JP2020057226A - 道路情報生成装置、送信装置、道路情報生成方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の通行を妨げる障害が道路に発生した場合に、障害発生から地図情報に反映されるまでの時間、及び／又は、障害発生をナビゲーション装置や移動体の制御装置が認識するまでの時間を短くする。【解決手段】道路情報生成装置１０は、飛行体２０が生成した画像を処理することにより、道路の状態を判断する。そして、道路情報生成装置１０は、通行に関する障害があると判断された道路の位置を示す障害位置情報を出力する。障害位置情報の出力先は、道路情報を記憶している記憶部であってもよいし、車両の移動を制御する移動制御装置であってもよいし、車両の移動ルートを示すルート情報を生成するナビゲーション装置であってもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、道路情報生成装置、送信装置、道路情報生成方法、及びプログラムに関する。

近年は、地図情報を用いて車両の移動ルートを自動で生成するナビゲーション装置が普及している。ナビゲーション装置が生成する移動ルートの的確性を向上させるためには、高い精度の地図情報を用いることが重要である。

特許文献１には、道路を移動する移動体から、その移動体の位置情報並びに角速度情報及び／又は加速度情報を取得し、取得した情報を用いて道路の勾配情報を算出し、地図情報に付加することが記載されている。

特開２０１８−１０６０１７号公報

車両の通行を妨げる障害が道路に発生することがある。この場合、障害が発生したことを、なるべく早く地図情報に反映させ、また、なるべく早くナビゲーション装置や移動体の制御装置に認識させることが好ましい。

本発明が解決しようとする課題としては、車両の通行を妨げる障害が道路に発生した場合に、障害発生から地図情報に反映されるまでの時間、及び／又は、障害発生をナビゲーション装置や移動体の制御装置が認識するまでの時間を短くすること、が一例として挙げられる。

請求項１に記載の発明は、飛行体によって撮像され、道路を含む画像を取得する画像取得部と、
前記画像を解析することにより前記道路の状態を判断し、通行に関する障害があると判断された前記道路の位置を示す障害位置情報を出力する解析部と、
を備える道路情報生成装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の道路情報生成装置において、前記解析部は、道路の位置を示す道路位置情報を記憶する道路情報記憶部に、前記障害位置情報が示す位置において通行に関する障害があることを示す障害位置情報を記憶させる道路情報生成装置である。
そして、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の道路情報記憶部に新たな前記障害位置情報が記憶されたときに、前記障害位置情報が示す位置において通行に関する障害があることを示す障害通知情報を移動体の移動制御装置又は移動体内のナビゲーション装置に送信する送信装置である。

請求項７に記載の発明は、コンピュータが、
飛行体によって撮像され、道路を含む画像を取得し、前記画像を解析することにより前記道路の状態を判断し、通行に関する障害があると判断された前記道路の位置を示す障害位置情報を出力する道路情報生成方法である。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の道路情報生成装置として機能させるプログラムである。

第１の実施形態に係る道路情報生成システムの構成を示す図である。 飛行体の機能構成を示す図である。 道路情報生成装置の機能構成を示す図である。 道路情報生成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 飛行体のハードウェア構成の一例を示す図である。 道路情報生成装置が行う処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る道路情報生成装置及び送信装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る道路情報生成システムの構成を示す図である。このシステムは、道路情報生成装置１０及び飛行体２０を備えている。この無線通信網の少なくとも一部は公衆通信網であってもよい。飛行体２０は一台であってもよいし、複数台であってもよい。

飛行体２０は、例えばドローンといわれている飛行体であり、道路の上方を飛行しながら、道路を含む画像を生成する。

道路情報生成装置１０は、飛行体２０が生成した画像を処理することにより、道路の状態を判断する。そして、道路情報生成装置１０は、通行に関する障害があると判断された道路の位置を示す障害位置情報を出力する。障害位置情報の出力先は、道路情報を記憶している記憶部（例えば後述する道路情報記憶部１１０）であってもよいし、車両の移動を制御する移動制御装置であってもよいし、車両の移動ルートを示すルート情報を生成するナビゲーション装置であってもよい。

