(57)【要約】  ＧＰＳ信号又は内界センサの出力データを利用する測位の測位精度が低い場合であっても、精度よく位置を推定する。例えば、少なくとも２つのランドマーク又は少なくとも２つの発信器と、移動体との相対的な位置関係に基づいて、移動体の位置を推定する。単一のランドマークの少なくとも２つの部分と、移動体との相対的な位置関係に基づいて、移動体の位置を推定してもよい。２つの信号を出力した単一の発信機と、移動体との相対的な位置関係に基づいて、移動体の位置を推定してもよい。少なくとも１つのランドマーク、及び、少なくとも１つの発信機のそれぞれと、移動体との相対的な位置関係に基づいて、移動体の位置を推定してもよい。
2019167210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律移動機能を有する移動体を制御する制御装置であって、
前記移動体は、
（ｉ）予め定められた位置に配された１以上のランドマークの少なくとも１つを撮像する撮像部、及び、
（ｉｉ）予め定められた位置に配された１以上の発信機（測位衛星に配された発信機を除く。）の少なくとも１つからの信号を受信する受信部、
の少なくとも一方を備え、
前記制御装置は、
前記撮像部が撮像した画像及び前記受信部が受信した信号の少なくとも一方に関する情報を取得する情報取得部と、
前記撮像部が撮像した画像及び前記受信部が受信した信号の少なくとも一方を解析して、前記移動体の位置を推定する位置推定部と、
を備え、
前記位置推定部は、
前記撮像部が撮像した画像に含まれる少なくとも２つのランドマークと、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する第１推定部、
前記撮像部が撮像した画像に含まれる単一のランドマークの少なくとも２つの部分と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する第２推定部、
前記受信部が受信した少なくとも２つの信号のそれぞれを出力した少なくとも２つの発信機と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する第３推定部、
前記受信部が受信した少なくとも２つの信号を出力した単一の発信機と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する第４推定部、並びに、
（ｉ）前記撮像部が撮像した画像に含まれる少なくとも１つのランドマークと、前記移動体との相対的な位置関係、及び、（ｉｉ）前記受信部が受信した少なくとも１つの信号のそれぞれを出力した少なくとも１つの発信機と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する第５推定部、
の少なくとも１つを有する、
制御装置。
【請求項２】
前記撮像部及び前記受信部の少なくとも一方を制御するセンサ制御部をさらに備え、
前記センサ制御部は、
（ｉ）前記移動体が移動しても、前記１以上のランドマークのうちの特定のランドマークが画角に含まれるように、前記撮像部を制御する、又は、
（ｉｉ）前記移動体が移動しても、前記１以上の発信機のうちの特定の発信機からの信号が受信されるように、前記受信部を制御する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記センサ制御部は、
（ｉ）前記撮像部が撮像した画像に２以上のランドマークが含まれる場合、前記２以上のランドマークのうちの１つを、前記特定のランドマークとして設定する、又は、
（ｉｉ）前記受信部が２以上の発信機からの信号を受信している場合、前記２以上の発信機のうちの１つを、前記特定の発信機として設定する、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記センサ制御部は、
（ｉ）前記撮像部が撮像した画像における前記特定のランドマークの位置及び大きさの少なくとも一方が予め定められた条件を満足する場合、前記画像に含まれる他のランドマークを、次の前記特定のランドマークとして設定する、又は、
（ｉｉ）前記特定の発信機からの信号の強度が予め定められた条件を満足する場合、前記受信部が信号を受信している他の発信機を、次の前記特定のランドマークとして設定する、
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記移動体の移動を制御する移動制御部と、
前記移動体の移動履歴を示す情報を格納する移動履歴格納部と、
をさらに備え、
前記位置推定部は、前記撮像部が撮像した画像及び前記受信部が受信した信号を解析し、前記移動体の周囲に存在するランドマーク、ランドマークの部分又は発信機を認識する認識部を有し、
前記移動制御部は、
前記認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が予め定められた値よりも小さい場合、
前記移動履歴格納部に格納された情報を参照し、
前記移動体の直前の移動履歴に基づいて、前記移動体が前記移動体の軌跡を逆方向に進行するように前記移動体の移動を制御する、
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記移動体の移動を制御する移動制御部をさらに備え、
前記位置推定部は、
前記撮像部が撮像した画像及び前記受信部が受信した信号を解析し、前記移動体の周囲に存在するランドマーク、ランドマークの部分又は発信機を認識する認識部と、
前記移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、前記移動体との相対的な位置関係を算出し、前記相対的な位置関係に基づいて前記移動体の位置を推定する第６推定部と、
を有し、
前記移動制御部は、
前記認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が予め定められた値よりも小さい場合、
前記認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が、前記予め定められた値に等しくなる、又は、前記予め定められた値より大きくなるまで、前記第６推定部が推定した前記移動体の位置に基づいて、前記移動体の移動を制御する、
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記移動体の動作モードを制御する動作モード制御部をさらに備え、
前記動作モード制御部は、
（ｉ）前記認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が前記予め定められた値よりも小さくなった後、予め定められた時間が経過した場合、又は、
（ｉｉ）前記認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が前記予め定められた値よりも小さくなった後、前記移動体の移動距離が予め定められた条件を満足する場合、
前記移動体の動作モードを予め定められた動作モードに設定する、
請求項５又は請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
【請求項９】
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の制御装置と、
前記撮像部及び前記受信部の少なくとも一方と、
を備える、自律移動式の移動体。
【請求項１０】
前記撮像部は、
（ｉ）異なる方向を撮像する複数の撮像素子を有する、
（ｉｉ）回転可能な支持部に支持される、又は、
（ｉｉｉ）少なくとも一部に回転可能に構成された部材を含む光学系を介して被写体を撮像する、
請求項９に記載の移動体。
【請求項１１】
前記受信部は、
（ｉ）複数の受信素子を有し、各受信素子は、指向性を有し、異なる方向からの信号を受信するように配される、
（ｉｉ）回転可能な支持部に支持される、又は、
（ｉｉｉ）少なくとも一部に回転可能に構成された部材を含む導波部を介して信号を受信する、
請求項９又は請求項１０に記載の移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、移動体及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ信号を利用して自己位置を推定し、予め定められた領域の内部を自律走行する作業機械が開発されている。（例えば、特許文献１または２を参照されたい）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２０１６−１８５０９９号公報
［特許文献２］  特開２０１３−２２３５３１号公報
【解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、作業機械が受信したＧＰＳ信号を利用して作業機械の位置を推定する場合、作業機械は、ＧＰＳ信号の受信環境が悪い場所を精度よく移動することができない。また、作業機械に搭載された内界センサの出力を利用して作業機械の位置を推定する場合、基準位置からの距離が長くなるにつれて、測位誤差が大きくなる。
【一般的開示】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、制御装置が提供される。上記の制御装置は、例えば、自律移動機能を有する移動体を制御する。上記の移動体は、例えば、（ｉ）予め定められた位置に配された１以上のランドマークの少なくとも１つを撮像する撮像部、及び、（ｉｉ）予め定められた位置に配された１以上の発信機（測位衛星に配された発信機を除く。）の少なくとも１つからの信号を受信する受信部の少なくとも一方を備える。上記の制御装置は、例えば、撮像部が撮像した画像及び受信部が受信した信号の少なくとも一方に関する情報を取得する情報取得部を備える。上記の制御装置は、例えば、撮像部が撮像した画像及び受信部が受信した信号の少なくとも一方を解析して、移動体の位置を推定する位置推定部を備える。
【０００５】
上記の制御装置において、位置推定部は、例えば、（ａ）撮像部が撮像した画像に含まれる少なくとも２つのランドマークと、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第１推定部、（ｂ）撮像部が撮像した画像に含まれる単一のランドマークの少なくとも２つの部分と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第２推定部、（ｃ）受信部が受信した少なくとも２つの信号のそれぞれを出力した少なくとも２つの発信機と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第３推定部、（ｄ）受信部が受信した少なくとも２つの信号を出力した単一の発信機と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第４推定部、並びに、（ｅ）（ｉ）撮像部が撮像した画像に含まれる少なくとも１つのランドマークと、移動体との相対的な位置関係、及び、（ｉｉ）受信部が受信した少なくとも１つの信号のそれぞれを出力した少なくとも１つの発信機と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第５推定部の少なくとも１つを有する。
【０００６】
上記の制御装置は、撮像部及び受信部の少なくとも一方を制御するセンサ制御部をさらに備えてよい。上記の制御装置において、センサ制御部は、（ｉ）移動体が移動しても、１以上のランドマークのうちの特定のランドマークが画角に含まれるように、撮像部を制御してよい。上記の制御装置において、センサ制御部は、（ｉｉ）移動体が移動しても、１以上の発信機のうちの特定の発信機からの信号が受信されるように、受信部を制御してよい。
【０００７】
上記の制御装置において、センサ制御部は、（ｉ）撮像部が撮像した画像に２以上のランドマークが含まれる場合、２以上のランドマークのうちの１つを、特定のランドマークとして設定してよい。また、上記の制御装置において、センサ制御部は、（ｉｉ）受信部が２以上の発信機からの信号を受信している場合、２以上の発信機のうちの１つを、特定の発信機として設定してよい。
【０００８】
上記の制御装置において、センサ制御部は、（ｉ）撮像部が撮像した画像における特定のランドマークの位置及び大きさの少なくとも一方が予め定められた条件を満足する場合、画像に含まれる他のランドマークを、次の特定のランドマークとして設定してよい。また、上記の制御装置において、センサ制御部は、（ｉｉ）特定の発信機からの信号の強度が予め定められた条件を満足する場合、受信部が信号を受信している他の発信機を、次の特定のランドマークとして設定してよい。
【０００９】
上記の制御装置は、移動体の移動を制御する移動制御部を備えてよい。上記の制御装置は、移動体の移動履歴を示す情報を格納する移動履歴格納部を備えてよい。上記の制御装置において、位置推定部は、撮像部が撮像した画像及び受信部が受信した信号を解析し、移動体の周囲に存在するランドマーク、ランドマークの部分又は発信機を認識する認識部を有してよい。上記の制御装置において、移動制御部は、認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が予め定められた値よりも小さい場合、移動履歴格納部に格納された情報を参照し、移動体の直前の移動履歴に基づいて、移動体が移動体の軌跡を逆方向に進行するように移動体の移動を制御してよい。
