JP2010102585A - Mobile object position detection system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the position of a mobile object using a pattern drawn on a plane. <P>SOLUTION: The mobile object position detection system includes: a plane configured by arranging a plurality of panels adjacent to each other with the same dot pattern arranged thereon; a reference feature amount storage means for calculating the reference feature amount of each dot configuring the dot pattern of the plurality of panels and storing the reference feature amount in a database in association with a coordinate value on the plane of each dot; an imaging means for imaging an area on the plane where the mobile object is positioned at predetermined time intervals; a detection feature amount calculation means for selecting a predetermined one of the plurality of dots in the image acquired by the imaging means and calculating the detection feature amount of the selected dot; and a feature amount collation means for selecting the reference feature amount of the highest matching degree by collating the detection feature amount with the reference feature amounts in the collation range of a predetermined size in the database, and detecting the coordinate value of the selected reference feature amount as a present position of the mobile object on the plane. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、平面上を移動する物体の位置を検出するシステムに関する。   The present invention relates to a system for detecting the position of an object moving on a plane.

従来、建物内において搬送機械、ロボット、人間等の移動体の位置を検出する方法としては、天井カメラ方式、天井ID設置方式、超音波利用方式、RFID利用方式等の方法が知られている。   Conventionally, methods such as a ceiling camera method, a ceiling ID installation method, an ultrasonic wave utilization method, and an RFID utilization method are known as methods for detecting the position of a moving body such as a transport machine, a robot, and a human in a building.

天井カメラ方式は、天井や壁に設置したカメラを用いて、対象物に設置したマークを撮像し、このマークを検出することで位置を割り出す方法である。また、天井ID設置方式は、赤外線を反射するIDマーカを天井に設置し、下方から赤外線を照射してその反射をカメラでとらえることによって、カメラの位置・方向を検出する。しかし、これらの方法は、天井や壁などの構造物が上方にないと成立しない。また、カメラとマークとの間を遮断する物体が存在する場合には検出不能になる。   The ceiling camera system is a method of determining a position by imaging a mark installed on an object using a camera installed on a ceiling or a wall and detecting the mark. The ceiling ID installation method detects the position and direction of the camera by installing an ID marker that reflects infrared rays on the ceiling, irradiating infrared rays from below and capturing the reflection with the camera. However, these methods cannot be established unless a structure such as a ceiling or a wall is located above. Further, when there is an object that blocks between the camera and the mark, the detection becomes impossible.

超音波利用方式は、天井や壁に超音波マイクを複数配置するとともに、対象物に超音波スピーカを設置し、超音波スピーカに発音指令を送ってから超音波マイクでその音が聞こえるまでの時間を計測し、この時間から超音波スピーカと複数の超音波マイク間の距離を割り出し、三角測量によりスピーカの3次元位置を算出する方法である。しかしながら、この方法では、スピーカとマイクとの間に物体が入ると音が遮断されるため、計測不能になる。また、壁や柱で超音波が反射されることで、大きな計測誤差が生じる。   In the ultrasonic usage method, multiple ultrasonic microphones are placed on the ceiling or wall, an ultrasonic speaker is installed on the object, and the time from when the sound generation command is sent to the ultrasonic speaker until the sound is heard by the ultrasonic microphone. Is measured, the distance between the ultrasonic speaker and the plurality of ultrasonic microphones is determined from this time, and the three-dimensional position of the speaker is calculated by triangulation. However, in this method, if an object enters between the speaker and the microphone, the sound is cut off and measurement is impossible. In addition, a large measurement error occurs due to reflection of ultrasonic waves by walls and columns.

RFID方式は、床にRFIDタグを多数配置し、これらのRFIDタグをRFIDレシーバにより受信し、受信したRFIDタグのIDにより検出位置を特定する方法である。しかしながら、一般には、RFIDタグは不連続に検出されるため、RFIDが検出できない位置では、位置を検出することができない。RFIDタグを高密度に敷き詰めることにより、連続に近いタグの検出は可能であるが、コストが増大する上、検出値は数センチ単位に離散的であり、最小でも数センチの分解能でしか位置を特定することができない。   The RFID system is a method in which a large number of RFID tags are arranged on a floor, these RFID tags are received by an RFID receiver, and a detection position is specified by the ID of the received RFID tag. However, generally, since RFID tags are detected discontinuously, the position cannot be detected at a position where the RFID cannot be detected. Although it is possible to detect near-continuous tags by spreading RFID tags at a high density, the cost increases and the detection values are discrete in units of several centimeters, and the position can be located only with a resolution of several centimeters at the minimum. It cannot be specified.

さらに、上記の各種方式のような建物内の移動体の位置検出に限らず、平面上に配置したパターン(模様)を利用して、平面上を移動する移動体の位置の検出を行う方法が知られている(例えば特許文献1を参照)。   Furthermore, the method of detecting the position of the moving body moving on the plane using a pattern (pattern) arranged on the plane is not limited to the position detection of the moving body in the building as in the above various methods. It is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1の位置検出システムでは、平面のXY座標値を符号化した符号化パターンが平面上に配置されている。この符号化パターンは、複数の格子状の基準線を備えており、複数のドットが基準線の各交点の位置に関連づけられて配置されている。移動体に備えられた位置検出装置は、移動体が位置する平面上の領域を撮像し、取得した画像を処理して符号化パターンを識別し、この符号化パターンを復元することによって移動体の平面上のXY座標値を得る。   In the position detection system of Patent Document 1, a coding pattern obtained by coding a plane XY coordinate value is arranged on a plane. This coding pattern includes a plurality of grid-like reference lines, and a plurality of dots are arranged in association with the positions of the respective intersections of the reference lines. The position detection device provided in the moving body captures an image of an area on a plane where the moving body is located, processes the acquired image to identify the coding pattern, and restores the coding pattern to restore the moving body. An XY coordinate value on the plane is obtained.

特開2006−141061号公報JP 2006-141061 A

特許文献1に示すように、平面上に配置したパターンを利用して、平面上を移動する移動体の位置の検出を行う位置検出システムでは、平面上の各座標値に1つの符号化パターンを対応させているため、パターンの設計の自由度が低いという問題がある。特に、特許文献1の位置検出システムでは、格子状の基準線の交点周辺にドットが配置されるため、格子模様に近いパターンのみしか適用することができない。   As shown in Patent Document 1, in a position detection system that detects a position of a moving body that moves on a plane using a pattern arranged on the plane, one encoding pattern is assigned to each coordinate value on the plane. Since it corresponds, there exists a problem that the freedom degree of design of a pattern is low. In particular, in the position detection system of Patent Document 1, since dots are arranged around the intersection of the grid-like reference line, only a pattern close to the grid pattern can be applied.

本発明は、上記の点に鑑み、従来のように平面の座標値に対応させてコード化したパターンを用いずに、平面上に描いたパターンを利用して移動体の位置の検出を行うことができる移動体位置検出システムを提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention detects the position of a moving body using a pattern drawn on a plane without using a pattern encoded in correspondence with the coordinate value of the plane as in the prior art. It is an object to provide a movable body position detection system capable of

本発明の移動体位置検出システムは、表面に同一のドットパターンが配置された複数のパネルを並設することにより構成される平面と、前記ドットパターンを構成する個々のドットと前記個々のドットの周辺に位置する複数のドットとの位置関係を、前記個々のドットの基準特徴量として算出し、前記基準特徴量を、前記個々のドットの前記平面における座標値と対応付けて基準特徴量データベースに格納する基準特徴量格納手段と、前記平面上を移動する移動体に備えられ、前記移動体が位置する前記平面上の領域を予め決められた時間間隔で撮像する撮像手段と、前記撮像手段が取得した画像中の複数のドットから所定のドットを選択し、選択したドットと、このドットの周辺に位置する複数のドットとの位置関係を、選択したドットの検出特徴量として算出する検出特徴量算出手段と、前記検出特徴量を、前記基準特徴量データベース中の所定の大きさの照合範囲の基準特徴量と照合することにより、前記検出特徴量と最も一致度の高い基準特徴量を選択し、選択した基準特徴量の前記平面における座標値を、前記平面における移動体の現在位置として検出する特徴量照合手段と、を備えたことを特徴とする。   The moving body position detection system according to the present invention includes a plane configured by arranging a plurality of panels having the same dot pattern arranged on the surface thereof, individual dots constituting the dot pattern, and individual dots. A positional relationship with a plurality of dots located in the vicinity is calculated as a reference feature amount of each individual dot, and the reference feature amount is associated with a coordinate value on the plane of each individual dot in a reference feature amount database. Reference feature quantity storage means for storing, an imaging means provided in a moving body that moves on the plane, and that captures an area on the plane on which the moving body is located at a predetermined time interval; and A predetermined dot is selected from a plurality of dots in the acquired image, and the positional relationship between the selected dot and a plurality of dots positioned around this dot is determined based on the selected dot. A detected feature amount calculating means for calculating as an output feature amount, and the detected feature amount most closely matches the detected feature amount by comparing the detected feature amount with a reference feature amount of a matching range of a predetermined size in the reference feature amount database. And a feature amount matching unit that selects a reference feature amount having a high degree and detects a coordinate value of the selected reference feature amount on the plane as a current position of the moving object on the plane.

また、本発明の請求項2の移動体位置検出システムは、上記請求項1において、ドットパターンが、前記パネルを複数のブロックに分割し、各ブロック内のランダムな位置にドットを配置することによって作成されたものであることを特徴とする。   A moving body position detection system according to claim 2 of the present invention is the moving object position detection system according to claim 1, wherein the dot pattern is obtained by dividing the panel into a plurality of blocks and arranging dots at random positions in each block. It has been created.

