BE1029194B1

BE1029194B1 - Werkwijze voor navigatie van een onbemand autonoom voertuig, onbemand autonoom voertuig en gebruik ervan

Info

Publication number: BE1029194B1
Application number: BE20215195A
Authority: BE
Inventors: Wesley Lorrez
Original assignee: The Toadi Order BV
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2022-10-17
Also published as: DE202022100588U1; BE1029194A1

Abstract

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor navigatie van een onbemand autonoom voertuig op een terrein, omvattende bewegen van het voertuig op het terrein, waarbij de camera beelden van het terrein vastlegt, waarbij minstens twee beelden identieke punten omvatten; creëren van een kaart op basis van de beelden; autonoom navigeren van het voertuig op basis van de gecreëerde kaart; waarbij het voertuig eerst langs een perimeter in het terrein bewogen wordt, waarbij een eerste verzameling beelden vastgelegd wordt, waarna op basis van de eerste verzameling een kaart van de perimeter gecreëerd wordt, gevolgd door het autonoom exploreren van het terrein op basis van de gecreëerde kaart van de perimeter, waarbij een tweede verzameling beelden gemaakt wordt, waarna op basis van de eerste en de tweede verzameling de kaart van het terrein gecreëerd wordt. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een onbemand autonoom voertuig en een gebruik.

Description

WERKWIJZE VOOR NAVIGATIE VAN EEN ONBEMAND AUTONOOM VOERTUIG, ONBEMAND AUTONOOM VOERTUIG EN GEBRUIK ERVAN

TECHNISCH DOMEIN De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor navigatie van een onbemand autonoom voertuig in een afgebakend deel van een terrein.

STAND DER TECHNIEK Onbemande autonome voertuigen zijn uit de stand der techniek gekend. Deze worden bijvoorbeeld als robotmaaiers of als robotstofzuigers gebruikt. Bij robotmaaiers is traditioneel een kabel met een signaal rondom het te maaien terrein ingegraven of is rondom het te maaien terrein een omheining geplaatst. Robotstofzuigers worden door muren in hun bewegingsvrijheid beperkt. Het beperken van de bewegingsvrijheid van een robotmaaier of een robotstofzuiger vergt dus een infrastructurele begrenzing, waardoor dergelijke robots niet snel inzetbaar zijn. Eveneens nadelig is dat wanneer slechts een gedeelte van een terrein mag gemaaid worden of een gedeelte van een ruimte mag gestofzuigd worden, of wanneer een terrein of een ruimte verandert, de infrastructurele begrenzing moet aangepast worden. Er is dus nood aan een flexibele oplossing voor het begrenzen van de bewegingsvrijheid van een onbemand autonoom voertuig en het navigeren van het onbemande autonome voertuig op het terrein of in de ruimte zonder dat hiervoor een infrastructurele begrenzing nodig is.

Dergelijke werkwijze is onder meer gekend uit EP 2 884 364. EP ‘364 beschrijft een werkwijze waarbij een autonoom voertuig voor tuinieren doorheen een terrein wordt bewogen, terwijl het voertuig tegelijkertijd series beelden van secties van het terrein maakt. Minstens twee beelden van een serie omvatten identieke punten in de sectie van het terrein. Gelijktijdig met het bewegen van het autonome voertuig wordt een algoritme voor het lokaliseren van het autonome voertuig en voor het in kaart brengen van het terrein uitgevoerd, waarbij uit de series beelden terreindata wordt gegenereerd, waarbij de terreindata een puntenwolk omvat en relatieve posities van het autonome voertuig in de puntenwolk. Op de puntenwolk wordt een absolute schaal toegepast. De absolute schaal is bepaald door het nemen van een referentiebeeld van een referentielichaam met gekende afmetingen, ruimtelijke oriëntering en/of vorm en door het verwerken van het referentiebeeld met behulp van beeldverwerking.

Deze werkwijze heeft als nadeel dat, ondanks dat er geen infrastructurele begrenzing noodzakelijk is, het in dienst stellen van het autonome voertuig veel tijd vergt. Het autonome voertuig moet over het volledige terrein bewogen worden vooraleer een kaart van het terrein beschikbaar is en het autonome voertuig effectief autonoom kan navigeren. Daarbij moeten tegelijkertijd relatieve posities van het autonome voertuig bepaald worden om de beelden effectief voor het maken van een kaart te kunnen gebruiken. Voor een goede kaart voor navigatie zijn goede relatieve posities onontbeerlijk, waardoor het autonome voertuig naast een camera met één of meerdere bijkomende sensoren voor het bepalen van de relatieve posities is uitgerust. Eveneens nadelig is dat een referentiebeeld van een referentielichaam noodzakelijk is om de puntenwolk absoluut te kunnen schalen. Bij verlies van het referentielichaam moet een nieuw identiek referentielichaam voorzien worden of een nieuw referentielichaam gedefinieerd worden. De huidige uitvinding beoogt minstens een oplossing te vinden voor enkele van bovenvermelde problemen of nadelen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING In een eerste aspect betreft de huidige uitvinding een werkwijze volgens conclusie 1. Bij deze werkwijze wordt het onbemande voertuig eerst langs een perimeter in het terrein bewogen, waarbij een eerste verzameling van series van beelden van het terrein wordt vastgelegd. De perimeter bepaalt een afgebakend deel van het terrein. Op basis van de eerste verzameling van series van beelden wordt daarna een kaart van de perimeter in het terrein gecreëerd. Daarna wordt pas de kaart van de perimeter gecreëerd, wat het vastleggen van de eerste verzameling van series van beelden van het terrein vereenvoudigt en versnelt in vergelijking met een werkwijze waarbij gelijktijdig relatieve posities van een onbemand autonoom voertuig worden bijgehouden en een kaart van het terrein wordt gecreëerd. De kaart van de perimeter in het terrein is bijzonder voordelig omdat hierdoor vervolgens autonoom het afgebakende deel van het terrein door het onbemande autonome voertuig kan geëxploreerd worden, waarbij een tweede verzameling van series van beelden van het terrein gemaakt wordt. Het onbemande en autonome voertuig weet met behulp van de kaart van de perimeter in het terrein wanneer het zich aan de perimeter bevindt en blijft daardoor binnen het afgebakende deel. Het is niet langer nodig voor een persoon om zelf het onbemande autonome voertuig over het volledige terrein te bewegen, waardoor indienststelling minder tĳd van de persoon vergt. Nadat het afgebakende deel autonoom door het onbemande autonome voertuig geëxploreerd is, wordt op basis van de eerste en de tweede verzameling van series van beelden een kaart van het terrein gecreëerd. Het onbemande autonome voertuig kan op basis van de kaart van het terrein autonoom binnen het afgebakende deel van het terrein navigeren, zonder dat hiervoor infrastructurele begrenzingen moeten worden aangebracht. Voorkeursvormen van de werkwijze worden weergegeven in de conclusies 2 tot en met 11.

Een specifieke voorkeursvorm betreft de uitvinding een werkwijze volgens conclusie

2. In deze voorkeursvorm wordt het onbemande autonome voertuig door het volgen van een persoon langs de perimeter in het terrein bewogen. Het onbemande autonome voertuig legt door middel van de camera de persoon vast en de persoon wordt door het onbemande autonome voertuig in de vastgelegde beelden herkend en gevolgd. Dit is voordelig omdat het bewegen van het onbemande autonome voertuig een minimale inspanning van de persoon vergt. De perimeter hoeft een enkele keer door de persoon afgewandeld te worden om het onbemande autonome voertuig verder volledig autonoom het door de perimeter afgebakende deel van het terrein te laten exploreren en daarna een kaart van het terrein te creëren. Het onbemande autonome voertuig hoeft door de persoon zelf niet fysiek bewogen te worden of met behulp van een bediening, al dan niet op afstand, bestuurd te worden.

In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een onbemand autonoom voertuig volgens conclusie 12. Een dergelijk onbemand autonoom voertuig is voordelig omdat het na een minimale inspanning door een persoon en zonder gebruik van infrastructurele begrenzingen geschikt is voor het autonoom exploreren van een afgebakend deel van een terrein, het creëren van een kaart van het terrein en het autonoom navigeren binnen het afgebakende deel van het terrein.

Voorkeursvormen van het onbemande autonome voertuig worden beschreven in de volgconclusies 13 tot en met 15. In een derde aspect betreft de huidige uitvinding een gebruik volgens conclusie 16.

