DE102018009114A1 - Method for determining the position of a mobile part movable on a travel surface and installation with mobile part for carrying out the method - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Bestimmung der Position eines auf einer Verfahrfläche bewegbaren Mobilteils und Anlage mit Mobilteil zur Durchführung des Verfahrens,wobei das Mobilteil zumindest einen Laserscanner aufweist, insbesondere zur Erfassung der auf das Mobilteil relativ bezogenen Positionen von auf der Verfahrfläche angeordneten Objekten,und das Mobilteil ein odometrisches System aufweist, insbesondere zur Bestimmung einer durch das Mobilteil zurückgelegten Wegstrecke.Method for determining the position of a movable on a moving surface handset and system with handset for performing the method, the handset has at least one laser scanner, in particular for detecting the relative to the handset relative positions of arranged on the travel surface objects, and the handset odometrisches Has system, in particular for determining a traversed by the handset distance.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines auf einer Verfahrfläche bewegbaren Mobilteils und Anlage mit Mobilteil zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining the position of a movable on a travel surface handset and system with handset for performing the method.
Es ist bekannt, mit Laserscannern Laserscans auszuführen und somit Sicherheitsfunktionen zu realisieren, beispielsweise beim Annähern von Personen.It is known to perform laser scans with laser scanners and thus to realize security functions, for example when approaching people.
Zur Bestimmung der Position ist allgemein das GPS System bekannt und bei Fahrzeugen der Einsatz von odometrischen Systemen, welche allerdings eine geringere Genauigkeit aufweisen als GPS-Systeme.To determine the position of the GPS system is generally known and in vehicles, the use of odometric systems, which, however, have a lower accuracy than GPS systems.
Aus der US 2012 / 0 303 176 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Verfahren zur genauen Lokalisierung für ein Industriefahrzeug bekannt.From US 2012/0 303 176 A1, a method for precise localization for an industrial vehicle is known as the closest prior art.
Aus der US 2007 / 0 262 884 A1 ist ein Verfahren zum Steuern der Dichte visueller Landmarken in einem visuellen simultanen Lokalisierungssystem bekannt.From US 2007/0 262 884 A1 a method for controlling the density of visual landmarks in a visual simultaneous location system is known.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Anlage mit Mobilteil die Positionsbestimmung weiterzubilden.The invention is therefore based on the object to develop the position determination in a system with handset.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 und bei der Anlage nach den in Anspruch 14 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the method according to claim 1 and in the system according to the features indicated in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren sind, dass das Verfahren zur Bestimmung der Position eines auf einer Verfahrfläche, insbesondere auf einer Verfahrfläche einer Anlage, bewegbaren Mobilteils vorgesehen ist,
wobei das Mobilteil zumindest einen Laserscanner aufweist, insbesondere zur Erfassung der auf das Mobilteil relativ bezogenen Positionen von auf der Verfahrfläche angeordneten Objekten,
wobei das Mobilteil ein odometrisches System aufweist, insbesondere zur Bestimmung einer durch das Mobilteil zurückgelegten Wegstrecke,
wobei
in einem ersten Verfahrensschritt das Mobilteil entlang einer Bahnkurve auf der Verfahrfläche bewegt wird, insbesondere manuell geführt oder spurgeführt bewegt wird, und mittels des Laserscanners und des odometrischen Systems die Positionen von Objekten bestimmt werden, wobei die Positionen einer Karte zugeordnet werden und in einem Speicher abgespeichert werden,
wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die Karte samt der Positionen der zugeordneten Objekte mit einem Anzeigemittel, insbesondere Bildschirm, angezeigt wird und Regionen als statisch oder als semidynamisch gekennzeichnet werden, wobei die nicht gekennzeichneten Regionen als dynamische Regionen gelten,
wobei in einem dritten Verfahrensschritt das Mobilteil auf der Verfahrfläche bewegt wird, insbesondere wobei das Mobilteil auf der Verfahrfläche, insbesondere zur Erfüllung eines Fahrauftrags, eigenständig angetrieben navigiert, wobei mittels des Laserscanners die Positionen von Objekten relativ zum Mobilteil erfasst werden und zur Bestimmung der neuen aktuellen Position des Mobilteils verwendet werden,
wobei zur Bestimmung der neuen aktuellen Position des Mobilteils nur die in als statisch gekennzeichneten Regionen detektierten Objekte verwendet werden und die in als semidynamisch gekennzeichneten Regionen detektierten Objekte verwendet werden,
