JP2021162472A - 位置情報取得システム、位置情報取得方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】衛星測位システムが送信する信号を受信できない環境下において移動体が自装置の位置を取得する技術を提供すること。【解決手段】衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する第１移動体と、前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する第２移動体と、を備える位置情報取得システム。【選択図】図１

Description

本発明は、位置情報取得システム、位置情報取得方法及びプログラムに関する。

ドローン等のカメラが搭載された自律移動体を自律的に飛行させ、空中から地上の構造物や地表等を撮影し得られた画像を用いた、点検、測量、監視、環境調査等が行われている。このような自律移動体はＧＰＳ（Global Positioning System）等の衛星測位システムが送信する信号であって自律移動体の位置を示す信号を受信し、受信した信号が示す位置に基づいて自律的に移動する。

奥村賢悟、吉野孝「２次元コードとセンサを用いた屋内ナビゲーションシステムの提案」、平成２３年度情報処理学会関西支部 支部大会、Ｃ−０８

しかしながら、橋の下など自律移動体が移動する場所によっては、ＧＰＳの信号が届かない場所がある。このような場合、自律移動体は自装置の位置を把握できず適正な位置から外れた位置を移動してしまう場合があった。衛星測位システムが送信する信号が受信できない環境下において移動体が自己位置を把握する手法として、例えばＶｉｓｕａｌ−ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）が提案されている。Ｖｉｓｕａｌ−ＳＬＡＭは、移動体に具備されているカメラにより自己位置の把握のマップの作成を同時に行う。Ｖｉｓｕａｌ−ＳＬＡＭではカメラで把握した物体と自己位置との相対位置を把握するものであり、衛星測位システムのように絶対位置を把握することができない。例えば、橋梁下等の、所定の構造が繰り返し現れる場所を移動させる場合には、Ｖｉｓｕａｌ−ＳＬＡＭのような相対位置を把握する技術を用いる場合では、自己位置を見失う可能性がある。

上記事情に鑑み、本発明は、衛星測位システムが送信する信号を受信できない環境下において移動体が自装置の位置を取得する技術を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する第１移動体と、前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する第２移動体と、を備える位置情報取得システムである。

本発明の一態様は、上記の位置情報取得システムであって、前記第２移動体は、前記第１移動体の位置に基づいて、予め定められた所定の移動条件を満たす経路を自律して移動する。

本発明の一態様は、上記の位置情報取得システムであって前記移動条件は、所定の構造が繰り返し現れる所定の建造物中を移動するという条件と、前記構造と前記第２移動体との予め定められた所定の位置関係が満たされる状況である基準状況が繰り返し現れるように移動するという条件とを含む条件であって、基準状況にある前記第２移動体から見た前記第１移動体の位置は、１つ前の基準状況において前記第２移動体から見た前記第１移動体の位置と異なる。

本発明の一態様は、衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する第１移動体と、前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する第２移動体と、を備える位置情報取得システムが行う位置情報取得方法であって、前記第１移動体が衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する移動ステップと、前記第２移動体が前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する取得ステップと、を有する位置情報取得方法である。

本発明の一態様は、上記の位置情報取得システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

本発明により、衛衛星測位システムが送信する信号を受信できない環境下において移動体が自装置の位置を取得することが可能となる。

実施形態の位置情報取得システム１００の概要を説明する説明図。 実施形態の位置情報取得システム１００が備える基準移動体１及び撮影用移動体２のハードウェア構成の一例を示す図。 実施形態における制御部１１の機能構成の一例を示す図。 実施形態における制御部２１の機能構成の一例を示す図。 実施形態の位置情報取得システム１００が実行する処理の流れの一例を示すフローチャート。 実施形態における単位移動撮影動作の流れの一例を示すフローチャート。 変形例における撮影用移動体２ａの機能構成の一例を示す図。

（実施形態）
図１は、実施形態の位置情報取得システム１００の概要を説明する説明図である。位置情報取得システム１００は、撮影対象を撮影するシステムである。

撮影対象は、所定の構造が繰り返し現れる建造物である。撮影対象は、例えば橋である。撮影対象が橋である場合、繰り返し現れる所定の構造は橋脚である。図１における橋９は撮影対象の一例である。

位置情報取得システム１００は、基準移動体１と撮影用移動体２とを備える。基準移動体１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の衛星測位システムが送信する信号であって、基準移動***置情報を示す信号を受信する。基準移動***置情報は、基準移動体１の位置を示す情報である。以下、説明の簡単のため衛星測位システムがＧＰＳである場合を例に位置情報取得システム１００を説明する。また、以下ＧＰＳが送信する基準移動***置情報を示す信号をＧＰＳ信号という。

基準移動体１は、受信したＧＰＳ信号が示す基準移動***置情報に基づき、所定のタイミングに所定のタイミングに応じた所定の位置に移動する自律移動体である。自律移動体は、自律して移動するドローン等の移動体である。

基準移動体１は、撮影用移動体２が基準移動体１の位置を把握するための目印を有する。目印は、例えば、基準移動体１の筐体の表面に印字された印である。図１における印１０は、撮影用移動体２が基準移動体１の位置を把握するための目印の一例である。以下、撮影用移動体２が基準移動体１の位置を把握するための目印が印１０である場合を例に位置情報取得システム１００を説明する。

