WO2020144844A1 - 移動体の自己位置補正装置 - Google Patents

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WO2020144844A1
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mobile
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岳洋 大橋
知明 武輪
努 朝比奈
真吾 小堀
敬秀 平井
允裕 山隅
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三菱電機株式会社
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/68Marker, boundary, call-sign, or like beacons transmitting signals not carrying directional information

Definitions

  • the present invention relates to a self-position correcting device for a moving body.
  • Patent Document 1 discloses a self-position correction device for a moving body. According to the self-position correcting device, the self-position of the moving body can be corrected by searching the landmark of the image of the camera unit.
  • the self-position correction device described in Patent Document 1 requires a large amount of calculation when searching for a landmark. Therefore, the search for landmarks may be delayed.
  • An object of the present invention is to provide a self-position correcting device for a moving body that can reduce the amount of calculation when searching for a landmark.
  • a self-position correcting apparatus for a moving body includes a camera section provided on the moving body, a detecting section for detecting that the moving body has entered a specific area, and the detecting section for identifying the moving body.
  • a landmark search unit that searches for a landmark from the image of the camera unit when it is detected that the image has entered the area.
  • the landmark search unit searches for a landmark from the image of the camera unit when the detection unit detects that the moving body has entered a specific area. Therefore, the amount of calculation when searching for a landmark can be reduced.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a mobile body system in the first embodiment.
  • 3 is a flowchart for explaining an outline of operation of a mobile body of the mobile body system in the first embodiment.
  • 3 is a flowchart for explaining an outline of the operation of the mobile management device of the mobile system according to the first embodiment.
  • 4 is a flowchart for explaining an outline of operations of a first position positioning device and a second position positioning device of the mobile body system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a hardware configuration diagram of a mobile management device of the mobile system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a mobile body system in the second embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view for explaining an example of a positional relationship between a specific area and a landmark of the mobile body system according to the second embodiment.
  • 9 is a flowchart for explaining the outline of the operation of the mobile object of the mobile object system in the second embodiment.
  • 11 is a flowchart for explaining the outline of the operation of the moving body of the moving body system in the third embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a mobile system according to the first embodiment.
  • the mobile unit system includes a first position positioning device 1, a second position positioning device 2, a mobile unit management device 3, and a mobile unit 4.
  • the first position positioning device 1 is provided on the ceiling of each floor of a building to which the mobile system is applied.
  • the first position positioning device 1 is a radio wave transmitter.
  • the second positioning device 2 is provided on the ceiling of each floor of a building to which the mobile system is applied.
  • the second position measuring device 2 is a camera. The detection accuracy of the second position positioning device 2 is higher than the detection accuracy of the first position positioning device 1.
  • the mobile management device 3 includes a communication unit 3a, a comparison unit 3b, and a command unit 3c.
  • the mobile unit 4 includes a self-position calculation unit 4a and a control unit 4b.
  • the self-position calculation unit 4a When the mobile body 4 is traveling autonomously, the self-position calculation unit 4a generates self-position information as the position of the mobile body 4. For example, the self-position calculator 4a generates self-position information based on the amount of rotation of the wheels of the moving body 4.
  • the control unit 4b wirelessly transmits the self-position information generated by the self-position calculation unit 4a.
  • the first position positioning device 1 transmits the first detected position information when detecting the moving body 4.
  • the communication unit 3a receives the self-position information from the control unit 4b of the mobile unit 4 and the first detected position information from the first position positioning device 1.
  • the comparison unit 3b compares the self-position information received by the communication unit 3a with the first detected position information. For example, the comparison unit 3b determines whether the difference between the self-position information and the first detected position information is larger than the threshold value.
  • the instruction unit 3c determines whether to instruct execution of position detection by the second position positioning device 2 based on the comparison result of the self-position information by the comparison unit 3b and the first detected position information. For example, when it is determined that the difference between the self-position information and the first detected position information is larger than the threshold, the command unit 3c commands the execution of position detection by the second position positioning device 2 via the communication unit 3a. ..
  • the command unit 3c when the command unit 3c presets that the position accuracy of the moving body 4 is required at the installation position of the first position positioning device 1, the command unit 3c causes the first position positioning device to perform positioning.
  • the device 1 positions the moving body 4, the second position positioning device 2 is instructed to perform position detection.
  • the second position-positioning device 2 starts operation based on a command from the command unit 3c of the mobile unit management device 3.
  • the second positioning device 2 transmits the second detected position information when detecting the moving body 4.
  • the communication unit 3a receives the self-position information from the control unit 4b of the mobile unit 4 and the second detected position information from the second position positioning device 2.
  • the comparison unit 3b compares the self-position information received by the communication unit 3a with the second detected position information.
  • the command unit 3c commands the execution of correction of the self-position based on the difference between the self-position information and the second detected position information via the communication unit 3a.
  • the mobile unit 4 executes correction of its own position based on a command from the command unit 3c of the mobile unit management device 3.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the outline of the operation of the mobile unit of the mobile unit system according to the first embodiment.
  • step S1 the mobile unit 4 starts moving. Then, the moving body 4 performs the operation of step S2. In step S2, the moving body 4 determines whether or not there is a stop command.
  • step S3 the moving body 4 determines whether or not the preset T seconds have elapsed. When T seconds have not elapsed in step S3, the moving body 4 performs the operation of step S2. When T seconds have elapsed in step S3, the moving body 4 performs the operation of step S4.
