JP2023074694A - 情報処理方法、プログラム、及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】除雪のように、通行路の外側に向かって対象物を排除する際に用いる地図データの生成コストを削減すること。【解決手段】情報処理方法は、プロセッサが、通行路より外側を含む所定の空間領域内の点群データを取得すること（Ｓ１０２）、所定の空間領域内に設定される各抽出領域に含まれる点群データを抽出すること（Ｓ１０４）、抽出された点群データを、通行路の縁部から高さ方向に設定される所定面に投影すること（Ｓ１０６）、所定面に投影された点群データを含む対象領域を特定すること（Ｓ１０８）、を実行する。【選択図】図１０

Description

本発明は、情報処理方法、プログラム、及び情報処理装置に関する。

従来、除排雪作業を円滑に行う除排雪支援システムにおいて、除排雪を支援する地図データの生成に関し、除排雪対象の道路の地物を認識した周辺地物データを生成する技術が開示されている。

特開２０１３－８７４６９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、除排雪対象の道路の周辺の地物を認識するための手間や費用などのコストが高いという課題があった。

そこで、本発明は、除雪のように、通行路の外側に向かって対象物を排除する際に用いる地図データの生成コストを削減することが可能な情報処理方法、プログラム、及び情報処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る情報処理方法は、プロセッサが、通行路より外側を含む所定の空間領域内の点群データを取得すること、前記所定の空間領域内に設定される各抽出領域に含まれる点群データを抽出すること、抽出された前記点群データを、通行路の縁部から高さ方向に設定される所定面に投影すること、前記所定面に投影された点群データを含む対象領域を特定すること、を実行する。

本発明によれば、除雪のように、通行路の外側に向かって対象物を排除する際に用いる地図データの生成コストを削減することができる。

本発明の一実施形態に係る情報処理システムの構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る除雪車の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＸＺの平面の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＹＺの平面の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る所定面に設定される投雪禁止領域および投雪可能領域の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る抽出領域の設定例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る抽出領域の設定例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る高精度３次元地図データの階層構造の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る所定面の例を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る地図生成に関する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る地図データを利用する処理の一例を示すフローチャートである。

［実施形態］
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。

＜システムの概要＞
図１は、本発明の一実施形態に係る情報処理システム１の構成の一例を示す図である。図１に示す情報処理システム１は、情報処理装置１０と、除雪車２０と、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）において利用される測位衛星３０を含み、これらはネットワークＮを介して相互にデータの送受信をすることが可能である。また、除雪車２０や情報処理装置１０の数は１つ以上あってもよい。

情報処理装置１０は、例えばサーバであり、路面上を含む点群データを取得し、開示技術を用いて除雪車２０支援用の地図データを生成する。開示技術の場合、路面や路肩側に存在する地物を認識する必要がないため、地物認識や地物特定に関する手間や費用を削減することが可能である。

情報処理装置１０は、除雪車２０から、ロケータにより取得される除雪車２０の位置情報等を取得する。また、情報処理装置１０は、生成された地図データを用いて、除雪車２０の投雪作業を支援する。例えば、情報処理装置２０は、除雪車２０の位置座標等を含む周辺地図データを除雪車２０に送信したりする。なお、情報処理装置１０は、複数の情報処理装置から構成されてもよい。

除雪車２０は、道路上の雪を除雪し、雪を掻き分けたり飛ばしたりする車両である。また、除雪車２０は、衛星から位置情報を取得可能なロケータを搭載してもよい。除雪車２０は、例えば、このロケータを用いてＧＮＳＳの測位衛星３０から信号を受信して自車両の位置情報を検出する。また、除雪車２０は、例えば、自動運転システムを搭載し、自動運転（自律走行）が可能な車両でもよい。また、除雪車２０は、ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）などの点群データを測定可能な測定装置を搭載してもよい。

ロケータは、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能を用いて車両位置を特定するロケータや、衛星測位システムからの信号に基づきレーン単位での位置を測定可能なロケータでもよく、公知のロケータを使用すればよい。また、高精度ロケータは、例えば、準天頂衛星からの情報を受信し、後述する３次元地図データと組み合わせることで、レーン単位での除雪車２０の位置情報を取得することが可能となる。例えば、ロケータを用いることで、車両位置の精度が約０．５ｍ以下に高められる。ここで「位置情報」とは、除雪車２０の位置に関する情報であり、例えば緯度、経度、高度の３次元位置情報、又は緯度、経度の２次元位置情報を含む。

除雪車２０は、情報処理装置１０が生成する地図データを利用して、路面上の雪を路肩側へ投雪する。このとき、除雪車２０は、地図データに含まれる投雪禁止領域または投雪可能領域に基づいて、投雪可能な路肩側を画面上に表示または判断して、投雪制御を行う。

また、地図データは、除雪車２０の周辺の地図を示す周辺地図データでもよく、具体的には、除雪車２０の位置情報を含む所定領域内の地図データであり、上述の投雪禁止領域または投雪可能領域を示す地図データである。所定領域とは、例えば、除雪車２０の位置を中心として半径数十メートル～数百メートル内の領域であってもよい。

測位衛星３０は、位置情報の計測に必要な信号を送信する衛星である。例えば、測位衛星３０は、ＧＮＳＳに用いられる衛星であり、高精度な位置情報に関する信号を送信可能な衛星（例えば準天頂衛星）を含んでもよい。