【００１０】
上記の制御装置は、移動体の移動を制御する移動制御部を備えてよい。上記の制御装置において、位置推定部は、撮像部が撮像した画像及び受信部が受信した信号を解析し、移動体の周囲に存在するランドマーク、ランドマークの部分又は発信機を認識する認識部を有してよい。上記の制御装置において、位置推定部は、移動体の駆動部の制御量に基づいて、特定の基準位置と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第６推定部を有してよい。上記の制御装置において、移動制御部は、認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が予め定められた値よりも小さい場合、認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が、予め定められた値に等しくなる、又は、予め定められた値より大きくなるまで、第６推定部が推定した移動体の位置に基づいて、移動体の移動を制御してよい。
【００１１】
上記の制御装置は、移動体の動作モードを制御する動作モード制御部を備えてよい。上記の制御装置において、動作モード制御部は、（ｉ）認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が予め定められた値よりも小さくなった後、予め定められた時間が経過した場合、又は、（ｉｉ）認識部が認識したランドマーク、ランドマークの部分又は発信機の個数が予め定められた値よりも小さくなった後、移動体の移動距離が予め定められた条件を満足する場合、移動体の動作モードを予め定められた動作モードに設定してよい。
【００１２】
本発明の第２の態様においては、プログラムが提供される。上記のプログラムは、例えば、コンピュータを、上記の制御装置として機能させるためのプログラムである。上記のプログラムは、例えば、コンピュータに、自律移動機能を有する移動体を制御する制御方法を実行させるためのプログラムである。
【００１３】
上記の制御方法において、上記の移動体は、例えば、（ｉ）予め定められた位置に配された１以上のランドマークの少なくとも１つを撮像する撮像部、及び、（ｉｉ）予め定められた位置に配された１以上の発信機（測位衛星に配された発信機を除く。）の少なくとも１つからの信号を受信する受信部の少なくとも一方を備える。上記の制御方法は、例えば、撮像部が撮像した画像及び受信部が受信した信号の少なくとも一方に関する情報を取得する情報取得段階を有する。上記の制御方法は、例えば、撮像部が撮像した画像及び受信部が受信した信号の少なくとも一方を解析して、移動体の位置を推定する位置推定段階を有する。
【００１４】
上記の制御方法において、上記の位置推定段階は、（ａ）撮像部が撮像した画像に含まれる少なくとも２つのランドマークと、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第１推定段階、（ｂ）撮像部が撮像した画像に含まれる単一のランドマークの少なくとも２つの部分と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第２推定段階、（ｃ）受信部が受信した少なくとも２つの信号のそれぞれを出力した少なくとも２つの発信機と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第３推定段階、（ｄ）受信部が受信した少なくとも２つの信号を出力した単一の発信機と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第４推定段階、並びに、（ｅ）（ｉ）撮像部が撮像した画像に含まれる少なくとも１つのランドマークと、移動体との相対的な位置関係、及び、（ｉｉ）受信部が受信した少なくとも１つの信号のそれぞれを出力した少なくとも１つの発信機と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第５推定段階の少なくとも１つを有する。
【００１５】
上記のプログラムを格納するコンピュータ可読媒体が提供されてもよい。コンピュータ可読媒体は、非一時的なコンピュータ可読媒体であってもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読記録媒体であってもよい。
【００１６】
本発明の第３の態様においては、自律移動式の移動体が提供される。上記の移動体は、例えば、上記の制御装置を備える。上記の移動体は、例えば、撮像部及び受信部の少なくとも一方を備える。
【００１７】
上記の移動体において、撮像部は、（ｉ）異なる方向を撮像する複数の撮像素子を有してよい上記の移動体において、撮像部は、（ｉｉ）回転可能な支持部に支持されてよい。上記の移動体において、撮像部は、（ｉｉｉ）少なくとも一部に回転可能に構成された部材を含む光学系を介して被写体を撮像してよい。
【００１８】
上記の移動体において、受信部は、（ｉ）複数の受信素子を有し、各受信素子は、指向性を有し、異なる方向からの信号を受信するように配されてよい。上記の移動体において、受信部は、（ｉｉ）回転可能な支持部に支持されてよい。上記の移動体において、受信部は、（ｉｉｉ）少なくとも一部に回転可能に構成された部材を含む導波部を介して信号を受信してよい。
【００１９】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】移動体１１０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図２】管理システム２００のシステム構成の一例を概略的に示す。
【図３】芝刈機２１０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図４】制御ユニット３８０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図５】測位部４５０の内部構成の一例を概略的に示す
【図６】格納部４６０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図７】管理サーバ２３０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図８】２つのランドマークを撮像した単一の画像
【図９】同一のランドマークを撮像した２つの画像
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の参照番号を付して、重複する説明を省く場合がある。また、技術的に大きな矛盾が生じない範囲において、同一の名称を有し、異なる参照番号が付された２以上の要素のそれぞれは、互いに同様の構成を有してよい。
【００２２】
［移動体１１０の概要］
図１は、移動体１１０の一実施形態の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、移動体１１０は、例えば、撮像部１１２及び受信部１１４の少なくとも一方を備える。移動体１１０は、複数の撮像部１１２を備えてもよい。移動体１１０は、複数の受信部１１４を備えてもよい。本実施形態において、移動体１１０は、制御装置１２０を備えてもよい。本実施形態において、制御装置１２０は、例えば、情報取得部１３０を備える。制御装置１２０は、位置推定部１４０を備えてもよい。本実施形態において、位置推定部１４０は、第１推定部１４１、第２推定部１４２、第３推定部１４３、第４推定部１４４、及び、第５推定部１４５の少なくとも１つを有してよい。
【００２３】
本実施形態において、移動体１１０は、自律移動機能を有する。例えば、移動体１１０は、領域１０２の内部における自己の位置を認識し、領域１０２の内部を自律的に移動する。移動体１１０は、陸上を走行する移動体であってもよく、空中を飛行する移動体であってもよく、水中又は水上を航行する移動体であってもよい。なお、領域１０２の位置及び範囲は、特に限定されない。領域の範囲は、当該領域の大きさ及び形状を表してよい。領域１０２は、任意の地理的範囲を有してよい。領域１０２は、予め定められた地理的範囲を有してよい。
【００２４】
本実施形態において、撮像部１１２は、予め定められた位置に配された１以上のランドマーク１０４の少なくとも１つを撮像する。撮像部１１２は、１以上のランドマーク１０４の少なくとも１つが、単一の画像の被写体となるように、画角を調整してよい。
【００２５】
撮像部１１２は、撮像された画像のデータを、制御装置１２０に送信してよい。撮像部１１２は、撮像された画像の撮像条件を示す情報を、制御装置１２０に送信してもよい。撮像条件としては、ズーム倍率、絞り量、光学フィルタの有無又は要否、光学フィルタの種類、解像度、シャッター速度、フレームレート、撮影高度、画角、焦点距離、レンダリング設定などが例示される。撮像条件には、撮像時の気象条件を示す情報が含まれてもよい。
【００２６】
一実施形態において、撮像部１１２は、（ｉ）単一の撮像素子を有してもよく、（ｉｉ）複数の撮像素子を有してもよい。撮像部１１２は、ステレオ画像を生成するための複数の撮像素子を有してよい。撮像部１１２は、二眼又は多眼のステレオカメラであってもよい。なお、２又は３以上の撮像部１１２が協働してステレオ画像を撮像してもよい。撮像部１１２は、互いに異なる方向を撮像可能に構成された、複数の撮像素子を有してよい。撮像部１１２は、１８０度カメラであってもよく、３６０度カメラであってもよい。撮像部１１２は、被写体の静止画像を取得してもよく、被写体の動画像を取得してもよい。
【００２７】
他の実施形態において、１又は複数の撮像部１１２の少なくとも１つが、回転可能な支持部に支持されていてもよい。これにより、例えば、移動体１１０に搭載されたコンピュータが支持部の回転を制御することにより、１又は複数の撮像部１１２の少なくとも１つの撮像方向が制御される。なお、他の撮像部１１２は、移動体１１０に固定されていてもよい。
【００２８】
さらに他の実施形態において、１又は複数の撮像部１１２の少なくとも１つが、少なくとも一部に回転可能に構成された部材を含む光学系を介して、被写体を撮像するように構成されていてよい。回転可能に構成された部材としては、１以上のレンズ部材、１以上の反射部材、及び、これらの組み合わせが例示される。これにより、例えば、移動体１１０に搭載されたコンピュータが光学系の少なくとも一部の部材の回転を制御することにより、１又は複数の撮像部１１２の少なくとも１つの撮像方向が制御される。
【００２９】
これらの実施形態において、撮像部１１２の撮像方向を示す情報が、制御装置１２０に送信されてもよい。撮像部１１２の撮像方向を示す情報としては、（ｉ）移動体１１０に設定された基準方向と、撮像部１１２の光学系の光軸とがなす角の角度を示す情報、（ｉｉ）撮像部１１２の光学系の光軸の方位角を示す情報などが例示される。撮像部１１２の撮像方向を示す情報は、２次元の情報であってもよく、３次元の情報であってもよい。例えば、撮像部１１２の撮像方向を示す情報は、撮像部１１２の光学系の光軸の仰角を示す情報を含む。
【００３０】
ランドマーク１０４は、領域１０２の内部に配されていてもよく、領域１０２の外部に配されていてもよい。ランドマーク１０４は、領域１０２の境界の近傍に配されていてもよく、領域１０２の中心又は重心の近傍に配されていてもよい。
【００３１】
ランドマーク１０４は、少なくとも特定の時刻における、少なくとも２次元平面（例えば、水平面である。）における位置が既知であればよく、形状、大きさ、及び、移動の可否は特に限定されない。ランドマーク１０４は、地上に配されてもよく、空中に配されてもよい。ランドマーク１０４の位置は、２次元座標上で特定されてもよく、３次元座標上で特定されてもよい。
【００３２】
ランドマーク１０４は、天然の構造物であってもよく、人工の構造物であってもよい。天然の構造物としては、岩、木、崖などが例示される。人工の建造物としては、建物、オブジェ、壁、フェンスなどが例示される。ランドマーク１０４は、天然又は人工の構造物の一部に配されたマーク又は模様であってもよい。上記のマーク又は模様は、天然のマーク又は模様であってもよく、人工のマーク又は模様であってもよい。天然又は人工の構造物の全体形状及びその大きさが測位に利用されてもよく、天然又は人工の構造物の一部に配されたマーク又は模様の形状及び大きさが測位に利用されてもよい。
【００３３】
なお、上記のマーク又は模様は、有体物に限定されない。上記のマーク又は模様は、撮像部１１２により撮像され得る無体物であってもよい。この場合、上記のマーク又は模様は、（ｉ）ディスプレイ、プロジェクタ、ＬＥＤライトなどの発光装置に表示された静止画又は動画により表現されてもよく、（ｉｉ）上記の発光装置が出射した光の点滅、当該光の強度、当該光の強度の変動、当該光の波長、当該光の波長の変動などにより表現されてもよい。上記のマークは、光の点滅パターン、光の強度の変動パターン、光の波長の変動パターン、又は、これらの組み合わせであってもよい。なお、ランドマーク１０４が無体物である場合、ランドマーク１０４が出現することを、「ランドマーク１０４が配される」と記載する場合がある。
