JP7194144B2 - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents
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Description
本開示は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to an information processing device, an information processing method, and a program.
近年では、GPS(Global Positioning System)に代表されるGNSS(Global Navigation Satellite System)と称される技術を利用することで、移動体の位置の測位を可能とする仕組みが実用化されている。GPSによる測位では、衛星から送信される無線信号を端末装置で受信し、無線信号が送信されたタイミングと、当該無線信号が受信されたタイミングとの間の時間差を利用して衛星と端末装置との間の距離を算出することで、当該端末装置の位置の推定が行われる。例えば、特許文献1には、GPSを利用した移動体の位置の推定に係る技術の一例が開示されている。
In recent years, a mechanism has been put into practical use that enables positioning of a moving object by using a technology called GNSS (Global Navigation Satellite System) represented by GPS (Global Positioning System). In GPS positioning, a terminal device receives a radio signal transmitted from a satellite, and the satellite and the terminal device are positioned using the time difference between the timing at which the radio signal is transmitted and the timing at which the radio signal is received. The position of the terminal device is estimated by calculating the distance between . For example,
一方で、GNSSのように衛星から送信される無線信号を利用して移動体の測位が行われる状況下では、屋内や地下施設等のように屋根や壁面等の遮蔽物で覆われた環境では、当該無線信号が当該遮蔽物に遮蔽されることで、精度の高い測位が困難となる場合がある。 On the other hand, in situations where positioning of mobile objects is performed using radio signals transmitted from satellites, such as GNSS, in environments covered with shields such as roofs and walls, such as indoors and underground facilities, In some cases, the wireless signal is blocked by the shield, making highly accurate positioning difficult.
本発明は上記の問題を鑑み、衛星からの無線信号を定常的に受信可能である状態を維持することが困難な状況下においても、より好適な態様で測位を可能とすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to enable positioning in a more suitable manner even under conditions where it is difficult to maintain a state in which radio signals from satellites can be steadily received. .
本発明に係る情報処理装置は、所定の筐体の実空間における絶対的な位置及び姿勢に関する第1の情報を、実空間に設置され、かつ前記筐体の近接を検知する面が鉛直方向に沿って延伸するように配設された基準点に対して、当該基準点に対する前記筐体の相対的な姿勢が所定の条件を満たす状態で、当該筐体が近接することで当該基準点から取得される、当該基準点の実空間における絶対的な位置及び姿勢に関する情報に基づき算出することで取得する第1の取得手段と、前記筐体の相対的な位置の変化に応じた第2の情報を時系列に沿って逐次取得する第2の取得手段と、前記第1の情報に応じた前記筐体の絶対的な位置及び姿勢を基準として、前記第2の情報が示す前記筐体の相対的な位置の変化が検知されたタイミングにおける、当該筐体の実空間における絶対的な位置を推定する推定手段と、を備え、前記基準点は、前記筐体の近接を検知する前記面が複数並べて配設され、前記第1の取得手段は、所定の期間内に複数の前記面それぞれに対して前記筐体が近接することで取得される情報に基づき、前記基準点に対して近接する前記筐体の姿勢が前記所定の条件を満たすか否かを評価する。 An information processing apparatus according to the present invention is installed in real space and has a surface for detecting the proximity of a given housing that is oriented in the vertical direction. Acquired from a reference point arranged so as to extend along the reference point when the housing approaches the reference point in a state where the relative posture of the housing with respect to the reference point satisfies a predetermined condition. a first acquisition means for acquiring by calculating based on information relating to the absolute position and orientation of the reference point in real space; and second information corresponding to changes in the relative position of the housing relative to the housing indicated by the second information on the basis of the absolute position and orientation of the housing according to the first information; estimating means for estimating an absolute position of the housing in real space at the timing when a change in the physical position is detected , wherein the reference point is a plurality of planes for detecting the proximity of the housing. The first acquisition means arranged side by side acquires the information obtained by the housing approaching each of the plurality of surfaces within a predetermined period of time, the It is evaluated whether or not the posture of the housing satisfies the predetermined condition .
本発明によれば、衛星からの無線信号を定常的に受信可能である状態を維持することが困難な状況下においても、より好適な態様での測位が可能となる。 According to the present invention, it is possible to perform positioning in a more suitable manner even under conditions where it is difficult to maintain a state in which radio signals from satellites can be steadily received.
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.
<概要>
まず、図1を参照して、本実施形態に係る情報処理装置による測位に係る技術について概要を説明する。本実施形態に係る端末装置100は、所謂スマートフォンやタブレット端末等のようにユーザが携行可能に構成されている。このような前提のもとで、端末装置100は、筐体に支持された各種センサや撮像部等を利用して、当該筐体の位置(換言すると、端末装置100自身の位置)の相対的な変化を検知する。
<Overview>
First, with reference to FIG. 1, the outline of the technology related to positioning by the information processing apparatus according to the present embodiment will be described. A
具体的な一例として、端末装置100は、筐体に支持された撮像部による撮像結果に応じて逐次取得される画像それぞれから、被写体として撮像された物体や背景の特徴点を抽出し、当該特徴点の抽出結果に基づき当該被写体をトラッキングしてもよい。これにより、端末装置100は、抽出された特徴点に対応する被写体を基準として筐体の相対的な位置や姿勢の変化を算出することが可能となる。
また、他の一例として、端末装置100は、筐体に支持された加速度センサや角速度センサ等の検知結果に基づき当該筐体の相対的な位置や姿勢の変化を算出してもよい。
もちろん上記はあくまで一例であり、端末装置100が、筐体の相対的な位置や姿勢の変化を導出することが可能であれば、その方法や当該方法を実現するための構成は特に限定されない。例えば、端末装置100は、筐体に支持された測距センサを利用して、実空間内の物体と当該筐体との間の距離を時系列に沿って逐次算出してもよい。これにより、端末装置100は、距離の算出結果を利用することで、当該距離の算出対象である物体を基準とした筐体の相対的な位置や姿勢の変化を算出することが可能となる。
As a specific example, the
As another example, the
Of course, the above is only an example, and the method and the configuration for realizing the method are not particularly limited as long as the
以上のようにして、端末装置100は、時系列に沿って少なくとも筐体の相対的な位置の変化を逐次算出する。そして、端末装置100は、筐体の相対的な位置の変化(換言すると、移動経路)を時系列に沿って追跡することで、端末装置100が内部的に管理するローカル座標系における筐体の位置を推定する。
As described above, the
一方で、端末装置100が内部的に管理するローカル座標系は、必ずしも実空間における絶対的な座標系(以下、「絶対座標系」とも称する)と軸が一致するとは限らない。また、例えローカル座標系と絶対座標系とが一致していたとしても、ローカル座標系における情報のみでは、端末装置100がこの座標系間の一致を認識することは困難である。