また、本発明の請求項3の移動体位置検出システムは、上記請求項1又は2において、前記基準特徴量及び検出特徴量が、ドットと該ドットを中心とする所定半径の円の領域内に位置する複数の周辺ドットとを結ぶ各線分の方向からなる配列と、各線分の長さからなる配列を含むことを特徴とする。   The moving body position detection system according to claim 3 of the present invention is the moving body position detection system according to claim 1 or 2, wherein the reference feature amount and the detected feature amount are within a region of a dot and a circle having a predetermined radius centered on the dot. It is characterized by including an array composed of the direction of each line segment connecting a plurality of positioned peripheral dots and an array composed of the length of each line segment.

また、本発明の請求項4の移動体位置検出システムは、上記請求項1から3のいずれか一つにおいて、前記照合範囲が、同じ基準特徴量をもつドットが含まれない範囲に設定されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the mobile body position detection system according to any one of the first to third aspects, the collation range is set to a range that does not include dots having the same reference feature amount. It is characterized by that.

また、本発明の請求項5の移動体位置検出システムは、上記請求項1から3のいずれか一つにおいて、前記照合範囲が、前記移動体の最高移動速度と前記撮像手段の画像取得時間間隔から決まる前記移動体の移動可能範囲を包含する周辺領域に設定されることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the moving body position detection system according to any one of the first to third aspects, the collation range includes a maximum moving speed of the moving body and an image acquisition time interval of the imaging means. It is set to the peripheral area | region which includes the movable range of the said mobile body determined from (1).

本発明の移動体位置検出システムによれば、従来のように平面座標値に対応させて符号化したドットパターンを用いて検出を行う場合と比べて、平面上に配置するドットパターンの設計の自由度を向上させることができる。   According to the movable body position detection system of the present invention, the design of the dot pattern arranged on the plane can be freely compared with the conventional case where detection is performed using the dot pattern encoded corresponding to the plane coordinate value. The degree can be improved.

さらに、従来の位置検出システムでは床面全体に異なるドットパターンを配置していたため、複数のパネルやタイル等の材料で床面を施工する際に、パネルを並べる順番と向きを間違えないように敷き詰める必要があり、施工性が悪いという問題があったが、本発明の移動体位置検出システムによれば、同一のドットパターンを有する複数のパネルを並設することによって床面を構成するようにしたことで、パネルを設置する際の施工性を向上させることができる。   In addition, since the conventional position detection system has a different dot pattern on the entire floor surface, when constructing the floor surface with materials such as multiple panels and tiles, lay out the panels in the correct order and orientation. However, according to the moving body position detection system of the present invention, the floor surface is configured by arranging a plurality of panels having the same dot pattern in parallel. By this, the workability at the time of installing a panel can be improved.

以下に、添付図面を参照して、本発明の移動体位置検出システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。以下では、建物内の床面上を移動する移動体が自己の位置を検出する例について説明する。   Exemplary embodiments of a mobile body position detection system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Below, the example which the mobile body which moves on the floor surface in a building detects an own position is demonstrated.

(実施の形態1)
図1は、本実施の形態である移動体位置検出システム1の概念図であり、図2の左図は、移動体の移動領域である床F(床パネルf)上に配置されたドットパターン3の一例を示す図、右図はドットパターン3の一部の領域を撮像した画像の一例を示す図である。また、図3は床Fの平面図であり、図4は移動体位置検出システム1における照合処理の概念図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a conceptual diagram of a moving body position detection system 1 according to the present embodiment, and the left figure of FIG. 2 shows a dot pattern arranged on a floor F (floor panel f) that is a moving area of the moving body. 3 is a diagram illustrating an example of an image obtained by capturing a part of the dot pattern 3. FIG. FIG. 3 is a plan view of the floor F, and FIG. 4 is a conceptual diagram of a collation process in the moving body position detection system 1.

図1に例示される移動体位置検出システム1は、複数のパネルを並設することにより構成される床Fと、移動体(図示を省略)に備えられ、移動体とともに床F上を移動する移動体位置検出装置10とから構成されている。ここで、移動体とは、例えば搬送台車、ロボット、人間等である。   A moving body position detection system 1 illustrated in FIG. 1 is provided on a floor F configured by arranging a plurality of panels in parallel and a moving body (not shown), and moves on the floor F together with the moving body. It is comprised from the moving body position detection apparatus 10. FIG. Here, the moving body is, for example, a transport carriage, a robot, or a human.

床Fは、図3に示すように、同一の大きさの正方形状に形成された複数の床パネルf11〜f33から構成されている。これらの複数の床パネルf11〜f33は、隣接する辺同士を接触させた状態で、X方向及びY方向に並設されている。ここで、各床パネルf11〜f33の2桁の添え字は、床パネルfのX方向及びY方向の並び番号を示している。 As shown in FIG. 3, the floor F is composed of a plurality of floor panels f 11 to f 33 formed in a square shape having the same size. The plurality of floor panels f 11 to f 33 are juxtaposed in the X direction and the Y direction in a state where adjacent sides are in contact with each other. Here, the two-digit subscripts of the floor panels f 11 to f 33 indicate the alignment numbers of the floor panel f in the X direction and the Y direction.

各床パネルf11〜f33は、図3に示すように、それぞれの表面に同一のドットパターン3が配置されている。すなわち、床Fの全体は、同一のドットパターン3の繰り返しとなっている。 As shown in FIG. 3, the same dot pattern 3 is arranged on the surface of each floor panel f 11 to f 33 . That is, the entire floor F is a repetition of the same dot pattern 3.

移動体位置検出装置10は、予め決められた時間間隔で移動体の位置する床F上の領域を撮像する撮像部11と、撮像部11によって撮像された画像を処理することにより移動体の位置検出を行う制御部15とを有している。   The moving body position detection apparatus 10 captures an area on the floor F where the moving body is located at predetermined time intervals, and processes the image captured by the imaging section 11 to process the position of the moving body. And a control unit 15 that performs detection.

図4に示すように、移動体位置検出装置10は、移動体の位置検出を行う前に、基準となる床パネルf11のドットパターン3を構成するすべてのドット5の特徴量を予め算出し、これを基準特徴量データベース16に蓄積する。この特徴量は、後述するように、ドットパターン3における個々のドット5と、個々のドット5の周辺に位置する複数のドット5との位置関係を算出したものである。以下では、これを「基準特徴量」とよぶことにする。算出された個々のドット5の基準特徴量は、個々のドット5の床F上の絶対座標値と対応付けられ、基準特徴量データベース16に格納される。 As shown in FIG. 4, the moving position detecting device 10, before performing the position detection of the moving object, previously calculated feature amounts of all the dots 5 constituting the dot pattern 3 of the floor panel f 11 as a reference This is stored in the reference feature database 16. As will be described later, this feature amount is obtained by calculating the positional relationship between each dot 5 in the dot pattern 3 and a plurality of dots 5 positioned around each dot 5. Hereinafter, this is referred to as “reference feature amount”. The calculated reference feature value of each dot 5 is associated with the absolute coordinate value on the floor F of each dot 5 and stored in the reference feature value database 16.

また、移動体位置検出装置10は、移動体とともに移動する際に、自身が位置する床F上の領域を撮像し、取得した画像中の複数のドット5から所定のドット5A(図4を参照)を選択し、このドット5Aの特徴量を算出する。この特徴量は、後述するように、画像中のドット5Aと、ドット5Aの周辺に位置する複数のドット5Bとの位置関係を算出したものである。以下では、これを「検出特徴量」とよぶことにする。   Further, when the moving body position detecting device 10 moves together with the moving body, the moving body position detecting device 10 images a region on the floor F where the moving body position detection apparatus 10 is located, and a predetermined dot 5A (see FIG. 4) from a plurality of dots 5 in the acquired image. ) And the feature amount of the dot 5A is calculated. As will be described later, this feature amount is obtained by calculating the positional relationship between a dot 5A in the image and a plurality of dots 5B located around the dot 5A. Hereinafter, this is referred to as “detected feature amount”.

そして、移動体検出装置10は、取得画像中のドット5Aの検出特徴量を、基準特徴量データベース16中の所定の大きさの照合範囲の基準特徴量と照合することにより、最も一致度の高い基準特徴量を選択し、選択した基準特徴量の座標値を、床F上における移動体の現在位置として検出する。   Then, the moving body detection device 10 collates the detected feature amount of the dot 5A in the acquired image with the reference feature amount of the collation range of a predetermined size in the reference feature amount database 16, thereby obtaining the highest degree of coincidence. A reference feature value is selected, and the coordinate value of the selected reference feature value is detected as the current position of the moving object on the floor F.

[ドットパターンの作成]
図5−1及び図5−2は、床パネルf11〜f33の表面にドットパターン3を作成する方法の一例を説明するための図である。図5−1では、基準となる床パネルf11の一部を拡大して示している。なお、上述したように、床Fを構成する床パネルf11〜f33は同一のドットパターン3をもつものであるから、以下に説明する計算は、基準となるひとつの床パネルf11のみ行えばよい。
[Create dot pattern]
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining an example of a method of creating the dot pattern 3 on the surface of the floor panels f 11 to f 33 . Figure 5-1 shows an enlarged part of the floor panel f 11 as a reference. As described above, since the floor panels f 11 to f 33 constituting the floor F have the same dot pattern 3, the calculation described below is performed only on one floor panel f 11 serving as a reference. Just do it.

ドットパターン3を構成する複数のドット5は、原則的にはランダムに打たれたものであるが、まったくランダムにドット5を打つと、撮像部11の撮像領域に最小限度必要な数のドット5が存在しないという事態が生じることもあり得る。このような場合には移動体の位置検出を行うことができなくなるため、床面2上のどの領域を撮像しても画像中に最小限度必要な数のドット5が存在する程度に、床面2上に均一にドット5を打つ必要がある。   The plurality of dots 5 constituting the dot pattern 3 are in principle randomly printed. However, if the dots 5 are completely randomly shot, the minimum number of dots 5 necessary for the imaging region of the imaging unit 11 is required. It can happen that there is no. In such a case, since it becomes impossible to detect the position of the moving body, the floor surface is such that the minimum required number of dots 5 are present in the image no matter which region on the floor surface 2 is imaged. It is necessary to hit the dots 5 uniformly on 2.

