JP2023019930A - 情報処理装置、移動体、情報処理装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】計測センサの位置姿勢情報の補正がある場合における地図を生成する際のレイテンシーを低減する。【解決手段】情報処理装置２０３は、移動体に搭載されたセンサで計測された移動体の周辺環境の形状情報を取得する形状情報取得手段２０４と、センサの位置姿勢情報を取得する位置姿勢取得手段２０５と、位置姿勢情報を補正する処理に係る実施状態を取得する補正状態取得手段２０７と、地図を生成する領域の優先度を決定する優先度決定手段２０８と、形状情報および形状情報を取得した際の位置姿勢情報に基づいて地図を生成する地図生成手段２０９と、を備え、地図生成手段２０９は、実施状態に応じて、優先度が高い領域から順に地図を生成する。【選択図】図２

Description

本発明は、情報処理装置、移動体、情報処理装置の制御方法およびプログラムに関する。

無人搬送車（例えば、ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、自律移動ロボット（ＡＭＲ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂｏｔ）等、工場や物流倉庫等の環境内で稼働する移動体の分野が注目されている。無人の移動体は、設定した経路を、自己位置推定を行いながら走行する。そして、走行経路周辺の走行時のデータを用いて、障害物の形状を表現した地図（以降、地図）の作成する技術も提案されている。

特許文献１は、地図内に含まれた物体の移動の可否を感知し、移動した物体を含む変更された環境情報から選択的に元の地図に反映させることで、迅速に地図を作成する手法を公開している。また、非特許文献１は、センサを搭載した移動体を動かして環境地図データを生成する処理に際し、位置姿勢のずれを補正するループクローズ技術を開示している。ループクローズ技術により、地図の精度を高めることができる。

特表２０１０－５１１９５７号公報

Ｒａｕｌ Ｍｕｒ－Ａｒｔａｌ、Ｊｕａｎ Ｄ． Ｔａｒｄｏｓ、"ＯＲＢ－ＳＬＡＭ２：ａｎ Ｏｐｅｎ－Ｓｏｕｒｃｅ ＳＬＡＭ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｎｏｃｕｌａｒ，Ｓｔｅｒｅｏ ａｎｄ ＲＧＢ－Ｄ Ｃａｍｅｒａｓ"、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ、２０１７、ｖｏｌ． ３３、ｎｏ． ５、ｐ．１２５５－１２６２

しかしながら、特許文献１の手法では、ループクローズ時など移動体の位置姿勢計測誤差に応じてレイアウト地図を再生成する必要があるケースでは、地図作成のレイテンシーを低減できない。

本発明は、計測センサの位置姿勢情報の補正がある場合における地図を生成する際のレイテンシーを低減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の情報処理装置は、移動体に搭載されたセンサで計測された前記移動体の周辺環境の形状情報を取得する形状情報取得手段と、前記センサの位置姿勢情報を取得する位置姿勢取得手段と、前記位置姿勢情報を補正する処理に係る実施状態を取得する補正状態取得手段と、地図を生成する領域の優先度を決定する優先度決定手段と、前記形状情報および前記形状情報を取得した際の前記位置姿勢情報に基づいて地図を生成する地図生成手段と、を備え、前記地図生成手段は、前記実施状態に応じて、前記優先度が高い領域から順に地図を生成する。

本発明によれば、計測センサの位置姿勢情報の補正がある場合における地図を生成する際のレイテンシーを低減することができる。

移動体の走行環境を説明する図である。 第１実施形態における情報処理装置の構成を示す図である。 情報処理装置のハードウェアの構成を示す図である。 第１実施形態における情報処理装置の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態における地図生成処理を示すフローチャートである。 第１実施形態における段階的な地図を説明する図である。 第２実施形態における情報処理装置の構成を示す図である。 第２実施形態における地図生成処理を示すフローチャートである。 地図の結果通知およびパラメータ設定を説明する図である。

（第１実施形態）
本実施形態では、移動体が移動する空間の地図を操作者が視認しながら、障害物の形状を計測するセンサを搭載した移動体を手動で移動させる場合に本実施形態の方法を適応した事例について述べる。本実施形態では、地図として移動体の走行路の周辺環境を計測して、障害物の形状、建築物、道の形状などを表現するレイアウト地図を生成する例について説明する。障害物の形状の計測漏れを防ぐためには、移動体を移動中に地図の表示を常に更新する必要がある。地図の表示をリアルタイムで更新するためには、形状データを計測してから誤差を補正した地図を生成するまでの時間（レイテンシー）を低減することが必要である。そこで、本実施形態では、地図作成対象の空間中の部分領域ごとに地図生成の順番を決める優先度を設定する。