  • step S4 the mobile unit 4 transmits its own location information. Then, the moving body 4 performs the operation of step S2.
  • step S2 If there is a stop command in step S2, the mobile unit 4 operates in step S5. In step S5, the moving body 4 stops moving. Then, the moving body 4 performs the operation of step S6. In step S6, the moving body 4 determines whether or not there is a correction command for its own position.
  • step S6 If there is a self-position correction command in step S6, the mobile unit 4 performs the operation of step S7. In step S7, the moving body 4 corrects its own position. Then, the moving body 4 performs the operation of step S1.
  • step S6 the moving body 4 performs the operation of step S8.
  • step S8 the mobile unit 4 determines whether or not there is a notification of an abnormal signal. If the abnormal signal is not notified in step S8, the moving body 4 performs the operation of step S1. When the abnormal signal is notified in step S8, the operation of step S9 is performed. In step S9, the moving body 4 switches the operation mode to the abnormal mode.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the outline of the operation of the mobile unit management device of the mobile unit system according to the first embodiment.
  • step S11 the mobile management device 3 starts operation. After that, the mobile management device 3 performs the operation of step S12.
  • step S12 the mobile management device 3 determines whether or not there is a response from the first position positioning device 1. When there is no response from the first position positioning device 1 in step S12, the mobile management device 3 performs the operation of step S12. When there is a response from the first position positioning device 1 in step S12, the mobile management device 3 performs the operation of step S13.
  • step S13 the mobile management device 3 calculates the difference between the self position information and the first detected position information. After that, the mobile management device 3 performs the operation of step S14.
  • step S14 the mobile management device 3 determines whether or not the positional accuracy is required. For example, the mobile management device 3 determines whether or not position accuracy is required based on the result of comparison between the calculated difference in position information and a preset threshold value.
  • step S14 the mobile management device 3 performs the operation of step S15.
  • step S15 the moving body management apparatus 3 transmits a self-position correction command to the moving body 4. If position accuracy is not required at all, the mobile unit management device 3 does not send the self-position correction command to the mobile unit 4.
  • step S16 the mobile management device 3 transmits a drive command for the second position positioning device 2. After that, the mobile management device 3 performs the operation of step S17.
  • step S17 the mobile management device 3 determines whether or not there is a response from the second position positioning device 2. When there is no response from the second positioning device 2 in step S17, the mobile management device 3 performs the operation of step S17. When there is a response from the second positioning device 2 in step S17, the mobile management device 3 performs the operation of step S18.
  • step S18 the mobile management device 3 calculates the difference between the self position information and the second detected position information. After that, the mobile management device 3 performs the operation of step S15. In step S15, the moving body management apparatus 3 transmits a self-position correction command to the moving body 4.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an outline of operations of the first position positioning device and the second position positioning device of the mobile body system according to the first embodiment.
  • step S21 the first position positioning device 1 starts operation. Then, the 1st position measuring device 1 performs operation of Step S22. In step S22, the first position positioning device 1 determines whether or not the moving body 4 has been detected.
  • step S22 If the moving body 4 is not detected in step S22, the first position-positioning device 1 performs the operation of step S22.
  • step S22 the first position positioning device 1 performs the operation of step S23.
  • step S23 the first position positioning device 1 transmits the first detected position information.
  • step S24 the second position positioning device 2 determines whether or not there is a drive command.
  • step S24 If there is no drive command from the mobile unit management device 3 in step S24, the first position positioning device 1 performs the operation of step S22.
  • step S24 When there is a drive command from the mobile body management device 3 in step S24, the second position positioning device 2 performs the operation of step S25.
  • step S25 the second positioning device 2 starts operation. Then, the 2nd position measuring device 2 performs operation of Step S26. In step S26, the second positioning device 2 transmits the second detected position information. Then, the 1st position measuring device 1 performs operation of Step S22.
  • the moving body management device 3 when the mobile management device 3 determines that the difference between the self-position information and the first detected position information is large, the moving body management device 3 has a higher detection accuracy than the first position positioning device 1. A command is issued to execute the position detection by the second positioning device 2. Therefore, the position of the moving body 4 can be efficiently managed.
  • the first detected position information is obtained by the first position positioning device 1 detecting the moving body 4 using radio waves. Therefore, the first detected position information can be obtained with a simple configuration.
  • the second detected position information is obtained by the second position-positioning device 2 detecting the moving body 4 using the landmark. Therefore, the second detected position information can be obtained with a simple configuration.
  • the threshold value used when determining whether or not to drive the second position measuring device 2 may be changed according to the situation around the moving body 4. For example, when the density of other moving bodies 4 and persons existing in the vicinity of the moving body 4 is high, the threshold value may be reduced. For example, when the density of other moving bodies 4 and people existing in the traveling direction or the destination direction of the moving body 4 is high, the threshold value may be reduced. For example, when the moving body 4 is traveling in a narrow passage or traveling toward a narrow passage, the threshold value may be reduced. For example, when the moving body 4 is traveling just before the corner, the threshold value may be reduced. For example, when the moving body 4 is a moving body that has a large error generated by the movement, the threshold value may be reduced.
  • a stop command is transmitted to the moving body 4, and the guide route information of the moving body is obtained based on the first detected position information. You may update and you may transmit the updated guidance route information to the said mobile body. In this case, the moving body 4 can be reliably guided to the second position measuring device 2.
