JP2023112656A - 制御システム、制御方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents
制御システム、制御方法、及びコンピュータプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023112656A JP2023112656A JP2022199270A JP2022199270A JP2023112656A JP 2023112656 A JP2023112656 A JP 2023112656A JP 2022199270 A JP2022199270 A JP 2022199270A JP 2022199270 A JP2022199270 A JP 2022199270A JP 2023112656 A JP2023112656 A JP 2023112656A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- information
- space
- route
- autonomous mobile
- mobile body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 86
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 46
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 44
- 230000037230 mobility Effects 0.000 description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 27
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 26
- 230000006870 function Effects 0.000 description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
【課題】様々なデバイスに対応した位置情報及び空間情報を共有できる時空間フォーマットを用いた制御システムを提供することである。【解決手段】少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御手段と、緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段と、を有し、前記制御手段は、前記変換情報保持手段から取得した前記空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、ことを特徴とする。【選択図】図14
Description
本発明は、制御システム、制御方法、及びコンピュータプログラム等に関するものである。
近年、世界では自律走行モビリティや空間認識システムなどの技術革新に伴い、異なる組織や社会の構成員の間でデータやシステムをつなぐ全体像(以下、デジタルアーキテクチャ)の開発競争が激化している。日本においてもデジタルアーキテクチャの開発が急務となっている。
デジタルアーキテクチャを活用することで、自律走行モビリティや空間認識システムはより多くの情報を取得することができるようになるとともに、自己以外の外部デバイス及びシステムと連携してより大きな課題を解決することができるようになる。これを実現するためには、現実世界の空間とデジタル情報を結び付ける技術が必要である。
従来から、現実世界の空間とデジタル情報を結び付ける技術として、特許文献1の時空間データ管理システムが知られている。特許文献1のシステムは、ユーザの提供する時空間管理データに従って単一のプロセッサが時空間領域を時間及び空間で分割して、複数の時空間分割領域を生成する。また特許文献1のシステムは、時空間分割領域の時間及び空間の近傍性を考慮して、複数の時空間分割領域の各々を一意に識別するための、一次元の整数値で表現される識別子を割り当てる。また特許文献1のシステムは、識別子が近い時空間分割領域のデータが記憶装置上で近くに配置されるように、時系列データの配置を決定する。
しかしながら、特許文献1では、時空間分割領域の生成ルールへの言及がなく、生成された領域に関するデータを識別子で把握できるのはそれを生成したプロセッサ内でのみである。
よって、異なる組織や社会の構成員(以下、ユーザ)の間で当該データを共有して使用するためには、予めデータの構造を理解したうえで、各ユーザが既存のシステムを該データ構造を扱えるように再構築する必要があり、大規模な作業が発生する可能性がある。
また、特許文献1では、異なるユーザが時空間分割領域の情報を使用するための具体的な使用方法に関しても言及されていない。
本発明は、様々なデバイスに対応した位置情報及び空間情報を共有できる時空間フォーマットを用いた制御システムの提供を1つの目的とする。
本発明の1側面としての制御システムは、少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御手段と、緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段と、を有し、前記制御手段は、前記変換情報保持手段から取得した前記空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、ことを特徴とする。
本発明によれば、様々なデバイスに対応した位置情報及び空間情報を共有できる時空間フォーマットを用いた制御システムを提供することが出来る。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。尚、各図において、同一の部材または要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。尚、実施形態においては自律移動体の制御に適用した例について説明するが、移動体はユーザが移動体の移動に関して少なくとも1部を操作可能なものであっても良い。即ち、例えばユーザに対して移動経路等に関する各種表示等を行い、その表示を参照してユーザが移動体の運転操作の一部を行う構成であっても良い。
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態にかかる自律移動体制御システムの全体構成例を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の自律移動体制御システム(制御システムと略すこともある。)は、システム制御装置10、ユーザインターフェース11、自律移動体12、経路決定装置13、変換情報保持装置14、センサノード15等を備える。尚、ここで、ユーザインターフェース11はユーザ端末装置を意味する。
図1は本発明の第1の実施形態にかかる自律移動体制御システムの全体構成例を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の自律移動体制御システム(制御システムと略すこともある。)は、システム制御装置10、ユーザインターフェース11、自律移動体12、経路決定装置13、変換情報保持装置14、センサノード15等を備える。尚、ここで、ユーザインターフェース11はユーザ端末装置を意味する。
尚、本実施形態では、図1に示される各装置はインターネット16を介して、後述される夫々のネットワーク接続部によって接続されている。しかし、例えば、LAN(Local Area Network)等の他のネットワークシステムを用いてもかまわない。
又、システム制御装置10、ユーザインターフェース11、経路決定装置13、変換情報保持装置14等の一部は同一装置として構成しても構わない。
又、システム制御装置10、ユーザインターフェース11、経路決定装置13、変換情報保持装置14等の一部は同一装置として構成しても構わない。
システム制御装置10、ユーザインターフェース11、自律移動体12、経路決定装置13、変換情報保持装置14、センサノード15は夫々、コンピュータとしてのCPUや、記憶媒体としてのROM、RAM、HDD等からなる情報処理装置を含んでいる。各装置の機能及び内部構成の詳細については後に説明する。
次に、前記自律移動体制御システムによって提供されるサービスアプリケーションソフトウェア(以下、アプリと略す。)について説明する。尚、説明にあたっては、先ず、ユーザが位置情報を入力する際にユーザインターフェース11に表示される画面イメージを図2(A)、(B)を用いて説明する。続いて、ユーザが自律移動体12の現在位置を閲覧する際のユーザインターフェース11に表示される画面イメージを図3(A)、図3(B)を用いて説明する。これらの説明により、前記自律移動体制御システムにおいて、どのようにしてアプリの操作がされるのかを例を用いて説明する。
尚、本説明において、便宜上、地図表示は二次元の平面で説明するが、本実施形態において、ユーザは「高さ」も含めた3次元的な位置指定が可能であり、「高さ」情報を入力することもできる。即ち、本実施形態によれば3次元地図を生成することができる。
図2(A)はユーザが位置情報を入力する際の入力画面の例を示す図、図2(B)は使用する自律移動体を選択するための選択画面の例を示す図である。ユーザがユーザインターフェース11の表示画面を操作して、インターネット16にアクセスし、自律移動体制御システムの例えば経路設定アプリを選択すると、システム制御装置10のWEBページが表示される。
WEBページに先ず表示されるのは、自律移動体12を移動させる際に、出発地、経由地、到着地を設定するための出発地、経由地、到着地の入力画面40である。入力画面40には使用する自律移動体(モビリティ)の一覧を表示させるための一覧表示ボタン48があり、ユーザが一覧表示ボタン48を押下すると、図2(B)で示すようにモビリティの一覧表示画面47が表示される。ユーザは先ず、一覧表示画面47において使用する自律移動体(モビリティ)を選択する。一覧表示画面47においては例えばM1~M3のモビリティが選択可能に表示されているが、数はこれに限定されない。
ユーザがM1~M3のいずれかのモビリティをクリック操作等によって選択すると、自動的に図2(A)の入力画面40に戻る。又、一覧表示ボタン48には、選択されたモビリティ名が表示される。その後ユーザは出発地として設定する場所を「出発地」の入力フィールド41に入力する。又、ユーザは経由地として設定する場所を「経由地1」の入力フィールド42に入力する。尚、経由地は追加可能となっており、経由地の追加ボタン44を1回押下すると、「経由地2」の入力フィールド46が追加表示され、追加する経由地を入力することができる。
経由地の追加ボタン44を押下する度に、「経由地3」、「経由地4」のように、入力フィールド46が追加表示され、追加する経由地を複数地点入力することができる。又、ユーザは到着地として設定する場所を「到着地」の入力フィールド43に入力する。尚、図には示していないが、入力フィールド41~43、46等をクリックすると、文字を入力するためのキーボード等が一時的に表示され、所望の文字を入力可能になっている。
そして、ユーザは決定ボタン45を押下することにより、自律移動体12の移動経路を設定することができる。図2の例では、出発地として”AAA”、経由地1として”BBB”、到着地として”CCC”と設定している。入力フィールドに入力する文言は、例えば住所等であっても良いし、緯度/経度情報や店名や電話番号などの、特定の位置を示すための位置情報を入力できるようにしても良い。
図3(A)は自律移動体の現在位置を確認するための画面の例を示す図、図3(B)は自律移動体の現在位置を確認する際の地図表示画面の例を示す図である。
図3(A)の50は確認画面であり、図2(A)のような画面で自律移動体12の移動経路を設定した後に、不図示の操作ボタンの操作をすることによって表示される。確認画面50では、自律移動体12の現在位置が例えば現在地56のように、ユーザインターフェース11のWEBページに表示される。従ってユーザは容易に現在位置を把握できる。
図3(A)の50は確認画面であり、図2(A)のような画面で自律移動体12の移動経路を設定した後に、不図示の操作ボタンの操作をすることによって表示される。確認画面50では、自律移動体12の現在位置が例えば現在地56のように、ユーザインターフェース11のWEBページに表示される。従ってユーザは容易に現在位置を把握できる。
又、ユーザは更新ボタン57を押下することにより、画面表示情報を更新して最新状態を表示することができる。又、ユーザは経由地/到着地変更ボタン54を押下することにより、出発地、経由地、到着地を変更することができる。即ち、「出発地」の入力フィールド51、「経由地1」の入力フィールド52、「到着地」の入力フィールド53に夫々再設定したい場所を入力することで変更することができる。
図3(B)には、図3(A)の地図表示ボタン55を押下した場合に、確認画面50から切り替わる地図表示画面60の例が示されている。地図表示画面60では、現在地62の位置を地図上で表示することによって、自律移動体12の現在地をよりわかりやすく確認する。又、ユーザが戻るボタン61を押下した場合には、図3(A)の確認画面50に表示画面を戻すことができる。
以上のように、ユーザはユーザインターフェース11の操作により、自律移動体12を所定の場所から所定の場所まで移動するための移動経路を容易に設定できる。尚、このような経路設定アプリは、例えばタクシーの配車サービスや、ドローンの宅配サービスなどにも適用することができる。
