JP2023112670A - 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

Abstract

【課題】自己位置を安定的に検出可能な制御システムを提供する。【解決手段】制御システムにおいて、例えば緯度/経度/高さ等の所定の座標系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、前記空間情報として、キーフレーム情報を登録可能であることを特徴とする。【選択図】 図１５

Description

本発明は、３次元の空間に関する制御システム、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、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）の開発が促進されている。

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。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。

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。

特開２０１４－００２５１９号公報

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プロセッサ内でのみである。よって、異なるシステムのユーザがその空間分割領域の情報を活用することができない。また、システムユーザーが時空間分割領域の情報を使用するためには、自己位置を正確に検出する手段が必要であった。

そこで、本発明は、自己位置を安定的に検出可能な制御システムを提供することを目的の１つとする。

本発明に係る制御システムは、
所定の座標系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、前記空間情報として、キーフレーム情報を登録する。

本発明によれば、自己位置を安定的に検出可能な制御システムを提供することが出来る。

実施形態１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。 （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、（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。 （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、（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１の１０～１５の内部構成例を示した機能ブロック図である。 （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、（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。 実施形態１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。 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。 実施形態１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る。 図８の続きのシーケンス図である。 図９の続きのシーケンス図である。 （Ａ）は地球の緯度／経度情報を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の所定の空間１００を示す斜視図である。 空間１００内の空間情報を模式的に示した図である。 （Ａ）は経路情報を地図情報で表示した図、（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図、（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図である。 実施形態２に係るキーフレーム情報の格納処理に関わる機能ブロック図である。 実施形態２に係るキーフレーム情報の格納処理を説明するシーケンス図である。 実施形態２に係る自律移動体１２のフォーマット経路情報９００のイメージ図である。 図１６のフォーマット経路情報９００を用いて移動する自律移動体１２と自律移動体１２を制御するシステム制御装置１０の動作を説明するシーケンス図である。

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一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。

＜実施形態１＞
図１は本発明の実施形態１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。

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、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。また、自律移動体制御システムにおいて、どのようにアプリに対してユーザの操作がな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、本実施形態ではアプリは３次元地図を表示することができる。

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（例えば、自動運転可能なモビリティ）の一覧を表示させるための一覧表示ボタン４８がある。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（例えば、自動運転可能なモビリティ）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タッチ操作や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１つ追加表示され、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が押下に応じて追加表示され、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よいし、緯度情報および経度情報（以下、緯度／経度情報とも記載する）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よい。

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ユーザが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、または到着地を変更することができる。即ち、ユーザは「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１０～１５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。ユーザインターフェース１１は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、またはスマートウォッチ等の情報処理装置である。

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、移動経路の選択、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記録媒体である。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。

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のブラウザ画面に出発地、経由地、および到着地を入力画面４０を表示する。また、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受付が可能である。ユーザインターフェース１１は、ブラウザ画面に確認画面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。

本実施形態では、地図情報は地形や緯度／経度／高度といった情報を含む３次元空間の地図情報である。また地図情報は、車道、歩道、進行方向、および交通規制といった道路交通法に関わる規制情報なども含む。

又、例えば地図情報は、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交通規制情報も、それぞれの時間情報とともに含む。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に位置情報送信し、地図情報管理部１３－１から取得した探索結果としての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できる。

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、位置情報を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。

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、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、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を通じて取得した空間内の情報を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に指定された位置情報を、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、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、位置情報及び経路情報を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を有し、システム制御装置１０の位置情報、経路情報、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の各構成要素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、取得した検出情報と自己位置推定情報と方向検出情報を基に、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、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を有し、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の各構成要素における処理を制御する。

方向制御部１２－３は、駆動部１２－６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３次元マップ内に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は例えば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１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、各構成要素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、例えばカメラ等で構成される撮影部であり、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検出情報を、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。ＲＡＭ２２は、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記録媒体である。ＲＯＭ２３はＣＰＵ２１の動作処理手順（プログラム）を記録している記録媒体である。

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。

ネットワークＩ／Ｆ２４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。ＬＣＤ２６はディスプレイ等の表示装置（以下、ＬＣＤと記す）である。

コントローラ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。外部入力装置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。

ＨＤＤ２９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。

ＣＤＤ３０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で説明したアプリ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１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、１０～１５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、出発地点、経由地、および到着地点を示す位置情報（以下、位置情報）を入力する。

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）でもよいし、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よい。