wobei zur Bestimmung der neuen aktuellen Position des Mobilteils jeder virtuellen Position aus einer Menge von virtuellen Positionen jeweils ein Bewertungsparameter zugeordnet wird,
wobei zu jeder der virtuellen Positionen die insbesondere absoluten Positionen der detektierten Objekte bestimmt werden, indem die mittels Laserscanner relativ auf das Mobilteil bezogenen Positionen der detektierten Objekte aufaddiert werden auf die jeweilige virtuelle Position und dann der Bewertungsparameter bestimmt wird,
wobei eine der virtuellen Positionen der Menge eine odometrisch bestimmte Position ist,
wobei als neue aktuelle Position diejenige virtuelle Position bestimmt wird, welcher der kleinste Bewertungsparameter zugeordnet ist.Important features of the invention in the method are that the method is provided for determining the position of a movable on a travel surface, in particular on a travel surface of a system, movable handset,
wherein the mobile part has at least one laser scanner, in particular for detecting the positions of objects arranged on the travel surface relative to the mobile part,
wherein the mobile part has an odometric system, in particular for determining a distance traveled by the mobile part,
in which
In a first method step, the handset is moved along a trajectory on the traversing surface, in particular manually guided or track-guided, and the positions of objects are determined by means of the laser scanner and the odometric system, the positions being assigned to a card and stored in a memory become,
wherein in a second method step the map together with the positions of the associated objects is displayed with a display means, in particular a screen, and regions are identified as static or semidynamic, the unmarked regions being considered as dynamic regions,
wherein in a third method step, the mobile part is moved on the traversing surface, in particular wherein the handset on the traversing surface, in particular for fulfilling a driving order, independently driven navigated, wherein by means of the laser scanner, the positions of objects relative to the handset are detected and to determine the new current Position of the handset can be used
wherein only the objects detected in regions identified as static are used to determine the new current position of the handset and the objects detected in regions identified as semidynamic are used,
wherein for determining the new current position of the mobile part of each virtual position from a set of virtual positions is assigned a respective evaluation parameter,
wherein the particular absolute positions of the detected objects are determined for each of the virtual positions by adding up the positions of the detected objects relative to the mobile part by means of laser scanners to the respective virtual position and then determining the evaluation parameter,
wherein one of the virtual positions of the set is an odometrically determined position,
wherein as a new current position that virtual position is determined, which is assigned the smallest evaluation parameter.
Wichtig ist also, dass zur Bestimmung der jeweils neuen aktuellen Position des Mobilteils eine Tabelle erstellt wird, welche mehreren möglichen, insbesondere virtuellen, Positionen jeweils einen Bewertungsparameter zuordnet,
wobei eine der möglichen Positionen der Menge eine odometrisch bestimmte Position ist, insbesondere die odometrisch aktuell bestimmte Position,
wobei als neue aktuelle Position des Mobilteils diejenige der möglichen Positionen bestimmt wird, welcher ein, insbesondere auf die Tabelle bezogener, extremaler Bewertungsparameter, insbesondere der kleinste dieser Bewertungsparameter, zugeordnet ist,
wobei zu jeder der möglichen Positionen die insbesondere absoluten Positionen der detektierten Objekte bestimmt werden, indem die mittels Laserscanner relativ auf das Mobilteil bezogenen Positionen der detektierten Objekte auf die jeweilige mögliche Position insbesondere vektoriell aufaddiert werden und dann der jeweils zugeordnete Bewertungsparameter bestimmt wird.It is therefore important that to determine the respectively new current position of the handset, a table is created, which assigns a plurality of possible, in particular virtual, positions in each case an evaluation parameter,
wherein one of the possible positions of the set is an odometrically determined position, in particular the currently odometrically determined position,
wherein as the new current position of the mobile part that one of the possible positions is determined, which is assigned an extremal evaluation parameter, in particular the smallest one of these evaluation parameters, in particular to the table,
wherein for each of the possible positions the particular absolute positions of the detected objects are determined by the laser scanner relative to the mobile part related positions of the detected objects are added to the respective possible position in particular vectorially and then the respectively assigned evaluation parameter is determined.