Dit gebruik resulteert in een vereenvoudigde indienststelling van een onbemand autonoom voertuig voor het autonoom maaien van een grasperk, waarbij een persoon met een minimale inspanning en zonder gebruik van infrastructurele begrenzingen een deel van een terrein als het te maaien grasperk afbakent, waarna het onbemande autonome voertuig het afgebakende deel van het terrein exploreert, waarna een kaart gecreëerd wordt en waarna tenslotte het onbemande autonome voertuig autonoom het grasperk maait. Bijkomend voordelig van dit gebruik is dat slechts een deel van een grasperk als het te maaien grasperk kan afgebakend worden.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een onbemand autonoom voertuig volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

Figuur 2 toont een schematische voorstelling van het schatten van een afstand vanaf een identiek punt tot aan een onbemand autonoom voertuig en het schatten van een afmeting van een identiek punt volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

Figuur 3 toont een blokschema van een werkwijze volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.

“Een”, ”de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.

De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, 5 elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor navigatie van een onbemand voertuig in een afgebakend deel van een terrein. Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het onbemande voertuig een aandrijfeenheid en een camera voor het maken van beelden van het terrein.

De aandrijfeenheid omvat minstens één wiel en een motor voor het aandrijven van het wiel. Bij voorkeur is de motor een elektrische motor. Bij voorkeur omvat het onbemande autonome voertuig een batterij voor het voeden van de motor en overige elektrische systemen. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat het onbemande autonome voertuig twee, drie, vier of meer wielen kan omvatten, waarbij minstens één wiel, bij voorkeur minstens twee wielen ter aandrijving met de motor gekoppeld zijn. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat het minstens ene wiel een onderdeel van een rupsband kan zijn, waarbij de rupsband door middel van het minstens ene wiel door de motor aandrijfbaar is. Het onbemande autonome voertuig omvat een stuurinrichting voor het sturen van het onbemande autonome voertuig. De stuurinrichting is een conventionele stuurinrichting waarbij minstens één wiel draaibaar is opgesteld. Alternatief is de stuurinrichting onderdeel van de aandrijfeenheid, waarbij twee wielen aan tegenoverliggende zijden van het onbemande autonome voertuig door de motor verschillend aandrijfbaar zijn. Verschillend betekent met verschillende snelheid en/of tegengestelde rotatierichting. De stuurinrichting kan al of niet deel zijn van de aandrijfeenheid. De camera is een digitale camera. De camera is minstens geschikt voor het maken van tweedimensionale beelden. Optioneel is de camera geschikt voor het maken van driedimensionale beelden, al of niet met dieptebepaling. De camera heeft een gekende kijkhoek. De camera heeft een gekende positie en uitlijning op het onbemande autonome voertuig. Doordat de kijkhoek van de camera en de positie en de uitlijning van de camera op het onbemande autonome voertuig gekend zijn, is het door middel van trigonometrie en/of fotogrammetrie mogelijk om een afstand vanaf een object op een beeld tot aan de camera en het onbemande autonome voertuig, om een afstand tussen twee objecten op een beeld en/of om een afmeting van een object op een beeld geautomatiseerd te schatten, zelfs indien de camera enkel geschikt is voor het maken van tweedimensionale beelden.

De camera heeft een vaste positie en uitlijning op het onbemande autonome voertuig.

Alternatief is de camera roteerbaar opgesteld, waarbij de camera 360° roteerbaar in een horizontaal vlak en 180° roteerbaar in een verticaal vlak is.

De roteerbare opstelling van de camera is bij voorkeur aandrijfbaar gekoppeld aan motoren met encoders.

Motoren met encoders zijn voordelig voor het kennen van de positie en uitlijning van een roteerbaar opgestelde camera.

De werkwijze omvat de stappen van:

- Bewegen van het onbemande voertuig op het terrein.

Het terrein kan zowel binnen, bijvoorbeeld een fabriekshal of een feestzaal, als buiten, bijvoorbeeld een tuin, een voetbalveld of een plein, zijn.

De camera legt tegelijkertijd series van beelden van het terrein vast.

Minstens twee beelden van een serie omvatten een aantal identieke punten in het terrein.

Dit aantal is minstens één.

Niet-limitatieve voorbeelden van identieke punten zijn een boom, een hek, een muur, een paal, een pad, … Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat een identiek punt eveneens een deel van een boom, een hek, een muur of dergelijke kan zijn.

Bij voorkeur omvatten iedere twee opeenvolgende vastgelegde beelden van een serie van beelden een aantal gelijke identieke punten.

Een eerste serie van beelden vormt een weergave van een eerste deel van het terrein zichtbaar voor de camera van het onbemande autonome voertuig op het ogenblik van het vastleggen van de beelden.

Een tweede serie beelden vormt een weergave van een tweede deel van het terrein.

De tweede serie kan, maar hoeft geen identieke punten met de eerste serie gemeenschappelijk te hebben.

Een tweede serie beelden wordt bijvoorbeeld vastgelegd na het draaien van het onbemande voertuig in een andere richting, waardoor een tweede deel van het terrein voor de camera van het onbemande autonome voertuig zichtbaar wordt.

De beelden worden met een aangepaste snelheid, uitgedrukt in beelden per seconde, vastgelegd zodat minstens twee beelden van een serie een aantal identieke punten in het terrein omvatten, bij voorkeur minstens twee opeenvolgende beelden van een serie een aantal identieke punten in het terrein omvatten.

Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat de snelheid van vastleggen van beelden van een serie beelden afhankelijk is van een snelheid waarmee het onbemande autonome voertuig op het terrein bewogen wordt.

- Creëren van een kaart van het terrein op basis van de series van beelden van het terrein. De kaart van het terrein wordt na het vastleggen van series van beelden gecreëerd. Hierdoor hoeft het autonome voertuig niet tegelijkertijd series van beelden vast te leggen en een terrein in kaart te brengen, waardoor een onbemand autonoom voertuig een beperkte rekenkracht nodig heeft en waardoor het vastleggen van series van beelden versnelt en vereenvoudigt. De series van beelden worden door middel van beeldverwerking automatisch verwerkt, waarbij identieke punten die in meerdere beelden omvat zijn, geïdentificeerd worden. Identieke punten worden geïdentificeerd door het zoeken van gelijke of gelijkaardige pixels in de series van beelden. Pixels zijn bijvoorbeeld gelijk of gelijkwaardig indien ze deel zijn van eenzelfde contour van bijvoorbeeld een boom, muur of hek. De contouren in de vastgelegde beelden worden bij voorkeur met behulp van een randdetectie-algoritme bepaald. Niet-limitatieve voorbeelden zijn een Canny-algoritme en een Sobel-operator. Gelijke of gelijkwaardige pixels hebben bij voorkeur een pixelwaarde die hoogstens een vooraf bepaalde waarde van elkaar verschillen. Bij voorkeur verschillen ook acht naburige pixels van de gelijke of gelijkwaardige pixels, gelegen op een vierkante omtrek rond de genoemde gelijke of gelijkwaardige pixels, hoogstens een vooraf bepaalde waarde van elkaar. Een identiek punt is geïdentificeerd indien in minstens twee beelden minstens 50 gelijke of gelijkaardige pixels gevonden zijn, bij voorkeur minstens 100 gelijke of gelijkaardige pixels, bij meer voorkeur minstens 150 gelijke of gelijkaardige pixels en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 200 gelijke of gelijkaardige pixels. Door middel van trigonometrie en/of fotogrammetrie worden afstanden vanaf identieke punten op een beeld tot aan de camera en het onbemande autonome voertuig, afstanden tussen twee identieke punten op eenzelfde beeld en/of afmetingen van identieke punten op een beeld geautomatiseerd geschat. Deze schattingen zijn niet noodzakelijk precies en kunnen fouten omvatten. Door het veelvuldig schatten van afstanden tussen identieke punten en afmetingen van identieke punten op basis van meerdere beelden, bij voorkeur in meerdere series van beelden, worden de fouten in de schattingen uitgemiddeld en kan er een kaart van het terrein worden gecreëerd waarin posities van de identieke punten ten opzichte van elkaar zijn bepaald. De kaart is door het veelvuldig schatten van afstanden en afmetingen automatisch absoluut geschaald, zonder gebruik van een referentielichaam met gekende afmetingen, ruimtelijke oriëntering en/of vorm. Optioneel kan bijkomende informatie voor het absoluut schalen gebruikt worden, zoals bijvoorbeeld schattingen van afstanden van het onbemande autonome voertuig tot identieke punten in een driedimensionaal beeld op basis van dieptebepalingen in het driedimensionale beeld, of een afstandmeting van het onbemande autonome voertuig tot een identiek punt in een beeld met behulp van lasers, ultrasound zenderontvangers, radars of andere geschikte middelen die in het onbemande autonome voertuig omvat zijn, waarbij de afstandsmeting samen met het beeld opgeslagen is.