次に図1における各装置10~15の構成例と機能例に関して図4を用いて詳細に説明する。図4は、図1の各装置の内部構成例を示したブロック図である。
図4において、ユーザインターフェース11は操作部11-1、制御部11-2、表示部11-3、情報記憶部(メモリ/HD)11-4、ネットワーク接続部11-5を備える。操作部11-1は、タッチパネルやキーボタンなどで構成されており、データの入力のために用いられる。表示部11-3は例えば液晶画面などであり、経路情報やその他のデータを表示するために用いられる。
図4において、ユーザインターフェース11は操作部11-1、制御部11-2、表示部11-3、情報記憶部(メモリ/HD)11-4、ネットワーク接続部11-5を備える。操作部11-1は、タッチパネルやキーボタンなどで構成されており、データの入力のために用いられる。表示部11-3は例えば液晶画面などであり、経路情報やその他のデータを表示するために用いられる。
図2、図3において示したユーザインターフェース11の表示画面は表示部11-3に表示される。ユーザは表示部11-3に表示されたメニューを用いて、経路の選択、情報の入力、情報の確認等を行うことができる。つまり操作部11-1及び表示部11-3はユーザが実際に操作をするための操作用のインターフェースを提供している。尚、操作部11-1と表示部11-3を別々に設ける代わりに、タッチパネルによって操作部と表示部を兼用しても良い。
制御部11-2は、コンピュータとしてのCPUを内蔵し、ユーザインターフェース11における各種アプリの管理や、情報入力、情報確認などのモード管理を行い、通信処理を制御する。又、システム制御装置内の各部における処理を制御する。
情報記憶部(メモリ/HD)11-4は、例えばCPUが実行するためのコンピュータプログラム等の、必要な情報を保有しておくためのデータベースである。ネットワーク接続部11-5は、インターネットやLAN、無線LANなどを介して行われる通信を制御する。尚、ユーザインターフェース11は例えばスマートフォンのようなデバイスであっても良いし、タブレット端末のような形態であっても良い。
このように、本実施形態のユーザインターフェース11は、システム制御装置10のブラウザ画面に前記出発地、経由地、到着地を入力画面40を表示し、ユーザによる出発地点、経由地点、到着地点といった位置情報の入力が可能である。更に又、前記ブラウザ画面に前記確認画面50及び地図表示画面60を表示することで、自律移動体12の現在位置を表示することができる。
図4における、経路決定装置13は、地図情報管理部13-1、制御部13-2、位置/経路情報管理部13-3、情報記憶部(メモリ/HD)13-4、ネットワーク接続部13-5を備える。地図情報管理部13-1は、広域の地図情報を保有しており、任意の位置情報に基づいて地図上のルートを探索し、ルートを表す情報を経路情報として出力することができる。
なお、地図情報管理部13-1が保有している地図情報は地形や緯度/経度/高度といった情報を含む3次元の地図情報であると共に、車道、歩道、進行方向、交通規制といった道路交通法に関わる規制情報なども併せて含むことができる。又、例えば時間帯によって一方通行となる場合や、時間帯によって歩行者専用道路となるものなど、時間によって変化する規制情報も、それぞれの時間情報とともに含む構成としてもよい。さらに、前記地図情報は、例えば、移動体が一般道路と比較して、速く走行するであろう領域かどうかを表す高速移動領域情報も含む構成としてもよい。地図情報管理部13-1は、探索結果の経路情報に高速移動領域が含まれる場合は、高速移動領域の情報も位置/経路情報管理部13-3に送信する。制御部13-2は、コンピュータとしてのCPUを内蔵し、経路決定装置13内の各部における処理を制御する。
位置/経路情報管理部13-3は、ネットワーク接続部13-5を介して自律移動体の位置情報を取得するとともに、取得した位置情報を地図情報管理部13-1に送信する。さらに、位置/経路情報管理部13-3は、地図情報管理部13-1から取得した前記探索結果としての前記経路情報を管理する。制御部13-2は、外部システムの要求に従って、位置/経路情報管理部13-3で管理されている前記経路情報と、高速移動領域を所定のデータ形式に変換するとともに、外部システムに送信する。
以上のように、本実施形態においては、経路決定装置13は、受信した位置情報に基づいて地図情報を参照することで道路交通法等に則した経路を探索し、探索結果である経路情報を所定のデータ形式で出力できるように構成されている。
図4における、変換情報保持装置14は、位置/経路情報管理部14-1、固有識別子管理部14-2、制御部14-3、フォーマットデータベース14-4、情報記憶部(メモリ/HD)14-5、ネットワーク接続部14-6を備える。位置/経路情報管理部14-1は、ネットワーク接続部14-6を通して取得した所定の位置情報を管理するとともに、制御部14-3の要求に従って前記位置情報を制御部14-3に送信する。制御部14-3は、コンピュータとしてのCPUを内蔵し、変換情報保持装置14内の各部における処理を制御する。
制御部14-3は、位置/経路情報管理部14-1から取得した前記位置情報と、フォーマットデータベース14-4で管理されているフォーマットの情報に基づいて、前記位置情報を前記フォーマットで規定された固有識別子に変換する。そして、固有識別子管理部14-2に送信する。前記フォーマットについては後に詳しく説明するが、所定の位置を起点とした空間に識別子(以下、固有識別子)を割り振り、固有識別子によって空間を管理するものである。本実施形態においては、所定の位置情報を基に、対応する固有識別子や空間内の情報を取得することができる。
固有識別子管理部14-2は、制御部14-3にて変換した前記固有識別子を管理するとともにネットワーク接続部14-6を通じて送信する。フォーマットデータベース14-4は、前記フォーマットの情報を管理するとともに、制御部14-3の要求に従って、前記フォーマットの情報を制御部14-3に送信する。
又、ネットワーク接続部14-6を通じて取得した前記空間内の情報を前記フォーマットを用いて管理する。変換情報保持装置14は、外部の機器、装置、ネットワークにより取得された前記空間に関する情報を、固有識別子と紐づけて管理する。又、外部の機器、装置、ネットワークに対して固有識別子及びそれに紐づく前記空間に関する情報を提供する。
以上のように、変換情報保持装置14は、所定の位置情報を基に、固有識別子と空間内の情報を取得し、その情報を自身に接続された外部の機器、装置、ネットワークが共有できる状態に管理、提供する。
又、変換情報保持装置14は、システム制御装置10に指定された前記位置情報を、前記固有識別子に変換し、システム制御装置10に提供する。
又、変換情報保持装置14は、システム制御装置10に指定された前記位置情報を、前記固有識別子に変換し、システム制御装置10に提供する。
図4において、システム制御装置10は固有識別子管理部10-1、制御部10-2、位置/経路情報管理部10-3、情報記憶部(メモリ/HD)10-4、ネットワーク接続部10-5を備える。位置/経路情報管理部10-3は、地形情報と緯度/経度情報の対応付けをした簡易的な地図情報を保持するとともに、ネットワーク接続部10-5を通して取得した所定の位置情報及び経路情報を管理する。
また位置/経路情報管理部10-3は、前記経路情報を所定の間隔で区切るとともに、区切った場所の緯度/経度といった位置情報を生成する。情報記憶部(メモリ/HD)10-4は、経路決定装置13から送信される高速移動領域情報に応じた、位置/経路情報管理部10-3によって区切られた位置空間情報の間引き量を保存している。間引き量とは、連続して並んでいる位置空間情報において、位置空間情報として抽出する情報の間にある、抽出しない位置空間情報の数である。つまり、抽出する位置空間情報と、抽出しない位置空間情報が交互に並ぶ場合は、間引き量は「1」となる。この間引き量は任意に設定することが可能で、例えば、位置空間情報がD=W=T=5mとし、移動体が1秒間に進む位置空間情報の中で、少なくとも一つは抽出するとする。高速道路など制限速度が100km/時を超える領域で、移動体の速度が33m/秒の時、間引き量を「6」とする。また、制限速度が80km/時の領域で、移動体の速度が22m/秒の時、間引き量を「4」とする。このように、本実施形態では、制限速度、移動体の速度に応じて間引き量を異ならせることもできる。なお、この場合、間引きの単位は、位置空間情報すなわち固有識別子で識別される空間である。
固有識別子管理部10-1は、前記位置情報及び前記経路情報を前記固有識別子に変換した情報を管理する。制御部10-2は、コンピュータとしてのCPUを内蔵し、システム制御装置10の前記位置情報、前記経路情報、前記固有識別子の通信機能の制御を司り、システム制御装置10内の各部における処理を制御する。
又、制御部10-2は、ユーザインターフェース11にWEBページを提供するとともに、WEBページから取得した所定の位置情報を、経路決定装置13に送信する。又、経路決定装置13から所定の経路情報を取得し、経路情報の各位置情報を変換情報保持装置14に送信する。そして、変換情報保持装置14から取得した固有識別子に変換された経路情報を自律移動体12に送信する。
又、制御部10-2は、経路決定装置13が送信した高速移動領域情報と、情報記憶部(メモリ/HD)10-4に保存されている高速移動領域情報に応じた位置情報の間引き量を照らし合わせ、間引き量を判断する。制御部10-2は、間引き量も考慮した経路情報を、自律移動体12へ送信することが出来る。
又、高速移動領域は、交通状況に応じて、高速移動が不可能な場合もあり、このような時は、領域に応じた間引き量は変化する。例えば、高速道路など制限速度が100km/時を超える領域であっても、渋滞などで、時速5km/時で走行することが強いられる場合が挙げられる。このような場合、後述するセンサノード15において、前述の渋滞が検知され、その情報が変換情報保持装置14に送られる。そして、渋滞情報が、フォーマットデータベース14-4に、固有識別子の情報として保存される。
本実施形態では、制限速度、移動体の速度、渋滞情報に応じて間引き量が変わるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以上のように、システム制御装置10はユーザの指定する所定の位置情報の取得、位置情報及び経路情報の送受信、位置情報の生成、固有識別子を用いた経路情報の送受信を行えるように構成されている。
又、システム制御装置10は、ユーザインターフェース11に入力された前記位置情報に基づいて、自律移動体12が自律移動を行うのに必要な前記経路情報を収集するとともに、自律移動体12に固有識別子を用いた経路情報を提供する。尚、本実施形態では、システム制御装置10と経路決定装置13、変換情報保持装置14は例えばサーバーとして機能している
図4において、自律移動体12は検出部12-1、制御部12-2、方向制御部12-3、情報記憶部(メモリ/HD)12-4、ネットワーク接続部12-5、駆動部12-6を備える。検出部12-1は、例えば複数の撮像素子を有し、複数の撮像素子から得られた複数の撮像信号の位相差に基づき測距を行う機能を有する。又、周辺の地形・建物の壁などの障害物といった検出情報(以下、検出情報)を取得し、検出情報と地図情報に基づき自己位置を推定する自己位置推定機能を有する。
又、検出部12-1は、GPS(Global Positioning System)などの自己位置検出機能と、例えば地磁気センサなどの方向検出機能を有する。更に、取得した前記検出情報と自己位置推定情報と方向検出情報を基に、前記制御部12-2はサイバー空間の3次元マップを生成することができる。
ここで、サイバー空間の3次元マップとは、現実世界の地物の存在の有無や位置や属性などの現実空間の情報を、デジタルデータとして構成したものである。このサイバー空間の3次元マップ内には、現実世界に存在する自律移動体12や、その周辺の地物情報が、デジタルデータとして空間的に等価な情報として保持されている。従って、このデジタルデータを参照することで、自律移動体12は、現実空間の状態を取得することができる。
以下図5を例として、本実施形態で用いるサイバー空間の3次元マップについて説明する。図5(A)は、現実世界における自律移動体12とその周辺の地物情報として存在する柱99の空間的位置関係を示した図、図5(B)は自律移動体12と柱99を、P0を原点とする任意のXYZ座標系空間にマッピングした状態を示した図である。
図5(A)、(B)において、自律移動体12の位置は、自律移動体12に搭載された不図示のGPS等によって取得された緯度経度の位置情報から、自律移動体12内の位置α0として特定される。又、自律移動体12の方位は不図示の電子コンパス等によって取得された方位αYと自律移動体12に移動方向12Yの差分によって特定される。
又、柱99の位置は、予め測定された位置情報から頂点99-1の位置として特定される。また自律移動体12の測距機能によって、自律移動体12のα0から頂点99-1までの距離を取得することが可能である。図5(A)においては移動方向12YをXYZ座標系の軸としてα0を原点とした場合に、頂点99-1の座標(Wx,Wy,Wz)として示される。
