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自己位置認識方法及び自己位置認識装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P110005240
整理番号 P07-040
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2008-142792
公開番号 特開2009-289145
登録番号 特許第5130419号
出願日 平成20年5月30日(2008.5.30)
公開日 平成21年12月10日(2009.12.10)
登録日 平成24年11月16日(2012.11.16)
発明者
  • 尾崎 功一
  • サム アン ラホック
出願人
  • 国立大学法人宇都宮大学
発明の名称 自己位置認識方法及び自己位置認識装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】ランドマーク、磁気マーカ等の設置を行なわなくても、自己位置を認識できる方法及び装置を提供する。
【解決手段】移動体が自己の位置を認識する方法であって、移動体が移動する環境において基準磁気を測定し、基準磁気と基準磁気が測定された位置とが対応付けられた磁気-位置情報を予め記憶するステップ(a)と、前記環境において移動体が備える磁気センサにより直流の実測磁気を測定するステップ(b)と、ステップ(a)で記憶された基準磁気と、ステップ(b)により測定された実測磁気と、を対比して実測磁気が測定された位置を特定するステップ(c)と、を備える。
【選択図】図6

従来技術、競合技術の概要


近年、様々な場面において、多種多様なロボットが活動している。中でも移動中に自己位置を認識しながら、作業を行うことができるロボットは、工場内やオフィス内、病院内などでの人間の手助けになるものとして期待され、その研究が盛んに行われている。現在、ロボットに対して、様々な自己位置認識法が提案されている。建屋内で一般的に使用されている方法は、車輪の移動量の累積で自己位置を認識する方法である。デッド・レコンニング法の一種であるこの方法は、よく知られているように、累積誤差が大きくなるという問題がある。



そこで、環境中に人工的にランドマークを設置し、このランドマークに基づいて自己位置を認識する方法が提案されている(例えば、非特許文献1)。
また、移動経路上に例えば磁気テープからなる磁気マーカを設置し、ロボットに磁気マーカを検出するセンサを設け、センサにより磁気マーカを検知することにより、自己位置を認識する方法が知られている。そして、デッド・レコンニング法と磁気マーカを検知する方法とを組合せた走行制御方法が提案されている(特許文献1)。




【非特許文献1】竹内一雅,太田順、池田和生、相山康道、新井民夫 “人工ランドマークを利用した移動ロボットのナビゲーション”,日本機械学会[No.99-9] ロボティクス・メカトロニクス講演会 ’99講演論文集 1P1-40-052

【特許文献1】特開2002-73171号公報

産業上の利用分野


本発明は、無人で走行するロボット、車輌等の移動体が、自己位置を認識するのに好適な方法及び装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
移動体が自己の位置を認識する方法であって、
前記移動体が移動する環境において基準磁気を測定し、前記基準磁気と前記基準磁気が測定された位置とが対応付けられた磁気-位置情報を予め記憶するステップ(a)と、
前記環境において前記移動体が備える磁気センサにより実測磁気を測定するステップ(b)と、
前記ステップ(a)で記憶された前記磁気-位置情報の前記基準磁気と、前記ステップ(b)により測定された前記実測磁気と、を対比して前記実測磁気が測定された位置を特定するステップ(c)と、
を備え
前記磁気-位置情報は、各々直交するX軸、Y軸及びZ軸の3つの軸に沿った前記基準磁気の強度と前記位置とが対応付けられたものであることを特徴とする自己位置認識方法。

【請求項2】
前記移動体は、建屋内の前記環境を移動し、
前記基準磁気及び前記実測磁気は、前記建屋を構成する強磁性体及び前記建屋内に設置されている強磁性体が有する磁気に基づくものであることを特徴とする請求項1に記載の自己位置認識方法。

【請求項3】
前記ステップ(c)は、前記磁気-位置情報のデータ列と前記実測磁気のデータ列とを線形マッチングすることにより、前記磁気-位置情報と前記実測磁気との対比を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の自己位置認識方法。

【請求項4】
前記X軸、Y軸及びZ軸に関する前記磁気-位置情報の前記データ列の各々と、前記X軸、Y軸及びZ軸に関する前記実測磁気のデータ列の各々とを線形マッチングし、
X軸~Z軸のいずれについても、前記磁気-位置情報の前記データ列と前記実測磁気のデータ列との間で一致する部分を特定できない場合には、
前記移動体を移動させながら前記基準磁気の測定を継続し、新たに測定された前記基準磁気を含む前記データ例を用いて、前記線形マッチング処理を行うことを特徴とする請求項3に記載の自己位置認識方法。

【請求項5】
前記磁気-位置情報は、前記環境において設定された所定の経路に沿って測定された前記基準磁気によるものである請求項1~4のいずれかに記載の自己位置認識方法。

【請求項6】
移動体に搭載され、前記移動体の自己位置を認識する装置であって、
前記移動体が移動する環境において測定された基準磁気と前記基準磁気が測定された位置とが対応付けられた磁気-位置情報を予め記憶する記憶手段と、
前記環境において磁気を測定して実測磁気を測定する磁気センサと、
前記記憶手段に記憶された磁気-位置情報の前記基準磁気と、前記磁気センサで測定された前記実測磁気と、を対比して前記実測磁気が測定された位置を特定する位置特定手段と、
を備え
前記磁気-位置情報は、各々直交するX軸、Y軸及びZ軸の3つの軸に沿った前記基準磁気の強度と前記位置とが対応付けられたものであることを特徴とする自己位置認識装置。
産業区分
  • 機構・伝動
  • 制御調整
  • 自動車
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008142792thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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