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の移動体の種別情報と、入力された位置情報などの入力情報とを保存する。この時、システム制御装置１０は位置情報が位置ワードの場合は、位置ワードを保存する。また、位置情報がポイントの場合は、システム制御装置１０は、位置／経路情報管理部１０－３に保存してある簡易的な地図情報を基に、ポイントに該当する緯度および経度を探索し、緯度および経度を保存する。

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（移動体の種別）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、位置情報とともに経路決定装置１３に送信する。

前述のように、モビリティ形式とは、例えば、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である。又、経路種別は、例えば、一般道、高速道路、自動車専用道路、所定の歩道、一般道の路側帯および自転車専用レーンである。例えばモビリティ形式が自動車である場合、経路種別は一般道や高速道路、自動車専用道路等が指定される。また、モビリティ形式が自転車である場合、所定の歩道、一般道の路側帯、自転車専用レーンなどが指定される。

ステップＳ２０７において、経路決定装置１３は、受信した位置情報を、所有する地図情報に出発地点、経由地、および到着地点として入力する。位置情報が位置ワードの場合は、位置ワードにより地図情報で探索（事前探索）し、該当する緯度／経度情報を入力する。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。更に経路決定装置１３は経路を事前に探索してもよい。

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、探索する経路は経路種別に則った経路を検索する。なお、ステップＳ２０８において経路を事前探索していた場合は、経路種別に基づいて事前に探索した経路を適宜変更する。

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。経路情報として出力するのはルートであり、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、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３次元空間を、緯度／経度／高さを起点とした範囲によって決定される所定の単位体積ごとの空間に分割し、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）において緯度／経度／高さの起点として、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において空間１００を例にすると、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（紐づけて）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。尚、本実施形態においては、関連付けると紐づけるとは同じ意味で用いる。

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。

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。尚、時間に関する情報を必要としない用途においては、時間に関する情報を含まない空間情報を使用することも可能である。又、固有識別子の代わりに、固有でない識別子を用いても良い。

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、実施形態１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。

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。しかし、座標系はこれに限定されたものではなく、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。

又、実施形態１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、地点情報の間隔が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、地点情報の間隔が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、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、経路生成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、経路情報から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。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、経路決定装置１３により生成された経路情報１２０は、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は経路情報上の複数の位置情報である。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位置情報１２３を生成する。

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を実施形態１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。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、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、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を実施形態１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、空間情報を、自律移動体１２のサイバー空間の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。コストマップは、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、フォーマット経路情報とコストマップを、自律移動体１２に割り当てられた固有識別番号（固有識別子）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、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。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、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、経路情報に沿って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、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。抽象化の詳細な内容に関しては後述する。

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。

もしくはポーリング時に、自身の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。

ステップＳ２２６を繰り返すことで、システム制御装置１０は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において検出情報を抽象化して、ステップＳ２３０において空間情報として変換情報保持装置１４に送信する。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つの固有識別子に空間情報が格納されることになる。

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、管理するフォーマット経路情報における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。

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。
実施形態１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、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、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。

尚、実施形態１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、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する。

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する。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。従って、空間情報の更新のための負荷を低減することができる。

なお、本実施形態における説明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。

＜実施形態２＞
実施形態２では、実施形態１の構成に加えて、自律移動体が自己位置検出機能によって正確な自己位置が検出できない場合に、フォーマットデータベースに格納された情報を基に自己位置を検出し移動するように構成されている。

図１０のステップＳ２２６で、システム制御装置１０が、自律移動体１２から受け取る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動作について述べた。ここで自律移動体１２が、各固有識別子が紐づく分割空間を通過したかどうかの判定は、検出部１２－１内のＧＰＳなどの自己位置検出機能によって行われる。

そのためＧＰＳ電波が受信しにくい地点、例えば地下やトンネル内を移動する際にはその精度が低下する場合がある。またＧＰＳなどの自己位置検出機能を有していない自律移動体は、システム制御装置に対して、フォーマット経路情報の中で現在どこにいるのかを伝えることができず、実施形態１における自律移動体制御システムを活用できない場合があった。

そこで、本実施形態では、フォーマット化手段としての変換情報保持装置１４は、その空間を特徴づける情報（以降、キーフレーム情報と記す）を、その情報が該当する位置の固有識別子に関連付けて（紐づけて）登録（保存または記録）する。キーフレーム情報は、詳細は後述するが、例えば、関連付けられた空間の周辺に同一の物体が存在しない物体を示す情報である。

キーフレーム情報を用いることで、自律移動体１２は自身の位置を推定できる。実施形態１の図４で説明したように、自律移動体１２は、機械学習などを用いて撮影画像から物体検出できる。従って、この物体検出機能によってキーフレーム情報に含まれる物体を検出することで、その検出地点をキーフレーム情報が紐づけられた固有識別子に該当する位置であると、推定（特定）することが可能である。

