WO2020144849A1

WO2020144849A1 - 移動体測位装置および移動体管理装置

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Publication number: WO2020144849A1
Application number: PCT/JP2019/000692
Authority: WO
Inventors: 若林　正男; 努朝比奈; 知明武輪; 亘辻田
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-07-16

Abstract

本発明は、移動体の位置を容易に検出することができる移動体測位装置および移動体管理装置を提供することを目的とする。本発明の移動体測位装置（３）は、移動体（１）に設けられ、建築物に設けられた無線タグ（２）から当該無線タグの固有情報を無線で読み取る無線タグ読取部（３ａ）と、前記移動体（１）に設けられ、前記無線タグ読取部（３ａ）により読み取られた固有情報に基づいて当該移動体（１）の自己位置情報を算出する自己位置情報算出部（３ｂ）と、を備える。本発明の移動体管理装置（４）は、前記移動体測位装置（３）により送信された自己位置情報と識別情報とを対応付けて保持する情報保持部（４ｃ）を備える。

Description

移動体測位装置および移動体管理装置

　この発明は、移動体測位装置および移動体管理装置に関する。

　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検出し得る。

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、移動体の自己位置を容易に検出することができない。

　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、移動体の自己位置を容易に検出することができる移動体測位装置および移動体管理装置を提供することである。

　この発明に係る移動体測位装置は、移動体に設けられ、建築物に設けられた無線タグから当該無線タグの固有情報を無線で読み取る無線タグ読取部と、前記移動体に設けられ、前記無線タグ読取部により読み取られた固有情報に基づいて当該移動体の自己位置情報を算出する自己位置情報算出部と、を備えた。

　この発明に係る移動体管理装置は、前記移動体測位装置により送信された自己位置情報と識別情報とを対応付けて保持する情報保持部、を備えた。

　この発明によれば、移動体測位装置は、無線タグから読み取った固有情報に基づいて移動体の自己位置情報を算出する。このため、移動体の自己位置を容易に検出することができる。

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による移動体の制御の第１例を説明するための斜視図である。実施の形態１における移動体システムによる移動体の制御の第１例を説明するための斜視図である。実施の形態１における移動体システムによる移動体の制御の第２例を説明するための斜視図である。実施の形態１における移動体システムによる移動体の制御の第２例を説明するための斜視図である。実施の形態１における移動体システムの移動体測位装置の動作の第１例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測位装置の動作の第２例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測位装置の動作の第３例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測位装置の動作の第４例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。

　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の移動体システムにおいて、移動体１は、建築物の内部を自律移動し得るように設けられる。

　無線タグ２は、建築物に設けられる。例えば、無線タグ２は、建築物の壁面等に設けられる。無線タグ２は、検出電波を受信した際に応答電波を送信し得るように設けられる。なお、無線タグは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）方式を具備したＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグである。無線タグ２の検出電波の通信範囲は、半径数ｍ程度である。これにより、応答する無線タグ２があった場合、当該無線タグ２が半径数ｍに存在することを検知できる。

　移動体測位装置３は、移動体１に設けられる。移動体測位装置３は、無線タグ読取部３ａと自己位置情報算出部３ｂと通信部３ｃと制御部３ｄとを備える。

　無線タグ読取部３ａは、検出電波を送信し得るように設けられる。無線タグ読取部３ａは、無線タグ２の応答電波から当該無線タグ２の固有情報を読み取り得るように設けられる。自己位置情報算出部３ｂは、無線タグ読取部３ａにより読み取られた固有情報に基づいて当該移動体１の自己位置情報を算出し得るように設けられる。

　通信部３ｃは、外部機器と通信し得るように設けられる。制御部３ｄは、自己位置情報算出部３ｂにより算出された自己位置情報と自らの識別情報とを外部機器に向けて通信部３ｃに送信させ得るように設けられる。

　移動体管理装置４は、建築物の管理室等に設けられる。移動体管理装置４は、通信部４ａと設置位置情報参照部４ｂと情報保持部４ｃとを備える。

　通信部４ａは、移動体測位装置３の通信部３ｃと無線で通信し得るように設けられる。設置位置情報参照部４ｂは、無線タグ２の固有情報と建築物における設置位置情報とを対応付けた情報を記憶し得るように設けられる。情報保持部４ｃは、移動体測位装置３の通信部３ｃにより送信された自己位置と識別情報とを対応付けて保持し得るように設けられる。

