JP2021099681A - Position measurement system and position measurement method - Google Patents

Abstract

To provide a position measurement system that can continuously measure a position of a moving body without requiring labor of a measuring person even if a measuring prism for the moving body cannot be detected, and to provide a position measurement method using the same.SOLUTION: A system by which a position of a first moving body capable of self-propelling is measured by a second moving body capable of self-propelling comprises the first moving body and the second moving body. When the first moving body moves to an area where a measurement apparatus does not detect a reflector (Step 102), the second moving body moves to a reference point (Step 203). When the second moving body moves to the reference point, image acquisition means acquires an image including the reference point and an apparatus mark (Step 204). Then, based on the position of the reflector measured by the measurement apparatus, the position of the propelling first moving body is obtained (Step 201).SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本願発明は、自律走行する移動体の位置を計測する技術であり、より具体的には、自走可能な移動体の位置を同じく自走可能な別の移動体によって計測する位置計測システムと、これを用いた位置計測方法に関するものである。 The present invention is a technique for measuring the position of an autonomously traveling moving body, and more specifically, a position measuring system for measuring the position of a self-propelling moving body by another self-propelling moving body. It relates to a position measurement method using this.

近年、我が国では少子高齢化の進行もあって労働者不足が大きな問題となっている。平成３０年１２月に「出入国管理及び難民認定法（いわゆる入管法）」の改正法が成立したのも、国内の人材不足を改善するため外国人労働者を受け入れやすくするためといわれている。特に建設業では、２０２０年の東京オリンピックに関連する建設工事が急ピッチで進められているうえ、度重なる自然災害の発生により至るところで災害対策工事が行われており、慢性的な労働者不足に陥っている。そのため、これまでにも増して自動化施工への取り組みが積極的となり、簡易作業等を行うためのロボット化なども精力的に進められている。 In recent years, the labor shortage has become a major problem in Japan due to the declining birthrate and aging population. It is said that the amendment of the Immigration Control and Refugee Recognition Act (so-called Immigration Act) was enacted in December 2018 in order to improve the shortage of domestic human resources and make it easier to accept foreign workers. Especially in the construction industry, construction work related to the 2020 Tokyo Olympics is proceeding at a rapid pace, and disaster countermeasures are being carried out everywhere due to the occurrence of repeated natural disasters, resulting in a chronic labor shortage. I'm falling. For this reason, efforts for automated construction have become more active than ever, and robotization for performing simple work is being energetically promoted.

建設作業用のロボットや、工場内の作業用ロボット、あるいは原子力発電所の内部など人が立ち入ることができない場所で任務を果たすロボットなどは、通常、目的とする場所までの移動を伴う。ロボットの移動は、２足歩行に限らず、タイヤやクローラ、あるいは飛行用の回転翼などが利用される。特にタイヤを利用して移動する場合は、いわゆる台車が利用されることが多い。目的の場所まで台車で移動するとともに、移動後は台車に搭載された種々の装置で所定の作業を行うわけである。例えば、台車に搭載されたカメラで画像を取得したり、台車に搭載された各種センサーで計測を行ったり、あるいは台車に搭載された器具で種々の作業（例えば溶接など）を行うことができる。 Robots for construction work, work robots in factories, or robots that perform missions in places that are inaccessible, such as inside a nuclear power plant, usually involve moving to the desired location. The movement of the robot is not limited to bipedal walking, and tires, crawlers, or rotary wings for flight are used. In particular, when moving using tires, so-called trolleys are often used. The dolly moves to the target place, and after the movement, various devices mounted on the dolly perform predetermined work. For example, it is possible to acquire an image with a camera mounted on the trolley, measure with various sensors mounted on the trolley, or perform various operations (for example, welding) with an instrument mounted on the trolley.

台車が移動する多くの場合、台車は無人の自走式とされ、すなわち指令された目的地まで台車が自律走行していく。そして台車を目的地に到達させるにあたっては、移動中の台車の現在位置（以下、「自位置」という。）が計測される。これにより自位置と目的地の関係から今後の経路を修正することができ、また目的地周辺に到達したことを把握できるわけである。 In many cases, the dolly is unmanned and self-propelled, that is, the dolly autonomously travels to the commanded destination. Then, when the dolly reaches the destination, the current position of the moving dolly (hereinafter referred to as "own position") is measured. As a result, it is possible to correct the future route from the relationship between the own position and the destination, and it is possible to grasp that the vehicle has reached the vicinity of the destination.

従来、自走式の台車の自位置を計測するにあたっては、屋外であれば衛星測位システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）が利用され、屋内であれば様々な屋内測位手法が採用されていた。この屋内測位手法としては、無線ＬＡＮのアクセスポイントを利用する測位方法や、室内に電波発信機を配置して測位するＩＭＥＳ（Ｉｎｄｏｏｒ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＬＥＤの高速点滅を信号として伝送する可視光通信を利用した測位方法、赤外線通信を利用した測位方法、あるいはレーザーセンサーや光学センサーによる計測を利用したＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）などが挙げられる。例えば特許文献１では、自走式検査装置が進行支障部に遭遇した際にＳＬＡＭの手法を利用して自位置を推定する技術について提案している。 Conventionally, in measuring the self-position of a self-propelled trolley, a satellite positioning system (GNSS: Global Navigation Satellite System) has been used outdoors, and various indoor positioning methods have been adopted indoors. As this indoor positioning method, a positioning method using a wireless LAN access point, IMES (Indoor Measuring System) in which a radio wave transmitter is placed indoors for positioning, and visible light communication in which high-speed blinking of an LED is transmitted as a signal are used. Examples thereof include a positioning method using a positioning method, a positioning method using infrared communication, and SLAM (Simultaneus Localization and Mapping) using measurement by a laser sensor or an optical sensor. For example, Patent Document 1 proposes a technique for estimating a self-position by using a SLAM method when a self-propelled inspection device encounters a traveling obstacle.

特開２０１５−１６１５７７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-161577

特許文献１に示すようなＳＬＡＭの手法を用いれば、自位置を計測できるうえ同時に環境地図も作成できるという長所がある反面、得られる自位置の精度が高くないという短所もある。一般的に、ＳＬＡＭの手法による自位置の精度はｃｍオーダーであって、ｍｍオーダーでは把握できないとされている。ところが、上記したように画像を取得したり、各種センサーで計測を行ったり、あるいは溶接等の作業を行ったりするケースでは、正確な位置に台車を設置する必要があり、そのためには相当に高い精度（例えばｍｍオーダー）で台車の位置を計測することが求められる。しかしながら、少なくともＳＬＡＭの手法のみではこのような要求には応えられない。 Using the SLAM method as shown in Patent Document 1, there is an advantage that the own position can be measured and at the same time an environmental map can be created, but there is also a disadvantage that the accuracy of the obtained own position is not high. Generally, it is said that the accuracy of the own position by the SLAM method is on the order of cm and cannot be grasped on the order of mm. However, in the case of acquiring images, measuring with various sensors, or performing work such as welding as described above, it is necessary to install the dolly at an accurate position, which is considerably expensive. It is required to measure the position of the dolly with accuracy (for example, on the order of mm). However, at least the SLAM method alone cannot meet such demands.

従来、台車など自走する物（以下、「移動体」という。）の位置を高い精度（例えばｍｍオーダー）で得取するには、トータルステーション（ＴＳ：Ｔｏｔａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ）が用いられていた。測量者が三脚を用いて基準点（座標が既知の点）にトータルステーションを設置し（据え）、移動体に搭載された測量用プリズム（ミラーやターゲットとも呼ばれる）を計測するわけである。このとき、自動追尾型のトータルステーションを利用すれば、人が操作することなく移動中の移動体（測量用プリズム）をトータルステーションが検出したうえで計測することができる。 Conventionally, a total station (TS: Total Station) has been used to obtain the position of a self-propelled object (hereinafter referred to as a "moving body") such as a trolley with high accuracy (for example, in mm order). A surveyor uses a tripod to set up a total station at a reference point (a point whose coordinates are known) (stationary), and measures a surveying prism (also called a mirror or target) mounted on a moving object. At this time, if an automatic tracking type total station is used, the total station can detect and measure a moving object (surveying prism) that is moving without human operation.

ところが、屋内など障害物（例えば、コンクリート柱など）」という。）がある場所を移動体が自走するケースでは、この障害物に遮られることによって自動追尾型のトータルステーションでも測量用プリズムを検出することができず、その結果、移動体の位置を計測することができないことがある。また、移動体がトータルステーションから遠ざかるように自走するケースでは、やはり自動追尾型のトータルステーションでも測量用プリズムを検出することができなくなる。このような場合、測量用プリズムを検出することができない状態となった時点で、移動体を見通しやすい別の基準点に測量者がトータルステーションを据えることになる。しかしながら、これでは測量者の負担軽減につながらず、自走する作業用ロボットや自動追尾型トータルステーションを採用したとしてもその効果が半減することとなる。 However, obstacles such as indoors (for example, concrete pillars) ". ) In the case where the moving body travels by itself in a certain place, the surveying prism cannot be detected even by the automatic tracking type total station due to being blocked by this obstacle, and as a result, the position of the moving body is measured. May not be possible. Further, in the case where the moving body travels by itself so as to move away from the total station, the surveying prism cannot be detected even by the automatic tracking type total station. In such a case, the surveyor will set up the total station at another reference point where the moving object can be easily seen when the surveying prism cannot be detected. However, this does not reduce the burden on the surveyor, and even if a self-propelled work robot or an automatic tracking type total station is adopted, the effect is halved.

そこで発明者らは、トータルステーションを移動させるという技術思想を想到した。すなわち、トータルステーションを自走台車などに搭載し、移動体（例えば作業用ロボット）の測量用プリズムを検出することができない状態となると、トータルステーション搭載台車を別の基準点まで自走させるわけである。これにより、測量者の手間を要することなく継続的に移動体（例えば作業用ロボット）の位置を計測できる。ただし、トータルステーション搭載台車が目的の基準点まで適切に移動し、しかもトータルステーションを基準点の位置に正確に配置するには、その自位置を取得する必要がある。しかしながら、トータルステーション搭載台車の位置を取得するため、他のトータルステーションに頼ると上記した障害物による遮蔽問題が解決されず、一方、ＳＬＡＭの手法によれば基準点の位置に高い精度（例えばｍｍオーダー）でトータルステーションを配置することができないという問題がある。 Therefore, the inventors came up with the technical idea of moving the total station. That is, when the total station is mounted on a self-propelled trolley or the like and the surveying prism of a moving body (for example, a working robot) cannot be detected, the total station-mounted trolley is self-propelled to another reference point. As a result, the position of the moving body (for example, a working robot) can be continuously measured without the labor of the surveyor. However, in order for the total station-equipped trolley to move appropriately to the target reference point and to accurately position the total station at the reference point, it is necessary to acquire its own position. However, in order to acquire the position of the trolley equipped with the total station, relying on other total stations does not solve the above-mentioned shielding problem due to obstacles, while according to the SLAM method, the position of the reference point is highly accurate (for example, on the order of mm). There is a problem that the total station cannot be arranged.