このように撮像画像等を用いることによりキーフレーム情報に含まれる物体を検出し、そのキーフレーム情報が紐づけられた固有識別子に該当する位置を特定する動作を、本実施形態では「キーフレーム情報を照合する」と記載する。

自律移動体１２は、「キーフレーム情報を照合する」ことで、たとえ、ＧＰＳ電波が受信しにくい地点であったり、自律移動体が自己位置検出機能を有していなくても、自己位置を特定することができる。自己位置は、自律移動体１２が特定した、キーフレーム情報が紐づけられた固有識別子に該当する位置である。従って、自律移動体１２は、その位置情報を自律移動体を制御するシステム制御装置に対して伝えることが可能となる。

本実施形態では、キーフレーム情報は空間情報の１つである。例えば、実施形態１で説明したように、フォーマットデータベース１４－４には空間１００の範囲に存在する物体の状態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、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などにより入力された情報により更新され、変換情報保持装置１４に可能に接続された他の外部システムに情報共有される。これらの空間情報の１つとして、変換情報保持装置１４は、空間内の物体のキーフレーム情報を記録する。

次に、フォーマットデータベース１４－４へのキーフレーム情報の格納手順について、図１４のブロック図と図１５のシーケンス図を用いて説明する。図１４は、実施形態２に係るキーフレーム情報の格納処理に関わる機能ブロック図であり、地図情報抽出システム９０１、センサノード１５、自律移動体６１２、変換情報保持装置１４の内部構成を機能ブロックとして示している。

図１４において自律移動体６１２は、検出部６１２－１、制御部６１２－２、方向制御部６１２－３、情報記憶部（メモリ／ＨＤＤ）６１２－４、ネットワーク接続部６１２－５、駆動部６１２－６から構成されている。６１２－１～６１２－６は図４で説明した自律移動体１２の構成である１２－１～１２－６と同様な構成なので詳細な説明を省略する。尚、自律移動体６１２は、図５で説明した自律移動体１２と同様に物体検出機能や測距機能を有している。

又、図１４において、地図情報抽出システム９０１は、地図情報管理部９０１－１、制御部９０１－２、情報抽出部９０１－３、情報記憶部（メモリ／ＨＤＤ）９０１－４、ネットワーク接続部９０１－５を備える。

地図情報管理部９０１－１は、地球上の３次元空間の地図情報を保有している。情報抽出部９０１－３は、地図情報管理部９０１－１が保有する地図情報の中から位置情報や地名や施設名など設定された条件に基づき情報を抽出する機能を有する。

制御部９０１－２は、地図情報抽出システム９０１における地図情報抽出の制御を司り、情報抽出部９０１－３が抽出する際の条件を設定する。そして、例えばキーフレーム情報としての要件を満たすような条件で抽出した情報を情報記憶部（メモリ／ＨＤＤ）９０１－４で保管するとともにネットワーク接続部９０１－５を通じて変換情報保持装置１４に送信する機能の制御を行う。図１４における変換情報保持装置１４とセンサノード１５は図４で説明した構成と同様なため説明を省略する。

図１４のような構成により、実施形態２においては、地図情報抽出システム９０１は地図情報の中からキーフレーム情報としての要件を満たす物体の情報を抽出し、変換情報保持装置１４に提供（出力）する。

図１５は、実施形態２に係るキーフレーム情報の格納処理を説明するシーケンス図であり、キーフレーム情報の格納に関わる、地図情報抽出システム９０１、センサノード１５、自律移動体６１２、変換情報保持装置１４が実行する処理を示している。尚、１４，１５、６１２，９０１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のシーケンスの各ステップの動作が行われる。

先ず、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の例として地図情報抽出システム９０１が地図情報からキーフレーム情報を抽出し、フォーマットデータベース１４－４へ格納する方法について図１５を用いて説明する。

ステップＳ４０１において、地図情報抽出システム９０１は、キーフレーム情報の要件を満たす物体の情報を、所有する地図情報の所定の範囲より抽出する。ここで抽出されるキーフレーム情報の要件を満たす物体の情報は、周辺に同一のものが存在しない物体を示す情報である。キーフレーム情報は、詳細については後述するが、例えば「ＸＸ交差点」や「ＹＹ郵便局」などの固有名詞が記載された案内標識（道路標識）等の標識、および看板などである。

