特許 7458970 位置特定システム及びマーカー体設置方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】位置特定システム及びマーカー体設置方法

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/244 20240101AFI20240325BHJP

【ＦＩ】

G05D1/244

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020211579

(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公開番号】P2022098184

(43)【公開日】2022-07-01

【審査請求日】2022-12-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 竣也

(72)【発明者】

【氏名】平岡 実

(72)【発明者】

【氏名】石川 淳一

(72)【発明者】

【氏名】井田 裕介

(72)【発明者】

【氏名】江戸 俊介

【審査官】今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０１６４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１２５９５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０９００８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／２４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業場で作業を行う作業車の位置を特定する位置特定システムであって、
前記作業場に設置されたマーカー体と、
前記作業車に設けられると共に前記マーカー体を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて前記作業車の位置を特定する特定部と、を備え、
前記マーカー体は、上下方向に並ぶ複数の帯状部により構成された縞模様を呈する模様部を有しており、
前記模様部は、前記マーカー体の側面の全周または略全周に亘って設けられており、
前記検出部は、前記模様部の前記縞模様を検出し、
前記マーカー体は、ユーザーが持ち運べるように構成され、固定されることなく載置されることにより、設置位置を変更可能に構成されている位置特定システム。

【請求項2】

前記マーカー体は、設置位置を飛行装置により指し示された地点に変更可能に構成されている請求項１に記載の位置特定システム。

【請求項3】

前記マーカー体は互いの離間距離が既知の第１距離である第１マーカー体と第２マーカー体とを含み、
前記検出部が、前記第１マーカー体と前記作業車との距離である第２距離及び前記第２マーカー体と前記作業車との距離である第３距離を算出し、
前記特定部は、前記第１距離、前記第２距離、及び前記第３距離に基づいて、前記作業車の位置を特定する請求項１または２に記載の位置特定システム。

【請求項4】

前記特定部は、前記検出部により検出された前記縞模様における各前記帯状部の色に基づいて前記作業車の位置を特定する請求項１から３の何れか一項に記載の位置特定システム。

【請求項5】

前記特定部は、前記検出部により検出された前記縞模様における各前記帯状部の太さ及び前記帯状部同士の間隔に基づいて前記作業車の位置を特定する請求項１から４の何れか一項に記載の位置特定システム。

【請求項6】

前記マーカー体は、上下方向に延びる円柱状である請求項１から５の何れか一項に記載の位置特定システム。

【請求項7】

各前記マーカー体の前記模様部は、互いに異なる前記縞模様を呈している請求項１から６の何れか一項に記載の位置特定システム。

【請求項8】

作業場で作業を行う作業車の位置を特定する位置特定システムであって、
前記作業場に設置されたマーカー体と、
前記作業車に設けられると共に前記マーカー体を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて前記作業車の位置を特定する特定部と、を備えた位置特定システムにおける前記マーカー体を設置するための方法であるマーカー体設置方法であって、
衛星測位により自機位置を取得可能であると共に空中で停止飛行を行うことが可能な飛行装置が、停止飛行を行いながら前記作業場における地点を指し示す地点指示工程と、
前記地点指示工程により指し示された前記地点に前記マーカー体を設置する設置工程と、を備えるマーカー体設置方法。

【請求項9】

前記位置特定システムにおいて、
前記マーカー体は、上下方向に並ぶ複数の帯状部により構成された縞模様を呈する模様部を有しており、
前記模様部は、前記マーカー体の側面の全周または略全周に亘って設けられており、
前記検出部は、前記模様部の前記縞模様を検出する請求項８に記載のマーカー体設置方法。

【請求項10】

前記地点指示工程において、前記飛行装置は、レーザー光を下方へ照射することによって前記地点を指し示す請求項８または９に記載のマーカー体設置方法。

【請求項11】

前記地点指示工程において、前記飛行装置は、前記飛行装置から下方へ延びる紐状体によって前記地点を指し示す請求項８または９に記載のマーカー体設置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業場で作業を行う作業車の位置を特定する位置特定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

作業場で作業を行う作業車として、例えば、特許文献１に記載のものが既に知られている。この作業車（特許文献１では「不整地移動装置」）は、４つの車輪がそれぞれ、２つの関節を持ち屈伸操作可能に構成されたリンク機構を介して本体部に支持されている。

【0003】

そして、この作業車は、４つの車輪を駆動することにより、作業場（特許文献１では「不整地」）において走行することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平９－１４２３４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１においては、作業車の位置を特定することについて記載されていない。ここで、特許文献１に記載の作業車に、例えばＧＰＳ等の衛星測位システムを利用した測位装置を搭載することが考えられる。この構成であれば、測位装置によって、作業車の位置を特定することが可能となる。

【0006】

しかしながら、この構成では、作業車の周囲の環境に起因して、位置特定の精度が悪くなる事態が想定される。例えば、作業車が、果樹園等の樹木の比較的多い環境で作業を行う場合、人工衛星から測位装置へ到達する電波が比較的弱くなりがちである。その結果、作業車の位置特定の精度が悪くなる。

【0007】

本発明の目的は、衛星測位システムを利用した測位装置による位置特定の精度が悪くなる作業環境においても、作業車の位置を精度良く特定できる位置特定システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の特徴は、作業場で作業を行う作業車の位置を特定する位置特定システムであって、前記作業場に設置されたマーカー体と、前記作業車に設けられると共に前記マーカー体を検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて前記作業車の位置を特定する特定部と、を備え、前記マーカー体は、上下方向に並ぶ複数の帯状部により構成された縞模様を呈する模様部を有しており、前記模様部は、前記マーカー体の側面の全周または略全周に亘って設けられており、前記検出部は、前記模様部の前記縞模様を検出し、前記マーカー体は、ユーザーが持ち運べるように構成され、固定されることなく載置されることにより、設置位置を変更可能に構成されている点にある。
また、前記マーカー体は、設置位置を飛行装置により指し示された地点に変更可能に構成されていると好適である。

