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公開番号2024158196
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073184
出願日2023-04-27
発明の名称点検経路設定システム及び点検経路設定方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人信友国際特許事務所
主分類G05D 1/43 20240101AFI20241031BHJP(制御;調整)
要約【課題】設備の点検経路における自己位置推定精度の低下領域の情報を適切に検出できるようにする。
【解決手段】本発明の一態様に係る点検経路設定システム1は、予め設定された設備の点検経路を移動体が走行した場合における、移動体10に設けられた外界センサ12による観測値の情報に基づいて、点検経路を含む3次元点群地図における自己位置を推定する自己位置推定部13と、自己位置推定部13による自己位置推定結果の信頼度が所定の閾値以下であり、かつ、自己位置推定結果の分散値が所定の閾値以上となる領域を、自己位置推定精度が不安定となる不安定領域として特定する不安定原因特定部21と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
予め設定された設備の点検経路を移動体が走行した場合における、前記移動体に設けられたセンサによる観測値の情報に基づいて、前記点検経路を含む３次元地図における自己位置を推定する自己位置推定部と、
前記自己位置推定部による自己位置推定が成功している確率の高さを示す信頼度が所定の閾値以下であり、かつ、前記自己位置の推定結果の分散値が所定の閾値以上となる領域を、自己位置推定精度が不安定となる不安定領域として特定する不安定領域特定部と、を備える
点検経路設定システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記自己位置推定部が推定した前記自己位置に基づいて生成した成否判定用データを入力とした学習モデルを用いて、前記自己位置の推定の成功又は失敗を判定する自己位置推定成否判定部と、
前記自己位置推定成否判定部による判定結果に基づいて、前記自己位置の推定結果の信頼度を算出するとともに、前記自己位置の推定結果の分散値を算出する信頼度推定部と、をさらに備える
請求項１に記載の点検経路設定システム。
【請求項３】
前記不安定領域特定部は、前記不安定領域において取得された前記センサによる観測値と、前記観測値の前記３次元地図における対応位置との差分を抽出した場合、前記差分が検出された領域における前記自己位置推定の誤差の要因を、前記移動体の走行環境の変化と判定する
請求項２に記載の点検経路設定システム。
【請求項４】
前記不安定領域特定部によって特定された前記不安定領域の情報を出力する不安定領域情報出力部をさらに備え、
前記不安定領域情報出力部は、前記誤差の要因が前記移動体の走行環境の変化である場合、前記点検経路を含む３次元地図の情報の更新を促す通知を行う
請求項３に記載の点検経路設定システム。
【請求項５】
前記不安定領域特定部は、前記不安定領域及びその周囲の領域における高さ情報を取得し、前記不安定領域における高さとその周囲の領域における高さとの間に差分が検出された場合、前記差分が検出された領域における前記自己位置推定の不安定化の要因を、前記移動体の段差乗り越え、又は、前記点検経路の傾斜と判定する
請求項２に記載の点検経路設定システム。
【請求項６】
前記不安定領域特定部によって検出された前記不安定領域と、前記不安定領域より前記移動体の進行方向において先の地点にある点検動作の実行地点との間の区間において、前記移動体に、自己位置推定精度復帰用の動作を実行させる自己位置復帰動作追加部をさらに備える
請求項３又は５に記載の点検経路設定システム。
【請求項７】
前記３次元地図をボクセル単位に分割した各分割領域において、複数の異なる進入方向から前記移動体が前記分割領域に進入する場合における、前記移動体の前記分割領域の走破性を判定し、判定した前記走破性の情報に基づいて、前記点検経路の補正候補を生成する点検経路補正部をさらに備える
請求項３又は５に記載の点検経路設定システム。
【請求項８】
予め設定された設備の点検経路を移動体が走行した場合における、前記移動体に設けられたセンサによる観測値の情報に基づいて、前記点検経路を含む３次元地図における自己位置を推定する手順と、
前記自己位置の推定が成功している確率の高さを示す信頼度が所定の閾値以下であり、かつ、前記自己位置の推定結果の分散値が所定の閾値以上となる領域を、自己位置推定精度が不安定となる不安定領域として特定する手順と、を含む
点検経路設定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、点検経路設定システム及び点検経路設定方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ロボット等の移動体を用いた設備の点検が行われている。移動体が設備点検を行う場合に移動体が走行する経路（以下、「点検経路」とも称する）は、例えば、予め設計された経路を移動体が実際に走行させ、移動体に設けられたセンサによる取得情報等を用いて、ユーザが端末装置等で生成することが一般的である。
【０００３】