サイバー空間の3次元マップでは、この様に取得された情報がデジタルデータとして管理され、図5(B)のような空間情報としてシステム制御装置10、経路決定装置13等で再構成することが可能である。図5(B)においては、自律移動体12と柱99を、P0を原点とする任意のXYZ座標系空間にマッピングした状態を示している。P0を現実世界の所定の緯度経度に設定し、現実世界の方位北をY軸方向に取ることで、この任意のXYZ座標系空間で自律移動体12を、P1と柱99をP2として表現することができる。
具体的には、α0の緯度経度とP0の緯度経度から、この空間におけるα0の位置P1を算出できる。又、同様に柱99をP2として算出できる。この例では、自律移動体12と柱99の2つをサイバー空間の3次元マップで表現しているが、勿論もっと多数あっても同様に扱うことが可能である。
以上のように、3次元空間に現実世界の自己位置や物体をマッピングしたものが3次元マップである。
以上のように、3次元空間に現実世界の自己位置や物体をマッピングしたものが3次元マップである。
図4に戻り、自律移動体12は、機械学習を行った物体検出の学習結果データを、例えば情報記憶部(メモリ/HD)12-4に記憶しており、機械学習を用いて撮影画像から物体検出することができる。尚、前記検出情報に関しては、ネットワーク接続部12-5を経由して、外部のシステムから取得して、3次元マップに反映することもできる。尚、制御部12-2は、コンピュータとしてのCPUを内蔵し、自律移動体12の移動、方向転換、自律走行機能の制御を司り、自律移動体12内の各部における処理を制御する。
方向制御部12-3は、駆動部12-6による移動体の駆動方向を変更することで、自律移動体12の移動方向の変更を行う。駆動部12-6は、モータなどの駆動装置からなり、自律移動体12の推進力を発生させる。自律移動体12は前記3次元マップ内に前記自己位置及び検出情報、物体検出情報を反映し、周辺の地形・建物・障害物・物体から一定の間隔を保った経路を生成し、自律走行を行うことができる。
尚、経路決定装置13は主に道路交通法に関わる規制情報を考慮した経路生成を行う。一方、自律移動体12は経路決定装置13による経路において、周辺障害物の位置をより正確に検出し、自分のサイズに基づき、それらに接触せずに移動するための経路生成を行う。又、自律移動体12の情報記憶部(メモリ/HD)12-4には自律移動体自身のモビリティ形式を格納することも出来る。このモビリティ形式とは例えば法的に識別された移動体の種別であり、例えば自動車、自転車、ドローンなどの種別を意味する。さらに、各モビリティの物理的な大きさや、移動性能(最高速度、最高加速度、最小回転半径など)などの情報をモビリティ形式に含んでもよい。このモビリティ形式に基づいて、後述するフォーマット経路情報の生成を行うことが出来る。
ここで本実施形態における自律移動体12の本体構成について図6を用いて説明する。図6は実施形態に係る自律移動体12のメカ的な構成例を示す斜視図である。尚、本実施形態においては、自律移動体12は、車輪を有する走行体の例を説明するがこの限りではなく、ドローンなどの飛行体であっても良い。
図6において、自律移動体12には検出部12-1、制御部12-2、方向制御部12-3、情報記憶部(メモリ/HD)12-4、ネットワーク接続部12-5、駆動部12-6が搭載されており、各部は互いに電気的に接続されている。駆動部12-6、方向制御部12-3は自律移動体12に少なくとも2つ以上配備されている。
方向制御部12-3は軸の回転駆動により駆動部12-6の方向を変更することで、自律移動体12の移動方向を変更し、駆動部12-6は、軸の回転により自律移動体12の前進、後退を行う。尚、図6を用いて説明した構成は1例であって、これに限定するものではなく、例えば移動方向の変更をオムニホイール等を用いて行っても良い。
尚、自律移動体12は例えばSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術を用いた移動体である。又、検出部12-1により検出した検出情報や、インターネット16を介して取得した外部システムの検出情報を基に、指定された所定の経路を自律移動できるように構成されている。
自律移動体12は細かく指定された地点をトレースするようなトレース移動も可能であるし、大まかに設定された地点を通過しながらその間の空間においては自身で経路情報を生成し、移動することも可能である。
以上のように、本実施形態の自律移動体12は、システム制御装置10により提供された前記固有識別子を用いた経路情報に基づき自律移動を行うことができる。
以上のように、本実施形態の自律移動体12は、システム制御装置10により提供された前記固有識別子を用いた経路情報に基づき自律移動を行うことができる。
図4に戻り、センサノード15は、例えばロードサイドカメラユニットのような映像監視システムなどの外部システムであり、検出部15-1、制御部15-2、情報記憶部(メモリ/HD)15-3、ネットワーク接続部15-4を備える。検出部15-1は、例えばカメラのような自身が検出可能なエリアの検出情報を取得するとともに、物体検出機能、測距機能を有する。
制御部15-2は、コンピュータとしてのCPUを内蔵し、センサノード15の検出、データ保管、データ送信機能の制御を司り、センサノード15内の各部における処理を制御する。又、検出部15-1で取得した検出情報を情報記憶部(メモリ/HD)15-3に保管するとともに、ネットワーク接続部15-4を通じて変換情報保持装置14に送信する。
また、制御部15-2は、検出部15-1で検出した物体速度情報より、物体速度を推測することができ、この物体速度を、ネットワーク接続部15-4を通じて、システム制御装置10に送信することが出来る。
以上のように、センサノード15は、検出部15-1で検出した画像情報、検出した物体の特徴点情報、位置情報などの検出情報を情報記憶部15-3に保存及び通信できるように構成されている。又、センサノード15は、自身が検出可能なエリアの前記検出情報を、前記変換情報保持装置14に提供する。
次に、図4における各制御部の具体的なハードウェア構成に関して説明する。
図7は、制御部10-2、制御部11-2、制御部12-2、制御部13-2、制御部14-2、制御部15-2の具体的なハードウェア構成例を示すブロック図である。
図7は、制御部10-2、制御部11-2、制御部12-2、制御部13-2、制御部14-2、制御部15-2の具体的なハードウェア構成例を示すブロック図である。
図7において、21は情報処理装置の演算・制御を司るコンピュータとしてのCPUである。22はRAMであり、CPU21の主メモリとして、及び実行プログラムの領域や該プログラムの実行エリアならびにデータエリアとして機能する。23はCPU21の動作処理手順を記憶しているROMである。
ROM23は情報処理装置の機器制御を行うシステムプログラムである基本ソフト(OS)を記録したプログラムROMと、システムを稼働するために必要な情報等が記録されているデータROMとを備える。尚、ROM23の代わりに、後述のHDD29を用いても良い。24はネットワークインターフェース(NETIF)であり、インターネット16を介して情報処理装置間のデータ転送を行うための制御や接続状況の診断を行う。25はビデオRAM(VRAM)であり、LCD26の画面に表示させるための画像を展開し、その表示の制御を行う。26はディスプレイ等の表示装置(以下、LCDと記す)である。
27は外部入力装置28からの入力信号を制御するためのコントローラ(以下、KBCと記す)である。28は利用者が行う操作を受け付けるための外部入力装置(以下、KBと記す)であり、例えばキーボードやマウス等のポインティングデバイスが用いられる。29はハードディスクドライブ(以下、HDDと記す)であり、アプリケーションプログラムや各種データ保存用に用いられる。本実施形態におけるアプリケーションプログラムとは、本実施形態における各種処理機能を実行するソフトウェアプログラム等である。
30はCDDであり、例えばCDROMドライブ、DVDドライブ、Blu-Ray(登録商標)ディスクドライブ等の、取り外し可能なデータ記録媒体としてのリムーバブル・メディア31とデータを入出力するためのものである。CDD30は、外部入出力装置の一例である。CDD30は、上述したアプリケーションプログラムをリムーバブル・メディアから読み出す場合等に用いられる。
31はCDD30によって読み出しされる、例えば、CDROMディスク、DVD、Blu―Rayディスク等のリムーバブル・メディアである。
31はCDD30によって読み出しされる、例えば、CDROMディスク、DVD、Blu―Rayディスク等のリムーバブル・メディアである。
尚、リムーバブル・メディアは、光磁気記録媒体(例えば、MO)、半導体記録媒体(例えば、メモリカード)等であっても良い。尚、HDD29に格納するアプリケーションプログラムやデータをリムーバブル・メディア31に格納して利用することも可能である。20は上述した各ユニット間を接続するための伝送バス(アドレスバス、データバス、入出力バス、及び制御バス)である。
次に、図2、図3で説明したような経路設定アプリ等を実現するための自律移動体制御システムにおける制御動作の詳細について図8~図10を用いて説明する。
図8は本実施形態に係る自律移動体制御システムが実行する処理を説明するシーケンス図であり、図9は、図8の続きのシーケンス図であり、図10は、図9の続きのシーケンス図である。
図8は本実施形態に係る自律移動体制御システムが実行する処理を説明するシーケンス図であり、図9は、図8の続きのシーケンス図であり、図10は、図9の続きのシーケンス図である。
図8~図10は、ユーザがユーザインターフェース11に前記位置情報を入力してから自律移動体12の現在位置情報を受け取るまでの、各装置が実行する処理を示している。尚、各装置内の制御部内のコンピュータがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって図8~図10のシーケンスの各ステップの動作が行われる。
先ず、ステップS201において、ユーザがユーザインターフェース11でシステム制御装置10が提供するWEBページにアクセスする。ステップS202において、システム制御装置10はWEBページの表示画面に図2で説明したような位置入力画面を表示させる。ステップS203において、図2で説明したように、ユーザは自律移動体(モビリティ)を選択し、出発/経由/到着地点を示す位置情報(以下、位置情報)を入力する。
前記位置情報は、例えば建物名や駅名や住所など、特定の場所を指定するワード(以下、位置ワード)でも良いし、前記WEBページに表示された地図の特定の位置をポイント(以下、ポイント)として指定する手法でも良い。
ステップS204において、システム制御装置10は選択された自律移動体12の種別情報と、入力された前記位置情報を保存する。この時、前記位置情報が前記位置ワードの場合は、前記位置ワードを保存し、前記位置情報が前記ポイントの場合は、位置/経路情報管理部10-3に保存してある前記簡易的な地図情報を基に、ポイントに該当する緯度/経度を探索し、緯度/経度を保存する。
次に、ステップS205において、システム制御装置10はユーザによって指定された自律移動体12のモビリティ形式から、移動できる経路の種別(以下、経路種別)を判断する。そして、ステップS206において、位置情報と経路種別を経路決定装置13に送信する。
又、経路種別とは、例えば自動車であれば一般道や高速道路、自動車専用道路等であり、自転車であれば所定の歩道、一般道の路側帯、自転車専用レーンなどである。
ステップS207において、経路決定装置13は、受信した前記位置情報が位置ワードの場合、経路決定装置13自身に記録されている地図情報を参照して、位置ワードに該当する緯度/経度情報に変換する。前記位置情報が緯度/経度情報の場合は、そのままステップS208の処理を行う。
続いて、ステップS208で、経路決定装置13は出発地点から経由地点を経由する到着地点までの経路を探索する。この時、探索する経路は前記経路種別に則った経路を探索する。そして、ステップS209で、経路決定装置13は探索の結果として、出発地点から経由地点を経由する到着地点までの経路(以下、経路情報)をGPX形式(GPS eXchange Format)でシステム制御装置10に送信する。
GPX形式のファイルは、ウェイポイント(順序関係を持たない地点情報)、ルート(時間情報を付加した順序関係を持つ地点情報)、トラック(複数の地点情報の集合体:軌跡)の3種類で主に構成されている。
各地点情報の属性値としては緯度/経度、子要素として標高やジオイド高、GPS受信状況・精度などが記載される。GPXファイルに必要な最小要素は、単一ポイントの緯度/経度情報で、それ以外の情報の記述は任意である。前記経路情報として出力するのは前記ルートであり、順序関係を持つ緯度/経度からなる地点情報の集合体である。尚、経路決定装置13が出力する経路情報はGPX形式でなくても、上記と同等の情報を含んでいればよく形式を限定するものではない。
ここで、前記変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4で管理しているフォーマットの構成例に関して図11(A)、図11(B)、図12を参照して詳しく説明する。
図11(A)は地球の緯度/経度情報を示す図であり、図11(B)は図11(A)の所定の空間100を示す斜視図である。又、図11(B)において所定の空間100の中心を中心101とする。図12は空間100内の空間情報を模式的に示した図である。