撮影用移動体２は、カメラを備える自律移動体である。撮影用移動体２は、カメラによって自装置の周囲を撮影する。撮影用移動体２は、撮影結果の画像と撮影結果の画像を取得した際のカメラの向きを示す情報と撮影時刻とを対応付けて１組の情報（以下「撮影結果関連情報」という。）として記憶する。

撮影用移動体２は、撮影結果関連情報に基づき実位置を取得する。実位置は、撮影用移動体２の実際の位置である。撮影用移動体２は、取得した実位置に基づき移動する。

以下、基準移動体１及び撮影用移動体２の動作の具体例を、橋９を撮影対象とする場合を例に説明する。撮影時の撮影用移動体２の動作は、撮影結果関連情報に基づき自装置の位置を調整しながら予め定められた所定の移動条件を満たす経路（以下「指定経路」という。）を移動する動作である。

以下このような、撮影結果関連情報に基づき自装置の位置を調整しながら指定経路を移動する撮影用移動体２の動作を合致動作という。なお、位置を調整するとは、予め定められた条件を満たす位置から外れた位置にいた場合に予め定められた条件を満たす位置に移動することを意味する。具体的には、指定経路から外れた場合に指定経路に戻る移動を行うことを意味する。

合致動作は、具体的には印撮影結果関連情報に基づき自装置の位置と期待位置との違いを（以下「期待位置違い」という。）を取得し、取得した期待位置違いを小さくするようにしながら指定経路上を移動する動作である。印撮影結果関連情報は、印画像を示す撮影結果関連情報である。印画像は、印１０が写り込んだ画像である。

期待位置は、撮影用移動体２が存在することが期待される位置である。期待位置は、例えば予め定められた所定の位置である。期待位置は、例えば撮影用移動体２の移動に関する制御の履歴に基づいて推察される撮影用移動体２の位置であってもよい。期待位置は、例えば撮影用移動体２の移動に関する制御の履歴に基づいて推察される指定経路上の位置であってもよい。このような場合、合致動作は期待位置にいない場合に期待位置まで移動する動作である。

以下、説明の簡単のため自律移動体が飛行することで自律的に移動するドローンである場合を例に位置情報取得システム１００を説明する。また、以下説明の簡単のため、撮影対象が橋９である場合を例に位置情報取得システム１００を説明する。また、以下説明の簡単のため、期待位置が撮影用移動体２の移動に関する制御の履歴に基づいて推察される指定経路上の位置である場合を例に位置情報取得システム１００を説明する。

図１を用いて基準移動体１と撮影用移動体２との移動の具体例を説明する。図１において、橋脚９０１、橋脚９０２、橋脚９０３、橋脚９０４及び橋脚９０５それぞれは、橋９の橋脚である。橋脚９０２は橋脚９０１に隣接する橋脚である。橋脚９０３は、橋脚９０２に隣接する橋脚であって橋脚９０１ではない橋脚である。橋脚９０４は、橋脚９０３に隣接する橋脚である。橋脚９０５は、橋脚９０４に隣接する橋脚であって橋脚９０３ではない橋脚である。

基準移動体１はＧＰＳ空間において基準動作を実行する。ＧＰＳ空間とは、ＧＰＳ信号が届く空間を意味する。基準動作は以下の単位基準動作を繰り返し実行する動作である。以下、単位基準動作が開始される時点が時刻ｔ１という場合であって、時刻ｔ１において橋脚９０１の近傍の位置Ｐ１−１に基準移動体１が位置する場合を例に単位基準動作を説明する。位置Ｐ１−１は、最も近い橋脚が橋脚９０１であるという条件を満たす位置である。時刻ｔ１は、位置Ｐ１−１に基準移動体１が到達した時点である。

基準動作の実行中の基準移動体１は、時刻ｔ１において橋脚９０１の近傍の位置Ｐ１−１に位置する。基準動作の実行中の基準移動体１は、基準移動開始タイミングまで位置Ｐ１−１に位置する。基準移動開始タイミングは、基準移動体１が移動を開始するタイミングである。

基準動作の実行中の基準移動体１は基準移動開始タイミングで位置Ｐ１−１から移動を開始し、時刻ｔ２に橋脚９０３の近傍の位置Ｐ１−２に到達する。位置Ｐ１−２は、最も近い橋脚が橋脚９０３であるという条件を満たす位置である。また、位置Ｐ１−２にいる基準移動体１から見た最も近い橋脚（すなわち橋脚９０３）の位置する方向と位置Ｐ１−１にいる基準移動体１から見た最も近い橋脚（すなわち橋脚９０１）の位置する方向とは異なる。基準動作の実行中の基準移動体１は位置Ｐ１−２において次の基準移動開始タイミングまで停止する。

