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公開番号2024082471
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-20
出願番号2022196341
出願日2022-12-08
発明の名称情報処理装置、及び制御方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01P 21/00 20060101AFI20240613BHJP(測定;試験)
要約【課題】精度の高い重力軸方向推定を実現することである。
【解決手段】慣性センサから情報を取得する慣性センサ情報取得手段と、前記移動体の動きの情報を取得する動き情報取得手段と、前記動き情報取得手段が取得した動き情報に基づいて前記移動体の動き量を算出する動き量算出手段と、前記動き量算出手段が算出した動き量に基づいてパラメータ推定を実施するか否かを判定するパラメータ推定実施判定手段と、前記移動体の位置姿勢情報を取得する位置姿勢情報取得手段と、前記パラメータ推定実施判定手段がパラメータ推定を実施すると判定した場合に、前記位置姿勢情報取得手段が取得した前記移動体の位置姿勢情報及び前記慣性センサ情報取得手段が取得した情報に基づいて前記慣性センサのパラメータを推定するパラメータ推定手段と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
移動体に搭載された慣性センサのパラメータを推定する情報処理装置であって、
前記慣性センサから情報を取得する慣性センサ情報取得手段と、
前記移動体の動きの情報を取得する動き情報取得手段と、
前記動き情報取得手段が取得した動き情報に基づいて前記移動体の動き量を算出する動き量算出手段と、
前記動き量算出手段が算出した動き量に基づいてパラメータ推定を実施するか否かを判定するパラメータ推定実施判定手段と、
前記移動体の位置姿勢情報を取得する位置姿勢情報取得手段と、
前記パラメータ推定実施判定手段がパラメータ推定を実施すると判定した場合に、前記位置姿勢情報取得手段が取得した前記移動体の位置姿勢情報及び前記慣性センサ情報取得手段が取得した情報に基づいて前記慣性センサのパラメータを推定するパラメータ推定手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
続きを表示(約 1,400 文字)【請求項2】
前記パラメータ推定実施判定手段は、前記移動体の位置の変化が所定の閾値以上となるか、又は姿勢の変化が所定の閾値以上となる場合、もしくはその両方を満たす場合に、パラメータ推定を実施すると判定する、
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3】
前記パラメータ推定実施判定手段は、前記慣性センサが情報の取得を開始してからの経過時間が所定時間を超える場合、前記移動体が移動を開始し、前記移動体の位置の変化が所定の閾値以上となる場合、及び前記移動体の姿勢の変化が所定の閾値以上となる場合、のいずれか一つの条件を満たす場合に、パラメータ推定を実施すると判定する、
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4】
前記動き情報取得手段は、前記移動体の位置姿勢情報を取得し、
前記動き量算出手段は、前記移動体が移動を開始した地点から現在地点までの前記移動体の位置姿勢の変化量を動き量として算出する、
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5】
前記パラメータ推定手段が所定回数以上のパラメータ推定を行った場合、又は前記動き量算出手段が算出した動き量が所定以上である場合の少なくとも一方を満たした場合に、パラメータの推定を終了することを決定するパラメータ推定終了判定手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項1に情報処理装置。
【請求項6】
前記パラメータ推定実施判定手段がパラメータ推定を実施すると判定する条件を満たす動き量を超えるよう、前記移動体の位置又は姿勢の少なくとも一方を変化させる移動体制御手段をさらに有する、
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】
前記動き情報取得手段が取得した前記移動体の動き情報、前記動き量算出手段が算出した動き量、前記パラメータ推定実施判定手段が実施した判定に用いた条件及び判定結果、並びに前記パラメータ推定手段の推定結果及び推定状況の少なくともいずれか一つを表示する表示手段をさらに有する、
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】
前記パラメータ実施判定手段が用いる条件を調整する調整手段をさらに有する、
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】
移動体に搭載された慣性センサのパラメータを推定する情報処理装置の制御方法であって、
前記慣性センサから情報を取得する慣性センサ情報取得工程と、