  • FIG. 5 is a hardware configuration diagram of the mobile management device of the mobile system according to the first embodiment.
  • Each function of the mobile management device 3 can be realized by a processing circuit.
  • the processing circuit comprises at least one processor 100a and at least one memory 100b.
  • the processing circuit comprises at least one dedicated hardware 200.
  • each function of the mobile management device 3 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. At least one of software and firmware is described as a program. At least one of software and firmware is stored in at least one memory 100b. At least one processor 100a realizes each function of the mobile management device 3 by reading and executing a program stored in at least one memory 100b.
  • the at least one processor 100a is also called a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, and a DSP.
  • the at least one memory 100b is a nonvolatile or volatile semiconductor memory such as a RAM, a ROM, a flash memory, an EPROM, an EEPROM, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD, or the like.
  • a nonvolatile or volatile semiconductor memory such as a RAM, a ROM, a flash memory, an EPROM, an EEPROM, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD, or the like.
  • the processing circuit comprises at least one dedicated hardware 200
  • the processing circuit may be implemented, for example, in a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof.
  • each function of the mobile management device 3 is realized by a processing circuit.
  • the respective functions of the mobile management device 3 are collectively realized by a processing circuit.
  • a part may be realized by the dedicated hardware 200, and the other part may be realized by software or firmware.
  • the function of the communication unit 3a is realized by a processing circuit as the dedicated hardware 200, and for the function other than the function of the communication unit 3a, at least one processor 100a reads a program stored in at least one memory 100b. It may be realized by executing.
  • the processing circuit implements each function of the mobile management device 3 with the hardware 200, software, firmware, or a combination thereof.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a mobile unit system according to the second embodiment.
  • the same or corresponding parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals. Description of the part is omitted.
  • the mobile body system includes a transmitter 5.
  • the transmission device 5 is provided on the ceiling of each floor of a building to which the mobile system is applied.
  • the transmitter 5 is a radio wave transmitter.
  • the moving body 4 includes a self-position correcting device 6.
  • the self-position correction device 6 includes a camera unit 6a, a detection unit 6b, a landmark search unit 6c, a measurement unit 6d, an azimuth calculation unit 6e, and a command transmission unit 6f.
  • the camera unit 6a is provided so that the surroundings of the moving body 4 can be photographed.
  • the detection unit 6b is provided so as to detect that the moving body 4 has entered a specific area. Specifically, the detection unit 6b is provided so as to be able to detect that the moving body 4 has entered a specific area by receiving a radio wave from the transmission device 5.
  • the landmark search unit 6c is provided so as to search for a landmark from the image of the camera unit 6a when the detection unit 6b detects that the moving body 4 has entered a specific area.
  • the measuring unit 6d is provided so as to measure the surrounding electric field or magnetic field.
  • the azimuth calculation unit 6e is provided so as to be able to calculate the azimuth of the moving body 4 based on the result of comparison between a preset electric field or magnetic field and the electric field or magnetic field measured by the measurement unit 6d.
  • the command transmission unit 6f is based on the azimuth calculated by the azimuth calculation unit 6e and the preset positional information of the landmark. It is provided so as to be able to transmit a turn command to the moving body 4.
  • the command transmission unit 6f is provided so as to be able to transmit a self-position correction command to the moving body 4 based on the position of the landmark searched by the landmark search unit 6c.
  • FIG. 7 is a perspective view for explaining an example of a positional relationship between a specific area and a landmark of the mobile unit system according to the second embodiment.
  • the camera unit 6a is set so that the ceiling can be photographed.
  • the detection unit 6b is set in consideration of the angle of view of the camera unit 6a so that the camera unit 6a captures a landmark even when the moving body 4 enters a specific area from any direction.
  • the landmark when the moving body 4 enters a specific area from any direction, the landmark always enters the shooting range of the camera unit 6a.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the outline of the operation of the mobile unit of the mobile unit system according to the second embodiment.
  • step S31 the mobile unit 4 starts operating. After that, the moving body 4 performs the operation of step S32. In step S32, the moving body 4 determines whether or not a specific area is detected.
  • step S31 If the specific area is not detected in step S31, the moving body 4 performs the operation of step S32. When the specific area is detected in step S32, the moving body 4 performs the operation of step S33.
  • step S33 the mobile unit 4 activates the camera unit 6a. After that, the moving body 4 performs the operation of step S34.
  • step S34 the moving body 4 searches for a landmark. After that, the moving body 4 performs the operation of step S35.
  • step S35 the second positioning device 2 calculates its own position.
  • step S36 the mobile unit 4 transmits its own location information. After that, the moving body 4 performs the operation of step S32.
  • the landmark search unit 6c searches for a landmark from the image of the camera unit 6a when the detection unit 6b detects that the moving body 4 has entered a specific area. .. Therefore, the amount of calculation when searching for a landmark can be reduced.
  • the command transmitting unit 6f also transmits a self-position correction command to the moving body 4 based on the position of the landmark searched by the landmark searching unit 6c. Therefore, the self-position of the moving body 4 can be efficiently corrected.
  • the camera unit 6a may be activated when the detection unit 6b detects that the moving body 4 has entered a specific area. In this case, the power consumption of the camera unit 6a can be reduced.
