CN114127652A

CN114127652A - 移动体测位装置和移动体测位系统

Info

Publication number: CN114127652A
Application number: CN201980097909.4A
Authority: CN
Inventors: 高桥良辅; 朝比奈努; 武轮知明; 川合由美子; 平井敬秀; 山隅允裕
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2022-03-01
Also published as: JPWO2021001987A1; WO2021001987A1

Abstract

本发明提供能够高精度地校正移动体的位置的移动体测位装置。移动体测位装置具备：引导控制部，其向设置于建筑物的摄像机的拍摄范围的内部的多个位置引导移动体；绝对位置计算部，其基于由所述引导控制部引导移动体且该移动体分别到达所述多个位置时的所述摄像机的图像，计算设置于该移动体的标记的多个绝对位置信息；以及移动校正值计算部，其基于由所述绝对位置计算部计算出的多个绝对位置信息，计算针对该移动体的移动校正值。

Description

移动体测位装置和移动体测位系统

技术领域

本发明涉及移动体测位装置和移动体测位系统。

背景技术

专利文献1公开了一种移动体测位装置。根据该移动体测位装置，能够计算移动体的位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-288112号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1所记载的移动体测位装置在计算移动体的位置时使用移动体的速度。因此，移动体的位置的误差有时变大。

本发明是为了解决上述问题而完成的。本发明的目的在于，提供一种能够高精度地校正移动体的位置的移动体测位装置和移动体测位系统。

用于解决问题的手段

本发明的移动体测位装置具备：引导控制部，其向设置于建筑物的摄像机的拍摄范围的内部的多个位置引导移动体；绝对位置计算部，其基于由所述引导控制部引导移动体且该移动体分别到达所述多个位置时的所述摄像机的图像，计算设置于该移动体的标记的多个绝对位置信息；以及移动校正值计算部，其基于由所述绝对位置计算部计算出的多个绝对位置信息，计算针对该移动体的移动校正值。

本发明的移动体测位系统具备：摄像机，其设置于建筑物；以及所述移动体测位装置，其向所述摄像机的拍摄范围的内部的多个位置引导移动体，基于该移动体分别到达所述多个位置时的所述摄像机的图像，计算设置于该移动体的标记的多个绝对位置信息，基于多个绝对位置信息来计算针对该移动体的移动校正值。

发明的效果

根据本发明，移动体测位装置基于摄像机的图像中的多个绝对位置信息，来计算针对移动体的移动校正值。因此，能够高精度地校正移动体的位置。

附图说明

图1是实施方式1中的移动体测位系统的结构图。

图2是用于说明在实施方式1的移动体测位系统中计算的移动校正值的图。

图3是用于说明由实施方式1中的移动体测位系统进行的移动体的控制的第1例的时序图。

图4是用于说明由实施方式1中的移动体测位系统进行的移动体的控制的第2例的时序图。

图5是用于说明由实施方式1中的移动体测位系统进行的移动体的控制的第3例的时序图。

图6是实施方式1中的移动体测位系统的移动体测位装置的硬件结构图。

具体实施方式

按照附图对用于实施本发明的方式进行说明。另外，在各图中，针对相同或相当的部分标注相同的标号。适当简化或省略该部分的重复说明。

实施方式1.

图1是实施方式1中的移动体测位系统的结构图。

在图1中，移动体1设置为能够自主移动。标记2设置在移动体1的上表面上。例如，标记2是二维条码。

移动体测位系统具备至少一个摄像机3、移动体测位装置4以及通信装置5。

例如，摄像机3设置在建筑物的顶棚。

移动体测位装置4具备存储部4a、引导控制部4b、移动体位置管理部4c、图像处理部4d、识别信息读取部4e、绝对位置计算部4f、标记跟踪部4g、移动校正值计算部4h、以及移动预测部4i。

存储部4a存储移动体1的控制所需的信息。

引导控制部4b向摄像机3的拍摄范围的内部的多个位置引导移动体1。例如，引导控制部4b向摄像机3的拍摄范围的内部的第1位置A和第2位置B引导移动体1。

移动体位置管理部4c在该移动体1基于引导控制部4b引导移动体1的引导信息而接近了所述摄像机3的拍摄范围时起动摄像机3，在根据摄像机3的图像检测不到标记2时停止摄像机3。

图像处理部4d进行基于引导控制部4b的引导信息来预测该移动体1进入摄像机3的拍摄范围的进入方向并在摄像机3的图像中在该进入方向的部分检测该移动体1的标记2时的处理。

识别信息读取部4e从标记2的图像中读取识别信息。

绝对位置计算部4f基于由引导控制部4b引导移动体1且该移动体1分别到达多个位置时的摄像机3的图像，计算设置于该移动体1的标记2的多个绝对位置信息。绝对位置计算部4f对摄像机3相对于建筑物的绝对位置坐标加上标记2在摄像机3的图像的内部的相对位置坐标，由此计算该标记2相对于所述建筑物的绝对位置信息。

