CN113841068A - 信息处理装置、信息处理方法及信息处理程序 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供一种即便设置在环境中的传感器无法观测移动装置也能够估计移动装置的位置信息的技术。本发明的信息处理装置(3)基于第1位置信息和第2位置信息，对第1移动体与第2移动体的位置关系进行比较，估计移动装置(1)的位置信息，该第1位置信息是由第1移动体取得单元(31)取得的存在于第1传感器(自主传感器(11))周边的1个以上的第1移动体的位置信息，该第2位置信息是由第2移动体取得单元(32)取得的存在于第2传感器(基础设施传感器(2))周边的1个以上的第2移动体的位置信息。

Description

信息处理装置、信息处理方法及信息处理程序

技术领域

本发明涉及用于估计移动装置的位置信息的信息处理装置、信息处理方法及信息处理程序。

背景技术

为了使机器人或移动机构等移动装置从某个地点移动到另一地点，需要实时地估计移动装置的当前位置。于是，提出了一种估计移动装置的当前位置的技术。例如，在专利文献1中提出了如下的技术：根据基于搭载于移动装置的传感器而估计的移动装置的位置信息的时间序列和基于设置在环境中的传感器而估计的移动装置的位置信息的时间序列来核对移动装置的轨迹，由此，实时地估计移动装置的位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-115918号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1所记载的技术中，存在如下问题：在如移动装置以外的移动体或障碍物较多的情况那样无法根据设置在环境中的传感器观测移动装置的情况下，无法准确地估计移动装置的位置。

于是，本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种即便设置在环境中的传感器无法观测移动装置也能够估计移动装置的位置信息的技术。

用于解决问题的手段

本发明的信息处理装置是估计移动装置的位置信息的信息处理装置，其中，所述信息处理装置具备：第1移动体取得单元，其基于由搭载于所述移动装置的第1传感器生成的观测信息取得第1位置信息，该第1位置信息是所述移动装置与存在于所述第1传感器周边的1个以上的第1移动体的相对的位置信息；第2移动体取得单元，其基于由设置于所述移动装置的外部的第2传感器生成的观测信息取得第2位置信息，该第2位置信息是存在于所述第2传感器周边的1个以上的第2移动体的位置信息；以及位置估计单元，其基于由所述第1移动体取得单元取得的所述第1位置信息和由所述第2移动体取得单元取得的所述第2位置信息，对所述第1移动体与所述第2移动体的位置关系进行比较，估计所述移动装置的位置信息。

发明的效果

根据本发明，基于由第1移动体取得单元取得的第1位置信息和由第2移动体取得单元取得的第2位置信息，比较第1移动体与第2移动体的位置关系，估计移动装置的位置信息。根据这样的结构，即便设置在环境中的传感器无法观测移动装置，也能够估计移动装置的位置信息。

本发明的目的、特征、方案及优点通过以下的详细说明和附图而变得更加清楚。

附图说明

图1是示出实施方式1的系统结构的一例的概念图。

图2是示出实施方式1的移动装置的结构及功能的框图。

图3是示出实施方式1的信息处理装置的结构及功能的框图。

图4是用于说明实施方式1的信息处理装置的动作例的图。

图5是用于说明实施方式1的信息处理装置的动作例的图。

图6是用于说明实施方式1的信息处理装置的动作例的图。

图7是用于说明实施方式1的信息处理装置的动作例的图。

图8是用于说明实施方式1的信息处理装置的动作例的图。

图9是用于说明实施方式1的信息处理装置的动作例的图。

图10是用于说明实施方式1的信息处理装置的动作例的图。

图11是用于说明实施方式1的信息处理装置的动作例的图。

图12是示出实施方式1的信息处理装置的动作的流程图。

图13是示出实施方式2的系统结构的一例的概念图。

图14是示出实施方式2的移动装置的结构及功能的框图。

图15是示出实施方式2的信息处理装置的结构及功能的框图。

具体实施方式

＜实施方式1＞

以下，使用附图对本发明的实施方式1进行说明。图1是示出本实施方式1的系统结构的一例的概念图。

本实施方式1的系统具备作为被估计位置信息的对象的移动装置1、对包含移动装置1的移动体进行观测的基础设施传感器2、以及从移动装置1及基础设施传感器2取得观测信息并估计移动装置1的位置信息的信息处理装置3。此外，在图1中图示出移动装置1以外的移动体4和供移动装置1及移动体4移动的空间5，并且图示出作为移动体4的一例的人的头部及肩等。

这里，位置信息是表示移动装置1、基础设施传感器2、移动体4等地面物体所在的场所的信息。位置信息可以是唯一地表示空间5内的场所的绝对的信息，也可以是例如表示地面物体之间的位置关系的相对的位置信息。

此外，位置信息的表现形式可以以质点这样的地点表现，也可以以具有范围的区域表现。除此之外，位置信息的表现形式例如可以为纬度经度形式，也可以为将某个地点作为原点的正交坐标形式，还可以为将某个地点作为原点的极坐标形式。此外，位置信息也可以包含表示方向的信息。表示方向的信息例如也可以是将北方向作为基准的方位角。

观测信息是由搭载于移动装置1的自主传感器11(图2)及基础设施传感器2等传感器生成且用于估计存在于传感器周边的移动体的位置信息的信息。关于这里所说的移动体，既存在仅包含移动体4的情况，也存在包含移动装置1及移动体4的情况。

关于观测信息，例如如果传感器是立体相机，则观测信息也可以是2张视差图像，如果传感器是LRF(Laser Range Finder：激光测距仪)，则观测信息也可以是具有距离及方位的信息的点的集合，如果传感器是ToF(Time of Flight：飞行时间)相机，则观测信息可以是具有距离的像素的集合。此外，观测信息包含能够估计传感器与存在于传感器周边的移动体之间的距离的信息即可，也可以包含除此以外的信息。此外，观测信息可以是由传感器取得的原始值，也可以是对原始值进行某些处理之后的处理值。