図１は、移動体の走行環境を説明する図である。図１では、地図を生成する対象の空間を上方から見た模式図として示している。移動体１０１は、位置姿勢計測用センサ１０２と形状計測用センサ１０３が搭載された移動体である。位置姿勢計測用センサ１０２はカメラを備え、移動体１０１の位置姿勢を計測する。位置姿勢計測用センサ１０２が備えるカメラは、例えば、移動体１０１の周辺環境を撮影したグレースケール画像を一定の頻度（例えば３０回／秒）で撮影し、取得する。形状計測用センサ１０３はデプスセンサを備え、周囲の物体の形状情報を計測する。形状計測用センサ１０３は、例えば、移動体１０１の周辺環境をデプスセンサで計測した結果に基づいて距離画像を一定の頻度（例えば３０回／秒）で取得する。なお、本実施形態では、移動体１０１には形状計測用センサ１０３が２台搭載されているものとする。

空間１０４は、地図の生成対象となる所定の空間である。障害物１０５、障害物１０６、障害物１０７、障害物１０８、障害物１０９、障害物１１０は、空間１０４内に存在する障害物である。障害物１０５～１１０の形状が計測するに、操作者は、移動体１０１に障害物の近傍を走行させる。移動体１０１の走行ルートは、例えば、開始終了地点１１２をスタートし、図１上で時計回りに走行経路１１１上を走行して再び開始終了地点１１２に戻る１周のコースである。

図２は、本実施形態に係る情報処理装置を含む情報処理システムの構成を示す図である。情報処理システム２０１は、位置姿勢計測用センサ１０２、形状計測用センサ１０３、位置姿勢計測手段２０２、補正手段２０６、情報処理装置２０３、入力受付手段２１０、表示手段２１１を有する。情報処理装置２０３は、形状情報取得手段２０４、位置姿勢取得手段２０５、補正状態取得手段２０７、優先度決定手段２０８、地図生成手段２０９を備える。

位置姿勢計測手段２０２は、位置姿勢計測用センサ１０２の計測結果に基づいて形状計測用センサ１０３の位置姿勢情報を算出する。具体的には、まず、位置姿勢計測手段２０２は、位置姿勢計測用センサ１０２で撮像した撮像画像に基づいて位置姿勢計測用センサ１０２の位置姿勢を求める。次に、位置姿勢計測手段２０２は、あらかじめ設定された位置姿勢計測用センサ１０２と形状計測用センサ１０３との相対的な位置関係に基づいて、位置姿勢計測用センサ１０２の位置姿勢から形状計測用センサ１０３の位置姿勢を算出する。なお、位置姿勢計測用センサ１０２の撮像画像から位置姿勢計測用センサ１０２の位置姿勢を求める方法としては、ＳＬＡＭ技術等の公知の方法を用いればよい。

情報処理装置２０３は、移動体１０１で取得した情報に基づいて、移動体１０１が移動する周辺環境の地図を作成する。本実施形態では、情報処理装置２０３は移動体１０１内に備えられているものとして説明するが、これに限られるものではなく、情報処理装置２０３は移動体１０１と通信可能な外部の情報処理装置であってもよい。形状情報取得手段２０４は、形状計測用センサ１０３から走行経路周辺の障害物の形状情報を取得する。本実施形態では、形状情報として距離画像を取得する。

位置姿勢取得手段２０５は、位置姿勢計測手段２０２から位置姿勢計測手段２０２で算出した形状計測用センサ１０３の位置姿勢情報を取得する。本実施形態では、移動体１０１に形状計測用センサ１０３を２台搭載しているため、取得する位置姿勢情報は２台分である。位置姿勢情報とは、空間１０４に設定した座標系における形状計測用センサ１０３の位置を示す座標値および形状計測用センサ１０３の計測方向を示す角度である。