本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、移動体の測量用プリズムを検出することができない状態となっても、測量者の手間を要することなく継続的に移動体の位置を計測することができる位置計測システムと、これを用いた位置計測方法を提供することである。 The object of the present invention is to solve the problem of the prior art, that is, even if the surveying prism of the moving body cannot be detected, the surveyor continuously moves without the trouble of the surveyor. It is to provide a position measurement system capable of measuring the position of a body and a position measurement method using the system.

本願発明は、例えば作業用ロボットなどの移動体の位置を計測する計測機器を移動させるという点、そして計測機器の位置と基準点との較差を画像によって把握するという点に着目してなされたものであり、これまでにない発想に基づいて行われた発明である。 The present invention has been made focusing on the point of moving a measuring device for measuring the position of a moving body such as a working robot, and the point of grasping the difference between the position of the measuring device and the reference point by an image. It is an invention made based on an unprecedented idea.

本願発明の位置計測システムは、自走可能な第１移動体の位置を、自走可能な第２移動体によって計測するシステムであって、第１移動体と第２移動体を備えたものである。第１移動体は、反射体を有しており、一方の第２移動体は、計測機器と機器目印表示手段、画像取得手段を有している。なお、この計測機器は反射体を検出して反射体を計測するものであり、機器目印表示手段は「機器目印（計測機器の位置を表す目印）」を表示する手段であり、画像取得手段は取得する手段である。計測機器が反射体を検出しない領域に第１移動体が移動したとき、座標が既知の基準点まで第２移動体が移動し、第２移動体が基準点まで移動すると基準点と機器目印とを含む画像を画像取得手段が取得する。そして、計測機器によって計測された反射体の位置に基づいて、移動中の第１移動体の位置を求める。 The position measurement system of the present invention is a system that measures the position of a self-propelled first moving body by a self-propelling second moving body, and includes a first moving body and a second moving body. is there. The first moving body has a reflector, and the second moving body has a measuring device, a device mark display means, and an image acquisition means. Note that this measuring device detects a reflector and measures the reflector, and the device mark display means is a means for displaying "device mark (mark indicating the position of the measuring device)", and the image acquisition means is. It is a means to acquire. When the first moving body moves to a region where the measuring device does not detect the reflector, the second moving body moves to the reference point whose coordinates are known, and when the second moving body moves to the reference point, the reference point and the device mark are displayed. The image acquisition means acquires an image including. Then, the position of the moving first moving body is obtained based on the position of the reflecting body measured by the measuring device.

本願発明の位置計測システムは、画像取得手段によって取得された画像に基づいて、機器目印と基準点との平面較差を求めるものとすることもできる。この場合、平面較差に応じて基準点の座標を補正したうえで第１移動体の位置を求める。 The position measurement system of the present invention may also determine the plane difference between the device mark and the reference point based on the image acquired by the image acquisition means. In this case, the position of the first moving body is obtained after correcting the coordinates of the reference point according to the plane difference.

本願発明の位置計測システムは、第２移動体が基準点まで移動する期間は第１移動体が停止し、第２移動体が基準点周辺で停止した後に第１移動体が移動を再開するものとすることもできる。 In the position measurement system of the present invention, the first moving body stops during the period when the second moving body moves to the reference point, and the first moving body resumes the movement after the second moving body stops around the reference point. It can also be.

本願発明の位置計測システムは、基準点選出手段をさらに備えたものとすることもできる。基準点選出手段は、複数設定された基準点の中から第２移動体が移動する基準点を選出する手段である。なお基準点選出手段は、あらかじめ用意された環境地図に基づいて、計測機器が第１移動体の反射体を検出し得る基準点を選出する。
第２移動体が基準点まで移動する期間は第１移動体が停止し、第２移動体が基準点周辺で停止した後に第１移動体が移動を再開する The position measurement system of the present invention may further include a reference point selection means. The reference point selection means is a means for selecting a reference point to which the second moving body moves from a plurality of set reference points. The reference point selection means selects a reference point on which the measuring device can detect the reflector of the first moving object based on the environment map prepared in advance.
During the period when the second moving body moves to the reference point, the first moving body stops, and after the second moving body stops around the reference point, the first moving body resumes the movement.

本願発明の位置計測方法は、本願発明の位置計測システムを用いて自走可能な第１移動体の位置を計測する方法であって、初期計測工程と移設工程、画像取得工程、中間計測工程を備えた方法である。このうち初期計測工程では、第１の基準点（座標が既知の点）に計測機器が位置するように第２移動体を配置し、計測機器によって反射体を検出するとともにその反射体を計測し、反射体の位置に基づいて移動中の第１移動体の位置を求める。また移設工程では、計測機器が反射体を検出しない領域に第１移動体が移動したとき、第２の基準点（座標が既知の点）まで第２移動体を移動させる。画像取得工程では、第２移動体が第２の基準点まで移動すると、第２の基準点と機器目印表示手段によって表示された機器目印とを含む画像を画像取得手段によって取得する。そして中間計測工程では、第２の基準点まで移動した第２移動体の計測機器によって反射体を検出するとともにその反射体を計測し、反射体の位置に基づいて移動中の第１移動体の位置を求める。 The position measurement method of the present invention is a method of measuring the position of a self-propelled first moving body using the position measurement system of the present invention, and includes an initial measurement process, a relocation process, an image acquisition process, and an intermediate measurement process. It is a prepared method. Of these, in the initial measurement process, a second moving body is placed so that the measuring device is located at the first reference point (point whose coordinates are known), the reflector is detected by the measuring device, and the reflector is measured. , The position of the moving first moving body is obtained based on the position of the reflector. Further, in the relocation step, when the first moving body moves to a region where the measuring device does not detect the reflecting body, the second moving body is moved to the second reference point (point whose coordinates are known). In the image acquisition step, when the second moving body moves to the second reference point, the image acquisition means acquires an image including the second reference point and the device mark displayed by the device mark display means. Then, in the intermediate measurement step, the reflector is detected by the measuring device of the second moving body that has moved to the second reference point, the reflector is measured, and the moving first moving body is measured based on the position of the reflector. Find the position.

本願発明の位置計測システム、及び位置計測方法には、次のような効果がある。
（１）移動体の測量用プリズムを検出することができない状態となっても、測量者の手間を要することなく継続的に移動体の位置を計測することができる。
（２）基準点の位置に正確に計測機器を配置する必要がないため、計測機器の移設（盛り替え）時間を大幅に短縮することができる。
（３）資機材の運搬や材料の取り付けといった種々の機能を移動体に持たせることによって作業の自動化を図ることができ、その結果、省力化につながり、また原子力発電所の内部など人が立ち入ることができない場所でも作業を行うことができる。 The position measurement system and the position measurement method of the present invention have the following effects.
(1) Even if the measuring prism of the moving body cannot be detected, the position of the moving body can be continuously measured without the trouble of the surveyor.
(2) Since it is not necessary to accurately arrange the measuring device at the position of the reference point, the relocation (replacement) time of the measuring device can be significantly shortened.
(3) By giving the mobile body various functions such as transporting materials and equipment and attaching materials, it is possible to automate the work, which leads to labor saving and allows people to enter the inside of the nuclear power plant. You can work even in places where you cannot.

本願発明の位置計測システムを用いて、本願発明の位置計測方法を実施している状況を模式的に示すモデル図。A model diagram schematically showing a situation in which the position measurement method of the present invention is implemented using the position measurement system of the present invention. 本願発明の位置計測システムの主な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the main structure of the position measurement system of this invention. （ａ）は第１移動体を示す側面図、（ｂ）は第１移動体を上方から見た平面図。(A) is a side view showing the first moving body, and (b) is a plan view of the first moving body seen from above. （ａ）は遮蔽手段が下方に位置することで「反射状態」となった反射体を示す側面図、（ｂ）は遮蔽手段が上方に移動することによって「非反射状態」となった反射体を示す側面図。(A) is a side view showing a reflector that is in a "reflective state" when the shielding means is located below, and (b) is a reflector that is in a "non-reflective state" when the shielding means is moved upward. Side view showing. （ａ）は支柱の上方に位置することで「反射状態」となった反射体を示す側面図、（ｂ）は降下して支柱内に収められたことによって「非反射状態」となった反射体を示す側面図。(A) is a side view showing a reflector that is in a "reflective state" by being located above the strut, and (b) is a reflection that is in a "non-reflective state" by being lowered and housed in the strut. Side view showing the body. 第２移動体を示す側面図。The side view which shows the 2nd moving body. 機器目印と基準点を含む画像を模式的に示すモデル図。A model diagram schematically showing an image including a device mark and a reference point. 位置計測システムの主な処理の流れを示すフロー図。A flow chart showing the main processing flow of the position measurement system. 位置計測システムの主な処理を示すステップ図。The step diagram which shows the main processing of a position measurement system. 本願発明の位置計測方法の主な工程を示すフロー図。The flow chart which shows the main process of the position measurement method of this invention.

本願発明の位置計測システム、及び位置計測方法の実施形態の例を図に基づいて説明する。 An example of the position measurement system and the embodiment of the position measurement method of the present invention will be described with reference to the drawings.

１．全体概要
図１は、本願発明の位置計測システム１００を用いて、本願発明の位置計測方法を実施している状況を模式的に示すモデル図である。この図に示すように本願発明は、例えば作業用ロボットなど自走する移動体の位置を、同じく自走する移動体によって計測することをひとつの特徴としている。ここでは自走する２つの移動体を区別するため、その位置が計測される移動体（例えば作業用ロボットなど）のことを「第１移動体１１０」、第１移動体１１０の位置を計測する移動体のことを「第２移動体１２０」ということとする。 1. 1. Overall Overview FIG. 1 is a model diagram schematically showing a situation in which the position measurement method of the present invention is being implemented using the position measurement system 100 of the present invention. As shown in this figure, one of the features of the present invention is that the position of a self-propelled moving body such as a working robot is measured by the self-propelled moving body. Here, in order to distinguish between two self-propelled moving bodies, the moving body whose position is measured (for example, a working robot) is referred to as the "first moving body 110", and the position of the first moving body 110 is measured. The moving body is referred to as a "second moving body 120".