【００３４】
また、この場合、ランドマーク１０４は、光信号の一例であってよい。光信号は、ランドマーク１０４を識別するための識別情報を含んでよい。光信号は、（ｉ）ランドマーク１０４が出射された位置を示す位置情報、及び（ｉｉ）光信号の出射方位を示す方位情報の少なくとも一方をさらに含んでもよい。また、上記の光信号を出射する光信号発信機は、発信機１０６の一例であってもよい。
【００３５】
天然又は人工の構造物には、単一のランドマーク１０４が配されてもよく、複数のランドマーク１０４が配されてもよい。天然又は人工の構造物には、２個のランドマーク１０４が配されてもよく、少なくとも３個のランドマーク１０４が配されてもよく、少なくとも４個のランドマーク１０４が配されてもよく、少なくとも６個のランドマーク１０４が配されてもよく、少なくとも８個のランドマーク１０４が配されてもよい。
【００３６】
天然又は人工の構造物には、単一の種類のランドマーク１０４が配されてもよく、複数の種類のランドマーク１０４が配されてもよい。天然又は人工の構造物には、２種類のランドマーク１０４が配されてもよく、少なくとも３種類のランドマーク１０４が配されてもよく、少なくとも４種類のランドマーク１０４が配されてもよく、少なくとも６種類のランドマーク１０４が配されてもよく、少なくとも８種類のランドマーク１０４が配されてもよい。ランドマーク１０４の種類は、大きさ、形状、模様、及び、色彩の少なくとも１つにより区別されてよい。
【００３７】
天然又は人工の構造物の外観形状は、複数の面を有してよい。例えば、複数の面のうちの第１の面及び第２の面に、それぞれ異なる種類のランドマーク１０４が配される。第１の面の法線ベクトルにより示される方位と、第２の面の法線ベクトルにより示される方位とは、互いに異なってよい。特定の面の法線ベクトルにより示される方位は、当該法線ベクトルを水平面上に投影して得られるベクトルが示す方位であってよい例えば、上記の構造物の北側の面には第１のランドマーク１０４が配され、構造物の南側の面には、第１のランドマーク１０４とは種類の異なる第２のランドマーク１０４が配される。
【００３８】
同様に、天然又は人工の構造物の３以上の面のそれぞれに、互いに種類の異なるランドマーク１０４が配されてもよい。上記の３以上の面のそれぞれの法線ベクトルにより示される方位は、互いに異なってよい。これにより、例えば、制御装置１２０が、少ない計算量で移動体１１０の位置を推定することができる。また、移動体１１０の位置推定精度を向上させることができる。
【００３９】
天然又は人工の構造物において、ランドマーク１０４又はランドマーク１０４を出現させる発光装置が、回転可能な支持部材に支持されていてもよい。これにより、例えば、制御装置１２０が、少ない計算量で移動体１１０の位置を推定することができる。また、移動体１１０の位置推定精度を向上させることができる。
【００４０】
天然又は人工の構造物には、ランドマーク１０４が撮像され得る地理的範囲を制限する撮像制限部材が配されてもよい。これにより、ランドマーク１０４に指向性を付与することができる。例えば、天然又は人工の構造物に、ランドマーク１０４の周囲に配され、撮像部１１２からランドマーク１０４を遮る遮蔽部材が配される。遮蔽部材は、板状の部材であってもよく、筒状の部材であってもよく、柱状の部材であってもよい。
【００４１】
遮蔽部材の設置位置及びランドマーク１０４の相対位置、並びに、遮蔽部材の高さの少なくとも一方を調整することにより、ランドマーク１０４が撮像され得る地理的範囲を調整することができる。例えば、ランドマーク１０４の一部を覆うように、衝立状の遮蔽部材を配置すると、芝刈機２１０は、衝立状の遮蔽部材が配置された側からは当該ランドマークを認識することができない。これにより、例えば、制御装置１２０が、少ない計算量で移動体１１０の位置を推定することができる。また、移動体１１０の位置推定精度を向上させることができる。
【００４２】
本実施形態において、受信部１１４は、予め定められた位置に配された１以上の発信機１０６の少なくとも１つからの信号１０を受信する。受信部１１４は、信号１０の受信強度を測定してもよい。
【００４３】
受信部１１４は、受信された信号を、制御装置１２０に送信してよい。受信部１１４は、信号１０により伝送されたデータを、制御装置１２０に送信してもよい。受信部１１４は、信号１０の受信条件を示す情報を、制御装置１２０に送信してもよい。受信条件としては、受信時の気象条件を示す情報などが例示される。
【００４４】
一実施形態において、受信部１１４は、（ｉ）単一の受信素子を有してもよく、（ｉｉ）複数の受信素子を有してもよい。受信部１１４が複数の受信素子を有する場合、複数の受信素子が互いに異なる方向からの信号を受信するように構成されていてもよい。上記の受信素子は、指向性を有してよい。受信部１１４は、複数の受信素子により構成されたフェイズドアレイ方式の受信機を有してもよい。受信素子としては、マイク、アンテナなどが例示される。
【００４５】
他の実施形態において、１又は複数の受信部１１４の少なくとも１つが、回転可能な支持部に支持されてもよい。これにより、例えば、移動体１１０に搭載されたコンピュータが支持部の回転を制御することにより、１又は複数の受信部１１４の少なくとも１つの受信方向が制御される。なお、他の受信部１１４は、移動体１１０に固定されていてもよい。
【００４６】
さらに他の実施形態において、１又は複数の受信部１１４の少なくとも１つが、少なくとも一部に回転可能に構成された部材を含む導波部を介して、信号１０を受信するように構成されていてよい。回転可能に構成された部材としては、音波、電波などを反射する１以上の反射部材、及び、これらの組み合わせが例示される。これにより、例えば、移動体１１０に搭載されたコンピュータが導波部の少なくとも一部の部材の回転を制御することにより、１又は複数の受信部１１４の少なくとも１つの受信方向が制御される。
【００４７】
これらの実施形態において、信号１０の受信方向を示す情報が、制御装置１２０に送信されてもよい。信号１０の受信方向は、信号１０の受信強度に基づいて決定されてよい。例えば、信号１０の受信強度が予め定められた条件を満たす方向が、信号１０の受信方向として決定される。予め定められた条件としては、（ｉ）信号１０の受信強度が予め定められた閾値以上であるという条件、（ｉｉ）信号１０の受信強度が予め定められた閾値より大きいという条件、（ｉｉｉ）信号１０の受信強度がピークを示すという条件などが例示される。
【００４８】
信号１０の受信方向を示す情報としては、（ｉ）移動体１１０に設定された基準方向と、信号１０の受信強度が予め定められた条件を満たす方向とがなす角の角度範囲を示す情報、（ｉｉ）信号１０の受信強度が予め定められた条件を満たす方向の方位角の角度範囲を示す情報などが例示される。信号１０の受信方向を示す情報は、信号１０の受信強度が最も大きかった方向を示す情報を含んでもよい。信号１０の受信方向を示す情報は、２次元の情報であってもよく、３次元の情報であってもよい。
【００４９】
信号１０としては、ＧＰＳ信号を除く各種の測位用の信号（測位信号と称される場合がある。）が例示される。これにより、信号１０を利用した測位情報により、ＧＰＳ信号を利用した測位情報を補完したり、ＧＰＳ信号を利用した測位情報により、信号１０を利用した測位情報を補完したりすることができる。その結果、例えば、ＧＰＳ信号を利用した測位情報の測位精度が低い場合であっても、移動体１１０の位置をより正確に推定することができる。
【００５０】
信号１０の伝送媒体としては、光、電波、音波、超音波などが例示される。信号１０は、ビーコン信号、無線通信用の電波信号などであってもよい。信号１０は、信号１０を出射した発信機１０６を識別するための識別情報を含んでよい。信号１０は、（ｉ）信号１０を出射した発信機１０６の位置を示す位置情報、（ｉｉ）信号１０の出射方位を示す方位情報の少なくとも一方をさらに含んでもよい。方位情報は、（ｉ）信号１０の出射方向の方位角を示す情報であってもよく、発信機１０６に設定された基準方向と、信号１０の出射方向とがなす角の角度を示す情報であってもよい。
【００５１】
本実施形態において、発信機１０６は、信号１０を出射する。発信機１０６は、測位衛星に配された発信機ではないことが好ましい。発信機１０６は、領域１０２の内部に配されていてもよく、領域１０２の外部に配されていてもよい。発信機１０６は、領域１０２の境界の近傍に配されていてもよく、領域１０２の中心又は重心の近傍に配されていてもよい。
【００５２】
少なくとも特定の時刻における、少なくとも２次元平面（例えば、水平面である。）における発信機１０６の位置が既知であれば、発信機１０６の配置場所は特に限定されない。発信機１０６は、地上に配されてもよく、空中に配されてもよい。発信機１０６の位置は、２次元座標上で特定されてもよく、３次元座標上で特定されてもよい。
【００５３】
発信機１０６は、指向性を有する信号１０を出射してもよく、無指向の信号１０を出射してもよい。単一の発信機１０６が、単一の信号１０を出射してもよく、複数の信号１０を出射してもよい。単一の発信機１０６が、複数の信号１０を同時に出射してもよく、複数の信号１０を順番に出射してもよい。単一の発信機１０６が、複数の信号１０を略同一の方向又は方位に出射してもよく、複数の信号１０を異なる方向又は方位に出射してもよい。
【００５４】
２つの信号の方向又は方位が略同一であるとは、２つの信号の出力強度が最大となる方向又は方位が一致する場合だけでなく、２つの信号の指向範囲角度の重複具合が予め定められた条件を満たす場合をも含む。
【００５５】
単一の発信機１０６が、単一の種類の信号１０を出射してもよく、複数の種類の信号１０を出射してもよい。単一の発信機１０６が、複数の種類の信号１０を同時に出射してもよく、複数の種類の信号１０を順番に出射してもよい。単一の発信機１０６が、複数の種類の信号１０を略同一の方向又は方位に出射してもよく、複数の種類の信号１０を異なる方向又は方位に出射してもよい。信号１０の種類は、信号１０の周波数、信号１０により伝送されるデータにより示される情報の少なくとも１つにより区別されてよい。
【００５６】
発信機１０６は、回転可能な支持部材に支持されていてもよい。発信機１０６は、少なくとも一部に回転可能に構成された部材を含む導波部材を介して、信号１０を出射してもよい。発信機１０６は、連続的に信号１０を出射してもよく、断続的に信号１０を出射してもよい。発信機１０６は、信号１０の出射時刻を格納してもよい。発信機１０６は、（ｉ）信号１０の出射時刻と、（ｉｉ）信号１０の出射方向、及び、信号１０の種類の少なくとも一方とを対応づけて格納してもよい。
【００５７】
本実施形態において、制御装置１２０は、移動体１１０を制御する。本実施形態においては、制御装置１２０が移動体１１０に配される場合を例として、制御装置１２０の詳細について説明する。しかしながら、制御装置１２０は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、制御装置１２０の少なくとも一部の要素が、通信ネットワークを介して移動体１１０と情報を送受することのできる外部の情報処理装置に配されてよい。また、制御装置１２０の少なくとも一部の機能が、上記の外部の情報処理装置により実現されてもよい。
【００５８】
本実施形態において、情報取得部１３０は、撮像部１１２が撮像した画像及び受信部１１４が受信した信号１０の少なくとも一方に関する情報を取得する。情報取得部１３０は、取得された情報を、位置推定部１４０に送信してよい。
【００５９】
本実施形態において、位置推定部１４０は、撮像部１１２が撮像した画像及び受信部１１４が受信した信号１０の少なくとも一方を解析して、移動体１１０の位置を推定する。本実施形態において、位置推定部１４０は、情報取得部１３０の取得した情報が入力され、移動体１１０の推定位置を示す情報を出力する。
【００６０】
位置推定部１４０は、移動体１１０の位置の測位精度を示す情報を出力してもよい。位置推定部１４０は、ランドマーク１０４、発信機１０６、撮像部１１２及び受信部１１４の少なくとも一部に異常が発生したことを示す情報を出力してもよい。位置推定部１４０は、位置推定部１４０が認識したランドマーク１０４の個数を示す情報を出力してもよい。位置推定部１４０は、位置推定部１４０が認識した発信機１０６の個数を示す情報を出力してもよい。上記の個数を示す情報は、位置推定部１４０が認識したランドマーク１０４又は発信機１０６の識別情報であってよい。
【００６１】
本実施形態において、第１推定部１４１は、撮像部１１２が撮像した画像に含まれる少なくとも２つのランドマーク１０４と、移動体１１０との相対的な位置関係を算出する。第１推定部１４１は、上記の位置関係に基づいて、移動体１１０の位置を推定してよい。
【００６２】
本実施形態において、第２推定部１４２は、撮像部１１２が撮像した画像に含まれる単一のランドマーク１０４の少なくとも２つの部分と、移動体１１０との相対的な位置関係を算出する。第２推定部１４２は、上記の位置関係に基づいて、移動体１１０の位置を推定してよい。
【００６３】
本実施形態において、第３推定部１４３は、受信部１１４が受信した少なくとも２つの信号１０のそれぞれを出力した少なくとも２つの発信機１０６と、移動体１１０との相対的な位置関係を算出する。第３推定部１４３は、上記の位置関係に基づいて、移動体１１０の位置を推定してよい。
