(57)【要約】【課題】目標掘削点を選択するための方法と装置が開示されている。【解決手段】当該方法の１つの具体的な実施形態では、材料スタックの高さグラフを取得することと、高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得ることと、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得することと、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択することと、を含む。この実施形態は、掘削軌跡に基づいて目標掘削点を選択することにより、目標掘削点の合理性を確保し、掘削の効率を向上させる。【選択図】図２
2020118017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料スタックの高さグラフを取得することと、
前記高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得ることと、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得することと、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択することと、
を含む目標掘削点を選択するための方法。
【請求項２】
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択することは、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択することと、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得することと、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積に基づいて、目標掘削点を選択することと、
を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択することは、
前記掘削点の集合における掘削点に対し、当該掘削点の掘削軌跡の集合に、掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突せず、かつ掘削抵抗が前記掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡が存在するかどうかを確定することと、
存在する場合には、当該掘削点を候補掘削点として前記候補掘削点の集合に追加し、確定された掘削軌跡を候補掘削軌跡として当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合に追加することと、
を含む、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得することは、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点に対し、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出することを含み、ここで、掘削軌跡のパラメータには、挿入深さ、ドラッグ長さ、回転半径、持ち上げ高さが含まれる、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出することは、
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対し、前記掘削機のバケットの幅、当該候補掘削軌跡のパラメータにおける挿入深さとドラッグ長さに基づいて、当該候補掘削軌跡に対応する材料体積を算出することと、
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対応する材料体積に基づいて、当該候補掘削点の材料体積を推定することと、
を含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記高さグラフを離散化する方法は等高線離散である請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
材料スタックの高さグラフを取得するように構成された第１の取得ユニットと、
前記高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得るように構成された離散化ユニットと、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得するように構成された第２の取得ユニットと、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択するように構成された選択ユニットと、
を含む目標掘削点を選択するための装置。
【請求項８】
前記選択ユニットは、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択するように構成された第１の選択サブユニットと、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得するように構成された取得サブユニットと、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積に基づいて、目標掘削点を選択するように構成された第２の選択サブユニットと、
を含む、
請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の選択サブユニットは、
前記掘削点の集合における掘削点に対し、当該掘削点の掘削軌跡の集合に掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突せず、かつ掘削抵抗が前記掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡が存在するかどうかを確定するように構成された確定モジュールと、
存在する場合には、当該掘削点を候補掘削点として前記候補掘削点の集合に追加し、確定された掘削軌跡を候補掘削軌跡として当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合に追加するように構成された追加モジュールと、
を含む、
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記取得サブユニットは、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点に対し、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出するように構成された算出モジュールを含み、ここで、掘削軌跡のパラメータには、挿入深さ、ドラッグ長さ、回転半径、持ち上げ高さが含まれる、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記算出モジュールは、