- Autonoom navigeren van het onbemande autonome voertuig in een afgebakend deel van het terrein op basis van de gecreëerde kaart van het terrein. Het onbemande autonome voertuig legt tijdens het navigeren met behulp van de camera beelden van het terrein vast en identificeert door gebruik van beeldherkenning identieke punten die in de gecreëerde kaart van het terrein opgenomen zijn. De gecreëerde kaart van het terrein is bij voorkeur in het onbemande autonome voertuig bewaard. Door middel van trigonometrie en/of fotogrammetrie worden afstanden tussen geïdentificeerde identieke punten in een vastgelegd beeld en de camera en het onbemande autonome voertuig geschat en wordt op basis van de geschatte afstanden tussen de geïdentificeerde identieke punten en de gecreëerde kaart van het terrein een positie van het onbemande autonome voertuig in het afgebakende deel van het terrein bepaald. Bij voorkeur worden minstens een deel van opeenvolgende bepaalde posities van het onbemande autonome voertuig door het onbemande autonome voertuig minstens tijdelijk bewaard. Bij voorkeur worden minstens de laatste tien opeenvolgende bepaalde posities minstens tijdelijk bewaard, bij meer voorkeur minstens twintig, bij nog meer voorkeur minstens dertig en bij zelfs nog meer voorkeur minstens vijftig. Het minstens tijdelijk bewaren van opeenvolgende bepaalde posities is voordelig voor een nauwkeurige bepaling van een positie van het onbemande autonome voertuig in het afgebakende deel van het terrein, doordat een foute inschatting van één of meerdere afstanden tot identieke punten kan gedetecteerd worden omdat dit bijvoorbeeld tot een onmogelijke wijziging in positie van het onbemande voertuig leidt in vergelijking met de bewaarde laatste opeenvolgende bepaalde posities. Het onbemande voertuig kan in het afgebakende deel van het terrein volgens een willekeurig patroon of een vastgelegd patroon autonoom navigeren. Bij voorkeur voert het onbemande autonome voertuig tijdens het autonoom navigeren in het afgebakende deel van het terrein een taak uit, zoals bijvoorbeeld het maaien van een grasperk, het borstelen van een plein, het stofzuigen van een kamer, het autonoom transporteren van goederen in een fabriekshal of op een bedrijfsterrein, …

Bij deze voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt het onbemande voertuig eerst langs een perimeter in het terrein bewogen.

De perimeter bepaalt een afgebakend deel van het terrein.

De perimeter kan volledig binnen het terrein, bijvoorbeeld een deel in het midden van een weide, geheel aan een buitenomtrek van het terrein, bijvoorbeeld een door een omheining afgebakende buitenomtrek van de weide, of gedeeltelijk binnen en gedeeltelijk aan de buitenomtrek van het terrein, bijvoorbeeld een deel van een weide dat grenst aan een stuk van de omheining, liggen.

De perimeter is niet noodzakelijk langs of volgens een infrastructurele begrenzing, zoals bijvoorbeeld een hek of een draad.

Tijdens het bewegen van het onbemande voertuig langs de perimeter wordt een eerste verzameling van series van beelden van het terrein vastgelegd.

Tijdens het bewegen van het onbemande voertuig langs de perimeter wordt geen lokalisatie van het onbemande en autonome voertuig gedaan, waardoor een onbemand autonoom voertuig een beperkte rekenkracht nodig heeft en waardoor het vastleggen van de eerste verzameling van series van beelden versnelt en vereenvoudigt.

De series van beelden zijn gelijkaardig zoals voorheen beschreven.

Deze eerste verzameling van series van beelden vormt een weergave van de perimeter van het afgebakende deel van het terrein.

Op basis van de eerste verzameling van beelden wordt een kaart van de perimeter in het terrein gecreëerd.

De kaart wordt na het vastleggen van de eerste verzameling beelden op gelijkaardige wijze gecreëerd, zoals voorheen werd beschreven, waardoor een onbemand autonoom voertuig een beperkte rekenkracht voor het creëren van de kaart van de perimeter in het terrein nodig heeft.

De gecreëerde kaart van de perimeter in het terrein omvat voornamelijk identieke punten op de perimeter en identieke punten zichtbaar voor de camera vanaf de perimeter.

De gecreëerde kaart omvat automatisch een aanduiding van de perimeter van het afgebakende deel van het terrein.

De creatie van de kaart van de perimeter wordt gevolgd door het autonoom exploreren van het afgebakende deel van het terrein op basis van de gecreëerde kaart van de perimeter in het terrein.

Het onbemande autonome voertuig beweegt autonoom op het terrein in een willekeurig of een vastgelegd patroon.

Tijdens het exploreren wordt een tweede verzameling van series van beelden van het terrein vastgelegd. Gelijktijdig met het vastleggen van de tweede verzameling van series van beelden identificeert het onbemande autonome voertuig identieke punten die in de gecreëerde kaart van de perimeter in het terrein opgenomen zijn. De gecreëerde kaart van de perimeter is bij voorkeur in het onbemande autonome voertuig bewaard.

Door middel van trigonometrie en/of fotogrammetrie worden afstanden van aan geïdentificeerde identieke punten in een vastgelegd beeld tot aan de camera en het onbemande autonome voertuig geschat en wordt op basis van de geschatte afstanden en de gecreëerde kaart van de perimeter in het terrein een positie van het onbemande autonome voertuig ten opzichte van de perimeter in het terrein bepaald.

Dit is voordelig omdat hierdoor het onbemande autonome voertuig autonoom detecteert dat de perimeter van het afgebakende deel van het terrein bereikt is, waarna het onbemande autonome voertuig zich van de perimeter verwijdert en binnen het afgebakende deel van het terrein blijft. Hierdoor is het niet nodig dat een persoon zelf het onbemande autonome voertuig over het volledige afgebakende deel van een terrein beweegt, waardoor indienststeling van het onbemande autonome voertuig minder tijd van de persoon vergt. De lokalisatie van het onbemande autonome voertuig is een beperkte lokalisatie door middel van een beperkte kaart van de perimeter in het terrein, waardoor een onbemand autonoom voertuig een beperkte rekenkracht nodig heeft en waardoor het vastleggen van de tweede verzameling van series van beelden versnelt en vereenvoudigt. Na het exploreren van het afgebakende deel van het terrein wordt op basis van de eerste en de tweede verzameling van series van beelden de kaart van het terrein gecreëerd. Dit is de stap van de werkwijze die voorheen beschreven werd.

Deze uitvoeringsvorm is voordelig voor het autonoom navigeren van een onbemand autonoom voertuig binnen een afgebakend deel van een terrein, waarbij indienststelling van het onbemande autonome voertuig snel en efficiënt kan gebeuren en waarbij een deel van het terrein zonder noodzaak aan infrastructurele begrenzingen kan afgebakend worden. Deze uitvoeringsvorm is in het bijzonder voordelig om bijvoorbeeld een deel van bijvoorbeeld een doorlopend grasperk, een deel van een open plein of een deel van een grote hall af te bakenen, zonder het aanbrengen van infrastructurele begrenzingen.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt het onbemande autonome voertuig tijdens het bewegen langs de perimeter in het terrein door een persoon voortgetrokken of voortgeduwd. Deze uitvoeringsvorm is voordelig omdat het onbemande autonome voertuig minimale voorzieningen hoeft te omvatten om langs de perimeter te kunnen bewogen worden.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt het onbemande autonome voertuig tijdens het bewegen langs de perimeter in het terrein door een persoon met behulp van een bediening bewogen. De bediening is bij voorkeur een afstandsbediening. De afstandsbediening is bedraad of draadloos. De afstandsbediening is bij voorkeur draadloos. Deze uitvoeringsvorm is voordelig omdat een persoon geen zware fysieke inspanningen hoeft te leveren zoals voorttrekken of voortduwen van het onbemande autonome voertuig.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het onbemande autonome voertuig door het volgen van een persoon langs de perimeter in het terrein bewogen. Het onbemande autonome voertuig legt door middel van de camera beelden van de persoon vast. De persoon wordt door gebruik van beeldherkenning in de vastgelegde beelden door het onbemande voertuig herkend en gevolgd. Het onbemande autonome voertuig maakt gebruik van de aandrijfeenheid en de stuurinrichting om de persoon voor de camera zichtbaar en op een gelijke afstand te houden.

