本發(fā)明涉及無(wú)人行駛作業(yè)車。本發(fā)明特別涉及能夠減輕與無(wú)人行駛作業(yè)車進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)區(qū)域的設(shè)定有關(guān)的用戶的勞力的無(wú)人行駛作業(yè)車。
背景技術(shù):
以往,例如提出了如下的無(wú)人行駛作業(yè)車:搭載割草作業(yè)用刀片等作業(yè)裝置,在所設(shè)定的作業(yè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行無(wú)人行駛的期間內(nèi)使作業(yè)裝置進(jìn)行工作。例如用戶設(shè)置纜線等物理障壁,由此設(shè)定無(wú)人行駛作業(yè)車進(jìn)行無(wú)人行駛的作業(yè)區(qū)域。因此,無(wú)人行駛作業(yè)車在與物理障壁接觸時(shí),例如轉(zhuǎn)彎而進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換,由此不會(huì)在作業(yè)區(qū)域外進(jìn)行行駛。
但是,為了通過(guò)物理障壁來(lái)設(shè)定作業(yè)區(qū)域,用戶需要在作業(yè)區(qū)域的內(nèi)外邊界的整體范圍內(nèi)將例如纜線等物理障壁設(shè)置成與無(wú)人行駛作業(yè)車接觸的高度。這里,在美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2015/0271991號(hào)中公開了能夠存儲(chǔ)作業(yè)區(qū)域的內(nèi)外邊界的位置信息的不需要物理障壁的機(jī)器人割草機(jī)(無(wú)人行駛作業(yè)車)。
在該無(wú)人行駛作業(yè)車上設(shè)置有用戶能夠把持的手柄,用戶能夠把持該手柄來(lái)引導(dǎo)無(wú)人行駛作業(yè)車的行駛。該無(wú)人行駛作業(yè)車在用戶沿著作業(yè)區(qū)域的內(nèi)外邊界引導(dǎo)無(wú)人行駛作業(yè)車的行駛的期間內(nèi),取得自身的當(dāng)前位置并進(jìn)行存儲(chǔ),由此能夠存儲(chǔ)該邊界的位置。
該無(wú)人行駛作業(yè)車在存儲(chǔ)了作業(yè)區(qū)域的內(nèi)外邊界的位置后,通過(guò)對(duì)作業(yè)區(qū)域的內(nèi)外邊界的位置與自身的當(dāng)前位置進(jìn)行比較,能夠?qū)崿F(xiàn)僅在作業(yè)區(qū)域內(nèi)的行駛。因此,在該無(wú)人行駛作業(yè)車中,用戶不需要在作業(yè)區(qū)域的內(nèi)外邊界的整體范圍內(nèi)設(shè)置纜線等物理障壁。
但是,在該無(wú)人行駛作業(yè)車中,為了進(jìn)行作業(yè)區(qū)域的設(shè)定,用戶需要沿著作業(yè)區(qū)域的內(nèi)外邊界引導(dǎo)無(wú)人行駛作業(yè)車的行駛。因此,本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到,在現(xiàn)有的無(wú)人行駛作業(yè)車中,為了減輕與作業(yè)區(qū)域的設(shè)定有關(guān)的用戶的勞力,存在改良的余地。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面提供能夠減輕與無(wú)人行駛作業(yè)車進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)區(qū)域的設(shè)定有關(guān)的用戶的勞力的無(wú)人行駛作業(yè)車。通過(guò)參照以下例示的實(shí)施方式和附圖,本領(lǐng)域技術(shù)人員可知本發(fā)明的其他側(cè)面。
根據(jù)本發(fā)明的一部分實(shí)施方式,提供一種無(wú)人行駛作業(yè)車,其在作業(yè)區(qū)域內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行作業(yè),其具有:移動(dòng)方向決定部,其決定所述無(wú)人行駛作業(yè)車的移動(dòng)方向;圖像解析部,其提取設(shè)置在所述無(wú)人行駛作業(yè)車上的攝像頭拍攝的圖像中包含的標(biāo)識(shí);以及測(cè)量部,其通過(guò)三角測(cè)量法取得所述圖像解析部提取出的所述標(biāo)識(shí)的位置信息,在所述測(cè)量部開始取得所述標(biāo)識(shí)的所述位置信息時(shí),所述移動(dòng)方向決定部決定不與所述標(biāo)識(shí)接觸且與從所述無(wú)人行駛作業(yè)車的當(dāng)前位置指向所述標(biāo)識(shí)的方向之間的角度差小于90度的方向,作為所述移動(dòng)方向。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式,提供一種控制在作業(yè)區(qū)域內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)的無(wú)人行駛作業(yè)車的方法,該方法具有以下步驟:決定所述無(wú)人行駛作業(yè)車的移動(dòng)方向;提取設(shè)置在所述無(wú)人行駛作業(yè)車上的攝像頭拍攝的圖像中包含的標(biāo)識(shí);以及通過(guò)三角測(cè)量法取得所述提取出的標(biāo)識(shí)的位置信息,在決定所述移動(dòng)方向的步驟中包括以下步驟:在開始取得所述標(biāo)識(shí)的所述位置信息時(shí),決定不與所述標(biāo)識(shí)接觸且與從所述無(wú)人行駛作業(yè)車的當(dāng)前位置指向所述標(biāo)識(shí)的方向之間的角度差小于90度的方向,作為所述移動(dòng)方向。
本發(fā)明的進(jìn)一步的特征將通過(guò)以下示例性說(shuō)明的實(shí)施方式(參照附圖)而變得清楚。
附圖說(shuō)明
圖1是示出本發(fā)明的一部分實(shí)施方式的無(wú)人行駛作業(yè)車的整體結(jié)構(gòu)的例子的側(cè)視圖。
圖2是圖1所示的無(wú)人行駛作業(yè)車的平面圖。
圖3是示出圖1所示的基板和與基板連接的裝置等的結(jié)構(gòu)的例子的框圖。
圖4是示出圖3所示的電子控制裝置的結(jié)構(gòu)的例子的框圖。
圖5是示出圖1所示的無(wú)人行駛作業(yè)車的作業(yè)區(qū)域的例子的圖。
圖6是說(shuō)明圖4所示的測(cè)量部的三角測(cè)量法的原理的圖。
圖7是示出圖1所示的無(wú)人行駛作業(yè)車取得多個(gè)標(biāo)識(shí)的位置信息時(shí)的移動(dòng)的例子的圖。
圖8是示出圖1所示的無(wú)人行駛作業(yè)車取得標(biāo)識(shí)的位置信息時(shí)的動(dòng)作的例子的流程圖。
圖9是說(shuō)明攝像頭對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行拍攝時(shí)產(chǎn)生的誤差的圖。
圖10a、圖10b是說(shuō)明考慮了攝像頭對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行拍攝時(shí)產(chǎn)生的誤差的圖4所示的測(cè)量部的測(cè)量的精度的圖。
圖11a、圖11b是說(shuō)明考慮了攝像頭對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行拍攝時(shí)產(chǎn)生的誤差的圖4所示的測(cè)量部的測(cè)量的精度的圖。
圖12是示出圖8所示的流程圖的取得標(biāo)識(shí)的位置信息的步驟的詳細(xì)處理的例子的流程圖。
圖13是在圖1所示的無(wú)人行駛作業(yè)車與標(biāo)識(shí)之間存在障礙物時(shí)、無(wú)人行駛作業(yè)車向一定的方向移動(dòng)的例子。
圖14a-圖14d是示出圖13所示的狀況下的圖4所示的圖像解析部的圖像解析的例子的圖。
具體實(shí)施方式
為了容易理解本發(fā)明而使用以下說(shuō)明的實(shí)施方式。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該留意到,本發(fā)明并不受以下說(shuō)明的實(shí)施方式不妥當(dāng)?shù)叵薅ā?/p>
《1.無(wú)人行駛作業(yè)車的結(jié)構(gòu)例》