そこで、端末装置100は、移動に係る経路上の少なくとも1つの位置において、筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定を行い、当該推定の結果を利用して、他の位置についても、ローカル座標系における筐体の位置(相対的な位置)を、絶対座標系における位置(絶対的な位置)に変換する。なお、以降の説明では、筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定が行われる上記位置を、便宜上「基準点」とも称する。
具体的には、端末装置100は、基準点における筐体の絶対的な位置及び姿勢を基準として、移動に係る経路上の当該基準点以外の他の点(換言すると、他の位置)について、ローカル座標系における当該筐体の位置(相対的な位置)を、絶対座標系における位置(絶対的な位置)に変換する。このような制御が適用されることで、屋根や壁面等の遮蔽物で覆われた環境(例えば、屋内や地下施設等)のように、測位に係る衛星からの無線信号を定常的に受信可能である状態を維持することが困難な状況下においても、筐体の絶対的な位置を推定することが可能となる。
そこで、以降では、本実施形態に係る端末装置100の技術的特徴について、特に、所定の筐体(例えば、端末装置100の筐体)の絶対的な位置の推定に係る処理に着目してより詳細に説明する。
On the other hand, the axes of the local coordinate system internally managed by the
Therefore, the
Specifically, the
Therefore, hereinafter, regarding the technical features of the
<ハードウェア構成>
図2を参照して、本実施形態に係る端末装置100のハードウェア構成の一例について説明する。図2に示すように、本実施形態に係る端末装置100は、CPU(Central Processing Unit)210と、ROM(Read Only Memory)220と、RAM(Random Access Memory)230とを含む。また、端末装置100は、補助記憶装置240と、出力装置250と、入力装置260と、ネットワークI/F270と、センサ280とを含む。CPU210と、ROM220と、RAM230と、補助記憶装置240と、出力装置250と、入力装置260と、ネットワークI/F270と、センサ280は、バス290を介して相互に接続されている。
<Hardware configuration>
An example of the hardware configuration of the
CPU210は、端末装置100の各種動作を制御する中央演算装置である。例えば、CPU210は、端末装置100全体の動作を制御してもよい。ROM220は、CPU210で実行可能な制御プログラムやブートプログラムなどを記憶する。RAM230は、CPU210の主記憶メモリであり、ワークエリア又は各種プログラムを展開するための一時記憶領域として用いられる。
The
補助記憶装置240は、各種データや各種プログラムを記憶する。補助記憶装置240は、HDD(Hard Disk Drive)や、SSD(Solid State Drive)に代表される不揮発性メモリ等のような、各種データを一時的または持続的に記憶可能な記憶デバイスにより実現される。
The
出力装置250は、各種情報を出力する装置であり、ユーザに対する各種情報の提示に利用される。本実施形態では、出力装置250は、ディスプレイ等の表示デバイスにより実現される。出力装置250は、各種表示情報を表示させることで、ユーザに対して情報を提示する。ただし、他の例として、出力装置250は、音声や電子音等の音を出力する音響出力デバイスにより実現されてもよい。この場合には、出力装置250は、音声や電信等の音を出力することで、ユーザに対して情報を提示する。また、出力装置250として適用されるデバイスは、ユーザに対して情報を提示するために利用する媒体に応じて適宜変更されてもよい。なお、出力装置250が、各種情報の提示に利用される「出力部」の一例に相当する。
The
入力装置260は、ユーザからの各種指示の受け付けに利用される。本実施形態では、入力装置260は、マウス、キーボード、タッチパネル等の入力デバイスを含む。ただし、他の例として、入力装置260は、マイクロフォン等の集音デバイスを含み、ユーザが発話した音声を集音してもよい。この場合には、集音された音声に対して音響解析や自然言語処理等の各種解析処理が施されることで、この音声が示す内容がユーザからの指示として認識される。また、入力装置260として適用されるデバイスは、ユーザからの指示を認識する方法に応じて適宜変更されてもよい。また、入力装置260として複数種類のデバイスが適用されてもよい。
The
ネットワークI/F270は、外部の装置とのネットワークを介した通信に利用される。なお、ネットワークI/F270として適用されるデバイスは、通信経路の種別や適用される通信方式に応じて適宜変更されてもよい。
A network I/
センサ280は、端末装置100の各種状態を検知する。本実施形態に係る端末装置100は、センサ280として、例えば加速度センサや角速度センサ等のように、当該端末装置100自体(換言すると、端末装置100の筐体)の位置や姿勢の変化を検知可能なセンサを備える。センサ280は、各種状態の検知結果に応じた情報をCPU210に出力する。
The
CPU210は、ROM220又は補助記憶装置240に記憶されたプログラムをRAM230に展開し、このプログラムを実行することで、図8に示す端末装置100の機能構成や、図9に示すフローチャートで示された処理が実現される。
The
<技術思想>
図3~図7を参照して、本実施形態に係る端末装置100が、図1を参照して概要を説明した所定の筐体の絶対的な位置の推定を実現するための技術思想について一例を以下に説明する。
<Technical concept>
3 to 7, an example of the technical concept for the
まず、図3を参照して、端末装置100が内部的に管理するローカル座標系について一例を説明する。なお、以降では、便宜上、端末装置100として所謂スマートフォンやタブレット端末等のように携行可能に構成された端末装置が適用され、端末装置100は、自身の筐体の絶対位置を推定するものとする。
First, an example of the local coordinate system internally managed by the
図3の左図に示すように、端末装置100は、長尺方向と短尺方向とを有する略方形状の面を有する平板状の筐体を備えており、所望のタイミング(例えば、起動時等)における当該筐体を基準とした各方向に基づきローカル座標系を規定する。具体的には、図3に示す例では、端末装置100は、上記面の短尺方向を「X方向」、当該面の長尺方向を「Y方向」、当該面に垂直な方向を「Z方向」として、ローカル座標系を規定している。
また、Z方向のうち一方の面には、各種情報を表示するための画面が設けられている。そこで、Z方向のうち、画面が設けられている面(「表面」とも称する)側の方向を「+Z方向」とし、当該面とは逆側の面(「裏面」とも称する)の方向を「-Z方向」とも称する。また、上記画面の長尺方向(Y方向)が実空間内の鉛直方向と略一致し、かつ当該画面の天地方向と当該鉛直方向の天地方向とが略一致した状態において、鉛直方向の上方側に対応する方向を「+Y方向」とし、下方側に対応する方向を「-Y方向」とする。また、この状態において、画面と正対した場合に左方向に対応する方向を「-X方向」とし、右方向に対応する方向を「+X方向」とする。すなわち、図3の左図に示す座標系は、端末装置100の筐体の位置を示す座標系であるとも言える。
As shown in the left diagram of FIG. 3 , the
A screen for displaying various information is provided on one side in the Z direction. Therefore, of the Z directions, the direction of the surface on which the screen is provided (also referred to as the “front surface”) is defined as the “+Z direction,” and the direction of the surface opposite to the surface (also referred to as the “back surface”) is defined as the “+Z direction.” -Z direction”. In a state in which the longitudinal direction (Y direction) of the screen substantially matches the vertical direction in the real space, and the top-bottom direction of the screen and the top-bottom direction of the vertical direction substantially match, the vertical direction upward The direction corresponding to is defined as the "+Y direction", and the direction corresponding to the lower side is defined as the "-Y direction". In this state, the direction corresponding to the left direction when directly facing the screen is defined as "-X direction", and the direction corresponding to the right direction is defined as "+X direction". That is, it can be said that the coordinate system shown in the left diagram of FIG. 3 is a coordinate system indicating the position of the housing of the
また、図3の右図は、端末装置100が内部的に管理するローカル座標系における回転方向について規定している。具体的には、Y方向を軸として回転する方向を「ロール(roll)方向」とも称し、+Y方向側から見て反時計回りの方向を「正」の方向とし、時計回りの方向を「負」の方向とする。また、X方向を軸として回転する方向を「ピッチ(pitch)方向」とも称し、+X方向側から見て反時計回りの方向を「正」の方向とし、時計回りの方向を「負」の方向とする。また、Z方向を軸として回転する方向を「ヨー(yaw)方向」とも称し、+Z方向側から見て反時計回りの方向を「正」の方向とし、時計回りの方向を「負」の方向とする。すなわち、図3の右図に示す回転座標系は、端末装置100の筐体の姿勢(換言すると、筐体の向き)を示す座標系であるとも言える。
なお、以降の説明では、単に「ローカル座標系」と記載した場合には、特に説明が無い限りは、端末装置100が内部的に管理するローカル座標系を示すものとする。また、以降の説明では、ローカル座標系における位置(すなわち、相対的な位置)を示す座標を「ローカル座標」とも称し、これに対して絶対座標系における位置(すなわち、絶対的な位置)を示す座標を「絶対座標」とも称する。
The right diagram of FIG. 3 defines the rotation direction in the local coordinate system internally managed by the
It should be noted that, in the following description, when simply described as a "local coordinate system", it indicates a local coordinate system internally managed by the
次いで、図4を参照して、端末装置100が、基準点における自身の筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定を可能とするための仕組みの一例について説明する。本実施形態では、端末装置100は、実空間内の所望の位置に設置された基準点190と近接した状態で、当該基準点190から、当該基準点190の絶対的な位置及び姿勢に関する情報を取得し、当該情報に基づき、自身の筐体の絶対的な位置及び姿勢を推定する。