補正手段２０６は、位置姿勢計測手段２０２が計測した形状計測用センサ１０３の位置姿勢情報の誤差補正処理を実施する。補正状態取得手段２０７は、位置姿勢情報を補正する処理に係る実施状態の情報を取得する。第１実施形態では、補正状態取得手段２０７は実施状態情報として、補正手段２０６から位置姿勢情報の誤差補正処理が完了したか否かを示す情報を取得する。優先度決定手段２０８は、地図の生成対象となる空間１０４内の部分領域ごとの地図生成の優先度を決定する。

地図生成手段２０９は、地図を生成する。地図生成手段２０９は、補正状態取得手段２０７が取得した補正状態に応じて、形状情報取得手段２０４が取得した形状情報、位置姿勢取得手段２０５が取得した位置姿勢情報、優先度決定手段２０８が決定した優先度に基づき地図を生成する。入力受付手段２１０は、ユーザからの入力を受け付ける。表示手段２１１は、例えば液晶ディスプレイ等であり、地図生成手段２０９が生成した地図のデータを画像に変換して表示する。なお、補正手段２０６、入力受付手段２１０および表示手段２１１は、情報処理装置２０３に含まれていてもよい。

図３は、情報処理装置２０３のハードウェア構成を示す図である。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１は、システムバス３１１に接続された各種デバイスの制御を行う。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２は、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）のプログラムやブートプログラムを記憶する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３は、ＣＰＵ３０１の主記憶装置として使用される。外部メモリ３０４は、情報処理装置２０３が処理するプログラムを格納する。

入力部３０５は、キーボードやポインティングデバイス、ロボットコントローラ等であり、ユーザからの情報等の入力処理を行う。表示部３０６は液晶ディスプレイやプロジェクタ等の表示装置を有し、ＣＰＵ３０１からの指令にしたがって情報処理装置２０３の演算結果を表示装置に出力して画面に表示する。通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部３０７は、ネットワークを介して外部装置と情報通信を行う。通信Ｉ／Ｆ３０７は、イーサネット、ＵＳＢ、シリアル通信、無線通信等種類は問わない。ネットワークは、例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮなどの通信ネットワーク、セルラネットワーク（例えば、ＬＴＥや５Ｇなど）、無線ネットワークのいずれか、またはこれらの組み合わせで構成されてもよい。すなわち、ネットワークはデータの送受信が可能に構成されていればよく、物理レイヤの通信方式はいずれの方式を採用してもよい。センサＩｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ（Ｉ／Ｏ）３０８は、位置姿勢計測用センサ１０２および形状計測用センサ１０３に接続され、情報通信を行う。

本実施形態における情報処理装置２０３の処理を図４～図６を用いて説明する。図４は、情報処理装置２０３が行う本実施形態の処理全体を示すフローチャートである。図４に示される各処理は、情報処理装置２０３のＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２または外部メモリ３０４に記憶された各モジュールに対応するプログラムをＲＡＭ３０３に呼び出し、実行することにより実現される。

ステップＳ４０１で、形状情報取得手段２０４は、移動体１０１周辺の形状情報を取得する。形状情報は、例えば、形状計測用センサ１０３がデプスセンサで計測した結果に応じた距離画像である。本ステップで取得した形状情報は、取得した順にＲＡＭ３０３に保持される。

ステップＳ４０２で、形状計測用センサ１０３は、形状を計測した際の形状計測用センサ１０３の位置姿勢情報を位置姿勢取得手段２０５が取得する。本ステップで取得される位置姿勢情報は、補正手段２０６より位置姿勢情報の補正処理が行われた場合には補正後の位置姿勢情報となる。本ステップで取得したデータは、ステップＳ４０１で取得したデータと紐づけてＲＡＭ３０３に保持される。以下では、紐づけられた形状情報と位置姿勢情報を「地図要素データ」と呼ぶ。

ステップＳ４０３で、補正状態取得手段２０７は、形状計測用センサ１０３の位置姿勢の誤差を補正する補正処理の実施状態を示す情報を取得する。実施状態情報とは形状計測用センサ１０３の位置姿勢の誤差を補正する補正処理が完了しているか否かを示す情報である。例えば、補正処理がループクローズ補正処理である場合には、補正状態情報とはループクローズ補正処理が完了しているか否かを示す情報である。補正状態取得手段２０７は、補正手段２０６から補正処理の実施状態情報を取得する。