Bij voorkeur is het onbemande autonome voertuig geconfigureerd om de persoon op een afstand van minstens 1 m en hoogstens 5 m te houden. Bij voorkeur is het onbemande autonome voertuig geconfigureerd om de persoon op een afstand van minstens 1.5 m te houden, bij meer voorkeur op minstens 2 m en bij nog meer voorkeur minstens 2.5 m. Bij voorkeur is het onbemande autonome voertuig geconfigureerd om de persoon op een afstand van hoogstens 4 m te houden, bij meer voorkeur op hoogstens 3.5 m en bij nog meer voorkeur hoogstens 3.25 m. Binnen deze afstanden is een persoon ver genoeg van de camera verwijderd zodat de camera voldoende zicht heeft op het terrein en de series van beelden van het terrein bruikbaar zijn voor het creëren van een kaart van de perimeter in het terrein.

Anderzijds is de persoon dicht genoeg bij de camera zodat de persoon eenvoudig en succesvol door het onbemande autonome voertuig kan herkend en dan ook gevolgd worden.

Deze uitvoeringsvorm is voordelig omdat het bewegen van het onbemande autonome voertuig een minimale inspanning van de persoon vergt. De perimeter hoeft een enkele keer door de persoon afgewandeld te worden om het onbemande autonome voertuig verder volledig autonoom het door de perimeter afgebakende deel van het terrein te laten exploreren en daarna een kaart van het terrein te creëren. Het onbemande autonome voertuig hoeft door de persoon zelf niet fysiek bewogen te worden of met behulp van een bediening, al dan niet op afstand, bestuurd te worden. Het besturen van een onbemand autonoom voertuig met een bediening vergt een grote leercurve, terwijl na het creëren van de kaart van het terrein het manueel bedienen van het onbemande autonome voertuig niet langer nodig is. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat een onbemand autonoom voertuig geschikt kan zijn om langs de perimeter in het terrein bewogen te worden volgens elk van de voorheen beschreven uitvoeringsvormen. Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt tijdens het vastleggen van de eerste verzameling van series van beelden slechts één serie van beelden vastgelegd. Gelijktijdig met het vastleggen van de genoemde serie van beelden worden identieke punten in iedere twee opeenvolgende beelden geïdentificeerd. Indien niet minstens één identiek punt tussen twee opeenvolgende beelden kan geïdentificeerd worden, wordt een signaal gegenereerd en/of het vastleggen van de eerste verzameling van series van beelden gestopt. Deze uitvoeringsvorm is voordelig omdat bij één serie van beelden, waarbij tussen iedere twee opeenvolgende beelden minstens één identiek punt kan geïdentificeerd worden, gegarandeerd een kaart van de perimeter in het terrein kan gecreëerd worden. Hierdoor is er geen risico dat het onbemande autonome voertuig opnieuw langs het terrein moet bewogen worden omdat de creatie van de kaart van de perimeter in het terrein niet lukt. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren indien de camera van het onbemande autonome voertuig afgedekt werd en de camera pas op een andere positie langs de perimeter in het terrein opnieuw een vrij zichtsveld heeft, waardoor er mogelijk geen identieke punten meer kunnen geïdentificeerd worden die overeenstemmen met identieke punten in voorheen vastgelegde beelden en er geen kaart van een gesloten perimeter in het terrein kan gecreëerd worden.

Volgens een uitvoeringsvorm worden de eerste en de tweede verzameling van series van beelden door het onbemande autonome voertuig via een dataverbinding, bij voorkeur een draadloze dataverbinding, op een server opgeslagen. De eerste en de tweede verzameling van series van beelden worden voor creatie van de kaart van de perimeter in het terrein en voor de creatie van de kaart van het terrein in de server verwerkt. De server is een lokale server of een server in de cloud. De draadloze dataverbinding is een Wifi-verbinding of een dataverbinding over een mobiel netwerk, zoals bijvoorbeeld 5G.

Deze uitvoeringsvorm is voordelig omdat een server voldoende opslag- en rekenkracht heeft voor het opslaan en verwerken van de eerste en de tweede verzameling van series van beelden. Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de eerste en de tweede verzameling van series van beelden in het onbemande autonome voertuig opgeslagen. Het onbemande autonome voertuig omvat hiertoe een geheugen, bij voorkeur een niet-volatiel geheugen. De eerste en de tweede verzameling van series van beelden worden voor creatie van de kaart van de perimeter in het terrein en voor creatie van de kaart van het terrein in het onbemande autonome voertuig verwerkt. Het onbemande autonome voertuig omvat hiertoe een werkgeheugen en een processor. Doordat de eerste en de tweede verzameling van series van beelden na het bewegen van het onbemande autonome voertuig langs de perimeter in het terrein en na het autonoom exploreren van het afgebakende deel van het terrein pas verwerkt worden, is nog steeds een beperkte rekenkracht in het onbemande autonome voertuig vereist.

Deze uitvoeringsvorm is voordelig omdat series van beelden kunnen vastgelegd en bewaard worden en voor creatie van de kaart van de perimeter in het terrein en de kaart van het terrein kunnen verwerkt worden, zelfs indien het onbemande autonome voertuig geen dataverbinding heeft. Het versturen van de eerste en de tweede verzameling van series van beelden over een dataverbinding, in het bijzonder een dataverbinding over een mobiel netwerk, kan afhankelijk van de grootte van het terrein veel data vergen en afhankelijk van een type abonnement duur zijn. Volgens een verdere uitvoeringsvorm worden de eerste en de tweede verzameling van series van beelden in het onbemande voertuig verwerkt, terwijl het onbemande voertuig aan een laadstation opgeladen wordt. Het onbemande autonome voertuig is met behulp van een elektrische kabel of elektrische contacten met het laadstation verbonden. Alternatief wordt het onbemande autonome voertuig draadloos door het laadstation opgeladen. Het verwerken van de eerste en de tweede verzameling van series van beelden is een rekenintensieve taak die veel vermogen vergt. Door het verwerken van de eerste en de tweede verzameling van series van beelden terwijl het onbemande autonome voertuig opgeladen wordt, wordt vermeden dat tijdens het verwerken bijvoorbeeld de batterij van het onbemande autonome voertuig een kritisch niveau bereikt of uitgeput wordt, waardoor de verwerking vroegtijdig beëindigd wordt en eventueel tussenresultaten, een reeds gecreëerde kaart van de perimeter in het terrein en/of series van beelden verloren gaan.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de kaart van het terrein absoluut geschaald, waarbij het absolute schalen enkel gebeurt op basis van schatting van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten in minstens twee beelden. Dit is voordelig omdat hierdoor de camera van het onbemande autonome voertuig enkel voor het maken van tweedimensionale beelden geschikt hoeft te zijn. De camera hoeft niet geschikt te zijn voor het maken van driedimensionale beelden. De camera hoeft niet geschikt te zijn voor dieptebepaling. Bij voorkeur is er slechts één camera voor tweedimensionale beelden op het onbemande autonome voertuig gemonteerd. Bij voorkeur is de camera vast op het voertuig gemonteerd. Bij voorkeur omvat het onbemande voertuig geen lasers, ultrasound zenderontvangers, radars of andere geschikte middelen voor het meten van afstanden van het onbemande autonome voertuig tot een object op het terrein. Deze uitvoeringsvorm is bijzonder voordelig omdat hierdoor een zeer eenvoudig onbemand autonoom voertuig voor navigatie in een afgebakend deel van een terrein kan gebruikt worden. Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het onbemande autonome voertuig een sensor voor het meten van een aantal omwentelingen van het minstens ene wiel van het onbemande autonome voertuig. Het gemeten aantal omwenteling wordt als een filter voor schattingen van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten in twee beelden gebruikt. Hiertoe wordt het gemeten aantal omwentelingen van een wiel tussen het vastleggen van twee opeenvolgende beelden samen met het laatst vastgelegde beeld opgeslagen. Het aantal omwentelingen is een maat voor een afgelegde afstand door het onbemande autonome voertuig tussen het vastleggen van twee opeenvolgende beelden. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat door het optellen van de opgeslagen aantallen omwentelingen van opeenvolgende beelden een maat voor de door het onbemande autonome voertuig afgelegde afstand tussen een eerste beeld en een laatste beeld van de opeenvolgende beelden wordt bekomen. Wanneer bijvoorbeeld een schatting van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten in twee beelden een factor groter of kleiner is dan wat op basis van een door het onbemande autonome voertuig afgelegde afstand tussen het nemen van de twee beelden kan verwacht worden, dan is dit een indicatie dat de schatting van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten foutief is.