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対し、前記掘削機のバケットの幅、当該候補掘削軌跡のパラメータにおける挿入深さとドラッグ長さに基づいて、当該候補掘削軌跡に対応する材料体積を算出するように構成された算出サブモジュールと、
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対応する材料体積に基づいて、当該候補掘削点の材料体積を推定するように構成された確定サブモジュールと、
を含む、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記高さグラフを離散化する方法は等高線離散である請求項７から１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
１つ以上のプロセッサと、
１つ以上のプログラムが記憶された記憶装置と、
を含み、
前記１つ以上のプログラムが前記１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法を前記１つ以上のプロセッサに実現させる、
電子機器。
【請求項１４】
コンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるとき、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法を実現する、
コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の実施例は、掘削技術の分野に関し、具体的には目標掘削点を選択するための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘削機は、またバックホウと呼ばれ、一般にバケットを使って支持面より高いまたは低い材料を掘削し、輸送車両に積み込んだり、ストックヤードに積み卸したりする土工機械である。建設機械の急速な発展と実際の作業環境の需要に伴い、掘削機も徐々に自律自律作業に向けて発展している。
【０００３】
掘削機の自律掘削を実現するために、毎回材料を掘削する前に目標掘削点を決定する必要があり、これにより、目標掘削点における材料を掘削するように掘削機を制御する。現在、通常材料スタックを複数の掘削点に区分し、予め定められた順番（例えば上から下、左から右）で、各掘削点における材料を順次に掘削する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願の実施例は、目標掘削点を選択するための方法と装置を提案する
【０００５】
本願の第１態様において、材料スタックの高さグラフを取得することと、前記高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得ることと、前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得することと、前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択することと、を含む目標掘削点を選択するための方法を提供する。
【０００６】
幾つかの実施例において、前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択することは、前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択することと、前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得することと、前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積に基づいて、目標掘削点を選択することと、を含む。
【０００７】
幾つかの実施例において、前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択することは、前記掘削点の集合における掘削点に対し、当該掘削点の掘削軌跡の集合に、掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突せず、かつ掘削抵抗が前記掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡が存在するかどうかを確定することと、存在する場合には、当該掘削点を候補掘削点として前記候補掘削点の集合に追加し、確定された掘削軌跡を候補掘削軌跡として当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合に追加することと、を含む。
【０００８】
幾つかの実施例において、前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得することは、前記候補掘削点の集合における候補掘削点に対し、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出することを含み、ここで、掘削軌跡のパラメータには、挿入深さ、ドラッグ長さ、回転半径、持ち上げ高さが含まれる。
【０００９】
幾つかの実施例において、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出することは、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対し、前記掘削機のバケットの幅、当該候補掘削軌跡のパラメータにおける挿入深さとドラッグ長さに基づいて、当該候補掘削軌跡に対応する材料体積を算出することと、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対応する材料体積に基づいて、当該候補掘削点の材料体積を推定することと、を含む。
【００１０】
幾つかの実施例において、高さグラフを離散化する方法は等高線離散である。
【００１１】
本願の第２態様において、材料スタックの高さグラフを取得するように構成された第１の取得ユニットと、前記高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得るように構成された離散化ユニットと、前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得するように構成された第２の取得ユニットと、前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択するように構成された選択ユニットと、を含む目標掘削点を選択するための装置を提供する。
【００１２】