ステップＳ４０４で、優先度決定手段２０８は、走行した空間内の部分領域ごとに地図を生成する優先度を設定する。例えば、優先度決定手段２０８は、地図要素データ群すべてを、移動体１０１の現在位置から近い順にソートしたデータ群を生成する。続いて優先度決定手段２０８は、ソートした地図要素データ群を所定の個数ずつに分け、それぞれの地図要素データ群を部分領域データとしてＲＡＭ３０３に保持する。この際、優先度決定手段２０８は、それぞれの地図要素データ群のデータ数が均一になるように設定するようにしてもよい。また優先度決定手段２０８は、各部分領域データにソートされた順に優先度を設定する。なお、優先度の設定はこれに限られるものではなく、他の優先度設定の例については後述する。

ステップＳ４０５で、地図生成手段２０９は、地図を生成する。地図生成の詳細は図５を用いて後述する。ステップＳ４０６で、入力受付手段２１０は、移動体１０１の移動を終了するか判定する。具体的には、入力受付手段２１０は、入力部３０５に操作者からの終了指示が入力されたか否かを判定する。操作者からの終了指示が入力された場合、移動体１０１の移動を終了し、本処理も終了する。一方、操作者からの終了指示を受け付けていない場合は、ステップＳ４０１に戻る。

ステップＳ４０５の地図生成処理の詳細について説明する。図５は、第１実施形態における地図生成処理を示すフローチャートである。図５に示される各処理は、情報処理装置２０３のＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２または外部メモリ３０４に記憶された各モジュールに対応するプログラムをＲＡＭ３０３に呼び出し、実行することにより実現される。

ステップＳ５０１で、地図生成手段２０９は、ステップＳ４０１およびＳ４０２でＲＡＭ３０３に保持された地図要素データ群およびステップＳ４０４でＲＡＭ３０３に保持された部分領域データ群を取得する。ステップＳ５０２で、地図生成手段２０９は、形状計測用センサ１０３の位置姿勢の誤差を補正する補正処理が完了しているか否か判定する。具体的には、地図生成手段２０９は、補正状態取得手段２０７がステップＳ４０３で取得した補正処理の実施状態情報に基づいて、補正処理が完了しているか否か判定する。補正処理が完了していないと判定した場合は、ステップＳ５０３へ遷移する。一方、補正処理が完了していると判定した場合は、ステップＳ５０５へ遷移する。

ステップＳ５０３で、地図生成手段２０９は、ステップＳ５０１で取得した地図要素データ群に基づいて地図データを生成する。例えば、まず地図生成手段２０９は、各地図要素データに含まれる距離画像について、距離画像の撮影位置向き、カメラパラメータに基づいて各画素に対応する３次元点群の座標を算出する。次に、地図生成手段２０９は、床面からの距離が所定の範囲内の３次元点群を抽出し、床面に相当する平面に投影した２次元座標を算出する。そして、地図生成手段２０９は、算出した２次元座標に応じた地図データを生成する。

形状計測用センサ１０３の位置姿勢の誤差を補正する補正処理が完了している場合、地図生成手段２０９はステップＳ５０４～ステップＳ５０６の処理により地図データを生成する。ステップＳ５０４～ステップＳ５０６では、優先度の高い順に領域ごとの地図データを生成する。ステップＳ５０４で、地図生成手段２０９は、ステップＳ５０１で取得した部分領域データ群から最も優先度の高い部分領域データを取り出す。すなわち、地図データの生成処理が行われていない部分領域の中で最も優先度の高い部分領域に対応する部分領域データを取り出す。

ステップＳ５０５で、地図生成手段２０９は、ステップＳ５０４で取り出した優先度が最も高い部分領域データに相当する部分領域の地図データを生成する。すなわち、地図生成手段２０９は、該当の部分領域に属する各距離画像について、距離画像の撮影位置向き、カメラパラメータに基づいて各画素に対応する３次元点群の座標を算出する。次に、地図生成手段２０９は、床面からの距離が所定の範囲内の３次元点群を抽出し、床面に相当する平面に投影した２次元座標を算出する。そして、地図生成手段２０９は、算出した２次元座標に応じて優先度が最も高い領域の地図データを生成する。

ステップＳ５０６で、地図生成手段２０９は、ステップＳ５０１で取得した部分領域データ群に、地図データを生成する処理が未処理の部分領域データが残っているか確認する。未処理の部分領域データがある場合は、ステップＳ５０４へ戻り、残りの部分領域の中で最も優先度の高い部分領域データについて、地図を生成する。一方、未処理の部分領域データがない場合、すなわちすべての部分領域データに応じた地図の生成処理が終了した場合は本処理を終了する。