Von Vorteil ist dabei, dass eine schnelle und genaue Positionsbestimmung ermöglicht ist. Denn die odometrische Bestimmung ist ungenauer als die Bestimmung mittels Vergleich der detektierten Objekte mit den in der Karte hinterlegten Objekte. Somit ist die odometrisch bestimmte Position als Startposition für den Vergleich der Erfassung mit der Karte. Nachfolgende Vergleiche sind dann von zur Startposition benachbarten Positionen ausgehend ausführbar.The advantage here is that a fast and accurate position determination is possible. Because the odometric determination is more inaccurate than that Determination by comparison of the detected objects with the objects stored in the map. Thus, the odometrically determined position is the starting position for comparing the detection with the map. Subsequent comparisons are then executable starting from positions adjacent to the starting position.
Weiter ist von Vorteil, dass die Karte auch Positionen von nicht statischen Objekten aufweist. Somit wird also eine Positionsbestimmung unter Verwendung von Objekten durchgeführt, deren Vorhandensein nicht sicher vorhersehbar ist. In der Karte jedoch werden die Positionen solcher Objekte berücksichtigt.It is also advantageous that the card also has positions of non-static objects. Thus, therefore, a position determination is carried out using objects whose existence is not foreseeably certain. In the map, however, the positions of such objects are taken into account.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden beim ersten Verfahrensschritt die Positionen der Objekte bestimmt, indem die mittels Laserscanner relativ auf das Mobilteil bezogenen Position aufaddiert wird auf die odometrisch bestimmte Position des Mobilteils. Von Vorteil ist dabei, dass bei Inbetriebnahme eine erste Erfassung ausgeführt wird, so dass die Karte erstellbar ist. Somit sind dann nachfolgend die Regionen kennzeichenbar.In an advantageous embodiment, in the first method step, the positions of the objects are determined by adding the position relative to the handset by means of the laser scanner relative to the position determined by the odometer of the mobile part. The advantage here is that when commissioning a first detection is performed, so that the card can be created. Thus, then the regions are markable below.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Mobilteil eine Steuerung, einen Energiespeicher und einen von der Steuerung steuerbaren, vom Energiespeicher versorgbaren Antrieb auf, so dass sich das Mobilteil auf der Verfahrfläche bewegt, insbesondere so dass das Mobilteil autonom auf der Verfahrfläche bewegt wird. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Karte ein Navigieren in autonomer Weise ermöglicht ist, da mittels des odometrischen Systems ungefähre Positionsdaten bestimmbar sind und die genaue Bestimmung der Position durch Auswertung der Laserscans ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the handset on a controller, an energy storage and controllable by the controller, can be supplied from the energy storage drive so that the handset moves on the travel surface, in particular so that the handset is moved autonomously on the travel surface. The advantage here is that by means of the card navigation is possible in an autonomous manner, as by means of the odometric system approximate position data can be determined and the precise determination of the position by evaluating the laser scanning is possible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zur Überprüfung der Übereinstimmung mit der Karte die Summe der Quadrate der Abstände der detektierten Objekte zu den jeweils in der Karte entsprechenden Objekten bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass ein einfach bestimmbarer Bewertungsfaktor verwendbar ist.In an advantageous embodiment, the sum of the squares of the distances of the detected objects to the respective objects corresponding to the map is determined to check the correspondence with the map. The advantage here is that an easily determinable weighting factor is used.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird mittels des odometrischen Systems der zeitliche Verlauf des Lenkwinkels des Mobilteils und der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeit des Mobilteils erfasst,
insbesondere wobei die Drehzahl eines Antriebsrads erfasst wird und aus der jeweils aktuellen Drehzahl unter Berücksichtigung des Durchmessers des Antriebsrads die Geschwindigkeit bestimmt wird und wobei der Lenkwinkel des Mobilteils erfasst wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine odometrische Bestimmung der Position ermöglicht ist, wobei die sowieso vorhandene Lenkeinheit und das sowieso vorhandene Antriebsrad verwendbar sind und nur eine Winkelstellungs- und/oder Drehzahlerfassung notwendig ist.In an advantageous embodiment, the time profile of the steering angle of the mobile part and the time profile of the speed of the mobile part is detected by means of the odometric system,