De schatting wordt in dit geval niet verder gebruikt.

Om te bepalen welke schatting van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten waarschijnlijk foutief is, namelijk deze op basis van een eerste of op basis van een tweede van twee beelden, worden de schattingen vergeleken met een gemiddelde van reeds beschikbare schattingen van de genoemde afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten.

De schatting die het meest afwijkt van het genoemde gemiddelde wordt als de foutieve schatting beschouwd.

Het aantal omwentelingen is een maat voor de afgelegde afstand, maar is niet noodzakelijk nauwkeurig omwille van mogelijke slip van het minstens ene wiel.

Bovendien is het mogelijk dat het onbemande autonome voertuig tijdens het vastleggen van series van beelden van richting verandert.

Daarvoor wordt het aantal omwentelingen van het minstens ene wiel als filter gebruikt voor schattingen van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten in twee beelden, waarbij hoogstens 10 tussenliggende beelden tussen het eerste en het tweede van de twee beelden zijn vastgelegd, bij voorkeur hoogstens 8, bij meer voorkeur hoogstens 6, bij nog meer voorkeur hoogstens 4 en bij zelfs nog meer voorkeur hoogstens 2. Deze uitvoeringsvorm is voordelig voor het verhogen van de nauwkeurigheid van de gecreëerde map van de perimeter van de perimeter in het terrein en/of de nauwkeurigheid van de gecreëerde map van het terrein.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt bij het exploreren van het afgebakende deel van het terrein een patroon van steeds kleinere lussen binnen de perimeter gevolgd.

Iedere lus wordt zowel in wijzerzin als in tegenwijzerzin gevolgd.

Bij voorkeur heeft een lus een vorm gelijkaardig aan de vorm van de perimeter van het afgebakende deel van het terrein.

Bij voorkeur is een volgende kleinere lus op een afstand van minstens 1 m en hoogstens 5 m binnen een vorige groter lus gelegen.

Bij meer voorkeur is een volgende kleinere lus op een afstand van minstens 2 m binnen een vorige grotere lus gelegen, bij nog meer voorkeur op een afstand van minstens 2.5 m.

Bij meer voorkeur is een volgende kleinere lus op een afstand van hoogstens 4 m binnen een vorige grotere lus gelegen, bij nog meer voorkeur op een afstand van hoogstens 3.5 m.

Deze uitvoeringsvorm is voordelig omdat hierdoor een snellere autonome exploratie door het onbemande autonome voertuig van het afgebakende deel van het terrein mogelijk is in vergelijking met een willekeurig patroon, terwijl een voldoende grote tweede verzameling van series van tweede beelden vastgelegd wordt voor het creëren van een kaart van het terrein.

Doordat de lussen zowel in wijzerzin als in tegenwijzerzin gevolgd worden, kan gegarandeerd worden dat identieke punten vanuit meerdere gezichtspunten in series van beelden vastgelegd worden.

Dit is in het bijzonder voordelig in combinatie met een voorheen beschreven uitvoeringsvorm waarbij de kaart van het terrein absoluut geschaald wordt, waarbij het absolute schalen enkel gebeurt op basis van schatting van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten in minstens twee beelden.

Door het veelvuldig schatten van afstanden tussen identieke punten op basis van meerdere beelden, bij voorkeur in meerdere series van beelden, worden de fouten in de schattingen uitgemiddeld.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm herkent het onbemande autonome voertuig door middel van beeldherkenning een bodemtype.

Een bodemtype kan bijvoorbeeld een grasperk zijn, een betonnen pad, een tegelvloer, … Het onbemande autonome voertuig vergelijkt het herkende bodemtype met een vooraf bepaald bodemtype.

Bijvoorbeeld kan bij een onbemand autonoom voertuig voor maaien een grasperk het vooraf bepaalde bodemtype zijn.

Bij een onbemand autonoom voertuig voor het borstelen van een plein kunnen klinkers het vooraf bepaalde bodemtype zijn.

Indien bij het bewegen van het onbemande autonome voertuig langs de perimeter in het terrein tijdens het vastleggen van de eerste verzameling van series van beelden van het terrein, op een locatie in het terrein een bodemtype verschillend van het vooraf bepaalde bodemtype herkend wordt, wordt automatisch een perimeter van een tweede afgebakend deel van het terrein bepaald.

Bijvoorbeeld wanneer een onbemand autonoom voertuig voor maaien bij het bewegen langs de perimeter in het terrein plots een betonnen pad als bodemtype herkent, doordat een betonnen pad het grasperk kruist, zal automatisch de perimeter twee afgebakende delen van het terrein afbakenen, namelijk een eerste deel van het grasperk aan een eerste zijde van het betonnen pad en een tweede deel aan een tweede tegenoverliggende zijde van het betonnen pad.

Bijvoorbeeld wanneer een onbemand autonoom voertuig voor borstelen van een plein bij het bewegen langs de perimeter in het terrein plots een geasfalteerde strook als bodemtype herkent, doordat een fietspad het plein kruist, zal automatisch de perimeter twee afgebakende delen van het terrein afbakenen, namelijk een eerste deel van het plein aan een eerste zijde van het fietspad en een tweede deel aan een tweede tegenoverliggende zijde van het fietspad.

Bij voorkeur wordt bij het bewegen van het onbemande autonome voertuig langs de perimeter in het terrein een afzonderlijke gesloten perimeter voor het eerste en het tweede afgebakende deel van het terrein gevormd. Bijvoorbeeld wordt bij het bewegen van het onbemande autonome voertuig langs de perimeter van een grasperk de eerste en de tweede zijde van betonnen pad gevolgd en wordt het betonnen pad op hetzelfde punt gekruist. Dit is voordelig voor het creëren van een kaart van de perimeter in het terrein, waarbij twee afgebakende delen van het terrein gedefinieerd zijn.

Alternatief wordt bij het bewegen van het onbemande autonome voertuig langs de perimeter in het terrein een gezamenlijke gesloten perimeter voor het eerste en het tweede afgebakende deel van het terrein gevormd. Bijvoorbeeld wordt bij het bewegen van het onbemande voertuig langs de perimeter van een grasperk het betonnen pad op twee verschillende punten gekruist. De gezamenlijke perimeter is dus gevormd door een open perimeter van het eerste afgebakende deel van het terrein en door een open perimeter van het tweede afgebakende deel van het terrein. Bij het autonoom exploreren door het onbemande autonome voertuig in het afgebakende deel van het terrein, wordt het betonnen pad als verschillend van het vooraf bepaalde bodemtype, grasperk, herkend en als deel van de perimeter van het eerste afgebakende deel en als deel van de perimeter van het tweede afgebakende deel van het terrein herkend, waardoor een gesloten perimeter voor het eerste afgebakende deel van het terrein en een gesloten perimeter voor het tweede afgebakende deel van het terrein wordt bekomen. Dit is voordelig voor het eenvoudig bepalen van een perimeter van een eerste en een tweede afgebakend deel van een terrein, doordat enkel een gemeenschappelijke perimeter en geen perimeter tussen beide delen van het terrein moet bepaald worden.

Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat door het bewegen van een onbemand autonoom voertuig langs de perimeter in het terrein automatisch een perimeter van één, twee of meerdere afgebakende delen van het terrein kan bepaald worden.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm vormt de locatie in het terrein waar een bodemtype verschillend van het vooraf bepaalde bodemtype herkend werd, tijdens het autonoom navigeren binnen het afgebakende deel van het terrein een doorgang voor het onbemande autonome voertuig naar het tweede afgebakende deel van het terrein. Verwijzend naar voorbeelden in een voorheen beschreven uitvoeringsvorm,

is bijvoorbeeld het punt waar tijdens het bewegen van het onbemande autonome voertuig langs de perimeter in het terrein het betonnen pad gekruist werd, een doorgang van het eerste afgebakende deel van het grasperk naar het tweede afgebakende deel van het grasperk en terug. Dit is voordelig omdat bij het bewegen door een persoon van het onbemande autonome voertuig langs de perimeter, de persoon een punt kan kiezen voor het kruisen van het betonnen pad waar dit praktisch kan, bijvoorbeeld waar het betonnen pad op gelijke hoogte ligt met het grasperk, of waar dit veilig kan, bijvoorbeeld omdat er geen struiken zijn die de zichtbaarheid belemmeren, waardoor gebruikers van het betonnen pad door een kruisend onbemand autonoom voertuig kunnen verrast worden. Een gelijkaardig voorbeeld kan gegeven worden voor een onbemand autonoom voertuig dat van een eerste afgebakend deel in een fabriekshal naar een tweede afgebakende deel in een fabriekshal beweegt en hierbij een wandelpad voor personen dwarst in een specifiek daarvoor aangeduide strook, bijvoorbeeld arceringen op een vloeroppervlak. De arceringen worden door het onbemande autonome voertuig als een bodemtype herkent dat afwijkt van het vooraf bepaalde bodemtype, een grijze fabrieksvloer, en zal enkel daar het wandelpad kruisen, waardoor gevaar voor personen op het wandelpad tot deze gearceerde strook beperkt wordt.