幾つかの実施例において、前記選択ユニットは、前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択するように構成された第１の選択サブユニットと、前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得するように構成された取得サブユニットと、前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積に基づいて、目標掘削点を選択するように構成された第２の選択サブユニットと、を含む。
【００１３】
幾つかの実施例において、前記第１の選択サブユニットは、前記掘削点の集合における掘削点に対し、当該掘削点の掘削軌跡の集合に掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突せず、かつ掘削抵抗が前記掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡が存在するかどうかを確定するように構成された確定モジュールと、存在する場合には、当該掘削点を候補掘削点として前記候補掘削点の集合に追加し、確定された掘削軌跡を候補掘削軌跡として当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合に追加するように構成された追加モジュールと、を含む。
【００１４】
幾つかの実施例において、前記取得サブユニットは、前記候補掘削点の集合における候補掘削点に対し、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出するように構成された算出モジュールを含み、ここで、掘削軌跡のパラメータには、挿入深さ、ドラッグ長さ、回転半径、持ち上げ高さが含まれる。
【００１５】
幾つかの実施例において、前記算出モジュールは、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対し、前記掘削機のバケットの幅、当該候補掘削軌跡のパラメータにおける挿入深さとドラッグ長さに基づいて、当該候補掘削軌跡に対応する材料体積を算出するように構成された算出サブモジュールと、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対応する材料体積に基づいて、当該候補掘削点の材料体積を推定するように構成された確定サブモジュールと、を含む。
【００１６】
幾つかの実施例において、前記高さグラフを離散化する方法は等高線離散である。
【００１７】
本願の第３態様において、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプログラムが記憶された記憶装置と、を含み、前記１つ以上のプログラムが前記１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、第１態様におけるいずれかの実施例に記載の方法を前記１つ以上のプロセッサに実現させる、電子機器を提供する。
【００１８】
本願の第４態様において、コンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるとき、第１態様のいずれかの実施例に記載の方法を実現するコンピュータ可読媒体を提供する。
【００１９】
本願の実施例に係る目標掘削点を選択するための方法と装置は、まず、前記高さグラフを離散化することにより、掘削点の集合を得て、次に、取得された掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択する。掘削軌跡に基づいて目標掘削点を選択することにより、目標掘削点の合理性を確保し、掘削の効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本願のその他の特徴、目的および利点をより明確にするために、以下の図面を参照してなされた非限定的な実施例の詳細な説明を参照する。
【図１】本願の一実施例が適用され得る例示的なシステムアーキテクチャである。
【図２】本願に係る目標掘削点を選択するための方法の一実施例のフローチャートである。
【図３Ａ】離散化された高さグラフの概略図である。
【図３Ｂ】掘削軌跡の概略図である。
【図４】本願に係る目標掘削点を選択するための方法の別の一実施例のフローチャートである。
【図５】本願に係る目標掘削点を選択するための装置の一実施例の概略構造図である。
【図６】本願の実施例を実現するための電子機器のコンピュータシステムの概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面及び実施例を参照して本願についてより詳細に説明する。ここで説明された具体的な実施例は、関連する発明を説明するためだけのものであり、この発明を制限するものではないことを理解できる。なお、説明を容易にするために、図面には関連する発明に関連する部分のみを示している。
【００２２】
なお、矛盾しない場合には、本願の実施例及び実施例における特徴が互いに組み合わせることができる。以下、図面を参照して、実施例に合わせて本願を詳細に説明する。
【００２３】
図１には、本願が適用され得る、目標掘削点を選択するための方法又は目標掘削点を選択するための装置の実施例の例示的なシステムアーキテクチャ１００が示されている。
【００２４】
図１に示すように、システムアーキテクチャ１００は、カメラ１０１、ネットワーク１０２およびサーバー１０３を含むことができる。ネットワーク１０２は、カメラ１０１とサーバー１０３との間に通信リンクの媒体を提供するために使用される。ネットワーク１０２は、例えば有線、無線通信リンク、または光ファイバケーブルなどの様々な接続タイプを含むことができる。
【００２５】
カメラ１０１は、無人自律掘削機に取り付けられたカメラであってもよく、無人自律掘削機が掘削する必要がある材料スタックの画像を撮影することができる。通常、カメラ１０１は、無人自律掘削機の車体の側面に取り付けられた両眼カメラであってもよい。両眼カメラは、車体が回転してバケット内の材料を卸す過程において、材料スタックの両眼画像を撮影することができる。
【００２６】
サーバー１０３は、例えば無人自律掘削機のバックグラウンドサーバーなど、様々なサービスを提供するサーバであってもよい。無人自律掘削機のバックグラウンドサーバーは、カメラ１０１から取得した材料スタックの画像などのデータに対し解析などの処理を行って、処理結果(例えば、目標掘削点)を生成する。
【００２７】
なお、サーバー１０３は、ハードウェアでもソフトウェアでもよい。サーバー１０３がハードウェアである場合、複数のサーバーからなる分散型サーバークラスターとして実現されてもよく、単一のサーバーとして実現されてもよい。サーバー１０３がソフトウェアである場合、複数のソフトウェアまたはソフトウェアモジュール（例えば分散型サービスを提供するための複数のソフトウェアまたはソフトウェアモジュール）として実現されてもよく、単一のソフトウェアまたはソフトウェアモジュールとして実現されてもよい。ここで、具体的に限定しない。
