JP2018519558A - 移動体装置ローカリゼーションのためのエリア記述ファイルのクラウドソーシングによる作成および更新 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、同時係属中の特許出願である
本願と同日付けで出願された、「アップロードの前のエリア記述ファイル(area description file)のプライバシーフィルタリング」と題された米国特許出願連続番号第14/708,955号(代理人管理番号1500−T014US)、および
本願と同日付けで出願された、「ローカリゼーションエリア記述ファイルに対するプライバシー性が高い問合せ」と題された米国特許出願連続番号第14/708,970号(代理人管理番号1500−T015US)に関連し、その全体が本明細書中に引用により援用される。
本開示は、一般的には視覚的マッピングシステムに、より特定的には視覚的情報を用いた移動体装置のローカリゼーションに関する。
視覚的マッピングシステムは、移動体装置が捕捉するイメージ(imagery)中に検出される(「視覚的特徴」とも称される)空間的特徴および慣性情報に依拠して、三次元(3D)空間中の移動体装置の現在の位置および向きを判断する。典型的に、位置および向きは、規定された座標フレームの文脈で判断されて、仮想現実(VR)機能性、拡張現実(AR)機能性、または複数の移動体装置同士の間のゲームもしくは他のデバイス対応(device-enabled)対話などの公知の固定された基準フレームに対する同期を要件とするさまざまな機能性を促進する。同時ローカリゼーションおよびマッピング(SLAM)技術により、移動体装置が以前にマッピングしていないエリア内のその位置および向きを同時に学習しながら当該エリアをマッピングできるようになる。こうして、移動体装置が同じエリアに戻ると、移動体装置は容易に、「ローカリゼーション」として公知のプロセスで、以前に観察した空間的特徴を検出することによって、そのエリア内でのその現在の位置および向きを判断し得る。しかしながら、移動体装置が初めてあるエリアに入っている場合、移動体装置には、これらの以前に検出済みのローカリゼーションの手がかり(cue)がない。従来の視覚的マッピングシステムでは、移動体装置は、視覚的マッピングプロセス−かなりの時間およびリソースを使うプロセス−の実現を通してエリアを「学習」しなければならない。以前にマッピングしていないエリアについての視覚的マッピングプロセスの実行に係る遅延を回避するため、従来の視覚的マッピングシステムは、代わりに、全地球測位システム(GPS)情報または慣性センサフィードバックを介した場所マッピングなどの視覚的でない向きの入力に基づく移動体装置の向きまたは位置の検出に立ち返ることがある。しかしながら、これらの非視覚的マッピング解決策は、センサおよび測定のずれのために信頼性が低く(たとえば、室内ではまたは背の高い障害物で囲まれる区域ではGPSの受信が劣り)、不正確であり、かつ誤りやすい可能性がある。
以下の説明は、視覚的マッピングシステムに係る多数の具体的な実施形態および詳細を提供することによって本開示の完全な理解を伝えることを意図する。しかしながら、本開示は、例示にすぎないこれらの具体的な実施形態および詳細に限定されるわけではなく、そのため、開示の範囲は、以下の請求項およびその均等物によってのみ限定されることが意図されると理解される。公知のシステムおよび方法に照らして、当業者ならば、具体的な設計および他の必要性に依存して、その意図される目的および有利のために、任意の数の代替的実施形態での開示の使用を認めるであろうことがさらに理解される。
Claims (22)
- 方法であって、
コンピューティングシステムにおいて、1つ以上の第1の移動体装置の組から1つ以上のエリア記述ファイルの組を受信することを備え、各エリア記述ファイルは、エリアにある対応の第1の移動体装置が検出する空間的特徴の点群を表わし、さらに
前記コンピューティングシステムにおいて、前記1つ以上のエリア記述ファイルの組から前記エリアについてのローカリゼーションエリア記述ファイルを生成することを備え、前記ローカリゼーションエリア記述ファイルは前記エリアについての空間的特徴の点群を表わし、さらに
前記コンピューティングシステムからの前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを第2の移動体装置に与えることを備える、方法。 - 前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを用いて前記第2の移動体装置でローカリゼーションプロセスを行なうことをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記1つ以上のエリア記述ファイルの組の各エリア記述ファイルは、
