CN116931033A - 位置测定***、位置测定方法以及移动机器人 - Google Patents
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Abstract
提供一种位置测定***、位置测定方法以及移动机器人。使用GNSS信号以稳定的精度测定目标的位置。位置测定***具有:GNSS信号接收部,搭载于移动机器人,接收GNSS信号且根据GNSS信号算出移动机器人的位置;GNSS信号精度评价部,搭载于移动机器人,评价基于接收到的GNSS信号的定位精度;位置控制部,搭载于移动机器人,并使移动机器人移动到能够接收可获得比第一阈值精度高的定位精度的GNSS信号的高精度接收位置;相对位置检测部,检测目标相对于在高精度接收位置的移动机器人的相对位置;以及目标位置算出部,基于移动机器人的位置和检测出的相对位置算出目标的位置,所述移动机器人的位置根据在高精度接收位置接收到的GNSS信号算出。
Description
本申请是申请日为2017年8月1日、申请号为201710644907.5、发明名称为“位置测定***、位置测定方法以及移动机器人”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及测定检查机器人等目标的位置的位置测定***和位置测定方法。另外,涉及在该目标的位置的测定中使用的移动机器人。
背景技术
一直以来,进行如下测定:使用来自GPS(Global Positioning System:全球定位***)等GNSS(Global Navigation Satellite System:全球导航卫星***)的卫星的信号,对计测装置等目标的位置进行测定。另外,已知对配置在无法接收来自GPS的卫星的信号(GPS信号)的场所的目标在GPS坐标系上的位置(GPS位置)进行测定的方法。
例如,专利文献1所记载的GPS位置计测方法中,为了计测被配置在作为无法接收GPS信号的场所(GPS信号被遮蔽的场所)或GPS信号的接收强度低的场所的隧道内的计测站的GPS位置,具有从GPS卫星接收时刻信息的中继站、和分别配置在已知位置并从中继站取得时刻信息,并基于已知位置的信息和时刻信息将伪GPS信号发送给计测站的4个伪卫星站。基于来自这4个伪卫星站的伪GPS信号,计测站确定自身位置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-235532号公报
发明内容
发明要解决的问题
在使用专利文献1所记载的GPS位置计测方法的情况下,目标(计测站)的位置的准确程度,即目标的位置的精度依存于基于从GPS卫星发送并由中继站接受的GPS信号的定位精度。然而,由于GPS卫星时刻变更位置,而中继站维持在不动状态,所以基于接收的GPS信号的定位精度也会变化。作为其结果,有可能无法以稳定的精度测定目标的位置。例如,在目标为在隧道的检查等中使用的可移动的测量装置(例如无人机)的情况下,无法以稳定的精度测定其位置这一情况可能会影响其测量结果的可靠性。
因此,本公开的课题为:使用GPS信号等GNSS信号,以稳定的精度测定位于GNSS信号被遮蔽的场所或GNSS信号的接收强度较低的场所的目标的位置。
用于解决问题的手段
根据本公开的一个技术方案,
一种使用移动机器人测定目标的位置的位置测定***,具备:
GNSS信号接收部,搭载于所述移动机器人,接收GNSS(Global NavigationSatellite System)信号,且基于所述GNSS信号算出所述移动机器人的位置;
GNSS信号精度评价部,搭载于所述移动机器人,评价基于所述接收到的GNSS信号的定位精度;
位置控制部,搭载于所述移动机器人,使所述移动机器人移动到能够接收可获得比第一阈值精度高的定位精度的GNSS信号的高精度接收位置;
相对位置检测部,检测所述目标相对于位于所述高精度接收位置的所述移动机器人的相对位置;以及
目标位置算出部,基于移动机器人的位置和所述相对位置算出所述目标的位置,所述移动机器人的位置基于在所述高精度接收位置接收到的GNSS信号算出。
另外,根据本公开的另一技术方案,
一种使用移动机器人测定目标的位置的位置测定方法,包括:
所述移动机器人的GNSS(Global Navigation Satellite System)信号接收部接收GNSS信号,且基于所述GNSS信号算出所述移动机器人的位置,
进行基于由所述GNSS信号接收部接收到的GNSS信号的定位精度的评价,
使所述移动机器人移动到能够接收可获得比第一阈值精度高的定位精度的GNSS信号的高精度接收位置,
检测所述目标相对于位于所述高精度接收位置的所述移动机器人的相对位置,
基于移动机器人的位置和所述相对位置算出所述目标的位置,所述移动机器人的位置基于在所述高精度接收位置接收到的GNSS信号算出。
并且,根据本公开的另一个技术方案,
是一种能够利用于目标的位置的测定的移动机器人,具备:
GNSS信号接收部,接收GNSS(Global Navigation Satellite System)信号,且基于所述GNSS信号算出在所述目标的位置的测定中使用的所述移动机器人的位置;
GNSS信号精度评价部,评价基于所述接收到的GNSS信号的定位精度;以及
位置控制部,使所述移动机器人移动到能够接收可获得比第一阈值精度高的定位精度的GNSS信号的高精度接收位置。
发明的效果
根据本公开,能够使用GPS信号等GNSS信号,以稳定的精度测定位于GNSS信号被遮蔽的场所或GNSS信号的接收强度低的场所的目标的位置。
附图说明
图1是本公开的实施方式1涉及的位置测定***的概略图。
图2是表示实施方式1涉及的位置测定***的构成的框图。
图3是评价值映射的示意图。
图4是用于说明相对位置的检测的一例的图。
图5是制作评价值映射的流程图。
图6A是表示位置测定的流程的一部分的流程图。
图6B是表示位置测定的流程的剩余部分的流程图。
图7是实施方式2涉及的位置测定***的概略图。
图8是表示实施方式2涉及的位置测定***的构成的框图。
图9是表示实施方式3涉及的位置测定***的构成的框图。
图10是表示实施方式4涉及的位置测定***的构成的框图。
图11是表示实施方式5涉及的位置测定***的构成的框图。
图12是实施方式6涉及的具备用于固定位置的固定部的GPS信号接收机器人的概略立体图。
标号说明
10位置测定***
100移动机器人(GPS信号接收机器人)
106GNSS信号接收部(GPS信号接收部)
108GNSS信号精度评价部(GPS信号精度评价部)
104位置控制部
200目标(检查机器人)
206相对位置检测部
208目标位置算出部(位置算出部)
具体实施方式
