JP2023112667A - 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
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Abstract
【課題】3次元の空間における空間情報を物体に応じて最適化可能なシステムを提供する。【解決手段】緯度/経度/高さによって定義される3次元の空間に固有識別子を付与し、前記空間に存在する物体の状態と時間に関する空間情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存するフォーマット化手段を有し、前記フォーマット化手段は、前記空間情報の更新間隔に関する情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化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。
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のような技術がある。特許文献1では、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している。又、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ている。
そして、その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時空間データ管理システムが開示されている。
しかしながら、上記特許文献1においては、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システム内でのみである。よって、他のシステムを利用するユーザがその時空間分割領域の情報を活用することは難しかった。又、他のシステムを利用するユーザが時空間分割領域の情報を更新するためのシステムに関しても考慮されていない。
そこで、本発明は、3次元の空間における空間情報を物体に応じて最適化可能なシステムを提供することを1つの目的とする。
本発明の制御システムは、
緯度/経度/高さによって定義される3次元の空間に固有識別子を付与し、前記空間に存在する物体の状態と時間に関する空間情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存するフォーマット化手段を有し、
前記フォーマット化手段は、前記空間情報の更新間隔に関する情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化することを特徴とする。
緯度/経度/高さによって定義される3次元の空間に固有識別子を付与し、前記空間に存在する物体の状態と時間に関する空間情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存するフォーマット化手段を有し、
前記フォーマット化手段は、前記空間情報の更新間隔に関する情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化することを特徴とする。
本発明によれば、3次元の空間における空間情報を物体に応じて最適化可能な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。
図1は本発明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、本実施の形態において、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。
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機能ブロック図である。尚、図4に示される機能ブロックの一部は、各装置に含まれる不図示のコンピュータに、不図示の記憶媒体としてのメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行させることによって実現されている。しかし、それらの一部又は全部をハードウェアで実現するようにしても構わない。ハードウェアとしては、専用回路(ASIC)やプロセッサ(リコンフィギュラブルプロセッサ、DSP)などを用いることができる。
又、図4に示される夫々の機能ブロックは、同じ筐体に内蔵されていなくても良く、互いに信号路を介して接続された別々の装置により構成しても良い。
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/HDD)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/HDD)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/HDD)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、指定された所定の位置情報に基づいて地図上のルートを示す経路情報を探索するとともに、探索結果の経路情報を位置/経路情報管理部13-3に送信する。
前記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。
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んでいる。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を介して取得した自律移動体の位置情報を管理するとともに、地図情報管理部13-1に前記位置情報送信し、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、指定された位置情報に基づいて道路交通法等に則した経路を探索し、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/HDD)14-5、ネットワーク接続部14-6を備える。
又、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次元の空間に固有識別子を付与し、その空間に存在する物体の状態と時間に関する空間情報を上記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存するフォーマット化手段として機能し得る。
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。
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/HDD)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こともできる。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。
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/HDD)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、現実世界の地物位置と等価な空間情報を、デジタルデータとして表現可能なものである。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用いることで、効率的な移動が可能である。
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、位置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。
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/HDD)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(ECU)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/HDD)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等であり、例えば自動車、自転車、ドローンなどの種別を意味する。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。
ここで本実施の形態における自律移動体12の本体構成例について図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/HDD)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等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。
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/HDD)15-3、ネットワーク接続部15-4を備える。検出部15-1は、例えばカメラ等であり、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/HDD)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。
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14-3、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。尚、図7に示すハードウェア構成に限定されない。又、図7に示す各ブロックを全て備えている必要はない。
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は外部入出力装置(以下、CDDと記す)である。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、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。
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を用いて、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などの入力情報を保存する。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(種別)から、移動できる経路の種別(以下、経路種別)を指定する。そして、ステップS206において、前記位置情報とともに経路決定装置13に送信する。
前記モビリティ形式とは、前述のように、法的に区別された移動体の種別等であり、例えば自動車、自転車、ドローンなどの種別等を意味する。又、経路の種別とは、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を、所有する地図情報に出発/経由/到着地点として入力する。前記位置情報が前記位置ワードの場合は、位置ワードにより地図情報で探索し、該当する緯度/経度情報を使用する。前記位置情報が緯度/経度情報の場合はそのまま地図情報に入力して使用する。更に経路の事前探索を行っても良い。
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して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検索する。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して到着地点までの経路(以下、経路情報)をGPX形式(GPS eXchange Format)で出力し、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。
更に、各地点情報の属性値として緯度/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、経路情報は上記を満足できれば他の形式であっても良い。