その後、ステップＳ４０２において、地図情報抽出システム９０１は、抽出したキーフレーム情報を、その物体の位置情報と関連付けて（紐づけて）情報記憶部（メモリ／ＨＤＤ）９０１－４に記憶（保存）する。

更に、ステップＳ４０３において、地図情報抽出システム９０１は、紐づけたキーフレーム情報と位置情報を変換情報保持装置１４に送信する。

変換情報保持装置１４は、ステップＳ４０４において、送信された位置情報に対応する固有識別子を判別し、その固有識別子に対応するキーフレーム情報をフォーマットデータベース１４－４に保管する。このようにして、地図情報より固有識別子に対応するキーフレーム情報をフォーマットデータベース１４－４に登録（格納）することが出来る。ここでステップＳ４０４は、空間情報として、キーフレーム情報を固有識別子と関連付けてフォーマット化して登録するフォーマット化ステップとして機能している。

次にキーフレーム情報を格納する別の手段として、センサノード１５が取得した情報に基づきキーフレーム情報を格納する方法について記載する。図１４においてセンサノード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、情報記憶部（メモリ／ＨＤＤ）１５－３にはセンサノード自身の設置されている位置情報が保管されている。

先ず、センサノード１５は、ステップＳ４１１において、検出部１５－１の物体検出機能及び測距機能により、自身が検出可能なエリアに存在する物体の画像情報、特徴点情報、および位置情報などの情報を検出する。そしてステップＳ４１２において、センサノード１５は、検出情報を情報記憶部（メモリ／ＨＤＤ）１５－３に保存する。

センサノード１５の制御部１５－２は、ステップＳ４１３において、この物体の画像情報、特徴点情報の中から、キーフレーム情報として、キーフレーム情報の要件を満たす物体の情報を抽出する。そして、センサノード１５の制御部１５－２は、ステップＳ４１４において、キーフレーム情報と、キーフレーム情報の要件を満たす物体の位置情報とを紐づけて情報記憶部（メモリ／ＨＤＤ）１５－３に記録する。

ここで抽出されるキーフレーム情報の要件を満たす物体とは、例えば、地図情報から情報を抽出する場合と同じく、周辺に同一のものが存在しない物体である。その他のキーフレーム情報の要件を満たす物体については後述する。

センサノード１５は、ステップＳ４１５において、互いに関連付けられた（紐づけられた）キーフレーム情報と位置情報とを変換情報保持装置１４に送信する。変換情報保持装置１４は、ステップＳ４１６において、ステップＳ４１５で送信されてきた位置情報に対応する固有識別子を判別し、その固有識別子に対応するキーフレーム情報をフォーマットデータベース１４－４に記録する。このようにして、センサノード１５が検出した情報より、固有識別子に対応するキーフレーム情報をフォーマットデータベース１４－４に格納することが出来る。

次にキーフレーム情報を格納する別の手段として、自律移動体が取得した情報に基づきキーフレーム情報を格納する方法について説明する。先ず、ステップＳ４２１において、自律移動体６１２は、その物体検出機能及び測距機能により、自身が検出可能なエリアに存在する物体の画像情報、特徴点情報、および位置情報などの情報を検出する。

そしてステップＳ４２２において、自律移動体６１２は、ステップＳ４２１で検出した情報を情報記憶部（メモリ／ＨＤＤ）６１２－４に保存する。更にステップＳ４２３において、自律移動体６１２の制御部６１２－２は、この物体の画像情報、特徴点情報の中から、キーフレーム情報として、キーフレーム情報の要件を満たす物体の情報を抽出する。そして、ステップＳ４２４において、キーフレーム情報と、キーフレーム情の要件を満たす物体の位置情報とを関連付けて（紐づけて）制御部６１２－２に保管する。

ここで抽出されるキーフレーム情報の要件を満たす物体は、例えば地図情報から情報を抽出する場合と同じく、周辺に同一のものが存在しない物体である。他にも、キーフレーム情報の要件を満たす物体として、自律移動体６１２が撮影した「その地点の風景の画像データ」などもある。

ステップＳ４２５において、自律移動体６１２は、互いに関連付けられた（紐づけられた）キーフレーム情報と位置情報とを変換情報保持装置１４に送信する。変換情報保持装置１４は、ステップＳ４２６において、送信されてきた位置情報に対応する固有識別子を判別し、その固有識別子に対応するキーフレーム情報をフォーマットデータベース１４－４に保管する。このようにして、自律移動体６１２が検出した情報より固有識別子に対応するキーフレーム情報をフォーマットデータベース１４－４に格納することが出来る。

