WO2019167201A1 - 位置推定装置、移動体、位置推定方法及びプログラム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a position estimation device, a moving body, a position estimation method, and a program.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-185099
- Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-223531
- the positioning accuracy depends on the reception state of the GPS signal.
- the boundary of the work area is often set near a building or an obstacle.
- the reception state of GPS signals is often not good in the vicinity of buildings and obstacles. Therefore, it is difficult to detect the boundary of the work area using the GPS signal.
- a position estimation device is provided.
- Said position estimation apparatus is provided with the intensity
- Said position estimation apparatus is provided with the distance information acquisition part which acquires the distance information which shows the distance of two points where each of the two intensity
- the position estimation device includes, for example, (i) a plurality of intensity information acquired by the intensity information acquisition unit along at least a part of the moving path of the moving object, and (ii) a plurality of information acquired by the distance information acquisition unit.
- An intensity pattern determining unit that determines an intensity pattern indicating a distribution of the size of the target amount along at least a part of the moving path of the moving body is provided based on distance information corresponding to the intensity information.
- the position estimation device described above includes, for example, area identification information for identifying each of a plurality of subareas included in a target region having a predetermined geographical range, and the size of a target amount measured in advance in the subarea.
- a sub-area determining unit that determines one or more sub-areas that match or are similar to the intensity pattern determined by the intensity pattern determining unit among a plurality of sub-areas based on the map information associated with the intensity parameter indicating Is provided.
- Said position estimation apparatus is provided with the output part which outputs at least one part of the 1 or more subarea which the subarea determination part determined, for example as a position of a moving body.
- the area identification information of each sub area may be associated with an accuracy parameter indicating the position estimation accuracy in each sub area.
- the position estimation device may include a positioning signal acquisition unit that acquires a positioning signal including accuracy information indicating the positioning accuracy from a positioning signal reception unit mounted on a moving body.
- the output unit includes accuracy information in which the accuracy indicated by the accuracy parameter associated with one or more subareas extracted by the subarea determination unit is included in the positioning signal acquired by the positioning signal acquisition unit. If it is worse than the accuracy indicated by, the position defined by the position and error range indicated by the positioning signal acquired by the positioning signal acquisition unit may be output as the position of the moving object.
- the subarea determination unit includes at least a part of one or more subareas present in an area defined by the position and error range indicated by the positioning signal acquired by the positioning signal acquisition unit. One or more subareas that match or are similar to the intensity pattern determined by the intensity pattern determination unit may be determined.
- the strength information may indicate the magnitude [A / m] of the magnetic field.
- the intensity information may indicate the magnitude of the inclination [°] of the moving body with respect to the horizontal direction or the vertical direction.
- the intensity information acquisition unit includes (i) first intensity information indicating the magnitude [A / m] of the magnetic field, and (ii) an inclination [° of the moving body with respect to at least the horizontal direction or the vertical direction. ] May be acquired.
- the intensity pattern determination unit includes (i) a first intensity pattern indicating a magnetic field magnitude distribution in at least a part of the moving path of the moving object, and (ii) at least the moving path of the moving object.
- the sub-area determining unit includes (i) first map information regarding the magnitude of the magnetic field in each of the plurality of sub-areas included in the target area, and (ii) the plurality of sub-areas included in the target area. And (iii) determining one or more sub-areas based on the second map information relating to the magnitude of the inclination of the moving body in each of the above and (iii) the first intensity pattern and the second intensity pattern determined by the intensity pattern determining unit Good.
- the position estimation device may include a measurement result acquisition unit that acquires information indicating the size of the target amount measured within each sub area for each of the plurality of sub areas.
- the position estimation apparatus may include an intensity parameter determination unit that determines an intensity parameter of each sub-area based on information indicating the size of the target amount acquired by the measurement result acquisition unit.
- the position estimation apparatus may include a map information generation unit that generates map information by associating the intensity parameter of each subarea determined by the intensity parameter determination unit with the area identification information of each subarea.
- a program is provided.
- the above program is a program for causing a computer to function as the above position estimation device, for example.
- the above program is a program for causing a computer to execute the position estimation method, for example.
- the above-described position estimation method includes, for example, an intensity information acquisition step of acquiring intensity information indicating the size of the target amount detected by the detection unit mounted on the moving body.
- the position estimation method includes, for example, a distance information acquisition step of acquiring distance information indicating the distance between two points where the two pieces of intensity information acquired in the strength information acquisition step are acquired.
- a plurality of intensity information acquired along at least a part of the moving path of the moving object in the intensity information acquisition stage for example, (i) acquired along at least a part of the moving path of the moving object in the intensity information acquisition stage, and (ii) acquired in the distance information acquisition stage.
- the position estimation method described above includes, for example, area identification information for identifying each of a plurality of subareas included in a target region having a predetermined geographical range, and the size of a target amount measured in advance in the subarea.
- Subarea determination for determining one or more subareas that match or are similar to the intensity pattern determined in the intensity pattern determination step among a plurality of subareas based on map information associated with intensity parameters indicating Having stages.
- the position estimation method includes an output stage that outputs, for example, one or more subareas determined in the subarea determination stage as the position of the moving object.
- a computer-readable medium for storing the above program may be provided.
- the computer readable medium may be a non-transitory computer readable medium.
- the computer readable medium may be a computer readable recording medium.
- a mobile object in the third aspect of the present invention, includes, for example, the above position estimation device.
- the above moving body includes, for example, a detection unit.
- a position estimation method includes, for example, an intensity information acquisition step of acquiring intensity information indicating the size of the target amount detected by the detection unit mounted on the moving body.
- the position estimation method includes, for example, a distance information acquisition step of acquiring distance information indicating the distance between two points where the two pieces of intensity information acquired in the strength information acquisition step are acquired.
- the position estimation method for example, (i) a plurality of intensity information acquired along at least a part of the moving path of the moving object in the intensity information acquisition stage, and (ii) acquired in the distance information acquisition stage.
- the position estimation method described above includes, for example, area identification information for identifying each of a plurality of subareas included in a target region having a predetermined geographical range, and the size of a target amount measured in advance in the subarea.
- Subarea determination for determining one or more subareas that match or are similar to the intensity pattern determined in the intensity pattern determination step among a plurality of subareas based on map information associated with intensity parameters indicating Having stages.
- the position estimation method includes an output stage that outputs, for example, one or more subareas determined in the subarea determination stage as the position of the moving object.
- An example of the internal structure of the moving body 150 is shown schematically.
- An example of a system configuration of management system 200 is shown roughly.
- An example of the internal configuration of the lawn mower 210 is schematically shown.
- An example of an internal configuration of control unit 380 is shown roughly.
- An example of an internal structure of the position estimation part 450 is shown schematically.
- An example of the internal configuration of the management server 230 is schematically shown.
- An example of an internal configuration of map management part 630 is shown roughly.
- FIG. 1 schematically shows an example of the internal configuration of the moving body 150.
- the moving body 150 includes, for example, a detection unit 160.
- the mobile body 150 includes a position estimation device 170, for example.
- the position estimation apparatus 170 includes, for example, an intensity information acquisition unit 172.
- the position estimation device 170 includes a distance information acquisition unit 174, for example.
- the position estimation apparatus 170 includes, for example, an intensity pattern determination unit 176.
- the position estimation apparatus 170 includes, for example, a sub area determination unit 178.
- the position estimation device 170 includes an output unit 180, for example.
- the moving body 150 has an autonomous movement function.
- the moving body 150 autonomously moves inside the target area 104.
- the position of the moving body 150 is determined based on the output data of the detection unit 160 mounted on the moving body 150.
- information output by an arbitrary component may be referred to as output data.
- the moving body 150 may autonomously move inside the target area 104 using the position information of the moving body 150 determined based on the output data of the detection unit 160.
- the mobile body 150 may be a mobile body traveling on land, a mobile body flying in the air, or a mobile body navigating in water or water.
- the target area 104 has a predetermined geographical range.
- the position and range of the target area 104 are not particularly limited.
- the shape and size of a specific area may be referred to as a specific area range.
- a plurality of sub areas 106 are included in the target area 104.
- the subarea 106 may be an area delimited by a physical geographical boundary, or may be an area delimited by a virtual geographical boundary.
- Physical geographical boundaries include (i) boundaries defined by naturally or artificially formed structures, (ii) boundaries defined by dispersed chemicals, (iii) visible light, infrared Examples include boundaries defined by electromagnetic waves such as ultraviolet rays, (iv) boundaries defined by magnetic fields, and (v) boundaries defined by sound waves or ultrasonic waves.
- naturally formed structures include depressions, steps, slopes, lakes, rivers, and the like.
- artificially formed structure include a passage, a groove, a tunnel, a building, a wire, a rope, a fence, a net, and a braille block.
- Examples of the virtual geographical boundary include a geofence and a virtual wire.
- the virtual wire may be a geographical boundary defined by a virtual line set between a plurality of structures.
- the number of subareas 106 included in the target area 104 and the size and shape of the subareas 106 are not particularly limited. However, it is preferable that the plurality of sub-areas 106 be uniformly arranged inside the target region 104 so that there is no arrangement omission and overlapping arrangement.
- the sizes of the plurality of sub-areas 106 may be the same or different.
- the shapes of the plurality of sub-areas 106 may be the same or different.
- the number of sub-areas 106 arranged in the target area 104 may be fixed or variable. For example, the number of sub-areas 106 arranged in a specific area constituting a part of the target area 104 is changed with the occurrence of a predetermined event as a trigger. Specifically, a plurality of subareas 106 arranged adjacent to each other may be virtually combined to form a single subarea 106. A single subarea 106 may be virtually divided into a plurality of subareas 106 arranged adjacent to each other. The number of sub-areas 106 arranged in a specific area inside the target area 104 may be adjusted according to the required accuracy.
- the detection unit 160 detects the state or change of the measurement target, and indicates information (referred to as intensity information) indicating the size of the measurement target feature amount (sometimes referred to as a target amount). May be output). More specifically, the detection unit 160 is mounted on the moving body 150 and measures the size of the target amount in the vicinity of the moving body 150. The moving body 150 outputs information indicating the size of the measured target amount to the position estimation device 170.
- the above target amount may be a physical amount or a chemical amount.
- the physical quantity may be a characteristic quantity indicating a physical phenomenon.
- the chemical amount may be a characteristic amount indicating a substance component, a composition ratio, a concentration, or the like to be measured.
- the target quantity may be a mechanical, thermal, electromagnetic, acoustic or chemical feature quantity.
- the output data of the detection unit 160 includes information indicating the size of the target amount.
- the output data of the detection unit 160 may include information indicating the measurement interval of the detection unit 160.
- the output data of the detection unit 160 includes information in which information indicating the time is associated with information indicating the size of the target amount at the time.
- the output data of the detection unit 160 includes information indicating time, information indicating the size of the target amount at the time, and information indicating measurement error or measurement accuracy regarding the size of the target amount. Includes the associated information.
- the position estimation device 170 estimates the position of the moving body 150. For example, the position estimation device 170 estimates the position of the moving body 150 based on the output data of the detection unit 160. More specifically, the position estimation device 170 associates output data of the detection unit 160 with output data of a wheel speed sensor or a rotary encoder (not shown) mounted on the moving body 150, for example. Then, a distribution pattern of the target amount detected by the detection unit 160 is generated. For example, the position estimation device 170 is based on the distribution pattern and information indicating the geographical distribution of the target amount in and near the target region 104 (sometimes referred to as map information). The position of the moving body 150 is determined.
- the intensity information acquisition unit 172 acquires intensity information indicating the size of the target amount detected by the detection unit 160. For example, the intensity information acquisition unit 172 acquires the output data of the detection unit 160. In one embodiment, the intensity information acquisition unit 172 outputs the output data of the detection unit 160 to the intensity pattern determination unit 176. In another embodiment, the intensity information acquisition unit 172 converts the output data of the detection unit 160 into an arbitrary format, and outputs the converted data to the intensity pattern determination unit 176. For example, the intensity information acquisition unit 172 evaluates the output data of the detection unit 160 using a specific evaluation method, and outputs information indicating the result of the evaluation to the intensity pattern determination unit 176.
- the distance information acquisition unit 174 acquires distance information indicating the distance between the two points where each of the two pieces of intensity information acquired by the intensity information acquisition unit 172 is acquired. For example, the distance information acquisition unit 174 calculates the above distance based on output data of a wheel speed sensor or a rotary encoder (not shown) mounted on the moving body 150. The distance information acquisition unit 174 may calculate the above distance for each of two pieces of intensity information in which the order in time series is continuous for three or more pieces of intensity information.
- the intensity pattern determination unit 176 determines an intensity pattern indicating the distribution of the size of the target amount along at least a part of the moving path of the moving body 150.
- the intensity pattern determination unit 176 includes, for example, (i) a plurality of intensity information acquired by the intensity information acquisition unit 172 along at least a part of the moving path of the moving object 150, and (ii) a distance information acquisition unit 174. Based on the distance information corresponding to the plurality of intensity information, an intensity pattern indicating the distribution of the size of the target amount along at least a part of the moving path of the moving body 150 is determined.
- the intensity pattern determination unit 176 starts from the second time near the first time to the third time before the second time.
- the intensity pattern is determined based on the plurality of intensity information output by the detection unit 160 and the distance information corresponding to the plurality of intensity information.
- the second time may be a time before the first time or a time after the first time.
- the period from the third time to the second time is not particularly limited.
- the intensity pattern determination unit 176 generates an intensity pattern along the movement path through which the moving body 150 has passed during the period from the third time to the second time among the movement paths through which the moving body 150 has actually passed. be able to.
- the intensity pattern determination unit 176 may adjust the length of the movement path for which the intensity pattern is determined according to the estimation accuracy of the position of the moving body 150.
- the intensity pattern determination unit 176 may adjust the length of the movement path for which the intensity pattern is determined by adjusting the period from the third time to the second time. The longer the movement path for which the intensity pattern is determined, the more accurate the position estimation accuracy of the moving body 150 is.
- the sub-area determining unit 178 determines one or more sub-areas 106 that are likely to have the moving body 150 based on the intensity pattern determined by the intensity pattern determining unit 176. .
- the sub-area determining unit 178 may output information indicating the determination result to the output unit 180.
- the sub-area determining unit 178 based on the map information 12, among one or more sub-areas 106 included in the target region 104, one or more sub-regions that match or are similar to the intensity pattern determined by the intensity pattern determining unit 176.
- the area 106 is determined.
- the map information 12 includes area identification information (sometimes referred to as area ID) for identifying each of the plurality of sub-areas 106 included in the target area 104, and the size of the target amount measured in advance in the sub-area. It may be information associated with an intensity parameter indicating the height.
- the intensity parameter relating to the specific target amount may be a parameter indicating the size of the target amount, and the format and calculation method are not particularly limited.
- the intensity parameter for which the magnitude parameter of the target quantity may be calculated by evaluating the magnitude of the specific target quantity using an arbitrary standard or method may be expressed by a continuous numerical value. May be represented by various categories.
- the strength parameter may be a continuous numerical value expressed in an arbitrary unit system.
- the output data of the detection unit 160 may be an example of an intensity parameter expressed by a continuous numerical value.
- an electrical signal output from the detection element of the detection unit 160 is converted by the detection circuit of the detection unit 160, so that a measurement value expressed as a continuous numerical value is output.
- the output data of the detection unit 160 or the intensity parameter represented by a continuous numerical value is evaluated using an evaluation method such as n-stage evaluation (n is an integer of 2 or more), an evaluation function, and a learning device. By doing so, the intensity parameter represented by the stepwise division may be calculated.