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)、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、中心101が北緯20度、東経140度、高さ(高度、標高)Hにより規定され、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。
図12において前記空間100を例にすると、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制限に関する情報(空間情報)が夫々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。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に保管されている。
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と時間制限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)などの情報供給手段により供給された情報に基づき所定の更新間隔で更新される。そして、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。
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制限に関する情報(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。
又、本実施形態の変換情報保持装置14は、空間情報の更新間隔に関する情報も固有識別子と関連付けてフォーマット化し保存するフォーマット化ステップを実行している。尚、固有識別子と関連付けてフォーマット化する更新間隔に関する情報は更新頻度であっても良く、更新間隔に関する情報は更新頻度を含む。
図8に戻り、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確認する。そして、地点情報の間隔と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を整合したものを位置点群データとして作成する。
この時、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は受信した緯度/経度情報に該当する固有識別子をフォーマットデータベース14-4から探索し、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は受信した固有識別子を元の位置点群データと同じ順に並べ、固有識別子を用いた経路情報(以下、フォーマット経路情報)として保管する。このように、ステップS214においては、制御手段としてのシステム制御装置10は、変換情報保持装置14のデータベースから空間情報を取得し、取得した空間情報と、移動体の種別情報に基づき前記移動体の移動経路に関する経路情報を生成している。
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位置情報である。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位置情報123を生成する。
前記位置情報123は夫々緯度/経度/高さで表すことができ、これら位置情報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はこれら位置情報123(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。
図13(C)において、124は前記位置情報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124が得られる。これにより、前記経路情報120が表現していた経路を、連続した位置空間情報124に変換して表現する。
尚、各位置空間情報124には、前記空間の範囲に存在又は進入可能な物体の種別と時間制限に関する情報が紐づけられている。この連続した位置空間情報124を本実施形態ではフォーマット経路情報と呼ぶ。
図9に戻り、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S214の次に、ステップS215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の各固有識別子に紐づけられた前記空間情報を変換情報保持装置14からダウンロードする。
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。
もしく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、図8のステップ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、図9のステップ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、図10のステップ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制限に関する情報(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。
以上、図4を用いて、変換情報保持装置14と自律移動体12の制御を行うシステム制御装置10等の連携動作の説明を行った。しかし、変換情報保持装置14はシステム制御装置10以外にも、道路の情報を管理するシステム制御装置や、道路以外の区画の情報を管理するシステム制御装置と接続することができる。
即ち、前述のように、システム制御装置10は図13(B)の位置情報123を総称した位置点群データを変換情報保持装置14に送信できる。それと同様に、道路の情報を管理するシステム制御装置や、道路以外の区画の情報を管理するシステム制御装置もそれに相当するデータを変換情報保持装置14に送信できる。
それに相当するデータとは、道路の情報を管理するシステム制御装置や、道路以外である区画の情報を管理するシステム制御装置が管理する位置点群データの情報である。尚、位置点群データの各々の点を位置点と以降呼ぶこととする。
送信した後は、フォーマットデータベース14-4の固有識別子に紐づけて格納し、適宜その情報を更新することで、現在の現実世界の情報を正確に変換情報保持装置14に反映し、自律移動体12の移動に支障がないようにする。それについて以下説明を行う。
図14は変換情報保持装置14に、複数のシステム制御装置が接続された状態を示すブロック図である。尚、図14に示される機能ブロックの一部は、装置に含まれる不図示のコンピュータに、不図示の記憶媒体としてのメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行させることによって実現されている。しかし、それらの一部又は全部をハードウェアで実現するようにしても構わない。ハードウェアとしては、専用回路(ASIC)やプロセッサ(リコンフィギュラブルプロセッサ、DSP)などを用いることができる。
又、図14に示される夫々の機能ブロックは、同じ筐体に内蔵されていなくても良く、互いに信号路を介して接続された別々の装置により構成しても良い。
尚、図14では、空間に存在する物体の状態と時間に関する空間情報を供給する情報供給手段として4つのシステム制御装置がフォーマット化手段としての変換情報保持装置14に接続されている。即ち、情報供給手段は、移動体、道路、区画、地殻変動の少なくとも1つに関する情報を供給するように構成されている。
その1つ目は道路の情報の管理を行う道路システム制御装置1400であり、2つ目は道路以外の場所である区画の情報を管理する区画システム制御装置1403であり、3つ目は、地殻変動システム制御装置1407である。
地殻変動システム制御装置1407は、変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4の固有識別子に紐づいて格納されている情報の、地殻変動によるずれを管理している。4つ目は前述のシステム制御装置10であり、更に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は図4で示すものと同様である。
道路システム制御装置1400は、自律移動体12等が移動できる道路の情報を管理するシステム制御装置である。道路地図情報管理部1401は道路システム制御装置1400が管理している道路の地図情報を保有しているストレージ装置である。道路センサノード1402は道路システム制御装置1400が管理する道路を監視する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である。
なお、道路センサノード1402はこれらに限らず、道路センサノード1402は人工衛星からの撮影画像を使用し道路の監視を行っても良い。
なお、道路センサノード1402はこれらに限らず、道路センサノード1402は人工衛星からの撮影画像を使用し道路の監視を行っても良い。
道路地図情報管理部1401、道路センサノード1402は夫々が道路システム制御装置1400に接続され、道路システム制御装置1400は変換情報保持装置14に接続されている。本実施形態においては道路システム制御装置1400は自律移動体12が移動可能な道路の情報を管理しているが、自動車やバイクが通行可能な車道や、人が通行可能な歩道や、自転車が通行可能なサイクリングロードの情報の管理も行っても良い。
区画システム制御装置1403は道路以外の場所である区画の情報を管理するシステム制御装置である。建物情報管理装置1404は区画システム制御装置1403が情報の管理をする区画に建物などの設置物がある場合、その設置物の情報を管理する装置である。区画地図情報管理部1405は区画システム制御装置1403が情報の管理をする区画の地図情報を保有しているストレージ装置である。
区画センサノード1406は区画システム制御装置1403が情報の管理をする区画を監視する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である。なお、区画センサノード1406はこれらに限らず、区画センサノード1406は人工衛星からの撮影画像を使用し道路の監視を行っても良い。
建物情報管理装置1404、区画地図情報管理部1405、区画センサノード1406は夫々区画システム制御装置1403に接続され、区画システム制御装置1403は変換情報保持装置14に接続されている。
地殻変動システム制御装置1407は、地殻変動情報を取得するためのシステム制御装置である。具体的には、変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4の各固有識別子が示す所定の位置情報と現実世界に存在する前記所定の位置情報の位置の違いを、基準点群制御装置1408及び基準点地図情報管理部1409から取得する。
そして、地殻変動システム制御装置1407は位置の違いを後述する方法で変換情報保持装置14に送信することができる。
基準点群制御装置1408は、複数の基準点(不図示)の情報を取得するための装置である。基準点とは、全国或いは全世界の各地に設置され、GNSSを有し、その位置の緯度と経度等の位置情報を精度よく取得することができる位置取得装置である。基準点としての位置取得装置は、基準点群制御装置1408に無線接続されている。
基準点地図情報管理部1409は複数の基準点の設置された精度の高い位置情報が記載された地図情報を保有しているストレージ装置である。基準点群制御装置1408、基準点地図情報管理部1409はそれぞれ地殻変動システム制御装置1407に接続されている。そして、地殻変動システム制御装置1407は変換情報保持装置14に接続されている。
そのため、地殻変動システム制御装置1407は基準点群制御装置1408から夫々の基準点の位置情報を取得し、取得した位置情報と、基準点地図情報管理部1409に格納されていた基準点の位置情報とを比較し、位置情報の差を求めることができる。以降、基準点群制御装置1408から夫々の基準点の位置情報と基準点地図情報管理部1409に格納されていた基準点の位置情報の差をずれと呼ぶこととする。
尚、本実施形態では地殻変動の情報を基準点により取得しているが、人工衛星や航空機によるリモートセンシングにより地殻変動の情報を取得しても良い。