【0009】

本発明であれば、模様部は、マーカー体の側面の全周または略全周に亘って設けられている。そのため、作業車がマーカー体に対して何れの方角に位置していても、検出部による検出可能範囲内にマーカー体の側面が捉えられていれば、検出部によって模様部の縞模様を検出できる。そして、例えば作業場における予め決められた位置にマーカー体を設置すること等によって、マーカー体の位置が既知であれば、検出部による検出結果に基づき、特定部によって作業車の位置が特定される。

【0010】

例えば、検出部がカメラである場合、検出部により取得された撮像画像に模様部の縞模様が含まれていれば、撮像画像における縞模様の位置や大きさ等と、既知であるマーカー体の位置と、に基づき、特定部によって作業車の位置が特定される。

【0011】

そして、本発明であれば、衛星測位システムに依存することなく、作業車の位置を特定することができる。そのため、衛星測位システムを利用した測位装置による位置特定の精度が悪くなる作業環境においても、作業車の位置特定の精度が悪くなることはない。即ち、本発明であれば、衛星測位システムを利用した測位装置による位置特定の精度が悪くなる作業環境においても、作業車の位置を精度良く特定できる位置特定システムを実現できる。

【0012】

さらに、本発明において、前記特定部は、前記検出部により検出された前記縞模様における各前記帯状部の色に基づいて前記作業車の位置を特定すると好適である。

【0013】

この構成によれば、特定部が各帯状部の色に基づくことなく作業車の位置を特定する構成に比べて、縞模様により表すことのできる情報の量が多くなる。これにより、例えば作業場内に複数のマーカー体が設置される場合に、マーカー体の設置数が比較的多くても、各マーカー体の模様部が互いに異なる縞模様を呈するような構成を実現しやすい。即ち、比較的多くのマーカー体が作業場に設置されると共に、検出されたマーカー体が何れのマーカー体であるのかを特定部が特定可能な構成を実現しやすい。その結果、作業場に設置可能なマーカー体の個数が比較的少ない場合に比べて、作業車の位置特定の精度が高くなりやすい。

【0014】

また、各帯状部の色を、縞模様が周囲に紛れないような特徴的な色にすれば、検出部あるいは特定部が模様部を精度良く判別することができる。その結果、特定部による作業車の位置特定の精度が高くなりやすい。

【0015】

さらに、本発明において、前記特定部は、前記検出部により検出された前記縞模様における各前記帯状部の太さ及び前記帯状部同士の間隔に基づいて前記作業車の位置を特定すると好適である。

【0016】

この構成によれば、特定部が各帯状部の太さ及び帯状部同士の間隔に基づくことなく作業車の位置を特定する構成に比べて、縞模様により表すことのできる情報の量が多くなる。これにより、例えば作業場内に複数のマーカー体が設置される場合に、マーカー体の設置数が比較的多くても、各マーカー体の模様部が互いに異なる縞模様を呈するような構成を実現しやすい。即ち、比較的多くのマーカー体が作業場に設置されると共に、検出されたマーカー体が何れのマーカー体であるのかを特定部が特定可能な構成を実現しやすい。
その結果、作業場に設置可能なマーカー体の個数が比較的少ない場合に比べて、作業車の位置特定の精度が高くなりやすい。

【0017】

また、各帯状部の太さ及び帯状部同士の間隔を、縞模様が周囲に紛れないような特徴的な太さ及び間隔にすれば、検出部あるいは特定部が模様部を精度良く判別することができる。その結果、特定部による作業車の位置特定の精度が高くなりやすい。

【0018】

さらに、本発明において、前記マーカー体は、上下方向に延びる円柱状であると好適である。

【0019】

マーカー体が円柱状でない場合、マーカー体の形状によっては、作業車とマーカー体との位置関係の変化に伴い、作業車からの縞模様の見え方が変化してしまう事態が想定される。例えば、マーカー体が上下方向に延びる三角柱状である場合、あるいは、マーカー体の側面に凸部や凹部がある場合、作業車とマーカー体との位置関係の変化に伴い、作業車からの縞模様の見え方が変化しがちである。これにより、検出部による検出可能範囲内にマーカー体の側面が捉えられている場合に、作業車とマーカー体との位置関係に応じて、検出部による検出結果が異なるものになりがちである。その結果、特定部による作業車の位置特定の精度が悪くなりがちである。

【0020】

ここで、上記の構成によれば、作業車がマーカー体に対して何れの方角に位置していても、作業車からの縞模様の見え方は一定になりやすい。即ち、作業車とマーカー体との位置関係が変化しても、作業車からの縞模様の見え方が変化しにくい。これにより、検出部による検出可能範囲内にマーカー体の側面が捉えられている場合に、作業車とマーカー体との位置関係によらず、検出部による検出結果が一定になりやすい。その結果、特定部による作業車の位置特定の精度が悪くなることを回避しやすい。

【0021】

さらに、本発明において、前記マーカー体は、設置位置を変更可能に構成されていると好適である。

【0022】

この構成によれば、状況の変化に応じて、作業場におけるマーカー体の位置を変更することができる。例えば、作業場が果樹園であれば、果樹の個数や配置等が変化した場合に、マーカー体の設置位置を、ユーザの望む位置に変更することができる。

【0023】

また、例えば、作業車が特定部による特定結果に基づいて自動走行可能に構成されている場合、ユーザがマーカー体の設置位置を変更することにより、作業車による作業内容を容易にコントロールしやすい。例えば、作業車が、マーカー体の近傍において自動的に作業するように構成されている場合、ユーザがマーカー体の設置位置を変更することにより、作業車による作業対象となる領域を容易に変更しやすい。