図６は、第１実施形態における地図が段階的に生成される様子を説明する図である。図６（Ａ）は、位置姿勢情報の補正が発生した際の移動体１０１と走行環境中の障害物の配置を上方から見た図である。移動体１０１は、図１に示されるように、空間１０４を時計回りに移動する。図６（Ｂ）、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）は、地図６００を表示部３０６が有する表示装置に表示した様子を時間順に示したものである。地図６００は、移動体１０１の現在位置から近い部分領域から順に生成され、移動体１０１の移動に伴い地図が生成される領域が拡大していく。

本実施形態によると、ループクローズ処理が発生しても、移動体１０１の現在位置の周辺から優先的に地図を作成することで、地図を生成する際のレイテンシーを軽減することができる。すなわち、計測センサの位置姿勢情報の補正がある場合における地図を生成する際のレイテンシーを低減することができる。

（第１実施形態の変形例）
本実施形態において形状計測用センサ１０３がデプスセンサを備える例を説明したが、障害物の形状情報が得られれば、これに限るものではない。例えば、ステレオカメラであっても良いし、単眼カメラであってもよい。単眼カメラの場合は、モーションステレオにより障害物までの距離を算出してもよいし、輝度情報から距離情報を出力する学習モデルを利用して距離を推定してもよい。また本実施形態では、移動体１０１上に形状計測用センサ１０３を進行方向に対して左右に２台搭載している例を説明したが、移動体周囲の障害物の形状を計測できれば形状計測用センサ１０３の配置や台数はこれに限るものではない。例えば、進行方向に対して４５度の角度で設置しても構わないし、俯瞰的に見下ろすように設置しても構わない。台数も１台または３台以上使用しても構わない。また、本実施形態では形状情報が距離画像である例について説明したがこれに限るものではなく、例えば、形状情報は障害物表面の点群の３次元座標値や、計測方向とその計測方向における障害物までの距離値の組であってもよい。

本実施形態では位置姿勢計測手段２０２が位置姿勢を計測する方法として、移動体１０１に搭載した位置姿勢計測用センサ１０２が備えるカメラで撮影した画像に基づいてＳＬＡＭ技術で計測する方法を説明したが、これに限られるものではない。位置姿勢を計測方法は、形状計測用センサ１０３または形状計測用センサ１０３を搭載する移動体１０１の位置向きが計測できるものであればよい。例えば、移動体１０１に搭載したＬｉＤＡＲやデプスセンサの計測値に基づいてＳＬＡＭ技術により計測する方法でもよいし、移動体１０１が備える車輪の回転数や移動体１０１が搭載する慣性センサに基づいて移動体１０１の位置向きを算出してもよい。あるいは、磁気センサ、光学センサ、電波ビーコン、ＧＰＳなどにより位置姿勢を計測してもよいし、空間１０４に設置した俯瞰カメラの映像から移動体１０１の位置向きを検出してもよい。さらに、上記の複数の方法を組み合わせて位置姿勢を計測もよい。

本実施形態では補正状態取得手段２０７が補正手段２０６から位置姿勢情報の誤差補正処理の完了／未完了を示す実施状態の情報を取得する例を説明したが、補正状態取得手段２０７が取得する情報は誤差補正処理が行われたことが判定できる情報であればよい。例えば、位置姿勢が変更されたかどうかを示すフラグでもよし、補正処理の進行度合いを示す値であってもよい。ステップＳ４０３で補正状態取得手段２０７が補正処理の進行度合いを示す値を取得した場合、ステップＳ５０２では補正処理の進行度合いが所定の閾値以上であるか否か判定する。補正手段２０６が実施する補正処理は、位置姿勢情報を補正するものであればループクローズ補正以外の処理でも構わない。例えば、位置姿勢の外れ値除去や、位置姿勢情報の追加でもよい。