このようにして、フォーマットデータベース１４－４内の所定の固有識別子に関連付けて（紐づけて）キーフレーム情報が格納される。ここで、本実施形態では、このキーフレーム情報は適切なタイミングで更新される。

例えば、地図情報から格納されたキーフレーム情報は地図情報が更新された時に更新されることが望ましい。又、例えば、ステップＳ４２４でセンサノード１５によって格納されたキーフレーム情報は、センサノード１５が検出可能な範囲の情報が変化し、その変化がキーフレーム情報に影響を与える変化である、と判断された場合に更新されることが望ましい。即ち、キーフレーム情報は、例えば、キーフレーム情報として格納されていた物体が移動した場合などは更新されることが望ましい。

又、自律移動体６１２によって格納されたキーフレーム情報は、同一地点に新しく別のキーフレーム情報が紐づけられて置き換わった場合などには、更新することが望ましい。但し、１つの分割空間に紐づけられるキーフレーム情報は複数であってもよい。この場合は、キーフレーム情報に新たにキーフレーム情報の要件を満たす物体を示す情報が追加される。

次にＧＰＳ電波の受信強度が低いルートにおいて、キーフレーム情報を用いて自律移動体６１２が移動する際の過程を図１６、図１７を用いて説明する。ＧＰＳ電波の受信強度が低いルートにおいては、自律移動体６１２が本来有するＧＰＳを用いた自己位置検出機能の精度は低下し、例えば±５ｍ程度の誤差が発生するものとする。又、ＧＰＳ電波の受信強度が低いルートにおいても地磁気センサを用いた方向検出機能に支障はなく、自律移動体６１２は地磁気の方向は正しく検知されるものとする。

図１６は実施形態２に係る自律移動体６１２のフォーマット経路情報９００のイメージ図である。図１６のフォーマット経路情報９００は、その経路上でキーフレーム情報が格納された分割空間９０２－１、９０２－２を通過するように設定されている。

分割空間９０２－１に格納されたキーフレーム情報は「ＸＸ交差点」と記された案内標識を示す情報であり、分割空間９０２－２に格納されたキーフレーム情報は「ＹＹ郵便局」の看板を示す情報であるとする。又、自律移動体６１２及びは自律移動体６１２を制御するシステム制御装置１０は、出発地においては、自律移動体６１２の位置を把握しているものとする。

図１７は図１６のフォーマット経路情報９００を用いて移動する自律移動体６１２と自律移動体６１２を制御するシステム制御装置１０の動作を説明するシーケンス図である。尚、１０，１２の各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１７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Ｓ４３１において、システム制御装置１０は図１６で示した出発地の自律移動体６１２に対して図１６の紙面右方向に移動開始するように指示を出す。

指示を受けた自律移動体６１２は、ステップＳ４３２において、地磁気センサを用いた方向検出機能から得られる情報を基に、図１６の紙面右方向に移動開始する。

その後ステップＳ４３３において、自律移動体６１２は分割空間９０２－１付近±５ｍ程度の位置に到達したとき、自律移動体６１２が有する撮像手段によって、「ＸＸ交差点」と記された案内標識を検出する。そして、検出された案内標識をもとに分割空間９０２－１に格納されたキーフレーム情報を照合する。

更にステップＳ４３４において、自律移動体６１２は有する測距機能によって、検出した「ＸＸ交差点」と記された案内標識までの距離を算出する。続けてステップＳ４３５において、自律移動体６１２は距離の算出結果に基づき分割空間９０２－１から自身の相対的な位置情報を算出する。そしてステップＳ４３６において、この位置情報を基にフォーマット経路情報９００上の自己の位置を、自己が作成したサイバー空間の三次元マップに反映する。

更に自律移動体６１２は、ステップＳ４３７において、この位置情報をシステム制御装置１０にも送信する。システム制御装置１０はステップＳ４３８において、自律移動体６１２から受け取った位置情報を基に、フォーマット経路情報９００上の自律移動体６１２の現在位置を把握する。尚、ステップＳ４３３～ステップＳ４３８の処理は自律移動体６１２が分割空間９０２－１に到達するまで連続的に行わる。

自律移動体６１２が分割空間９０２－１に到達すると、ステップＳ４３９において、自律移動体６１２は、ステップＳ４３６で作成したサイバー空間の三次元マップと方向検出機能を基に左折（図１６の紙面上方向へ移動）する。

次にステップＳ４４０において、自律移動体６１２は分割空間９０２－２付近±５ｍ程度の位置に到達したとき、自律移動体６１２が有する撮像手段によって、「ＹＹ郵便局」の看板を検出する。そして、自律移動体６１２は、検出された看板をもとに分割空間９０２－１に格納されたキーフレーム情報を照合する。