- the output unit 180 estimates the position of the moving body 150 based on the determination result of the sub-area determining unit 178. For example, the output unit 180 outputs one or more subareas determined by the subarea determination unit 178 as the position of the mobile unit 150. The output unit 180 may output a part of the one or more subareas determined by the subarea determination unit 178 as the position of the moving body 150.
- the details of the position estimation device 170 have been described using the embodiment in which the position estimation device 170 is mounted on the moving body 150 as an example.
- the position estimation apparatus 170 is not limited to this embodiment.
- the position estimation device 170 or a part of the position estimation device 170 may be disposed outside the moving body 150.
- the position estimation device 170 may be an information processing device that can send and receive information to and from the mobile body 150 via a communication network, and may be realized by the information processing device. A part of the function of the position estimation apparatus 170 may be realized by the information processing apparatus.
- Each unit of the moving body 150 may be realized by hardware, may be realized by software, or may be realized by hardware and software.
- the constituent elements realized by the software are information processing of a general configuration. In the apparatus, it may be realized by starting a program that defines an operation related to the component.
- the information processing apparatus includes (i) a data processing apparatus having a processor such as a CPU and GPU, ROM, RAM, a communication interface, and (ii) a keyboard, a touch panel, a camera, a microphone, various sensors, a GPS receiver, and the like.
- An input device (iii) an output device such as a display device, a speaker, and a vibration device, and (iv) a storage device (including an external storage device) such as a memory and an HDD may be provided.
- the data processing apparatus or the storage device may store the program.
- the above program is executed by a processor to cause the information processing apparatus to execute an operation defined by the program.
- the above program may be stored in a non-transitory computer-readable recording medium.
- the above program may be a program for causing a computer to function as the position estimation device 170.
- the computer described above may be a computer mounted on the moving body 150.
- the computer described above may be a computer that provides a cloud service or a computer that implements a client-server system.
- the above program may be a program for causing a computer to execute one or a plurality of procedures related to various types of information processing in the position estimation device 170.
- the program may be a program for causing a computer to execute a position estimation method.
- the above-described position estimation method includes, for example, an intensity information acquisition step of acquiring intensity information indicating the size of the target amount detected by the detection unit 160 mounted on the moving body 150.
- the position estimation method includes, for example, a distance information acquisition step of acquiring distance information indicating the distance between two points where the two pieces of intensity information acquired in the strength information acquisition step are acquired.
- the position estimation method includes, for example, (i) a plurality of intensity information acquired along at least a part of the movement path of the moving body 150 in the intensity information acquisition stage, and (ii) a distance information acquisition stage.
- an intensity pattern determining step is performed for determining an intensity pattern indicating a distribution of the size of the target amount in at least a part of the moving path of the moving body 150.
- the position estimation method described above includes, for example, area identification information for identifying each of the plurality of subareas 106 included in the target area 104 having a predetermined geographical range, and the target amount measured in advance in the subarea. Based on the map information 12 associated with the intensity parameter indicating the size, one or more subareas 106 that match or are similar to the intensity pattern determined in the intensity pattern determination stage among the plurality of subareas 106 are selected.
- the position estimation method includes an output stage that outputs, for example, at least a part of one or more subareas determined in the subarea determination stage as the position of the moving body 150.
- FIG. 2 schematically shows an example of the system configuration of the management system 200.
- the management system 200 includes one or more lawn mowers 210 and a management server 230.
- the management system 200 may include one or a plurality of user terminals 22.
- the management system 200 may be an example of a position estimation device.
- the lawn mower 210 may be an example of a moving body.
- the computer of the lawn mower 210 may be an example of a position estimation device.
- an area wire 208 is embedded near the boundary of the target region 104.
- a voltage is applied to both ends of the area wire 208, a current flows through the area wire 208, and as a result, a magnetic field is generated in the vicinity of the area wire 208.
- the lawn mower 210 can detect the boundary of the target area 104 by detecting the magnetic field.
- the lawn mower 210 detects the direction of the magnetic field described above to determine whether the lawn mower 210 exists inside the area surrounded by the area wire 208 or outside the area. Can be determined.
- the area wire 208 is disposed on the boundary of the target area 104. In another embodiment, the area wire 208 is disposed slightly inside the boundary of the target area 104. In yet another embodiment, the area wire 208 is disposed slightly outside the boundary of the target area 104. The amount of offset between the boundary of the target area 104 and the area wire 208 is not particularly limited.
- the lawn mower 210 has an autonomous movement function, and the computer mounted on the lawn mower 210 estimates the position of the lawn mower 210 as an example. Details of the system 200 will be described.
- the management system 200 is not limited to this embodiment.
- at least one of the user terminal 22 and the management server 230 may estimate the position of the lawn mower 210 and transmit the estimation result to the lawn mower 210.
- at least one of the user terminal 22 and the management server 230 may be an example of a position estimation device.
- Each part of the management system 200 may send and receive information to and from each other.
- the lawn mower 210 transmits and receives information to and from at least one of the user terminal 22 and the management server 230 via the communication network 20.
- the communication network 20 may be a wired communication transmission line, a wireless communication transmission line, or a combination of a wireless communication transmission line and a wired communication transmission line.
- the communication network 20 may include a wireless packet communication network, the Internet, a P2P network, a dedicated line, a VPN, a power line communication line, and the like.
- the communication network 20 may include (i) a mobile communication network such as a mobile phone network, (ii) a wireless MAN (for example, WiMAX (registered trademark)), a wireless LAN (for example, WiFi (registered trademark)). Or a wireless communication network such as Bluetooth (registered trademark), Zigbee (registered trademark), NFC (Near Field Communication), or the like.
- the user terminal 22 is a communication terminal used by the user of the management system 200 or the lawn mower 210, and details thereof are not particularly limited.
- Examples of the user terminal 22 include a personal computer and a portable terminal.
- Examples of the portable terminal include a mobile phone, a smartphone, a PDA, a tablet, a notebook computer or a laptop computer, and a wearable computer.
- the management system 200 manages the target area 104.
- the management system 200 may manage the state of an object (may be referred to as a work target) that is a work target performed in the target area 104.
- the management system 200 may manage work performed in the target area 104.
- the management system 200 manages a work schedule.
- the work schedule may be information that defines at least one of a work execution time, a work execution place, a work execution subject, a work target, and a work content.
- the management system 200 manages the lawn mower 210.
- the lawn mower 210 may be an example of a work execution entity.
- the management system 200 manages the state of the lawn mower 210.
- the management system 200 displays the position of the lawn mower 210, the traveling direction, the traveling speed, the movement mode, the work mode, the remaining amount of energy (for example, the remaining amount of the battery), the work schedule that the lawn mower 210 performs, and the like. to manage.
- the work mode defines, for example, at least one of (i) whether work can be performed and (ii) work intensity.
- As the work mode (i) a mode in which work is performed while moving, (ii) a mode in which work is stopped or interrupted during movement, (iii) work is performed during straight travel, but work is stopped during turning operations. Or the mode etc. which are interrupted are illustrated.
- work modes include (i) a mode with relatively high work intensity, (ii) a mode with medium work intensity, (iii) a mode with relatively low work intensity, and the like.
- Other examples of the work mode include (iv) a mode of returning to the home station, (v) a mode of moving from the home station to the work start position of the target work.
- the home station may be a standby place or a storage place for the lawn mower 210.
- the home station may be provided with a replenishing device for replenishing the lawn mower 210 with energy or consumables.
- the home station may be arranged inside the work area of the lawn mower 210 or may be arranged outside the work area.
- strength may be represented by the continuous numerical value and may be represented by the step-wise division
- the lawn mower 210 has an autonomous running function. In the present embodiment, the vehicle travels autonomously within the target area 104. The lawn mower 210 may be moved by remote operation from the user terminal 22 or the management server 230. In the present embodiment, the lawn mower 210 performs lawn mowing work. The lawn mower 210 may perform work other than lawn mowing work. In the present embodiment, the lawn mower 210 performs lawn mowing work inside the target area 104 and cuts plants such as lawn. The plant may be an example of a work target. On the other hand, outside the target area 104 (sometimes referred to as a non-work area), the lawn mower 210 stops the lawn mowing work. Details of the lawn mower 210 will be described later.
- the lawn mower 210 may have the same configuration as the moving body 150 within a technically consistent range. Similarly, the moving body 150 may have the same configuration as the lawn mower 210 within a technically consistent range.
- the moving body is not limited to the lawn mower 210.
- the mobile body may be a mobile body traveling on land, a mobile body flying in the air, or a mobile body navigating in water or water.
- a drone, a helicopter, an airship, etc. flying in the air can be exemplified.
- the above mobile body may have an autonomous movement function.
- the moving body may be a working machine that performs an arbitrary work.
- the management server 230 manages various types of information regarding the target area 104.
- the management server 230 manages geographical information regarding the target area 104.
- the management server 230 may manage information indicating a geographical distribution of parameters indicating characteristics of each point in the target area 104.
- the management server manages information (sometimes referred to as map information) indicating a geographical distribution of intensity parameters indicating the size of an arbitrary target amount in the target region 104.
- the management server 230 manages information indicating the position of the boundary of the target area 104.
- information that associates information indicating the position of a specific point or region on the boundary of the target region 104 with information indicating the content of the operation of the lawn mower 210 at the point or region is managed. To do.
- the management server 230 may manage the state of the devices constituting the management system 200.
- the management server 230 may control the operation of the devices that make up the management system 200.
- the management server 230 may manage the growth state of the plant that is the work target.
- the management server 230 may manage various operations performed in the target area 104. For example, the management server 230 creates schedules for the various operations described above.
- the management server 230 may manage the progress of the various work schedules. Details of the management server 230 will be described later.
- Each unit of the management system 200 may be realized by hardware, may be realized by software, or may be realized by hardware and software. At least a part of each part of the management system 200 may be realized by a single server or a plurality of servers. At least a part of each part of the management system 200 may be realized on a virtual server or a cloud system. At least a part of each part of the management system 200 may be realized by a personal computer or a portable terminal. Examples of the portable terminal include a mobile phone, a smartphone, a PDA, a tablet, a notebook computer or a laptop computer, and a wearable computer.
- the management system 200 may store information using a distributed ledger technology such as a block chain or a distributed network.
- the constituent elements realized by the software define operations related to the constituent elements in an information processing apparatus having a general configuration. It may be realized by starting a program.
- the information processing apparatus includes (i) a data processing apparatus having a processor such as a CPU and GPU, ROM, RAM, a communication interface, and (ii) a keyboard, a touch panel, a camera, a microphone, various sensors, a GPS receiver, and the like.
- An input device, (iii) an output device such as a display device, a speaker, and a vibration device, and (iv) a storage device (including an external storage device) such as a memory and an HDD may be provided.
- the data processing apparatus or the storage device may store the program.
- the above program is executed by a processor to cause the information processing apparatus to execute an operation defined by the program.
- the above program may be stored in a non-transitory computer-readable recording medium.
- the above program may be a program for causing a computer to execute one or a plurality of procedures related to various types of information processing in the management system 200.
- the program may be a program for causing a computer to function as a position estimation device.
- the program may be a program for causing a computer to execute a position estimation method.
- the above position estimation method may have the same configuration as the position estimation method described with reference to FIG.
- FIG. 3 schematically shows an example of the internal configuration of the lawn mower 210.
- the lawn mower 210 includes a housing 302.
- the lawn mower 210 includes a pair of front wheels 312 and a pair of rear wheels 314 at the bottom of the housing 302.
- the lawn mower 210 may include a pair of traveling motors 316 that drive each of the pair of rear wheels 314.
- the lawn mower 210 includes a work unit 320.
- the work unit 320 includes, for example, a blade disk 322, a cutter blade 324, a work motor 326, and a shaft 328.
- the lawn mower 210 may include a position adjustment unit 330 that adjusts the position of the work unit 320.
- the blade disk 322 is connected to the work motor 326 via the shaft 328.
- the cutter blade 324 may be a cutting blade for cutting turf.
- the cutter blade 324 is attached to the blade disk 322 and rotates with the blade disk 322.
- the work motor 326 rotates the blade disk 322.
- the blade disk 322 and the cutter blade 324 may be an example of a cutting member for cutting a work target.
- the lawn mower 210 includes a battery unit 340, a user interface 350, a GPS receiver 362, an imaging unit 364, a magnetic field detector 366, inside or on the housing 302.
- An inclination detection unit 368, a sensor unit 370, and a control unit 380 are provided.
- the GPS receiving unit 362 may be an example of a positioning signal acquisition unit.
- the magnetic field detection unit 366 may be an example of a detection unit.
- the inclination detection unit 368 may be an example of a detection unit.
- the control unit 380 may be an example of a position estimation device.
- the magnetic field detection unit 366 and the inclination detection unit 368 may have the same configuration as the detection unit 160 within a technically consistent range.
- the detection unit 160 may have the same configuration as at least one of the magnetic field detection unit 366 and the inclination detection unit 368 within a technically consistent range.
- the control unit 380 may have the same configuration as the position estimation device 170 within a technically consistent range. Similarly, the position estimation device 170 may have the same configuration as the control unit 380 within a technically consistent range.
- the battery unit 340 supplies power to each part of the lawn mower 210.
- the user interface 350 accepts user input.
- the user interface 350 outputs information to the user. Examples of the user interface 350 include a keyboard, a pointing device, a microphone, a touch panel, a display, and a speaker.
- the GPS receiver 362 receives GPS signals from positioning satellites. In one embodiment, when receiving the GSP signal, the GPS receiving unit 362 outputs the signal to the control unit 380. The GPS receiving unit 362 may associate the GPS signal with information indicating the time when the signal is received, and output it to the control unit 380.
- the GPS signal may be an example of a positioning signal.
- the GPS signal is a radio signal for the global positioning system (GPS), and the GPS signal including information used for positioning of the reception position of the signal may include accuracy information indicating the positioning accuracy.
- Other examples of positioning signals include radio signals for satellite positioning systems (sometimes referred to as satellite navigation systems), radio signals for global navigation satellite systems (GNSS), and radio waves for quasi-zenith satellite systems. A signal etc. can be illustrated.
- the GPS receiving unit 362 may associate the information indicating the position indicated by the GPS signal with the information indicating the time when the signal is received, and output the information to the control unit 380.
- the GPS receiving unit 362 includes information indicating the position indicated by the GPS signal, information indicating the error range indicated by the GPS signal or information indicating the positioning accuracy included in the GPS signal, and information indicating the time when the signal is received. And may be output to the control unit 380 in association with each other.
- the imaging unit 364 images the surroundings of the lawn mower 210.
- the imaging unit 364 may capture at least a part of the target area 104.
- the imaging unit 364 may transmit captured image data to the management server 230.
- the image may be a moving image or a still image.
- the image may be a wide-angle image, a 180-degree panoramic image, or a 360-degree panoramic image.
- the image may be an image captured by a visible light camera or an image captured by an infrared camera.
- the imaging unit 364 may transmit information indicating at least one of the imaging time, the imaging direction, and the imaging condition to the management server 230.
- imaging conditions include zoom magnification, aperture amount, presence or absence of an optical filter, optical filter type, resolution, shutter speed, frame rate, shooting altitude, angle of view, focal length, rendering settings, and the like.
- the imaging unit 364 may execute various processes based on the control signal from the control unit 380. Examples of the above processing include start of imaging, stop of imaging, adjustment or change of imaging direction, adjustment or change of imaging conditions, storage of image data, transmission of image data, and the like.
- the magnetic field detection unit 366 detects a magnetic field [A / m].
- the magnetic field detection unit 366 may detect the direction of the magnetic field.
