JP6924326B2 - 設置位置通知システム - Google Patents
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Description
本発明は、作業対象エリアを示す設置物の設置位置を通知する設置位置通知システムに関する。
作業対象エリアを自律走行する自律走行作業機には、作業対象エリアに沿って設置されたマーカ等の設置物を認識することで、作業対象エリアを走行するものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかし、マーカの設置位置には正確性が求められるので、設置作業は専門の業者等が行っている。そのため、設置作業に費用がかかるとともに、業者との日程調整等の不便がある。
そこで、より手軽にマーカ等の設置物を設置可能にすることを目的とする。
そこで、より手軽にマーカ等の設置物を設置可能にすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、自律走行作業機の作業対象エリアを示す設置物の設置位置を通知する設置位置通知システムであって、前記作業対象エリアを含む画像情報を取得する情報取得部と、前記画像情報に対応する入力情報であって、前記作業対象エリアを特定する入力情報を受け付ける入力部と、前記入力情報に基づいて前記設置物の設置位置を特定する位置特定部と、特定された設置位置を通知する通知部とを備えることを特徴とする。
上記構成において、前記位置特定部は、前記入力情報に基づいて前記作業対象エリアの輪郭線を設定し、前記輪郭線に基づいて前記設置物の設置位置を特定することを特徴とする。
上記構成において、前記位置特定部は、前記輪郭線の屈曲する箇所を示す主点と、前記主点間をつなぐ前記輪郭線上に間隔を空けて配置される副点とを設定し、前記主点及び副点を、前記設置物の設置位置とすることを特徴とする。
上記構成において、前記位置特定部は、隣り合う設置物が、前記自律走行作業機が前記設置物の検出に使用するカメラで前記設置物を認識できる精度が所定値以上の距離で、前記カメラの視野範囲に収まる位置に、前記副点を設定することを特徴とする。
上記構成において、前記位置特定部は、設定された前記輪郭線と、特定された前記設置物の設置位置を直線的に連結する連結線とを比較し、前記輪郭線と前記連結線との乖離が所定値以上の場合、前記設置物の設置位置を修正する修正処理を実行し、前記通知部は、修正された設置位置を通知することを特徴とする。
上記構成において、前記入力部は、前記作業対象エリア内の作業不要エリアを特定する他の入力情報を受け付け、前記位置特定部は、前記他の入力情報に基づいて、前記作業不要エリアの輪郭線を設定し、その輪郭線に基づいて前記設置物の設置位置を特定することを特徴とする。
上記構成において、前記位置特定部は、前記画像情報から建物及び地形の少なくともいずれかの情報を取得し、取得した前記情報に基づいて前記設置物の設置位置を修正する他の修正処理も実行することを特徴とする。
上記構成において、前記自律走行作業機に、前記設置物の位置を確認させる確認走行を実行させる処理と、前記自律走行作業機の確認結果に基づいて前記設置物の位置のずれ量を特定し、前記ずれ量に関する情報を前記通知部に通知させる処理とを実行する制御部を備えることを特徴とする。
上記構成において、前記画像情報は、地図情報であり、前記通知部は、前記地図情報に含まれる地図画像に、特定された前記設置位置を示した画像を表示することを特徴とする。
本発明は、作業対象エリアを含む画像情報を取得する情報取得部と、前記画像情報に対応する入力情報であって、前記作業対象エリアを特定する入力情報を受け付ける入力部と、前記入力情報に基づいて前記設置物の設置位置を特定する位置特定部と、特定された設置位置を通知する通知部とを備えるので、専門の業者でなくても設置物の設置位置を容易に知ることが可能になり、手軽に設置物を設置することが可能になる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施形態に係る設置位置通知システムをロボット芝刈機と共に示す図である。
設置位置通知システム1は、ロボット芝刈機10に芝刈りエリアである作業対象エリア(以下、符号41を付して表記する)を示すマーカ2の設置位置を通知するシステムであり、マーカ2を設置する者(以下、ユーザと言う)が使用する情報処理装置100を備えている。
ロボット芝刈機10は、作業対象エリア41を自律走行することによって、作業対象エリア41内の芝を刈る自律走行作業機であり、以下、芝刈機10と表記する。
図1は本発明の実施形態に係る設置位置通知システムをロボット芝刈機と共に示す図である。
設置位置通知システム1は、ロボット芝刈機10に芝刈りエリアである作業対象エリア(以下、符号41を付して表記する)を示すマーカ2の設置位置を通知するシステムであり、マーカ2を設置する者(以下、ユーザと言う)が使用する情報処理装置100を備えている。