【００２８】
なお、本願の実施例に目標掘削点を選択するための方法は、一般的に、サーバー１０３によって実行される。それに対応して、目標掘削点を選択するための装置は、一般的に、サーバー１０３に配置される。
【００２９】
図１のカメラ、ネットワーク、およびサーバーの数はただの例示的なものであることを理解すべきである。必要に応じて、任意の数のカメラ、ネットワーク、およびサーバーを備えることができる。
【００３０】
続けて図２を参照すると、本願による目標掘削点を選択するための方法の一実施例のフロー２００が示されている。当該目標掘削点を選択するための方法は、以下のステップを含む。
【００３１】
ステップ２０１において、材料スタックの高さグラフを取得する。
【００３２】
本実施例において、目標掘削点を選択するための方法の実行主体（例えば図１に示したサーバー１０３）は、材料スタックの高さグラフを取得することができる。ここで、材料スタックは材料を堆積することで形成されることができる。材料は、主に土壌、石炭、泥、および予め緩めた土壌と岩石などである。通常、高さグラフはグレースケール画像であり、各画素は１つのサンプリングポイントの高さを表し、一般的に０（黒）は最低点を表し、２５５（白）は最高点を表す。
【００３３】
通常、無人自律掘削機には、材料スタックの画像を収集するためのカメラ（例えば、図１に示したカメラ１０１）が取り付けられることができる。無人自律掘削機の掘削アームがカメラによる材料スタックの撮影を邪魔することを避けるために、カメラを無人自律掘削機の車体の側面に取り付けることができる。車体が回転してバケット内の材料を卸す過程において、車体の側面に取り付けられたカメラは、材料スタックに面している。このとき、カメラをオンにして材料スタックを撮影することができる。材料スタックの高さグラフを生成するために、車体の側面に取り付けられたカメラは、両眼カメラであってもよい。このようにして、車体が回転してバケット内の材料を卸す過程において、両眼カメラは、材料スタックの両眼画像を撮影することができる。上記実行体は、両眼カメラから材料スタックの両眼画像を取得することができる。両眼画像は、両眼カメラが動物の両眼の動作メカニズムを模倣することによって撮影されるため、各組の両眼画像の間にはある程度の水平視差が存在する。上記実行主体は、水平視差に基づいて材料スタックから両眼カメラまでの距離を確定し、すなわち、材料スタックの深さグラフを得ることができる。続いて、上記実行主体は、３次元再構成アルゴリズム（例えば、Ｋｉｎｅｃｔ  Ｆｕｓｉｏｎアルゴリズム）を用いて、材料スタックの深さグラフを３次元再構成することにより、材料スタックの３次元モデルを得ることができる。３次元モデルには、高さ、幅、深さなどの情報が含まれているため、上記実行主体は、材料スタックの３次元モデルを取得した後、高さ情報を含む高さグラフをより簡単に生成できる。
【００３４】
ステップ２０２において、高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得る。
【００３５】
本実施例において、上記実行主体は、材料スタックの高さグラフを離散化することにより、掘削点の集合を得ることができる。通常、上記実行体は、高さグラフに対しメッシュ離散化を行って、複数のメッシュを得ることができる。ここで、１つのメッシュが１つの掘削点に対応する。選択肢の一つとして、高さグラフを離散化する方法は等高線離散であってもよい。図３Ａは、離散化された高さグラフの概略図である。図３Ａには、等高線離散法を用いて、材料スタックの高さグラフを２８個のメッシュに離散化し、これらの２８個のメッシュを下から上へ、左から右へ順番に番号を付ける。
【００３６】
ステップ２０３において、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得する。
【００３７】
本実施例において、掘削点の集合における各掘削点に対し、上記実行主体は、まず当該掘削点の掘削軌跡の集合を取得することができる。
【００３８】
実際には、掘削軌跡は、挿入、ドラッグ、回転、持ち上げの４つの部分に分解されることができる。それに対応して、掘削軌跡全体は、４つのパラメーター、すなわちｄ１（挿入深さ）、ｄ２（ドラッグ長さ）、ｒ（回転半径）、およびｄ３（持ち上げ高さ）によって特徴付けられることができる。図３Ｂは、掘削軌跡の概略図である。図３Ｂには、掘削軌跡が分解された４つの部分と４つのパラメータが掘削軌跡にマークされている。
【００３９】
４つのパラメータはそれぞれのとりうる範囲を持つので、とりうる範囲内の値に属する４つのパラメータを任意に組み合わせることにより、複数の掘削軌跡、すなわち掘削軌跡の集合を得ることができる。
【００４０】
ステップ２０４において、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択する。
【００４１】
本実施例において、掘削点の集合における各掘削点に対し、上記実行主体は、当該掘削点の掘削軌跡の集合を解析し、解析結果に基づいて目標掘削点を選択することができる。通常、障害物の存在や無人自律掘削機の機械的構造の制限から、全ての掘削軌跡が実行可能であるとは限らない。したがって、掘削軌跡の集合に実行可能な掘削軌跡がある掘削点は、目標掘削点であり、掘削軌跡の集合に実行可能な掘削軌跡がない掘削点は、目標掘削点ではない。
【００４２】
本願の実施例に係る目標掘削点を選択するための方法では、まず、取得された高さグラフを離散化することにより、掘削点の集合を得て、次に、取得された掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択する。掘削軌跡に基づいて目標掘削点を選択することにより、目標掘削点の合理性を確保し、掘削の効率を向上させる。
【００４３】
さらに図４を参照すると、本願に係る目標掘削点を選択するための方法の別の一実施例のフロー４００が示されている。当目標掘削点を選択するための方法は、以下のステップを含む。
【００４４】
ステップ４０１において、材料スタックの高さグラフを取得する。
【００４５】
ステップ４０２において、高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得る。
【００４６】
ステップ４０３において、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得する。
【００４７】
本実施例において、ステップ４０１〜４０３の具体的な操作は、図２に示す実施例のステップ２０１〜２０３において詳細に説明され、ここでは説明を省略する。
【００４８】
ステップ４０４において、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択する。
【００４９】