- the magnetic field detection unit 366 outputs information indicating the magnitude of the detected magnetic field to the control unit 380.
- the magnetic field detection unit 366 may output information indicating the magnitude of the detected magnetic field and information indicating the time when the magnetic field is detected in association with each other to the control unit 380.
- the magnetic field detection unit 366 may output information indicating the direction of the detected magnetic field to the control unit 380 in addition to these information or in association with these information.
- the output data of the magnetic field detector 366 may be an example of first intensity information.
- the magnetic field detection unit 366 may include a magnetic sensor that detects a magnetic field. In another embodiment, the magnetic field detection unit 366 may detect the magnitude of the magnetic field based on the output of the magnetic sensor disposed in the sensor unit 370.
- the inclination detection unit 368 detects the inclination [°] of the lawn mower 210 with respect to the horizontal direction or the vertical direction.
- the inclination detection unit 368 detects at least the inclination [°] of the lawn mower 210 with respect to the horizontal direction or the vertical direction based on the output of at least one of an acceleration sensor and a gyro sensor mounted on the lawn mower 210, for example.
- the inclination detection unit 368 may detect the three-dimensional inclination of the lawn mower 210.
- the acceleration sensor may be a triaxial acceleration sensor.
- the gyro sensor may be a three-axis gyro sensor.
- the tilt detector 368 outputs information indicating the detected tilt magnitude to the control unit 380.
- the magnetic field detection unit 366 may output information indicating the magnitude of the detected inclination and information indicating the time when the inclination is detected in association with each other to the control unit 380.
- the output data of the inclination detection unit 368 may be an example of second intensity information.
- the inclination detection unit 368 may include at least one of an acceleration sensor and a gyro sensor. In another embodiment, the inclination detection unit 368 may detect the inclination of the lawn mower 210 based on the output of at least one of an acceleration sensor and a gyro sensor arranged in the sensor unit 370.
- the sensor unit 370 includes various sensors.
- the sensor unit 370 may include various internal sensors.
- the sensor unit 370 may include various external sensors.
- the sensor unit 370 may transmit the outputs of various sensors to the control unit 380.
- sensors millimeter wave sensors, proximity detection sensors, contact detection sensors, acceleration sensors, gyro sensors, wheel speed sensors, rotary encoders, load sensors, idling detection sensors, magnetic sensors, geomagnetic sensors (direction sensors, electronic compass, etc.) A soil moisture sensor or the like.
- the control unit 380 controls the lawn mower 210. More specifically, the control unit 380 controls the operation of the lawn mower 210. Examples of the operation of the lawn mower 210 include an operation related to the movement of the lawn mower 210, an operation related to the work of the lawn mower 210, and the like. According to one embodiment, the control unit 380 controls the movement of the lawn mower 210 by controlling the pair of travel motors 316. According to another embodiment, the control unit 380 controls the work unit 320 to control the work of the lawn mower 210.
- the control unit 380 may control the operation of the lawn mower 210 based on the output of at least one of the magnetic field detection unit 366 and the inclination detection unit 368.
- the control unit 380 may control the operation of the lawn mower 210 based on (i) the output of at least one of the magnetic field detector 366 and the inclination detector 368 and (ii) the output of the GPS receiver 362. Details of the control unit 380 will be described later.
- FIG. 4 schematically shows an example of the internal configuration of the control unit 380.
- the control unit 380 includes a communication control unit 410, a travel control unit 420, a work unit control unit 430, an input / output control unit 440, a position estimation unit 450, and a storage unit 460. Each part of the control unit 380 may send and receive information to and from each other.
- the position estimation unit 450 may be an example of a position estimation device.
- the position estimation unit 450 may have the same configuration as the position estimation device 170 within a technically consistent range.
- the wearing position estimation device 170 may have the same configuration as the position estimation unit 450 within a technically consistent range.
- the communication control unit 410 controls communication with an external device of the lawn mower 210.
- the communication control unit 410 may be a communication interface corresponding to one or a plurality of communication methods. Examples of external devices include the user terminal 22 and the management server 230.
- the traveling control unit 420 controls the traveling motor 316 to control the movement of the lawn mower 210.
- the traveling control unit 420 controls autonomous traveling of the lawn mower 210.
- the traveling control unit 420 may control the autonomous traveling of the lawn mower 210 using the information indicating the position of the lawn mower 210 output from the position estimation unit 450.
- the traveling control unit 420 controls at least one of the traveling speed, traveling direction, moving mode, and traveling route of the lawn mower 210.
- the traveling control unit 420 may execute at least one of straight-ahead control, rotation control, and turn control of the lawn mower 210.
- the traveling control unit 420 may monitor the current value of the traveling motor 316.
- the work unit control unit 430 controls the work unit 320.
- the work unit control unit 430 may control the work unit 320 using the information indicating the position of the lawn mower 210 output from the position estimation unit 450.
- the work unit control unit 430 may control at least one of the work mode, work type, work intensity, and work execution timing of the work unit 320.
- the work unit control unit 430 controls the work motor 326 to control the work intensity of the work unit 320.
- the work unit control unit 430 may control the position adjustment unit 330 to control the work intensity of the work unit 320.
- the work unit control unit 430 may monitor the current value of the work motor 326.
- the input / output control unit 440 receives an input from at least one of the user interface 350, the GPS reception unit 362, the imaging unit 364, the magnetic field detection unit 366, the tilt detection unit 368, and the sensor unit 370.
- the input / output control unit 440 may control at least one of the user interface 350, the GPS reception unit 362, the imaging unit 364, the magnetic field detection unit 366, the tilt detection unit 368, and the sensor unit 370.
- the input / output control unit 440 outputs information to the user interface 350.
- the input / output control unit 440 may output information to at least one of the user terminal 22 and the management server 230 via the communication control unit 410.
- the input / output control unit 440 indicates the state of the lawn mower 210 when the estimation accuracy of the self-position of the lawn mower 210 does not satisfy a predetermined reference or when some abnormality occurs in the lawn mower 210.
- Information is output to at least one of the user terminal 22 and the management server 230.
- the position estimation unit 450 outputs information indicating the position of the lawn mower 210. In one embodiment, the position estimation unit 450 outputs information indicating the position of the lawn mower 210 based on the output of at least one of the magnetic field detection unit 366 and the inclination detection unit 368. In another embodiment, the position estimation unit 450 determines the position of the lawn mower 210 based on (i) the output of at least one of the magnetic field detection unit 366 and the inclination detection unit 368 and (ii) the output of the GPS reception unit 362. The information indicating is output. Details of the position estimation unit 450 will be described later.
- the storage unit 460 stores various types of information.
- the storage unit 460 may store information regarding the target area 104.
- the storage unit 460 stores information indicating the positions and ranges of the plurality of sub areas 106 included in the target area 104.
- the storage unit 460 stores the identification information of each of the plurality of sub areas 106 in association with information indicating the position and range of each sub area.
- the storage unit 460 may store various types of map information.
- the map information regarding the specific target amount indicates, for example, the geographical distribution of the target amount in the target region 104 and the vicinity thereof.
- the map information related to the specific target amount may include information indicating the size of the target amount in each of the plurality of subareas 106 included in the target region 104.
- the map information related to the specific target amount may include information indicating the measurement accuracy of the target amount in each of the plurality of subareas 106 included in the target region 104.
- the map information may be, for example, information in which identification information of the sub-area 106 is associated with at least one of information indicating the size of the target amount and information indicating the measurement accuracy of the target amount.
- the storage unit 460 stores at least one of (i) first map information regarding the magnitude of the magnetic field and second map information regarding the magnitude of the inclination of the lawn mower 210.
- the first information map may be information in which the identification information of the sub-area 206 is associated with the first intensity parameter indicating the magnitude of the magnetic field measured in advance in the sub-area 206 identified by the identification information. .
- the first information map includes the identification information of the sub-area 206, the first intensity parameter indicating the magnitude of the magnetic field measured in advance in the sub-area 206 identified by the identification information, and the position estimation accuracy based on the first intensity parameter.
- the first estimated accuracy information shown may be associated with the information.
- the second information map is information in which the identification information of the subarea 206 is associated with the second strength parameter indicating the magnitude of the inclination of the lawn mower 210 measured in advance in the subarea 206 identified by the identification information. It may be.
- the second information map is based on the identification information of the sub area 206, the second intensity parameter indicating the magnitude of the inclination of the lawn mower 210 measured in advance in the sub area 206 identified by the identification information, and the second intensity parameter. It may be information associated with the second estimation accuracy information indicating the position estimation accuracy.
- the storage unit 460 may store information regarding the lawn mower 210.
- the storage unit 460 may store at least one output data of the GPS reception unit 362, the imaging unit 364, the magnetic field detection unit 366, the tilt detection unit 368, and the sensor unit 370.
- the storage unit 460 may store the output data of the position estimation unit 450.
- the storage unit 460 may store the control history of the work unit control unit 430 and the work unit control unit 430.
- the storage unit 460 may store a movement history of the work unit control unit 430.
- the storage unit 460 may store a work history of the lawn mower 210.
- FIG. 5 schematically shows an example of the internal configuration of the position estimation unit 450.
- the position estimation unit 450 includes an intensity information generation unit 522, a distance information generation unit 524, an intensity pattern generation unit 526, and an estimation information generation unit 528.
- the position estimation unit 450 includes a GPS signal acquisition unit 532 and a positioning information generation unit 534.
- the position estimation unit 450 includes a position information output unit 542 and a progress information output unit 544.
- the intensity information generation unit 522 may be an example of an intensity information acquisition unit.
- the distance information generation unit 524 may be an example of a distance information acquisition unit.
- the intensity pattern generation unit 526 may be an example of an intensity pattern determination unit.
- the estimation information generation unit 528 may be an example of a sub area determination unit.
- the GPS signal acquisition unit 532 may be an example of a positioning signal acquisition unit.
- the position information output unit 542 may be an example of an output unit.
- the strength information generation unit 522 may have the same configuration as the strength information acquisition unit 172 within a technically consistent range. Similarly, the strength information acquisition unit 172 may have the same configuration as the strength information generation unit 522 within a technically consistent range.
- the distance information generation unit 524 may have the same configuration as the distance information acquisition unit 174 within a technically consistent range. Similarly, the distance information acquisition unit 174 may have the same configuration as the distance information generation unit 524 within a technically consistent range.
- the intensity pattern generation unit 526 may have the same configuration as the intensity pattern determination unit 176 within a technically consistent range. Similarly, the intensity pattern determination unit 176 may have the same configuration as the intensity pattern generation unit 526 within a technically consistent range.
- the estimation information generation unit 528 may have the same configuration as the sub-area determination unit 178 within a technically consistent range.
- the sub-area determining unit 178 may have the same configuration as the estimated information generating unit 528 within a technically consistent range.
- the position information output unit 542 may have the same configuration as the output unit 180 within a technically consistent range.
- the output unit 180 may have the same configuration as the position information output unit 542 within a technically consistent range.
- the intensity information generation unit 522 acquires at least one of the output data of the magnetic field detection unit 366 and the output data of the inclination detection unit 368.
- the intensity information generation unit 522 may convert the output data of the magnetic field detection unit 366 into a format that can be compared with the first intensity parameter included in the first map information, as necessary.
- the intensity information generation unit 522 may convert the output data of the inclination detection unit 368 into a format that can be compared with the second intensity parameter included in the second map information as necessary.
- the intensity information generation unit 522 outputs the above information to the intensity pattern generation unit 526.
- the distance information generation unit 524 acquires distance information indicating the distance between the two points where the two pieces of intensity information acquired by the intensity information generation unit 522 are acquired.
- the distance information generation unit 524 may calculate the distance based on output data from a wheel speed sensor or a rotary encoder included in the sensor unit 370.
- the distance information generation unit 524 reads a plurality of intensity information included in at least one of the output data of the magnetic field detection unit 366 and the output data of the inclination detection unit 368, and each of the two intensity information whose order in time series continues. The above distance may be output.
- the distance information generation unit 524 outputs information on the distance to the intensity pattern generation unit 526.
- the output data of the wheel speed sensor or the rotary encoder includes (i) information indicating the time, and (ii) information indicating a relative positional relationship between the position of the moving body 150 and the position of the reference point at the time. Includes the associated information.
- the distance information generation unit 524 collates at least one of the output data of the magnetic field detection unit 366 and the output data of the inclination detection unit 368 with the output data of the wheel speed sensor or the rotary encoder using information indicating time as a key. Thereby, the distance information generation unit 524 can calculate the above-described distance for each of the two pieces of intensity information whose order in time series is continuous in the output data of the magnetic field detection unit 366 or the output data of the inclination detection unit 368. it can.
- the intensity pattern generation unit 526 determines an intensity pattern indicating the distribution of the size of the target amount along at least a part of the movement path of the lawn mower 210.
- the intensity pattern generation unit 526 includes, for example, (i) a first intensity pattern indicating the distribution of the magnitude of the magnetic field in at least a part of the movement path of the lawn mower 210, and (ii) at least one of the movement paths of the lawn mower 210. At least one of the second intensity patterns indicating the distribution of the magnitude of the inclination of the lawn mower 210 in the section is determined.
- the intensity pattern generation unit 526 outputs the above intensity pattern to the estimation information generation unit 528.
- the intensity pattern generation unit 526 may determine the intensity pattern by the same procedure as the intensity pattern determination unit 176.
- the data interval in the intensity pattern may be shorter than the representative length of the sub area 106. Thereby, the position estimation part 450 can determine the advancing direction of the lawn mower 210 accurately.
- the representative length of the sub area 106 may be the diameter of a circle having the same area as the area of the sub area 106 or the length of one side of the square. When the shape of the sub area is a rectangle, the representative length of the sub area 106 may be the length of the short side.
- the estimated information generation unit 528 includes the lawn mower 210 inside based on the intensity pattern determined by the intensity pattern generation unit 526 and the map information stored in the storage unit 460. One or more subareas 106 that are likely to be determined. Thereby, the intensity pattern generation unit 526 can estimate the position of the lawn mower 210.
- the estimation information generation unit 528 may determine the estimation accuracy of the position of the lawn mower 210 based on the intensity pattern determined by the intensity pattern generation unit 526 and the map information stored in the storage unit 460.
- the estimation information generation unit 528 detects a pattern that matches or is similar to the intensity pattern determined by the intensity pattern generation unit 526 from the intensity patterns indicated by the map information.
- the above pattern may be detected by using a known or future developed pattern recognition technology or text recognition technology. Accordingly, the estimation information generation unit 528 determines one or more subareas 106 that match or are similar to the intensity pattern determined by the intensity pattern generation unit 526 among the plurality of subareas 106 included in the target region 104. Can do.
- the estimated information generation unit 528 first has a position where at least a part of the plurality of subareas 106 included in the target area 104 is indicated by the GPS signal acquired by the GPS signal acquisition unit 532. And one or more sub-areas existing within the region defined by the error range. Next, the estimated information generation unit 528 determines one or more subareas 106 that match or are similar to the intensity pattern determined by the intensity pattern generation unit 526 from the extracted one or more subareas. Thereby, the amount of calculation and the calculation time can be reduced.
- the estimation information generation unit 528 determines the intensity pattern generation unit 526 to determine one or more subareas 106 that match or are similar to the intensity pattern determined by the intensity pattern generation unit 526.
- the intensity pattern is requested to be changed.
- the intensity pattern generation unit 526 determines the intensity pattern by increasing the length of the movement path for which the intensity pattern is determined.
- the estimation information generation unit 528 may determine one or more subareas 106 that match or are similar to the new intensity pattern.
- the estimation information generation unit 528 may determine one or more subareas 106 that match or are similar to the first intensity pattern based on the first map information and the first intensity pattern.
- the estimation information generation unit 528 may determine one or more subareas 106 that match or are similar to the second intensity pattern based on the second map information and the second intensity pattern.
- the estimated information generation unit 528 has one or more subareas in which the lawn mower 210 is likely to exist. 106 may be determined. For example, the estimated information generation unit 528 determines one or more subareas 106 that match or are similar to the first intensity pattern based on the first map information and the first intensity pattern. Based on the second map information and the second intensity pattern, the estimated information generation unit 528 determines one or more subareas 106 that match or are similar to the second intensity pattern. The estimated information generation unit 528 determines one or more subareas 106 that are common to both as one or more subareas 106 in which the lawnmower 210 is likely to exist.
- the estimated information generation unit 528 generates estimated information indicating the estimated position of the lawn mower 210, and outputs the estimated information to the position information output unit 542 and the progress information output unit 544.
- the estimated information may include information indicating the estimated position of the lawn mower 210.
- the estimation information may include information indicating the estimation accuracy of the position of the lawn mower 210.
- the GPS signal acquisition unit 532 acquires the GPS signal received by the GPS reception unit 362.
- the GPS signal acquisition unit 532 may acquire information indicating the time when the GPS signal is received.
- the GPS signal acquisition unit 532 outputs the above information to the GPS signal acquisition unit 532.
- the positioning information generation unit 534 may analyze the GPS signal acquired by the GPS signal acquisition unit 532 and determine the position of the lawn mower 210 at the point where the GPS signal is received.
- the positioning information generation unit 534 generates estimation information indicating the positioning position of the lawn mower 210, and outputs the positioning information to the position information output unit 542 and the progress information output unit 544.
- the positioning information may include information indicating the positioning position of the lawn mower 210.
- the estimation information may include information indicating the positioning accuracy of the position of the lawn mower 210.
- the position information output unit 542 acquires the estimation information generated by the estimation information generation unit 528 and the positioning information generated by the positioning information generation unit 534.
- the position information output unit 542 generates position information indicating the position of the lawn mower 210 based on at least one of the estimation information and the positioning information.
- the position information output unit 542 outputs one or more subareas determined by the estimation information generation unit 528 as the position of the lawn mower 210 based on the estimation information. For example, when the estimation accuracy indicated by the estimation information is better than the positioning accuracy indicated by the positioning information, the position information output unit 542 selects one or more subareas determined by the estimation information generation unit 528 as the lawn mower 210. Output as the position of.
- the position information output unit 542 outputs a region defined by the position and the error range indicated by the GPS signal as the position of the lawn mower 210 based on the positioning information. For example, when the positioning accuracy indicated by the positioning information is better than the estimation accuracy indicated by the estimation information, the position information output unit 542 displays the area defined by the position and error range indicated by the GPS signal as a lawn mower. The position 210 is output.
- the position information output unit 542 outputs a part of the one or more subareas 106 determined by the estimation information generation unit 528 based on the estimation information and the positioning information as the position of the lawn mower 210.
- the position information output unit 542 includes, among the one or more subareas 106 determined by the estimation information generation unit 528, a part of which is included in an area defined by the position and error range indicated by the GPS signal. 106 is output as the position of the lawn mower 210.
- the position information output unit 542 includes a sub area 106 that is entirely included in an area defined by the position and error range indicated by the GPS signal among the one or more sub areas 106 determined by the estimation information generation unit 528. Output as the position of the lawn mower 210.
- the progress information output unit 544 determines at least one of the traveling direction and the traveling speed of the lawn mower 210.
- the progress information output unit 544 outputs information indicating at least one of the traveling direction and the traveling speed of the lawn mower 210.
- FIG. 6 schematically shows an example of the internal configuration of the management server 230.
- the management server 230 includes a communication control unit 610, a request processing unit 620, a map management unit 630, a device management unit 640, a growth state management unit 650, and a work plan management unit 660.
- the communication control unit 610 controls communication with a device outside the management server 230.
- the communication control unit 610 may be a communication interface corresponding to one or a plurality of communication methods. Examples of external devices include the user terminal 22 and the lawn mower 210.
- the request processing unit 620 receives a request from an external device. The request processing unit 620 processes a request from an external device.
- the map management unit 630 manages map information.
- the map management unit 630 executes processing such as generation, update, deletion, and search of map information.
- the map management unit 630 manages map information of all subareas included in the target area 104.
- the map management unit 630 manages map information of a part of subareas included in the target area 104 for the subarea.
- the map management unit 630 may extract map information that matches the request, and transmit the extracted map information to the lawn mower 210. For example, the map management unit 630 transmits map information around the current position of the lawn mower 210 to the lawn mower 210 in response to a request from the lawn mower 210. Details of the map management unit 630 will be described later.
- the device management unit 640 manages various devices constituting the management system 200.
- the device management unit 640 controls the lawn mower 210.
- the device management unit 640 may manage information regarding various devices related to the management system 200.
- the device management unit 640 acquires information regarding the state of the lawn mower 210 from the lawn mower 210.
- the device management unit 640 may manage information regarding the user terminal 22.
- the growth state management unit 650 manages information related to the growth state of plants.
- the growth state management unit 650 may manage information regarding the growth state of plants in each of the plurality of sub-areas included in the target region 104.
- the growth state management unit 650 may manage information regarding the growth state of the plant in at least one of the plurality of subareas included in the target region 104.
- Examples of plant growth states include plant growth stages and plant growth conditions.
- Examples of information indicating the growth status of plants include plant color, plant thickness, plant density, and the like. It is conceivable that the load on the work unit 320 increases as the plant grows better. Therefore, the information indicating the plant growth status may be information indicating the load on the work unit 320. Examples of the load on the work unit 320 include a load on the work motor 326 and a wear level of the cutter blade 324.
- the growth state management unit 650 may manage information related to the plant growth environment. Examples of the growth environment of the plant include information on soil in the sub-area where the plant is arranged.
- the work plan management unit 660 manages a work schedule (sometimes referred to as a work schedule) performed by the lawn mower 210.
- the work plan management unit 660 may plan a work schedule to be performed in each sub area included in the target area 104.
- the work plan management unit 660 may plan a work schedule for the lawn mower 210.
- the work plan management unit 660 may manage the progress of the work schedule of the lawn mower 210.
- the work schedule includes (i) identification information indicating each of the plurality of sub-areas, (ii) timing for performing work related to plant growth in the sub-areas, and (iii) type and intensity of work in the sub-areas. May be information associated with at least one of the above.
- the types of work include (i) civil engineering work, (ii) construction work, (iii) cultivation work of plants or agricultural products, (iv) snow removal work, (v) cleaning work, (vi) transporting work, (vii) monitoring Security or security work is exemplified.
- Examples of the cultivation work include sowing seeds, pruning, lawn mowing, mowing, water supply, fertilizing, putting in soil, and weeding.
- the work plan management unit 660 may acquire from the lawn mower 210 information indicating the progress of work in each point or area through which the lawn mower 210 has passed.
- the information indicating the progress of work can be exemplified by information indicating the load of the work unit 320, information indicating the analysis result of the image captured by the imaging unit 364, information indicating the analysis result of the output of the sensor unit 370, and the like.
- the work plan management unit 660 may update the work schedule based on the information acquired by the growth state management unit 650.
- FIG. 7 schematically shows an example of the internal configuration of the map management unit 630.
- the map management unit 630 includes a measurement result acquisition unit 722, an intensity parameter determination unit 724, an accuracy parameter determination unit 726, and a map information generation unit 728.
- the measurement result acquisition unit 722 acquires, for each of the plurality of sub areas 106 included in the target area 104, information indicating the size of the target amount measured within the sub area.
- the measurement result acquisition unit 722 may acquire, for each of the plurality of subareas 106 included in the target area 104, information indicating the measurement accuracy of the target amount measured within the subarea.
- the intensity parameter determination unit 724 determines the intensity parameter of each sub-area based on information indicating the size of the target amount acquired by the measurement result acquisition unit 722.
- the accuracy parameter determination unit 726 determines the accuracy parameter of each sub-area based on information indicating the measurement accuracy of the target amount acquired by the measurement result acquisition unit 722.
- the map information generation unit 728 generates various types of map information.
- the map information generation unit 728 may generate map information by associating the intensity parameter of each subarea determined by the intensity parameter determination unit 724 with the area identification information of each subarea.
- the map information generation unit 728 may generate map information by associating the accuracy parameter of each subarea determined by the intensity parameter determination unit 724 with the area identification information of each subarea.
- the map information generation unit 728 may generate map information by associating the intensity parameter and accuracy parameter of each subarea determined by the intensity parameter determination unit 724 with the area identification information of each subarea.
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Abstract
GPS信号を利用して領域の境界を検出することが難しい場合がある。 対象量の大きさを示す強度情報を取得する強度情報取得部と、2つの強度情報のそれぞれが取得された2つの地点の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得部と、移動体の移動経路の少なくとも一部における対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する強度パターン決定部と、予め定められた地理的範囲を有する対象領域に含まれる複数のサブエリアのそれぞれを識別するエリア識別情報と、当該サブエリアにおいて予め測定された対象量の大きさを示す強度パラメータとが対応付けられたマップ情報に基づいて、複数のサブエリアのうち、強度パターン決定部が決定した強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリアを決定するサブエリア決定部と、サブエリア決定部が決定した1以上のサブエリアを、移動体の位置として出力する出力部とを備える。
Description
本発明は、位置推定装置、移動体、位置推定方法及びプログラムに関する。
近年、GPS信号を利用した測位技術を用いて、予め定められた領域の内部を自律走行する作業機械が開発されている。(例えば、特許文献1または2を参照されたい)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2016-185099号公報
[特許文献2] 特開2013-223531号公報
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2016-185099号公報
[特許文献2] 特開2013-223531号公報
GPS信号を利用して作業機械の位置を特定する場合、その測位精度はGPS信号の受信状態に依存する。作業領域の境界は建物や障害物の近傍に設定されることが多い。しかしながら、建物や障害物の近傍ではGPS信号の受信状態が良くないことが多い。そのため、GPS信号を利用して作業領域の境界を検出することが難しい。
本発明の第1の態様においては、位置推定装置が提供される。上記の位置推定装置は、例えば、移動体に搭載された検出部が検出した対象量の大きさを示す強度情報を取得する強度情報取得部を備える。上記の位置推定装置は、例えば、強度情報取得部が取得した2つの強度情報のそれぞれが取得された2つの地点の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得部を備える。上記の位置推定装置は、例えば、(i)強度情報取得部が移動体の移動経路の少なくとも一部に沿って取得した複数の強度情報、及び、(ii)距離情報取得部が取得した複数の強度情報に対応する距離情報に基づいて、移動体の移動経路の少なくとも一部に沿った対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する強度パターン決定部を備える。上記の位置推定装置は、例えば、予め定められた地理的範囲を有する対象領域に含まれる複数のサブエリアのそれぞれを識別するエリア識別情報と、当該サブエリアにおいて予め測定された対象量の大きさを示す強度パラメータとが対応付けられたマップ情報に基づいて、複数のサブエリアのうち、強度パターン決定部が決定した強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリアを決定するサブエリア決定部を備える。上記の位置推定装置は、例えば、サブエリア決定部が決定した1以上のサブエリアの少なくとも一部を、移動体の位置として出力する出力部を備える。
上記の位置推定装置において、マップ情報において、各サブエリアのエリア識別情報は、各サブエリアにおける位置の推定精度を示す精度パラメータと対応付けられていてよい。上記の位置推定装置において、位置推定装置は、移動体に搭載された測位信号受信部から、測位精度を示す精度情報を含む測位信号を取得する測位信号取得部を備えてよい。上記の位置推定装置において、出力部は、サブエリア決定部が抽出した1以上のサブエリアに対応付けられた精度パラメータにより示される精度が、測位信号取得部が取得した測位信号に含まれる精度情報により示される精度よりも悪い場合、測位信号取得部が取得した測位信号により示される位置及び誤差範囲により定義される領域を、移動体の位置として出力してよい。上記の位置推定装置において、サブエリア決定部は、その少なくとも一部が、測位信号取得部が取得した測位信号により示される位置及び誤差範囲により定義される領域の内部に存在する1以上のサブエリアの中から、強度パターン決定部が決定した強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリアを決定してよい。
上記の位置推定装置において、強度情報は、磁界の大きさ[A/m]を示してよい。上記の位置推定装置において、強度情報は、水平方向又は鉛直方向に対する移動体の傾き[°]の大きさを示してよい。上記の位置推定装置において、強度情報取得部は、(i)磁界の大きさ[A/m]を示す第1強度情報と、(ii)少なくとも水平方向又は鉛直方向に対する、移動体の傾き[°]の大きさを示す第2強度情報とを取得してよい。上記の位置推定装置において、強度パターン決定部は、(i)移動体の移動経路の少なくとも一部における磁界の大きさの分布を示す第1強度パターンと、(ii)移動体の移動経路の少なくとも一部における移動体の傾きの大きさの分布を示す第2強度パターンとを決定してよい。上記の位置推定装置において、サブエリア決定部は、(i)対象領域に含まれる複数のサブエリアのそれぞれにおける磁界の大きさに関する第1マップ情報、(ii)対象領域に含まれる複数のサブエリアのそれぞれにおける移動体の傾きの大きさに関する第2マップ情報、並びに、(iii)強度パターン決定部が決定した第1強度パターン及び第2強度パターンに基づいて、1以上のサブエリアを決定してよい。
上記の位置推定装置は、複数のサブエリアのそれぞれについて、当該サブエリアのエリアの内部で測定された対象量の大きさを示す情報を取得する測定結果取得部を備えてよい。上記の位置推定装置は、測定結果取得部が取得した対象量の大きさを示す情報に基づいて、各サブエリアの強度パラメータを決定する強度パラメータ決定部を備えてよい。上記の位置推定装置は、強度パラメータ決定部が決定した各サブエリアの強度パラメータと、各サブエリアのエリア識別情報とを対応付けてマップ情報を生成するマップ情報生成部を備えてよい。
本発明の第2の態様においては、プログラムが提供される。上記のプログラムは、例えば、コンピュータを、上記の位置推定装置として機能させるためのプログラムである。上記のプログラムは、例えば、コンピュータに、位置推定方法を実行させるためのプログラムである。
上記の位置推定方法は、例えば、移動体に搭載された検出部が検出した対象量の大きさを示す強度情報を取得する強度情報取得段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、強度情報取得段階において取得された2つの強度情報のそれぞれが取得された2つの地点の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、(i)強度情報取得段階において、移動体の移動経路の少なくとも一部に沿って取得された、複数の強度情報、及び、(ii)距離情報取得段階において取得された複数の強度情報に対応する距離情報に基づいて、移動体の移動経路の少なくとも一部における対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する強度パターン決定段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、予め定められた地理的範囲を有する対象領域に含まれる複数のサブエリアのそれぞれを識別するエリア識別情報と、当該サブエリアにおいて予め測定された対象量の大きさを示す強度パラメータとが対応付けられたマップ情報に基づいて、複数のサブエリアのうち、強度パターン決定段階において決定された強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリアを決定するサブエリア決定段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、サブエリア決定段階において決定された1以上のサブエリアを、移動体の位置として出力する出力段階を有する。
上記のプログラムを格納するコンピュータ可読媒体が提供されてもよい。コンピュータ可読媒体は、非一時的なコンピュータ可読媒体であってもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読記録媒体であってもよい。
本発明の第3の態様においては、移動体が提供される。上記の移動体は、例えば、上記の位置推定装置を備える。上記の移動体は、例えば、検出部を備える。
本発明の第4の態様においては、位置推定方法が提供される。上記の位置推定方法は、例えば、移動体に搭載された検出部が検出した対象量の大きさを示す強度情報を取得する強度情報取得段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、強度情報取得段階において取得された2つの強度情報のそれぞれが取得された2つの地点の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、(i)強度情報取得段階において、移動体の移動経路の少なくとも一部に沿って取得された、複数の強度情報、及び、(ii)距離情報取得段階において取得された複数の強度情報に対応する距離情報に基づいて、移動体の移動経路の少なくとも一部における対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する強度パターン決定段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、予め定められた地理的範囲を有する対象領域に含まれる複数のサブエリアのそれぞれを識別するエリア識別情報と、当該サブエリアにおいて予め測定された対象量の大きさを示す強度パラメータとが対応付けられたマップ情報に基づいて、複数のサブエリアのうち、強度パターン決定段階において決定された強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリアを決定するサブエリア決定段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、サブエリア決定段階において決定された1以上のサブエリアを、移動体の位置として出力する出力段階を有する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の参照番号を付して、重複する説明を省く場合がある。また、技術的に大きな矛盾が生じない範囲において、同一の名称を有し、異なる参照番号が付された2以上の要素のそれぞれは、互いに同様の構成を有してよい。
[移動体150の概要]
図1は、移動体150の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、移動体150は、例えば、検出部160を備える。移動体150は、例えば、位置推定装置170を備える。本実施形態において、位置推定装置170は、例えば、強度情報取得部172を有する。位置推定装置170は、例えば、距離情報取得部174を有する。位置推定装置170は、例えば、強度パターン決定部176を有する。位置推定装置170は、例えば、サブエリア決定部178を有する。位置推定装置170は、例えば、出力部180を有する。
図1は、移動体150の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、移動体150は、例えば、検出部160を備える。移動体150は、例えば、位置推定装置170を備える。本実施形態において、位置推定装置170は、例えば、強度情報取得部172を有する。位置推定装置170は、例えば、距離情報取得部174を有する。位置推定装置170は、例えば、強度パターン決定部176を有する。位置推定装置170は、例えば、サブエリア決定部178を有する。位置推定装置170は、例えば、出力部180を有する。
本実施形態において、移動体150は、自律移動機能を有する。例えば、移動体150は、対象領域104の内部を自律的に移動する。本実施形態において、移動体150の位置が、移動体150に搭載された検出部160の出力データに基づいて決定される。なお、本明細書において、任意の構成要素の出力した情報が出力データと称される場合がある。移動体150は、検出部160の出力データに基づいて決定された移動体150の位置情報を利用して、対象領域104の内部を自律的に移動してよい。移動体150は、陸上を走行する移動体であってもよく、空中を飛行する移動体であってもよく、水中又は水上を航行する移動体であってもよい。
本実施形態において、対象領域104は、予め定められた地理的範囲を有する。対象領域104の位置及び範囲は特に限定されない。特定の領域の形状及び大きさが、特定の領域の範囲と称される場合がある。対象領域104の内部には、複数のサブエリア106が含まれる。サブエリア106は、物理的な地理的境界によって区切られた領域であってもよく、仮想的な地理的境界によって区切られた領域であってもよい。
物理的な地理的境界としては、(i)天然に又は人工的に形成された構造物により規定される境界、(ii)散布された化学物質により規定される境界、(iii)可視光線、赤外線、紫外線などの電磁波により規定される境界、(iv)磁界により規定される境界、(v)音波又は超音波により規定される境界などを例示することができる。天然に形成された構造物としては、窪み、段差、斜面、湖沼、川などを例示することができる。人工的に形成された構造物としては、通路、溝、トンネル、建築物、ワイヤ、ロープ、フェンス、ネット、点字ブロックなどを例示することができる。仮想的な地理的境界としては、ジオフェンス、バーチャルワイヤなどが例示される。バーチャルワイヤは、複数の構造物の間に設定された仮想的な線により規定される地理的境界であってよい。
対象領域104の内部に含まれるサブエリア106の個数、並びに、サブエリア106の大きさ及び形状は、特に限定されない。しかしながら、複数のサブエリア106が、配置漏れ及び重複配置のないように、対象領域104の内部に万遍なく配されることが好ましい。複数のサブエリア106のそれぞれの大きさは同一であってもよく、異なってもよい。複数のサブエリア106のそれぞれの形状は同一であってもよく、異なってもよい。
対象領域104の内部に配されるサブエリア106の個数は、固定されていてもよく、可変であってもよい。例えば、予め定められたイベントの発生をトリガとして、対象領域104の一部を構成する特定の領域に配されるサブエリア106の個数が変更される。具体的には、隣接して配される複数のサブエリア106が仮想的に結合して、単一のサブエリア106が形成されてもよい。単一のサブエリア106が、隣接して配される複数のサブエリア106に仮想的に分割されてもよい。対象領域104の内部の特定の領域に配されるサブエリア106の個数は、要求される精度に応じて調整されてもよい。
[移動体150の各部の概要]
本実施形態において、検出部160は、測定対象の状態又は変化を検出し、測定対象の特徴量(対象量と称される場合がある。)の大きさを示す情報(強度情報と称される場合がある。)を出力する。より具体的には、検出部160は、移動体150に搭載され、移動体150の近傍における対象量の大きさを測定する。移動体150は、測定された対象量の大きさを示す情報を、位置推定装置170に出力する。
本実施形態において、検出部160は、測定対象の状態又は変化を検出し、測定対象の特徴量(対象量と称される場合がある。)の大きさを示す情報(強度情報と称される場合がある。)を出力する。より具体的には、検出部160は、移動体150に搭載され、移動体150の近傍における対象量の大きさを測定する。移動体150は、測定された対象量の大きさを示す情報を、位置推定装置170に出力する。
上記の対象量は、物理量であってもよく、化学量であってもよい。物理量は、物理現象を示す特徴量であってよい。化学量は、測定対象の物質成分、構成比、濃度などを示す特徴量であってよい。上記の対象量は、機械的、熱的、電磁気的、音響的又は化学的な特徴量であってよい。
一実施形態において、検出部160の出力データは、対象量の大きさを示す情報を含む。検出部160の出力データは、検出部160の測定間隔を示す情報を含んでもよい。他の実施形態において、検出部160の出力データは、時刻を示す情報と、当該時刻における対象量の大きさを示す情報とが対応付けられた情報を含む。さらに他の実施形態において、検出部160の出力データは、時刻を示す情報と、当該時刻における対象量の大きさを示す情報と、当該対象量の大きさに関する測定誤差又は測定精度を示す情報とが対応付けられた情報を含む。
本実施形態において、位置推定装置170は、移動体150の位置を推定する。位置推定装置170は、例えば、検出部160の出力データに基づいて、移動体150の位置を推定する。より具体的には、位置推定装置170は、例えば、検出部160の出力データと、移動体150に搭載された車輪速センサ又はロータリエンコーダ(図示されていない。)の出力データとを対応付けて、検出部160が検出した対象量の分布パターンを生成する。位置推定装置170は、例えば、上記の分布パターンと、対象領域104の内部及び近傍における上記の対象量の地理的分布を示す情報(マップ情報と称される場合がある。)とに基づいて、移動体150の位置を決定する。
本実施形態において、強度情報取得部172は、検出部160が検出した対象量の大きさを示す強度情報を取得する。例えば、強度情報取得部172は、検出部160の出力データを取得する。一実施形態において、強度情報取得部172は、検出部160の出力データを、強度パターン決定部176に出力する。他の実施形態において、強度情報取得部172は、検出部160の出力データを任意の形式に変換し、変換後のデータを強度パターン決定部176に出力する。例えば、強度情報取得部172は、検出部160の出力データを特定の評価手法を用いて評価し、当該評価の結果を示す情報を強度パターン決定部176に出力する。
本実施形態において、距離情報取得部174は、強度情報取得部172が取得した2つの強度情報のそれぞれが取得された2つの地点の距離を示す距離情報を取得する。例えば、距離情報取得部174は、移動体150に搭載された車輪速センサ又はロータリエンコーダ(図示されていない。)の出力データに基づいて、上記の距離を算出する。距離情報取得部174は、3以上の強度情報について、時系列上の順番が連続する2つの強度情報のそれぞれについて、上記の距離を算出してよい。
本実施形態において、強度パターン決定部176は、移動体150の移動経路の少なくとも一部に沿った対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する。強度パターン決定部176は、例えば、(i)強度情報取得部172が移動体150の移動経路の少なくとも一部に沿って取得した複数の強度情報、及び、(ii)距離情報取得部174が取得した複数の強度情報に対応する距離情報に基づいて、移動体150の移動経路の少なくとも一部に沿った対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する。例えば、位置推定装置170が第1時刻における移動体150の位置を推定する場合、強度パターン決定部176は、第1時刻の近傍の第2時刻から、第2時刻よりも前の第3時刻までの期間に検出部160が出力した複数の強度情報と、複数の強度情報に対応する距離情報に基づいて、上記の強度パターンを決定する。
第2時刻は、第1時刻よりも前の時刻であってもよく、第1時刻よりも後の時刻であってもよい。第3時刻から第2時刻までの期間は特に限定されない。これにより、強度パターン決定部176は、移動体150が実際に通過した移動経路のうち、第3時刻から第2時刻までの期間に移動体150が通過した移動経路に沿った強度パターンを生成することができる。
強度パターン決定部176は、移動体150の位置の推定精度に応じて、強度パターンが決定される移動経路の長さを調整してよい。強度パターン決定部176は、第3時刻から第2時刻までの期間を調整することで、強度パターンが決定される移動経路の長さを調整してよい。強度パターンが決定される移動経路が長くなるほど、移動体150の位置の推定精度が向上する。
本実施形態において、サブエリア決定部178は、強度パターン決定部176が決定した強度パターンに基づいて、その内部に移動体150が存在している可能性の高い1以上のサブエリア106を決定する。サブエリア決定部178は、決定結果を示す情報を出力部180に出力してよい。
例えば、サブエリア決定部178は、マップ情報12に基づいて、対象領域104に含まれる複数のサブエリア106のうち、強度パターン決定部176が決定した強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定する。マップ情報12は、対象領域104に含まれる複数のサブエリア106のそれぞれを識別するエリア識別情報(エリアIDと称される場合がある。)と、当該サブエリアにおいて予め測定された対象量の大きさを示す強度パラメータとが対応付けられた情報であってよい。
特定の対象量に関する強度パラメータは、当該対象量の大きさを示すパラメータであればよく、その形式及び算出方法は特に限定されない。特定の対象量の大きさが任意の基準又は手法を用いて評価されることにより、当該対象量の強度パラメータが算出されてよい強度パラメータは、連続的な数値により表されてもよく、段階的な区分により表されてもよい。
強度パラメータは、任意の単位系で表された連続的な数値であってよい。検出部160の出力データは、連続的な数値で表される強度パラメータの一例であってよい。例えば、検出部160の検出素子が出力した電気信号が、検出部160の検出回路において変換されることで、連続的な数値として表現される測定値が出力される。検出部160の出力データ、又は、連続的な数値により表される強度パラメータが、n段階評価(nは、2以上の整数である。)、評価関数、学習器などの評価手法を用いて評価されることで、段階的な区分により表された強度パラメータが算出されてもよい。
本実施形態において、出力部180は、サブエリア決定部178の決定結果に基づいて、移動体150の位置を推定する。例えば、出力部180は、サブエリア決定部178が決定した1以上のサブエリアを、移動体150の位置として出力する。出力部180は、サブエリア決定部178が決定した1以上のサブエリアの一部を、移動体150の位置として出力してもよい。
本実施形態においては、位置推定装置170が移動体150に搭載される実施形態を例として、位置推定装置170の詳細が説明された。しかしながら、位置推定装置170は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、位置推定装置170又は位置推定装置170の一部が、移動体150の外部に配されてよい。位置推定装置170は、通信ネットワークを介して、移動体150との間で情報を送受することのできる情報処理装置であってもよく、当該情報処理装置により実現されてもよい。位置推定装置170の一部の機能が、上記の情報処理装置により実現されてもよい。
[移動体150の各部の具体的な構成]
移動体150の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。移動体150を構成する構成要素の少なくとも一部(例えば、位置推定装置170である。)がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したプログラムを起動することにより実現されてよい。
移動体150の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。移動体150を構成する構成要素の少なくとも一部(例えば、位置推定装置170である。)がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したプログラムを起動することにより実現されてよい。
上記の情報処理装置は、(i)CPU、GPUなどのプロセッサ、ROM、RAM、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、(ii)キーボード、タッチパネル、カメラ、マイク、各種センサ、GPS受信機などの入力装置と、(iii)表示装置、スピーカ、振動装置などの出力装置と、(iv)メモリ、HDDなどの記憶装置(外部記憶装置を含む。)とを備えてよい。上記の情報処理装置において、上記のデータ処理装置又は記憶装置は、上記のプログラムを記憶してよい。上記のプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、上記の情報処理装置に、当該プログラムによって規定された動作を実行させる。上記のプログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されていてもよい。
上記のプログラムは、コンピュータを、位置推定装置170として機能させるためのプログラムであってよい。上記のコンピュータは、移動体150に搭載されたコンピュータであってもよい。上記のコンピュータは、クラウドサービスを提供するコンピュータであってもよく、クライアント-サーバシステムを実現するコンピュータであってもよい。
上記のプログラムは、コンピュータに、位置推定装置170における各種の情報処理に関する1又は複数の手順を実行させるためのプログラムであってもよい。上記のプログラムは、コンピュータに、位置推定方法を実行させるためのプログラムであってよい。
上記の位置推定方法は、例えば、移動体150に搭載された検出部160が検出した対象量の大きさを示す強度情報を取得する強度情報取得段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、強度情報取得段階において取得された2つの強度情報のそれぞれが取得された2つの地点の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、(i)強度情報取得段階において、移動体150の移動経路の少なくとも一部に沿って取得された、複数の強度情報、及び、(ii)距離情報取得段階において取得された、複数の強度情報に対応する距離情報に基づいて、移動体150の移動経路の少なくとも一部における対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する強度パターン決定段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、予め定められた地理的範囲を有する対象領域104に含まれる複数のサブエリア106のそれぞれを識別するエリア識別情報と、当該サブエリアにおいて予め測定された対象量の大きさを示す強度パラメータとが対応付けられたマップ情報12に基づいて、複数のサブエリア106のうち、強度パターン決定段階において決定された強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定するサブエリア決定段階を有する。上記の位置推定方法は、例えば、サブエリア決定段階において決定された1以上のサブエリアの少なくとも一部を、移動体150の位置として出力する出力段階を有する。
[管理システム200の概要]
図2は、管理システム200のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理システム200は、1又は複数の芝刈機210と、管理サーバ230とを備える。管理システム200は、1又は複数のユーザ端末22を備えてもよい。
図2は、管理システム200のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理システム200は、1又は複数の芝刈機210と、管理サーバ230とを備える。管理システム200は、1又は複数のユーザ端末22を備えてもよい。
管理システム200は、位置推定装置の一例であってよい。芝刈機210は、移動体の一例であってよい。芝刈機210のコンピュータは、位置推定装置の一例であってよい。
本実施形態において、対象領域104の境界の近傍には、エリアワイヤ208が埋設されている。エリアワイヤ208の両端に電圧が印加されると、エリアワイヤ208に電流が流れ、その結果、エリアワイヤ208の近傍に磁界が発生する。芝刈機210は、上記の磁界を検出することで、対象領域104の境界を検出することができる。また、芝刈機210は、上記の磁界の向きを検出することで、芝刈機210が、エリアワイヤ208により囲まれる領域の内側に存在しているのか、当該領域の外側に存在しているのかを判別することができる。
一実施形態において、エリアワイヤ208は、対象領域104の境界の上に配される。他の実施形態において、エリアワイヤ208は、対象領域104の境界よりも少し内側に配される。さらに他の実施形態において、エリアワイヤ208は、対象領域104の境界よりも少し外側に配される。対象領域104の境界と、エリアワイヤ208とのオフセット量は、特に限定されない。
本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、芝刈機210が自律移動機能を有し、芝刈機210に搭載されたコンピュータが芝刈機210の位置を推定する場合を例として、管理システム200の詳細を説明する。しかしながら、管理システム200は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、ユーザ端末22及び管理サーバ230の少なくとも一方が、芝刈機210の位置を推定し、推定結果を芝刈機210に送信してもよい。この場合、ユーザ端末22及び管理サーバ230の少なくとも一方は、位置推定装置の一例であってよい。
管理システム200の各部は、互いに情報を送受してもよい。例えば、芝刈機210は、通信ネットワーク20を介して、ユーザ端末22及び管理サーバ230の少なくとも一方との間で、情報を送受する。
本実施形態において、通信ネットワーク20は、有線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。通信ネットワーク20は、無線パケット通信網、インターネット、P2Pネットワーク、専用回線、VPN、電力線通信回線などを含んでもよい。通信ネットワーク20は、(i)携帯電話回線網などの移動体通信網を含んでもよく、(ii)無線MAN(例えば、WiMAX(登録商標)である。)、無線LAN(例えば、WiFi(登録商標)である。)、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)、NFC(Near Field Communication)などの無線通信網を含んでもよい。
本実施形態において、ユーザ端末22は、管理システム200又は芝刈機210のユーザが利用する通信端末であり、その詳細については特に限定されない。ユーザ端末22としては、パーソナルコンピュータ、携帯端末などを例示することができる。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどを例示することができる。
本実施形態において、管理システム200は、対象領域104を管理する。例えば、管理システム200は、対象領域104において実施される作業の対象となる物体(作業対象と称する場合がある。)の状態を管理してもよい。管理システム200は、対象領域104において実施される作業を管理してもよい。例えば、管理システム200は、作業のスケジュールを管理する。作業のスケジュールは、作業の実施時期、作業の実施場所、作業の実施主体、作業対象、及び、作業の内容の少なくとも1つを規定する情報であってよい。
本実施形態において、管理システム200は、芝刈機210を管理する。芝刈機210は、作業の実施主体の一例であってよい。例えば、管理システム200は、芝刈機210の状態を管理する。例えば、管理システム200は、芝刈機210の位置、進行方向、進行速度、移動モード、作業モード、エネルギー残量(例えば、バッテリの残量である)、芝刈機210が実施する作業のスケジュールなどを管理する。
作業モードは、例えば、(i)作業の実施の可否、及び、(ii)作業強度の少なくとも一方を規定する。作業モードとしては、(i)移動しながら作業を実施するモード、(ii)移動中は作業を停止又は中断するモード、(iii)直進中は作業を実施するが、転回動作中は作業を停止又は中断するモードなどが例示される。
作業モードの他の例としては、(i)作業強度が比較的大きいモード、(ii)作業強度が中程度であるモード、(iii)作業強度が比較的小さいモードなどが例示される。作業モードの他の例としては、(iv)ホームステーションに帰還するモード、(v)ホームステーションから、目的とする作業の作業開始位置に移動するモードなどが例示される。ホームステーションは、芝刈機210の待機場所又は格納場所であってよい。ホームステーションには、芝刈機210にエネルギー又は消耗品を補充するための補充装置が配されてよい。ホームステーションは、芝刈機210の作業領域の内部に配されてもよく、当該作業領域の外部に配されてもよい。
作業強度としては、特定の期間における作業頻度、1回あたりの作業量、特定の期間における総作業量などが例示される。作業強度は、連続的な数値により表されてもよく、段階的な区分により表されてもよい。各区分は、記号又は文字により区別されてもよく、数字により区別されてもよい。
[管理システム200の各部の概要]
本実施形態において、芝刈機210は、自律走行機能を有する。本実施形態において、対象領域104の内部を自律的に走行する。なお、芝刈機210は、ユーザ端末22又は管理サーバ230からの遠隔操作により移動してもよい。本実施形態において、芝刈機210は、芝刈り作業を実行する。芝刈機210は、芝刈り作業以外の作業を実行してもよい。本実施形態において、芝刈機210は、対象領域104の内部において芝刈り作業を実施し、芝などの植物を切断する。植物は、作業対象の一例であってよい。一方、対象領域104の外部(非作業領域と称されるが場合がある。)において、芝刈機210は、芝刈り作業を停止する。芝刈機210の詳細は後述される。
本実施形態において、芝刈機210は、自律走行機能を有する。本実施形態において、対象領域104の内部を自律的に走行する。なお、芝刈機210は、ユーザ端末22又は管理サーバ230からの遠隔操作により移動してもよい。本実施形態において、芝刈機210は、芝刈り作業を実行する。芝刈機210は、芝刈り作業以外の作業を実行してもよい。本実施形態において、芝刈機210は、対象領域104の内部において芝刈り作業を実施し、芝などの植物を切断する。植物は、作業対象の一例であってよい。一方、対象領域104の外部(非作業領域と称されるが場合がある。)において、芝刈機210は、芝刈り作業を停止する。芝刈機210の詳細は後述される。
芝刈機210は、技術的に矛盾しない範囲において、移動体150と同様の構成を有してよい。同様に、移動体150は、技術的に矛盾しない範囲において、芝刈機210と同様の構成を有してよい。
移動体は、芝刈機210に限定されない。移動体は、陸上を走行する移動体であってもよく、空中を飛行する移動体であってもよく、水中又は水上を航行する移動体であってもよい。移動体の他の具体例としては、空中を飛行するドローン、ヘリコプター、飛行船等を例示することができる。上記の移動体は、自律移動機能を有してもよい。移動体は、任意の作業を実施する作業機であってもよい。
本実施形態において、管理サーバ230は、対象領域104に関する各種の情報を管理する。例えば、管理サーバ230は、対象領域104に関する地理的な情報を管理する。管理サーバ230は、対象領域104の各地点の特性を示すパラメータの地理的分布を示す情報を管理してよい。
一実施形態において、管理サーバは、対象領域104における、任意の対象量の大きさを示す強度パラメータの地理的分布を示す情報(マップ情報と称される場合がある。)を管理する。他の実施形態において、管理サーバ230は、対象領域104の境界の位置を示す情報を管理する。さらに他の実施形態において、対象領域104の境界上の特定の地点又は領域の位置を示す情報と、当該地点又は領域における芝刈機210の動作の内容を示す情報とが対応付けられた情報を管理する。
管理サーバ230は、管理システム200を構成する機器の状態を管理してよい。管理サーバ230は、管理システム200を構成する機器の動作を制御してもよい。管理サーバ230は、作業対象である植物の生育状態を管理してもよい。管理サーバ230は、対象領域104において実施される各種の作業を管理してもよい。例えば、管理サーバ230は、上記の各種の作業のスケジュールを作成する。管理サーバ230は、上記の各種の作業のスケジュールの進捗を管理してもよい。管理サーバ230の詳細は後述される。
[管理システム200の各部の具体的な構成]
管理システム200の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、仮想サーバ上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどを例示することができる。管理システム200は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
管理システム200の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、仮想サーバ上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどを例示することができる。管理システム200は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