ロボット芝刈機10は、作業対象エリア41を自律走行することによって、作業対象エリア41内の芝を刈る自律走行作業機であり、以下、芝刈機10と表記する。
芝刈機10は、ハウジング11と、ハウジング11の前部に設けられた左右の前輪12と、ハウジング11の後部に設けられた左右の後輪13と、ハウジング11の中央の下部に設けられた作業部14とを備えている。作業部14は、刈刃が設けられた刈刃ディスクであり、刈刃ディスクが回転駆動されることによって芝を刈ることができる。
芝刈機10は、ハウジング11内に、左右の後輪13を個別に駆動する左右の走行用モータ15と、作業部14を駆動する作業部駆動用モータ16と、芝刈機10の各部に動作電力を供給するバッテリ17と、駆動輪である左右の後輪13の回転速度を検出する車輪速センサ18と、電装ユニット30とを備えている。
さらに、芝刈機10は、設置物の検出に使用するセンサとして、カメラ21を備えている。カメラ21は一台でも複数台でもよく、例えば、2台のカメラからなるステレオカメラでもよい。
さらに、芝刈機10は、設置物の検出に使用するセンサとして、カメラ21を備えている。カメラ21は一台でも複数台でもよく、例えば、2台のカメラからなるステレオカメラでもよい。
芝刈機10は、電装ユニット30の制御の下、カメラ21の撮像画像を画像解析して撮像画像中のマーカ2を抽出し、マーカ2の位置を特定する機能と、マーカ2の位置に基づいて作業対象エリア41を認識する機能と、認識した作業対象エリア41を走行して作業(芝刈り)を行う機能とを有している。マーカ2は、作業前にユーザ等によって作業対象エリア41の境界に沿って設置される設置物であり、図1にはマーカ2の一例を示している。
本実施形態の芝刈機10は、カメラ21でマーカ2を検出し、マーカ2とマーカ2とを直線的に連結するバーチャルワイヤを設定し、このバーチャルワイヤからはみ出ないように走行して作業を行う。なお、芝刈機10の上記各機能は、GPS(Global Positioning System)等を利用した公知の位置検出機能、及び、背景技術に記述した特開2017−158532号公報等に記載の公知の技術を広く適用可能である。
本実施形態の芝刈機10は、カメラ21でマーカ2を検出し、マーカ2とマーカ2とを直線的に連結するバーチャルワイヤを設定し、このバーチャルワイヤからはみ出ないように走行して作業を行う。なお、芝刈機10の上記各機能は、GPS(Global Positioning System)等を利用した公知の位置検出機能、及び、背景技術に記述した特開2017−158532号公報等に記載の公知の技術を広く適用可能である。
情報処理装置100は、ユーザが見る画像を表示したり、ユーザ指示を入力したりすることが可能な装置であり、ユーザが携帯可能な携帯型情報処理装置、及びパーソナルコンピュータ等の公知の装置を広く適用可能である。本実施形態の情報処理装置100は、携帯型情報処理装置の1つであるスマートフォンである。
図2は情報処理装置100のブロック図である。
情報処理装置100は、通信部101と、操作部102と、表示部103と、位置検出部104と、記憶部105と、制御部106とを備えている。これらのうち、一般的なスマートフォンと特に異なる点は、この設置位置通知システムに対応した制御プログラム105Aが記憶部105に記憶される点である。この制御プログラムは、ユーザによってインストールされたプログラム、又は、情報処理装置100に予めインストールされたプログラムのいずれでもよい。
情報処理装置100は、通信部101と、操作部102と、表示部103と、位置検出部104と、記憶部105と、制御部106とを備えている。これらのうち、一般的なスマートフォンと特に異なる点は、この設置位置通知システムに対応した制御プログラム105Aが記憶部105に記憶される点である。この制御プログラムは、ユーザによってインストールされたプログラム、又は、情報処理装置100に予めインストールされたプログラムのいずれでもよい。
通信部101は、インターネットを介したデータ通信、近距離無線通信及び電話を行うための通信機能を備えている。操作部102は、ユーザから各種の入力情報を入力する入力デバイス(入力部に相当)であり、例えば、操作ボタンやタッチパネルを備えているで。表示部103は、制御部106の制御の下、各種の情報を表示する表示デバイスであり、例えば液晶表示装置である。
位置検出部104は、GPS(Global Positioning System)等を利用して情報処理装置100の現在位置を検出するデバイスである。
位置検出部104は、GPS(Global Positioning System)等を利用して情報処理装置100の現在位置を検出するデバイスである。