參照?qǐng)D1和圖2對(duì)無(wú)人行駛作業(yè)車10的整體結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說(shuō)明。下面,將無(wú)人行駛作業(yè)車10稱為作業(yè)車10。在圖1中,作為作業(yè)車10的一例,示出為了割草而能夠自主行駛的機(jī)器人式割草機(jī)。作業(yè)車10包括殼體11、設(shè)置在殼體11的前部的左右的前輪12、設(shè)置在殼體11的后部的左右的后輪13、設(shè)置在殼體11的中央的下部的作業(yè)部14。在圖1所示的例子中,作為作業(yè)車10是機(jī)器人式割草機(jī)的情況下的作業(yè)部14的一例,示出割草刀片。
作業(yè)車10在殼體11內(nèi)具有單獨(dú)驅(qū)動(dòng)左右的后輪13的左右的行駛用馬達(dá)15、驅(qū)動(dòng)作業(yè)部14的驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)16、電池17、車輪速度傳感器18、基板30,該基板30搭載電子控制裝置(ecu;electroniccontrolunit)31、角速度傳感器32和加速度傳感器33。并且,作業(yè)車10在殼體11上具有能夠?qū)ψ鳂I(yè)車10的外部進(jìn)行拍攝的攝像頭21。攝像頭21例如具有ccd、cmos等攝像傳感器以及在攝像傳感器的攝像面上形成被攝體的像的攝像鏡頭,能夠生成數(shù)字形式的圖像。
從電池17對(duì)行駛用馬達(dá)15、驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)16、車輪速度傳感器18、ecu31、角速度傳感器32、加速度傳感器33和攝像頭21供給電力。例如,可以經(jīng)由ecu31從電池17對(duì)行駛用馬達(dá)15、驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)16、車輪速度傳感器18、角速度傳感器32、加速度傳感器33和攝像頭21供給電力。
ecu31從車輪速度傳感器18、角速度傳感器32、加速度傳感器33和攝像頭21接收信號(hào)(或數(shù)據(jù)),對(duì)行駛用馬達(dá)15和驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)16的動(dòng)作進(jìn)行控制。并且,ecu31通過(guò)單獨(dú)控制左右的行駛用馬達(dá)15,能夠?qū)ψ鳂I(yè)車10的移動(dòng)進(jìn)行控制。
即,如圖2所示,左側(cè)的行駛用馬達(dá)15單獨(dú)驅(qū)動(dòng)左側(cè)的后輪13,右側(cè)的行駛用馬達(dá)15單獨(dú)驅(qū)動(dòng)右側(cè)的后輪13。例如,左右的行駛用馬達(dá)15雙方以等速正轉(zhuǎn),由此,作業(yè)車10向前方直線行駛(前進(jìn))。同樣,左右的行駛用馬達(dá)15雙方以等速反轉(zhuǎn),由此,作業(yè)車10向后方直線行駛(后退)。
并且,左側(cè)的行駛用馬達(dá)15和右側(cè)的行駛用馬達(dá)15以不同速度正轉(zhuǎn),由此,作業(yè)車10向左右的行駛用馬達(dá)15的旋轉(zhuǎn)速度較慢的一側(cè)的方向轉(zhuǎn)彎。進(jìn)而,左右的行駛用馬達(dá)15的一方正轉(zhuǎn)、并且另一方以相同旋轉(zhuǎn)速度反轉(zhuǎn),由此,作業(yè)車10能夠向左右的行駛用馬達(dá)15的反轉(zhuǎn)的一側(cè)的方向轉(zhuǎn)彎,而作業(yè)車10的位置不變。
參照?qǐng)D3對(duì)基板30和與基板30連接的裝置等的結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示,基板30具有ecu31、角速度傳感器32、加速度傳感器33、單獨(dú)控制左右的行駛用馬達(dá)15的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器36、控制驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)16的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器37。并且,基板30與攝像頭21、電池17和車輪速度傳感器18電連接。
角速度傳感器32對(duì)ecu31輸出表示作業(yè)車10的未圖示的重心位置的繞鉛直軸的旋轉(zhuǎn)角速度即橫擺角速度的信號(hào)。即,ecu31從角速度傳感器32接收表示橫擺角速度的信號(hào),由此,能夠通過(guò)運(yùn)算等取得作業(yè)車10的正面方向(行進(jìn)方向)。
加速度傳感器33對(duì)ecu31輸出表示在作業(yè)車10的例如前后方向、左右方向和上下方向這3個(gè)方向上作用的加速度的信號(hào)。加速度傳感器33不是必須輸出表示在3個(gè)方向上作用的加速度的信號(hào),例如也可以輸出表示在上述3個(gè)方向中的一個(gè)方向或2個(gè)方向上作用的加速度的信號(hào)。
驅(qū)動(dòng)器36根據(jù)從ecu31接收的信號(hào),單獨(dú)控制左右的行駛用馬達(dá)15的旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)器37根據(jù)從ecu31接收的信號(hào),對(duì)驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)16的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。這里,在圖3所示的例子中,角速度傳感器32、加速度傳感器33、驅(qū)動(dòng)器36和驅(qū)動(dòng)器37作為與ecu31分開的結(jié)構(gòu)要素設(shè)置在基板30上,但是,例如,ecu31也可以具有它們中的至少一個(gè)以上。
車輪速度傳感器18以能夠檢測(cè)后輪13的旋轉(zhuǎn)速度的方式設(shè)置在作業(yè)車10上,對(duì)基板30、具體而言為對(duì)ecu31輸出表示后輪13的旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)。即,ecu31從車輪速度傳感器18接收表示后輪13的旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào),由此,能夠通過(guò)運(yùn)算等取得作業(yè)車10移動(dòng)了的距離。
攝像頭21以能夠?qū)ψ鳂I(yè)車10的外部進(jìn)行拍攝的方式設(shè)置在作業(yè)車10上,對(duì)基板30、具體而言為對(duì)ecu31輸出拍攝到的圖像的數(shù)據(jù)。這里,在圖3所示的例子中,一個(gè)攝像頭21與基板30電連接,但是,也可以是2個(gè)以上的攝像頭21與基板30連接。
并且,也可以以能夠在周圍整體范圍內(nèi)對(duì)作業(yè)車10的外部進(jìn)行拍攝的方式在作業(yè)車10的適當(dāng)位置設(shè)置適當(dāng)個(gè)數(shù)的攝像頭21。例如,可以在作業(yè)車10的殼體11的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)各設(shè)置一個(gè)、即合計(jì)4個(gè)攝像頭21。取而代之,例如,也可以在作業(yè)車10的殼體11的上位部設(shè)置具有能夠在周圍整體范圍內(nèi)對(duì)作業(yè)車10的外部進(jìn)行拍攝的視場(chǎng)角的一個(gè)攝像頭21。
參照?qǐng)D4對(duì)ecu31的結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說(shuō)明。ecu31例如由包括cpu(centralprocessingunit:中央處理單元)等處理部40和ram(randomaccessmemory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、rom(readonlymemory:只讀存儲(chǔ)器)等存儲(chǔ)部50的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成。在存儲(chǔ)部50中存儲(chǔ)有與作業(yè)車10進(jìn)行作業(yè)的范圍即作業(yè)區(qū)域有關(guān)的地圖數(shù)據(jù)(地圖)51。
