, N2, N3) for the nodes of which new links have been added to the map, obstacle information is calculated in relation to the current point (E) of the new environment image from the data stored in the map and is used to control the drives of the particular floor treatment device (1, 2, 3, 4) in an open-loop or closed-loop manner.
(FR)
L'invention concerne un procédé permettant la navigation d’au moins un appareil autonome de traitement de sols (1, 2, 3, 4), de préférence d’une pluralité d’appareils de traitement de sols (1, 2, 3, 4). Les dispositifs d’entraînement d’un appareil de traitement de sol concerné (1, 2, 3, 4) sont commandés en fonction d’informations sur des obstacles repérés par ledit appareil de traitement de sols (1, 2, 3, 4) ; les obstacles sont formés au moins par des objets réels dont les informations d’obstacle sont détectées par des capteurs sur ledit appareil de traitement de sols (1, 2, 3, 4) et chaque appareil de traitement de sols (1, 2, 3, 4) détecte, à des intervalles dans le temps ou dans l’espace en des lieux (6) le long de la trajectoire de déplacement, des images de l’environnement avec une caméra embarquée ; dans une banque de données (5) est formée une carte topologique dans laquelle chaque appareil de traitement (1, 2, 3, 4) pour chaque lieu (E, 6), auquel l’image de l’environnement a été détectée, ajoute un nœud auquel est associée au moins l’image de l’environnement ; et entre un nœud nouvellement ajouté et au moins un nœud présent dans la carte, déjà ajouté par le même appareil de traitement de sols (1, 2, 3, 4) sont formées des liaisons (V) auxquelles sont associées des informations métriques relatives ; et par comparaison de la nouvelle image de l’environnement au lieu actuel (E), auquel un nouveau nœud a été ajouté dans la carte, à toutes les images de l’environnement déjà associées dans la banque de données à des nœuds, il est déterminé si dans un environnement délimité du lieu actuel (E), appartenant à la nouvelle image de l’environnement, se trouve au moins un lieu voisin (N1, N2, N3) pour lequel un nœud et une image de l’environnement associée ont déjà été enregistrés dans la carte par le même ou par un autre appareil de traitement des sols (1, 2, 3, 4) ; et, en cas de présence d’au moins un tel lieu voisin (N1, N2, N3), une nouvelle liaison, partant du nœud nouvellement ajouté et allant au nœud associé de chaque lieu voisin déterminé (N1, N2, N3), est ajoutée dans la carte ; et pour au moins, de préférence pour tous les lieux voisins (N1, N2, N3), pour les nœuds desquels de nouvelles liaisons ont été ajoutées dans la carte, sont calculées des informations d’obstacles relativement au lieu actuel (E) de la nouvelle image de l’environnement et sont mises à contribution pour la commande ou la régulation des entraînements dudit appareil de traitement des sols (1, 2, 3, 4).
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