　次に、図２と図３とを用いて、移動体１の制御の第１例を説明する。
　図２と図３とは実施の形態１における移動体システムによる移動体の制御の第１例を説明するための斜視図である。

　図２に示されるように、移動体測位装置３が無線タグ２の検知範囲に進入すると、移動体測位装置３は、当該無線タグ２からの固有情報に基づいて自己位置情報を算出する。

　例えば、図３に示されるように、無線タグ２が階段Ａ等の鉛直方向への移動経路の出入口の付近に設けられている場合、無線タグ２の検知範囲は、進入禁止区域に設定される。移動体測位装置３が当該無線タグ２からの固有情報に基づいて自己位置情報を算出した際に当該自己位置情報が進入禁止区域に対応していると、移動体測位装置３は、進入禁止区域に対応した指令を移動体１に向けて送信する。

　次に、図４と図５とを用いて、移動体１の制御の第２例を説明する。
　図４と図５とは実施の形態１における移動体システムによる移動体の制御の第２例を説明するための斜視図である。

　図４に示されるように、移動体測位装置３が複数の無線タグ２の検知範囲に進入すると、移動体測位装置３は、当該複数の無線タグ２からの固有情報に基づいて自己位置情報を算出する。

　例えば、図５に示されるように、複数の無線タグ２が階段Ａ等の鉛直方向への移動経路の出入口の付近に設けられている場合、複数の無線タグ２は、基準信号を一定の送信エネルギー量で間欠的に送信する。複数の無線タグ２の検知範囲の重複した範囲は、進入禁止区域に設定される。移動体測位装置３が当該複数の無線タグ２からの固有情報に基づいて自己位置情報を算出した際に当該自己位置情報が進入禁止区域に対応しており、複数の無線タグから固有情報を読み取った際の受信強度の差が閾値よりも小さいと、移動体測位装置３は、進入禁止区域に対応した指令を移動体１に向けて送信する。

　次に、図６を用いて、移動体測位装置３の動作の第１例を説明する。
　図６は実施の形態１における移動体システムの移動体測位装置の動作の第１例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、移動体測位装置３は、動作を開始する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ２の動作を行う。ステップＳ２では、移動体測位装置３は、無線タグ２を検知したか否かを判定する。

　ステップＳ２で無線タグ２が検知されない場合、移動体測位装置３は、ステップＳ２の動作を行う。ステップＳ２で無線タグ２が検知された場合、移動体測位装置３は、ステップＳ３の動作を行う。

　ステップＳ３では、移動体測位装置３は、無線タグ２の固有情報に基づいて当該移動体１の自己位置情報を算出する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ４の動作を行う。ステップＳ４では、移動体測位装置３は、自己位置情報と識別情報とを送信する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ２の動作を行う。

　次に、図７を用いて、移動体測位装置３の動作の第２例を説明する。
　図７は実施の形態１における移動体システムの移動体測位装置の動作の第２例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、移動体測位装置３は、動作を開始する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ１２の動作を行う。ステップＳ１２では、移動体測位装置３は、無線タグ２を検知したか否かを判定する。

　ステップＳ１２で無線タグ２が検知されない場合、移動体測位装置３は、ステップＳ１２の動作を行う。ステップＳ１２で無線タグ２が検知された場合、移動体測位装置３は、ステップＳ１３の動作を行う。

　ステップＳ１３では、移動体測位装置３は、無線タグ２の固有情報を送信する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ１４の動作を行う。ステップＳ１４では、移動体測位装置３は、移動体管理装置４からの応答があるか否かを判定する。

　ステップＳ１４で移動体管理装置４からの応答がない場合、移動体測位装置３は、ステップＳ１４の動作を行う。ステップＳ１４で移動体管理装置４からの応答がある場合、移動体測位装置３は、ステップＳ１５の動作を行う。

　ステップＳ１５では、移動体測位装置３は、移動体管理装置４からの応答内容に基づいて当該移動体１の自己位置情報を算出する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ１６の動作を行う。ステップＳ１６では、移動体測位装置３は、自己位置情報と識別情報とを送信する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ１２の動作を行う。

　次に、図８を用いて、移動体測位装置３の動作の第３例を説明する。
　図８は実施の形態１における移動体システムの移動体測位装置の動作の第３例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、移動体測位装置３は、動作を開始する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ２２の動作を行う。ステップＳ２２では、移動体測位装置３は、無線タグ２を検知したか否かを判定する。