上記の点を考慮して、本実施の形態では、図5−1に示すように、床パネルf11の表面を正方形の複数のブロック(領域)4に分割し、各ブロック4内のランダムな位置に一つのドット5を打つことによって、ドットパターン3を作成する。各ブロック4内にランダムにドット5を打つ方法としては様々な方法が考えられるが、本実施の形態では、各ブロック4を、4のN乗個の正方形の小ブロックに細分化し、各ブロック4に対応してランダムに数値を発生させ、この数値に基づいて一つの小ブロックを選択し、選択した小ブロックの中心にドット5を割り当てる方法を採用している。 Considering the above points, in the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the surface of the floor panel f 11 is divided into a plurality of square blocks (regions) 4, and random in each block 4. A dot pattern 3 is created by hitting one dot 5 at a position. Various methods are conceivable for randomly placing dots 5 in each block 4, but in this embodiment, each block 4 is subdivided into 4 N square small blocks, and each block 4 A method is adopted in which a numerical value is randomly generated corresponding to the above, one small block is selected based on this numerical value, and the dot 5 is assigned to the center of the selected small block.

例えば、最も簡単な例として、図5−2に示すように、ブロック4を4つ(4の1乗個)の正方形の小ブロック4a〜4dに分け、ランダムに発生させた数値λijに応じて、小ブロック4a〜4dのいずれか一つにドット5を打つ。ここで、λijにおけるi及びjはブロック4の位置を示す番号であり、iはブロック縦方向の番号、jはブロック横方向の番号である。図5−2に示すように、0<λij≦0.25の範囲であれば、小ブロック4aにドット5を打つ。また、0.25<λij≦0.50の範囲であれば、小ブロック4bにドット5を打つ。また、0.50<λij≦0.75の範囲であれば、小ブロック4cにドット5を打つ。また、0.75<λij≦1.0の範囲であれば、小ブロック4dにドット5を打つ。例えば、図5−1に示すように、λ11は0.78であるから小ブロック4dにドット5が打たれ、λ12は0.32であるから小ブロック4aにドット5が打たれている。これを床パネルf11上の全てのブロック4について行うことにより、床パネルf11上にドットパターン3を作成することができる。なお、上記のドットパターン3の作成方法は一例であり、他にも様々な作成方法が考えられる。 For example, as the simplest example, as shown in FIG. 5B, the block 4 is divided into four (four to the power of 4) square small blocks 4a to 4d, and the randomly generated numerical value λ ij is used. Then, the dot 5 is hit on any one of the small blocks 4a to 4d. Here, i and j in λ ij are numbers indicating the position of the block 4, i is a number in the block vertical direction, and j is a number in the block horizontal direction. As shown in FIG. 5B, if the range is 0 <λ ij ≦ 0.25, the dot 5 is hit on the small block 4a. If the range is 0.25 <λ ij ≦ 0.50, the dot 5 is hit on the small block 4b. If the range is 0.50 <λ ij ≦ 0.75, the dot 5 is hit on the small block 4c. If the range is 0.75 <λ ij ≦ 1.0, the dot 5 is hit on the small block 4d. For example, as shown in FIG. 5A, since λ 11 is 0.78, dot 5 is hit on the small block 4d, and since λ 12 is 0.32, dot 5 is hit on the small block 4a. . This By performing all blocks 4 on the floor panel f 11, it is possible to create a dot pattern 3 on the floor panel f 11. The above-described method for creating the dot pattern 3 is an example, and various other creation methods are conceivable.

[基準特徴量データベースの作成]
次に、ドットパターン3における個々のドット5の基準特徴量の算出方法について説明する。上記のように、各床パネルf11〜f33は同一のドットパターン3を有している。従って、以下に説明する基準特徴量の計算は、基準となるひとつの床パネルf11についてのみ行う。
[Create reference feature database]
Next, a method for calculating the reference feature amount of each dot 5 in the dot pattern 3 will be described. As described above, the floor panels f 11 to f 33 have the same dot pattern 3. Therefore, the calculation of the reference feature value described below is performed only for one of the floor panel f 11 as a reference.

図6に示すように、算出対象となるドット5aを中心とした所定半径の大きさの円を想定する。以下では、ドット5aを「中心ドット5a」とよぶ。この円の半径は特に限定されないが、本実施の形態では、円の半径をブロック4の1辺の長さの1.25倍としてある。図6に示す例では、中心ドット5aを中心とした円の領域内に、5つの周辺ドット5b〜5bがある。 As shown in FIG. 6, a circle having a predetermined radius centered on the dot 5a to be calculated is assumed. Hereinafter, the dot 5a is referred to as “center dot 5a”. The radius of this circle is not particularly limited, but in this embodiment, the radius of the circle is 1.25 times the length of one side of the block 4. In the example shown in FIG. 6, there are five peripheral dots 5 b 1 to 5 b 5 in a circle area centered on the center dot 5 a.

次に、中心ドット5aと各周辺ドット5b〜5bとを結ぶ5本のアーム(線分)を描き、アーム6a〜6eのいずれか一つのアームを基準として選び、このアームと他の4本のアームとのなす角度から各アーム6a〜6eの方向を求める。さらに、5本のアーム6a〜6eの長さを求める。 Next, draw a five arms connecting the center dot 5a and the peripheral dots 5b 1 ~5b 5 (segment) to select based on the one of the arms of the arms 6a to 6e, the arm and the other 4 The direction of each arm 6a-6e is calculated | required from the angle which the arm makes. Further, the lengths of the five arms 6a to 6e are obtained.

中心ドット5aと各周辺ドット5b〜5bとの位置関係は、アーム6a〜6eの数と、各アーム6a〜6eの方向の配列と、各アーム6a〜6eの長さの配列とからなる。図6に示す中心ドット5aを例に示すと、アーム数は5、各アーム6a〜6eの方向の配列は、アーム6aを基準として、(0,90,150,240,300)、各アーム6a〜6eの長さの配列は、ブロック4の一辺の長さを1として、(1,0.5,1.2,0.5,1.2)と表わされる。以下では、アームの方向の配列を、省略して「アーム方向配列」とよび、アームの長さの配列を、省略して「アーム長配列」とよぶ。 Positional relationship between the center dots 5a and the peripheral dots 5b 1 ~5b 5 is composed of a number of arms 6a to 6e, the arrangement direction of each arm 6a to 6e, the sequence length of each arm 6a to 6e . Taking the central dot 5a shown in FIG. 6 as an example, the number of arms is 5, and the arrangement in the direction of each arm 6a to 6e is (0, 90, 150, 240, 300) with respect to the arm 6a, and each arm 6a. The array having a length of ˜6e is represented as (1, 0.5, 1.2, 0.5, 1.2), where the length of one side of the block 4 is 1. Hereinafter, the arrangement in the direction of the arm is omitted and referred to as “arm direction arrangement”, and the arrangement of the length of the arm is omitted and referred to as “arm length arrangement”.

ドットパターン3のすべてのドット5について、上述したアームの数、アーム方向配列、アーム長配列を算出する。これをドットパターン3の各ドット5の基準特徴量とする。床パネルf11の各ドット5の基準特徴量は、各ドット5の床Fの絶対座標値と対応付けて基準特徴量データベース16に格納される。 The number of arms, the arm direction arrangement, and the arm length arrangement described above are calculated for all dots 5 of the dot pattern 3. This is the reference feature amount of each dot 5 of the dot pattern 3. The reference feature quantity of each dot 5 of the floor panel f 11 is stored in the reference feature quantity database 16 in association with the absolute coordinate value of the floor F of each dot 5.

他の床パネルf12〜f33については、基準となる床パネルf11に対する相対座標(基準となる床パネルf11に対して床パネルf12〜f33が相対的にどこに配置されているかを示す座標)を基準特徴量データベース16に格納しておく。後述するように、移動体の位置検出を行う際には、基準となる床パネルf11に対する他の床パネルf12〜f33の相対的な位置が分かっていれば、他の床パネルf12〜f33における各ドットの絶対座標値を求めることができる。 For the other floor panels f 12 to f 33 , relative coordinates with respect to the reference floor panel f 11 (where the floor panels f 12 to f 33 are arranged relative to the reference floor panel f 11 are shown. Are stored in the reference feature database 16. As will be described later, when the position of the moving body is detected, if the relative positions of the other floor panels f 12 to f 33 with respect to the reference floor panel f 11 are known, the other floor panel f 12 is detected. You can obtain the absolute coordinates of each dot in ~f 33.

[移動体位置検出処理]
次に、移動体位置検出装置10が床面2上の移動体の位置を検出する処理について説明する。図7は移動体位置検出装置10のブロック図である。図7に示すように、移動体位置検出装置10は、撮像部11、ドットパターン作成部12、基準特徴量算出部13、基準特徴量格納部14、制御部15及び記憶部19とから構成されている。
[Moving object position detection processing]
Next, the process in which the moving body position detection apparatus 10 detects the position of the moving body on the floor 2 will be described. FIG. 7 is a block diagram of the moving body position detection apparatus 10. As shown in FIG. 7, the moving body position detection apparatus 10 includes an imaging unit 11, a dot pattern creation unit 12, a reference feature amount calculation unit 13, a reference feature amount storage unit 14, a control unit 15, and a storage unit 19. ing.

撮像部11は、CCDカメラ等の画像取得装置である。撮像部11は移動体に固定されており、移動体とともに移動しながら、移動体の位置する床面2上の領域を所定の時間間隔で撮像し、図2に示したような画像を取得する。本実施の形態では、高速度カメラを用いて、例えば10ms程度の時間間隔で画像を取得している。また、図1に示すように、撮像部11と床面2との間の距離は数センチメートルであり、照明11aを用いることで、外乱光の影響の少ない画像を取得することができる。   The imaging unit 11 is an image acquisition device such as a CCD camera. The imaging unit 11 is fixed to a moving body, and while moving with the moving body, captures an area on the floor surface 2 where the moving body is located at a predetermined time interval, and acquires an image as shown in FIG. . In the present embodiment, images are acquired at a time interval of about 10 ms, for example, using a high-speed camera. Moreover, as shown in FIG. 1, the distance between the imaging part 11 and the floor surface 2 is several centimeters, and the image with little influence of disturbance light is acquirable by using the illumination 11a.