＜地図データの概要＞
ここで、本実施形態で用いられる地図データの概要について説明する。開示の地図データは、情報処理装置１０により、例えば、点群データの取得、各抽出領域における点群データの抽出、点群投影、対象領域の特定、対象領域に基づく地図データの生成の各処理が実行されることで生成される。

開示の地図データは、上述の各処理により生成されるため、点群データから地物を認識または特定する必要がない。また、開示の地図データによれば、従来技術のように、路面周辺には多く存在する地物を一つ一つ認識する必要がないため、地物の抽出漏れが発生するようなことも防ぐことができる。

開示の地図データは、路肩側に存在する地物等に基づいて点群データの各抽出領域が設定される。この抽出領域内の点群データが、道路脇に設定される高さ方向の投影面に投影される。このとき、投影面に点群データが投影されなければ、その抽出領域には地物等が存在しないため、投雪可能な領域であると判断される。一方で、抽出領域に点群データが存在する場合は、投影面に点群データが投影される。投影面の点群データに基づいて対象領域（例えば外接領域）が設定され、この対象領域は投雪禁止領域に設定される。

なお、路肩の先に林等が存在する場合、林は一般的に投雪可能領域であるが、林を含む抽出領域が設定されると、この抽出領域には多数の点群データが存在し、投雪可能領域には設定されない。よって、路肩から林が存在するまでの抽出領域が設定されることで、この抽出領域に何も存在しなければ、この抽出領域は投雪可能領域に設定され、抽出領域の先に存在する林に向かって投雪することが可能になる。

開示の地図データは、例えば、投影面に対し、少なくとも投雪可能領域または投雪禁止領域が設定される地図データを含む。これにより、道路脇に存在する地物が何であるかに関係なく、投雪をしてよいか否かが明確になった地図データを提供することが可能になる。

＜情報処理装置の構成＞
図２は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置１０の構成の一例を示す図である。情報処理装置１０は、１つ又は複数のプロセッサ（例えばＣＰＵ：Central Processing Unit）１１０、１つ又は複数のネットワーク通信インタフェース１２０、記憶装置１３０、ユーザインタフェース１５０及びこれらの構成要素を相互接続するための１つ又は複数の通信バス１７０を含む。なお、ユーザインタフェース１５０は必ずしも必要ではなく、外部装置として接続されてもよい。

記憶装置１３０は、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、他のランダムアクセス固体記憶装置等の高速ランダムアクセスメモリである。また、記憶装置１３０は、１つ又は複数の磁気ディスク記憶装置、光ディスク記憶装置、フラッシュメモリデバイス、又は他の不揮発性固体記憶装置等の不揮発性メモリでもよい。また、記憶装置１３０は、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体でもよい。

また、記憶装置１３０の他の例として、プロセッサ１１０から遠隔に設置される１つ又は複数の記憶装置でもよい。ある実施形態において、記憶装置１３０はプロセッサ１１０により実行されるプログラム、モジュール及びデータ構造、又はそれらのサブセットを格納する。

記憶装置１３０は、情報処理システム１により用いられるデータを記憶する。例えば、記憶装置１３０は、ＭＭＳ（Mobile Mapping System）や衛星画像などに基づき取得された点群データ、投雪支援の地図データの生成処理により生じるデータ、投雪支援の地図データなどを記憶する。また、記憶装置１３０は、ダイナミックマップ、ＨＤマップ等を記憶してもよい。

本実施形態に係る除雪車２０の作業支援に関する処理を実行するプロセッサ１１０について説明する。プロセッサ１１０は、記憶装置１３０に記憶されるプログラムを実行することで、地図制御部１１２、送受信部１１３、取得部１１４、設定部１１５、抽出部１１６、投影部１１７、特定部１１８、及び生成部１１９を構成する。

プロセッサ１１０は、後述する各部の処理を制御し、除雪車２０の作業支援に用いられる地図データの生成に関する処理を実行するように構成される。

地図制御部１１２は、点群データを用いて、投雪可能領域又は投雪禁止領域を設定した地図データの生成に関する処理を制御する。

送受信部１１３は、外部装置に対して、ネットワーク通信インタフェース１２０を介してデータの送受信を行う。例えば、送受信部１１３は、除雪車２０や各測位衛星３０からデータや信号等を受信する受信部として構成され、除雪車２０や各測位衛星３０にデータや信号等を送信する送信部としても構成される。具体例として、送受信部１１３は、ＭＭＳの計測車両などから点群データを受信する。また、送受信部１１３は、除雪車２０から、ロケータにより取得される位置情報を受信する。また、送受信部１１３は、後述の生成部１１９により生成された地図データを、除雪車２０に送信する。

取得部１１４は、通行路より外側を含む所定の空間領域内の点群データを取得する。例えば、取得部１１４は、車道を走行するＭＭＳの車両により計測された点群データを取得する。また、取得部１１４は、他のデータベース等から点群データを取得してもよい。所定の空間領域は、例えば、道路脇の空き地や建物、林等に設定される３次元空間である。

設定部１１５は、通行路より外側を含む所定の空間領域に対し、人手による指定に基づきまたは自動により、１つまたは複数の抽出領域を設定する。抽出領域は、道路脇の地物等に応じて設定されるとよい。