前記移動体の動きの情報を取得する動き情報取得工程と、
前記動き情報取得工程で取得した動き情報に基づいて前記移動体の動き量を算出する動き量算出工程と、
前記動き量算出工程で算出した動き量に基づいてパラメータ推定を実施するか否かを判定するパラメータ推定実施判定工程と、
前記移動体の位置姿勢情報を取得する位置姿勢情報取得工程と、
前記パラメータ推定実施判定工程でパラメータ推定を実施すると判定した場合に、前記位置姿勢情報取得工程で取得した前記移動体の位置姿勢情報及び前記慣性センサ情報取得工程で取得した情報に基づいて前記慣性センサのパラメータを推定するパラメータ推定工程と、
を有することを特徴とする制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、情報処理装置、及び制御方法に関する。
続きを表示(約 1,800 文字)【背景技術】
【0002】
自律走行するロボットなどの移動体が知られている。このような移動体の自律走行のためには、情報処理装置において自己位置推定処理や、物体や空間の三次元モデリングなどの位置姿勢計測処理を実行する。このような処理には、撮影装置やLidarだけではなく、慣性計測センサが併用されることがある。Lidarは、Light Detection and Rangingの略称である。慣性計測センサとしては、例えばIMU(Inertial Measurement Unit)が用いられる。IMUは、慣性センサの一例である。
【0003】
慣性センサを併用する場合、測定値にバイアス値が含まれるため、位置姿勢推定時にバイアス値の推定が必要となる。バイアス値は慣性センサの位置と姿勢に対し変動する時系列データから推定することが可能である。加えて、加速度にはセンサの加速度のほかに重力加速度が含まれるため、測定値からセンサの加速度と重力加速度を分離することが求められる。
【0004】
非特許文献1は、段階的に慣性センサに対する重力軸の方向をバイアス値と同時に推定し、測定値から重力加速度を求める方法について開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
C. Campos, R. Elvira, J. J. G. Rodriguez, J. M. M. Montiel and J. D. Tardos, "ORB-SLAM3: An Accurate Open-Source Library for Visual, Visual-Inertial, and Multimap SLAM," in IEEE Transactions on Robotics, doi: 10.1109/TRO.2021.3075644.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来技術では、重力軸方向の推定に必要な位置と姿勢の変動がある測定値が集まらない場合、重力軸方向推定の精度が低いという課題があった。
【0007】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、精度の高い重力軸方向推定を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態の情報処理装置は、移動体に搭載された慣性センサのパラメータを推定する情報処理装置であって、前記慣性センサから情報を取得する慣性センサ情報取得手段と、前記移動体の動きの情報を取得する動き情報取得手段と、前記動き情報取得手段が取得した動き情報に基づいて前記移動体の動き量を算出する動き量算出手段と、前記動き量算出手段が算出した動き量に基づいてパラメータ推定を実施するか否かを判定するパラメータ推定実施判定手段と、前記移動体の位置姿勢情報を取得する位置姿勢情報取得手段と、前記パラメータ推定実施判定手段がパラメータ推定を実施すると判定した場合に、前記位置姿勢情報取得手段が取得した前記移動体の位置姿勢情報及び前記慣性センサ情報取得手段が取得した情報に基づいて前記慣性センサのパラメータを推定するパラメータ推定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、精度の高い重力軸方向推定を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
実施例1に係る情報処理装置100を含む移動体200の機能ブロック図である。
実施例1に係る情報処理装置100のハードウェア構成を示すブロック図である。
実施例1に係る情報処理装置100の利用場面の一例を示す図である。
実施例1に係る情報処理装置100の動作を示すフローチャートである。
実施例2に係る情報処理装置100を含む移動体200の機能ブロック図である。
実施例2に係る情報処理装置100の動作を示すフローチャートである。
実施例3に係る情報処理装置100を含む移動体200の機能ブロック図である。
変形例1に係る表示装置210による表示の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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