ドットパターン作成部12は、床パネルf上に配置される個々のドット5の位置を算出し、床パネルfにドットパターン3を作成する。ドットパターン3の作成手順は上述したとおりである。   The dot pattern creation unit 12 calculates the position of each dot 5 arranged on the floor panel f, and creates the dot pattern 3 on the floor panel f. The procedure for creating the dot pattern 3 is as described above.

基準特徴量算出部13は、ドットパターン作成部12によって作成された床パネルfのドットパターン3におけるすべてのドット5の基準特徴量を算出する。基準特徴量の算出手順は上述したとおりである。   The reference feature value calculation unit 13 calculates the reference feature values of all the dots 5 in the dot pattern 3 of the floor panel f created by the dot pattern creation unit 12. The calculation procedure of the reference feature amount is as described above.

基準特徴量格納部14は、基準特徴量算出部13で算出された基準となる床パネルf11の個々のドット5の基準特徴量を床Fの絶対座標値と対応付けて格納するとともに、基準となる床パネルf11に対する他の床パネルf12〜f33の相対座標値を格納する部位であり、上述した基準特徴量データベース16を有している。 Reference characteristic amount storage unit 14, a reference feature amount of individual dots 5 of the floor panel f 11 as a reference calculated by the reference feature amount calculating section 13 stores in association with the absolute coordinate values of the floor F, the reference The relative coordinate values of the other floor panels f 12 to f 33 with respect to the floor panel f 11 are stored, and has the above-described reference feature quantity database 16.

制御部15は、撮像部11によって撮像された画像を処理することにより移動体の床面2上における位置検出を行うものであり、検出特徴量算出部17と特徴量照合部18とを備えている。   The control unit 15 detects the position of the moving body on the floor 2 by processing the image picked up by the image pickup unit 11, and includes a detection feature amount calculation unit 17 and a feature amount comparison unit 18. Yes.

検出特徴量算出部17は、図4に示すように、撮像部11が取得した画像中の複数のドット5から、画像の中心に近い位置にあるドット5A(以下、これを「中心ドット5A」という)を選択し、選択したドット5Aと、このドット5Aの周辺に位置する複数のドット5Bとの位置関係を、ドット5Aの検出特徴量として算出する。   As shown in FIG. 4, the detection feature amount calculation unit 17 uses a plurality of dots 5 in the image acquired by the imaging unit 11 to form a dot 5A (hereinafter referred to as a “center dot 5A”) located near the center of the image. And the positional relationship between the selected dot 5A and a plurality of dots 5B located around the dot 5A is calculated as a detected feature amount of the dot 5A.

検出特徴量は、上述した基準特徴量の算出方法と同様にして算出する。図4に示す取得画像において、中心ドット5Aを中心とした所定半径の大きさの円を想定する。この円の半径は、基準特徴量を算出した際の円の半径と同じとする。図4に示す例では、中心ドット5Aを中心とした円の領域内に、5つの周辺ドット5B〜5Bがある。中心ドット5Aと各周辺ドット5B〜5Bとを結ぶ5本のアーム6A〜6Eを描き、5本のアーム6A〜6Eのいずれか一つのアームを基準として選び、基準となるアームと他の4本のアームとのなす角度θ〜θ(θは0°)から、各アームの方向を求める。さらに、5本のアーム6A〜6Eの長さL〜Lを求める。すなわち、中心ドット5Aの検出特徴量は、アーム6A〜6Eの本数と、アーム方向配列(θ,θ,θ,θ,θ)と、アーム長配列(L,L,L,L,L)とで表される。 The detected feature amount is calculated in the same manner as the reference feature amount calculation method described above. In the acquired image shown in FIG. 4, a circle having a predetermined radius with the center dot 5A as the center is assumed. The radius of this circle is the same as the radius of the circle when the reference feature value is calculated. In the example shown in FIG. 4, there are five peripheral dots 5 </ b> B 1 to 5 </ b> B 5 in a circular area centered on the central dot 5 </ b> A. Draw five arms 6A to 6E that connect the center dot 5A and the peripheral dots 5B 1 to 5B 5 and select any one of the five arms 6A to 6E as a reference. The direction of each arm is determined from the angles θ 1 to θ 51 is 0 °) formed by the four arms. Further, the lengths L 1 to L 5 of the five arms 6A to 6E are obtained. That is, the detected feature amount of the center dot 5A includes the number of arms 6A to 6E, the arm direction array (θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 ), and the arm length array (L 1 , L 2 , L 3, represented de L 4, L 5) and.

特徴量照合部18は、検出特徴量算出部17で算出した取得画像中における中心ドット5Aの検出特徴量を基準特徴量データベース16中の所定の大きさの照合範囲の基準特徴量と照合することにより、中心ドット5Aの検出特徴量と最も一致度の高い基準特徴量を選択する。そして、選択したドットの絶対座標値を、床F上における移動体の現在位置として検出する。以下では、基準特徴量データベース16中の所定の大きさの照合範囲にある基準特徴量を、「基準特徴量データリスト20」とよぶ。   The feature amount matching unit 18 matches the detected feature amount of the center dot 5A in the acquired image calculated by the detected feature amount calculating unit 17 with the reference feature amount in the matching range of a predetermined size in the reference feature amount database 16. Thus, the reference feature amount having the highest degree of coincidence with the detected feature amount of the center dot 5A is selected. Then, the absolute coordinate value of the selected dot is detected as the current position of the moving object on the floor F. In the following, the reference feature quantity in the reference feature quantity database 16 within the collation range of a predetermined size is referred to as “reference feature quantity data list 20”.

上述したように、床Fの全体は同一のドットパターン3の繰り返しとなっている。そのため、画像中の中心ドット5Aの検出特徴量を、基準特徴量データリスト20と照合する際に、基準特徴量データリスト20の大きさ(照合範囲)を大きくしすぎると、照合範囲の中に、同じ基準特徴量をもつ2つ以上のドット5があらわれるといった事態が生じる。すなわち、異なる床パネルにおいて同じ位置にあるドット5が照合範囲に含まれる。このような場合には移動体の位置検出が不能となる。同じ基準特徴量をもつドットが照合範囲に含まれてしまう照合範囲の大きさの目安は、床パネル1枚の大きさ程度である。このため、上記の照合範囲はそれよりも小さくしなければならない。照合範囲をどの程度の大きさにするかは、以下のようにして決めることができる。   As described above, the entire floor F is a repetition of the same dot pattern 3. Therefore, when the detected feature quantity of the center dot 5A in the image is collated with the reference feature quantity data list 20, if the size (collation range) of the reference feature quantity data list 20 is excessively large, the collation range is included. A situation occurs in which two or more dots 5 having the same reference feature amount appear. That is, dots 5 at the same position on different floor panels are included in the collation range. In such a case, the position of the moving body cannot be detected. The standard of the size of the collation range in which dots having the same reference feature amount are included in the collation range is about the size of one floor panel. For this reason, the above collation range must be made smaller. The size of the collation range can be determined as follows.

図8は、床F上を移動する移動体の軌跡を概念的に示したものである。図8における点P〜Pは、撮像部11の画像取得時における移動体の位置、すなわち、移動体の検出位置をそれぞれ表している。撮像部11は、一定の時間間隔で画像を取得する。点Pは移動体の初期位置(移動開始位置)である。また、初期位置Pを中心とした所定半径の円内領域Cは、上述した照合範囲である。この照合範囲Cは、具体的には、次の画像取得時における移動体の位置Pを検索する範囲を意味する。 FIG. 8 conceptually shows the trajectory of the moving body moving on the floor F. Points P 1 to P n in FIG. 8 respectively represent the position of the moving body at the time of image acquisition by the imaging unit 11, that is, the detection position of the moving body. The imaging unit 11 acquires images at regular time intervals. Point P 1 is the initial position of the moving body (movement start position). An in-circle region C 1 having a predetermined radius with the initial position P 1 as the center is the above-described collation range. The collation range C 1, specifically, means a range for searching the position P 2 of the mobile during the next image acquisition.

図8に示すように、照合範囲Cは、移動体の初期位置Pからの移動可能範囲Mを包含する周辺領域である。ここで、移動体の移動可能範囲Mとは、移動体の移動最高速度と撮像部11の画像取得時間間隔から決まる移動体の移動範囲である。具体的な例を挙げて説明すると、撮像部11の画像取得間隔を10ms(100分の1秒)、移動体の移動最高速度を1.0m/sとすると、1回の画像取得間隔10msの間で移動体は10mm進む。この場合、移動体の移動可能範囲Mは、移動体を中心とした半径10mmの円の領域内である。すなわち、移動可能範囲とは、撮像部11が画像を取得してから次の画像を取得するまでの間に移動体が進むことのできる範囲である。従って、照合範囲Cは、移動可能範囲Mよりも大きく設定する必要があるが、図8に示すように、移動可能範囲Mよりも一回り程度大きい周辺領域に設定すれば、次の画像取得時における移動体の位置Pを確実に検出することができる。 As shown in FIG. 8, collation range C 1 is a peripheral region containing the movable range M 1 from the initial position P 1 of the moving body. Here, the movable range M 1 of the moving body is a moving range of the moving body determined from the maximum moving speed of the moving body and the image acquisition time interval of the imaging unit 11. To explain with a specific example, if the image acquisition interval of the imaging unit 11 is 10 ms (1/100 second) and the maximum moving speed of the moving body is 1.0 m / s, the image acquisition interval of 10 ms for one time In between, the moving body advances 10 mm. In this case, the movable range M 1 of the moving body is within a circular area having a radius of 10 mm with the moving body as the center. In other words, the movable range is a range in which the moving body can move between the time when the imaging unit 11 acquires an image and the time when the next image is acquired. Therefore, the collation range C 1 needs to be set larger than the movable range M 1 , but as shown in FIG. 8, if it is set to a peripheral region that is slightly larger than the movable range M 1 , the position P 2 of the mobile body at the time of image acquisition can be reliably detected.