基準動作の実行中の基準移動体１であって位置Ｐ１−２に位置する基準移動体１は基準移動開始タイミングで位置Ｐ１−２から移動を開始し、時刻ｔ３に橋脚９０３の近傍の位置Ｐ１−３に到達する。位置Ｐ１−３は、最も近い橋脚が橋脚９０３であるという条件を満たす位置であって、位置Ｐ１−２とは異なる位置である。また、また、位置Ｐ１−３にいる基準移動体１から見た最も近い橋脚（すなわち橋脚９０３）の位置する方向と位置Ｐ１−１にいる基準移動体１から見た最も近い橋脚（すなわち橋脚９０１）の位置する方向とは同一である。基準動作の実行中の基準移動体１は位置Ｐ１−３において次の基準移動開始タイミングまで停止する。

時刻ｔ１から時刻ｔ３までの基準移動体１の動作が１つの単位基準動作である。基準移動体１が実行する次の単位基準動作は以下に示す位置Ｐ１−３から位置Ｐ−１５まで移動する動作である。

基準動作の実行中の基準移動体１であって位置Ｐ１−３に位置する基準移動体１は基準移動開始タイミングで位置Ｐ１−３から移動を開始し、時刻ｔ４に橋脚９０５の近傍の位置Ｐ１−４に到達する。位置Ｐ１−４は、最も近い橋脚が橋脚９０５であるという条件を満たす位置である。また、位置Ｐ１−４にいる基準移動体１から見た最も近い橋脚（すなわち橋脚９０５）の位置する方向と位置Ｐ１−２にいる基準移動体１から見た最も近い橋脚（すなわち橋脚９０２）の位置する方向とは同一である。基準動作実行中の基準移動体１は位置Ｐ１−４において次の基準移動開始タイミングまで停止する。

基準動作の実行中の基準移動体１であって位置Ｐ１−４に位置する基準移動体１は基準移動開始タイミングで位置Ｐ１−４から移動を開始し、時刻ｔ５に橋脚９０５の近傍の位置Ｐ１−５に到達する。位置Ｐ１−５は、最も近い橋脚が橋脚９０５であるという条件を満たす位置であって、位置Ｐ１−４とは異なる位置である。また、また、位置Ｐ１−５にいる基準移動体１から見た最も近い橋脚（すなわち橋脚９０５）の位置する方向と位置Ｐ１−１にいる基準移動体１から見た最も近い橋脚（すなわち橋脚９０１）の位置する方向とは同一である。基準動作の実行中の基準移動体１は位置Ｐ１−５において次の基準移動開始タイミングまで停止する。

このように、基準移動体１は、単位基準動作を繰り返し実行する。基準動作において基準移動体１が停止する位置（以下「停止位置」という。）は１つおきに位置する橋脚の近傍の位置である。また隣接する停止位置それぞれから見た最も近い橋脚の位置する方向は互いに異なる。なお、位置Ｐ１−１、位置Ｐ１−２、位置Ｐ１−３、位置Ｐ１−４及び位置Ｐ１−５それぞれは停止位置の一例である。

撮影用移動体２は、時刻ｔ１に位置Ｐ２−１から移動を開始し、橋脚９０１と橋脚９０２との間の空間を移動して位置Ｐ２−２に到達する。この期間、基準移動体１は位置Ｐ１−１に停止している。位置Ｐ２−１は、最も近い橋脚が橋脚９０１であるという条件を満たす位置である。位置Ｐ２−２は、橋脚９０２と自装置との位置関係が時刻ｔ１における橋脚９０１と自装置との位置関係と同様という条件を満たす位置である。

撮影用移動体２は、移動中に所定の周期で基準移動体１の位置をカメラで撮影し、撮影結果に基づいて自装置の位置を調整する。また、撮影用移動体２は、橋脚９０１と橋脚９０２との間の空間を移動しながら橋脚９０１及び橋脚９０２を撮影する。

撮影用移動体２が位置Ｐ２−２に到達した時点が、基準移動開始タイミングの一例である。撮影用移動体２が位置Ｐ２−２に到達したタイミングで基準移動体１が位置Ｐ１−１から位置Ｐ１−２までの移動を開始する。

撮影用移動体２は、時刻ｔ２に位置Ｐ２−２から移動を開始し、橋脚９０２と橋脚９０３との間の空間を移動して位置Ｐ２−３に到達する。この期間、基準移動体１は位置Ｐ１−２に停止している。位置Ｐ２−３は、最も近い橋脚が橋脚９０３であるという条件を満たす位置である。位置Ｐ２−３は、橋脚９０３と自装置との位置関係が時刻ｔ１における橋脚９０１と自装置との位置関係と同様という条件を満たす位置である。

撮影用移動体２は、移動中に所定の周期で基準移動体１の位置をカメラで撮影し、撮影結果に基づいて自装置の位置を調整する。また、撮影用移動体２は、橋脚９０２と橋脚９０３との間の空間を移動しながら橋脚９０２及び橋脚９０３を撮影する。

撮影用移動体２が位置Ｐ２−３に到達した時点が、基準移動開始タイミングの一例である。撮影用移動体２が位置Ｐ２−３に到達したタイミングで基準移動体１が位置Ｐ１−２から位置Ｐ１−３までの移動を開始する。