【0024】

即ち、この構成によれば、作業車による作業内容を、ユーザが容易にコントロールしやすい。

【0025】

さらに、本発明において、前記作業場に複数の前記マーカー体が設置されており、各前記マーカー体の前記模様部は、互いに異なる前記縞模様を呈していると好適である。

【0026】

検出部がマーカー体を１つも検出できない状況においては、特定部が作業車の位置を精度良く特定することができない状態になりがちである。

【0027】

ここで、上記の構成によれば、作業場に複数のマーカー体が設置されている。そのため、作業場に設置されるマーカー体の個数が１つのみである場合に比べて、検出部がマーカー体を１つも検出できない状況が起こりにくい。そのため、特定部が作業車の位置を特定できない状況を回避しやすい。

【0028】

また、検出部による検出可能範囲内に捉えられているマーカー体の個数が複数個である場合は、検出部による検出可能範囲内に捉えられているマーカー体の個数が１つのみである場合に比べて、特定部が作業車の位置を精度良く特定しやすい。そのため、上記の構成によれば、作業場に設置されるマーカー体の個数が１つのみである場合に比べて、特定部が作業車の位置を精度良く特定しやすい。

【0029】

しかも、各マーカー体の模様部は互いに異なる縞模様を呈している。そのため、検出されたマーカー体が何れのマーカー体であるのかを特定部が特定可能な構成を実現できる。
これにより、検出されたマーカー体が何れのマーカー体であるのかを特定部が特定できない場合に比べて、特定部が作業車の位置を精度良く特定しやすい。

【0030】

本発明の別の特徴は、作業場で作業を行う作業車の位置を特定する位置特定システムであって、前記作業場に設置されたマーカー体と、前記作業車に設けられると共に前記マーカー体を検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて前記作業車の位置を特定する特定部と、を備えた位置特定システムにおける前記マーカー体を設置するための方法であるマーカー体設置方法であって、衛星測位により自機位置を取得可能であると共に空中で停止飛行を行うことが可能な飛行装置が、停止飛行を行いながら前記作業場における地点を指し示す地点指示工程と、前記地点指示工程により指し示された前記地点に前記マーカー体を設置する設置工程と、を備えることにある。
また、前記位置特定システムにおいて、前記マーカー体は、上下方向に並ぶ複数の帯状部により構成された縞模様を呈する模様部を有しており、前記模様部は、前記マーカー体の側面の全周または略全周に亘って設けられており、前記検出部は、前記模様部の前記縞模様を検出すると好適である。
また、前記マーカー体は互いの離間距離が既知の第１距離である第１マーカー体と第２マーカー体とを含み、前記検出部が、前記第１マーカー体と前記作業車との距離である第２距離及び前記第２マーカー体と前記作業車との距離である第３距離を算出し、
前記特定部は、前記第１距離、前記第２距離、及び前記第３距離に基づいて、前記作業車の位置を特定すると好適である。

【0031】

上記の位置特定システムにおいては、マーカー体と、そのマーカー体の設置位置を示す情報と、が対応付けられていれば、特定部が作業車の位置を精度良く特定しやすい。しかしながら、マーカー体に対応付けられる設置位置を示す情報の精度が比較的低い場合、特定部による作業車の位置特定の精度も比較的低くなりがちである。

【0032】

例えば、衛星測位システムを利用した測位装置をユーザが所持している場合、作業場においてユーザがマーカー体を設置した際に、その設置位置を測位装置によって測定し、その測定の結果をマーカー体に対応付けることが考えられる。しかしながら、この方法では、マーカー体の周囲の環境に起因して、測位装置による測定結果の精度が悪くなる事態が想定される。例えば、マーカー体が、果樹園等の樹木の比較的多い環境において設置される場合、人工衛星から測位装置へ到達する電波が比較的弱くなりがちである。その結果、測位装置による測定結果の精度が悪くなる。これにより、マーカー体に対応付けられる設置位置を示す情報の精度が比較的低くなる。

【0033】

ここで、本発明であれば、飛行装置が衛星測位によって自機位置を取得可能である。そのため、マーカー体が、例えば果樹園等、樹木の比較的多い環境において設置される場合であっても、飛行装置が比較的高い位置で停止飛行を行えば、人工衛星から飛行装置へ到達する電波の強度は、比較的高くなりやすい。これにより、飛行装置は、衛星測位によって精度の良い自機位置を取得できる。

【0034】

そして、設置工程では、飛行装置により指し示された地点にマーカー体が設置される。
そのため、自機位置に基づいて定まる設置位置を、そのマーカー体に対応付けることにより、マーカー体に対応付けられる設置位置を示す情報の精度が比較的高くなりやすい。例えば、地点指示工程において、飛行装置が、飛行装置の真下に位置する地点を指し示すのであれば、自機位置により示される座標を、設置工程により設置されたマーカー体に対応付けることにより、マーカー体に対応付けられる設置位置を示す情報の精度が比較的高くなる。

【0035】

即ち、本発明であれば、マーカー体に、そのマーカー体の設置位置を示す情報が対応付けられる場合、設置位置を示す情報の精度が比較的高くなりやすい。

【0036】

さらに、本発明において、前記地点指示工程において、前記飛行装置は、レーザー光を下方へ照射することによって前記地点を指し示すと好適である。

【0037】

この構成によれば、地点指示工程において、レーザー光により、地点が明確且つ確実に指し示される。これにより、設置工程を適切に行いやすい。

【0038】

さらに、本発明において、前記地点指示工程において、前記飛行装置は、前記飛行装置から下方へ延びる紐状体によって前記地点を指し示すと好適である。

【0039】

この構成によれば、地点指示工程において、紐状体により、地点が明確且つ確実に指し示される。これにより、設置工程を適切に行いやすい。

【0040】

また、本発明の別の特徴は、作業場で作業を行う作業車の位置を特定する位置特定システムであって、前記作業場に設置されたマーカー体と、前記作業車に設けられると共に前記マーカー体を検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて前記作業車の位置を特定する特定部と、を備え、前記マーカー体は、前記作業場における樹木に設置されていることにある。