in particular, wherein the rotational speed of a drive wheel is detected and from the respective current rotational speed, taking into account the diameter of the drive wheel, the speed is determined and wherein the steering angle of the mobile part is detected. The advantage here is that an odometric determination of the position is possible, the anyway existing steering unit and the anyway existing drive wheel can be used and only a Winkelstellungs- and / or speed detection is necessary.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bewertungsparameter die Summe der Quadrate der Abstände zwischen der jeweiligen Position eines jeweiligen detektierten Objekts und der in der Karte hinterlegten Position eines nächstliegenden Objekts, wenn diese Objekte in einer als statisch oder semidynamisch gekennzeichneten Region angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass semidynamische Objekte ebenfalls zur Positionsbestimmung verwendbar sind, wenn diese Objekte vorhanden sind. Statt der Quadrate sind auch die Beträge verwendbar, wobei dann zwar weniger Rechenaufwand notwendig ist, aber das Extremum weniger deutlich ausgeprägt ist.In an advantageous embodiment, the evaluation parameter is the sum of the squares of the distances between the respective position of a respective detected object and the position of a nearest object stored in the map, if these objects are arranged in a region characterized as static or semidynamic. The advantage here is that semidynamic objects can also be used to determine the position if these objects are present. Instead of squares, the amounts are usable, although then less computational effort is necessary, but the extremum is less pronounced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird in einem vierten Verfahrensschritt überprüft, ob unter den bei einem Laserscan detektierten Objekten eines der in der Karte in einer statischen Region hinterlegten Objekte nicht detektiert wurde, und abhängig vom Ergebnis dieser Überprüfung eine Warnung oder Fehlermeldung angezeigt oder weitergemeldet wird. Von Vorteil ist dabei, dass in der Karte in statischen Regionen Objekte eingezeichnet sind. Wenn nun bei einem Laserscan in einer vom Laserscanner abgedeckten Richtung eines der statischen Objekte nicht detektiert wird, wird ein Fehler gemeldet. Denn ein statisches Objekt kann nur dann nicht wieder detektiert werden, wenn es außerhalb des Erfassungsbereichs des Laserscans wäre oder wenn zwischen dem statischen Objekt und dem Laserscanner ein anderes Objekt angeordnet ist, beispielsweise ein dynamisches Objekt. Ansonsten muss das statische Objekt also detektiert werden. Wenn es aber nicht detektiert wurde, obwohl es im Erfassungsbereich gemäß Karte angeordnet sein müsste.In an advantageous embodiment, it is checked in a fourth method step whether, among the objects detected in a laser scan, one of the objects stored in the static region map has not been detected, and depending on the result of this check, a warning or error message is displayed or further reported. The advantage here is that in the map objects are drawn in static regions. If one of the static objects is not detected during a laser scan in a direction covered by the laser scanner, an error is reported. For a static object can not be detected again only if it were outside the detection range of the laser scan or if another object is arranged between the static object and the laser scanner, for example a dynamic object. Otherwise, the static object must therefore be detected. If it was not detected, although it would have to be located in the detection area according to the map.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Karte als Gitter von Flächenelementen, insbesondere also regelmäßiges Gitter von Flächenelementen, ausgeführt,
insbesondere so dass der Wertebereich der Koordinaten der Positionen diskret ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine geringe Auflösung bei der Erfassung der Objekte notwendig ist. Beispielsweise genügt eine Auflösung bei der Erfassung der Objekte, welche zwischen 10% und 30% des maximalen Durchmessers der Flächenelemente beträgt.In an advantageous embodiment, the card is designed as a grid of area elements, in particular a regular grid of area elements,
in particular so that the value range of the coordinates of the positions is discrete. The advantage here is that a low resolution in the detection of the objects is necessary. For example, a resolution in the detection of the objects, which is between 10% and 30% of the maximum diameter of the surface elements is sufficient.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Karte und die der Karte zugeordneten Positionen in einem flüchtigen Speicher hinterlegt,
wobei zeitlich wiederkehrend die jeweils aktuelle Karte und die der Karte zugeordneten Positionen in einem nicht-flüchtigen Speicher hinterlegt werden,