時刻ｔ３以降、撮影用移動体２は時刻ｔ１から時刻ｔ３と同様の動作を繰り返すことで、橋脚９０５等の橋脚９０３よりも先に位置する橋脚も撮影する。

このように、撮影用移動体２は指定経路を自律して移動する。図１の例における移動条件は、所定の構造が繰り返し現れる所定の建造物中を移動するという条件を含む。所定の建造物は、例えば橋９である。このような場合、繰り返し現れる所定の構造は、具体的には橋脚９０１〜９０５を含む橋９の橋脚である。また図１の例における移動条件は、基準状況が繰り返し現れるように移動するという条件を含む。

基準状況は、所定の構造と撮影用移動体２との予め定められた所定の位置関係が満たされている位置情報取得システム１００の状況である。所定の構造は、具体的には橋脚９０１〜９０５を含む橋９の橋脚である。所定の位置関係は、例えば時刻ｔ１における撮影用移動体２と橋脚９０１の位置関係である。図１において所定の位置関係は、時刻ｔ１、時刻ｔ２及び時刻ｔ３において現れている。基準状況は、例えば時刻ｔ１、時刻ｔ２及び時刻ｔ３における撮影用移動体２の状況である。

上述したように隣接する停止位置それぞれから見た最も近い橋脚の位置する方向は互いに異なる。そのため、基準状況にある撮影用移動体２から見た基準移動体１の位置は、１つ前の基準状況において撮影用移動体２から見た基準移動体１の位置と異なる。

図１において撮影用移動体２は、橋脚９０１と橋脚９０２との間の空間や橋脚９０２と橋脚９０３との間の空間等の橋９の下を移動する。橋の下には非ＧＰＳ空間である。非ＧＰＳ空間は、ＧＰＳ信号が届かない空間である。このように撮影用移動体２は、非ＧＰＳ空間を移動する。しかしながら撮影用移動体２は非ＧＰＳ空間を移動する際にもＧＰＳ空間を移動する基準移動体１の位置に基づいて移動するため、指定経路を自律して移動することができる。

図２は、実施形態の位置情報取得システム１００が備える基準移動体１及び撮影用移動体２のハードウェア構成の一例を示す図である。

基準移動体１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ９１とメモリ９２とを備える制御部１１を備え、基準移動体制御プログラムを実行する。基準移動体制御プログラムは基準移動体１が備える各機能部の動作を制御するプログラムである。基準移動体１は、基準移動体制御プログラムの実行によって制御部１１、入出力部１２、記憶部１３及びロータ１４を備える装置として機能する。

より具体的には、基準移動体１は、プロセッサ９１が記憶部１３に記憶されている基準移動体制御プログラムを読み出し、読み出した基準移動体制御プログラムをメモリ９２に記憶させる。プロセッサ９１が、メモリ９２に記憶させた基準移動体制御プログラムを実行することによって、基準移動体１は、制御部１１、入出力部１２、記憶部１３及びロータ１４を備える装置として機能する。

制御部１１は、基準移動体１を制御する。制御部１１は、例えば基準移動体１の飛行を制御する。基準移動体１の飛行の制御は、具体的にはロータ１４の動作を制御によって行われる。制御部１１は、例えば入出力部１２の動作を制御する。

入出力部１２は、ＧＰＳ通信部１２０、操作通信部１２１を備える。

ＧＰＳ通信部１２０は、ＧＰＳ信号を受信する通信インタフェースを含んで構成される。ＧＰＳ通信部１２０は、通信インタフェースを介してＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ通信部１２０は、受信したＧＰＳ信号を制御部１１に出力する。

操作通信部１２１は、操縦者端末３に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。操縦者端末３は、基準移動体１及び撮影用移動体２を操作する端末装置である。操縦者端末３は、例えばスマートフォンである。操縦者端末３は、基準移動体１及び撮影用移動体２を操作する操作信号を送信することで基準移動体１及び撮影用移動体２を操作する。

操作信号は、例えば基準移動体１及び撮影用移動体２に飛行の開始を指示する信号である。操作信号は、例えば撮影用移動体２に送信される信号であって撮影用移動体２が撮影した画像の画像データの操縦者端末３への転送を指示する信号である。操縦者端末３は、撮影用移動体２が撮影した画像の画像データを受信する。操作通信部１２１は、操縦者端末３が送信した操作信号を受信する。操作通信部１２１は受信した操作信号を制御部１１に出力する。

記憶部１３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部１３は基準移動体１に関する各種情報を記憶する。記憶部１３は、例えば基準移動体制御プログラムを予め記憶する。記憶部１３は、停止位置を示す情報（以下「停止位置情報」という。）予め記憶する。なお、停止位置情報は必ずしも予め記憶されている必要は無く、操作信号が示す情報の１つとして操縦者端末３から送信されてもよい。記憶部１３は、例えば基準移動体１の移動に関する制御の履歴を記憶する。

ロータ１４は、制御部１１の制御に応じて、基準移動体１を空中自在に飛行させるための揚力を発生させる動力部である。図２において基準移動体１が備えるロータ１４の数は１基であるが、必ずしも１基に限られる必要は無い。基準移動体１が備えるロータ１４の数は、基準移動体１に要求される飛行性能等に応じて、３基、４基、６基、８基等の複数であってよい。