Het onbemande autonome voertuig voert al of niet zijn taak in de doorgang verder uit. Bijvoorbeeld zal het maaien bij doorgang over een betonnen pad of het borstelen bij het dwarsen van een fietspad eventueel tijdelijk onderbroken worden, maar zal een transporttaak wel verder worden uitgevoerd.

Volgens een uitvoeringsvorm vermijdt het onbemande autonome voertuig automatisch objecten en/of obstakels binnen het afgebakende deel van het terrein. De objecten en/of obstakels worden op basis van beeldherkenning geïdentificeerd. Een obstakel kan ook een bodemtype zijn dat afwijkt van het vooraf bepaalde bodemtype. De objecten en/of obstakels kunnen, maar hoeven geen deel uit te maken van de gecreëerde map van de perimeter in het terrein of de gecreëerde map van het terrein. Niet-limitatieve voorbeelden zijn dieren zoals egels, personen, hekken, bloemperken, schoenen, waterpartijen, … Deze uitvoeringsvorm is voordelig omdat een gecreëerde kaart niet noodzakelijk hoeft aangepast te worden indien een terrein verandert, bijvoorbeeld aanleg van een bloemperk in een grasperk of plaatsing van een hek, omdat dieren en personen tegen aanrijding door het onbemande autonome voertuig beschermd zijn en omdat bij het bepalen van de perimeter in het terrein het niet noodzakelijk is om binnen het afgebakende deel van het terrein bijkomende interne perimeters te bepalen, om bijvoorbeeld waterpartijen en bloemperken in een grasperk te vermijden of om in een fabriekshal machines te vermijden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgt het onbemande autonome voertuig tijdens het autonoom navigeren in het afgebakende deel van het terrein het onbemande autonome voertuig een patroon van naast elkaar liggende lijnen of concentrische lussen. Dit is in het bijzonder voordelig om efficiënt een taak in een afgebakend deel van het terrein te kunnen uitvoeren, zoals bijvoorbeeld het maaien van een grasperk, het borstelen van een plein of het reinigen van een fabriekshal. Bij een willekeurig patroon kan eenzelfde punt binnen het afgebakende deel van het terrein meermaals gemaaid, geborsteld of gereinigd worden vooraleer het volledige afgebakende deel van het terrein afgewerkt is.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm duidt een persoon op de kaart van het terrein delen van de perimeter aan, waarbij het onbemande autonome voertuig tijdens het autonoom navigeren binnen de perimeter en op de genoemde delen van de perimeter navigeert. De persoon duidt de betreffende delen van de perimeter op de kaart van het terrein aan in een grafische interface op bijvoorbeeld een smartphone, een tablet of op een computer. De invoer van de persoon wordt via een dataverbinding naar het onbemande autonome voertuig verstuurd. Deze uitvoeringsvorm is bijzonder voordelig in combinatie met een onbemand autonoom voertuig voor het maaien van een grasperk. Het onbemande autonome voertuig maait tijdens het autonoom navigeren binnen de perimeter, het afgebakende deel van het terrein, maar maait ook op de genoemde delen van de perimeter, bijvoorbeeld op een overgang tussen een grasperk en een betonnen pad. Deze uitvoeringsvorm is voordelig omdat hierdoor vermeden wordt dat na het maaien van een grasperk een langere strook gras naast het betonnen pad blijft staan doordat het onbemande autonome voertuig binnen de perimeter en dus langs het betonnen pad navigeert, die achteraf manueel of met behulp van een ander werktuig moet gemaaid worden. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat deze uitvoeringsvorm ook voor andere toepassingen geschikt is, zoals het borstelen van bijvoorbeeld een fietspad, waarbij ook de rand van een fietspad geborsteld wordt.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt door een persoon op de kaart van het terrein een patroon getekend. De persoon tekent het patroon op de kaart van het terrein aan in een grafische interface op bijvoorbeeld een smartphone, een tablet of op een computer. Een patroon kan een lijn, lus, veelhoek of een vrije vorm zijn, al dan niet opgevuld. De persoon duidt eveneens aan welke actie of acties door het onbemande autonome voertuig op locaties liggend op het patroon moeten uitgevoerd worden. Bijvoorbeeld moet het onbemande voertuig de locaties op het patroon korter, langer of niet maaien. De invoer van de persoon wordt via een dataverbinding naar het onbemande autonome voertuig verstuurd. Deze uitvoeringsvorm is voordelig om het onbemande autonome voertuig, al dan niet tijdelijk, andere of bijkomende acties op locaties op het patroon binnen het afgebakende deel van het terrein te laten uitvoeren, zoals bijvoorbeeld het maaien van patronen in een grasperk.

Volgens een uitvoeringsvorm patrouilleert het onbemande autonome voertuig in het afgebakende deel van het terrein. Bij voorkeur legt het onbemande autonome voertuig beelden van het terrein vast. Bij voorkeur legt het onbemande autonome voertuig enkel beelden van het terrein vast wanneer een persoon of dier in het afgebakende deel van het terrein gedetecteerd wordt. Bij voorkeur wordt op een vastgelegd beeld een datum en tijd vermeld. Volgens een uitvoeringsvorm legt het onbemande autonome voertuig tijdens het autonoom navigeren in het afgebakende deel van het terrein op geregelde tijdstippen beelden van vooraf bepaalde punten van het terrein vast. Deze vastgelegde beelden vormen een serie van beelden doorheen de tijd van een vaste locatie. Deze beelden zijn voordelig voor het opvolgen van bijvoorbeeld groei van een bloemenperk, status van een gazon of netheid van een plein of fabriekshal. In een tweede aspect betreft de uitvinding een onbemand autonoom voertuig voor navigatie in een afgebakend deel van een terrein. Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het onbemande voertuig een aandrijfeenheid en een camera voor het maken van beelden van het terrein.

De aandrijfeenheid omvat minstens één wiel en een motor voor het aandrijven van het wiel. Bij voorkeur is de motor een elektrische motor. Bij voorkeur omvat het onbemande autonome voertuig een batterij voor het voeden van de motor en overige elektrische systemen. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat het onbemande autonome voertuig twee, drie, vier of meer wielen kan omvatten, waarbij minstens één wiel, bij voorkeur minstens twee wielen ter aandrijving met de motor gekoppeld zijn. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat het minstens ene wiel een onderdeel van een rupsband kan zijn, waarbij de rupsband door middel van het minstens ene wiel door de motor aandrijfbaar is. Het onbemande autonome voertuig omvat een stuurinrichting voor het sturen van het onbemande autonome voertuig. De stuurinrichting is een conventionele stuurinrichting waarbij minstens één wiel draaibaar is opgesteld. Alternatief is de stuurinrichting onderdeel van de aandrijfeenheid, waarbij twee wielen aan tegenoverliggende zijden van het onbemande autonome voertuig door de motor verschillend aandrijfbaar zijn. Verschillend betekent met verschillende snelheid en/of tegengestelde rotatierichting.

