JP6859484B2 - 管理装置、管理システム、移動体及びプログラム - Google Patents
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Description
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2016−185099号公報
[特許文献2] 特開2013−223531号公報
図1は、管理システム100のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理システム100は、管理装置120と、1又は複数の移動体150とを備える。図1は、管理装置120の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理装置120は、帰還情報送信部122と、制御信号通信部124とを備える。制御信号通信部124は、制御信号送信部の一例であってよい。
本実施形態において、管理装置120は、1又は複数の移動体150のそれぞれを管理する。管理装置120は、1又は複数の移動体150のそれぞれの移動又は位置を管理してよい。例えば、管理装置120は、1又は複数の移動体150のそれぞれの移動経路を管理する。管理装置120は、1又は複数の移動体150のそれぞれについて、帰還位置108までの帰還経路を管理する。
本実施形態において、移動体150は、自律移動機能を有する。例えば、移動体150は、領域102の内部を自律的に移動する。移動体150は、領域102の内部を移動しないときには、帰還位置108で待機する。帰還位置108は、領域102の内部に配されてもよく、領域102の外部に配されてもよい。帰還位置108は、領域102の近傍に配されてよい。帰還位置108には、移動体150にエネルギー又は消耗品を補充する補充装置(図示されていない。)が配されてよい。帰還位置108には、移動体150を収容する構造物が配されていてもよい。
管理システム100の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。管理システム100を構成する構成要素の少なくとも一部(例えば、管理装置120又は制御装置180である。)がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したプログラムを起動することにより実現されてよい。
図2は、管理システム200のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理システム200は、1又は複数の芝刈機210と、管理サーバ230とを備える。管理システム200は、1又は複数のユーザ端末22を備えてもよい。
本実施形態において、芝刈機210は、自律走行機能を有する。本実施形態において、作業領域204の内部を自律的に走行する。なお、芝刈機210は、ユーザ端末22又は管理サーバ230からの遠隔操作により移動してもよい。本実施形態において、芝刈機210は、芝刈り作業を実行する。芝刈機210は、芝刈り作業以外の作業を実行してもよい。本実施形態において、芝刈機210は、作業領域204の内部において芝刈り作業を実施し、芝などの植物を切断する。植物は、作業対象の一例であってよい。一方、作業領域204の外部(非作業領域と称されるが場合がある。)において、芝刈機210は、芝刈り作業を停止する。芝刈機210の詳細は後述される。
管理システム200の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、仮想サーバ上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどが例示される。管理システム200は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
図3、図4及び図5を用いて、芝刈機210の概要を説明する。図3は、芝刈機210の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、芝刈機210は、筐体302を備える。本実施形態において、芝刈機210は、筐体302の下部に、一対の前輪312と、一対の後輪314とを備える。芝刈機210は、一対の後輪314のそれぞれを駆動する一対の走行用モータ316を備えてよい。走行用モータ316は、駆動部の一例であってよい。
植物の生育状態としては、植物の生育ステージ、植物の生育状況などが例示される。植物の生育状況を示す情報としては、植物の色、植物の太さ、植物の密度などが例示される。植物がよく生育する程、作業ユニット320の負荷が大きくなることが考えられる。そこで、植物の生育状況を示す情報は、作業ユニット320の負荷を示す情報であってもよい。作業ユニット320の負荷としては、作業用モータ326の負荷、カッターブレード324の消耗具合などが例示される。
[項目1−1]
自律移動機能を有する移動体を管理する管理装置であって、
予め定められたタイミングで、上記移動体に対して、上記移動体が上記移動体の現在位置から上記移動体の帰還位置に帰還するための帰還情報を送信する帰還情報送信部、
を備える、管理装置。
[項目1−2]
上記帰還情報は、
