JP5348514B2 - 位置確認のために三次元位置と二次元強度のマッピングを組み合わせるための方法と装置 - Google Patents
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Description
本発明は、マッピング技術、特に位置確認システムで使用されるマッピング技術に関する。
自律走行車両は個人用ロボットと同様に人間環境で安全に作動しなければならない。そのような車両は、ドライバー支援システム、自律駆動、可動ロボット、および、個人用ロボットのためのシステムの分野で使用される。安全に操作するためには、環境の正確な認識と環境内での正確な位置確認が要求される。認識された二次元および三次元のデータは、位置確認工程において環境を表わすためにマッピングプロセスで使用される。
Claims (15)
- 第1の可動性ロボットユニットを使用して、前記第1の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間の二次元の特徴点をマッピングする工程と、
前記マッピング中に前記特徴点の三次元位置を検知する工程と、
前記特徴点の三次元位置と前記二次元の特徴点のマップとの間の関連性を含む三次元マップを作成する工程と、
前記第1の可動性ロボットユニットから衛星を介してあるいは電子的に通信している第2の可動性ロボットユニットまで前記三次元マップを提供する工程と、
第2の可動性ロボットユニットを使用して、前記第2の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間に、二次元の特徴点をマッピングする工程と、
前記第2の可動性ロボットユニットによってマッピングされた前記二次元の特徴点の三次元位置を測定する工程とを含み、この測定工程は第2の可動性ロボットユニット内で、かつ、前記三次元マップを使用することによって行われ、
前記第1の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間に前記二次元の特徴点をマッピングするために、前記第1の可動性ロボットユニットに備えられた第1の強度フィールドセンサーが使用され、
前記第2の可動性ロボットユニットが路面を横断する間に前記二次元の特徴点をマッピングするために、前記第2の可動性ロボットユニットに備えられた第2の強度フィールドセンサーが使用されることを特徴とするマッピング方法。 - 前記第1の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間の、前記第1の可動性ロボットユニットのグローバルな位置座標を追跡する工程を含み、
前記三次元マップは、前記特徴点の三次元位置と前記二次元の特徴点のマップと前記第1の可動性ロボットユニットのグローバルな位置座標との間の関連性を含み、
さらに、
前記第2の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間の、前記第2の可動性ロボットユニットの地球上の位置座標を追跡する工程を含み、
前記測定工程は前記第1および第2の可動性ロボットユニットのグローバルな位置座標同士をマッチングさせる工程を含み、
前記測定工程は、マッチングしたグローバルな位置座標に関連するマッピングした二次元の特徴点同士をマッチングさせる工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記三次元マップは無線周波数を介して前記第1の可動性ロボットユニットから前記第2の可動性ロボットユニットに提供されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の可動性ロボットユニットと前記第2の可動性ロボットユニットとを含むマッピング装置であって、
前記第1の可動性ロボットユニットは、
第1の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間に、二次元の特徴点をマッピングするように構成された第1の強度フィールドセンサーと、
前記強度フィールドセンサーによってマッピングする間に、前記特徴点の三次元位置を検知するように構成された三次元位置検出装置と、
前記第1の強度フィールドセンサーと前記三次元位置検出装置の両方と通信している、前記特徴点の三次元位置と前記二次元の特徴点のマップとの間の関連性を含む三次元マップを作成するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信しているとともに、前記三次元マップを送信するように構成された送信装置と、を備え、
前記第2の可動性ロボットユニットは、
前記第1の可動性ロボットユニットから前記三次元マップを受け取るように構成された受け取り装置と、
前記第2の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間に、前記二次元の特徴点をマッピングするように構成された第2の強度フィールドセンサーと、
前記第2の強度フィールドセンサーと前記受け取り装置の両方と通信しているプロセッサを備え、前記プロセッサは、前記第2の可動性ロボットユニットによってマッピングされた二次元の特徴点の三次元位置を測定するように構成され、この測定工程は、前記第2の可動性ロボットユニット内で、かつ、前記三次元マップを使用することによって行われ、
前記第1の可動性ロボットユニットは、前記第1の可動性ロボットユニットのグローバルな位置座標を追跡するように構成された第1のGPSモジュールをさらに備え、前記第1のモバイルユニットは前記第2のモバイルユニットのグローバルな位置座標を追跡するように構成された第2のGPSモジュールをさらに備え
前記第2の可動性ロボットユニットは、前記第2の可動性ロボットユニットのグローバルな位置座標を追跡するように構成された第2のGPSモジュールをさらに備え、
前記第2の可動性ロボットユニットの前記プロセッサは、前記三次元マップの対応する部分を確認するために、前記第2の可動性ロボットユニットの現在のグローバルな位置座標を使用するように構成されることを特徴とするマッピング装置。 - 前記三次元位置検出装置がLIDARとステレオカメラのうちの1つを含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記第1および第2の可動性ロボットユニットの各々が芝刈り機と電気掃除機のうちの1つを含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記送信装置は、前記第1の可動性ロボットユニットから前記第2の可動性ロボットユニットまで送信可能な、無線周波数による送信装置、導電体、および、メモリーデバイスのうちの1つを含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記三次元マップが三次元表面メッシュを含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記第1の可動性ロボットユニットを使用して、前記第1の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間に前記第1の可動性ロボットユニットによって通過された目印を識別する工程と、
前記第1の可動性ロボットユニットが走行面を横断し続けている間に、前記識別された目印に対する前記第1の可動性ロボットユニットの位置を追跡する工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記三次元マップが、前記特徴点の三次元位置と前記二次元の特徴点のマップと前記第1の可動性ロボットユニットの位置との間の関連性を含み、
前記方法はさらに、前記第2の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間、前記第2の可動性ロボットユニットの位置を追跡する工程を含み、
前記測定工程は、前記第1および第2の可動性ロボットユニットの位置同士をマッチングさせる工程を含むことを特徴とする請求項9記載の方法。 - 前記測定工程が、マッチングした位置に関連するマッピングされた二次元の特徴点同士をマッチングさせる工程を含むことを特徴とする請求項10記載の方法。
- 前記第1の可動性ロボットユニットは、前記第1の可動性ロボットユニットが走行面を横断する間にステッピングモーターによって駆動し、
前記追跡工程は、識別された目印が検知されてからの前記ステッピングモーターの回転数を追跡する工程を含むことを特徴とする請求項10記載の方法。 - 対応する二次元の画像データに関連して、識別された目印が検知されてからの前記ステッピングモーターの回転数を格納する工程をさらに備えることを特徴とする請求項12記載の方法。
- 前記第2の可動性ロボットユニットと前記目印との間の距離と方向を決定するために、前記三次元マップの三次元データを使用する工程をさらに備えることを特徴とする請求項9記載の方法。
- 前記第2の可動性ロボットユニットが、自身が前記目印と衝突することを回避するために、前記第2の可動性ロボットユニットと前記目印との間の距離と方向を使用する請求項14記載の方法。
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