本実施形態では、優先度決定手段２０８が現在位置周辺の優先度を高く設定する例について説明したが、優先度の設定方法はこれに限られるものではない。優先度が設定される領域は走行経路で計測した位置姿勢に基づいて指定できる領域であればよく、例えば、移動体１０１の移動予定に応じて優先度を設定してもよい。具体的には、移動体１０１が進行する方向に存在する領域の優先度を高く設定してもよいし、移動体１０１が通行する位置を予測して、予測した位置周囲の優先度を比較的高く設定してもよい。また、地図生成手段２０９が地図の生成中に位置姿勢取得手段２０５が新たな位置姿勢情報を取得した場合には、新規取得した位置を含む周辺の部分領域の優先度を他の部分領域に比べて高く設定するなど、計測状況に応じて優先度を変化させてもよい。あるいは、ユーザからの指示を受け付け、ユーザが指定する部分領域の優先度を高く設定してもよい。この優先度の設定方法によれば、利用者が視認するニーズが高い領域から優先的に地図を生成することができる。また、形状情報を取得した時刻が近い部分領域の優先度を高く設定してもよい。

優先度決定手段２０８で決定する優先度の高い領域は、部分領域の移動体１０１を中心とし、幅は形状計測用センサ１０３の計測可能距離と略一致するように設定してもよい。また、優先度を設定する領域の広さを所定の広さに限定し、それ以外の領域については地図作成の対象外としてもよい。これらの優先度設定方法によれば、より短時間で地図を生成することができる。

また本実施形態のステップＳ４０４において、形状情報と位置姿勢情報の組の数を部分領域によらず一定としたが、これに限定するものではない。例えば、ＣＰＵ３０１の使用率やＲＡＭ３０３の残容量に応じて可変としても構わない。具体的には、ＣＰＵ使用率が高い場合やメモリの残容量が少ない場合は、形状情報と位置姿勢情報の組の数を減少させる。これにより、地図生成に関わるレイテンシーの増加を低減することができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、、位置姿勢の補正処理が完了した場合に、地図の生成を部分領域ごとの優先度に応じて進める実施形態について説明した。第２実施形態では、地図の生成処理に加えて、位置姿勢の補正処理も優先度の高いものから順に行う実施形態について説明する。

本実施形態における情報処理システムの構成を、図７を用いて説明する。図７は、第２実施形態における情報処理装置の構成を示す図である。本実施形態における情報処理システム２０１は、位置姿勢計測用センサ１０２、形状計測用センサ１０３、位置姿勢計測手段２０２、情報処理装置７００、入力受付手段２１０、表示手段２１１を有する。情報処理装置７００は、形状情報取得手段２０４、位置姿勢取得手段２０５、補正状態取得手段７０１、補正手段７０２、優先度決定手段２０８、地図生成手段２０９を備える。図７において第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付すことでその説明を省略する。なお、入力受付手段２１０および表示手段２１１は、情報処理装置７００に含まれていてもよい。

補正状態取得手段７０１は、位置姿勢情報の誤差補正処理が実施できる状態か否かの情報を取得する。ここで位置姿勢情報の誤差補正処理とは、ループクローズ補正である。また、誤差補正処理が実施できる状態か否かは、位置姿勢取得手段２０５が取得した位置姿勢が、取得済みの位置姿勢群のいずれかに近接するか否か、すなわち移動体１０１の移動経路がループを形成するか否かにより判定される。

補正手段７０２は、補正状態取得手段７０２が取得した補正状態が位置姿勢情報の誤差補正処理が実施できる状態である場合に、位置姿勢の誤差補正処理を行う。この際、補正手段７０２は、位置姿勢取得手段２０５が取得した位置姿勢情報および優先度決定手段２０８が設定した優先度付きの部分領域情報に基づいて、優先度の高い部分領域に含まれる位置姿勢から順に誤差補正処理を行う。

情報処理装置２０３が行う本実施形態の処理全体は第１実施形態（図４）と同様である。なお、第２実施形態におけるステップ４０２で取得されるすべての位置姿勢情報は、補正手段７０２による位置姿勢情報の補正処理が行われていない状態の位置姿勢情報となる。第２実施形態においてステップＳ４０５で行われる地図生成処理の詳細について図８を用いて説明する。図８は、第２実施形態における地図生成処理を示すフローチャートである。図８に示される各処理は、情報処理装置２０３のＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２または外部メモリ３０４に記憶された各モジュールに対応するプログラムをＲＡＭ３０３に呼び出し、実行することにより実現される。図８において第１実施形態と同様の処理については、図５と同じ符号を付すことでその説明を省略する。