図２は、飛行体２０の機能構成を示す図である。飛行体２０は、駆動部２１０、制御部２２０、撮像部２３０、及び送信部２４０を備えている。

駆動部２１０は、飛行体２０を飛行させるための駆動系、及び各種センサを有している。この駆動系は、例えばプロペラ、このプロペラを回すモータ、及びこのモータの動力源となる電池を含んでいる。また、上記した各種センサは、飛行体２０の現在位置を算出するためのセンサ（例えばＧＰＳセンサ）、モータの状態を測定するセンサや電池の状態（残量を含む）を測定するセンサを含んでいる。

制御部２２０は駆動部２１０を制御する。例えば制御部２２０は、飛行体２０の操縦者が所持しているリモートコントロール装置から受信した信号に従って、駆動部２１０（すなわち飛行体２０の飛行ルート）を制御する。一方、飛行体２０の飛行ルートが予め設定されている場合、制御部２２０は、例えば飛行体２０の現在位置を検出するためのセンサの検出結果を用いて、飛行体２０がルート情報に従って飛行するように、駆動部２１０を制御する。また、制御部２２０は、後述する撮像部２３０が撮像した画像を解析し、その解析結果を用いて駆動部２１０を制御してもよい。さらに制御部２２０は時計機能も有している。このため、制御部２２０は、撮像部２３０が画像を生成したとき、その生成日時を示す情報を画像に紐づけることができる。なお、この時計機能は撮像部２３０が有していてもよい。以下、画像にはこの生成日時を示す情報が含まれているものとする。

撮像部２３０は、飛行体２０の周囲、例えば下方を撮像する。撮像部２３０は、飛行体２０が飛行している間は常に動作していてもよいし、飛行体２０が目的地の上方に位置している間のみ動作してもよい。撮像部２３０が生成する画像のフレームレートは、例えば０．５フレーム／秒以上６０フレーム／秒以下であるが、この範囲に限定されない。

送信部２４０は、撮像部２３０が生成した画像を、その画像を撮像したときの飛行体２０の位置を特定する情報（以下、位置特定情報と記載）に対応付けて、道路情報生成装置１０に送信する。この際、送信部２４０は、画像を圧縮してから送信してもよい。また送信部２４０は、後述する道路情報生成装置１０の解析部１３０が行う画像処理の少なくとも一部を行い、この処理を行った後のデータを道路情報生成装置１０に送信してもよい。また、上記した位置特定情報は、例えば緯度経度情報であるが、これに限定されない。

図３は、道路情報生成装置１０の機能構成を示す図である。本図に示す道路情報生成装置１０は、道路情報記憶部１１０、画像取得部１２０、及び解析部１３０を備えている。

道路情報記憶部１１０は、道路の位置を示す道路位置情報、例えば地図情報を記憶している。道路情報記憶部１１０は、さらに通行に関する障害が道路の特定の部分に生じている場合、その障害の位置を示す障害位置情報を記憶している。ここで、障害の種類には、例えば、土砂崩れや河川の氾濫による通行禁止、橋梁の破損による通行禁止、家屋をはじめとした建築物の倒壊による通行禁止、樹木の倒壊による通行禁止、道路の冠水による通行禁止、及び道路の形状不良（例えばひび割れ、陥没、又は突出）による通行禁止や速度制限などがある。通行禁止は、全車線で通行が禁止されている場合もあれば、一部の車線で通行が禁止されている場合もある。ここで、道路が複数の車線を有しており、一部の車線にのみ障害が発生している場合、障害位置情報は、障害が発生している車線を特定する情報を含んでいてもよい。

画像取得部１２０は、飛行体２０の送信部２４０から画像（又はこの画像を処理したデータ：以下画像と記載）及び位置特定情報を受信する。解析部１３０は、受信した画像を解析することにより、画像に含まれる道路に、通行に関する障害が発生しているか否かを判断する。そして障害が発生している場合、解析部１３０は、その障害の位置を示す情報を、上記した障害位置情報として出力する。本図に示す例において、解析部１３０は、障害位置情報を、道路情報記憶部１１０に記憶させるために出力する。