處理部40例如通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)部50中存儲(chǔ)的未圖示的程序而作為移動(dòng)方向決定部41、圖像解析部43、舉動(dòng)取得部44和測(cè)量部45發(fā)揮功能。取而代之,移動(dòng)方向決定部41、圖像解析部43、舉動(dòng)取得部44和測(cè)量部45中的至少一方例如也可以由模擬電路等硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
移動(dòng)方向決定部41決定作業(yè)車10移動(dòng)的方向(移動(dòng)方向)。圖像解析部43接收攝像頭21拍攝作業(yè)車10的外部而得的圖像,例如使用公知的圖像處理、圖案匹配手法等對(duì)圖像進(jìn)行解析。在作業(yè)車10具有多個(gè)攝像頭21時(shí),圖像解析部43例如也可以對(duì)將從多個(gè)攝像頭21接收的拍攝作業(yè)車10的外部而得的圖像結(jié)合起來(lái)而得到的、作業(yè)車10的周圍整體范圍的圖像進(jìn)行解析。在接收到的圖像中包含后述標(biāo)識(shí)時(shí),圖像解析部43提取標(biāo)識(shí)。然后,圖像解析部43通過(guò)運(yùn)算等取得作業(yè)車10的正面方向(行進(jìn)方向)與從作業(yè)車10的當(dāng)前位置指向提取出的標(biāo)識(shí)的方向之間的角度差。
舉動(dòng)取得部44取得包含作業(yè)車10移動(dòng)的距離和方向的舉動(dòng)信息。舉動(dòng)取得部44根據(jù)從車輪速度傳感器18接收的信號(hào),通過(guò)運(yùn)算等取得作業(yè)車10移動(dòng)的距離。并且,舉動(dòng)取得部44根據(jù)從角速度傳感器32接收的信號(hào),通過(guò)運(yùn)算等取得作業(yè)車10移動(dòng)的方向。舉動(dòng)取得部44例如也可以將根據(jù)從加速度傳感器33接收的信號(hào)通過(guò)運(yùn)算等取得的信息進(jìn)一步包含在舉動(dòng)信息中。
測(cè)量部45使用圖像解析部43的解析結(jié)果和舉動(dòng)取得部44的舉動(dòng)信息,通過(guò)后述的三角測(cè)量法取得圖像解析部43提取出的標(biāo)識(shí)的位置信息。測(cè)量部45例如將取得的標(biāo)識(shí)的位置信息反映在地圖51中。
作為作業(yè)車10的動(dòng)作模式,作業(yè)車10例如具有作業(yè)模式和測(cè)量模式。作業(yè)車10在以作業(yè)模式進(jìn)行動(dòng)作時(shí),在作業(yè)區(qū)域內(nèi)自主行駛,例如進(jìn)行割草等作業(yè)。并且,作業(yè)車10在以測(cè)量模式進(jìn)行動(dòng)作時(shí),在自主行駛的期間內(nèi)取得標(biāo)識(shí)的位置信息并對(duì)地圖51進(jìn)行更新。
《2.無(wú)人行駛作業(yè)車的動(dòng)作的例子》
《2-1.作業(yè)區(qū)域與無(wú)人行駛作業(yè)車的動(dòng)作之間的關(guān)系》
參照?qǐng)D5對(duì)作業(yè)區(qū)域70與作業(yè)車10的動(dòng)作之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。在圖5中示出從上方觀察作業(yè)區(qū)域70的例子。在圖5所示的例子中,作業(yè)區(qū)域70表示為用虛線包圍的范圍。并且,在圖5所示的例子中,示出能夠收容作業(yè)車10的充電站60。作業(yè)車10通過(guò)收容在充電站60內(nèi),能夠進(jìn)行電池17的充電。并且,作業(yè)車10也可以在結(jié)束了作業(yè)模式或測(cè)量模式中的動(dòng)作時(shí),移動(dòng)到充電站60并收容在此。另外,在圖5所示的例子中,充電站60以跨越作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的狀態(tài)進(jìn)行配置,但是,充電站60也可以配置在作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè),還可以配置在作業(yè)區(qū)域70的外側(cè)。
作業(yè)車10能夠在ecu31的存儲(chǔ)部50存儲(chǔ)的地圖51上設(shè)定(或存儲(chǔ))作業(yè)區(qū)域70。地圖51例如是表示與地面同一平面的二維地圖,地圖51上的位置信息(二維坐標(biāo))和實(shí)際空間上的位置信息(二維坐標(biāo))成為對(duì)應(yīng)關(guān)系。實(shí)際空間上的位置信息(二維坐標(biāo))例如用與地面同一平面上的坐標(biāo)平面來(lái)表示,該坐標(biāo)平面將配置有充電站60的位置或預(yù)先設(shè)定的位置作為原點(diǎn),利用x軸和與x軸垂直交叉的y軸這2個(gè)坐標(biāo)軸構(gòu)成。另外,在圖5所示的例子中,省略原點(diǎn)、x軸和y軸的圖示,示出x軸正方向和y軸正方向的例子。
在圖5所示的例子中,示出長(zhǎng)方形的作業(yè)區(qū)域70,在該長(zhǎng)方形的4個(gè)頂點(diǎn)存在標(biāo)識(shí)71(71-1、71-2、71-3、71-4)。即,在圖5所示的例子中,在地圖51上,設(shè)定由實(shí)際空間上與4個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-1、71-2、71-3、71-4)的位置對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)規(guī)定的長(zhǎng)方形的內(nèi)側(cè)的范圍作為作業(yè)區(qū)域70。
如上所述,作業(yè)車10能夠通過(guò)ecu31的舉動(dòng)取得部44,取得包含作業(yè)車10移動(dòng)了的距離和作業(yè)車10移動(dòng)的方向的舉動(dòng)信息。因此,作業(yè)車10能夠在地圖51上掌握作業(yè)車10的當(dāng)前位置。
這樣,作業(yè)車10在地圖51上設(shè)定了作業(yè)區(qū)域70后,能夠僅在作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè)行駛。其結(jié)果是,作業(yè)車10例如在以作業(yè)模式進(jìn)行動(dòng)作時(shí),僅在作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè)自主行駛,能夠進(jìn)行割草等作業(yè)。
為了在地圖51上設(shè)定作業(yè)區(qū)域70,需要掌握與實(shí)際空間上的作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間的邊界有關(guān)的位置信息(二維坐標(biāo))。在作業(yè)車10中,測(cè)量部45通過(guò)三角測(cè)量法取得實(shí)際空間上的標(biāo)識(shí)71的位置信息(二維坐標(biāo)),作為與實(shí)際空間上的作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間的邊界有關(guān)的位置信息。另外,用戶能夠編輯地圖51,例如,可以根據(jù)地圖51上反映的標(biāo)識(shí)71的位置信息,將分開任意距離的位置設(shè)定為作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間的邊界。
并且,標(biāo)識(shí)71是能夠從由圖像解析部43從攝像頭21接收到的圖像中提取出的物體,例如可以是能夠豎立在地面上的棒狀物。并且,只要能夠從由圖像解析部43從攝像頭21接收到的圖像中提取即可,可以使用樹、石頭等作為標(biāo)識(shí)71。進(jìn)而,標(biāo)識(shí)71例如也可以構(gòu)成為,能夠發(fā)出作為攝像頭21的攝像對(duì)象的特定頻率區(qū)域的光。
《2-2.由三角測(cè)量法實(shí)現(xiàn)的標(biāo)識(shí)的位置信息的取得》
參照?qǐng)D6,對(duì)測(cè)量部45使用三角測(cè)量法取得標(biāo)識(shí)71的位置信息(二維坐標(biāo))的方法的一例進(jìn)行說(shuō)明。在圖6中示出從上方觀察向一定方向移動(dòng)的作業(yè)車10和標(biāo)識(shí)71的例子。