＜移动装置1＞

使用图2对本实施方式1的移动装置1的结构进行说明。图2是示出移动装置1的结构及功能的框图。

移动装置1是在空间5内移动的装置，移动装置1的位置信息由信息处理装置3估计。移动装置1例如是机器人、移动机构、电动轮椅、电动台车、自动驾驶车辆等。另外，移动装置1的数量可以为1个，也可以为多个。

图2的移动装置1具备用于与信息处理装置3进行通信的移动通信单元10、通过观测移动装置1周边而生成观测信息的自主传感器11。

此外，除了上述之外，也可以具备自身位置估计单元12、路径计划单元13、移动控制单元14，使得移动装置1能够进行自主移动。之后详细叙述这些内容，这里对其概要进行说明。自身位置估计单元12使用自主传感器11来估计移动装置1的位置，生成表示该位置的位置信息。路径计划单元13计算去往目的地的路径，生成表示该路径的路径信息。移动控制单元14基于位置信息和路径信息进行使移动装置1移动至目的地的移动控制。

接着，对移动装置1的结构要素详细进行说明。

移动通信单元10是用于针对由自主传感器11生成的观测信息和由信息处理装置3估计的位置信息而与信息处理装置3进行通信的通信部。移动通信单元10将由自主传感器11生成的观测信息定期地向信息处理装置3发送，并且，从信息处理装置3接收由信息处理装置3估计的位置信息。

此外，移动通信单元10也可以收发上述信息以外的信息。例如，移动通信单元10可以向信息处理装置3发送由自身位置估计单元12估计的位置信息，也可以向信息处理装置3发送由路径计划单元13计划的路径信息。

此外，移动通信单元10的通信方法只要是移动装置1能够在移动中与信息处理装置3进行信息的交换的通信方法即可。例如，该通信方法可以是无线LAN(Local AreaNetwork：局域网)或Bluetooth(注册商标；蓝牙)这样的窄带的电波通信，也可以是LTE(Long Term Evolution：长期演进)或WiMAX(World Interoperability For MicrowaveAccess：全球微波接入互操作性)这样的宽带的电波通信，也可以是可见光通信标准方式这样的光通信，还可以是基于声波的通信。

自主传感器11是搭载于移动装置1并且通过观测移动装置1周边进而自主传感器11周边的移动体而将其结果作为观测信息输出的传感器。该自主传感器11相当于信息处理装置3中的第1传感器。由自主传感器11观测的移动体例如是图1的1个以上的移动体4。自主传感器11例如可以是立体相机，也可以是LRF(Laser Range Finder：激光测距仪)，还可以是ToF(Time of Flight：飞行时间)相机。此外，自主传感器11针对移动装置1，可以仅搭载1个，也可以搭载多个。

此外，也可以是，自主传感器11不仅包括用于估计移动装置1周边的移动体的位置的传感器，还包括用于自身位置估计单元12或移动控制单元14的传感器。用于自身位置估计单元12或移动控制单元14的传感器例如也可以是车轮编码器、陀螺仪传感器、障碍物声纳等。

自身位置估计单元12是如下的处理部：在无法通过移动通信单元10从信息处理装置3接收位置信息的情况下，使用由自主传感器11生成的观测信息或者移动装置1所行驶的区域的地图信息等，由移动装置1单独实时地估计移动装置1的当前位置、方位。自身位置估计单元12的位置估计方法例如也可以是使用了车轮编码器或陀螺仪的航位推测法、使用了LRF或地图信息的SLAM(Self Localization And Mapping：自我定位和映射)等。

路径计划单元13是如下的处理部：基于由自身位置估计单元12估计的位置信息和移动装置1所行驶的区域的地图信息，计算从位置信息所表示的当前位置到目的地的路径，生成表示该路径的路径信息。

移动控制单元14是如下的驱动控制部：基于表示移动装置1的当前位置的位置信息和路径信息，例如对移动装置1具备的蓄电池、马达及车轮等进行控制，以使移动装置1一边避开障碍物一边从当前位置移动至目的地。例如，移动控制单元14基于位置信息及路径信息，计算移动装置1应移动的移动量及移动方向，使得移动装置1避开由自主传感器11检测到的障碍物。然后，移动控制单元14基于计算出的移动量及移动方向对移动装置1的马达的旋转进行控制，由此，使移动装置1避开障碍物。

＜基础设施传感器2＞

使用图1对本实施方式1的基础设施传感器2进行说明。

基础设施传感器2设置在移动装置1的外部。基础设施传感器2例如是如下的传感器：作为移动装置1的外部的建筑物、设备等基础设施被固定，通过观测存在于基础设施传感器2周边的移动体而将其结果作为观测信息输出。该基础设施传感器2相当于信息处理装置3中的第2传感器。由基础设施传感器2观测的移动体例如是图1的移动装置1及1个以上的移动体4中的至少任意一个。

基础设施传感器2定期地向信息处理装置3发送观测信息。基础设施传感器2的结构要素例如也可以与自主传感器11相同。此外，基础设施传感器2针对空间5，可以仅设置1个，也可以设置多个。除此之外，基础设施传感器2可以通过有线与信息处理装置3连接，也可以通过无线与信息处理装置3连接。

此外，基础设施传感器2设置在能够观测移动体的位置即可，例如也可以设置于顶棚、壁或者柱等。此外，基础设施传感器2也可以被设置为，基础设施传感器2的感测范围成为空间5的全部范围，或者成为空间5中的想要估计移动装置1的位置信息的部分的范围。