この第１移動体１１０には、測量用プリズムといった反射体が搭載され、一方の第２移動体１２０には、トータルステーションなどの計測機器が搭載されており、第２移動体１２０の計測機器が第１移動体１１０の反射体を計測することによって、第１移動体１１０の位置を求める。計測機器で反射体を計測するにあたっては、あらかじめ設定された基準点（座標既知）に計測機器が位置するように（据えられるように）第２移動体１２０を配置し、さらに参照点ＰＲ（座標既知）を視準することで、計測機器の位置と方向を設定しておく。なお、第１移動体１１０は例えば指定された目的地（作業場所など）まで移動し、すなわち第２移動体１２０の計測機器は移動中の第１移動体１１０の反射体を計測することになる。そのため第２移動体１２０の計測機器は、反射体を自動的に追尾する自動追尾式のトータルステーションなどを採用するとよい。 The first mobile body 110 is equipped with a reflector such as a surveying prism, while the second mobile body 120 is equipped with a measuring device such as a total station, and the measuring device of the second mobile body 120 is the first. The position of the first moving body 110 is obtained by measuring the reflecting body of the one moving body 110. When measuring the reflector with the measuring device, the second moving body 120 is arranged so that the measuring device is located (installed) at a preset reference point (coordinates known), and the reference point PR (coordinates) is further arranged. By collimating the known), the position and direction of the measuring device are set. The first moving body 110 moves to, for example, a designated destination (working place, etc.), that is, the measuring device of the second moving body 120 measures the reflector of the moving first moving body 110. .. Therefore, the measuring device of the second mobile body 120 may employ an automatic tracking type total station or the like that automatically tracks the reflector.

計測機器が反射体を計測している間、第２移動体１２０は基準点上で固定されており、これに対して第１移動体１１０は計測機器による計測中も移動している。このような状況では、第１移動体１１０が障害物に隠れてしまい第２移動体１２０からは見えない状態となることもある。例えば図１では、第１移動体１１０が移動する領域内（室内）に複数のコンクリート柱ＣＰがあり、このコンクリート柱ＣＰの背後に第１移動体１１０が移動すると第２移動体１２０からは見えない状態となるため、計測機器が反射体を検出できなくなり、その結果、第１移動体１１０の位置が求められなくなる。 While the measuring device is measuring the reflector, the second moving body 120 is fixed on the reference point, whereas the first moving body 110 is moving during the measurement by the measuring device. In such a situation, the first moving body 110 may be hidden by an obstacle and may not be visible from the second moving body 120. For example, in FIG. 1, there are a plurality of concrete pillar CPs in the area (indoor) where the first moving body 110 moves, and when the first moving body 110 moves behind the concrete pillar CP, it is visible from the second moving body 120. Since the state is not present, the measuring device cannot detect the reflector, and as a result, the position of the first moving body 110 cannot be obtained.

そこで本願発明は、このような状態になったときに第２移動体１２０を別の基準点まで移動させることとした。すなわち、計測機器が反射体を検出しない領域（以下、便宜上ここでは「不可視領域」という。）に第１移動体１１０が移動したとき、第２移動体１２０を別の基準点まで移動させ、改めて参照点ＰＲを視準したうえで、計測機器が反射体を検出して計測するわけである。したがって第２移動体１２０は、そこに計測機器を据えれば反射体を検出することができる基準点まで移動する。このような第２移動体１２０の移動は、例えばコンピュータを利用した制御装置１３０によって制御され、また目的地までの第１移動体１１０の移動もこの制御装置１３０によって制御される。 Therefore, in the present invention, the second moving body 120 is moved to another reference point when such a state is reached. That is, when the first moving body 110 moves to a region where the measuring device does not detect the reflector (hereinafter, referred to as an "invisible region" here for convenience), the second moving body 120 is moved to another reference point and again. After collimating the reference point PR, the measuring device detects and measures the reflector. Therefore, the second moving body 120 moves to a reference point where the reflector can be detected if a measuring device is placed there. Such movement of the second mobile body 120 is controlled by, for example, a control device 130 using a computer, and movement of the first mobile body 110 to the destination is also controlled by the control device 130.

２．位置計測システム
本願発明の位置計測システム１００の例を、図に基づいて説明する。なお、本願発明の位置計測方法は、本願発明の位置計測システムを用いて計測する方法であり、したがってまずは本願発明の位置計測システムについて説明し、その後に本願発明の位置計測方法について説明することとする。 2. Position measurement system An example of the position measurement system 100 of the present invention will be described with reference to the drawings. The position measurement method of the present invention is a method of measuring using the position measurement system of the present invention. Therefore, the position measurement system of the present invention will be described first, and then the position measurement method of the present invention will be described. To do.

図２は、本願発明の位置計測システム１００の主な構成を示すブロック図である。この図に示すように位置計測システム１００は、第１移動体１１０と第２移動体１２０を含んで構成され、さらに制御装置１３０を含んで構成することもできる。また第１移動体１１０は、反射体１１１や遮蔽手段１１２、第１測位手段１１３、第１自走台車１１４を含んで構成され、第２移動体１２０は、計測機器１２１や機器目印表示手段１２２、画像取得手段１２３、第２自走台車１２４、第２測位手段１２５を含んで構成され、制御装置１３０は、基準点選出手段１３１や反射体制御手段１３２、位置特定手段１３３、姿勢特定手段１３４、移動制御手段１３５、移動情報記憶手段１３６、環境地図記憶手段１３７を含んで構成される。 FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of the position measurement system 100 of the present invention. As shown in this figure, the position measurement system 100 includes a first mobile body 110 and a second mobile body 120, and can also be configured to include a control device 130. The first moving body 110 includes a reflector 111, a shielding means 112, a first positioning means 113, and a first self-propelled trolley 114, and the second moving body 120 includes a measuring device 121 and a device mark display means 122. The image acquisition means 123, the second self-propelled trolley 124, and the second positioning means 125 are included, and the control device 130 includes a reference point selection means 131, a reflector control means 132, a position identification means 133, and a posture identification means 134. , The movement control means 135, the movement information storage means 136, and the environment map storage means 137 are included.

（第１移動体）
第１移動体１１０は、図２に示すように第１自走台車１１４に反射体１１１を設置したものであり、さらに遮蔽手段１１２や第１測位手段１１３を設置したものとすることもできる。図３は、第１移動体１１０を説明する図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）は上方から見たその平面図である。図３（ａ）に示す反射体１１１は、支柱１１５を介して第１自走台車１１４の上部に設置されており、第１測位手段１１３もやはり第１自走台車１１４の上部に設置されているが、それぞれ所定の機能を果たすことができれば設置位置は任意に設計することができる。 (1st mobile)
As shown in FIG. 2, the first mobile body 110 has a reflector 111 installed on the first self-propelled bogie 114, and may further have a shielding means 112 and a first positioning means 113 installed. 3A and 3B are views for explaining the first moving body 110, in which FIG. 3A is a side view thereof and FIG. 3B is a plan view thereof as viewed from above. The reflector 111 shown in FIG. 3A is installed on the upper part of the first self-propelled bogie 114 via the support column 115, and the first positioning means 113 is also installed on the upper part of the first self-propelled bogie 114. However, the installation position can be arbitrarily designed as long as each can fulfill a predetermined function.

反射体１１１は、測量用プリズム（ミラーやターゲットとも呼ばれる）などを利用することができ、第１移動体１１０が自走している間も第２移動体１２０の計測機器１２１によって追尾することができるように、特に全周囲反射型の測量用プリズムを採用するとよい。なお図３（ａ）では、第１自走台車１１４の上部に設置された支柱１１５上に反射体１１１を配置しているが、計測機器１２１から視準できる状況であれば、第１自走台車１１４の上に直接、反射体１１１を設置してもよい。また第１自走台車１１４には、複数（図３では４個）の反射体１１１を設置してもよいし、１の反射体１１１を設置してもよい。ただし、第１移動体１１０（第１自走台車１１４）の姿勢を把握する場合は、１直線上に並ばないように３以上の反射体１１１を配置する必要がある。 The reflector 111 can use a surveying prism (also called a mirror or a target), and can be tracked by the measuring device 121 of the second moving body 120 even while the first moving body 110 is self-propelled. In particular, it is advisable to use a omnidirectional reflection type surveying prism so that it can be used. In FIG. 3A, the reflector 111 is arranged on the support column 115 installed on the upper part of the first self-propelled bogie 114, but the first self-propelled vehicle can be collimated from the measuring device 121. The reflector 111 may be installed directly on the carriage 114. Further, a plurality of (four in FIG. 3) reflectors 111 may be installed on the first self-propelled bogie 114, or one reflector 111 may be installed. However, when grasping the posture of the first moving body 110 (first self-propelled bogie 114), it is necessary to arrange three or more reflectors 111 so as not to line up on a straight line.

第１自走台車１１４は、蓄電池やエンジン等を動力とする自走（無人走行）式である。なお、図３（ｂ）では車輪を回転させる仕組みとしているが、円盤状の車輪のほか球状の車輪を採用することもできるし、あるいはクローラなど他の手段を採用してもよい。 The first self-propelled bogie 114 is a self-propelled (unmanned traveling) type powered by a storage battery, an engine, or the like. Although the wheel is rotated in FIG. 3B, a spherical wheel may be used in addition to the disk-shaped wheel, or another means such as a crawler may be used.

第１測位手段１１３は、移動中における第１移動体１１０の自位置を計測するものであり、例えばレーザーセンサーを利用することができる。第１測位手段１１３としてレーザーセンサーを用いる場合は、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）によって自位置を計測するとよい。そのほか、第１移動体１１０の自位置を計測する手法としては、屋内であれば画像を用いたＳＬＡＭや、無線ＬＡＮのアクセスポイントを利用する測位方法、室内に電波発信機を配置して測位するＩＭＥＳ、ＬＥＤの高速点滅を信号として伝送する可視光通信を利用した測位方法、赤外線通信を利用した測位方法、屋外であれば衛星測位システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）など、従来用いられている様々な測位方法を採用することができる。 The first positioning means 113 measures the own position of the first moving body 110 during movement, and for example, a laser sensor can be used. When a laser sensor is used as the first positioning means 113, it is preferable to measure the own position by SLAM (Simultaneus Localization and Mapping). In addition, as a method for measuring the own position of the first moving body 110, SLAM using an image, a positioning method using a wireless LAN access point, or a radio wave transmitter is placed indoors for positioning. IMES, a positioning method using visible light communication that transmits high-speed blinking of LEDs as a signal, a positioning method using infrared communication, a satellite positioning system (GNSS: Global Navigation Satellite System) if outdoors, etc. Various positioning methods can be adopted.