目標掘削点を選択するための方法の実行主体（例えば図１に示したサーバー１０３）は、当該掘削点の掘削軌跡の集合を解析し、解析結果に基づいて当該掘削点が候補掘削点であるかどうかを確定する。通常、障害物の存在や無人自律掘削機の機械的構造の制限から、全ての掘削軌跡が実行可能であるとは限らない。したがって、掘削軌跡の集合に実行可能な掘削軌跡がある掘削点は、候補掘削点であり、掘削軌跡の集合に実行可能な掘削軌跡がない掘削点は、候補掘削点ではない。
【００５０】
本実施例のいくつかの選択可能な実施形態において、上記実行主体は、当該掘削点の掘削軌跡の集合に掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突せず、かつ掘削抵抗が掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡が存在するかどうかを確定することができ、存在する場合には,当該掘削点を候補掘削点として候補掘削点の集合に追加し、確定された掘削軌跡を候補掘削軌跡として当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合に追加する。通常、掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突せず、かつ掘削抵抗が掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡は、実行可能な掘削軌跡である。掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突し、或いは掘削抵抗が掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡は、実行可能な掘削軌跡ではない。このとき、候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡は、すべて実行可能な掘削軌跡である。
【００５１】
ステップ４０５において、候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得する。
【００５２】
本実施例において、候補掘削点の集合における各候補掘削点に対し、上記実行主体は、当該候補掘削点における材料を解析することにより、当該候補掘削点の材料体積を取得することができる。
【００５３】
本実施例のいくつかの選択可能な実施形態において、候補掘削点の集合における候補掘削点に対し、上記実行主体は、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出することができる。ここで、掘削軌跡のパラメータには、ｄ１（挿入深さ）、ｄ２（ドラッグ長さ）、ｒ（回転半径）、およびｄ３（持ち上げ高さ）が含まれることができる。各候補掘削軌跡は１組のパラメータを有するため、各候補掘削軌跡に基づくパラメータは１つの材料体積を算出できる。すなわち、各候補掘削軌跡は１つの材料体積に対応する。
【００５４】
本実施例のいくつかの選択可能な実施形態において、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における各候補掘削軌跡に対し、上記実行主体は、掘削機のバケットの幅、当該候補掘削軌跡のパラメータにおける挿入深さとドラッグ長さに基づいて、当該候補掘削軌跡に対応する材料体積を算出でき、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対応する材料体積に基づいて、当該候補掘削点の材料体積を推定することができる。例えば、上記実行主体は、バケットの幅、当該候補掘削軌跡のパラメータにおける挿入深さとドラッグ長さの積を、当該候補掘削軌跡に対応する材料体積とすることができる。次に、上記実行主体は、候補掘削軌跡の集合における各候補掘削軌跡に対応する材料体積の中から、最大の材料体積を当該候補掘削点の材料体積として選択することができる。
【００５５】
ステップ４０６において、前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積に基づいて、目標掘削点を選択する。
【００５６】
本実施例において、候補掘削点の集合における各候補掘削点に対し、上記実行主体は、当該候補掘削点の材料体積を解析することにより、当該候補掘削点が目標掘削点であるかどうかを確定する。例えば、上記実行主体は、当該候補掘削点の材料体積を予め設定された体積閾値と比較し、予め設定された体積閾値より大きい場合、当該候補掘削点を目標掘削点とすることができる。また、例えば、上記実行主体は、候補掘削点の集合の中から、材料体積が最大の候補掘削点を目標掘削点として選択することができる。
【００５７】
図４から分かるように、図２に対応する実施例と比較して、本実施例における目標掘削点を選択するための方法のフロー４００には、目標掘削点を選択するステップを強調している。したがって、掘削軌跡と材料体積を合わせて目標掘削点を選択すると、実行可能な掘削軌跡に沿って目標掘削点における材料を掘削できるだけでなく、掘削された目標掘削点における材料の体積も大きくなり、掘削効率をさらに向上させる。
【００５８】
さらに図５を参照し、上記の各図面に示す方法の実施態様として、本願は目標掘削点を選択するための装置の一実施例を提供する。当該装置の実施例は、図２に示す方法実施例に対応し、具体的に様々な電子機器に適用できる。
【００５９】
図５に示すように、本実施例に係る目標掘削点を選択するための装置５００は、第１の取得ユニット５０１と、離散化ユニット５０２と、第２の取得ユニット５０３と、選択ユニット５０４とを含む。ここで、第１の取得ユニット５０１は、材料スタックの高さグラフを取得するように構成される。離散化ユニット５０２は、高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得るように構成される。第２の取得ユニット５０３は、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得するように構成される。選択ユニットは、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択するように構成される。
【００６０】
本実施例において、目標掘削点を選択するための装置５００の第１の取得ユニット５０１、離散化ユニット５０２、第２の取得ユニット５０３、選択ユニット５０４の具体的な処理及びその技術効果について、図２の対応する実施例のステップ２０１、ステップ２０２、ステップ２０３、テップ２０４をそれぞれ参照することができるので、ここで、説明を繰り返しない。
【００６１】
本実施例のいくつかの選択可能な実施形態において、選択ユニット５０４は、前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択するように構成された第１の選択サブユニット（図示せず）と、候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得するように構成された取得サブユニット（図示せず）と、候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積に基づいて、目標掘削点を選択するように構成された第２の選択サブユニット（図示せず）と、を含む。