ロータ１４は、モータ１４１及びブレード１４２を備える。モータ１４１は、例えばＤＣブラシレスモータである。モータ１４１の回転軸にはブレード１４２が取り付けられている。モータ１４１は、制御部１１の制御に応じてブレード１４２を回転させる。ブレード１４２は回転することにより基準移動体１に揚力を発生させる。すなわち、ブレード１４２は所謂プロペラである。ロータ１４の駆動によって基準移動体１を飛行させる方法については公知であるため詳細な説明を省略する。

撮影用移動体２は、バスで接続されたＣＰＵ等のプロセッサ９３とメモリ９４とを備える制御部２１を備え、撮影用移動体制御プログラムを実行する。撮影用移動体２は、撮影用移動体制御プログラムの実行によって制御部２１、操作通信部２２、記憶部２３、ロータ２４、撮影部２５及び駆動部２６を備える装置として機能する。

より具体的には、撮影用移動体２は、プロセッサ９３が記憶部２３に記憶されている撮影用移動体制御プログラムを読み出し、読み出した撮影用移動体制御プログラムをメモリ９４に記憶させる。プロセッサ９３が、メモリ９４に記憶させた撮影用移動体制御プログラムを実行することによって、撮影用移動体２は、制御部２１、操作通信部２２、記憶部２３、ロータ２４、撮影部２５及び駆動部２６を備える装置として機能する。

制御部２１は、撮影用移動体２を制御する。制御部２１は、例えば撮影用移動体２の飛行を制御する。撮影用移動体２の飛行の制御は、具体的にはロータ２４の動作を制御によって行われる。制御部２１は、例えば操作通信部２２の動作を制御する。制御部２１は、例えば撮影部２５の動作を制御する。制御部２１は、例えば駆動部２６の動作を制御する。

操作通信部２２は、操縦者端末３に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。操作通信部２２は、操縦者端末３が送信した操作信号を受信する。操作通信部２２は受信した操作信号を制御部２１に出力する。操作通信部２２は、例えば撮影した画像の画像データを操縦者端末３に送信する。

記憶部２３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部２３は撮影用移動体２に関する各種情報を記憶する。記憶部２３は、例えば撮影用移動体２が備える各機能部の動作を制御するプログラムを予め記憶する。記憶部２３は、例えば撮影結果関連情報を記憶する。記憶部２３は、例えば予め指定経路を示す情報を記憶する。

ロータ２４は、制御部２１の制御に応じて、撮影用移動体２を空中自在に飛行させるための揚力を発生させる動力部である。図２において撮影用移動体２が備えるロータ２４の数は１基であるが、必ずしも１基に限られる必要は無い。撮影用移動体２が備えるロータ２４の数は、撮影用移動体２に要求される飛行性能等に応じて、３基、４基、６基、８基等の複数であってよい。

ロータ２４は、モータ２４１及びブレード２４２を備える。モータ２４１は、例えばＤＣブラシレスモータである。モータ２４１の回転軸にはブレード２４２が取り付けられている。モータ２４１は、制御部２１の制御に応じてブレード２４２を回転させる。ブレード２４２は回転することにより撮影用移動体２に揚力を発生させる。すなわち、ブレード２４２は所謂プロペラである。ロータ２４の駆動によって撮影用移動体２を飛行させる方法については公知であるため詳細な説明を省略する。

以下の説明において、撮影用移動体２の水平飛行姿勢において本体（不図示）の重心を貫く水平面における前進に対応する一方向を「前方向」とした場合、当該水平面における前方向に対して１８０度向きの方向を「後方向」、当該水平面における前方向に対して左９０度の方向を「左方向」、当該水平面における前方向に対して右９０度の方向を「右方向」、当該水平面に対して上空側を「上方向」、当該水平面に対して地表側を「下方向」と定義する。

撮影部２５は、制御部２１による制御に応じて撮影することで画像データを生成するカメラである。撮影部２５が生成した画像データは制御部２１の制御によって記憶部２３に記録される。撮影部２５は、制御部２１による制御に応じて映像（動画）又は静止画の撮影が可能である。

撮影部２５は、撮影用移動体２から下方向を含む所定の範囲を撮影可能なように撮影用移動体２の本体に設けられる。具体的には、撮影部２５は、撮影用移動体２に搭載された状態で、撮影鉛直軸から所定角度（例えば、０度〜９０度の間の特定の角度）傾くことが可能であるように構成されている。撮影鉛直軸は、図示しないカメラレンズの光軸が撮影用移動体２の水平飛行姿勢における撮影部２５の重心を貫く鉛直軸である。また、撮影部２５は、撮影用移動体２に搭載された状態で、撮影鉛直軸を中心に回動（パン）可能に構成されている。

撮影部２５は、撮影鉛直軸を中心に前方向に対して左方向側に所定角度（例えば、０度〜１８０度）、また、撮影鉛直軸を中心に前方向に対して右方向側に所定角度（例えば、０度〜１８０度）回動可能である。撮影部２５が撮影鉛直軸を中心に前方向に対して左方向側に所定角度回転した際の回転の角度と、撮影部２５が撮影鉛直軸を中心に前方向に対して右方向側に所定角度回動した際の回転の角度とをパン角度という。