設(shè)作業(yè)車10向一定方向移動(dòng)時(shí)通過(guò)的位置10-a與位置10-b的距離為l。設(shè)連接位置10-a與標(biāo)識(shí)71的位置的直線的距離為ha。設(shè)連接位置10-a與標(biāo)識(shí)71的位置的直線和作業(yè)車10移動(dòng)的方向所成的角為θa。設(shè)連接位置10-b與標(biāo)識(shí)71的位置的直線和作業(yè)車10移動(dòng)的方向所成的角為θb。設(shè)通過(guò)位置10-a和標(biāo)識(shí)71的位置的直線與通過(guò)位置10-b和標(biāo)識(shí)71的位置的直線所成的角為θα。此時(shí),根據(jù)正弦定理,得到下面的式(1)。
ha/sin(π-θb)=l/sinθα
ha/sinθb=l/sin(θb-θa)(1)
(∵sin(π-θb)=sinθb、θα=θb-θa)
并且,通過(guò)對(duì)式(1)進(jìn)行變形,得到下面的式(2)。
ha=l·sinθb/sin(θb-θa)(2)
這樣,通過(guò)得到l、θa、θb,能夠運(yùn)算式(2)來(lái)決定ha。這里,作業(yè)車10向一定方向從位置10-a移動(dòng)到位置10-b,由此,測(cè)量部45能夠得到l、θa、θb。即,舉動(dòng)取得部44取得l,圖像解析部43取得θa和θb。因此,測(cè)量部45能夠取得在位置10-a處與作業(yè)車10的正面方向(行進(jìn)方向)之間的角度差為θa的方向上、在從位置10-a間隔開ha的位置配置標(biāo)識(shí)71。如上所述,測(cè)量部45使用三角測(cè)量法取得標(biāo)識(shí)71的位置信息(二維坐標(biāo))。
下面,在測(cè)量部45使用三角測(cè)量法取得標(biāo)識(shí)71的位置信息時(shí),將作業(yè)車10向一定的移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi)通過(guò)的2個(gè)位置(在圖6中相當(dāng)于位置10-a和位置10-b)中的一方稱為第1地點(diǎn)(在圖6中相當(dāng)于位置10-a),將另一方稱為第2地點(diǎn)(在圖6中相當(dāng)于位置10-b)。并且,將從第1地點(diǎn)指向標(biāo)識(shí)71的方向與移動(dòng)方向之間的角度差稱為第1角度(在圖6中相當(dāng)于角度θa),將從第2地點(diǎn)指向標(biāo)識(shí)71的方向與移動(dòng)方向之間的角度差稱為第2角度(在圖6中相當(dāng)于角度θb)。
《2-3.測(cè)量模式中的無(wú)人行駛作業(yè)車的動(dòng)作的例子》
參照?qǐng)D7和圖8,對(duì)測(cè)量模式中的作業(yè)車10的動(dòng)作的例子進(jìn)行說(shuō)明。在圖7中示出從上方觀察作業(yè)車10和4個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-1、71-2、71-3、71-4)的例子。在圖7所示的例子中,設(shè)作業(yè)車10在位置10-1處開始執(zhí)行測(cè)量模式。
開始執(zhí)行測(cè)量模式的作業(yè)車10在位置10-1處通過(guò)攝像頭21對(duì)作業(yè)車10的外部進(jìn)行拍攝。圖像解析部43接收攝像頭21拍攝到的圖像并進(jìn)行解析。圖像解析部43在解析出的圖像中包含標(biāo)識(shí)71-1時(shí),提取標(biāo)識(shí)71-1。測(cè)量部45開始取得圖像解析部43提取出的標(biāo)識(shí)71-1的位置信息。
移動(dòng)方向決定部41針對(duì)測(cè)量部45開始取得位置信息的標(biāo)識(shí)71-1,為了取得位置信息,決定作業(yè)車10移動(dòng)的移動(dòng)方向。即,移動(dòng)方向決定部41決定作業(yè)車10不與標(biāo)識(shí)71(標(biāo)識(shí)71-1)接觸且與從作業(yè)車10的當(dāng)前位置(位置10-1)指向標(biāo)識(shí)71(標(biāo)識(shí)71-1)的方向之間的角度差θg(θg1)小于90度的方向,作為作業(yè)車10的移動(dòng)方向。
通過(guò)移動(dòng)方向決定部41決定作業(yè)車10的移動(dòng)方向后,作業(yè)車10進(jìn)行轉(zhuǎn)彎,直到正面方向(行進(jìn)方向)與移動(dòng)方向決定部41決定的移動(dòng)方向一致為止。在正面方向(行進(jìn)方向)與移動(dòng)方向決定部41決定的移動(dòng)方向一致后,作業(yè)車10向正面方向(行進(jìn)方向)移動(dòng)(前進(jìn))。在作業(yè)車10移動(dòng)的期間內(nèi),測(cè)量部45通過(guò)上述三角測(cè)量法取得標(biāo)識(shí)71(標(biāo)識(shí)71-1)的位置信息。
如上所述,在測(cè)量部45開始取得標(biāo)識(shí)71的位置信息時(shí),移動(dòng)方向決定部41決定作業(yè)車10的移動(dòng)方向,由此,能夠取得標(biāo)識(shí)71的位置信息,而不用用戶自己取得標(biāo)識(shí)71的位置信息,也不用引導(dǎo)作業(yè)車10的移動(dòng)方向。并且,移動(dòng)方向決定部41決定的移動(dòng)方向是作業(yè)車10不與標(biāo)識(shí)71接觸的方向,并且是與從作業(yè)車10的當(dāng)前位置指向標(biāo)識(shí)71的方向之間的角度差θg小于90度的方向,由此,在作業(yè)車10向所決定的移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi),產(chǎn)生作業(yè)車10與標(biāo)識(shí)71之間的距離縮近的時(shí)機(jī)。即,與作業(yè)車10向不會(huì)產(chǎn)生作業(yè)車10與標(biāo)識(shí)71之間的距離縮近的時(shí)機(jī)、與從作業(yè)車10的當(dāng)前位置指向標(biāo)識(shí)71的方向之間的角度差θg為90度以上的方向移動(dòng)的情況相比,能夠根據(jù)與標(biāo)識(shí)71之間的距離較近時(shí)拍攝到的圖像取得標(biāo)識(shí)71的位置信息。
移動(dòng)方向決定部41決定的移動(dòng)方向也可以是作業(yè)車10不與標(biāo)識(shí)71接觸的方向、并且是與從作業(yè)車10的當(dāng)前位置指向標(biāo)識(shí)71的方向之間的角度差θg小于45度的方向。該情況下,在作業(yè)車10向所決定的移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi),充分產(chǎn)生作業(yè)車10與標(biāo)識(shí)71的距離縮近的時(shí)機(jī)。
并且,測(cè)量部45也可以判定圖像解析部43提取出的標(biāo)識(shí)71(71-1)的位置信息的取得是否完成。然后,在判定為標(biāo)識(shí)71(71-1)的位置信息的取得未完成時(shí),測(cè)量部45也可以開始取得標(biāo)識(shí)71(71-1)的位置信息。例如,測(cè)量部45可以參照地圖51,將存儲(chǔ)了位置信息的標(biāo)識(shí)71判定為位置信息的取得已完成的標(biāo)識(shí)71。取而代之,測(cè)量部45也可以將執(zhí)行了規(guī)定次數(shù)的位置信息的取得的標(biāo)識(shí)71判定為位置信息的取得已完成的標(biāo)識(shí)71。
通過(guò)測(cè)量部45開始取得位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)71的位置信息,能夠防止如下情況:針對(duì)位置信息的取得已經(jīng)完成的標(biāo)識(shí)71,再次執(zhí)行位置信息的取得。其結(jié)果是,例如,能夠減少與測(cè)量模式中的動(dòng)作有關(guān)的電池17的電力消耗。
并且,圖像解析部43在接收到的圖像中包含多個(gè)標(biāo)識(shí)71時(shí),提取這些標(biāo)識(shí)71的全部。測(cè)量部45判定圖像解析部43提取出的多個(gè)標(biāo)識(shí)71中是否包含位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)71。在包含位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)71時(shí),測(cè)量部45開始取得位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)71中、從作業(yè)車10的當(dāng)前位置最易看清的標(biāo)識(shí)71的位置信息。從作業(yè)車10的當(dāng)前位置最易看清的標(biāo)識(shí)71例如可以是接收到的圖像上的大小最大的標(biāo)識(shí)71。例如,反復(fù)進(jìn)行同樣的步驟,直到攝像頭21在標(biāo)識(shí)71的位置信息的取得已完成的位置處拍攝到的圖像中不包含位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)71為止。