标记跟踪部4g根据摄像机3的图像来跟踪设置于该移动体1的标记2的位置。

移动校正值计算部4h基于由绝对位置计算部4f计算出的多个绝对位置信息，计算针对该移动体1的移动校正值。

移动预测部4i基于由标记跟踪部追踪的轨迹和由绝对位置计算部4f计算出的绝对位置坐标来预测该标记2的移动方向。移动预测部4i在预测为该移动体1朝向禁止区域或障碍物行进的情况下，向该移动体1通知停止指令。另外，移动预测部4i也可以向外部系统通知警报，还可以同时实施向该移动体1的停止指令的通知和向外部系统的警报的通知。

另外，通信装置5对移动体1与移动体测位装置4之间的通信进行中继。通信装置5对摄像机3与移动体测位装置4之间的通信进行中继。

接着，使用图2对移动校正值进行说明。

如图2所示，在摄像机3的图像的内部，平面坐标将第1位置设定为原点。在平面坐标中，x轴与y轴相互正交。相对向量由第1位置与第2位置的距离以及第2位置的方向相对于x轴的角度定义。

移动校正值计算部4h将该距离、该角度以及第1位置的绝对位置或第2位置的绝对位置或者双方的绝对位置的信息作为移动校正值朝向移动体1发送。

接着，使用图3来说明由移动体测位系统进行的移动体1的控制的第1例。

如图3所示，在步骤S1中，移动体测位装置4指定移动体1的移动路径。在步骤S1之后，移动体测位装置4向移动体1通知移动路径的信息。

在步骤S2中，移动体1基于来自移动体测位装置4的移动路径的信息而开始移动。在步骤S2之后，移动体1定期地向移动体测位装置4通知位置信息。另外，移动体1也可以不定期地向移动体测位装置4通知位置信息，还可以不向移动体测位装置4通知位置信息。

移动体测位装置4基于移动体1的移动路径的信息，向摄像机3通知起动指令的信息和移动体1的到来方向的信息。另外，在从移动体1通知了该移动体1的位置信息的情况下，也可以将从移动体1通知的位置信息与起动指令的信息及移动体1的到来方向的信息一起向摄像机3通知。

在步骤S3中，摄像机3基于来自移动体测位装置4的起动指令的信息而起动。

在步骤S4中，移动体1在摄像机3的拍摄范围内到达第1位置。之后，移动体1向移动体测位装置4通知停止信息。另外，除了停止信息之外，移动体1还可以向移动体测位装置4通知位置信息。

移动体测位装置4基于来自移动体1的停止信息，向摄像机3通知拍摄指令的信息。另外，也可以基于来自移动体1的停止信息和位置信息，向摄像机3通知拍摄指令的信息。

在步骤S5中，摄像机3基于来自移动体测位装置4的拍摄指令，拍摄1个镜头(shot)。之后，摄像机3向移动体测位装置4发送拍摄到的图像的信息。

在步骤S6中，移动体测位装置4基于来自摄像机3的图像的信息来检测标记2。之后，在步骤S7中，移动体测位装置4进行在不在判定。之后，在步骤S8中，移动体测位装置4计算标记2的绝对位置。之后，移动体测位装置4向移动体1通知向第2位置移动的移动开始指令的信息。

在步骤S9中，移动体1基于来自移动体测位装置4的移动开始指令而到达第2位置。之后，移动体1向移动体测位装置4通知停止信息。另外，除了停止信息之外，移动体1还可以向移动体测位装置4通知位置信息。

在步骤S10中，摄像机3基于来自移动体测位装置4的拍摄指令，拍摄1个镜头。之后，摄像机3向移动体测位装置4发送拍摄到的图像的信息。

在步骤S11中，移动体测位装置4基于来自摄像机3的图像的信息，检测标记2。之后，在步骤S12中，移动体测位装置4进行在不在判定。之后，在步骤S13中，移动体测位装置4计算标记2的绝对位置。之后，在步骤S14中，移动体测位装置4计算移动校正值。之后，移动体测位装置4向移动体1通知移动校正值的信息。

在步骤S15中，移动体1进行移动校正。之后，移动体1定期地向移动体测位装置4通知位置信息。另外，移动体1也可以不定期地向移动体测位装置4通知位置信息，还可以不向移动体测位装置4通知位置信息。

在步骤S16中，移动体测位装置4检测到标记2移动到摄像机3的拍摄范围的外部。之后，移动体测位装置4通知停止指令的信息。另外，也可以基于移动体1的移动路径的信息，通知停止指令的信息。

