JP6975818B2 - Location information acquisition system, location information acquisition method and program - Google Patents
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Description
本発明は、位置情報取得システム、位置情報取得方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a location information acquisition system, a location information acquisition method and a program.
ドローン等のカメラが搭載された自律移動体を自律的に飛行させ、空中から地上の構造物や地表等を撮影し得られた画像を用いた、点検、測量、監視、環境調査等が行われている。このような自律移動体はGPS(Global Positioning System)等の衛星測位システムが送信する信号であって自律移動体の位置を示す信号を受信し、受信した信号が示す位置に基づいて自律的に移動する。 Inspections, surveys, surveillance, environmental surveys, etc. are carried out using images obtained by autonomously flying autonomous mobile objects equipped with cameras such as drones and taking pictures of structures and the surface of the ground from the air. ing. Such an autonomous mobile body is a signal transmitted by a satellite positioning system such as GPS (Global Positioning System), receives a signal indicating the position of the autonomous mobile body, and moves autonomously based on the position indicated by the received signal. do.
しかしながら、橋の下など自律移動体が移動する場所によっては、GPSの信号が届かない場所がある。このような場合、自律移動体は自装置の位置を把握できず適正な位置から外れた位置を移動してしまう場合があった。衛星測位システムが送信する信号が受信できない環境下において移動体が自己位置を把握する手法として、例えばVisual−SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)が提案されている。Visual−SLAMは、移動体に具備されているカメラにより自己位置の把握のマップの作成を同時に行う。Visual−SLAMではカメラで把握した物体と自己位置との相対位置を把握するものであり、衛星測位システムのように絶対位置を把握することができない。例えば、橋梁下等の、所定の構造が繰り返し現れる場所を移動させる場合には、Visual−SLAMのような相対位置を把握する技術を用いる場合では、自己位置を見失う可能性がある。 However, depending on the place where the autonomous mobile body moves, such as under a bridge, there are places where the GPS signal does not reach. In such a case, the autonomous moving body may not be able to grasp the position of its own device and may move to a position deviating from an appropriate position. For example, Visual-SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) has been proposed as a method for a moving body to grasp its own position in an environment where a signal transmitted by a satellite positioning system cannot be received. Visual-SLAM simultaneously creates a map for grasping its own position by a camera mounted on the moving body. Visual-SLAM grasps the relative position between the object grasped by the camera and the self-position, and cannot grasp the absolute position unlike the satellite positioning system. For example, when moving a place where a predetermined structure repeatedly appears, such as under a bridge, there is a possibility that the self-position may be lost when a technique for grasping a relative position such as Visual-SLAM is used.
上記事情に鑑み、本発明は、衛星測位システムが送信する信号を受信できない環境下において移動体が自装置の位置を取得する技術を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a technique for a mobile body to acquire a position of its own device in an environment in which a signal transmitted by a satellite positioning system cannot be received.
本発明の一態様は、衛星測位システムを用いて自装置の位置情報である第1位置情報を取得する第1位置情報取得部と、測量対象の位置を測量する測量部と、前記第1位置情報と前記測量部による測量結果とに基づき前記測量対象の位置に関する情報である第2位置情報を取得する第2位置情報取得部と、前記第2位置情報を通知する通知部と、を備える第1移動体と、前記測量対象であり、前記第2位置情報に基づき自装置の位置を取得する第2移動体と、を備える、位置情報取得システムである。 One aspect of the present invention includes a first position information acquisition unit that acquires first position information that is position information of its own device using a satellite positioning system, a survey unit that measures the position of a survey target, and the first position. A second position information acquisition unit that acquires second position information that is information about the position of the measurement target based on the information and the measurement result by the measurement unit, and a notification unit that notifies the second position information. It is a position information acquisition system including one moving body and a second moving body which is the object of measurement and acquires the position of the own device based on the second position information.
本発明の一態様は、上記の位置情報取得システムであって、前記第2位置情報は、前記第2移動体の実際の位置を示す。 One aspect of the present invention is the above-mentioned position information acquisition system, in which the second position information indicates the actual position of the second moving body.
本発明の一態様は、上記の位置情報取得システムであって、前記第2位置情報は、前記第2移動体の実際の位置と前記第2移動体が存在することが期待される位置との違いを示す。 One aspect of the present invention is the above-mentioned position information acquisition system, in which the second position information is an actual position of the second moving body and a position where the second moving body is expected to exist. Show the difference.