　ステップＳ２２で無線タグ２が検知されない場合、移動体測位装置３は、ステップＳ２２の動作を行う。ステップＳ２２で無線タグ２が検知された場合、移動体測位装置３は、ステップＳ２３の動作を行う。

　ステップＳ２３では、移動体測位装置３は、無線タグ２の固有情報に基づいて当該移動体１の自己位置情報を算出する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ２４の動作を行う。ステップＳ２４では、移動体測位装置３は、進入禁止区域の判定処理を開始する。

　その後、移動体測位装置３は、ステップＳ２５の動作を行う。ステップＳ２５では、当該移動体１が進入禁止区域に位置するか否かを判定する。具体的には、移動体測位装置３は、自己位置情報が進入禁止区域に対応しているか否かを判定する。

　ステップＳ２５で自己位置情報が進入禁止区域に対応していない場合、移動体測位装置３は、ステップＳ２６の動作を行う。ステップＳ２６では、移動体測位装置３は、自己位置情報と識別情報とを送信する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ２２の動作を行う。

　ステップＳ２５で自己位置情報が進入禁止区域に対応している場合、移動体測位装置３は、ステップＳ２７の動作を行う。ステップＳ２７では、移動体測位装置３は、停止指令を移動体１に送信する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ２６の動作を行う。

　次に、図９を用いて、移動体測位装置３の動作の第４例を説明する。
　図９は実施の形態１における移動体システムの移動体測位装置の動作の第４例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、移動体測位装置３は、動作を開始する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ３２の動作を行う。ステップＳ３２では、移動体測位装置３は、少なくとも１つの無線タグ２を検知したか否かを判定する。

　ステップＳ３２で無線タグ２が検知されない場合、移動体測位装置３は、ステップＳ３２の動作を行う。ステップＳ３２で単体の無線タグ２が検知された場合、移動体測位装置３は、図８のステップ２３以降と同じ処理を実施する。ステップＳ３２で複数の無線タグ２が検知された場合、移動体測位装置３は、ステップＳ３３の動作を行う。

　ステップＳ３３では、移動体測位装置３は、複数の無線タグ２の固有情報に基づいて当該移動体１の自己位置情報を算出する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ３４の動作を行う。ステップＳ３４では、移動体測位装置３は、進入禁止区域の判定処理を開始する。

　その後、移動体測位装置３は、ステップＳ３５の動作を行う。ステップＳ３５では、移動体測位装置３は、当該移動体１が進入禁止区域に位置するか否かを判定する。具体的には、移動体測位装置３は、自己位置情報が進入禁止区域に対応しており、複数の無線タグ２から固有情報を読み取った際の受信強度の差が小さいか否かを判定する。

　ステップＳ３５で自己位置情報が進入禁止区域に対応していない場合またはステップＳ３５で複数の無線タグ２から固有情報を読み取った際の受信強度の差が小さくない場合、移動体測位装置３は、ステップＳ３６の動作を行う。ステップＳ３６では、移動体測位装置３は、自己位置情報と識別情報とを送信する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ３２の動作を行う。

　ステップＳ３５で自己位置情報が進入禁止区域に対応しており、複数の無線タグ２から固有情報を読み取った際の受信強度の差が小さい場合、移動体測位装置３は、ステップＳ３７の動作を行う。ステップＳ３７では、移動体測位装置３は、停止指令を移動体１に送信する。その後、移動体測位装置３は、ステップＳ３６の動作を行う。

　以上で説明した実施の形態１によれば、移動体測位装置３は、無線タグ２から読み取った固有情報に基づいて移動体１の自己位置情報を算出する。このため、移動体１の自己位置を容易に検出することができる。その結果、移動体１の自己位置も容易に補正することができる。

　また、建築物には、無線タグ２を設けるだけでよい。このため、移動体システムを容易に構築することができる。

　例えば、移動体測位装置３は、無線タグ２から読み取った設置位置情報に基づいて移動体１の自己位置情報を算出してもよい。この場合、移動体管理装置４等の外部機器と情報を共有することなく、移動体１の自己位置を容易に検出することができる。

　また、移動体測位装置３は、自己位置情報と識別情報とを送信する。このため、移動体１を判別した上で当該移動体の自己位置を容易に管理することができる。

　例えば、移動体測位装置３は、移動体管理装置４から固有情報と設置位置情報とを対応付けた情報を受信し、読み取った固有情報に対応付けられた設置位置情報に基づいて移動体１の自己位置情報を算出してもよい。この場合、無線タグ２に対して設置位置情報を設定することなく、移動体１の自己位置を容易に検出することができる。