上記のように、道路の情報を管理する道路システム制御装置1400、道路以外である区画の情報を管理する区画システム制御装置1403、ずれの情報を取得する地殻変動システム制御装置1407が変換情報保持装置14に接続されている。そのため、それらのシステム制御装置から様々な情報を変換情報保持装置14が受信できるシステムが構築されている。
本実施形態では、自律移動体12が正確な情報を取得し移動するために、図14で示した夫々のシステム制御装置からの情報を、変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4の各固有識別子に紐づけて格納すると共に適宜更新を行う。
図15は図14で示すシステムが行う処理を示したシーケンス図であり、図16は図15の続きのシーケンス図である。図15,図16は、図14で示すシステムが、各固有識別子に紐づけて情報を格納し、その情報を更新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15、図16のシーケンスの各ステップの動作が行われる。
ステップS2501において、道路システム制御装置1400は、情報の管理を行う道路の各位置点の情報に、道路であるという種別情報、移動体の移動可能方向(以下、移動方向)を加え変換情報保持装置14に送信する。その際に、道路の各位置点の情報に、移動体の移動制限速度(以下、制限速度)、通行可能な移動体の情報、更新間隔に関する情報、これらの情報を生成した時間の情報も加えて変換情報保持装置14に送信する。
尚、ステップS2501で示す処理は、その位置点の情報を初めて、変換情報保持装置14に送信する場合に行う処理である。道路システム制御装置1400は、道路の各位置点の情報を送信すると共に、道路であるという種別情報、移動方向、制限速度、通行可能な移動体の情報、更新間隔に関する情報、これらの情報を生成した時間の情報を紐づけて保持する。
道路の各位置点の情報を受信した変換情報保持装置14は、ステップS2502において、各位置点の情報を固有識別子に変換する。そして、道路であるという種別情報、移動方向、制限速度、通行可能な移動体の情報、更新間隔に関する情報、これらの情報を生成した時間の情報を変換した固有識別子に紐づけて格納する。
ここで、固有識別子に、道路であるという種別情報、移動方向、制限速度、通行可能な移動体の情報、更新間隔に関する情報、これらの情報を生成した時間の情報を紐づけて格納する処理を図17~図21を用いて説明する。
図17(A)は片側一車線の道路及びその空間を上方より鳥瞰した図である。四角い破線の枠で区切られた領域は、夫々の固有識別子が規定する位置空間を示している。特に図17(A)で示す状態では、空間171~180は道路であることを示している。
尚、道路上の表示である40は速度制限が40kmであることを示している。図17(B)は図17(A)で示す状態から更に、空間172、空間173に自律移動体12が存在する例を示した図である。
空間181~190は、道路ではないこと意味する区画であることを示している。そして、空間183~185、188~190には、建物情報管理装置1404が情報を管理する第1建物200が設置されていることを示している。同様に、空間181、182、186、187には、建物情報管理装置1404が情報を管理する第2建物201が設置されていることを示している。
図18~図21は、フォーマットデータベース14-4に格納されている各固有識別子に紐づいて様々な情報が格納されている様子を示す概念図である。図18は、ある時刻の図17で示す空間172の位置の固有識別子ID172に種別情報等が紐づいていない状態の例を示した図である。
図19は図18で示す状態から、道路システム制御装置1400から送信された道路の情報が紐づけられて格納されている状態を示す図である。図20は図19で示した状態から、更に、自律移動体の情報が紐づいて格納されている状態を示す。又、図21は空間184で示す固有識別子に、区画情報と建物情報が紐づいて格納されている状態を示す図である。
図15の説明に戻る。ステップS2502で示す状態は、フォーマットデータベース14-4に格納された、図17(A)の空間171~180で示す空間に対応した固有識別子に道路の情報を紐づけて格納する処理である。
具体的には下記の処理である。図17(A)の、例えば空間172で示され、固有識別子ID172であらわされる空間には、図18で示すように、最初は、固有識別子番号2701、緯度情報2702、経度情報2703、高度情報2705、日時情報2704しかない状態である。
固有識別子番号2701とは、空間172で示す空間の固有識別子の識別番号である。緯度情報2702は空間172で示す空間の緯度の情報である。経度情報2703は空間172で示す空間の経度を示す情報である。高度情報2705は空間172で示す空間の高度の情報である。日時情報2704は空間172で示す空間のいつの情報であるかを示す時刻情報であり、現在の時刻が記載され、又、時間がたつとともに更新されていく。
又、道路システム制御装置1400が変換情報保持装置14に道路であるという種別情報、移動方向、制限速度、通行可能な移動体の情報、更新間隔に関する情報等を送信する。そして、フォーマットデータベース14-4の固有識別子に紐づけて格納することで、図19で示すように道路情報2710が、紐づいて格納される。
道路情報2710は、種別情報2711、移動方向情報2712、制限速度情報2713、移動体情報2714、更新間隔情報2715、最終更新時間情報2716、有効/無効情報2717、パス情報2718が紐づけられたデータセットである。
即ち、空間情報として道路に関する情報を供給する場合には、空間情報は、道路であるという種別情報、移動可能な方向の情報、移動可能な制限速度の情報、移動可能な移動体の情報、通信方法に関する情報の少なくとも1つを含む。
種別情報2711は移動体が移動可能な道路であるか、それとも、道路以外の区画であるか等の種別を表す情報であり、図19においては、種別情報2711は道路であることを示している。移動方向情報2712は、移動可能な方向を示す情報であり、移動方向情報2712では北向きに移動できることを示している。
本実施形態では、移動可能方向は1°~360°で示し、東に移動可能の場合は90°、南に移動可能な場合は180°、西に移動可能な場合は270°、北に移動可能な場合は360°と示している。制限速度情報2713は移動可能な上限の速度を示す情報であり、制限速度情報2713は上限の速度を、40km/hであることを示している。
移動体情報2714は、走行可能な移動体を示す情報であり、移動体情報2714は、自律移動体12のような自律移動体や自動車や、バイク、自転車が移動可能であることを示している。
更新間隔2715は、どのくらいの時間間隔で道路情報2710が更新されなければいけないかを示す情報である。従って、更新間隔情報2715では現在の時刻から0.5秒たつまでに、次の道路情報2710を更新しなければいけないことが記載されている。制限速度情報2713が速い速度であれば、当該空間を移動する移動体は速度が速い可能性があり、その場合、単位時間あたりの移動距離が長くなる。
つまり、当該空間に移動体が存在する時間が短くなる可能性がある。そのため、更新間隔が長い場合は、フォーマットデータベース14-4に格納された情報と当該空間の状態に差異が生じる可能性が高くなる。そこで、制限速度情報2713が速い速度であれば更新間隔を短くする。反対に、更新のリソースを鑑み、制限速度情報2713が遅い速度であれば、更新間隔は長く設定できる。
最終更新時間情報2716は道路情報2710が最後に更新された時間を示す情報である。有効/無効情報2717は、更新間隔情報2715で示す時間間隔内で情報が更新されたかを示す情報で、日時情報2704で示す現在の時刻と最終更新時間情報2716から、割り出される。
日時情報2704で示す現在の時刻と最終更新時間情報2716の時間間隔が、更新間隔情報2715で示す時間間隔より短ければ有効で、長ければ無効の情報が紐づけられる。本実施形態では有効/無効情報2717は、最終更新時間情報2716と日時情報2704から、自動で変換情報保持装置14が紐づけを行っており、有効/無効情報271
7は有効になっている。
7は有効になっている。
ここで、(最終更新時間情報2716)+(更新頻度情報2715で示す時間間隔)=(有効期限)とする。有効期限をこのように定義すると、(有効期限)≧(日時情報2704で示す現在の時刻)であれば有効であり、(有効期限)<(日時情報2704で示す現在の時刻)であれば、無効とすることができる。
なお本実施形態では(最終更新時間情報2716)+(更新頻度情報2715で示す時間間隔)=(有効期限)と有効期限を定義しているが、有効期限を下記のようにすることもできる。これは、例えば、通信不良などで、通信に失敗した場合、再送信する前に有効/無効情報2717が無効になってしまうことがあるからである。
このようなケースを防ぐために(有効期限)=(最終更新時間情報2716)+(更新頻度情報2715で示す時間間隔)+(所定時間)とすることもできる。さらに、所定時間を通信の失敗を確認してから再送信を行うまでの最短の時間としても良い。これの変形例として、(所定時間)=(更新頻度情報2715で示す時間間隔)×Nとしてもよい。
更には、所定時間を、任意の時間としても良いが、種別情報2711つまりは、更新頻度情報2715で示す時間間隔に応じて、所定時間の長さを変えることが望ましい。例えば、更新頻度情報2715で示す時間間隔が長ければ所定時間も長く、更新頻度情報2715で示す時間間隔が短ければ所定時間も短くすること望ましい。
パス情報2718は道路情報2710がどのシステム制御装置から送信されたかの情報と、そのシステム制御装置と通信を行う方法が記載された情報である。変換情報保持装置14はパス情報2718をもとに、情報を中継したり、転送することが可能である。パス情報2718には具体的には道路情報2710を送信した道路システム制御装置1400の情報と、道路システム制御装置1400との通信方法が記載されている。
尚、固有識別子に紐づいて格納されている道路情報2710には、空間172に示す道路の一部の情報しか、格納されていない。従って、種別情報2711、移動方向情報2712、制限速度情報2713、移動体情報2714、更新間隔情報2715以外の情報を取得したい場合は、変換情報保持装置14を経由して道路システム制御装置1400から取得できる。
又、空間172は道路であるため、移動体等が存在する可能性がある。しかし、道路センサノード2502により移動体や移動に支障をきたす物体(障害物)が存在しないと判断した場合は、空間172で示す固有識別子に、存在なし情報2720を紐づけて格納することもできる。
図19で示す通り、存在なし情報2720は、種別情報2721、最終更新時間情報2722、有効/無効情報2723、パス情報2724が紐づけられたデータセットである。
種別情報2721は種別情報2711同様の種別を表す情報であるが、種別情報2721は移動体が存在しない或いは移動体が走行するために支障をきたす物体(障害物)が無いことを表す情報である。最終更新時間情報2722は最終更新時間情報2716同様更新された時間を示す情報である。
有効/無効情報2723は有効/無効情報2717同様、更新間隔情報2715で示す更新間隔通りに更新されているかを示す情報である。パス情報2724はパス情報2718同様に存在なし情報2720を更新した道路システム制御装置1400の情報と、道路システム制御装置1400と通信する方法が記載された情報である。
つまり、固有識別子には、種別情報2711に示す種別情報が道路である情報と、種別情報2721に示す、種別情報の存在無しの情報の2つの種別情報を紐づけて格納することができる。又、状況により種別情報を複数紐づけても良い。
図17(A)の空間172以外の空間2601-1、173~175に関しても、道路であり、そこには移動体や移動体の移動を妨げるものが存在しないため同様の処理が行われるものとする。
なお、道路センサノード1402により、移動体の移動体に支障きたす物体や道路の破損、道路の水没、道路の積雪、工事等が検出されたら、通行不可の情報を紐づけることもできる。即ち、上記のような場合には、存在なし情報2720の代わりに、種別情報が物体や道路破損、水没、積雪、工事とし、種別情報と併せて、通行不可の情報を紐づけることもできる。