Next, with reference to FIG. 4, an example of a mechanism for enabling the
具体的には、基準点190は、NFC(Near Field Communication)に代表される所謂非接触通信を行うための通信装置を備えている。そのうえで、基準点190は、無線信号の送受信が行われる面(以下、「通信面」とも称する)に対して端末装置100が近接した場合(換言すると、端末装置100の筐体が近接した場合)に、非接触通信により当該端末装置100に対して当該通信面の絶対的な位置及び姿勢に関する情報を送信する。そのうえで、端末装置100は、基準点190の通信面に近接することで当該基準点190から送信される上記情報に基づき、自身の筐体の絶対的な位置及び姿勢を推定することとなる。なお、以降の説明では、便宜上、基準点190の通信面に対する端末装置100の近接を、単に「基準点190に対する端末装置100の近接」とも称する。また、基準点190の通信面の絶対的な位置及び姿勢を、単に「基準点190の絶対的な位置及び姿勢」とも称する。
Specifically, the
なお、非接触通信が可能となる距離が絶対的な位置の推定に際し誤差として許容できる距離であれば、端末装置100が基準点190に対して近接している場合に、端末装置100と基準点190とは絶対的な位置が略一致しているとみなすことが可能である。換言すると、本開示において端末装置100と基準点190との近接とは、端末装置100と基準点190との間の距離が、絶対的な位置の推定に際し誤差として許容できる範囲内にある状態であるとも言え、当該距離が、非接触通信が可能となる範囲内にある状態であるとも言える。
Note that if the distance at which non-contact communication is possible is a distance that can be tolerated as an error in estimating the absolute position, when the
また、基準点190に対して端末装置100が相対的に所定の姿勢で近接した状態で、非接触通信に基づき当該基準点190から当該端末装置100に対して上記情報が送信されるように制御が行われてもよい。これにより、端末装置100は、基準点190から送信される情報を基に当該基準点190の絶対的な姿勢を認識することで、当該認識の結果に基づき、自身の筐体の絶対的な姿勢を推定することが可能である。
In addition, in a state in which the
具体的な一例として、図4に示す例では、基準点190は、通信面が延伸する方向の一方が実空間の鉛直方向(換言すると、重力加速度の方向)と略一致するように当該通信面が設置されている。そのうえで、端末装置100の-Y方向が重力加速度の方向と略一致した状態で当該端末装置100と基準点190とが近接した状態で、当該基準点190から当該端末装置100に対して上記情報が非接触通信に基づき送信されるとよい。これにより、基準点190に対して近接している端末装置100の姿勢を、当該基準点190の絶対的な姿勢と対応付けることが可能となる。
なお、基準点190に対して端末装置100が相対的に所定の姿勢で近接した状態で、当該基準点190から当該端末装置100に対して上記情報が送信されるように制御するための仕組みについては一例を別途後述する。
As a specific example, in the example shown in FIG. 4, the
Regarding the mechanism for controlling the information to be transmitted from the
次いで、図5及び図6を参照して、端末装置100が基準点190に近接することで当該基準点190から取得される情報に基づき、移動に係る経路上の他の位置における端末装置100の筐体の絶対的な位置を推定する方法の一例について以下に説明する。換言すると、基準点190から取得される情報に基づき、当該基準点190に対して端末装置100が近接したタイミングとは異なる他のタイミングにおける、当該端末装置100の絶対的な位置を推定する方法について以下に説明する。
なお、図5及び図6を参照して説明する例では、ローカル座標系におけるX軸、Z軸、及びY軸を、絶対座標系における緯度、経度、及び鉛直方向とそれぞれ対応付けたうえで、ローカル座標系と絶対座標系との間のずれに基づき端末装置100の絶対的な位置の推定が行われるものとする。
Next, referring to FIGS. 5 and 6, based on the information acquired from the
In the example described with reference to FIGS. 5 and 6, the X-axis, Z-axis, and Y-axis in the local coordinate system are associated with the latitude, longitude, and vertical direction in the absolute coordinate system, respectively. Assume that the absolute position of the
まず、図5(a)として示すように、端末装置100は、所望のタイミング(例えば、起動時等)における自身の筐体の位置及び姿勢に基づき、ローカル座標系(すなわち、X方向、Y方向、及びZ方向)を規定する。
例えば、端末装置100は、加速度センサ等を利用して重力加速度を検知することで、当該重力加速度の方向に基づき、ローカル座標系の規定を行うことも可能である。この場合には、端末装置100は、重力加速度の方向を-Y方向として規定したうえで、Y方向と直行する面上における自身の筐体の姿勢に応じて、X方向及びZ方向を規定すればよい。
なお、図5に示す例では、説明を簡単にするために、上記所定のタイミングにおいて、Y方向と実空間内の鉛直方向(重力加速度の方向)が一致しており、その上で端末装置100の筐体の姿勢に応じてX方向及びZ方向が規定されているものとする。また、図5(a)に示す例では、ローカル座標系におけるX方向及びZ方向は、絶対座標系における緯度及び経度に対して、Y方向を軸としたロール方向にずれが生じているものとする。
First, as shown in FIG. 5(a), the
For example, the
In the example shown in FIG. 5, in order to simplify the explanation, the Y direction coincides with the vertical direction (the direction of gravitational acceleration) in the real space at the predetermined timing, and then the
次いで、図5(b)に示すように、基準点190に対して端末装置100が近接したものとする。この場合における、XZ平面上での端末装置100の姿勢に応じた方向を、便宜上、「X’方向」及び「Z’方向」とも称する。
具体的には、+X’方向は、図5(a)に示す状態における端末装置100の筐体の+X方向に対応する方向が、図5(b)に示す状態において向いている方向を示している。同様に、+Z’方向は、図5(a)に示す状態における端末装置100の筐体の+Z方向に対応する方向が、図5(b)に示す状態において向いている方向を示している。すなわち、+Z’方向と+X’方向とはローカル座標系のXZ平面上(換言すると、絶対座標系の水平面上)において直行することとなる。なお、本開示において、絶対座標系における水平面とは、緯度方向及び経度方向に延伸する平面を示すものとする。
また、基準点190の通信面に垂直な方向のうち、端末装置100が近接する方向とは逆側の方向を「基準点の方角」とした場合に、基準点の方角とは逆側の方向が+Z’方向と略一致することとなる。
Next, as shown in FIG. 5(b), it is assumed that the
Specifically, the +X′ direction indicates the direction in which the direction corresponding to the +X direction of the housing of the
Further, when the direction opposite to the direction in which the
また、絶対座標系の水平面上(換言すると、ローカル座標系のXZ平面上)において、基準点の方角と緯度方向との間の角度をrBearingとする。すなわち、角度rBearingは、絶対座標系の水平面上における基準点190の姿勢を示している。
また、図5(b)に示すように基準点190に対して近接した端末装置100の、ローカル座標系のXZ平面上における回転量(すなわち、ロール方向の回転量)に応じた角度をrAngleとする。
Also, on the horizontal plane of the absolute coordinate system (in other words, on the XZ plane of the local coordinate system), let rBearing be the angle between the direction of the reference point and the latitudinal direction. That is, the angle rBearing indicates the orientation of the
Also, as shown in FIG. 5B, rAngle is an angle corresponding to the amount of rotation on the XZ plane of the local coordinate system (that is, the amount of rotation in the roll direction) of the
そのうえで、図5(b)に示す状態において、端末装置100は、基準点190から取得する当該基準点190の絶対的な位置及び姿勢に関する情報に基づき、自身の筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定を行う。ここで、図6を参照して、図5(b)に示す状態における、端末装置100の筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定方法について一例を説明する。
Then, in the state shown in FIG. 5B, the
図6において、角度Aは、図5(a)に示す状態と図5(b)に示す状態との間で変化した、ローカル座標系のXZ平面上(換言すると、絶対座標系の水平面上)における端末装置100の筐体の姿勢の変化に応じた角度を示している。換言すると、角度Aは、ロール方向における端末装置100の筐体の姿勢の変化を表しているとも言える。
この場合に、角度rAngleは、上記角度Aに基づき、以下に(式1)として示す関係式で表される。なお、図3を参照して前述したように、ロール方向については、反時計回りの方向を正の方向としている。
In FIG. 6, the angle A is on the XZ plane of the local coordinate system (in other words, on the horizontal plane of the absolute coordinate system) that changes between the state shown in FIG. 5(a) and the state shown in FIG. 5(b). 4 shows angles corresponding to changes in the attitude of the housing of the
In this case, the angle rAngle is represented by the relational expression shown below as (Equation 1) based on the angle A. In addition, as described above with reference to FIG. 3, regarding the roll direction, the counterclockwise direction is defined as the positive direction.