図11(A)は地球の緯度/経度情報を示す図であり、図11(B)は図11(A)の所定の空間100を示す斜視図である。又、図11(B)において所定の空間100の中心を中心101とする。図12は空間100内の空間情報を模式的に示した図である。
図11(A)、図11(B)において、フォーマットは、地球の空間を緯度/経度/高さを起点とした範囲によって決定される3次元の空間に分割し、夫々の空間に固有識別子を付加して管理可能とするものである。例えばここでは所定の3次元の空間として空間100を表示する。空間100は、北緯20度、東経140度、高さHを中心101に規定され、緯度方向の幅をD、経度方向の幅をW、高さ方向の幅をTと規定された分割空間である。又、地球の空間を前記緯度/経度/高さを起点とした範囲によって決定される空間に分割した1つの空間である。
図11(A)においては便宜上、空間100のみを表示しているが、フォーマットの規定においては前述のとおり空間100と同じように規定された空間が緯度/経度/高さ方向に並んで配置されているものとする。そして配置された各分割空間は夫々緯度/経度によって水平位置を定義されているとともに、高さ方向にも重なりを持ち、高さによって高さ方向の位置を定義されているものとする。
尚、図11(B)において前記緯度/経度/高さの起点として、前記分割空間の中心101を設定しているが、これに限定するものではなく、例えば空間の角部や、底面の中心を前記起点としても良い。
又、形状も略直方体であればよく、地球のような球体表面上に敷き詰める場合を考えた時は、直方体の底面よりも天面のほうをわずかに広く設定したほうが、より隙間なく配置できる。
又、形状も略直方体であればよく、地球のような球体表面上に敷き詰める場合を考えた時は、直方体の底面よりも天面のほうをわずかに広く設定したほうが、より隙間なく配置できる。
図12において前記空間100を例にする。フォーマットデータベース14-4には空間100の範囲に、当該空間の情報(空間情報)夫々が当該空間を表す固有識別子と関連付けてフォーマット化されて保存されている。空間情報は、当該空間に存在する物体の有無や存在する物体の属性、又は、当該空間に進入可能な移動体の種別など、を含む情報である。又、フォーマット化された空間情報は、過去から未来といった時系列を識別可能な状態で保管されている。
即ち、変換情報保持装置14は、緯度/経度/高さによって定義される3次元の空間に存在又は進入可能な物体の種別に関する空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマット化しフォーマットデータベース14-4に保存している。
前記空間情報は、変換情報保持装置14に通信可能に接続された外部システム(例えばセンサノード15)などにより入力された情報に基づき更新され、変換情報保持装置14に通信可能に接続された他の外部システムに情報共有される。
前記空間情報は、変換情報保持装置14に通信可能に接続された外部システム(例えばセンサノード15)などにより入力された情報に基づき更新され、変換情報保持装置14に通信可能に接続された他の外部システムに情報共有される。
また、外部システムを有する事業者/個人の情報、外部システムが取得した検出情報へのアクセス方法の情報、検出情報のメタデータ/通信形式などの検出情報の仕様情報も空間情報として、固有識別子と関連付けて管理することができる。
以上のように、本実施形態では、緯度/経度/高さによって定義される3次元の空間に存在又は進入可能な物体の種別と時間に関する情報(以下、空間情報)を固有識別子と関連付けてフォーマット化してデータベースに保存している。そしてフォーマット化された空間情報によって時空間を管理可能としている。
なお、本実施形態においては空間(ボクセル)の位置を規定する座標系として緯度/経度/高さを用いて説明していくが、本発明の座標系はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば任意の座標軸を有するXYZ座標系や、水平方向の座標としてMGRS(Military Grid Reference System)を用いるなど、様々な座標系を用いることができる。その他、画像の画素位置を座標として利用するピクセル座標系や、所定の領域をタイルという単位で分割し、X/Y方向に並べて表現するタイル座標系を用いることもできる。
図8に戻り、改めて自律移動体制御システムが実行する処理の続きを説明していく。ステップS210において、システム制御装置10は、受信した前記経路情報内の各地点情報間の間隔を前記フォーマットで規定する分割空間の起点位置同士の間隔と比較する。またステップS210において、システム制御装置10は、比較結果に応じて経路情報に含まれる各地点情報を間引き又は補間したものを、位置点群データとして作成する。
具体的には、前記地点情報の間隔が前記分割空間の起点位置同士の間隔より小さい場合、システム制御装置10は分割空間の起点位置間隔に合わせて前記経路情報内の地点情報を間引いたものを位置点群データとして作成する。又、前記地点情報の間隔が前記分割空間の起点位置同士の間隔より大きい場合、システム制御装置10は経路情報から逸脱しない範囲で地点情報を補間して位置点群データとして作成する。
次に、図9のステップS211に示すように、システム制御装置10は、前記位置点群データの各地点情報の緯度/経度情報を、変換情報保持装置14に経路の順番に送信する。又、ステップS212において、変換情報保持装置14は、フォーマットデータベース14-4を参照し、受信した位置点群データの緯度/経度情報を対応する固有識別子に変換し、ステップS213において、システム制御装置10に送信する。
ステップS214において、システム制御装置10は、受信した位置点群データの固有識別子で表現されたデータをフォーマット経路情報として記憶する。
ここで、前記経路情報から前記位置点群データを生成し、固有識別子を用いた経路情報に変換する過程を、図13(A)、図13(B)、図13(C)を参照して詳細に説明する。図13(A)は経路情報を地図情報で表示したイメージ図、図13(B)は位置点群データを用いた経路情報を地図情報で表示したイメージ図、図13(C)は固有識別子を用いた経路情報を地図情報で表示したイメージ図である。
図13(A)において、120は経路情報、121は自律移動体12が通過できない移動不可領域、122は自律移動体12が移動可能な移動可能領域である。前記ユーザが指定した出発地点、経由地点、到着地点の位置情報をもとに、前記経路決定装置13により生成された経路情報120は、前記出発地点、経由地点、到着地点を通過し、かつ地図情報上で移動可能領域122上を通る経路として生成されている。
図13(B)において、123は前記経路情報上の複数の地点情報である。前記経路情報120を取得したシステム制御装置10は、経路情報120上に、所定の間隔で配置した前記地点情報123を生成する。前記地点情報123は夫々緯度/経度/高さで表すことができ、これら地点情報123を本実施形態では位置点群データと呼ぶ。そして、システム制御装置10はこれら地点情報123の各点の緯度/経度/高さを前記変換情報保持装置14に送信し、固有識別子に変換する。
図13(C)において、124は前記地点情報123を1つずつ固有識別子に変換し、固有識別子が規定する空間範囲を四角い枠で表現した地点情報である。経路を示す複数の地点情報がフォーマット経路情報となる。前記地点情報を固有識別子に変換することで、固有識別子地点情報124が得られる。。尚、変換情報保持装置14において、各固有識別子とは、固有識別子が規定する空間範囲に存在又は進入可能な物体の種別と時間に関する情報を含む空間情報が紐づけられて保持されている。
図9に戻り、改めて自律移動体制御システムが実行する処理の続きを説明する。ステップS215において、システム制御装置10は、フォーマット経路情報の各固有識別子に紐づけられた空間情報を、変換情報保持装置14に要求しダウンロードする。
そしてステップS216で、システム制御装置10は、前記空間情報を、自律移動体12の前記サイバー空間の3次元マップに反映できる形式に変換して、所定空間内の複数物体(障害物)の位置を示す情報(以下、コストマップ)を作成する。前記コストマップは、前記フォーマット経路情報のすべての経路の空間に関して初めに作成しても良いし、一定領域で区切った形で作成し、順次更新していく方法で作成しても良い。
次に、ステップS217において、システム制御装置10は、前記フォーマット経路情報と前記コストマップを、自律移動体12に割り当てられた固有識別番号に紐づけて保管する。自律移動体12は所定時間間隔で、自己の前記固有識別番号をネットワークを介して監視(以下、ポーリング)しており、ステップS218において、紐づけられたコストマップをダウンロードする。自律移動体12はステップS219において、前記フォーマット経路情報の各固有識別子の緯度/経度情報を、自己が作成したサイバー空間の3次元マップに対して経路情報として反映させる。
次に、ステップS220において、自律移動体12は前記コストマップをルート上の障害物情報としてサイバー空間の3次元マップに反映する。前記コストマップが一定間隔で区切った形で作成されている場合は、前記コストマップが作成された領域を移動した後に、次の領域のコストマップをダウンロードし、コストマップを更新する。
ステップS221において、自律移動体12は、前記経路情報に沿って前記コストマップで入力された物体(障害物)を回避しながら移動する。即ち、コストマップに基づき移動制御を行う。この時、ステップS222において、自律移動体12は物体検出を行いながら移動し、前記コストマップとの差異があれば物体検出情報を用いてコストマップを更新しつつ移動する。
又、ステップS223において、自律移動体12はコストマップとの差異情報を、対応する固有識別子とともにシステム制御装置10に送信する。固有識別子と、コストマップとの差異情報を取得したシステム制御装置10は、図10のステップS224において、変換情報保持装置14に空間情報を送信し、ステップS225で、変換情報保持装置14は該当する固有識別子の空間情報を更新する。ここで更新する空間情報の内容は、コストマップとの差異情報をそのまま反映するわけではなく、システム制御装置10にて抽象化されてから変換情報保持装置14に送信される。前記抽象化の詳細な内容に関しては後述する。
前記フォーマット経路情報に基づき移動している自律移動体12は、ステップS226において、各固有識別子に紐づけられた分割空間を通過するごとにシステム制御装置10に対して現在自身が通過している空間に紐づけられた固有識別子を送信する。又は前記ポーリング時に、自身の前記固有識別番号に紐づけても良い。システム制御装置10は、自律移動体12から受け取る、空間の固有識別子情報を基に、フォーマット経路情報上の自律移動体12の現在位置を把握する。
前記ステップS226を繰り返すことで、システム制御装置10は前記フォーマット経路情報の中で、自律移動体12が現在どこにいるのかを把握することができる。尚、自律移動体12が通過した空間の固有識別子に関して、システム制御装置10は保持することをやめてもよく、それにより前記フォーマット経路情報の保持データ容量を削減することもできる。
ステップS227において、システム制御装置10は把握した自律移動体12の現在位置情報を基に、図2及び図3で説明した確認画面50及び地図表示画面60を作成し、WEBページの表示画面に表示する。自律移動体12により、現在位置を示す前記固有識別子がシステム制御装置10に送信されるたびに、システム制御装置10は前記確認画面50及び地図表示画面60を更新する。
一方、ステップS228において、センサノード15は検出範囲の検出情報を保存するとともに、ステップS229において前記検出情報を抽象化して、ステップS230において前記空間情報として変換情報保持装置14に送信する。前記抽象化とは、例えば物体が存在しているか否か、物体の存在状態に変化があったか否かといった情報であり、物体に関する詳細情報ではない。
物体に関する詳細情報はセンサノード内のメモリに保管される。そして、ステップS231において、変換情報保持装置14は、抽象化された検出情報である前記空間情報を、空間情報に対応する位置の固有識別子に紐づけて保管する。これにより、フォーマットデータベース内の1つの固有識別子に前記空間情報が格納されたことになる。
又、センサノード15とは異なる外部システムが前記空間情報を活用する場合、外部システムは変換情報保持装置14内の前記空間情報を基に、変換情報保持装置14を経由してセンサノード15内の前記検出情報を取得して活用する。この時、変換情報保持装置14は外部システムとセンサノード15の通信規格をつなぐ機能も有する。
上記のような空間情報の格納をセンサノード15に限らず複数デバイス間で行うことで、変換情報保持装置14は比較的軽量なデータ量にて複数のデバイスのデータをつなぐ機能を有する。尚、ステップS215、S216においてシステム制御装置10がコストマップを作成の際に詳細な物体情報を必要とする場合は、空間情報の詳細な検出情報を保管している外部システムから詳細情報をダウンロードして使用すれば良い。
ここで、自律移動体12の前記フォーマット経路情報の経路上において、センサノード15が前記空間情報を更新したとする。この時、ステップS232でセンサノード15は前記検出情報を取得し、ステップS233で抽象化された空間情報を生成して、ステップS234で変換情報保持装置14に送信する。変換情報保持装置14は、ステップS235で前記空間情報をフォーマットデータベース14-4に格納する。