＜信息处理装置3＞

使用图3对本实施方式1的信息处理装置3的结构进行说明。图3是示出信息处理装置3的结构及功能的框图。

信息处理装置3具备移动通信单元30、第1移动体取得单元31、第2移动体取得单元32、位置估计单元33。之后详细叙述这些内容，这里对其概要进行说明。

移动通信单元30与移动装置1进行通信，接收由搭载于移动装置1的自主传感器11生成的观测信息。

第1移动体取得单元31基于由移动通信单元30接收到的观测信息，即，由搭载于移动装置1的自主传感器11生成的观测信息，估计并取得移动装置1与存在于自主传感器11周边的1个以上的第1移动体的相对的位置信息即第1位置信息。这里所说的第1移动体例如是图1的1个以上的移动体4。

第2移动体取得单元32基于由设置在移动装置1的外部的基础设施传感器2生成的观测信息，估计并取得存在于基础设施传感器2周边的1个以上的第2移动体的位置信息即第2位置信息。这里所说的第2移动体例如是图1的移动装置1及移动体4中的至少任意一个。第2位置信息可以是第2移动体的绝对的位置信息，也可以是基础设施传感器2与第2移动体的相对的位置信息。

位置估计单元33基于由第1移动体取得单元31估计的第1位置信息和由第2移动体取得单元32估计的第2位置信息，对第1移动体与第2移动体的位置关系进行比较，估计移动装置1的位置信息。

另外，信息处理装置3是计算机，该计算机具备将各单元以程序的形式存储的存储装置、用于执行各单元的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、暂时保持由CPU计算的结果和由CPU执行的程序的存储器、以及用于与移动装置1、基础设施传感器2进行通信的接口。在保持于存储器的程序中包含使信息处理装置3执行第1移动体取得单元31、第2移动体取得单元32及位置估计单元33等的功能的程序。

此外，信息处理装置3掌握基础设施传感器2的位置信息。例如，也可以是，信息处理装置3通过保持记录有基础设施传感器2的位置信息的设置位置文件来掌握基础设施传感器2的已知的位置信息。或者也可以是，预先在基础设施传感器2的内部保持与该设置相关的信息，由基础设施传感器2将位置信息与观测信息一起向信息处理装置3发送，由此，信息处理装置3掌握基础设施传感器2的已知的位置信息。

接着，对信息处理装置3的结构要素详细进行说明。

移动通信单元30是用于针对观测信息、位置信息而与移动装置1进行通信的通信部。移动通信单元30从移动装置1定期地接收由自主传感器11生成的观测信息，并且向移动装置1发送由信息处理装置3估计的位置信息。另外，移动通信单元30也可以收发上述信息以外的信息。此外，移动通信单元30的通信方法例如也可以与移动通信单元10相同。

第1移动体取得单元31是如下的处理部：基于由自主传感器11生成并由移动通信单元30接收的观测信息，检测存在于自主传感器11周边进而移动装置1周边的1个以上的第1移动体，估计该第1移动体相对于移动装置1的相对的位置。而且，第1移动体取得单元31是如下的处理部：生成表示该估计结果的位置信息，即，与存在于移动装置1周边的1个以上的第1移动体的位置相关的第1位置信息。

由第1移动体取得单元31生成的第1位置信息表示移动装置1与移动装置1周边的第1移动体的相对的位置关系。第1位置信息例如可以由以移动装置1为原点的距离和方位表现，也可以由以移动装置1为原点的二维坐标表现。

接着，对第1移动体取得单元31中的第1位置信息的生成方法的一例进行说明。在本例中，作为自主传感器11，设想二维LRF，作为由自主传感器11生成的观测信息，设想具有以移动装置1为原点的距离及角度的信息的观测点的集合。

首先，第1移动体取得单元31在接收到由自主传感器11观测的观测信息时，基于观测点的距离及角度，进行观测点的聚类，生成1个以上的簇。

接着，第1移动体取得单元31针对各簇，基于观测点的数量、观测点的连接距离、距二维LRF的距离等，进行簇的过滤，由此，从1个以上的簇中提取能够准确地估计第1移动体的位置这样的簇。

接着，第1移动体取得单元31针对提取出的各簇，基于所包含的观测点，计算各簇的位置。所计算的位置可以是簇的中心位置，也可以是被估计为存在第1移动体的区域。

最后，第1移动体取得单元31通过将计算出的1个簇的位置设定为1个第1移动体的位置而生成第1移动体的第1位置信息。

第2移动体取得单元32是如下的处理部：基于由基础设施传感器2生成的观测信息，检测存在于基础设施传感器2周边的1个以上的第2移动体，估计该第2移动体的绝对的位置。而且，第2移动体取得单元32是如下的处理部：生成表示该估计结果的第2位置信息，即，与基础设施传感器2周边的1个以上的第2移动体的位置相关的第2位置信息。

另外，由第2移动体取得单元32生成的第2位置信息不需要一定是绝对的位置信息。例如，第2位置信息是如第2移动体相对于基础设施传感器2的相对的位置信息等那样能够通过使用基础设施传感器2的位置信息而转换成第2移动体的绝对的位置信息的位置信息即可。此外，第2移动体取得单元32中的第2位置信息的估计方法例如也可以与第1移动体取得单元31相同。

位置估计单元33是如下的处理部：基于由第1移动体取得单元31估计的第1位置信息和由第2移动体取得单元32估计的第2位置信息，进行第1移动体的位置关系与第2移动体的位置关系的重叠，并且进行遮挡判定，由此，估计并生成表示移动装置1的位置及方位中的至少任意一方的位置信息。在这里所说的遮挡判定中，判定第1移动体相对于自主传感器11是否被第2移动体遮挡，或者判定第2移动体相对于基础设施传感器2是否被第1移动体遮挡。

图3所示的位置估计单元33具备位置候选搜索部331、位置核对确定部332。此外，位置估计单元33也可以具备估计位置校正部333。之后详细叙述这些内容，这里对其概要进行说明。

位置候选搜索部331基于由第1移动体取得单元31估计的第1位置信息和由第2移动体取得单元32估计的第2位置信息，针对移动装置1的位置信息而搜索1个以上的候选。

位置核对确定部332在由位置候选搜索部331搜索到1个以上的候选的情况下，按照由位置候选搜索部331搜索到的每个候选而进行上述遮挡判定，基于遮挡判定的结果，从1个以上的候选中确定候选。