ステップＳ５０１で地図要素データ群および部分領域データ群を取得後、ステップＳ８０１に遷移する。ステップＳ８０１で、地図生成手段２０９は、補正状態取得手段７０１から位置姿勢情報の補正処理が実施できる状況か否かを示す情報を取得する。本実施形態でにおける補正処理であるループクローズ処理が実施できる状況ではない場合は、ステップＳ５０３へ遷移する。一方、ループクローズ処理が実施できる場合は、ステップＳ５０４へ遷移する。

位置姿勢情報の補正処理が実施できる状況である場合、地図生成手段２０９はステップＳ５０４、ステップＳ８０２、ステップＳ５０５、ステップＳ５０６の処理により地図データを生成する。ステップＳ５０４、ステップＳ８０２、ステップＳ５０５、ステップＳ５０６では、優先度の高い順に領域ごとに位置姿勢の補正処理と地図データの生成処理を実行する。

ステップＳ５０４で優先度が最も高い部分領域データを取得すると、ステップＳ８０２に遷移する。ステップＳ８０２で、補正手段７０２は、ステップＳ５０５で取り出した優先度の高い部分領域データに含まれる位置姿勢情報に基づいて、当該の部分領域に対して位置姿勢情報の誤差を補正する局所的なループクローズ補正処理を実施する。補正処理の実施後はステップＳ５０５へ遷移し、ステップＳ５０５で取り出した優先度の高い部分領域データおよびステップＳ８０２で補正したデータに基づいて地図を生成する。

以上説明したように本実施形態によると、地図を部分領域ごとに生成するのに加えて位置姿勢情報の誤差補正も部分領域ごとに行ことができ、地図を生成する際のレイテンシーを軽減することができる。したがって、計測センサの位置姿勢情報の補正がある場合における地図を生成する際のレイテンシーを低減することができる。

（第２実施形態の変形例）
ステップ８０２において補正手段７０２で優先的に補正する領域は、優先度決定手段２０８が決定した地図を生成する優先度の最も高い領域が含まれていればよい。そのため、補正手段７０２が補正する領域の優先度は、優先度決定手段２０８で決定した優先度以外の方法で決定した優先度でも構わない。例えば、優先度決定手段２０８で決定した部分領域の範囲よりも大きい領域について補正手段７０２による補正の優先度を設定してもよい。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態や第２実施形態により段階的に地図を生成する際の、地図生成結果の通知や、その地図生成かかわるパラメータ設定機能を行う方法について説明する。

図９は、地図の結果通知およびパラメータ設定を説明する図である。ＧＵＩ画面９０１には、生成中の地図と地図の生成に関わるパラメータを設定するためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が表示される。ＧＵＩ画面９０１は、例えば、表示部３０６と入力部３０５が一体となったタッチパネルに表示される。表示手段２１１によりＧＵＩ画面９０１が表示部３０６に表示され、入力受付手段２１０がＧＵＩ画面９０１に対するユーザの指示を受け付ける。

ＧＵＩ画面９０１は、パラメータ設定領域９０２、走行履歴表示領域９０３、補正状態表示領域９０４、地図表示領域９０５を有する。パラメータ設定領域９０２には、現在の地図生成に関わるパラメータが表示され、ユーザは設定したい設定項目を選択してパラメータを設定することができる。例えば、ユーザは要素数設定アイコン９０７を押下し、部分領域の範囲に相当する、地図のデータ数（要素数）を指定する。優先度決定手段２０８は、ユーザにより指定されたデータ数となるように優先度を設定する部分領域を決定する。また、ユーザは終了アイコン９０８を押下することで、地図の生成の終了を指示する。

走行履歴表示領域９０３は、移動体１０１が走行した走行経路１１１に相当する位置の履歴を示す平面図である。補正状態表示領域９０４は、補正状態取得手段２０７が取得した位置姿勢の補正処理の実施状態を表示するエリアである。図９における補正状態表示領域９０４の表示は、ループクローズ補正処理が開始可能であることを示している。地図表示領域９０５は、地図生成手段２０９が生成した地図９０６を表示するエリアである。地図９０６は、地図が生成された部分領域から順に段階的に表示される。

以上説明したように、本実施形態によると、地図生成を制御するパラメータの入力や、地図生成状況の把握をＧＵＩにより直感的に行うことができる。

（第３実施形態の変形例）
本実施形態では、９０５の地図表示エリアでは、生成された部分的な地図全体を表示しているが、部分領域の地図が表示されていれば、この表示方法に限るものではない。例えば、生成された部分的な地図の一部の局所領域だけを拡大して表示してもよい。特に、移動体１０１の現在位置周辺を拡大表示することにより、障害物形状の計測漏れがあった場合に操作者が気づきやすくなる。