本発明の一態様は、衛星測位システムを用いて自装置の位置情報である第1位置情報を取得する第1位置情報取得部と、測量対象の位置を測量する測量部と、前記第1位置情報と前記測量部による測量結果とに基づき前記測量対象の位置に関する情報である第2位置情報を取得する第2位置情報取得部と、前記第2位置情報を通知する通知部と、を備える第1移動体と、前記測量対象であり、前記第2位置情報に基づき自装置の位置を取得する第2移動体と、を備える、位置情報取得システムが行う位置情報取得方法であって、第1位置情報取得部が衛星測位システムを用いて自装置の位置情報である第1位置情報を取得する第1位置情報取得ステップと、前記測量部が前記第2移動体の位置を測量する測量ステップと、前記第2位置情報取得部が前記第1位置情報と前記測量部による測量結果とに基づき前記測量対象の位置に関する情報である第2位置情報を取得する第2位置情報取得ステップと、前記通知部が前記第2位置情報を通知する通知ステップと、前記第2移動体が前記第2位置情報に基づき前記第2移動体の位置を取得する実位置取得ステップと、を有する位置情報取得方法である。 One aspect of the present invention includes a first position information acquisition unit that acquires first position information that is position information of its own device using a satellite positioning system, a survey unit that measures the position of a survey target, and the first position. A second position information acquisition unit that acquires second position information that is information about the position of the measurement target based on the information and the measurement result by the measurement unit, and a notification unit that notifies the second position information. A position information acquisition method performed by a position information acquisition system comprising one moving body and a second moving body which is the object of measurement and acquires the position of the own device based on the second position information. A first position information acquisition step in which the position information acquisition unit acquires the first position information which is the position information of the own device using the satellite positioning system, and a survey step in which the survey unit measures the position of the second moving object. , The second position information acquisition step in which the second position information acquisition unit acquires the second position information which is information about the position of the measurement target based on the first position information and the measurement result by the survey unit, and the notification. A position information acquisition method including a notification step in which a unit notifies the second position information and an actual position acquisition step in which the second moving body acquires the position of the second moving body based on the second position information. be.
本発明の一態様は、上記の位置情報取得システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラムである。 One aspect of the present invention is a program for operating a computer as the above-mentioned location information acquisition system.
本発明により、衛衛星測位システムが送信する信号を受信できない環境下において移動体が自装置の位置を取得することが可能となる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible for a mobile body to acquire the position of its own device in an environment where it cannot receive a signal transmitted by a satellite positioning system.
(実施形態)
図1は、実施形態の位置情報取得システム100の概要を説明する説明図である。位置情報取得システム100は、撮影対象を撮影するシステムである。撮影対象は、例えば橋である。図1における橋9は撮影対象の一例である。
(Embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an outline of the position
位置情報取得システム100は、基準移動体1と撮影用移動体2とを備える。基準移動体1は、GPS(Global Positioning System)等の衛星測位システムが送信する信号であって、基準移動体位置情報を示す信号を受信する。基準移動体位置情報は、基準移動体1の位置を示す情報である。以下、説明の簡単のため衛星測位システムがGPSである場合を例に位置情報取得システム100を説明する。また、以下GPSが送信する基準移動体位置情報を示す信号をGPS信号という。
The position
基準移動体1は、測量装置10を備える。測量装置10は、測量装置10から見た測量対象の位置を測量する。すなわち、測量装置10が測定する位置は、測量装置10を基準にした測量対象の相対位置である。測量装置10は、例えば光波測距儀を備え光によって測量装置10から見た測量対象の位置を測量する装置である。測量装置10は、例えばトータルステーションである。測量装置10の測量対象は、撮影用移動体2である。
The reference mobile body 1 includes a
基準移動体1は、受信したGPS信号が示す基準移動体位置情報と測量装置10の測量結果とに基づき、撮影用移動体2の実際の位置(以下「実位置」という。)に関する情報(以下「実位置情報」という。)を取得する。基準移動体1は、実位置情報を撮影用移動体2に送信する。
The reference moving body 1 is based on the reference moving body position information indicated by the received GPS signal and the survey result of the
実位置情報は、例えば実位置そのものを示す。実位置情報は、撮影用移動体2が存在することが期待される位置(以下「期待位置」という。)と実位置との違い(以下「期待位置ずれ」という。)を示してもよい。期待位置は、例えば予め定められた位置であってもよいし、撮影用移動体2が自装置の移動に関する制御の履歴に基づいて推定した自装置の位置の推定結果であってもよい。
The actual position information indicates, for example, the actual position itself. The actual position information may indicate the difference between the position where the moving
基準移動体1は、受信したGPS信号に基づき自装置の位置を調整しながら予め定められた所定の経路(以下「基準経路」という。)を移動する自律移動体である。自律移動体は、自律して移動するドローン等の移動体である。 The reference mobile body 1 is an autonomous mobile body that moves on a predetermined route (hereinafter referred to as “reference route”) while adjusting the position of the own device based on the received GPS signal. An autonomous mobile body is a mobile body such as a drone that moves autonomously.
なお、位置を調整するとは、予め定められた条件を満たす位置から外れた位置にいた場合に予め定められた条件を満たす位置に移動することを意味する。 Note that adjusting the position means moving to a position that satisfies the predetermined condition when the position deviates from the position that satisfies the predetermined condition.