なお、道路センサノード1402は、例えばロードサイドユニットのような映像監視システムの例で説明している。しかし、例えば人工衛星からの撮影画像を使用し、移動体の移動体に支障きたす物体や道路の破損、道路の水没、道路の積雪、工事等が検出を行い、種別情報を物体や道路破損、水没、積雪、工事とし、種別情報と併せて、通行不可の情報を紐づけても良い。
図15の説明に戻る。前述したとおり、更新間隔の情報は変換情報保持装置14で各固有識別子に紐づいて格納されているとともに、ステップS2501の処理において道路システム制御装置1400も、更新間隔の情報を保持している。そのため、ステップS2503において、更新間隔情報2715で示す時間間隔の情報に基づき、道路システム制御装置1400は各位置点の道路情報2710及び、存在物がない場合は存在なし情報2720の送信をする。
その情報を受信した変換情報保持装置14は、ステップS2504で、各位置点の該当する位置の各固有識別子を探索し、フォーマットデータベース14-4の各固有識別子に紐づけて道路情報2710もしくは存在なし情報2720の格納を続ける。
又、空間181~190で示す位置点についても同様に、ステップS2505において、区画情報、建物情報を区画システム制御装置1403から変換情報保持装置14に送信する。そして、ステップS2506において、変換情報保持装置14で各固有識別子に変換し、フォーマットデータベース14-4の各固有識別子に紐づけ格納する。
図17(A)の空間184で示される固有識別子には、区画システム制御装置1403から送信された情報により、図21で示すように、区画情報2740と建物情報2750が紐づけられる。
ここで、図21の説明を行う。固有識別子番号2761は、固有識別子番号2701同様に、空間184で示す空間の固有識別子の識別番号ID184を示す。緯度情報2762は緯度情報2702同様、空間184で示す空間の緯度の情報である。
経度情報2763は経度情報2703同様、空間184で示す空間の経度を示す情報である。高度情報2765は、高度情報2705同様、空間184で示す空間の高度の情報である。日時情報2764は日時情報2704同様、空間184で示す空間のいつの情報であるかを示す時刻情報であり、現在の時刻が記載され、又、時間がたつとともに更新されていく。
区画情報2740は、種別情報2741、更新間隔情報2742、最終更新情報2743、有効/無効情報2745、パス情報2746が紐づけられたデータセットである。即ち、空間情報として区画に関する情報を供給する場合には、空間情報は、区画であるという種別情報、通信方法に関する情報の少なくとも1つを含む。
種別情報2741は種別情報2711同様、移動体が移動可能な道路であるか、それとも、道路以外の区画であるか等の種別を表す情報であり、種別情報2741は区画であることを示している。
更新間隔情報2742は、更新間隔情報2715同様、どのくらいの時間間隔の間に次の区画情報2740が更新されなければいけないかを示す情報である。更新間隔情報2742では現在の時刻から24時間たつまでに、次の区画情報2740を更新しなければいけないことが記載されている。
又、区画情報2740が紐づけられる空間は、移動体が走行しない空間であるため、建物等がある情報やそれらがない情報の更新が遅くなったとしても、自律移動体が接触するなどの問題は発生しにくいため、更新の間隔は長くて良いと考えられる。そこで、更新のリソースを鑑み、道路情報2710に紐づけられた更新間隔情報2715より、区画情報2740に紐づけられた更新間隔情報2742は長く設定される。
このように、本実施形態では、空間情報の更新間隔は、その空間に存在する物体の種類に応じて異なる。即ち、その空間に存在する物体の種類が移動体の場合には、その空間に存在する物体の種類が移動体でない場合よりも短くなるようにする。又、上記のように、空間に存在する物体の種類が道路の場合には、空間に存在する物体の種類が区画の場合よりも短くなるようにしている。
又、空間に複数の物体が存在する場合には、夫々の物体に関する空間情報の更新間隔は、夫々の物体の種類(例えば移動体、道路、区画等)に応じて夫々異なるようにしている。そして、空間に存在する複数の物体の夫々の状態と時間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て保存するように構成している。
最終更新情報2743は最終更新時間情報2716同様、区画情報2740が最後に更新された時間を示す情報である。有効/無効情報2745は有効/無効情報2717同様、更新間隔情報2742で示す時間間隔内で情報が更新されたかを示す情報で、更新間隔情報2742は有効であることを示す。
パス情報2746はパス情報2718同様、道路情報2710がどのシステム制御装置から送信されたかの情報と、そのシステム制御装置と通信を行う方法が記載された情報である。そして、パス情報2746は区画システム制御装置1403から送信され、区画システム制御装置1403との通信を行う方法が記載されている。
建物情報2750は、種別情報2751、最終更新時間情報2752、有効/無効情報2753、パス情報2754が紐づけられたデータセットである。種別情報2751は種別情報2711同様の種別を表す情報で、種別情報2751は建物であることを表す情報である。最終更新時間情報2752は最終更新時間情報2716同様更新された時間を示す情報である。
有効/無効情報2753は有効/無効情報2717同様、更新間隔情報2742で示す更新間隔通りに更新されているかを示す情報で、有効/無効情報2753は有効であることを表している。
パス情報2754はパス情報2718同様、どのシステム制御装置から送信されたかの情報と、そのシステム制御装置と通信を行う方法が記載された情報である。パス情報2746には区画システム制御装置1403から送信された情報と、区画システム制御装置1403との通信を行う方法が記載されている。
そして、区画システム制御装置1403は空間184で示す位置点の区画情報2740と建物情報2750を、更新間隔情報2742で示す時間間隔で変換情報保持装置14に送信を続ける。
その情報を受信した変換情報保持装置14は各位置点の該当する位置の各固有識別子を探索する。そして、フォーマットデータベース14-4の各固有識別子に紐づけて区画情報2740と建物情報2750の格納を続ける空間181~183、185~190に関しても同様に送信する。
次に図17(A)、(B)で示す固有識別子が規定する位置空間が、道路システム制御装置1400が情報を管理する空間と、区画システム制御装置1403が情報を管理する空間の両方にまたがった場合について図22を用いて説明する。図22(A)は位置空間が道路と区画をまたがる場合にその位置空間を上方より鳥瞰した図である。
尚、四角い破線の枠で区切られた領域は、夫々の固有識別子が規定する位置空間を示している。図22(B)は道路と区画がまたがる位置空間の固有識別子に、道路の情報と区画の情報の両方の情報が固有識別子に紐づいている様子を示す概念図である。
図22(A)で示す、道路2780は道路システム制御装置1400が情報を管理する自律移動体が走行可能な道を示している。第3建物2782は建物情報管理装置1404が情報を管理する建物である。
境界線2781は道路2780と第3建物2782が設置された区画を区切る線で、空間220の中央で境界線2781により道路2780と第3建物2782が設置された区画が区切られているものとする。図22(A)に示すように、四角い破線の枠で区切られた空間220は、道路2780と、第3建物2782が設置された区画の両方にまたがっている。
図22(B)は、空間220の示す固有識別子に各種情報が紐づいて格納されている様子を示している。固有識別子番号2790、緯度情報2791、経度情報2792、高度情報2789、日時情報2793は、図18で示す、固有識別子番号2701、緯度情報2702、経度情報2703、高度情報2705、日時情報2704を空間2785の場合に単に置き換えた情報であるため、説明を割愛する。
区画情報2794は図21で示す区画情報2740と同様に空間220の一部を占める区画に関する情報である。区画情報2740と異なる部分は存在範囲2796が追加されていることである。存在範囲2796は空間220のうち区画がどの範囲に何パーセント存在しているかを表す情報である。
図22(B)では、存在範囲2796は空間220のうち区画が西側の範囲に40%存在していることを示している。尚、区画が存在する方向は1°~360°の内のどの方角に分布するかを示している。ここでは西の方角に分布しているので270°となっている。
建物情報2795は図21で示す建物情報2750と同様に、空間220の一部の区画に設置され、区画システム制御装置1403及び建物情報管理装置1404に情報が管理された建物情報2795に関する情報である。
道路情報2797は図19で示す道路情報2710と同様に空間220の一部を占める道路に関する情報である。道路情報2710と異なる部分は存在範囲2799が追加されていることである。存在範囲2799は空間220のうち道路がどの範囲に何パーセント存在しているかを表す情報である。
具体的には存在範囲2799は空間220のうち道路が東側の範囲に60%存在していることを示している。尚、道路が存在する方向は1°~360°の内のどの方角に分布するかを示している。ここでは東の方角に分布しているので90°となっている。
存在なし情報2798は図21で示す存在なし情報2720と同様に、空間220の一部を占める道路には、移動体が存在しない或いは移動体が移動するために支障をきたす物体が無いことを表す情報である。
このように、空間220に道路と区画の両方存在する場合は、図22(B)で示すように、空間220に対応した固有識別子に区画情報2794、建物情報2795、道路情報2797、存在なし情報2798を紐づける。そして紐づけた情報をフォーマットデータベース14-4に格納することができる。
更に、四角い枠で区切られた固有識別子が規定する空間のうち存在範囲2796や存在範囲2799のように、どの範囲に何パーセント存在しているかを表す情報を紐づけて格納しても良い。
尚、存在範囲2796や存在範囲2799は四角い枠で区切られた固有識別子が規定する位置空間にどのように存在しているかを表す1例である。そのため、上記位置空間の中に、別の種別情報が点在する場合は、上記位置空間を更にXY軸の座標で別の種別情報が存在する位置を指定することができる。
そして、その位置を中心に存在する範囲を半径などで記載しても良い。逆にXY軸で座標で中心位置を指定し、そこを中心に半径を示しそれ以外の全てに存在すると示すこともできる。
次にシステム制御装置10が制御する自律移動体12が、移動し図17(B)で示す空間172~173に存在する場合の処理について説明する。
図15の説明に戻る。自律移動体12が図17(A)における空間172~173に存在することをシステム制御装置10が予定している場合は以下の処理を行う。即ち、ステップS2507において、システム制御装置10はフォーマット経路情報を基に空間172~173に対応した固有識別子に紐づいて格納されている情報を取得するための問合せ情報を予め変換情報保持装置14に送信する。
尚、ここでは、空間172~173の情報を取得する問合せとしているが、フォーマット経路情報の他の各固有識別子に紐づいて格納されている情報に関しても同様の問合せ情報を送信すれば良い。問い合わせ情報を受信した変換情報保持装置14は、ステップS2508において、フォーマットデータベース14-4に格納され、空間172~173に対応した固有識別子に紐づき格納された、図19で示すような情報を取得する。
そして、ステップS2509において、変換情報保持装置14はその取得した情報をシステム制御装置10に送信する。システム制御装置10は、ステップS2510において、空間172~173に対応した固有識別子に紐づき格納された情報を受信する。
一方、ステップS2511において、自律移動体12からシステム制御装置10に自律移動体12の自己の位置情報が送信される。ステップS2512において、自律移動体12から送信された自己の位置情報を受信し、空間172~173に自律移動体12が存在するとシステム制御装置10が判断した場合は以下の処理を行う。