既述したとおり第２移動体１２０の計測機器１２１は、自動追尾型のトータルステーションなどを採用するとよい。ところで、図３に示すように複数の反射体１１１が第１移動体１１０に設置されている場合、計測機器１２１は、どの反射体１１１を視準すべきか、あるいは視準した反射体１１１はどれか、を特定することができない。そこで、第１移動体１１０に複数の反射体１１１が設置されている場合は、制御装置１３０の反射体制御手段１３２が、１の反射体１１１のみを「計測機器１２１による計測が可能となる状態（以下、「反射状態」という。）」とし、他の反射体１１１は「計測機器１２１による計測が不可となる状態（以下、「非反射状態」という。）」とする仕様にするとよい。以下、図３を参照しながら具体的に説明する。 As described above, the measuring device 121 of the second mobile body 120 may employ an automatic tracking type total station or the like. By the way, when a plurality of reflectors 111 are installed on the first moving body 110 as shown in FIG. 3, which reflector 111 should be collimated by the measuring device 121, or which reflector 111 is collimated. Or cannot be specified. Therefore, when a plurality of reflectors 111 are installed on the first moving body 110, the reflector control means 132 of the control device 130 "is capable of measuring only one reflector 111". (Hereinafter referred to as "reflective state") ", and the other reflector 111 may be specified as" a state in which measurement by the measuring device 121 is impossible (hereinafter referred to as "non-reflective state") ". Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIG.

まず反射体制御手段１３２が、反射体１１１ａを「反射状態」、他の反射体１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄを「非反射状態」とした状態で、計測機器１２１が反射体１１１ａを視準して計測する。次いで、反射体制御手段１３２が、反射体１１１ｂを「反射状態」、他の反射体１１１ａ、１１１ｃ、１１１ｄを「非反射状態」とした状態で、計測機器１２１が反射体１１１ｂを視準して計測する。このように、繰り返し反射体１１１ａ〜１１１ｄを「反射状態」としつつ他の反射体１１１を「非反射状態」としながら、計測機器１２１がそれぞれ「反射状態」の反射体１１１を視準して計測していく。なお、反射体制御手段１３２が反射体１１１（例えば、反射体１１１ａ）を「反射状態」に制御した時刻と、計測機器１２１が反射体１１１（例えば、反射体１１１ａ）を視準した時刻とを関連付けて（つまり同期して）記憶すれば、計測機器１２１が視準した反射体１１１を特定することができる。 First, the reflector control means 132 measures the reflector 111a in a "reflective state" and the other reflectors 111b, 111c, 111d in a "non-reflective state", and the measuring device 121 collimates the reflector 111a for measurement. To do. Next, the measuring device 121 collimates the reflector 111b with the reflector control means 132 in the “reflecting state” and the other reflectors 111a, 111c, 111d in the “non-reflective state”. measure. In this way, while the repeating reflectors 111a to 111d are set to the "reflecting state" and the other reflectors 111 are set to the "non-reflective state", the measuring device 121 collimates and measures the reflectors 111 in the "reflecting state". I will do it. The time when the reflector control means 132 controls the reflector 111 (for example, the reflector 111a) to the “reflection state” and the time when the measuring device 121 collimates the reflector 111 (for example, the reflector 111a) are set. When associated (that is, synchronously) and stored, the reflector 111 collimated by the measuring device 121 can be identified.

反射体１１１は、反射体制御手段１３２が遮蔽手段１１２を操作することによって、「反射状態」とし、「非反射状態」とすることができる。図４は、遮蔽手段１１２を上下することによって反射体１１１の状態を変化させる状況を示す側面図である。図４（ａ）では、遮蔽手段１１２が下方に位置することで反射体１１１は「反射状態」とされ、図４（ｂ）では、反射体制御手段１３２が遮蔽手段１１２を上方に移動させたことによって反射体１１１が「非反射状態」とされている。 The reflector 111 can be brought into a "reflective state" and a "non-reflective state" by the reflector controlling means 132 operating the shielding means 112. FIG. 4 is a side view showing a situation in which the state of the reflector 111 is changed by moving the shielding means 112 up and down. In FIG. 4A, the reflector 111 is in a “reflective state” when the shielding means 112 is located below, and in FIG. 4B, the reflector controlling means 132 moves the shielding means 112 upward. As a result, the reflector 111 is in a "non-reflective state".

図５は、反射体１１１そのものが上下することによって反射体１１１の状態を変化させる状況を示す側面図である。図５（ａ）では、反射体１１１が支柱１１５の上方に位置することで反射体１１１は「反射状態」とされ、図５（ｂ）では、反射体制御手段１３２が反射体１１１を降下させて支柱１１５内に収めたことによって反射体１１１が「非反射状態」とされている。すなわち図５では、支柱１１５が遮蔽手段１１２を兼用するわけである。なお、図４や図５に示す例のほか、反射体１１１を倒すことで「非反射状態」とするなど、種々の手法で反射体１１１の状態（反射状態／非反射状態）を変更することができる。 FIG. 5 is a side view showing a situation in which the state of the reflector 111 is changed by moving the reflector 111 up and down. In FIG. 5A, the reflector 111 is positioned above the support column 115, so that the reflector 111 is in the “reflective state”, and in FIG. 5B, the reflector control means 132 lowers the reflector 111. The reflector 111 is in a "non-reflective state" because it is housed in the support column 115. That is, in FIG. 5, the support column 115 also serves as the shielding means 112. In addition to the examples shown in FIGS. 4 and 5, the state (reflective state / non-reflective state) of the reflector 111 can be changed by various methods such as tilting the reflector 111 to make it a “non-reflective state”. Can be done.

また、複数の反射体１１１が第１移動体１１０に設置されている場合、計測機器１２１から見て手前側の反射体１１１が障壁となって、後方の反射体１１１を視準することができないことも考えられる。この場合、図３（ａ）に示すように、反射体１１１の設置高さ（第１自走台車１１４や床面からの高さ）をそれぞれ異なる高さにするとよい。例えば、計測機器１２１からの相対距離が変わらないときは、計測機器１２１に近い方の反射体１１１（図３では反射体１１１ａと１１１ｂ）を低い設置高さとし、計測機器１２１から遠い方の反射体１１１（図３では反射体１１１ｃと１１１ｄ）を高い設置高さとする。また同様の理由から、図３（ｂ）に示すように、計測機器１２１に近い方の反射体１１１（図３では反射体１１１ａと１１１ｂ）を第１自走台車１１４の内側に配置し、計測機器１２１から遠い方の反射体１１１（図３では反射体１１１ｃと１１１ｄ）を第１自走台車１１４の外側に配置するとよい。 Further, when a plurality of reflectors 111 are installed on the first moving body 110, the reflector 111 on the front side when viewed from the measuring device 121 acts as a barrier, and the reflector 111 on the rear side cannot be collimated. It is also possible. In this case, as shown in FIG. 3A, the installation heights of the reflectors 111 (heights from the first self-propelled bogie 114 and the floor surface) may be different. For example, when the relative distance from the measuring device 121 does not change, the reflectors 111 closer to the measuring device 121 (reflectors 111a and 111b in FIG. 3) are set to have lower installation heights, and the reflectors farther from the measuring device 121 are set. Let 111 (reflectors 111c and 111d in FIG. 3) have a high installation height. For the same reason, as shown in FIG. 3B, reflectors 111 (reflectors 111a and 111b in FIG. 3) closer to the measuring device 121 are arranged inside the first self-propelled carriage 114 for measurement. Reflectors 111 (reflectors 111c and 111d in FIG. 3) farther from the device 121 may be arranged outside the first self-propelled carriage 114.

（第２移動体）
第２移動体１２０は、図２に示すように第２自走台車１２４に計測機器１２１と機器目印表示手段１２２、画像取得手段１２３を設置したものであり、さらに第２測位手段１２５を設置したものとすることもできる。図６は、第２移動体１２０を説明する側面図である。この図６の例では、計測機器１２１と第２測位手段１２５が第２移動体１２０の上部に設置されており、機器目印表示手段１２２と画像取得手段１２３が第２移動体１２０の内部に設置されているが、それぞれ所定の機能を果たすことができれば設置位置は任意に設計することができる。 (Second mobile)
As shown in FIG. 2, the second mobile body 120 has a measuring device 121, a device mark display means 122, and an image acquisition means 123 installed on the second self-propelled bogie 124, and further has a second positioning means 125 installed. It can also be. FIG. 6 is a side view illustrating the second moving body 120. In the example of FIG. 6, the measuring device 121 and the second positioning means 125 are installed above the second mobile body 120, and the device mark display means 122 and the image acquisition means 123 are installed inside the second mobile body 120. However, the installation position can be arbitrarily designed as long as each can fulfill a predetermined function.

計測機器１２１は、第１移動体１１０の反射体１１１や参照点ＰＲを視準して距離や角度を計測するものであり、トータルステーション（ＴＳ）を好適に利用することができる。特に、第１移動体１１０が自走している間も反射体１１１を検出して視準することから自動追尾式トータルステーションの採用が望ましく、また自動整準機能を備えたものが好適である。 The measuring device 121 measures the distance and the angle by collimating the reflector 111 of the first moving body 110 and the reference point PR, and the total station (TS) can be preferably used. In particular, since the reflector 111 is detected and collimated even while the first moving body 110 is self-propelled, it is desirable to adopt an automatic tracking type total station, and one having an automatic leveling function is preferable.

第２自走台車１２４は、第１自走台車１１４と同様、蓄電池やエンジン等を動力とする自走（無人走行）式であり、円盤状の車輪のほか球状の車輪を採用することもできるし、あるいはクローラなど他の手段を採用してもよい。 Like the first self-propelled bogie 114, the second self-propelled bogie 124 is a self-propelled (unmanned running) type powered by a storage battery, an engine, or the like, and can adopt spherical wheels in addition to disk-shaped wheels. Alternatively, other means such as a crawler may be adopted.