更にステップＳ４４１において、自律移動体６１２は、測距機能によって、検出した「ＹＹ郵便局」の看板までの距離を算出する。続けて自律移動体６１２は、ステップＳ４４２において、距離の算出結果から分割空間９０２－２から自身の相対的な位置情報を算出する。そして、ステップＳ４４３において、自己が作成したサイバー空間の三次元マップに反映し、ステップＳ４４４においてシステム制御装置１０にも送信する。

システム制御装置１０は、ステップＳ４４５において、自律移動体６１２から受け取った、分割空間９０２－２から自律移動体６１２までの相対的な位置情報を基に、フォーマット経路情報９００上の自律移動体６１２の現在位置を把握する。
ステップＳ４４０～ステップＳ４４５の処理も、自律移動体６１２がキーフレーム情報の地点に到着するまで連続的に行われる。

自律移動体６１２がキーフレーム情報の地点に到着したとき、自律移動体６１２及びシステム制御装置１０は、自律移動体６１２がフォーマット経路情報９００上の分割空間９０２－２に到達、即ち到着地まで到達したことを把握することができる。そして、システム制御装置１０は自律移動体６１２に対して移動終了の指示を出す。そしてステップＳ４４７において、自律移動体６１２は移動を終了する。

次に、どのような情報がキーフレーム情報として利用可能なのか、について説明する。今まで、キーフレーム情報の例として「周辺に同一のものが存在しない物体を示す情報」と説明した。周辺に同一のものが存在しない物体、とは例えば、固有名詞を含む物体などである。例に挙げた「ＸＸ交差点」や「ＹＹ郵便局」などの固有名詞が書かれた案内標識や看板などは、当該地域においては、その地点のみに存在すると考えられる。

従って、固有名詞を検出できれば、ＧＰＳなどの自己位置検出機能を有していない自律移動体であっても、その地点においては正確に自己位置を特定することが可能となる。

なお、例えば、渋谷駅前の忠犬ハチ公像などの像（彫像や塑像も含む）および東京タワーなどの特徴的な建造物等の物体もキーフレーム情報の要件を満たす物体である。また、単に「ポスト」や「信号機」などの同様の形状をした物体が３次元空間に点在するような物体であってもキーフレーム情報の要件を満たす物体となりうる。例えば、「ポスト」は、日本では、あるポストを中心とした半径４００ｍ以内に別のポストがない地点に設置される。そのため、自律移動体が有するＧＰＳを用いた自己位置検出機能の精度が、±１００ｍ程度の誤差があったとしても、別のポストと混同することはない。

又、そもそも自己位置検出機能を有していない自律移動体であっても、前後で検出した別のキーフレーム情報と複合的に判断することで、別のポストとの混同を避けることができる場合がある。

例えば、移動速度４ｋｍ／ｈの、ある自律移動体が、その地点（Ａ地点とする）を完全に特定可能なキーフレーム情報を照合した３分後に「ポスト」というキーフレーム情報を検出したとする。この移動体が３分で移動できる距離は２００ｍであり、Ａ地点から２００ｍの範囲にあるポストが１つしかなければ、その地点を完全に特定できたことになる。

「完全にはその地点の特定ができない物体の存在情報」は使用する側の自己位置検出機能や、使い方に依存する。そのため自律移動体は、そのキーフレーム情報が自身で使用可能な情報かどうか判断する必要がある。そのため「完全にはその地点の特定ができない物体の存在情報」と「完全にその地点の特定ができる物体の存在情報」は同じキーフレーム情報であっても分類されていることが望ましい。

例えば、「完全にその地点の特定ができる物体の存在情報」はクラスＡのキーフレーム情報、「±１０ｋｍの範囲には同一のものが存在しない物体の存在情報」はクラスＢのキーフレーム情報といったクラス情報を付随させる。又、「±２００ｍの範囲には同一のものが存在しない物体の存在情報」はクラスＣのキーフレーム情報、といったクラス情報を付随させる。それによって、使用可能な情報かどうか判断する際の負担を軽減することが可能となる。

更に、キーフレーム情報の要件を満たす物体の情報の例として挙げられる別の例は、自律移動体６１２等によって撮影された「その地点の風景の画像データ」である。即ち、キーフレーム情報は、空間に対応した地点で撮影された画像データを含む。

この画像データを自律移動体の撮像手段等で目の前の実際の風景と比較し、特徴点の一致割合が一定以上かどうか解析行うことができれば、そのキーフレーム情報を照合、つまりその地点を特定することが可能となる。