本公开的一个技术方案的位置测定***是一种使用移动机器人测定目标的位置的位置测定***,具有:GNSS信号接收部,搭载于所述移动机器人,接收GNSS(GlobalNavigation Satellite System)信号,且基于所述GNSS信号算出所述移动机器人的位置;GNSS信号精度评价部,搭载于所述移动机器人,评价基于所述接收到的GNSS信号的定位精度;位置控制部,搭载于所述移动机器人,并使所述移动机器人移动到能够接收可获得比第一阈值精度高的定位精度的GNSS信号的高精度接收位置;相对位置检测部,检测所述目标相对于所述移动机器人的相对位置,所述移动机器人位于所述高精度接收位置;以及目标位置算出部,基于移动机器人的位置和所述相对位置算出所述目标的位置,所述移动机器人的位置基于在所述高精度接收位置接收到的GNSS信号算出。
根据该技术方案,能够使用GPS信号等GNSS信号,以稳定的精度测定位于GNSS信号被遮蔽的场所或GNSS信号的接收强度低的场所的目标的位置。
也可以是,所述目标具备与所述移动机器人进行通信的目标侧通信部,所述移动机器人还具备:移动机器人侧通信部,与所述目标侧通信部进行通信;和通信路径质量评价部,评价所述移动机器人侧通信部与所述目标侧通信部之间的通信路径的质量,所述位置控制部使所述移动机器人移动到既是所述高精度接收位置且也是能够建立质量比第一阈值质量高的通信路径的高质量通信位置的位置,所述相对位置检测部检测所述目标相对于位于作为所述高精度接收位置且所述高质量通信位置的位置的所述移动机器人的相对位置,所述目标位置算出部基于移动机器人的位置和所述相对位置算出所述目标的位置,所述移动机器人的位置基于在作为所述高精度接收位置且所述高质量通信位置的位置接收到的GNSS信号算出。由此,能够在移动机器人与目标之间的通信路径的质量变化的情况下,以稳定的精度测定目标的位置。
也可以是,所述移动机器人还具备评价值映射制作部,所述评价值映射制作部基于所述GNSS信号精度评价部的精度评价结果和所述通信路径质量评价部的质量评价结果来制作评价值映射,所述评价值映射包括针对空间上的各个位置表示关于GNSS信号的中继的适合性的适合性评价值,所述GNSS信号的中继是对所述GNSS信号的接收、和与所述目标的通信进行的的中继,所述位置控制部基于所述评价值映射,使所述移动机器人移动到最高适合性评价值的位置。由此,能够在短时间内将移动机器人配置在既是高精度接收位置且也是高质量通信位置的位置(与通过试误来搜索该位置的情况相比)。
也可以是,在所述移动机器人位于所述最高适合性评价值的位置时,所述GNSS信号精度评价部评价基于GNSS信号的定位精度,并且所述通信路径质量评价部评价通信路径的质量,在处于被评价的基于GNSS信号的定位精度比所述第一阈值精度高、且被评价的通信路径的质量比所述第一阈值质量高的第一状况的情况下,所述目标位置算出部算出所述目标的位置。由此,确认最高适合性评价值的位置是否符合既是高精度接收位置且也是高质量通信位置的位置,作为其结果,能够可靠地以稳定的精度测定目标的位置。
也可以是,在所述移动机器人位于所述最高适合性评价值的位置时,所述GNSS信号精度评价部评价基于GNSS信号的定位精度,并且所述通信路径质量评价部评价通信路径的质量,在处于被评价的基于GNSS信号的定位精度比低于所述第一阈值精度的第二阈值精度低、且被评价的通信路径的质量比低于所述第一阈值质量的第二阈值质量低的第二状况的情况下,所述评价值映射制作部使用所述被评价的基于GNSS信号的定位精度和通信路径的质量,更新所述评价值映射。由此,制作适合于最新的状况的评价值映射。
也可以是,在所述移动机器人位于所述最高适合性评价值的位置时,所述GNSS信号精度评价部评价基于GNSS信号的定位精度,并且所述通信路径质量评价部评价通信路径的质量,在处于不同于第一状况和第二状况这两方的状况的情况下,所述位置控制部使所述移动机器人移动而变更位置,所述第一状况是被评价的基于GNSS信号的定位精度比所述第一阈值精度高且被评价的通信路径的质量比所述第一阈值质量高的状况,所述第二状况是所述被评价的基于GNSS信号的定位精度比低于所述第一阈值精度的第二阈值精度低且所述被评价的通信路径的质量比低于所述第一阈值质量的第二阈值质量低的状况。由此,继续搜索既是高精度接收位置且也是高质量通信位置的位置。
也可以是,所述目标具备所述相对位置检测部和所述目标位置算出部,由所述GNSS信号接收部算出的所述移动机器人的位置被从所述移动机器人侧通信部发送给所述目标侧通信部。
也可以是,所述目标还具备第二GNSS信号接收部,所述第二GNSS信号接收部接收所述GNSS信号,且基于所述GNSS信号算出所述目标的位置。由此,在目标存在于能够接收GNSS信号的位置的情况下,能够基于由第二GNSS信号接收部接收到的GNSS信号算出目标的位置。
也可以是,所述目标还具备目标位置统合部,所述目标位置统合部将分别由所述目标位置算出部和所述第二GNSS信号接收部算出的所述目标的位置进行统合。由此,与分别由目标位置算出部算出的位置或由第二GNSS信号接收部算出的位置相比,统合后的位置具备更高的可靠性。
也可以是,所述目标还具备目标位置选择部,所述目标位置选择部选择分别由所述目标位置算出部和所述第二GNSS信号接收部算出的所述目标的位置。由此,例如,能够得到基于相对高精度的GNSS信号算出的位置来作为测定结果。
也可以是,所述目标是能够移动且使用所述目标的位置进行测量的机器人。由此,能够基于以稳定的精度测定的目标的位置,以稳定的精度进行测量。
也可以是,所述移动机器人还具备用于固定其位置的固定部。由此,由于能够使移动机器人停留在高精度接收位置,所以能够以更稳定的精度测定目标的位置。
也可以是,所述定位精度是基于所述GNSS信号算出的所述移动机器人的位置的精度。
本公开的另一技术方案的位置测定方法是一种使用移动机器人的位置测定方法,所述移动机器人的GNSS(Global Navigation Satellite System)信号接收部接收GNSS信号,且基于所述GNSS信号算出所述移动机器人的位置,进行由所述GNSS信号接收部接收到的基于GNSS信号的定位精度的评价,使所述移动机器人移动到能够接收可获得比第一阈值精度高的定位精度的GNSS信号的高精度接收位置,检测所述目标相对于位于所述高精度接收位置的所述移动机器人的相对位置,基于移动机器人的位置和所述相对位置算出所述目标的位置,所述移动机器人的位置基于在所述高精度接收位置接收到的GNSS信号算出。
根据该技术方案,能够使用GPS信号等GNSS信号,以稳定的精度测定位于GNSS信号被遮蔽的场所或GNSS信号的接收强度低的场所的目标的位置。
本公开的另一技术方案的移动机器人是一种能够利用于目标的位置的测定的移动机器人,具有:GNSS信号接收部,接收GNSS(Global Navigation Satellite System)信号,且基于所述GNSS信号算出在所述目标的位置的测定中使用的所述移动机器人的位置;GNSS信号精度评价部,评价基于所述接收到的GNSS信号的定位精度;以及位置控制部,使所述移动机器人移动到能够接收可获得比第一阈值精度高的定位精度的GNSS信号的高精度接收位置。