【００６４】
本実施形態において、第４推定部１４４は、受信部１１４が受信した少なくとも２つの信号１０を出力した単一の発信機１０６と、移動体１１０との相対的な位置関係を算出する。第４推定部１４４は、上記の位置関係に基づいて、移動体１１０の位置を推定してよい。
【００６５】
本実施形態において、第５推定部１４５は、（ｉ）撮像部１１２が撮像した画像に含まれる少なくとも１つのランドマーク１０４と、移動体１１０との相対的な位置関係、及び、（ｉｉ）受信部１１４が受信した少なくとも１つの信号１０のそれぞれを出力した少なくとも１つの発信機１０６と、移動体１１０との相対的な位置関係を算出する。第５推定部１４５は、上記の位置関係に基づいて、移動体１１０の位置を推定してよい。
【００６６】
［移動体１１０の各部の具体的な構成］
移動体１１０の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。移動体１１０を構成する構成要素の少なくとも一部がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したプログラムを起動することにより実現されてよい。
【００６７】
上記の情報処理装置は、（ｉ）ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、（ｉｉ）キーボード、タッチパネル、カメラ、マイク、各種センサ、ＧＰＳ受信機などの入力装置と、（ｉｉｉ）表示装置、スピーカ、振動装置などの出力装置と、（ｉｖ）メモリ、ＨＤＤなどの記憶装置（外部記憶装置を含む。）とを備えてよい。上記の情報処理装置において、上記のデータ処理装置又は記憶装置は、上記のプログラムを記憶してよい。上記のプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、上記の情報処理装置に、当該プログラムによって規定された動作を実行させる。上記のプログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されていてもよい。
【００６８】
上記のプログラムは、コンピュータを、制御装置１２０として機能させるためのプログラムであってよい。上記のコンピュータは、（ｉ）移動体１１０に搭載されたコンピュータであってもよく、（ｉｉ）移動体１１０の外部のコンピュータであって、通信ネットワークを介して移動体１１０を制御するコンピュータであってもよい。
【００６９】
上記のプログラムは、コンピュータに、制御装置１２０における各種の情報処理に関する１又は複数の手順を実行させるためのプログラムであってもよい。上記のプログラムは、移動体１１０の制御に関する１又は複数の手順を実行させるための制御用プログラムであってもよい。上記の１又は複数の手順は、撮像部が撮像した画像及び受信部が受信した信号の少なくとも一方に関する情報を取得する情報取得段階を有してよい。上記の１又は複数の手順は、撮像部が撮像した画像及び受信部が受信した信号の少なくとも一方を解析して、移動体の位置を推定する位置推定段階を有してよい。
【００７０】
位置推定段階は、撮像部が撮像した画像に含まれる少なくとも２つのランドマークと、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第１推定段階を含んでよい。位置推定段階は、撮像部が撮像した画像に含まれる単一のランドマークの少なくとも２つの部分と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第２推定段階を含んでよい。位置推定段階は、受信部が受信した少なくとも２つの信号のそれぞれを出力した少なくとも２つの発信機と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第３推定段階を含んでよい。位置推定段階は、受信部が受信した少なくとも２つの信号のそれぞれを出力した単一の発信機と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第４推定段階を含んでよい。位置推定段階は、（ｉ）撮像部が撮像した画像に含まれる少なくとも１つのランドマークと、移動体との相対的な位置関係、及び、（ｉｉ）受信部が受信した少なくとも１つの信号のそれぞれを出力した少なくとも１つの発信機と、移動体との相対的な位置関係を算出し、相対的な位置関係に基づいて移動体の位置を推定する第５推定段階を含んでよい。
【００７１】
［管理システム２００の概要］
図２は、管理システム２００のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理システム２００は、芝刈機２１０と、充電ステーション２２０と、管理サーバ２３０とを備える。管理システム２００は、ユーザ端末２２を備えてもよい。
【００７２】
本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、芝刈機２１０に搭載されたコンピュータが、自己位置を推定しながら、作業領域２０２の内部を自律的に走行する場合を例として、管理システム２００の詳細を説明する。しかしながら、管理システム２００は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、ユーザ端末２２、充電ステーション２２０、及び、管理サーバ２３０の少なくとも１つが、芝刈機２１０の現在位置を推定してもよい。
【００７３】
本実施形態において、作業領域２０２の内部及び周辺には、ランドマーク１０４の一例として、構造物４２、構造物４４及び構造物４６が配される。構造物４２、構造物４４及び構造物４６のそれぞれは、その全体形状及び大きさが位置推定処理に利用されてもよく、その一部に配されたマーク又は模様が位置推定処理に利用されてもよい。
【００７４】
本実施形態において、構造物４２及び構造物４４は、作業領域２０２の内部に配される。一方、構造物４６は、作業領域２０２の外部に配される。本実施形態において、構造物４２は、作業領域２０２の中心の近傍に配される。構造物４４は、作業領域２０２の境界の近傍に配される。構造物４６は、作業領域２０２の境界の周辺に配される。
【００７５】
本実施形態において、作業領域２０２の内部及び周辺には、発信機１０６の一例として、発信機６２、発信機６４及び発信機６６が配される。発信機６２、発信機６４及び発信機６６のそれぞれは、１又は複数の測位信号１２を出射してよい。発信機６２、発信機６４及び発信機６６のそれぞれは、１又は複数の方向に、１又は複数の種類の測位信号１２を出射してもよい。
【００７６】
本実施形態において、発信機６２及び発信機６４は、作業領域２０２の内部に配される。一方、発信機６６は、作業領域２０２の外部に配される。本実施形態において、発信機６２は、作業領域２０２の中心の近傍に配される。発信機６４は、作業領域２０２の境界の近傍に配される。発信機６６は、作業領域２０２の境界の周辺に配される。
【００７７】
測位信号１２は、信号の一例であってよい。芝刈機２１０は、移動体の一例であってよい。芝刈機２１０は、制御装置の一例であってよい。ユーザ端末２２は、制御装置の一例であってよい。充電ステーション２２０は、制御装置の一例であってよい。管理サーバ２３０は、制御装置の一例であってよい。
【００７８】
管理システム２００の各部は、互いに情報を送受してもよい。例えば、芝刈機２１０は、通信ネットワーク２０を介して、ユーザ端末２２及び管理サーバ２３０の少なくとも一方との間で、情報を送受する。充電ステーション２２０が通信ネットワーク２０に接続されている場合、芝刈機２１０は、充電ステーション２２０を介して、ユーザ端末２２及び管理サーバ２３０の少なくとも一方との間で、情報を送受してもよい。
【００７９】
本実施形態において、通信ネットワーク２０は、有線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。通信ネットワーク２０は、無線パケット通信網、インターネット、Ｐ２Ｐネットワーク、専用回線、ＶＰＮ、電力線通信回線などを含んでもよい。通信ネットワーク２０は、（ｉ）携帯電話回線網などの移動体通信網を含んでもよく、（ｉｉ）無線ＭＡＮ（例えば、ＷｉＭＡＸ（登録商標）である。）、無線ＬＡＮ（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）である。）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などの無線通信網を含んでもよい。
【００８０】
本実施形態において、ユーザ端末２２は、管理システム２００又は芝刈機２１０のユーザが利用する通信端末であり、その詳細については特に限定されない。ユーザ端末２２としては、パーソナルコンピュータ、携帯端末などが例示される。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどが例示される。
【００８１】
本実施形態において、管理システム２００は、作業領域２０２を管理する。作業領域２０２は、芝刈機２１０の進入が許可された領域であってよい。作業領域２０２は、任意の地理的範囲を有してよい。作業領域２０２は、予め定められた地理的範囲を有してよい。
【００８２】
本実施形態において、作業領域２０２に関する地理的な情報（地図情報と称される場合がある。）を管理する。例えば、管理システム２００は、作業領域２０２の境界に関する情報を管理する。管理システム２００は、構造物４２、構造物４４及び構造物４６に関する情報を管理してもよい。管理システム２００は、発信機６２、発信機６４及び発信機６６に関する情報を管理してもよい。
【００８３】
本実施形態において、管理システム２００は、作業領域２０２の状態を管理する。管理システム２００は、作業領域２０２において実施される作業の対象となる物体（作業対象と称する場合がある。）の状態を管理してもよい。管理システム２００は、作業領域２０２において実施される作業を管理してもよい。例えば、管理システム２００は、作業のスケジュールを管理する。作業のスケジュールは、作業の実施時期、作業の実施場所、作業の実施主体、作業対象、及び、作業の内容の少なくとも１つを規定する情報であってよい。
【００８４】
本実施形態において、管理システム２００は、芝刈機２１０を管理する。芝刈機２１０は、作業の実施主体の一例であってよい。例えば、管理システム２００は、芝刈機２１０の状態を管理する。例えば、管理システム２００は、芝刈機２１０の位置、進行方向、進行速度、エネルギー残量（例えば、バッテリの残量である）、芝刈機２１０が実施する作業のスケジュールなどを管理する。
【００８５】
なお、本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、管理システム２００が芝刈機２１０を管理する実施形態を例として、管理システム２００の詳細を説明する。しかしながら、管理システム２００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、管理システム２００は、芝刈機２１０以外の作業機械を管理してもよい。作業機械は、各種の作業を実施してよい。作業の種類としては、（ｉ）土木作業、（ｉｉ）建設作業、（ｉｉｉ）植物又は農産物の栽培作業、（ｉｖ）除雪作業、（ｖ）清掃作業、（ｖｉ）運搬作業、（ｖｉｉ）監視、警備又は警護作業などが例示される。栽培作業としては、種蒔き、剪定、芝刈り、草刈り、給水、施肥、土入れ、除草などが例示される。作業機械は、自律移動機能を有してよい。作業機械は、移動体の一例であってよい。
【００８６】
［管理システム２００の各部の概要］
本実施形態において、作業領域２０２は、技術的に矛盾しない範囲において、領域１０２と同様の構成を有してよい。同様に、領域１０２は、技術的に矛盾しない範囲において、作業領域２０２と同様の構成を有してよい。本実施形態において、芝刈機２１０は、技術的に矛盾しない範囲において、移動体１１０と同様の構成を有してよい。同様に、移動体１１０は、技術的に矛盾しない範囲において、芝刈機２１０と同様の構成を有してよい。
【００８７】
本実施形態において、芝刈機２１０は、自律移動機能を有し、作業領域２０２の内部を自律的に走行する。なお、芝刈機２１０は、ユーザの遠隔操作により移動してもよい。芝刈機２１０は、作業領域２０２の内部で生育している芝を切断する。芝刈機２１０は、芝を切断しながら走行してもよく、芝を切断することなく走行してもよい。芝は、作業対象の一例であってよい。芝刈機２１０の詳細は後述される。本実施形態において、充電ステーション２２０は、芝刈機２１０を充電する。
【００８８】
本実施形態において、管理サーバ２３０は、作業領域２０２に関する各種の情報を管理する。例えば、管理サーバ２３０は、作業領域２０２の地図情報を管理する。管理サーバ２３０は、地図情報の生成、更新、削除、検索などの処理を実行してよい。
【００８９】
地図情報は、例えば、作業領域２０２の境界の位置及び範囲を示す情報を含む。境界の範囲は、境界の大きさ及び形状を示してよい。地図情報は、構造物４２、構造物４４及び構造物４６に関する情報を含んでよい。地図情報は、発信機６２、発信機６４及び発信機６６に関する情報を含んでもよい。
【００９０】