【0041】

本発明であれば、マーカー体は樹木に設置されている。一般に、樹木は、風や雨等によって位置が変化しにくい。そのため、本発明であれば、マーカー体の位置が風や雨等によって変化してしまう事態を回避しやすい。

【0042】

また、作業車が樹木の近傍で作業を行う場合は、マーカー体の近傍で作業を行うこととなる。これにより、特定部による作業車の位置特定の精度が良好になりやすい。

【0043】

さらに、本発明において、前記作業場は、果樹園であり、前記樹木は、果樹であり、前記マーカー体は、前記果樹の生産管理用の二次元コードを有しており、前記検出部は、前記二次元コードを検出すると好適である。

【0044】

この構成によれば、果樹の生産管理用の二次元コードを利用して、作業車の位置が特定される。これにより、果樹の生産管理用の二次元コードが果樹に付与されている果樹園において、作業車の位置特定のためのマーカー体を新たに設置することなく、位置特定システムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】作業車及びマーカー体の構成を示す側面図である。

【図2】作業場における２つのマーカー体と作業車との位置関係の一例を示す平面図である。

【図3】模様部の構成を示す側面図である。

【図4】模様部の構成を示す側面図である。

【図5】位置特定システムの構成を示すブロック図である。

【図6】マーカー体設置方法における地点指示工程を示す側面図である。

【図7】マーカー体設置方法における設置工程を示す側面図である。

【図8】第１別実施形態における作業車及びマーカー体の構成を示す側面図である。

【図9】第１別実施形態におけるマーカー体の構成を示す図である。

【図10】第１別実施形態におけるマーカー体の検出を説明する図である。

【図11】その他の実施形態（１）におけるマーカー体の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0046】

〔位置特定システムの全体構成〕
作業場Ｗで作業を行う作業車１の位置を特定する位置特定システムＡの全体構成について説明する。

【0047】

図１に示すように、位置特定システムＡは、作業車１と、マーカー体２と、を備えている。作業車１は、作業場Ｗで作業を行う。本実施形態において、作業場Ｗは、果樹園である。作業場Ｗには、複数の樹木Ｔが植えられている。本実施形態において、樹木Ｔは、果樹である。

【0048】

マーカー体２は、作業場Ｗに設置されている。

【0049】

即ち、位置特定システムＡは、作業場Ｗに設置されたマーカー体２を備えている。

【0050】

図１に示すように、作業車１は、車両本体３、複数の屈折リンク機構４、複数の走行車輪５、複数の補助車輪６を備えている。

【0051】

車両本体３は、箱状の外形を有している。複数の走行車輪５は、車両本体３の左右両側における前後それぞれに位置している。

【0052】

尚、本実施形態において、走行車輪５の設けられる個数は４つである。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、走行車輪５の設けられる個数は５つでも良いし、６つでも良い。

【0053】

各走行車輪５は、それぞれ、屈折リンク機構４を介して、各別に昇降自在に車両本体３に支持されている。屈折リンク機構４は、油圧駆動式の姿勢変更機構（図示せず）を有している。詳述はしないが、姿勢変更機構が駆動することにより、各屈折リンク機構４の姿勢が変化するように構成されている。

【0054】

各走行車輪５には、それぞれ、油圧モータ（図示せず）が取り付けられている。油圧モータの駆動力が走行車輪５に伝達されることにより、走行車輪５が駆動する。そして、各走行車輪５が駆動することにより、作業車１は走行可能である。

【0055】

また、各屈折リンク機構４の中途部に位置する関節部分に、補助車輪６が設けられている。補助車輪６は、横軸芯周りで回動自在に構成されている。

【0056】

〔マーカー体について〕
図２に示すように、本実施形態においては、作業場Ｗに複数のマーカー体２が設置されている。図１及び図３に示すように、マーカー体２は、上下方向に延びる円柱状である。

【0057】

図３に示すように、マーカー体２は、模様部２０を有している。模様部２０は、マーカー体２における上部に位置している。模様部２０は、マーカー体２の側面の全周または略全周に亘って設けられている。

【0058】

模様部２０は、上下方向に並ぶ複数の帯状部Ｂを有している。本実施形態において、模様部２０は、第１帯状部２１、第２帯状部２２、第３帯状部２３、第４帯状部２４を有している。第１帯状部２１、第２帯状部２２、第３帯状部２３、第４帯状部２４は、何れも、帯状部Ｂである。即ち、模様部２０の有する帯状部Ｂの個数は、４つである。しかしながら、本発明はこれに限定されず、帯状部Ｂの個数は、２つ以上であれば、いかなる個数であっても良い。

【0059】

そして、模様部２０は、これらの帯状部Ｂにより構成された縞模様を呈している。

【0060】

即ち、マーカー体２は、上下方向に並ぶ複数の帯状部Ｂにより構成された縞模様を呈する模様部２０を有している。

【0061】

図３及び図４には、第１太さＷ１、第２太さＷ２、第３太さＷ３、第４太さＷ４が示されている。第１太さＷ１は、第１帯状部２１の太さである。第２太さＷ２は、第２帯状部２２の太さである。第３太さＷ３は、第３帯状部２３の太さである。第４太さＷ４は、第４帯状部２４の太さである。

【0062】

また、図３及び図４には、第１間隔Ｄ１、第２間隔Ｄ２、第３間隔Ｄ３が示されている。第１間隔Ｄ１は、第１帯状部２１と第２帯状部２２との間隔である。第２間隔Ｄ２は、第２帯状部２２と第３帯状部２３との間隔である。第３間隔Ｄ３は、第３帯状部２３と第４帯状部２４との間隔である。