但し、上述したように、照合範囲Cは、同じ基準特徴量をもつドット5が含まれない範囲としなければならない。従って、図8に示す移動可能範囲Mが床パネル一枚の広さを超えるような場合には位置検出不能となる。このような場合には、撮像部11の画像取得時間間隔を短く設定し、移動可能範囲Mを床パネル一枚の大きさよりも小さくする必要がある。 However, as described above, collation range C 1 must be within a range that does not include dots 5 have the same reference feature amount. Therefore, when the movable range M1 shown in FIG. 8 exceeds the width of one floor panel, the position cannot be detected. In such a case, it sets a short image acquisition time interval of the imaging unit 11, should be smaller than the movable range M 1 of one floor panel size.

記憶部19は、基準特徴量データベース16中から抽出された基準特徴量データリスト20を一時的に格納する部位である。   The storage unit 19 is a part that temporarily stores the reference feature value data list 20 extracted from the reference feature value database 16.

図9〜図12は、上記のように構成した移動体位置検出装置10の制御部15が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図9はメインフローチャートであり、図10及び図11は図9のサブフローチャートである。また、図12は図10及び図11のサブフローチャートである。以下、図8及び図9〜図12を参照しながら、制御部15が実行する処理手順について説明する。   FIGS. 9-12 is a flowchart which shows the flow of the process which the control part 15 of the moving body position detection apparatus 10 comprised as mentioned above performs. FIG. 9 is a main flowchart, and FIGS. 10 and 11 are sub-flowcharts of FIG. FIG. 12 is a sub-flowchart of FIGS. 10 and 11. Hereinafter, a processing procedure executed by the control unit 15 will be described with reference to FIGS. 8 and 9 to 12.

検出処理を行う前に、予め移動体が移動を開始する床パネルの並び番号を入力しておく。例えば図8に示す例では、移動体の初期位置Pは床パネルf13上にあるので、「f13」と入力する。移動体位置検出装置10の制御部50は、移動開始パネルf13が入力されると(ステップS1)、移動体の初期位置Pの検出処理を行う。移動体の初期位置Pを検出する手順は、図10に示す手順SUB1と、図11に示す手順SUB2の2通りがある。まず、図10に示す手順について説明する。 Before performing the detection process, the array number of the floor panel from which the moving body starts moving is input in advance. In the example shown in FIG. 8 example, since the initial position P 1 of the moving body is on the floor panel f 13, enter "f 13". Control unit 50 of the mobile position detection device 10, when the movement start panel f 13 is inputted (step S1), and detection processing of the initial position P 1 of the moving body. Procedure for detecting the initial position P 1 of the movable body, the procedure SUB1 shown in FIG. 10, there are two steps SUB2 shown in FIG. 11. First, the procedure shown in FIG. 10 will be described.

図10に示すように、制御部15は、撮像部11から移動体の初期位置Pの画像データを取得すると(SUB1:ステップS11)、画像中の複数のドットから一つのドット5A(中心ドット5A)を選択し、検出特徴量算出部17を通じて、中心ドット5Aの検出特徴量を計算する(SUB1:ステップS12)。ここで、検出特徴量とは、図4に示すように、中心ドット5Aと複数の周辺ドット5Bとを結ぶアーム本数、アーム方向配列、アーム長配列である。制御部15は、中心ドット5Aのアーム本数が閾値以上である場合に(SUB1:ステップS13:Yes)、基準特徴量データベース16から移動開始パネルf13に対応する基準特徴量データリスト20を抽出し、これを記憶部19に格納する。そして、制御部50は、特徴量照合部18を通じて、中心ドット5Aの検出特徴量を記憶部19の基準特徴量データリスト20と照合する(SUB3)。一方、中心ドット5Aにおけるアーム本数が閾値未満の場合には(SUB1:ステップS13:No)、基準特徴量データリスト20と照合せず、画像中の別のドットを新たに中心ドット5Aとして選択し(SUB1:ステップS14)、ステップS12に戻って新たに選択した中心ドット5Aの検出特徴量を計算する。ここで、ステップ13におけるアーム本数の閾値は、ドットパターン3のドット5の密度等により適宜設定されるものである。本実施の形態では、アーム本数の閾値を4本としている。 As shown in FIG. 10, the control unit 15 acquires the image data of the initial position P 1 of the moving object from the imaging unit 11 (SUB1: step S11), and the one of the plurality of dots of the image dot 5A (center dot 5A) is selected, and the detected feature value of the center dot 5A is calculated through the detected feature value calculation unit 17 (SUB1: step S12). Here, as shown in FIG. 4, the detected feature amount is the number of arms connecting the central dot 5A and the plurality of peripheral dots 5B, the arm direction arrangement, and the arm length arrangement. Control unit 15, when the arms the number of center dot 5A is equal to or greater than the threshold (SUB1: Step S13: Yes), then extracted reference feature amount data list 20 from the reference feature quantity database 16 corresponds to the movement start panel f 13 This is stored in the storage unit 19. And the control part 50 collates the detection feature-value of center dot 5A with the reference | standard feature-value data list 20 of the memory | storage part 19 through the feature-value collation part 18 (SUB3). On the other hand, when the number of arms in the center dot 5A is less than the threshold (SUB1: Step S13: No), another dot in the image is newly selected as the center dot 5A without collating with the reference feature amount data list 20. (SUB1: Step S14), the process returns to Step S12 to calculate the detected feature amount of the newly selected center dot 5A. Here, the threshold value of the number of arms in step 13 is appropriately set according to the density of the dots 5 of the dot pattern 3 or the like. In this embodiment, the number of arms is four.

ステップS13で、検出特徴量のアーム本数に閾値を設ける理由は、アーム本数が少ないと照合結果が1つに決まる割合が低くなるためであり、計算を高速化することを目的としている。しかしながら、ステップS13は必ずしも設ける必要はなく、ステップS13を省略してもよい。   The reason why the threshold value is provided for the number of arms of the detected feature amount in step S13 is that, when the number of arms is small, the rate at which the collation result is determined as one decreases, and the purpose is to speed up the calculation. However, step S13 is not necessarily provided, and step S13 may be omitted.

画像中の中心ドット5Aの検出特徴量を基準特徴量データリスト20と照合する処理(SUB3)は、図12に示す手順で行う。まず、基準特徴量データリスト20から、画像中の中心ドット5Aのアーム方向配列と一致するドットを選ぶ(SUB3:ステップS41)。   The process (SUB3) for collating the detected feature quantity of the center dot 5A in the image with the reference feature quantity data list 20 is performed according to the procedure shown in FIG. First, a dot that matches the arrangement in the arm direction of the center dot 5A in the image is selected from the reference feature value data list 20 (SUB3: Step S41).

上述したように、基準特徴量データリスト20(基準特徴量データベース16)には、各ドットのアーム方向配列として、特定の基準となるアームと他のアームとのなす角度からなる配列が一種類ずつ格納されている。従って、画像中の中心ドット5Aのアーム方向配列において基準となるアームと、基準特徴量データリスト20のドットのアーム方向配列において基準となるアームは必ずしも一致しない可能性がある。そのため、画像中の中心ドット5Aのアーム方向配列として、各アームを基準アームとした配列を作成する。すなわち、図4に示す画像中の中心ドット5Aのようにアーム数が5本の場合には、5本の各アームを基準アームとした5種類のアーム方向配列を作り、この5種類のアーム方向配列を、基準特徴量データリスト20のアーム方向配列と照合する。   As described above, in the reference feature value data list 20 (reference feature value database 16), each dot is arranged in one direction in the direction of the arm and the angle between a specific reference arm and another arm. Stored. Therefore, there is a possibility that the reference arm in the arm direction arrangement of the central dots 5A in the image and the reference arm in the dot arm arrangement of the reference feature quantity data list 20 do not necessarily match. Therefore, an array using each arm as a reference arm is created as an array in the arm direction of the center dot 5A in the image. That is, when the number of arms is five like the central dot 5A in the image shown in FIG. 4, five types of arm direction arrangements are made with the five arms as reference arms, and the five types of arm directions are formed. The arrangement is checked against the arrangement in the arm direction of the reference feature value data list 20.

アーム方向配列が一致した場合、一致した基準特徴量データリスト20のドットのアーム長配列と、画像中の中心ドット5Aのアーム長配列との一致度を求める(SUB3:ステップS42)。上述したように、基準特徴量データリスト20における各ドットのアーム長配列は、特定の基準となるアームから順番にアーム長を並べた配列が一種類ずつ格納されている。このため、アーム長配列の一致度を求める際には、画像中の中心ドット5Aのアーム長の順を並べ替えた配列も作成する。すなわち、図4に示す画像中の中心ドット5Aのようにアーム数が5本の場合には、(L,L,L,L,L),(L,L,L,L,L,),(L,L,L,L,L),(L,L,L,L,L),(L,L,L,L,L)の5種類のアーム長配列を求め、この5種類のアーム長配列と、基準特徴量データリスト20のアーム長配列との一致度を求める。そして、この中から一致度が最も高いものを選ぶ(SUB3:ステップS43)。 When the arm direction arrangements match, the degree of coincidence between the matched arm length arrangement of the reference feature quantity data list 20 and the center dot arrangement of the center dot 5A in the image is obtained (SUB3: step S42). As described above, the arm length array of each dot in the reference feature value data list 20 stores one kind of array in which the arm lengths are arranged in order from a specific reference arm. For this reason, when obtaining the degree of coincidence of the arm length arrays, an array in which the order of the arm lengths of the center dots 5A in the image is rearranged is also created. That is, when the number of arms is five like the central dot 5A in the image shown in FIG. 4, (L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 ), (L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 1 ), (L 3 , L 4 , L 5 , L 1 , L 2 ), (L 4 , L 5 , L 1 , L 2 , L 3 ), (L 5 , L 1 , L 2 , L 3 , L 4 ), and the degree of coincidence between the five types of arm length arrays and the arm length array of the reference feature quantity data list 20 is obtained. Then, the one with the highest degree of matching is selected from these (SUB3: Step S43).