撮影用移動体2は、カメラを備える自律移動体である。撮影用移動体2は、カメラによって自装置の周囲を撮影する。撮影用移動体2は、実位置情報を受信する。撮影用移動体2は、受信した実位置情報に基づいて移動する。
The photographing moving
撮影用移動体2は、例えば実位置情報が示す位置に基づき予め定められた所定の経路上を移動する。撮影用移動体2は、測量装置10が測量のために出射する光を反射する反射板20を備える。
The photographing moving
以下、説明の簡単のため自律移動体が飛行することで自律的に移動するドローンである場合を例に位置情報取得システム100を説明する。また、以下説明の簡単のため、撮影対象が橋9である場合を例に位置情報取得システム100を説明する。
Hereinafter, for the sake of simplicity of explanation, the position
図1を用いて基準移動体1と撮影用移動体2との移動の具体例を説明する。図1において、橋脚901、橋脚902及び橋脚903それぞれは、橋9の橋脚である。橋脚902は橋脚901に隣接する橋脚である。橋脚903は、橋脚902に隣接する橋脚であって橋脚901ではない橋脚である。
A specific example of the movement between the reference moving body 1 and the photographing moving
基準移動体1はGPS空間を移動する。基準移動体1はGPS空間を移動しながら撮影用移動体2の位置を測量する。基準移動体1は、GPS信号が示す基準移動体位置情報と測量結果とに基づき、実位置を取得する。基準移動体1は、取得した実位置を示す実位置情報を撮影用移動体2に送信する。
The reference mobile body 1 moves in the GPS space. The reference moving body 1 measures the position of the moving
撮影用移動体2は実位置情報を受信し、受信した実位置情報に基づいて移動する。撮影用移動体2は、移動しながら撮影対象を撮影する。
The photographing moving
図1は撮影用移動体2が、橋脚901と橋脚902との間の空間と、橋脚902と橋脚903との間の空間とを移動することを示す。橋脚901と橋脚902との間の空間と、橋脚902と橋脚903との間の空間とは橋9の下の空間であり、非GPS空間である。非GPS空間とは、GPS信号が届かない空間である。
FIG. 1 shows that the photographing moving
このように撮影用移動体2は非GPS空間を移動する。しかしながら撮影用移動体2は非GPS空間を移動する際にも実位置情報を受信することで自装置の位置を取得することができる。
In this way, the photographing
図2は、実施形態の位置情報取得システム100が備える基準移動体1及び撮影用移動体2のハードウェア構成の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the reference moving body 1 and the photographing moving
基準移動体1は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ91とメモリ92とを備える制御部11を備え、基準移動体制御プログラムを実行する。基準移動体制御プログラムは基準移動体1が備える各機能部の動作を制御するプログラムである。基準移動体1は、基準移動体制御プログラムの実行によって制御部11、入出力部12、記憶部13、ロータ14及び測量装置10を備える装置として機能する。
The reference mobile unit 1 includes a
より具体的には、基準移動体1は、プロセッサ91が記憶部13に記憶されている基準移動体制御プログラムを読み出し、読み出した基準移動体制御プログラムをメモリ92に記憶させる。プロセッサ91が、メモリ92に記憶させた基準移動体制御プログラムを実行することによって、基準移動体1は、制御部11、入出力部12、記憶部13、ロータ14及び測量装置10を備える装置として機能する。
More specifically, in the reference moving body 1, the
制御部11は、基準移動体1を制御する。制御部11は、例えば基準移動体1の飛行を制御する。基準移動体1の飛行の制御は、具体的にはロータ14の動作を制御によって行われる。制御部11は、例えば入出力部12の動作を制御する。制御部11は、例えば測量装置10の動作を制御する。制御部11は、例えば測量装置10の測量結果を取得する。制御部11は、例えば実位置情報を取得する。
The
入出力部12は、GPS通信部120、操作通信部121及び移動体間情報入出力部122を備える。
The input /
GPS通信部120は、GPS信号を受信する通信インタフェースを含んで構成される。GPS通信部120は、通信インタフェースを介してGPS信号を受信する。GPS通信部120は、受信したGPS信号を制御部11に出力する。
The
操作通信部121は、操縦者端末3に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。操縦者端末3は、基準移動体1及び撮影用移動体2を操作する端末装置である。操縦者端末3は、例えばスマートフォンである。操縦者端末3は、基準移動体1及び撮影用移動体2を操作する操作信号を送信することで基準移動体1及び撮影用移動体2を操作する。
The
操作信号は、例えば基準移動体1及び撮影用移動体2に飛行の開始を指示する信号である。操作信号は、例えば撮影用移動体2に送信される信号であって撮影用移動体2が撮影した画像の画像データの操縦者端末3への転送を指示する信号である。操縦者端末3は、撮影用移動体2が撮影した画像の画像データを受信する。操作通信部121は、操縦者端末3が送信した操作信号を受信する。操作通信部121は受信した操作信号を制御部11に出力する。
The operation signal is, for example, a signal instructing the reference moving body 1 and the photographing moving
移動体間情報入出力部122は、撮影用移動体2と情報のやりとりを行う。移動体間情報入出力部122は、移動体間第1出力部123及び移動体間第1入力部124を備える。
The information input / output unit 122 between moving bodies exchanges information with the moving