システム制御装置10は、管理する前記フォーマット経路情報における前記空間情報の変化を所定の時間間隔で確認しており、変化があればステップS236で空間情報をダウンロードする。そして、ステップS237で自律移動体12に割り当てられた固有識別番号に紐づけられたコストマップを更新する。自律移動体12はステップS238において、ポーリングにてコストマップの更新を認識し、自己が作成したサイバー空間の3次元マップに反映する。
以上のように、複数デバイスで共有された空間情報を活用することで、自律移動体12は自己が認識できないルート上の変化を事前に認識でき、その変化に対応することができる。
上記一連のシステムを遂行し、ステップS239で自律移動体12が到着地点に到着した場合には、ステップS240で固有識別子を送信する。
上記一連のシステムを遂行し、ステップS239で自律移動体12が到着地点に到着した場合には、ステップS240で固有識別子を送信する。
これにより固有識別子を認識したシステム制御装置10は、ステップS241で、到着表示をユーザインターフェース11に表示し、アプリを終了する。
本実施形態によれば、以上のようにしてデジタルアーキテクチャのフォーマット及びそれを用いた自律移動体制御システムを提供することができる。
本実施形態によれば、以上のようにしてデジタルアーキテクチャのフォーマット及びそれを用いた自律移動体制御システムを提供することができる。
図11(A)、(B)、図12で説明したように、前記フォーマットデータベース14-4には空間100の範囲に存在又は進入可能な物体の種別と時間に関する情報(空間情報)が過去から未来といった時系列に保管されている。又、前記空間情報は、変換情報保持装置14に通信可能に接続された外部センサなどから入力された情報に基づき更新され、変換情報保持装置14に接続可能な他の外部システムに情報共有されている。
これらの空間情報の1つとして、空間内の物体の種別情報がある。ここでの空間内の物体の種別情報は例えば道路における車道、歩道、自転車専用道路等、地図情報より取得可能な情報である。また他には車道におけるモビリティの進行方向や交通規制等の情報も同様に種別情報と定義することが出来る。更に後述するように空間自体に種別情報を定義することも出来る。
上述したように、システム制御装置10が、経路情報から地点情報123を生成し、地点情報123を固有識別子を用いて変換する位置空間情報124へ変換する時、固有識別子地点情報124は位置空間情報が連続したものとして説明した。本発明はこれに限られず、位置空間情報を連続させないフォーマット経路情報を使用してもよい。
例えば、図4を参照して経路決定装置13について説明したように、通常より移動する速度が速くなる領域、いわゆる高速移動領域は一般的に自律移動体12の単位時間あたりの移動距離が長くなる。そして、これまで述べられたように、自律移動体12は、フォーマット経路情報をダウンロードし、参照することで、移動を行っている。このため、高速移動領域などのように、短時間で距離が長く、位置空間情報が連続していると、自律移動体12の制御部12-2における、フォーマット経路情報の単位時間当たりのダウンロードデータ量が多くなる。そして、フォーマット経路情報のダウンロード処理が大きくなることも懸念される。このため、高速移動領域では、位置空間情報を連続させないフォーマット経路情報とすることで、移動体の移動制御に必要な情報量や精度を確保しつつ、単位時間当たりのフォーマット経路情報のダウンロードデータ量を小さくすることができる。
以下に、位置空間情報を連続させないフォーマット経路情報を用いた自律移動体12のフォーマット経路情報作製を、シーケンス図を用いて説明する。
図14は、位置空間情報を連続させないフォーマット経路情報の作製について、システム制御装置10、経路決定装置13、変換情報保持装置14、センサノード15、自律移動体12が実行する処理を示すシーケンス図である。
以下に、自律移動体12の高速移動が推測される時の、位置空間情報が不連続なフォーマット経路情報の作製方法について記載する。、図8のステップS201からS214までが終了している状態から自律移動体制御システムの各装置の動作を説明する。まず、ステップS301において、経路決定装置13の地図情報管理部13-1は、経路に高速移動領域が含まれるかを確認する。
次に、ステップS302において、経路決定装置13の制御部13-2は、高速移動領域情報をシステム制御装置10に送信する。
次に、ステップS303において、システム制御装置10の制御部10-2は、受信した高速移動領域情報と、情報記憶部(メモリ/HD)10-4に保存された、高速移動領域に応じた位置情報の間引き量を照らし合わせ、間引き量を判断する。
次に、ステップS304において、システム制御装置10は、間引き量より、位置空間情報が連続しているフォーマット経路情報を修正する。
次に、ステップS305において、システム制御装置10は、間引き量が反映された位置情報を、自律移動体12に送信する。本実施形態によれば、このようにして、自律移動体12の高速移動が推測される、位置空間情報が不連続なフォーマット経路情報の作製をすることが出来る。
また、位置空間情報が不連続なフォーマット経路情報の作製方法において、センサノード15において、高速移動領域の交通状況の変化を検知し、この情報も加味する場合の処理について図15に示す。
まず始めに、図14と同様に、図8のステップS201からS214までが終了している状態から始まる。続いて、ステップS310において、経路決定装置13の地図情報管理部13-1は、経路に高速移動領域が含まれるかを確認する。
次に、ステップS311において、経路決定装置13の制御部13-2は、高速移動領域情報をシステム制御装置10に、送信する。
次に、ステップS312において、センサノード15の検出部15-1は、高速移動領域の交通状況を確認する。具体的には、検出部15-1は、監視カメラ等を用いて、高速移動領域を走行している、移動体の速度、一定時間において検出される移動体の量を測定する。
次に、ステップS313において、センサノード15は、高速移動領域の交通状況を、ネットワーク接続部15-4を経由して、変換情報保持装置14に送信する。
次に、ステップS314において、変換情報保持装置14は、高速移動領域の交通状況を、フォーマットデータベース14-4に保存し、高速移動領域における固有識別子が規定する空間範囲の空間情報が更新される。
次に、ステップS315において、システム制御装置10は、変換情報保持装置14へ、高速移動領域の位置情報を送信する。
次に、ステップS316において、変換情報保持装置14は、高速移動領域の位置情報に対応する、固有識別子を探索する。
次に、ステップS317において、変換情報保持装置14は、高速移動領域の固有識別子を送信する。
次に、ステップS318において、システム制御装置10の制御部10-2は、間引き量を判断する。この時、制御部10-2は、高速移動領域情報と、情報記憶部(メモリ/HD)10-4に保存された、高速移動領域に応じた位置情報の間引き量と、高速移動領域の固有識別子を照らし合わせ、間引き量を判断する。
以降の処理は、図14のステップS304からS305の処理と同じである。本実施形態によれば、このようにして、高速移動領域の交通状況の変化を検知し、この情報も加味した、位置空間情報を連続させないフォーマット経路情報の作製をすることが出来る。
次に、図14に示したように間引き量を基に作製されたフォーマット経路情報を、図16を参照して詳細に説明する。図16は、図13の間引き量を変更したものである。そして、図16は、経路情報、位置点群データ、固有識別子を用いた経路情報を地図情報で表示したイメージ図である。ここでは、具体例として、図中の経路情報は、間引き量を「1」とした領域で考える。
図16(A)において、200は経路情報、201は自律移動体12が通過できない移動不可領域、202は自律移動体12が移動可能領域である。前記ユーザが指定した出発地点、経由地点、到着地点の位置情報をもとに、前記経路決定装置13により生成された経路情報200は、前記出発地点、経由地点、到着地点を通過し、かつ地図情報上で移動可能領域202上を通る経路として生成されている。
図16(B)において、203は、間引き量「1」が反映された、前記経路情報上の複数の位置情報である。前記経路情報200を取得したシステム制御装置10は、経路情報200上に、所定の間隔で配置した前記位置情報203を生成する。前記位置情報203は夫々緯度/経度/高さで表すことができ、これら位置情報203を本実施形態では位置点群データと呼ぶ。そして、システム制御装置10はこれら位置情報203の各点の緯度/経度/高さを1つずつ前記変換情報保持装置14に送信し、固有識別子に変換する。
なお、本実施形態では位置点群データから後述するフォーマット経路情報を作成する際にフォーマット経路情報を構成する固有識別子によって特定される空間(=ボクセル)が隙間なく数珠繋ぎとなるように、位置点群データの間引き/補間を行っている。しかしこれに限定されるものではなく、少なくとも位置点群データを構成する地点情報の間隔は、分割空間の起点(=基準点)位置同士の間隔以上あり、分割空間同士が被らないようにして移動経路を設定できる。位置点群データ同士の間隔が詰まっているほど、より詳細に移動経路を指定することが可能となるが、その反面、移動経路全体のデータ量は増大する。また、位置点群データ同士の間隔が大きければ、移動経路の詳細な指定はできないが移動経路全体のデータ量は抑えることができる。つまり、自律移動体12への移動経路の指示粒度や、扱えるデータ量などの条件に合わせて、位置点群データ同士の間隔を適切に調整することができる。また、部分的に位置点群データ同士の間隔を変更し、より最適な経路設定とすることも可能である。
図16(C)において、204は前記位置情報203を1つずつ固有識別子に変換し、固有識別子が規定する空間範囲を四角い枠で表現した位置空間情報である。前記位置情報を固有識別子に変換することで、位置空間情報204が得られる。位置空間情報204は、間引き量「1」が反映された、連続する固有識別子に反映させた位置空間情報である。これにより、間引き量「1」が反映された、位置空間情報204によって経路情報200が表現していた経路を表現され、間引き量が反映されたフォーマット経路情報を表現している。これにより、自律移動体12は、識別する位置情報、固有識別子の量が減り、制御部12-2の処理が小さくなる。
図11(A)、図11(B)、図12を参照して上述したように、フォーマットは地球の空間を緯度/経度/高さを起点とした範囲によって決定される分割空間に分割し、それぞれの空間に固有識別子を付加して管理可能とするものである。例えば、ここでは図11(B)に示した、空間100を用いて説明する。空間100は、北緯20度、東経140度、高さHを中心101に規定され、緯度方向の幅をD、経度方向の幅をW、高さ方向の幅をTと規定された分割空間である。そして、地球の空間を前記緯度/経度/高さを起点とした範囲によって決定される空間に分割した一つの空間である。つまり、分割した空間100の大きさ、形状は自由度があり、その都度、適した大きさ、形状が採用することが出来る。
ここで、図9における、固有識別子で規定される空間の大きさと、自律移動体12の大きさに大きな隔たりがある場合、システム制御装置10や自律移動体12で使用するフォーマット経路情報や位置空間情報に過不足が生じる場合がある。例えば、固有識別子で規定される空間の大きさが、自律移動体12の大きさより小さすぎる場合、システム制御装置10や自律移動体12で使用するフォーマット経路情報や位置空間情報の容量が大きくなる。このため、必要以上に通信帯域を使用したり、自律移動体12の処理負荷が高くなったりすることが懸念される。また、固有識別子で規定される空間の大きさが、自律移動体12の大きさより大きすぎる場合、フォーマット経路情報や位置空間情報の情報密度が小さくなるため、適切な移動体制御を行えない可能性がある。固有識別子で規定される空間の大きさを適切に選択する方法について、図17(A)、(B)、(C)を用いて説明する。
図17(A)、(B)、(C)では、自律移動体210を鉛直下向きに見たときの、出発地点から当着地点に至る経路情報と固有識別子で規定される空間の位置空間情報を表している。図17(A)、(B)、(C)において、205は経路情報、207、208、209は経路情報205に基づく位置空間情報、210は自律移動体、Wcは自律移動体210の幅を表している。図17(C)の斜線部は、自律移動体210が経路情報205を移動する際に、詳細に知りたい領域を示している。また、図17(A)、(B)、(C)における、出発地点から当着地点に至る経路はそれぞれ同一である。
ここで、緯度方向の幅をD、経度方向の幅をW、高さ方向の幅をTであるとき、D=W=Tとする。また、固有識別子で規定される空間207~209の大きさと、自律移動体210の幅Wcの大きさの関係は、固有識別子で規定される空間209>Wc>固有識別子で規定される空間208>固有識別子で規定される空間207であるとする。