アーム長配列の一致度を求める方法の一例としては、以下に説明する方法がある。上記の5種類の各アーム長配列をそれぞれの配列の大きさで割って単位ベクトルにする。また、基準特徴量のアーム長配列も配列の大きさで割って単位ベクトルにする。そして、5種類の各アーム長配列(単位ベクトル)と、基準特徴量のアーム長配列(単位ベクトル)との内積を計算し、この内積の値を一致度とする。すなわち、内積の値が最も1に近いものを、最も一致度が高いものとする。なお、アーム長配列の一致度として内積の値を用いることは、あくまでも一例であり、他の方法を用いることもできる。   As an example of a method for obtaining the degree of coincidence of arm length arrays, there is a method described below. The above five types of arm length arrays are divided by the size of each array to form a unit vector. Also, the arm length array of the reference feature amount is divided by the array size into a unit vector. Then, the inner product of each of the five types of arm length arrays (unit vectors) and the reference feature amount arm length array (unit vector) is calculated, and the value of the inner products is used as the degree of coincidence. That is, the one with the inner product value closest to 1 is assumed to have the highest degree of coincidence. Note that the use of the inner product value as the matching degree of the arm length array is merely an example, and other methods can be used.

なお、アーム方向配列の照合、及び、アーム長配列の一致度の基準は、画像解像度などに起因する誤差に対する許容範囲を持たせておく。   Note that the collation of the arm direction arrangement and the reference for the degree of coincidence of the arm length arrangements have an allowable range for errors caused by image resolution and the like.

基準特徴量データベースの照合処理SUB3が完了した後、制御部15は、図10に示すように、画像中の中心ドット5Aと一致したものが1つであるか否かを判定する(SUB1:ステップS15)。一致したものが一つであった場合には(SUB1:ステップS15:Yes)、基準特徴量データリスト20における一致したドットの床F上の絶対座標値を現在位置として検出する。   After the reference feature database matching process SUB3 is completed, as shown in FIG. 10, the control unit 15 determines whether there is one that matches the center dot 5A in the image (SUB1: step). S15). If there is only one that matches (SUB1: Step S15: Yes), the absolute coordinate value on the floor F of the matching dot in the reference feature data list 20 is detected as the current position.

この一致したドット5の絶対座標値は以下のようにして求めることができる。上述したように、基準特徴量データリスト20には、基準となる床パネルf11に対する他の床パネルf12〜f33の相対座標が格納されている。基準となるパネルf11において、基準特徴量データリスト20の一致したドットと同じ特徴量をもつドットをP(図示せず)として、このPの絶対座標値に、床パネルf13の相対座標を加算すれば、一致したドットの絶対座標値が求められる。この絶対座標値を、初期位置P1の現在位置とする(SUB1:ステップS16)。 The absolute coordinate value of the matched dot 5 can be obtained as follows. As described above, the reference feature amount data list 20 stores the relative coordinates of the other floor panels f 12 to f 33 with respect to the reference floor panel f 11 . In panel f 11 as a reference, a dot having the same feature amount as matched dots of the reference feature amount data list 20 as P n (not shown), the absolute coordinate values of the P n, relative to the floor panel f 13 If the coordinates are added, the absolute coordinate value of the matched dot is obtained. This absolute coordinate value is set as the current position of the initial position P1 (SUB1: Step S16).

一方、一致したものが複数あった場合には(SUB1:ステップS15:No)、照合結果を採用せず、画像中の別のドット5を新たに中心ドット5Aとして選択し(SUB1:ステップS14)、新たに選択した中心ドット5Aの検出特徴量を計算する(SUB1:ステップS12)。以降、最終的に照合結果が一つに決まるまでステップS12からステップS15までの処理を繰り返す。   On the other hand, if there are multiple matches (SUB1: Step S15: No), the matching result is not adopted, and another dot 5 in the image is newly selected as the center dot 5A (SUB1: Step S14). Then, the detected feature amount of the newly selected center dot 5A is calculated (SUB1: step S12). Thereafter, the processes from step S12 to step S15 are repeated until the collation result is finally determined as one.

制御部15は、移動体の初期位置Pを検出すると、基準特徴量データベース16から、初期位置Pを中心とした照合範囲Cにあるドットの基準特徴量データリスト20抽出し、これを記憶部19に格納する(ステップS2)。そして、移動体の現在位置の検出処理を開始する(SUB1)。 When detecting the initial position P 1 of the moving body, the control unit 15 extracts the reference feature quantity data list 20 of the dots in the collation range C 1 centered on the initial position P 1 from the reference feature quantity database 16, and this is extracted. Store in the storage unit 19 (step S2). And the detection process of the present position of a moving body is started (SUB1).

制御部15は、撮像部11から画像データを取得すると(SUB1:ステップS11)、画像中の複数のドットから一つのドット(中心ドット5A)を選択し、検出特徴量算出部17を通じて、中心ドット5Aの検出特徴量を計算する(SUB1:ステップS12)。制御部15は、中心ドット5Aにおけるアーム本数が閾値以上である場合に(SUB1:ステップS13:Yes)、特徴量照合部18を通じて、中心ドット5Aの検出特徴量を記憶部19の基準特徴量データリスト20と照合する(SUB3)。一方、中心ドット5Aにおけるアーム本数が閾値未満の場合には(SUB1:ステップS13:No)、基準特徴量データリスト20と照合せず、画像中の別のドット5を新たに中心ドット5Aとして選択し(SUB1:ステップS14)、ステップS12に戻って新たに選択した中心ドット5Aの検出特徴量を計算する。   When acquiring image data from the imaging unit 11 (SUB1: step S11), the control unit 15 selects one dot (center dot 5A) from a plurality of dots in the image, and through the detected feature amount calculation unit 17, the center dot is selected. The detection feature amount of 5A is calculated (SUB1: Step S12). When the number of arms in the center dot 5A is equal to or greater than the threshold (SUB1: Step S13: Yes), the control unit 15 sends the detected feature amount of the center dot 5A to the reference feature amount data in the storage unit 19 through the feature amount matching unit 18. The list 20 is checked (SUB3). On the other hand, when the number of arms in the center dot 5A is less than the threshold (SUB1: Step S13: No), another dot 5 in the image is newly selected as the center dot 5A without collating with the reference feature amount data list 20. (SUB1: Step S14), the process returns to Step S12 to calculate the detected feature amount of the newly selected center dot 5A.

制御部15は、SUB3のステップS41〜ステップS43において照合範囲Cの基準特徴量データリスト20の照合を行い、画像中の中心ドット5Aと一致したものが1つであるか否かを判定する(SUB1:ステップS15)。一致したものが一つであった場合には(SUB1:ステップS15:Yes)、基準特徴量データリスト20の一致したドットの床F上での絶対座標値を、移動体の現在位置Pとして検出する(SUB1:ステップS16)。この一致したドット5の絶対座標値を求める方法は、上記の初期位置Pの場合と同じである。 Control unit 15, in step S41~ step S43 in SUB3 collates the reference feature amount data list 20 in the comparison range C 1, that coincides with the center dot 5A in the image is equal to or one (SUB1: Step S15). If a match was was one (SUB1: Step S15: Yes), the absolute coordinate value on the floor F of the matched dots of the reference feature amount data list 20, as the current position P 2 of the mobile Detect (SUB1: Step S16). Method of determining the absolute coordinates of the matched dots 5 are the same as for the initial position P 1 above.

制御部15は、移動体の現在位置Pを検出した後、ステップS2に戻り、基準特徴量データベース16から、次の照合範囲Cの基準特徴量データリスト20を抽出し、これを記憶部19に格納する。以上のようにして、制御部15は、これ以降、移動体の現在位置(P,P,・・・,P,・・・)の検出処理を繰り返す。 Control unit 15, after detecting the current position P 2 of the mobile returns to step S2, the reference feature quantity database 16, extracts the reference feature amount data list 20 for the next comparison range C 2, which storage unit 19 is stored. As described above, the control unit 15 thereafter repeats the detection process of the current position (P 3 , P 4 ,..., P n ,...) Of the moving body.

なお、図8に示す照合範囲Cのように、照合範囲が床パネルf13、床パネルf12、床パネルf22、床パネルf23の複数枚の床パネルに跨っている場合であっても、基準となる床パネルf11に対する各床パネルの相対座標から、床パネルf13、床パネルf12、床パネルf22、床パネルf23の各照合範囲のドット5の基準特徴量を抽出することができる。制御部15は、照合範囲Cにおける床パネルf13、床パネルf12、床パネルf22、床パネルf23の各領域のドット5の基準特徴量と照合し、現在位置Pの位置を検出する。 As in the collation range C 3 shown in FIG. 8, in a case where the collation range floor panel f 13, the floor panel f 12, the floor panel f 22, spans a plurality floor panels of the floor panels f 23 Also, the reference feature quantity of dot 5 in each verification range of the floor panel f 13 , the floor panel f 12 , the floor panel f 22 , and the floor panel f 23 is extracted from the relative coordinates of each floor panel with respect to the reference floor panel f 11 . can do. The control unit 15 collates with the reference feature quantity of the dot 5 in each area of the floor panel f 13 , floor panel f 12 , floor panel f 22 , floor panel f 23 in the collation range C 3 , and determines the position of the current position P 4 . To detect.

次に、移動体の現在位置を検出する手順として、図11に示す手順(SUB2)を採用した場合について説明する。なお、以下では移動体の初期位置Pを検出する際の手順について説明する。 Next, the case where the procedure (SUB2) shown in FIG. 11 is adopted as a procedure for detecting the current position of the moving body will be described. In the following described procedure for detecting the initial position P 1 of the moving body.