【0063】

図３及び図４に示すように、各マーカー体２の模様部２０は、互いに異なる縞模様を呈している。より具体的には、各マーカー体２の模様部２０は、それぞれ、各帯状部Ｂの色と、各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、により規定される、固有の縞模様を呈している。

【0064】

例えば、図３には、第１マーカー体２ａ及び第２マーカー体２ｂが示されている。第１マーカー体２ａ及び第２マーカー体２ｂは、何れも、マーカー体２である。

【0065】

第１マーカー体２ａにおける第１太さＷ１、第２太さＷ２、第３太さＷ３、第４太さＷ４は、互いに等しい。第１マーカー体２ａにおける第１間隔Ｄ１、第２間隔Ｄ２、第３間隔Ｄ３は、互いに等しい。

【0066】

また、第２マーカー体２ｂにおける第１太さＷ１、第２太さＷ２、第３太さＷ３、第４太さＷ４は、互いに等しい。第２マーカー体２ｂにおける第１間隔Ｄ１、第２間隔Ｄ２、第３間隔Ｄ３は、互いに等しい。

【0067】

そして、第１マーカー体２ａにおける第１太さＷ１、第２太さＷ２、第３太さＷ３、第４太さＷ４は、それぞれ、第２マーカー体２ｂにおける第１太さＷ１、第２太さＷ２、第３太さＷ３、第４太さＷ４に等しい。また、第１マーカー体２ａにおける第１間隔Ｄ１、第２間隔Ｄ２、第３間隔Ｄ３は、それぞれ、第２マーカー体２ｂにおける第１間隔Ｄ１、第２間隔Ｄ２、第３間隔Ｄ３に等しい。

【0068】

即ち、第１マーカー体２ａの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、第２マーカー体２ｂの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、は一致している。

【0069】

しかしながら、第１マーカー体２ａの模様部２０における各帯状部Ｂの色と、第２マーカー体２ｂの模様部２０における各帯状部Ｂの色と、は互いに異なっている。

【0070】

詳述すると、第１マーカー体２ａにおける第１帯状部２１、第２帯状部２２、第３帯状部２３、第４帯状部２４の色は、それぞれ、黄色、青色、赤色、橙色である。一方で、第２マーカー体２ｂにおける第１帯状部２１、第２帯状部２２、第３帯状部２３、第４帯状部２４の色は、それぞれ、青色、黄色、赤色、橙色である。

【0071】

即ち、第１マーカー体２ａにおける第１帯状部２１の色と、第２マーカー体２ｂにおける第１帯状部２１の色と、は互いに異なっている。また、第１マーカー体２ａにおける第２帯状部２２の色と、第２マーカー体２ｂにおける第２帯状部２２の色と、は互いに異なっている。これにより、第１マーカー体２ａの模様部２０と、第２マーカー体２ｂの模様部２０と、は互いに異なる縞模様を呈している。

【0072】

また、図４には、第３マーカー体２ｃ及び第４マーカー体２ｄが示されている。第３マーカー体２ｃ及び第４マーカー体２ｄは、何れも、マーカー体２である。

【0073】

第３マーカー体２ｃにおける第１帯状部２１、第２帯状部２２、第３帯状部２３、第４帯状部２４の色は、それぞれ、黄色、青色、赤色、橙色である。第４マーカー体２ｄにおける第１帯状部２１、第２帯状部２２、第３帯状部２３、第４帯状部２４の色も、それぞれ、黄色、青色、赤色、橙色である。

【0074】

即ち、第３マーカー体２ｃの模様部２０における各帯状部Ｂの色と、第４マーカー体２ｄの模様部２０における各帯状部Ｂの色と、は一致している。

【0075】

しかしながら、第３マーカー体２ｃの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、第４マーカー体２ｄの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、は互いに異なっている。

【0076】

詳述すると、第３マーカー体２ｃにおける第１太さＷ１は、第４マーカー体２ｄにおける第１太さＷ１よりも太い。また、第３マーカー体２ｃにおける第２太さＷ２は、第４マーカー体２ｄにおける第２太さＷ２よりも太い。また、第３マーカー体２ｃにおける第１間隔Ｄ１は、第４マーカー体２ｄにおける第１間隔Ｄ１よりも狭い。

【0077】

即ち、第３マーカー体２ｃにおける第１太さＷ１と、第４マーカー体２ｄにおける第１太さＷ１と、は互いに異なっている。また、第３マーカー体２ｃにおける第２太さＷ２と、第４マーカー体２ｄにおける第２太さＷ２と、は互いに異なっている。また、第３マーカー体２ｃにおける第１間隔Ｄ１と、第４マーカー体２ｄにおける第１間隔Ｄ１と、は互いに異なっている。これにより、第３マーカー体２ｃの模様部２０と、第４マーカー体２ｄの模様部２０と、は互いに異なる縞模様を呈している。

【0078】

尚、第３マーカー体２ｃにおける第３太さＷ３、第４太さＷ４は、それぞれ、第４マーカー体２ｄにおける第３太さＷ３、第４太さＷ４に等しい。また、第３マーカー体２ｃにおける第２間隔Ｄ２、第３間隔Ｄ３は、それぞれ、第４マーカー体２ｄにおける第２間隔Ｄ２、第３間隔Ｄ３に等しい。

【0079】

また、図３及び図４に示すように、第１マーカー体２ａの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、第３マーカー体２ｃの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、は互いに異なっている。

【0080】

また、第１マーカー体２ａの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、第４マーカー体２ｄの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、は互いに異なっている。

【0081】

また、第２マーカー体２ｂの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、第３マーカー体２ｃの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、は互いに異なっている。