ここで解析部１３０は、障害位置情報を、道路情報生成装置１０が飛行体２０から受信した位置特定情報を用いて生成する。例えば解析部１３０は、受信した位置特定情報に対応する道路情報を道路情報記憶部１１０から読み出す。そして解析部１３０は、読み出した道路情報が示す道路の形状と、飛行体２０から受信した画像が示す道路の形状をマッチングさせ、このマッチング結果と、画像内における障害の位置を用いて、障害位置情報を生成する。

送信部１４０は、道路情報記憶部１１０が記憶している障害位置情報を、道路を移動する移動体の移動を制御する制御装置、及び移動体の移動ルートを生成するナビゲーション装置の少なくとも一方に送信する。ここで、制御装置及びナビゲーション装置は移動体に搭載されていてもよい。この場合、移動体は例えば自動運転車両であり、制御装置は自動運転を行うための装置である。そして制御装置は、受信した障害位置情報が示す位置を避けるように、移動体の移動を制御する。また、ナビゲーション装置は、受信した障害位置情報が示す位置を避けるように、移動体の移動ルートを生成または修正する。

図４は、道路情報生成装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。道路情報生成装置１０の主な構成は、集積回路を用いて実現される。この集積回路は、バス４０２、プロセッサ４０４、メモリ４０６、ストレージデバイス４０８、入出力インタフェース４１０、及びネットワークインタフェース４１２を有する。バス４０２は、プロセッサ４０４、メモリ４０６、ストレージデバイス４０８、入出力インタフェース４１０、及びネットワークインタフェース４１２が、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ４０４などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。プロセッサ４０４は、マイクロプロセッサなどを用いて実現される演算処理装置である。メモリ４０６は、RAM（Random Access Memory）などを用いて実現されるメモリである。ストレージデバイス４０８は、ROM（Read Only Memory）やフラッシュメモリなどを用いて実現されるストレージデバイスである。

入出力インタフェース４１０は、道路情報生成装置１０を周辺デバイスと接続するためのインタフェースである。

ネットワークインタフェース４１２は、道路情報生成装置１０を通信網に接続するためのインタフェースである。ネットワークインタフェース４１２が通信網に接続する方法は、無線接続であってもよいし、有線接続であってもよい。

ストレージデバイス４０８は、道路情報生成装置１０の各機能要素を実現するためのプログラムモジュールを記憶している。プロセッサ４０４は、このプログラムモジュールをメモリ４０６に読み出して実行することで、道路情報生成装置１０の各機能を実現する。また、ストレージデバイス４０８は道路情報記憶部１１０としても機能する。

なお、上記した集積回路のハードウエア構成は本図に示した構成に限定されない。例えば、プログラムモジュールはメモリ４０６に格納されてもよい。この場合、集積回路は、ストレージデバイス４０８を備えていなくてもよい。

図５は、飛行体２０のハードウェア構成の一例を示す図である。飛行体２０のうち駆動部２１０及び撮像部２３０を除いた部分は、例えば集積回路を用いて実現される。この集積回路は、バス５０２、プロセッサ５０４、メモリ５０６、ストレージデバイス５０８、入出力インタフェース５１０、及びネットワークインタフェース５１２を有する。これらは、図４に示したバス４０２、プロセッサ４０４、メモリ４０６、ストレージデバイス４０８、入出力インタフェース４１０、及びネットワークインタフェース４１２と同様である。ただし、入出力インタフェース５１０は駆動部２１０及び撮像部２３０に接続している。

図６は、道路情報生成装置１０が行う処理の一例を示すフローチャートである。まず、飛行体２０の撮像部２３０が道路を含む画像を生成すると、飛行体２０の送信部２４０は、その画像を、上記した位置特定情報及び画像の生成日時を示す情報とともに道路情報生成装置１０に送信する。この送信が行われるタイミングは、フレーム画像が生成されるたびであってもよいし、ある一定数のフレーム画像が溜まってからであってもよいし、一定時間（例えば１秒以上３０秒以下のうち予め定められた時間）毎であってもよい。また、この画像の送信の際に、画像圧縮技術が用いられてもよい。

