用于确定壳体内的对象的存在和/或移动的设备和方法技术

本公开的实施例涉及用于确定壳体内的对象的存在和/或移动的设备和方法。一种用于检测壳体中的对象的方法，包括：使用飞行时间传感器确定壳体内的第一场景，其中在确定第一场景期间壳体是空的；使用飞行时间传感器，由处理器确定壳体内的第二场景；由处理器将第一场景与第二场景进行比较；以及基于比较第一场景和第二场景的结果，由处理器确定壳体中存在还是不存在对象。

Equipment and methods for determining the existence and/or movement of objects in a housing

Embodiments of the present disclosure relate to devices and methods for determining the presence and/or movement of objects within a housing. A method for detecting objects in a housing includes: determining the first scene in the housing using a time-of-flight sensor, in which the housing is empty during the determination of the first scene; determining the second scene in the housing by a processor using a time-of-flight sensor; comparing the first scene with the second scene by a processor; and comparing the first scene with the second scene based on comparing the first scene with the second scene. As a result, it is up to the processor to determine whether an object exists or does not exist in the shell.

【技术实现步骤摘要】
用于确定壳体内的对象的存在和/或移动的设备和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年08月28日提交的法国专利申请No.1757921的优先权，该申请通过引用并入本文。
本公开一般涉及检测空间中的一个或多个对象(或者物体)的存在，并且在具体实施例中，涉及用于确定壳体中包含的对象的存在、不存在和/或移动的设备和方法。
技术介绍
一些情况使得有必要确定任意形状、颜色和构造的对象是否存在于壳体中和/或是否已经添加到所述壳体或者从所述壳体中移走，例如用于传送对象的设备将待传送的该对象存储在盒子中，并且其接收人从盒子中移走该对象。一方面，有必要确定盒子中包含的对象是否已被全部移走还是对象中的一些被移走，另一方面，确定接收者是否已将对象添加到盒子中。图1图示了这种传送设备的示例。图1图示了传送设备包括配备有具有手柄的门2的盒子1。盒子1包括存在检测传感器3，其确定不同形状、颜色和材料构造的对象4是否包含在盒子1中。现有技术中已知的存在检测传感器3例如是红外检测设备、基于超声的检测设备、电感或电容检测设备、以缩写RFID(“射频标签”)已知的无线电标签设备或包括相机的视觉检测设备。然而，现有技术中已知的存在检测设备的有效性在某些设备中取决于待检测对象的颜色，在其他设备中取决于构成对象的材料。此外，现有技术中已知的某些设备不能确定对象是否在壳体中移位，也不能确定被监测的壳体的对象的占据程度。这些限制是本领域技术人员公知的。RFID检测设备要求每个对象配备RFID芯片，并且视觉检测设备实施昂贵的相机和复杂的对象视觉识别算法。这两种类型的检测设备具有显着的能量消耗并且需要大量的金融投资。因此，需要制造一种用于检测在给定壳体中具有任何形状、颜色和材料构造的一个或多个对象的存在的设备，使得可以在抑制设备的能量消耗且实施方便同时，确定所述壳体的占据程度的设备。还需要确定在被监测的壳体中对象是否移位的需要。
技术实现思路
根据多个实施方式和实施例，有利地提出使用测量包含在壳体中的三维场景的飞行时间传感器，以便通过比较所述场景来确定包含在壳体中的至少一个对象的存在。根据一个方面，提出了一种用于检测壳体中存在还是不存在至少一个对象方法。所提出的方法包括：a)第一步，其中飞行时间类型的传感器测量没有任何对象的壳体内的第一三维场景；b)第二步，其中飞行时间类型的传感器测量壳体内的第二场景；c)比较步骤，其中将所述第一场景与第二场景进行比较；d)根据所述比较的结果确定所述壳体中存在还是不存在对象的步骤。三维场景例如是通过例如距离网格获得的壳体内部的三维表示。有利地，在检测到壳体中可能存在对象之前，该方法的实施方式不需要校准的步骤。有利地，该方法可以包括以规则的间隔重复第二步骤。该设备间歇地操作，从而可以减少其电力消耗。根据一种实施方式，在检测到存在所述对象之后，在两个相继的第二步骤之间执行第二比较，并且基于第二比较确定对象的可能的移走。根据另一种实施方式，该方法还包括计算对象在壳体中占据的体积。有利地，该方法还包括计算所述体积的占据程度。根据又一实施方式，该方法包括对于飞行时间类型的第二传感器再现上面阐述的步骤a)至d)，以及基于分别与两个传感器相关联的两个确定步骤d)，确定壳体内的对象的位移。根据另一方面，提出了一种用于检测壳体中存在还是不存在至少一个对象的设备。所提出的设备包括：飞行时间类型的传感器，其被配置成测量壳体的第一三维场景并在第一场景之后测量第二场景。所提出的设备还包括被配置成执行如下步骤的处理器和/或多个电路：比较步骤，其被配置成比较两个场景；以及确定步骤，其被配置成基于比较的结果确定所述壳体中存在还是不存在对象。有利地，处理器还可以执行暂停步骤，该暂停步骤被配置成使传感器以规则的间隔重复场景的测量。根据另一实施例，处理器还执行第一计算步骤，该第一计算步骤被配置成计算由壳体中的所述对象占据的体积。优选地，处理器还执行第二计算步骤，该第二计算步骤被配置成计算壳体的占据程度。根据又一实施例，该设备还包括配置成测量三维场景的飞行时间类型的第二传感器，该确定步骤被配置成基于分别由两个传感器测量的三维场景确定关于对象的存在的两项信息，以及另一确定步骤，其被配置成基于分别与两个传感器相关联的两项存在信息来确定在壳体内的对象的位移。附图说明通过研究完全非限制性实施例和附图的详细描述，本专利技术的其他优点和特征将变得显而易见，其中：图1图示了根据现有技术的用于检测限定体积中的对象的存在的设备；和图2至图6图示了本专利技术的各种实施例和实施方式。具体实施方式参考图2，其表示用于检测在已知容量的立方体形状8的壳体中存在均匀高度H9和均匀宽度L9的至少一个对象9的设备5的示例性实施例。这里，对象(或者物体)被理解为一种固体的东西。当然，本公开不限于立方体形状的壳体和高度均匀且宽度均匀的对象，可以具有包含一个或多个可变高度和/或可变宽度的对象的任何形状的壳体。用于检测存在还是不存在至少一个对象的设备5包括被配置成测量壳体8内的三维场景的飞行时间类型(以缩写TOF(“飞行时间”)而已知)的传感器6(例如，飞行时间传感器)、处理单元7。处理单元7可以实施比较步骤MC(其被配置成比较两个三维场景)、确定步骤MD(被配置成基于比较的结果而确定壳体8中存在还是不存在对象9)、第一计算步骤MCV(被配置成计算壳体8中的对象占据的体积)、暂停步骤MT(被配置成以规则的间隔通过传感器6重复测量三维场景)、第二计算步骤MCT(被配置成计算壳体8的占据程度T)。处理单元7例如基于微处理器实施，但是它可以是能够处理由传感器6提供的数据的任何设备。它具体可以是微控制器。步骤MC、MD、MCV、MT和MCT可以例如以微处理器内的软件形式实施，但是可以是分别能够比较两个三维场景且被配置成基于比较的结果确定壳体中存在还是不存在对象、能够计算壳体8中的对象所占的体积、能够使传感器6以规则的间隔重复测量三维场景、能够计算出壳体的占据程度T的任何设备(例如，数字或模拟设备)。具体地，它可以是微控制器或这里表示的处理单元7的一部分。飞行时间类型的传感器6给出基于距离的网格获得的场景的三维表示。对于网格的每个区域，飞行时间传感器TOF通过测量在发射电磁波类型的信号(诸如，激光信号)与在对传感器TOF的视场中存在的对象反射之后接收该信号之间经过的时间跨度Δt来测量将其与对象分离的距离。传感器6布置在与壳体8的第二面f2相对的壳体8的第一面f1上，对象9放置在壳体8的第二面f2上，使得传感器6观察面f2。两个面f1和f2以距离H彼此分离。传感器6实时建立壳体8的内部的三维场景，特别是位于面f2上的对象9的三维场景。距离H9将面f2与对象9的与面f2相对的第一端分离，并且距离H1将面f1与对象9的第二端分离，使得距离H为等于距离H1和距离H9的和。图3图示了实施设备5的用于检测的壳体8中存在还是不存在至少一个对象9的方法的示例性实施方式。其由包括步骤MC、MD、MCV、MT和MCT的处理单元7实施。为了提高清晰度和对方法的示例性实施方式的理解，壳体8包括单个对象9。在第一步骤1中，壳体8不包含任何对象，也就是说壳体8是空的。传感器6确定包括面f2的第一三维场景S0。由于壳体8是立方体并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测壳体中的对象的方法，所述方法包括：使用飞行时间传感器确定所述壳体内的第一场景，其中在确定所述第一场景期间所述壳体是空的；由处理器使用所述飞行时间传感器来确定所述壳体内的第二场景；由所述处理器将所述第一场景与所述第二场景进行比较；以及由所述处理器基于比较所述第一场景和所述第二场景的结果来确定所述壳体中存在还是不存在所述对象。