根据该技术方案,能够使用GPS信号等GNSS信号,以稳定的精度测定位于GNSS信号被遮蔽的场所或GNSS信号的接收强度低的场所的目标的位置。
也可以是,所述移动机器人具有用于检测所述目标相对于位于所述高精度接收位置的所述移动机器人的相对位置的相对位置检测部。
也可以是,所述移动机器人具有目标位置算出部,所述目标位置算出部基于移动机器人的位置和所述相对位置算出所述目标的位置,所述移动机器人的位置基于在所述高精度接收位置接收到的GNSS信号算出。
以下,适当参照附图,详细说明实施方式。但是,有时省略过度详细的说明。例如,有时省略已经熟知的事项的详细说明、对实质上相同的构成的重复说明。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长,使本领域技术人员容易理解。
此外,为了让本领域技术人员充分地理解本公开,发明人们提供附图和以下说明,并无意用它们来限定权利要求书记载的主题。
(实施方式1)
图1概略地示出实施方式1涉及的位置测定***。图2是表示位置测定***的构成的框图。
如图1所示,位置测定***10具有作为可移动的机器人的GPS信号接收机器人100和作为位置测定的对象(目标)的检查机器人200。另外,位置测定***10利用来自作为GNSS(Global Navigation Satellite System)的一例的GPS(Global Positioning System)的多个GPS卫星GS1~GS4的信号(GPS信号)S1~S4,测定检查机器人200的位置。此外,在本实施方式的情况下,检查机器人200构成为在无法接收GPS信号S1~S4的场所例如隧道T内进行检查(和为进行该检查的计测)。
如图1所示,GPS信号接收机器人100例如是能够在三维空间中自由地移动的多旋翼直升机(multicopter)形态的机器人,即所谓的无人机。另外,如图2所示,GPS信号接收机器人100具有:用于与检查机器人200进行通信的通信部102、用于变更位置的位置控制部104、用于接收GPS信号S1~S4的GPS信号接收部106、对基于其接收到的GPS信号的定位精度进行评价的GPS信号精度评价部108、对与检查机器人200之间的通信路径的质量进行评价的通信路径质量评价部110、制作评价值映射的评价值映射制作部112以及存储部114。
另一方面,在本实施方式的情况下,与GPS信号接收机器人100同样地,作为位置测定对象(目标)的检查机器人200是能够在三维空间中自由地移动的多旋翼直升机形态的机器人,即所谓的无人机。另外,如图2所示,检查机器人200具有:用于与GPS信号接收机器人100进行通信的通信部202、用于变更位置的位置控制部204、检测检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置的相对位置检测部206、算出检查机器人200的位置的位置算出部208、用于进行测量的测量部210以及存储部212。
GPS信号接收机器人100的通信部102与检查机器人200的通信部202构成为使用电波相互进行无线通信,例如由天线和收发器构成。从GPS信号接收机器人100和检查机器人200中的一方向另一方的各种信息D(数据)的提供经由这些通信部102、202进行。
GPS信号接收机器人100的位置控制部104和检查机器人200的位置控制部204用于变更即移动GPS信号接收机器人100和检查机器人200的位置。在本实施方式的情况下,由于双方的机器人100、200为多旋翼直升机形态,所以位置控制部104、204由多个旋转叶片、和分别对该旋转叶片进行旋转驱动的多个马达以及控制马达的转速的马达控制装置构成。
GPS信号接收机器人100的GPS信号接收部106是接收来自图1所示的GPS卫星GS1~GS4的GPS信号S1~S4的GPS信号接收机,并基于接收到的GPS信号算出GPS信号接收机器人100的位置,即GPS坐标系中的位置。此外,优选的是,考虑搭载于GPS卫星GS1~GS4的时钟(原子钟)与搭载于GPS信号接收部106的时钟之间的误差,GPS信号接收部106从4个以上GPS卫星接收GPS信号。
GPS信号接收机器人100的GPS信号精度评价部108评价基于由GPS信号接收部106接收到的GPS信号的定位精度。基于GPS信号的定位精度例如能够利用信号的精度降低率(DOP:Dilution Of Precision(精度因子))、接收卫星数、GPS定位质量(单点定位、Differential(差分)定位、RTK(载波相位差分)-Fix(固定解)定位、RTK-Float(浮点解)定位)、持续预定期间接收GPS信号,从而由在该期间得到的定位位置的分散值·标准差等表示,进而,利用它们的组合和线性结合表示。
DOP使用PDOP(Position DOP:位置精度因子)、HDOP(Horizontal DOP:水平分量精度因子)、VDOP(Vertical DOP:垂直分量精度因子)的值,PDOP表示位置精度,HDOP、VDOP表示PDOP的水平分量、垂直分量。PDOP、HDOP、VDOP的值越小则定位精度越高,值越大则定位精度越低,能够与概率分布的标准差同样地进行处理。按RTK-Fix定位、RTK-Float定位、Differential定位、单点定位的顺序,GPS定位质量的定位精度从高到低。每个GPS定位质量的定位精度的具体高低依存于GPS定位***,按每个GPS定位***固有地决定。就通过持续预定期间接收GPS信号而在该期间得到的定位位置的分散值·标准差而言,分散值由标准差的平方表示,越大则定位精度越低,越小则定位精度越高。
GPS信号精度评价部108算出精度评价值AV来作为基于GPS信号的定位精度的评价结果。该算出的精度评价值AV与接收到其精度被评价的GPS信号时的GPS信号接收机器人100的位置关联并存储于存储部114。
此外,基于GPS信号的定位精度高是指,由GPS信号接收部106使用该信号而算出的GPS信号接收机器人100的位置的精度高。
GPS信号接收机器人100的通信路径质量评价部110评价GPS信号接收机器人100的通信部102与检查机器人200的通信部202之间的通信路径的质量。通信路径的质量例如能够由检查机器人200的通信部202接收的电波信号的接收强度、信噪比、收发错误率等表示。进而,能够由它们的组合和线性结合表示。电波信号的接收强度越大则通信路径的质量越高,越小则质量越低。信噪比越大则通信路径的质量越高,越小则质量越低。收发错误率越大则通信路径的质量越低,越小则质量越高。