記憶部105は、制御プログラム及び各種のデータを記憶する。なお、図2には地図情報105Bを記憶部105に記憶しているが、この地図情報105Bは、通信部101を介して外部から適宜にダウンロードされるデータである。なお、記憶部105の記憶容量が制限される場合、必要なエリアの地図情報105Bだけ(例えば、作業対象エリア41を周辺地図と共に含む地図情報105Bだけ)を記憶部105に記憶してもよい。一方、記憶部105の記憶容量に余裕がある場合、全国地図等の広域の地図情報105Bを記憶部105に記憶してもよい。
制御部106は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等からなるマイクロコンピュータで構成される。そして、CPUが記憶部105に記憶された制御プログラムを実行することによって、制御部106はマーカ2の設置位置を特定する設置位置特定処理を実行する位置特定部等として機能する。
なお、情報処理装置100は、図2に示した構成以外にも、スマートフォンが一般的に備える構成を備えており、例えば、音声の入出力を可能にするマイク及びスピーカ、及び周囲を撮像可能なカメラ等を備えている。
なお、情報処理装置100は、図2に示した構成以外にも、スマートフォンが一般的に備える構成を備えており、例えば、音声の入出力を可能にするマイク及びスピーカ、及び周囲を撮像可能なカメラ等を備えている。
図3は設置位置特定処理を示すフローチャートである。
図3に示すように、設置位置特定処理は、ステップS11において、作業対象エリア41を含む地図情報105Bを取得し、ステップS12において、作業対象エリア41を特定する入力情報を受け付け、ステップS13において、作業対象エリア41の輪郭線L1を設定し、ステップS14において、輪郭線L1に基づいてマーカ2の設置位置を設定し、ステップS15において、マーカ2の設置位置をユーザに通知する処理とを実行する。以下、各ステップS11〜S15についてより具体的に説明する。
図3に示すように、設置位置特定処理は、ステップS11において、作業対象エリア41を含む地図情報105Bを取得し、ステップS12において、作業対象エリア41を特定する入力情報を受け付け、ステップS13において、作業対象エリア41の輪郭線L1を設定し、ステップS14において、輪郭線L1に基づいてマーカ2の設置位置を設定し、ステップS15において、マーカ2の設置位置をユーザに通知する処理とを実行する。以下、各ステップS11〜S15についてより具体的に説明する。
ステップS11において、制御部106は、表示部103への表示又は音声出力により、ユーザに対し、作業対象エリア41に対応する位置の入力を受け付け、入力された位置を操作部102によって検出し、入力された位置を含む地図画像を表示部103に表示する。例えば、作業対象エリア41に対応する位置として、住所が入力され、その住所に対応する地図情報105Bが通信部101を介してダウンロードされて記憶部105に記憶され、その地図情報105Bを利用してその住所の地図画像が表示される。なお、入力された住所に対応する地図情報105Bが記憶部105に記憶されている場合、記憶されている地図情報105Bを利用してその住所の地図画像が表示される。
このようにして、通信部101により、作業対象エリア41を含む画像情報を取得する情報取得部が構成される。
このようにして、通信部101により、作業対象エリア41を含む画像情報を取得する情報取得部が構成される。
図4はステップS11により取得した地図画像の表示例を示している。図4には、説明の便宜上、作業対象エリア41の輪郭を想像線(二点鎖線)で示している。また、図4中、符号107は、情報処理装置100の表示画面である。
図4に示す表示は、作業対象エリア41をその周辺を含めて上方から見た図であり、作業対象エリア41の内外には、木(符号42を付して示す)、建物(符号43を付して示す)、池(符号44を付して示す)が存在する場合を示している。また、作業対象エリア41の輪郭は、池の傍では池に沿って湾曲する円弧状となっている。
図4に示す表示は、作業対象エリア41をその周辺を含めて上方から見た図であり、作業対象エリア41の内外には、木(符号42を付して示す)、建物(符号43を付して示す)、池(符号44を付して示す)が存在する場合を示している。また、作業対象エリア41の輪郭は、池の傍では池に沿って湾曲する円弧状となっている。
ここで、木42、建物43及び池44の情報は、地図情報105Bに、木42、建物43及び池44を特定する独立した情報が含まれていてもよいし、地図情報105Bに含まれる地図画像から画像認識により検出してもよい。
なお、ステップS11の処理は、住所に限定されず、緯度・経度等によって位置を入力する方法、又は、ユーザの手動操作によって広いエリアの地図から目的の地図を拡大表示させる方法といった公知の技術を広く適用可能である。また、ユーザは、芝を刈るエリアを事前に知っていることが通常であるので、作業対象エリア41の場所を容易に指定可能である。また、ユーザは既に作業対象エリア41に居る可能性があることを考慮し、情報処理装置100の現在位置を公知の方法で取得し、取得した位置の周辺の地図情報を取得してもよい。