即ち、図17(B)で示すように空間172~173に自律移動体12が存在するときには、ステップS2513において、システム制御装置10から変換情報保持装置14に自律移動体12がその位置点に存在するという情報を送信する。自律移動体12がその位置点に存在するという情報を受信した変換情報保持装置14は、ステップS2514において、各固有識別子に変換し、各固有識別子に自律移動体12が存在する情報を紐づけて格納する。
その様子を示した図が図20である。図20では図19で示した、存在なし情報2720の代わりに、自律移動体情報2730が紐づけて格納されている。自律移動体情報2730は種別情報2731、移動方向情報2732、移動速度情報2733、最終更新時間情報2734、有効/無効情報2735、パス情報2736が紐づけられたデータセットである。種別情報2731は種別が自律移動体であることを示す情報である。
移動方向情報2732は自律移動体12の移動方向を示す情報であり、移動方向情報2732は360°となっており、北向きに移動していることを示している。尚、移動方向は前述した移動可能方向と同様の1°~360°で移動方向を示す。移動速度情報2733は自律移動体12の移動速度を示しており、移動速度情報2733は35km/hで自律移動体12が移動していることを示している。
最終更新時間情報2734は最終更新時間情報2716同様更新された時間を示す情報である。有効/無効情報2735は有効/無効情報2717同様、更新間隔情報2715で示す更新間隔通りに更新されているかを示す情報である。パス情報2736はパス情報2718同様に自律移動体情報2730を更新したシステム制御装置10の情報と、システム制御装置10と通信する方法が記載された情報である。
尚、種別情報2731、パス情報2736はシステム制御装置10が生成する情報である。移動方向情報2732、移動速度情報2733は自律移動体12から送られてくる自己の位置情報をもとにシステム制御装置10で生成する。
最終更新時間情報2734は自律移動体情報2730をシステム制御装置10が生成した時刻として、システム制御装置10が生成する。有効/無効情報2735は前述したとおり、最終更新時間情報2734と日時情報2704より自動で機械的に変換情報保持装置14で生成される。
図15のステップS2511~ステップS2513の説明の続きに戻る。自律移動体12から送られてくる自己の位置情報より空間172~173に自律移動体12が存在しているとシステム制御装置10が判断している間は、更新間隔情報2715の定める間隔で下記の情報を送信し続ける。
その情報とは図20の自律移動体情報2730で示すような情報であり、システム制御装置10から変換情報保持装置14に送信し続ける。図16のステップS2014では、送信されてきた情報を格納する。
尚、道路である空間172~173を管理する道路システム制御装置1400は更新間隔情報2715で定める情報の送信が守られているか確認することができるが、その処理に関して説明する。
道路システム制御装置1400は、ステップS2515において、更新間隔が守られているかの問合せ情報を固有識別子番号2701に送信する。具体的には、道路システム制御装置1400が情報を管理する各位置点に対して、図20で示す、有効/無効情報2735が有効か無効かの情報を取得するための問合せ情報である。
問い合わせ情報を受信した変換情報保持装置14はステップS2516において、図20で示す、有効/無効情報2735の有効か無効かの情報の取得を行う。そして取得した有効か無効かの情報をステップS2517において、道路システム制御装置1400に送信する。そして、空間172~173に自律移動体12が存在する間は、ステップS2513~ステップS2517の処理を繰り返す。
もし、問い合わせ情報の送信により取得した、有効/無効情報2735が無効であった場合は、道路システム制御装置1400はステップS2518において、変換情報保持装置14経由でシステム制御装置10に、情報を送信するように要求する。即ち、そのための要求メッセージをステップS2518において、送信することもできる。
又、有効/無効情報2735が無効であった場合、ステップS2519において、道路システム制御装置1400に無線接続された道路センサノード1402から取得した情報を、システム制御装置10の代わりに送信することもできる。
そして自律移動体12の存在情報を道路システム制御装置1400から変換情報保持装置14に送信することもできる。その情報を受信した変換情報保持装置14は、ステップS2520において各固有識別子に変換し、フォーマットデータベース14-4の各固有識別子に紐づけ自律移動体12の存在情報を格納しても良い。
そして、自律移動体12が空間172~173を通過して存在しなくなった場合は、以下の処理が行われる。
ステップS2521において、自律移動体12からシステム制御装置10に自律移動体12の自己の位置情報を送る。自律移動体12から送信された自己の位置情報を受信したシステム制御装置10はステップS2522において、自己の位置情報をもとに空間172~173に自律移動体12が存在しないと判断したとする。
システム制御装置10は自律移動体12が存在しないと判断した場合は、ステップS2523において変換情報保持装置14に空間172~173の示す各位置点に自律移動体12の存在なしとの情報を送信する。その情報を受信した変換情報保持装置14は、ステップS2524において各位置点を各固有識別子に変換し、フォーマットデータベース14-4に存在なしの情報を空間172~173で示す固有識別子に紐づけて格納する。
その後、空間172~173の示す各位置点に道路センサノード1402により移動体や移動体の移動に支障をきたす物体が存在しないと確認できれば、ステップS2525に進む。そしてステップS2525において、道路システム制御装置1400から変換情報保持装置14に存在なしの情報を送る。
その情報を受信した変換情報保持装置14はステップS2526において、各位置点を各固有識別子に変換し、各固有識別子に紐づけて存在なしの情報を格納する。そして、移動体や移動体の移動に支障をきたす物体がないと確認できれば、ステップS2525~ステップS2526の処理を繰り返す。
又、道路センサノード1402により移動体の移動に支障をきたす障害物などが確認されればその情報を道路システム制御装置1400から変換情報保持装置14に送信しても良い。上述により、自律移動体12が走行する道路や、道路以外である区画の情報が適宜のタイミングで更新されるため、自律移動体12は正確な情報を取得し移動することができる。
次に、高さ方向、つまりは、立体的な場合の変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4の各固有識別子に情報を紐づけて格納する方法を説明する。図23(A)は、片側一車線の道路及びその空間の斜視図であり、図17(A)で示す、空間182、187、172、177とその上空の位置空間を示している。
図23(B)は、図23(A)に示す状態において、空間172、空間173に自律移動体12が存在する例を示した斜視図であり、図17(B)で示す、空間182、187、172、177とその上空の位置空間と自律移動体12を示している。また、破線で区切られた立方体は固有識別子が規定する位置空間を示している。
前述した通り図15で示すステップS2501~ステップS2504の処理により、図17(A)で示す空間172に対応したフォーマットデータベース14-4の固有識別子に紐づけて、図19で示すような情報が格納される。図15で示すステップS2501~ステップS2504の処理により、図17(A)及び図23(A)で示す空間172の上方にある空間272にも、同様に情報を紐づけて格納することができる。
図23(A)で示す場合は、空間172とその上方の空間272の2個分の固有識別子に、図19で示す情報或いは、図19と同様の情報が紐づけられる。つまり、高さ方向には2個分の固有識別子に対応した空間が、移動可能な道路であることを示している。なお、空間272の更に上方の位置空間に対応した固有識別子に、図19で示す情報と同様の情報を紐づけ格納することにより、更に高さが高い、移動体を移動可能に設定しても良い。
同様に、図15で示すステップS2505~ステップS2506の処理により、図17(A)及び図23(A)で示す空間182の上方の位置空間である空間282にも、図21で示した区画情報2740と同様の情報を紐づけて格納することができる。
つまり、高さ方向に2個分の固有識別子で示す位置空間に建物等を設置可能であることを示すことができる。なお、空間282の更に上方の空間に対応した固有識別子に、情報を紐づけ格納することにより、更に高い建物等を設置可能であることを示しても良い。
尚、空間182に対応した固有識別子に、第2建物201の建物の情報である図21の建物情報2750を紐づけて格納することを説明したが、第2建物201は2個分の固有識別子で示す位置空間の高さを有する建物である。そのため、上記処理と同様に空間182の上方の空間282に対応した固有識別子にも建物情報2750と同様の情報を紐づけて格納する。
次に図23(B)の説明を行う。図17(B)及び図23(B)で示す空間172に対応したフォーマットデータベース14-4の固有識別子には、図20で示されるような、自律移動体情報2730が紐づけられて格納されている。
図23(B)で示す通り、自律移動体12は空間172に収まるサイズである。そのため、空間172の上方の空間272に対応した固有識別子には、図19に示される存在なし情報2720と同様の情報が紐づけられ格納されている。
しかし、自律移動体12が高さ方向に空間172に収まらないサイズであれば、空間272に対応した固有識別子にも道路情報2710と同様の情報が紐づけて格納されているため、空間182にも自律移動体情報2730を紐づけて格納することができる。
なお、図23(A)で示した、空間172に道路情報2710を紐づけて格納する際に、変換情報保持装置14は下記の処理を行っても良い。即ち、変換情報保持装置14が道路情報2710における移動体情報2714を確認し、それを包括する高さの分の空間に対応した一つ以上の固有識別子に、自動で道路情報2710と同様の情報を紐づけて格納する処理を行っても良い。
例えば、空間172に対応した固有識別子に道路情報2710を紐づけて格納する際に、変換情報保持装置14は道路情報2710の移動体情報2714を確認する。上記確認により、高さ方向に位置空間2個分の移動体が移動すると認識する。この認識を行ったら、空間182に対応した固有識別子にも道路情報2710と同等の情報を紐づけて格納しても良い。
同様に図23(B)で示した空間172に自律移動体情報2730を紐づけて格納する際に、変換情報保持装置14が自律移動体情報2730の種別情報2731を確認し、それに応じた高さの分の空間に対応した一つ以上の固有識別子に、自動で移動体情報2714と同等の情報を紐づけても良い。
次に、図23(A)で示す破線で区切られた固有識別子が規定する位置空間が、自律移動体が移動可能な空間である道路と地面、或いは立体交差道路2903の両方に高さ方向にまたがった場合の説明について、図24を用いて説明する。
図24(A)は、道路上を自律移動体12が移動し、その上に立体交差道路2903が存在する例を示す斜視図である。道路2910は道路システム制御装置1400が情報を管理する自律移動体が可能な道を示している。立体交差道路2903は道路システム制御装置1400が情報を管理し、道路2910の上方を道路2910と90度交差して自律移動体が移動可能な道路を示している。
また、図24(A)で示す一点鎖線2905は、図24(B)で示す断面図の断面位置を示す断面指示線である。図24(B)は、図24(A)において一点鎖線2905で示した断面位置による断面図である。また、四角い破線で区切られた領域は、夫々の固有識別子が規定する位置空間を示している。
図25~27は図24(B)で示す位置空間に対応した固有識別子に格納された情報を示している概念図である。図25は図24(B)で示す空間2901-1に対応した固有識別子に情報が紐づいている様子を示す概念図である。
図26は、図24(B)で示す空間2901-2に対応した固有識別子に情報が紐づいている様子を示す概念図である。図27は図24(B)で示す空間2901-3に対応した固有識別子に情報が紐づいている様子を示す概念図である。