通信路径质量评价部110算出质量评价值QV来作为通信路径的质量的评价结果。该算出的质量评价值QV与评价该通信路径的质量时的GPS信号接收机器人100的位置关联并存储于存储部114。
为了评价通信路径的质量,GPS信号接收机器人100的通信部102和检查机器人200的通信部202进行信息的交换。例如,向GPS信号接收机器人100的通信部102发送与检查机器人200的通信部202接收到的信号的强度相关的信息。
GPS信号接收机器人100的评价值映射制作部112基于GPS信号精度评价部108的精度评价结果和通信路径质量评价部110的质量评价结果制作评价值映射。
以下具体地说明,评价值映射是用于辅助最适合于测定检查机器人200的位置的、GPS信号接收机器人100的位置的搜寻的映射。评价值映射包含有表示适合性的适合性评价值FV,所述适合性与对于空间上的各个位置的GPS信号的接收、和与目标的通信的GNSS信号的中继相关。
适合性评价值FV基于由GPS信号精度评价部108算出的精度评价值AV和由通信路径质量评价部110算出的质量评价值QV算出。
具体而言,空间上的某位置的适合性评价值FV根据该位置的精度评价值AV和质量评价值QV算出。
图3是评价值映射的示意图。例如,当用X-Y-Z坐标系的坐标(X,Y,Z)表现空间上的位置时,图3示出了Z=Zn时的适合性评价值FV的分布。位置(Xn-1,Yn+1,Zn)处的一例的适合性评价值FV是与位置(Xn-1,Yn+1,Zn)关联并存储于存储部114的精度评价值AV和质量评价值QV的函数。例如,适合性评价值FV定义成数式1。
FV=α=AV+β×QV…(数式1)
系数α、β是加权。由于对可配置GPS信号接收机器人100的位置的适合性评价值FV来说最重要的是接收高精度的GPS信号,所以通常将系数α设定为比系数β大。此外,系数α、β可以根据状况或根据需要变更。另外,定义作为精度评价值AV和质量评价值QV的函数的适合性评价值FV的公式也可以是数式1以外的公式。
此外,后面将叙述评价值映射的制作方法的详细情况,制作而成的评价值映射作为数据存储于GPS信号接收机器人100的存储部114。另外,也可以是,评价值映射通过在可配置GPS信号接收机器人100的全部位置评价基于GPS信号的定位精度,并且评价通信路径的质量来制作。另外,评价值映射也能够利用由粗到细搜索(Coarse-to-Fine Search)法、爬山法·最陡下降法等梯度法所代表的最小值搜索算法来制作。
返回图2,检查机器人200的相对位置检测部206构成为检测检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置。
图4示出了检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置检测的一例。
如图4所示,为了检测相对位置,GPS信号接收机器人100具有分别输出不同的图案(pattern)信号SA~SD的多个(4个)图案信号输出装置150A~150D。该多个图案信号输出装置150A~150D分别设置于GPS信号接收机器人100的不同的位置。另一方面,检查机器人200具有接收从多个图案信号输出装置150A~150D发送来的图案信号SA~SD的图案信号接收装置250。
相对位置检测部206基于从图案信号输出装置150A~150D发送来的图案信号SA~SD的传播时间(从发送到接收的时间),算出从图案信号接收装置250分别到GPS信号接收机器人100的图案信号输出装置150A~150D的距离。然后,基于该算出的距离,相对位置检测部206检测(算出)检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置。即,相对位置检测部206使用与GPS相同的方法算出相对位置。此外,优选的是,考虑搭载于GPS信号接收机器人100的时钟与搭载于检查机器人200的时钟之间的误差,相对位置检测部206基于从4个以上图案信号发送装置发送来的图案信号来检测相对位置。另外,检测出的相对位置作为数据存储于存储部212。
后面将叙述详细情况,在本实施方式的情况下,在GPS信号接收机器人100存在于如下位置的情况下相对位置检测部206进行检查机器人200的相对位置检测,该位置是精度评价值AV比第一阈值精度评价值AVT1高,即能够接收高精度的GPS信号的高精度接收位置,并且是质量评价值QV比第一阈值质量评价值QVT1高,即能够在与检查机器人200之间建立高质量的通信路径的高质量通信位置。
检查机器人200的位置算出部208算出检查机器人200的位置,在本实施方式的情况下,算出GPS坐标系中的位置。为此,取得由GPS信号接收部106算出的GPS信号接收机器人100的位置(GPS坐标系中的位置)的信息、和由相对位置检测部206检测出的检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置的信息。基于该取得的信息,位置算出部208算出检查机器人200的位置(GPS坐标系中的位置)。
后面将叙述详细情况,在本实施方式的情况下,在GPS信号接收机器人100位于上述高精度接收位置且位于上述高质量通信位置的情况下,位置算出部208进行检查机器人200的位置的算出。
检查机器人200的测量部210例如是测量隧道T的顶部或侧面的激光测量器、拍摄顶部或侧面的相机等测量设备。测量部210使用由位置算出部208算出的检查机器人200的位置进行测量。测量部210的测量结果作为数据存储于存储部212,或者,发送给用于监视测量结果的外部装置(未图示)。
到此为止,说明了位置测定***10的构成要素,即GPS信号接收机器人100和检查机器人200各自的构成要素。从现在起,说明评价值映射的制作方法、和使用该评价值映射算出检查机器人200的位置的方法。
图5是表示评价值映射制作的一例的流程的流程图。
如图5所示,首先,在步骤S10中,GPS信号接收机器人100的GPS信号接收部106接收GPS信号。
接着,在步骤S12中,GPS信号接收部106基于在步骤S10中接收到的GPS信号,算出GPS信号接收机器人100的当前位置Pc。
接着,在步骤S14中,GPS信号精度评价部108评价基于在步骤S10中接收到的GPS信号的定位精度,即算出精度评价值AV。
在步骤S16中,GPS信号接收机器人100的通信部102在与检查机器人200的通信部202之间,进行用于评价通信路径的质量的通信。
接着,在步骤S18中,通信路径质量评价部110评价在步骤S16中的通信的通信路径的质量,即算出质量评价值QV。
在步骤S20中,基于在步骤S14中算出的精度评价值AV和在步骤S18中算出的质量评价值QV,评价值映射制作部112算出当前位置Pc的适合性评价值FV。
在步骤S22中,将在步骤S20中算出的适合性评价值FV与当前位置Pc关联并存储于存储部114。