図11に示すように、制御部15は、撮像部11から移動体の初期位置Pの画像データを取得すると(SUB2:ステップS21)、画像中の複数のドットから一つ目のドット5(第1中心ドット5A)を選択し、検出特徴量算出部17を通じて、第1中心ドット5Aの検出特徴量を計算する(SUB2:ステップS22)。制御部15は、第1中心ドット5Aにおけるアーム本数が閾値以上である場合に(SUB2:ステップS23:Yes)、基準特徴量データベース16から移動開始パネルf13に対応する基準特徴量データリスト20を抽出し、これを記憶部19に格納する。そして、特徴量照合部18を通じて、第1中心ドット5Aの検出特徴量を記憶部19の基準特徴量データリスト20と照合する(SUB3)。一方、第1中心ドット5Aにおけるアーム本数が閾値未満の場合には(SUB2:ステップS23:No)、基準特徴量データリスト20と照合せず、画像中の別のドットを新たに第1中心ドット5Aとして選択し(SUB2:ステップS24)、ステップS22に戻って新たに選択した第1中心ドット5Aの検出特徴量を計算する。 As shown in FIG. 11, the control unit 15 acquires the image data of the initial position P 1 of the moving object from the imaging unit 11 (SUB2: step S21), and the dots 5 first one of a plurality of dots in an image ( The first center dot 5A 1 ) is selected, and the detected feature amount of the first center dot 5A 1 is calculated through the detected feature amount calculation unit 17 (SUB2: step S22). Control unit 15, when the arm number in the first center dot 5A 1 is equal to or greater than the threshold (SUB2: Step S23: Yes), the reference feature amount data list 20 corresponding to the movement start panel f 13 from the reference feature quantity database 16 Is extracted and stored in the storage unit 19. Then, through the feature checker 18 collates the detection characteristic of the first center dot 5A 1 and the reference feature amount data list 20 in the storage unit 19 (SUB3). On the other hand, when the arm number in the first center dot 5A 1 is less than the threshold (SUB2: Step S23: No), without checking with the reference feature amount data list 20, a new first central another dot in the image select a dot 5A 1 (SUB2: step S24), and newly calculates the detected feature amount of the first central dot 5A 1 selected returns to step S22.

図12に示すSUB3のステップS41〜S43の照合処理を行い、基準特徴量データリスト20から、画像中の第1中心ドット5Aと最も一致度の高いドットを選択する。複数のドットが選択された場合には、これらを「一致候補群」とする(SUB2:ステップS25)。 Performs verification processing of steps S41~S43 of SUB3 shown in FIG. 12, the reference feature amount data list 20, it selects the first center dot 5A 1 the highest degree of coincidence dots in the image. When a plurality of dots are selected, these are set as a “matching candidate group” (SUB2: step S25).

次いで、制御部15は、画像中の複数のドットから二つ目のドット(第2中心ドット5A)を選択し、検出特徴量算出部17を通じて、第2中心ドット5Aの検出特徴量を計算する(SUB2:ステップS26)。制御部15は、第2中心ドット5Aにおけるアーム本数が閾値以上である場合に(SUB2:ステップS27:Yes)、特徴量照合部18を通じて、第2中心ドット5Aの検出特徴量を記憶部19の基準特徴量データリスト20と照合する(SUB3)。一方、第2中心ドット5Aにおけるアーム本数が閾値未満の場合には(SUB2:ステップS27:No)、基準特徴量データリスト20と照合せず、画像中の別のドット5を新たに第2中心ドット5Aとして選択し(ステップS28)、ステップS26に戻って新たに選択した第2中心ドット5Aの検出特徴量を計算する。 Next, the control unit 15 selects a second dot (second center dot 5A 2 ) from the plurality of dots in the image, and detects the detected feature amount of the second center dot 5A 2 through the detection feature amount calculation unit 17. Calculate (SUB2: Step S26). Control unit 15, when the arm number of second central dot 5A 2 is equal to or greater than the threshold (SUB2: Step S27: Yes), through the feature checker 18, a storage unit to detect feature amount of the second central dot 5A 2 The 19 reference feature data list 20 is collated (SUB3). On the other hand, when the arm number of second central dot 5A 2 is less than the threshold (SUB2: Step S27: No), without checking with the reference feature amount data list 20, the second another dot 5 in the image newly select the center dot 5A 2 (step S28), newly calculates the selected detection feature quantity of the second central dot 5A 2 returns to step S26.

図12に示すSUB3のステップS41〜S43の照合処理を行い、基準特徴量データリスト20から、画像中の第2中心ドット5Aと最も一致度の高いドットを選択する。複数のドットが選択された場合には、これらを「一致候補群」とする(SUB2:ステップS29)。 Performs verification processing of steps S41~S43 of SUB3 shown in FIG. 12, the reference feature amount data list 20, and selects the second center dot 5A 2 the highest degree of coincidence dots in the image. When a plurality of dots are selected, these are set as a “matching candidate group” (SUB2: step S29).

次いで、制御部15は、ステップS25の第1中心ドット5Aの一致候補群と、ステップS29の第2中心ドット5Aの一致候補群との組み合わせから、適切な組み合わせを選択する(SUB2:ステップS30)。具体的には、2つのドット間の距離が、取得画像中の第1中心ドット5Aと第2中心ドット5Aとの間の距離と等しいものを、最適な組み合わせとして選択する。 Then, the control unit 15, a first matching candidate group of the center dot 5A 1 in step S25, the combination of the second matching candidate group of the center dot 5A 2 in step S29, selects the appropriate combination (SUB2: Step S30). Specifically, the distance between the two dots, the equal to the first center dot 5A 1 in the acquired image and the distance between the second center dot 5A 2, is selected as the optimum combination.

次いで、制御部15は、最適な組み合わせとして各一致候補群から選択した2つのドットの中点の床F上の絶対座標値を、移動体の初期位置Pとして検出する(SUB2:ステップS31)。 Then, the control unit 15, the absolute coordinate value on the floor F of the midpoint of the two dots selected from each match candidate set as the optimal combination is detected as the initial position P 1 of the moving body (SUB2: step S31) .

先に説明したSUB1の処理では、基準特徴量データリスト20の照合結果が最終的に一つに決まるまで、画像中の中心ドット5Aを替えて検出特徴量の計算及び照合処理を繰り返し行ったが、後に説明したSUB2の処理では、これらの処理を何回も行う必要がなく、一度の処理で現在位置を特定することが可能である。従って、SUB2の処理は、SUB1の処理と比べて検出時間が速くなるというメリットがある。なお、次の検出位置P以降の位置検出処理についても、同様にしてSUB2の処理を行う。 In the processing of SUB1 described above, until the matching result of the reference feature value data list 20 is finally determined to be one, the calculation of the detected feature value and the matching process are repeated by changing the center dot 5A in the image. In the SUB2 process described later, it is not necessary to perform these processes many times, and the current position can be specified by a single process. Therefore, the SUB2 process has an advantage that the detection time is faster than the SUB1 process. Incidentally, for the next detection position P 2 and subsequent location processing, similarly to the to perform processing of SUB2.

以上説明したように、本実施の形態の移動体位置検出システム1は、表面に同一のドットパターン3が配置された複数の床パネルfを並設することにより構成される床Fと、のドットパターン3を構成する個々のドット5とこの個々のドット5の周辺に位置する複数のドット5との位置関係を、個々のドット5の基準特徴量として算出し、基準特徴量を個々のドット5の床Fにおける座標値と対応付けて基準特徴量データベース16に格納する基準特徴量データベース16と、移動体が位置する床F上の領域を予め決められた時間間隔で撮像する撮像部11と、撮像部11が取得した画像中の複数のドット5から所定のドット(中心ドット5A)を選択し、選択したドット5Aと、このドット5Aの周辺に位置する複数のドット5Bとの位置関係を、選択したドット5Aの検出特徴量として算出する検出特徴量算出部17と、検出特徴量を、基準特徴量データベース16中の所定の大きさの照合範囲の基準特徴量データリスト20と照合することにより、検出特徴量と最も一致度の高い基準特徴量を選択し、選択した基準特徴量の絶対座標値を床F上における移動体の現在位置として検出する特徴量照合部18を備えた構成としている。すなわち、本実施の形態では、ドットパターン3を床上の座標値に対応させて符号化する手法を採用しないため、従来のように床上の座標値に対応させて符号化したパターンを用いて検出を行う場合と比べて、床面上のパターンの設計の自由度を向上させることができる。   As described above, the moving body position detection system 1 according to the present embodiment has dots with the floor F configured by arranging a plurality of floor panels f having the same dot pattern 3 arranged on the surface. The positional relationship between the individual dots 5 constituting the pattern 3 and the plurality of dots 5 positioned around the individual dots 5 is calculated as a reference feature amount of each dot 5, and the reference feature amount is calculated for each individual dot 5. A reference feature quantity database 16 stored in the reference feature quantity database 16 in association with coordinate values on the floor F, an imaging unit 11 for imaging a region on the floor F where the moving body is located at a predetermined time interval, A predetermined dot (center dot 5A) is selected from a plurality of dots 5 in the image acquired by the imaging unit 11, and positions of the selected dot 5A and a plurality of dots 5B located around the dot 5A The detected feature quantity calculating unit 17 that calculates the relationship as the detected feature quantity of the selected dot 5A, and the detected feature quantity are collated with the reference feature quantity data list 20 of the collation range of a predetermined size in the reference feature quantity database 16. By selecting the reference feature value having the highest degree of coincidence with the detected feature value, the feature value matching unit 18 is provided for detecting the absolute coordinate value of the selected reference feature value as the current position of the moving object on the floor F. It is configured. That is, in the present embodiment, since the method of encoding the dot pattern 3 corresponding to the coordinate value on the floor is not adopted, detection is performed using the pattern encoded corresponding to the coordinate value on the floor as in the past. Compared with the case where it performs, the freedom degree of the design of the pattern on a floor surface can be improved.

