CN117452930A - 一种边界线的识别方法、智能设备、识别装置及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种边界线的识别方法、装置、存储介质及自驱动设备，涉及信号处理领域。其中，边界线的识别方法包括检测边界线信号；若自行走设备沿当前边界线行走中检测到目标信号，则确定所述当前边界线为内边界线，从而能够快速和准确识别内边界，方案简单，易于实现，经济效益高。

Description

一种边界线的识别方法、智能设备、识别装置及可读存储介质

技术领域

本发明涉及智能机器设备技术领域，尤其涉及一种边界线的识别方法、智能设备、识别装置及可读存储介质。

背景技术

随着科学技术的发展，智能的自动行走设备为人们所熟知，由于自动行走设备可以自动预先设置的程序执行预先设置的相关任务，无须人为的操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛。工业上的应用如执行各种功能的机器人，家居产品上的应用如割草机、吸尘器等，这些智能的自动行走设备极大地节省了人们的时间，给工业生产及家居生活都带来了极大的便利。

在应用中，智能的自动行走设备需要对工作区域进行识别和判断，通常在工作区间内，会存在智能的自动行走设备不能和不需进行作业的孤岛，例如，割草机器人在需要修剪的草坪上进行工作，草坪上的花池，景观水池等是无需作业的，这些花池，景观水池等便构成孤岛，孤岛周围的边界线则称为内边界线。

目前，孤岛的识别通过控制智能设备跟踪边界线，然后通过轮式里程计的累计信息来判断机器所跟踪的边界线是外部边界线还是内边界线。智能设备识别是外边界线还是内边界线，往往需要智能设备绕工作区行走至少一圈，影响了智能设备识别边界线的效率，识别内边界线的准确率也很低。

发明内容

为解决上述技术难题，本发明提供了一种边界线的识别方法。

该识别方法能够快速和准确识别内边界，方案简单，易于实现，经济效益高。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种边界线的识别方法，包括：

检测边界线信号，以便于自行走设备沿着边界线移动；

若自行走设备沿当前边界线行走中检测到目标信号，则确定所述当前边界线为内边界线；

其中，所述目标信号是由部署于内边界线预设范围中电子标签生成的，所述电子标签只部署于内边界线上。

在一种实施例中，该方法还包括：

若满足预设条件后，仍未检测到目标信号，则获取目标设备的当前行驶方向；

根据所述当前行驶方向，确定当前边界线是否为内边界线。

在一种实施例中，该方法中确定所述边界线为内边界线，包括：根据所述目标信号，获取当前边界线的身份信息；

若在数据库中未查找到与所述身份信息相匹配的内边界线，则在数据库中存储当前边界线的身份信息；

并基于所述内边界线，新建内边界线的地图。

在一种实施例中，该方法根据所述当前行驶方向，确定当前边界线是否为内边界线，包括：

获取目标设备的预设行驶方向；

若目标设备预设行驶方向与当前行驶方向一致，则确定当前边界为外边界线；

否则，确定当前边界线为内边界线。

在一种实施例中，该方法中的当前行驶方向是指从自行走设备从边界线的目标位置出发，沿着边界线行驶预设角度后的行驶方向。

在一种实施例中，该方法中获取内边界线的地图，包括：

获取内边界线设置的目标电子标签发出的目标信号；

获取所述目标电子标签的坐标信息，作为起始点；

以起始点出发沿着内边界线行驶，直至再次检测目标信号，获取行驶的路径，生成地图。

在一种实施例中，该方法中预设条件至少根据所述自行走设备的累计行驶角度或者累计行驶时间或者累计行驶时间设置。

本发明还提供一种智能设备，该设备包括存储器和处理器，能够用于使用上述实施例中的任意一项边界线的识别方法的自行走设备；该设备能够快速和准确识别内边界线，从而避免进入内边界里面作业，利于在识别内边界线后执行脱困功能，离开内边界线进行作业。

本发明还提供一种可读存储介质，存储有指令，当所述指令被处理器执行时，可实现上述实施例中任一所述方法的操作步骤。

本发明还提供识别装置，包括：检测模块，用于检测边界线信号，所述边界线信号用于控制自行走设备行走；处理模块，用于若自行走设备沿当前边界线行走中检测到目标信号，则确定所述当前边界线为内边界线；