図17(A)において、自律移動体210は、出発地から到着地まで移動する時に参照する固有識別子で規定される空間の位置空間情報の数は15個であるが、図17(B)においては5個、図17(C)においては1個となっている。このように同じ距離の経路情報においても、固有識別子で規定される空間の大きさが異なることで、これに応じて、自律移動体210が行う、フォーマット経路情報や位置空間情報のダウンロード処理が異なる。さらに、図17(C)のように、位置空間情報を大きくすると、フォーマット経路情報のダウンロード処理を軽くすることができる。自律移動体210が詳細に知りたい領域よりも大きい領域の情報を参照することとなる。
このため、図4を参照して説明した情報記憶部(メモリ/HD)12-4に格納した自律移動体のモビリティ形式に基づき、適した固有識別子で規定される空間の大きさを採用することが考えられる。具体的には、固有識別子で規定される空間の大きさと、自律移動体12の幅が、略等しいものが望ましい。
以下に、モビリティ形式を用いた自律移動体12のフォーマット経路情報作製を、シーケンス図を用いて説明する。なお、固有識別子で規定される空間の形状立方体形状(D=W=T)とした場合について説明する。
図18は、モビリティ形式を用いたフォーマット経路情報の作製について、システム制御装置10、経路決定装置13、変換情報保持装置14、センサノード15、自律移動体12が実行する処理を示すシーケンス図である。
以下に、自律移動体12のモビリティ形式に基づき、位置空間情報124と自律移動体12の大きさが近い、フォーマット経路情報の作製方法について記載する。ここでは、自律移動体12を自動車とし、自動車の幅と、位置空間情報124の大きさを近づけるものを示すが、自動車の長さ、高さ等、自由に指定できるものとする。
まず始めに、図8のステップS201からS208までが終了している状態から始まる。続いて、ステップS401において、経路決定装置13は、システム制御装置10に経路情報を送信する。
次に、ステップS402において、自律移動体12の制御部12-2は、情報記憶部(メモリ/HD)12-4に保存された、モビリティ形式を検索する。
次に、ステップS403において、自律移動体12の制御部12-2は、モビリティ形式を、ネットワーク接続部12-5を経由して、システム制御装置10に送信する。
次に、ステップS404において、システム制御装置10の位置/経路情報管理部10-3は、モビリティ形式の中から、自律移動体12の幅の数値(幅)を抽出し、経路情報上に、幅の間隔で配置した位置情報を作製する。なお、ここでは、自律移動体12の幅を採用しているが、自律移動体12の形状によっては、長さや高さを用いる場合も考えられ、幅に限定されるものではない。
次に、ステップS405において、システム制御装置10は、幅の間隔で分割された位置情報を、変換情報保持装置14に送信する。
次に、ステップS406において、変換情報保持装置14は、幅の間隔で配置された位置情報を基に、幅の間隔と、固有識別子で規定される空間のサイズが略等しくなるような固有識別子を決定する。、又は、あらかじめ用意された空間の分割の大きさの中で、幅より大きいサイズを選択する。なお、図17(C)のように固有識別子で規定される空間のサイズが、移動体の幅より極端に大きい場合、固有識別子で規定される空間に含まれる障害物などの物体の位置などの精度や移動体の移動制御の精度が低下する可能性がある。このため、移動体のサイズを超える大きさのうち最小の空間サイズを選択することがより望ましい。
また、移動体がドローンや飛行機、ヘリコプターなどの飛行体の場合も、移動体そのもののサイズに基づいて、固有識別子で規定される空間のサイズを決定してもよい。
また、移動体がドローンや飛行機、ヘリコプターなどの飛行体の場合も、移動体そのもののサイズに基づいて、固有識別子で規定される空間のサイズを決定してもよい。
また、プロペラやエンジン、翼など移動体の移動制御に関わる移動体が有する部分のサイズに基づいて、固有識別子で規定される空間のサイズを決定してもよい。例えば、プロペラの大きさより小さい物体は飛行体の移動制御への影響が小さいと考えられるため、モビリティ形式情報に含まれるプロペラサイズの情報に基づいて、プロペラサイズより大きい固有識別子で規定される空間のサイズに決定することが望ましい。
システム制御装置10は、前記フォーマット経路情報と前記コストマップを、自律移動体12に割り当てられた固有識別番号に紐づけて保管する。自律移動体12は所定時間間隔で、自己の前記固有識別番号をネットワークを介して監視(以下、ポーリング)しており、ステップS218において、紐づけられたコストマップをダウンロードする。自律移動体12はステップS219において、前記フォーマット経路情報の各固有識別子の緯度/経度情報を、自己が作成したサイバー空間の3次元マップに対して経路情報として反映させる。
次に、ステップS407において、変換情報保持装置14は、固有識別子をシステム制御装置10に、送信する。
次に、ステップS408において、システム制御装置10は、経路情報、固有識別子を基に、フォーマット経路情報を作製する。
そして、ステップS409において、システム制御装置10は、モビリティ形式が考慮されたフォーマット経路情報を自律移動体12に、送信する。
本実施形態によれば、このようにして、自律移動体12のモビリティ形式を用いたフォーマット経路情報の作製をすることができるため、移動体の大きさに適した固有識別子で規定される空間の大きさを決定することができる。結果としてシステム制御装置10や自律移動体12で使用するフォーマット経路情報や位置空間情報に過不足を低減することができる。
本実施形態によれば、このようにして、自律移動体12のモビリティ形式を用いたフォーマット経路情報の作製をすることができるため、移動体の大きさに適した固有識別子で規定される空間の大きさを決定することができる。結果としてシステム制御装置10や自律移動体12で使用するフォーマット経路情報や位置空間情報に過不足を低減することができる。
なお、上述のステップS401~409において、移動体の大きさに応じて、固有識別子で規定される空間の大きさを決定する場合を例にとって説明したが、その他の情報も加味して固有識別子で規定される空間の大きさの大きさを決定する構成としてもよい。
例えば、移動体の移動性能に応じて、固有識別子で規定される空間の大きさを決定してもよい。具体的には、上述のステップS404において、システム制御装置10がモビリティ形式から移動体の移動性能として、最小回転半径を示す情報を取得し、最小回転半径より小さい大きさの固定識別子で規定される空間を選択する構成としてもよい。最小回転半径は移動体が移動可能な最も小さい範囲とみなすことができる。このため、最小回転半径より大きい固定識別子で規定される空間の情報を使用する場合、当該空間に含まれる障害物などの物体の具体的な位置の精度が低いため、移動体と障害物が意図せず接触する可能性が高くなる。
一方、最小回転半径より小さい大きさの固定識別子で規定される空間を選択することで、次の効果を奏する。すなわち、移動体が移動しうる範囲の空間情報を、必要最小限の精度で取得しつつ、フォーマット経路情報や位置空間情報を処理するための通信帯域や各装置の処理負荷を低減することができる。
一方、最小回転半径より小さい大きさの固定識別子で規定される空間を選択することで、次の効果を奏する。すなわち、移動体が移動しうる範囲の空間情報を、必要最小限の精度で取得しつつ、フォーマット経路情報や位置空間情報を処理するための通信帯域や各装置の処理負荷を低減することができる。
また、固有識別子で規定される空間のサイズを各装置の状態に応じて動的に変更する構成としてもよい。例えば、移動体が飛行体である場合、移動体の状態として飛行体の高度を使用し、高度が高くなるほど、固有識別子で規定される空間のサイズを大きくすることが望ましい。一般的に飛行体の高度が高くなるほど、飛行体の位置制御に要求される位置精度は低下する。したがって、飛行体の高度が高くなるほど、固有識別子で規定される空間のサイズを大きくすることにより、移動体の移動制御に必要な情報量や精度を確保しつつ、固有識別子で規定される空間の情報の単位時間当たり処理するデータ量を小さくすることができる。
具体的には、ステップS226において、システム制御装置10が、受信する移動体の現在位置を表す固有識別子から移動体の現在の高度を取得する。ステップS236においてシステム制御装置10は、移動体の現在高度が所定値より高いか判断し、所定値より高いと判断した場合は、1段階大きい空間サイズの固有識別子で規定される空間の情報を変換情報保持装置14から取得する。このようにすることで、変換情報保持装置とシステム制御装置のデータ処理量、変換情報保持装置とシステム制御装置間の通信量を小さくすることができる。さらに、固有識別子で規定される空間サイズを大きくすることにより、ステップS237において、システム制御装置10が生成するコストマップの情報量も小さくすることができる。このため、システム制御装置と自律移動体のデータ処理量、変換情報保持装置と自律移動体間の通信量を小さくすることができる。
具体的には、ステップS226において、システム制御装置10が、受信する移動体の現在位置を表す固有識別子から移動体の現在の高度を取得する。ステップS236においてシステム制御装置10は、移動体の現在高度が所定値より高いか判断し、所定値より高いと判断した場合は、1段階大きい空間サイズの固有識別子で規定される空間の情報を変換情報保持装置14から取得する。このようにすることで、変換情報保持装置とシステム制御装置のデータ処理量、変換情報保持装置とシステム制御装置間の通信量を小さくすることができる。さらに、固有識別子で規定される空間サイズを大きくすることにより、ステップS237において、システム制御装置10が生成するコストマップの情報量も小さくすることができる。このため、システム制御装置と自律移動体のデータ処理量、変換情報保持装置と自律移動体間の通信量を小さくすることができる。
また、システム制御装置10が各装置と通信を行う際の通信速度を測定し、通信速度が所定値より遅いと判断した場合、次のような構成にしてもよい。すなわち、ステップS236においてシステム制御装置10は、1段階大きい空間サイズの固有識別子で規定される空間の情報を変換情報保持装置14から取得する構成としてもよい。
(変形例1)
本実施例の変形例1として、システム制御装置10が、障害物情報以外の情報を取得し、取得した情報に基づいて経路情報を生成する例を説明する。その際、変換情報保持装置14から取得する情報の種別に基づいて固有識別子で規定される空間のサイズを変更する点が変形例1の特徴である。変形例1に特有の各装置の動作についてのみ説明し上述の実施例と同様である各装置の動作については、説明を省略する。
本実施例の変形例1として、システム制御装置10が、障害物情報以外の情報を取得し、取得した情報に基づいて経路情報を生成する例を説明する。その際、変換情報保持装置14から取得する情報の種別に基づいて固有識別子で規定される空間のサイズを変更する点が変形例1の特徴である。変形例1に特有の各装置の動作についてのみ説明し上述の実施例と同様である各装置の動作については、説明を省略する。
変形例1のシステム制御装置10は、ステップS215において、気象情報を含む空間情報を変換情報保持装置14から取得する。ここで気象情報としては、アメダスの情報、高解像度降水レーダーの情報、風向風速情報などを含む。
このとき、システム制御装置10は、取得する気象情報の種別に基づいて、取得する固有識別子で規定される空間のサイズを変更する。気象情報は、その情報種別によって情報の精度を担保している範囲が異なるため、気象情報の種別に応じて取得する固有識別子で規定される空間のサイズを変更することが望ましい。例えば、アメダスのデータであれば約20km四方の範囲の気象情報がまとめられているため、取得する固有識別子で規定される空間のサイズも少なくとも20km程度以上であることが望ましい。また、高解像度の降水データであれば約250m四方の降水データがまとめられているため、取得する固有識別子で規定される空間のサイズも少なくとも250m程度以上であることが望ましい。また、風向風速データであれば約5km四方のデータがまとめられているため、取得する固有識別子で規定される空間のサイズも少なくとも5km程度以上であることが望ましい。
次に、システム制御装置10は、取得した空間情報に基づいて、ステップS214で生成したフォーマット経路情報を補正する。具体的には、ステップS214で生成したフォーマット経路情報上の固定識別子で示される空間に所定値以上の降水量を示す空間が含まれていた場合、所定値以下の降水量を示す空間のみを通るようにフォーマット経路情報を補正する。
このように障害物情報以外の情報を取得し経路情報を補正することで、自律移動体12が降水に影響を受けやすいドローンなどの場合、飛行可能な領域のみを通るフォーマット経路情報を生成することができる。
また、変換情報保持装置14から取得する情報の種別に基づいて固有識別子で規定される空間のサイズを変更することで、固有識別子で規定される空間のサイズが、取得するデータの保証している範囲より小さい場合などに、次の効果を奏することができる。すなわち、異なる固有識別子で規定される空間から同じ情報が重複して取得されることを防ぐことができ、情報量に対する通信や処理に要する時間や電力が増大することを防ぐことができる。
さらに、システム制御装置10が取得した固有識別子で規定される空間の情報に基づいて、固有識別子で規定される空間のサイズを動的に変更する構成としてもよい。例えば、まず比較的大きいサイズの、固有識別子で規定される空間の情報を取得し、その情報が移動体制御に影響を与えうる情報であれば、比較的小さいサイズの、固有識別子で規定される空間の情報を再度取得しなおす。