  • the detection unit 6b is set so that the camera unit 6a captures a landmark even when the moving body 4 enters a specific area from any direction in consideration of the angle of view of the camera unit 6a. Therefore, the amount of calculation when searching for a landmark can be reduced more reliably.
  • the detection unit 6b detects that the moving body 4 has entered a specific area by receiving the radio wave from the transmission device 5. Therefore, with a simple configuration, it is possible to reduce the amount of calculation when searching for a landmark.
  • the mobile unit 4 may be detected to have entered a specific area by receiving a sound wave or an ultrasonic wave at the detection unit 6b. Also in this case, with a simple configuration, it is possible to reduce the amount of calculation when searching for a landmark.
  • the detection unit 6b receives any one of the radio wave, the sound, and the ultrasonic wave emitted when the load sensor detects the load of the moving body 4 to detect that the moving body 4 has entered a specific area. You may detect. Further, when the load sensor detects the load of the moving body 4, the moving body management device 3 may give a command to the moving body 4 to activate the camera unit 6a. Also in these cases, it is possible to reduce the amount of calculation when searching for a landmark with a simple configuration.
  • the command transmission unit 6f is based on the azimuth calculated by the azimuth calculation unit 6e and the preset position information of the landmark when the detection unit 6b detects that the moving body 4 has entered a specific area. Then, the turning command to the moving body 4 is transmitted. Therefore, the amount of calculation when searching for a landmark can be reduced more reliably.
  • the azimuth calculation unit 6e may calculate the azimuth of the moving body 4 based on the temporal change in the intensity of the radio wave received from the transmission device 5. Also in this case, the amount of calculation when searching for a landmark can be reduced more reliably.
  • the azimuth calculation unit 6e may calculate the azimuth of the moving body 4 based on the difference in the intensity of the radio waves received from each of the plurality of transmitters 5. Also in this case, the amount of calculation when searching for a landmark can be reduced more reliably.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the outline of the operation of the mobile unit of the mobile unit system according to the third embodiment.
  • the same or corresponding parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals. Description of the part is omitted.
  • the moving body 4 corrects its own position without stopping. Specifically, in step S41, the moving body 4 starts moving. After that, the moving body 4 performs the operation of step S42. In step S42, the mobile unit 4 determines whether or not there is a command to correct its own position.
  • step S43 the moving body 4 determines whether or not the preset T seconds have elapsed. When T seconds have not elapsed in step S43, the moving body 4 performs the operation of step S42. When T seconds have elapsed in step S43, the moving body 4 performs the operation of step S44.
  • step S44 the mobile unit 4 transmits its own location information. After that, the moving body 4 performs the operation of step S42.
  • step S42 If there is a self-position correction command in step S42, the mobile unit 4 performs the operation of step S45.
  • step S45 the moving body 4 corrects its own position. After that, the moving body 4 performs the operation of step S46.
  • step S46 the mobile unit 4 determines whether or not there is an abnormal signal notification.
  • the moving body 4 performs the operation of step S41. If the abnormal signal is notified in step S46, the operation of step S47 is performed. In step S47, the moving body 4 switches the operation mode to the abnormal mode.
  • the moving body 4 performs self-position correction without stopping. Therefore, it is possible to improve the movement efficiency of the moving body 4 while correcting the self-position of the moving body 4.
  • the mobile body self-position correction device can be used in a system for correcting the position of a mobile body.

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Abstract

ランドマークを探索する際の演算量を減らすことができる移動体の自己位置補正装置を提供する。移動体の自己位置補正装置は、移動体に設けられたカメラ部と、前記移動体が特定の領域に入ったことを検知する検知部と、前記検知部により前記移動体が特定の領域に入ったと検知された際に、前記カメラ部の画像からランドマークを探索するランドマーク探索部と、を備えた。当該特徴を備えることにより、ランドマークを探索する際の演算量を減らすことができる。

Description

移動体の自己位置補正装置
 この発明は、移動体の自己位置補正装置に関する。
 特許文献1は、移動体の自己位置補正装置を開示する。当該自己位置補正装置によれば、カメラ部の画像からランドマークを探索することにより、移動体の自己位置を補正し得る。
日本特許第6129981号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の自己位置補正装置においては、ランドマークを探索する際の演算量が多い。このため、ランドマークの探索が遅れることがある。
 この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、ランドマークを探索する際の演算量を減らすことができる移動体の自己位置補正装置を提供することである。
 この発明に係る移動体の自己位置補正装置は、移動体に設けられたカメラ部と、前記移動体が特定の領域に入ったことを検知する検知部と、前記検知部により前記移動体が特定の領域に入ったと検知された際に、前記カメラ部の画像からランドマークを探索するランドマーク探索部と、を備えた。
 この発明によれば、ランドマーク探索部は、検知部により移動体が特定の領域に入ったと検知された際に、カメラ部の画像からランドマークを探索する。このため、ランドマークを探索する際の演算量を減らすことができる。
実施の形態1における移動体システムの構成図である。 実施の形態1における移動体システムの移動体の動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1における移動体システムの移動体管理装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1における移動体システムの第1位置測位装置と第2位置測位装置との動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1における移動体システムの移動体管理装置のハードウェア構成図である。 実施の形態2における移動体システムの構成図である。 実施の形態2における移動体システムの特定の領域とランドマークとの位置関係の例を説明するための斜視図である。 実施の形態2における移動体システムの移動体の動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態3における移動体システムの移動体の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
実施の形態1.