其中，所述目标信号是由部署于内边界线预设范围中电子标签生成的，所述电子标签只部署于内边界线上。

上述方案中，通过检测边界线中产生的目标信号，获取到目标信号中的身份信息，则标记当前的边界线为内边界线，若在内边界线上设置电子标签，外边界线没有电子标签，智能设备检测到电子标签的ID信息后，就能够识别出智能设备跟踪的当前边界线是内边界线，能够提高识别效率和准确率，降低识别的成本。

上述方案中，智能设备无需分别绕内边界和外边界行走一周后，再根据里程进行判断，提高了识别准确率和识别效率，另外，在边界线上设置电子标签，通过检测电子标签的信号和身份信息，确定当前边界是否为内边界线，能够避免通过内外边界的行驶方向判断内外边界线所造成的行驶路线长，需要行走多余的路线才能够判断出是否为内边界还是外边界的问题，从而降低智能设备的功耗，减少能源浪费。

在一些方案中，仅需在内边界部署电子标签，设备端只需要一个传感器来检测信标，布线成本低检测元件种类少，经济实惠，方案简单，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的边界线的识别方法的流程图；

图2为本发明中工作区示意图；

图3为本发明中内外边界线布线示意图；

图4为本发明中边界线走向示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

结合图1，本发明提供的边界线的识别方法，包括：

S101：检测边界线信号，以便于自行走设备沿着边界线移动；

S102：若自行走设备沿当前边界线行走中检测到目标信号，则确定所述当前边界线为内边界线；其中，所述目标信号是由部署于内边界线预设范围中电子标签生成的，所述电子标签只部署于内边界线上。

本发明通过检测边界线中产生的目标信号，获取到目标信号中的身份信息，则标记当前的边界线为内边界线，检测出目标信号后，跟随当前边界线行走，由于在内边界线上设置了电子标签，通过智能设备设置的阅读器能够读出电子标签的ID信息，与存储在智能设备中的内标签信息数据对比，就能够识别出智能设备跟踪的当前边界线是否为内边界线，如此，无需绕边界线行走一周通过行走方向，或者轮式里程计数来判断内外边界，能够提高识别效率和准确率，降低识别的成本。

需要说明的是，结合附图，上述边界线的识别方法，用于自动行走和工作的智能设备，该智能设备包括自动送菜机器人、送水机器人，智能扫地机，智能吸尘器，智能割草机器人等，能够自动行走，识别路径和进行工作区规划的智能机器，在此以智能割草机器人为例，进行阐述本发明的技术方案，仅为便于描述，不只局限于智能割草机器人。

智能割草机器人，或者也可以称为户外割草机机器人，从充电座引出一根电缆线，设置在除草机的工作区域的边界上，称为外边界线，充电座的信号发射器对电缆线通电，外边界线上产生磁场，除草机的边界传感器(感应线圈)可以检测到磁场，从而检测出外边界线。工作区域内的固定障碍物，例如花坛水池、凹坑或者其他禁止行驶的区域等，可以用上述同一根电缆线围绕一圈，形成内边界线，从而标识障碍物。

其中，在步骤S101中，边界线信号用于指示在工作区的边界上围绕电缆线形成边界线，边界线在通电后产生的电磁信号，或者，边界线信号还可以是设置在边界线上的电子标签发出的射频信号或者Wi-Fi信号等区别与边界线的电磁信号，当然也可以通过识别具体的类型区分是边界线发出的电磁信号或者电子标签发出的信号。

布置围绕内边界和围绕工作区外周的外边界线，将内边界和外边界分隔开来，智能设备检测出边界线信号后，跟随当前边界线行走，可以在内边界线上设置了电子标签，如RFID标签，通过智能设备设置的阅读器能够读出电子标签的ID信息，与存储在智能设备中的内标签信息数据对比，就能够识别出智能设备跟踪的当前边界线是否为内边界线，由于在内边界上只设置一个电子标签装置，不仅能够降低成本，还能够提高识别效率，另外，跟踪边界线的过程中，检测到电子标签的射频信号时，就能够与存储器中的内标签列表进行比对和识别，智能设备无需分别绕内边界和外边界行走一周后，再根据里程进行判断，提高了识别准确率和识别效率。

