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公開番号2024062773
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-10
出願番号2022170842
出願日2022-10-25
発明の名称情報処理装置、地図作成システム、移動体システム、情報処理方法、及びコンピュータプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G09B 29/00 20060101AFI20240501BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】高精度な位置姿勢推定が可能な地図データを生成する情報処理装置を提供する。
【解決手段】情報処理装置において、移動するセンサーの移動経路に沿って配置された計測点群の各計測点についてセンサーの計測位置姿勢情報及びセンサーが取得したセンサー情報が記録された地図データを取得し、地図データに基づいて、移動経路上の隣接する計測点間の相対的な計測位置姿勢を取得し、ループを形成する移動経路の双方の側から夫々1つ以上選択した計測点のセンサー情報に基づいて、それら選択した計測点間の相対的な計測位置姿勢を算出し、地図データに基づいて、計測点の位置情報及び姿勢情報の誤差の重み値を決定し、各計測点間の相対的な計測位置姿勢と重み値とに基づいて、ループ上の計測点の計測位置姿勢情報を補正する。
【選択図】図6

特許請求の範囲【請求項１】
移動するセンサーの移動経路に沿って配置された計測点群の各計測点について前記センサーの計測位置姿勢情報及び前記センサーが取得したセンサー情報が記録された地図データを取得する地図取得手段と、
前記地図データに基づいて、前記移動経路上の隣接する前記計測点間の相対的な計測位置姿勢を取得する第１の相対位置姿勢取得手段と、
ループを形成する前記移動経路の双方の側から夫々１つ以上選択した前記計測点の前記センサー情報に基づいて、それら選択した前記計測点間の相対的な計測位置姿勢を算出する第２の相対位置姿勢取得手段と、
前記地図データに基づいて、前記計測点の位置情報及び姿勢情報の誤差の重み値を決定する重み決定手段と、
前記第１及び第２の相対位置姿勢取得手段で取得した各計測点間の相対的な計測位置姿勢と前記重み決定手段で決定した前記重み値とに基づいて、前記ループ上の前記計測点の計測位置姿勢情報を補正する位置姿勢補正手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記位置姿勢補正手段は、各計測点の位置姿勢をパラメータとし、各計測点間の前記第１及び第２の相対位置姿勢取得手段で取得した相対的な計測位置姿勢値を目標値とし、各計測点間の補正後の相対的な位置姿勢値と対応する目標値との誤差の総和を評価関数とした最適化処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記重み値は、前記評価関数における位置誤差と姿勢誤差との間の重みであることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記重み値は、前記評価関数における位置情報の各軸の誤差と、姿勢情報の各軸の誤差の重みを含むことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記評価関数は、前記パラメータとして用いる計測点数から１を減じた数の相対位置姿勢について前記第１の相対位置姿勢取得手段で取得した前記相対的な位置姿勢値を目標値とし、前記ループの数に等しい数の相対位置姿勢について前記第２の相対位置姿勢取得手段で取得した前記相対的な位置姿勢値を目標値とすることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記重み決定手段は、前記ループが検出された複数の前記計測点の、前記第１及び第２の相対位置姿勢取得手段で取得した相対位置姿勢の比較に基づいて、前記重み値を決定することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記重み決定手段は、前記ループを形成する前記計測点の位置の分布と姿勢の分布とに基づいて前記重み値を決定することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記地図データは、前記センサーが観測した１つ以上の環境中の特徴点の位置情報と、前記環境中の特徴点を観測している前記センサー情報を持つ計測点群との対応を記録する環境特徴点データを含み、
前記第１の相対位置姿勢取得手段は、前記環境中の特徴点群を、選択した各計測点の前記センサー情報へ投影した際の再投影誤差が小さくなるような各計測点の相対的な計測位置姿勢を算出することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記地図データは、計測点間の相対的な計測位置姿勢を記録したポーズグラフを含み、
前記第２の相対位置姿勢取得手段は、該ポーズグラフから計測点間の相対的な計測位置姿勢を取得することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記第２の相対位置姿勢取得手段は、前記地図データ上の複数の前記計測点の計測位置姿勢情報に基づいて、前記計測点間の相対的な計測位置姿勢を算出することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地図データを用いる情報処理装置、地図作成システム、移動体システム、情報処理方法、及びコンピュータプログラム等に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
工場や物流倉庫において無人搬送車（ＡｕｔｏｍａｔｅｄＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ（ＡＧＶ））のような自律した移動体が用いられている。又、こうした無人搬送車の位置姿勢の推定と、推定に用いる電子的な地図データの作成を行う方法として、カメラやＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎＡｎｄＲａｎｇｉｎｇ）をセンサーとして使用したＳＬＡＭ（ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎＡｎｄＭａｐｐｉｎｇ）技術が知られている。
【０００３】
非特許文献１では、センサーを搭載した移動体を動かして地図データを生成する際に、センサーが取得した各計測点の情報から実空間上で近い位置にある計測点の対応をコンピュータが認識している。又、その結果を元に地図データ内の位置姿勢のずれを補正するループクローズ技術が開示されている。
【０００４】
又、特許文献１では、ループクローズに際し、複数の計測点におけるセンサーの位置姿勢をノードとし、隣接する計測点間のセンサーの相対位置姿勢をエッジとしたグラフ構造データの最適化（ポーズグラフ最適化）処理を行う。それにより計測点の位置姿勢を補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１２４８０８号公報
【０００６】
Ｍｕｒ－Ａｒｔａｌ，Ｒ．，＆Ｔａｒｄｏｓ，Ｊ．Ｄ．ＯＲＢ－ＳＬＡＭ２：ａｎＯｐｅｎ－ＳｏｕｒｃｅＳＬＡＭＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｎｏｃｕｌａｒ，ＳｔｅｒｅｏａｎｄＲＧＢ－ＤＣａｍｅｒａｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＲｏｂｏｔｉｃｓ３３（５）１２５５－１２６２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１に記載された方法では、ループクローズ処理によって地図データに歪みが発生する場合があった。又、特許文献１に記載された方法では、センサーを搭載した移動体とは別に、環境中に位置情報が既知のセンサーを設置する必要があった。
【０００８】
本発明は、高精度な位置姿勢推定が可能な地図データを生成する情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明の１側面に係る情報処理装置は、
移動するセンサーの移動経路に沿って配置された計測点群の各計測点について前記センサーの計測位置姿勢情報及び前記センサーが取得したセンサー情報が記録された地図データを取得する地図取得手段と、
前記地図データに基づいて、前記移動経路上の隣接する前記計測点間の相対的な計測位置姿勢を取得する第１の相対位置姿勢取得手段と、
ループを形成する前記移動経路の双方の側から夫々１つ以上選択した前記計測点の前記センサー情報に基づいて、それら選択した前記計測点間の相対的な計測位置姿勢を算出する第２の相対位置姿勢取得手段と、
前記地図データに基づいて、前記計測点の位置情報及び姿勢情報の誤差の重み値を決定する重み決定手段と、
前記第１及び第２の相対位置姿勢取得手段で取得した各計測点間の相対的な計測位置姿勢と前記重み決定手段で決定した前記重み値とに基づいて、前記ループ上の前記計測点の計測位置姿勢情報を補正する位置姿勢補正手段と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高精度な位置姿勢推定が可能な地図データを生成する情報処理装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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