具體而言,在圖7所示的例子中,設(shè)在攝像頭21在作業(yè)車10位于位置10-1時(shí)拍攝的圖像中包含位置信息的取得未完成的4個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-1、71-2、71-3、71-4)。此時(shí),圖像解析部43提取接收到的圖像中包含的4個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-1、71-2、71-3、71-4),測(cè)量部45判定為4個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-1、71-2、71-3、71-4)的位置信息的取得未完成。測(cè)量部45開始取得位置信息的取得未完成的4個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-1、71-2、71-3、71-4)中、從作業(yè)車10的當(dāng)前位置(位置10-1)最易看清的標(biāo)識(shí)71-1的位置信息。然后,通過(guò)移動(dòng)方向決定部41決定作業(yè)車10的移動(dòng)方向,在作業(yè)車10向所決定的移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi),測(cè)量部45取得標(biāo)識(shí)71-1的位置信息。
然后,設(shè)在攝像頭21在標(biāo)識(shí)71-1的位置信息的取得已完成的位置(例如位置10-2)處拍攝的圖像中包含4個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-1、71-2、71-3、71-4)。此時(shí),圖像解析部43提取接收到的圖像中包含的4個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-1、71-2、71-3、71-4),測(cè)量部45判定為3個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-2、71-3、71-4)的位置信息的取得未完成。測(cè)量部45開始取得位置信息的取得未完成的3個(gè)標(biāo)識(shí)71(71-2、71-3、71-4)中、從作業(yè)車10的當(dāng)前位置(位置10-2)最易看清的標(biāo)識(shí)71-2的位置信息。
在標(biāo)識(shí)71-2的位置信息的取得已完成的位置(例如位置10-3)處,通過(guò)同樣的步驟開始取得標(biāo)識(shí)71-3的位置信息,進(jìn)而,在標(biāo)識(shí)71-3的位置信息的取得已完成的位置(例如位置10-4)處,通過(guò)同樣的步驟開始取得標(biāo)識(shí)71-4的位置信息。這里,在開始取得任意的標(biāo)識(shí)71的位置信息時(shí),移動(dòng)方向決定部41決定的移動(dòng)方向都是作業(yè)車10不與標(biāo)識(shí)71接觸的方向、并且是與從作業(yè)車10的當(dāng)前位置指向標(biāo)識(shí)71的方向之間的角度差θg(θg1、θg2、θg3、θg4)小于90度的方向。
在測(cè)量部45判定為在攝像頭21在標(biāo)識(shí)71-4的位置信息的取得已完成的位置(未圖示)處拍攝的圖像中不包含位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)71(全部標(biāo)識(shí)71的位置信息的取得已完成)時(shí),作業(yè)車10也可以結(jié)束測(cè)量模式中的動(dòng)作。但是,取而代之,例如,也可以在全部標(biāo)識(shí)71的位置信息的取得已完成了3次時(shí),作業(yè)車10結(jié)束測(cè)量模式中的動(dòng)作。
這樣,在攝像頭21拍攝到的圖像中包含多個(gè)標(biāo)識(shí)71時(shí),測(cè)量部45決定取得位置信息的標(biāo)識(shí)71,由此,用戶不需要決定取得位置信息的標(biāo)識(shí)71。并且,測(cè)量部45開始取得位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)71中、從作業(yè)車10的當(dāng)前位置最易看清的標(biāo)識(shí)71的位置信息,由此,例如與開始取得從當(dāng)前位置起的距離最遠(yuǎn)的標(biāo)識(shí)71的位置信息的情況相比,到完成全部標(biāo)識(shí)71的位置信息的取得為止所需要的移動(dòng)距離變短。其結(jié)果是,能夠減少與測(cè)量模式中的動(dòng)作有關(guān)的電池17的電力消耗。
參照?qǐng)D8所示的流程圖,對(duì)測(cè)量模式中的作業(yè)車10的動(dòng)作的一連串流程的例子進(jìn)行說(shuō)明。在步驟s101中,作業(yè)車10的攝像頭21對(duì)作業(yè)車10的外部進(jìn)行拍攝。在步驟s102中,圖像解析部43對(duì)攝像頭21拍攝到的圖像進(jìn)行分析,提取圖像中包含的標(biāo)識(shí)71。在步驟s103中,測(cè)量部45判定圖像解析部43提取出的標(biāo)識(shí)71中是否包含位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)71。
在步驟s103的判定為“是”時(shí),流程進(jìn)入步驟s104,在步驟s103的判定為“否”時(shí),流程結(jié)束。在步驟s104中,測(cè)量部45決定取得位置信息的標(biāo)識(shí)71,移動(dòng)方向決定部41決定作業(yè)車10的移動(dòng)方向。在步驟s105中,作業(yè)車10開始向移動(dòng)方向決定部41決定了的移動(dòng)方向移動(dòng),在作業(yè)車10向該移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi),測(cè)量部45通過(guò)上述三角測(cè)量法取得標(biāo)識(shí)71的位置信息。
在步驟s106中,測(cè)量部45將所取得的標(biāo)識(shí)71的位置信息反映在地圖51中,對(duì)地圖51進(jìn)行更新。當(dāng)?shù)貓D51的更新結(jié)束后,流程再次進(jìn)入步驟s101。即,反復(fù)進(jìn)行步驟s101~步驟s106的處理,直到在步驟s103的步驟中判定為圖像解析部43提取出的標(biāo)識(shí)71中不包含位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)71為止。
《2-4.位置信息的取得的精度》
參照?qǐng)D9~圖11b對(duì)由測(cè)量部45實(shí)現(xiàn)的取得標(biāo)識(shí)71的位置信息的精度進(jìn)行說(shuō)明。在圖9中示出從上方觀察作業(yè)車10和標(biāo)識(shí)71的例子。并且,在圖9所示的例子中,作業(yè)車10和標(biāo)識(shí)71間隔開距離h。
這里,一般而言,在能夠生成數(shù)字形式的圖像的攝像頭中,在攝像傳感器的攝像面上形成被攝體的像時(shí),產(chǎn)生由于攝像傳感器的分辨率、攝像鏡頭的焦距等而引起的誤差。受到該誤差影響,在攝像頭21進(jìn)行拍攝時(shí),產(chǎn)生規(guī)定的角度的攝像誤差±θp(攝像誤差的范圍為2θp)。由于產(chǎn)生攝像誤差±θp,在包含實(shí)際空間上的2htanθp的范圍的誤差的狀態(tài)下對(duì)從作業(yè)車10間隔開距離h的標(biāo)識(shí)71進(jìn)行拍攝。即,隨著攝像頭21與標(biāo)識(shí)71之間的距離變遠(yuǎn),攝像誤差的影響增大。