ここで、改めて図5を参照する。図5(c)は、基準点190に対して端末装置100が近接した状態における当該端末装置100の絶対的な位置及び姿勢の推定結果を利用して、他のタイミングにおける当該端末装置100の絶対的な位置の推定が行われる状態を模式的に示している。
図5(c)において、100-1、100-2、及び100-3は、基準点190に対して端末装置100が近接したタイミング以降の他のタイミングi=0、i=1、及びi=2における当該端末装置100の位置及び姿勢を模式的に示している。また、タイミングiは、ローカル座標系における端末装置100の位置の測定(推定)が行われるタイミング(例えば、端末装置100の相対的な位置の変化が検知されるタイミング)を示している。なお、以降の説明では、端末装置100の移動に係る経路上の各位置のうち、ローカル座標系における端末装置100の位置の測定(推定)が行われるタイミングにおける位置を「測定点」とも称する。
Here, refer to FIG. 5 again. FIG. 5(c) shows the absolute position and orientation of the
In FIG. 5(c), 100-1, 100-2, and 100-3 indicate other timings i=0, i=1, and i= after the timing when the
ここで、タイミングiにおける測定点に位置する端末装置100の筐体のローカル座標を(xi,yi,zi)で表すものとする。また、基準点190のローカル座標を(rx,ry,rz)で表し、当該基準点190の絶対座標を(rLat,rAlt,rLng)で表すものとする。また、基準点190の絶対座標の周囲における1mあたりの緯度及び経度の変化量をそれぞれdLat及び dLngで表すものとする。
以上を踏まえ、Y方向と鉛直方向とが略一致することを前提とした、水平面上における絶対座標系とローカル座標系との間のずれを、図6に示すように角度θで表した場合には、角度θは、以下に(式2)として示す関係式で表される。また、タイミングiにおける測定点に位置する端末装置100の筐体の絶対座標を(Lati,Lngi,Alti)で表した場合に、Lati、Lngi、及びAltiは、以下に(式3)~(式5)として示す関係式でそれぞれ表される。
Let (xi, yi, zi) be the local coordinates of the housing of the
Based on the above, when the deviation between the absolute coordinate system and the local coordinate system on the horizontal plane is represented by an angle θ as shown in FIG. is expressed by the relational expression shown below as (Equation 2). Further, when the absolute coordinates of the housing of the
以上のようにして、上記(式3)~(式5)として示す、測定点のローカル座標(xi,yi,zi)を変数として、当該ローカル座標を絶対座標に変換する変換式が導かれる。
すなわち、端末装置100の絶対座標の推定時には、各測定点について測定(推定)されるローカル座標(xi,yi,zi)を、上記(式3)~(式5)として示す変換式に入力することで、当該測定点における端末装置100の筐体の絶対座標(Lati,Lngi,Alti)を導出(推定)することが可能となる。
As described above, the conversion formulas for converting the local coordinates (xi, yi, zi) of the measurement point to the absolute coordinates shown as the above (formula 3) to (formula 5) are derived.
That is, when estimating the absolute coordinates of the
なお、基準点については、1個所のみに限らず、複数個所に設けられていてもよい。このような場合には、絶対座標の導出の対象となる測定点と、端末装置100が近接した各基準点と、の間の関係に応じて、当該絶対座標の導出に利用する基準点が決定されてもよい。具体的な一例として、端末装置100が近接した一連の基準点のうち、対象となる測定点に位置するタイミング(換言すると、相対的な位置の変化が検知されたタイミング)により近いタイミングで近接が行われた基準点が、当該測定点の絶対座標の導出に利用されてもよい。
Note that the reference point is not limited to one location, and may be provided at a plurality of locations. In such a case, the reference point used for deriving the absolute coordinates is determined according to the relationship between the measurement point from which the absolute coordinates are to be derived and each reference point to which the
例えば、図7は、測定点の絶対座標の導出に利用する基準点の決定に係る処理について説明するための説明図である。図7において、Pa11及びPa12は、端末装置100の移動経路上において、当該端末装置100が近接した基準点(すなわち、当該端末装置100の絶対的な位置及び姿勢の推定に利用された基準点)を模式的に示している。また、Pb11~Pb15のそれぞれは、端末装置100の移動経路上における測定点を模式的に示している。
具体的には、図7に示す例では、基準点Pa11に対して端末装置100が近接したのちに、当該端末装置100の移動に伴い時系列に沿って測定点Pb11、Pb12、及びPb13がこの順序で設定されている。また、測定点Pb13の設定が行われた後に、基準点Pa12に対して端末装置100が近接し、その後、当該端末装置100の移動に伴い時系列に沿って測定点Pb14及びPb15がこの順序で設定されている。
For example, FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining processing related to determination of reference points used to derive absolute coordinates of measurement points. In FIG. 7 , Pa11 and Pa12 are reference points to which the
Specifically, in the example shown in FIG. 7, after the
以上のような前提のもとで、例えば、測定点Pb11の絶対座標、すなわち当該測定点Pb11に位置する端末装置100の絶対的な位置の導出が行われるものとする。この場合には、測定点Pb11が設定されたタイミングにより近いタイミングで端末装置100が近接した基準点は、基準点Pa11となる。すなわち、測定点Pb11の絶対座標の導出には、基準点Pa11において推定された端末装置100の絶対的な位置及び姿勢に関する情報が利用されることとなる。
また、他の一例として、測定点Pb14の絶対座標、すなわち当該測定点Pb14に位置する端末装置100の絶対的な位置の導出が行われるものとする。この場合には、測定点Pb14が設定されたタイミングにより近いタイミングで端末装置100が近接した基準点は、基準点Pa12となる。すなわち、測定点Pb14の絶対座標の導出には、基準点Pa12において推定された端末装置100の絶対的な位置及び姿勢に関する情報が利用されることとなる。
Based on the above premise, for example, the absolute coordinates of the measurement point Pb11, that is, the absolute position of the
As another example, it is assumed that the absolute coordinates of the measurement point Pb14, that is, the absolute position of the
なお、絶対座標の導出の対象となる測定点と、当該絶対座標の導出に情報が利用される基準点と、の間の時系列に沿った関係は、当該絶対座標の導出が行われるタイミングによる制約の範囲内であれば特に限定はされない。
具体的な一例として、一連の測定点について情報が取得された後に、事後的に一部の測定点について絶対座標の導出が行われる場合には、当該測定点が設定されたタイミングよりも後の他のタイミングにおいて端末装置100が近接した基準点の情報が利用されてもよい。
一方で、測定点の設定にあわせてリアルタイムで当該測定点について絶対座標の導出が行われる場合には、当該測定点が設定されたタイミングの直前の他のタイミングにおいて端末装置100が近接した基準点の情報が利用されてもよい。
The time-series relationship between the measurement point for which the absolute coordinates are to be derived and the reference point from which the information is used to derive the absolute coordinates depends on the timing of the derivation of the absolute coordinates. There is no particular limitation as long as it is within the limits of the restrictions.