　また、移動体測位装置３は、自己位置情報が進入禁止区域に対応している場合は、進入禁止区域に対応した指令を移動体１に向けて送信する。このため、進入禁止区域への移動体１の進入を抑制することができる。

　また、移動体測位装置３は、自己位置情報が進入禁止区域に対応しており、複数の無線タグ２から固有情報を読み取った際の受信強度の差が小さいと判定した場合は、進入禁止区域に対応した指令を移動体１に向けて送信する。このため、進入禁止区域への移動体１の進入をより厳密に抑制することができる。

　また、移動体管理装置４は、移動体測位装置３により送信された自己位置情報と識別情報とを対応付けて保持する。複数の移動体１が存在する場合でも、複数の移動体１を判別した上で当該複数の移動体１の各々の自己位置を容易に管理することができる。

　なお、図８のステップＳ２５または図９のステップＳ３５において、移動体測位装置３に予め記憶された情報に基づいて当該移動体１が進入禁止区域に位置するか否かを判定してもよいし、移動体測位装置３が移動体管理装置４に問い合わせた結果に基づいて当該移動体１が進入禁止区域に位置するか否かを判定してもよい。

　また、図８のステップＳ２７または図９のステップ３７において、減速指令を移動体１に送信してもよいし、経路変更指令を移動体１に送信してもよい。

　次に、図１０を用いて、移動体管理装置４の例を説明する。
　図１０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４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４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４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４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４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４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４ａ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４ａ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４の各機能を実現する。

　図示されないが移動体測位装置３の各機能も、移動体管理装置４の各機能を実現する処理回路と同等の処理回路で実現される。

　以上のように、この発明に係る移動体測位装置および移動体管理装置は、移動体を管理するシステムに利用できる。

　１　移動体、　２　無線タグ、　３　移動体測位装置、　３ａ　無線タグ読取部、　３ｂ　自己位置情報算出部、　３ｃ　通信部、　３ｄ　制御部、　４　移動体管理装置、　４ａ　通信部、　４ｂ　設置位置情報参照部、　４ｃ　情報保持部、　１００ａ　プロセッサ、　１００ｂ　メモリ、　２００　ハードウェア

Claims

　移動体に設けられ、建築物に設けられた無線タグから当該無線タグの固有情報を無線で読み取る無線タグ読取部と、
　前記移動体に設けられ、前記無線タグ読取部により読み取られた固有情報に基づいて当該移動体の自己位置情報を算出する自己位置情報算出部と、
を備えた移動体測位装置。
　前記無線タグ読取部は、当該無線タグの固有情報として建築物における当該無線タグの設置位置情報を無線で読み取り、
　前記自己位置情報算出部は、前記無線タグ読取部により読み取られた設置位置情報に基づいて当該移動体の自己位置情報を算出する請求項１に記載の移動体測位装置。
　前記移動体に設けられ、外部機器と通信する通信部と、
　前記移動体に設けられ、前記自己位置情報算出部により算出された自己位置情報と自らの識別情報とを前記外部機器に向けて前記通信部に送信させる制御部と、
を備えた請求項１または請求項２に記載の移動体測位装置。
　前記自己位置情報算出部は、前記通信部を介して前記外部機器から無線タグの固有情報と建築物における設置位置情報とを対応付けた情報を受信し、前記無線タグ読取部により読み取られた固有情報に対応付けられた設置位置情報に基づいて当該移動体の自己位置情報を算出する請求項３に記載の移動体測位装置。
　前記制御部は、前記自己位置情報算出部により算出された自己位置情報が進入禁止区域に対応している場合は、進入禁止区域に対応した指令を前記移動体に向けて前記通信部に送信させる請求項３または請求項４に記載の移動体測位装置。
　前記無線タグ読取部は、複数の無線タグから当該複数の無線タグの固有情報を無線で読み取り、
　前記制御部は、前記自己位置情報算出部により算出された自己位置情報が進入禁止区域に対応している際に、前記複数の無線タグから固有情報を読み取った際の受信強度の差が小さいと判定した場合は、進入禁止区域に対応した指令を前記移動体に向けて前記通信部に送信させる請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の移動体測位装置。
　請求項３から請求項６のいずれか一項の移動体測位装置により送信された自己位置情報と識別情報とを対応付けて保持する情報保持部、
を備えた移動体管理装置。