【００６２】
本実施例のいくつかの選択可能な実施形態において、第１の選択サブユニットは、掘削点の集合における掘削点に対し、当該掘削点の掘削軌跡の集合に掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突せず、かつ掘削抵抗が掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡が存在するかどうかを確定するように構成された確定モジュール（図示せず）と、存在する場合には,当該掘削点を候補掘削点として候補掘削点の集合に追加し、確定された掘削軌跡を候補掘削軌跡として当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合に追加するように構成された追加モジュール（図示せず）と、を含む。
【００６３】
本実施例のいくつかの選択可能な実施形態において、取得サブユニットは、候補掘削点の集合における候補掘削点に対し、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出するように構成された算出モジュール（図示せず）を含み、ここで、掘削軌跡のパラメータには、挿入深さ、ドラッグ長さ、回転半径、持ち上げ高さが含まれる。
【００６４】
本実施例のいくつかの選択可能な実施形態において、算出モジュールは、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対し、掘削機のバケットの幅、当該候補掘削軌跡のパラメータにおける挿入深さとドラッグ長さに基づいて、当該候補掘削軌跡に対応する材料体積を算出するように構成された算出サブモジュール（図示せず）と、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対応する材料体積に基づいて、当該候補掘削点の材料体積を推定するように構成された確定サブモジュール（図示せず）と、を含む。
【００６５】
本実施例のいくつかの選択可能な実施形態において、高さグラフを離散化する方法は等高線離散である。
【００６６】
以下、図６を参照し、本願の実施例を実現するための電子機器（例えば図１に示したサーバー１０３）のコンピュータシステム６００の概略構造図が示されている。図７に示した電子機器は一例であり、本願の実施例の機能と使用範囲を限定するものではない。
【００６７】
図６に示すように、コンピュータシステム６００は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）６０２に記憶されているプログラムまたは記憶部６０８からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６０３にロードされたプログラムに従って各種の適切な動作と処理を行うことができる中央処理装置（ＣＰＵ）６０１を含む。ＲＡＭ６０３には、システム６００の操作に必要な様々なプログラムとデータが記憶されている。ＣＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２、およびＲＡＭ６０３は、バス６０４によって相互に接続されている。入力/出力(Ｉ/Ｏ)インターフェース６０５もバス６０４に接続されている。
【００６８】
Ｉ/Ｏインターフェース６０５には、キーボード、マウスなどを含む入力部６０６と、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、スピーカーなどを含む出力部６０７と、ハードディスクなどを含む記憶部６０８と、ＬＡＮカード、デモジュレータなどのネットワークインターフェースカードを含む通信部６０９とが接続されている。通信部６０９は、インターネットのようなネットワークを介して通信処理を行う。ドライバ６１０も必要に応じてＩ/Ｏインターフェース６０５に接続されている。ディスク、光ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブルメディア６１１は、必要に応じてドライバ６１０に取り付けられることにより、そこから読み出されるコンピュータプログラムが必要に応じて記憶部６０８にインストールされる。
【００６９】
特に、本願の実施例によると、上記のフローチャートを参照して説明されたプロセスは、コンピュータソフトウェアのプログラムとして実現されることができる。例えば、本願の実施例は、コンピュータ可読媒体に担持されたコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品を含み、当該コンピュータプログラムは、フローチャートに示された方法を実行するためのプログラムコードを含む。このような実施例では、このコンピュータプログラムは、通信部６０９を介してネットワークからダウンロードされてインストールされ、および／またはリムーバブルメディア６１１からインストールされることができる。このコンピュータプログラムが中央処理装置（ＣＰＵ）６０１によって実行されるときに、本願のシステムで限定された上記の機能を実行する。なお、本願に記載のコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体、あるいはコンピュータ可読媒体、または上記の両方の任意の組合せであってもよい。コンピュータ可読媒体は、例えば、電気、磁気、光、電磁気、赤外線、あるいは半導体のシステム、装置またはデバイス、あるいは上記の任意の組合せであってもよいが、これらに限らない。コンピュータ可読媒体のより具体的な例には、１本以上のワイヤによる電気的接続、携帯型コンピュータディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、光記憶装置、磁気記憶装置、または上記の任意の組み合わせが含まれるが、これらに限らない。本願では、コンピュータ可読媒体は、プログラムを含むかまたは記憶する任意の有形の媒体であることができ、このプログラムは、指令実行システム、装置またはデバイスによって使用され、またはそれらと組み合わせて使用されることができる。本願では、コンピュータが読み取り可能な信号媒体は、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを担持した、ベースバンド内でまたは搬送波の一部として伝播されるデータ信号を含んでもよい。このような伝播されたデータ信号は、多種の形式を採用でき、電磁気信号、光信号、または上記の任意の適切な組み合わせを含むが、これらに限らない。コンピュータが読み取り可能な信号媒体は、コンピュータ可読媒体以外のいかなるコンピュータ可読媒体であってもよく、このコンピュータ可読媒体は、指令実行システム、装置またはデバイスによって使用され、またはそれらと組み合わせて使用されるためのプログラムを送信、伝播または伝送することができる。コンピュータ可読媒体に含まれるプログラムコードは、任意の適切な媒体で伝送されることができ、無線、ワイヤ、光ファイバケーブル、RFなど、または上記の任意の適切な組み合わせを含むが、これらに限らない。