また、通信部101を介して地図情報105Bを取得する構成に限定しなくてもよい。例えば、情報処理装置100が記録メディアを読み取り自在なメディア読取部(スロットとも称する)を備え、そのメディア読取部内の記録メディアから必要な地図情報105Bを取得してもよい。
また、通信部101を介して地図情報105Bを取得する構成に限定しなくてもよい。例えば、情報処理装置100が記録メディアを読み取り自在なメディア読取部(スロットとも称する)を備え、そのメディア読取部内の記録メディアから必要な地図情報105Bを取得してもよい。
また、本実施形態では、地図情報105Bを取得して作業対象エリア41を含む画像を表示する場合を説明したが、これに限定されず、制御部106が、通信部101を利用して、作業対象エリア41を含む衛星写真を取得し、衛星写真から作業対象エリア41の画像を取得して表示してもよい。また、ユーザが画像ソフト等を利用して描いた画像を入力し、この入力した画像を、作業対象エリア41を含む画像として表示するようにしてもよい。
ステップS12において、制御部106は、表示部103への表示又は音声出力により、ユーザに対し、作業対象エリア41の輪郭上に位置する複数の位置の入力を受け付ける。ステップS13において、制御部106は、入力された複数の位置を操作部102によって検出し、入力された複数の位置をつなぐ線を算出し、この算出した線を、作業対象エリア41の輪郭線L1に設定し、設定した輪郭線L1を表示部103に表示する。
図5はステップS13により設定した輪郭線L1の表示例を示している。図5では、作業対象エリア41を含む地図情報105Bに、ユーザによって入力された複数の位置(以下、符号P1を付して示す)と、輪郭線L1とを重ねて表示した場合を示している。
図5はステップS13により設定した輪郭線L1の表示例を示している。図5では、作業対象エリア41を含む地図情報105Bに、ユーザによって入力された複数の位置(以下、符号P1を付して示す)と、輪郭線L1とを重ねて表示した場合を示している。
複数の位置P1は、例えば、ユーザがタッチパネルをタッチ操作して入力する方法を適用可能である。また、複数の位置P1を入力する方法に代えて、或いは、その方法に加えて、ユーザがタッチパネルをなぞって輪郭線L1を直接入力する方法等の他の方法を適用してもよい。例えば、池44に沿って湾曲する円弧状の部分X(図5参照)では、ユーザがタッチパネルをなぞる等して円弧状の輪郭線L1Aを直接入力するようにしてもよいし、或いは、位置P1を直線でつないだ輪郭線L1を形成した後に、部分Xに対応する領域を円弧状の輪郭線L1Aに変形させる変形処理を受け付けるようにしてもよい。
また、図5に示すように表示画面107に輪郭線L1を表示することで、ユーザが所望の作業対象エリア41を入力できたか否かを容易に確認可能である。
また、図5に示すように表示画面107に輪郭線L1を表示することで、ユーザが所望の作業対象エリア41を入力できたか否かを容易に確認可能である。
ステップS14において、制御部106は、マーカ2の設置位置となる主点PX及び副点PYを設定する。図6(A)及び図6(B)はステップS14の処理の説明に供する図である。
制御部106は、図6(A)に示すように、輪郭線L1の屈曲する箇所に主点PXを設定するとともに、図6(B)に示すように、主点PX間をつなぐ輪郭線L1上に間隔を空けて配置される副点PYを設定する。図6(A)及び図6(B)には、説明の便宜上、池44を表示している。
制御部106は、図6(A)に示すように、輪郭線L1の屈曲する箇所に主点PXを設定するとともに、図6(B)に示すように、主点PX間をつなぐ輪郭線L1上に間隔を空けて配置される副点PYを設定する。図6(A)及び図6(B)には、説明の便宜上、池44を表示している。
主点PXは、輪郭線L1の屈曲角度が所定範囲(例えば30°以上の角度)の位置に設定されることによって、図6(A)に示すように、作業対象エリア41の角部に相当する位置に設定される。また、副点PYは、図6(B)に示すように、主点PX及び副点PYに設置されて隣り合うマーカ2の間隔を所定の間隔内にする位置に設定される。副点PYの位置を規定する所定の間隔は、カメラ21でマーカ2を認識できる精度が所定値以上の距離で、カメラ21の視野範囲内に隣り合うマーカ2が収まる間隔とされる。これによって、隣り合うマーカ2をカメラ21の撮像画像から十分な認識精度で認識可能になる。
次いで、制御部106は、設定された輪郭線L1と、主点PX及び副点PYを直線的に連結する連結線L2とを比較し、輪郭線L1と連結線L2との乖離が所定値以上の場合、副点PYの位置を修正する修正処理を実行する。
ここで、図6(B)には、連結線L2のうち、輪郭線L1と重ならない線部分を一点鎖線で示している。この連結線L2は、作業対象エリア41のうち池44に沿って湾曲する円弧状の部分Xに相当し、同図6(B)に示すように、輪郭線L1との離間距離が値LA、LB、LC、LDとなっている。