移動体間第1出力部123は、撮影用移動体2に情報を出力するインタフェースを含んで構成される。インタフェースは、例えば撮影用移動体2に無線を介して接続するための通信インタフェースである。無線は、光であってもよいし、音であってもよいし、電波であってもよい。インタフェースは、例えばLED等(light emitting diode)の発光装置であって、光の明滅の仕方によって実位置情報を示してもよい。移動体間第1出力部123は、例えば実位置情報を出力する。
The first output unit 123 between moving bodies includes an interface for outputting information to the moving
移動体間第1入力部124は、撮影用移動体2が出力した情報を取得するインタフェースを含んで構成される。インタフェースは、例えば撮影用移動体2に無線を介して接続するための通信インタフェースである。無線は、光であってもよいし、音であってもよいし、電波であってもよい。インタフェースは、例えば受光装置を含み受光した光に基づき情報を取得してもよい。移動体間第1入力部124は、取得した情報を制御部11に出力する。
The inter-moving body first input unit 124 is configured to include an interface for acquiring information output by the photographing moving
記憶部13は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部13は基準移動体1に関する各種情報を記憶する。記憶部13は、例えば基準移動体制御プログラムを予め記憶する。記憶部13は、予め基準経路関連情報を記憶する。基準経路関連情報は、各時刻における基準移動体1の基準経路上の位置(以下「基準位置」という。)を示す予め定められた情報である。記憶部13は、例えば実位置情報を記憶する。記憶部13は、例えば基準移動体1の移動に関する制御の履歴を記憶する。
The
ロータ14は、制御部11の制御に応じて、基準移動体1を空中自在に飛行させるための揚力を発生させる動力部である。図2において基準移動体1が備えるロータ14の数は1基であるが、必ずしも1基に限られる必要は無い。基準移動体1が備えるロータ14の数は、基準移動体1に要求される飛行性能等に応じて、3基、4基、6基、8基等の複数であってよい。
The
ロータ14は、モータ141及びブレード142を備える。モータ141は、例えばDCブラシレスモータである。モータ141の回転軸にはブレード142が取り付けられている。モータ141は、制御部11の制御に応じてブレード142を回転させる。ブレード142は回転することにより基準移動体1に揚力を発生させる。すなわち、ブレード142は所謂プロペラである。ロータ14の駆動によって基準移動体1を飛行させる方法については公知であるため詳細な説明を省略する。
The
撮影用移動体2は、バスで接続されたCPU等のプロセッサ93とメモリ94とを備える制御部21を備え、撮影用移動体制御プログラムを実行する。撮影用移動体2は、撮影用移動体制御プログラムの実行によって制御部21、入出力部22、記憶部23、ロータ24、撮影部25及び駆動部26を備える装置として機能する。
The moving
より具体的には、撮影用移動体2は、プロセッサ93が記憶部23に記憶されている撮影用移動体制御プログラムを読み出し、読み出した撮影用移動体制御プログラムをメモリ94に記憶させる。プロセッサ93が、メモリ94に記憶させた撮影用移動体制御プログラムを実行することによって、撮影用移動体2は、制御部21、入出力部22、記憶部23、ロータ24、撮影部25及び駆動部26を備える装置として機能する。
More specifically, in the
制御部21は、撮影用移動体2を制御する。制御部21は、例えば撮影用移動体2の飛行を制御する。撮影用移動体2の飛行の制御は、具体的にはロータ24の動作を制御によって行われる。制御部21は、例えば入出力部22の動作を制御する。制御部21は、例えば撮影部25の動作を制御する。制御部21は、例えば駆動部26の動作を制御する。
The
入出力部22は、操作通信部221及び移動体間情報入出力部222を備える。操作通信部221は、操縦者端末3に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。操作通信部221は、操縦者端末3が送信した操作信号を受信する。操作通信部221は受信した操作信号を制御部21に出力する。
The input /
移動体間情報入出力部222は、基準移動体1と情報のやりとりを行う。移動体間情報入出力部222は、移動体間第2出力部223及び移動体間第2入力部224を備える。 The inter-mobile information input / output unit 222 exchanges information with the reference mobile body 1. The inter-mobile information input / output unit 222 includes a second inter-mobile output unit 223 and a second inter-mobile input input unit 224.
移動体間第2出力部223は、基準移動体1に情報を出力するインタフェースを含んで構成される。インタフェースは、例えば基準移動体1に無線を介して接続するための通信インタフェースである。無線は、光であってもよいし、音であってもよいし、電波であってもよい。インタフェースは、例えばLED等(light emitting diode)の発光装置であって、光の明滅の仕方によって実位置情報を示してもよい。 The second output unit 223 between mobiles includes an interface for outputting information to the reference mobile 1. The interface is, for example, a communication interface for connecting to the reference mobile body 1 via radio. The radio may be light, sound, or radio waves. The interface is, for example, a light emitting device such as an LED, and may show actual position information depending on how the light blinks.