As a specific example, after obtaining information about a series of measurement points, if absolute coordinates are derived for some measurement points after the fact, the timing after the timing when the measurement points were set Information on a reference point to which the
On the other hand, when the absolute coordinates of the measurement point are derived in real time in accordance with the setting of the measurement point, the reference point to which the
なお、図4~図7を参照して説明した例はあくまで一例であり、必ずしも本実施形態における所定の筐体の絶対的な位置の推定に係る処理の内容を限定するものではない。すなわち、基準点における端末装置100の筐体の絶対的な位置及び姿勢と、各測定点における当該筐体の相対的な位置と、に基づき、当該測定点における当該筐体の絶対的な位置を推定するという思想を逸脱しない範囲であれば、当該推定に係る処理の一部が適宜変更されてもよい。
The examples described with reference to FIGS. 4 to 7 are merely examples, and do not necessarily limit the content of the processing related to the estimation of the absolute position of the predetermined housing in this embodiment. That is, based on the absolute position and orientation of the housing of the
例えば、基準点における端末装置100の筐体の絶対的な位置及び姿勢を推定することが可能であれば、その方法は特に限定されない。
具体的な一例として、端末装置100が基準点において衛星から送信される測位に係る無線信号を受信可能である場合には、GNSS等の技術に基づき、当該基準点における当該端末装置100の絶対的な位置及び姿勢の推定が行われてもよい。なお、この場合には、衛星から送信される測位に係る無線信号を受信可能な実空間内の位置が、基準点として設定されることとなる。
また、他の一例として、基準点に位置する端末装置100を、複数の撮像装置により互いに異なる方向から撮像することで、当該撮像の結果に応じた画像に基づき、当該端末装置100の絶対的な位置及び姿勢の推定が行われてもよい。なお、この場合には、複数の撮像装置により撮像される実空間内の位置が、基準点として設定されることとなる。
For example, the method is not particularly limited as long as it is possible to estimate the absolute position and orientation of the housing of the
As a specific example, when the
As another example, by capturing images of the
また、各測定点における端末装置100の相対的な位置(すなわち、ローカル座標系における位置)を推定することが可能であれば、その方法は特に限定されない。
具体的な一例として、前述したように、端末装置100の筐体に支持された撮像部による撮像結果に応じて逐次取得される画像から被写体の特徴点を抽出し、当該特徴点に基づき当該被写体を基準として当該筐体の相対的な位置の変化が算出されてもよい。
また、他の一例として、加速度センサや角速度センサ等を利用して、端末装置100の筐体に作用する加速度や角速度を検知し、当該検知の結果に基づき当該筐体の相対的な位置の変化が検知されてもよい。
Also, as long as it is possible to estimate the relative position of
As a specific example, as described above, the feature points of the subject are extracted from the images sequentially acquired according to the imaging results of the imaging unit supported by the housing of the
As another example, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, or the like is used to detect the acceleration or angular velocity acting on the housing of the
また、上記では、端末装置100の筐体の絶対的な位置を3次元的に推定する場合について説明した。一方で、端末装置100の筐体の絶対的な位置を、鉛直方向の位置を考慮せずに2次元的に推定することも可能である。この場合には、(式3)~(式5)として示した変換式において、鉛直方向の成分であるrAlt、ry、及びyiに対して0を代入したうえで演算を行えばよい。
In the above description, the case where the absolute position of the housing of the
<機能構成>
図8を参照して、本実施形態に係る端末装置100の機能構成の一例について、特に所定の筐体の絶対的な位置の推定に係る処理に着目して説明する。なお、図8に示す例では、図4~図7を参照して説明したように、端末装置100は、基準点190に近接することで当該基準点190から取得した情報に基づき、当該基準点190への近接時における自身の絶対的な位置及び姿勢の推定を行うものとする。
端末装置100は、通信部101と、検知部102と、姿勢評価部103と、推定部104とを含む。また、端末装置100は、記憶部150を含んでもよい。
<Functional configuration>
An example of the functional configuration of the
通信部101は、基準点190の近接を検知し、当該基準点190との間で非接触通信を確立することで、当該非接触通信を介して当該基準点190から各種情報を取得する。具体的な一例として、通信部101は、非接触通信を確立した基準点190から、当該基準点190の絶対的な位置及び姿勢に関する情報を取得してよい。なお、通信部101として適用される通信装置については、基準点190との間の非接触通信に適用される通信方式に応じて適宜変更されてもよい。
また、通信部101は、近接を検知した基準点190からの非接触通信を介した情報の取得を、後述する姿勢評価部103からの指示に応じて実行してもよい。これにより、例えば、基準点190に対して端末装置100の筐体が相対的に所定の姿勢で近接した状態で、通信部101が非接触通信に基づき当該基準点190から情報を取得するように制御することが可能となる。
そして、通信部101は、基準点190から取得した情報を、後述する推定部104に出力する。
なお、通信部101が、「第1の取得手段」の一例に相当する。すなわち、通信部101が基準点190から取得する、当該基準点190の絶対的な位置及び姿勢に関する情報が、「第1の情報」の一例に相当する。
The
In addition, the
Then, the
Note that the
検知部102は、端末装置100の筐体の相対的な位置の変化を検知する。また、検知部102は、端末装置100の筐体の相対的な姿勢の変化を検知してもよい。
具体的な一例として、検知部102は、撮像画像中に被写体として撮像された物体や背景の特徴点を抽出することで当該被写体を認識し、被写体を基準として筐体の相対的な位置の変化を算出してもよい。また、この際に、検知部102は、被写体を基準として筐体の相対的な姿勢の変化を算出してもよい。なお、この場合には、検知部102は、所謂デジタルカメラ等のような撮像装置により実現されてもよい。
また、他の一例として、検知部102は、端末装置100の筐体に作用する加速度を検知し、当該検知の結果に基づき当該筐体の相対的な位置の変化を算出してもよい。また、この際に、検知部102は、端末装置100の筐体に作用する角速度を検知し、当該検知の結果に基づき当該筐体の相対的な姿勢の変化を算出してもよい。なお、この場合には、検知部102は、加速度センサや角速度センサ等の各種センサにより実現されてもよい。
もちろん、上記はあくまで一例であり、端末装置100の筐体の相対的な位置や姿勢の変化を検知することが可能であれば、その方法は特に限定されず、当該方法に応じて検知部102を実現するための装置が適宜変更されてもよい。
そして、検知部102は、少なくとも端末装置100の筐体の相対的な位置の変化の検知結果に応じた情報を、後述する推定部104に逐次出力する。また、この際に、検知部102は、端末装置100の筐体の相対的な姿勢の変化の検知結果を、推定部104に出力してもよい。
なお、検知部102が、「第2の取得手段」の一例に相当する。すなわち、検知部102による端末装置100の筐体の相対的な位置の変化の検知結果に応じた情報が、「第2の情報」の一例に相当する。
The
As a specific example, the
As another example, the
Of course, the above is just an example, and the method is not particularly limited as long as it is possible to detect changes in the relative position and orientation of the housing of the
Then, the
Note that the
姿勢評価部103は、端末装置100の筐体の姿勢が所定の姿勢か否かを評価し、当該評価の結果に応じて、通信部101に対して所定の通知を行う。具体的な一例として、姿勢評価部103は、通信部101が基準点190の近接を検知した場合に、当該基準点190に対して端末装置100の筐体が相対的に所定の姿勢か否かを評価してもよい。この場合には、姿勢評価部103は、基準点190に対して端末装置100の筐体が相対的に所定の姿勢であると評価した場合に、通信部101に対して当該基準点190からの情報の取得を指示してもよい。
The
なお、姿勢評価部103が、基準点190に対して端末装置100の筐体が相対的に所定の姿勢か否かを評価することが可能であれば、その方法は特に限定されない。
具体的な一例として、姿勢評価部103は、端末装置100の筐体に作用する重力加速度を検知し、当該重力加速度の方向が、筐体に対する所定の相対方向(例えば、Y方向)と略一致する場合に、基準点190に対して当該筐体が相対的に所定の姿勢であると評価してもよい。