ここで、図6(B)には、連結線L2のうち、輪郭線L1と重ならない線部分を一点鎖線で示している。この連結線L2は、作業対象エリア41のうち池44に沿って湾曲する円弧状の部分Xに相当し、同図6(B)に示すように、輪郭線L1との離間距離が値LA、LB、LC、LDとなっている。
図7(A)及び図7(B)は修正処理の一例を示す図であり、図7(B)は図6(B)と同じ連結線L2を示し、図7(B)は修正後の連結線L2を示している。
図7(A)では、離間距離が値LA、LB、LC、LDのうち、値LA、LB、LCが、上記乖離を規定する所定値を超えている。図7(B)では、離間距離が値LA、LB、LCに対応する領域に対し、新たな副点PYを追加する処理と、主点PXと副点PY間、及び副点PY間の離間距離を狭くする処理とを実行することによって、処理後の連結線L2と輪郭線L1との離間距離の値La、Lb、Lc、Ldを所定値未満に修正している。これによって、連結線L2と輪郭線L1との乖離を小さくすることができ、つまり、芝刈機10によってマーカ2の位置から特定される作業対象エリア41を、ユーザが設定した作業対象エリア41により正確に定義することができる。
図7(A)では、離間距離が値LA、LB、LC、LDのうち、値LA、LB、LCが、上記乖離を規定する所定値を超えている。図7(B)では、離間距離が値LA、LB、LCに対応する領域に対し、新たな副点PYを追加する処理と、主点PXと副点PY間、及び副点PY間の離間距離を狭くする処理とを実行することによって、処理後の連結線L2と輪郭線L1との離間距離の値La、Lb、Lc、Ldを所定値未満に修正している。これによって、連結線L2と輪郭線L1との乖離を小さくすることができ、つまり、芝刈機10によってマーカ2の位置から特定される作業対象エリア41を、ユーザが設定した作業対象エリア41により正確に定義することができる。
なお、上記離間距離LA、LB、LCを所定値未満にする処理は、副点PYを追加する処理と、各点PX、PYの離間距離を狭くする処理の両方に限定されず、いずれか一方でもよい。また、図7(B)では、離間距離LA、LB、LCに対応する各点PX、PYの離間距離を均等に狭くする場合を例示したが、均等に狭くしなくてもよい。
輪郭線L1と連結線L2との乖離が所定値以上か否かの判定は、上述した輪郭線L1と連結線L2との離間距離に基づいて判定する方法に限定されない。例えば、例えば、輪郭線L1と連結線L2との間の面積を計算し、計算した面積が上記乖離を規定する所定値を超えている場合に、輪郭線L1と連結線L2との乖離が所定値以上と判定してもよい。
輪郭線L1と連結線L2との乖離が所定値以上か否かの判定は、上述した輪郭線L1と連結線L2との離間距離に基づいて判定する方法に限定されない。例えば、例えば、輪郭線L1と連結線L2との間の面積を計算し、計算した面積が上記乖離を規定する所定値を超えている場合に、輪郭線L1と連結線L2との乖離が所定値以上と判定してもよい。
ステップS14の処理によって、マーカ2の設置位置となる主点PX及び副点PYを設定すると、制御部106は、ステップS15の処理に移行し、設置位置を通知する画像を表示部103に表示する。この場合、地図情報に含まれる地図画像に、特定された設置位置(主点PX及び副点PYの位置)を示した画像を表示することによって、ユーザが設置位置を容易に特定できる。
なお、ステップS15の表示は、専門の業者でないユーザに設置位置を通知可能であれば、任意の表示を適用可能である。これによって、表示部103は、設置位置を通知する通知部として機能する。
なお、ステップS15の表示は、専門の業者でないユーザに設置位置を通知可能であれば、任意の表示を適用可能である。これによって、表示部103は、設置位置を通知する通知部として機能する。
また、ステップS15の処理は、表示を利用した通知に限定されず、音声を利用した通知でもよいし、他の装置(例えば、ユーザが携帯するタブレット等の他の情報処理装置)に表示又は音声の情報を送信し、他の装置を介して設置位置を表示又は音声で通知するようにしてもよい。以上が設置位置特定処理の動作である。
以上説明したように、本実施の形態では、制御部106が、ユーザからの作業対象エリア41を特定する入力情報に基づいて設置物であるマーカ2の設置位置を特定し、表示部103等を利用して特定された設置位置を通知する。これにより、専門の業者でなくてもマーカ2の設置位置を容易に知ることが可能になり、手軽にマーカ2を設置することが可能になる。この場合、制御部106は、作業対象エリア41の輪郭線L1を設定し、輪郭線L1に基づいてマーカ2の設置位置を特定するので、作業対象エリア41の輪郭に合わせてマーカ2の設置位置を特定できる。