估计位置校正部333在第2位置信息所表示的任意1个第2移动体的位置与由位置核对确定部332确定的移动装置1的位置信息所表示的位置相互对应的情况下，使用该1个第2移动体的位置来校正移动装置1的位置信息。

接着，对位置估计单元33的结构要素详细进行说明。

位置候选搜索部331基于第1位置信息及第2位置信息，尽量保持第1移动体及第2移动体各自的相对的位置关系，并且，进行第1移动体的位置关系及第2移动体的位置关系的重叠，由此，针对移动装置1的位置信息而搜索1个以上的候选。

以下，对位置候选搜索部331中的候选的搜索处理的一例进行说明。在本例中，将1个以上的第1移动体设为移动体组A，将1个以上的第2移动体设为移动体组X。此外，在本例中，设想移动体组A各自的位置由以移动装置1为原点的相对的坐标系表现、且移动体组X各自的位置由绝对的坐标系表现的情况。

首先，位置候选搜索部331从移动体组A及移动体组X中分别选择2个以上的第1移动体及2个以上的第2移动体，生成分别由1个第1移动体及1个第2移动体构成的2个以上的组。在本例中，位置候选搜索部331从移动体组A及移动体组X中分别选择2个第1移动体A1、A2及2个第2移动体X1、X2。然后，位置候选搜索部331将由第1移动体A1和第2移动体X1构成的组设为组AX1，将由第1移动体A2和第2移动体X2构成的组设为组AX2。

接着，位置候选搜索部331对移动体组A进行旋转操作及平移操作，使得组AX1的移动体间的距离DAX1、组AX2的移动体间的距离DAX2或者它们的和成为最小。例如，位置候选搜索部331也可以使用误差最小二乘法等来决定旋转操作量及平移操作量。另外，在使用2个移动体的组的情况下，移动装置1的位置信息的候选的数量也可以为2个。

此时，位置候选搜索部331基于针对移动体组A的旋转操作量及平行移动操作量，来计算移动装置1的绝对的坐标系中的位置及方位中的至少任意一方。

接着，位置候选搜索部331判定上述计算出的距离DAX1、距离DAX2或者它们的和是否在预先设定的阈值以内。然后，位置候选搜索部331在判定为距离DAX1、距离DAX2或者它们的和在阈值以内的情况下，将上述位置及方位中的至少任意一方决定为移动装置1的位置信息的候选。

最终，位置候选搜索部331通过改变移动体的选择、移动体的组，实施多次上述处理，从而针对移动装置1的位置信息而得到1个以上的候选。另外，无需针对全部的第1移动体及第2移动体而生成组，也可以存在不生成组的第1移动体及第2移动体。

另外，也可以是，位置候选搜索部331在移动装置1的位置信息的候选1个也没有生成的情况下，判定为在基础设施传感器2的观测范围内不存在移动装置1，或者无法识别出移动装置1。

此外，也可以是，位置候选搜索部331预先存储上次估计出的移动装置1的位置信息，将该上次估计出的位置信息用于此次估计出的位置信息的候选的生成。或者也可以是，位置候选搜索部331在移动装置1具备自身位置估计单元12的情况下，将由移动装置1生成的位置信息用于位置信息的候选的生成。在这些情况下，例如也可以针对旋转操作及平移操作的移动量而设置限制。

此外，也可以是，位置候选搜索部331预先存储包含建筑物等构造物的形状的地图信息，将该地图信息用于位置信息的候选的生成。例如也可以是，位置候选搜索部331在移动装置1的移动操作后的位置与地图信息的构造物的位置不匹配的情况下，不将表示该移动装置1的位置的位置信息决定为上述候选。

位置核对确定部332是如下的处理部：估计考虑了观测遮挡的自主传感器11的观测区域及考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域，判定应由双方传感器观测的移动体的有无，由此进行上述遮挡判定，基于该遮挡判定的结果，从1个以上的候选中确定候选。

这里，观测遮挡是指如下现象：接近自主传感器11及基础设施传感器2中的一方的传感器的移动体遮挡远离一方的传感器的移动体，从而一方的传感器无法观测远离一方的传感器的物体。此外，考虑了观测遮挡的自主传感器11的观测区域是指自主传感器11的观测范围内的不存在观测遮挡的区域，考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域是指基础设施传感器2的观测范围内的不存在观测遮挡的区域。

换言之，考虑了观测遮挡的观测区域是指，相对于自主传感器11及基础设施传感器2中的一方的传感器，由一方的传感器取得了位置信息的移动体不被由一方的传感器取得了位置信息的另一移动体遮挡的区域。例如也可以是，位置核对确定部332基于一方的传感器的观测信息，将从一方的传感器的位置到分离了观测值所示的距离的位置为止的空间估计为考虑了观测遮挡的观测区域。另外，例如也可以是，位置核对确定部332基于移动体的检测结果，将从一方的传感器的位置到由一方的传感器检测到的移动体的位置为止的空间估计为考虑了观测遮挡的观测区域。

位置核对确定部332判定在自主传感器11及基础设施传感器2中的一方的传感器的考虑了观测遮挡的观测区域中，是否存在被自主传感器11及基础设施传感器2中的另一方的传感器取得了位置信息的移动体。例如，位置核对确定部332基于某个候选的位置信息所表示的移动体的位置，判定在考虑了观测遮挡的自主传感器11的观测区域是否存在第2移动体，或者在考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域是否存在第1移动体。通过以上那样的判定来进行上述的遮挡判定。

在本实施方式1中，位置核对确定部332在针对某个候选的位置信息的遮挡判定中，判定为在自主传感器11的观测区域存在第2移动体的情况下或者判定为在基础设施传感器2的观测区域存在第1移动体的情况下，将该候选排除，由此，从1个以上的候选中确定候选。另外，作为这种候选确定处理的结果，在残留有2个以上的候选的情况下或者在1个候选也没有残留的情况下，位置核对确定部332也可以判定为无法确定移动装置1的位置信息，即，也可以判定为无法确定位置及方位中的至少任意一方。之后详细说明位置核对确定部332中的遮挡判定及候选的确定。