在步骤S24中,判定是否针对可配置GPS信号接收机器人100的全部位置完成了适合性评价值FV的算出。在针对全部位置的适合性评价值FV的算出已完成的情况下,评价值映射的制作结束,在存储部114中存储有完成的评价值映射。
此外,在如上所述利用由粗到细搜索法、爬山法·最陡下降法等梯度法所代表的最小值搜索算法制作评价值映射的情况下,在步骤S24中,判定是否已完成针对利用梯度法制作评价值映射所需最低限度的全部位置的适合性评价值FV的算出。所需最低限度的全部位置例如是将某大小的由XYZ轴构成的立方体相对于各轴线以某分割数等分地分割时的分割面的交点可取的全部值。另外,当用方向表示时,X轴表示东西方向,Y轴表示南北方向,Z轴表示高度方向。
另一方面,在针对全部位置的适合性评价值FV的算出没有完成的情况下,进入步骤S26,位置控制部104变更GPS信号接收机器人100的位置。然后,返回步骤S10,执行针对变更后的位置的适合性评价值FV的算出。
图6A和图6B是表示使用评价值映射算出检查机器人200的位置的一例的流程的流程图。
如图6A所示,首先,在步骤S50中,位置控制部104使GPS信号接收机器人100移动到在评价值映射中具备最高的适合性评价值FV的位置。例如,如图3所示,位于位置p(X,Y,Z)的GPS信号接收机器人100移动到具备最高适合性评价值FVmax的位置(Xn,Yn,Zn)。
接着,在步骤S52中,在步骤S50中移动到了最高适合性评价值FVmax的GPS信号接收机器人100的GPS信号接收部106接收GPS信号。
接着,在步骤S54中,GPS信号接收部106基于在步骤S52中接收到的GPS信号,算出GPS信号接收机器人100的当前位置Pc。
接着,在步骤S56中,GPS信号精度评价部108评价基于在步骤S52中接收到的GPS信号的定位精度,即算出精度评价值AV。
在步骤S58中,GPS信号接收机器人100的通信部102在与检查机器人200的通信部202之间,进行用于评价通信路径的质量的通信。
接着,在步骤S60中,通信路径质量评价部110评价在步骤S58中的通信的通信路径的质量,即算出质量评价值QV。
如图6B所示,在步骤S62中,判定是否是在步骤S56中算出的精度评价值AV比第一阈值精度评价值AVT1高,且在步骤S60中算出的质量评价值QV比第一阈值质量评价值QVT1高的状况(第一状况)。在是第一状况的情况下进入步骤S64。在不是的情况下进入步骤S68。
该步骤S62是用于再确认在评价值映射中具备最高适合性评价值FVmax的位置的步骤。即,是用于确认该位置是GPS信号接收机器人100存在于能够接收能得到高的定位精度的GPS信号的高精度接收位置,并且是能够在与检查机器人200之间建立高质量的通信路径的高质量通信位置。
因此,第一阈值精度评价值AVT1对应于接收可获得高定位精度的GPS信号所需的最低限GPS信号的定位精度,第一阈值质量评价值QVT1是建立高质量的通信路径所需的最低限通信路径的质量。该通信路径的质量会影响检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置检测、检查机器人200的位置算出所需的该GPS信号接收机器人100的位置(数据)的向检查机器人200的发送。因此,第一阈值精度评价值AVT1和第一阈值质量评价值QVT1是高精度地测定检查机器人200的位置所需的最低限的值。
此外,这些第一阈值精度评价值AVT1和第一阈值质量评价值QVT1可以根据所要求的检查机器人200的位置测定精度变更。
在步骤S62中判定为是精度评价值AV比第一阈值精度评价值AVT1高,且质量评价值QV比第一阈值质量评价值QVT1高的状况(第一状况)的情况下,在步骤S64中,检查机器人200的相对位置检测部206检测检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置Pr。
接着,在步骤S66中,检查机器人200的位置算出部208基于在步骤S54中算出的GPS信号接收机器人100的当前位置Pc和在步骤S64中检测出的相对位置Pr,算出检查机器人200的位置Pt。然后,检查机器人200的位置测定结束。
在步骤S62中判定为不是精度评价值AV比第一阈值精度评价值AVT1高,且质量评价值QV比第一阈值质量评价值QVT1高的状况(第一状况)的情况下,在步骤S68中,进行如下判定。具体而言,判定是否是在步骤S56中算出的精度评价值AV比第二阈值精度评价值AVT2低,且在步骤S60中算出的质量评价值QV比第二阈值质量评价值QVT2低的状况(第二状况)。该第二阈值精度评价值AVT2设定为比第一阈值精度评价值AVT1低的值。另外,第二阈值质量评价值QVT2设定为比第一阈值质量评价值QVT1低的值。判定的结果,在是第二状况的情况下进入步骤S70。否则进入步骤S80。
在步骤S70中,判定是否是在步骤S56中算出的精度评价值AV比第三阈值精度评价值AVT3低,且在步骤S60中算出的质量评价值QV比第三阈值质量评价值QVT3低的状况。该第三阈值精度评价值AVT3设定为比第二阈值精度评价值AVT2低的值。另外,第三阈值质量评价值QVT3设定为比第二阈值质量评价值QVT2低的值。在精度评价值AV比第三阈值精度评价值AVT3低,且质量评价值QV比第三阈值质量评价值QVT3低的情况下,进入步骤S72。否则进入步骤S74。
在步骤S72中,再制作评价值映射。这是由于,尽管是评价值映射中的最高适合性评价值FVmax的位置,在该位置算出的精度评价值AV和质量评价值QV也低。即,这是由于使用的评价值映射不适合最新的状况。为此,按照图5所示的流程,基于最新的状况,再制作适合于该最新的状况的最新的评价值映射。
在步骤S74中,评价值映射制作部112使用在步骤S56中算出的精度评价值AV和在步骤S60中算出的质量评价值QV,更新评价值映射中的当前位置Pc的适合性评价值FV。即,具备最高适合性评价值FVmax的当前位置Pc被更新为不适合于检查机器人200的位置测定的位置。由此,根据最新的状况更新评价值映射。
在接着步骤S74的步骤S76中,连续进行评价值映射中的适合性评价值FV的更新,并判定是否连续执行了例如两次。在连续进行了更新的情况下,进入步骤S78,与步骤S72同样地,再制作评价值映射。在不是的情况下,为了测定检查机器人200的位置Pt,返回图6A所示的步骤S50。
在步骤S68中判定为不是精度评价值AV比第二阈值精度评价值AVT2低,且质量评价值QV比第二阈值质量评价值QVT2低的状况(第二状况)的情况下,在步骤S80中,位置控制部104变更GPS信号接收机器人100的位置。此时,将GPS信号接收机器人100的位置变更为与当前位置Pc相邻的多个位置中适合性评价值FV最高的位置。然后,返回图6A所示的步骤S52。
根据以上的本实施方式1,能够使用GPS信号,以稳定的精度测定位于GPS信号被遮蔽的场所或GPS信号的接收强度低的场所的检查机器人的位置。