道路情報生成装置１０の画像取得部１２０は、飛行体２０から送信されてきた画像を、位置特定情報及び画像の生成日時、飛行ルートを示す情報とともに取得する（ステップＳ１０）。解析部１３０は、画像取得部１２０が受信した画像を解析し、道路に通行の障害になる事象が発生しているか否かを判断するとともに、障害が発生しているときにはその障害の位置、および障害の種類を特定する（ステップＳ３０）。この事象の一例は、上記したように、土砂崩れによる土砂の流入、河川の氾濫、道路の形状不良（例えばひび割れ、陥没、突出、又は地盤の土砂崩れ）である。

例えば解析部１３０は、まず、画像から道路に対応する領域を抽出する。この抽出は、例えば特徴量のマッチング処理によって行われるが、他の方法により行われてもよい。そして、解析部１３０は、抽出した領域に、上記した事象に対応する特徴量が含まれているか否かを判断する。この特徴量が含まれているとき、画像内におけるその特徴量の位置を認識する。次いで、解析部１３０は、道路情報記憶部１１０に記憶されている地図情報から、上記した位置特定情報に対応する領域のデータを読み出す。そして解析部１３０は、読み出したデータを上記した画像に重ね合わせることにより、画像内における障害の位置（特徴量の位置）を、地図情報における位置情報（上記した障害位置情報の一例）に変換する。なお、特徴量が障害の種類別に設けられている場合、この処理によって障害の種類も特定できる。

次いで解析部１３０は、障害位置情報を、道路情報記憶部１１０に記憶させる（ステップＳ４０）。道路情報記憶部１１０は、地図情報の一部として障害位置情報を記憶してもよいし、地図情報とは別に障害位置情報を記憶してもよい。この際、道路情報記憶部１１０は、障害の属性を示す情報を、障害位置情報に含めて記憶してもよい。障害の属性としては、例えば、障害の種類、及び障害が認識された日時（すなわち障害が最初に検出された画像が生成された日時）の少なくとも一方である。

その後送信部１４０は、道路情報記憶部１１０から障害位置情報を読み出し、当該障害位置情報が示す位置において通行に関する障害があることを示す情報（以下、障害通知情報と記載）を移動体の移動制御装置又は移動体内のナビゲーション装置に送信する。ここで送信部１４０は、送信済みの障害位置情報について、送信済みであることを示すフラグを付してもよい。

移動体の移動制御装置は、障害位置情報を受信すると、障害位置情報を避けるように移動体の移動を制御する。また移動体内のナビゲーション装置は、障害位置情報を受信すると、障害位置情報を避けるように、移動体の走行予定ルートを変更する。また移動体内のナビゲーション装置または移動制御装置は、乗員が見るディスプレイに、障害位置情報に障害の属性が含まれている場合、障害位置情報が示す位置に、その属性を表示させてもよい。

送信部１４０が障害通知情報を送信するタイミングは、例えば障害位置情報が道路情報記憶部１１０に記憶されたタイミングである。この場合、送信部１４０は、解析部１３０から新たな障害位置情報が生成されたことを通知されてもよいし、道路情報記憶部１１０から新たな障害位置情報が記憶されたことを通知してもよい。また送信部１４０は、予め定められた時間ごとに道路情報記憶部１１０にアクセスし、未送信（すなわち送信済みのフラグが付されていない）障害位置情報を読み出してもよい。

また、送信部１４０は、障害位置情報が示す位置を用いて、障害通知情報を送信すべき移動体が満たすべき条件（以下、送信条件と記載）を生成してもよい。この場合、送信部１４０は、送信条件を満たす移動体の移動制御装置又は移動体内のナビゲーション装置に、障害通知情報を送信する。なお、送信に必要な情報（例えば送信先の装置のアドレス）は、移動体の識別子に対応付けて記憶されている。

例えば解析部１３０が、移動体の識別子ごとにその移動体の現在位置情報を記憶している場合、送信条件の一例は、障害位置を中心とし半径１０ｍ以内を走行する車両、障害位置又は障害位置近傍を通行するルートを設定している車両など、現在位置情報が示す位置や設定が、障害位置情報が示す位置から基準範囲にある場合である。基準範囲は、距離を用いて設定されてもよいし、住所を用いて設定されてもよい。また、移動体の識別子に移動体の属性（例えば路線バス、タクシー、救急車や消防車やパトロールカーなどの緊急車両）が紐付いている場合、解析部１３０は、送信条件として、上記した条件に加えて、または上記した条件の代わりに、移動体が特定の属性を有することを用いてもよい。