図24(B)で示す通り、空間2901-1は道路2910の地中の部分と、道路2910の自律移動体が移動可能な領域の部分の両方にまたがる位置空間を示している。そして図25は、空間2901-1で示す位置空間の固有識別子に、情報が紐づいて格納されている様子を示す図である。
図25で示す、固有識別子2930、緯度情報2931、経度情報2932、高度情報2933、日時情報2934は図18で示す、固有識別子番号などの2701~2705を空間2901-1の場合に単に置き換えた情報であるため、説明を割愛する。
地中情報2940は、種別情報2941、存在範囲情報2942、更新頻度情報2943、最終更新情報2944、有効/無効情報2945、パス情報2946が紐づけられたデータセットである。
種別情報2941は地面より下の地中であることを示す情報である。なお、空間2901-1の地中の上側表面は道路2910であるが、そのことが分かるように、上側境界部:道路面、という情報も種別情報2941に合わせて格納しても良い。
存在範囲情報2942は空間2901-1のうち地中がどの範囲に何パーセント存在しているかを表す情報である。具体的には、存在範囲2942は空間2901-1のうち地中が下側の範囲に80パーセント存在していることを示している。
更新頻度情報2943は図19で示した更新頻度情報2715同様、どのくらいの時間間隔の間に次の地中情報2940を更新しなければいけことが記載されている。地中情報2940では現在の時刻から0.5秒たつまでに、次の地中情報2940を更新しなければいけないことが記載されている。なお、地中情報2940は道路2910の道路面を含んでいるため、更新頻度情報2715については後述する道路情報2950の更新頻度と同等としている。
しかし、空間2901-1より下方の空間2901-0や更にその下方の位置空間には道路2910の道路面を含まないため、更新頻度を24時間等、更新頻度情報2943より長く設定しても良い。
最終更新情報2944は図19で示した最終更新時間情報2716同様、地中情報2940が最後に更新された時間を示す情報である。有効/無効情報2745は図19で示した有効/無効情報2717同様、更新頻度情報2742で示す時間間隔内で情報が更新されたかを示す情報で、有効/無効情報2745は有効であることを示す。
パス情報2946は図19で示したパス情報2718同様、地中情報2940がどのシステム制御装置から送信されたかの情報と、そのシステム制御装置と通信を行う方法が記載された情報である。パス情報2946は道路システム制御装置1400から送信され、道路システム制御装置1400との通信を行う方法が記載されている。
なお、空間2901-1は道路2910の道路面を含む位置空間である。従って、空間2901-1の地中情報2940は道路システム制御装置1400が情報の管理、及び地中情報2940を変換情報保持装置14に送信し、固有識別子への情報の紐づけて格納を行う。
そして、その下方の空間2901-0や更に下の位置空間は道路システム制御装置1400が情報の管理を行い、地中情報2940と同様の情報を変換情報保持装置14に送信し、固有識別子への情報の紐づけて格納を行っても良い。
または、変換情報保持装置14が空間2901-1に対応した固有識別子に紐づけて格納された地中情報2940をもとに、空間2901-0や更に下の位置空間に対応した固有識別子に地中情報2940と同様の情報を自動で紐づけて格納を行っても良い。
道路情報2950は図19で示す道路情報2710と同様に空間2901-1の一部を占め、移動体が移動可能な空間である道路に関する情報である。道路情報2710と異なる部分は存在範囲2951が追加されていることである。
存在範囲2951は空間2901-1のうち道路、つまり自律移動体が移動できる領域がどの範囲に何パーセント存在しているかを表す情報である。具体的には存在範囲2951は空間2901-1のうち道路が上側の範囲に20%存在していることを示している。
また、図24で示す通り空間2901-1には、自律移動体12が存在しているため、道路情報2950とともに、図20で示した自律移動体情報2730と同様の自律移動体情報2960が固有識別子に紐づけ格納される。
空間2901-3は、立体交差道路2903の橋桁の構造が存在する空間と、道路2910の自律移動体が移動可能な空間の両方にまたがる位置空間を示している。そして、空間2901-3で示す位置空間の固有識別子に情報が紐づいて格納されている様子を示す図が図26である。
固有識別子2970、緯度情報2971、経度情報2972、高度情報2973、日時情報2974は図18で示す固有識別子番号等の2701~2704を空間2901-3の場合に単に置き換えた情報であるため、説明を割愛する。
構造物情報2980は種別情報2981、存在範囲2982、更新頻度情報2983、最終更新頻度情報2984、有効/無効情報2985、パス情報2986が紐づけられたデータセットである。
種別情報2981は構造物であることを示す情報である。なお、この構造物は立体交差道路2903を支えるための橋桁である。存在範囲2982は空間2901-3のうち構造物がどの範囲に何パーセント存在しているかを表す情報である。
具体的には、存在範囲2982は空間2901-3のうち構造物が上側の範囲に20パーセント存在していることを示している。更新頻度情報2983は図19で示した更新頻度情報2715同様、どのくらいの時間間隔の間に次の構造物情報2980を更新しなければいけことが記載されている。
構造物情報2980では現在の時刻から24時間たつまでに、次の構造物情報2980を更新しなければいけないことが記載されている。なお、更新頻度情報2983は比較的長いが、立体交差道路2903の道路面を含んでいる場合、更新頻度情報2983は道路情報2950の更新頻度と同等の更新頻度であることが望ましい。
最終更新頻度情報2984は図19で示した最終更新時間情報2716同様、構造物情報2980が最後に更新された時間を示す情報である。有効/無効情報2985は図19で示した有効/無効情報2717同様、更新頻度情報2983で示す時間間隔内で情報が更新されたかを示す情報で、有効/無効情報2985は有効であることを示す。
パス情報2986は図19で示したパス情報2718同様、構造物情報2980がどのシステム制御装置から送信されたかの情報と、そのシステム制御装置と通信を行う方法が記載された情報である。又、パス情報2986は道路システム制御装置1400から送信され、道路システム制御装置1400との通信を行う方法が記載されている。
道路情報2990は道路情報2950と同様の情報であるため、道路情報2950と異なる存在範囲2991のみ説明を行う。存在範囲2991は空間2901-3のうち道路、つまり自律移動体が移動できる領域がどの範囲に何パーセント存在しているかを表す情報である。具体的には存在範囲2951は空間2901-3のうち道路が下側の範囲に80%存在していることを示している。
そして、図24(B)で示す通り、自律移動体12の上方に位置する空間2901-3には、自律移動体等の物体は存在しない。そのため、道路情報2990とともに存在なし情報2995が固有識別子とともに紐づけて格納される。存在なし情報2995は図19で示した存在なし情報2720同様、空間2901-3の占める道路の空間には、移動体が存在しない或いは移動体が移動するために支障をきたす物体が無いことを表す情報である。
なお、図24(B)で示した通り、自律移動体12と立体交差道路2903の間には、空間2901-3の80%分のスペースしかない。従って、ドローン等の飛行する移動体も移動できないと、システム制御装置10が判断すれば空間2901-3に対応した固有識別子に下側80%に自律移動体情報2960が存在する情報を紐づけ格納しても良い。
そして、上記、位置空間に自律移動体12が存在するかのように見せかけても良い。また、上記処理はシステム制御装置10が判断を行っているが、変換情報保持装置14で同様の判断を行い、空間2901-3に対応した固有識別子に下側80%分に自律移動体情報2960が存在する情報を紐づけて格納しても良い。
空間2901-4は立体交差道路2903の構造物が存在する空間と、立体交差道路2903の自律移動体が移動可能な空間の両方にまたがる位置空間を示している。そして図27は、空間2901-4に対応した固有識別子に情報が紐づいて格納されている様子を示す図である。
固有識別子3000、緯度情報3001、経度情報3002、高度情報3003、日時情報3004は図18で示す、固有識別子番号等の2701~2704を空間2901-4の場合に単に置き換えた情報であるため、説明を割愛する。
構造物情報3010は構造物情報2980と同様の情報であるため、構造物情報2980と異なる種別情報3011、更新頻度情報3012のみの説明を行う。種別情報3011は構造物であることを示す情報である。
なお、この構造物は立体交差道路2903を支えるための橋桁である。空間2901-4に存在する構造物の上側は立体交差道路2903の道路面であるため、そのことが分かるように、上側境界部:道路面、という情報も種別情報3011に合わせて格納しても良い。
空間2901-4に存在する構造物の上側は立体交差道路2903の道路面であるため、更新頻度情報3012は更新頻度情報2983とは異なり、道路情報2950の更新頻度と同等としている。
道路情報3020は道路情報2950と同等の情報であるが、移動方向情報が90度交差しているところが異なる。存在なし情報2960は図19で示した存在なし情報2720と同等の情報である。以上のように、高さ方向、つまりは、立体的に変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4の各固有識別子に情報を紐づけて格納することができる。
次に、地殻変動等により、現実の世界の情報と変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4に格納されている情報に、後述するずれが発生することがある。それを修正する方法を説明する。
図28は地殻変動等により、変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4の固有識別子に紐づいている情報と現実の世界の情報に、後述するずれが発生した場合に、それを修正するためのシーケンス図である。図29は図28の続きのシーケンス図である。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28、図29のシーケンスの各ステップの動作が行われる。
最初に新しく基準点が設置された場合は、ステップS2600において、その基準点の正確な位置情報が基準点群制御装置1408から地殻変動システム制御装置1407に送られる。本実施形態では基準点の中心の位置を緯度方向、経度方向共に、図13(C)で示される破線で区切られた四角い領域の100分の一の精度で取得し、その精度での基準点の位置情報を基準点群制御装置1408は取得できる。
ステップS2601において、地殻変動システム制御装置1407は、基準点の位置点の情報を変換情報保持装置14に送信する。基準点の位置点の情報を受信した変換情報保持装置14は、ステップS2602において、それに対応した固有識別子に変換し、対応した固有識別子に基準点の存在情報をフォーマットデータベース14-4に格納する。
地殻変動システム制御装置1407は基準点の位置点の情報を変換情報保持装置14に送信すると同時に、ステップS2603において、破線で区切られた四角い領域の100分の一の精度で取得した基準点の位置情報を基準点地図情報管理部1409に送る。
破線で区切られた四角い領域の100分の一の精度で取得した基準点の位置情報を受信した基準点地図情報管理部1409は、ステップS2604において、後述するずれの量の取得に使用するため、前記の精度のまま基準点の位置情報を格納する。尚、ステップS2600~ステップS2604の処理は基準点が新たに設置された場合に行う処理である。
次に変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4の固有識別子に紐づいている情報と現実の世界の情報に後述するずれが発生した場合の修正する処理を説明する。
基準点群制御装置1408は、ステップS2605において、随時基準点の破線で区切られた四角い領域の100分の一の精度で取得した位置情報を地殻変動システム制御装置1407に送信する。地殻変動システム制御装置1407はステップS2606において、前記基準点の位置情報及び基準点地図情報管理部1409から地殻変動により発生した基準点地図情報管理部1409に格納されている基準点の位置情報の差の量を計測する。