沿外边界线割草和回充电站进行充电的情况下，智能割草机器人需要沿着外边界线行走，以割草、除草，或者引导智能割草机器人自身回到充电站的充电座内，由于内边界线和外边界线使用同一个电缆，需要对内边界线和外边界线区分出来。

在步骤S102中，若仅仅在内边界线上部署了电子标签，则智能设备在初始化建立存储边界线的身份信息的数据库的情形下，可以包括如下步骤：遍历工作区域的外边界线行驶，则无法检测到内边界线部署电子标签发送的目标信号，此时数据库亦存储边界的身份信息。基于上述初始化后的数据库，此时数据库中未存储内边界线的身份信息，那么设备再次在工作区域行驶，若检测到电子标签发出的目标信号。解析该目标信号，获取当前边界线的身份信息，若当前边界线的身份信息则无法在数据库中查找到，则可以确定该边界线为内边界线。

在步骤S102中，若仅在内边界线上设置电子标签，外边界线没有电子标签，智能设备检测到电子标签的ID信息后，就能够识别出智能设备跟踪的当前边界线是内边界线。数据库中存储有内边界身份信息，智能设备检测到电子标签的ID信息后，将当前的身份信息与数据库中的内边界身份信息相比对，若两者一致，则判断当前边界为内边界。若当前身份信息无法匹配数据库中的内边界身份信息，则将当前边界识别为新的内边界。

为了提高步骤S102中当前边界线识别的准确率，本申请实施例还可以结合设备行驶方向或传感器检测数据或者传感器碰撞数据或者地图数据等信息，综合判断当前边界线是否为内边界线，避免误识别。

在步骤S102中，若识别到当前边界线为新的内边界线，则可能是历史电子标签的目标信号未成功识别，也可能是新的电子标签第一次识别；若是历史电子标签未成功识别，则需要生成提示消息，提示检查电子标签是否故障，或者设备端的检测电子标签的设备是否故障；若是新的电子标签第一次识别，则可以更新数据库信息，便于下次识别，也可以根据当前的边界线生成新的地图，便于设备的地图规划与导航。

一些方案中，在内外边界线上均设置电子标签，当检测到电子标签信号后，对电子标签的身份信息进行识别，通过将当前的身份信息和存储器内的身份信息进行匹配，当前的身份信息与数据库中内边界身份信息相匹配，则识别当前边界线为内边界线，当前的身份信息与数据库中的外边界身份信息相匹配，则识别当前边界为外边界，若当前的身份信息与数据库中内外边界的身份信息均不匹配，则识别当前边界为内边界，有效的避免了内外边界因使用同一根电缆线，而造成的无法区分内边界线和工作区域的外边界线的问题，不仅能够降低成本，还能够提高识别准确率。

上述实施例中，电子标签种类可以相同，内外边界使用相同的电缆线进行铺设，如此，智能设备上的检测器的种类也相同，避免了使用多种检测器进行检测，能够防止漏检标签信号，还能够节省成本。

在可选实施例中，本申请所提及的方法还包括：

步骤S201：若满足预设条件后，仍未检测到目标信号，则获取目标设备的当前行驶方向；

步骤S202：根据所述当前行驶方向，确定当前边界线是否为内边界线。

其中，所述预设条件至少根据所述自行走设备的累计行驶角度或者累计行驶时间或者累计行驶时间设置：如，累计行驶角度满足预设角度(如，360度)，或当前累计行驶时间满足预设时间(如，1小时)；具体的数值可以根据工作区域或者设备参数进行设置，此处不做限制性规定。

所述累计行驶角度用于指示从自行走设备沿着延边界线行走，开始累计设备的行驶角度，并根据当前行驶的角度更新当前累计角度；累计时间用于指示从自行走设备延边界线行走，则开始累计设备的行驶时间，其中，延边界线行走可以是设备跨行在边界线才开始计算，也可以是设备行驶至边界线中某个预设位置开始计算。