また、解析部１３０が、移動体の識別子ごとにその移動体の目的地及び走行予定ルートの少なくとも一方を記憶している場合、送信条件の一例は、目的地から想定されるルート又は走行予定ルートに、障害位置情報が示す位置が含まれることである。

また、解析部１３０が、移動体の識別子ごとにその移動体の目的地及び走行予定ルートの少なくとも一方を記憶している場合、送信条件の一例は、目的地から想定されるルート又は走行予定ルートに、障害位置情報が示す位置が含まれることである。

なお、送信部１４０は、所定の場所に設置された端末に、上記した障害位置情報を送信してもよい。ここでの所定の場所は、例えば官公庁の建物、消防署、病院、警察の建物などである。

以上、本実施形態によれば、道路情報生成装置１０は、飛行体２０が生成した画像を解析し、通行に関する障害があると判断された道路の位置を示す障害位置情報を出力する。このため、車両の通行を妨げる障害が道路に発生した場合に、障害発生から地図情報に反映されるまでの時間、及び／又は、障害発生をナビゲーション装置や移動体の制御装置が認識するまでの時間を短くすることができる。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係る道路情報生成装置１０及び送信装置３０の構成を示す図である。本実施形態において、道路情報生成装置１０は送信部１４０を有しておらず、その代わりに送信装置３０が送信部１４０と同様の処理を行う。

送信装置３０は道路情報生成装置１０と通信回線を介して接続する。この通信回線は専用線でもよいし、公衆通信網を一部に含んでいてもよい。またこの通信回線の少なくとも一部は無線通信であってもよい。

本実施形態によっても、第１の実施形態と同様に、車両の通行を妨げる障害が道路に発生した場合に、障害発生から地図情報に反映されるまでの時間、及び／又は、障害発生をナビゲーション装置や移動体の制御装置が認識するまでの時間を短くすることができる。

以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１０ 道路情報生成装置
２０ 飛行体
３０ 送信装置
１１０ 道路情報記憶部
１２０ 画像取得部
１３０ 解析部
１４０ 送信部
２１０ 駆動部
２２０ 制御部
２３０ 撮像部
２４０ 送信部

Claims (8)

1. 飛行体によって撮像され、道路を含む画像を取得する画像取得部と、
   前記画像を解析することにより前記道路の状態を判断し、通行に関する障害があると判断された前記道路の位置を示す障害位置情報を出力する解析部と、
   を備える道路情報生成装置。
2. 請求項１に記載の道路情報生成装置において、
   前記解析部は、道路の位置を示す道路位置情報を記憶する道路情報記憶部に、前記障害位置情報が示す位置において通行に関する障害があることを示す障害位置情報を記憶させる道路情報生成装置。
3. 請求項１に記載の道路情報生成装置において、
   新たな前記障害位置情報が生成されたときに、前記障害位置情報が示す位置において通行に関する障害があることを示す障害通知情報を移動体の移動制御装置又は移動体内のナビゲーション装置に送信する送信部を備える道路情報生成装置。
4. 請求項３に記載の道路情報生成装置において、
   前記送信部は、前記障害位置情報が示す位置を用いて、前記障害通知情報を送信すべき前記移動体が満たすべき条件である送信条件を生成し、前記送信条件を満たす前記移動体の移動制御装置又は前記移動体内のナビゲーション装置に前記障害通知情報を送信する道路情報生成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の道路情報生成装置において、
   前記飛行体はドローンである道路情報生成装置。
6. 請求項２に記載の道路情報記憶部に新たな前記障害位置情報が記憶されたときに、前記障害位置情報が示す位置において通行に関する障害があることを示す障害通知情報を移動体の移動制御装置又は移動体内のナビゲーション装置に送信する送信装置。
7. コンピュータが、
   飛行体によって撮像され、道路を含む画像を取得し、前記画像を解析することにより前記道路の状態を判断し、通行に関する障害があると判断された前記道路の位置を示す障害位置情報を出力する道路情報生成方法。
8. コンピュータを、請求項１〜５のいずれか一項に記載の道路情報生成装置として機能させるプログラム。

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