As long as
As a specific example, the
また、他の一例として、姿勢評価部103は、端末装置100の筐体に支持された近接センサ(不図示)による、当該筐体に対する基準点190の近接の検知結果を利用することで、当該基準点190に対して当該筐体が相対的に所定の姿勢であると評価してもよい。なお、この場合には、例えば、上記近接センサが基準点190の近接を検知した場合に、通信部101が当該基準点190との間で非接触通信を確立可能となるように、当該近接センサと、当該通信部101が非接触通信を行うためのアンテナと、が端末装置100の筐体に支持されているとよい。
As another example, the
また、姿勢評価部103は、端末装置100の筐体に支持された加速度センサ(不図示)による当該筐体の動きの検知結果を監視し、当該検知結果のばらつきが所定の範囲内に収まった場合に、通信部101に対して当該基準点190からの情報の取得を指示してもよい。このような制御が適用されることで、基準点190に対して端末装置100の筐体が相対的に所定の姿勢で静止した状態(すなわち、当該姿勢が維持された状態)で、当該筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定が行われるように制御することが可能となる。
In addition, the
また、端末装置100側の制御のみに限らず、基準点190側の構成(例えば、構造的特徴)として、当該基準点190に対して端末装置100が相対的に所定の姿勢となった状態で近接するような仕組みが設けられていてもよい。
Further, not only the control on the
具体的な一例として、基準点190側に、当該基準点190に近接する端末装置100の筐体が所定の姿勢となるように支持する支持部材が設けられていてもよい。このような構成とすることで、基準点190に近接する端末装置100の姿勢が所定の条件を満たすように制限することが可能となる。
As a specific example, a support member may be provided on the side of the
また、他の一例として、基準点190が、非接触通信を行うための通信面(換言すると、端末装置100の筐体の近接を検知する面)として、所定の方向に沿って並べて配設された複数の通信面を備えるように構成されていてもよい。そのうえで、姿勢評価部103は、所定の期間内に端末装置100が上記基準点190の複数の通信面に順次近接することで当該基準点190から逐次取得される情報に基づき、当該端末装置100の筐体の姿勢の評価を行ってもよい。このような構成とすることで、基準点190に対して端末装置100を近接する際に、当該端末装置100を所定の方向に沿ってスライドさせることとなるため、基準点190に近接する端末装置100の姿勢が所定の条件を満たすように制限することが可能となる。
As another example, the
なお、上述のように基準点190側の構成により、当該基準点190に対して端末装置100が相対的に所定の姿勢となった状態で近接するような仕組みが設けられている場合には、必ずしも姿勢評価部103が設けられていなくてもよい。もちろん、上述した基準点190側の構成による仕組みと、姿勢評価部103による評価と、を組み合わせて利用することも可能である。
Note that, as described above, when the configuration of the
推定部104は、検知部102から少なくとも端末装置100の筐体の相対的な位置の変化の検知結果に応じた情報を逐次取得する。推定部104は、検知部102から逐次出力される情報に基づき、端末装置100の筐体の相対的な位置の変化を時系列に沿って監視することで、ローカル座標系における当該筐体の位置を推定する。
また、推定部104は、検知部102による検知タイミングごと(換言すると、測定点ごと)の、ローカル座標系における上記筐体の位置の推定結果に応じた情報を、所定の記憶領域(例えば、記憶部150)に記憶させることで管理してもよい。
The
In addition, the
また、推定部104は、通信部101が基準点190の近接を検知した場合に当該基準点190から取得された情報に基づき、当該基準点190に近接した端末装置100の筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定を行う。そして、推定部104は、当該筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定結果を利用して、検知部102による検知結果に応じた各測定点における当該筐体の相対的な位置(ローカル座標系における位置)を、絶対的な位置(絶対座標系における位置)に変換する。なお、同処理については、図4~図7を参照して前述したため、詳細な説明は省略する。
また、推定部104は、基準点190から取得された情報に基づく端末装置100の筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定結果に応じた情報を、所定の記憶領域(例えば、記憶部150)に記憶させることで管理してもよい。同様に、推定部104は、各測定点について導出した端末装置100の筐体の絶対的な位置に関する情報を、所定の記憶領域(例えば、記憶部150)に記憶させることで管理してもよい。
In addition, when the
Also, the
記憶部150は、端末装置100内の各部が処理を実行するためのデータやプログラムを記憶する記憶領域である。また、記憶部150は、端末装置100内の各部が生成した情報やデータを記憶してもよい。
なお、記憶部150は、例えば、端末装置100に内蔵された記憶装置により実現されてもよい。また、他の一例として、記憶部150は、端末装置100とは異なる外部の記憶装置により実現されてもよい。具体的には、記憶部150は、端末装置100に対して外付けされた記憶装置により実現されてもよいし、端末装置100とネットワークを介して接続された記憶装置により実現されてもよい。
The
Note that the
なお、図8に示す構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る技術的特徴を実現するための装置の構成を限定するものではない。例えば、端末装置100の少なくとも一部の機能が、複数の装置が協働することで実現されてもよい。
具体的な一例として、端末装置100の一部の機能が、端末装置100とは異なる他の装置により実現されてもよい。より具体的な一例として、通信部101、検知部102、及び姿勢評価部103と、推定部104とが互いに異なる装置に設けられていてもよい。なお、この場合には、少なくとも通信部101及び検知部102が、筐体の位置や姿勢の推定対象となる装置側に設けられているとよい。また、推定部104が設けられる装置が、本実施形態における「情報処理装置」の一例に相当する。
また、他の一例として、端末装置の少なくとも一部の機能の実現に係る処理の負荷が複数の装置に分散されてもよい。より具体的な一例として、推定部104の処理の負荷が複数の装置に分散されてもよい。
Note that the configuration shown in FIG. 8 is merely an example, and does not limit the configuration of the device for realizing the technical features according to this embodiment. For example, at least part of the functions of the
As a specific example, some functions of the
As another example, the processing load associated with realizing at least part of the functions of the terminal device may be distributed among a plurality of devices. As a more specific example, the processing load of the
また、基準点における所定の筐体(例えば、端末装置100の筐体)の絶対的な位置及び姿勢の推定方法や、測定点における所定の筐体の相対的な位置の変化の検知方法に応じて、端末装置100の一連の機能のうち少なくとも一部の機能が変更されてもよい。
具体的な一例として、GNSS等の技術に基づき、基準点における端末装置100の絶対的な位置及び姿勢の推定が行われる場合には、通信部101に替えて、衛星から送信される無線信号を受信するための構成要素が設けられてもよい。なお、この場合には、衛星からの無線信号を受信可能であれば、いずれの位置も基準点となり得る。そのため、必ずしも基準点が固定的に設定されていなくてもよい。
また、所定の筐体の相対的な位置の変化の検知方法に応じて、検知部102に替えて、他の構成要素が設けられてもよい。
In addition, depending on the method of estimating the absolute position and orientation of a predetermined housing (for example, the housing of the terminal device 100) at the reference point, and the method of detecting the change in the relative position of the predetermined housing at the measurement point. Therefore, at least part of the series of functions of the
As a specific example, when the absolute position and attitude of the
Also, other components may be provided in place of the
<処理>
図9を参照して、本実施形態に係る端末装置100の処理の一例について、特に所定の筐体の絶対的な位置の推定に係る処理に着目して説明する。なお、図9に示す例では、図4~図7を参照して説明したように、端末装置100は、基準点190に近接することで当該基準点190から取得した情報に基づき、当該基準点190への近接時における自身の絶対的な位置及び姿勢の推定を行うものとする。
<Processing>
An example of the processing of the
S101において、端末装置100は、基準点190との近接が検知されたか否かを判定する。端末装置100は、S101において基準点190との近接が検知されたと判定した場合には処理をS102に進める。
S102において、端末装置100は、近接した基準点190から当該基準点190の絶対的な位置及び姿勢に関する情報を取得し、当該情報に基づき、自身の筐体の絶対的な位置及び姿勢を推定する。なお、同推定に係る処理については、図4~図6を参照して前述したため、詳細な説明は省略する。