參照?qǐng)D10a~圖11b對(duì)采用三角測(cè)量法取得標(biāo)識(shí)71的位置信息時(shí)的攝像誤差的影響進(jìn)行說(shuō)明。圖10a、圖10b所示的區(qū)域76表示使用三角測(cè)量法取得標(biāo)識(shí)71的位置信息的誤差的范圍。區(qū)域76是重疊形成在第1地點(diǎn)的例子即位置a處對(duì)標(biāo)識(shí)71進(jìn)行拍攝時(shí)的攝像誤差和在第2地點(diǎn)的例子即位置b處對(duì)標(biāo)識(shí)71進(jìn)行拍攝時(shí)的攝像誤差的區(qū)域。
在圖10a的例子與圖10b的例子之間,位置a(第1地點(diǎn))與標(biāo)識(shí)71之間的距離和位置b(第2地點(diǎn))與標(biāo)識(shí)71之間的距離大致相同。但是,與圖10a所示的例子相比,在由位置a(第1地點(diǎn))、標(biāo)識(shí)71、位置b(第2地點(diǎn))構(gòu)成的角度更接近90度的圖10b中,區(qū)域76減小。另外,由位置a(第1地點(diǎn))、標(biāo)識(shí)71、位置b(第2地點(diǎn))構(gòu)成的角度和第1角度與第2角度之間的角度差相同。
這樣,考慮攝像誤差時(shí),三角測(cè)量法中使用的第1角度與第2角度之間的角度差越接近90度,則標(biāo)識(shí)71的位置信息的取得的精度越高。即,測(cè)量部45在作業(yè)車10向移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi),決定第1地點(diǎn)和/或第2地點(diǎn),以使得第1角度與第2角度之間的角度差接近90度,由此,能夠減小攝像誤差。其結(jié)果是,用戶不需要決定第1地點(diǎn)和第2地點(diǎn)來(lái)確保標(biāo)識(shí)71的位置信息的取得的精度。
并且,在圖11a、圖11b中,作為表示第1角度與第2角度之間的角度差為大致90度時(shí)的使用三角測(cè)量法的標(biāo)識(shí)71的位置信息的取得的精度的2個(gè)例子,示出圖11a、圖11b。在圖11a的區(qū)域76和圖11b的區(qū)域76中,圖11a的區(qū)域76較大。這是因?yàn)?,圖11a中的位置a(第1地點(diǎn))與標(biāo)識(shí)71之間的距離比圖11b中的位置a(第1地點(diǎn))與標(biāo)識(shí)71之間的距離長(zhǎng),由此,受到的攝像誤差的影響較大。
在第1角度與第2角度之間的角度差為大致90度時(shí),如圖11b所示,第1地點(diǎn)與標(biāo)識(shí)71之間的距離和第2地點(diǎn)與標(biāo)識(shí)71之間的距離雙方最短的條件是第1角度θa為大致45度和第2角度θb為大致135度成立時(shí)。即,測(cè)量部45在作業(yè)車10向移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi),決定第1地點(diǎn),以使得第1角度接近45度,并且決定第2地點(diǎn),以使得第2角度接近135度,由此,取得標(biāo)識(shí)71的位置信息的精度提高。
這里,從取得標(biāo)識(shí)71的位置信息的精度的觀點(diǎn)來(lái)看,在測(cè)量部45開始取得標(biāo)識(shí)71的位置信息時(shí),移動(dòng)方向決定部41決定的移動(dòng)方向也可以是作業(yè)車10不與標(biāo)識(shí)71接觸的方向、并且是與從作業(yè)車10的當(dāng)前位置指向標(biāo)識(shí)71的方向之間的角度差θg小于45度的方向。即,在作業(yè)車10的移動(dòng)方向是與從作業(yè)車10的當(dāng)前位置指向標(biāo)識(shí)71的方向之間的角度差θg小于45度的方向時(shí),在作業(yè)車10移動(dòng)的期間內(nèi),必定通過(guò)第1角度為45度的第1地點(diǎn)。
《2-5.與標(biāo)識(shí)的位置信息的取得相關(guān)的處理》
參照?qǐng)D12所示的流程圖,對(duì)測(cè)量部45取得標(biāo)識(shí)71的位置信息時(shí)的詳細(xì)處理的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖12所示的流程圖是圖8所示的流程圖中的步驟s105的詳細(xì)處理的例子。
在步驟s201中,測(cè)量部45判定標(biāo)識(shí)檢測(cè)標(biāo)志是否有效(on)。在步驟s201的判定為“是”時(shí),流程進(jìn)入步驟s205,在步驟s201的判定為“否”時(shí),流程進(jìn)入步驟s202。另外,在剛剛從圖8所示的流程圖中的步驟s104進(jìn)入步驟s105之后,標(biāo)識(shí)檢測(cè)標(biāo)志無(wú)效(off)。
在步驟s202中,測(cè)量部45判定在攝像頭21在當(dāng)前位置處拍攝的圖像中是否包含標(biāo)識(shí)71。在步驟s202的判定為“是”時(shí),流程進(jìn)入步驟s203,在步驟s202的判定為“否”時(shí),流程返回開始。
在步驟s203中,測(cè)量部45存儲(chǔ)拍攝到步驟s202中判定的圖像的位置處的作業(yè)車10的移動(dòng)方向與從作業(yè)車10指向標(biāo)識(shí)71的方向的角度差,作為第1角度。下面,將對(duì)拍攝到圖像的位置處的作業(yè)車10的移動(dòng)方向與從作業(yè)車10指向標(biāo)識(shí)71的方向的角度差稱為標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度。測(cè)量部45例如從圖像解析部43接收標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度。并且,在步驟s203中,測(cè)量部45存儲(chǔ)拍攝到步驟s202中判定的圖像的位置作為第1地點(diǎn)。下面,將拍攝到圖像的位置稱為標(biāo)識(shí)檢測(cè)位置。測(cè)量部45例如從舉動(dòng)取得部44接收標(biāo)識(shí)檢測(cè)位置。
在步驟s204中,測(cè)量部45使標(biāo)識(shí)檢測(cè)標(biāo)志有效。步驟s204的處理結(jié)束后,流程返回開始。在步驟s205中,測(cè)量部45判定是否確定了第1角度。在步驟s205的判定為“是”時(shí),流程進(jìn)入步驟s211,在步驟s205的判定為“否”時(shí),流程進(jìn)入步驟s206。
在步驟s206中,判定在攝像頭21在當(dāng)前位置處拍攝的圖像中是否包含標(biāo)識(shí)71。在步驟s206的判定為“是”時(shí),流程進(jìn)入步驟s207,在步驟s206的判定為“否”時(shí),流程結(jié)束。另外,在步驟s206的判定為“否”、流程結(jié)束時(shí),產(chǎn)生能夠檢測(cè)的標(biāo)識(shí)71由于某種原因而無(wú)法檢測(cè)(圖像解析部43無(wú)法提取標(biāo)識(shí)71)的狀況,所以,例如返回圖8的流程圖的步驟s101。
在步驟s207中,判定拍攝到步驟s206中判定的圖像的位置處的標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度是否比第1角度更接近45度。在步驟s207的判定為“是”時(shí),流程進(jìn)入步驟s208,在步驟s207的判定為“否”時(shí),流程進(jìn)入步驟s209。
在步驟s208中,測(cè)量部45代替當(dāng)前存儲(chǔ)的第1角度,新存儲(chǔ)(覆蓋)拍攝到步驟s206中判定的圖像的位置處的標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度作為第1角度。并且,在步驟s208中,測(cè)量部45代替當(dāng)前存儲(chǔ)的第1地點(diǎn)而新存儲(chǔ)(覆蓋)拍攝到步驟s206中判定的圖像的位置作為第1地點(diǎn)。
在步驟s209中,測(cè)量部45將當(dāng)前存儲(chǔ)的第1角度和當(dāng)前存儲(chǔ)的第1地點(diǎn)確定為三角測(cè)量法中使用的第1角度和第1地點(diǎn)。在步驟s210中,測(cè)量部45存儲(chǔ)拍攝到步驟s206中判定的圖像的位置處的標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度作為第2角度,存儲(chǔ)拍攝到圖像的位置作為第2地點(diǎn)。步驟s208或步驟s210的處理結(jié)束后,流程返回開始。
測(cè)量部45具有步驟s207、步驟s208、步驟s209的處理,由此,在作業(yè)車10向移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi),能夠決定第1地點(diǎn),以使得第1角度接近45度。其結(jié)果是,取得標(biāo)識(shí)71的位置信息的精度提高。