【0082】

また、第２マーカー体２ｂの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、第４マーカー体２ｄの模様部２０における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔と、は互いに異なっている。

【0083】

このように、第１マーカー体２ａの模様部２０と、第２マーカー体２ｂの模様部２０と、第３マーカー体２ｃの模様部２０と、第４マーカー体２ｄの模様部２０と、は互いに異なる縞模様を呈している。

【0084】

〔検出部及び特定部について〕
図１及び図５に示すように、作業車１には、検出部７が設けられている。本実施形態において、検出部７は、カメラにより構成されている。検出部７は、マーカー体２を撮像することにより、マーカー体２を検出する。

【0085】

より具体的には、検出部７は、マーカー体２のうち、特に、模様部２０の縞模様を撮像可能に構成されている。これにより、検出部７は、模様部２０の縞模様を検出する。

【0086】

即ち、位置特定システムＡは、作業車１に設けられると共にマーカー体２を検出する検出部７を備えている。

【0087】

図５に示すように、作業車１は、特定部８を備えている。尚、特定部８は、マイクロコンピュータ等の物理的な装置であっても良いし、ソフトウェアにおける機能部であっても良い。

【0088】

また、本実施形態における位置特定システムＡには、管理サーバ９が含まれている。管理サーバ９は、作業車１と通信可能に構成されている。

【0089】

本実施形態において、各マーカー体２は、それぞれ、予め決められた位置に設置されている。また、各マーカー体２には、それぞれ、固有のナンバーが割り当てられている。管理サーバ９は、各マーカー体２のナンバーと、各マーカー体２の設置位置と、の対応関係を記憶している。尚、この記憶された対応関係において、各マーカー体２の設置位置は、例えば緯度及び経度により表されていても良い。

【0090】

検出部７による検出結果は、特定部８へ送られる。本実施形態において、検出部７による検出結果は、具体的には撮像画像である。また、管理サーバ９は、各マーカー体２のナンバーと、各マーカー体２の設置位置と、の対応関係を示す情報を、特定部８へ送る。特定部８は、検出部７による検出結果と、管理サーバ９から受け取った情報と、に基づいて、作業車１の位置を特定する。

【0091】

詳述すると、特定部８は、検出部７による検出結果に含まれるマーカー体２の模様部２０の縞模様における各帯状部Ｂの色と、各帯状部Ｂの太さと、帯状部Ｂ同士の間隔と、に基づいて、そのマーカー体２に割り当てられているナンバーを特定する。また、このとき、検出部７による検出結果に、複数のマーカー体２の模様部２０が含まれていれば、特定部８は、それら全てのマーカー体２について、それぞれのナンバーを特定する。

【0092】

尚、特定部８は、例えば、検出部７による検出結果である撮像画像に対して、機械学習されたニューラルネットワークを利用した画像認識を行うことによって、模様部２０の判別や、ナンバーの特定等を行うように構成されていても良い。また、特定部８は、機械学習を利用しないプログラムによって、模様部２０の判別や、ナンバーの特定等を行うように構成されていても良い。模様部２０のように、人物や樹木のような形状変化のない物体の認識については機械学習を用いない方が精度が確保できる場合があり、そのような場合は機械学習を利用しないプログラムによって判別を行うようにするとよい。

【0093】

特定部８は、このように特定したナンバーと、管理サーバ９から受け取った情報と、に基づいて、検出部７による検出結果に含まれる１つまたは複数のマーカー体２の設置位置を特定する。そして、特定部８は、検出部７による検出結果に含まれる１つまたは複数のマーカー体２の設置位置に基づいて、作業車１の位置を特定する。

【0094】

即ち、特定部８は、検出部７により検出された縞模様における各帯状部Ｂの色に基づいて作業車１の位置を特定する。また、特定部８は、検出部７により検出された縞模様における各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔に基づいて作業車１の位置を特定する。

【0095】

〔作業車の位置の特定について〕
本実施形態において、各マーカー体２の横幅（太さ）は互いに等しい。そのため、特定部８は、検出部７による検出結果である撮像画像に基づいて、その撮像画像に含まれる各マーカー体２と、作業車１と、の距離を算出することができる。

【0096】

本実施形態において、特定部８は、検出部７による検出結果である撮像画像に２つ以上のマーカー体２の模様部２０が含まれている場合に、作業車１の位置を特定するように構成されている。

【0097】

例えば、図２に示す例では、検出部７による検出可能範囲７ａ内に、第１マーカー体２ａと、第２マーカー体２ｂと、が位置している。上述の通り、各マーカー体２は、それぞれ、予め決められた位置に設置されている。即ち、第１マーカー体２ａの位置と、第２マーカー体２ｂの位置と、は既知である。そのため、第１マーカー体２ａと第２マーカー体２ｂとの間の距離である第１距離Ｌ１も既知である。

【0098】

この場合、特定部８は、検出部７による検出結果に基づいて、第１マーカー体２ａと作業車１との間の距離である第２距離Ｌ２を算出する。また、特定部８は、検出部７による検出結果に基づいて、第２マーカー体２ｂと作業車１との間の距離である第３距離Ｌ３を算出する。

【0099】

そして、第１マーカー体２ａ及び第２マーカー体２ｂの位置や、第２距離Ｌ２及び第３距離Ｌ３等の情報に基づいて、作業車１、第１マーカー体２ａ、第２マーカー体２ｂを頂点とする三角形が一通りに定まることとなる。その結果、特定部８は、作業車１の位置を特定することができる。

【0100】

尚、検出部７による検出結果である撮像画像に３つ以上のマーカー体２の模様部２０が含まれている場合は、各マーカー体２の横幅（太さ）が互いに異なっていても、特定部８は、作業車１の位置を特定することができる。