但し、同じ地点の画像データであっても、撮影方向や、撮影時間、撮影機材等の条件が大きく異なる場合、特徴点の一致割合は低下し、照合することは難しくなる。そこで、その画像を撮影した際の撮影条件に関するパラメータデータを「その地点の風景の画像データ」に紐づけてフォーマットデータベース１４－４に格納することが望ましい。即ち、パラメータデータは、対象となる空間で画像データを撮影した際の撮影条件を含む。

そしてパラメータデータは、その画像を撮影した地点の位置情報を含む。どの地点から撮影した画像データか分かれば、例えば自律移動体側がその方向に回り込むなどの動作を加えたり、カメラを回転することで、特徴点の一致割合を向させ、照合の難易度を下げることができるからである。

又、その画像データを撮影した際の照明の状態に関する情報も、パラメータデータとなりうる。即ち、撮影条件はその撮影をした際の明るさに関する情報を含む。撮影した際の照明の状態に関する条件は、画像全体の画質や色味、画像内の物体のエッジや影などに大きな影響を与えるためである。

ここで、照明の状態とは、例えば、撮影日時、撮影時の日の光はどのくらいの強さでどちらの方向から射していたか、近くに街頭などの光源はあったか、街灯があった場合それはどちらの方向からか、色（色温度）や照度はどの位か、の少なくとも１つを含む。

これらの条件をパラメータデータとして格納することで、例えば自律移動体で撮影した画像を、パラメータデータの条件に近づけるよう画像補正などの処理を行うことができ、照合度を上げることができるからである。

又、撮影した撮影機材に関する情報もパラメータデータとして含めることが望ましい。例えば撮影した自律移動体６１２の撮影機材のＩＤや光学特性に関するデータやホワイトバランスなどの設定情報を事前に準備できれば、自律移動体で撮影した画像に対して補正処理を行うことができる。それにより、照合度を上げることができるからである。またこれらのパラメータデータを有効に利用するため、撮影機材名、光学的な特性、撮影時の画質やゲインやホワイトバランスの設定情報に関するデータテーブルを事前に準備しておくことが望ましい。

尚、上記のようなパラメータデータを正確な形で収集することが困難な場合には、パラメータデータを推定値で格納しても良い。推定値とは例えば、明るさに関する推定値である。別の地点のキーフレーム情報のパラメータデータとして収集された明るさのデータの中から、例えば撮影時間や地形等の条件が近いものを格納することで、簡易的なパラメータデータとして使用しても良い。

更に、キーフレーム情報の要件を満たす物体の情報の他の例は、その地点の、或いはその地点から見た風景の３Ｄデータである。自律移動体が、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等の、対象物の形状を判別可能な機能を有していれば、キーフレーム情報として格納された３Ｄデータを照合することが可能となる。即ち、キーフレーム情報は、対象となる空間に対応した地点での３Ｄデータを含む。

例えば、格納されたキーフレーム情報である３Ｄデータと、自身がＬｉＤＡＲによって測距した結果を比較し、その特徴点の一致割合が一定以上かどうか解析すれば、そのキーフレーム情報を照合でき、その地点を特定することが可能となる。キーフレーム情報として格納する３Ｄデータは、その地点すべてのデータでなく、解析が行いやすい特徴的な物体の形状のみであっても良い。

尚、ＬｉＤＡＲはその測距性能が対象物の表面状態に左右されるという特徴がある。そのため、パラメータデータとして、キーフレーム情報である３Ｄデータ内の特徴的な形状を有する物体の表面情報を３Ｄデータに紐づけて格納することで、照合度を上げることができる。

即ち、フォーマット化手段は、空間情報として、キーフレーム情報を照合するためのパラメータデータを、キーフレーム情報と紐づけて登録可能とすることで照合度を向上できる。又、パラメータデータは３Ｄデータの物体の表面情報を含む。尚、ここでのパラメータデータも正確な形で収集することが困難な場合、パラメータデータは、物体の形状や地形等の条件から推測される推定値であっても良い。

キーフレーム情報の照合の難易度は、パラメータデータに依存する部分が大きいが、パラメータデータが推定値であった場合、そのキーフレーム情報の照合する難易度を事前に正確に見積もることは難しくなる。

自律移動体が自身の検出能力や解析能力では照合できないキーフレーム情報を照合可能と誤解して、実際その地点に到達した後に現在位置を見失ってしまうという事態は避けなければいけない。そのため、そのキーフレーム情報を自身で照合可能か、という照合難易度は、ルート設定の段階では高めに見積もることが望ましい。