移動体間第2入力部224は、基準移動体1が出力した情報を取得するインタフェースを含んで構成される。インタフェースは、例えば基準移動体1に無線を介して接続するための通信インタフェースである。無線は、光であってもよいし、音であってもよいし、電波であってもよい。インタフェースは、例えば受光装置を含み受光した光に基づき情報を取得してもよい。移動体間第2入力部224は、取得した情報を制御部21に出力する。
The second input unit 224 between mobiles includes an interface for acquiring information output by the reference mobile body 1. The interface is, for example, a communication interface for connecting to the reference mobile body 1 via radio. The radio may be light, sound, or radio waves. The interface may include, for example, a light receiving device to acquire information based on the light received. The second input unit 224 between mobiles outputs the acquired information to the
記憶部23は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部23は撮影用移動体2に関する各種情報を記憶する。記憶部23は、例えば撮影用移動体2が備える各機能部の動作を制御するプログラムを予め記憶する。記憶部23は、例えば撮影部25による撮影結果の画像を記憶する。記憶部23は、例えば実位置情報を記憶する。記憶部23は、例えば撮影用移動体2の移動に関する制御の履歴を記憶する。
The
ロータ24は、制御部21の制御に応じて、撮影用移動体2を空中自在に飛行させるための揚力を発生させる動力部である。図2において撮影用移動体2が備えるロータ24の数は1基であるが、必ずしも1基に限られる必要は無い。撮影用移動体2が備えるロータ24の数は、撮影用移動体2に要求される飛行性能等に応じて、3基、4基、6基、8基等の複数であってよい。
The
ロータ24は、モータ241及びブレード242を備える。モータ241は、例えばDCブラシレスモータである。モータ241の回転軸にはブレード242が取り付けられている。モータ241は、制御部21の制御に応じてブレード242を回転させる。ブレード242は回転することにより撮影用移動体2に揚力を発生させる。すなわち、ブレード242は所謂プロペラである。ロータ24の駆動によって撮影用移動体2を飛行させる方法については公知であるため詳細な説明を省略する。
The
以下の説明において、撮影用移動体2の水平飛行姿勢において本体(不図示)の重心を貫く水平面における前進に対応する一方向を「前方向」とした場合、当該水平面における前方向に対して180度向きの方向を「後方向」、当該水平面における前方向に対して左90度の方向を「左方向」、当該水平面における前方向に対して右90度の方向を「右方向」、当該水平面に対して上空側を「上方向」、当該水平面に対して地表側を「下方向」と定義する。
In the following description, when one direction corresponding to the advance in the horizontal plane penetrating the center of gravity of the main body (not shown) in the horizontal flight posture of the moving
撮影部25は、制御部21による制御に応じて撮影することで画像データを生成するカメラである。撮影部25が生成した画像データは制御部21の制御によって記憶部23に記録される。撮影部25は、制御部21による制御に応じて映像(動画)又は静止画の撮影が可能である。
The photographing
撮影部25は、撮影用移動体2から下方向を含む所定の範囲を撮影可能なように撮影用移動体2の本体に設けられる。具体的には、撮影部25は、撮影用移動体2に搭載された状態で、撮影鉛直軸から所定角度(例えば、0度〜90度の間の特定の角度)傾くことが可能であるように構成されている。撮影鉛直軸は、図示しないカメラレンズの光軸が撮影用移動体2の水平飛行姿勢における撮影部25の重心を貫く鉛直軸である。また、撮影部25は、撮影用移動体2に搭載された状態で、撮影鉛直軸を中心に回動(パン)可能に構成されている。
The photographing
撮影部25は、撮影鉛直軸を中心に前方向に対して左方向側に所定角度(例えば、0度〜180度)、また、撮影鉛直軸を中心に前方向に対して右方向側に所定角度(例えば、0度〜180度)回動可能である。撮影部25が撮影鉛直軸を中心に前方向に対して左方向側に所定角度回転した際の回転の角度と、撮影部25が撮影鉛直軸を中心に前方向に対して右方向側に所定角度回動した際の回転の角度とをパン角度という。
The photographing
撮影部25を回動させることにより、前方向、左方向、右方向及び後方向を含む水平面内全方向であってかつ下方向側(例えば、地上や地上の構造物、海上等)を撮影することができる。なお、撮影部25は、撮影鉛直軸を中心に360度回転可能に設けられてもよい。
By rotating the photographing
撮影部25には、駆動部26が連結されている。駆動部26は、例えばDC(direct current)ブラシレスモータである。制御部21による撮影方向の制御に応じて、駆動部26は撮影部25の撮影方向を変更する。
A
なお、制御部21による撮影方向の制御に応じて、駆動部26が撮影部25の撮影鉛直軸から傾く角度(チルト角度)を変更するようにしてもよい。
The angle (tilt angle) at which the
図3は、実施形態における制御部11の機能構成の一例を示す図である。制御部11は、GPS通信制御部110、操作通信制御部111、移動体間第1出力制御部112、移動体間第1入力制御部113、飛行制御部114、記録部115、測量制御部116及び実位置情報取得部117を備える。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the functional configuration of the