前記エリア記述ファイルが表わす前記点群の各空間的特徴毎に、対応の座標フレームに基づいて前記空間的特徴の多次元座標を特定する空間的特徴データと、
視野角または照明条件とは独立して前記空間的特徴の外観を各空間的特徴毎に表わす統計的データと、
前記点群の前記空間的特徴の検出と同時に1つ以上の非画像センサから捕捉したセンサデータとを備える、請求項1に記載の方法。 - 前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを生成することは、
少なくとも、前記空間的特徴データのサブセットと前記組の各エリア記述ファイルの前記統計的データとを前記ローカリゼーションエリア記述ファイルに組入れることと、
前記組の中の各エリア記述ファイルの前記センサデータを前記ローカリゼーションエリア記述ファイルから除くこととを備える、請求項3に記載の方法。 - 前記1つ以上のエリア記述ファイルの組は複数のエリア記述ファイルを備え、
前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを生成することは、
前記複数のエリア記述ファイルが前記エリアに関連付けられていると同定することと、
前記複数のエリア記述ファイルが表わす前記点群の重複をなくすことと、
前記点群の相対的整列を判断することと、
前記点群を前記ローカリゼーションエリア記述ファイルに組入れることとを備える、請求項1に記載の方法。 - 前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを生成することはさらに、少なくとも1つの安定性判断基準に基づいて前記点群から空間的特徴を排除することを備える、請求項5に記載の方法。
- 前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを生成することはさらに、
前記点群に基づいて複数のサブエリアを同定することと、
前記サブエリア中に位置する前記点群の前記空間的特徴から各サブエリア毎にローカルエリア記述ファイルを生成することとを備える、請求項5に記載の方法。 - 前記方法はさらに、
前記コンピューティングシステムにおいて、前記第2の移動体装置からフィードバックデータを受信することを備え、前記フィードバックデータは、前記エリア中にある間に、前記ローカリゼーションエリア記述ファイルが表わす前記空間的特徴のうち1つ以上が前記第2の移動体装置によって検出されたか否かを同定し、さらに
前記コンピューティングシステムにおいて、前記フィードバックデータに基づいて前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを更新して更新済みローカリゼーションエリア記述ファイルを生成することと、
前記コンピューティングシステムからの前記更新済みローカリゼーションエリア記述ファイルを第3の移動体装置に与えることとを備える、請求項1に記載の方法。 - 前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを更新することは、
前記ローカルエリア記述ファイルが表わす各空間的特徴毎のスコアを維持することと、
前記ローカリゼーションエリア記述ファイルが表わす空間的特徴について、
前記第2の移動体装置が前記空間的特徴を検出したことを示す前記フィードバックデータに応答して前記空間的特徴のスコアを増加させること、
前記第2の移動体装置が前記空間的特徴を検出しなかったことを示す前記フィードバックデータに応答して前記空間的特徴の前記スコアを減らすこと、および
少なくとも1つのしきい値に対する前記スコアの比較に基づいて前記ローカリゼーションエリア記述ファイルから前記空間的特徴を選択的に除外すること、とを備える、請求項8に記載の方法。 - 前記フィードバックデータは、前記第2の移動体装置が検出しかつ前記ローカリゼーションエリア記述ファイルが表わさなかった空間的特徴を同定し、
前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを更新することは、
前記第2の移動体装置が検出する前記空間的特徴に関連付けられるスコアを増加させることと、