画像データは一般的に明るい条件よりも暗い条件で撮影された場合、認識しずらい画像となる場合が多い。そのため、画像データをキーフレーム情報として使用し、パラメータデータを推定として格納する場合、そのパラメータデータに複数の候補がある場合、より明るい条件のパラメータデータを推定値として採用することが望ましい。

またパラメータデータは正確な値が新たに収集できた場合には、推定値から、この新たに収集した値に更新することが望ましい。

又、３Ｄデータをキーフレーム情報として使用し、パラメータデータを推定して格納する場合に、その推定が困難なときは、ＬｉＤＡＲ等での測距が困難とされる、低反射率の物体の値、例えば黒紙の反射率である１０％、などとする。それにより、自律移動体側での照合難易度を高めに見積もることができる。

以上の実施形態によれば、例えば緯度／経度／高さ等の所定の座標系によって定義される３次元空間の空間情報を用いた自律移動体制御システムの安全性を効率的に高めることができる。

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（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）所定の座標系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、前記空間情報として、キーフレーム情報を登録可能であることを特徴とする制御システム。

（構成２）前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点の周辺に同一のものが存在しない物体の存在情報を含むことを特徴とする構成１の制御システム。

（構成３）前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点で撮影された画像データを含む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）前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点での３Ｄデータを含むことを特徴とする構成１～３のいずれか１つに記載の制御システム。

（構成５）前記フォーマット化手段は、前記空間情報として、前記キーフレーム情報を照合するためのパラメータデータを、前記キーフレーム情報と紐づけて登録可能であることを特徴とする構成１～４のいずれか１つに記載の制御システム。

（構成６）前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点で撮影された画像データを含み、
前記パラメータデータは、前記画像データを撮影した際の撮影条件を含むことを特徴とする構成５に記載の制御システム。

（構成７）前記撮影条件は、前記撮影をした地点の位置情報を含むことを特徴とする構成６に記載の制御システム。

（構成８）前記撮影条件は前記撮影をした際の明るさに関する情報を含むことを特徴とする構成６又は７に記載の制御システム。

（構成９）撮影条件は前記撮影をした撮影機材に関する情報を含むことを特徴とする構成６～８のいずれか１つに記載の制御システム。

（構成１０）前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点の３Ｄデータを含み、
前記パラメータデータは、前記３Ｄデータの物体の表面情報を含むことを特徴とする構成５に記載の制御システム。

（構成１１）前記パラメータデータは、推定値を含むことを特徴とする５に記載の制御システム。

（構成１２）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経路生成手段を有することを特徴とする構成１～１１のいずれか１つに記載の制御システム。

（構成１３）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１３に記載の制御システム。

（構成１５）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１４に記載の制御システム。

（方法）所定の座標系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、前記空間情報として、キーフレーム情報を登録可能であることを特徴とする制御方法。

（プログラム）構成１～１５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

Claims (17)

1. 所定の座標系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、前記空間情報として、キーフレーム情報を登録することを特徴とする制御システム。
2. 前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点の周辺に同一のものが存在しない物体の存在情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
3. 前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点で撮影された画像データを含むことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
4. 前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点での３Ｄデータを含むことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
5. 前記フォーマット化手段は、前記空間情報として、前記キーフレーム情報を照合するためのパラメータデータを、前記キーフレーム情報と紐づけて登録可能であることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
6. 前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点で撮影された画像データを含み、
   前記パラメータデータは、前記画像データを撮影した際の撮影条件を含むことを特徴とする請求項５に記載の制御システム。
7. 前記撮影条件は、前記撮影をした地点の位置情報を含むことを特徴とする請求項６に記載の制御システム。
8. 前記撮影条件は前記撮影をした際の明るさに関する情報を含むことを特徴とする請求項６に記載の制御システム。
9. 前記撮影条件は前記撮影をした撮影機材に関する情報を含むことを特徴とする請求項６に記載の制御システム。
10. 前記キーフレーム情報は、前記空間に対応した地点の３Ｄデータを含み、
    前記パラメータデータは、前記３Ｄデータの物体の表面情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の制御システム。
11. 前記パラメータデータは、推定値を含むことを特徴とする請求項５に記載の制御システム。
12. 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経路生成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。
13. 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。
14. 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１３に記載の制御システム。
15. 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１４に記載の制御システム。
16. 所定の座標系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、前記空間情報として、キーフレーム情報を登録可能であることを特徴とする制御方法。
17. 請求項１～１５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。

Images