【技术特征摘要】
2017.08.28 FR 17579211.一种用于检测壳体中的对象的方法，所述方法包括：使用飞行时间传感器确定所述壳体内的第一场景，其中在确定所述第一场景期间所述壳体是空的；由处理器使用所述飞行时间传感器来确定所述壳体内的第二场景；由所述处理器将所述第一场景与所述第二场景进行比较；以及由所述处理器基于比较所述第一场景和所述第二场景的结果来确定所述壳体中存在还是不存在所述对象。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：以规则的间隔重复所述确定所述壳体内的所述第二场景。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：由所述处理器确定所述对象存在于所述壳体中；由所述处理器比较从以所述规则的间隔重复所述确定所述壳体内的所述第二场景中获得的相继的第二场景；以及由所述处理器基于比较相继的第二场景的结果来确定所述对象是否已从所述壳体中移走。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述处理器确定所述对象存在于所述壳体中，并且由所述处理器确定所述对象在所述壳体中占据的体积。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：由所述处理器确定所述壳体的占据程度。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用第二飞行时间传感器确定所述壳体内的第三场景，其中在确定所述第三场景期间所述壳体是空的；使用所述第二飞行时间传感器确定所述壳体内的第四场景；由所述处理器将所述第三场景与所述第四场景进行比较；基于比较所述第三场景和所述第四场景的结果，由所述处理器确定所述壳体中存在还是不存在所述对象；以及基于比较所述第一场景和所述第二场景的结果以及比较所述第三场景和所述第四场景的结果，由所述处理器确定所述壳体内的所述对象的位移。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一场景和所述第二场景中的每一个包括三维场景。8.一种用于检测壳体中存在还是不存在对象的设备，所述设备包括：飞行时间传感器，被配置成确定所述壳体的第一场景和所述第一场景之后的所述壳体的第二场景；和处理器，被配置成：比较所述第一场景和所述第二场景；以及基于比较所述第一场景和所述第二场景的结果，确定所述壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡伦佐，S·科奎尔，J·特里尔，L·维尔特，
申请(专利权)人：意法半导体鲁塞公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR