JP2019078569A - Position recognition method, position recognition device, moving body for reference point installation, moving body for work, and position recognition system - Google Patents
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
本発明は、位置認識方法、位置認識装置、基準点設置用移動体、作業用移動体、及び位置認識システムに関する。 The present invention relates to a position recognition method, a position recognition device, a reference point setting mobile, a work mobile, and a position recognition system.
従来、位置決め対象物を目標位置に位置決めする方法及びシステムが知られている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1に記載の技術では、レーザレンジファインダを使用して計測される位置決め対象物の位置に基づいて、位置決め対象物を目標位置に向けて移動させる。そして、位置決め対象物が移動した後に、トータルステーションを使用して計測される位置決め対象物の位置に基づいて、位置決め対象物を目標位置に位置決めする。 Conventionally, a method and system for positioning an object to be positioned at a target position are known (see, for example, Patent Document 1). In the technique described in Patent Document 1, the positioning target is moved toward the target position based on the position of the positioning target measured using a laser range finder. Then, after the positioning target is moved, the positioning target is positioned at the target position based on the position of the positioning target measured using the total station.
また、物体の位置検出方法及び装置が知られている(例えば、特許文献2を参照)。特許文献2に記載の技術では、レーザポインタロボットの単独のレーザ光源から、対象とする物体に対して2本のレーザ光を順次照射する。そして、第1のレーザスポットの重心位置と第2のレーザスポットの重心位置を物体の物体内座標系で計測する。これにより、対象物体のエリア座標系での位置が検出される。 Also, a method and apparatus for detecting the position of an object are known (see, for example, Patent Document 2). In the technology described in Patent Document 2, two laser beams are sequentially irradiated to a target object from a single laser light source of a laser pointer robot. Then, the barycentric position of the first laser spot and the barycentric position of the second laser spot are measured in the in-object coordinate system of the object. Thus, the position of the target object in the area coordinate system is detected.
また、3台以上の自律走行ロボットを制御する自律走行ロボット群システムが知られている(例えば、特許文献3を参照)。特許文献3に記載の技術では、各自律走行ロボットが、他自律走行ロボットとの間の幾何学情報を測定し、自律走行ロボットの位置情報を算出する。 In addition, an autonomous traveling robot group system that controls three or more autonomous traveling robots is known (see, for example, Patent Document 3). In the technology described in Patent Document 3, each autonomous mobile robot measures geometrical information with another autonomous mobile robot, and calculates position information of the autonomous mobile robot.
建設現場おいて自律的にロボットが施工作業を行うためには、ロボットの位置を高精度に把握する必要がある。GPS信号が良好に受信できる環境下においては、各種建設機械を自動化させる取り組みが積極的に進められている。このような取り組みは良好なGPS信号を受信できる土木分野での応用が顕著である。 In order for the robot to perform construction work autonomously at a construction site, it is necessary to grasp the position of the robot with high accuracy. Under an environment where GPS signals can be well received, efforts are being actively made to automate various construction machines. Such an approach is remarkable in civil engineering applications where good GPS signals can be received.
しかし、建築分野に目を向けてみると、建設現場においては、柱、梁、壁、及び屋根といった周囲の障害物の影響により、良好なGPS信号を受信することができず、高精度な位置認識をすることができない。 However, looking at the construction field, in the construction site, due to the influence of surrounding obstacles such as columns, beams, walls, and roofs, it is not possible to receive good GPS signals, and the position is highly accurate. It can not be recognized.
上記特許文献1及び上記特許文献2に記載の技術は、見通しが効く限定的な領域での利用にとどまっており、時々刻々と周辺環境が変化する建設現場で安定的に位置認識できる技術にはなっていない。 The techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above are limited to use in a limited area where prospects are effective, and are techniques that can stably recognize the position at a construction site where the surrounding environment changes from moment to moment. is not.
また、上記特許文献3に記載の技術では、自律走行ロボットが移動を繰り返すことにより、位置誤差が蓄積されてしまうため、自律走行ロボットの位置を精度よく算出することができない。 Further, in the technology described in Patent Document 3, since the position error is accumulated when the autonomous traveling robot repeats movement, the position of the autonomous traveling robot can not be calculated with high accuracy.
具体的には、図16(a)に示されるように、1台の自律走行ロボットの位置が(d,0)であり、もう1台の自律走行ロボットの位置が(‐d,0)であり、残りの1台の自律走行ロボットとの間に形成される三角形の底角がθ1、θ2であるとすると、残りの1台の自律走行ロボットの位置P(x,y)を算出することができる。ここで角度は反時計まわりを正とし、三角形を二等辺三角形と仮定してθ1=−θ2=θとする。この場合、この三角形の底角θ1、θ2に誤差Δθ1、Δθ2が含まれる場合のP(x,y)の位置誤差Δx、Δyは以下の式(1)で表される。 Specifically, as shown in FIG. 16A, the position of one autonomous mobile robot is (d, 0), and the position of the other autonomous mobile robot is (−d, 0). If the base angles of the triangle formed with the remaining one autonomous mobile robot are θ 1 and θ 2, calculate the position P (x, y) of the remaining autonomous mobile robot Can. Here, the angle is positive in the counterclockwise direction, and θ1 = −θ2 = θ assuming that the triangle is an isosceles triangle. In this case, the positional errors Δx and Δy of P (x, y) when the errors Δθ1 and Δθ2 are included in the base angles θ1 and θ2 of this triangle, are expressed by the following equation (1).
(1)
(1)
Δθ1=−Δθ2=Δθである場合、図16(b)に示されるように、この二等辺三角形をn個積み重ねて、n番目の三角形の頂点が目標位置に到達する場合について考える。この移動シーケンスにおいてn個の三角形を積みあげた場合の位置誤差ΣΔx及びΣΔyは以下の式(2)で表される。ここでθeは、図16(a)に示されるように、最初の三角形の底角から見た目標位置の方位角を示している。 In the case of Δθ1 = −Δθ2 = Δθ, as shown in FIG. 16 (b), n pieces of this isosceles triangle are stacked, and a case where the vertex of the nth triangle reaches the target position is considered. Position errors ΔΔx and ΔΔy when n triangles are stacked in this movement sequence are expressed by the following equation (2). Here, θe indicates the azimuth angle of the target position viewed from the base angle of the first triangle, as shown in FIG. 16 (a).
(2)
(2)
上記式(2)からわかるように、移動を繰り返す(nを増やす)ことによって誤差が蓄積されていくことがわかる。 As can be seen from the above equation (2), it can be seen that errors are accumulated by repeating the movement (increasing n).
本発明は上記事実を考慮して、建設現場における作業用移動体の位置を、精度良く認識することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately recognize the position of a working mobile body at a construction site in consideration of the above-mentioned facts.
上記目的を達成するために、本発明の位置認識方法は、建設現場における床面上の基準点に対して識別マーカを設置する設置工程と、前記設置工程によって設置された前記識別マーカの位置に、基準点設置用移動体を移動させる移動工程と、前記移動工程によって移動した前記基準点設置用移動体の位置に応じて、前記建設現場において作業を行うための作業用移動体の位置を認識する認識工程と、を備える。これにより、建設現場における作業用移動体の位置を、精度良く認識することができる。 In order to achieve the above object, the position recognition method of the present invention comprises an installation step of installing an identification marker with respect to a reference point on a floor surface at a construction site, and a position of the identification marker installed by the installation step. Recognizing the position of the working mobile body for performing work in the construction site according to the moving step of moving the reference point setting mobile body and the position of the reference point setting mobile body moved by the moving step And a recognition process. Thereby, the position of the working mobile unit at the construction site can be recognized with high accuracy.
本発明の位置認識装置は、建設現場における床面上の基準点に対して予め設置された識別マーカの位置に移動した、基準点設置用移動体の位置に応じて、前記建設現場において作業を行うための作業用移動体の位置を認識する位置認識部を備える。 The position recognition apparatus according to the present invention operates at the construction site according to the position of the reference point installation movable body moved to the position of the identification marker previously installed with respect to the reference point on the floor surface at the construction site. A position recognition unit is provided that recognizes the position of a working mobile body to be performed.
本発明の位置認識装置は、前記作業用移動体に搭載された位置計測部による計測処理によって前記基準点設置用移動体に搭載された距離測定用機器が検出されない場合に、前記基準点設置用移動体を移動させるように制御する制御部を更に備えるようにすることができる。これにより、作業用移動体の位置から基準点設置用移動体が検出されない場合であっても、基準点設置用移動体を移動させることにより、作業用移動体の位置を認識することができる。 In the position recognition device of the present invention, when the distance measuring device mounted on the reference point installation movable body is not detected by measurement processing by the position measurement unit mounted on the work mobile body, the reference point installation device It is possible to further include a control unit that controls to move the moving body. As a result, even when the reference point setting movable body is not detected from the position of the work movable body, the position of the work movable body can be recognized by moving the reference point setting movable body.
本発明の位置認識装置の前記制御部は、前記作業用移動体の前記位置計測部による計測処理によって前記基準点設置用移動体の前記距離測定用機器が検出されない場合に、前記作業用移動体の前記位置計測部によって前記基準点設置用移動体が検出される位置であって、現時刻の前記基準点設置用移動体の位置から最も近い前記識別マーカが設置された位置へ前記基準点設置用移動体を移動させるように制御するようにすることができる。これにより、作業用移動体から基準点設置用移動体が検出されない場合に、作業用移動体の位置を短時間で認識することができる。 When the control unit of the position recognition device according to the present invention does not detect the distance measuring device for the reference point installation movable body by the measurement process of the work movable body by the position measurement unit, the operation movable body Setting the reference point to a position where the reference point setting mobile body is detected by the position measurement unit, and the identification marker closest to the current position of the reference point setting mobile body is installed Control can be made to move the mobile unit. Thereby, when the reference point setting movable body is not detected from the work movable body, the position of the work movable body can be recognized in a short time.
本発明の位置認識装置の前記制御部は、次時刻の前記作業用移動体の位置に基づいて、次時刻の前記作業用移動体の位置から前記位置計測部による計測処理によって前記基準点設置用移動体が検出される位置へ前記基準点設置用移動体を移動させるように制御するようにすることができる。これにより、作業用移動体から基準点設置用移動体が検出されない場合に、作業用移動体の位置を短時間で認識することができる。 The control unit of the position recognition device according to the present invention is for setting the reference point by measurement processing by the position measurement unit from the position of the work movable body at the next time based on the position of the work movable body at the next time. Control may be performed to move the reference point setting mobile body to a position where the mobile body is detected. Thereby, when the reference point setting movable body is not detected from the work movable body, the position of the work movable body can be recognized in a short time.
本発明の基準点設置用移動体は、建設現場において作業を行う作業用移動体に搭載された位置計測部の計測処理によって検出される距離測定用機器と、前記建設現場の床面を撮像するカメラと、走行機構と、前記カメラによって撮像された画像に基づいて、前記建設現場における床面上の基準点に対して予め設置された識別マーカの位置で停止するように、前記走行機構を制御する基準点設置用移動体制御部とを備える。これにより、基準点設置用移動体の位置に応じて、建設現場における作業用移動体の位置を、精度良く認識することができる。 The reference point setting mobile body according to the present invention images a distance measurement device detected by measurement processing of a position measurement unit mounted on a work mobile body working in a construction site, and images the floor surface of the construction site The traveling mechanism is controlled to stop at a position of an identification marker previously installed with respect to a reference point on a floor surface at the construction site based on a camera, a traveling mechanism, and an image captured by the camera And a reference point setting movable body control unit. Thereby, according to the position of the reference point setting movable body, it is possible to accurately recognize the position of the work movable body at the construction site.
本発明の作業用移動体は、建設現場における床面上の基準点に対して予め設置された識別マーカの位置に移動する基準点設置用移動体に搭載された距離測定用機器の位置を検出する位置計測部と、位置認識部と、を備えた作業用移動体であって、前記位置計測部は、前記基準点設置用移動体の前記距離測定用機器の位置の検出結果に基づいて、前記基準点設置用移動体の位置に対する前記作業用移動体の位置を計測し、前記位置認識部は、前記位置計測部によって計測された前記基準点設置用移動体の位置に対する前記作業用移動体の位置と、前記基準点設置用移動体の位置に対応する前記識別マーカの位置とに基づいて、作業用移動体の位置を認識する。これにより、基準点設置用移動体の位置に応じて、建設現場における作業用移動体の位置を、精度良く認識することができる。 The working mobile body according to the present invention detects the position of the distance measuring equipment mounted on the reference point installation mobile body that moves to the position of the identification marker previously installed with respect to the reference point on the floor surface at the construction site A working movable body including a position measuring unit and a position recognizing unit, wherein the position measuring unit is based on the detection result of the position of the distance measuring equipment of the reference point setting movable body. The position of the work movable body with respect to the position of the reference point installation movable body is measured, and the position recognition unit determines the position of the reference point installation movable body measured by the position measurement unit. The position of the working mobile body is recognized on the basis of the position of the identification point corresponding to the position of the reference point setting mobile body and the position of the identification marker. Thereby, according to the position of the reference point setting movable body, it is possible to accurately recognize the position of the work movable body at the construction site.
本発明の位置認識システムは、本発明の基準点設置用移動体と、本発明の作業用移動体とを備える。これにより、建設現場における作業用移動体の位置を、精度良く認識することができる。 The position recognition system of the present invention comprises the reference point setting mobile body of the present invention and the working mobile body of the present invention. Thereby, the position of the working mobile unit at the construction site can be recognized with high accuracy.
本発明によれば、建設現場における作業用移動体の位置を、精度良く認識することができる、という効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain the effect that the position of the working mobile at the construction site can be recognized with high accuracy.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本実施形態に係る位置認識システムは、建設現場において作業を行うための作業用移動体を、目標位置へ移動させるためのシステムである。図1は、本発明の実施形態に係る位置認識システム10の構成の一例を示す図である。位置認識システム10は、図1に示されるように、基準点設置用移動体12Aと、基準点設置用移動体12Bと、サーバ28と、作業用移動体38とを備える。 The position recognition system according to the present embodiment is a system for moving a working mobile body for performing work in a construction site to a target position. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a position recognition system 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the position recognition system 10 includes a reference point installation movable body 12A, a reference point installation movable body 12B, a server 28, and a work movable body 38.
建設現場において、作業用移動体38(例えば、作業用ロボット)に対して何らかの作業を行わせるためには、作業用移動体38の位置を高精度に検出する必要がある。しかし、建設現場においては、柱、梁、壁、及び屋根といった周囲の障害物の影響により、良好なGPS信号を受信することができない場合がある。この場合には、作業用移動体38の位置を精度よく認識することができない。 In order to cause the work mobile body 38 (for example, a work robot) to perform some work at the construction site, it is necessary to detect the position of the work mobile body 38 with high accuracy. However, in a construction site, due to the influence of surrounding obstacles such as pillars, beams, walls and roofs, it may not be possible to receive good GPS signals. In this case, the position of the working mobile body 38 can not be recognized accurately.
そこで、本実施形態では、建設現場における床面上の基準点に対して識別マーカを予め設置する。また、基準点に対して設置された識別マーカの位置に、基準点設置用移動体12A及び基準点設置用移動体12Bを移動させる。そして、建設現場において作業を行うための作業用移動体38は基準点設置用移動体12Aの位置及び基準点設置用移動体12Bの位置を検出し、基準点設置用移動体12Aの位置及び基準点設置用移動体12Bの位置に応じて、作業用移動体38の位置を認識する。これにより、作業用移動体38の位置を精度よく認識することができる。以下、具体的に説明する。 So, in this embodiment, an identification marker is previously installed with respect to the reference point on the floor surface in a construction site. Further, the reference point setting movable body 12A and the reference point setting movable body 12B are moved to the position of the identification marker set with respect to the reference point. The working mobile body 38 for performing work at the construction site detects the position of the reference point installation mobile body 12A and the position of the reference point installation mobile body 12B, and the position and standard of the reference point installation mobile body 12A. The position of the working movable body 38 is recognized according to the position of the point setting movable body 12B. Thereby, the position of the working movable body 38 can be recognized with high accuracy. The details will be described below.
(前提条件) (Prerequisite)
本実施形態では、以下の条件(1)〜(5)を前提とする。図2及び図3に、本実施形態の前提条件を説明するための説明図を示す。 In the present embodiment, the following conditions (1) to (5) are premised. FIG. 2 and FIG. 3 show explanatory diagrams for explaining the preconditions of the present embodiment.
(1)図2に示されるように、本実施形態で対象とする建設現場においては、既に親墨が引かれている。
(2)親墨同士の交点(以下、基準点と称する)の座標は、建設現場の図面情報等から既知である。
(3)図3に示されるように、基準点には識別マーカが設置されている。識別マーカから得られる情報に基づいて、基準点の位置をユニークに識別することができる。
(4)サーバ28内に、各基準点を示す識別マーカと当該識別マーカに対応する位置を表す座標情報のデータベースが格納されている。
(5)建設現場においては、基準点設置用移動体12Aと基準点設置用移動体12Bと作業用移動体38とサーバ28とが通信可能な無線ネットワークが構築されている。
(1) As shown in FIG. 2, at the construction site targeted in the present embodiment, the ink has already been drawn.
(2) The coordinates of the point of intersection of the two ink marks (hereinafter referred to as a reference point) are known from the drawing information and the like of the construction site.
(3) As shown in FIG. 3, an identification marker is provided at the reference point. The position of the reference point can be uniquely identified based on the information obtained from the identification marker.
(4) In the server 28, an identification marker indicating each reference point and a database of coordinate information indicating a position corresponding to the identification marker are stored.
(5) At the construction site, a wireless network in which the reference point setting movable body 12A, the reference point setting movable body 12B, the work movable body 38, and the server 28 can communicate is constructed.
上記(1)〜(5)の前提条件が設定されることにより、例えば、基準点設置用移動体に搭載されたカメラ等によって識別マーカを読み取り、識別マーカから得られる情報とサーバ28内の座標のデータベースとを照合することで、基準点設置用移動体の位置を表す座標情報を認識することができる。そして、基準点設置用移動体の位置を表す座標情報に応じて、作業用移動体38の位置が認識される。 By setting the preconditions of the above (1) to (5), for example, an identification marker is read by a camera or the like mounted on the reference point installation movable body, and information obtained from the identification marker and coordinates in the server 28 The coordinate information representing the position of the reference point setting movable body can be recognized by collating it with the above database. Then, the position of the working mobile body 38 is recognized according to the coordinate information representing the position of the reference point installation mobile body.
識別マーカとしては、例えば、図3に示されるようなQRコード(登録商標)を用いることができる。例えば、測量業者が親墨を引く際に、識別マーカを基準点に貼付する又は識別マーカを基準点に対してスタンプするなどして、識別マーカを基準点に設置する。このため、識別マーカの設置作業は、測量業者の現状の業務に対して作業負担を大きく増加させるものではない。 As the identification marker, for example, a QR code (registered trademark) as shown in FIG. 3 can be used. For example, when the surveying company pulls out the ink, the identification marker is attached to the reference point, the identification marker is stamped to the reference point, or the like, and the identification marker is placed at the reference point. For this reason, the installation work of the identification marker does not greatly increase the work load for the current work of the surveying company.
<第1の実施形態に係る位置認識システム> <Position Recognition System According to First Embodiment>
図4は、第1の実施形態に係る位置認識システム10の機能的な構成の一例を示す図である。図4に示されるように、位置認識システム10は、基準点設置用移動体12Aと、基準点設置用移動体12Bと、サーバ28と、作業用移動体38とを備える。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a functional configuration of the position recognition system 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the position recognition system 10 includes a reference point installation movable body 12A, a reference point installation movable body 12B, a server 28, and a work movable body 38.
(基準点設置用移動体) (Mobile for setting reference point)
図5に、基準点設置用移動体の具体的な構成例を示す。基準点設置用移動体12Aは、コンピュータ14Aと、走行機構20Aと、照明部22Aと、カメラ24Aと、全方向計測プリズム26Aと、を備える。また、同様に、基準点設置用移動体12Bは、コンピュータ14Bと、走行機構20Bと、照明部22Bと、カメラ24Bと、全方向計測プリズム26Bとを備える。なお、基準点設置用移動体12A及び基準点設置用移動体12Bを総称する場合又は基準点設置用移動体12A及び基準点設置用移動体12Bの何れか一方を称する場合には、アルファベット部分を省略して称呼する。また、同様に、基準点設置用移動体12Aの各構成要素及び基準点設置用移動体12Bの各構成要素についても、総称する場合又は何れか一方の各構成要素を称する場合には、アルファベット部分を省略して称呼する(例えば、全方向計測プリズム26)。 FIG. 5 shows a specific configuration example of the reference point setting movable body. The reference point setting movable body 12A includes a computer 14A, a traveling mechanism 20A, an illumination unit 22A, a camera 24A, and an omnidirectional measurement prism 26A. Similarly, the reference point setting movable body 12B includes a computer 14B, a traveling mechanism 20B, an illumination unit 22B, a camera 24B, and an omnidirectional measurement prism 26B. When the reference point setting movable body 12A and the reference point setting movable body 12B are collectively referred to, or when one of the reference point setting movable body 12A and the reference point setting movable body 12B is referred to, the alphabet portion is used. I will call it abbreviated. Similarly, for each component of reference point setting movable body 12A and each component of reference point setting movable body 12B, when collectively referred to or when any one of the respective constituent elements is referred to, an alphabet portion Is abbreviated and called (for example, the omnidirectional measurement prism 26).
コンピュータ14は、CPU(Central Processing Unit)、各処理ルーチンを実現するためのプログラム等を記憶したROM(Read Only Memory)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、記憶手段としてのメモリ、及びネットワークインタフェース等を含んで構成されている。コンピュータ14は、機能的には、基準用通信部16と、基準用制御部18とを備える。 The computer 14 includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM) storing a program for realizing each processing routine, a random access memory (RAM) temporarily storing data, and a memory as a storage unit. , And a network interface and the like. The computer 14 functionally includes a reference communication unit 16 and a reference control unit 18.
基準用通信部16は、作業用移動体38及びサーバ28との間で情報の送受信を行う。 The reference communication unit 16 transmits and receives information to and from the work mobile unit 38 and the server 28.
基準用制御部18は、走行機構20、照明部22、カメラ24、及び全方向計測プリズム26を制御する。また、基準用制御部18は、カメラ24によって撮像された動画像の各フレームの画像に対して画像処理を行い、画像処理結果に応じて、走行機構20を制御する。基準用制御部18は、基準点設置用移動体制御部の一例である。 The reference control unit 18 controls the traveling mechanism 20, the illumination unit 22, the camera 24, and the omnidirectional measurement prism 26. The reference control unit 18 performs image processing on the images of the frames of the moving image captured by the camera 24 and controls the traveling mechanism 20 according to the image processing result. The reference control unit 18 is an example of a reference point setting movable body control unit.
走行機構20は、例えば、複数の車輪を有し、車輪を別々のアクチュエータ(又はモータ)(図示省略)によって駆動する方式である独立多輪駆動機構によって実現することができる。また、走行機構20は多足歩行駆動によって実現することも可能であり、基準点設置用移動体12を移動させることができるような構成であれば、どのような構成であっても良い。本実施形態の走行機構20は、図5に示されるように、基準点設置用移動体12の左右の車輪を別々のアクチュエータ(図示省略)によって駆動させる独立2輪駆動機構である場合を例に説明する。なお、移動中の基準点設置用移動体の座標位置は、車輪回転数(エンコーダ情報)に基づくオドメトリや、基準点設置用移動体12に搭載したIMU情報を利用して算出することができる。 The traveling mechanism 20 can be realized by, for example, an independent multi-wheel drive mechanism that has a plurality of wheels and drives the wheels by separate actuators (or motors) (not shown). Further, the traveling mechanism 20 can also be realized by multi-leg walking drive, and any configuration may be used as long as the reference point setting movable body 12 can be moved. As shown in FIG. 5, the traveling mechanism 20 of this embodiment is an example of an independent two-wheel drive mechanism in which the left and right wheels of the reference point setting movable body 12 are driven by separate actuators (not shown). explain. The coordinate position of the reference point installation moving body in motion can be calculated using odometry based on the wheel rotation speed (encoder information) or the IMU information mounted on the reference point installation movable body 12.
また、基準用制御部18は、カメラ24によって撮像された画像に基づいて、識別マーカの位置で停止するように走行機構20を制御する。基準用制御部18は、基準点設置用移動体12の走行中にカメラ24によって撮像された床面の画像を逐次取得する。基準用制御部18は、床面の画像内に識別マーカが検出され、かつ識別マーカの中心が床面の画像の中心と一致した場合に、基準点設置用移動体12の走行を停止するように制御する。そして、基準用制御部18は、床面の画像に映る識別マーカを読み取り、識別マーカに関する情報を取得する。 The reference control unit 18 controls the traveling mechanism 20 to stop at the position of the identification marker based on the image captured by the camera 24. The reference control unit 18 sequentially acquires an image of the floor surface captured by the camera 24 while the reference point setting movable body 12 is traveling. When the identification marker is detected in the image of the floor and the center of the identification marker coincides with the center of the image of the floor, the reference control unit 18 stops the traveling of the reference point installation movable body 12 Control. Then, the reference control unit 18 reads the identification marker shown in the image of the floor surface, and acquires information on the identification marker.
なお、基準用制御部18は、床面の画像の中心と識別マーカの中心とが一致しない場合であっても、図6に示されるように、床面の画像の中心と識別マーカの中心との間のズレ量Δx及びΔyを画像から取得することができる。このため、基準用制御部18は、識別マーカのズレ量Δx及びΔyを考慮することにより、基準点設置用移動体12の位置を表す座標情報を補正することができる。 Incidentally, even if the center of the image of the floor and the center of the identification marker do not match, the reference control unit 18 sets the center of the image of the floor and the center of the identification marker as shown in FIG. The deviation amounts Δx and Δy between the above can be acquired from the image. For this reason, the reference control unit 18 can correct the coordinate information representing the position of the reference point setting movable body 12 by considering the shift amounts Δx and Δy of the identification markers.
識別マーカのズレ量Δx及びΔyを考慮する場合には、上記図6に示されるように、カメラ24によって撮像される床面の画像の中心が、基準点設置用移動体12の垂直方向の中心軸と床面との交点と一致するように予めキャリブレーションを行う必要がある。また、床面を撮影した際の画像の1ピクセルに相当する長さが一定値となるように事前にキャリブレーションしておく必要がある。キャリブレーションは、例えば、チェッカーパターンを用いた方法等により行うことができる。 When considering the shift amounts Δx and Δy of the identification marker, as shown in FIG. 6, the center of the image of the floor surface captured by the camera 24 is the center of the reference point installation movable body 12 in the vertical direction. It is necessary to perform calibration in advance so as to coincide with the intersection of the axis and the floor surface. In addition, it is necessary to calibrate in advance so that the length corresponding to one pixel of the image when the floor surface is photographed becomes a constant value. The calibration can be performed, for example, by a method using a checker pattern.
また、基準用制御部18は、基準用通信部16及び無線ネットワーク11を介して、サーバ28の座標データベース30から座標テーブルを受信する。そして、基準用制御部18は、床面の識別マーカに関する情報と座標テーブルに格納された識別マーカに関する情報とを照合することにより、基準点設置用移動体12の位置に対応する座標情報を認識する。 The reference control unit 18 also receives the coordinate table from the coordinate database 30 of the server 28 via the reference communication unit 16 and the wireless network 11. Then, the reference control unit 18 recognizes the coordinate information corresponding to the position of the reference point setting movable body 12 by collating the information on the identification marker on the floor surface with the information on the identification marker stored in the coordinate table. Do.
そして、基準用制御部18は、基準点設置用移動体12の位置に対応する座標情報を、サーバ28へ送信する。基準点設置用移動体12の位置に対応する座標情報は、後述するサーバ28の位置記憶部34に格納される。 Then, the reference control unit 18 transmits, to the server 28, coordinate information corresponding to the position of the reference point setting movable body 12. Coordinate information corresponding to the position of the reference point setting movable body 12 is stored in a position storage unit 34 of the server 28 described later.
全方向計測プリズム26は、作業用移動体38に搭載されたトータルステーション40の計測ターゲットとなるプリズムである。そのため、全方向計測プリズム26は、後述する作業用移動体38に搭載されたトータルステーション40の計測処理によって検出される。全方向計測プリズム26は、距離測定用機器の一例である。 The omnidirectional measurement prism 26 is a prism serving as a measurement target of the total station 40 mounted on the working mobile body 38. Therefore, the omnidirectional measurement prism 26 is detected by measurement processing of a total station 40 mounted on a working movable body 38 described later. The omnidirectional measurement prism 26 is an example of a distance measurement device.
(サーバ) (server)
サーバ28は、座標データベース30と、サーバ制御部32と、サーバ通信部36とを備える。 The server 28 includes a coordinate database 30, a server control unit 32, and a server communication unit 36.
座標データベース30には、識別マーカに関する情報と、建設現場における位置に対応する座標情報とが対応付けられて格納されている。図7(A)に、座標データベース30に格納される座標テーブルの一例を示す。例えば、図7(A)に示されるように、座標テーブルには、識別マーカに関する情報と座標情報とが一意に対応付けられている。このため、基準点設置用移動体12によって識別マーカが検出され、検出された識別マーカから識別マーカに関する情報が得られれば、基準点設置用移動体12の位置を一意に特定することができる。 The coordinate database 30 stores information on an identification marker and coordinate information corresponding to a position at a construction site in association with each other. FIG. 7A shows an example of the coordinate table stored in the coordinate database 30. As shown in FIG. For example, as shown in FIG. 7A, in the coordinate table, information on an identification marker is uniquely associated with coordinate information. Therefore, if the identification marker is detected by the reference point installation movable body 12 and information about the identification marker is obtained from the detected identification marker, the position of the reference point installation movable body 12 can be uniquely identified.
サーバ制御部32は、基準点設置用移動体12A及び基準点設置用移動体12Bに対する制御信号と、作業用移動体38に対する制御信号とを出力する。また、サーバ制御部32は、基準点設置用移動体12A及び基準点設置用移動体12Bから送信された座標情報と、作業用移動体38から送信された座標情報とを取得し、位置記憶部34へ格納する。 The server control unit 32 outputs control signals for the reference point setting movable body 12A and the reference point setting movable body 12B and control signals for the work movable body 38. In addition, the server control unit 32 acquires the coordinate information transmitted from the reference point installation movable body 12A and the reference point installation movable body 12B and the coordinate information transmitted from the work movable body 38, and the position storage unit Store to 34
位置記憶部34には、基準点設置用移動体12Aの座標情報、基準点設置用移動体12Bの座標情報、及び作業用移動体38の座標情報が格納される。図7(B)に、位置記憶部34に格納される座標情報の一例を示す。例えば、図7(B)に示されるように、各移動体の座標情報が格納される。 The position storage unit 34 stores coordinate information of the reference point setting movable body 12A, coordinate information of the reference point setting movable body 12B, and coordinate information of the work movable body 38. FIG. 7B illustrates an example of coordinate information stored in the position storage unit 34. For example, as shown in FIG. 7 (B), coordinate information of each mobile unit is stored.
サーバ通信部36は、基準点設置用移動体12及び作業用移動体38との間で情報の送受信を行う。 The server communication unit 36 transmits and receives information to and from the reference point setting mobile unit 12 and the work mobile unit 38.
(作業用移動体) (Working mobile)
作業用移動体38は、トータルステーション40と、コンピュータ42と、走行機構20とを備える。作業用移動体38は、建設現場において特定の作業を行う移動体である。建設現場において特定の作業はどのような作業であってもよく、例えば、墨出し作業が挙げられる。 The working mobile body 38 includes a total station 40, a computer 42, and a traveling mechanism 20. The working mobile body 38 is a mobile body that performs specific work at the construction site. The specific work at the construction site may be any work, for example, a red ink work.
トータルステーション40は、所定の計測処理によって基準点設置用移動体12に搭載された全方向計測プリズム26の位置を検出する。また、トータルステーション40は、基準点設置用移動体12の全方向計測プリズム26の位置の検出結果に基づいて、基準点設置用移動体12の位置に対する作業用移動体38の位置を計測する。そして、トータルステーション40は、基準点設置用移動体12に搭載された全方向計測プリズム26の位置に応じて、基準点設置用移動体12との間の距離と方位とを計測する。トータルステーション40は、位置計測部の一例である。 The total station 40 detects the position of the omnidirectional measurement prism 26 mounted on the reference point installation movable body 12 by a predetermined measurement process. Further, the total station 40 measures the position of the working movable body 38 with respect to the position of the reference point installation movable body 12 based on the detection result of the position of the omnidirectional measurement prism 26 of the reference point installation movable body 12. Then, the total station 40 measures the distance between the reference point installation movable body 12 and the direction according to the position of the omnidirectional measurement prism 26 mounted on the reference point installation movable body 12. The total station 40 is an example of a position measurement unit.
コンピュータ42は、CPU、各処理ルーチンを実現するためのプログラム等を記憶したROM、データを一時的に記憶するRAM、記憶手段としてのメモリ、及びネットワークインタフェース等を含んで構成されている。コンピュータ42は、機能的には、位置認識部44と、基準用制御部18と、作業用通信部48とを備える。コンピュータ42は、位置認識装置の一例である。 The computer 42 includes a CPU, a ROM storing programs and the like for realizing each processing routine, a RAM temporarily storing data, a memory as storage means, and a network interface. The computer 42 functionally includes a position recognition unit 44, a reference control unit 18, and a work communication unit 48. The computer 42 is an example of a position recognition device.
位置認識部44は、識別マーカの位置に移動した基準点設置用移動体12の位置に応じて、作業用移動体38の位置を認識する。具体的には、位置認識部44は、トータルステーション40によって得られた、基準点設置用移動体12Aの全方向計測プリズム26A及び基準点設置用移動体12Bの全方向計測プリズム26Bの検出結果に応じて、基準点設置用移動体12A及び基準点設置用移動体12Bの位置を検出する。 The position recognition unit 44 recognizes the position of the working movable body 38 in accordance with the position of the reference point setting movable body 12 moved to the position of the identification marker. Specifically, the position recognition unit 44 responds to the detection results of the omnidirectional measurement prism 26A of the reference point installation movable body 12A and the omnidirectional measurement prism 26B of the reference point installation movable body 12B obtained by the total station 40. The positions of the reference point setting movable body 12A and the reference point setting movable body 12B are detected.
まず、位置認識部44は、全方向計測プリズム26Aの検出結果に応じて、トータルステーション40と全方向計測プリズム26Aとの間の距離、トータルステーション40と全方向計測プリズム26Aとの間の方位角、及びトータルステーション40と全方向計測プリズム26Aとの間の仰角を取得する。また、位置認識部44は、全方向計測プリズム26Bの検出結果に応じて、トータルステーション40と全方向計測プリズム26Bとの間の距離、トータルステーション40と全方向計測プリズム26Bとの間の方位角、及びトータルステーション40と全方向計測プリズム26Bとの間の仰角を取得する。 First, the position recognition unit 44 determines the distance between the total station 40 and the omnidirectional measurement prism 26A, the azimuth angle between the total station 40 and the omnidirectional measurement prism 26A, and the detection result according to the detection result of the omnidirectional measurement prism 26A. An elevation angle between the total station 40 and the omnidirectional measurement prism 26A is acquired. Further, the position recognition unit 44 determines the distance between the total station 40 and the omnidirectional measurement prism 26B, the azimuth angle between the total station 40 and the omnidirectional measurement prism 26B, and the detection result of the omnidirectional measurement prism 26B. An elevation angle between the total station 40 and the omnidirectional measurement prism 26B is acquired.
次に、位置認識部44は、サーバ28の位置記憶部34に格納された、基準点設置用移動体12A及び基準点設置用移動体12Bの位置に対応する座標情報を、作業用通信部48を介して取得する。これにより、基準点設置用移動体12Aの位置と基準点設置用移動体12Bの位置とが認識される。 Next, the position recognition unit 44 transmits the coordinate information corresponding to the positions of the reference point installation movable body 12A and the reference point installation movable body 12B stored in the position storage unit 34 of the server 28 to the work communication unit 48. To get through. Thus, the position of the reference point setting movable body 12A and the position of the reference point setting movable body 12B are recognized.
そして、位置認識部44は、基準点設置用移動体12Aの位置に対応する座標情報と、基準点設置用移動体12Bの位置に対応する座標情報と、基準点設置用移動体12A及び基準点設置用移動体12Bに対する作業用移動体38の位置とから、作業用移動体38の位置を認識する。 The position recognition unit 44 then performs coordinate information corresponding to the position of the reference point installation movable body 12A, coordinate information corresponding to the position of the reference point installation movable body 12B, the reference point installation movable body 12A and the reference point The position of the working mobile body 38 is recognized from the position of the working mobile body 38 with respect to the installation mobile body 12B.
図8に、作業用移動体38の位置に対応する座標情報の認識処理を説明するための説明図を示す。図8に示されるように、基準点設置用移動体12Aが、B通りと2通りとの交点であるB2基準点を表すa点上に静止しており、基準点設置用移動体12Bが、B通りと3通りとの交点であるB3基準点を表すb点上に静止している場合を例に説明する。 FIG. 8 is an explanatory view for explaining recognition processing of coordinate information corresponding to the position of the working mobile body 38. As shown in FIG. As shown in FIG. 8, the reference point setting movable body 12A is stationary on the point a representing the B2 reference point, which is an intersection of B ways and two ways, and the reference point setting movable body 12B is The case where it is at rest on the point b representing the B3 reference point which is the intersection of the B and 3 ways will be described as an example.
まず、作業用移動体38のトータルステーション40は、B2基準点上の基準点設置用移動体12Aに搭載されている全方向計測プリズム26A、及びB3基準点上の基準点設置用移動体12Bに搭載されている全方向計測プリズム26Bを検出する。また、トータルステーション40は、全方向計測プリズム26Aとの間の距離ra及び全方向計測プリズム26Bとの間の距離rbを計測する。また、トータルステーション40は、全方向計測プリズム26Aの位置を表す点a、トータルステーション40の位置を表す点c、及び全方向計測プリズム26Bの位置を表す点bの3点が成す角∠acbの角度を計測する。 First, the total station 40 of the working movable body 38 is mounted on the omnidirectional measurement prism 26A mounted on the reference point setting movable body 12A on the B2 reference point, and on the reference point setting movable body 12B on the B3 reference point The omnidirectional measurement prism 26B being detected is detected. The total station 40 also measures the distance r a between the omnidirectional measurement prism 26A and the distance r b between the omnidirectional measurement prism 26B. In addition, the total station 40 is an angle formed by three points, a point representing the position of the omnidirectional measurement prism 26A, a point c representing the position of the total station 40, and a point b representing the position of the omnidirectional measurement prism 26B. measure.
次に、コンピュータ42の位置認識部44は、作業用通信部48を介して、サーバ28の位置記憶部34に格納されている、基準点設置用移動体12Aの座標情報(xa,ya)及び基準点設置用移動体12Bの座標情報(xb,yb)を取得する。 Next, position identification unit 44 of the computer 42, via the working communication unit 48, is stored in the position storage unit 34 of the server 28, the coordinate information of the reference point established for mobile 12A (x a, y a And coordinate information (x b , y b ) of the reference point setting movable body 12B.
そして、位置認識部44は、基準点設置用移動体12Aの座標情報(xa,ya)と、基準点設置用移動体12Bの座標情報(xb,yb)とに基づいて、後方交会法により作業用移動体38の位置に対応する座標情報(xc,yc)を算出する。 Then, based on the coordinate information (x a , y a ) of the reference point setting movable body 12A and the coordinate information (x b , y b ) of the reference point setting movable body 12B, the position recognition unit 44 Coordinate information (x c , y c ) corresponding to the position of the working mobile body 38 is calculated by the association method.
そして、制御部46は、位置認識部44によって得られた座標情報(xc,yc)を、作業用通信部48及び無線ネットワーク11を介してサーバ28へ送信する。サーバ28のサーバ制御部32は、サーバ通信部36を介して座標情報(xc,yc)を取得し、位置記憶部34へ格納する。 Then, the control unit 46 transmits the coordinate information (x c , y c ) obtained by the position recognition unit 44 to the server 28 via the work communication unit 48 and the wireless network 11. The server control unit 32 of the server 28 acquires coordinate information (x c , y c ) via the server communication unit 36 and stores the coordinate information (x c , y c ) in the position storage unit 34.
制御部46は、位置認識部44によって算出された作業用移動体38の座標情報(xc,yc)と、目標位置に対応する座標情報(xt,yt)とに基づいて、作業用移動体38が目標位置に対応する座標情報(xt,yt)へ近づくように、走行機構20を制御する。なお、作業用移動体38の移動中の位置は、トータルステーション40による基準点設置用移動体12に搭載された全方向計測プリズム26の追尾によって算出することができる。目標位置に対応する座標情報(xt,yt)は、例えばコンピュータ42の記憶部(図示省略)に予め格納される。なお、制御部46は、作業用通信部48を介して、目標位置に対応する座標情報(xt,yt)を逐次取得するようにしてもよい。 The control unit 46 performs work based on the coordinate information (x c , y c ) of the working mobile body 38 calculated by the position recognition unit 44 and the coordinate information (x t , y t ) corresponding to the target position. The traveling mechanism 20 is controlled so that the mobile unit 38 approaches coordinate information (x t , y t ) corresponding to the target position. The moving position of the working movable body 38 can be calculated by tracking the omnidirectional measurement prism 26 mounted on the reference point installation movable body 12 by the total station 40. Coordinate information (x t , y t ) corresponding to the target position is stored in advance in, for example, a storage unit (not shown) of the computer 42. The control unit 46 may sequentially acquire coordinate information (x t , y t ) corresponding to the target position via the work communication unit 48.
ここで、例えば、図9(a)に示されるように、作業用移動体38が、A2基準点、A3基準点、B2基準点、及びB3基準点に囲まれた領域へ移動した場合、作業用移動体38の位置である点cからみた基準点設置用移動体12Bの位置の点bは柱の陰になる。このため、作業用移動体38のトータルステーション40から基準点設置用移動体12Bの全方向計測プリズム26Bを検出することができず、作業用移動体38の位置を認識することができない。 Here, for example, as shown in FIG. 9A, when the working mobile body 38 moves to a region surrounded by the A2 reference point, the A3 reference point, the B2 reference point, and the B3 reference point, the operation is performed. The point b at the position of the reference point setting movable body 12B viewed from the point c which is the position of the movable body 38 is a shade of a pillar. Therefore, the omnidirectional measurement prism 26B of the reference point installation movable body 12B can not be detected from the total station 40 of the work movable body 38, and the position of the work movable body 38 can not be recognized.
そこで、制御部46は、作業用移動体38に搭載されたトータルステーション40による計測処理によって、基準点設置用移動体の全方向計測プリズムが検出されない場合に、基準点設置用移動体を移動させるように制御する。 Therefore, the control unit 46 moves the reference point installation movable body when the omnidirectional measurement prism of the reference point installation movable body is not detected by the measurement processing by the total station 40 mounted on the work movable body 38. Control.
具体的には、位置認識部44は、トータルステーション40による計測処理によって、基準点設置用移動体12Aの全方向計測プリズム26A及び基準点設置用移動体12Bの全方向計測プリズム26Bの少なくとも一方が検出されない場合に、基準点設置用移動体が検出されない旨の未検出制御信号を出力する。そして、制御部46は、位置認識部44によって出力された未検出制御信号を、サーバ28へ送信する。 Specifically, the position recognition unit 44 detects at least one of the omnidirectional measurement prism 26A of the reference point installation movable body 12A and the omnidirectional measurement prism 26B of the reference point installation movable body 12B by measurement processing by the total station 40. If not, it outputs an undetected control signal indicating that the reference point setting mobile body is not detected. Then, the control unit 46 transmits the non-detection control signal output by the position recognition unit 44 to the server 28.
サーバ28のサーバ制御部32は、サーバ通信部36を介して、作業用移動体38から送信された未検出制御信号を取得する。そして、サーバ制御部32は、位置記憶部34に記憶された作業用移動体38の座標情報(xc,yc)に基づいて、作業用移動体38のトータルステーション40によって全方向計測プリズム26が検出される位置であって、かつ現時刻の基準点設置用移動体12の位置に対応する座標情報(xc,yc)から最も近い識別マーカが設置された位置へ基準点設置用移動体12を移動させるように、移動指示に関する制御信号を出力する。 The server control unit 32 of the server 28 acquires the undetected control signal transmitted from the work mobile unit 38 via the server communication unit 36. Then, based on the coordinate information (x c , y c ) of the working mobile unit 38 stored in the position storage unit 34, the server control unit 32 uses the total station 40 of the working mobile unit 38 to measure the omnidirectional measurement prism 26. Reference point installation mobile body to the position where the identification marker is installed from the coordinate information (x c , y c ) corresponding to the detected position and the position of the reference point installation mobile body 12 at the current time A control signal relating to a movement instruction is output to move 12.
例えば、図9(b)に示されるように、サーバ制御部32は、作業用移動体38に搭載されたトータルステーション40から検出できる基準点であるA3基準点へ移動するように、移動指示に関する制御信号を出力する。 For example, as shown in FIG. 9B, the server control unit 32 controls the movement instruction so as to move from the total station 40 mounted on the working mobile body 38 to the A3 reference point which is a detectable reference point. Output a signal.
そして、サーバ制御部32は、サーバ通信部36を介して、基準点設置用移動体12Bに対し移動指示に関する制御信号を送信する。 Then, the server control unit 32 transmits a control signal related to the movement instruction to the reference point setting movable body 12B via the server communication unit 36.
基準点設置用移動体12Bのコンピュータ14の基準用制御部18は、サーバ28から送信された移動指示に関する制御信号に基づいて、例えば図9(b)に示されるように、A3基準点に移動するように走行機構20Bを制御する。そして、基準点設置用移動体12Bは、A3基準点に設置された識別マーカを検出すると、A3基準点で停止する。 The reference control unit 18 of the computer 14 of the reference point setting mobile unit 12B moves to the A3 reference point, as shown in FIG. 9B, for example, based on the control signal related to the movement instruction transmitted from the server 28. Control the traveling mechanism 20B so that When the reference point setting movable body 12B detects the identification marker set at the A3 reference point, it stops at the A3 reference point.
基準点設置用移動体12BがA3基準点で停止すると、作業用移動体38のトータルステーション40によって距離ra及び距離rbと、全方向計測プリズム26A、トータルステーション40、及び全方向計測プリズム26Bの3点が成す角の角度∠acbとが計測される。そして、作業用移動体38のコンピュータの位置認識部44は、上記式(1)及び式(2)に従って、作業用移動体38の座標(xc,yc)を算出する。 When the reference point established for mobile 12B is stopped at the A3 reference point, the distance r a and the distance r b by the total station 40 in the work moving body 38, omnidirectional measurement prism 26A, the total station 40, and the third omnidirectional measurement prism 26B The angle ∠acb of the angle formed by the points is measured. Then, the position recognition unit 44 of the computer of the working mobile body 38 calculates the coordinates (x c , y c ) of the working mobile body 38 according to the above equations (1) and (2).
<位置認識システムの作用> <Operation of position recognition system>
次に、位置認識システム10の作用について、図10、図11、図12、図13、図14、及び図15を参照して説明する。図10(a)に示されるように、床面上の基準点に対して、当該基準点の座標を知ることのできる識別マーカを押印又は貼付しておく。また、図10(b)に示されるように、識別マーカが設置された基準点上に、基準点設置用移動体12Aと基準点設置用移動体12Bとを配置する。そして、例えば建設現場の担当者が、位置認識システム10の基準点設置用移動体12A、基準点設置用移動体12B、作業用移動体38、及びサーバ28を起動させると、作業用移動体38のコンピュータ42は、図11に示す作業用移動体移動処理を実行する。 Next, the operation of the position recognition system 10 will be described with reference to FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13, FIG. 14, and FIG. As shown in FIG. 10A, an identification marker that can know the coordinates of the reference point is stamped or attached to the reference point on the floor surface. Further, as shown in FIG. 10B, the reference point setting movable body 12A and the reference point setting movable body 12B are disposed on the reference point where the identification marker is set. Then, for example, when the person in charge at the construction site activates the reference point setting movable body 12A of the position recognition system 10, the reference point setting movable body 12B, the work movable body 38, and the server 28, the work movable body 38 The computer 42 executes the working mobile body moving process shown in FIG.
(作業用移動体の作用) (Function of work mobile)
まず、ステップS100において、コンピュータ42の位置認識部44は、全方向計測プリズム26の検出処理を実行するようにトータルステーション40を制御する。そして、図10(c)に示されるように、トータルステーション40によって全方向計測プリズム26の検出処理が実行され、基準点設置用移動体12Aの全方向計測プリズム26A及び基準点設置用移動体12Bの全方向計測プリズム26Bまでの、距離、方位角、及び仰角が計測される。位置認識部44は、トータルステーション40によって得られた全方向計測プリズム26A及び全方向計測プリズム26Bの検出結果を取得する。 First, in step S100, the position recognition unit 44 of the computer 42 controls the total station 40 to execute the detection process of the omnidirectional measurement prism 26. Then, as shown in FIG. 10C, the detection process of the omnidirectional measurement prism 26 is executed by the total station 40, and the omnidirectional measurement prism 26A of the reference point installation movable body 12A and the reference point installation movable body 12B. The distance, azimuth angle, and elevation angle to the omnidirectional measurement prism 26B are measured. The position recognition unit 44 acquires the detection results of the omnidirectional measurement prism 26A and the omnidirectional measurement prism 26B obtained by the total station 40.
ステップS102において、位置認識部44は、上記ステップS102で取得された全方向計測プリズムの検出結果に基づき、基準点設置用移動体12Aの全方向計測プリズム26A及び基準点設置用移動体12Bの全方向計測プリズム26Bが検出されたか否かを判定する。基準点設置用移動体12Aの全方向計測プリズム26A及び基準点設置用移動体12Bの全方向計測プリズム26Bが検出された場合には、ステップS104へ進む。一方、基準点設置用移動体12Aの全方向計測プリズム26A及び基準点設置用移動体12Bの全方向計測プリズム26Bの少なくとも一方が検出されなかった場合には、ステップS110へ進む。 In step S102, based on the detection result of the omnidirectional measurement prism acquired in step S102, the position recognition unit 44 performs all of the omnidirectional measurement prism 26A of the reference point installation movable body 12A and the reference point installation movable body 12B. It is determined whether the direction measurement prism 26B has been detected. If the omnidirectional measurement prism 26A of the reference point installation movable body 12A and the omnidirectional measurement prism 26B of the reference point installation movable body 12B are detected, the process proceeds to step S104. On the other hand, when at least one of the omnidirectional measurement prism 26A of the reference point installation movable body 12A and the omnidirectional measurement prism 26B of the reference point installation movable body 12B is not detected, the process proceeds to step S110.
ステップS104において、位置認識部44は、サーバ28の位置記憶部34に格納された、基準点設置用移動体12Aの位置に対応する座標情報(xa,ya)及び基準点設置用移動体12Bの位置に対応する座標情報(xb,yb)を、作業用通信部48を介して取得する。 In step S104, the position recognition unit 44 stores coordinate information (x a , y a ) corresponding to the position of the reference point installation movable body 12A stored in the position storage unit 34 of the server 28 and the reference point installation movable body Coordinate information (x b , y b ) corresponding to the position of 12 B is acquired via the work communication unit 48.
ステップS106において、位置認識部44は、上記ステップS104で取得された、基準点設置用移動体12Aの位置に対応する座標情報(xa,ya)及び基準点設置用移動体12Bの位置に対応する座標情報(xb,yb)と、全方向計測プリズム26A及び全方向計測プリズム26Bの検出結果とから、作業用移動体38の現在位置に対応する座標情報(xc,yc)を認識する。 In step S106, the position identification unit 44 has been obtained in step S104, coordinate information corresponding to the position of the reference point established for mobile 12A (x a, y a) to the position of and the reference point established for mobile 12B From the corresponding coordinate information (x b , y b ) and the detection results of the omnidirectional measurement prism 26A and the omnidirectional measurement prism 26B, coordinate information (x c , y c ) corresponding to the current position of the working mobile body 38 Recognize
ステップS107において、制御部46は、上記ステップS106で得られた座標情報(xc,yc)を、作業用通信部48及び無線ネットワーク11を介して、サーバ28へ送信する。 In step S107, the control unit 46 transmits the coordinate information (x c , y c ) obtained in step S106 to the server 28 via the work communication unit 48 and the wireless network 11.
ステップS108において、制御部46は、上記ステップS106で認識された作業用移動体38の座標情報(xc,yc)と、目標位置に対応する座標情報(xt,yt)とに基づいて、図10(d)に示されるように、作業用移動体38が目標位置Tへ近づくように走行機構20を制御する。なお、制御部46は、作業用移動体38が目標位置Tの近傍に達した場合には、停止する。具体的には、目標位置との誤差が予め設定しておいた閾値以下であれば、動作を停止する。 In step S108, the control unit 46 is based on the coordinate information (x c , y c ) of the working mobile body 38 recognized in the above step S106 and the coordinate information (x t , y t ) corresponding to the target position. As shown in FIG. 10D, the traveling mechanism 20 is controlled so that the working mobile body 38 approaches the target position T. When the working mobile body 38 reaches the vicinity of the target position T, the control unit 46 stops. Specifically, if the error from the target position is equal to or less than a preset threshold, the operation is stopped.
ステップS110において、位置認識部44は、基準点設置用移動体12が検出されない旨の未検出制御信号を出力する。そして、制御部46は、位置認識部44によって出力された未検出制御信号を、サーバ28へ送信する。例えば、前時刻までは図12(a)に示されるような位置関係であり、現時刻の移動制御によって図12(b)に示されるような位置関係となった場合、位置認識部44は、基準点設置用移動体12が検出されない旨の未検出制御信号を出力する。 In step S110, the position recognition unit 44 outputs an undetected control signal indicating that the reference point setting movable body 12 is not detected. Then, the control unit 46 transmits the non-detection control signal output by the position recognition unit 44 to the server 28. For example, when the positional relationship as shown in FIG. 12 (a) is obtained until the previous time, and the positional relationship as shown in FIG. 12 (b) is obtained by the movement control at the current time, the position recognition unit 44 An undetected control signal indicating that the reference point setting movable body 12 is not detected is output.
ステップS112において、制御部46は、上記ステップS106で得られた現在位置に対応する座標情報(xc,yc)と、目標位置に対応する座標情報(xt,yt)との間の差分が閾値以下であるか否かを判定する。現在位置に対応する座標情報(xc,yc)と目標位置に対応する座標情報(xt,yt)との間の差分が閾値以下である場合には、ステップS114へ進む。一方、現在位置に対応する座標情報(xc,yc)と目標位置に対応する座標情報(xt,yt)との間の差分が閾値より大きい場合には、ステップS100へ戻る。 In step S112, the control unit 46 determines between the coordinate information (x c , y c ) corresponding to the current position obtained in step S106 and the coordinate information (x t , y t ) corresponding to the target position. It is determined whether the difference is equal to or less than a threshold. If the difference between the coordinate information (x c , y c ) corresponding to the current position and the coordinate information (x t , y t ) corresponding to the target position is equal to or less than the threshold, the process proceeds to step S114. On the other hand, when the difference between the coordinate information (x c , y c ) corresponding to the current position and the coordinate information (x t , y t ) corresponding to the target position is larger than the threshold, the process returns to step S100.
ステップS114において、制御部46は、走行機構20を停止させるように制御する。 In step S114, the control unit 46 controls the traveling mechanism 20 to stop.
(サーバの作用) (Function of server)
サーバ28は、図13に示すサーバ制御処理を実行する。 The server 28 executes server control processing shown in FIG.
ステップS200において、サーバ28のサーバ制御部32は、サーバ通信部36を介して座標情報(xc,yc)を取得し、位置記憶部34へ格納する。 In step S200, the server control unit 32 of the server 28 acquires coordinate information (x c , y c ) via the server communication unit 36, and stores the acquired coordinate information (x c , y c ) in the position storage unit 34.
ステップS202において、サーバ28のサーバ制御部32は、基準点設置用移動体12が検出されない旨の未検出信号を取得したか否かを判定する。未検出信号を取得した場合には、ステップS204へ進む。一方、未検出信号を取得していない場合には、ステップS200へ戻る。 In step S202, the server control unit 32 of the server 28 determines whether an undetected signal indicating that the reference point installation movable body 12 is not detected is acquired. If an undetected signal is obtained, the process proceeds to step S204. On the other hand, when the undetected signal is not obtained, the process returns to step S200.
ステップS204において、サーバ制御部32は、位置記憶部34に記憶された作業用移動体38の座標情報(xc,yc)に基づいて、作業用移動体38のトータルステーション40によって全方向計測プリズム26が検出される位置であって、かつ現時刻の基準点設置用移動体12の位置に対応する座標情報(xc,yc)から最も近い識別マーカが設置された位置へ基準点設置用移動体12を移動させるように、移動指示に関する制御信号を送信する。例えば、図14(a)に示されるような位置関係である場合、サーバ制御部32は、基準点設置用移動体12を、識別マーカNへ移動させるような制御信号を、基準点設置用移動体12へ送信する。 In step S 204, the server control unit 32 performs an omnidirectional measurement prism by the total station 40 of the working movable body 38 based on the coordinate information (x c , y c ) of the working movable body 38 stored in the position storage unit 34. 26 for setting a reference point to the position where the identification marker is located from the coordinate information (x c , y c ) corresponding to the position of the reference point setting mobile body 12 at the current time. A control signal relating to a movement instruction is transmitted to move the mobile unit 12. For example, in the case of the positional relationship as shown in FIG. 14A, the server control unit 32 moves the control signal for moving the reference point setting movable body 12 to the identification marker N as the reference point setting movement. Send to body 12
(基準点設置用移動体の作用) (Function of mobile for setting reference point)
基準点設置用移動体12のコンピュータ14の基準用制御部18は、サーバ28から送信された移動指示に関する制御信号を取得すると、図15に示す基準点設置用移動体移動処理を実行する。また、カメラ24によって、基準点設置用移動体12の下方向の床面の画像が撮像される。 The reference control unit 18 of the computer 14 of the reference point setting mobile unit 12 executes the reference point setting mobile unit movement process shown in FIG. 15 when acquiring the control signal related to the movement instruction transmitted from the server 28. In addition, the camera 24 captures an image of the floor surface in the downward direction of the reference point setting movable body 12.
ステップS300において、基準用制御部18は、サーバ28から送信された移動指示に関する制御信号を取得する。移動指示に関する制御信号には、基準点設置用移動体12の移動方向に関する情報が含まれている。 In step S300, the reference control unit 18 acquires a control signal related to the movement instruction transmitted from the server 28. The control signal related to the movement instruction includes information on the movement direction of the reference point setting movable body 12.
ステップS302において、基準用制御部18は、カメラ24によって撮像された床面の画像を取得する。 In step S302, the reference control unit 18 acquires an image of the floor surface captured by the camera 24.
ステップS304において、基準用制御部18は、上記ステップS302で取得された床面の画像に識別マーカが映っており、かつ識別マーカの中心と床面の画像の中心との間の差分が閾値以下であるか否かを判定する。識別マーカの中心と床面の画像の中心との間の差分が閾値以下である場合には、ステップS308へ進む。一方、識別マーカの中心と床面の画像の中心との間の差分が閾値より大きい場合には、ステップS306へ進む。 In step S304, the reference control unit 18 displays the identification marker in the image of the floor obtained in step S302, and the difference between the center of the identification marker and the center of the image of the floor is equal to or less than the threshold. It is determined whether the If the difference between the center of the identification marker and the center of the image of the floor is equal to or less than the threshold, the process proceeds to step S308. On the other hand, if the difference between the center of the identification marker and the center of the image of the floor surface is larger than the threshold, the process proceeds to step S306.
ステップS306において、基準用制御部18は、図14(b)に示されるように、車輪回転数(エンコーダ情報)に基づくオドメトリや、基準点設置用移動体12に搭載したIMU情報を利用して、基準点設置用移動体の座標位置と姿勢を算出し、目標とする識別マーカへ到達するように走行機構20を制御する。 In step S306, as shown in FIG. 14 (b), the reference control unit 18 uses odometry based on the wheel rotation speed (encoder information) and the IMU information mounted on the reference point installation movable body 12. The coordinate position and the attitude of the reference point setting movable body are calculated, and the traveling mechanism 20 is controlled to reach the target identification marker.
ステップS308において、基準用制御部18は、図14(c)に示されるように、基準点設置用移動体12の走行を停止するように制御する。これにより、作業用移動体38から基準点設置用移動体12の全方向計測プリズム26が検出される。 In step S308, the reference control unit 18 controls the traveling of the reference point setting movable body 12 to stop, as shown in FIG. 14 (c). Thereby, the omnidirectional measurement prism 26 of the reference point installation movable body 12 is detected from the work movable body 38.
ステップS310において、基準用制御部18は、基準用通信部16及び無線ネットワーク11を介して、サーバ28の座標データベース30から座標テーブルを受信する。そして、基準用制御部18は、床面の識別マーカに関する情報と座標テーブルに格納された識別マーカに関する情報とを照合することにより、基準点設置用移動体12の位置に対応する座標情報を認識する。そして、基準用制御部18は、基準点設置用移動体12の位置に対応する座標情報を、サーバ28へ送信する。基準点設置用移動体12の位置に対応する座標情報は、後述するサーバ28の位置記憶部34に格納される。 In step S310, the reference control unit 18 receives the coordinate table from the coordinate database 30 of the server 28 via the reference communication unit 16 and the wireless network 11. Then, the reference control unit 18 recognizes the coordinate information corresponding to the position of the reference point setting movable body 12 by collating the information on the identification marker on the floor surface with the information on the identification marker stored in the coordinate table. Do. Then, the reference control unit 18 transmits, to the server 28, coordinate information corresponding to the position of the reference point setting movable body 12. Coordinate information corresponding to the position of the reference point setting movable body 12 is stored in a position storage unit 34 of the server 28 described later.
以上説明したように、本実施形態では、建設現場における床面上の基準点に対して識別マーカを設置し、設置された識別マーカの位置に、基準点設置用移動体を移動させる。そして、基準点設置用移動体の位置に応じて、建設現場において作業を行うための作業用移動体の位置を認識する。これにより、建設現場における作業用移動体の位置を、精度良く認識することができる。 As described above, in the present embodiment, the identification marker is set to the reference point on the floor surface at the construction site, and the reference point setting movable body is moved to the position of the set identification marker. Then, in accordance with the position of the reference point setting movable body, the position of the work movable body for performing work in the construction site is recognized. Thereby, the position of the working mobile unit at the construction site can be recognized with high accuracy.
また、従来においては、建設現場の柱面に対してトータルステーション計測用のマーカを貼り付け、対象物の位置の検出に利用する場合があった。しかし、この場合には、耐火被覆吹付又は仕上げ工事などによって柱面のマーカが隠れてしまい、建設工事の初期の段階で、柱面のマーカを利用することはできなくなる。一方、本実施形態によれば、トータルステーション計測用の全方向計測プリズム26を備えた基準点設置用移動体12が移動することにより、トータルステーションの計測対象が建設工事の進捗によって隠れることはない。このため、建設工事の全工期に渡って、作業用移動体の位置を認識することができる。 Moreover, in the past, a marker for total station measurement was attached to a column surface of a construction site, and there was a case used for detection of the position of an object. However, in this case, the marker on the pillar surface is hidden due to fireproof coating spraying or finishing work, and the marker on the pillar surface can not be used in the early stage of the construction work. On the other hand, according to the present embodiment, by moving the reference point setting movable body 12 provided with the omnidirectional measurement prism 26 for total station measurement, the measurement target of the total station is not hidden by the progress of the construction work. For this reason, the position of the mobile unit for work can be recognized over the entire construction period of the construction work.
また、従来の方法においても、トータルステーション計測用のマーカを建設現場の至るところに貼り付けることにより、トータルステーション計測の見通し外領域を減らすことができるが、この場合には、測量業者による計測用マーカの位置出し作業のコストが増加してしまう。一方、本実施形態によれば、測量業者の通常業務である親墨を引く作業の流れの中で親墨の交点に識別マーカを設置するだけでよく、測量業者の業務負担を著しく増加させずに、作業用移動体の位置を認識することができる。 Also in the conventional method, by sticking a marker for total station measurement all over the construction site, it is possible to reduce the out-of-sight area of total station measurement. In this case, The cost of positioning work increases. On the other hand, according to the present embodiment, it is only necessary to install the identification marker at the intersection point of the pelvic ink in the flow of drawing the pelvic ink, which is the normal work of the surveying trader. The position of the working mobile body can be recognized.
また、例えば、上記特許文献3に示されるような従来の方法を用いた場合には、作業用移動体の位置の検出に際して誤差が蓄積されてしまう。一方、本実施の形態では、全方向計測プリズム26を備える基準点設置用移動体12は必ず基準点上に移動する。このため、作業用移動体と基準点設置用移動体との移動を繰り返したとしても、誤差の蓄積は発生しない。そのため、作業用移動体の位置を精度よく認識することができる。 Further, for example, when the conventional method as disclosed in Patent Document 3 is used, an error is accumulated when detecting the position of the working mobile body. On the other hand, in the present embodiment, the reference point setting movable body 12 provided with the omnidirectional measurement prism 26 always moves on the reference point. For this reason, accumulation of errors does not occur even if the movements of the work mobile unit and the reference point installation mobile unit are repeated. Therefore, the position of the working mobile unit can be recognized with high accuracy.
<第2の実施形態に係る位置認識システム> <Position Recognition System According to Second Embodiment>
次に、第2の実施の形態に係る位置認識システムについて説明する。なお、第2の実施の形態に係る位置認識システムの構成は、第1の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。 Next, a position recognition system according to a second embodiment will be described. The configuration of the position recognition system according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, so the same reference numerals are given and the description is omitted.
第2の実施形態では、次時刻の作業用移動体38の位置に基づいて、次時刻の作業用移動体38の位置からのトータルステーション40による計測処理によって基準点設置用移動体12が検出される位置へ基準点設置用移動体12を移動させるように制御する点が、第1の実施形態と異なる。 In the second embodiment, the reference point installation movable body 12 is detected by measurement processing by the total station 40 from the position of the work movable body 38 at the next time based on the position of the work movable body 38 at the next time. The point of controlling to move the reference point setting movable body 12 to the position is different from the first embodiment.
第1の実施形態では、作業用移動体38のトータルステーション40の計測処理により、基準点設置用移動体12の全方向計測プリズム26が検出されなかった場合に、基準点設置用移動体12に対して移動指示を出力する場合を例に説明した。しかし、作業用移動体38のトータルステーション40によって基準点設置用移動体12が検出されないことが検知された後に移動指示を出力したのでは時間のロスが大きい。 In the first embodiment, when the omnidirectional measurement prism 26 of the reference point installation movable body 12 is not detected by the measurement processing of the total station 40 of the work movable body 38, the reference point installation movable body 12 is detected. The case where the movement instruction is output is described as an example. However, if the total station 40 of the working mobile unit 38 detects that the reference point setting mobile unit 12 is not detected, the loss of time is large if the movement instruction is output.
そこで、第2の実施形態では、作業用移動体38のトータルステーション40の計測処理によって基準点設置用移動体12の全方向計測プリズム26が検出されないことを予測して、予め基準点設置用移動体12に対して移動指示を出力する。 Therefore, in the second embodiment, it is predicted that the omnidirectional measurement prism 26 of the reference point installation movable body 12 will not be detected by the measurement processing of the total station 40 of the work movable body 38, and the reference point installation movable body is made in advance. The movement instruction is output to 12.
第2の実施形態のサーバ28のサーバ制御部32は、次時刻の作業用移動体38の位置に対応する座標情報を作業用移動体38から取得し、次時刻の作業用移動体38の位置からのトータルステーション40による計測処理によって基準点設置用移動体12が検出される位置へ基準点設置用移動体12を移動させるように制御する。 The server control unit 32 of the server 28 according to the second embodiment acquires coordinate information corresponding to the position of the work mobile unit 38 at the next time from the work mobile unit 38, and the position of the work mobile unit 38 at the next time It controls so that the reference point installation movable body 12 is moved to the position where the reference point installation movable body 12 is detected by the measurement processing by the total station 40 from the above.
例えば、上記図8のような位置関係の状況から、作業用移動体38の次時刻の目的地がA2基準点、A3基準点、B2基準点、及びB3基準点に囲まれた領域となる場合を考える。この場合、作業用移動体38は、次の目的地の座標情報を、無線ネットワーク11を介してサーバ28へ送信する。これにより、サーバ28は、作業用移動体38がA2基準点、A3基準点、B2基準点、及びB3基準点に囲まれた領域へ移動した際には柱の影響により、作業用移動体38から基準点設置用移動体12に搭載されている全方向計測プリズム26を検出できなくなることを事前に検知することができる。 For example, in the case where the destination at the next time of the working mobile body 38 is an area surrounded by the A2 reference point, the A3 reference point, the B2 reference point, and the B3 reference point from the situation of positional relationship as shown in FIG. think of. In this case, the working mobile unit 38 transmits coordinate information of the next destination to the server 28 via the wireless network 11. As a result, when the working mobile body 38 moves to a region surrounded by the A2 reference point, the A3 reference point, the B2 reference point, and the B3 reference point, the server 28 detects the work mobile body 38 by the influence of the pillar. From this, it can be detected in advance that the omnidirectional measurement prism 26 mounted on the reference point installation movable body 12 can not be detected.
そのため、サーバ28は作業用移動体38が現在地から次の目的地への移動を開始するとともに、基準点設置用移動体12をA3基準点に移動するように指示を出す。 Therefore, the server 28 instructs the working mobile unit 38 to start moving from the current location to the next destination, and to move the reference point setting mobile unit 12 to the A3 reference point.