撮影部２５を回動させることにより、前方向、左方向、右方向及び後方向を含む水平面内全方向であってかつ下方向側（例えば、地上や地上の構造物、海上等）を撮影することができる。なお、撮影部２５は、撮影鉛直軸を中心に３６０度回転可能に設けられてもよい。

撮影部２５には、駆動部２６が連結されている。駆動部２６は、例えばＤＣ（direct current）ブラシレスモータである。制御部２１による撮影方向の制御に応じて、駆動部２６は撮影部２５の撮影方向を変更する。

なお、制御部２１による撮影方向の制御に応じて、駆動部２６が撮影部２５の撮影鉛直軸から傾く角度（チルト角度）を変更するようにしてもよい。

図３は、実施形態における制御部１１の機能構成の一例を示す図である。制御部１１は、ＧＰＳ通信制御部１１０、操作通信制御部１１１、飛行制御部１１２及び記録部１１３を備える。

ＧＰＳ通信制御部１１０は、ＧＰＳ通信部１２０の動作を制御する。ＧＰＳ通信制御部１１０は、ＧＰＳ通信部１２０の動作を制御し、ＧＰＳ通信部１２０を介してＧＰＳ信号が示す情報を取得する。ＧＰＳ通信制御部１１０は、取得したＧＰＳ信号が示す情報を飛行制御部１１２に出力する。

操作通信制御部１１１は、操作通信部１２１の動作を制御する。操作通信制御部１１１は、操作通信部１２１の動作を制御し、操作通信部１２１を介して操作信号が示す情報を取得する。

飛行制御部１１２は、基準移動体制御プログラムにしたがいＧＰＳ信号が示す情報に基づいてロータ１４を制御し、基準移動体１の飛行姿勢及び飛行速度を含む飛行動作を制御する。

飛行制御部１１２は、例えばＧＰＳ信号が示す基準移動***置情報が示す位置と停止位置情報が示す停止位置との違いを取得し、取得した違いを小さくするように基準移動体１を飛行させる。違いは、具体的にはＧＰＳ信号が示す基準移動***置情報が示す位置と停止位置情報が示す停止位置との間の距離である。取得した違いを小さくするようにとは、停止位置情報が示す位置まで基準移動体１を移動させることを意味する。

飛行制御部１１２は、ロータ１４のモータ１４１の回転速度を調節するための図示しないＥＳＣ（Electronic Speed Controller）を含む。また、飛行制御部１１２は、例えば、図示しない慣性計測装置（IMU：Inertial Measurement Unit）を備え、操作信号に基づくことなく、基準移動体１に対する自然風（強風、突風等）や雨雪等の外的要因に対抗して姿勢を保つために、自律的に姿勢制御を行う。

記録部１１３は、記憶部１３に各種情報を記録する。各種情報は例えばＧＰＳ信号が示す情報（すなわち基準移動***置情報）を含む。各種情報は、例えば飛行制御部１１２による制御の履歴を含む。

図４は、実施形態における制御部２１の機能構成の一例を示す図である。制御部２１は、操作通信制御部２１１、飛行制御部２１２、記録部２１３、撮影制御部２１４、実位置取得部２１５及び期待位置取得部２１６を備える。

操作通信制御部２１１は、操作通信部２２の動作を制御する。操作通信制御部２１１は、操作通信部２２の動作を制御し、操作通信部２２を介して操縦者端末３と通信する。操作通信制御部２１１は、操縦者端末３との通信により例えば撮影部２５の撮影結果を操縦者端末３に送信する。

飛行制御部２１２は、撮影用移動体制御プログラムにしたがいロータ２４を制御する。飛行制御部２１２は、ロータ２４の制御により撮影用移動体２の飛行姿勢及び飛行速度を含む飛行動作を制御する。飛行制御部２１２は、例えば撮影用移動体制御プログラムにしたがい実位置に基づいてロータ２４を制御する。飛行制御部２１２が実位置に基づいてロータ２４を制御することで例えば撮影用移動体２による合致動作が実行される。

飛行制御部２１２は、ロータ２４のモータ２４１の回転速度を調節するための図示しないＥＳＣを含む。また、飛行制御部２１２は、例えば、図示しない慣性計測装置を備え、操作信号に基づくことなく、撮影用移動体２に対する自然風（強風、突風等）や雨雪等の外的要因に対抗して姿勢を保つために、自律的に姿勢制御を行う。

記録部２１３は、記憶部２３に各種情報を記録する。記録部２１３は、例えば撮影部２５の撮影結果を記憶部２３に記録する。より具体的には、記録部２１３は、撮影結果の画像を、撮影結果の画像を取得した際の撮影部２５の向きを示す情報と撮影時刻とに対応付けて１組の撮影結果関連情報として記憶部２３に記録する。各種情報は例えば飛行制御部２１２による制御の履歴を含む。

撮影制御部２１４は、撮影部２５の撮影動作を制御する。撮影動作には、撮影部２５の撮影待機、撮影、撮影停止の各モードが含まれる。また撮影制御部２１４は、撮影部２５の撮影方向を制御する。すなわち、撮影制御部２１４は、駆動部２６の動作を制御する。撮影動作と撮影方向とは、操作信号によって指示された動作と方向とであってもよいし、予め撮影用移動体制御プログラムにプログラム済みの所定の動作と方向とであってもよい。