抽出部１１６は、所定の空間領域内に設定される各抽出領域に含まれる点群データを抽出する。例えば、抽出部１１６は、所定の空間領域内の点群データの中から、それぞれ異なる領域サイズの各抽出領域に対し、各抽出領域内に存在する点群データを切り出して抽出する。

投影部１１７は、抽出部１１６により抽出された点群データを、通行路の縁部から高さ方向に設定される所定面に投影する。例えば、投影部１１７は、路肩または路側に設定される投影面（例えば、ジオフェンス）に対し、抽出された点群データを投影する。

特定部１１８は、投影部１１７により所定面に投影された点群データを含む対象領域を特定する。例えば、特定部１１８は、投影面上に点群データが投影されている領域を囲む領域を設定し、この囲み領域を対象領域に設定する。

以上の処理により、通行路の縁部に設定される高さ方向の所定面に対し、その所定面からの外側方向に地物等が存在する領域を投影することができ、投雪禁止領域を対象領域として特定することが可能になる。上述した処理によれば、地物を認識または特定する必要がなく、簡便な処理で投雪禁止領域を特定することが可能になる。

また、特定部１１８は、所定面に投影された点群データの外形を接続して対象領域を特定することを含んでもよい。例えば、特定部１１８は、投影された点群データのエッジを特定し、エッジ部分の点群を接続し、接続されたエッジ部分を含む外形矩形を設定する。特定部１１８は、この外形矩形を対象領域として設定してもよい。また、対象領域は必ずしも矩形でなくてもよい。

以上の処理により、所定面上の点群データを用いて明確に対象領域を特定することが可能になる。また、矩形の対象領域を特定することで、視覚的にも把握しやすい投雪禁止領域を特定することが可能になる。

また、特定部１１８は、所定面に投影された点群データの密度に基づいてノイズ除去を行い、対象領域を特定することを含んでもよい。例えば、点群データは、反射等により物体が存在しない領域にも存在しうるため、このノイズを除去するために、点群データの密度が用いられる。この場合、特定部１１８は、所定の点群データに対し、所定の範囲内に含まれる点群データの密度が所定の閾値以下であれば、この点群データはノイズであると判定して除去してもよい。

以上の処理により、反射等により発生する点群データを効率よく除去することが可能になり、投雪禁止領域の精度を向上させることが可能になる。

また、設定部１１５は、高精度３次元地図データに基づいて通行路（例えば車道）の縁部を設定することをさらに含んでもよい。例えば、設定部１１５は、記憶装置１３０に記憶されている高精度３次元地図データを取得し、地図データの生成対象位置を含む高精度３次元地図データに基づいて、車道の縁に対応する路肩縁情報を取得する。具体例としては、設定部１１５は、高精度３次元地図データ内の路肩や路側、縁石等の地物データに基づいて、この路肩、路側又は縁石の地物データの位置に対して高さ方向に所定の高さの所定面を設定する。

以上の処理により、通行路の縁部について、他のマップを利用して自動で設定することが可能になり、地図データの生成者の負担を減らすことが可能になる。

また、設定部１１５は、所定の空間領域に関する地図データに基づいて、各抽出領域を設定することを含んでもよい。例えば、設定部１１５は、衛星画像を含む地図データや既知の地図データに基づいて、地図データ生成対象の位置に存在する地物データを画像認識等で認識し、認識結果に基づいて抽出領域を設定してもよい。具体例として、設定部１１５は、Ｇｏｏｇｌｅ Ｅａｒｔｈ（登録商標）の衛星画像に基づいて、市街地や、山間部等は認識し、市街地であれば、所定サイズよりも小さい各抽出領域を設定し、山間部であれば、所定サイズよりも大きい各抽出領域を設定する。

以上の処理により、衛星画像や既知の地図データに基づいて、抽出領域の設定を支援することができ、抽出領域の設定をより容易にすることができる。

また、設定部１１５は、各抽出領域を設定する場合に、通行路を走行する除雪車の投雪能力に基づいて各抽出領域を設定することを含んでもよい。例えば、設定部１１５は、除雪車の投雪能力に含まれる投雪の高さ、距離に基づいて、投雪された雪が届く領域に抽出領域を設定する。

以上の処理により、除雪車の投雪能力を超えた領域に抽出領域が設定されることを防止することができ、より適切な領域に抽出領域を設定することができる。

また、取得部１１４は、点群データを取得する場合、通行路の上方向の点群データを取得することを含んでもよい。例えば、取得部１１４は、通行路上空の所定の高さまでの点群データを取得してもよい。

また、投影部１１７は、通行路の上方向の点群データを所定面に投影することを含んでもよい。例えば、投影部１１７は、電線や歩道橋などの車道上の地物を含む抽出領域を設定する。

以上の処理により、路面より上空の領域に対し、投雪に影響を与える領域について抽出処理を設定することができる。

生成部１１９は、特定部１１８により特定された対象領域を投雪禁止領域に設定した地図データを生成する。例えば、生成部１１９は、所定面に投雪禁止領域を設定し、所定面の投雪禁止領域以外の領域を投雪可能領域に設定し、点群データに基づく地図データを生成する。具体例としては、生成部１１９は、点群データに基づく道路に関する地図データに、上述した投雪禁止領域または投雪可能領域を含む所定面を設定する。