wobei nach Ausfall der Stromversorgung der Navigationsvorrichtung mit flüchtigem Speicher die auf dem nicht-flüchtigen Speicher zuletzt gespeicherte Information über die Karte und die der Karte zugeordneten Positionen in einem nicht-flüchtigen Speicher hinterlegt werden. Von Vorteil ist dabei, dass bei Stromausfall die erfassten Daten möglichst erhalten bleiben und aus dem nicht-flüchtigen Speicher wiederherstellbar sind, also in den flüchtigen Speicher ladbar sind.In an advantageous embodiment, the card and the positions assigned to the card are stored in a volatile memory,
whereby the respective current map and the positions assigned to the map are stored in a non-volatile memory in a time-recurring manner,
wherein after failure of the power supply of the navigation device with volatile memory stored on the non-volatile memory last information about the card and the map associated positions are stored in a non-volatile memory. The advantage here is that at Power failure the recorded data remain as possible and are recoverable from the non-volatile memory, that are loadable in the volatile memory.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden im zweiten Verfahrensschritt die Regionen nur als semidynamisch gekennzeichnet, wobei die nicht gekennzeichneten Regionen als dynamische Regionen gelten,
wobei im dritten Verfahrensschritt die von Objekten belegten Regionen, welche nach einer vorgegebenen Anzahl von Laserscans und/oder nach einer vorgegebenen Zeitdauer unverändert detektiert werden, als statisch gekennzeichnet werden. Von Vorteil ist dabei, dass semidynamische Regionen vorhanden sind und somit Objekte dann verwendet werden, wenn sie detektiert werden, aber trotz der Hinterlegung ihrer Position in einer Karte wieder verschwinden. Die Karte weist also auch Positionen von nicht statischen Objekten auf.In an advantageous embodiment, in the second method step, the regions are identified only as semidynamic, the unmarked regions being considered dynamic regions,
wherein in the third method step, the regions occupied by objects, which are detected unchanged after a predetermined number of laser scans and / or after a predetermined period of time, are identified as static. The advantage here is that semidynamic regions are present and thus objects are used when they are detected, but disappear despite the deposit of their position in a map again. The map also has positions of non-static objects.
Wichtige Merkmale bei der Anlage mit Mobilteil zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens sind, dass das Mobilteil zumindest einen Laserscanner aufweist, welcher mit einer Navigationsvorrichtung des Mobilteils verbunden ist, welche mit einer Steuerung des Mobilteils verbunden ist,
wobei die Navigationsvorrichtung mit einem flüchtigen Speicher des Mobilteils verbunden ist und mit einem nicht-flüchtigen Speicher des Mobilteils verbunden ist.Important features of the system with mobile part for carrying out an aforementioned method are that the mobile part has at least one laser scanner, which is connected to a navigation device of the mobile part, which is connected to a control of the mobile part,
wherein the navigation device is connected to a volatile memory of the mobile part and is connected to a non-volatile memory of the mobile part.
Von Vorteil ist dabei, dass die Navigationsvorrichtung mit einer Steuerung verbindbar ist, welche das Mobilteil ansteuert und somit mittels der Positionsbestimmung ein Navigieren, also ein Bewegen des Mobilteils entlang einer Bahnkurve, insbesondere Soll-Bahnkurve, zu einer vorgegebenen Zielposition hin, ermöglicht.The advantage here is that the navigation device is connectable to a controller which controls the handset and thus by means of the position determination a navigation, ie moving the handset along a trajectory, in particular target trajectory, to a predetermined target position out allows.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination options of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or the task posing by comparison with the prior art arise.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In der
1 ist der Informationsflussvon den Laserscannern 11 desMobilteils 32 bis zur Steuerung 14 des Mobilteils schematisch skizziert. - In der
2 wird die zeitliche Abfolge bei der Positionsbestimmung näher dargestellt. - In der
3 istein beispielhafter Verfahrbereich 33 mit dynamischen und statischen Objekten (31 ,34 ) dargestellt. - In der
4 wird der Verfahrbereich33 in Draufsicht dargestellt. - In der
5 ist eine Anlage gezeigt, innerhalb derer dieMobilteile 32 entlang einer Bahnkurve fahren.
- In the
1 is the flow of information from thelaser scanners 11 of thehandset 32 to thecontroller 14 of the handset sketched schematically. - In the
2 the time sequence in the position determination is shown in detail. - In the
3 is anexemplary travel range 33 with dynamic and static objects (31 .34 ). - In the
4 becomes thetravel range 33 shown in plan view. - In the
5 is shown a facility within which thehandsets 32 drive along a trajectory.