撮影制御部２１４は、駆動部２６の動作を制御する際の制御の仕方を示す情報に基づき、撮影時の撮影部２５の向きを示す情報を取得する。撮影制御部２１４は、取得した撮影時の撮影部２５の向きを示す情報を記録部２１３に出力する。

実位置取得部２１５は、撮影結果関連情報に基づき実位置を取得する。実位置取得部２１５は、例えば撮影部２５がステレオカメラである場合に、ステレオ位置取得処理の実行により実位置を取得する。ステレオ位置取得処理において実位置取得部２１５は、ステレオカメラの撮影結果と予め記憶部２３に記憶済みの印１０の画像とに基づき印１０が写る撮影結果を選択する。ステレオ位置取得処理において実位置取得部２１５は次に、選択した撮影結果に基づき撮影用移動体２から見た印１０の距離と方向とを算出する。ステレオ位置取得処理において実位置取得部２１５は次に、算出結果に基づき実位置を取得する。このような場合、ステレオカメラによる撮影結果が撮影結果関連情報である。

期待位置取得部２１６は、期待位置を取得する。期待位置取得部２１６は、例えば予め記憶部２３に期待位置が記憶されている場合には、記憶部２３から期待位置を読み出すことで期待位置を取得する。期待位置取得部２１６は、飛行制御部２１２による制御の履歴に基づき撮影用移動体２の位置を推定してもよい。このような場合、推定結果が期待位置である。

図５は、実施形態の位置情報取得システム１００が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
撮影用移動体２が合致動作開始地点に到達する（ステップＳ１０１）。合致動作開始地点は合致動作が開始される地点である。合致動作開始地点は、撮影対象の撮影が開始される地点でもある。合致開始地点に撮影用移動体２が位置する状況は、基準状況の一例である。すなわち、合致動作開始地点は、撮影用移動体２が位置した場合に位置情報取得システム１００の状況が基準状況であるという条件を満たす位置である。

次に基準移動体１が基準動作開始地点に到達する（ステップＳ１０２）。基準動作開始地点は、基準動作が開始される地点である。基準動作開始地点は、停止位置でもある。次に撮影用移動体２が指定経路上の移動を開始する（ステップＳ１０３）。次に撮影用移動体２が、移動撮影動作を実行する（ステップＳ１０４）。移動撮影動作は、図６に示す単位移動撮影動作を繰り返す処理である。

図６は、実施形態における単位移動撮影動作の流れの一例を示すフローチャートである。移動撮影動作では、撮影用移動体２が基準状況出現位置に到達するまで単位移動撮影動作が繰り返し実行される。基準状況における撮影用移動体２の位置である。そのため、撮影用移動体２が基準状況出現位置に到達するとは、基準状況が現れることを意味する。

期待位置取得部２１６が、飛行制御部２１２による制御の履歴に基づき期待推定を推定する（ステップＳ２０１）。次に撮影制御部２１４の制御により撮影部２５が撮影用移動体２の周囲を撮影する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２では、撮影対象も撮影される。ステップＳ２０２の次に実位置取得部２１５が、撮影結果の画像と、撮影結果の画像を取得した際の撮影部２５の向きを示す情報と撮影時刻とに基づき、実位置を取得する（ステップＳ２０３）。次に実位置に基づく飛行制御部２１２による制御により、撮影用移動体２が期待位置へ移動する（ステップＳ２０４）。

図５の説明に戻る。撮影用移動体２が基準状況出現位置で停止する（ステップＳ１０５）。基準状況出現位置は基準状況における撮影用移動体２の位置であるため、ステップＳ１０５は基準状況が現れたタイミングで撮影用移動体２が停止する処理である。ステップＳ１０２における基準動作開始地点は、基準状況出現位置の一例である。

次に、飛行制御部２１２が、終了条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。終了条件は、合致動作の終了に関する条件であればどのような条件であってもよい。終了条件は、例えば所定の到達地点に撮影用移動体２が到達したという条件である。

終了条件が満たされない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、基準移動体１が、停止位置情報が示す次の停止位置まで移動する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０３からステップＳ１０７までの処理における基準移動体１の動作が単位基準動作である。また、ステップＳ１０７の処理において基準移動体１が移動を開始するタイミングが、基準移動開始タイミングである。ステップＳ１０７の次にステップＳ１０３の処理が実行される。

一方、終了条件が満たされる場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、撮影対象を撮影する処理が終了する。すなわち、撮影用移動体２は合致動作を終了し、基準移動体１は基準動作を終了する。

このように構成された位置情報取得システム１００は、衛星測位システムを用いて位置情報を取得する基準移動体１と基準移動体１の位置に基づいて移動する撮影用移動体２とを備える。そのため、位置情報取得システム１００において撮影用移動体２は非ＧＰＳ環境を移動する際であっても、自装置の位置を取得することができる。