構造物４４及び構造物４６に関する情報は、例えば、管理システム２００は、構造物４２、構造物４４及び構造物４６のそれぞれの、位置、大きさ、形状、及び、色彩に関する情報を含む。構造物４４及び構造物４６に関する情報は、構造物４２、構造物４４及び構造物４６のそれぞれに配された、１以上のマーク又は模様のそれぞれの位置、大きさ、形状、模様及び色彩に関する情報を含んでもよい。
【００９１】
１以上のマーク又は模様が光により表現される場合、構造物４４及び構造物４６に関する情報は、１以上のマーク又は模様の出現時刻及び出現パターンの少なくとも一方を示す情報を含んでもよい。１以上のマーク又は模様が回転する場合、構造物４４及び構造物４６に関する情報は、１以上のマーク又は模様の回転速度、及び、１以上のマーク又は模様が特定の方位に出現するタイミングの少なくとも一方を示す情報を含んでもよい。
【００９２】
発信機６２、発信機６４及び発信機６６に関する情報は、例えば、発信機６２、発信機６４及び発信機６６のそれぞれの位置を示す情報を含む。発信機６２、発信機６４及び発信機６６に関する情報は、発信機６２、発信機６４及び発信機６６のそれぞれが出射する測位信号１２に関する情報を含んでもよい。測位信号１２に関する情報としては、測位信号１２の種類、測位信号１２の出射方向などを示す情報が例示される。
【００９３】
管理サーバ２３０は、作業領域２０２の状態を管理してもよい。管理サーバ２３０は、作業対象の状態を管理してもよい。管理サーバ２３０は、作業領域２０２において実施される作業を管理してもよい。管理サーバ２３０は、芝刈機２１０の状態を管理してもよい。例えば、管理サーバ２３０は、芝刈機２１０の位置、進行方向、進行速度、エネルギー残量、芝刈機２１０が実施する作業のスケジュールなどを管理する。管理サーバ２３０の詳細は後述される。
【００９４】
［管理システム２００の各部の具体的な構成］
管理システム２００の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。管理システム２００の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。管理システム２００の各部は、その少なくとも一部が、仮想サーバ上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。管理システム２００の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどが例示される。管理システム２００は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
【００９５】
管理システム２００を構成する構成要素の少なくとも一部がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したプログラムを起動することにより実現されてよい。上記の情報処理装置は、（ｉ）ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、（ｉｉ）キーボード、タッチパネル、カメラ、マイク、各種センサ、ＧＰＳ受信機などの入力装置と、（ｉｉｉ）表示装置、スピーカ、振動装置などの出力装置と、（ｉｖ）メモリ、ＨＤＤなどの記憶装置（外部記憶装置を含む。）とを備えてよい。上記の情報処理装置において、上記のデータ処理装置又は記憶装置は、上記のプログラムを記憶してよい。上記のプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、上記の情報処理装置に、当該プログラムによって規定された動作を実行させる。上記のプログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されていてもよい。
【００９６】
上記のプログラムは、コンピュータに、管理システム２００における各種の情報処理に関する１又は複数の手順を実行させるためのプログラムであってもよい。上記のコンピュータは、ユーザ端末２２、芝刈機２１０、充電ステーション２２０及び管理サーバ２３０の少なくとも１つに搭載されたコンピュータであってよい。
【００９７】
［芝刈機２１０の概要］
図３〜図６を用いて、芝刈機２１０の概要を説明する。図３は、芝刈機２１０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、芝刈機２１０は、筐体３０２を備える。本実施形態において、芝刈機２１０は、筐体３０２の下部に、一対の前輪３１２と、一対の後輪３１４とを備える。芝刈機２１０は、一対の後輪３１４のそれぞれを駆動する一対の走行用モータ３１６を備えてよい。走行用モータ３１６は、芝刈機２１０の駆動部の一例であってよい。
【００９８】
本実施形態において、芝刈機２１０は、作業ユニットｖ２０を備える。作業ユニット３２０は、例えば、ブレードディスク３２２と、カッターブレード３２４と、作業用モータ３２６と、シャフト３２８とを有する。芝刈機２１０は、作業ユニット３２０の位置を調整する位置調整部３３０を備えてもよい。
【００９９】
ブレードディスク３２２は、シャフト３２８を介して、作業用モータ３２６に連結される。カッターブレード３２４は、芝を切断するための刈刃であってよい。カッターブレード３２４は、ブレードディスク３２２に取り付けられ、ブレードディスク３２２と一緒に回転する。作業用モータ３２６は、ブレードディスク３２２を回転させる。ブレードディスク３２２及びカッターブレード３２４は、作業対象を切断するための切断部材の一例であってよい。
【０１００】
本実施形態において、芝刈機２１０は、筐体３０２の内部又は筐体３０２の上に、バッテリユニット３４０と、ユーザインタフェース３５０と、撮像ユニット３６４と、受信ユニット３６６と、センサユニット３７０と、制御ユニット３８０とを備える。制御ユニット３８０は、制御装置の一例であってよい。
【０１０１】
本実施形態において、バッテリユニット３４０は、芝刈機２１０の各部に電力を供給する。本実施形態において、ユーザインタフェース３５０は、ユーザの入力を受け付ける。ユーザインタフェース３５０は、ユーザに情報を出力する。ユーザインタフェース３５０としては、キーボード、ポインティングデバイス、マイク、タッチパネル、ディスプレイ、スピーカなどが例示される。
【０１０２】
本実施形態において、撮像ユニット３６４は、芝刈機２１０の周囲を撮像する。撮像ユニット３６４は、構造物４２、構造物４４及び構造物４６の少なくとも１つを撮像してよい。撮像ユニット３６４は、芝刈機２１０が移動している間、構造物４２、構造物４４及び構造物４６の少なくとも１つが画角に入るように、撮像条件及び撮像方向の少なくとも一方を調整してよい。
【０１０３】
撮像ユニット３６４は、（ｉ）単一の撮像素子を有してもよく、（ｉｉ）複数の撮像素子を有してもよい。撮像ユニット３６４は、回転可能に構成され、撮像素子を支持する支持部材を有してよい。撮像ユニット３６４は、少なくとも一部に回転可能に構成された部材を含む光学系を有してよい。技術的に矛盾しない範囲において、撮像ユニット３６４は、撮像部１１２と同様の構成を有してもよい。同様に、技術的に矛盾しない範囲において、撮像部１１２は、撮像ユニット３６４と同様の構成を有してもよい。
【０１０４】
本実施形態において、受信ユニット３６６は、測位信号１２を受信する。受信ユニット３６６は、測位信号１２の受信強度を測定してよい。受信ユニット３６６は、測位信号１２の受信方向を決定してよい。受信ユニット３６６は、芝刈機２１０が移動している間、発信機６２、発信機６４及び発信機６４の少なくとも１つが出射した測位信号１２を受信するように、受信条件及び受信方向の少なくとも１つを調整してよい。
【０１０５】
受信ユニット３６６は、（ｉ）単一の受信素子を有してもよく、（ｉｉ）複数の受信素子を有してもよい。受信ユニット３６６は、回転可能に構成され、受信素子を支持する支持部材を有してよい。受信ユニット３６６は、少なくとも一部に回転可能に構成された部材を含む導波部材を有してよい。技術的に矛盾しない範囲において受信ユニット３６６は、受信部１１４と同様の構成を有してもよい。同様に、技術的に矛盾しない範囲において、受信部１１４は、受信ユニット３６６と同様の構成を有してもよい。
【０１０６】
本実施形態において、センサユニット３７０は、各種センサを備える。センサユニット３７０は、各種の内界センサを備えてよい。センサユニット３７０は、各種の外界センサを備えてよい。センサとしては、ミリ波センサ、近接検知センサ、加速度センサ、角速度センサ、車輪速センサ、荷重センサ、空転検知センサ、磁気センサ、地磁気センサ（方位センサ、電子コンパスなどと称される場合がある）、温度センサ、湿度センサ、土壌水分センサなどが例示される。センサユニット３７０は、各種センサの出力を制御ユニット３８０に送信してよい。車輪速センサは、車輪の回転角又は回転数を検出するロータリエンコーダであってもよい。
【０１０７】
本実施形態において、制御ユニット３８０は、芝刈機２１０の動作を制御する。一実施形態によれば、制御ユニット３８０は、一対の走行用モータ３１６を制御して、芝刈機２１０の移動を制御する。他の実施形態によれば、制御ユニット３８０は、作業用モータ３２６を制御して、芝刈機２１０の作業を制御する。
【０１０８】
制御ユニット３８０は、管理サーバ２３０からの指示に基づいて、芝刈機２１０を制御してもよい。例えば、制御ユニット３８０は、管理サーバ２３０が生成した命令に従って、芝刈機２１０を制御する。技術的に矛盾しない範囲において制御ユニット３８０は、制御装置１２０と同様の構成を有してもよい。同様に、技術的に矛盾しない範囲において、制御装置１２０は、制御ユニット３８０と同様の構成を有してもよい。制御ユニット３８０の詳細は後述される。
【０１０９】
図４は、制御ユニット３８０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、制御ユニット３８０は、通信制御部４１０と、走行制御部４２０と、作業ユニット制御部４３０と、入出力制御部４４０と、測位部４５０と、格納部４６０とを備える。
【０１１０】
走行制御部４２０は、移動制御部の一例であってよい。作業ユニット制御部４３０は、動作モード制御部の一例であってよい。入出力制御部４４０は、センサ制御部の一例であってよい。測位部４５０は、制御装置の一例であってよい。格納部４６０は、移動履歴格納部の一例であってよい。
【０１１１】
本実施形態において、通信制御部４１０は、芝刈機２１０の外部の機器との通信を制御する。通信制御部４１０は、１又は複数の通信方式に対応した通信インタフェースであってもよい。外部の機器としては、ユーザ端末２２、充電ステーション２２０、管理サーバ２３０などが例示される。
【０１１２】
本実施形態において、走行制御部４２０は、芝刈機２１０の移動を制御する。例えば、走行制御部４２０は、走行用モータ３１６を制御して、芝刈機２１０の移動を制御する。走行制御部４２０は、芝刈機２１０の自律走行を制御する。例えば、走行制御部４２０は、芝刈機２１０の移動モード、進行速度、進行方向、及び、移動ルートの少なくとも１つを制御する。走行制御部４２０は、走行用モータ３１６の電流値を監視してよい。
【０１１３】
移動モードは、（ｉ）進行速度及び進行方向の少なくとも一方に関する設定、並びに、（ｉｉ）進行速度及び進行方向の少なくとも一方を決定するためのアルゴリズム、の少なくとも一方を規定するための情報であってよい。芝刈機２１０の進行方向は、例えば、芝刈機２１０が任意の境界に到達した場合における、芝刈機２１０の動作により決定される。芝刈機２１０の進行方向は、方位又は方角により示されてもよい。
【０１１４】
移動モードの一例としては、（ｉ）移動中に、作業領域２０２の内部に配された作業対象に対して任意の作業を実施するモード、（ｉｉ）移動中に、上記の作業を実施することなく、マップ情報を作成するモード、（ｉｉｉ）移動中に、上記の作業を実施しながら、マップ情報を作成するモード、（ｉｖ）移動中に、上記の作業を実施したり、マップ情報を作成したりすることなく、単に移動するモード、（ｖ）騒音の発生を抑制しながら移動するモード、（ｖｉ）帰還位置に帰還するモードなどが例示される。上記の移動モードは、例えば、進行速度に関する設定、及び、進行速度を決定するためのアルゴリズムの少なくとも一方を規定する。上記の移動モードは、芝刈機２１０が任意の境界に到達した場合の動作を、さらに規定してもよい。
【０１１５】
移動モードの他の例としては、（ｉ）予め定められた経路に沿って移動するモード（プログラムモードと称する場合がある）、（ｉｉ）既知の境界に到達した後、当該境界に沿って移動するモード（ガイドモードと称する場合がある）、（ｉｉｉ）任意の境界に到達した後、当該境界の周囲を移動しながら、当該境界の位置、大きさ、及び、範囲又は形状を検出するモード（形状検出モードと称する場合がある）、（ｉｖ）任意の境界に到達した後、任意の確率モデルに基づいて決定された方向に転回し、移動を継続するモード（第１ランダムモードと称する場合がある）、（ｖ）任意の境界に到達した後、制約条件のある任意の確率モデルに基づいて決定された方向に転回し、移動を継続するモード（第２ランダムモードと称する場合がある）、（ｖｉ）複数の平行な経路が、隙間なく又は所定の隙間を空けて配されるように、直進及び転回を繰り返しながら移動するモード（パラレルモードと称する場合がある。）などが例示される。パラレルモードにおける経路の形状としては、直線状、曲線状、ジグザグ状、及び、これらの組み合わせが例示される。上記の移動モードは、例えば、芝刈機２１０が任意の境界に到達した場合における芝刈機２１０の動作を規定する。上記の移動モードは、進行速度に関する設定、及び、進行速度を決定するためのアルゴリズムの少なくとも一方を、さらに規定してもよい。