然而，如上所述，第2移动体例如是图1的移动装置1及移动体4中的至少任意一方，有时是移动装置1本身。估计位置校正部333是鉴于这种情况而设置的处理部，该处理部在判定为与基础设施传感器2的观测结果对应的第2位置信息所表示的任意1个第2移动体的位置对应于由位置核对确定部332确定的移动装置1的位置信息所表示的位置的情况下，使用该1个第2移动体的位置对移动装置1的位置信息进行校正。

也可以是，例如在由位置核对确定部332确定的移动装置1的位置信息所表示的位置与第2位置信息所表示的任意1个第2移动体的位置之间的距离为预先决定的阈值以下的情况下，估计位置校正部333判定为这些位置对应。或者，估计位置校正部333例如也可以从移动装置1取得形状信息，通过与由基础设施传感器2生成的观测信息进行匹配来判定。

接着，使用图1及图4～图9对位置候选搜索部331及位置核对确定部332的动作例进行说明。

图4是示出在图1的状况下由自主传感器11观测的第1移动体的图，示出由自主传感器11观测的第1移动体4A、以及由于观测遮挡或者在传感器的观测范围外等而无法由自主传感器11观测到的第1移动体4B。

图5是示出在图1的状况下由基础设施传感器2观测的第2移动体的图，示出由基础设施传感器2观测的第2移动体4X、以及由于观测遮挡或者在传感器的观测范围外等而无法由基础设施传感器2观测到的第2移动体4Y。

首先，第1移动体取得单元31基于由自主传感器11生成的观测信息，估计1个以上的第1移动体的第1位置信息。图6示出在图4的状况下由第1移动体取得单元31估计的第1位置信息所表示的第1移动体的位置4A1、4A2、4A3、4A4。

同样，第2移动体取得单元32基于由基础设施传感器2生成的观测信息，估计1个以上的第2移动体的第2位置信息。图7示出在图5的状况下由第2移动体取得单元32估计的第2位置信息所表示的第2移动体的位置4X1、4X2、4X3、4X4。

接着，位置候选搜索部331在图6及图7的状况下进行图6的位置关系与图7的位置关系的重叠，由此，针对移动装置1的位置信息而生成1个以上的候选。

图8及图9分别是示出在图6及图7的状况下由位置候选搜索部331生成的移动装置1的位置信息的候选的图。针对图6及图7的状况而生成2个移动装置1的位置信息的候选。

在图8所示的候选中，第1移动体的位置4A1、4A2、4A3分别对应于第2移动体的位置4X2、4X4、4X3。在图9所示的候选中，第1移动体的位置4A1、4A3分别对应于第2移动体的位置4X1、4X2，移动装置1的位置对应于第2移动体的位置4X4。

在由位置候选搜索部331生成候选之后，位置核对确定部332估计考虑了观测遮挡的自主传感器11的观测区域和考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域，从生成的候选中确定候选。

图10是针对图8所示的候选而示出考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域2Z、没有对应的第1移动体的位置4A4、没有对应的第2移动体的位置4X1等的图。图11是针对图9所示的候选而示出考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域2Z、没有对应的第1移动体的位置4A2、没有对应的第2移动体的位置4X3等的图。

在图10及图11的例子中，位置核对确定部332基于基础设施传感器2的位置、基础设施传感器2的观测值所示的距离、以及由基础设施传感器2检测到的第2移动体的位置4X1、4X2、4X3、4X4，估计考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域2Z。另外，为了简化，在图10及图11中省略了考虑了观测遮挡的自主传感器11的观测区域。

以下，说明位置核对确定部332针对图10及图11的候选进行的遮挡判定。在图10中具有没有对应的位置4A4的第1移动体是被自主传感器11检测到但没有被基础设施传感器2检测到的移动体。同样，在图11中具有没有对应的位置4A2的第1移动体是被自主传感器11检测到但没有被基础设施传感器2检测到的移动体。

这样，当如图10那样没有被基础设施传感器2作为第2移动体而检测到的第1移动体的位置4A4存在于未产生观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域2Z的外侧时，具有适合性。但是，当如图11那样没有被基础设施传感器2作为第2移动体而检测到的第1移动体的位置4A2存在于未产生观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域2Z的内侧时，不具有适合性，是不适合的。

基于以上情况，位置核对确定部332按照每个候选来判定第1移动体的位置是否存在于考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域2Z的外侧。虽然未图示，但同样地，位置核对确定部332按照每个候选来判定第2移动体的位置是否存在于考虑了观测遮挡的自主传感器11的观测区域的外侧。

位置核对确定部332在针对某个候选而判定为第1移动体的位置存在于考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域2Z的外侧、并且判定为第2移动体的位置存在于考虑了观测遮挡的自主传感器11的观测区域的外侧的情况下，认为该候选是适合的，维持该候选。位置核对确定部332在针对某个候选而判定为第1移动体的位置存在于考虑了观测遮挡的基础设施传感器2的观测区域2Z的内侧的情况下或者在判定为第2移动体的位置存在于考虑了观测遮挡的自主传感器11的观测区域的内侧的情况下，认为该候选是不适合的，将该候选排除。

在图10及图11的候选例的情况下，位置核对确定部332维持图10的候选，排除图11的候选。其结果是，确定为1个候选，因此，位置核对确定部332将图10的候选作为移动装置1的位置信息而输出。

＜动作＞

使用图12对本实施方式1的信息处理装置3的动作进行说明。图12是示出信息处理装置3的各单元的动作的流程图的一例。

首先，在步骤S1中，移动通信单元30成为接收来自移动装置1的观测信息的待机状态。在移动通信单元30从移动装置1接收到观测信息之后，第1移动体取得单元31基于该观测信息来估计第1移动体的第1位置信息。当结束估计后，处理移至步骤S2。