前記スコアと少なくとも1つのしきい値との比較に応答して、前記第2の移動体装置が検出した前記空間的特徴を含めるように前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを選択的に修正することとを備える、請求項8に記載の方法。 - コンピューティングシステムであって、
複数の移動体装置に結合するネットワークインターフェイスと、
第1のデータ記憶と、
第2のデータ記憶と、
前記ネットワークインターフェイスおよび前記第1のデータ記憶に結合される合成モジュールとを備え、前記合成モジュールは、1つ以上の第1の移動体装置の組から1つ以上のエリア記述ファイルの組を受信し、各エリア記述ファイルは、エリアにある対応の第1の移動体装置が検出する空間的特徴の点群を表わし、さらに
前記第1のデータ記憶および前記第2のデータ記憶に結合されるローカリゼーション生成モジュールを備え、前記ローカリゼーションモジュールは、前記1つ以上のエリア記述ファイルの組から前記エリアについてのローカリゼーションエリア記述ファイルを生成し、かつ前記第2のデータ記憶中に前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを記憶し、前記ローカリゼーションエリア記述ファイルは、前記エリアについての空間的特徴の点群を表わし、さらに
前記第2のデータ記憶および前記ネットワークインターフェイスに結合される問合せモジュールを備え、前記問合せモジュールは、前記ネットワークインターフェイスを介して前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを少なくとも1つの第2の移動体装置に与える、コンピューティングシステム。 - 前記組の各エリア記述ファイルは、
前記エリア記述ファイルが表わす前記点群の各空間的特徴毎に、対応の座標フレームに基づいて前記空間的特徴の多次元座標を特定する空間的特徴データと、
各空間的特徴毎に、視野角または照明条件とは独立して前記空間的特徴の外観を表わす統計的データと、
前記点群の前記空間的特徴の検出と同時に1つ以上の非画像センサから捕捉したセンサデータとを備え、
前記ローカリゼーションエリア記述ファイルは、
前記組の各エリア記述ファイルの前記空間的特徴データの少なくともサブセットと、
前記組の各エリア記述ファイルの前記統計的データの少なくともサブセットとを備える、請求項11に記載のコンピューティングシステム。 - 前記1つ以上のエリア記述ファイルの組は複数のエリア記述ファイルを備え、
前記問合せモジュールは、前記複数のエリア記述ファイルが前記エリアに関連付けられていると同定し、
前記合成モジュールは、
前記複数のエリア記述ファイルが表わす前記点群の重複をなくすこと、
前記点群の相対的整列を判断すること、および
前記点群を前記ローカリゼーションエリア記述ファイルに組入れること、
によって前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを生成する、請求項12に記載のコンピューティングシステム。 - 前記合成モジュールはさらに、少なくとも1つの安定性判断基準に基づいて前記点群から空間的特徴を排除することによって前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを生成する、請求項13に記載のコンピューティングシステム。
- 前記合成モジュールはさらに、さらに
前記点群に基づいて複数のサブエリアを同定することと、
前記サブエリアに位置する前記点群の前記空間的特徴から各サブエリア毎にローカルエリア記述ファイルを生成することとによって
前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを生成する、請求項13に記載のコンピューティングシステム。 - 前記コンピューティングシステムは、前記第1のデータ記憶および前記ネットワークインターフェイスに結合される空間的特徴フィルタモジュールをさらに備え、前記空間的特徴フィルタモジュールは、前記第2の移動体装置からフィードバックデータを受信し、前記フィードバックデータは、前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを用いて、前記ローカリゼーションエリア記述ファイルが表わす前記空間的特徴のうち1つ以上が前記第2の移動体装置によって検出されたか否かを同定し、前記空間的特徴フィルタモジュールは、前記フィードバックデータに基づいて前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを更新して更新済みローカリゼーションエリア記述ファイルを生成し、