尚、この差をずれとし、差の量をずれの量と呼ぶこととする。そして、ステップS2607~ステップS2625において、地殻変動システム制御装置1407はずれの量が所定以上の値であるか、或いは以前にこのシーケンスによる処理を行ってから所定以上の期間(例えば1年)経過したかを判断する。そして、どちらか一方が検知されるまで、ステップS2605、ステップS2606の処理を繰り返す。
上記のどちらか一方が検知されれば、ステップS2607において、ずれの量の取得を行う。尚、所定以上の地殻変動によるずれの量を、図13(C)で示す破線で区切られた四角い枠の一辺の例えば50%以上とする。尚、上記の所定以上の期間は例えば1年としているがこれに限定されない。
例えば地震が多発している場合にはもっと短い期間にすることが望ましい。一般的には区画情報2740の情報の変化より地殻変動による変化は遅いため、区画情報2740に紐づけられた更新間隔情報2742より、上記の所定期間は長く設定される。
次に、ステップS2607の処理に示す、各位置点のずれの量の取得に関して、図30を用いて説明する。
図30(A)は地殻変動等によるずれが発生する前の地図を示す図であり、(B)は所定以上の期間が経過し地殻変動等によるずれが発生した後の地図を示す図である。四角い破線の枠で区切られた領域は、夫々の固有識別子が規定する位置空間情報を示している。
道路2850~2853は道路システム制御装置1400が情報を管理し、自律移動体12が移動可能な道路を示している。区画2860~2868は区画システム制御装置1403が情報を管理し、建物が設置可能な区画を示している。基準点2871~2874は基準点群制御装置1408に無線接続された基準点である。
図30(A)で示す基準点2874は空間2880-1の内側にある。そして、図30(B)で示す基準点2874は空間2880-1と空間2880-10の間にある。つまり図30(A)から図30(B)の間に、基準点2874は紙面上側(北側)に、破線で区切られた四角い領域の約40%、地殻変動によりずれているものとする。同様に基準点2871~2873も破線で区切られた四角い領域の約40%ずれているものとする。
尚、前述したとおり本実施形態では基準点の中心の位置を緯度方向、経度方向共に、破線で区切られた四角い領域の100分の一の精度で取得し、その精度での基準点の位置情報を基準点群制御装置1408は取得できる。そして、基準点地図情報管理部1409に格納している基準点の中心位置の情報は、緯度方向、経度方向共に、破線で区切られた四角い領域の100分の一の精度で基準点の中心位置の情報を格納している。
基準点地図情報管理部1409に格納された図30(A)で示す基準点2874と、基準点群制御装置1408で取得された図30(B)で示す基準点2874でのずれの量の取得時に破線の矩形領域の100分の一の精度で比較を行うことができる。
そして図示しない図30(B)の外側の基準点も同様に紙面上側(北側)に、破線で区切られた四角い領域の約40%動いているものとする。基準点2871~2874及び、図30(B)の外側の基準点のずれの情報により、図30(B)で示す範囲の空間のずれの量は、ステップS2607における処理により、破線で区切られた四角い領域の40%であると取得(算出)することができる。
尚、基準点同士のずれ量が異なる場合は、基準点がある位置点は基準点の移動量をずれ量とし、基準点と基準点の間の位置点のずれ量は、線形補間等でずれの量を取得する。
図28の説明に戻る。その位置点の情報を管理するシステム制御装置は、ずれ量を取得するシステムは有していない可能性が高い。そのため、地殻変動システム制御装置1407は、取得したずれ量を変換情報保持装置14に送信すると共に、そのずれ量を、その位置点が管理するシステム制御装置に送信するようにメッセージを変換情報保持装置14に送信する。
このメッセージを受信した変換情報保持装置14は、ステップS2609において、位置点に対応した固有識別子を取得し、更に、上記固有識別子に情報を紐づけたシステム制御装置の情報の取得を行う。そして、ステップS2610、S2611、又はS2612において、固有識別子に情報を紐づけたシステム制御装置に地殻変動に関する情報として、位置点のずれの量を送信する。
例えば図30(A)の空間2880-2については、空間2880-2に対応した固有識別子に区画2868の情報を紐づけて格納した、区画2868の情報の管理を行う区画システム制御装置に、変換情報保持装置14は、ずれの量の情報を送信する。
同様に図30(A)の空間2880-3については、道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置に、変換情報保持装置14はずれの量の情報を送信する。同様に図30(A)の空間2880-4については、道路2851の情報の管理をする道路システム制御装置と区画2867の情報の管理をする区画システム制御装置に、変換情報保持装置14はずれの量の情報を送信する。
区画システム制御装置1403が、その位置点のずれ量の情報を受信した場合には、ステップS2613において、そのずれ量の情報にもとづいて区画システム制御装置1403に接続され、地図情報を格納する区画地図情報管理部1405の情報を修正する。
そしてステップS2614において、ずれにより、区画システム制御装置1403が管理していた位置点が、管理しない位置点に変わっていれば、その位置点の、区画システム制御装置1403による情報の紐づけを解除する指示を変換情報保持装置14に送る。逆に、ずれにより、区画地図情報管理部1405が管理していなかった位置点が、管理する位置点になっていれば、その位置点の区画システム制御装置1403の情報を紐づける指示を、変換情報保持装置14に送る。
紐づけ解除又は新たに紐づける指示を受信した変換情報保持装置14は、ステップS2615において、各位置点を固有識別子に変換し、夫々の固有識別子に紐づけの解除及び新たな紐づけをして情報の格納を行う。
道路システム制御装置1400が、図29のステップS2611において、その位置点のずれ量の情報を受信した場合も同様である。即ち、ステップS2616において、ずれ量の情報にもとづいて道路システム制御装置1400に接続され、地図情報を格納する道路地図情報管理部1401の情報を修正する。
そして、ステップS2617において、ずれにより、道路システム制御装置1400が管理していた位置点が、管理しない位置点に変わっていれば、その位置点の道路システム制御装置1400の情報の紐づけを解除する指示を、変換情報保持装置14に送る。逆に、ずれにより、道路システム制御装置1400が管理していなかった位置点が、管理する位置点になっていれば、ステップS2617において、その位置点の道路システム制御装置1400の情報を紐づける指示を、変換情報保持装置14に送る。
そしてステップS2618において、紐づけ解除又は新たに紐づける指示を受信した変換情報保持装置14は、各位置点を固有識別子に変換し、夫々の固有識別子に紐づけの解除及び新たな紐づけをして情報の格納を行う。このように、本実施形態では、地殻変動が所定量以上の場合には、フォーマット化手段としての変換情報保持装置14は、空間に存在する少なくとも道路又は区画に関する空間情報を地殻変動に応じて修正して保存している。
具体的には図30(A)の空間2880-2は、ずれが発生する前は、区画2868の情報の管理を行う区画システム制御装置のみが、固有識別子に紐づけて情報を格納していた。しかし、破線で区切られた四角い領域の40%北側にずれが発生したという情報を区画2868の情報の管理を行う区画システム制御装置は受信する。
そして、図30(B)で示すように、受信した情報により区画2868の管理を行う区画システム制御装置は空間2880-2のうちの北側の60%のみが区画2868であると判断する。上記の判断を行うと、区画2868の管理を行う区画システム制御装置は空間2880-2のうち北側の60%のみが区画2868である情報を、変換情報保持装置14に送信する。その情報を受信した変換情報保持装置14は空間2880-2に対応した固有識別子に空間2880-2のうち北側の60%が区画2868である情報を紐づけて格納する。
次に空間2880-2の南側の空間2880-3の説明を行う。図30(A)で示す通り空間2880-3は、ずれが発生する前は、道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置のみが固有識別子に紐づけて情報を格納していた。破線で区切られた四角い領域の40%北側にずれが発生したという情報を道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置が受信する。そして、図30(B)で示す通り、道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置は受信した情報により空間2880-3は紐づける情報はそのままであると判断する。
しかし、破線で区切られた四角い領域の40%北側にずれが発生したため、空間2880-2に道路2851の範囲が移動していると判断する。そのため、道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置は空間2880-2の南側の40%が道路2851であるという情報を変換情報保持装置14に送信する。その情報を受信した変換情報保持装置14は空間2880-2に対応した固有識別子に、南側の40%が道路である情報を紐づけて新たに格納する。
次に、空間2880-4の場合の説明を行う。図30(A)の空間2880-4は、ずれが発生する前は、道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置と区画2867の情報の管理を行う区画システム制御装置が固有識別子に情報を紐づけて情報を格納していた。具体的には空間2880-4のうち区画2867が南側に60%存在し、道路2851が北側に40%存在するという情報が紐づけられている。
図30(A)から図30(B)で示す状態になり、破線で区切られた四角い領域の40%北側にずれが発生したという情報を道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置と区画2867の情報の管理を行う区画システム制御装置は受信する。区画2867の情報の管理を行う区画システム制御装置がこの情報を受信した場合、区画2867の情報の管理を行う区画システム制御装置は空間2880-4に対して、ずれにより空間2880-4の全てに存在する状態になると判断する。
そのため、区画2867の情報の管理を行う区画システム制御装置は空間2880-4の全域が区画であるという情報を変換情報保持装置14に送信する。その情報を受信した変換情報保持装置14は空間2880-4に対応した固有識別子に、全域が区画である情報を紐づけて格納する。
又、道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置がずれが発生したという情報を受信した場合、道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置は、図30(B)で示す通り、空間2880-4には道路2851が存在しなくなったと判断する。そのため、道路2851の情報の管理を行う道路システム制御装置は変換情報保持装置14に空間2880-4に対応する固有識別子に紐づけられていた道路2851の情報の解除をするように情報を送信する。
図29の説明に戻る。システム制御装置10が図29のステップS2612において、その位置点のずれ量の情報を受信した場合も同様である。即ち、ステップS2619において、ずれ量の情報にもとづいて、システム制御装置10に接続され、地図情報を格納する経路決定装置13の地図情報管理部13-1の情報を修正する。
そして、ずれにより、システム制御装置10が管理していた位置点が、管理しない位置点に変わっていれば、ステップS2620において、その位置点のシステム制御装置10の情報の紐づけを解除する指示を、変換情報保持装置14に送る。逆にずれにより、システム制御装置10が管理していなかった位置点が、管理する位置点になっていれば、ステップS2620において、その位置点のシステム制御装置10の情報の紐づける指示を、変換情報保持装置14に送る。