【0101】

図６及び図７に示すように、マーカー体２は、ユーザが持ち運べるように構成されている。即ち、マーカー体２は、設置位置を変更可能に構成されている。

【0102】

以下では、上述の位置特定システムＡにおけるマーカー体２を設置するための方法であるマーカー体設置方法について説明する。

【0103】

〔マーカー体設置方法について〕
図６では、マーカー体設置方法に含まれる地点指示工程が示されている。地点指示工程においては、飛行装置１０によって、作業場Ｗにおける地点が指し示される。飛行装置１０は、空中で停止飛行を行うことが可能であるように構成されている。尚、本実施形態において、飛行装置１０は、具体的にはマルチコプターである。

【0104】

また、飛行装置１０は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）で用いられる人工衛星ＧＳからのＧＰＳ信号を受信する。そして、飛行装置１０は、受信したＧＰＳ信号に基づいて、自機位置を算出する。これにより、飛行装置１０は、自機位置を取得可能である。即ち、飛行装置１０は、衛星測位により自機位置を取得可能である。

【0105】

尚、本発明はこれに限定されない。飛行装置１０は、ＧＰＳを利用するものでなくても良い。例えば、飛行装置１０は、ＧＰＳ以外のＧＮＳＳ（ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、みちびき、ＢｅｉＤｏｕ等）を利用するものであっても良い。

【0106】

そして、飛行装置１０は、地点指示工程において、マーカー体２を設置すべき地点の上方で停止飛行を行う。そして、飛行装置１０は、停止飛行を行いながら作業場Ｗにおける地点を指し示す。

【0107】

即ち、マーカー体設置方法は、衛星測位により自機位置を取得可能であると共に空中で停止飛行を行うことが可能な飛行装置１０が、停止飛行を行いながら作業場Ｗにおける地点を指し示す地点指示工程を備えている。

【0108】

図６に示すように、地点指示工程において、飛行装置１０は、レーザー光１１を下方へ照射することによって地点を指し示す。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、地点指示工程において、飛行装置１０は、飛行装置１０から下方へ延びる紐状体（図示せず）によって地点を指し示してもよい。

【0109】

図７では、マーカー体設置方法に含まれる設置工程が示されている。尚、設置工程は、地点指示工程の後に行われる。図７に示すように、設置工程においては、地点指示工程により指し示された地点に、ユーザがマーカー体２を設置する。

【0110】

即ち、マーカー体設置方法は、地点指示工程により指し示された地点にマーカー体２を設置する設置工程を備えている。

【0111】

以上で説明した構成であれば、模様部２０は、マーカー体２の側面の全周または略全周に亘って設けられている。そのため、作業車１がマーカー体２に対して何れの方角に位置していても、検出部７による検出可能範囲７ａ内にマーカー体２の側面が捉えられていれば、検出部７によって模様部２０の縞模様を検出できる。そして、例えば作業場Ｗにおける予め決められた位置にマーカー体２を設置すること等によって、マーカー体２の位置が既知であれば、検出部７による検出結果に基づき、特定部８によって作業車１の位置が特定される。

【0112】

例えば、検出部７がカメラである場合、検出部７により取得された撮像画像に模様部２０の縞模様が含まれていれば、撮像画像における縞模様の位置や大きさ等と、既知であるマーカー体２の位置と、に基づき、特定部８によって作業車１の位置が特定される。

【0113】

そして、以上で説明した構成であれば、衛星測位システムに依存することなく、作業車１の位置を特定することができる。そのため、衛星測位システムを利用した測位装置による位置特定の精度が悪くなる作業環境においても、作業車１の位置特定の精度が悪くなることはない。即ち、以上で説明した構成であれば、衛星測位システムを利用した測位装置による位置特定の精度が悪くなる作業環境においても、作業車１の位置を精度良く特定できる位置特定システムＡを実現できる。

【0114】

〔第１別実施形態〕
上記実施形態においては、マーカー体２は、上下方向に並ぶ複数の帯状部Ｂにより構成された縞模様を呈する模様部２０を有している。

【0115】

しかしながら、本発明はこれに限定されない。以下では、本発明に係る第１別実施形態について、上記実施形態とは異なる点を中心に説明する。以下で説明している部分以外の構成は、上記実施形態と同様である。また、上記実施形態と同様の構成については、同じ符号を付している。

【0116】

図８に示すように、第１別実施形態における位置特定システムＡは、マーカー体３０を備えている。マーカー体３０は、作業場Ｗに設置されている。尚、以下の説明では、作業場Ｗに、複数のマーカー体３０が設置されているものとする。

【0117】

即ち、第１別実施形態における位置特定システムＡは、作業場Ｗに設置されたマーカー体３０を備えている。

【0118】

また、作業車１が検出部７及び特定部８を備えていることについては、上記実施形態と同様である。即ち、第１別実施形態における位置特定システムＡは、作業車１に設けられると共にマーカー体３０を検出する検出部７を備えている。また、第１別実施形態における位置特定システムＡは、検出部７による検出結果に基づいて作業車１の位置を特定する特定部８を備えている。

【0119】

第１別実施形態において、作業場Ｗは、果樹園である。作業場Ｗには、１つまたは複数の樹木Ｔが植えられている。樹木Ｔは、果樹である。

【0120】

図８及び図９に示すように、マーカー体３０は、矩形の板状である。マーカー体３０は、複数の釘３１により、樹木Ｔに固定されている。

【0121】

即ち、マーカー体３０は、作業場Ｗにおける樹木Ｔに設置されている。

【0122】

図９に示すように、マーカー体３０は、二次元コード３２を有している。二次元コード３２は、果樹である樹木Ｔの生産管理に用いられるものである。

【0123】

即ち、マーカー体３０は、果樹の生産管理用の二次元コード３２を有している。

【0124】

図１０に示すように、検出部７は、二次元コード３２を検出する。上記実施形態と同様に、図５に示すように、検出部７による検出結果は、特定部８へ送られる。

【0125】

また、上記実施形態と同様に、各マーカー体３０には、それぞれ、固有のナンバーが割り当てられている。管理サーバ９は、各マーカー体３０のナンバーと、各マーカー体３０の設置位置及び向きと、の対応関係を記憶している。尚、この記憶された対応関係において、各マーカー体３０の設置位置は、例えば緯度及び経度により表されていても良い。また、この記憶された対応関係において、各マーカー体３０の向きは、例えば、東西南北を基準とした形式（例えば、「北」や「北２７度東」等）であっても良いし、座標系における単位ベクトルであっても良い。