また、制御部106は、輪郭線L1の屈曲する箇所を示す主点PXと、主点PX間をつなぐ輪郭線L1上に間隔を空けて配置される副点PYとを設定し、主点PX及び副点PYを、マーカ2の設置位置とするので、輪郭線L1の屈曲する箇所にマーカ2が配置されないことによって実際の作業対象エリア41が狭まってしまったり拡がってしまったりする事態を回避できる。また、主点PX間に副点PYを設定するので、マーカの離間距離を所定範囲内に収めることができる。
また、制御部106は、輪郭線L1の屈曲する箇所を示す主点PXと、主点PX間をつなぐ輪郭線L1上に間隔を空けて配置される副点PYとを設定し、主点PX及び副点PYを、マーカ2の設置位置とするので、輪郭線L1の屈曲する箇所にマーカ2が配置されないことによって実際の作業対象エリア41が狭まってしまったり拡がってしまったりする事態を回避できる。また、主点PX間に副点PYを設定するので、マーカの離間距離を所定範囲内に収めることができる。
この場合、制御部106は、隣り合うマーカ2が、芝刈機10がマーカ2の検出に使用するカメラ21でマーカ2を認識できる精度が所定値以上の距離で、カメラ21の視野範囲に収まる位置に副点PYを設定するので、カメラ21に合わせてマーカ2の離間距離を適正に設定でき、芝刈機10がマーカ2間を通って作業対象エリア41外に移動することを防止できる。
また、制御部106は、設定された輪郭線L1と、特定されたマーカ2の設置位置である主点PX及び副点PYを直線的に連結する連結線L2とを比較し、輪郭線L1と連結線L2との乖離が所定値以上の場合、マーカ2の設置位置を修正する修正処理を実行し、表示部103等に、修正された設置位置を通知する。これにより、マーカ2によって作業対象エリア41をより正確に定義できる。
また、制御部106は、設定された輪郭線L1と、特定されたマーカ2の設置位置である主点PX及び副点PYを直線的に連結する連結線L2とを比較し、輪郭線L1と連結線L2との乖離が所定値以上の場合、マーカ2の設置位置を修正する修正処理を実行し、表示部103等に、修正された設置位置を通知する。これにより、マーカ2によって作業対象エリア41をより正確に定義できる。
また、表示部103は、地図情報105Bに含まれる地図画像に、特定された設置位置(主点PX及び副点PYの位置)を示した画像を表示するので、ユーザが設置位置を容易に特定し易くなる。また、地図情報105Bを利用するので、情報処理装置100が備える位置検出部104を利用した現在位置を、地図画像中に容易に表示することも可能である。この場合、例えば、地図画像に、設置位置(主点PX及び副点PYの位置)と、情報処理装置100の現在位置(ユーザの位置に相当)とを表示することで、設置位置をより容易に特定し易くなる。
なお、上述の実施形態では、マーカ2の設置位置を修正する修正処理として、特定されたマーカ2の設置位置を連結する連結線L2と輪郭線L1との乖離を所定値未満にする処理を行う場合を説明したが、これに限定されない。例えば、制御部106が、地図情報105Bから作業対象エリア41内外の建物43及び地形の少なくともいずれかの情報を取得し、取得した情報に基づいてマーカ2の設置位置を修正する他の修正処理を実行してもよい。
具体的には、建物43の情報として、建物43の輪郭を特定可能な情報を取得し、この情報に基づいて、建物43を避けつつ、建物43の輪郭に沿ってマーカ2の設置位置となる主点PX及び副点PYの少なくともいずれかを自動的に設定してもよい。なお、地図画像から画像認識によって建物を特定してもよい。
また、地形の情報として、木42や池44の存在、及び、芝刈機10が走行不能な急傾斜又は谷等の地形の少なくもいずれかを特定可能な情報を取得し、この情報に基づいて、木42、池44、急傾斜地及び谷地の少なくともいずれかを避けつつ、これらの周囲に沿ってマーカ2の設置位置となる主点PX及び副点PYの少なくともいずれかを自動的に設定してもよい。この場合も、地図画像から画像認識によって、木42及び池44等を特定してもよい。
他の修正処理によれば、作業対象エリア41を建物や地形に合わせて自動的に設定することが可能となり、専門知識を持たないユーザであっても適切な作業対象エリア41を設定し易くなる。また、輪郭線L1と連結線L2が乖離しているか否かの判断に用いる閾値を、地形情報に応じて変更してもよい。例えば、池44近傍で輪郭線L1と連結線L2との乖離がある場合には、池44に芝刈機10が落ちることを好適に防止すべく、閾値を下げてマーカ2の設置位置を増やしてもよい。
また、地形の情報として、木42や池44の存在、及び、芝刈機10が走行不能な急傾斜又は谷等の地形の少なくもいずれかを特定可能な情報を取得し、この情報に基づいて、木42、池44、急傾斜地及び谷地の少なくともいずれかを避けつつ、これらの周囲に沿ってマーカ2の設置位置となる主点PX及び副点PYの少なくともいずれかを自動的に設定してもよい。この場合も、地図画像から画像認識によって、木42及び池44等を特定してもよい。