在步骤S2中，第2移动体取得单元32在从基础设施传感器2接收到观测信息之后，基于该观测信息来估计第2移动体的第2位置信息。当结束估计后，处理移至步骤S3。另外，步骤S1及步骤S2的处理也可以按照相反的顺序实施，还可以并行地实施。

在步骤S3中，位置候选搜索部331基于在步骤S1及步骤S2中分别估计出的第1位置信息及第2位置信息，针对移动装置1的位置信息而搜索1个以上的候选。当结束搜索后，处理移至步骤S4。

在步骤S4中，位置核对确定部332判定是否由位置候选搜索部331搜索到1个以上的候选。在判定为搜索到1个以上的候选的情况下，处理移至步骤S5，在判定为1个候选也没有搜索到的情况下，处理移至步骤S1。

在步骤S5中，位置核对确定部332针对在步骤S3中搜索到的1个以上的候选进行遮挡判定，排除产生不匹配的候选而确定候选。当结束确定后，处理移至步骤S6。

在步骤S6中，位置核对确定部332判定在步骤S5中1个以上的候选是否被确定为1个候选。在判定为1个以上的候选被确定为1个候选的情况下，处理移至步骤S7。另一方面，在判定为残留有2个以上的候选的情况下或者在判定为1个候选也没有残留的情况下，处理移至步骤S1。

在步骤S7中，估计位置校正部333在判定为在步骤S2中估计出的第2位置信息所表示的任意1个第2移动体的位置与在步骤S5中确定出的移动装置1的位置信息所表示的位置对应的情况下，使用该1个第2移动体的位置对移动装置1的位置信息进行校正。当结束校正后，处理移至步骤S8。

在步骤S8中，移动通信单元30将步骤S7后的移动装置1的位置信息向移动装置1发送。当结束发送后，处理移至步骤S1。

＜实施方式1的总结＞

如以上那样，根据本实施方式1，对移动装置1周边的第1移动体与基础设施传感器2周边的第2移动体的位置关系进行比较，估计移动装置1的位置信息。根据这种结构，即便在基础设施传感器2无法直接观测移动装置1的情况下，也能够估计移动装置1的位置信息。这在移动装置1在人等移动体较多的环境中行驶的情况下尤为有效。

此外，即便在基础设施传感器2无法直接观测移动装置1的情况下，也能够如以上那样估计移动装置1的位置信息。因此，即便在基础设施传感器2的观测范围内不存在移动装置1的情况下，如果移动装置1以某种程度接近基础设施传感器2的观测范围，则也能够估计移动装置1的位置信息。因此，可期待能够提高通过基础设施传感器2观测移动装置1的距离。

此外，即便在多个移动装置1使用基于由移动装置1的自主传感器11生成的观测信息而估计的移动体的位置进行同样的动作的情况下，也能够区分地估计各个移动装置1的位置信息。

另外，以上说明的信息处理装置3的各功能或者各结构要素也可以分散地设置于构筑上述系统的移动装置1及基础设施传感器2。例如，在以上的说明中设置于信息处理装置3的第1移动体取得单元31及第2移动体取得单元32也可以分别设置于移动装置1及基础设施传感器2。而且，在该情况下，信息处理装置3也可以构成为接收由移动装置1估计的第1位置信息及由基础设施传感器2估计的第2位置信息。

此外，如果基础设施传感器2设置在移动装置1的外部，则信息处理装置3并不一定要设置在移动装置1的外部，也可以设置于移动装置1。在该情况下，基础设施传感器2也可以具备将基础设施传感器2的位置信息及观测信息向设置于移动装置1的信息处理装置3发送的移动通信单元。

＜实施方式2＞

以下，使用附图对本发明的实施方式2进行说明。图13是示出本实施方式2的系统结构的一例的概念图。以下，针对本实施方式2的结构要素中的与上述结构要素相同或相似的结构要素标注相同或相似的参照标号，主要对不同结构要素进行说明。

在本实施方式2的图13的系统结构中，取代实施方式1的图1的系统结构的基础设施传感器2及信息处理装置3而设置有与移动装置1不同的移动装置1b及信息处理装置3b。

＜移动装置1b＞

使用图14对本实施方式2的移动装置1b的结构进行说明。图14是示出移动装置1的结构及功能的框图。

应用移动装置1b的对象与实施方式1的移动装置1同样地是机器人等。移动装置1b的数量可以是1个，也可以是多个。

图14的移动装置1b具备移动通信单元10b、自主传感器11b、自身位置估计单元12b。另外，移动装置1b的其他结构可以与移动装置1相同，也可以仅搭载移动装置1的一部分单元，还可以追加与移动装置1不同的单元。

移动通信单元10b是用于将由自主传感器11b生成的观测信息和由自身位置估计单元12b估计的位置信息向信息处理装置3发送的通信部。另外，移动通信单元10b也可以向信息处理装置3b发送上述信息以外的信息，还可以从信息处理装置3b接收某些信息。此外，移动通信单元10b的通信方法例如也可以与图2的移动通信单元10相同。

自主传感器11b是与图2的自主传感器11同样的传感器，是搭载于移动装置1b并通过观测移动装置1b周边进而自主传感器11b周边的移动体而将其结果作为观测信息输出的传感器。该自主传感器11b相当于信息处理装置3b中的第2传感器。由自主传感器11b观测的移动体例如是图13的移动装置1及1个以上的移动体4中的至少任意一个。另外，自主传感器11b包含用于自身位置估计单元12b的自身位置估计的传感器，这样的传感器包含在实施方式1的自主传感器11中例示的传感器等。

自身位置估计单元12b是与图2的自身位置估计单元12同样的处理部。自身位置估计单元12b基于由自主传感器11b生成的观测信息来估计移动装置1b的自身位置，由此生成移动装置1b的位置信息。