Wie in
Die von den Laserscannern
Zyklisch wiederholend werden Laserscans ausgeführt. Dabei erfassen die Laserscanner
Die Navigationsvorrichtung
Wie in
Diese neue Position wird dann in einem dritten Verfahrensschritt als Startposition für ein Suchverfahren verwendet, welches den erfassten Laserscan mit den auf der Karte erfassten Objekten vergleicht. Dabei werden dann ausgehend von der Startposition weitere Positionen verwendet, um den Vergleich durchzuführen, bis die passende Position gefunden ist.This new position is then in a third step as a starting position for a Search method used, which compares the detected laser scan with the detected objects on the card. In this case, starting from the starting position, further positions are used to carry out the comparison until the appropriate position has been found.
Wie in
Wie in
Wie in
Wände (
Eine Mehrzahl von Mobilteilen
Denn dynamische Objekte sind zwar bei einem der Laserscanne an einer Position detektierbar - nicht aber durch alle Laserscanne an dieser Position erfassbar.For dynamic objects can be detected at one position on one laser scanner - but can not be detected at this position by all laser scanners.
Darüber hinaus fungieren abgestellte Paletten als semidynamische Objekte, welche mehrfach mittels Laserscan detektierbar sind, aber nicht bei allen Laserscans.In addition, parked pallets function as semidynamic objects which can be detected several times by laser scanning, but not in all laser scans.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist einen ersten verfahrensschritt auf, in welchem eine erste Fahrt des Mobilteils
Die während dieser Fahrt ausgeführten Laserscans werden ausgewertet, indem die detektierten Objekte in einer Karte hinterlegt werden und graphisch dargestellt werden.The laser scans performed during this journey are evaluated by storing the detected objects in a map and displaying them graphically.
In einem zweiten Verfahrensschritt werden Regionen, also Raumbereiche, in die Karte eingegeben, insbesondere in der Karte gekennzeichnet, welche für statische Objekte vorgesehen sind, und es werden Regionen eingegebenen, insbesondere in der Karte gekennzeichnet, welche für semidynamische Objekte vorgesehen sind. Die restlichen Regionen des Verfahrbereichs, also auch auf der Karte, sind für dynamische Objekte vorgesehen.In a second method step, regions, ie spatial regions, are entered into the map, in particular marked in the map, which are provided for static objects, and regions are entered, in particular marked in the map, which are provided for semidynamic objects. The remaining regions of the travel range, including the map, are intended for dynamic objects.
Bei dieser Eingabe, insbesondere bei diesem Einzeichnen, ist eine Orientierung an den detektierten und graphisch in der Karte dargestellten Objekten hilfreich.In this input, especially during this drawing, an orientation on the detected and graphically displayed in the map objects is helpful.
Beispielsweise sind in jeweiligen statischen Regionen Wände oder Säulen des Gebäudes umfasst. Eine Palette ist beispielsweise in einer semidynamischen Region eingeordnet. Ein anderes Mobilteil oder eine Person ist in der restlichen dynamischen Region eingezeichnet.For example, walls or pillars of the building are included in respective static regions. For example, a palette is classified in a semidynamic region. Another handset or person is located in the rest of the dynamic region.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt führt das Mobilteil eigenständig Fahrten auf der Verfahrfläche durch und orientiert sich dabei gemäß Karte. Zur Bestimmung der jeweils aktuellen Position werden weiterhin nacheinander Laserscans ausgeführt und die dabei detektierten Objekte, also deren Entfernung und Richtung relativ zum Mobilteil, bestimmt.In a subsequent process step, the handset independently carries out trips on the traveling surface and thereby orients itself according to the map. In order to determine the respective current position, laser scans are furthermore carried out in succession and the objects detected thereby, ie their distance and direction relative to the mobile part, are determined.
Hierzu wird vorzugsweise als Startposition für das Suchverfahren aus der zuletzt bestimmten aktuellen Position mittels der odometrisch erfassten Messwerte eine neue Position abgeschätzt, die als Startposition für das Suchverfahren verwendet wird, wobei davon ausgehend dann weitere Positionen verwendet werden. Für jede der Positionen wird dann das Ergebnis des jeweiligen Laserscans verglichen mit den in der Karte enthaltenen Informationen. Falls keine ausreichende Übereinstimmung erkannt wird, wird eine nächste Position verwendet und der Laserscan darauf bezogen, also die Messdaten relativ zu dieser nächsten Position ausgewertet und wieder verglichen mit den in der Karte enthaltenen Informationen.For this purpose, a new position, which is used as the starting position for the search method, is preferably estimated as the starting position for the search method from the last determined current position by means of the odometrically acquired measured values, from which then further positions are used. For each of the positions, the result of the respective laser scan is then compared with the information contained in the map. If a sufficient match is not detected, a next position is used and the laser scan related thereto, that is, the measurement data is evaluated relative to that next position and again compared to the information contained in the map.