【0126】

管理サーバ９は、各マーカー体３０のナンバーと、各マーカー体３０の設置位置及び向きと、の対応関係を示す情報を、特定部８へ送る。特定部８は、検出部７による検出結果と、管理サーバ９から受け取った情報と、に基づいて、作業車１の位置を特定する。

【0127】

詳述すると、特定部８は、検出部７による検出結果に含まれるマーカー体３０の二次元コード３２に基づいて、そのマーカー体３０に割り当てられているナンバーを特定する。

【0128】

尚、特定部８は、例えば、検出部７による検出結果である撮像画像に対して、機械学習されたニューラルネットワークを利用した画像認識を行うことによって、二次元コード３２の判別や、ナンバーの特定等を行うように構成されていても良い。また、特定部８は、機械学習を利用しないプログラムによって、二次元コード３２の判別や、ナンバーの特定等を行うように構成されていても良い。二次元コード３２のように、人物や樹木のような形状変化のない物体の認識については機械学習を用いない方が精度が確保できる場合があり、そのような場合は機械学習を利用しないプログラムによって判別を行うようにするとよい。

【0129】

特定部８は、このように特定したナンバーと、管理サーバ９から受け取った情報と、に基づいて、検出部７による検出結果に含まれるマーカー体３０の設置位置及び向きを特定する。

【0130】

そして、特定部８は、特定したマーカー体３０の向きと、検出部７による検出結果である撮像画像におけるマーカー体３０（または二次元コード３２）の向きと、に基づいて、マーカー体３０に対して作業車１が何れの方角に位置しているかを特定する。言い換えれば、特定部８は、マーカー体３０の設置されている向きを示す既知の情報と、検出部７（作業車１）に対するマーカー体３０（または二次元コード３２）の傾きと、に基づいて、マーカー体３０に対して作業車１が何れの方角に位置しているかを特定する。

【0131】

例えば、図１０に示す例では、検出部７による検出結果である撮像画像におけるマーカー体３０の向きは、作業車１から見て、左手前側である。このマーカー体３０が北向きに設置されている場合、作業車１がこのマーカー体３０に対して北西に位置していることが、特定部８によって特定されることとなる。

【0132】

また、第１別実施形態において、二次元コード３２の大きさは、予め定められている。
そのため、特定部８は、検出部７による検出結果である撮像画像に基づいて、その撮像画像に含まれる二次元コード３２と、作業車１と、の間の距離を算出することができる。

【0133】

そして、特定部８は、マーカー体３０に対して作業車１の位置する方角と、二次元コード３２と作業車１との間の距離と、に基づいて、作業車１の位置を特定する。

【0134】

以上で説明した構成であれば、マーカー体３０は樹木Ｔに設置されている。一般に、樹木Ｔは、風や雨等によって位置が変化しにくい。そのため、以上で説明した構成であれば、マーカー体３０の位置が風や雨等によって変化してしまう事態を回避しやすい。

【0135】

また、作業車１が樹木Ｔの近傍で作業を行う場合は、マーカー体３０の近傍で作業を行うこととなる。これにより、特定部８による作業車１の位置特定の精度が良好になりやすい。

【0136】

〔その他の実施形態〕
（１）マーカー体２は、上下方向に延びる円柱状でなくても良い。例えば、図１１に示すように、マーカー体２は、三角コーンであっても良い。このマーカー体２も、上記実施形態と同様に、模様部２０を有している。また、模様部２０は、マーカー体２の側面の全周または略全周に亘って設けられている。また、模様部２０は、上下方向に並ぶ複数の帯状部Ｂを有している。

【0137】

（２）特定部８が各帯状部Ｂの色に基づくことなく作業車１の位置を特定するように構成されていても良い。

【0138】

（３）特定部８が各帯状部Ｂの太さ及び帯状部Ｂ同士の間隔に基づくことなく作業車１の位置を特定するように構成されていても良い。

【0139】

（４）マーカー体２は、ユーザが持ち運べないように構成されていても良い。例えば、マーカー体２は、作業場Ｗの地面に打ち付けられた杭等であっても良い。即ち、マーカー体２は、設置位置を変更不能に構成されていても良い。

【0140】

（５）作業場Ｗは、果樹園でなくても良い。例えば、作業場Ｗは、圃場や工場、物流倉庫等であっても良い。

【0141】

（６）作業車１の構成は、上記実施形態における構成に限定されない。例えば、作業車１は、走行車輪５及び補助車輪６に代えて、クローラ式の走行装置を備えていても良い。
また、作業車１は、屈折リンク機構４を備えていなくても良い。また、作業車１は、作業対象物を把持可能なアーム等を備えていても良い。

【0142】

尚、上述の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0143】

本発明は、作業場で作業を行う作業車の位置を特定する位置特定システムに適用できる。

【符号の説明】

【0144】

１ 作業車
２、３０ マーカー体
７ 検出部
８ 特定部
１０ 飛行装置
１１ レーザー光
２０ 模様部
３２ 二次元コード
Ａ 位置特定システム
Ｂ 帯状部
Ｔ 樹木
Ｗ 作業場

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】