在步骤S17中，摄像机3基于来自移动体测位装置4的停止指令而停止。

接着，使用图4来说明由移动体测位系统进行的移动体1的控制的第2例。

图4是用于说明由实施方式1中的移动体测位系统进行的移动体的控制的第2例的时序图。另外，针对与图3相同或相当的部分标注相同的步骤编号。省略该部分的说明。

如图4所示，在步骤S21中，摄像机3在起动后持续拍摄。此时，在步骤S22中，移动体测位装置4持续进行标记2的检测和绝对位置的计算从而跟踪标记2。移动体测位装置4根据标记2的跟踪结果来通知辅助移动体1的控制的信息。另外，移动体测位装置4也可以根据标记2的跟踪结果，直接控制移动体1。

接着，使用图5来说明由移动体测位系统进行的移动体1的控制的第3例。

如图5所示，在步骤S31中，摄像机3起动。之后，在步骤S32中，摄像机3进行拍摄。之后，摄像机3将拍摄到的图像的信息向移动体测位装置4发送。

在步骤S33中，移动体测位装置4根据摄像机3的图像来检测标记2。之后，在步骤S34中，移动体测位装置4计算标记2的绝对位置。之后，在步骤S35中，移动体测位装置4进行识别信息的登记、核对、发行、承认等处理。之后，移动体测位装置4通知向摄像机3的视场角内的其他位置移动的移动指令。

在步骤S36中，移动体1到达停止位置。之后，移动体1向移动体测位装置4通知停止信息。另外，除了停止信息之外，移动体1还可以向移动体测位装置4通知位置信息。

移动体测位装置4基于来自移动体1的停止信息，向摄像机3通知图像的发送指令的信息。另外，也可以基于来自移动体1的停止信息和位置信息，向摄像机3通知拍摄指令的信息。

摄像机3基于来自移动体测位装置4的发送指令来发送图像的信息。

在步骤S37中，移动体测位装置4基于来自摄像机3的图像的信息来检测标记2。之后，在步骤S38中，移动体测位装置4计算标记2的绝对位置。之后，在步骤S39中，移动体测位装置4登记移动体1的初始位置。之后，在步骤S40中，移动体测位装置4完成移动体1的初始认证和重新认证。

根据以上说明的实施方式1，移动体测位装置4基于摄像机3的图像中的多个绝对位置信息，计算针对移动体1的移动校正值。因此，能够高精度地校正移动体1的位置。

此外，移动体测位装置4计算标记2的相对于建筑物的绝对位置信息。因此，能够准确地掌握移动体1的位置。

另外，在存储部4a中，将由识别信息读取部4e读取的识别信息和由绝对位置计算部4f计算出的绝对位置信息关联地存储即可。在该情况下，即便在同时控制多个移动体1的情况下，也能够准确地掌握多个移动体1的位置。

此外，在移动体1中，也可以在摄像机3能够检测的部位设置多个标记2。例如，也可以在移动体1的上表面的前部侧和后部侧分别设置标记2。在该情况下，在设置于电梯等的出入口的附近的摄像机3的图像中，能够在通过出入口的前后识别移动体1。

此外，移动体测位装置4在预测为该移动体1朝向禁止区域或障碍物行进的情况下，向该移动体1通知停止指令。因此，能够安全地控制移动体1。

此外，摄像机3基于来自移动体测位装置4的拍摄指令，拍摄1个镜头。因此，能够抑制摄像机3的消耗电力。

此外，移动体测位装置4进行在摄像机3的图像中在移动体1的进入方向的部分检测该移动体1的标记2时的处理。因此，能够高效地检测标记2。

此外，移动体测位装置4基于从标记2读取的识别信息来管理移动体1。因此，例如，如果在建筑物的出入口的外侧或者出入口附近的内侧设置摄像机3，则能够维持建筑物的安全并利用移动体1。另外，在其他例中，如果在不存在障碍物的宽阔场所或者特征量少的场所设置摄像机3，则在上述场所中移动体1丢失了自己位置的情况下，能够向移动体1教导移动体1相对于建筑物的绝对位置，因此，容易重新开始移动体1的自主移动。

另外，在图3的步骤S2之后，移动体1也可以不定期地向移动体测位装置4通知位置信息。例如，能够自主行驶的移动体1的位置精度较高。在该情况下，移动体测位装置4要求通知，以掌握移动体1的位置。在移动体1丢失了自己位置的情况等紧急时，移动体测位装置4引导移动体1。与此相对，在自主行驶中具有条件的移动体1的位置精度较低。例如，只能自主行驶几米的移动体1的位置精度较低。在该情况下，有时无法掌握移动体1的位置。因此，移动体测位装置4积极地引导移动体。