具体的には、ステップS215において、システム制御装置10は、経路を含む20kmのサイズの固有識別子で規定される空間のアメダスの降水情報を取得する。250kmのサイズの固有識別子で規定される空間に所定値以上の降水量が含まれると判断した場合にのみ、経路を含む250mのサイズの固有識別子で規定される空間の高解像度の降水データを取得する。システム制御装置10は、この取得したデータに基づいてステップS214で生成したフォーマット経路情報を補正する。降水量の所定値としては、自律移動体の移動制御に影響を及ぼしうる値を設定することが望ましい。
このようにすることで、自律移動体の移動制御に影響を及ぼす可能性が低い場合には、比較的大きいサイズの、固有識別子で規定される空間の情報のみ取得するので、情報量を削減することができる。
以上の説明のように、本発明の実施形態によれば、デジタルアーキテクチャのフォーマット及びそれを用いた自律移動体制御システムが安全性を考慮したうえでより効率的に提供される。
尚、上述の各実施形態においては自律移動体に制御システムを適用した例について説明した。しかし、本発明の移動体は、AGV(Automatic Guided Vehicle)やAMR(Autonomous Mobile Robot)などの自律移動体に限らない。例えば自動車、列車、船舶、飛行機、ロボット、ドローンなどの移動をする移動装置であればどのようなものであってもよい。また、本発明の制御システムは一部がそれらの移動体に搭載されていても良いし、搭載されていなくても良い。また、移動体をリモートでコントロールする場合にも本発明を適用することができる。
(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。
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及び変更が可能である。
尚、本実施形態は、以下の構成の組み合わせを含む。
(構成1)
少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御手段と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記変換情報保持手段から取得した前記空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御システム。
(構成2)
前記自律移動体の速度を取得する速度取得手段を有し、
前記制御手段は、前記所定条件に応じた間引きとして、前記速度取得手段で取得した速度に応じた間引き量で間引く、
ことを特徴とする構成1に記載の制御システム。
(構成3)
前記制御手段は、前記所定条件に応じて前記固有識別子で識別される空間を単位として間引く、
ことを特徴とする構成1又は2に記載の制御システム。
(構成4)
少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御手段と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記変換情報保持手段から取得する前記固有識別子で識別される空間の大きさを所定の条件に基づいて変更して、前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御システム。
(構成5)
前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体の種別情報に応じて異ならせる、
ことを特徴とする構成4に記載の制御システム。
(構成6)
前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体のサイズに応じて異ならせる、
ことを特徴とする構成4又は5に記載の制御システム。
(構成7)
前記自律移動体の移動体の移動制御に関わる移動体が有する部分のサイズに応じて、
前記固有識別子で識別される空間の大きさを異ならせる、
ことを特徴とする構成4から6のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成8)
前記自律移動体、前記制御手段、前記変換情報保持手段のいずれかの状態に基づいて、前記固有識別子で識別される空間の大きさを異ならせる、
ことを特徴とする構成4から7のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成9)
前記制御手段が、前記変換情報保持手段から取得しようとする情報種別に基づいて、前記固有識別子で識別される空間の大きさを異ならせる、
ことを特徴とする構成4から8のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成10)
前記制御手段が、前記変換情報保持手段から取得した前記固有識別子で識別される第1の大きさの空間の情報が、前記自律移動体の移動制御に影響を与える情報だった場合に、前記固有識別子で識別される第2の大きさ空間の情報をさらに取得する、
ことを特徴とする構成4から9のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成11)
前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体の種別情報に応じて異ならせる、
ことを特徴とする構成1から3のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成12)
前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体のサイズに応じて異ならせる、
ことを特徴とする構成1から4のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成13)
所定の条件によって大きさを定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報と、前記空間情報を識別するための識別子とを関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段から、複数の空間情報のうち一部の空間情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記空間情報に基づいて、移動体の移動経路に関する経路情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記経路情報に基づいて、前記移動体へ制御指示を行う制御手段と
を有することを特徴とする情報処理装置。
(構成14)
所定の条件によって大きさを定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報と、前記空間情報を識別するための識別子とを関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段から、移動体の形式に応じた大きさの空間の空間情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記空間の大きさに基づいて、前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記経路情報に基づいて、前記移動体へ制御指示を行う制御手段と
を有することを特徴とする情報処理装置。
(方法1)
少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御工程と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持工程と、
を有し、
前記制御工程は、前記変換情報保持工程から取得した空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御方法。
(方法2)
少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御工程と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持工程と、
を有し、
前記制御工程は、前記変換情報保持工程から取得した空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御方法。
(プログラム1)
構成1乃至14のいずれか1つに記載の各手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
(構成1)
少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御手段と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記変換情報保持手段から取得した前記空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御システム。
(構成2)
前記自律移動体の速度を取得する速度取得手段を有し、
前記制御手段は、前記所定条件に応じた間引きとして、前記速度取得手段で取得した速度に応じた間引き量で間引く、
ことを特徴とする構成1に記載の制御システム。
(構成3)
前記制御手段は、前記所定条件に応じて前記固有識別子で識別される空間を単位として間引く、
ことを特徴とする構成1又は2に記載の制御システム。
(構成4)
少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御手段と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記変換情報保持手段から取得する前記固有識別子で識別される空間の大きさを所定の条件に基づいて変更して、前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御システム。
(構成5)
前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体の種別情報に応じて異ならせる、
ことを特徴とする構成4に記載の制御システム。
(構成6)
前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体のサイズに応じて異ならせる、
ことを特徴とする構成4又は5に記載の制御システム。
(構成7)
前記自律移動体の移動体の移動制御に関わる移動体が有する部分のサイズに応じて、
前記固有識別子で識別される空間の大きさを異ならせる、
ことを特徴とする構成4から6のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成8)
前記自律移動体、前記制御手段、前記変換情報保持手段のいずれかの状態に基づいて、前記固有識別子で識別される空間の大きさを異ならせる、
ことを特徴とする構成4から7のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成9)
前記制御手段が、前記変換情報保持手段から取得しようとする情報種別に基づいて、前記固有識別子で識別される空間の大きさを異ならせる、
ことを特徴とする構成4から8のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成10)
前記制御手段が、前記変換情報保持手段から取得した前記固有識別子で識別される第1の大きさの空間の情報が、前記自律移動体の移動制御に影響を与える情報だった場合に、前記固有識別子で識別される第2の大きさ空間の情報をさらに取得する、
ことを特徴とする構成4から9のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成11)
前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体の種別情報に応じて異ならせる、
ことを特徴とする構成1から3のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成12)
前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体のサイズに応じて異ならせる、
ことを特徴とする構成1から4のいずれか一つに記載の制御システム。
(構成13)
所定の条件によって大きさを定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報と、前記空間情報を識別するための識別子とを関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段から、複数の空間情報のうち一部の空間情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記空間情報に基づいて、移動体の移動経路に関する経路情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記経路情報に基づいて、前記移動体へ制御指示を行う制御手段と
を有することを特徴とする情報処理装置。
(構成14)