 図1は実施の形態1における移動体システムの構成図である。
 図1に示されるように、移動体システムは、第1位置測位装置1と第2位置測位装置2と移動体管理装置3と移動体4とを備える。
 例えば、第1位置測位装置1は、移動体システムが適用される建物の各階の天井に設けられる。例えば、第1位置測位装置1は、電波発信器である。例えば、第2位置測位装置2は、移動体システムが適用される建物の各階の天井に設けられる。例えば、第2位置測位装置2は、カメラである。第2位置測位装置2の検知精度は、第1位置測位装置1の検知精度よりも高い。
 移動体管理装置3は、通信部3aと比較部3bと指令部3cとを備える。
 移動体4は、自己位置算出部4aと制御部4bとを備える。
 移動体4が自律走行している際、自己位置算出部4aは、移動体4の位置として自己位置情報を生成する。例えば、自己位置算出部4aは、移動体4の車輪の回転量に基づいて自己位置情報を生成する。制御部4bは、自己位置算出部4aにより生成された自己位置情報を無線で送信する。
 第1位置測位装置1は、移動体4を検知した際に第1検知位置情報を送信する。
 移動体管理装置3において、通信部3aは、移動体4の制御部4bからの自己位置情報と第1位置測位装置1からの第1検知位置情報とを受信する。比較部3bは、通信部3aにより受信された自己位置情報と第1検知位置情報とを比較する。例えば、比較部3bは、自己位置情報と第1検知位置情報との差が閾値よりも大きいか否かを判定する。指令部3cは、比較部3bによる自己位置情報と第1検知位置情報との比較結果に基づいて第2位置測位装置2による位置検知の実行を指令するか否かを判定する。例えば、自己位置情報と第1検知位置情報との差が閾値よりも大きいと判定された場合、指令部3cは、通信部3aを介して第2位置測位装置2による位置検知の実行を指令する。
 また、別の動作例として、第1位置測位装置1の設置位置において移動体4の位置精度が必要である旨が指令部3cに予め設定されていると、指令部3cは、第1位置測位装置1で移動体4を測位した場合に第2位置測位装置2による位置検知の実行を指令する。
 第2位置測位装置2は、移動体管理装置3の指令部3cからの指令に基づいて動作を開始する。第2位置測位装置2は、移動体4を検知した際に第2検知位置情報を送信する。
 移動体管理装置3において、通信部3aは、移動体4の制御部4bからの自己位置情報と第2位置測位装置2からの第2検知位置情報とを受信する。比較部3bは、通信部3aにより受信された自己位置情報と第2検知位置情報とを比較する。指令部3cは、通信部3aを介して自己位置情報と第2検知位置情報との差に基づいた自己位置の補正の実行を指令する。
 移動体4は、移動体管理装置3の指令部3cからの指令に基づいて自己位置の補正を実行する。
 次に、図2を用いて、移動体4の動作の概要を説明する。
 図2は実施の形態1における移動体システムの移動体の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 ステップS1では、移動体4は、移動を開始する。その後、移動体4は、ステップS2の動作を行う。ステップS2では、移動体4は、停止指令があるか否かを判定する。
 ステップS2で停止指令がない場合、移動体4は、ステップS3の動作を行う。ステップS3では、移動体4は、予め設定されたT秒が経過したか否かを判定する。ステップS3でT秒が経過していない場合、移動体4は、ステップS2の動作を行う。ステップS3でT秒が経過した場合、移動体4は、ステップS4の動作を行う。
 ステップS4では、移動体4は、自己位置情報を送信する。その後、移動体4は、ステップS2の動作を行う。
 ステップS2で停止指令がある場合、移動体4は、ステップS5の動作を行う。ステップS5では、移動体4は、移動を停止する。その後、移動体4は、ステップS6の動作を行う。ステップS6では、移動体4は、自己位置の補正指令があるか否かを判定する。
 ステップS6で自己位置の補正指令がある場合、移動体4は、ステップS7の動作を行う。ステップS7では、移動体4は、自己位置を補正する。その後、移動体4は、ステップS1の動作を行う。
 ステップS6で自己位置の補正指令がない場合、移動体4は、ステップS8の動作を行う。ステップS8では、移動体4は、異常信号の通知があるか否かを判定する。ステップS8で異常信号の通知がない場合、移動体4は、ステップS1の動作を行う。ステップS8で異常信号の通知がある場合は、ステップS9の動作を行う。ステップS9では、移動体4は、動作モードを異常モードに切り替える。
 次に、図3を用いて、移動体管理装置3の動作の概要を説明する。
 図3は実施の形態1における移動体システムの移動体管理装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 ステップS11では、移動体管理装置3は、動作を開始する。その後、移動体管理装置3は、ステップS12の動作を行う。ステップS12では、移動体管理装置3は、第1位置測位装置1からの応答があるか否かを判定する。ステップS12で第1位置測位装置1からの応答がない場合、移動体管理装置3は、ステップS12の動作を行う。ステップS12で第1位置測位装置1からの応答がある場合、移動体管理装置3は、ステップS13の動作を行う。
 ステップS13では、移動体管理装置3は、自己位置情報と第1検知位置情報との差を算出する。その後、移動体管理装置3は、ステップS14の動作を行う。ステップS14では、移動体管理装置3は、位置精度が必要であるか否かを判定する。例えば、移動体管理装置3は、算出した位置情報の差と予め設定された閾値との比較結果に基づいて位置精度が必要であるか否かを判定する。
 ステップS14で位置精度が必要でない場合、移動体管理装置3は、ステップS15の動作を行う。ステップS15では、移動体管理装置3は、移動体4に対して自己位置の補正指令を送信する。なお、位置精度が全く不要である場合、移動体管理装置3は、移動体4に対して自己位置の補正指令を送信しない。
 ステップS14で位置精度が必要である場合、移動体管理装置3は、ステップS16の動作を行う。ステップS16では、移動体管理装置3は、第2位置測位装置2の駆動指令を送信する。その後、移動体管理装置3は、ステップS17の動作を行う。