ステップS2621において、紐づけ解除又は新たに紐づける指示を受信した変換情報保持装置14は、各位置点を固有識別子に変換し、夫々の固有識別子に紐づけの解除及び新たな紐づけし情報の格納を行う。
又、地殻変動システム制御装置1407は、基準点群制御装置1408が情報の取得を行う各基準点に関しても、ずれにより、各基準点の情報を紐づけていた位置点が変わっていれば、ステップS2622に進む。そしてステップS2622において、変換情報保持装置14の紐づけの解除又は新たな位置点に対応した固有識別子に基準点の情報を紐づける指示を変換情報保持装置14に送る。
紐づけ解除及び、新たに紐づける指示を受信した変換情報保持装置14は、ステップS2623において、各位置点を固有識別子に変換し、夫々の固有識別子に紐づけの解除及び新たな紐づけし情報の格納を行う。
地殻変動システム制御装置1407は、ステップS2624において、基準点地図情報管理部1409にも、ずれにより変更された新たな位置情報を送信する。送信する位置情報の精度は前述した破線で区切られた四角い領域の100分の一の精度の位置情報である。この情報を受信した基準点地図情報管理部1409は、ステップS2625において、各基準点の新たな位置情報を前述した破線で区切られた四角い領域の100分の一の精度で格納する。
以上のように地殻変動等が発生し、変換情報保持装置14のフォーマットデータベース14-4に固有識別子とともに紐づいて格納された情報と、現実世界の情報にずれが生じた場合は、上記の処理を行う。従って、そのずれは解消され、自律移動体12の移動に支障をきたすことはない。なお、以上の説明においては、図を用いて緯度方向のずれが生じた場合の処理の説明を行ったが、経度方向、高度方向も同様の処理を行うものとする。
尚、上述の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、本実施形態の移動体は、AGV(Automated 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、本実施形態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。又、移動体をリモートでコントロールする場合にも本実施形態を適用することができる。
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、本発明の趣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、本実施形態は、以下の組み合わせを含む。
(構成1)緯度/経度/高さによって定義される3次元の空間に固有識別子を付与し、前記空間に存在する物体の状態と時間に関する空間情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存するフォーマット化手段を有し、前記フォーマット化手段は、前記空間情報の更新間隔に関する情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化することを特徴とする制御システム。
(構成2)前記フォーマット化手段から取得した前記空間情報と、移動体の種別情報に基づき前記移動体の移動経路に関する経路情報を生成する制御手段と、を有することを特徴とする構成1の制御システム。
(構成3)前記更新間隔に関する情報は、前記空間に存在する物体の種類に応じて異なる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)前記更新間隔に関する情報は、前記空間に存在する物体の種類が移動体の場合には、前記空間に存在する物体の種類が移動体でない場合よりも短いことを特徴とする構成3に記載の制御システム。
(構成5)前記更新間隔に関する情報は、前記空間に存在する物体の種類が道路の場合には、前記空間に存在する物体の種類が区画の場合よりも短いことを特徴とする構成3に記載の制御システム。
(構成6)前記フォーマット化手段は、前記空間に存在する複数の物体の夫々の状態と時間に関する前記空間情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存することを特徴とする構成1~5のいずれか1つに記載の制御システム。
(構成7)前記空間に存在する複数の物体の夫々の状態と時間に関する前記空間情報の、前記更新間隔に関する情報は、前記空間に存在する複数の物体の種類に応じて夫々異なることを特徴とする構成6に記載の制御システム。
(構成8)前記フォーマット化手段に対して、前記空間に存在する物体の状態と時間に関する前記空間情報を供給する情報供給手段を有することを特徴とする構成1~7のいずれか1つに記載の制御システム。
(構成9)前記情報供給手段は、移動体、道路、区画、地殻変動の少なくとも1つに関する情報を供給することを特徴とする構成8に記載の制御システム。
(構成10)前記情報供給手段が前記地殻変動に関する情報を供給し、前記地殻変動が所定量以上の場合には、前記フォーマット化手段は、前記空間に存在する少なくとも前記道路又は前記区画に関する前記空間情報を前記地殻変動に応じて修正して保存することを特徴とする構成9に記載の制御システム。
(構成11)前記情報供給手段が前記道路に関する情報を供給する場合には、前記空間情報は、道路であるという種別情報、移動可能な方向の情報、移動可能な制限速度の情報、移動可能な前記移動体の情報、通信方法に関する情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする構成9に記載の制御システム。
(構成12)前記情報供給手段が前記区画に関する情報を供給する場合には、前記空間情報は、区画であるという種別情報、通信方法に関する情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする構成9に記載の制御システム。
(構成13)前記更新間隔で情報が更新されているかを判定する判定部を有することを特徴とする構成1~12のいずれか1つに記載の制御システム。
(構成14)前記更新間隔に所定の時間を加えた有効期限の内に情報が更新されているかを判定する判定部を有することを特徴とする構成1~13のいずれか1つに記載の制御システム。
(方法)緯度/経度/高さによって定義される3次元の空間に固有識別子を付与し、前記空間に存在する物体の状態と時間に関する空間情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存するフォーマット化ステップを有し、前記フォーマット化ステップは、前記空間情報の更新間隔に関する情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化することを特徴とする制御方法。
(プログラム)構成1~14のいずれか1つに記載の制御システムの各手段をコンピュータによって制御するためのコンピュータプログラム。
尚、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード(制御プログラム)を記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給することによって実現してもよい。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたコンピュータ読取可能なプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。その場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
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 (16)
- 緯度/経度/高さによって定義される3次元の空間に固有識別子を付与し、前記空間に存在する物体の状態と時間に関する空間情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存するフォーマット化手段を有し、
前記フォーマット化手段は、前記空間情報の更新間隔に関する情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化することを特徴とする制御システム。 - 前記フォーマット化手段から取得した前記空間情報と、移動体の種別情報に基づき前記移動体の移動経路に関する経路情報を生成する制御手段と、を有することを特徴とする請求項1に記載の制御システム。
- 前記更新間隔に関する情報は、前記空間に存在する物体の種類に応じて異なることを特徴とする請求項1に記載の制御システム。
- 前記更新間隔に関する情報は、前記空間に存在する物体の種類が移動体の場合には、前記空間に存在する物体の種類が移動体でない場合よりも短いことを特徴とする請求項3に記載の制御システム。
- 前記更新間隔に関する情報は、前記空間に存在する物体の種類が道路の場合には、前記空間に存在する物体の種類が区画の場合よりも短いことを特徴とする請求項3に記載の制御システム。
- 前記フォーマット化手段は、前記空間に存在する複数の物体の夫々の状態と時間に関する前記空間情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存することを特徴とする請求項1に記載の制御システム。
- 前記空間に存在する複数の物体の夫々の状態と時間に関する前記空間情報の、前記更新間隔に関する情報は、前記空間に存在する複数の物体の種類に応じて夫々異なることを特徴とする請求項6に記載の制御システム。
- 前記フォーマット化手段に対して、前記空間に存在する物体の状態と時間に関する前記空間情報を供給する情報供給手段を有することを特徴とする請求項1に記載の制御システム。
- 前記情報供給手段は、移動体、道路、区画、地殻変動の少なくとも1つに関する情報を供給することを特徴とする請求項8に記載の制御システム。
- 前記情報供給手段が前記地殻変動に関する情報を供給し、前記地殻変動が所定量以上の場合には、前記フォーマット化手段は、前記空間に存在する少なくとも前記道路又は前記区画に関する前記空間情報を前記地殻変動に応じて修正して保存することを特徴とする請求項9に記載の制御システム。
- 前記情報供給手段が前記道路に関する情報を供給する場合には、前記空間情報は、道路であるという種別情報、移動可能な方向の情報、移動可能な制限速度の情報、移動可能な前記移動体の情報、通信方法に関する情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項9に記載の制御システム。
- 前記情報供給手段が前記区画に関する情報を供給する場合には、前記空間情報は、区画であるという種別情報、通信方法に関する情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項9に記載の制御システム。
- 前記更新間隔で情報が更新されているかを判定する判定部を有することを特徴とする請
求項1に記載の制御システム。 - 前記更新間隔に所定の時間を加えた有効期限の内に情報が更新されているかを判定する判定部を有することを特徴とする請求項1に記載の制御システム。
- 緯度/経度/高さによって定義される3次元の空間に固有識別子を付与し、前記空間に存在する物体の状態と時間に関する空間情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化して保存するフォーマット化ステップを有し、
前記フォーマット化ステップは、前記空間情報の更新間隔に関する情報を前記固有識別子と関連付けてフォーマット化することを特徴とする制御方法。 - 請求項1~14のいずれか1項に記載の制御システムの各手段をコンピュータによって制御するためのコンピュータプログラム。
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JP2022014166 | 2022-02-01 | ||
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JP2022101668 | 2022-06-24 |
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