以上の処理により、地図生成に関するコストを削減しつつ、投雪支援用の地図データを生成することができる。この投雪支援用の地図データを除雪車が用いることで、作業者がどの領域で投雪を行えばよいか容易に把握することができるようになる。

＜除雪車の構成＞
図３は、本発明の一実施形態に係る除雪車２０の構成の一例を示す図である。除雪車２０は、１つ又は複数のプロセッサ（例えばＣＰＵ：Central Processing Unit）２１０、１つ又は複数のネットワーク通信インタフェース２２０、記憶装置２３０、ユーザインタフェース２５０、点群取得装置２８０、位置測定装置２９０及びこれらの構成要素を相互接続するための１つ又は複数の通信バス２７０を含む。なお、ユーザインタフェース２５０は、携帯端末、タブレット装置等の携帯可能な処理装置でもよい。

記憶装置２３０は、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、他のランダムアクセス固体記憶装置等の高速ランダムアクセスメモリである。また、記憶装置２３０は、１つ又は複数の磁気ディスク記憶装置、光ディスク記憶装置、フラッシュメモリデバイス、又は他の不揮発性固体記憶装置等の不揮発性メモリでもよい。また、記憶装置２３０は、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体でもよい。

また、記憶装置２３０の他の例として、プロセッサ２１０から遠隔に設置される１つ又は複数の記憶装置でもよい。ある実施形態において、記憶装置２３０はプロセッサ２１０により実行されるプログラム、モジュール及びデータ構造、又はそれらのサブセットを格納する。

記憶装置２３０は、情報処理システム１により用いられるデータを記憶する。例えば、記憶装置２３０は、除雪制御のためのデータ、投雪支援に用いられる地図データなどを記憶する。

ユーザインタフェース２５０は、表示装置と操作装置とを兼ねるタッチパネルディスプレイなどであり、作業者からの操作を受け付け、操作に応じた表示を行う。

点群取得装置２８０は、例えば、レーザやＬｉＤＡＲ等であり、点群データを取得する。なお、点群取得装置２８０は、除雪車２０に必ずしも必要な構成ではない。

位置測定装置２９０は、例えば、衛星測位システムからの信号に基づき、高精度な位置、例えばレーン単位での位置を測定する。また、位置測定装置２９０は、一般的なＧＰＳ機能を用いて位置情報を測定してもよい。

次に、本実施形態に係る除雪車２０の作業支援に関する処理を実行するプロセッサ２１０について説明する。プロセッサ２１０は、記憶装置２３０に記憶されるプログラムを実行することで、アプリ制御部２１２、送受信部２１３、取得部２１４、生成部２１５、表示制御部２１６、投雪制御部２１７、及び走行制御部２１８を構成する。

プロセッサ２１０は、後述する各部の処理を制御し、除雪車２０の作業支援に用いられる処理を実行するように構成される。

アプリ制御部２１２は、情報処理装置１０から送信される地図データを用いて、投雪可能領域又は投雪禁止領域を表示したり、投雪を制御したり、除雪車２０の走行を制御したりする処理を制御する。

送受信部２１３は、外部装置に対して、ネットワーク通信インタフェース２２０を介してデータの送受信を行う。例えば、送受信部２１３は、情報処理装置１０や各測位衛星３０からデータや信号等を受信する受信部として構成され、情報処理装置１０や各測位衛星３０にデータや信号等を送信する送信部としても構成される。具体例として、送受信部２１３は、情報処理装置１０から投雪支援に用いられる地図データを受信する。

取得部２１４は、通行路の縁部から高さ方向の所定面に各投雪禁止領域又は各投雪可能領域が設定された地図データを取得する。例えば、取得部２１４は、路肩縁に設定された所定面（例えばジオフェンス）に投雪禁止領域が設定された地図データを取得する。

生成部２１５は、取得部２１４により取得された地図データに含まれる各投雪禁止領域と他の領域、又は各投雪可能領域と他の領域とを識別可能にする画面情報を生成する。例えば、生成部２１５は、所定面上に設定される投雪禁止領域または投雪可能領域に対し、他の領域とは区別できるように色分けしたり、模様を変えたりする。

表示制御部２１６は、生成部２１５により生成された画面情報を表示装置に表示制御する。例えば、表示制御部２１６は、画面情報をユーザインタフェース２５０のディスプレイに表示するよう制御する。

以上の処理によれば、除雪車２０に乗る作業者は、画面に表示される投雪禁止領域または投雪可能領域を確認しつつ、投雪領域を特定して投雪作業を行うことができる。このとき、画面には、単に投雪禁止領域または投雪可能領域を表示するため、作業者は容易に投雪可能領域を把握することができる。

投雪制御部２１７は、各投雪禁止領域又は各投雪可能領域と、高精度測位情報とに基づいて、除雪車２０の投雪を制御することを実行する。ここで、各投雪禁止領域又は各投雪可能領域が設定された地図データは、点群データに基づく地図データであるため、高精度な位置制御が可能である。例えば、投雪制御部２１７は、自車両の位置情報を位置測定装置２９０から取得し、この位置情報に基づいて、地図データ内の投雪可能領域に雪が投げ飛ばされるように、投雪機器の角度や高さなどを調節する。