【０１１６】
本実施形態において、走行制御部４２０は、測位の状態に応じて、芝刈機２１０の移動を制御する。例えば、測位部４５０は、（ｉ）測位部４５０が認識したランドマークの個数、（ｉｉ）ランドマークの一部であって、測位に利用可能な部分の個数、又は、（ｉｉｉ）発信機の個数を示す情報を出力する。測位部４５０は、上記の個数が予め定められた値よりも小さくなったことを示す情報を出力してもよい。測位部４５０は、上記の個数が予め定められた値より小さくなった後、上記の個数が増加して、当該予め定められた値よりも大きくなったことを示す情報を出力してもよい。走行制御部４２０は、測位部４５０から、上記の情報を取得する。
【０１１７】
一実施形態において、（ｉ）測位部４５０が認識したランドマークの個数、（ｉｉ）ランドマークの一部であって、測位に利用可能な部分の個数、又は、（ｉｉｉ）発信機の個数が、予め定められた値よりも小さい場合、走行制御部４２０は、芝刈機２１０が芝刈機２１０の軌跡を逆方向に進行するように、芝刈機２１０の移動を制御する。走行制御部４２０は、格納部４６０に格納された、芝刈機２１０の移動履歴を示す情報を参照して、芝刈機２１０の移動を制御してもよい。
【０１１８】
他の実施形態において、（ｉ）測位部４５０が認識したランドマークの個数、（ｉｉ）ランドマークの一部であって、測位に利用可能な部分の個数、又は、（ｉｉｉ）発信機の個数が、予め定められた値よりも小さい場合、走行制御部４２０は、上記の個数が予め定められた値より大きくなるまで、センサユニット３７０に含まれる内界センサの出力を利用して推定された芝刈機２１０の位置に基づいて、芝刈機２１０の移動を制御してよい。センサユニット３７０に含まれる内界センサの出力を利用して推定された芝刈機２１０の位置は、第６推定部が推定した移動体の位置の一例であってよい。
【０１１９】
本実施形態において、作業ユニット制御部４３０は、作業ユニット３２０を制御する。作業ユニット制御部４３０は、作業ユニット３２０の作業の種類、作業の強度、及び、作業を実施するタイミングの少なくとも１つを制御してよい。例えば、作業ユニット制御部４３０は、作業用モータ３２６を制御して、作業ユニット３２０の作業の強度を制御する。作業ユニット制御部４３０は、位置調整部３３０を制御して、作業ユニット３２０の作業の強度を制御してもよい。作業ユニット制御部４３０は、作業用モータ３２６の電流値を監視してよい。
【０１２０】
本実施形態において、作業ユニット制御部４３０は、芝刈機２１０の作業モードを制御する。作業モードは、作業を実施するか否かを規定してよい。作業モードは、実施される作業の種類を規定してよい。作業モードは、実施される作業の強度を規定してよい。作業モードは、動作モードの一例であってよい。
【０１２１】
作業モードは、例えば、（ｉ）作業の実施の可否、及び、（ｉｉ）作業強度の少なくとも一方を規定する。作業モードとしては、（ｉ）移動しながら作業を実施するモード、（ｉｉ）移動中は作業を停止又は中断するモード、（ｉｉｉ）直進中は作業を実施するが、転回動作中は作業を停止又は中断するモードなどが例示される。
【０１２２】
作業モードの他の例としては、（ｉ）作業強度が比較的大きいモード、（ｉｉ）作業強度が中程度であるモード、（ｉｉｉ）作業強度が比較的小さいモードなどが例示される。作業モードの他の例としては、（ｉｖ）充電ステーション２２０に帰還するモード、（ｖ）充電ステーション２２０から、目的とする作業の作業開始位置に移動するモードなどが例示される。
【０１２３】
作業強度としては、特定の期間における作業頻度、１回あたりの作業量、特定の期間における総作業量などが例示される。作業強度は、連続的な数値により表されてもよく、段階的な区分により表されてもよい。各区分は、記号又は文字により区別されてもよく、数字により区別されてもよい。
【０１２４】
本実施形態において、作業ユニット制御部４３０は、測位の状態に応じて、芝刈機２１０の動作モードを制御する。例えば、測位部４５０は、（ｉ）測位部４５０が認識したランドマークの個数、（ｉｉ）ランドマークの一部であって、測位に利用可能な部分の個数、又は、（ｉｉｉ）発信機の個数を示す情報を出力する。測位部４５０は、（ｉ）測位部４５０が認識したランドマークの個数、（ｉｉ）ランドマークの一部であって、測位に利用可能な部分の個数、又は、（ｉｉｉ）発信機の個数が、予め定められた値よりも小さくなったことを示す情報を出力してもよい。作業ユニット制御部４３０は、測位部４５０から、上記の情報を取得する。
【０１２５】
一実施形態において、（ｉ）測位部４５０が認識したランドマークの個数、（ｉｉ）ランドマークの一部であって、測位に利用可能な部分の個数、又は、（ｉｉｉ）発信機の個数が、予め定められた値よりも小さくなった後、予め定められた時間が経過した場合、作業ユニット制御部４３０は、芝刈機２１０の作業モードを、上記の場合の作業モードとして予め定められた作業モードに設定する。例えば、作業ユニット制御部４３０は、芝刈機２１０の作業モードを、（ｉ）作業が実施されない作業モード、又は、（ｉｉ）現在の作業モードよりも、作業の作業強度の小さな作業モードに設定する。
【０１２６】
他の実施形態において、（ｉ）測位部４５０が認識したランドマークの個数、（ｉｉ）ランドマークの一部であって、測位に利用可能な部分の個数、又は、（ｉｉｉ）発信機の個数が、予め定められた値よりも小さくなった後、芝刈機２１０の移動距離が予め定められた条件を満足する場合、作業ユニット制御部４３０は、芝刈機２１０の作業モードを、上記の場合の作業モードとして予め定められた作業モードに設定する。予め定められた条件としては、上記の移動距離が予め定められた閾値以上であるという条件、記の移動距離が予め定められた閾値より大きいという条件などが例示される。例えば、作業ユニット制御部４３０は、芝刈機２１０の作業モードを、（ｉ）作業が実施されない作業モード、又は、（ｉｉ）現在の作業モードよりも、作業の作業強度の小さな作業モードに設定する。
【０１２７】
本実施形態において、入出力制御部４４０は、ユーザインタフェース３５０、撮像ユニット３６４、受信ユニット３６６及びセンサユニット３７０の少なくとも１つからの入力を受け付ける。入出力制御部４４０は、ユーザインタフェース３５０に情報を出力する。入出力制御部４４０は、ユーザインタフェース３５０、撮像ユニット３６４、受信ユニット３６６及びセンサユニット３７０の少なくとも１つを制御してもよい。
【０１２８】
例えば、入出力制御部４４０は、撮像ユニット３６４及び受信ユニット３６６の少なくとも一方を制御する。一実施形態において、入出力制御部４４０は、芝刈機２１０が移動しても、１以上のランドマークのうちの特定のランドマークが画角に含まれるように、撮像ユニット３６４を制御する。撮像ユニット３６４が撮像した画像に２以上のランドマークが含まれる場合、入出力制御部４４０は、２以上のランドマークのうちの１つを、特定のランドマークとして設定してよい。
【０１２９】
撮像ユニット３６４が撮像した画像における特定のランドマークの位置及び大きさの少なくとも一方が予め定められた条件を満足する場合、入出力制御部４４０は、画像に含まれる他のランドマークを、次の特定のランドマークとして設定してもよい。予め定められた条件としては、（ｉ）芝刈機２１０と、現在の特定のランドマークとの距離の推定値が、予め定められた閾値以下であるという条件、（ｉｉ）芝刈機２１０と、現在の特定のランドマークとの距離の推定値が、予め定められた閾値より大きいという条件、（ｉｉｉ）画像全体の面積に対する、現在の特定のランドマークが占める面積の割合が、予め定められた閾値以下であるという条件、（ｉｖ）画像全体の面積に対する、現在の特定のランドマークが占める面積の割合が、予め定められた閾値より小さいという条件などが例示される。上記の割合は、現在の特定のランドマークが占める画素の個数に基づいて算出されてもよい。
【０１３０】
他の実施形態において、入出力制御部４４０は、芝刈機２１０が移動しても、１以上の発信機のうちの特定の発信機からの測位信号１２が受信されるように、受信ユニット３６６を制御する。受信ユニット３６６が２以上の発信機からの測位信号１２を受信している場合、入出力制御部４４０は、２以上の発信機のうちの１つを、特定の発信機として設定してよい。
【０１３１】
特定の発信機からの信号の強度が予め定められた条件を満足する場合、入出力制御部４４０は、受信部が信号を受信している他の発信機を、次の特定のランドマークとして設定してよい。予め定められた条件としては、（ｉ）現在の特定の発信器からの信号の受信強度が、予め定められた閾値以下であるという条件、（ｉｉ）現在の特定の発信器からの信号の受信強度が、予め定められた閾値より小さいという条件などが例示される。
【０１３２】
本実施形態において、測位部４５０は、撮像ユニット３６４が撮像した画像及び受信ユニット３６６が受信した測位信号１２の少なくとも一方を解析して、芝刈機２１０の位置を推定する。本実施形態において、測位部４５０は、撮像ユニット３６４及び受信ユニット３６６の少なくとも一方の出力データが入力され、芝刈機２１０の推定位置を示す情報を出力する。
【０１３３】
本実施形態において、測位部４５０は、センサユニット３７０に含まれるＧＰＳ受信機が受信したＧＰＳ信号により示される測位情報が入力され、芝刈機２１０の推定位置を示す情報を出力してもよい。本実施形態において、測位部４５０は、センサユニット３７０の含まれる内界センサの出力データが入力され、芝刈機２１０の推定位置を示す情報を出力してもよい。測位部４５０は、撮像ユニット３６４及び受信ユニット３６６の少なくとも一方の出力データ、並びに、センサユニット３７０の出力データが入力され、芝刈機２１０の推定位置を示す情報を出力してもよい。
【０１３４】
測位部４５０は、芝刈機２１０の位置の測位精度を示す情報を出力してもよい。測位精度を示す情報の表現形式は、特に限定されない。測位精度の表現形式としては、ＲＭＳ（ｒｏｏｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ）、ＤＲＭＳ（ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｒｏｏｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ）、２ＤＲＭＳ、ＣＥＰ（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｅｒｒｏｒ  ｐｒｏｂａｂｌｅ）、ＲＭＳＥ（ｒｏｏｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ  ｅｒｒｏｒ）などが例示される。測位精度は、測位誤差［ｍ又はｃｍ］として表現されてもよい。
【０１３５】
測位部４５０は、構造物４２、構造物４４及び構造物４６の少なくとも１つ、又は、これらに配された１以上の測位用のマーク若しくは模様の少なくとも一部に、異常が発生したことを示す情報を出力してよい。測位部４５０は、発信機６２、発信機６４及び発信機６６の少なくとも１つに、異常が発生したことを示す情報を出力してよい。
【０１３６】
測位部４５０は、測位部４５０が認識したランドマークの個数を示す情報を出力してもよい。測位部４５０は、測位部４５０が認識した発信機の個数を示す情報を出力してもよい。上記の個数を示す情報は、測位部４５０が認識したランドマーク又は発信機の識別情報であってよい。
【０１３７】
技術的に矛盾しない範囲において測位部４５０は、制御装置１２０又は位置推定部１４０と同様の構成を有してもよい。同様に、技術的に矛盾しない範囲において、制御装置１２０及び位置推定部１４０の少なくとも一方は、測位部４５０と同様の構成を有してもよい。
【０１３８】
本実施形態において、格納部４６０は、各種の情報を格納する。一実施形態において、格納部４６０は、地図情報を格納する。格納部４６０は、作業領域２０２の全域の地図情報を格納してもよく、作業領域２０２の一部の領域に関する地図情報を格納してもよい。例えば、格納部４６０は、芝刈機２１０の現在位置の周辺の地図情報を格納してよい。他の実施形態において、格納部４６０は、芝刈機２１０の移動履歴を示す情報を格納してもよい。
【０１３９】
図５は、測位部４５０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、測位部４５０は、例えば、撮像情報取得部５１０と、画像解析部５２０とを備える。画像解析部５２０は、ランドマーク認識部５２２と、第１測位部５２４と、第２測位部５２６とを有してよい。本実施形態において、測位部４５０は、例えば、受信情報取得部５３０と、信号解析部５４０とを備える。信号解析部５４０は、発信機認識部５４２と、第３測位部５４４と、第４測位部５４６とを有してよい。測位部４５０は、第５測位部５５０を備えてよい。測位部４５０は、センサ情報取得部５６０と、第６測位部５７０とを備えてよい。測位部４５０は、出力部５８０を備えてよい。