他の修正処理によれば、作業対象エリア41を建物や地形に合わせて自動的に設定することが可能となり、専門知識を持たないユーザであっても適切な作業対象エリア41を設定し易くなる。また、輪郭線L1と連結線L2が乖離しているか否かの判断に用いる閾値を、地形情報に応じて変更してもよい。例えば、池44近傍で輪郭線L1と連結線L2との乖離がある場合には、池44に芝刈機10が落ちることを好適に防止すべく、閾値を下げてマーカ2の設置位置を増やしてもよい。
さらに、図8に示すように、作業対象エリア41内の作業不要エリア46を特定する他の入力情報を操作部102を介して受け付け、制御部106が、他の入力情報に基づいて、作業不要エリア46の輪郭線L3を設定し、その輪郭線L3に基づいてマーカ2の設置位置となる主点PX及び副点PYを特定する処理を行うようにしてもよい。これにより、作業不要エリア46を設定し易くなる。
ところで、設置位置特定処理によって主点PX及び副点PYを特定しても、誤って主点PX及び副点PYとは異なる位置にマーカ2が設置される可能性もある。そこで、この設置位置通知システム1が、特定された主点PX及び副点PYにマーカ2が設置されたか否かを確認する構成を備えるようにしてもよい。
この場合、情報処理装置100の制御部106は、ユーザの指示に基づいて、芝刈機10にマーカ2の位置を確認させる確認走行を実行させる第1の処理と、芝刈機10の確認結果に基づいてマーカ2の位置のずれ量を特定し、特定したずれ量に関する情報を表示又は音声により通知させる第2の処理とを実行する。
この場合、情報処理装置100の制御部106は、ユーザの指示に基づいて、芝刈機10にマーカ2の位置を確認させる確認走行を実行させる第1の処理と、芝刈機10の確認結果に基づいてマーカ2の位置のずれ量を特定し、特定したずれ量に関する情報を表示又は音声により通知させる第2の処理とを実行する。
第1の処理は、例えば、制御部106が、通信部101により芝刈機10に確認走行の指示を送信する。なお、第1及び第2の処理を行う場合、芝刈機10は、芝刈機10と通信する通信機能を有しているものとする。なお、通信方法は、無線通信又は有線通信のいずれでもよく、通信方式も限定されない。
確認走行の指示を受信した芝刈機10は、電装ユニット30の制御の下、確認走行の指示に基づいて走行用モータ15を駆動して走行を開始すると共に、カメラ21によりマーカ2の位置を特定する処理とを開始する。この場合、芝刈機10は、検出したマーカ2の位置を利用して走行を継続することによって、作業対象エリア41に沿って配置された全てのマーカ2を可及的に検出する。なお、この確認走行の間、作業部駆動用モータ16は駆動せず、作業(芝刈り)は行わないことが好ましい。
マーカ2の位置の特定が終了すると、芝刈機10の電装ユニット30は、芝刈機10を停止させると共に、通信機能を利用して、特定したマーカ2の位置を示す情報を情報処理装置100に送信する。情報処理装置100において、制御部106は、芝刈機10にて特定されたマーカ2の位置と、設置位置特定処理によって特定した主点PX及び副点PYとを比較し、マーカ2の位置のずれ量を演算により算出する。そして、制御部106は、マーカ2の位置のずれ量が予め定めた許容範囲を超えるものについて、表示又は音声によりユーザに通知する処理を行う。
これによって、特定された主点PX及び副点PYにマーカ2が設置されていない場合、マーカ2の移動や、マーカ2の追加等を促すことが可能になる。
これによって、特定された主点PX及び副点PYにマーカ2が設置されていない場合、マーカ2の移動や、マーカ2の追加等を促すことが可能になる。
上述した実施形態では、作業対象エリア41を示す設置物がマーカ2の場合を説明したが、マーカ2に限定されない。マーカ2以外の設置物としては、例えば、ビーコン等が挙げられる。また、マーカ2についても、一種類に限定されず、芝刈機10に所定の情報を付与する特別なマーカを設置するようにしてもよい。特別なマーカは、例えば、芝刈機10を収容するステーションの位置を示すステーションマーカ、帰還方向を示す帰還方向マーカ、又は狭い走行路であることを示す挟路マーカ等が挙げられる。いずれのマーカを配置するかは、設置位置特定処理中に、ユーザが手動で入力するようにしてもよいし、作業対象エリア41に応じて制御部106が自動的にいずれかのマーカを設置するかを自動的に設定するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、情報処理装置100が設置位置通知処理を行う場合を説明したが、芝刈機10に、設置位置通知処理に必要な構成を設け、芝刈機10が設置位置通知処理を行うようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、作業対象エリア41を示す設置物がマーカ2の場合を説明したが、マーカ2に限定されない。マーカ2以外の設置物としては、例えば、ビーコン等が挙げられる。なお、ビーコンの場合、カメラ21に代えてビーコン受信機(設置物を検出するセンサに相当)を設けるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、作業対象エリア41を示す設置物がマーカ2の場合を説明したが、マーカ2に限定されない。マーカ2以外の設置物としては、例えば、ビーコン等が挙げられる。なお、ビーコンの場合、カメラ21に代えてビーコン受信機(設置物を検出するセンサに相当)を設けるようにしてもよい。