以上の処理により、除雪車２０は、自動で投雪制御を行うことができるようになる。また、除雪車２０は、自動での投雪制御と、手動での投雪制御を可能にするとよい。

走行制御部２１８は、所定面を含む点群データに基づく地図データと高精度測位情報とに基づいて除雪車の走行を制御することを実行する。例えば、走行制御部２１８は、自車両の位置情報を位置測定装置２９０から取得し、この位置情報と地図データとを用いて、除雪車２０の自律走行を制御する。例えば、位置測定装置２９０は、高精度な位置測定可能なロケータである場合、点群データに基づく地図データに対して、レーン単位で自律走行を可能にすることができる。

以上の処理により、除雪車２０は、高精度３次元地図データを取得していなくても、点群データに基づき生成された地図データを用いることにより、自車両の位置情報が取得できる場合は、その位置情報に基づいて自動運転（自律走行）を可能にすることができる。

また、取得部２１４は、点群取得装置２８０により取得された点群データを取得してもよい。これにより、投雪制御部２１７は、取得部２１４により取得された点群データと、各投雪禁止領域又は各投雪可能領域と、高精度測位情報とに基づいて、除雪車２０の投雪を制御してもよい。例えば、投雪制御部２１７は、道路の外側の点群データと投雪可能領域に基づいて実際に投雪できる領域を特定し、高精度測位情報に基づく現在地からその領域めがけて投雪するよう投雪機器を制御する。

以上の処理により、点群データを取得しながら、現在の状況に応じて投雪制御をすることが可能になる。例えば、投雪する領域がすでに積雪している場合は、点群データに基づいて、投雪して着雪する高さが積雪の高さになるように、投雪機器の角度や高さが調節される。

＜地図データの生成処理＞
次に、図４乃至７を用いて、開示技術の地図データの生成処理について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る横方向（車幅方向）のＸ方向と、高さ方向のＺ方向の平面の一例を示す図である。図５は、本発明の一実施形態に係る進行方向（車道の長さ方向）のＹ方向と、Ｚ方向の平面の一例を示す図である。

図４及び図５に示す例では、道路Ｄ１０の脇に、木Ｔ１０、ガードレールＴ１２、電柱Ｔ１４が存在する例である。また、電柱Ｔ１４からは車幅方向に向かって電線が存在する。図４及び図５に示す例の場合、取得部１１４は、木Ｔ１０やガードレールＴ１２や電柱Ｔ１４などの所定の空間領域内の点群データを取得する。例えば、道路脇に設定される所定の空間領域ＡＲ１０と、道路上の空間領域ＡＲ１２とが設定される。

設定部１１５は、空間領域ＡＲ１０に対し、点群データを切り出すための抽出領域ＡＲ２０及びＡＲ２２を設定する。３次元の抽出領域ＡＲ２０は、何も存在しない領域であり、Ｘ方向の幅Ｗ２０が投雪能力等により設定される。３次元の抽出領域ＡＲ２２は、木Ｔ１０が存在するため、木Ｔ１０の少なくとも１部を含む領域であり、Ｘ方向の幅Ｗ２２が設定される。幅Ｗ２２は、幅Ｗ２０より小さいのは、抽出領域ＡＲ２２には木Ｔ１０が存在するため、木Ｔ１０を含む領域を設定すれば、点群データを取得できるからである。

また、設定部１１５は、空間領域ＡＲ１２に対し、点群データを切り出すための抽出領域ＡＲ１２を設定する。なお、設定部１１５は、空間領域に存在する地物に応じて、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の長さを適宜調整してもよい。また、設定部１１５は、空間領域と抽出領域とを同じに設定してもよい。

設定部１１５は、例えば、車道の縁部に所定面Ｆ１０を設定する。所定面Ｆ１０は、地図生成者の操作により設定されてもよいし、高精度３次元地図データに含まれる路肩又は路側等の情報に基づいて設定されてもよい。

抽出部１１６は、所定面Ｆ１０に対し、各抽出領域ＡＲ２０、ＡＲ２２、ＡＲ２４の点群データを切り出して抽出する。投影部１１７は、各抽出領域ＡＲ２０、ＡＲ２２、ＡＲ２４内の点群データを投影面Ｆ１０に投影する。特定部１１８は、投影面Ｆ１０に投影された点群データに基づき投雪禁止領域を設定する。

図６は、本発明の一実施形態に係る所定面に設定される投雪禁止領域および投雪可能領域の一例を示す図である。図６に示す例では、上述のとおり処理されることで設定された、所定面Ｆ１０内の投雪可能領域ＡＲ３０及び投雪禁止領域ＡＲ３２を示す図である。なお、所定面Ｆ１０には、少なくとも投雪可能領域ＡＲ３０または投雪禁止領域ＡＲ３２のいずれかが設定されればよい。また、投雪可能領域ＡＲ３０は、所定面Ｆ１０の中で、投雪禁止領域ＡＲ３２以外の他の領域である。

図７Ａ及びＢは、本発明の一実施形態に係る抽出領域の設定例を示す図である。図７Ａは、ある車道の一例を示す画像である。図７Ｂは、車道の点群データに対する各抽出領域の例を示す図である。