しかし、点検経路においては、設備の配置位置や点検経路路面の状況等によって、移動体による自己位置推定精度が低下してしまう領域が存在することがある。このような領域を回避可能な点検経路を設定するためには、自己位置推定精度が低下する領域に関する情報が把握される必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、自己位置の推定共分散行列のトレース等によって取得した、車両により推定される自己位置に加わるノイズと、車両の周囲にある移動体の数と、の相関性の情報に基づいて、車両の自動運転の制御における不安定要素を検出する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１９／２０３０２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術では、自己位置推定結果の妥当性が確認されないため、例えば、自己位置の推定結果が局所最適解に陥っている場合にも、その推定結果がそのまま使用されてしまう。精度の低い自己推定位置の情報が用いられた場合、移動体による設備の点検動作が適切に実行できない可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の状況を考慮してなされたものであり、本発明の目的は、設備の点検経路における自己位置推定精度の低下領域の情報を適切に検出できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る点検経路設定システムは、予め設定された設備の点検経路を移動体が走行した場合における、移動体に設けられたセンサによる観測値の情報に基づいて、点検経路を含む３次元地図における自己位置を推定する自己位置推定部と、自己位置推定部による自己位置の推定結果の信頼度が所定の閾値以下であり、かつ、自己位置の推定結果の分散値が所定の閾値以上となる領域を、自己位置推定精度が不安定となる不安定領域として特定する不安定領域特定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の少なくとも一態様によれば、設備の点検経路における自己位置推定精度の低下領域の情報を適切に検出できるようになる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１の実施形態に係る点検経路設定システムの概略構成例を示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る点検経路設定システムを構成する各装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
本発明の第１の実施形態に係る点群地図情報を構成する３次元点群地図の概要を示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る３次元点群地図内における点検経路の形成例を示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る点検経路に設定される点検経路情報の例を示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る３次元点群地図と、移動体の位置姿勢と、移動体の外界センサによる観測値との対応例を示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る目標の点検経路と、移動体が実際に位置している場所との距離、及び、該距離の総和のイメージを示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る不安定原因特定部による高さ情報付与対象の位置を含む環境の例を示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る環境変化が生じている場合における３次元点群地図及びセンサ観測値の例を示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る評価結果情報の表示例を示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る移動体による自己位置推定結果の信頼度情報算出処理の手順の例を示すフローチャートである。
本発明の第１の実施形態に係る不安定原因特定部による処理の手順の例を示すフローチャートである。
本発明の第１の実施形態に係る不安定原因特定部による不安定原因特定処理の手順の例を示すフローチャートである。
本発明の第２の実施形態に係る点検経路設定システムの概略構成例を示す図である。
本発明の第２の実施形態に係る自己位置復帰動作追加部による自己位置復帰動作追加処理の手順の例を示すフローチャートである。
本発明の第２の実施形態に係る自己位置復帰動作追加部による自己位置復帰動作の追加例を示す図である。
本発明の第３の実施形態に係る点検経路設定システムの概略構成例を示す図である。
本発明の第３の実施形態に係る点検経路補正部による点検経路補正処理の手順の例を示すフローチャートである。
本発明の第３の実施形態に係る走破性判定の対象となるボクセルの例を示す図である。
本発明の第３の実施形態に係る点検経路補正部による点検経路補正候補の生成例を示す図である。
本発明の第３の実施形態に係る点検経路補正候補のユーザへの提示例を示す図である。
【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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