[发明专利]用来检测环境的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来检测环境的系统，还涉及一种用来检测环境的方法，还涉及一种计算机程序和一种计算机程序产品。

背景技术

对环境进行检测在此典型地规定用于在环境中活动的可移动的设备。此外，可在制图学上把检测到的环境成像，因此这种设备可自动地在环境中活动。

从文献WO 2004/059900A2中已知一种系统和方法，用来同时地进行视觉上的定位和成像。在此，使用了视学传感器，还使用了用来实施联合导航(dead reckoning)的传感器，以便进行同时的定位和成像。这种技术可用来给机器人进行导航。此外，还可以独立地生成和扩展地图。在此首先规定，将风景的特征(其存在于相应的数据库中)与此风景的已备好的光学图像进行比较和归类。在使用联合导航的情况下，选出风景的至少两个备好的图像，并识别出它的风景特征。此外，还确定此风景特征的位置坐标。下面，此位置坐标这样与风景特征相连，即因此实现导航。

发明内容

按本发明的系统被构造用于检测可移动的设备的环境。在此，此系统具有至少一个用来从视觉上检测环境的传感器，还分别具有至少一个用来检测设备的运动方向和方位的传感器。此外，此系统被构造用于处理由传感器提供的信息。

此系统或相应的设备例如适合用于自主的和/或自动的设备，所述设备自动地、因而独立地在环境或风景中运动。这种运动或移动的设备可构成为机器人。当然，例如机器人的一部分(例如机械臂)也可规定为所述可移动的设备。

在构造方案中规定，此系统与所述可移动的设备相连。在此，在此系统和设备之间可进行信息和数据的交换。此外还尤其可规定，此系统执行与所述设备相同的运动。相应地，此系统与设备这样进行共同作用，即此系统或此系统的至少单个元件(尤其是传感器)设置在所述设备中，设置所述设备旁或设置在所述设备上。

因为此系统检测到了可移动的设备的环境，所以通过此系统为可移动的设备确定了位置，和/或成像或测绘出了环境(所述设备在此环境中移动)。因此结果还有，借助此系统可为可移动的设备提供环境的图示。这种图示的数据可借助合适的存储器进行存储，此存储器从属于此系统和/或设备。借助存储的跟检测到的环境有关数据，还可在环境内监测所述设备的运动或运动进程，并因此进行闭环控制和/或开环控制。借助跟检测到的环境有关的数据，可在环境中实现所述设备的方位和/或导航。在检测环境时，通常考虑环境的整体空间特性，包含特征(例如风景特征)的存在，此特征在必要时也可构成为障碍物。

在本发明的实施例中，所述至少一个传感器用来在空间中检测可移动的设备的向量的方位或取向，此传感器被构造用于提供与所述设备无关的典型全局参照物的信息。相应地，用来检测方位的传感器或相应的模块检测有关所述设备的信息，此信息由全局的参照物提供，此参照物在检测方面置于可移动的设备上级。

在此，用来检测方位的传感器可构成为罗盘。借助罗盘，可确定此设备在哪个方向上取向和/或运动。在这种情况下规定，设置地磁场，作为所述独立的、全局的参照物。通常，所述设备的矢量方位通过两个参照点或一个预定的方向线来确定，例如在地磁场的情况下。

可代替或补充的是，此设备尤其可具有至少一个构成为GPS模块的传感器，用来检测所述设备的位置和/或方向，此传感器由卫星支持的Global Positioning System(全球定位系统)来确定所述设备的所在位置。

但还可考虑其它的全局参照物，所述至少一个用来检测方位的传感器指向或导向于此全局参照。因此，还可通过无线电网络来实现定位。

相应地，此设备例如还可具有两个相距的传感器，用来确定位置，它们分别在GPS的基础上检测到位置，并因此构成为GPS模块。当然，由两个这样测量到的位置导出的方位是不精确的，因为这两个构成为GPS模块的传感器典型地具有小的间距，因此很难精确地区分检测到的位置。在本发明的框架中相应地规定，例如在可简单的测量的场(例如地磁场)或通常全局参照物的基础上，应用所述设备的定位和方向，此全局参照物提供有关空间方向的二维的指明方向的信息。因此还可考虑，在至少两个参照点的基础上实现空间上定方位。在地磁场或其它任意的静止或确定的动态场的情况下，此至少两个的参照点通过场力线彼此相连。