(实施方式2)
本实施方式2与上述实施方式1的不同之处在于,在移动机器人与检查机器人之间存在中继机器人。因此,以不同之处为中心说明本实施方式2涉及的位置测定***。
图7概略地表示本实施方式2涉及的位置测定***。图8是表示位置测定***的构成的框图。
如图7所示,本实施方式2涉及的位置测定***具有GPS信号接收机器人100、检查机器人200以及中继机器人300。此外,对与上述实施方式1的构成要素实质相同的构成要素赋予同一标号,并省略其说明。
中继机器人300在GPS信号接收机器人100与检查机器人200远远地分离的情况下使用。即,在远离到不能够以要求精度检测检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置的程度的情况下,或无法在GPS信号接收机器人100与检查机器人200之间建立通信路径的情况下,使用中继机器人300。例如,在检查机器人200在隧道T的内部进行检查的情况下使用,所述隧道T的内部远离GPS信号接收机器人100存在的一侧的隧道T的入口。
另外,中继机器人300具有用于与GPS信号接收机器人100的通信部102、检查机器人200的通信部202进行通信的通信部302和用于变更中继机器人300的位置的位置控制部304。在本实施方式2的情况下,与GPS信号接收机器人100、检查机器人200同样地,中继机器人300是能够在三维空间中自由地移动的多旋翼直升机形态的机器人,即所谓的无人机。
简要来说,使用中继机器人300的本实施方式2涉及的位置测定***20按以下方式测定检查机器人200的位置。
首先,检测中继机器人300相对于GPS信号接收机器人100的相对位置。为此,中继机器人300具有相对位置检测部306。该相对位置检测部306以与上述实施方式1的相对位置检测部206检测检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置的方法同样的方法,检测中继机器人300相对于GPS信号接收机器人100的相对位置。接着,中继机器人300的位置算出部308基于GPS信号接收机器人100的位置、和由相对位置检测部306检测出的相对位置,算出中继机器人300的位置。为此,中继机器人300的通信部302从GPS信号接收机器人100的通信部102接受GPS信号接收机器人100的位置(数据)。算出的中继机器人300的位置存储于存储部310。
这样,与上述实施方式1中的检查机器人200同样地,中继机器人300也是使用GPS信号而被测定位置的目标。
当算出中继机器人300的位置时,检查机器人200的相对位置检测部206检测检查机器人200相对于中继机器人300的相对位置。另外,检查机器人200从中继机器人300的通信部302接受中继机器人300的位置(数据)。位置算出部208基于该接收到的中继机器人300的位置和由相对位置检测部206检测出的相对位置,算出检查机器人200的位置。
通过按这种方式经由中继机器人300,即使在GPS信号接收机器人100与检查机器人200远远地分离的情况下,也能够以稳定的精度使用GPS信号测定检查机器人的位置。
此外,也可以使用多台中继机器人300。例如,也可以是,在GPS信号接收机器人100与检查机器人200之间,串联排列多个中继机器人300。检查机器人200侧的中继机器人300检测相对于GPS信号接收机器人100侧的相邻的中继机器人300的相对位置。另外,基于该相对位置,算出各个中继机器人300的位置。作为其结果,能够使用基于GPS信号算出的GPS信号接收机器人100的位置,算出检查机器人200的位置。
另外,也可以是,相对于检查机器人200并联排列多个(至少三台)中继机器人300。在该情况下,首先,检测各个中继机器人300相对于GPS信号接收机器人100的相对位置,并基于该相对位置算出各个中继机器人300的位置。接着,测量位置被算出的各个中继机器人300与检查机器人200之间的距离,基于该距离检测检查机器人200相对于中继机器人300的相对位置。作为其结果,能够使用基于GPS信号算出的GPS信号接收机器人100的位置,算出检查机器人200的位置。
并且,对GPS信号接收机器人100和检查机器人200进行中继的单元不限于可移动的中继机器人300。例如,也可以是位置固定的固定式中继站来取代中继机器人300。
(实施方式3)
在上述实施方式1和2的情况下,以如下情况为前提:检查机器人在无法接收GPS信号的场所被使用,即,基于能够接收GPS信号的GPS信号接收机器人的位置,算出位于GPS信号被遮蔽的场所或GPS信号的接收强度低的场所的检查机器人的位置。但是,也可以假设在能够接收GPS信号的场所使用检查机器人的情况。本实施方式3应对该假设。
图9是表示本实施方式3涉及的位置测定***的构成的框图。此外,向与上述实施方式1的构成要素实质相同的构成要素赋予同一标号,并省略其说明。
如图9所示,位置测定***30的检查机器人400具有与GPS信号接收机器人100的GPS信号接收部106同样地接收GPS信号并算出检查机器人400的位置的GPS信号接收部414。
由此,在无法接收GPS信号的情况下,在利用检查机器人400的检查(测量)中,使用由位置算出部208算出的(基于GPS信号接收机器人100的位置、和检查机器人400相对于该GPS信号接收机器人100的相对位置而算出的)位置。另一方面,在能够接收GPS信号的情况下,在利用检查机器人400的检查(测量)中,使用由GPS信号接收部414算出的检查机器人400的位置。
与上述实施方式1和2同样地,本实施方式3也能够以稳定的精度使用GPS信号测定检查机器人的位置。另外,在能够接收GPS信号的场所使用检查机器人的情况下,能够抑制GPS信号接收机器人的使用。由此,例如,能够抑制GPS信号接收机器人的电池消耗,执行GPS信号接收机器人的维护。
(实施方式4)
本实施方式4是上述实施方式3的改良方式。
在上述实施方式3的情况下,在利用检查机器人400的检查(测量)中,使用由位置算出部208算出的位置或由GPS信号接收部414算出的位置中的任一方。
另一方面,在本实施方式4的情况下,检查机器人考虑由位置算出部算出的位置和由GPS信号接收部算出的位置这两方来进行检查(测量)。
图10是表示本实施方式4涉及的位置测定***的构成的框图。此外,向与上述实施方式1~3的构成要素实质相同的构成要素赋予同一标号,并省略其说明。
如图10所示,位置测定***40的检查机器人500具有位置统合部516,所述位置统合部516将由位置算出部208算出的位置和由GPS信号接收部414算出的位置进行统合,并算出在测量中使用的位置。
位置统合部516例如算出由位置算出部208算出的位置和由GPS信号接收部414算出的位置的平均位置。另外,例如,如以下的数学式2所示,对由位置算出部208算出的位置P1和由GPS信号接收部414算出的位置P2分别进行不同的加权并算出位置。γ是小于1的数。