 ステップS17では、移動体管理装置3は、第2位置測位装置2からの応答があるか否かを判定する。ステップS17で第2位置測位装置2からの応答がない場合、移動体管理装置3は、ステップS17の動作を行う。ステップS17で第2位置測位装置2からの応答がある場合、移動体管理装置3は、ステップS18の動作を行う。
 ステップS18では、移動体管理装置3は、自己位置情報と第2検知位置情報との差を算出する。その後、移動体管理装置3は、ステップS15の動作を行う。ステップS15では、移動体管理装置3は、移動体4に対して自己位置の補正指令を送信する。
 次に、図4を用いて、第1位置測位装置1と第2位置測位装置2との動作の概要を説明する。
 図4は実施の形態1における移動体システムの第1位置測位装置と第2位置測位装置との動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 ステップS21では、第1位置測位装置1は、動作を開始する。その後、第1位置測位装置1は、ステップS22の動作を行う。ステップS22では、第1位置測位装置1は、移動体4を検知したか否かを判定する。
 ステップS22で移動体4が検知されていない場合、第1位置測位装置1は、ステップS22の動作を行う。ステップS22で移動体4が検知された場合、第1位置測位装置1は、ステップS23の動作を行う。ステップS23では、第1位置測位装置1は、第1検知位置情報を送信する。
 その後、第2位置測位装置2は、ステップS24の動作を行う。ステップS24では、第2位置測位装置2は、駆動指令があるか否かを判定する。
 ステップS24で移動体管理装置3からの駆動指令がない場合、第1位置測位装置1は、ステップS22の動作を行う。ステップS24で移動体管理装置3からの駆動指令がある場合、第2位置測位装置2は、ステップS25の動作を行う。
 ステップS25では、第2位置測位装置2は、動作を開始する。その後、第2位置測位装置2は、ステップS26の動作を行う。ステップS26では、第2位置測位装置2は、第2検知位置情報を送信する。その後、第1位置測位装置1は、ステップS22の動作を行う。
 以上で説明した実施の形態1によれば、移動体管理装置3は、自己位置情報と第1検知位置情報との差が大きいと判定した場合に、第1位置測位装置1よりも検知精度のよい第2位置測位装置2による位置検知の実行を指令する。このため、移動体4の位置の管理を効率よく行うことができる。
 また、第1検知位置情報は、第1位置測位装置1が電波を用いて移動体4を検知することにより得られる。このため、簡単な構成で、第1検知位置情報を得ることができる。
 また、第2検知位置情報は、第2位置測位装置2がランドマークを用いて移動体4を検知することにより得られる。このため、簡単な構成で、第2検知位置情報を得ることができる。
 なお、移動体4の周りの状況に応じて、第2位置測位装置2を駆動するか否かの判定の際に用いられる閾値を変更してよい。例えば、当該移動体4の付近に存在する他の移動体4および人の密度が高い場合、閾値を小さくすればよい。例えば、当該移動体4の進行方向または目的地方向に存在する他の移動体4および人の密度が高い場合、閾値を小さくすればよい。例えば、当該移動体4が狭い通路を走行している場合または狭い通路に向かって走行する場合、当該閾値を小さくすればよい。例えば、当該移動体4が曲がり角の手前を走行している場合、当該閾値を小さくすればよい。例えば、当該移動体4が移動に伴って発生する誤差の大きな移動体である場合、閾値を小さくすればよい。
 また、自己位置情報と第1検知位置情報との差が大きいと判定した場合に、移動体4に対して停止指令を送信し、第1検知位置情報に基づいて当該移動体の誘導経路情報を更新し、更新された誘導経路情報を当該移動体に送信してもよい。この場合、移動体4を確実に第2位置測位装置2に誘導することができる。
 次に、図5を用いて、移動体管理装置3の例を説明する。
 図5は実施の形態1における移動体システムの移動体管理装置のハードウェア構成図である。
 移動体管理装置3の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ100aと少なくとも1つのメモリ100bとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア200を備える。
 処理回路が少なくとも1つのプロセッサ100aと少なくとも1つのメモリ100bとを備える場合、移動体管理装置3の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリ100bに格納される。少なくとも1つのプロセッサ100aは、少なくとも1つのメモリ100bに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、移動体管理装置3の各機能を実現する。少なくとも1つのプロセッサ100aは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPともいう。例えば、少なくとも1つのメモリ100bは、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等である。
 処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェア200を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、移動体管理装置3の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、移動体管理装置3の各機能は、まとめて処理回路で実現される。
 移動体管理装置3の各機能について、一部を専用のハードウェア200で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、通信部3aの機能については専用のハードウェア200としての処理回路で実現し、通信部3aの機能以外の機能については少なくとも1つのプロセッサ100aが少なくとも1つのメモリ100bに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。
 このように、処理回路は、ハードウェア200、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで移動体管理装置3の各機能を実現する。
実施の形態2.