以上説明したように、第2の実施形態では、次時刻の作業用移動体の位置に基づいて、次時刻の作業用移動体の位置からトータルステーションによる計測処理によって基準点設置用移動体が検出される位置へ基準点設置用移動体を移動させるように制御する。これにより、作業用移動体から基準点設置用移動体が検出されない場合に、作業用移動体の位置を短時間で認識することができる。具体的には、全方向計測プリズムを検出することができない時間が低減され、時間のロスを低減することができる。 As described above, in the second embodiment, the reference point installation movable body is detected by the measurement processing by the total station from the position of the work movable body at the next time based on the position of the work movable body at the next time. Control to move the reference point setting mobile body to the target position. Thereby, when the reference point setting movable body is not detected from the work movable body, the position of the work movable body can be recognized in a short time. Specifically, the time when the omnidirectional measurement prism can not be detected is reduced, and the loss of time can be reduced.
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、上記各実施形態では、作業用移動体38のコンピュータ42が図11に示す処理を実行し、サーバ28が図13に示す処理を実行し、基準点設置用移動体12のコンピュータ14が図15に示す処理を実行する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、作業用移動体38のコンピュータ42が図13に示す処理を実行するようにしてもよい。 For example, in the above embodiments, the computer 42 of the working mobile unit 38 executes the processing shown in FIG. 11, the server 28 executes the processing shown in FIG. 13, and the computer 14 of the reference point setting mobile unit 12 is shown in FIG. Although the case where the process shown in 15 is executed has been described as an example, the present invention is not limited to this. For example, the computer 42 of the working mobile unit 38 may execute the process shown in FIG.
また、上記各実施形態では、サーバ28を介して情報のやり取りが行われる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、作業用移動体38のコンピュータ42と基準点設置用移動体12のコンピュータ14とが直接情報のやり取りを行っても良い。 In each of the above-described embodiments, the information is exchanged via the server 28. However, the present invention is not limited to this. The computer 14 of the body 12 may directly exchange information.
また、位置認識システムの各コンピュータは、外部サーバとの間で情報の通信を行うことにより、各種情報を取得するようにしてもよい。例えば、外部サーバには作業用移動体38の目標位置情報が格納されており、作業用移動体38の目標位置情報を外部サーバから逐次取得してもよい。 In addition, each computer of the position recognition system may acquire various information by communicating information with an external server. For example, target position information of the work mobile unit 38 may be stored in the external server, and target position information of the work mobile unit 38 may be sequentially acquired from the external server.
また、基準点設置用移動体12の移動中の位置は、車輪回転数(エンコーダ情報)に基づくオドメトリ、又は作業用移動体に搭載したIMU情報等によって、算出する場合を例に説明したが、基準点設置用移動体12に搭載したカメラ24によって撮像された画像をもとに親墨上を認識し、親墨上をトレースするような移動制御を行ってもよい。 In addition, although the position during movement of the reference point setting movable body 12 is calculated using odometry based on the wheel rotation speed (encoder information) or IMU information mounted on the work movable body, the case has been described as an example. Based on the image captured by the camera 24 mounted on the reference point setting movable body 12, the top of the ink may be recognized, and movement control may be performed to trace the top of the ink.
また、作業用移動体38の移動中の位置は、トータルステーション40による基準点設置用移動体12に搭載された全方向計測プリズム26の追尾によって算出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、車輪回転数(エンコーダ情報)に基づくオドメトリ、又は作業用移動体に搭載したIMU情報等によって、作業用移動体38の移動中の位置を算出するようにしてもよい。 In addition, although the case where the position during movement of the working movable body 38 is calculated by tracking of the omnidirectional measurement prism 26 mounted on the reference point installation movable body 12 by the total station 40 has been described as an example, it is limited thereto It is not a thing. For example, the position during movement of the working mobile body 38 may be calculated by odometry based on the wheel rotation speed (encoder information), IMU information mounted on the working mobile body, or the like.
また、本実施形態では、作業用移動体に搭載された位置計測部がトータルステーション40であり、基準点設置用移動体に搭載された距離測定用機器が全方向計測プリズム26である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。作業用移動体から基準点設置用移動体の位置を計測可能であれば、位置計測部及び距離測定用機器はどのような構成であってもよい。例えば、基準点設置用移動体の位置が計測可能な三次元レーザ測量器を位置計測部として作業用移動体に搭載し、所定の三次元レーザ受光手段を距離測定用機器として基準点設置用移動体に搭載し、作業用移動体から基準点設置用移動体の位置を計測するようにしてもよい。この場合には、全方向計測プリズムを用いることなく、作業用移動体から基準点設置用移動体の位置を計測することができる。 Further, in the present embodiment, the position measurement unit mounted on the working movable body is the total station 40, and the distance measuring device mounted on the reference point installation movable body is the omnidirectional measurement prism 26 as an example. Although explained, it is not limited to this. The position measuring unit and the distance measuring device may have any configuration as long as the position of the reference point setting movable body can be measured from the work movable body. For example, a three-dimensional laser surveying instrument capable of measuring the position of a reference point setting movable body is mounted on a working movable body as a position measuring unit, and a predetermined three dimensional laser light receiving unit is moved as a distance measuring instrument It may be mounted on the body, and the position of the reference point setting movable body may be measured from the working movable body. In this case, the position of the reference point installation movable body can be measured from the working movable body without using the omnidirectional measurement prism.
また、上記ではプログラムが記憶部(図示省略)に予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、プログラムは、CD−ROM、DVD−ROM及びマイクロSDカード等の記録媒体の何れかに記録されている形態で提供することも可能である。 In the above, the embodiment has been described in which the program is stored (installed) in a storage unit (not shown) in advance. However, the program is recorded in any of recording media such as CD-ROM, DVD-ROM, and micro SD card. It is also possible to provide in the form which is being
10 位置認識システム
11 無線ネットワーク
12,12A,12B 基準点設置用移動体
14,14A,14B コンピュータ
16 基準用通信部
18 基準用制御部
20,20A,20B 走行機構
22,22A,22B 照明部
24,24A,24B カメラ
26,26A,26B 全方向計測プリズム
28 サーバ
30 座標データベース
32 サーバ制御部
34 位置記憶部
36 サーバ通信部
38 作業用移動体
40 トータルステーション
42 コンピュータ
44 位置認識部
46 制御部
48 作業用通信部
10 Position recognition system 11 Wireless network 12, 12A, 12B Reference point installation mobile body 14, 14A, 14B Computer 16 Reference communication unit 18 Reference control unit 20, 20A, 20B Travel mechanism 22, 22A, 22B Lighting unit 24, 24A, 24B cameras 26, 26A, 26B omnidirectional measurement prism 28 server 30 coordinate database 32 server control unit 34 position storage unit 36 server communication unit 38 working mobile unit 40 total station 42 computer 44 position recognition unit 46 control unit 48 work communication Department
Claims (8)
前記設置工程によって設置された前記識別マーカの位置に、基準点設置用移動体を移動させる移動工程と、
前記移動工程によって移動した前記基準点設置用移動体の位置に応じて、前記建設現場において作業を行うための作業用移動体の位置を認識する認識工程と、
を備える位置認識方法。 An installation process for installing an identification marker with respect to a reference point on a floor surface at a construction site;
A moving step of moving a reference point setting movable body to the position of the identification marker set in the setting step;
A recognition step of recognizing a position of a working mobile body for performing work at the construction site according to the position of the reference point setting mobile body moved by the moving step;
Location recognition method comprising:
を備える位置認識装置。 According to the position of the reference point setting movable body, which has moved to the position of the identification marker previously installed with respect to the reference point on the floor surface at the construction site, a working mobile body for performing work at the construction site A position recognition device comprising a position recognition unit that recognizes a position.
請求項2に記載の位置認識装置。 Control is performed to move the reference point installation movable body when the distance measurement device mounted on the reference point installation movable body is not detected by measurement processing by the position measurement unit mounted on the work movable body Further comprising a control unit
The position recognition device according to claim 2.
請求項3に記載の位置認識装置。 The control unit is configured to use the position measurement unit of the work movable body when the distance measurement equipment of the reference point installation movable body is not detected by the measurement process of the work movable body by the position measurement unit. The reference point setting movable body is moved to a position where the reference point setting movable body is detected and the identification marker is installed closest to the position of the reference point setting movable body at the current time. To control
The position recognition device according to claim 3.
請求項3又は請求項4に記載の位置認識装置。 The control unit is a position at which the reference point setting movable body is detected by the position measurement unit from the position of the work movable body at the next time based on the position of the work movable body at the next time. Control to move the reference point setting mobile body to
The position recognition device according to claim 3 or 4.
前記建設現場の床面を撮像するカメラと、
走行機構と、
前記カメラによって撮像された画像に基づいて、前記建設現場における床面上の基準点に対して予め設置された識別マーカの位置で停止するように、前記走行機構を制御する基準点設置用移動体制御部と、
を備えた基準点設置用移動体。 An apparatus for measuring a distance detected by measurement processing of a position measurement unit mounted on a working mobile body performing work at a construction site;
A camera for imaging the floor of the construction site;
Running mechanism,
Reference point setting mobile body for controlling the traveling mechanism to stop at a position of an identification marker previously installed with respect to a reference point on a floor surface at the construction site based on an image captured by the camera A control unit,
Mobile body for reference point setting equipped with.
位置認識部と、
を備えた作業用移動体であって、
前記位置計測部は、前記基準点設置用移動体の前記距離測定用機器の位置の検出結果に基づいて、前記基準点設置用移動体の位置に対する前記作業用移動体の位置を計測し、
前記位置認識部は、前記位置計測部によって計測された前記基準点設置用移動体の位置に対する前記作業用移動体の位置と、前記基準点設置用移動体の位置に対応する前記識別マーカの位置とに基づいて、作業用移動体の位置を認識する、
作業用移動体。 A position measurement unit that detects the position of a distance measurement device mounted on a reference point installation movable body that moves to the position of an identification marker previously installed with respect to a reference point on a floor surface at a construction site;
A position recognition unit,
A working mobile equipped with
The position measurement unit measures the position of the work mobile relative to the position of the reference point installation mobile based on the detection result of the position of the distance measurement device of the reference point installation mobile.
The position recognition unit detects the position of the work movable body with respect to the position of the reference point installation movable body measured by the position measurement unit and the position of the identification marker corresponding to the position of the reference point installation movable body. And recognize the position of the working mobile based on
Mobile for work.
請求項7に記載の作業用移動体と、
を備えた位置認識システム。 The reference point setting mobile body according to claim 6,
The working mobile body according to claim 7;
Location recognition system.
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