また、芝刈機10に関する設置位置通知システム1に本発明を適用する場合を説明したが、これに限定されず、芝刈機10以外も含む自律走行作業機に関する設置位置通知システムに本発明を適用してもよい。また、上述の実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
1 設置位置通知システム
2 マーカ(設置物)
10 ロボット芝刈機
21 カメラ(センサ)
41 作業対象エリア
42 木
43 建物
44 池
100 情報処理装置
101 通信部(情報取得部)
102 操作部(入力部)
103 表示部(通知部)
104 位置検出部
105 記憶部
105A 制御プログラム
105B 地図情報
106 制御部(位置特定部)
L1、L1A 輪郭線
L2 連結線
PX 主点
PY 副点
2 マーカ(設置物)
10 ロボット芝刈機
21 カメラ(センサ)
41 作業対象エリア
42 木
43 建物
44 池
100 情報処理装置
101 通信部(情報取得部)
102 操作部(入力部)
103 表示部(通知部)
104 位置検出部
105 記憶部
105A 制御プログラム
105B 地図情報
106 制御部(位置特定部)
L1、L1A 輪郭線
L2 連結線
PX 主点
PY 副点
Claims (9)
- 自律走行作業機の作業対象エリアを示す設置物の設置位置を通知する設置位置通知システムであって、
前記作業対象エリアを含む画像情報を取得する情報取得部と、
前記画像情報に対応する入力情報であって、前記作業対象エリアを特定する入力情報を受け付ける入力部と、
前記入力情報に基づいて前記設置物の設置位置を特定する位置特定部と、
特定された設置位置を通知する通知部と
を備えることを特徴とする設置位置通知システム。 - 前記位置特定部は、前記入力情報に基づいて前記作業対象エリアの輪郭線を設定し、前記輪郭線に基づいて前記設置物の設置位置を特定することを特徴とする請求項1に記載の設置位置通知システム。
- 前記位置特定部は、前記輪郭線の屈曲する箇所を示す主点と、前記主点間をつなぐ前記輪郭線上に間隔を空けて配置される副点とを設定し、前記主点及び副点を、前記設置物の設置位置とすることを特徴とする請求項2に記載の設置位置通知システム。
- 前記位置特定部は、隣り合う設置物が、前記自律走行作業機が前記設置物の検出に使用するカメラで前記設置物を認識できる精度が所定値以上の距離で、前記カメラの視野範囲に収まる位置に、前記副点を設定することを特徴とする請求項3に記載の設置位置通知システム。
- 前記位置特定部は、設定された前記輪郭線と、特定された前記設置物の設置位置を直線的に連結する連結線とを比較し、前記輪郭線と前記連結線との乖離が所定値以上の場合、前記設置物の設置位置を修正する修正処理を実行し、
前記通知部は、修正された設置位置を通知することを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の設置位置通知システム。 - 前記入力部は、前記作業対象エリア内の作業不要エリアを特定する他の入力情報を受け付け、
前記位置特定部は、前記他の入力情報に基づいて、前記作業不要エリアの輪郭線を設定し、その輪郭線に基づいて前記設置物の設置位置を特定することを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載の設置位置通知システム。 - 前記位置特定部は、前記画像情報から建物及び地形の少なくともいずれかの情報を取得し、取得した前記情報に基づいて前記設置物の設置位置を修正する修正処理を実行することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の設置位置通知システム。
- 前記自律走行作業機に、前記設置物の位置を確認させる確認走行を実行させる処理と、前記自律走行作業機の確認結果に基づいて前記設置物の位置のずれ量を特定し、前記ずれ量に関する情報を前記通知部に通知させる処理とを実行する制御部を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の設置位置通知システム。
- 前記画像情報は、地図情報であり、
前記通知部は、前記地図情報に含まれる地図画像に、特定された前記設置位置を示した画像を表示することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の設置位置通知システム。
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