接着，使用图6对移动体测位装置4的例子进行说明。

移动体测位装置4的各功能能够由处理电路实现。例如，处理电路具备至少1个处理器100a和至少1个存储器100b。例如，处理电路具备至少1个专用的硬件200。

在处理电路具备至少1个处理器100a和至少1个存储器100b的情况下，移动体测位装置4的各功能通过软件、固件、或者软件与固件的组合来实现。软件和固件中的至少一方以程序的形式记述。软件和固件中的至少一方存储在至少1个存储器100b中。至少1个处理器100a通过读出并执行存储在至少1个存储器100b中的程序，来实现移动体测位装置4的各功能。至少1个处理器100a也称为中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、DSP。例如，至少1个存储器100b是RAM、ROM、闪存、EPROM、EEPROM等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、高密度盘、迷你盘、DVD等。

在处理电路具备至少1个专用的硬件200的情况下，处理电路例如通过单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC、FPGA、或者它们的组合来实现。例如，移动体测位装置4的各功能分别由处理电路实现。例如，移动体测位装置4的各功能统一由处理电路实现。

关于移动体测位装置4的各功能，也可以由专用的硬件200实现一部分，由软件或固件实现其他部分。例如，也可以是，由作为专用的硬件200的处理电路实现图像处理部4d的功能，通过至少1个处理器100a读出并执行存储在至少1个存储器100b中的程序来实现图像处理部4d的功能以外的功能。

这样，处理电路通过硬件200、软件、固件或者它们的组合来实现移动体测位装置4的各功能。

产业利用性

如以上那样，本发明的电梯的监视装置能够用于系统。

标号说明

1移动体，2标记，3摄像机，4移动体测位装置，4a存储部，4b引导控制部，4c移动体位置管理部，4d图像处理部，4e识别信息读取部，4f绝对位置计算部，4g标记跟踪部，4h移动校正值计算部，4i移动预测部，5通信装置，100a处理器，100b存储器，200硬件。

Claims

1.一种移动体测位装置，其中，

所述移动体测位装置具备：

引导控制部，其向设置于建筑物的摄像机的拍摄范围的内部的多个位置引导移动体；

绝对位置计算部，其基于由所述引导控制部引导移动体且该移动体分别到达所述多个位置时的所述摄像机的图像，计算设置于该移动体的标记的多个绝对位置信息；以及

移动校正值计算部，其基于由所述绝对位置计算部计算出的多个绝对位置信息，计算针对该移动体的移动校正值。

2.根据权利要求1所述的移动体测位装置，其中，

所述绝对位置计算部对所述摄像机相对于所述建筑物的绝对位置坐标加上设置于所述移动体的标记在所述摄像机的图像的内部的相对位置坐标，由此计算该标记相对于所述建筑物的绝对位置信息。

3.根据权利要求2所述的移动体测位装置，其中，

所述移动体测位装置具备：

识别信息读取部，其从所述标记读取识别信息；以及

存储部，其将由所述识别信息读取部读取的识别信息与由所述绝对位置计算部计算出的绝对位置信息关联地存储。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的移动体测位装置，其中，

所述移动体测位装置具备：

标记跟踪部，其根据所述摄像机的图像，跟踪设置于所述移动体的标记的位置的轨迹；以及

移动预测部，其基于由所述标记跟踪部追踪的轨迹和由所述绝对位置计算部计算出的绝对位置坐标来预测该标记的移动方向，在预测为该移动体朝向禁止区域或障碍物行进的情况下，向该移动体通知停止指令。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的移动体测位装置，其中，

所述移动体测位装置具备移动体位置管理部，该移动体位置管理部在移动体基于所述引导控制部引导该移动体的引导信息而接近所述摄像机的拍摄范围时起动所述摄像机，在从所述摄像机的图像中检测不到所述标记时停止所述摄像机。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的移动体测位装置，其中，

所述移动体测位装置具备图像处理部，该图像处理部进行基于所述引导控制部的引导信息来预测该移动体进入所述摄像机的拍摄范围的进入方向并在所述摄像机的图像中在该进入方向的部分检测该移动体的标记时的处理。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的移动体测位装置，其中，

所述移动体测位装置具备移动体位置管理部，该移动体位置管理部在设置于所述建筑物的出入口附近的摄像机从移动体的标记读取了识别信息时，基于该识别信息和绝对位置信息来管理该移动体。

8.一种移动体测位系统，其中，

所述移动体测位系统具备：

摄像机，其设置于建筑物；以及

权利要求1至7中的任意一项所述的移动体测位装置，其向所述摄像机的拍摄范围的内部的多个位置引导移动体，基于该移动体分别到达所述多个位置时的所述摄像机的图像，计算设置于该移动体的标记的多个绝对位置信息，基于多个绝对位置信息来计算针对该移动体的移动校正值。