第２測位手段１２５は、移動中における第２移動体１２０の自位置を計測するものであり、第１測位手段１１３と同様、例えばレーザーセンサーを利用することができる。第２測位手段１２５としてレーザーセンサーを用いる場合は、ＳＬＡＭによって自位置を計測するとよい。そのほか、第２移動体１２０の自位置を計測する手法としては、屋内であれば画像を用いたＳＬＡＭや、無線ＬＡＮのアクセスポイントを利用する測位方法、室内に電波発信機を配置して測位するＩＭＥＳ、ＬＥＤの高速点滅を信号として伝送する可視光通信を利用した測位方法、赤外線通信を利用した測位方法、屋外であれば衛星測位システム（ＧＮＳＳ）など、従来用いられている様々な測位方法を採用することができる。 The second positioning means 125 measures the own position of the second moving body 120 during movement, and like the first positioning means 113, for example, a laser sensor can be used. When a laser sensor is used as the second positioning means 125, it is preferable to measure the own position by SLAM. In addition, as a method for measuring the own position of the second moving body 120, if it is indoors, SLAM using an image, a positioning method using a wireless LAN access point, or a radio wave transmitter is placed indoors for positioning. Various positioning methods that have been used in the past, such as IMES, positioning methods that use visible light communication that transmits high-speed blinking of LEDs as signals, positioning methods that use infrared communication, and satellite positioning systems (GNSS) if outdoors. Can be adopted.

機器目印表示手段１２２は、計測機器１２１の中心位置を表すマーク（以下、「機器目印ＭＫ」という。）を表示するものであり、例えばレーザーを照射する装置や、他の光（ＬＥＤなど）を照射する装置、あるいは墨やペンキを滴下する装置などを利用することができる。つまり、図６に示すように、計測機器１２１の中心位置を機器目印ＭＫとして床面などに表示するわけである。この機器目印表示手段１２２は、機器目印ＭＫを表示するため、計測機器１２１の中心とその平面位置が一致するように設置するとよい。図６の例では、レーザー照射装置を利用した機器目印表示手段１２２が、計測機器１２１中心の直下に配置され、しかも鉛直下向きにレーザーＬＳを照射する仕様としている。これにより、自動整準機能によって水平姿勢とされた計測機器１２１の中心位置から、床面に対してレーザーＬＳが鉛直下向きに照射され、その結果、計測機器１２１の中心位置が機器目印ＭＫ（レーザーＬＳの反射点）として床面にいわば再現されるわけである。なお機器目印表示手段１２２は、機器目印ＭＫを常時表示する仕様にすることもできるし、後述する画像取得手段１２３が画像を取得するタイミングで機器目印ＭＫを表示する仕様にすることもできる。 The device mark display means 122 displays a mark (hereinafter, referred to as “device mark MK”) indicating the center position of the measuring device 121, and for example, a device that irradiates a laser or other light (LED or the like). An irradiating device or a device for dropping ink or paint can be used. That is, as shown in FIG. 6, the center position of the measuring device 121 is displayed on the floor surface or the like as the device mark MK. In order to display the device mark MK, the device mark display means 122 may be installed so that the center of the measuring device 121 and its plane position coincide with each other. In the example of FIG. 6, the device mark display means 122 using the laser irradiation device is arranged directly below the center of the measuring device 121, and is specified to irradiate the laser LS vertically downward. As a result, the laser LS is irradiated vertically downward to the floor surface from the center position of the measuring device 121 which is in the horizontal posture by the automatic leveling function, and as a result, the center position of the measuring device 121 is the device mark MK (laser). It is reproduced on the floor as a reflection point of LS). The device mark display means 122 may be specified to always display the device mark MK, or may be specified to display the device mark MK at the timing when the image acquisition means 123, which will be described later, acquires an image.

画像取得手段１２３は、図７に示すように機器目印ＭＫと基準点ＰＳを含む画像ＩＭを取得するものであり、従来用いられているデジタルカメラやデジタルビデオ、あるいはスマートフォンを含む種々の携帯端末などを利用することができる。図７は、画像取得手段１２３によって取得された画像ＩＭであって、機器目印ＭＫと基準点ＰＳを含む画像ＩＭを模式的に示すモデル図である。 As shown in FIG. 7, the image acquisition means 123 acquires an image IM including a device mark MK and a reference point PS, and is a conventionally used digital camera, digital video, various mobile terminals including a smartphone, or the like. Can be used. FIG. 7 is an image IM acquired by the image acquisition means 123, and is a model diagram schematically showing an image IM including a device mark MK and a reference point PS.

既述したとおり、第１移動体１１０が不可視領域に移動すると、第２移動体１２０は別の基準点ＰＳまで移動する。このとき第２移動体１２０は、第２測位手段１２５によって自位置を計測しながら目的の基準点ＰＳまで自律走行することになる。しかしながら、例えばＳＬＡＭによって自位置を計測する場合、その位置精度が比較的高くない（ｃｍオーダー）ため、基準点ＰＳと計測機器１２１の中心位置が一致するように第２移動体１２０を配置する（停止させる）ことは極めて困難である。したがって、第２移動体１２０が自律走行によって目的の基準点ＰＳまで移動したとしても、図７に示すように機器目印ＭＫと基準点ＰＳには較差（ずれ）が生じる。 As described above, when the first moving body 110 moves to the invisible region, the second moving body 120 moves to another reference point PS. At this time, the second moving body 120 autonomously travels to the target reference point PS while measuring its own position by the second positioning means 125. However, when measuring the own position by SLAM, for example, the position accuracy is not relatively high (cm order), so that the second moving body 120 is arranged so that the reference point PS and the center position of the measuring device 121 coincide with each other (the second moving body 120 is arranged). It is extremely difficult to stop it. Therefore, even if the second moving body 120 moves to the target reference point PS by autonomous traveling, a difference (deviation) occurs between the device mark MK and the reference point PS as shown in FIG.

機器目印ＭＫと基準点ＰＳに較差が生じたとしても、その較差を把握すれば計測機器１２１による計測は継続することができる。すなわち、機器目印ＭＫと基準点ＰＳとの較差に基づいて基準点ＰＳの平面座標を補正したうえで、つまり機器目印ＭＫの位置（計測機器１２１の中心）の座標を求めたうえで、第１移動体１１０の反射体１１１を計測するわけである。図７の例では、機器目印ＭＫと基準点ＰＳとの間には、Ｘ軸方向に△ｘ，Ｙ軸方向に△ｙの較差が生じており、画像ＩＭから読み取った△ｘ，△ｙと基準点ＰＳの平面座標によって計測機器１２１の中心位置を求めることができる。あるいは、△ｘ，△ｙだけさらに第２移動体１２０を移動させてもよい。 Even if there is a difference between the device mark MK and the reference point PS, the measurement by the measuring device 121 can be continued if the difference is grasped. That is, after correcting the plane coordinates of the reference point PS based on the difference between the device mark MK and the reference point PS, that is, after obtaining the coordinates of the position of the device mark MK (center of the measuring device 121), the first step is made. The reflector 111 of the moving body 110 is measured. In the example of FIG. 7, there is a difference of Δx in the X-axis direction and Δy in the Y-axis direction between the device mark MK and the reference point PS, and Δx, Δy read from the image IM. The center position of the measuring device 121 can be obtained from the plane coordinates of the reference point PS. Alternatively, the second moving body 120 may be further moved by Δx, Δy.

このように機器目印ＭＫと基準点ＰＳとの較差（△ｘ，△ｙ）を画像ＩＭから読み取るには、画像ＩＭは正射画像とされるのが望ましい。ところが、画像取得手段１２３によって上方から画像ＩＭを取得しようとすると、画像取得手段１２３が障壁となって機器目印ＭＫが床面などに表示されないこともある。このような場合、図６に示すようにハーフミラー１２６を利用するとよい。ハーフミラー１２６はレーザーＬＳを透過させることから、床面に機器目印ＭＫが表示され、しかもハーフミラー１２６は床面にある基準点ＰＳと表示された機器目印ＭＫを反射する。これにより、画像取得手段１２３がハーフミラー１２６の反射画面を撮影することによって（いわばハーフミラー１２６を介して）、床面の基準点ＰＳと機器目印ＭＫを含む画像ＩＭを取得することができるわけである。なお、画像取得手段１２３の設置姿勢（図６では略水平）とハーフミラー１２６の設置姿勢は、正射画像の画像ＩＭを取得することができるように適宜設計して設定することができる。 In order to read the difference (Δx, Δy) between the device mark MK and the reference point PS from the image IM in this way, it is desirable that the image IM is an orthogonal image. However, when the image acquisition means 123 tries to acquire the image IM from above, the image acquisition means 123 may act as a barrier and the device mark MK may not be displayed on the floor surface or the like. In such a case, the half mirror 126 may be used as shown in FIG. Since the half mirror 126 transmits the laser LS, the device mark MK is displayed on the floor surface, and the half mirror 126 reflects the device mark MK displayed as the reference point PS on the floor surface. As a result, the image acquisition means 123 can acquire the image IM including the reference point PS of the floor surface and the device mark MK by photographing the reflection screen of the half mirror 126 (so to speak, via the half mirror 126). Is. The installation posture of the image acquisition means 123 (substantially horizontal in FIG. 6) and the installation posture of the half mirror 126 can be appropriately designed and set so that the image IM of the orthographic image can be acquired.

（制御装置）
制御装置１３０は、図２に示すように基準点選出手段１３１や反射体制御手段１３２、位置特定手段１３３、姿勢特定手段１３４、移動制御手段１３５、移動情報記憶手段１３６、環境地図記憶手段１３７を含んで構成される。このうち移動制御手段１３５は、移動情報記憶手段１３６から移動情報（移動経路を含む）を読み出し、その移動情報に基づいて第１移動体１１０（第１自走台車１１４）を指定された目的地（作業場所など）まで移動させる手段である。また移動制御手段１３５は、第１移動体１１０が不可視領域に移動したときに、第２移動体１２０を別の基準点ＰＳまで移動させる。 (Control device)
As shown in FIG. 2, the control device 130 includes a reference point selection means 131, a reflector control means 132, a position identification means 133, a posture identification means 134, a movement control means 135, a movement information storage means 136, and an environment map storage means 137. Consists of including. Of these, the movement control means 135 reads out movement information (including the movement route) from the movement information storage means 136, and based on the movement information, the first moving body 110 (first self-propelled trolley 114) is designated as a destination. It is a means to move to (work place, etc.). Further, the movement control means 135 moves the second moving body 120 to another reference point PS when the first moving body 110 moves to the invisible region.