P=γ×P1+(1-γ)P2…(数式2)
通过使用由该位置统合部516统合得到的位置,与使用由位置算出部208算出的位置或由GPS信号接收部414算出的位置中的任一方的情况相比,测量的结果具备更高的可靠性。即,与统合前的各个位置相比,统合后的位置具备更高的可靠性。
例如,在检查机器人500的GPS信号接收部414不直接接收来自GPS卫星的GPS信号,而接收由地面等反射的GPS信号的情况下,当在测量中仅使用由该GPS信号接收部414算出的检查机器人500的位置时,其测量结果的可靠性变低。
与上述实施方式1~3同样地,本实施方式4也能够以稳定的精度使用GPS信号测定检查机器人的位置。
(实施方式5)
本实施方式5是上述实施方式3的改良方式。
在上述实施方式3的情况下,在利用检查机器人400的检查(测量)中,使用由位置算出部208算出的位置或由GPS信号接收部414算出的位置中的任一方。具体而言,在检查机器人400的GPS信号接收部414能够接收GPS信号的情况下使用由其算出的位置,在无法接收的情况下使用由位置算出部208算出的位置。
另一方面,在本实施方式5的情况下,选择由位置算出部208算出的位置和由GPS信号接收部414算出的位置中的任一方,在利用检查机器人600的检查(测量)中使用该选择出的位置。
图11是表示本实施方式5涉及的位置测定***的构成的框图。此外,向与上述实施方式1~4的构成要素实质相同的构成要素赋予同一标号,并省略其说明。
为了选择由位置算出部208算出的位置和由GPS信号接收部414算出的位置中的任一方,检查机器人600具有使用位置选择部618。
使用位置选择部618例如基于预先由用户定义的选择曲线(profile),选择由位置算出部208算出的位置和由GPS信号接收部414算出的位置中的任一方,即按照用户的意图进行选择。
另外,例如,使用位置选择部618对基于搭载于GPS信号接收机器人100的GPS信号接收部106接收到的GPS信号的定位精度、和基于搭载于检查机器人600的GPS信号接收部414接收到的GPS信号的定位精度进行比较。在基于前者的GPS信号的定位精度比基于后者的GPS信号的定位精度高的情况下,选择由位置算出部208基于前者的GPS信号算出的检查机器人600的位置。另一方面,在基于后者的GPS信号的定位精度高的情况下,选择由搭载于检查机器人600的GPS信号接收部414算出的该检查机器人600的位置。
与上述实施方式1~4同样地,本实施方式5也能够以稳定的精度使用GPS信号测定检查机器人的位置。
(实施方式6)
本实施方式6是上述实施方式1~5的改良方式。
在上述实施方式1~5的情况下,GPS信号接收机器人100配置于如下位置,所述位置是能够接收高精度的GPS信号的位置(高精度接收位置),且也是能够在与检查机器人200~600之间建立高质量的通信路径的位置(高质量通信位置)。而且,在该位置接收GPS信号,基于该接收到的GPS信号测定(算出)检查机器人200~600的位置。
然而,在上述实施方式1~5的情况下,由于GPS信号接收机器人100是能够在三维空间中移动的多旋翼直升机形态的机器人,所以当受到风等的影响时,难以停留在一定的位置。因此,本实施方式6的GPS信号接收机器人100构成为能够停留在一定的位置。
图12是本实施方式6涉及的GPS信号接收机器人100的概略立体图。
如图12所示,本实施方式6涉及的信号接收机器人100具有三脚架122来作为用于固定其位置的固定部。三脚架122的各个脚部具备能够穿刺于地面等的前端。能够利用该三脚架122将GPS信号接收机器人100固定于如下位置,所述位置是能够接收高精度的GPS信号的位置(高精度接收位置),并且是能够在与检查机器人之间建立高质量的通信路径的位置(高质量通信位置)。其结果,能够基于由固定的GPS信号接收机器人100的GPS信号接收部106接收到的GPS信号,高精度地测定(算出)检查机器人的位置。
以上,列举上述实施方式1~6说明了本公开的实施方式,但本公开的实施方式不限定于此。
例如,在上述实施方式1的情况下,基于来自作为GNSS的一例的GPS的卫星的GPS信号测定(算出)检查机器人200的位置,但不限于此。例如,也可以是,基于来自作为GNSS的另一例的GLONASS的卫星的信号,算出检查机器人200的位置。或者,也可以是,基于来自GNSS所包含的多个卫星定位***各自的卫星的信号,测定检查机器人200的位置。卫星的数量越增加,则基于来自这些卫星的信号的、检查机器人200的位置的测定精度越提高。
另外,在上述实施方式1的情况下,GPS信号接收机器人100是能够在三维空间中自由地移动的多旋翼直升机形态的移动机器人,但不限定于此。例如,GPS信号接收机器人也可以是能够自由地在地面等平面上移动的、例如具有在地面上转动的多个车轮的车辆形态的移动机器人。另外,例如,GPS信号接收机器人也可以是在轨道上移动的,即能够在一个方向上移动的移动机器人。也就是说,GPS信号接收机器人是能够移动到能高精度地接收GPS信号的位置的移动机器人即可。
进而,在上述实施方式1的情况下,位置测定对象(目标)是能够在三维空间中自由地移动的多旋翼直升机形态的检查机器人,但不限定于此。例如,目标也可以是能够自由地在地面等平面上移动的、例如具有在地面上转动的多个车轮的车辆形态的检查机器人。另外,例如,目标也可以是在轨道上移动的,即能够在一个方向上移动的检查机器人。进而,例如,目标也可以是不移动的固定式检查站。
进而,另外,在上述实施方式1的情况下,基于由评价值映射制作部112制作而成的评价值映射,控制GPS信号接收机器人100的位置。由此,能够在短时间内将GPS信号接收机器人100配置在如下位置,所述位置是能够接收高精度的GPS信号的高精度接收位置,并且是能够在与检查机器人200之间建立高质量的通信路径的高质量通信位置。该评价值映射可以由另一GPS信号接收机器人100预先制作。
并且,另外,在上述实施方式1的情况下,如图4所示,使用设置于GPS信号接收机器人100的多个图案信号输出装置150A~150D、和接收从所述图案信号输出装置150A~150D输出的图案信号SA~SD的设置于检查机器人200的图案信号接收装置250,检测检查机器人200相对于GPS信号接收机器人100的相对位置。而且,最终检测(算出)相对位置的相对位置检测部206设置于检查机器人200。本公开的实施方式不限定于此。
例如,也能够使用立体相机装置或激光扫描装置,检测检查机器人相对于GPS信号接收机器人的相对位置。在该情况下,立体相机装置或激光扫描装置作为相对位置检测部,搭载于GPS信号接收机器人或检查机器人中的任一方。也就是说,本公开的实施方式不限制相对位置检测部搭载在GPS信号接收机器人或检查机器人中的哪一方。