【００７０】
本願の操作を実行するためのコンピュータプログラムコードを、１以上のプログラミング言語またはそれらの組み合わせで書くことができ、前記プログラミング言語には、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語を含み、さらに「Ｃ」言語または同様のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語も含まれる。プログラムコードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上、１つの単独のソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上かつ部分的にリモートコンピュータ上で、あるいは完全に遠隔コンピュータまたはサーバー上で実行されることができる。遠隔コンピュータに関する場合には、遠隔コンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されることができ、または、外部のコンピュータに接続されることができる（例えばインターネットサービスプロバイダを利用してインターネットを介して接続する）。
【００７１】
図の中のフローチャートおよびブロック図には、本願の様々な実施例によるシステム、方法とコンピュータプログラム製品の実現可能なアーキテクチャ、機能、および操作が示されている。この点で、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、１つのモジュール、プログラミングのセグメント、またはコードの一部を代表でき、当該モジュール、プログラミングのセグメント、またはコードの一部は、所定のロジック機能を実現するための１つ以上の実行可能指令を含む。また、いくつかの代替の実施例では、ブロックに示されている機能は、図面に示された順序と異なる順序で発生してもよいことに留意されたい。例えば、連続して示す２つのブロックは実際に並行して実行されてもよく、それらは係る機能に応じて時に逆の順序で実行されてもよい。ブロック図および／またはフローチャートの各ブロック、およびブロック図および／またはフローチャートのブロックの組み合わせは、特定の機能または操作を実行する専用のハードウェアによるシステムによって実現されてもよく、または専用ハードウェアとコンピュータ指令の組み合わせによって実現されてもよいことにも留意されたい。
【００７２】
本願の実施例に係るユニットは、ソフトウェアによって実施されてもよく、ハードウェアによって実現されてもよい。説明されたユニットは、プロセッサに設置されてもよく、例えば、「第１の取得ユニットと、離散化ユニットと、第２の取得ユニットと、選択ユニットとを含むプロセッサである」と記載してもよい。ここで、これらのユニットの名は、ある場合にはそのユニット自体を限定しなくて、例えば、第１の取得ユニットを「材料スタックの高さグラフを取得する」と記載してもよい。
【００７３】
別の側面において、本願は、コンピュータ可読媒体をさらに提供し、このコンピュータ可読媒体は、上記の実施形例で説明された電子機器に含まれてもよく、個別に存在しこの電子機器に組み込まれなくてもよい。上記のコンピュータ可読媒体は、１つ以上のプログラムを担持し、上記の１つ以上のプログラムが当該電子機器によって実行されたとき、電子機器は、材料スタックの高さグラフを取得し、高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得て、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得し、掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択する。
【００７４】
上記の説明は、本願の好ましい実施例および応用された技術の原理の説明にすぎない。本願に係る発明の範囲が、上記の技術的特徴を組み合わせて得られた技術案に限定されず、同時に上記の発明の概念から逸脱しない場合に、上記の技術的特徴またはこれと同等の技術的特徴を任意に組み合わせて得られた他の技術案を含むべきであることを当業者は理解すべきである。例えば、上述の特徴が本願において開示されているもの（しかしこれに限らず）と類似した機能を有する技術的特徴と相互に入れ替わって形成された技術案が挙げられる。
【符号の説明】
【００７５】
１００  システムアーキテクチャ
１０１  カメラ
１０２  ネットワーク
１０３  サーバー
６００  コンピュータシステム
６０１  中央処理装置（ＣＰＵ）
６０２  読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
６０３  ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
６０４  バス
６０５  Ｉ／Ｏインターフェース
６０６  入力部
６０７  出力部
６０８  記憶部
６０９  通信部
６１０  ドライバ
６１１  リムーバブルメディア
【図１】
2020118017.tif 000003
【図２】
2020118017.tif 000004
【図３Ａ】
2020118017.tif 000005
【図３Ｂ】
2020118017.tif 000006
【図４】
2020118017.tif 000007
【図５】
2020118017.tif 000008
【図６】
2020118017.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月4日(2020.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料スタックの高さグラフを取得することと、
前記高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得ることと、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得することと、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択することと、
を含む目標掘削点を選択するための方法。
【請求項２】
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択することは、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択することと、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得することと、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積に基づいて、目標掘削点を選択することと、