図７Ｂに示す例では、領域ＡＲ４０は、路肩からの奥行き方向（Ｙ方向）の先に林があり、点群データが存在する。しかし、林は投雪可能領域であるため、抽出領域ＡＲ４０を投雪可能領域にするため、抽出領域ＡＲ４０のＹ方向の長さが、車道の縁から林手前の短い長さに設定される。これにより、この抽出領域ＡＲ４０には林の点群データが含まれず、所定面に投影した際に抽出領域ＡＲ４０は投雪可能領域になる。また、抽出領域ＡＲ４２は空き地であるため、路肩からの奥行方向（Ｘ方向）の長さは、例えば、投雪の限界距離が設定される。

図４乃至図７に示すとおり、本実施形態においては、投雪禁止領域または投雪可能領域を設定する際に、地物が何であるかを認識または特定する必要がなく、点群データをそのまま用いることができるので、地図生成にかかる手間や費用などのコストを削減することができる。また、路肩の先にある地物については、衛星画像の画像認識等により特定する場合、所定の地物（例えば林など）については、抽出領域に対し、路肩からの奥行き方向の長さを短く設定することで、投雪可能領域に設定されるように調整することが可能である。

＜高精度３次元地図データ＞
ここで、本実施形態の路肩縁の設定で用いられる高精度３次元地図データの概要について説明する。本実施形態で用いる高精度３次元地図データは、例えば、自動運転等に用いられる高精度な３次元地図のデータである。具体例としては、この地図データは、周辺車両の情報や交通情報といった、より動的な情報が付加されたリアルタイムに提供されるダイナミックマップと呼ばれる地図のデータである。本実施形態で用いられる地図データは、例えば４つの階層に分類される。

図８は、本発明の一実施形態に係る高精度３次元地図データの階層構造の一例を示す図である。図８に示す例では、高精度３次元地図データは、静的情報ＳＩ１、準静的情報ＳＩ２、準動的情報ＭＩ１、動的情報ＭＩ２に分類される。

静的情報ＳＩ１は、３次元の基盤的地図データであって、路面情報、車線情報、３次元構造物等を含み、地物を示す３次元位置座標や線形ベクトルデータから構成される。準静的情報ＳＩ２、準動的情報ＭＩ１及び動的情報ＭＩ２は、時々刻々と変化する動的データであって、位置情報を基に静的情報に重畳されるデータである。

準静的情報ＳＩ２は、交通規制情報、道路工事情報、広域気象情報等を含む。準動的情報ＭＩ１は、事故情報、渋滞情報、狭域気象情報等を含む。動的情報ＭＩ２は、ＩＴＳ（Intelligent Transport System）情報を含み、周辺車両、歩行者、信号情報等を含む。

ダイナミックマップの実現には、静的情報ＳＩ１に対応する３次元地図データの中でも高精度な３次元地図データ（以下、「ＨＤ（High Definition）マップ」とも称する。）の構築が重要になる。ＨＤマップは、レーン単位で管理可能な所定の精度レベルを有する。例えば、精度レベルとして、デジタル化された地図でその位置や高さの精度を示すために用いられる地図情報レベルが用いられると、ＨＤマップは、地図情報レベル５００（相当縮尺１／５００）程度及び地図情報レベル５００より精緻なレベルを有するマップである。

ＨＤマップは、ＭＭＳ（Mobile Mapping System）計測を搭載する計測車両が移動しながら、周辺の地形について３次元計測を実行し、例えば、レーザスキャナによって取得された点群データに基づいて生成される。ＨＤマップは、当該点群データから、道路及び道路周辺に存在する信号機、道路標示、道路標識、区画線、路肩縁、路側物、路面障害物、地中埋設物、電柱等を地物として特定して、当該特定された地物毎に管理される地物データを含む。なお、地物データには、例えば、地物ＩＤ、種類、位置、大きさ、構成、データ生成（更新）日時等、当該地物に関するあらゆる情報が含まれても構わない。また、地物データを生成する際に対象となる地物は、実在する実在地物、及び実在地物から生成される車線リンク等の仮想地物が含まれる。

また、ＨＤマップは、ＭＭＳ計測による点群データに基づいて生成されることに限定されるものではなく、上述した精度レベルを有するのであれば、他の方法により生成されても構わない。例えば、ＨＤマップは、航空レーザを用いた３次元測量に基づいて生成されても構わないし、高解像度画像に基づいて生成されても構わない。

上述のとおり、高精度３次元地図データには、路肩縁の地物データが含まれるため、設定部１１５は、地物データの路肩縁を特定することで、この路肩縁上に所定面を設定することが可能になる。

＜走行制御＞
図９は、本発明の一実施形態に係る所定面の例を説明するための図である。図９には、路肩縁に設定される所定面Ｆ２０と、車線中央線に設定される所定面Ｆ２２とが設定される。所定面Ｆ２０は、投雪禁止領域を含み、走行の際のはみだし禁止を示すジオフェンスの一例である。所定面Ｆ３０は、例えば全面が投雪禁止領域であり、走行のはみだし可能を示すジオフェンスの一例を示す図である。