在步驟s211中,判定在攝像頭21在當(dāng)前位置處拍攝的圖像中是否包含標(biāo)識(shí)71。在步驟s211的判定為“是”時(shí),流程進(jìn)入步驟s212,在步驟s211的判定為“否”時(shí),流程進(jìn)入步驟s214。
在步驟s212中,判定拍攝到步驟s211中判定的圖像的位置處的標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度與所確定的第1角度之間的角度差是否比當(dāng)前存儲(chǔ)的第2角度與所確定的第1角度之間的角度差更接近90度。在步驟s212的判定為“是”時(shí),流程進(jìn)入步驟s213,在步驟s212的判定為“否”時(shí),流程進(jìn)入步驟s214。
在步驟s213中,測(cè)量部45代替當(dāng)前存儲(chǔ)的第2角度而新存儲(chǔ)拍攝到步驟s211中判定的圖像的位置處的標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度作為第2角度。并且,在步驟s213中,測(cè)量部45代替當(dāng)前存儲(chǔ)的第2地點(diǎn)而新存儲(chǔ)拍攝到步驟s211中判定的圖像的位置作為第2地點(diǎn)。步驟s213的處理結(jié)束后,流程返回開始。
在步驟s214中,測(cè)量部45將當(dāng)前存儲(chǔ)的第2角度和當(dāng)前存儲(chǔ)的第2地點(diǎn)確定為三角測(cè)量法中使用的第2角度和第2地點(diǎn)。在步驟s215中,測(cè)量部45使用所確定的第1角度、所確定的第2角度、所確定的第1地點(diǎn)與所確定的第2地點(diǎn)之間的距離,通過(guò)三角測(cè)量法運(yùn)算并取得標(biāo)識(shí)71的位置信息。步驟s215的處理結(jié)束后,流程結(jié)束。即,步驟s215的處理結(jié)束后,進(jìn)入圖8所示的流程圖的步驟s106。
測(cè)量部45具有步驟s212、步驟s213、步驟s214的處理,由此,在作業(yè)車10向移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi),能夠決定第2地點(diǎn),以使得第2角度接近135度。其結(jié)果是,取得標(biāo)識(shí)71的位置信息的精度提高。
圖12所示的流程圖是一例,測(cè)量部45不需要執(zhí)行全部步驟的處理。測(cè)量部45例如也可以執(zhí)行用于確定第1地點(diǎn)的處理、即相當(dāng)于圖12所示的流程圖的步驟s201~步驟s209的處理。并且,測(cè)量部45例如也可以執(zhí)行用于確定第2地點(diǎn)的處理、即相當(dāng)于圖12所示的流程圖的步驟s211~步驟s215的處理。
《2-6.特殊情況下的動(dòng)作》
參照?qǐng)D13~圖14d,作為特殊情況的例子,對(duì)在作業(yè)車10移動(dòng)的期間內(nèi),產(chǎn)生了圖像解析部43無(wú)法從攝像頭21拍攝的圖像中提取原本能夠從攝像頭21拍攝的圖像中提取出的標(biāo)識(shí)71的狀況時(shí)的動(dòng)作的例子進(jìn)行說(shuō)明。下面,將該“圖像解析部43無(wú)法從攝像頭21拍攝的圖像中提取原本能夠從攝像頭21拍攝的圖像中提取出的標(biāo)識(shí)71的狀況”稱為丟失。例如,在位置固定的樹、巖石等或位置不固定的人、動(dòng)物等成為障礙物78而對(duì)攝像頭21與標(biāo)識(shí)71之間進(jìn)行遮擋時(shí),可能產(chǎn)生丟失。并且,例如,也可能由于逆光等而產(chǎn)生丟失。
在圖13中示出從上方觀察向一定的移動(dòng)方向移動(dòng)的作業(yè)車10和標(biāo)識(shí)71的例子。并且,在圖13中示出障礙物78。如圖13所示,從位置10-a、位置10-b、位置10-e和位置10-f,能夠利用直線連接作業(yè)車10和標(biāo)識(shí)71而不與障礙物78發(fā)生干涉。另一方面,如圖13所示,從位置10-c和10-d,無(wú)法利用直線連接作業(yè)車10和標(biāo)識(shí)71而不與障礙物78發(fā)生干涉。
即,例如,在作業(yè)車10一邊利用攝像頭21對(duì)外部進(jìn)行拍攝一邊向圖13所示的移動(dòng)方向移動(dòng)的期間內(nèi),產(chǎn)生圖像解析部43無(wú)法從在位置10-c處拍攝的圖像中提取圖像解析部43從在位置10-a和位置10-b處拍攝的圖像中提取出的標(biāo)識(shí)71的狀況(丟失)。然后,在作業(yè)車10移動(dòng)到位置10-e時(shí),圖像解析部43能夠再次從拍攝的圖像中提取標(biāo)識(shí)71,丟失被消除。
例如,在不進(jìn)行任何對(duì)策時(shí),想定圖像解析部43將產(chǎn)生丟失前提取出的標(biāo)識(shí)71和丟失消除后提取的標(biāo)識(shí)71識(shí)別為不同的標(biāo)識(shí)71。例如,當(dāng)在作業(yè)車10移動(dòng)以使測(cè)量部45取得標(biāo)識(shí)71的位置信息的期間內(nèi)產(chǎn)生這種丟失時(shí),想定測(cè)量部45無(wú)法高精度地取得標(biāo)識(shí)71的位置信息或無(wú)法取得標(biāo)識(shí)71的位置信息。即,想定用于供測(cè)量部45取得標(biāo)識(shí)71的位置信息的信息限于如下信息中的任意一方:作業(yè)車10到達(dá)位置10-c之前(產(chǎn)生丟失前)得到的信息(標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度和標(biāo)識(shí)檢測(cè)位置);或作業(yè)車10到達(dá)位置10-e后(丟失消除后)得到的信息(標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度和標(biāo)識(shí)檢測(cè)位置)。
例如,根據(jù)圖12所示的流程圖,步驟s211的判定為“否”或步驟s206的判定為“否”。例如在步驟s211的判定為“否”時(shí),作業(yè)車10移動(dòng)到位置10-c的期間內(nèi)存儲(chǔ)的第2角度和第2地點(diǎn)被確定為三角測(cè)量法中使用的第2角度和第2地點(diǎn)(步驟s214),與已經(jīng)確定的第1角度和第1地點(diǎn)一起,通過(guò)三角測(cè)量法取得標(biāo)識(shí)71的位置信息(步驟s215)。該情況下,可能無(wú)法高精度地取得標(biāo)識(shí)71的位置信息。并且,例如在步驟s206的判定為“否”時(shí),流程結(jié)束而不會(huì)取得標(biāo)識(shí)71的位置信息。
這里,在圖13所示的例子中,在作業(yè)車10移動(dòng)到位置10-e時(shí),圖像解析部43能夠再次從拍攝的圖像中提取標(biāo)識(shí)71,所以,圖像解析部43也可以判定產(chǎn)生丟失前提取出的標(biāo)識(shí)71和丟失消除后提取的標(biāo)識(shí)71是否是同一標(biāo)識(shí)71。圖像解析部43在產(chǎn)生丟失前提取出的標(biāo)識(shí)71和丟失消除后提取的標(biāo)識(shí)71是同一標(biāo)識(shí)71時(shí),測(cè)量部45也可以使用產(chǎn)生丟失前得到的信息(標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度和標(biāo)識(shí)檢測(cè)位置)和丟失消除后得到的信息(標(biāo)識(shí)檢測(cè)角度和標(biāo)識(shí)檢測(cè)位置)雙方,取得標(biāo)識(shí)71的位置信息。
于是,與測(cè)量部45例如僅使用產(chǎn)生丟失前得到的信息或丟失消除后得到的信息中的一方取得標(biāo)識(shí)71的位置信息的情況相比,能夠高精度地取得標(biāo)識(shí)71的位置信息。并且,例如,用戶不需要在作業(yè)車10移動(dòng)的期間內(nèi)將作業(yè)車10引導(dǎo)至不受障礙物78影響的位置。
參照?qǐng)D14a~圖14d,對(duì)丟失產(chǎn)生后又消除時(shí)、圖像解析部43判定丟失消除后提取的標(biāo)識(shí)71和產(chǎn)生丟失前提取的標(biāo)識(shí)71是否是同一標(biāo)識(shí)71的方法的例子進(jìn)行說(shuō)明。