De camera is een digitale camera. De camera is minstens geschikt voor het maken van tweedimensionale beelden. Optioneel is de camera geschikt voor het maken van driedimensionale beelden, al of niet met dieptebepaling. De camera heeft een gekende kijkhoek. De camera heeft een gekende positie en uitlijning op het onbemande autonome voertuig. Doordat de kijkhoek van de camera en de positie en de uitlijning van de camera op het onbemande autonome voertuig gekend zijn, is het door middel van trigonometrie en/of fotogrammetrie mogelijk om een afstand vanaf een object op een beeld tot aan de camera en het onbemande autonome voertuig, om een afstand tussen twee objecten op een beeld en/of om een afmeting van een object op een beeld geautomatiseerd te schatten, zelfs indien de camera enkel geschikt is voor het maken van tweedimensionale beelden. De camera heeft een vaste positie en uitlijning op het onbemande autonome voertuig. Alternatief is de camera roteerbaar opgesteld, waarbij de camera 360° roteerbaar in een horizontaal vlak en 180° roteerbaar in een verticaal vlak is. De roteerbare opstelling van de camera is bij voorkeur aandrijfbaar gekoppeld aan motoren met encoders. Motoren met encoders zijn voordelig voor het kennen van de positie en uitlijning van een roteerbaar opgestelde camera. Het onbemande autonome voertuig omvat een geheugen en een processor. De processor is geconfigureerd voor het uitvoeren van een werkwijze volgens het eerste aspect. Het geheugen omvat bij voorkeur zowel een werkgeheugen als een niet- volatiel geheugen. Een dergelijk onbemand autonoom voertuig is voordelig omdat het na een minimale inspanning door een persoon en zonder gebruik van infrastructurele begrenzingen geschikt is voor het autonoom exploreren van een afgebakend deel van een terrein,

het creëren van een kaart van het terrein en het autonoom navigeren binnen het afgebakende deel van het terrein.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de camera van het onbemande voertuig enkel geschikt voor het maken van tweedimensionale beelden. Bij voorkeur is er slechts één camera voor tweedimensionale beelden op het onbemande autonome voertuig gemonteerd. Bij voorkeur omvat het onbemande voertuig geen lasers, ultrasound zenderontvangers, radars of andere geschikte middelen voor het meten van afstanden van het onbemande autonome voertuig tot een object op het terrein.

Deze uitvoeringsvorm is bijzonder voordelig omdat hierdoor een zeer eenvoudig onbemand autonoom voertuig voor navigatie in een afgebakend deel van een terrein bekomen is.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het onbemande autonome voertuig een sensor voor het meten van een aantal omwentelingen van het minstens ene wiel van het onbemande autonome voertuig. Een gemeten aantal omwentelingen is een maat voor een afstand die door het onbemande autonome voertuig is afgelegd, waardoor zoals voorheen beschreven het gemeten aantal omwentelingen als een filter voor schattingen van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten in twee beelden bruikbaar is.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de camera een vaste positie op het onbemande autonome voertuig. Dit is voordelig omdat zonder gebruik van bijkomende sensoren of het opslaan van bijkomende informatie steeds geweten is hoe identieke punten in een beeld ten opzichte van de camera en het onbemande autonome voertuig gepositioneerd zijn, waardoor een eenvoudiger onbemand autonoom voertuig bekomen is.

In een derde aspect betreft de uitvinding een gebruik van een werkwijze volgens het eerste aspect of een onbemand autonoom voertuig volgens het tweede aspect voor het autonoom maaien van een grasperk.

Dit gebruik resulteert in een vereenvoudigde indienststelling van een onbemand autonoom voertuig voor het autonoom maaien van een grasperk, waarbij een persoon met een minimale inspanning en zonder gebruik van infrastructurele begrenzingen minstens een deel van een terrein als het te maaien grasperk afbakent,

waarna het onbemande autonome voertuig het afgebakende deel van het terrein exploreert, waarna een kaart gecreëerd wordt en waarna tenslotte het onbemande autonome voertuig autonoom het grasperk maait. Bijkomend voordelig van dit gebruik is dat slechts een deel van een grasperk als het te maaien grasperk kan afgebakend worden. Een vakman geschoold in het technische veld zal appreciëren dat een werkwijze volgens het eerste aspect bij voorkeur uitgevoerd wordt met een onbemand autonoom voertuig volgens het tweede aspect en dat een onbemand autonoom voertuig volgens het tweede aspect bij voorkeur geconfigureerd is voor uitvoering van een werkwijze volgens het eerste aspect. Elk kenmerk, beschreven in dit document, hierboven zowel als hieronder, kan bijgevolg betrekking hebben op elk van de drie aspecten van de huidige uitvinding.

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende figuren die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.

FI GUURBESCHRIJVING Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een onbemand autonoom voertuig volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

Het onbemande autonome voertuig (1) omvat een behuizing (2). De behuizing (2) omvat een batterij voor het voeden van een motor van een aandrijfeenheid en voor het voeden van overige elektrische en elektronische componenten, waaronder een processorbord (5). Het processorbord (5) omvat een processor, werkgeheugen en een camera (6). Bij voorkeur omvat het onbemande autonome voertuig (1) eveneens niet-volatiel geheugen. De camera (6) heeft een vaste positie en uitlijning op het onbemande autonome voertuig (1). De camera (1) is geschikt voor het maken van tweedimensionale beelden met een resolutie van 4K. De camera is achter een semi- transparante lens (7) geplaatst. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat de semi-transparante lens (7) eveneens volledig transparant kan zijn. Het onbemande autonome voertuig (1) heeft een aandrijfeenheid, omvattende een motor, niet zichtbaar op de figuur, en twee wielen (3) die aan tegenoverliggende zijden van de behuizing (2) gelegen zijn. Beide wielen (3) zijn aandrijfbaar met de motor verbonden. Het onbemande autonome voertuig (1) omvat verder een stuurinrichting (4). De stuurinrichting (4) is een zwenkbaar wiel aan de achterzijde van de behuizing (2). Het onbemande voertuig (1) is geschikt om over een bodemoppervlak (8) te rijden.

Het onbemande autonome voertuig (1) is gelijk aan het onbemande autonome voertuig(1) uit Figuur 1. De camera (6) heeft een gekende kijkhoek. De kijkhoek in verticale richting van de camera (6) is op Figuur 2 met de lijnen (9) aangeduid. De kijkhoek in verticale richting van de camera (6) is gelijk aan 2 maal de hoek (6).

Het identieke punt dat in minstens twee beelden van een serie van beelden is herkend, is een muurtje (11). Het muurtje (11) wordt op een sensor van de camera (6) geprojecteerd. De sensor van de camera (6) heeft een gekend aantal lijnen en pixels op een lijn. Voor een camera met 4K resolutie is dit 2160 lijnen met elk 3840 pixels. De lijnen (12) bepalen de uiterste punten van het muurtje (11) volgens verticale richting die op de sensor van de camera (6) geprojecteerd worden.

De camera (6) is met een horizontale kijkrichting (10) op een gekende hoogte (h) ten opzichte van het bodemoppervlak (8) op het onbemande autonome voertuig (1) gemonteerd. Objecten op een hoogte (h) boven het bodemoppervlak (8), dus op de lijn van de horizontale kijkrichting (10) worden volgens de verticale richting in het midden van de sensor van de camera (6) geprojecteerd. Met behulp van beeldherkenning kan uit een vastgelegd beeld bepaald worden waar het muurtje (11) het bodemoppervlak (8) raakt. Dit is het punt waar de onderste lijn (12) het bodemoppervlak (8) snijdt. Op een vastgelegd beeld zal een deel van het bodemoppervlak (8) zichtbaar zijn. Dit is het deel van het bodemoppervlak (8) tussen snijpunten van het bodemoppervlak (8) met de onderste lijn (9) en de onderste lijn (12). Het genoemde deel van het bodemoppervlak (8) zal op een vastgelegd beeld een aantal lijnen omvatten dat evenredig is met de hoogte (a). Het deel van het muurtje (11) onder de lijn (10) zal in de onderste helft van een vastgelegd beeld een aantal lijnen omvatten dat evenredig is met de hoogte (h). Nu is de tangens van de hoek (8) gelijk aan de overstaande rechthoekszijde, (a) + (h), gedeeld door de aanliggende rechthoekszijde, (X). De afstand (a) + (h) kan geschat worden door de gekende hoogte (h) te delen door het aantal lijnen van het muurtje (11) in de onderste helft van het vastgelegde beeld en door te vermenigvuldigen met het aantal lijnen van zichtbare deel van het bodemoppervlak (8) tot aan het muurtje (11) in het vastgelegde beeld. De hoek (6) is gekend. De afstand (X) tussen het onbemande autonome voertuig (1) en het muurtje (11) kan dan geschat worden door het delen van de geschatte afstand (a) + (h) door de tangens van de hoek (6). Een hoogte (Y) van het muurtje (11) kan geschat worden door het bepalen van een totaal aantal lijnen van het muurtje (11) in het vastgelegde beeld, dit te delen door het aantal lijnen van het muurtje (11) in de onderste helft van het vastgelegde beeld en dan te vermenigvuldigen met de gekende hoogte (h). De hoek (B) tussen de onderste lijn (12) en de lijn (10) kan dan geschat worden op basis van de geschatte afstand (X) en de hoogte (h). De hoek (À) tussen de bovenste lijn (12) en de lijn (10) kan geschat worden op basis van de geschatte afstand (X) en de hoogte (Y) - (h). Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat gelijkaardige schattingen in een horizontale richting kunnen gemaakt worden. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld eveneens duidelijk dat indien het muurtje (11) zich in een horizontaal vlak niet op de lijn (10) bevindt, de geschatte afstand (X) voor een hoek in horizontale vlak tussen het muurtje (11) en de lijn (10) moet gecorrigeerd worden. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld eveneens duidelijk dat indien twee verschillende identieke punten in eenzelfde beeld zijn vastgelegd, bijvoorbeeld het muurtje (11) en een niet weergegeven boom, een afstand tussen het muurtje (11) en de boom kan geschat worden op basis van een schatting van de afstand tussen het muurtje (11) en het onbemande autonome voertuig (1), een schatting van de afstand tussen de boom en het onbemande autonome voertuig (1) en schattingen van hoeken ten opzichte van de lijn (10) in een horizontaal vlak. Figuur 3 toont een blokschema van een werkwijze volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