管理システム200を構成する構成要素の少なくとも一部がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したプログラムを起動することにより実現されてよい。上記の情報処理装置は、(i)CPU、GPUなどのプロセッサ、ROM、RAM、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、(ii)キーボード、タッチパネル、カメラ、マイク、各種センサ、GPS受信機などの入力装置と、(iii)表示装置、スピーカ、振動装置などの出力装置と、(iv)メモリ、HDDなどの記憶装置(外部記憶装置を含む。)とを備えてよい。上記の情報処理装置において、上記のデータ処理装置又は記憶装置は、上記のプログラムを記憶してよい。上記のプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、上記の情報処理装置に、当該プログラムによって規定された動作を実行させる。上記のプログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されていてもよい。
上記のプログラムは、コンピュータに、管理システム200における各種の情報処理に関する1又は複数の手順を実行させるためのプログラムであってもよい。上記のプログラムは、コンピュータを、位置推定装置として機能させるためのプログラムであってよい。上記のプログラムは、コンピュータに、位置推定方法を実行させるためのプログラムであってよい。上記の位置推定方法は、図1に関連して説明された位置推定方法と同様の構成を有してよい。
[芝刈機210の概要]
図3、図4及び図5を用いて、芝刈機210の概要を説明する。図3は、芝刈機210の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、芝刈機210は、筐体302を備える。本実施形態において、芝刈機210は、筐体302の下部に、一対の前輪312と、一対の後輪314とを備える。芝刈機210は、一対の後輪314のそれぞれを駆動する一対の走行用モータ316を備えてよい。
図3、図4及び図5を用いて、芝刈機210の概要を説明する。図3は、芝刈機210の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、芝刈機210は、筐体302を備える。本実施形態において、芝刈機210は、筐体302の下部に、一対の前輪312と、一対の後輪314とを備える。芝刈機210は、一対の後輪314のそれぞれを駆動する一対の走行用モータ316を備えてよい。
本実施形態において、芝刈機210は、作業ユニット320を備える。作業ユニット320は、例えば、ブレードディスク322と、カッターブレード324と、作業用モータ326と、シャフト328とを有する。芝刈機210は、作業ユニット320の位置を調整する位置調整部330を備えてもよい。
ブレードディスク322は、シャフト328を介して、作業用モータ326に連結される。カッターブレード324は、芝を切断するための刈刃であってよい。カッターブレード324は、ブレードディスク322に取り付けられ、ブレードディスク322と一緒に回転する。作業用モータ326は、ブレードディスク322を回転させる。ブレードディスク322及びカッターブレード324は、作業対象を切断するための切断部材の一例であってよい。
本実施形態において、芝刈機210は、筐体302の内部又は筐体302の上に、バッテリユニット340と、ユーザインタフェース350と、GPS受信部362と、撮像ユニット364と、磁界検出部366と、傾斜検出部368と、センサユニット370と、制御ユニット380とを備える。GPS受信部362は、測位信号取得部の一例であってよい。磁界検出部366は、検出部の一例であってよい。傾斜検出部368は、検出部の一例であってよい。制御ユニット380は、位置推定装置の一例であってよい。
磁界検出部366及び傾斜検出部368は、技術的に矛盾しない範囲において、検出部160と同様の構成を有してよい。同様に、検出部160は、技術的に矛盾しない範囲において、磁界検出部366及び傾斜検出部368の少なくとも一方と同様の構成を有してよい。
制御ユニット380は、技術的に矛盾しない範囲において、位置推定装置170と同様の構成を有してよい。同様に、位置推定装置170は、技術的に矛盾しない範囲において、制御ユニット380と同様の構成を有してよい。
本実施形態において、バッテリユニット340は、芝刈機210の各部に電力を供給する。本実施形態において、ユーザインタフェース350は、ユーザの入力を受け付ける。ユーザインタフェース350は、ユーザに情報を出力する。ユーザインタフェース350としては、キーボード、ポインティングデバイス、マイク、タッチパネル、ディスプレイ、スピーカなどを例示することができる。
本実施形態において、GPS受信部362は、測位衛星からのGPS信号を受信する。一実施形態において、GPS受信部362は、GSP信号を受信すると、当該信号を制御ユニット380に出力する。GPS受信部362は、GPS信号と、当該信号が受信された時刻を示す情報とを対応付けて、制御ユニット380に出力してよい。
GPS信号は、測位信号の一例であってよい。GPS信号は、全地球測位システム(GPS)用の電波信号であり、当該信号の受信位置の測位に用いられる情報を含む、GPS信号は、測位精度を示す精度情報を含んでもよい。測位信号の他の例としては、衛星測位システム(衛星航法システムと称される場合もある。)用の電波信号、全地球航法衛星システム(GNSS)用の電波信号、準天頂衛星システム用の電波信号などを例示することができる。
他の実施形態において、GPS受信部362は、GPS信号により示される位置を示す情報と、当該信号が受信された時刻を示す情報とを対応付けて、制御ユニット380に出力してよい。GPS受信部362は、GPS信号により示される位置を示す情報と、GPS信号により示される誤差範囲を示す情報又はGPS信号に含まれる測位精度を示す情報と、当該信号が受信された時刻を示す情報とを対応付けて、制御ユニット380に出力してもよい。
本実施形態において、撮像ユニット364は、芝刈機210の周囲を撮像する。撮像ユニット364は、対象領域104の少なくとも一部を撮像してよい。撮像ユニット364は、撮像された画像のデータを、管理サーバ230に送信してよい。画像は動画像であってもよく、静止画像であってもよい。画像は広角画像であってもよく、180度パノラマ画像であってもよく、360度パノラマ画像であってもよい。画像は可視光カメラで撮像された画像であってもよく、赤外線カメラで撮像された画像であってもよい。
撮像ユニット364は、撮像時刻、撮像方向及び撮像条件の少なくとも1つを示す情報を、管理サーバ230に送信してもよい。撮像条件としては、ズーム倍率、絞り量、光学フィルタの有無又は要否、光学フィルタの種類、解像度、シャッター速度、フレームレート、撮影高度、画角、焦点距離、レンダリング設定などを例示することができる。撮像ユニット364は、制御ユニット380からの制御信号に基づいて、各種の処理を実行してよい。上記の処理としては、撮像開始、撮像停止、撮像方向の調整又は変更、撮像条件の調整又は変更、画像データの保存、画像データの送信などを例示することができる。
本実施形態において、磁界検出部366は、磁界[A/m]を検出する。磁界検出部366は、磁界の向きを検出してもよい。磁界検出部366は、検出された磁界の大きさを示す情報を、制御ユニット380に出力する。磁界検出部366は、検出された磁界の大きさを示す情報と、当該磁界が検出された時刻を示す情報とを対応付けて、制御ユニット380に出力してよい。磁界検出部366は、これらの情報に加えて、又は、これらの情報に対応付けて、検出された磁界の向きを示す情報を、制御ユニット380に出力してもよい。磁界検出部366の出力データは、第1強度情報の一例であってよい。
一実施形態において、磁界検出部366は、磁界を検出する磁気センサを備えてよい。他の実施形態において、磁界検出部366は、センサユニット370に配された磁気センサの出力に基づいて、磁界の大きさなどを検出してよい。
本実施形態において、傾斜検出部368は、水平方向又は鉛直方向に対する芝刈機210の傾き[°]を検出する。傾斜検出部368は、例えば、芝刈機210に搭載された加速度センサ及びジャイロセンサの少なくとも一方の出力に基づいて、少なくとも水平方向又は鉛直方向に対する芝刈機210の傾き[°]を検出する。傾斜検出部368は、芝刈機210の3次元的な傾きを検出してもよい。上記の加速度センサは、3軸の加速度センサであってよい。上記のジャイロセンサは、3軸のジャイロセンサであってよい。
傾斜検出部368は、検出された傾きの大きさを示す情報を、制御ユニット380に出力する。磁界検出部366は、検出された傾きの大きさを示す情報と、当該傾きが検出された時刻を示す情報とを対応付けて、制御ユニット380に出力してよい。傾斜検出部368の出力データは、第2強度情報の一例であってよい。
一実施形態において、傾斜検出部368は、加速度センサ及びジャイロセンサの少なくとも一方を備えてよい。他の実施形態において、傾斜検出部368は、センサユニット370に配された加速度センサ及びジャイロセンサの少なくとも一方の出力に基づいて、芝刈機210の傾きを検出してよい。
本実施形態において、センサユニット370は、各種センサを備える。センサユニット370は、各種の内界センサを備えてよい。センサユニット370は、各種の外界センサを備えてよい。センサユニット370は、各種センサの出力を制御ユニット380に送信してよい。センサとしては、ミリ波センサ、近接検知センサ、接触検知センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、車輪速センサ、ロータリエンコーダ、荷重センサ、空転検知センサ、磁気センサ、地磁気センサ(方位センサ、電子コンパスなどと称される場合がある)、土壌水分センサなどを例示することができる。
本実施形態において、制御ユニット380は、芝刈機210を制御する。より具体的には、制御ユニット380は、芝刈機210の動作を制御する。芝刈機210の動作としては、芝刈機210の移動に関連する動作、芝刈機210の作業に関連する動作等を例示することができる。一実施形態によれば、制御ユニット380は、一対の走行用モータ316を制御して、芝刈機210の移動を制御する。他の実施形態によれば、制御ユニット380は、作業ユニット320を制御して、芝刈機210の作業を制御する。
制御ユニット380は、磁界検出部366及び傾斜検出部368の少なくとも一方の出力に基づいて、芝刈機210の動作を制御してよい。制御ユニット380は、(i)磁界検出部366及び傾斜検出部368の少なくとも一方の出力と、(ii)GPS受信部362の出力とに基づいて、芝刈機210の動作を制御してよい。制御ユニット380の詳細は後述される。
図4は、制御ユニット380の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、制御ユニット380は、通信制御部410と、走行制御部420と、作業ユニット制御部430と、入出力制御部440と、位置推定部450と、格納部460とを備える。制御ユニット380の各部は、互いに情報を送受してよい。
位置推定部450は、位置推定装置の一例であってよい。位置推定部450は、技術的に矛盾しない範囲において、位置推定装置170と同様の構成を有してよい。同様に、履位置推定装置170は、技術的に矛盾しない範囲において、位置推定部450と同様の構成を有してよい。
本実施形態において、通信制御部410は、芝刈機210の外部の機器との通信を制御する。通信制御部410は、1又は複数の通信方式に対応した通信インタフェースであってもよい。外部の機器としては、ユーザ端末22、管理サーバ230などを例示することができる。
本実施形態において、走行制御部420は、走行用モータ316を制御して、芝刈機210の移動を制御する。走行制御部420は、芝刈機210の自律走行を制御する。走行制御部420は、位置推定部450が出力した芝刈機210の位置を示す情報を利用して、芝刈機210の自律走行を制御してよい。
例えば、走行制御部420は、芝刈機210の進行速度、進行方向、移動モード、及び、走行経路の少なくとも1つを制御する。走行制御部420は、芝刈機210の直進制御、回転制御、及び、周回制御の少なくとも1つを実行してよい。走行制御部420は、走行用モータ316の電流値を監視してもよい。
本実施形態において、作業ユニット制御部430は、作業ユニット320を制御する。作業ユニット制御部430は、位置推定部450が出力した芝刈機210の位置を示す情報を利用して、作業ユニット320を制御してよい。
作業ユニット制御部430は、作業ユニット320の作業モード、作業の種類、作業の強度、及び、作業を実施するタイミングの少なくとも1つを制御してよい。例えば、作業ユニット制御部430は、作業用モータ326を制御して、作業ユニット320の作業の強度を制御する。作業ユニット制御部430は、位置調整部330を制御して、作業ユニット320の作業の強度を制御してもよい。作業ユニット制御部430は、作業用モータ326の電流値を監視してよい。
本実施形態において、入出力制御部440は、ユーザインタフェース350、GPS受信部362、撮像ユニット364、磁界検出部366、傾斜検出部368及びセンサユニット370の少なくとも1つからの入力を受け付ける。入出力制御部440は、ユーザインタフェース350、GPS受信部362、撮像ユニット364、磁界検出部366、傾斜検出部368及びセンサユニット370の少なくとも1つを制御してもよい。
入出力制御部440は、ユーザインタフェース350に情報を出力する。入出力制御部440は、通信制御部410を介して、ユーザ端末22及び管理サーバ230の少なくとも一方に情報を出力してもよい。例えば、入出力制御部440は、芝刈機210の自己位置の推定精度が予め定められた基準に満たない場合、又は、芝刈機210に何らかの異常が発生した場合に、芝刈機210の状態を示す情報を、ユーザ端末22及び管理サーバ230の少なくとも一方に情報を出力する。
本実施形態において、位置推定部450は、芝刈機210の位置を示す情報を出力する。一実施形態において、位置推定部450は、磁界検出部366及び傾斜検出部368の少なくとも一方の出力に基づいて、芝刈機210の位置を示す情報を出力する。他の実施形態において、位置推定部450は、(i)磁界検出部366及び傾斜検出部368の少なくとも一方の出力と、(ii)GPS受信部362の出力とに基づいて、芝刈機210の位置を示す情報を出力する。位置推定部450の詳細は後述される。
本実施形態において、格納部460は、各種の情報を格納する。格納部460は、対象領域104に関する情報を格納してよい。例えば、格納部460は、対象領域104に含まれる複数のサブエリア106の位置及び範囲を示す情報を格納する。具体的には、格納部460は、複数のサブエリア106のそれぞれの識別情報と、各サブエリアの位置及び範囲を示す情報とを対応づけて格納する。
格納部460は、各種のマップ情報を格納してよい。特定の対象量に関するマップ情報は、例えば、対象領域104及びその近傍における当該対象量の地理的分布を示す。特定の対象量に関するマップ情報は、対象領域104に含まれる複数のサブエリア106のそれぞれにおける、当該対象量の大きさを示す情報を含んでよい。特定の対象量に関するマップ情報は、対象領域104に含まれる複数のサブエリア106のそれぞれにおける、当該対象量の測定精度を示す情報を含んでよい。
マップ情報は、例えば、サブエリア106の識別情報と、対象量の大きさを示す情報及び対象量の測定精度を示す情報の少なくとも一方とが対応付けられた情報であってよい。格納部460は、(i)磁界の大きさに関する第1マップ情報、及び、芝刈機210の傾きの大きさに関する第2マップ情報の少なくとも一方を格納する。
第1情報マップは、サブエリア206の識別情報と、当該識別情報で識別されるサブエリア206において予め測定された磁界の大きさを示す第1強度パラメータとが対応付けられた情報であってよい。第1情報マップは、サブエリア206の識別情報と、当該識別情報で識別されるサブエリア206において予め測定された磁界の大きさを示す第1強度パラメータと、第1強度パラメータによる位置推定精度を示す第1推定精度情報とが対応付けられた情報であってよい。
第2情報マップは、サブエリア206の識別情報と、当該識別情報で識別されるサブエリア206において予め測定された芝刈機210の傾きの大きさを示す第2強度パラメータとが対応付けられた情報であってよい。第2情報マップは、サブエリア206の識別情報と、当該識別情報で識別されるサブエリア206において予め測定された芝刈機210の傾斜の大きさを示す第2強度パラメータと、第2強度パラメータによる位置推定精度を示す第2推定精度情報とが対応付けられた情報であってよい。
格納部460は、芝刈機210に関する情報を格納してよい。格納部460は、GPS受信部362、撮像ユニット364、磁界検出部366、傾斜検出部368及びセンサユニット370の少なくとも1つの出力データを格納してもよい。格納部460は、位置推定部450の出力データを格納してもよい。格納部460は、作業ユニット制御部430及び作業ユニット制御部430の制御履歴を格納してもよい。格納部460は、作業ユニット制御部430の移動履歴を格納してよい。格納部460は、芝刈機210の作業履歴を格納してもよい。
図5は、位置推定部450の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、位置推定部450は、強度情報生成部522と、距離情報生成部524と、強度パターン生成部526と、推定情報生成部528とを備える。本実施形態において、位置推定部450は、GPS信号取得部532と、測位情報生成部534とを備える。本実施形態において、位置推定部450は、位置情報出力部542と、進行情報出力部544とを備える。
強度情報生成部522は、強度情報取得部の一例であってよい。距離情報生成部524は、距離情報取得部の一例であってよい。強度パターン生成部526は、強度パターン決定部の一例であってよい。推定情報生成部528は、サブエリア決定部の一例であってよい。GPS信号取得部532は、測位信号取得部の一例であってよい。位置情報出力部542は、出力部の一例であってよい。
強度情報生成部522は、技術的に矛盾しない範囲において、強度情報取得部172と同様の構成を有してよい。同様に、強度情報取得部172は、技術的に矛盾しない範囲において、強度情報生成部522と同様の構成を有してよい。
距離情報生成部524は、技術的に矛盾しない範囲において、距離情報取得部174と同様の構成を有してよい。同様に、距離情報取得部174は、技術的に矛盾しない範囲において、距離情報生成部524と同様の構成を有してよい。
強度パターン生成部526は、技術的に矛盾しない範囲において、強度パターン決定部176と同様の構成を有してよい。同様に、強度パターン決定部176は、技術的に矛盾しない範囲において、強度パターン生成部526と同様の構成を有してよい。
推定情報生成部528は、技術的に矛盾しない範囲において、サブエリア決定部178と同様の構成を有してよい。同様に、サブエリア決定部178は、技術的に矛盾しない範囲において、推定情報生成部528と同様の構成を有してよい。
位置情報出力部542は、技術的に矛盾しない範囲において、出力部180と同様の構成を有してよい。同様に、出力部180は、技術的に矛盾しない範囲において、位置情報出力部542と同様の構成を有してよい。
本実施形態において、強度情報生成部522は、磁界検出部366の出力データ及び傾斜検出部368の出力データの少なくとも一方を取得する。強度情報生成部522は、必要に応じて、磁界検出部366の出力データを、第1マップ情報に含まれる第1強度パラメータと比較可能な形式に変換してよい。強度情報生成部522は、必要に応じて、傾斜検出部368の出力データを、第2マップ情報に含まれる第2強度パラメータと比較可能な形式に変換してよい。強度情報生成部522は、上記の情報を、強度パターン生成部526に出力する。
本実施形態において、距離情報生成部524は、強度情報生成部522が取得した2つの強度情報のそれぞれが取得された2つの地点の距離を示す距離情報を取得する。距離情報生成部524は、センサユニット370に含まれる車輪速センサ又はロータリエンコーダの出力データに基づいて、上記の距離を算出してよい。距離情報生成部524は、磁界検出部366の出力データ及び傾斜検出部368の出力データの少なくとも一方に含まれる複数の強度情報を読み込み、時系列上の順番が連続する2つの強度情報のそれぞれについて、上記の距離を出力してよい。距離情報生成部524は、上記の距離に関する情報を、強度パターン生成部526に出力する。
例えば、車輪速センサ又はロータリエンコーダの出力データは、(i)時刻を示す情報及び、(ii)当該時刻における移動体150の位置と、基準地点の位置との相対的な位置関係を示す情報とが対応付けられた情報を含む。距離情報生成部524は、時刻を示す情報をキーとして、磁界検出部366の出力データ及び傾斜検出部368の出力データの少なくとも一方と、車輪速センサ又はロータリエンコーダの出力データとを照合する。これにより、距離情報生成部524は、磁界検出部366の出力データ又は傾斜検出部368の出力データにおいて時系列上の順番が連続する2つの強度情報のそれぞれについて、上記の距離を算出することができる。
本実施形態において、強度パターン生成部526は、芝刈機210の移動経路の少なくとも一部に沿った対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する。強度パターン生成部526は、例えば、(i)芝刈機210の移動経路の少なくとも一部における磁界の大きさの分布を示す第1強度パターン、及び、(ii)芝刈機210の移動経路の少なくとも一部における芝刈機210の傾きの大きさの分布を示す第2強度パターンの少なくとも一方を決定する。強度パターン生成部526は、上記の強度パターンを、推定情報生成部528に出力する。
強度パターン生成部526は、強度パターン決定部176と同様の手順により、強度パターンを決定してよい。強度パターンにおけるデータ間隔は、サブエリア106の代表長さより短くてもよい。これにより、位置推定部450は、芝刈機210の進行方向を精度よく決定することができる。