Zur Bestimmung der jeweils aktuellen Position des Mobilteils
Wenn bei einer nachfolgenden Fahrt ein Objekt in einer semidynamischen Region nicht mehr detektiert werden konnte, das zuvor dort vorhanden war, wird dieses nicht mehr zur Positionsbestimmung verwendet sondern nur die aktuell detektierten Objekte anhand der in der Karte verzeichneten Objekte.If, during a subsequent journey, an object could no longer be detected in a semidynamic region that was previously present there, this object is no longer used to determine the position but only the objects currently detected based on the objects recorded in the map.
Danach wird die Karte aktualisiert, indem das aktuell nicht mehr detektierte Objekt in der Karte gelöscht wird.Thereafter, the map is updated by deleting the currently no longer detected object in the map.
Objekte in dynamischen Regionen werden nicht zur Positionsbestimmung verwendet.Objects in dynamic regions are not used for position determination.
Das Mobilteil
Die Karte ist vorzugsweise als Gitter hinterlegt, wobei der Verfahrbereich in Gitterkästen aufgeteilt wird, deren Abmessungen beispielsweise 10 cm mal 10 cm betragen. Jedes dieser Gitterkästen bekommt das Merkmal dynamische Region, semidynamische Region oder statische Region zugeteilt. Somit muss die Bestimmung der Objekte nur mit einer entsprechend niedrigen Auflösung ausgeführt werden.The card is preferably deposited as a grid, wherein the traversing area is divided into grid boxes whose dimensions are for example 10 cm by 10 cm. Each of these grid boxes is given the feature dynamic region, semidynamic region or static region. Thus, the determination of the objects must be carried out only with a correspondingly low resolution.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden in ersten Verfahrensschritt, also bei der ersten Fahrt, nur die Regionen markiert, welche nicht dynamisch sind. Es wird also zunächst nicht unterschieden nach statischen und semidynamischen Regionen.In further exemplary embodiments according to the invention, only the regions which are not dynamic are marked in the first method step, ie during the first drive. It is therefore initially not distinguished by static and semi-dynamic regions.
Die bei der ersten Fahrt detektierten Objekte sind dabei in der Karte eingetragen.The objects detected during the first trip are entered in the map.
In den nachfolgenden Fahrten wird dann beobachtet, ob eines der in der Karte eingetragenen Objekte fehlt. Ist dies auch nach einer vorgegebenen Anzahl von Fahrten nicht der Fall, wird dieses Objekt als statisches Objekt gekennzeichnet.In the subsequent journeys it is then observed whether one of the objects entered in the map is missing. If this is not the case even after a predetermined number of trips, this object is marked as a static object.
Somit kann die semidynamische Region im Laufe der Zeit statische Objekte aufweisen.Thus, the semidynamic region may have static objects over time.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1111
- Laserscannerlaser scanner
- 1212
- Kommunikationskanalcommunication channel
- 1313
- Navigationsvorrichtungnavigation device
- 1414
- Steuerungcontrol
- 1515
- Kommunikationskanalcommunication channel
- 2020
- Laserscan-ErfassungLaser scanning acquisition
- 2121
- Odometrieodometry
- 2222
- Positionsbestimmunglocation
- 2323
- ZeitverzögerungTime Delay
- 3131
- dynamisches Objekt, insbesondere Menschdynamic object, especially human
- 3232
- Mobilteil, insbesondere fahrerloses TransportsystemHandset, in particular driverless transport system
- 3333
- Verfahrbereichtraversing
- 3434
- statisches Objektstatic object
- 4141
- Abszisseabscissa
- 4242
- Laserstrahllaser beam
- 4343
- Ordinateordinate
- 5050
- statisches Objektstatic object
- 5151
- semidynamisches Objektsemidynamic object
- 5252
- statisches Objektstatic object
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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-
2018
- 2018-11-21 DE DE102018009114.8A patent/DE102018009114A1/en active Pending
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