一方で、端末装置100は、S101において基準点190との近接が検知されていないと判定した場合には、処理をS103に進める。この場合には、S102の処理は実行されないこととなる。
In S101, the
In S102, the
On the other hand, when the
S103において、端末装置100は、自身の筐体の相対的な位置の変化を検知し、当該検知の結果を時系列に沿って監視することで、ローカル座標系における当該筐体の位置を推定する。これにより、上記検知のタイミングごと(換言すると、測定点ごと)に、ローカル座標系における端末装置100の筐体の位置の推定が可能となる。
In S103, the
S104において、端末装置100は、基準点190から当該基準点190の絶対的な位置及び姿勢に関する情報を取得済か否かを判定する。端末装置100は、S104において基準点190から当該基準点190の絶対的な位置及び姿勢に関する情報を取得済と判定した場合には、処理をS105に進める。なお、基準点190から当該情報を取得済の場合には、S102において、端末装置100が当該基準点190に近接したタイミングにおける、当該端末装置100の筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定が行われていることとなる。
S105において、端末装置100は、S102において推定した自身の筐体の絶対的な位置及び姿勢の推定結果に基づき、S103において測定点について推定したローカル座標系における当該筐体の位置を、絶対座標系における位置に変換する。これにより、各測定点における端末装置100の筐体の絶対的な位置を推定することが可能となる。
In S<b>104 , the
In S105, the
一方で、端末装置100は、S104において基準点190から当該基準点190の絶対的な位置及び姿勢に関する情報を取得済ではないと判定した場合には、図9に示す一連の処理を終了する。
On the other hand, if the
端末装置100は、図9に示す一連の処理を、所望の契機で実行する。具体的な一例として、端末装置100は、図9に示す一連の処理を、所定のタイミングごとに定期的に実行してもよい。また、他の一例として、端末装置100は、図9に示す一連の処理を、所定のトリガに基づき実行してもよい。
The
<適用例>
図10を参照して、本実施形態に係る技術の適用例について説明する。図10に示す例では、ユーザが保持するスマートフォンを本実施形態に係る端末装置100としたうえで、当該スマートフォンの測位を行う場合について説明する。
<Application example>
An application example of the technology according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the example shown in FIG. 10, a case will be described in which a smart phone held by a user is used as the
図10に示す開始点P0は、端末装置100(スマートフォン)の測位を開始したタイミングにおける、当該端末装置100の位置を模式的に示している。具体的な一例として、ユーザが端末装置100にインストールされた当該端末装置100の測位を実現するためのアプリケーションが起動すると、端末装置100は、当該アプリケーションの起動のタイミングにおける自身の筐体の位置を開始点P0として設定する。
A start point P0 illustrated in FIG. 10 schematically indicates the position of the terminal device 100 (smartphone) at the timing when positioning of the terminal device 100 (smartphone) is started. As a specific example, when the user activates an application for realizing positioning of the
次いで、ユーザが端末装置100を保持した状態で移動を開始し、移動中に経路上に配設された基準点Pa21、Pa22、及びPa23それぞれに対して、この順序で当該端末装置100を近接させたものとする。
また、Pb21~Pb25のそれぞれは測定点を示している。具体的には、ユーザが端末装置100を保持した状態で開始点P0から基準点Pa21に移動する間の経路上において、端末装置100の相対的な位置の推定が少なくとも1回行われ、当該推定が行われたタイミングに対応付けて測定点Pb21が設定されている。同様にして、基準点Pa21と基準点Pa22との間の経路上に測定点Pb22、Pb23、及びPb24が設定されている。また、基準点Pa22と基準点Pa23との間の経路上には測定点は設定されておらず、基準点Pa23以降の経路上に測定点Pb25が設定されている。
Next, the user starts moving while holding the
Also, Pb21 to Pb25 each indicate a measurement point. Specifically, the relative position of the
以上のような前提のもとで、端末装置100は、各測定点における自身の筐体の絶対的な位置を推定する場合に、当該推定をリアルタイムで行うか、当該推定を事後的に行うかに応じて、当該推定への情報の適用対象とする基準点を決定する。
Based on the above assumptions, when estimating the absolute position of its own housing at each measurement point, the
具体的には、端末装置100は、各測定点における自身の筐体の絶対的な位置をリアルタイムで推定する場合には、当該推定に利用する情報の取得元となる基準点を、対象とする測定点が設定されたタイミングよりも過去に近接が行われた基準点に制限する。
この場合には、例えば、端末装置100は、測定点Pb24における自身の筐体の絶対的な位置を推定する場合には、当該測定点Pb24が設定されたタイミングよりも過去に近接が行われた基準点Pa21のみを、当該推定に利用する情報の取得元の候補とする。そのうえで、端末装置100は、候補として設定された基準点のうち、測定点Pb24が設定されたタイミングにより近いタイミングで近接が行われた基準点から取得された情報を、当該測定点Pb24における自身の筐体の絶対的な位置の推定に利用する。すなわち、この場合には、基準点Pa21から取得された情報が、端末装置100の筐体の絶対的な位置の推定に利用されることとなる。
Specifically, when the
In this case, for example, when estimating the absolute position of the housing of the
これに対して、端末装置100は、各測定点における自身の筐体の絶対的な位置を事後的に推定する場合には、当該推定に利用する情報の取得元となる基準点の制限を行わず、近接が行われた一連の基準点を候補とする。
この場合には、例えば、端末装置100は、測定点Pb24における自身の筐体の絶対的な位置を推定する場合においても、近接が行われた基準点Pa21、Pa22、及びPa23を、当該推定に利用する情報の取得元の候補とする。そのうえで、端末装置100は、候補として設定された基準点のうち、測定点Pb24が設定されたタイミングにより近いタイミングで近接が行われた基準点から取得された情報を、当該測定点Pb24における自身の筐体の絶対的な位置の推定に利用する。すなわち、この場合には、基準点Pa22から取得された情報が、端末装置100の筐体の絶対的な位置の推定に利用されることとなる。
On the other hand, when the
In this case, for example, even when the
なお、端末装置100の筐体の絶対的な位置の推定が行われるタイミングで、いずれの基準点に対しても近接が行われていないような状況も想定され得る。このような場合には、端末装置100は、測位不可として、当該推定に係る処理を終了してもよい。
It should be noted that it is possible to assume a situation in which the
<むすび>
以上説明したように、本実施形態に係る情報処理装置(例えば、端末装置100)は、第1の取得手段と、第2の取得手段と、推定手段とを備える。第1の取得手段は、所定の筐体(例えば、端末装置100の筐体)の実空間における絶対的な位置及び姿勢に関する第1の情報を取得する。第2の取得手段は、上記筐体の相対的な位置の変化に応じた第2の情報を時系列に沿って逐次取得する。推定手段は、上記第1の情報に応じた上記筐体の絶対的な位置及び姿勢を基準として、上記第2の情報が示す上記筐体の相対的な位置の変化が検知されたタイミングにおける、当該筐体の実空間における絶対的な位置を推定する。
以上のような構成により、本実施形態に係る情報処理装置に依れば、屋根や壁面等の遮蔽物で覆われた環境(例えば、屋内や地下施設等)のように、測位に係る衛星からの無線信号を定常的に受信可能である状態を維持することが困難な状況下においても、筐体の絶対的な位置を推定することが可能となる。
<Conclusion>
As described above, the information processing apparatus (for example, the terminal device 100) according to this embodiment includes the first obtaining means, the second obtaining means, and the estimating means. The first acquisition means acquires first information about the absolute position and orientation of a given housing (for example, the housing of the terminal device 100) in real space. A second acquisition means sequentially acquires second information corresponding to a change in the relative position of the housing along a time series. The estimating means, based on the absolute position and orientation of the housing according to the first information, at a timing when a change in the relative position of the housing indicated by the second information is detected, Estimate the absolute position of the housing in real space.