（変形例）
なお、実位置取得部２１５は、必ずしも撮影結果関連情報に基づいて実位置を取得する必要は無い。
図７は、変形例における撮影用移動体２（以下「撮影用移動体２ａ」という。）の機能構成の一例を示す図である。撮影用移動体２ａは、測量装置２７を備える点で撮影用移動体２と異なる。測量装置２７は、撮影用移動体２ａと基準移動体１との位置関係を測定可能であればどのようなものであってもよく、例えばトータルステーションであってもよい。測量装置２７は、制御部２１によって動作が制御される。測量装置２７の測量結果は、制御部２１に出力される。このような場合、実位置取得部２１５は、撮影結果関連情報に代えて測量装置の測量結果に基づいて実位置を取得してもよい。

なお、基準移動体１及び撮影用移動体２の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

なお、基準移動体１は第１移動体の一例である。撮影用移動体２は第２移動体の一例である。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１００…位置情報取得システム、 １…基準移動体、 ２…撮影用移動体、 ３…操縦者端末、 １０…印、 １１…制御部、 １２…入出力部、 １２０…ＧＰＳ通信部、 １２１…操作通信部、 １３…記憶部、 １４…ロータ、 １４１…モータ、 １４２…ブレード、 ２１…制御部、 ２２…操作通信部、 ２３…記憶部、 ２４…ロータ、 ２４１…モータ、 ２４２…ブレード、 ２５…撮影部、 ２６…駆動部、 ２７…測量装置、 １１０…ＧＰＳ通信制御部、 １１１…操作通信制御部、 １１２…飛行制御部、 １１３…記録部、 ２１１…操作通信制御部、 ２１２…飛行制御部、 ２１３…記録部、 ２１４…撮影制御部、 ２１５…実位置取得部、 ２１６…期待位置取得部、 ９…橋、 ９０１、９０２、９０３、９０４、９０５…橋脚、 ９１…プロセッサ、 ９２…メモリ、 ９３…プロセッサ、 ９４…メモリ

本発明の一態様は、衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する第１移動体と、前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する第２移動体と、を備え、前記第２移動体は、前記第１移動体の位置に基づいて、予め定められた所定の移動条件を満たす経路を自律して移動し、前記移動条件は、所定の構造が繰り返し現れる所定の建造物中を移動するという条件と、前記構造と前記第２移動体との予め定められた所定の位置関係が満たされる状況である基準状況が繰り返し現れるように移動するという条件とを含む条件であって、前記第１移動体は停止する動作を含む単位基準動作を繰り返しながら移動し、前記第１移動体が停止する位置を停止位置として、停止位置から見た最も近い前記構造の位置する方向は所定の条件を満たす、位置情報取得システムである。

本発明の一態様は、上記の位置情報取得システムであって、前記所定の条件は、停止位置から見た最も近い前記構造の位置する方向が同一または一定の停止位置毎に連続する、という条件である。

本発明の一態様は、上記の位置情報取得システムであって、基準状況にある前記第２移動体から見た前記第１移動体の位置は、１つ前の基準状況において前記第２移動体から見た前記第１移動体の位置と異なる。

本発明の一態様は、衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する第１移動体と、前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する第２移動体と、を備え、前記第２移動体は、前記第１移動体の位置に基づいて、予め定められた所定の移動条件を満たす経路を自律して移動し、前記移動条件は、所定の構造が繰り返し現れる所定の建造物中を移動するという条件と、前記構造と前記第２移動体との予め定められた所定の位置関係が満たされる状況である基準状況が繰り返し現れるように移動するという条件とを含む条件であって、前記第１移動体は停止する動作を含む単位基準動作を繰り返しながら移動し、前記第１移動体が停止する位置を停止位置として、停止位置から見た最も近い前記構造の位置する方向は所定の条件を満たす、位置情報取得システムが行う位置情報取得方法であって、前記第１移動体が衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する移動ステップと、前記第２移動体が前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する取得ステップと、を有する位置情報取得方法である。

Claims (5)

1. 衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する第１移動体と、
   前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する第２移動体と、
   を備える位置情報取得システム。
2. 前記第２移動体は、前記第１移動体の位置に基づいて、予め定められた所定の移動条件を満たす経路を自律して移動する、
   請求項１に記載の位置情報取得システム。
3. 前記移動条件は、所定の構造が繰り返し現れる所定の建造物中を移動するという条件と、前記構造と前記第２移動体との予め定められた所定の位置関係が満たされる状況である基準状況が繰り返し現れるように移動するという条件とを含む条件であって、
   基準状況にある前記第２移動体から見た前記第１移動体の位置は、１つ前の基準状況において前記第２移動体から見た前記第１移動体の位置と異なる、
   請求項２に記載の位置情報取得システム。
4. 衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する第１移動体と、前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する第２移動体と、を備える位置情報取得システムが行う位置情報取得方法であって、
   前記第１移動体が衛星測位システムを用いて位置情報を取得し、取得した位置情報に基づき自律して移動する移動ステップと、
   前記第２移動体が前記第１移動体の位置に基づいて自装置の位置を取得する取得ステップと、
   を有する位置情報取得方法。
5. 請求項１から３のいずれか一項に記載の位置情報取得システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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