(i)上記移動体の現在位置、
(ii)上記移動体の現在位置から見た上記帰還位置の方向、
(iii)上記移動体の現在位置から上記移動体の帰還位置までのルート、及び、
(iv)上記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、上記移動体との相対的な位置関係を算出し、上記相対的な位置関係に基づいて上記移動体の位置を推定する自己位置推定処理に用いられる推定パラメータ、
の少なくとも1つを含む、
項目1−1に記載の管理装置。
[項目1−3]
上記推定パラメータは、上記移動体の上記駆動部の制御量と、上記移動体の移動距離及び移動方向の少なくとも一方との関係を示すパラメータである、
項目1−2に記載の管理装置。
[項目1−4]
上記移動体を制御するための制御信号を送信する制御信号通信部をさらに備える、
項目1−1から項目1−3までの何れか一項に記載の管理装置。
[項目1−5]
上記移動体又は上記管理装置に異常が発生したことを示す異常情報を取得する異常情報取得部と、
上記異常情報取得部が取得した上記異常情報により示される異常が予め定められた条件を満足する場合に、上記移動体の帰還位置を示すビーコン信号を発生させるための命令を出力する命令出力部と、
をさらに備える、
項目1−1から項目1−4までの何れか一項に記載の管理装置。
[項目1−6]
コンピュータを、項目1−1から項目1−5までの何れか一項に記載の管理装置として機能させるためのプログラム。
[項目1−7]
項目1−1から項目1−5までの何れか一項に記載の管理装置と、
上記移動体と、
を備え、
上記移動体は、
上記移動体の位置を測位する測位部と、
上記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、上記移動体との相対的な位置関係を算出し、上記相対的な位置関係に基づいて上記移動体の位置を推定する自己位置推定部と、
上記管理装置が送信した上記帰還情報を取得する帰還情報取得部と、
上記測位部に異常が発生したことを検出する異常検出部と、
上記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
上記測位部の公称精度は、上記自己位置推定部の公称精度よりも高く、
上記制御部は、
(i)上記異常検出部が上記測位部の異常を検出していない場合、上記測位部が測位した上記移動体の位置に基づいて上記駆動部を制御し、
(ii)上記異常検出部が上記測位部の異常を検出した場合、上記自己位置推定部が推定した上記移動体の位置と、上記帰還情報取得部が取得した上記帰還情報とに基づいて、上記駆動部を制御する、
管理システム。
[項目1−8]
項目1−1から項目1−5までの何れか一項に記載の管理装置と、
上記移動体と、
を備え、
上記管理装置は、上記移動体を制御するための制御信号を送信する制御信号通信部をさらに有し、
上記移動体は、
上記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、上記移動体との相対的な位置関係を算出し、上記相対的な位置関係に基づいて上記移動体の位置を推定する自己位置推定部と、
上記管理装置が送信した上記制御信号を取得する制御信号取得部と、
上記管理装置が送信した上記帰還情報を取得する帰還情報取得部と、
上記管理装置、上記制御信号通信部、及び、上記制御信号取得部の少なくとも1つに異常が発生したことを検出する異常検出部と、
上記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
上記制御部は、
(i)上記異常検出部が上記異常を検出していない場合、上記制御信号取得部が取得した上記制御信号に基づいて上記駆動部を制御し、
(ii)上記異常検出部が上記異常を検出した場合、上記自己位置推定部が推定した上記移動体の位置と、上記帰還情報取得部が取得した上記帰還情報とに基づいて、上記駆動部を制御する、
管理システム。
[項目1−9]
管理装置との間で情報を送受する通信機能と、自律移動機能とを有する移動体であって、
上記管理装置は、予め定められたタイミングで、上記移動体に対して、上記移動体が上記移動体の現在位置から上記移動体の帰還位置に帰還するための帰還情報を送信する帰還情報送信部を備え、
上記移動体は、
上記移動体の位置を測位する測位部と、
上記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、上記移動体との相対的な位置関係を算出し、上記相対的な位置関係に基づいて上記移動体の位置を推定する自己位置推定部と、
上記管理装置が送信した上記帰還情報を取得する帰還情報取得部と、
上記測位部に異常が発生したことを検出する異常検出部と、
上記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
上記測位部の公称精度は、上記自己位置推定部の公称精度よりも高く、
上記制御部は、
(i)上記異常検出部が上記測位部の異常を検出していない場合、上記測位部が測位した上記移動体の位置に基づいて上記駆動部を制御し、
(ii)上記異常検出部が上記測位部の異常を検出した場合、上記自己位置推定部が推定した上記移動体の位置と、上記帰還情報取得部が取得した上記帰還情報とに基づいて、上記駆動部を制御する、