基準点選出手段１３１は、第１移動体１１０が不可視領域に移動したときに第２移動体１２０が移動すべき別の基準点ＰＳを選出する手段である。基準点選出手段１３１が基準点ＰＳを選出するにあたっては、第１移動体１１０が移動する領域（例えば図１に示す室内）の地図（以下、「環境地図」という。）を環境地図記憶手段１３７から読み出し、この環境地図と第１移動体１１０の自位置に基づいて、「そこに計測機器１２１を据えれば反射体１１１を検出することができる基準点ＰＳ」を選出する。具体的には、環境地図に記録されたコンクリート柱ＣＰなどの障害物と、第１移動体１１０の自位置に基づいて、環境地図に記録された複数の基準点ＰＳの中から適切な基準点ＰＳを選出する。そのため、計測機器１２１あるいは第１測位手段１１３によって得られた第１移動体１１０の自位置は、移動中も制御装置１３０に随時送信される仕様にするとよい。 The reference point selection means 131 is a means for selecting another reference point PS to be moved by the second moving body 120 when the first moving body 110 moves to the invisible region. When the reference point selection means 131 selects the reference point PS, the map (hereinafter, referred to as “environmental map”) of the area where the first moving body 110 moves (for example, the room shown in FIG. 1) is referred to as the environmental map storage means 137. Based on this environment map and the own position of the first moving body 110, "a reference point PS capable of detecting the reflector 111 if the measuring device 121 is placed there" is selected. Specifically, based on obstacles such as concrete pillar CP recorded on the environmental map and the own position of the first moving body 110, an appropriate reference point is selected from a plurality of reference points PS recorded on the environmental map. Select PS. Therefore, the own position of the first moving body 110 obtained by the measuring device 121 or the first positioning means 113 may be specified to be transmitted to the control device 130 at any time even during movement.

既述したとおり反射体制御手段１３２は、１の反射体１１１のみを反射状態とし、他の反射体１１１を非反射状態とする手段である。位置特定手段１３３は、計測機器１２１が計測した反射体１１１の座標から第１移動体１１０の位置を特定する手段である。例えば、第１移動体１１０に１の反射体１１１が設置されている場合は、その反射体１１１の座標（あるいは、あらかじめ設定されたセットオフによる座標）を第１移動体１１０の位置として特定し、第１移動体１１０に複数の反射体１１１が設置されている場合は、複数の反射体１１１の位置から算出される座標（例えば複数反射体１１１の中心）を第１移動体１１０の位置として特定する。また姿勢特定手段１３４は、１直線上に並ばないように配置された３以上の反射体１１１の位置から算出される座標に基づいて、第１移動体１１０（第１自走台車１１４）の姿勢（ω，φ，κ）を特定する手段である。具体的には、３以上の反射体１１１の座標に基づいて第１移動体１１０（第１自走台車１１４）を構成する平面（例えば上面や下面）上にある３以上の点の座標を求め（例えば図３（ａ）に示すケースでは支柱１１５分の高さを差し引く等）、これら平面上の点から平面の一般式を決定し、その平面の傾きを第１移動体１１０（第１自走台車１１４）の姿勢として特定する。 As described above, the reflector control means 132 is a means for setting only one reflector 111 in a reflective state and the other reflector 111 in a non-reflective state. The position specifying means 133 is a means for specifying the position of the first moving body 110 from the coordinates of the reflector 111 measured by the measuring device 121. For example, when the reflector 111 of 1 is installed on the first moving body 110, the coordinates of the reflector 111 (or the coordinates by the preset set-off) are specified as the positions of the first moving body 110. When a plurality of reflectors 111 are installed on the first moving body 110, the coordinates calculated from the positions of the plurality of reflectors 111 (for example, the center of the plurality of reflectors 111) are set as the positions of the first moving body 110. Identify. Further, the posture specifying means 134 is the posture of the first moving body 110 (first self-propelled carriage 114) based on the coordinates calculated from the positions of three or more reflectors 111 arranged so as not to line up on a straight line. It is a means to identify (ω, φ, κ). Specifically, the coordinates of three or more points on the plane (for example, the upper surface or the lower surface) constituting the first moving body 110 (first self-propelled carriage 114) are obtained based on the coordinates of the three or more reflectors 111. (For example, in the case shown in FIG. 3A, the height of 115 minutes of the support is subtracted, etc.), the general formula of the plane is determined from the points on these planes, and the inclination of the plane is determined by the first moving body 110 (first self). It is specified as the posture of the traveling carriage 114).

制御装置１３０を構成する基準点選出手段１３１や反射体制御手段１３２、位置特定手段１３３、姿勢特定手段１３４、移動制御手段１３５は、専用のものとして製造することもできるし、汎用的なコンピュータ装置を利用することもできる。このコンピュータ装置は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や、ｉＰａｄ（登録商標）といったタブレット型ＰＣ、スマートフォンを含む携帯端末などによって構成することができる。コンピュータ装置は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリを具備しており、さらにマウスやキーボード等の入力手段やディスプレイを含むものもある。 The reference point selection means 131, the reflector control means 132, the position specifying means 133, the posture specifying means 134, and the movement control means 135 constituting the control device 130 can be manufactured as dedicated ones or are general-purpose computer devices. Can also be used. This computer device can be configured by a personal computer (PC), a tablet PC such as an iPad (registered trademark), a mobile terminal including a smartphone, and the like. The computer device includes a processor such as a CPU and a memory such as a ROM and a RAM, and some computer devices further include an input means such as a mouse and a keyboard and a display.

また制御装置１３０を構成する移動情報記憶手段１３６や環境地図記憶手段１３７は、汎用的コンピュータの記憶装置を利用することもできるし、データベースサーバに構築することもできる。データベースサーバに構築する場合、ローカルなネットワーク（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に置くこともできるし、インターネット経由（つまり無線通信）で保存するクラウドサーバとすることもできる。 Further, the mobile information storage means 136 and the environment map storage means 137 constituting the control device 130 can use the storage device of a general-purpose computer or can be constructed on a database server. When building on a database server, it can be placed on a local network (LAN: Local Area Network), or it can be a cloud server that stores via the Internet (that is, wireless communication).

なお制御装置１３０は、第１移動体１１０に構築することもできるし、第２移動体１２０に構築することもできるし、あるいは第１移動体１１０や第２移動体１２０とは異なる場所に構築することもできる。第１移動体１１０や第２移動体１２０とは異なる場所に制御装置１３０を構築する場合は、制御装置１３０と第１移動体１１０、制御装置１３０と第２移動体１２０の間で、それぞれ情報（データ）の送受信を行うための無線通信手段（状況によっては有線通信手段）を設けるとよい。 The control device 130 can be constructed in the first mobile body 110, in the second mobile body 120, or in a place different from the first mobile body 110 and the second mobile body 120. You can also do it. When the control device 130 is constructed in a place different from the first mobile body 110 and the second mobile body 120, information is provided between the control device 130 and the first mobile body 110, and between the control device 130 and the second mobile body 120, respectively. It is advisable to provide a wireless communication means (wired communication means depending on the situation) for transmitting and receiving (data).

（使用例）
図８と図９を参照しながら、本願発明の位置計測システム１００の使用例について説明する。図８は、位置計測システム１００の主な処理の流れを示すフロー図であり、図９は、位置計測システム１００の主な処理を示すステップ図である。なお図８では、左列に第１移動体１１０が実施する処理（行為）を示し、右列に第２移動体１２０が実施する処理（行為）を示している。 (Example of use)
An example of using the position measurement system 100 of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a flow chart showing the main processing flow of the position measurement system 100, and FIG. 9 is a step diagram showing the main processing of the position measurement system 100. In FIG. 8, the left column shows the process (act) performed by the first mobile body 110, and the right column shows the process (act) performed by the second mobile body 120.

はじめに、図９（ａ）に示すようにあらかじめ定められた基準点ＰＳ（以下、「第１基準点ＰＳ１」という。）に、計測機器１２１の中心が位置するように第２移動体１２０を配置し、参照点ＰＲを視準することで、計測機器１２１の位置と方向を設定しておく。このとき、第１基準点ＰＳ１と計測機器１２１の中心位置が一致するように第２移動体１２０を配置してもよいし、第２移動体１２０を第１基準点ＰＳ１周辺の概ねの位置に配置することもできる。第２移動体１２０を概略位置に配置した場合、計測機器１２１によって機器目印ＭＫを表示し、画像取得手段１２３によって機器目印ＭＫと基準点ＰＳを含む画像ＩＭを取得するとともに、機器目印ＭＫと基準点ＰＳとの較差（△ｘ，△ｙ）に基づいて基準点ＰＳの平面座標を補正する。 First, the second moving body 120 is arranged so that the center of the measuring device 121 is located at a predetermined reference point PS (hereinafter referred to as “first reference point PS1”) as shown in FIG. 9 (a). Then, the position and direction of the measuring device 121 are set by collimating the reference point PR. At this time, the second moving body 120 may be arranged so that the center positions of the first reference point PS1 and the measuring device 121 coincide with each other, or the second moving body 120 may be placed at an approximate position around the first reference point PS1. It can also be placed. When the second moving body 120 is arranged at an approximate position, the measuring device 121 displays the device mark MK, the image acquisition means 123 acquires the image IM including the device mark MK and the reference point PS, and the device mark MK and the reference. The plane coordinates of the reference point PS are corrected based on the difference (Δx, Δy) from the point PS.

第２移動体１２０を第１基準点ＰＳ１に配置すると、第１移動体１１０が移動を開始する（Ｓｔｅｐ１０１）。より詳しくは、移動制御手段１３５が移動情報記憶手段１３６から移動情報を読み出し、その移動情報に基づいて第１移動体１１０（第１自走台車１１４）を目的地（作業場所など）まで移動させる。また制御装置１３０は、計測機器１２１による計測を開始するよう制御する（Ｓｔｅｐ２０１）。第１移動体１１０が移動している間、計測機器１２１は連続的（あるいは、定期的、断続的）に移動中の第１移動体１１０の反射体１１１を検出しながらその位置を求める。そして、反射体１１１の座標を受け取った位置特定手段１３３が第１移動体１１０の位置を特定し、姿勢特定手段１３４が第１移動体１１０（第１自走台車１１４）の姿勢を特定する。 When the second moving body 120 is arranged at the first reference point PS1, the first moving body 110 starts moving (Step 101). More specifically, the movement control means 135 reads the movement information from the movement information storage means 136, and moves the first moving body 110 (first self-propelled trolley 114) to the destination (work place, etc.) based on the movement information. .. Further, the control device 130 controls to start the measurement by the measuring device 121 (Step 201). While the first mobile body 110 is moving, the measuring device 121 determines the position of the first moving body 110 while continuously (or periodically, intermittently) detecting the reflector 111 of the moving body 110. Then, the position specifying means 133 that has received the coordinates of the reflector 111 identifies the position of the first moving body 110, and the posture specifying means 134 specifies the posture of the first moving body 110 (the first self-propelled carriage 114).