パラメータ設定領域９０２で設定する空間１０４内の部分領域の範囲を決定するパラメータは、地図の要素数以外のパラメータでも構わない。例えば、地図要素数を複数のモードに対応付けて情報処理装置に保持しておき、パラメータ設定領域９０２で当該モードを指定できるようにしてもよい。また、第１実施形態の変形例に記載した優先度設定方法のバリエーションに対応した優先度を設定できるようにしてもよい。例えば、現在位置周辺の部分領域を優先するモードや、予定進行経路位置の部分領域を優先するモードを指定できるようにしてもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

２０３ 情報処理装置
２０４ 形状情報取得手段
２０５ 位置姿勢取得手段
２０７ 補正状態取得手段
２０８ 優先度決定手段
２０９ 地図生成手段

Claims (13)

1. 移動体に搭載されたセンサで計測された前記移動体の周辺環境の形状情報を取得する形状情報取得手段と、
   前記センサの位置姿勢情報を取得する位置姿勢取得手段と、
   前記位置姿勢情報を補正する処理に係る実施状態を取得する補正状態取得手段と、
   地図を生成する領域の優先度を決定する優先度決定手段と、
   前記形状情報および前記形状情報を取得した際の前記位置姿勢情報に基づいて地図を生成する地図生成手段と、を備え、
   前記地図生成手段は、前記実施状態に応じて、前記優先度が高い領域から順に地図を生成することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記優先度決定手段は、前記位置姿勢情報に基づき、前記センサの現在位置に近い領域ほど前記優先度を高く設定することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記優先度決定手段は、前記移動体の移動予定に応じて前記優先度を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 前記優先度決定手段は、ユーザの指示に応じて前記優先度を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
5. 地図の生成中に前記形状情報取得手段が前記形状情報を取得した場合、前記優先度決定手段は、該形状情報を取得した際の前記センサの位置を含む領域の前記優先度を最も高く設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記実施状態は、前記位置姿勢情報を補正する処理が完了したか否かを示す情報であり、
   前記地図生成手段は、前記位置姿勢情報を補正する処理が完了している場合に、前記優先度に応じて地図を生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記位置姿勢取得手段が取得した前記位置姿勢情報を補正する処理を行う補正手段をさらに備え、
   前記実施状態は、前記位置姿勢情報を補正する処理が実行できるか否かを示す情報であり、
   前記位置姿勢情報を補正する処理が実行できる場合に、
   前記補正手段は、前記優先度に応じて前記位置姿勢情報を補正する処理を行い、
   前記地図生成手段は、前記優先度に応じて、前記形状情報および前記補正手段により補正された前記位置姿勢情報に基づいて地図を生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
8. 前記優先度決定手段は、優先度を設定する各領域に対応する前記形状情報のデータ数が均一になるように、前記領域を設定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
9. 前記地図生成手段が生成した地図および前記地図の生成に係るパラメータを設定するためのＧＵＩを表示装置に表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
10. 前記補正処理は、ループクローズ補正であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
    前記移動体に搭載され、前記移動体の周辺環境の形状を計測する形状計測手段と、
    前記移動体に搭載され、前記センサの位置姿勢情報を計測する位置姿勢計測手段と、
    前記地図生成手段が生成した地図を表示する表示装置と、を備える
    ことを特徴とする情報処理システム。
12. 情報処理装置の制御方法であって、
    移動体に搭載されたセンサで計測された前記移動体の周辺環境の形状情報を取得する形状情報取得工程と、
    前記センサの位置姿勢情報を取得する位置姿勢取得工程と、
    前記位置姿勢情報を補正する処理に係る実施状態を取得する補正状態取得工程と、
    地図を生成する領域の優先度を決定する優先度決定工程と、
    前記形状情報および前記形状情報を取得した際の前記位置姿勢情報に基づいて地図を生成する地図生成工程と、を有し、
    前記地図生成工程では、前記実施状態に応じて、前記優先度が高い領域から順に地図を生成することを特徴とする情報処理装置の制御方法。
13. 請求項１２に記載の各工程をコンピュータに実行させるプログラム。

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