对此,在上述实施方式1的情况下,如图2所示,也能够将设置于检查机器人200的、算出该检查机器人200的位置的位置算出部208设置于GPS信号接收机器人100。
如上所述,该位置算出部208基于由GPS信号接收机器人100的GPS信号接收部106算出的该GPS信号接收机器人100的位置、和由相对位置检测部206检测出的相对位置,算出检查机器人200的位置。因此,在立体相机装置、激光扫描装置等作为相对位置检测部206设置于GPS信号接收机器人100的情况下,如果检查机器人200的位置算出部208也设置于GPS信号接收机器人100,则能够在GPS信号接收机器人100侧执行算出检查机器人200的位置所需的全部运算过程。由此,无需在检查机器人200中搭载运算处理用的CPU等运算装置。此外,在GPS信号接收机器人100侧算出的检查机器人200的位置(数据)经由通信部发送给检查机器人200。
此外,由于检查机器人200需要自身位置的信息,所以在检查机器人200的位置算出部208设置于GPS信号接收机器人100的情况下,由位置算出部208算出的检查机器人200的位置(数据)从GPS信号接收机器人100提供给检查机器人200。然而,本公开的实施方式涉及的目标也可以不是如检查机器人这样需要自身位置的目标。例如,目标也可以是人,作为相对位置检测部搭载于GPS信号接收机器人的激光扫描装置检测人的相对位置,并基于该检测到的相对位置和GPS信号接收机器人的位置,算出人的位置。为了人的监视或观察而使用该算出的人的位置。在该情况下,由于不需要GPS信号接收机器人与人之间的通信,所以能够省略通信部、通信路径质量评价部。
说到通信路径质量评价部,如果通信路径以一定的质量稳定的情况下,例如通信路径为有线的情况下,也能够省略通信路径质量评价部。
基于此情况,本公开的实施方式涉及的位置测定***广义上是一种使用移动机器人测定目标的位置的位置测定***,具有:GNSS信号接收部,搭载于所述移动机器人,接收GNSS信号,且基于所述GNSS信号算出所述移动机器人的位置;GNSS信号精度评价部,搭载于所述移动机器人,并评价基于接收到的GNSS信号的定位精度;位置控制部,搭载于所述移动机器人,并使所述移动机器人移动到能够接收可获得比第一阈值精度高的定位精度GNSS信号的高精度接收位置;相对位置检测部,检测所述目标相对于所述移动机器人的相对位置,所述移动机器人位于所述高精度接收位置;以及目标位置算出部,基于移动机器人的位置和所述相对位置算出所述目标的位置,所述移动机器人的位置基于在所述高精度接收位置接收到的GNSS信号算出。
另外,也可以是,上述实施方式1~6涉及的位置测定***的GPS信号精度评价部108、通信路径质量评价部110、评价值映射制作部112、位置算出部208、位置统合部516以及使用位置选择部618能够以各种方式实现。例如,这些构成要素执行的处理使用CPU等运算装置、使CPU执行这些处理的程序、以及存储该程序的ROM、RAM等存储装置执行。即,这些构成要素由运算装置、程序以及存储装置构成。此外,存储装置也可以是存储部114、212。
进而,也可以将上述实施方式1~6的任意实施方式组合而作为新的实施方式。
以上,作为本公开中的技术的例示,说明了几个实施方式。
为此,提供了附图和说明书。因此,为了例示所述技术,在记载于附图和说明书的构成要素之中,不仅包括解决问题所需的构成要素,也可能包括不是解决问题所需的构成要素。因此,不应该由于这些不是必需的构成要素记载于附图或说明书,就直接认定为这些不是必需的构成要素是必需的。
另外,由于上述实施方式用于例示本公开中的技术,所以能够在权利要求书或其等同的范围内进行各种变更、置换、附加以及省略等。
Claims (13)
1.一种移动机器人,在使用移动机器人测定目标的位置的位置测定***中使用,
所述移动机器人具备:
所述移动机器人侧的通信部,与所述目标侧的通信部进行通信;和
通信路径质量评价部,评价所述移动机器人侧的通信部与所述目标侧的通信部之间的通信路径的质量。
2.根据权利要求1所述的移动机器人,具备:
GNSS信号接收部,搭载于所述移动机器人,接收GNSS信号,且基于所述GNSS信号算出所述移动机器人的位置,GNSS即全球导航卫星***;和
GNSS信号精度评价部,搭载于所述移动机器人,评价基于所接收到的所述GNSS信号的定位精度。
3.根据权利要求2所述的移动机器人,具备:
位置控制部,搭载于所述移动机器人,使所述移动机器人移动到能够接收可获得比第一阈值精度高的定位精度的GNSS信号的高精度接收位置。
4.根据权利要求3所述的移动机器人,具备:
多个图案信号输出装置(150A~150D),分别设置于所述移动机器人的不同位置,分别输出不同的图案信号(SA~SD)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的移动机器人,
所述目标能够移动。
6.一种目标,在使用移动机器人测定目标的位置的位置测定***中使用,
由所述移动机器人的GNSS信号接收部算出的所述移动机器人的位置被从所述移动机器人侧的通信部发送给所述目标侧的通信部,
所述目标具备:
相对位置检测部,检测所述目标相对于所述移动机器人的相对位置;和
目标位置算出部,基于所述移动机器人的位置和所述目标的相对位置算出所述目标的位置。
7.根据权利要求6所述的目标,
所述目标具备第二GNSS信号接收部,所述第二GNSS信号接收部算出所述目标的位置。
8.根据权利要求7所述的目标,具备:
目标位置合并部,将分别由所述目标位置算出部和所述第二GNSS信号接收部算出的所述目标的位置进行合并。
9.根据权利要求7所述的目标,具备:
目标位置选择部,选择分别由所述目标位置算出部和所述第二GNSS信号接收部算出的所述目标的位置。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的目标,
所述目标能够移动。
11.一种位置测定方法,使用移动机器人测定目标的位置,包括:
所述目标侧的通信部与所述移动机器人侧的通信部进行通信,
所述移动机器人的通信路径质量评价部评价所述移动机器人侧的通信部与所述目标侧的通信部之间的通信路径的质量。
12.根据权利要求11所述的位置测定方法,
从位于所述移动机器人的不同位置的多个图案信号输出装置(150A~150D)分别输出不同的图案信号(SA~SD)。
13.根据权利要求12所述的位置测定方法,
所述移动机器人的GNSS信号接收部接收GNSS信号,且基于所述GNSS信号算出所述移动机器人的位置,GNSS即全球导航卫星***,
所述移动机器人的GNSS信号精度评价部评价基于所接收到的所述GNSS信号的定位精度。
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