通过设置预设条件能够约束自行走设备的检测内边界线的条件，提高检测效率，避免设备长期处于检测状态而造成的资源浪费。

其中，在步骤S201中，当前边界线没有设置电子标签，或者当前边界线设置的电子标签损坏、遗失，亦或者，设备上设置的电子标签阅读器出现错误、损坏等现象，则检测不到当前边界线中电子标签发出的目标信号，此时，则需要配合判断设备的行驶方向。

在可选实施例中，本申请所提及的方法还包括：

步骤S301、根据所述目标信号，获取当前边界线的身份信息；

步骤S302、若在数据库中未查找到与所述身份信息相匹配的内边界线，则在数据库中存储当前边界线的身份信息；

步骤S303、并基于所述内边界线，新建内边界线的地图。

在步骤S301中，电子标签会生成当前边界线的身份信息，从而便于用户识别，该身份信息至少包括当前边界线的名称信息和/或位置信息和/或参数信息和/或当前边界线所属的地图信息。

通过部署于自行走设备中的阅读器就能够检测出来电子标签的身份信息，如此，避免了使用不同标签造成的漏检现象，也能够减少不同类型标签、阅读器的购置成本。

若在数据库中查找到与所述身份信息相匹配的内边界线的身份信息，则标记当前的边界线为内边界线。

在步骤S302中，若在数据库中未查找到与所述身份信息相匹配的内边界线的身份信息，此时不便于直接判断当前的边界线类型，需要配合检测行驶方向，通过行驶方向来判断当前的边界线是内边界线还是外边界线。由于边界线通电后，产生磁场，布置内外边界线，使之产生磁场的方向不同，则设备跟随边界线行驶的方向也不同，反之，可以根据设备的行驶方向来识别当前的边界线为内边界线还是外边界线。

若当前目标信号不能在数据库中能够查找到身份信息，则将当前边界识别为新的内边界线，新建内边界地图并将新的内边界地图存储于数据库中。若当前边界信号在数据库中能够查找到身份信息，则直接读取数据库中存储的内边界地图。

在可选实施例中，本申请所公开的方法在步骤S202中根据所述当前行驶方向，确定当前边界线是否为内边界线包括：

步骤S401：获取目标设备的预设行驶方向；

步骤S402：若目标设备预设行驶方向与当前行驶方向一致，则确定当前边界为外边界线；

步骤S403：否则，确定当前边界为内边界线。

预设行驶方向可以包括设备沿着外边界线行驶的方向；当前行驶方向是指从所述边界线的目标位置出发，行驶预设角度后的行驶方向，其中，目标位置可以包括：当前的电子标签所处的位置、检测到电子标签发出信号时的位置、设备行驶至内边界线预设范围内的位置。

若目标设备预设行驶方向与当前行驶方向一致，可以是同为逆时针或者顺时针。

在可选实施例中，本申请所公开的方法还包括：

步骤S501：获取内边界线设置的目标电子标签发出的目标信号；

步骤S502：获取目标电子标签的坐标信息，作为起始点；

步骤S503：根据起始点沿着内边界行驶，直至再次检测目标信号，获取行驶路径，生成内边界线地图。

自行走设备在根据起始点沿着内边界行驶的过程中会根据预设时间点或者预设距离采集当前的坐标信息，并存储，直至再次检测到目标信号，获取此时的坐标信息作为终点信息，并存储；根据从起始点至终点行驶过程中存储的坐标信息生成行驶路径。

行驶路径在生成过程中或者生成后，还可以进行纠偏处理或者过滤处理，从而能够提高内边界线地图的准确率。

本申请实施例中内边界线设置有至少一个电子标签，为了进一步的提高效率，节约成本，内边界线可以仅设置单一电子标签，即可实现判断当前边界线是否为内边界线，当采集到目标信号后，沿着含有该目标信号的边界线行走，由于在铺设内外边界线的过程中，结合附图，采用的是先环绕内边界布置一根导电线作为内边界线，在内边界线的预定位置1将导电线的相对两端引出，相对两端导电线相互紧贴并排布置以抵消通电后产生的电磁信号，相对两端导电线向外紧贴并排布置直至到达工作区的外边界，再分别逆时针和顺时针环绕外边界布线，直至接入电源，因此，设备在导电线相互紧贴并排布置处无法识别边界线信号，设备识别的内外边界线没有相交点，内边界线自成闭环状态，跟随内边线行驶，则无法行驶至外边界线，跟随外边界线行驶则无法到达内边界线。