所定の条件によって大きさを定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報と、前記空間情報を識別するための識別子とを関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段から、移動体の形式に応じた大きさの空間の空間情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記空間の大きさに基づいて、前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記経路情報に基づいて、前記移動体へ制御指示を行う制御手段と
を有することを特徴とする情報処理装置。
(方法1)
少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御工程と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持工程と、
を有し、
前記制御工程は、前記変換情報保持工程から取得した空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御方法。
(方法2)
少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御工程と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持工程と、
を有し、
前記制御工程は、前記変換情報保持工程から取得した空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御方法。
(プログラム1)
構成1乃至14のいずれか1つに記載の各手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
尚、上記実施形態における制御の一部又は全部を上述した実施形態の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介して制御システム等に供給するようにしてもよい。そしてその制御システム等におけるコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
尚、上記実施形態における制御の一部又は全部を上述した実施形態の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介して制御システム等に供給するようにしてもよい。そしてその制御システム等におけるコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
10:システム制御装置
11:ユーザインターフェース
12:自律移動体
13:経路決定装置
14:変換情報保持装置
15:センサノード
16:インターネット
11:ユーザインターフェース
12:自律移動体
13:経路決定装置
14:変換情報保持装置
15:センサノード
16:インターネット
Claims (14)
- 少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御手段と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記変換情報保持手段から取得した前記空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御システム。 - 前記自律移動体の速度を取得する速度取得手段を有し、
前記制御手段は、前記所定条件に応じた間引きとして、前記速度取得手段で取得した速度に応じた間引き量で間引く、
ことを特徴とする請求項1に記載の制御システム。 - 前記制御手段は、前記所定条件に応じて前記固有識別子で識別される空間を単位として間引く、
ことを特徴とする請求項1に記載の制御システム。 - 少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御手段と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記変換情報保持手段から取得する前記固有識別子で識別される空間の大きさを所定の条件に基づいて変更して、前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御システム。 - 前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体の種別情報に応じて異ならせる、
ことを特徴とする請求項4に記載の制御システム。 - 前記固有識別子で識別される空間の大きさを、前記自律移動体のサイズに応じて異ならせる、
ことを特徴とする請求項4に記載の制御システム。 - 前記自律移動体の移動体の移動制御に関わる移動体が有する部分のサイズに応じて、
前記固有識別子で識別される空間の大きさを異ならせる、
ことを特徴とする請求項4に記載の制御システム。 - 前記自律移動体、前記制御手段、前記変換情報保持手段のいずれかの状態に基づいて、前記固有識別子で識別される空間の大きさを異ならせる、
ことを特徴とする請求項4に記載の制御システム。 - 前記制御手段が、前記変換情報保持手段から取得しようとする情報種別に基づいて、前記固有識別子で識別される空間の大きさを異ならせる、
ことを特徴とする請求項4に記載の制御システム。 - 前記制御手段が、前記変換情報保持手段から取得した前記固有識別子で識別される第1の大きさの空間の情報が、前記自律移動体の移動制御に影響を与える情報だった場合に、前記固有識別子で識別される第2の大きさ空間の情報をさらに取得する、
ことを特徴とする請求項4に記載の制御システム。 - 少なくとも一台以上の自律移動体に制御指示を行う制御工程と、
緯度/経度/高さによって定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報を固有識別子と関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持工程と、
を有し、
前記制御工程は、前記変換情報保持工程から取得した空間情報に基づき、所定条件に応じた間引きをして前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する、
ことを特徴とする制御方法。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の各手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
- 所定の条件によって大きさを定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報と、前記空間情報を識別するための識別子とを関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段から、複数の空間情報のうち一部の空間情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記空間情報に基づいて、移動体の移動経路に関する経路情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記経路情報に基づいて、前記移動体へ制御指示を行う制御手段と
を有することを特徴とする情報処理装置。 - 所定の条件によって大きさを定義される空間に存在する物体の種別に関する情報及び時間に関する情報を含む空間情報と、前記空間情報を識別するための識別子とを関連付けてフォーマットに変換し保持する変換情報保持手段から、移動体の形式に応じた大きさの空間の空間情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記空間の大きさに基づいて、前記自律移動体の移動経路に関する経路情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記経路情報に基づいて、前記移動体へ制御指示を行う制御手段と
を有することを特徴とする情報処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/002284 WO2023149308A1 (ja) | 2022-02-01 | 2023-01-25 | 制御システム、制御方法、及び記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022014166 | 2022-02-01 | ||
JP2022014166 | 2022-02-01 | ||
JP2022119845 | 2022-07-27 | ||
JP2022119845 | 2022-07-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023112656A true JP2023112656A (ja) | 2023-08-14 |
Family
ID=87562167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022199270A Pending JP2023112656A (ja) | 2022-02-01 | 2022-12-14 | 制御システム、制御方法、及びコンピュータプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023112656A (ja) |
-
2022
- 2022-12-14 JP JP2022199270A patent/JP2023112656A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11365976B2 (en) | Semantic label based filtering of objects in an image generated from high definition map data | |
CN110832348B (zh) | 用于自主车辆的高清晰度地图的点云数据丰富 | |
CN110914777B (zh) | 用于自主车辆的高清地图以及路线存储管理系统 | |
US11353589B2 (en) | Iterative closest point process based on lidar with integrated motion estimation for high definition maps | |
CN113748314B (zh) | 交互式三维点云匹配 | |
US20200401817A1 (en) | Determining weights of points of a point cloud based on geometric features | |
US11619724B2 (en) | Calibration of multiple lidars mounted on a vehicle using localization based on a high definition map | |
US20220197893A1 (en) | Aerial vehicle and edge device collaboration for visual positioning image database management and updating | |
WO2023149308A1 (ja) | 制御システム、制御方法、及び記憶媒体 | |
JP2023112656A (ja) | 制御システム、制御方法、及びコンピュータプログラム | |
WO2023149349A1 (ja) | 制御システム、制御方法、及び記憶媒体 | |
US20200401845A1 (en) | Annotating high definition map points with measure of usefulness for localization | |
WO2023149353A1 (ja) | 制御システム、制御方法、及び記憶媒体 | |
WO2023149288A1 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、及び記憶媒体 | |
WO2023149373A1 (ja) | 制御システム、制御方法、及び記憶媒体 | |
WO2023149358A1 (ja) | 制御システム、制御方法、及び記憶媒体 | |
WO2023149264A1 (ja) | 制御システム、制御方法、及び記憶媒体 | |
WO2023149346A1 (ja) | 情報処理装置、制御システム、制御方法、及び記憶媒体 | |
WO2023149319A1 (ja) | 自律移動体制御システム、制御方法 | |
JP2023112668A (ja) | 制御システム、制御方法、及びコンピュータプログラム | |
JP2023112658A (ja) | 制御システム、制御方法、及びコンピュータプログラム | |
JP2023112672A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、及びコンピュータプログラム | |
WO2020264528A1 (en) | Calibration of inertial measurement units of vehicles using localization | |
JP2023112669A (ja) | 制御システム、制御方法、及びコンピュータプログラム | |
JP2023112665A (ja) | 制御システム、制御方法、及びコンピュータプログラム |