図９（ｂ）に示すように第１移動体１１０が不可視領域に進入すると（Ｓｔｅｐ１０２）、第１移動体１１０が不可視領域にある状態（以下、「不可視状態」という。）を制御装置１３０が認識する。不可視状態であることを制御装置１３０が認識するにあたっては、環境地図と第１基準点ＰＳ１に基づいて「第１基準点ＰＳ１に係る不可視領域」をあらかじめ設定しておき、その不可視領域に第１移動体１１０が進入した時点で不可視状態と認識することができる。この場合、基準点ＰＳごとに不可視領域を設定し、この「各基準点ＰＳに係る不可視領域」は移動情報記憶手段１３６に記憶させておくとよい。なお第１移動体１１０の自位置は、計測機器１２１よって得られた第１移動体１１０の位置とすることもできるし、あるいは第１測位手段１１３によって得られた第１移動体１１０の自位置とすることもできる。また、「各基準点ＰＳに係る不可視領域」を設定する仕様に代えて（あるいは加えて）、計測機器１２１によって反射体１１１を検出することができない状態となった時点で不可視状態と認識する仕様としてもよい。 As shown in FIG. 9B, when the first moving body 110 enters the invisible region (Step 102), the control device 130 sets the state in which the first moving body 110 is in the invisible region (hereinafter, referred to as “invisible state”). recognize. When the control device 130 recognizes the invisible state, the "invisible area related to the first reference point PS1" is set in advance based on the environment map and the first reference point PS1, and the first invisible area is set. It can be recognized as an invisible state when the moving body 110 enters. In this case, an invisible area may be set for each reference point PS, and this "invisible area related to each reference point PS" may be stored in the moving information storage means 136. The self-position of the first mobile body 110 can be the position of the first mobile body 110 obtained by the measuring device 121, or the self-position of the first mobile body 110 obtained by the first positioning means 113. It can also be. Further, instead of (or in addition to) the specification for setting the "invisible region related to each reference point PS", the specification for recognizing the reflector 111 as an invisible state when the measuring device 121 cannot detect the reflector 111. May be.

制御装置１３０が不可視状態を認識すると、移動制御手段１３５が第１移動体１１０（第１自走台車１１４）を停止させ（Ｓｔｅｐ１０３）、第２移動体１２０が移動すべき次の基準点ＰＳ（以下、「第２基準点ＰＳ２」という。）を基準点選出手段１３１が選出するとともに、図９（ｃ）に示すように移動制御手段１３５が第２移動体１２０（第２自走台車１２４）を第２基準点ＰＳ２まで移動させる（Ｓｔｅｐ２０２）。なお、基準点選出手段１３１が第２基準点ＰＳ２を選出する仕様に代えて（あるいは加えて）、環境地図と第１基準点ＰＳ１に基づいて「第１基準点ＰＳ１に係る第２基準点ＰＳ２」をあらかじめ設定しておく仕様としてもよい。この場合、基準点ＰＳごとに次に移動すべき基準点ＰＳを設定し、この「各基準点ＰＳに係る移動すべき基準点ＰＳ」は移動情報記憶手段１３６に記憶させておくとよい。また、第１移動体１１０が第１基準点ＰＳ１から第２基準点ＰＳ２まで移動する経路は、あらかじめ設定しておくこともできるし、その都度、移動制御手段１３５が空間演算することによって設定することもできる。 When the control device 130 recognizes the invisible state, the movement control means 135 stops the first moving body 110 (first self-propelled trolley 114) (Step 103), and the second moving body 120 should move to the next reference point PS (). Hereinafter, “second reference point PS2”) is selected by the reference point selection means 131, and the movement control means 135 is the second moving body 120 (second self-propelled carriage 124) as shown in FIG. 9 (c). To the second reference point PS2 (Step202). In addition, instead of (or in addition to) the specification that the reference point selection means 131 selects the second reference point PS2, "the second reference point PS2 related to the first reference point PS1" is based on the environment map and the first reference point PS1. May be set in advance. In this case, it is preferable to set the reference point PS to be moved next for each reference point PS, and store this "reference point PS to be moved related to each reference point PS" in the movement information storage means 136. Further, the route through which the first moving body 110 moves from the first reference point PS1 to the second reference point PS2 can be set in advance, and each time, the movement control means 135 sets the path by spatial calculation. You can also do it.

第２移動体１２０（第２自走台車１２４）が、自位置を取得しながら第２基準点ＰＳ２まで移動すると、移動制御手段１３５が第２移動体１２０（第２自走台車１２４）を停止させる（Ｓｔｅｐ２０３）。ただし既述したとおり、ＳＬＡＭ等による自位置の計測はその位置精度が比較的高くない（ｃｍオーダー）ため、第２基準点ＰＳ２と計測機器１２１中心に較差（ずれ）が生じた状態で第２移動体１２０は停止する。そして画像取得手段１２３が、第２基準点ＰＳ２と機器目印表示手段１２２によって表示された機器目印ＭＫを含む画像ＩＭを取得する（Ｓｔｅｐ２０４）とともに、画像ＩＭから読み取った機器目印ＭＫと基準点ＰＳとの較差（△ｘ，△ｙ）に基づいて第２基準点ＰＳ２の平面座標を補正する（Ｓｔｅｐ２０５）。あるいは、移動制御手段１３５が△ｘ，△ｙだけさらに第２移動体１２０（第２自走台車１２４）を移動させてもよい。 When the second moving body 120 (second self-propelled trolley 124) moves to the second reference point PS2 while acquiring its own position, the movement control means 135 stops the second moving body 120 (second self-propelled trolley 124). (Step 203). However, as described above, the position accuracy of the measurement of the own position by SLAM or the like is not relatively high (cm order), so that the second reference point PS2 and the center of the measuring device 121 have a difference (deviation). The moving body 120 stops. Then, the image acquisition means 123 acquires the image IM including the second reference point PS2 and the device mark MK displayed by the device mark display means 122 (Step 204), and the device mark MK and the reference point PS read from the image IM. The plane coordinates of the second reference point PS2 are corrected based on the difference (Δx, Δy) of (Step 205). Alternatively, the movement control means 135 may further move the second moving body 120 (second self-propelled bogie 124) by Δx, Δy.

計測機器１２１が第２基準点ＰＳ２周辺に配置されると、参照点ＰＲを視準することで計測機器１２１の方向を設定する（Ｓｔｅｐ２０６）。このとき、第１基準点ＰＳ１上で計測機器１２１が参照した参照点ＰＲを利用することもできるし、第２基準点ＰＳ２専用として設けられた別の参照点ＰＲを利用することもできる。あるいは、各基準点ＰＳから共通して視準できるような標準的な参照点ＰＲを（例えば天井面などに）設置したうえで、この標準的な参照点ＰＲを視準してもよい。なお、計測機器１２１が参照点ＰＲを視準するにあたっては。制御装置１３０が第２基準点ＰＳ２と視準する参照点ＰＲに基づいてその方向を求めたうえで計測機器１２１を制御する仕様とすることもできるし、計測機器１２１が視準すべき参照点ＰＲを自動追尾する仕様とすることもできる。計測機器１２１が参照点ＰＲを自動追尾する場合、計測機器１２１による自動追尾が可能な参照点ＰＲを設置するとよい。 When the measuring device 121 is arranged around the second reference point PS2, the direction of the measuring device 121 is set by collimating the reference point PR (Step 206). At this time, the reference point PR referred to by the measuring device 121 on the first reference point PS1 can be used, or another reference point PR provided exclusively for the second reference point PS2 can be used. Alternatively, a standard reference point PR that can be collimated in common from each reference point PS may be installed (for example, on a ceiling surface), and then this standard reference point PR may be collimated. When the measuring device 121 collimates the reference point PR. The specification may be such that the control device 130 controls the measuring device 121 after obtaining the direction based on the reference point PR collimated with the second reference point PS2, or the reference point to be collimated by the measuring device 121. It can also be a specification that automatically tracks the PR. When the measuring device 121 automatically tracks the reference point PR, it is preferable to install the reference point PR that can be automatically tracked by the measuring device 121.

計測機器１２１の位置と方向が設定されると、再び移動制御手段１３５が第１移動体１１０（第１自走台車１１４）を移動させ（Ｓｔｅｐ１０１）、制御装置１３０が、再び計測機器１２１による計測を開始するよう制御する（Ｓｔｅｐ２０１）。そして、また第１移動体１１０が不可視領域に進入すると（Ｓｔｅｐ１０２）、制御装置１３０が不可視状態を認識し、第１移動体１１０の停止（Ｓｔｅｐ１０３）、移動体１２０の移動（Ｓｔｅｐ２０２）〜参照点ＰＲの視準（Ｓｔｅｐ２０６）が繰り返し行われる。 When the position and direction of the measuring device 121 are set, the movement control means 135 moves the first moving body 110 (first self-propelled bogie 114) again (Step 101), and the control device 130 measures again by the measuring device 121. Is controlled to start (Step 201). Then, when the first moving body 110 enters the invisible region (Step 102), the control device 130 recognizes the invisible state, stops the first moving body 110 (Step 103), and moves the moving body 120 (Step 202) to the reference point. The PR collimation (Step 206) is repeated.

３．位置計測方法
続いて、本願発明の位置計測方法について図１０を参照しながら説明する。なお、本願発明の位置計測方法は、ここまで説明した位置計測システム１００を用いて計測を行う方法であり、したがって位置計測システム１００で説明した内容と重複する説明は避け、本願発明位置計測方法に特有の内容のみ説明することとする。すなわち、ここに記載されていない内容は、「２．位置計測システム」で説明したものと同様である。 3. 3. Position measurement method Subsequently, the position measurement method of the present invention will be described with reference to FIG. The position measurement method of the present invention is a method of performing measurement using the position measurement system 100 described so far. Therefore, avoiding explanations that overlap with the contents described in the position measurement system 100, the position measurement method of the present invention is used. Only specific contents will be explained. That is, the contents not described here are the same as those described in "2. Position measurement system".

図１０は、本願発明の位置計測方法の主な工程を示すフロー図である。まず、図９（ａ）に示すように第１基準点ＰＳ１に、計測機器１２１の中心が位置するように第２移動体１２０を配置し、参照点ＰＲを視準することで、計測機器１２１の位置と方向を設定しておく。そして、第１移動体１１０が移動している間、計測機器１２１によって連続的（あるいは、定期的、断続的）に移動中の第１移動体１１０の反射体１１１を検出しながらその位置を求めるとともに、第１移動体１１０の位置や姿勢を特定する（初期計測工程：Ｓｔｅｐ１０）。 FIG. 10 is a flow chart showing the main steps of the position measuring method of the present invention. First, as shown in FIG. 9A, the second moving body 120 is arranged at the first reference point PS1 so that the center of the measuring device 121 is located, and the reference point PR is collimated to measure the measuring device 121. Set the position and direction of. Then, while the first moving body 110 is moving, the measuring device 121 detects the reflector 111 of the first moving body 110 that is moving continuously (or periodically or intermittently) to determine its position. At the same time, the position and posture of the first moving body 110 are specified (initial measurement step: Step 10).