本申请还提供一种识别装置，该识别装置包括检测模块和处理模块，

检测模块，用于检测边界线信号，以便于自行走设备沿着边界线移动；

处理模块，用于若自行走设备沿当前边界线行走中检测到目标信号，则确定所述当前边界线为内边界线；其中，所述目标信号是由部署于内边界线预设范围中电子标签生成的，所述电子标签只部署于内边界线上。

根据本发明实施例的边界线的识别方法、识别装置和智能设备中，检测出目标信号后，跟随当前边界线行走，由于在内边界线上设置了电子标签，通过智能设备设置的阅读器能够读出电子标签的ID信息，与存储在智能设备中的标签信息数据对比，就能够识别出智能设备跟踪的当前边界线是否为内边界线。

另外，由于在内边界上只设置一个电子标签，不仅能够降低成本，还能够提高识别效率，另外，跟踪边界线的过程中，检测到电子标签的射频信号时，就能够与存储器中的内标签列表进行比对和识别，智能设备无需分别绕内边界和外边界行走一周后，再根据里程进行判断，提高了识别准确率和识别效率。

关于上述识别装置的具体限定可以参见上文中对于边界线识别方法的限定，在此不再赘述。上述识别装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现如上的一种识别方法。包括：包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的风扇控制方法中的任一步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可以实现如上边界识别方法中的任一步骤。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种边界线的识别方法，其特征在于，包括：

检测边界线信号，以便于自行走设备沿着边界线移动；

若自行走设备沿边界线移动过程中，检测到目标信号，则确定当前边界线为内边界线；

其中，所述目标信号是由部署于内边界线预设范围中电子标签生成的，所述电子标签只部署于内边界线上。

2.根据权利要求1所述的边界线的识别方法，其特征在于，所述方法还包括：

若满足预设条件后，仍未检测到目标信号，则获取目标设备的当前行驶方向；

根据所述当前行驶方向，确定当前边界线是否为内边界线。

3.根据权利要求1所述的边界线的识别方法，其特征在于，所述方法中确定当前边界线为内边界线，包括：

根据所述目标信号，获取当前边界线的身份信息；

若在数据库中未查找到与所述身份信息相匹配的内边界线，则在数据库中存储当前边界线的身份信息；

并基于所述内边界线，新建内边界线的地图。

4.根据权利要求2所述的边界线的识别方法，其特征在于，根据所述当前行驶方向，确定当前边界线是否为内边界线，包括：

获取目标设备的预设行驶方向；

若目标设备预设行驶方向与当前行驶方向一致，则确定当前边界为外边界线；

否则，确定当前边界线为内边界线。

5.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，所述方法中的当前行驶方向包括：自行走设备从边界线的目标位置出发，沿着边界线行驶预设角度后的行驶方向。

6.根据权利要求1所述的边界线的识别方法，其特征在于，所述方法中新建内边界线的地图，包括：

获取内边界线设置的目标电子标签发出的目标信号；

获取所述目标电子标签的坐标信息，作为起始点；

以起始点出发沿着内边界线行驶，直至再次检测目标信号，获取行驶的路径，生成内边界线的地图。

7.根据权利要求3所述的边界线的识别方法，其特征在于，所述预设条件至少根据所述自行走设备的累计行驶角度或者累计行驶时间或者累计行驶时间设置。

8.一种智能设备，包括：存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行。

9.一种可读存储介质，其特征在于，存储有指令，当所述指令被处理器执行时，可实现上述权利要求1至7中任一所述方法的操作步骤。

10.一种识别装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测边界线信号，以便于自行走设备沿着边界线移动；

处理模块，用于若自行走设备沿当前边界线行走中检测到目标信号，则确定所述当前边界线为内边界线；

其中，所述目标信号是由部署于内边界线预设范围中电子标签生成的，所述电子标签只部署于内边界线上。