GPS通信制御部110は、GPS通信部120の動作を制御する。GPS通信制御部110は、GPS通信部120の動作を制御し、GPS通信部120を介してGPS信号が示す情報を取得する。GPS通信制御部110は、取得したGPS信号が示す情報を飛行制御部114及び実位置情報取得部117に出力する。
The GPS
操作通信制御部111は、操作通信部121の動作を制御する。操作通信制御部111は、操作通信部121の動作を制御し、操作通信部121を介して操作信号が示す情報を取得する。
The operation
移動体間第1出力制御部112は、移動体間第1出力部123の動作を制御する。移動体間第1出力制御部112は、移動体間第1出力部123の動作を制御することで移動体間第1出力部123に情報を出力させる。移動体間第1出力制御部112は、移動体間第1出力部123の動作を制御することで移動体間第1出力部123に例えば実位置情報を出力させる。
The inter-mobile first
移動体間第1入力制御部113は、移動体間第1入力部124の動作を制御する。移動体間第1入力制御部113は、移動体間第1入力部124を介して撮影用移動体2が出力した情報を取得する。
The inter-mobile first
飛行制御部114は、基準移動体制御プログラムにしたがいGPS信号が示す情報に基づいてロータ14を制御し、基準移動体1の飛行姿勢及び飛行速度を含む飛行動作を制御する。
The
飛行制御部114は、ロータ14のモータ141の回転速度を調節するための図示しないESC(Electronic Speed Controller)を含む。また、飛行制御部114は、例えば、図示しない慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)を備え、操作信号に基づくことなく、基準移動体1に対する自然風(強風、突風等)や雨雪等の外的要因に対抗して姿勢を保つために、自律的に姿勢制御を行う。
The
記録部115は、記憶部13に各種情報を記録する。各種情報は例えばGPS信号が示す情報(すなわち基準移動体位置情報)を含む。各種情報は、例えば測量結果を含む。各種情報は、例えば実位置情報を含む。各種情報は、例えば飛行制御部114による制御の履歴を含む。
The
測量制御部116は、測量装置10の動作を制御する。測量制御部116は、測量装置10の測量結果を取得する。測量制御部116は、取得した測量結果を実位置情報取得部117に出力する。
The
実位置情報取得部117は、GPS信号及び測量結果に基づき実位置情報を取得する。実位置情報取得部117は、例えばGPS信号が示す位置と測量結果の位置とがベクトルで表されている場合に、GPS信号が示す位置を表す位置ベクトルと測定結果が示す相対ベクトルとの合成ベクトルを実位置情報として取得する。なお、このような場合、合成ベクトルは実位置そのものを表す。
The actual position
実位置情報取得部117は、実位置と期待位置との違いである期待位置ずれを取得してもよい。このような場合、実位置情報取得部117が取得する実位置情報は、実位置ではなく期待位置ずれを示してもよい。
The actual position
図4は、実施形態における制御部21の機能構成の一例を示す図である。制御部21は、操作通信制御部211、移動体間第2出力制御部212、移動体間第2入力制御部213、飛行制御部214、記録部215、撮影制御部216、実位置取得部217及び期待位置取得部218を備える。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the
操作通信制御部211は、操作通信部221の動作を制御する。操作通信制御部211は、操作通信部221の動作を制御し、操作通信部221を介して操縦者端末3と通信する。操作通信制御部211は、操縦者端末3との通信により例えば撮影部25の撮影結果を操縦者端末3に送信する。
The operation
移動体間第2出力制御部212は、移動体間第2出力部223の動作を制御する。移動体間第2出力制御部212は、移動体間第2出力部223の動作を制御することで移動体間第2出力部223に情報を出力させる。移動体間第2出力制御部212は、移動体間第2出力部223の動作を制御することで移動体間第2出力部223に例えば、期待位置取得部218の取得結果である期待位置を出力させる。
The inter-mobile second
移動体間第2入力制御部213は、移動体間第2入力部224の動作を制御する。移動体間第2入力制御部213は、移動体間第2入力部224を介して基準移動体1が出力した情報を取得する。移動体間第2入力制御部213は、移動体間第2入力部224を介して例えば基準移動体1が出力した実位置情報を取得する。
The inter-mobile second
飛行制御部214は、撮影用移動体制御プログラムにしたがいロータ24を制御する。飛行制御部214は、ロータ24の制御により撮影用移動体2の飛行姿勢及び飛行速度を含む飛行動作を制御する。飛行制御部214は、例えば撮影用移動体制御プログラムにしたがい実位置情報に基づいてロータ24を制御する。
The
飛行制御部214によるロータ24を制御する処理は、例えば実位置情報が示す位置に基づき期待位置まで撮影用移動体2を移動させるようにロータ24を制御する処理である。
The process of controlling the
飛行制御部214は、ロータ24のモータ241の回転速度を調節するための図示しないESCを含む。また、飛行制御部214は、例えば、図示しない慣性計測装置を備え、操作信号に基づくことなく、撮影用移動体2に対する自然風(強風、突風等)や雨雪等の外的要因に対抗して姿勢を保つために、自律的に姿勢制御を行う。
The
記録部215は、記憶部23に各種情報を記録する。各種情報は例えば撮影部25の撮影結果を含む。各種情報は例えば実位置情報を含む。各種情報は例えば飛行制御部214による制御の履歴を含む。
The
撮影制御部216は、撮影部25の撮影動作を制御する。撮影動作には、撮影部25の撮影待機、撮影、撮影停止の各モードが含まれる。また撮影制御部216は、撮影部25の撮影方向を制御する。すなわち、撮影制御部216は、駆動部26の動作を制御する。撮影動作と撮影方向とは、操作信号によって指示された動作と方向とであってもよいし、予め撮影用移動体制御プログラムにプログラム済みの所定の動作と方向とであってもよい。