移動体。
[項目1−10]
管理装置との間で情報を送受する通信機能と、自律移動機能とを有する移動体であって、
上記管理装置は、
予め定められたタイミングで、上記移動体に対して、上記移動体が上記移動体の現在位置から上記移動体の帰還位置に帰還するための帰還情報を送信する帰還情報送信部と、
上記移動体を制御するための制御信号を送信する制御信号通信部と、
を有し、
上記移動体は、
上記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、上記移動体との相対的な位置関係を算出し、上記相対的な位置関係に基づいて上記移動体の位置を推定する自己位置推定部と、
上記管理装置が送信した上記制御信号を取得する制御信号取得部と、
上記管理装置が送信した上記帰還情報を取得する帰還情報取得部と、
上記管理装置、上記制御信号通信部、及び、上記制御信号取得部の少なくとも1つに異常が発生したことを検出する異常検出部と、
上記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
上記制御部は、
(i)上記異常検出部が上記異常を検出していない場合、上記制御信号取得部が取得した上記制御信号に基づいて上記駆動部を制御し、
(ii)上記異常検出部が上記異常を検出した場合、上記自己位置推定部が推定した上記移動体の位置と、上記帰還情報取得部が取得した上記帰還情報とに基づいて、上記駆動部を制御する、
移動体。
[項目2−1]
自律移動機能を有し、蓄電部に蓄積された電力を利用して移動しながら作業を実施する移動体を制御する制御装置であって、
上記移動体の上記作業の履歴を示す履歴情報を格納する履歴情報格納部と、
上記蓄電部の残量が予め定められた第1条件を満足する場合に、上記移動体の帰還位置までの帰還経路を計画する経路計画部と、
を備え、
上記経路計画部は、
上記履歴情報格納部に格納された履歴情報を参照して、
上記作業の履歴に含まれる経路を含む第1経路と比較して、上記帰還経路と、上記作業の履歴に含まれる経路との重複部分の距離又は面積が小さくなるように、上記帰還経路を計画する、
制御装置。
[項目2−2]
上記経路計画部は、上記帰還経路の途中に1以上の作業領域が含まれるように、上記帰還経路を計画する、
項目2−1に記載の制御装置。
[項目2−3]
上記経路計画部は、
上記移動体が、上記帰還経路の途中の上記1以上の作業領域のうちの1つに存在する場合において、上記蓄電部の残量が予め定められた第2条件を満足するとき、
上記移動体の現在位置、及び、上記蓄電部の現在の残量に基づいて、上記帰還経路を更新する、
項目2−2に記載の制御装置。
[項目2−4]
コンピュータを、項目2−1から項目2−3までの何れか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
[項目2−5]
項目2−1から項目2−3までの何れか一項に記載の制御装置と、
上記蓄電部と、
を備える、自律移動式の移動体。
Claims (14)
- 自律移動機能を有する移動体を管理する管理装置であって、
予め定められた時刻又は予め定められた時間間隔で、前記移動体に対して、前記移動体が前記移動体の現在位置から前記移動体の帰還位置に帰還するための帰還情報を送信する帰還情報送信部、
を備える、管理装置。 - 前記帰還情報は、前記移動体の現在位置、及び、前記移動体の現在位置から前記移動体の帰還位置までのルートを含む、
請求項1に記載の管理装置。 - 前記帰還情報は、前記移動体の現在位置から見た前記帰還位置の方向を含む、
請求項1に記載の管理装置。 - 前記帰還情報は、前記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する自己位置推定処理に用いられる推定パラメータを含む、
請求項1に記載の管理装置。 - 前記推定パラメータは、前記移動体の前記駆動部の制御量と、前記移動体の移動距離及び移動方向の少なくとも一方との関係を示すパラメータである、
請求項4に記載の管理装置。 - 前記移動体を制御するための制御信号を送信する制御信号通信部をさらに備える、
請求項1から請求項5までの何れか一項に記載の管理装置。 - 前記移動体は、領域の内部を移動し、
前記制御信号は、前記領域の内部の特定の領域における移動体の移動モードを指定するための信号、又は、前記領域の内部の複数の領域を指定し、前記移動体が当該複数の領域を移動する順番を指定するための信号を含む、
請求項6に記載の管理装置。 - 前記移動体は、移動しながら特定の作業を実施し、
前記制御信号は、前記移動体の作業モードを指定するための信号、前記移動体が作業を実施するタイミングを指定するための信号、又は、前記移動体が作業を停止するタイミングを指定するための信号を含む、
請求項6又は請求項7に記載の管理装置。 - 前記移動体又は前記管理装置に異常が発生したことを示す異常情報を取得する異常情報取得部と、
前記異常情報取得部が取得した前記異常情報により示される異常が予め定められた条件を満足する場合に、前記移動体の帰還位置を示すビーコン信号を発生させるための命令を出力する命令出力部と、
をさらに備える、
請求項1から請求項8までの何れか一項に記載の管理装置。 - コンピュータを、請求項1から請求項9までの何れか一項に記載の管理装置として機能させるためのプログラム。