図９に示す例では、車道の走行限界の縁石に所定面であるジオフェンスＦ２０が設定され、電柱などの位置には、投雪禁止領域が設定される。また、道路中央線に対して、中央線を越えて除雪をしてはいけない場合は、全面を投雪禁止領域に設定するが、走行時の中央線のはみだしを可能にするジオフェンスＦ２２が設定される。

なお、通行路が橋などに設けられる車道であり、橋梁下に鉄道や車道がある場合、設定部１１５は、抽出領域内に点群データが存在しない場合でも、地物データにより橋梁の車道であることが認識されると、投雪禁止領域に設定してもよい。

＜動作処理＞
次に、情報処理システム１の地図データ生成に関する各処理について説明する。図１０は、本発明の一実施形態に係る地図生成に関する処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１０２において、取得部１１４は、車道より外側を含む所定の空間領域内の点群データを取得する。例えば、取得部１１４は、車道を走行するＭＭＳの車両により計測された点群データを取得する。

ステップＳ１０４において、抽出部１１６は、所定の空間領域内に設定される各抽出領域に含まれる点群データを抽出する。例えば、抽出部１１６は、所定の空間領域内の点群データの中から、それぞれ異なる領域サイズの各抽出領域に対し、各抽出領域内に存在する点群データを切り出して抽出する。

ステップＳ１０６において、投影部１１７は、抽出部１１６により抽出された点群データを、通行路の縁部から高さ方向に設定される所定面に投影する。例えば、投影部１１７は、路肩または路側に設定される投影面（例えば、ジオフェンス）に対し、抽出された点群データを投影する。

ステップＳ１０８において、特定部１１８は、投影部１１７により所定面に投影された点群データを含む対象領域を特定する。例えば、特定部１１８は、投影面上に点群データが投影されている領域を囲む領域を設定し、この囲み領域を対象領域に設定する。

ステップＳ１１０において、生成部１１９は、特定部１１８により特定された対象領域を投雪禁止領域に設定した地図データを生成する。例えば、生成部１１９は、所定面に投雪禁止領域を設定し、所定面の投雪禁止領域以外の領域を投雪可能領域に設定し、点群データに基づく地図データを生成する。

以上の処理により、地物の認識処理等を行わずに済み、地図生成に関するコストを削減しつつ、投雪支援用の地図データを生成することができる。この投雪支援用の地図データを除雪車が用いることで、作業者がどの領域で投雪を行えばよいか容易に把握することができるようになる。

図１１は、本発明の一実施形態に係る地図データを利用する処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２０２において、取得部２１４は、通行路の縁部から高さ方向の所定面に各投雪禁止領域又は各投雪可能領域が設定された地図データを取得する。例えば、取得部２１４は、路肩縁に設定された所定面（例えばジオフェンス）に投雪禁止領域が設定された地図データを取得する。

ステップＳ２０４において、生成部２１５は、取得部２１４により取得された地図データに含まれる各投雪禁止領域と他の領域、又は各投雪可能領域と他の領域とを識別可能にする画面情報を生成する。例えば、生成部２１５は、所定面上に設定される投雪禁止領域または投雪可能領域に対し、他の領域とは区別できるように色分けしたり、模様を変えたりする。

ステップＳ２０６において、表示制御部２１６は、生成部２１５により生成された画面情報を表示装置に表示制御する。例えば、表示制御部２１６は、画面情報をユーザインタフェース２５０のディスプレイに表示するよう制御する。

ステップＳ２０８において、走行制御部２１８は、所定面を含む地図データと高精度測位情報とに基づいて除雪車の走行を制御することを実行する。例えば、走行制御部２１８は、自車両の位置情報を位置測定装置２９０から取得し、この位置情報と地図データとを用いて、除雪車２０の自律走行を制御する。

ステップＳ２１０において、投雪制御部２１７は、各投雪禁止領域又は各投雪可能領域と、高精度測位情報とに基づいて、除雪車２０の投雪を制御することを実行する。例えば、投雪制御部２１７は、自車両の位置情報を位置測定装置２９０から取得し、この位置情報に基づいて、地図データ内の投雪可能領域に雪が投げ飛ばされるように、投雪機器の角度や高さなどを調節する。なお、ステップＳ２０８及び／又はステップＳ２１０は、必ずしも必須の処理ではない。

以上の処理によれば、除雪車２０に乗る作業者は、画面に表示される投雪禁止領域または投雪可能領域を確認しつつ、投雪領域を特定して投雪作業を行うことができる。このとき、画面には、単に投雪禁止領域または投雪可能領域を表示するため、作業者は容易に投雪可能領域を把握することができる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、情報処理装置１０が実行する処理について、一部の処理を、他の情報処理装置に移行したり、複数の情報処理装置を適宜統合したりしてもよい。

＜変形例＞
なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、以下のような場合も本発明に含まれる。

＜変形例１＞
上記実施形態では示していないが、除雪車２０は、通行路にある対象物を路肩側に移動させる車両であれば適用可能である。例えば、路上のゴミ、落ち葉などを路肩側に移動させる作業車両である。