另外，由自身位置估计单元12b生成的位置信息也可以包含与该位置信息的估计相关的精度信息。精度信息是表示位置信息的估计的准确性的指标，例如，可以是计算误差范围、误差方向等估计误差而得到的定量值，也可以是起因于航位推测法、SLAM等估计方法的定性值，还可以包含这两方。另外，在以下的说明中，有时将精度信息所示的位置信息的精度记作位置精度。

＜信息处理装置3b＞

使用图15对本实施方式2的信息处理装置3b的结构进行说明。图15是示出信息处理装置3b的结构及功能的框图。

在图15的信息处理装置3b中，取代图3的信息处理装置3的移动通信单元30及第2移动体取得单元32而设置有移动通信单元30b及第2移动体取得单元32b，并且追加了基准位置利用判定单元34。基准位置利用判定单元34基于移动装置1b的位置信息，判定在位置估计单元33b中是否利用由第2移动体取得单元32b估计的第2位置信息，即，移动装置1b周边的1个以上的第2移动体的位置信息，对此，后面详细叙述。第2移动体例如是图13的移动装置1及移动体4中的至少任意一个。

接着，对信息处理装置3b的结构要素详细进行说明。

移动通信单元30b与图3的移动通信单元30同样地，是从移动装置1接收观测信息并向移动装置1发送位置信息的通信部。此外，移动通信单元30b是从移动装置1b接收观测信息和位置信息的通信部。另外，移动通信单元30b也可以收发上述信息以外的信息。此外，移动通信单元30b的通信方法例如也可以与图3的移动通信单元30相同。

第2移动体取得单元32b是如下的处理部：基于由移动装置1b估计的位置信息和由移动装置1b观测的观测信息，检测存在于自主传感器11b周边进而移动装置1b周边的1个以上的第2移动体，估计该第2移动体的绝对的位置。而且，第2移动体取得单元32是如下的处理部：生成表示该估计结果的第2位置信息，即，与移动装置1b周边的1个以上的第2移动体的位置相关的第2位置信息。

另外，由第2移动体取得单元32b生成的第2位置信息与图3的第2移动体取得单元32同样地，不需要一定是绝对的位置信息，只要是能够通过使用移动装置1b的位置信息而转换成第2移动体的绝对的位置信息的位置信息即可。此外，第2移动体取得单元32b中的第2位置信息的估计方法例如也可以与第1移动体取得单元31相同。

基准位置利用判定单元34是如下的处理部：基于由移动装置1b的自身位置估计单元12b估计的移动装置1b的位置信息，判定是否将第2移动体取得单元32b的第2位置信息用于位置估计单元33所进行的移动装置1的位置信息的估计。

作为第1例，在移动装置1b的位置信息中包含精度信息的情况下，基准位置利用判定单元34也可以基于该精度信息，判定是否将移动装置1b的位置设为移动装置1的位置信息的基准点。作为第2例，基准位置利用判定单元34在能够取得移动装置1的粗略位置信息的情况下，也可以基于该位置信息，判定是否将移动装置1b的位置设为移动装置1的位置信息的基准点。

以下，针对在移动装置1b的位置信息中包含精度信息的第1例进行说明。在该第1例中，基准位置利用判定单元34进行基于精度信息的位置误差量的判定或者基于精度信息的估计方法的判定等，使得将用于位置估计的移动装置1b的位置信息限定为精度高的位置信息。

然后，仅在该判定结果中得到的移动装置1b的位置精度满足预先设定的位置精度的情况下，基准位置利用判定单元34判定为在位置估计单元33中利用由第2移动体取得单元32b估计的第2位置信息。另一方面，在上述判定结果中得到的移动装置1b的位置精度不满足预先设定的位置精度的情况下，基准位置利用判定单元34判定为在位置估计单元33中不利用由第2移动体取得单元32b估计的第2位置信息。位置估计单元33依照基准位置利用判定单元34的判定结果。

接着，针对基准位置利用判定单元34能够取得移动装置1的粗略位置信息的第2例进行说明。在第2例中，基准位置利用判定单元34进行基于位置信息的距离判定等，以将用于位置估计的移动装置1b的位置信息限定为表示移动装置1的附近的位置信息。

然后，仅在判定为移动装置1b及移动装置1存在于预先设定的范围内的情况下，基准位置利用判定单元34判定为在位置估计单元33中利用由第2移动体取得单元32b估计的第2位置信息。另一方面，在判定为移动装置1b及移动装置1不存在于预先设定的范围内的情况下，基准位置利用判定单元34判定为在位置估计单元33中不利用由第2移动体取得单元32b估计的第2位置信息。位置估计单元33依照基准位置利用判定单元34的判定结果。

另外，也可以是，在移动装置1b的位置信息中不包含精度信息的情况下以及在无法取得移动装置1的粗略位置信息的情况下，基准位置利用判定单元34始终判定为在位置估计单元33中利用由第2移动体取得单元32b估计的第2位置信息。

＜实施方式2的总结＞

如以上那样，根据本实施方式2，将位置信息已知的移动装置1b作为基准来估计移动装置1的位置信息。因此，在实施方式1的未设置基础设施传感器2的区域或者基础设施传感器2无法观测的区域，也能够基于其他的移动装置1b的位置信息，来估计移动装置1的位置信息。

此外，通过基准位置利用判定单元34，例如在移动装置1b的位置精度差的情况下，基于移动装置1b的自主传感器11b的观测信息而估计的第2位置信息没有被位置估计单元33利用，因此，信息处理装置3b能够估计移动装置1的准确的位置信息。

另外，在第1传感器与第2传感器为相同的传感器的情况下，也可以使图3的信息处理装置3或图15的信息处理装置3b中的第1移动体取得单元31以及第2移动体取得单元32或第2移动体取得单元32b共同化为一个处理部。