【０１４０】
撮像情報取得部５１０は、情報取得部の一例であってよい。画像解析部５２０は、位置推定部の一例であってよい。ランドマーク認識部５２２は、認識部の一例であってよい。第１測位部５２４は、第１推定部の一例であってよい。第２測位部５２６は、第２推定部の一例であってよい。受信情報取得部５３０は、情報取得部の一例であってよい。信号解析部５４０は、位置推定部の一例であってよい。発信機認識部５４２は、認識部の一例であってよい。第３測位部５４４は、第３推定部の一例であってよい。第４測位部５４６は、第４推定部の一例であってよい。第５測位部５５０は、第５推定部の一例であってよい。第６測位部５７０は、第６推定部の一例であってよい。
【０１４１】
技術的に矛盾しない範囲において、測位部４５０の各部は、制御装置１２０の対応する要素と同様の構成を有してよい。同様に、制御装置１２０の各部は、測位部４５０の対応する要素と同様の構成を有してよい。
【０１４２】
本実施形態において、撮像情報取得部５１０は、撮像ユニット３６４が出力した情報を取得する。撮像情報取得部５１０は、取得された情報を、画像解析部５２０に送信する。本実施形態において、画像解析部５２０は、撮像ユニット３６４の出力した情報が入力され、芝刈機２１０の推定位置を示す情報を出力する。画像解析部５２０は、撮像ユニット３６４が撮影した画像を解析して、芝刈機２１０の位置を推定してよい。
【０１４３】
本実施形態において、ランドマーク認識部５２２は、撮像ユニット３６４が撮影した画像を解析して、芝刈機２１０の周囲に存在するランドマークを認識する。ランドマーク認識部５２２は、ランドマークの一部であって、測位に利用可能な部分（当該部分も、ランドマークの一例であってよい。）を認識してもよい。ランドマーク認識部５２２は、例えば、格納部４６０に格納された地図情報を参照して、ランドマークを認識する。ランドマーク認識部５２２は、認識されたランドマークの個数を出力してよい。ランドマーク認識部５２２は、認識されたランドマークの識別情報を出力してもよい。
【０１４４】
本実施形態において、第１測位部５２４は、ランドマーク認識部５２２が認識した少なくとも２つのランドマークのそれぞれと、芝刈機２１０との相対的な位置関係を算出する。第１測位部５２４は、２以上のランドマークを撮像した単一の画像に基づいて、上記の位置関係を算出してよい。第１測位部５２４は、芝刈機２１０における位置が既知である２又は３以上の撮像素子が、同一の被写体を撮像した２又は３以上の画像に基づいて、上記の位置関係を算出してもよい。第１測位部５２４は、上記の位置関係に基づいて、芝刈機２１０の位置を推定してよい。
【０１４５】
上記の位置関係は、少なくとも２つのランドマークのそれぞれと、芝刈機２１０の代表点とがなす角の角度により表されてよい。上記の位置関係は、（ｉ）少なくとも２つのランドマークのそれぞれと、芝刈機２１０の代表点とがなす角の角度、及び、（ｉ）少なくとも２つのランドマークのそれぞれと、芝刈機２１０の代表点との距離により表されてもよい。
【０１４６】
本実施形態において、第２測位部５２６は、ランドマーク認識部５２２が認識した単一のランドマークの少なくとも２つの部分（当該部分も、ランドマークの一例であってよい。）のそれぞれと、芝刈機２１０との相対的な位置関係を算出する。第２測位部５２６は、測位に利用可能な２以上の部分を撮像した単一の画像に基づいて、上記の相対関係を算出してよい。第２測位部５２６は、芝刈機２１０における位置が既知である２又は３以上の撮像素子が、同一の被写体を撮像した２又は３以上の画像に基づいて、上記の位置関係を算出してもよい。第２測位部５２６は、上記の位置関係に基づいて、芝刈機２１０の位置を推定してよい。
【０１４７】
上記の位置関係は、少なくとも２つの部分のそれぞれと、芝刈機２１０の代表点とがなす角の角度により表されてよい。上記の位置関係は、（ｉ）少なくとも２つの部分のそれぞれと、芝刈機２１０の代表点とがなす角の角度、及び、（ｉ）少なくとも２つの部分のそれぞれと、芝刈機２１０の代表点との距離により表されてもよい。
【０１４８】
本実施形態において、受信情報取得部５３０は、受信ユニット３６６が出力した情報を取得する。受信情報取得部５３０は、取得された情報を、信号解析部５４０に送信する。本実施形態において、信号解析部５４０は、受信ユニット３６６の出力した情報が入力され、芝刈機２１０の推定位置を示す情報を出力する。信号解析部５４０は、受信ユニット３６６が受信した測位信号１２を解析して、芝刈機２１０の位置を推定してよい。
【０１４９】
本実施形態において、発信機認識部５４２は、受信ユニット３６６が受信した測位信号１２を解析して、芝刈機２１０の周囲に存在する発信機を認識する。発信機認識部５４２は、例えば、格納部４６０に格納された地図情報を参照して、発信機を認識する。発信機認識部５４２は、認識された発信機の個数を出力してよい。発信機認識部５４２は、認識された発信機の識別情報を出力してもよい。
【０１５０】
本実施形態において、第３測位部５４４は、発信機認識部５４２が認識した少なくとも２つの発信機と、芝刈機２１０との相対的な位置関係を算出する。第３測位部５４４は、単一の受信素子の出力データを利用して、上記の位置関係を算出してよい。第３測位部５４４は、２又は３以上の受信素子の出力データを利用して、上記の位置関係を算出してもよい。第３測位部５４４は、上記の位置関係に基づいて、芝刈機２１０の位置を推定してよい。
【０１５１】
一実施形態において、上記の出力データは、各測位信号の受信方向を示す情報を含む。第３測位部５４４は、少なくとも２つの測位信号１２の受信方向を示す情報と、各測位信号を出射した発信機の位置を示す情報とに基づいて、上記の位置関係を算出してよい。他の実施形態において、上記の出力データは、各測位信号の受信強度を示す情報を含んでよい。第３測位部５４４は、各測位信号の受信強度を示す情報に基づいて、各測位信号を出射した発信機と、芝刈機２１０の代表点との距離を推定してよい。第３測位部５４４は、少なくとも２つの測位信号１２の受信方向を示す情報と、上記の推定された距離を示す情報と、各測位信号を出射した発信機の位置を示す情報とに基づいて、上記の位置関係を算出してよい。
【０１５２】
本実施形態において、第４測位部５４６は、発信機認識部５４２の出力結果に基づいて、少なくとも２つの測位信号１２を出射した単一の発信機を特定する。第４測位部５４６は、少なくとも２つの測位信号１２を出射した単一の発信機と、芝刈機２１０との相対的な位置関係を算出する。例えば、少なくとも２つの測位信号１２のそれぞれを受信した受信素子の出力データを解析して、上記の位置関係を算出する。第４測位部５４６は、上記の位置関係に基づいて、芝刈機２１０の位置を推定してよい。
【０１５３】
第４測位部５４６は、同一の測位信号１２に関する２又は３以上の受信素子の出力データを利用して、上記の位置関係を算出してもよい。少なくとも２つの測位信号１２のそれぞれは、指向性を有することが好ましい。少なくとも２つの測位信号１２のそれぞれの試行範囲角度は、既知であることが好ましい。
【０１５４】
一実施形態において、測位信号１２の出射方向が変化する場合において、出射方向の変動パターンが既知であるとき、第４測位部５４６は、測位信号１２の１回あたりの受信期間、及び、測位信号１２の受信間隔の少なくとも一方に基づいて、少なくとも２つの測位信号１２を出射した単一の発信機と、芝刈機２１０の代表点との距離を推定してよい。第４測位部５４６は、２又は３以上の受信素子のそれぞれの出力データに基づいて、上記の単一の発信機と、芝刈機２１０の代表点との距離を推定してよい。２又は３以上の受信素子のそれぞれの出力データが示す受信方向を示す情報と、２又は３以上の受信素子のそれぞれの出力データに基づいて推定された距離を示す情報と、上記の単一の発信機の位置を示す情報とに基づいて、上記の位置関係を算出してよい。
【０１５５】
他の実施形態において、測位信号１２の出射方向が不変である場合、第４測位部５４６は、測位信号１２の電波強度に基づいて、上記の単一の発信機と、芝刈機２１０の代表点との距離を推定してよい。２又は３以上の受信素子のそれぞれの出力データが示す受信方向を示す情報と、２又は３以上の受信素子のそれぞれの出力データに基づいて推定された距離を示す情報と、上記の単一の発信機の位置を示す情報とに基づいて、上記の位置関係を算出してよい。
【０１５６】
本実施形態において、第５測位部５５０は、（ｉ）ランドマーク認識部５２２が認識した少なくとも１つのランドマーク１０４と、芝刈機２１０との相対的な位置関係、及び、（ｉｉ）発信機認識部５４２が認識した少なくとも１つの発信機１０６のそれぞれと、芝刈機２１０との相対的な位置関係を算出する。第５推定部１４５は、第１推定部１４１、第２推定部１４２、第３推定部１４３及び第４推定部１４４の少なくとも１つと同様の手法を用いて、上記の位置関係を算出してよい。第５推定部１４５は、上記の位置関係に基づいて、芝刈機２１０の位置を推定してよい。
【０１５７】
本実施形態において、センサ情報取得部５６０は、センサユニット３７０の出力データを取得する。例えば、センサ情報取得部５６０は、センサユニット３７０に含まれるＧＰＳ信号受信機が受信したＧＰＳ信号に関する情報を取得する。センサ情報取得部５６０は、センサユニット３７０に含まれる内界センサの出力データを取得する。内界センサとしては、加速度センサ、ジャイロセンサ、車輪速センサ、走行用モータ３１６の電流値を計測する電流計などが例示される。センサ情報取得部５６０は、取得された情報を、第６測位部５７０に送信する。
【０１５８】
本実施形態において、第６測位部５７０は、センサユニット３７０の出力データに基づいて、芝刈機２１０の位置を推定する。第６測位部５７０は、センサユニット３７０の出力データに基づく測位の測位精度を決定してもよい。一実施形態において、第６測位部５７０は、ＧＰＳ信号に関する情報に基づいて、芝刈機２１０の位置を推定する。他の実施形態において、第６測位部５７０は、内界センサの出力データに基づいて、芝刈機２１０の位置を推定する。
【０１５９】
例えば、第６測位部５７０は、芝刈機２１０の走行用モータ３１６の制御量に基づいて、特定の基準位置と、芝刈機２１０との相対的な位置関係を算出する。特定の基準位置は、芝刈機２１０の軌跡上の任意の点であってよい。特定の基準位置は、芝刈機２１０の軌跡上の点であって、測位精度が予め定められた閾値と等しい又は当該閾値より大きい点であってよい。第６測位部５７０は、上記の特定の基準位置の位置を示す位置情報と、上記の相対的な位置関係を示す情報とに基づいて、芝刈機２１０の位置を推定してよい。
【０１６０】
本実施形態において、出力部５８０は、芝刈機２１０の推定位置を示す情報を出力する。測位部４５０は、芝刈機２１０の位置の測位精度を示す情報を出力してもよい。一実施形態において、出力部５８０は、第１推定部１４１、第２推定部１４２、第３推定部１４３、第４推定部１４４、第５推定部１４５及び第６測位部５７０のうちの１つが推定した位置を、芝刈機２１０の推定位置として決定する。他の実施形態において、出力部５８０は、第１推定部１４１、第２推定部１４２、第３推定部１４３、第４推定部１４４、第５推定部１４５及び第６測位部５７０のうちの少なくとも２つが推定した位置に基づいて、芝刈機２１０の推定位置を決定する。
【０１６１】
例えば、第６測位部５７０の測位精度が予め定められた閾値と等しい又は当該閾値よりも大きい場合、出力部５８０は、第６測位部５７０が推定した位置を、芝刈機２１０の推定位置として決定する。出力部５８０は、第６測位部５７０が推定した位置と、第１推定部１４１、第２推定部１４２、第３推定部１４３、第４推定部１４４及び第５推定部１４５のうちの少なくとも１つが推定した位置とに基づいて、芝刈機２１０の推定位置を決定してもよい。
【０１６２】
一方、第６測位部５７０の測位精度が予め定められた閾値と等しい又は当該閾値よりも小さい場合、出力部５８０は、第１推定部１４１、第２推定部１４２、第３推定部１４３、第４推定部１４４及び第５推定部１４５のうちの１つが推定した位置を、芝刈機２１０の推定位置として決定する。出力部５８０は、第１推定部１４１、第２推定部１４２、第３推定部１４３、第４推定部１４４、第５推定部１４５及び第６測位部５７０のうちの少なくとも２つが推定した位置に基づいて、芝刈機２１０の推定位置を決定してもよい。
【０１６３】
本実施形態において、出力部５８０は、構造物４２、構造物４４及び構造物４６の少なくとも１つ、又は、これらに配された１以上の測位用のマーク若しくは模様の少なくとも一部に、異常が発生したことを示す情報を出力してよい。例えば、ランドマーク認識部５２２が、芝刈機２１０の位置において認識されるべきランドマークを認識することができない場合、出力部５８０は、構造物４２、構造物４４及び構造物４６のうち、当該ランドマークに関連する構造物に異常が発生したことを検出する。ランドマーク認識部５２２が、芝刈機２１０の位置において認識されるべきではないランドマークを認識した場合、出力部５８０は、構造物４２、構造物４４及び構造物４６のうち、当該ランドマークに関連する構造物に異常が発生したことを検出してもよい。
【０１６４】