を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択することは、
前記掘削点の集合における掘削点に対し、当該掘削点の掘削軌跡の集合に、掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突せず、かつ掘削抵抗が前記掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡が存在するかどうかを確定することと、
存在する場合には、当該掘削点を候補掘削点として前記候補掘削点の集合に追加し、確定された掘削軌跡を候補掘削軌跡として当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合に追加することと、
を含む、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得することは、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点に対し、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出することを含み、ここで、掘削軌跡のパラメータには、挿入深さ、ドラッグ長さ、回転半径、持ち上げ高さが含まれる、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出することは、
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対し、前記掘削機のバケットの幅、当該候補掘削軌跡のパラメータにおける挿入深さとドラッグ長さに基づいて、当該候補掘削軌跡に対応する材料体積を算出することと、
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対応する材料体積に基づいて、当該候補掘削点の材料体積を推定することと、
を含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記高さグラフを離散化する方法は等高線離散である請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
材料スタックの高さグラフを取得するように構成された第１の取得ユニットと、
前記高さグラフを離散化して、掘削点の集合を得るように構成された離散化ユニットと、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合を取得するように構成された第２の取得ユニットと、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、目標掘削点を選択するように構成された選択ユニットと、
を含む目標掘削点を選択するための装置。
【請求項８】
前記選択ユニットは、
前記掘削点の集合における掘削点の掘削軌跡の集合に基づいて、候補掘削点の集合を選択するように構成された第１の選択サブユニットと、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積を取得するように構成された取得サブユニットと、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点の材料体積に基づいて、目標掘削点を選択するように構成された第２の選択サブユニットと、
を含む、
請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の選択サブユニットは、
前記掘削点の集合における掘削点に対し、当該掘削点の掘削軌跡の集合に掘削機のバケットが移動中に障害物と衝突せず、かつ掘削抵抗が前記掘削機の掘削動力以下である掘削軌跡が存在するかどうかを確定するように構成された確定モジュールと、
存在する場合には、当該掘削点を候補掘削点として前記候補掘削点の集合に追加し、確定された掘削軌跡を候補掘削軌跡として当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合に追加するように構成された追加モジュールと、
を含む、
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記取得サブユニットは、
前記候補掘削点の集合における候補掘削点に対し、当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡のパラメータに基づいて、当該候補掘削点の材料体積を算出するように構成された算出モジュールを含み、ここで、掘削軌跡のパラメータには、挿入深さ、ドラッグ長さ、回転半径、持ち上げ高さが含まれる、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記算出モジュールは、
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対し、前記掘削機のバケットの幅、当該候補掘削軌跡のパラメータにおける挿入深さとドラッグ長さに基づいて、当該候補掘削軌跡に対応する材料体積を算出するように構成された算出サブモジュールと、
当該候補掘削点の候補掘削軌跡の集合における候補掘削軌跡に対応する材料体積に基づいて、当該候補掘削点の材料体積を推定するように構成された確定サブモジュールと、
を含む、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記高さグラフを離散化する方法は等高線離散である請求項７から１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
１つ以上のプロセッサと、
１つ以上のプログラムが記憶された記憶装置と、
を含み、
前記１つ以上のプログラムが前記１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法を前記１つ以上のプロセッサに実現させる、
電子機器。
【請求項１４】
コンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるとき、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法を実現する、
コンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
コンピュータプログラムであって、
プロセッサによって実行されるとき、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法を実現する、コンピュータプログラム。
【外国語明細書】
2020118017000001.pdf