制御装置１３０が不可視状態を認識すると、第１移動体１１０が停止し、移動すべき次の第２基準点ＰＳ２まで第２移動体１２０が移動する（移設工程：Ｓｔｅｐ２０）。そして画像取得手段１２３によって第２基準点ＰＳ２と機器目印ＭＫを含む画像ＩＭを取得する（画像取得工程：Ｓｔｅｐ３０）とともに、画像ＩＭから読み取った機器目印ＭＫと基準点ＰＳとの較差（△ｘ，△ｙ）に基づいて第２基準点ＰＳ２の平面座標を補正する。また、第２基準点ＰＳ２上に設置された計測機器１２１から参照点ＰＲを視準することで、計測機器１２１の方向を設定する。 When the control device 130 recognizes the invisible state, the first moving body 110 stops, and the second moving body 120 moves to the next second reference point PS2 to be moved (relocation step: Step 20). Then, the image acquisition means 123 acquires the image IM including the second reference point PS2 and the device mark MK (image acquisition step: Step 30), and the difference between the device mark MK read from the image IM and the reference point PS (Δx, The plane coordinates of the second reference point PS2 are corrected based on Δy). Further, the direction of the measuring device 121 is set by collimating the reference point PR from the measuring device 121 installed on the second reference point PS2.

計測機器１２１の位置と方向を設定すると、第１移動体１１０が再び移動を開始するとともに、計測機器１２１によって第１移動体１１０の反射体１１１を計測していく（中間計測工程：Ｓｔｅｐ４０）。そして、また第１移動体１１０が不可視領域に進入すると、移設工程（Ｓｔｅｐ２０）〜中間計測工程（Ｓｔｅｐ４０）が繰り返し行われる。 When the position and direction of the measuring device 121 are set, the first moving body 110 starts moving again, and the measuring device 121 measures the reflector 111 of the first moving body 110 (intermediate measurement step: Step 40). Then, when the first moving body 110 enters the invisible region, the relocation step (Step 20) to the intermediate measurement step (Step 40) are repeated.

本願発明の位置計測システム、及び位置計測方法は、カメラを搭載した自走台車や、計測用センサーを搭載した自走台車、溶接器具を搭載した自走台車といった自走台車の位置計測に特に有効に利用することができる。本願発明によれば、我が国の喫緊の課題である労働者不足の改善につながるとともに、原子力発電所の内部など人が立ち入ることができない場所での作業を前進させることができることを考えれば、本願発明は産業上利用できるばかりでなく社会的にも大きな貢献を期待し得る発明といえる。 The position measurement system and the position measurement method of the present invention are particularly effective for position measurement of a self-propelled trolley equipped with a camera, a self-propelled trolley equipped with a measurement sensor, and a self-propelled trolley equipped with a welding tool. Can be used for. According to the present invention, it is possible to improve the labor shortage, which is an urgent issue in Japan, and to advance the work in a place where no one can enter, such as the inside of a nuclear power plant. Is an invention that can be used not only industrially but also can be expected to make a great contribution to society.

１００ 本願発明の位置計測システム
１１０ （位置計測システムの）第１移動体
１１１ （第１移動体の）反射体
１１２ （第１移動体の）遮蔽手段
１１３ （第１移動体の）第１測位手段
１１４ （第１移動体の）第１自走台車
１１５ （第１移動体の）支柱
１２０ （位置計測システムの）第２移動体
１２１ （第２移動体の）計測機器
１２２ （第２移動体の）機器目印表示手段
１２３ （第２移動体の）画像取得手段
１２４ （第２移動体の）第２自走台車
１２５ （第２移動体の）第２測位手段
１２６ （第２移動体の）ハーフミラー
１３０ （位置計測システムの）制御装置
１３１ （制御装置の）基準点選出手段
１３２ （制御装置の）反射体制御手段
１３３ （制御装置の）位置特定手段
１３４ （制御装置の）姿勢特定手段
１３５ （制御装置の）移動制御手段
１３６ （制御装置の）移動情報記憶手段
１３７ （制御装置の）環境地図記憶手段
ＣＰ コンクリート柱
ＩＭ 画像
ＬＳ レーザー
ＭＫ 機器目印
ＰＲ 参照点
ＰＳ 基準点
ＰＳ１ 第１基準点
ＰＳ２ 第２基準点
ＰＳ３ 第３基準点 100 Positioning means of the present invention 110 First moving body (of the position measuring system) 111 (of the first moving body) Reflector 112 (of the first moving body) Shielding means 113 (of the first moving body) First positioning means 114 First self-propelled trolley (of the first moving body) 115 (of the first moving body) Strut 120 (of the position measurement system) Second moving body 121 (of the second moving body) Measuring device 122 (of the second moving body) ) Equipment mark display means 123 (of the second moving body) Image acquisition means 124 (of the second moving body) Second self-propelled trolley 125 (of the second moving body) Second positioning means 126 (of the second moving body) Half Mirror 130 (of the position measurement system) Control device 131 (of the control device) Reference point selection means 132 (of the control device) Reflector control means 133 (of the control device) Position identification means 134 (of the control device) Attitude identification means 135 ( Mobile control means (of control device) 136 (Mobile information storage means (of control device) 137 (Control device) Environmental map storage means CP Concrete pillar IM image LS Laser MK Equipment mark PR Reference point PS Reference point PS1 1st reference point PS2 1st 2 reference point PS3 3rd reference point

Claims (5)

自走可能な第１移動体の位置を、自走可能な第２移動体によって計測するシステムであって、
反射体を有する前記第１移動体と、
前記反射体を検出して該反射体を計測する計測機器と、該計測機器の位置を表す機器目印を表示する機器目印表示手段と、画像を取得する画像取得手段と、を有する前記第２移動体と、を備え、
前記計測機器が前記反射体を検出しない領域に、前記第１移動体が移動したとき、座標が既知の基準点まで前記第２移動体が移動し、
前記第２移動体が前記基準点まで移動すると、該基準点と前記機器目印とを含む画像を前記画像取得手段が取得し、
前記計測機器によって計測された前記反射体の位置に基づいて、移動中の前記第１移動体の位置を求める、
ことを特徴とする位置計測システム。 It is a system that measures the position of the self-propellable first mobile body by the self-propellable second mobile body.
The first moving body having a reflector and
The second movement having a measuring device that detects the reflector and measures the reflector, a device mark displaying means that displays a device mark indicating the position of the measuring device, and an image acquisition means that acquires an image. With a body,
When the first moving body moves to a region where the measuring device does not detect the reflector, the second moving body moves to a reference point whose coordinates are known.
When the second moving body moves to the reference point, the image acquisition means acquires an image including the reference point and the device mark.
Based on the position of the reflector measured by the measuring device, the position of the first moving body in motion is obtained.
A position measurement system characterized by this. 前記画像取得手段によって取得された前記画像に基づいて、前記機器目印と前記基準点との平面較差を求めるとともに、該平面較差に応じて該基準点の座標を補正したうえで前記第１移動体の位置を求める、
ことを特徴とする請求項１記載の位置計測システム。 Based on the image acquired by the image acquisition means, the plane difference between the device mark and the reference point is obtained, and the coordinates of the reference point are corrected according to the plane difference, and then the first moving body is used. Find the position of
The position measurement system according to claim 1, wherein the position measurement system is characterized in that. 前記第２移動体が前記基準点まで移動する期間は、前記第１移動体は停止し、
前記第２移動体が前記基準点周辺で停止した後に、前記第１移動体は移動を再開する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の位置計測システム。 During the period when the second moving body moves to the reference point, the first moving body is stopped.
After the second mobile has stopped around the reference point, the first mobile resumes its movement.
The position measurement system according to claim 1 or 2, wherein the position measurement system is characterized in that. 複数設定された前記基準点の中から、前記第２移動体が移動する該基準点を選出する基準点選出手段を、さらに備え、
前記基準点選出手段は、あらかじめ用意された環境地図に基づいて、前記計測機器が前記第１移動体の前記反射体を検出し得る前記基準点を選出する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の位置計測システム。 A reference point selection means for selecting the reference point to which the second moving body moves from the plurality of set reference points is further provided.
The reference point selection means selects the reference point from which the measuring device can detect the reflector of the first moving body based on an environmental map prepared in advance.
The position measurement system according to any one of claims 1 to 3, wherein the position measurement system is characterized in that. 自走可能な第１移動体の位置を、自走可能な第２移動体によって計測する方法であって、
前記第１移動体は、反射体を有し、
前記第２移動体は、計測機器と、該計測機器の位置を表す機器目印を表示する機器目印表示手段と、画像を取得する画像取得手段と、を有し、
座標が既知の第１の基準点に前記計測機器が位置するように前記第２移動体を配置し、前記計測機器によって前記反射体を検出するとともに該反射体を計測し、該反射体の位置に基づいて移動中の前記第１移動体の位置を求める初期計測工程と、
前記計測機器が前記反射体を検出しない領域に、前記第１移動体が移動したとき、座標が既知の第２の基準点まで前記第２移動体を移動させる移設工程と、
前記第２移動体が前記第２の基準点まで移動すると、該第２の基準点と前記機器目印とを含む画像を、前記画像取得手段によって取得する画像取得工程と、
前記第２の基準点まで移動した前記第２移動体の前記計測機器によって前記反射体を検出するとともに該反射体を計測し、該反射体の位置に基づいて移動中の前記第１移動体の位置を求める中間計測工程と、を備えた、
ことを特徴とする位置計測方法。 It is a method of measuring the position of the self-propellable first mobile body by the self-propellable second mobile body.
The first moving body has a reflector and has a reflector.
The second mobile body has a measuring device, a device mark displaying means for displaying a device mark indicating the position of the measuring device, and an image acquisition means for acquiring an image.
The second moving body is arranged so that the measuring device is located at a first reference point whose coordinates are known, the reflector is detected by the measuring device, the reflector is measured, and the position of the reflector is measured. The initial measurement step of obtaining the position of the first moving body in motion based on
A relocation step of moving the second moving body to a second reference point whose coordinates are known when the first moving body moves to a region where the measuring device does not detect the reflector.
When the second moving body moves to the second reference point, an image acquisition step of acquiring an image including the second reference point and the device mark by the image acquisition means, and
The reflector is detected by the measuring device of the second moving body that has moved to the second reference point, the reflector is measured, and the moving body of the first moving body is based on the position of the reflector. Equipped with an intermediate measurement process to determine the position,
A position measurement method characterized by this.

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