具体的には、床上の座標値に対応させて符号化したパターンを用いて検出を行う場合と比べて、ランダムなドットパターンを床F上に配置することが可能となる。   Specifically, a random dot pattern can be arranged on the floor F as compared with the case where detection is performed using a pattern encoded in correspondence with coordinate values on the floor.

また、従来の位置検出システムでは床面全体に異なるドットパターンを配置していたため、複数の床パネル等の材料で床を施工する際に、床パネルを並べる順番、向きを間違えないように敷き詰める必要があり、施工性が悪いという問題があったが、本実施の形態の移動体位置検出システム1では、同一のドットパターン3を有する複数の床パネルfを並設することによって床Fを構成している。上記のように構成したことで、床Fを施工する際には、床パネルfの向きに留意するだけでよいため、床パネルfを設置する際の施工性を向上させることができる。また、同一のドットパターン3の床パネルfを使用することで、異なるドットパターンを床パネル一枚一枚に施すよりも安価に施工することができる。さらに、予め床F全体のドット5の基準特徴量を、基準特徴量データベース16に格納するため、床パネルfの境界等を勘案する必要はない。   In addition, since different dot patterns are placed on the entire floor surface in conventional position detection systems, it is necessary to lay the floor panels in order so that the order and orientation of the floor panels are correct when constructing the floor with materials such as multiple floor panels. However, in the moving body position detection system 1 of the present embodiment, the floor F is configured by arranging a plurality of floor panels f having the same dot pattern 3 in parallel. ing. By constructing as described above, since it is only necessary to pay attention to the direction of the floor panel f when constructing the floor F, it is possible to improve the workability when installing the floor panel f. Moreover, by using the floor panel f of the same dot pattern 3, a different dot pattern can be constructed at a lower cost than when each floor panel is applied. Furthermore, since the reference feature amount of the dot 5 of the entire floor F is stored in the reference feature amount database 16 in advance, it is not necessary to consider the boundary of the floor panel f.

さらに、本実施の形態の移動体位置検出システム1では、検出特徴量と照合する基準特徴量データリスト20の大きさ(照合範囲)を、同じ基準特徴量をもつドット5が含まれない範囲に設定している。このため、同じドットパターン3が繰り返された床F上で位置検出を行う場合に、誤検出や検出不能になるといった事態を招来することなく、確実に移動体の位置を検出することができる。   Furthermore, in the moving body position detection system 1 according to the present embodiment, the size (collation range) of the reference feature data list 20 to be collated with the detected feature is set to a range that does not include the dot 5 having the same reference feature. It is set. For this reason, when position detection is performed on the floor F where the same dot pattern 3 is repeated, the position of the moving body can be reliably detected without causing a situation such as erroneous detection or detection failure.

加えて、本実施の形態の移動体位置検出システム1では、検出特徴量と照合する基準特徴量データリスト20の大きさ(照合範囲)を、移動体の最高移動速度と撮像部11の画像取得時間間隔から決まる移動体の移動可能範囲を包含する周辺領域に設定しており、照合範囲を必要最小限度の範囲としている。その結果、移動体の位置検出の計算速度を高速化させることができる。   In addition, in the moving body position detection system 1 according to the present embodiment, the size (collation range) of the reference feature quantity data list 20 to be collated with the detected feature quantity is set to the maximum moving speed of the moving body and the image acquisition of the imaging unit 11. It is set in a peripheral region that includes the movable range of the moving body determined from the time interval, and the collation range is set to the minimum necessary range. As a result, the calculation speed for detecting the position of the moving object can be increased.

なお、上述した実施の形態では、本発明の移動体位置検出システムを建物内での搬送台車等の位置検出に適用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、一般的な平面上の移動体の位置検出に広く適用することが可能である。   In the above-described embodiment, the example in which the mobile body position detection system of the present invention is applied to the position detection of a transport carriage or the like in a building has been described. However, the present invention is not limited to this, and a general plane The present invention can be widely applied to the position detection of the upper moving body.

本実施の形態の移動体位置検出システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the moving body position detection system of this Embodiment. 左図は、床面上に配置されたドットパターンの一例を示す図、右図はドットパターンの一部の領域を撮像した画像の一例を示す図である。The left figure is a diagram showing an example of a dot pattern arranged on the floor surface, and the right figure is a diagram showing an example of an image obtained by imaging a partial region of the dot pattern. 複数の床パネルを並設して構成した床の平面図であるIt is a top view of the floor constituted by arranging a plurality of floor panels side by side 移動体位置検出処理の手順を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the procedure of a mobile body position detection process. 床面上にドットパターンを作成する方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the method of creating a dot pattern on a floor surface. 床面上にドットパターンを作成する方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the method of creating a dot pattern on a floor surface. ドットパターンにおけるドットの基準特徴量を説明する図である。It is a figure explaining the standard feature-value of the dot in a dot pattern. 本実施の形態の移動体位置検出システムのブロック図である。It is a block diagram of the mobile body position detection system of this Embodiment. 床面上を移動する移動体の軌跡を概念的に示した図である。It is the figure which showed notionally the locus | trajectory of the moving body which moves on a floor surface. 移動体位置検出装置の制御部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which the control part of a moving body position detection apparatus performs. 移動体位置検出装置の制御部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which the control part of a moving body position detection apparatus performs. 移動体位置検出装置の制御部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which the control part of a moving body position detection apparatus performs. 移動体位置検出装置の制御部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which the control part of a moving body position detection apparatus performs.

符号の説明Explanation of symbols

1 移動体位置検出システム
2 床面
3 ドットパターン
4 ブロック
5 ドット
10 移動体位置検出装置
11 撮像部
11a 照明
12 ドットパターン作成部
13 基準特徴量算出部
14 基準特徴量格納部
15 制御部
16 基準特徴量データベース
17 検出特徴量算出部
18 特徴量照合部
19 記憶部
20 基準特徴量データリスト
f 床パネル
F 床
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Moving body position detection system 2 Floor surface 3 Dot pattern 4 Block 5 Dot 10 Moving body position detection apparatus 11 Imaging part 11a Illumination 12 Dot pattern creation part 13 Reference | standard feature-value calculation part 14 Reference | standard feature-value storage part 15 Control part 16 Reference | standard feature Quantity database 17 Detected feature quantity calculation unit 18 Feature quantity collation unit 19 Storage unit 20 Reference feature quantity data list f Floor panel F Floor

Claims (5)

表面に同一のドットパターンが配置された複数のパネルを並設することにより構成される平面と、
前記ドットパターンを構成する個々のドットと前記個々のドットの周辺に位置する複数のドットとの位置関係を、前記個々のドットの基準特徴量として算出し、前記基準特徴量を、前記個々のドットの前記平面における座標値と対応付けて基準特徴量データベースに格納する基準特徴量格納手段と、
前記平面上を移動する移動体に備えられ、前記移動体が位置する前記平面上の領域を予め決められた時間間隔で撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が取得した画像中の複数のドットから所定のドットを選択し、選択したドットと、このドットの周辺に位置する複数のドットとの位置関係を、選択したドットの検出特徴量として算出する検出特徴量算出手段と、
前記検出特徴量を、前記基準特徴量データベース中の所定の大きさの照合範囲の基準特徴量と照合することにより、前記検出特徴量と最も一致度の高い基準特徴量を選択し、選択した基準特徴量の前記平面における座標値を、前記平面における移動体の現在位置として検出する特徴量照合手段と、
を備えたことを特徴とする移動体位置検出システム。
A plane configured by arranging a plurality of panels in which the same dot pattern is arranged on the surface;
The positional relationship between the individual dots constituting the dot pattern and a plurality of dots positioned around the individual dots is calculated as a reference feature amount of the individual dots, and the reference feature amount is calculated as the individual dot. Reference feature amount storage means for storing in a reference feature amount database in association with coordinate values in the plane of
An imaging unit that is provided in a moving body that moves on the plane, and that images a region on the plane on which the moving body is located at a predetermined time interval;
A predetermined dot is selected from a plurality of dots in the image acquired by the imaging unit, and a positional relationship between the selected dot and a plurality of dots positioned around the dot is calculated as a detected feature amount of the selected dot. Detection feature amount calculating means for
By comparing the detected feature quantity with a reference feature quantity in a matching range of a predetermined size in the reference feature quantity database, the reference feature quantity having the highest degree of coincidence with the detected feature quantity is selected, and the selected reference Feature amount matching means for detecting a coordinate value of the feature amount in the plane as a current position of the moving object in the plane;
A moving body position detection system comprising:
前記ドットパターンは、
前記パネルを複数のブロックに分割し、各ブロック内のランダムな位置にドットを配置することによって作成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の移動体位置検出システム。
The dot pattern is
The moving body position detection system according to claim 1, wherein the panel is created by dividing the panel into a plurality of blocks and arranging dots at random positions in each block.
前記基準特徴量及び検出特徴量は、
ドットと該ドットを中心とする所定半径の円の領域内に位置する複数の周辺ドットとを結ぶ各線分の方向からなる配列と、各線分の長さからなる配列を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の移動体位置検出システム。
The reference feature amount and the detected feature amount are:
An array composed of the direction of each line segment connecting a dot and a plurality of peripheral dots located in a circle area of a predetermined radius centered on the dot, and an array composed of the length of each line segment are included. Item 3. The moving object position detection system according to Item 1 or 2.
前記照合範囲は、
同じ基準特徴量をもつドットが含まれない範囲に設定されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の移動体位置検出システム。
The collation range is
4. The moving body position detection system according to claim 1, wherein the moving body position detection system is set in a range in which dots having the same reference feature amount are not included.
前記照合範囲は、
前記移動体の最高移動速度と前記撮像手段の画像取得時間間隔から決まる前記移動体の移動可能範囲を包含する周辺領域に設定されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の移動体位置検出システム。
The collation range is
4. The apparatus according to claim 1, wherein the moving object is set in a peripheral region including a movable range of the moving object determined from a maximum moving speed of the moving object and an image acquisition time interval of the imaging unit. The moving body position detection system described.
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