The
実位置取得部217は、実位置情報に基づき実位置を取得する。実位置取得部217は、例えば実位置情報が実位置そのものを示す場合には実位置情報が示す情報を実位置として取得する。実位置取得部217は、例えば実位置情報が期待位置ずれを示す場合には、期待位置及び期待位置ずれを用いて実位置を取得する。
The actual
期待位置取得部218は、期待位置を取得する。期待位置取得部218は、例えば予め記憶部23に期待位置が記憶されている場合には、記憶部23から期待位置を読み出すことで期待位置を取得する。期待位置取得部218は、飛行制御部214による制御の履歴に基づき撮影用移動体2の位置を推定してもよい。このような場合、推定結果が期待位置である。
The expected
図5は、実施形態の位置情報取得システム100が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of processing executed by the position
期待位置取得部218が期待位置を取得する(ステップS101)。次に移動体間第2出力制御部212が移動体間第2出力部223に期待位置を出力させる(ステップS102)。次に移動体間第1入力制御部113が移動体間第1入力部124によって、撮影用移動体2が出力した期待位置を取得する(ステップS103)。次にGPS通信部120がGPS信号を受信し、GPS通信制御部110が受信されたGPS信号が示す基準移動体位置情報を取得する(ステップS104)。次に測量装置10が撮影用移動体2を測量する(ステップS105)。測量により測量装置10から見た撮影用移動体2の位置が取得される。
The expected
次に基準移動体位置情報及び測量結果に基づき、実位置情報取得部117が実位置情報を取得する(ステップS106)。実位置情報取得部117は、取得した期待位置にも基づき、期待位置ずれを実位置情報として取得してもよい。
Next, the actual position
次に移動体間第1出力制御部112が移動体間第1出力部123に実位置情報を出力させる(ステップS107)。次に移動体間第2入力制御部213が移動体間第2入力部224によって、基準移動体1が出力した実位置情報を取得する(ステップS108)。次に実位置取得部217が実位置情報に基づき実位置を取得する(ステップS109)。飛行制御部214が実位置に基づき撮影用移動体2の飛行を制御する(ステップS110)。
Next, the inter-mobile first
このように構成された位置情報取得システム100は、衛星測位システムを用いて取得した位置情報と測量結果とに基づいて、撮影用移動体2の位置を取得する基準移動体1を備える。そのため、位置情報取得システム100において撮影用移動体2は非GPS環境を移動する際であっても、自装置の位置を取得することができる。
The position
(変形例)
なお、ステップS104の処理とステップS105の処理とは必ずしもステップS104の処理が先に実行される必要は無い。ステップS104の処理はステップS105の処理の次に実行されてもよい。
(Modification example)
The process of step S104 and the process of step S105 do not necessarily have to be executed first. The process of step S104 may be executed after the process of step S105.
なお、基準移動体1は必ずしも期待位置を取得する必要は無い。基準移動体1は、所定のタイミングで実位置情報を取得し、取得した実位置情報を移動体間第1出力部123によって出力するだけでもよい。 The reference mobile body 1 does not necessarily have to acquire the expected position. The reference moving body 1 may only acquire the actual position information at a predetermined timing and output the acquired actual position information by the first output unit 123 between the moving bodies.
なお、基準移動体1が実位置情報を取得するタイミングは、必ずしも撮影用移動体2が出力した期待位置を取得したタイミングでなくてもよい。例えば基準移動体1は、撮影用移動体2が所定の期間同一地点にとどまっている場合に実位置情報を取得してもよい。所定の期間同一地点にとどまっている場合は、例えば撮影用移動体2がホバリングしている期間である。
The timing at which the reference moving body 1 acquires the actual position information does not necessarily have to be the timing at which the
なお、基準移動体1及び撮影用移動体2の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
All or part of each function of the reference moving object 1 and the photographing moving
なお、基準移動体1は第1移動体の一例である。撮影用移動体2は第2移動体の一例である。GPS通信制御部110は第1位置情報取得部の一例である。基準移動体位置情報は第1位置情報の一例である。測量制御部116は測量部の一例である。実位置情報取得部117は第2位置情報取得部の一例である。移動体間第1出力制御部112は通知部の一例である。実位置情報は第2位置情報の一例である。移動体間第1出力部123による出力は通知の一例である。
The reference mobile body 1 is an example of the first mobile body. The moving
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.