出力部５８０は、発信機６２、発信機６４及び発信機６６の少なくとも１つに、異常が発生したことを示す情報を出力してよい。例えば、発信機認識部５４２が、芝刈機２１０の位置において受信されるべき測位信号１２を認識することができない場合、出力部５８０は、発信機６２、発信機６４及び発信機６６のうち、当該測位信号に関連する発信機に異常が発生したことを検出する。発信機認識部５４２が、芝刈機２１０の位置において受信されるべきではない測位信号１２を認識した場合、出力部５８０は、出力部５８０は、発信機６２、発信機６４及び発信機６６のうち、当該測位信号に関連する発信機に異常が発生したことを検出してもよい。
【０１６５】
出力部５８０は、ランドマーク認識部５２２が認識したランドマークの個数を示す情報を出力してもよい。出力部５８０は、ランドマーク認識部５２２が認識したランドマークの個数が予め定められた条件を満たしたことを示す情報を出力してもよい。出力部５８０は、発信機認識部５４２が認識した発信機の個数を示す情報を出力してもよい。出力部５８０は、発信機認識部５４２が認識した発信機の個数が予め定められた条件を満たしたことを示す情報を出力してもよい。
【０１６６】
図６は、格納部４６０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、格納部４６０は、地図情報格納部６１２と、履歴情報格納部６１４とを備える。本実施形態において、地図情報格納部６１２は、作業領域２０２に関する地図情報を格納する。本実施形態において、履歴情報格納部６１４は、芝刈機２１０の移動履歴を示す情報を格納する。
【０１６７】
図７は、管理サーバ２３０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理サーバ２３０は、通信制御部７１０と、要求処理部７２０と、地図情報管理部７３０と、機器管理部７４０と、作業計画管理部７５０とを備える。
【０１６８】
本実施形態において、通信制御部７１０は、管理サーバ２３０の外部の機器との通信を制御する。通信制御部７１０は、１又は複数の通信方式に対応した通信インタフェースであってもよい。外部の機器としては、ユーザ端末２２、芝刈機２１０、充電ステーション２２０などが例示される。本実施形態において、要求処理部７２０は、外部の機器からの要求を受け付ける。要求処理部７２０は、外部の機器からの要求を処理する。
【０１６９】
本実施形態において、地図情報管理部７３０は、地図情報を管理する。例えば、地図情報管理部７３０は、地図情報の生成、更新、削除、検索などの処理を実行する。地図情報管理部７３０は、作業領域２０２の全域に関する地図情報を管理してよい。地図情報管理部７３０は、格納部４６０からの要求に応じて、当該要求に合致する地図情報を抽出して、抽出された地図情報を格納部４６０に送信してもよい。例えば、地図情報管理部７３０は、格納部４６０からの要求に応じて、芝刈機２１０の現在位置の周辺の地図情報を、格納部４６０に送信する。
【０１７０】
本実施形態において、機器管理部７４０は、管理システム２００を構成する各種の機器を管理する。例えば、機器管理部７４０は、芝刈機２１０、及び、充電ステーション２２０の少なくとも一方を制御する。機器管理部７４０は、管理システム２００に関連する各種の機器に関する情報を管理してもよい。例えば、機器管理部７４０は、芝刈機２１０、及び、充電ステーション２２０の少なくとも一方に関する情報を管理する。機器管理部７４０は、ユーザ端末２２に関する情報を管理してもよい。
【０１７１】
本実施形態において、作業計画管理部７５０は、芝刈機２１０が実施する作業のスケジュールを管理する。作業計画管理部７５０は、芝刈機２１０の作業スケジュールを計画してよい。作業計画管理部７５０は、芝刈機２１０の作業スケジュールの進捗を管理してよい。
【０１７２】
図８は、位置推定方法の一例を概略的に示す。図８を用いて、複数のランドマークを撮像した単一の画像に基づいて、芝刈機２１０の位置を推定する方法の一例が説明される。図８においては、説明を簡単にすることを目的として、２つのランドマークが撮像された単一の画像に基づいて、芝刈機２１０の位置が推定される場合が説明される。しかしながら、単一の画像に含まれるランドマークの個数は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、単一の画像に３以上のランドマークが含まれてもよい。また、当業者であれば、この場合であっても、本実施形態と同様の手順により、芝刈機２１０の位置が推定されることを理解することができる。
【０１７３】
また、本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、２次元平面上における芝刈機２１０の位置が推定される。しかしながら、本実施形態は、２次元平面上の位置を推定する場合に限定されない。当業者であれば、本実施形態の思想を３次元空間に拡張することにより、３次元空間内の芝刈機２１０の位置が推定され得ることを理解することができる。
【０１７４】
図８を用いて、（ｉ）単一の画像内での複数の被写体の位置関係８０２から、（ｉｉ）芝刈機２１０と、当該複数の被写体との地理的な位置関係８０４を決定する処理の一例が説明される。本実施形態によれば、芝刈機２１０の撮像ユニット３６４の撮像した画像８２０に、ランドマーク８３２及びランドマーク８３４が含まれている。ランドマーク８３２及びランドマーク８３４は、それぞれ独立した構造物であってもよく、単一の構造物の異なる領域であってもよい。画像８２０において、画像８２０を撮像した撮像素子の光軸８４０と、ランドマーク８３２とがなす角度はθ８２である。また、画像８２０において、画像８２０を撮像した撮像素子の光軸８４０と、ランドマーク８３４とがなす角度はθ８４である。
【０１７５】
２次元平面上において、ランドマーク８３２及びランドマーク８３４の位置は既知である。そこで、（ｉ）芝刈機２１０に配された撮像素子の光軸８４０と、ランドマーク８３２とのなす角度がθ８２となり、且つ、（ｉｉ）芝刈機２１０に配された撮像素子の光軸８４０と、ランドマーク８３４とのなす角度がθ８４となる位置を特定することにより、芝刈機２１０の位置８６０が推定される。
【０１７６】
画像解析部５２０は、画像内における被写体の位置関係８０２を示す情報と、芝刈機２１０の位置に関する他の情報とに基づいて、芝刈機２１０の位置を推定してもよい。芝刈機２１０の位置に関する他の情報としては、測位精度が比較的悪い測位データ、内界センサの出力から推定された位置を示すデータ、画像が撮像された方位又は方角を示すデータなどが例示される。
【０１７７】
例えば、画像８２０のデータと、画像８２０が撮像された方位又は方角を示すデータとが対応付けられている場合、画像解析部５２０は、画像８２０が撮像された方位又は方角を示すデータを利用して、画像８２０を解析する。例えば、画像８２０の撮像方位が南である場合、芝刈機２１０は、ランドマーク８３２及びランドマーク８３４のうち、北側にある方のランドマークよりもさらに北に位置することがわかる。これにより、芝刈機２１０の位置を推定するための処理の負荷が大幅に低減する。
【０１７８】
図９は、位置推定方法の一例を概略的に示す。図９を用いて、同一のランドマークを撮像した複数の画像に基づいて、芝刈機２１０の位置を推定する方法の一例が説明される。図９においては、説明を簡単にすることを目的として、同一のランドマークを撮像した２つの画像に基づいて、芝刈機２１０の位置が推定される場合が説明される。しかしながら、同一のランドマークを撮像した画像の個数は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、同一のランドマークが撮像された３以上の画像が利用されてよい。また、東証社であれば、この場合であっても、本実施形態と同様の手順により、芝刈機２１０の位置が推定されることを理解することができる。
【０１７９】
また、本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、２次元平面上における芝刈機２１０の位置が推定される。しかしながら、本実施形態は、２次元平面上の位置を推定する場合に限定されない。当業者であれば、本実施形態の思想を３次元空間に拡張することにより、３次元空間内の芝刈機２１０の位置が推定され得ることを理解することができる。
【０１８０】
図９を用いて、（ｉ）複数の画像内での単一の被写体の位置関係９０２から、（ｉｉ）芝刈機２１０と、当該被写体との地理的な位置関係９０４を決定する処理の一例が説明される。本実施形態によれば、芝刈機２１０の撮像ユニット３６４の第１の撮像素子９６２が撮像した画像９２２に、ランドマーク９３０が含まれている。同様に、芝刈機２１０の撮像ユニット３６４の第２の撮像素子９６４が撮像した画像９２４にも、ランドマーク９３０が含まれている。画像９２２において、撮像素子９６２の光軸９４２と、ランドマーク９３０とがなす角度はθ９２である。また、画像９２４において、撮像素子９６４の光軸９４４と、ランドマーク９３０とがなす角度はθ９４である。
【０１８１】
２次元平面上において、ランドマーク９３０の位置は既知である。また、撮像素子９６２と、撮像素子９６４との位置関係も既知である。そこで、（ｉ）撮像素子９６２の光軸９４２と、ランドマーク９３０とのなす角度がθ９２となり、且つ、（ｉｉ）撮像素子９６４の光軸９４４と、ランドマーク９３０とのなす角度がθ９４となる位置を特定することにより、芝刈機２１０の位置が推定される。
【０１８２】
画像解析部５２０は、画像内における被写体の位置関係９０２を示す情報と、芝刈機２１０の位置に関する他の情報とに基づいて、芝刈機２１０の位置を推定してもよい。芝刈機２１０の位置に関する他の情報としては、測位精度が比較的悪い測位データ、内界センサの出力から推定された位置を示すデータ、画像が撮像された方位又は方角を示すデータなどが例示される。
【０１８３】
例えば、画像９２２及び画像９２４のデータのそれぞれと、各画像が撮像された方位又は方角を示すデータとが対応付けられている場合、
画像解析部５２０は、各画像が撮像された方位又は方角を示すデータを利用して、画像９２２及び画像９２４を解析する。例えば、画像９２２及び画像９２４の撮像方位が南である場合、芝刈機２１０は、ランドマーク９３０よりも北側に位置することがわかる。これにより、芝刈機２１０の位置を推定するための処理の負荷が大幅に低減する。
【０１８４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。例えば、図１の実施形態について説明した事項を、他の図面に関連して説明される他の実施形態に適用することができる。その様な変更または改良を加えた形態もまた、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【０１８５】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１８６】
１０  信号、１２  測位信号、２０  通信ネットワーク、２２  ユーザ端末、４２  構造物、４４  構造物、４６  構造物、６２  発信機、６４  発信機、６６  発信機、１０２  領域、１０４  ランドマーク、１０６  発信機、１１０  移動体、１１２  撮像部、１１４  受信部、１２０  制御装置、１３０  情報取得部、１４０  位置推定部、１４１  第１推定部、１４２  第２推定部、１４３  第３推定部、１４４  第４推定部、１４５  第５推定部、２００  管理システム、２０２  作業領域、２１０  芝刈機、２２０  充電ステーション、２３０  管理サーバ、３０２  筐体、３１２  前輪、３１４  後輪、３１６  走行用モータ、３２０  作業ユニット、３２２  ブレードディスク、３２４  カッターブレード、３２６  作業用モータ、３２８  シャフト、３３０  位置調整部、３４０  バッテリユニット、３５０  ユーザインタフェース、３６４  撮像ユニット、３６６  受信ユニット、３７０  センサユニット、３８０  制御ユニット、４１０  通信制御部、４２０  走行制御部、４３０  作業ユニット制御部、４４０  入出力制御部、４５０  測位部、４６０  格納部、５１０  撮像情報取得部、５２０  画像解析部、５２２  ランドマーク認識部、５２４  第１測位部、５２６  第２測位部、５３０  受信情報取得部、５４０  信号解析部、５４２  発信機認識部、５４４  第３測位部、５４６  第４測位部、５５０  第５測位部、５６０  センサ情報取得部、５７０  第６測位部、５８０  出力部、６１２  地図情報格納部、６１４  履歴情報格納部、７１０  通信制御部、７２０  要求処理部、７３０  地図情報管理部、７４０  機器管理部、７５０  作業計画管理部、８０２  位置関係、８０４  位置関係、８２０  画像、８３２  ランドマーク、８３４  ランドマーク、８４０  光軸、９０２  位置関係、９０４  位置関係、９２２  画像、９２４  画像、９３０  ランドマーク、９４２  光軸、９４４  光軸、９６２  撮像素子、９６４  撮像素子
【図１】
2019167210.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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