＜変形例２＞
上述した実施形態や変形例では、車道について説明したが、車道以外にも、線路、歩道などの何かが通行可能である路にも本開示の技術を適用することができる。

１…情報処理システム、１０…情報処理装置、２０…除雪車、３０…測位衛星、１１０…プロセッサ、１１２…地図制御部、１１３…送受信部、１１４…取得部、１１５…設定部、１１６…抽出部、１１７…投影部、１１８…特定部、１１９…生成部、１２０…ネットワーク通信インタフェース、１３０…記憶装置、１５０…ユーザインタフェース、２１０…プロセッサ、２１２…アプリ制御部、２１３…送受信部、２１４…取得部、２１５…生成部、２１６…表示制御部、２１７…投雪制御部、２１８…走行制御部、２２０…ネットワーク通信インタフェース、２３０…記憶装置、２５０…ユーザインタフェース、２８０…点群取得装置、２９０…位置測定装置

Claims (16)

1. プロセッサを含む情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
   前記プロセッサが、
   通行路より外側を含む所定の空間領域内の点群データを取得すること、
   前記所定の空間領域内に設定される各抽出領域に含まれる点群データを抽出すること、
   抽出された前記点群データを、通行路の縁部から高さ方向に設定される所定面に投影すること、
   前記所定面に投影された点群データを含む対象領域を特定すること、
   を実行する情報処理方法。
2. 前記特定することは、
   前記所定面に投影された点群データの外形を接続して前記対象領域を特定することを含む、請求項１に記載の情報処理方法。
3. 前記特定することは、
   前記所定面に投影された点群データの密度に基づいてノイズ除去を行い、前記対象領域を特定することを含む、請求項１又は２に記載の情報処理方法。
4. 前記プロセッサが、
   高精度３次元地図データに基づいて前記通行路の縁部を設定することをさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の情報処理方法。
5. 前記プロセッサが、
   前記所定の空間領域に関する地図データに基づいて前記各抽出領域を設定することをさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の情報処理方法。
6. 前記各抽出領域を設定することは、
   車道を走行する除雪車の投雪能力に基づいて前記各抽出領域を設定することを含む、請求項５に記載の情報処理方法。
7. 前記点群データを取得することは、
   通行路の上方向の点群データを取得することを含み、
   前記投影することは、
   前記通行路の上方向の点群データを前記所定面に投影することを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の情報処理方法。
8. 前記プロセッサは、
   前記対象領域を投雪禁止領域に設定した地図データを生成することをさらに実行する請求項１から７のいずれか一項に記載の情報処理方法。
9. 情報処理装置に含まれるプロセッサに、
   通行路より外側を含む所定の空間領域内の点群データを取得すること、
   前記所定の空間領域内に設定される各抽出領域に含まれる点群データを抽出すること、
   抽出された前記点群データを、通行路の縁部から高さ方向に設定される所定面に投影すること、
   前記所定面に投影された点群データを含む対象領域を特定すること、
   を実行させるプログラム。
10. プロセッサを含む情報処理装置であって、
    前記プロセッサが、
    通行路より外側を含む所定の空間領域内の点群データを取得すること、
    前記所定の空間領域内に設定される各抽出領域に含まれる点群データを抽出すること、
    抽出された前記点群データを、通行路の縁部から高さ方向に設定される所定面に投影すること、
    前記所定面に投影された点群データを含む対象領域を特定すること、
    を実行する情報処理装置。
11. プロセッサを含む情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
    前記プロセッサが、
    通行路の縁部から高さ方向の所定面に各投雪禁止領域又は各投雪可能領域が設定された地図データを取得すること、
    前記地図データに含まれる前記各投雪禁止領域と他の領域、又は前記各投雪可能領域と他の領域とを識別可能にする画面情報を生成すること、
    前記画面情報を表示装置に表示制御すること、
    を実行する情報処理方法。
12. 前記情報処理装置は除雪車に設けられ、
    前記プロセッサが、
    前記各投雪禁止領域又は前記各投雪可能領域と高精度測位情報とに基づいて前記除雪車の投雪を制御することをさらに実行する、請求項１１に記載の情報処理方法。
13. 前記情報処理装置は除雪車に設けられ、
    前記プロセッサが、
    前記地図データと高精度測位情報とに基づいて前記除雪車の走行を制御することをさらに実行する、請求項１１に記載の情報処理方法。
14. 前記情報処理装置は除雪車に設けられ、
    前記プロセッサが、
    点群取得装置により取得された点群データを取得すること、
    取得された前記点群データと、前記各投雪禁止領域又は前記各投雪可能領域と、高精度測位情報とに基づいて、前記除雪車の投雪を制御することをさらに実行する、請求項１１に記載の情報処理方法。
15. 情報処理装置に含まれるプロセッサに、
    通行路の縁部から高さ方向の所定面に各投雪禁止領域又は各投雪可能領域が設定された地図データを取得すること、
    前記地図データに含まれる前記各投雪禁止領域と他の領域、又は前記各投雪可能領域と他の領域とを識別可能にする画面情報を生成すること、
    前記画面情報を表示装置に表示制御すること、
    を実行させるプログラム。
16. プロセッサを含む情報処理装置であって、
    前記プロセッサが、
    通行路の縁部から高さ方向の所定面に各投雪禁止領域又は各投雪可能領域が設定された地図データを取得すること、
    前記地図データに含まれる前記各投雪禁止領域と他の領域、又は前記各投雪可能領域と他の領域とを識別可能にする画面情報を生成すること、
    前記画面情報を表示装置に表示制御すること、
    を実行する情報処理装置。

Images