With the configuration as described above, according to the information processing apparatus according to the present embodiment, it is possible to prevent satellites related to positioning from the environment (for example, indoors, underground facilities, etc.) covered with shields such as roofs and walls. It is possible to estimate the absolute position of the housing even in a situation where it is difficult to maintain a state in which it is possible to steadily receive the radio signal.
100 端末装置
101 通信部
102 検知部
103 姿勢評価部
104 推定部
150 記憶部
100
Claims (8)
前記筐体の相対的な位置の変化に応じた第2の情報を時系列に沿って逐次取得する第2の取得手段と、
前記第1の情報に応じた前記筐体の絶対的な位置及び姿勢を基準として、前記第2の情報が示す前記筐体の相対的な位置の変化が検知されたタイミングにおける、当該筐体の実空間における絶対的な位置を推定する推定手段と、
を備え、
前記基準点は、前記筐体の近接を検知する前記面が複数並べて配設され、
前記第1の取得手段は、所定の期間内に複数の前記面それぞれに対して前記筐体が近接することで取得される情報に基づき、前記基準点に対して近接する前記筐体の姿勢が前記所定の条件を満たすか否かを評価する、
情報処理装置。 First information about the absolute position and orientation of a given housing in real space is stored in a plane installed in real space and arranged such that a surface for detecting the proximity of the housing extends along the vertical direction. Real space of the reference point acquired from the reference point by the housing approaching the reference point in a state where the relative posture of the housing with respect to the reference point satisfies a predetermined condition. a first acquisition means for acquiring by calculating based on information on the absolute position and orientation in
a second acquisition means for sequentially acquiring second information according to changes in the relative position of the housing along a time series;
of the housing at the timing when a change in the relative position of the housing indicated by the second information is detected, with reference to the absolute position and orientation of the housing according to the first information; an estimating means for estimating an absolute position in real space;
with
The reference point is arranged by arranging a plurality of the surfaces for detecting the proximity of the housing,
The first acquisition means determines, based on information acquired by the housing approaching each of the plurality of surfaces within a predetermined period, whether the posture of the housing approaching the reference point is: Evaluating whether or not the predetermined condition is satisfied;
Information processing equipment.
所定の筐体の実空間における絶対的な位置及び姿勢に関する第1の情報を、実空間に設置され、かつ前記筐体の近接を検知する面が鉛直方向に沿って延伸するように配設された基準点に対して、当該基準点に対する前記筐体の相対的な姿勢が所定の条件を満たす状態で、当該筐体が近接することで当該基準点から取得される、当該基準点の実空間における絶対的な位置及び姿勢に関する情報に基づき算出することで取得する第1の取得ステップと、
前記筐体の相対的な位置の変化に応じた第2の情報を時系列に沿って逐次取得する第2の取得ステップと、
前記第1の情報に応じた前記筐体の絶対的な位置及び姿勢を基準として、前記第2の情報が示す前記筐体の相対的な位置の変化が検知されたタイミングにおける、当該筐体の実空間における絶対的な位置を推定する推定ステップと、
を含み、
前記基準点は、前記筐体の近接を検知する前記面が複数並べて配設され、
前記第1の取得ステップは、所定の期間内に複数の前記面それぞれに対して前記筐体が近接することで取得される情報に基づき、前記基準点に対して近接する前記筐体の姿勢が前記所定の条件を満たすか否かを評価する、
情報処理方法。 An information processing method executed by an information processing device,
First information about the absolute position and orientation of a given housing in real space is stored in a plane installed in real space and arranged such that a surface for detecting the proximity of the housing extends along the vertical direction. Real space of the reference point acquired from the reference point by the housing approaching the reference point in a state where the relative posture of the housing with respect to the reference point satisfies a predetermined condition. a first obtaining step obtained by calculating based on information about the absolute position and orientation in
a second acquisition step of sequentially acquiring second information according to changes in the relative position of the housing along a time series;
of the housing at the timing when a change in the relative position of the housing indicated by the second information is detected, with reference to the absolute position and orientation of the housing according to the first information; an estimation step of estimating an absolute position in real space;
including
The reference point is arranged by arranging a plurality of the surfaces for detecting the proximity of the housing,
In the first acquisition step, the orientation of the housing approaching the reference point is determined based on information acquired by the housing approaching each of the plurality of surfaces within a predetermined period of time. Evaluating whether or not the predetermined condition is satisfied;
Information processing methods.
所定の筐体の実空間における絶対的な位置及び姿勢に関する第1の情報を、実空間に設置され、かつ前記筐体の近接を検知する面が鉛直方向に沿って延伸するように配設された基準点に対して、当該基準点に対する前記筐体の相対的な姿勢が所定の条件を満たす状態で、当該筐体が近接することで当該基準点から取得される、当該基準点の実空間における絶対的な位置及び姿勢に関する情報に基づき算出することで取得する第1の取得ステップと、
前記筐体の相対的な位置の変化に応じた第2の情報を時系列に沿って逐次取得する第2の取得ステップと、
前記第1の情報に応じた前記筐体の絶対的な位置及び姿勢を基準として、前記第2の情報が示す前記筐体の相対的な位置の変化が検知されたタイミングにおける、当該筐体の実空間における絶対的な位置を推定する推定ステップと、
を実行させ、
前記基準点は、前記筐体の近接を検知する前記面が複数並べて配設され、
前記第1の取得ステップは、所定の期間内に複数の前記面それぞれに対して前記筐体が近接することで取得される情報に基づき、前記基準点に対して近接する前記筐体の姿勢が前記所定の条件を満たすか否かを評価する、
プログラム。 to the computer,
First information about the absolute position and orientation of a given housing in real space is stored in a plane installed in real space and arranged such that a surface for detecting the proximity of the housing extends along the vertical direction. Real space of the reference point acquired from the reference point by the housing approaching the reference point in a state where the relative posture of the housing with respect to the reference point satisfies a predetermined condition. a first obtaining step obtained by calculating based on information about the absolute position and orientation in
a second acquisition step of sequentially acquiring second information according to changes in the relative position of the housing along a time series;
of the housing at the timing when a change in the relative position of the housing indicated by the second information is detected, with reference to the absolute position and orientation of the housing according to the first information; an estimation step of estimating an absolute position in real space;
and
The reference point is arranged by arranging a plurality of the surfaces for detecting the proximity of the housing,
In the first acquisition step, the orientation of the housing approaching the reference point is determined based on information acquired by the housing approaching each of the plurality of surfaces within a predetermined period of time. Evaluating whether or not the predetermined condition is satisfied;
program.
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