 図6は実施の形態2における移動体システムの構成図である。なお、実施の形態1の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
 図6に示されるように、移動体システムは、送信装置5を備える。
 例えば、送信装置5は、移動体システムが適用される建物の各階の天井に設けられる。例えば、送信装置5は、電波発信器である。
 移動体4は、自己位置補正装置6を備える。例えば、自己位置補正装置6は、カメラ部6aと検知部6bとランドマーク探索部6cと計測部6dと方位算出部6eと指令送信部6fとを備える。
 カメラ部6aは、移動体4の周囲を撮影し得るように設けられる。検知部6bは、移動体4が特定の領域に入ったことを検知し得るように設けられる。具体的には、検知部6bは、送信装置5からの電波を受信することにより移動体4が特定の領域に入ったことを検知し得るように設けられる。ランドマーク探索部6cは、検知部6bにより移動体4が特定の領域に入ったと検知された際に、カメラ部6aの画像からランドマークを探索し得るように設けられる。
 計測部6dは、周囲の電界または磁界を計測し得るように設けられる。方位算出部6eは、予め設定された電界または磁界と計測部6dにより計測された電界または磁界との比較結果に基づいて移動体4の方位を算出し得るように設けられる。
 指令送信部6fは、検知部6bにより移動体4が特定の領域に入ったと検知された際に、方位算出部6eに算出された方位と予め設定されたランドマークの位置情報とに基づいて当該移動体4に対する旋回指令を送信し得るように設けられる。指令送信部6fは、ランドマーク探索部6cにより探索されたランドマークの位置に基づいて当該移動体4に対する自己位置の補正指令を送信し得るように設けられる。
 次に、図7を用いて、特定の領域とランドマークとの位置関係の例を説明する。
 図7は実施の形態2における移動体システムの特定の領域とランドマークとの位置関係の例を説明するための斜視図である。
 図7に示されるように、ランドマークは、天井に設けられる。カメラ部6aは、天井を撮影し得るように設定される。検知部6bは、カメラ部6aの画角を考慮した上で移動体4が任意の方向から特定の領域に入った場合でもカメラ部6aがランドマークを撮影するように設定される。
 この場合、移動体4が任意の方向から特定の領域に入ると、ランドマークは、カメラ部6aの撮影範囲に必ず入る。
 次に、図8を用いて、移動体4の動作の概要を説明する。
 図8は実施の形態2における移動体システムの移動体の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 ステップS31では、移動体4は、動作を開始する。その後、移動体4は、ステップS32の動作を行う。ステップS32では、移動体4は、特定の領域を検知したか否かを判定する。
 ステップS31で特定の領域が検知されていない場合、移動体4は、ステップS32の動作を行う。ステップS32で特定の領域が検知された場合、移動体4は、ステップS33の動作を行う。
 ステップS33では、移動体4は、カメラ部6aを起動する。その後、移動体4は、ステップS34の動作を行う。ステップS34では、移動体4は、ランドマークを探索する。その後、移動体4は、ステップS35の動作を行う。ステップS35では、第2位置測位装置2は、自己位置を算出する。
 その後、移動体4は、ステップS36の動作を行う。ステップS36では、移動体4は、自己位置情報を送信する。その後、移動体4は、ステップS32の動作を行う。
 以上で説明した実施の形態2によれば、ランドマーク探索部6cは、検知部6bにより移動体4が特定の領域に入ったと検知された際に、カメラ部6aの画像からランドマークを探索する。このため、ランドマークを探索する際の演算量を減らすことができる。
 また、指令送信部6fは、ランドマーク探索部6cにより探索されたランドマークの位置に基づいて当該移動体4に対する自己位置の補正指令を送信する。このため、移動体4の自己位置を効率的に補正することができる。
 なお、検知部6bにより移動体4が特定の領域に入ったと検知された際に、カメラ部6aを起動させてもよい。この場合、カメラ部6aの消費電力を減らすことができる。
 また、検知部6bは、カメラ部6aの画角を考慮した上で移動体4が任意の方向から特定の領域に入った場合でもカメラ部6aがランドマークを撮影するように設定される。このため、ランドマークを探索する際の演算量をより確実に減らすことができる。
 また、検知部6bは、送信装置5からの電波を受信することにより移動体4が特定の領域に入ったことを検知する。このため、簡単な構成で、ランドマークを探索する際の演算量を減らすことができる。
 なお、音波または超音波を検知部6bで受信することにより移動体4が特定の領域に入ったことを検知してもよい。この場合も、簡単な構成で、ランドマークを探索する際の演算量を減らすことができる。
 また、荷重センサが移動体4の荷重を検出した際に発する電波、音、超音波のうちのいずれか1つを検知部6bで受信することにより移動体4が特定の領域に入ったことを検知してもよい。また、荷重センサが移動体4の荷重を検出した際、移動体管理装置3から移動体4に対してカメラ部6aを起動する指令を与えてもよい。これらの場合も、簡単な構成で、ランドマークを探索する際の演算量を減らすことができる。
 また、指令送信部6fは、検知部6bにより移動体4が特定の領域に入ったと検知された際に、方位算出部6eに算出された方位と予め設定されたランドマークの位置情報とに基づいて当該移動体4に対する旋回指令を送信する。このため、ランドマークを探索する際の演算量をより確実に減らすことができる。
 なお、送信装置5から受信した電波の強度の時間的変化に基づいて移動体4の方位を方位算出部6eで算出してもよい。この場合も、ランドマークを探索する際の演算量をより確実に減らすことができる。
 なお、複数の送信装置5の各々から受信した電波の強度の差に基づいて移動体4の方位を方位算出部6eで算出してもよい。この場合も、ランドマークを探索する際の演算量をより確実に減らすことができる。
実施の形態3.