- 自律移動機能を有する移動体を管理する管理装置と、
前記移動体と、
を備え、
前記管理装置は、
予め定められたタイミングで、前記移動体に対して、前記移動体が前記移動体の現在位置から前記移動体の帰還位置に帰還するための帰還情報を送信する帰還情報送信部、
を有し、
前記移動体は、
前記移動体の位置を測位する測位部と、
前記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する自己位置推定部と、
前記管理装置が送信した前記帰還情報を取得する帰還情報取得部と、
前記測位部に異常が発生したことを検出する異常検出部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
前記測位部の公称精度は、前記自己位置推定部の公称精度よりも高く、
前記制御部は、
(i)前記異常検出部が前記測位部の異常を検出していない場合、前記測位部が測位した前記移動体の位置に基づいて前記駆動部を制御し、
(ii)前記異常検出部が前記測位部の異常を検出した場合、前記自己位置推定部が推定した前記移動体の位置と、前記帰還情報取得部が取得した前記帰還情報とに基づいて、前記駆動部を制御する、
管理システム。 - 自律移動機能を有する移動体を管理する管理装置と、
前記移動体と、
を備え、
前記管理装置は、
予め定められたタイミングで、前記移動体に対して、前記移動体が前記移動体の現在位置から前記移動体の帰還位置に帰還するための帰還情報を送信する帰還情報送信部と、
前記移動体を制御するための制御信号を送信する制御信号通信部と、
を有し、
前記移動体は、
前記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する自己位置推定部と、
前記管理装置が送信した前記制御信号を取得する制御信号取得部と、
前記管理装置が送信した前記帰還情報を取得する帰還情報取得部と、
前記管理装置、前記制御信号通信部、及び、前記制御信号取得部の少なくとも1つに異常が発生したことを検出する異常検出部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
(i)前記異常検出部が前記異常を検出していない場合、前記制御信号取得部が取得した前記制御信号に基づいて前記駆動部を制御し、
(ii)前記異常検出部が前記異常を検出した場合、前記自己位置推定部が推定した前記移動体の位置と、前記帰還情報取得部が取得した前記帰還情報とに基づいて、前記駆動部を制御する、
管理システム。 - 管理装置との間で情報を送受する通信機能と、自律移動機能とを有する移動体であって、
前記管理装置は、予め定められたタイミングで、前記移動体に対して、前記移動体が前記移動体の現在位置から前記移動体の帰還位置に帰還するための帰還情報を送信する帰還情報送信部を備え、
前記移動体は、
前記移動体の位置を測位する測位部と、
前記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する自己位置推定部と、
前記管理装置が送信した前記帰還情報を取得する帰還情報取得部と、
前記測位部に異常が発生したことを検出する異常検出部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
前記測位部の公称精度は、前記自己位置推定部の公称精度よりも高く、
前記制御部は、
(i)前記異常検出部が前記測位部の異常を検出していない場合、前記測位部が測位した前記移動体の位置に基づいて前記駆動部を制御し、
(ii)前記異常検出部が前記測位部の異常を検出した場合、前記自己位置推定部が推定した前記移動体の位置と、前記帰還情報取得部が取得した前記帰還情報とに基づいて、前記駆動部を制御する、
移動体。 - 管理装置との間で情報を送受する通信機能と、自律移動機能とを有する移動体であって、
前記管理装置は、
予め定められたタイミングで、前記移動体に対して、前記移動体が前記移動体の現在位置から前記移動体の帰還位置に帰還するための帰還情報を送信する帰還情報送信部と、
前記移動体を制御するための制御信号を送信する制御信号通信部と、
を有し、
前記移動体は、
前記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する自己位置推定部と、
前記管理装置が送信した前記制御信号を取得する制御信号取得部と、
前記管理装置が送信した前記帰還情報を取得する帰還情報取得部と、
前記管理装置、前記制御信号通信部、及び、前記制御信号取得部の少なくとも1つに異常が発生したことを検出する異常検出部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
(i)前記異常検出部が前記異常を検出していない場合、前記制御信号取得部が取得した前記制御信号に基づいて前記駆動部を制御し、
(ii)前記異常検出部が前記異常を検出した場合、前記自己位置推定部が推定した前記移動体の位置と、前記帰還情報取得部が取得した前記帰還情報とに基づいて、前記駆動部を制御する、
移動体。
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