In een eerste stap (100) wordt het onbemande autonome voertuig (1) langs een perimeter in het terrein bewogen, waarbij een eerste verzameling van series van beelden van het terrein vastgelegd wordt. De perimeter bepaalt een afgebakend deel van het terrein.

In een tweede stap (110) wordt op basis van de eerste verzameling van beelden een kaart van de perimeter in het terrein gecreëerd.

In een derde stap (120) exploreert het onbemande autonome voertuig (1) met behulp van de gecreëerde kaart van de perimeter in het terrein het afgebakende deel van het terrein, waarbij een tweede verzameling van beelden wordt vastgelegd.

In een vierde stap (130) wordt op basis van de eerste en de tweede verzameling van beelden een kaart van het terrein gecreëerd.

In een vijfde stap (140) navigeert het onbemande autonome voertuig (1) met behulp van de gecreëerde kaart van het terrein autonoom in het afgebakende deel van het terrein.

Bij voorkeur voert het onbemande autonome voertuig gelijktijdig een taak in het afgebakende deel uit.

Indien noodzakelijk, bijvoorbeeld bij wijzigen van de perimeter of bij verplaatsing van het onbemande autonome voertuig (1) naar een ander terrein, kan de werkwijze vanaf de eerste stap (100) opnieuw uitgevoerd worden.

Claims

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor navigatie van een onbemand autonoom voertuig in een afgebakend deel van een terrein, waarbij het onbemande autonome voertuig een aandrijfeenheid en een camera voor het maken van beelden van het terrein omvat, waarbij de aandrijfeenheid minstens één wiel en een motor voor het aandrijven van het wiel omvat en waarbij de camera een gekende kijkhoek en een gekende positie en uitlijning op het onbemande autonome voertuig heeft, omvattende de stappen van: - bewegen van het onbemande autonome voertuig op het terrein, waarbij de camera tegelijkertijd series van beelden van het terrein vastlegt, waarbij minstens twee beelden van een serie een aantal identieke punten in het terrein omvatten; - creëren van een kaart van het terrein op basis van de series van beelden van het terrein; - autonoom navigeren van het onbemande autonome voertuig in een afgebakend deel van het terrein op basis van de gecreëerde kaart van het terrein; met het kenmerk, dat het onbemande autonome voertuig eerst langs een perimeter in het terrein bewogen wordt, waarbij de perimeter het afgebakend deel van het terrein bepaalt, waarbij een eerste verzameling van series van beelden van het terrein vastgelegd wordt, waarna op basis van de eerste verzameling van series van beelden een kaart van de perimeter in het terrein gecreëerd wordt, gevolgd door het autonoom exploreren van het afgebakende deel van het terrein op basis van de gecreëerde kaart van de perimeter in het terrein, waarbij een tweede verzameling van series van beelden van het terrein vastgelegd wordt, waarna op basis van de eerste en de tweede verzameling van series van beelden de kaart van het terrein gecreëerd wordt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het onbemande autonome voertuig door het volgen van een persoon langs de perimeter in het terrein bewogen wordt, waarbij het onbemande autonome voertuig door middel van de camera beelden van de persoon vastlegt en waarbij de persoon door gebruik van beeldherkenning in de vastgelegde beelden door het onbemande autonome voertuig herkend en gevolgd wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de eerste en de tweede verzameling van series van beelden in het onbemande autonome voertuig opgeslagen worden en voor creatie van de kaart van de perimeter in het terrein en de kaart van het terrein in het onbemande autonome voertuig verwerkt worden.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de eerste en de tweede verzameling van series van beelden in het onbemande voertuig verwerkt worden, terwijl het onbemande autonome voertuig aan een laadstation opgeladen wordt.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de kaart van het terrein absoluut geschaald wordt, waarbij het absolute schalen enkel gebeurt op basis van schatting van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten in minstens twee beelden.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het onbemande autonome voertuig een sensor voor het meten van een aantal omwentelingen van het minstens ene wiel van het onbemande autonome voertuig omvat, waarbij het aantal omwentelingen als filter gebruikt wordt voor schattingen van afmetingen en/of afstanden van en/of tussen identieke punten in minstens twee beelden.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-6, met het kenmerk, dat bij het exploreren van het afgebakende deel van het terrein een patroon van opeenvolgende steeds kleinere lussen binnen de perimeter gevolgd wordt, waarbij iedere lus zowel in wijzerzin als in tegenwijzerzin gevolgd wordt.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-7, met het kenmerk, dat het onbemande autonome voertuig door middel van beeldherkenning een bodemtype herkent, waarbij het onbemande autonome voertuig het herkende bodemtype vergelijkt met een vooraf bepaald bodemtype en waarbij, indien bij het bewegen van het onbemande autonome voertuig langs de perimeter in het terrein tijdens het vastleggen van de eerste verzameling van series van beelden van het terrein, op een locatie in het terrein een bodemtype verschillend van het vooraf bepaalde bodemtype herkend wordt, automatisch een perimeter van een tweede afgebakend deel van het terrein bepaald wordt.

9. Werkwijze volgens conclusies 8, met het kenmerk, dat de locatie in het terrein waar een bodemtype verschillend van het vooraf bepaalde bodemtype herkend werd, tijdens het autonoom navigeren binnen het afgebakende deel van het terrein een doorgang voor het onbemande autonome voertuig naar het tweede afgebakende deel van het terrein vormt.

10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-9, met het kenmerk, dat tijdens het autonoom navigeren in het afgebakende deel van het terrein het onbemande autonome voertuig een patroon van naast elkaar liggende lijnen of concentrische lussen volgt.

11. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-10, met het kenmerk, dat een persoon op de kaart van het terrein delen van de perimeter aanduidt, waarbij het onbemande autonome voertuig tijdens het autonoom navigeren binnen de perimeter en op de genoemde delen van de perimeter navigeert.

12. Onbemand autonoom voertuig voor navigatie in een afgebakend deel van een terrein omvattende een aandrijfeenheid en een camera voor het maken van beelden van het terrein, waarbij de aandrijfeenheid minstens één wiel en een motor voor het aandrijven van het wiel omvat en waarbij de camera een gekende kijkhoek en een gekende positie en uitlijning op het onbemande autonome voertuig heeft, met het kenmerk, dat het onbemande autonome voertuig een geheugen en een processor omvat, waarbij de processor geconfigureerd is voor het uitvoeren van een werkwijze volgens één van de conclusies 1-11.

13. Onbemand autonoom voertuig volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de camera van het onbemande autonome voertuig enkel geschikt is voor het maken van tweedimensionale beelden.

14. Onbemand autonoom voertuig volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk, dat het onbemande autonome voertuig een sensor voor het meten van een aantal omwentelingen van het minstens ene wiel van het onbemande autonome voertuig omvat.

15.Onbemand autonoom voertuig volgens conclusie 12, 13 of 14, met het kenmerk, dat de camera een vaste positie op het onbemande autonome voertuig heeft.

16.Gebruik van een werkwijze volgens één van de conclusies 1-11 of een onbemand autonoom voertuig volgens één van de conclusies 12-15 voor het autonoom maaien van een grasperk.