サブエリア106の代表長さは、サブエリア106の面積と同一の面積を有する円の直径又は正方形の一辺の長さであってよい。サブエリアの形状が長方形である場合、サブエリア106の代表長さは、短辺の長さであってもよい。
本実施形態において、推定情報生成部528は、強度パターン生成部526が決定した強度パターンと、格納部460に格納されているマップ情報とに基づいて、その内部に芝刈機210が存在している可能性の高い1以上のサブエリア106を決定する。これにより、強度パターン生成部526は、芝刈機210の位置を推定することができる。推定情報生成部528は、強度パターン生成部526が決定した強度パターンと、格納部460に格納されているマップ情報とに基づいて、芝刈機210の位置の推定精度を決定してもよい。
一実施形態において、推定情報生成部528は、マップ情報により示される強度パターンの中から、強度パターン生成部526が決定した強度パターンに合致又は類似するパターンを検出する。公知又は将来的に開発されたパターン認識理技術又はテキスト認識技術を利用して、上記のパターンを検出してよい。これにより、推定情報生成部528は、対象領域104に含まれる複数のサブエリア106のうち、強度パターン生成部526が決定した強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定することができる。
他の実施形態において、推定情報生成部528は、まず、対象領域104に含まれる複数のサブエリア106の中から、その少なくとも一部が、GPS信号取得部532が取得したGPS信号により示される位置及び誤差範囲により定義される領域の内部に存在する1以上のサブエリアを抽出する。次に、推定情報生成部528は、抽出された1以上のサブエリアの中から、強度パターン生成部526が決定した強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定する。これにより、計算量及び計算時間を小さくすることができる。
さらに他の実施形態において、推定情報生成部528は、強度パターン生成部526が決定した強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定することができない場合、強度パターン生成部526に対して、強度パターンの変更を要求する。強度パターン生成部526は、例えば、強度パターンが決定される移動経路の長さを長くして、強度パターンを決定する。推定情報生成部528は、新たな強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定してよい。
推定情報生成部528は、第1マップ情報及び第1強度パターンに基づいて、第1強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定してもよい。推定情報生成部528は、第2マップ情報及び第2強度パターンに基づいて、第2強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定してもよい。
推定情報生成部528は、第1マップ情報、第2マップ情報、第1強度パターン及び第2強度パターンに基づいて、その内部に芝刈機210が存在している可能性の高い1以上のサブエリア106を決定してもよい。例えば、推定情報生成部528は、第1マップ情報及び第1強度パターンに基づいて、第1強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定する。推定情報生成部528は、第2マップ情報及び第2強度パターンに基づいて、第2強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリア106を決定する。推定情報生成部528は、両者に共通する1以上のサブエリア106を、芝刈機210が存在している可能性の高い1以上のサブエリア106として決定する。
推定情報生成部528は、芝刈機210の推定位置を示す推定情報を生成し、当該推定情報を、位置情報出力部542及び進行情報出力部544に出力する。推定情報は、芝刈機210の推定位置を示す情報を含んでよい。推定情報は、芝刈機210の位置の推定精度を示す情報を含んでよい。
本実施形態において、GPS信号取得部532は、GPS受信部362が受信したGPS信号を取得する。GPS信号取得部532は、当該GPS信号が受信された時刻を示す情報を取得してもよい。GPS信号取得部532は、上記の情報をGPS信号取得部532に出力する。
測位情報生成部534は、GPS信号取得部532が取得したGPS信号を解析して、当該GPS信号が受信された地点における芝刈機210の位置を測位してよい。測位情報生成部534は、芝刈機210の測位位置を示す推定情報を生成し、当該測位情報を、位置情報出力部542及び進行情報出力部544に出力する。測位情報は、芝刈機210の測位位置を示す情報を含んでよい。推定情報は、芝刈機210の位置の測位精度を示す情報を含んでよい。
本実施形態において、位置情報出力部542は、推定情報生成部528が生成した推定情報と、測位情報生成部534が生成した測位情報とを取得する。位置情報出力部542は、推定情報及び測位情報の少なくとも一方に基づいて、芝刈機210の位置を示す位置情報を生成する。
一実施形態において、位置情報出力部542は、推定情報に基づいて、推定情報生成部528が決定した1以上のサブエリアを、芝刈機210の位置として出力する。例えば、推定情報より示される推定精度が、測位情報により示される測位精度よりも良好である場合、位置情報出力部542は、推定情報生成部528が決定した1以上のサブエリアを、芝刈機210の位置として出力する。
他の実施形態において、位置情報出力部542は、測位情報に基づいて、GPS信号により示される位置及び誤差範囲により定義される領域を、芝刈機210の位置として出力する。例えば、測位情報により示される測位精度が、推定情報より示される推定精度よりも良好である場合、位置情報出力部542は、GPS信号により示される位置及び誤差範囲により定義される領域を、芝刈機210の位置として出力する。
さらに他の実施形態において、位置情報出力部542は、推定情報及び測位情報に基づいて、推定情報生成部528が決定した1以上のサブエリア106の一部を、芝刈機210の位置として出力する。例えば、位置情報出力部542は、推定情報生成部528が決定した1以上のサブエリア106のうち、その一部が、GPS信号により示される位置及び誤差範囲により定義される領域に含まれるサブエリア106を、芝刈機210の位置として出力する。位置情報出力部542は、推定情報生成部528が決定した1以上のサブエリア106のうち、その全体が、GPS信号により示される位置及び誤差範囲により定義される領域に含まれるサブエリア106を、芝刈機210の位置として出力する。
本実施形態において、進行情報出力部544は、芝刈機210の進行方向及び進行速度の少なくとも一方を決定する。進行情報出力部544は、芝刈機210の進行方向及び進行速度の少なくとも一方を示す情報を出力する。
図6は、管理サーバ230の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理サーバ230は、通信制御部610と、要求処理部620と、マップ管理部630と、機器管理部640と、生育状態管理部650と、作業計画管理部660とを備える。
本実施形態において、通信制御部610は、管理サーバ230の外部の機器との通信を制御する。通信制御部610は、1又は複数の通信方式に対応した通信インタフェースであってもよい。外部の機器としては、ユーザ端末22、芝刈機210などを例示することができる。本実施形態において、要求処理部620は、外部の機器からの要求を受け付ける。要求処理部620は、外部の機器からの要求を処理する。
本実施形態において、マップ管理部630は、マップ情報を管理する。例えば、マップ管理部630は、マップ情報の生成、更新、削除及び検索などの処理を実行する。一実施形態において、マップ管理部630は、対象領域104に含まれる全てのサブエリアのマップ情報を管理する。他の実施形態において、マップ管理部630は、対象領域104に含まれるサブエリアのうち、一部のサブエリアについて、当該サブエリアのマップ情報を管理する。
マップ管理部630は、例えば芝刈機210からの要求に応じて、当該要求に合致するマップ情報を抽出して、抽出されたマップ情報を芝刈機210に送信してもよい。例えば、マップ管理部630は、芝刈機210からの要求に応じて、芝刈機210の現在位置の周辺の地図情報を、芝刈機210に送信する。マップ管理部630の詳細は後述される。
本実施形態において、機器管理部640は、管理システム200を構成する各種の機器を管理する。例えば、機器管理部640は、芝刈機210を制御する。機器管理部640は、管理システム200に関連する各種の機器に関する情報を管理してもよい。例えば、機器管理部640は、芝刈機210から、芝刈機210の状態に関する情報を取得する。機器管理部640は、ユーザ端末22に関する情報を管理してもよい。
本実施形態において、生育状態管理部650は、植物の生育状態に関する情報を管理する。生育状態管理部650は、対象領域104に含まれる複数のサブエリアのそれぞれにおける、植物の生育状態に関する情報を管理してもよい。生育状態管理部650は、対象領域104に含まれる複数のサブエリアの少なくとも1つにおける、植物の生育状態に関する情報を管理してもよい。
植物の生育状態としては、植物の生育ステージ、植物の生育状況などを例示することができる。植物の生育状況を示す情報としては、植物の色、植物の太さ、植物の密度などを例示することができる。植物がよく生育する程、作業ユニット320の負荷が大きくなることが考えられる。そこで、植物の生育状況を示す情報は、作業ユニット320の負荷を示す情報であってもよい。作業ユニット320の負荷としては、作業用モータ326の負荷、カッターブレード324の消耗具合などを例示することができる。
植物の生育状態としては、植物の生育ステージ、植物の生育状況などを例示することができる。植物の生育状況を示す情報としては、植物の色、植物の太さ、植物の密度などを例示することができる。植物がよく生育する程、作業ユニット320の負荷が大きくなることが考えられる。そこで、植物の生育状況を示す情報は、作業ユニット320の負荷を示す情報であってもよい。作業ユニット320の負荷としては、作業用モータ326の負荷、カッターブレード324の消耗具合などを例示することができる。
生育状態管理部650は、植物の生育環境に関する情報を管理してもよい。植物の生育環境としては、当該植物が配されているサブエリアの土壌に関する情報などを例示することができる。
本実施形態において、作業計画管理部660は、芝刈機210が実施する作業のスケジュール(作業スケジュールと称される場合がある。)を管理する。作業計画管理部660は、対象領域104に含まれる複数のサブエリアのそれぞれについて、当該サブエリアにおいて実施される作業のスケジュールを計画してよい。作業計画管理部660は、芝刈機210の作業スケジュールを計画してよい。作業計画管理部660は、芝刈機210の作業スケジュールの進捗を管理してよい。
作業スケジュールは、(i)複数のサブエリアのそれぞれを示す識別情報と、(ii)当該サブエリアにおいて、植物の育成に関する作業を実施するタイミングと、(iii)当該サブエリアにおける作業の種類及び強度の少なくとも一方とが対応付けられた情報であってよい。作業の種類としては、(i)土木作業、(ii)建設作業、(iii)植物又は農産物の栽培作業、(iv)除雪作業、(v)清掃作業、(vi)運搬作業、(vii)監視、警備又は警護作業などが例示される。栽培作業としては、種蒔き、剪定、芝刈り、草刈り、給水、施肥、土入れ、除草などが例示される。
作業計画管理部660は、芝刈機210から、芝刈機210が通過した各地点又は領域における作業の進捗状況を示す情報を取得してよい。作業の進捗状況を示す情報は、作業ユニット320の負荷を示す情報、撮像ユニット364が撮像した画像の解析結果を示す情報、センサユニット370の出力の解析結果を示す情報などを例示することができる。作業計画管理部660は、生育状態管理部650が取得した情報に基づいて、作業スケジュールを更新してもよい。
図7は、マップ管理部630の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、マップ管理部630は、測定結果取得部722と、強度パラメータ決定部724と、精度パラメータ決定部726と、マップ情報生成部728とを備える。
本実施形態において、測定結果取得部722は、対象領域104に含まれる複数のサブエリア106のそれぞれについて、当該サブエリアの内部で測定された対象量の大きさを示す情報を取得する。測定結果取得部722は、対象領域104に含まれる複数のサブエリア106のそれぞれについて、当該サブエリアの内部で測定された対象量の測定精度を示す情報を取得してもよい。
本実施形態において、強度パラメータ決定部724は、測定結果取得部722が取得した対象量の大きさを示す情報に基づいて、各サブエリアの強度パラメータを決定する。本実施形態において、精度パラメータ決定部726は、測定結果取得部722が取得した対象量の測定精度を示す情報に基づいて、各サブエリアの精度パラメータを決定する。
本実施形態において、マップ情報生成部728は、各種のマップ情報を生成する。マップ情報生成部728は、強度パラメータ決定部724が決定した各サブエリアの強度パラメータと、各サブエリアのエリア識別情報とを対応付けてマップ情報を生成してよい。マップ情報生成部728は、強度パラメータ決定部724が決定した各サブエリアの精度パラメータと、各サブエリアのエリア識別情報とを対応付けてマップ情報を生成してよい。マップ情報生成部728は、強度パラメータ決定部724が決定した各サブエリアの強度パラメータ及び精度パラメータと、各サブエリアのエリア識別情報とを対応付けてマップ情報を生成してよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。例えば、図1の実施形態について説明した事項を、他の図面に関連して説明される他の実施形態に適用することができる。その様な変更または改良を加えた形態もまた、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
12 マップ情報、20 通信ネットワーク、22 ユーザ端末、104 対象領域、106 サブエリア、150 移動体、160 検出部、170 位置推定装置、172 強度情報取得部、174 距離情報取得部、176 強度パターン決定部、178 サブエリア決定部、180 出力部、200 管理システム、206 サブエリア、208 エリアワイヤ、210 芝刈機、230 管理サーバ、302 筐体、312 前輪、314 後輪、316 走行用モータ、320 作業ユニット、322 ブレードディスク、324 カッターブレード、326 作業用モータ、328 シャフト、330 位置調整部、340 バッテリユニット、350 ユーザインタフェース、362 GPS受信部、364 撮像ユニット、366 磁界検出部、368 傾斜検出部、370 センサユニット、380 制御ユニット、410 通信制御部、420 走行制御部、430 作業ユニット制御部、440 入出力制御部、450 位置推定部、460 格納部、522 強度情報生成部、524 距離情報生成部、526 強度パターン生成部、528 推定情報生成部、532 GPS信号取得部、534 測位情報生成部、542 位置情報出力部、544 進行情報出力部、610 通信制御部、620 要求処理部、630 マップ管理部、640 機器管理部、650 生育状態管理部、660 作業計画管理部、722 測定結果取得部、724 強度パラメータ決定部、726 精度パラメータ決定部、728 マップ情報生成部
Claims (10)
- 移動体に搭載された検出部が検出した対象量の大きさを示す強度情報を取得する強度情報取得部と、
前記強度情報取得部が取得した2つの強度情報のそれぞれが取得された2つの地点の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得部と、
(i)前記強度情報取得部が前記移動体の移動経路の少なくとも一部に沿って取得した複数の強度情報、及び、(ii)前記距離情報取得部が取得した前記複数の強度情報に対応する距離情報に基づいて、前記移動体の前記移動経路の前記少なくとも一部に沿った前記対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する強度パターン決定部と、
予め定められた地理的範囲を有する対象領域に含まれる複数のサブエリアのそれぞれを識別するエリア識別情報と、当該サブエリアにおいて予め測定された前記対象量の大きさを示す強度パラメータとが対応付けられたマップ情報に基づいて、前記複数のサブエリアのうち、前記強度パターン決定部が決定した前記強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリアを決定するサブエリア決定部と、
前記サブエリア決定部が決定した前記1以上のサブエリアの少なくとも一部を、前記移動体の位置として出力する出力部と、
を備える、位置推定装置。 - 前記マップ情報において、各サブエリアのエリア識別情報は、各サブエリアにおける位置の推定精度を示す精度パラメータと対応付けられており、
前記位置推定装置は、
移動体に搭載された測位信号受信部から、測位精度を示す精度情報を含む測位信号を取得する測位信号取得部をさらに備え、
前記出力部は、
前記サブエリア決定部が抽出した前記1以上のサブエリアに対応付けられた精度パラメータにより示される精度が、前記測位信号取得部が取得した前記測位信号に含まれる前記精度情報により示される精度よりも悪い場合、
前記測位信号取得部が取得した前記測位信号により示される位置及び誤差範囲により定義される領域を、前記移動体の位置として出力する、
請求項1に記載の位置推定装置。 - 前記サブエリア決定部は、その少なくとも一部が、前記測位信号取得部が取得した前記測位信号により示される位置及び誤差範囲により定義される領域の内部に存在する1以上のサブエリアの中から、前記強度パターン決定部が決定した前記強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリアを決定する、
請求項2に記載の位置推定装置。 - 前記強度情報は、磁界の大きさ[A/m]を示す、
請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の位置推定装置。 - 前記強度情報は、水平方向又は鉛直方向に対する前記移動体の傾き[°]の大きさを示す、
請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の位置推定装置。 - 前記強度情報取得部は、(i)磁界の大きさ[A/m]を示す第1強度情報と、(ii)少なくとも水平方向又は鉛直方向に対する、前記移動体の傾き[°]の大きさを示す第2強度情報とを取得し、
前記強度パターン決定部は、(i)前記移動体の前記移動経路の前記少なくとも一部における前記磁界の大きさの分布を示す第1強度パターンと、(ii)前記移動体の前記移動経路の前記少なくとも一部における前記移動体の傾きの大きさの分布を示す第2強度パターンとを決定し、
前記サブエリア決定部は、(i)前記対象領域に含まれる前記複数のサブエリアのそれぞれにおける磁界の大きさに関する第1マップ情報、(ii)前記対象領域に含まれる前記複数のサブエリアのそれぞれにおける前記移動体の傾きの大きさに関する第2マップ情報、並びに、(iii)前記強度パターン決定部が決定した前記第1強度パターン及び前記第2強度パターンに基づいて、前記1以上のサブエリアを決定する、
請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の位置推定装置。 - 前記複数のサブエリアのそれぞれについて、当該サブエリアのエリアの内部で測定された前記対象量の大きさを示す情報を取得する測定結果取得部と、
前記測定結果取得部が取得した前記対象量の大きさを示す情報に基づいて、各サブエリアの前記強度パラメータを決定する強度パラメータ決定部と、
前記強度パラメータ決定部が決定した各サブエリアの前記強度パラメータと、各サブエリアの前記エリア識別情報とを対応付けて前記マップ情報を生成するマップ情報生成部と、
をさらに備える、
請求項1又は請求項2に記載の位置推定装置。 - コンピュータを、請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の位置推定装置として機能させるためのプログラム。
- 請求項1又は請求項2に記載の位置推定装置と、
前記検出部と、
を備える移動体。 - 移動体に搭載された検出部が検出した対象量の大きさを示す強度情報を取得する強度情報取得段階と、
前記強度情報取得段階において取得された2つの強度情報のそれぞれが取得された2つの地点の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得段階と、
(i)前記強度情報取得段階において、前記移動体の移動経路の少なくとも一部に沿って取得された、複数の強度情報、及び、(ii)前記距離情報取得段階において取得された前記複数の強度情報に対応する距離情報に基づいて、前記移動体の前記移動経路の前記少なくとも一部における前記対象量の大きさの分布を示す強度パターンを決定する強度パターン決定段階と、
予め定められた地理的範囲を有する対象領域に含まれる複数のサブエリアのそれぞれを識別するエリア識別情報と、当該サブエリアにおいて予め測定された前記対象量の大きさを示す強度パラメータとが対応付けられたマップ情報に基づいて、前記複数のサブエリアのうち、前記強度パターン決定段階において決定された前記強度パターンに合致する又は類似する1以上のサブエリアを決定するサブエリア決定段階と、
前記サブエリア決定段階において決定された前記1以上のサブエリアを、前記移動体の位置として出力する出力段階と、
を有する、位置推定方法。
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