在圖14a中,作為攝像頭21在產(chǎn)生丟失前拍攝的圖像的例子,示出在圖13的例子的位置10-b處拍攝的圖像80b。在圖14b中,作為攝像頭21在丟失消除后拍攝的圖像的例子,示出在圖13的例子的位置10-e處拍攝的圖像80e。在圖14c中,作為圖像解析部43實(shí)施了從圖像80b中去除標(biāo)識(shí)71以外的部分的圖像處理的圖像的例子,示出加工圖像80bi。在圖14d中,作為圖像解析部43實(shí)施了從圖像80e中去除標(biāo)識(shí)71以外的部分的圖像處理的圖像的例子,示出加工圖像80ei。另外,在圖14a~圖14d中,省略障礙物78的圖示。
作為一個(gè)方法的例子,圖像解析部43可以對(duì)圖像80b上的標(biāo)識(shí)71附近的風(fēng)景的形狀特征和圖像80e上的標(biāo)識(shí)71附近的風(fēng)景的形狀特征進(jìn)行比較。圖像解析部43可以根據(jù)該比較結(jié)果,判定圖像80b中包含的標(biāo)識(shí)71和圖像80e中包含的標(biāo)識(shí)71是否是同一標(biāo)識(shí)71。根據(jù)該方法的例子,能夠在判定中使用標(biāo)識(shí)71附近的風(fēng)景的形狀特征。例如,在標(biāo)識(shí)71附近的風(fēng)景中包含特征性風(fēng)景(例如樹等)的情況下等有效。并且,例如,在丟失消除后拍攝的圖像中包含多個(gè)同一形狀的標(biāo)識(shí)71的情況下等、很難僅利用標(biāo)識(shí)71的形狀特征來(lái)判定同一性的情況下,還具有確保判定精度的效果。
作為另一個(gè)方法的例子,圖像解析部43可以使用圖13的例子的位置10-b與圖13的例子的位置10-e之間的距離,預(yù)測(cè)圖像80b中包含的標(biāo)識(shí)71在圖像80e中的位置,對(duì)預(yù)測(cè)出的圖像80e上的標(biāo)識(shí)71的位置和實(shí)際的圖像80e上的標(biāo)識(shí)71的位置進(jìn)行比較。圖像解析部43可以根據(jù)該比較結(jié)果,判定圖像80b中包含的標(biāo)識(shí)71和圖像80e中包含的標(biāo)識(shí)71是否是同一標(biāo)識(shí)71。根據(jù)該方法的例子,能夠在判定中使用作業(yè)車10移動(dòng)了的距離。例如,在丟失消除后拍攝的圖像中包含多個(gè)同一形狀的標(biāo)識(shí)71的情況下等、很難僅利用標(biāo)識(shí)71的形狀特征來(lái)判定同一性的情況下,還具有確保判定精度的效果。
并且,作為另一個(gè)方法的例子,可以對(duì)加工圖像80bi上的標(biāo)識(shí)71的形狀特征和加工圖像80ei上的標(biāo)識(shí)71的形狀特征進(jìn)行比較。圖像解析部43可以根據(jù)該比較結(jié)果,判定圖像80b中包含的標(biāo)識(shí)71和圖像80e中包含的標(biāo)識(shí)71是否是同一標(biāo)識(shí)71。根據(jù)該方法的例子,能夠在判定中使用標(biāo)識(shí)71的形狀特征。例如,在標(biāo)識(shí)71的形狀具有特征性形狀的情況下等特別有效。
并且,作為又一個(gè)方法的例子,圖像解析部43可以使用圖13的例子的位置10-b與圖13的例子的位置10-e之間的距離,預(yù)測(cè)加工圖像80bi中包含的標(biāo)識(shí)71在加工圖像80ei中的位置,對(duì)預(yù)測(cè)出的加工圖像80ei上的標(biāo)識(shí)71的位置和實(shí)際的加工圖像80ei上的標(biāo)識(shí)71的位置進(jìn)行比較。圖像解析部43可以根據(jù)該比較結(jié)果,判定圖像80b中包含的標(biāo)識(shí)71和圖像80e中包含的標(biāo)識(shí)71是否是同一標(biāo)識(shí)71。根據(jù)該方法的例子,能夠在判定中使用作業(yè)車10移動(dòng)了的距離。例如,在丟失消除后拍攝的圖像中包含多個(gè)同一形狀的標(biāo)識(shí)71的情況下等、難以僅利用標(biāo)識(shí)71的形狀特征來(lái)判定同一性的情況下,還具有確保判定精度的效果。
舉出了幾個(gè)丟失產(chǎn)生后又消除時(shí)、圖像解析部43判定丟失消除后提取的標(biāo)識(shí)71和產(chǎn)生丟失前提取的標(biāo)識(shí)71是否是同一標(biāo)識(shí)71的方法的例子。圖像解析部43可以使用單獨(dú)執(zhí)行這些方法中的一個(gè)方法而得到結(jié)果進(jìn)行判定,也可以使用執(zhí)行這些方法中的2個(gè)以上的方法而得到的結(jié)果綜合進(jìn)行判定。并且,圖像解析部43還可以一并執(zhí)行這里未舉出的其他方法,考慮其結(jié)果綜合進(jìn)行判定。
此前說(shuō)明的作業(yè)車10的動(dòng)作不需要全部實(shí)施。即,作業(yè)車10也可以實(shí)施此前說(shuō)明的動(dòng)作的例子中的一部分。
本發(fā)明不限于上述例示的實(shí)施方式,并且,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地在權(quán)利要求書所包含的范圍內(nèi)變更上述例示的實(shí)施方式。
本發(fā)明的第1方式涉及一種無(wú)人行駛作業(yè)車,其在作業(yè)區(qū)域內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行作業(yè),其中,所述無(wú)人行駛作業(yè)車具有:移動(dòng)方向決定部,其決定所述無(wú)人行駛作業(yè)車的移動(dòng)方向;圖像解析部,其提取設(shè)置在所述無(wú)人行駛作業(yè)車上的攝像頭拍攝的圖像中包含的標(biāo)識(shí);以及測(cè)量部,其通過(guò)三角測(cè)量法取得所述圖像解析部提取出的所述標(biāo)識(shí)的位置信息,在所述測(cè)量部開始取得所述標(biāo)識(shí)的所述位置信息時(shí),所述移動(dòng)方向決定部決定不與所述標(biāo)識(shí)接觸且與從所述無(wú)人行駛作業(yè)車的當(dāng)前位置指向所述標(biāo)識(shí)的方向之間的角度差小于90度的方向,作為所述移動(dòng)方向。
在測(cè)量部開始取得標(biāo)識(shí)的位置信息時(shí),移動(dòng)方向決定部決定無(wú)人行駛作業(yè)車的移動(dòng)方向,由此,能夠取得標(biāo)識(shí)的位置信息而不用用戶自己取得標(biāo)識(shí)的位置信息,也不用引導(dǎo)無(wú)人行駛作業(yè)車的移動(dòng)方向。
在本發(fā)明的第2方式中,也可以是在第1方式中,所述測(cè)量部判定所述圖像解析部提取出的所述標(biāo)識(shí)的所述位置信息的取得是否已完成,開始取得判定為所述位置信息的取得未完成的所述標(biāo)識(shí)的所述位置信息。
測(cè)量部開始取得位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)的位置信息,由此,能夠防止針對(duì)位置信息的取得已經(jīng)完成的標(biāo)識(shí)再次執(zhí)行位置信息的取得。
在本發(fā)明的第3方式中,也可以是,在第1方式中,在所述圖像解析部同時(shí)提取出2個(gè)以上的所述標(biāo)識(shí)時(shí),所述測(cè)量部判定所述圖像解析部提取出的全部所述標(biāo)識(shí)的所述位置信息的取得是否已完成,開始取得判定為所述位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)中、從所述無(wú)人行駛作業(yè)車的當(dāng)前位置最易看清的標(biāo)識(shí)的所述位置信息。
測(cè)量部開始取得位置信息的取得未完成的標(biāo)識(shí)中、從無(wú)人行駛作業(yè)車的當(dāng)前位置最易看清的標(biāo)識(shí)的位置信息,由此,例如與開始取得從當(dāng)前位置起的距離最遠(yuǎn)的標(biāo)識(shí)的位置信息的情況相比,到全部標(biāo)識(shí)的位置信息的取得完成為止所需要的移動(dòng)距離變短。
參照示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明,但是,應(yīng)該理解到本發(fā)明不限于公開的示例性實(shí)施方式。下面的權(quán)利要求書應(yīng)給予最廣泛的解釋,以便包括所有這些修改和等價(jià)的結(jié)構(gòu)和功能。