此外，在实施方式中说明的信息处理装置3或信息处理装置3b的各单元也可以是用于估计移动装置1的位置信息的信息处理方法的计算过程。

此外，在实施方式中说明的信息处理装置3或信息处理装置3b的各单元也可以通过计算机执行程序，作为用于估计移动装置1的位置信息的计算机上的功能来实现。

此外，在实施方式中说明的信息处理装置3或信息处理装置3b也可以在不脱离本发明的主旨的范围内改变结构。例如，信息处理装置3或信息处理装置3b也可以内置于移动装置1，还可以由多个不同的装置实现。

另外，本发明在该发明的范围内，能将各实施方式自由组合或者对各实施方式适当进行变形或省略。

虽然详细说明了本发明，但上述的说明在所有的方案中是例示，本发明不限定于此。应理解在不脱离本发明的范围内能够设想未例示的无数变形例。

标号说明

1、1b移动装置，2基础设施传感器，3信息处理装置，4A、4B第1移动体，4X、4Y第2移动体，11自主传感器，31第1移动体取得单元，32第2移动体取得单元，33位置估计单元，34基准位置利用判定单元，331位置候选搜索部，332位置核对确定部，333估计位置校正部。

Claims (9)

1.一种信息处理装置，其估计移动装置的位置信息，其中，

所述信息处理装置具备：

第1移动体取得单元，其基于由搭载于所述移动装置的第1传感器生成的观测信息取得第1位置信息，该第1位置信息是所述移动装置与存在于所述第1传感器周边的1个以上的第1移动体的相对的位置信息；

第2移动体取得单元，其基于由设置于所述移动装置的外部的第2传感器生成的观测信息取得第2位置信息，该第2位置信息是存在于所述第2传感器周边的1个以上的第2移动体的位置信息；以及

位置估计单元，其基于由所述第1移动体取得单元取得的所述第1位置信息和由所述第2移动体取得单元取得的所述第2位置信息，对所述第1移动体与所述第2移动体的位置关系进行比较，估计所述移动装置的位置信息。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述位置估计单元基于由所述第1移动体取得单元取得的所述第1位置信息和由所述第2移动体取得单元取得的所述第2位置信息，进行所述第1移动体的位置关系与所述第2移动体的位置关系的重叠，并且进行如下的遮挡判定，从而估计所述移动装置的位置信息，其中，在所述遮挡判定中，判定所述第1移动体相对于所述第1传感器是否被所述第2移动体遮挡，或者判定所述第2移动体相对于所述第2传感器是否被所述第1移动体遮挡。

3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述位置估计单元包括：

位置候选搜索部，其基于由所述第1移动体取得单元取得的所述第1位置信息和由所述第2移动体取得单元取得的所述第2位置信息，针对所述移动装置的位置信息而搜索1个以上的候选；以及

位置核对确定部，其在由所述位置候选搜索部搜索到1个以上的候选的情况下，按照由所述位置候选搜索部搜索到的每个候选而进行如下的遮挡判定，基于所述遮挡判定的结果，从所述1个以上的候选中确定候选，其中，在所述遮挡判定中，判定所述第1移动体相对于所述第1传感器是否被所述第2移动体遮挡，或者判定所述第2移动体相对于所述第2传感器是否被所述第1移动体遮挡。

4.根据权利要求3所述的信息处理装置，其中，

所述位置候选搜索部通过进行所述第1移动体的位置关系与所述第2移动体的位置关系的重叠，从而针对所述移动装置的位置信息搜索1个以上的候选。

5.根据权利要求3或4所述的信息处理装置，其中，

所述位置核对确定部判定在如下区域中是否存在由所述第1传感器和所述第2传感器中的一方的传感器取得了位置信息的移动体，从而进行所述遮挡判定，其中，所述区域为，由所述第1传感器和所述第2传感器中的另一方的传感器取得了位置信息的移动体相对于所述另一方的传感器不被由所述另一方的传感器取得了位置信息的其他移动体遮挡的区域。

6.根据权利要求3至5中的任意一项所述的信息处理装置，其中，

所述位置估计单元还包括估计位置校正部，该估计位置校正部在所述第2位置信息所表示的任意1个所述第2移动体的位置与由所述位置核对确定部确定的所述移动装置的位置信息所表示的位置相互对应的情况下，使用该1个第2移动体的位置对所述移动装置的位置信息进行校正。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的信息处理装置，其中，

所述第2传感器搭载于其他的移动装置，

所述信息处理装置还具备基准位置利用判定单元，该基准位置利用判定单元基于所述其他的移动装置的位置信息，判定是否在所述位置估计单元中利用由所述第2移动体取得单元取得的所述第2位置信息。

8.一种信息处理方法，其是估计移动装置的位置信息的信息处理方法，其中，

基于由搭载于所述移动装置的第1传感器生成的观测信息取得第1位置信息，该第1位置信息是所述移动装置与存在于所述第1传感器周边的1个以上的第1移动体的相对的位置信息，

基于由设置于所述移动装置的外部的第2传感器生成的观测信息取得第2位置信息，该第2位置信息是存在于所述第2传感器周边的1个以上的第2移动体的位置信息，

基于所取得的所述第1位置信息和所取得的所述第2位置信息，对所述第1移动体与所述第2移动体的位置关系进行比较，估计所述移动装置的位置信息。

9.一种信息处理程序，其用于估计移动装置的位置信息，其中，

所述信息处理程序使信息处理装置执行如下处理：

基于由搭载于所述移动装置的第1传感器生成的观测信息取得第1位置信息，该第1位置信息是所述移动装置与存在于所述第1传感器周边的1个以上的第1移动体的相对的位置信息，

基于由设置于所述移动装置的外部的第2传感器生成的观测信息取得第2位置信息，该第2位置信息是存在于所述第2传感器周边的1个以上的第2移动体的位置信息，

基于所取得的所述第1位置信息和所取得的所述第2位置信息，对所述第1移动体与所述第2移动体的位置关系进行比较，估计所述移动装置的位置信息。

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