前記問合せモジュールは、前記ネットワークインターフェイスを介して前記更新済みローカリゼーションエリア記述ファイルを少なくとも1つの第3の移動体装置に与える、請求項11に記載のコンピューティングシステム。 - 前記空間的特徴フィルタモジュールは、
前記ローカルエリア記述ファイルが表わす各空間的特徴毎にスコアを維持することと、
前記ローカリゼーションエリア記述ファイルが表わす空間的特徴について、
前記第2の移動体装置が前記空間的特徴を検出したことを示す前記フィードバックデータに応答して前記空間的特徴のスコアを増加させること、
前記第2の移動体装置が前記空間的特徴を検出しなかったことを示す前記フィードバックデータに応答して前記空間的特徴の前記スコアを減らすこと、および
少なくとも1つのしきい値に対する前記スコアの比較に基づいて前記ローカリゼーションエリア記述ファイルから前記空間的特徴を選択的に除外すること、とによって、
前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを更新する、請求項16に記載のコンピューティングシステム。 - 前記フィードバックデータは、前記第2の移動体装置が検出しかつ前記ローカリゼーションエリア記述ファイルが表わさなかった空間的特徴を同定し、
前記空間的特徴フィルタモジュールは、
前記第2の移動体装置が検出した前記空間的特徴に関連付けられるスコアを増加させること、および
前記スコアと少なくとも1つのしきい値との比較に応答して、前記第2の移動体装置が検出した前記空間的特徴を含めるように前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを選択的に修正すること
によって前記ローカリゼーションエリア記述ファイルを更新する、請求項17に記載のコンピューティングシステム。 - 移動体装置であって、
遠隔コンピューティングシステムに結合するネットワークインターフェイスと、
前記移動体装置が位置するエリアでイメージを捕捉する複数の画像化センサと、
捕捉された前記イメージ中の空間的特徴の第1の組を検出する空間的特徴検出モジュールと、
前記ネットワークインターフェイスを介して前記遠隔コンピューティングシステムから前記エリアについてのローカリゼーションエリア記述ファイルを得るローカリゼーションモジュールとを備え、前記ローカリゼーションエリア記述ファイルは、前記エリアについての空間的特徴の第2の組を表わし、前記ローカリゼーションモジュールは、前記空間的特徴の第2の組に対する前記空間的特徴の第1の組の比較に基づいて前記移動体装置を前記エリアに関連付けられる座標フレームにローカライズする、移動体装置。 - 前記ローカリゼーションモジュールはさらに、前記ネットワークインターフェイスを介して前記遠隔コンピューティングシステムにフィードバックデータを与え、前記フィードバックデータは、前記第1の組の中に前記第2の組の空間的特徴が検出されたか否か、および前記第2の組の中に前記第1の組の空間的特徴が検出されなかったか否かのうち少なくとも1つを同定する、請求項19に記載の移動体装置。
- 移動体装置であって、
遠隔コンピューティングシステムに結合するネットワークインターフェイスと、
前記移動体装置が位置するエリアでイメージを捕捉する複数の画像化センサと、
前記複数の画像化センサに結合される空間的特徴検出モジュールとを備え、前記空間的特徴検出モジュールは、捕捉された前記イメージ中の空間的特徴の組を検出し、さらに
前記イメージの前記捕捉と同時にセンサデータを捕捉する1つ以上の1つの非画像センサの組と、
前記ネットワークインターフェイス、前記空間的特徴検出モジュール、および少なくとも1つの前記非画像センサの組に結合されるアセンブリモジュールとを備え、前記アセンブリモジュールは、前記ネットワークインターフェイスを介してエリア記述ファイルを前記遠隔コンピューティングシステムに与え、前記エリア記述ファイルは、前記空間的特徴の組の選択されたサブセットの点群を表わしかつ前記センサデータを含む、移動体装置。 - 前記アセンブリモジュールはさらに、前記移動体装置が位置するエリアを同定し、かつ前記遠隔コンピューティングシステムから、同定された前記エリアについてのローカリゼーションエリア記述ファイルを要求し、
前記アセンブリモジュールは、同定された前記エリアについての要求された前記ローカリゼーションエリア記述ファイルが入手不可能であると前記遠隔コンピューティングシステムから示されるのに応答して前記エリア記述ファイルを与える、請求項21に記載の移動体装置。
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