100…位置情報取得システム、 1…基準移動体、 2…撮影用移動体、 3…操縦者端末、 10…測量装置、 11…制御部、 12…入出力部、 120…GPS通信部、 121…操作通信部、 122…移動体間情報入出力部、 123…移動体間第1出力部、 124…移動体間第1入力部、 13…記憶部、 14…ロータ、 141…モータ、 142…ブレード、 20…反射板、 21…制御部、 22…入出力部、 221…操作通信部、 222…移動体間情報入出力部、 223…移動体間第2出力部、 224…移動体間第2入力部、 23…記憶部、 24…ロータ、 241…モータ、 242…ブレード、 25…撮影部、 26…駆動部、110…GPS通信制御部、 111…操作通信制御部、 112…移動体間第1出力制御部、 113…移動体間第1入力制御部、 114…飛行制御部、 115…記録部、 116…測量制御部、 117…実位置情報取得部、 211…操作通信制御部、 212…移動体間第2出力制御部、 213…移動体間第2入力制御部、 214…飛行制御部、 215…記録部、 216…撮影制御部、 217…実位置取得部、 218…期待位置取得部、 9…橋、 901、902、903…橋脚、 91…プロセッサ、 92…メモリ、 93…プロセッサ、 94…メモリ 100 ... location information acquisition system, 1 ... reference moving body, 2 ... shooting moving body, 3 ... operator terminal, 10 ... surveying device, 11 ... control unit, 12 ... input / output unit, 120 ... GPS communication unit, 121 ... Operation communication unit, 122 ... Mobile information input / output unit, 123 ... Mobile first output unit, 124 ... Mobile first input unit, 13 ... Storage unit, 14 ... Rotor, 141 ... Motor, 142 ... Blade , 20 ... Reflector, 21 ... Control unit, 22 ... Input / output unit, 221 ... Operation communication unit, 222 ... Mobile information input / output unit, 223 ... Mobile second output unit, 224 ... Mobile second Input unit, 23 ... Storage unit, 24 ... Rotor, 241 ... Motor, 242 ... Blade, 25 ... Imaging unit, 26 ... Drive unit, 110 ... GPS communication control unit, 111 ... Operation communication control unit, 112 ... Mobile unit 1 Output control unit, 113 ... First input control unit between moving objects, 114 ... Flight control unit, 115 ... Recording unit, 116 ... Survey control unit, 117 ... Actual position information acquisition unit, 211 ... Operation communication control unit, 212 ... 2nd output control unit between moving bodies, 213 ... 2nd input control unit between moving bodies, 214 ... flight control unit, 215 ... recording unit, 216 ... shooting control unit, 217 ... actual position acquisition unit, 218 ... expected position acquisition unit , 9 ... Bridge, 901, 902, 903 ... Bridge pedestal, 91 ... Processor, 92 ... Memory, 93 ... Processor, 94 ... Memory
Claims (4)
前記測量対象であり、前記第2位置情報に基づき自装置の位置を取得する第2移動体と、
を備え、
前記第2位置情報は、前記第2移動体の実際の位置と前記第2移動体が存在することが期待される位置である期待位置との違いを示し、
前記第2移動体は、前記期待位置を取得して前記第1移動体に対して出力し、
前記第1移動体の前記第2位置情報取得部は、前記第2移動体から出力された前記期待位置に基づいて前記第2位置情報を取得する、
位置情報取得システム。 A first position information acquisition unit that acquires the first position information that is the position information of the own device using a satellite positioning system, a survey unit that measures the position of the survey target, and a survey by the first position information and the survey unit. A first moving body including a second position information acquisition unit that acquires second position information that is information about the position of the survey target based on the result, and a notification unit that notifies the second position information.
A second mobile body that is the target of the survey and acquires the position of its own device based on the second position information, and
Equipped with
The second position information indicates the difference between the actual position of the second moving body and the expected position which is the position where the second moving body is expected to exist.
The second moving body acquires the expected position and outputs the expected position to the first moving body.
The second position information acquisition unit of the first moving body, get the second position information on the basis of the expected position output from the second movable body,
Location information acquisition system.
請求項1に記載の位置情報取得システム。 The second position information indicates the actual position of the second moving body.
The location information acquisition system according to claim 1.
第1位置情報取得部が衛星測位システムを用いて自装置の位置情報である第1位置情報を取得する第1位置情報取得ステップと、
前記測量部が前記第2移動体の位置を測量する測量ステップと、
前記第2移動体が、自装置が存在することが期待される位置である期待位置を取得して前記第1移動体に対して出力する出力ステップと、
前記第2位置情報取得部が、前記第1位置情報と前記測量部による測量結果と前記期待位置とに基づき、前記測量対象である前記第2移動体の測量結果の位置と前記期待位置との違いを示す情報である第2位置情報を取得する第2位置情報取得ステップと、
前記通知部が前記第2位置情報を通知する通知ステップと、
前記第2移動体が前記第2位置情報に基づき前記第2移動体の位置を取得する実位置取得ステップと、
を有する位置情報取得方法。 The first position information acquisition unit that acquires the first position information that is the position information of the own device using the satellite positioning system, the survey unit that measures the position of the object to be surveyed, and the first position information and the survey by the survey unit. A first moving body including a second position information acquisition unit that acquires second position information that is information about the position of the survey target based on the result, and a notification unit that notifies the second position information, and the survey. It is a position information acquisition method performed by a position information acquisition system, which is a target and includes a second moving body that acquires the position of the own device based on the second position information.
The first position information acquisition step in which the first position information acquisition unit acquires the first position information which is the position information of the own device using the satellite positioning system, and the first position information acquisition step.
A surveying step in which the surveying unit measures the position of the second moving body, and
An output step in which the second moving body acquires an expected position, which is a position where the own device is expected to exist, and outputs the expected position to the first moving body.
The second position information acquiring unit, based on the survey results and the expected position of said surveying unit and the first position information, the position and the expected position of the survey results of the a surveying object and the second moving member The second position information acquisition step for acquiring the second position information which is the information indicating the difference, and
A notification step in which the notification unit notifies the second position information,
The actual position acquisition step in which the second moving body acquires the position of the second moving body based on the second position information, and
Location information acquisition method.
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