 図9は実施の形態3における移動体システムの移動体の動作の概要を説明するためのフローチャートである。なお、実施の形態1の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
 実施の形態3において、移動体4は、停止せずに自己位置補正を行う。具体的には、ステップS41では、移動体4は、移動を開始する。その後、移動体4は、ステップS42の動作を行う。ステップS42では、移動体4は、自己位置の補正指令があるか否かを判定する。
 ステップS42で自己位置の補正指令がない場合、移動体4は、ステップS43の動作を行う。ステップS43では、移動体4は、予め設定されたT秒が経過したか否かを判定する。ステップS43でT秒が経過していない場合、移動体4は、ステップS42の動作を行う。ステップS43でT秒が経過した場合、移動体4は、ステップS44の動作を行う。
 ステップS44では、移動体4は、自己位置情報を送信する。その後、移動体4は、ステップS42の動作を行う。
 ステップS42で自己位置の補正指令がある場合、移動体4は、ステップS45の動作を行う。ステップS45では、移動体4は、自己位置を補正する。その後、移動体4は、ステップS46の動作を行う。
 ステップS46では、移動体4は、異常信号の通知があるか否かを判定する。ステップS46で異常信号の通知がない場合、移動体4は、ステップS41の動作を行う。ステップS46で異常信号の通知がある場合は、ステップS47の動作を行う。ステップS47では、移動体4は、動作モードを異常モードに切り替える。
 以上で説明した実施の形態3によれば、移動体4は、停止せずに自己位置補正を行う。このため、移動体4の自己位置補正を行いつつ、移動体4の移動効率を高めることができる。
 以上のように、この発明に係る移動体の自己位置補正装置は、移動体の位置を補正するシステムに利用できる。
 1 第1位置測位装置、 2 第2位置測位装置、 3 移動体管理装置、 3a 通信部、 3b 比較部、 3c 指令部、 4 移動体、 4a 自己位置算出部、 4b 制御部、 5 送信装置、 6 自己位置補正装置、 6a カメラ部、 6b 検知部、 6c ランドマーク探索部、 6d 計測部、 6e 方位算出部、 6f 指令送信部、 100a プロセッサ、 100b メモリ、 200 ハードウェア

Claims (10)

  1.  移動体に設けられたカメラ部と、
     前記移動体が特定の領域に入ったことを検知する検知部と、
     前記検知部により前記移動体が特定の領域に入ったと検知された際に、前記カメラ部の画像からランドマークを探索するランドマーク探索部と、
    を備えた移動体の自己位置補正装置。
  2.  前記ランドマーク探索部により探索されたランドマークの位置に基づいて当該移動体に対する自己位置の補正指令を送信する指令送信部、
    を備えた請求項1に記載の移動体の自己位置補正装置。
  3.  前記カメラ部は、前記検知部により前記移動体が特定の領域に入ったと検知された際に起動する請求項2に記載の移動体の自己位置補正装置。
  4.  前記検知部は、前記カメラ部の画角を考慮した上で移動体が任意の方向から特定の領域に入った場合でも前記カメラ部がランドマークを撮影するように設定された請求項2または請求項3に記載の移動体の自己位置補正装置。
  5.  前記検知部は、発信器からの電波、音波、超音波のうちのいずれか1つを受信することにより前記移動体が特定の領域に入ったと検知する請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の移動体の自己位置補正装置。
  6.  前記検知部は、荷重センサが移動体の荷重を検出した際に発する電波、音、超音波のうちのいずれか1つを受信することにより前記移動体が特定の領域に入ったと検知する請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の移動体の自己位置補正装置。
  7.  移動体の方位を算出する方位算出部、
    を備え、
     前記指令送信部は、前記検知部により前記移動体が特定の領域に入ったと検知された際に、前記方位算出部に算出された方位と予め設定されたランドマークの位置情報とに基づいて当該移動体に対する旋回指令を送信する請求項2から請求項6のいずれか一項に記載の移動体の自己位置補正装置。
  8.  前記方位算出部は、電波発信器から受信した電波の強度の時間的変化に基づいて移動体の方位を算出する請求項7に記載の移動体の自己位置補正装置。
  9.  前記方位算出部は、複数の電波発信器の各々から受信した電波の強度の差に基づいて移動体の方位を算出する請求項7に記載の移動体の自己位置補正装置。
  10.  電界または磁界を計測する計測部、
    を備え、
     前記方位算出部は、予め設定された電界または磁界と前記計測部により計測された電界または磁界との比較結果に基づいて移動体の方位を算出する請求項7に記載の移動体の自己位置補正装置。
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