JP6552944B2 - 情報処理装置及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、ガードレール等の地物の点検作業に関する。

特許文献１には路面移動診断装置が開示されている。
特許文献１の路面移動診断装置では、車の前方及び後方に設置されたカメラによって道路監視環境を撮影し、車を運転する監視者が、異常を発見する度に手元のマーカ用信号入力装置（スイッチ）を押し、その時刻を時刻記録装置に記録する。
また、監視者は、状況を表すキーワード等を用いた説明の音声を音声入力装置から入力し、画像記録装置によって画像と重畳記録する。
そして、パトロール後、基地に帰ってから、監視者は、パトロール中に記録した時間及び音声情報から異常のある場所を割り出し、画像情報から異常を判断するためのデータを収集する。

特開平１０−１２１４１３号公報

特許文献１の路面移動診断装置では、監視者は車を運転しながら、道路の状況を確認しなければならない。
つまり、監視者が道路状況の確認に注力すると運転が疎かになり危険である。
一方、監視者が運転に注力すると道路状況の確認が疎かになり、異常な箇所を見落とすおそれがある。
更に、特許文献１の路面移動診断装置では、監視者は異常を発見する度にマーカ用信号入力装置を操作する必要があり、また状況を音声で説明する必要がある。
このように、特許文献１では、車の運転中に、監視者に道路状況の確認、マーカ用信号入力装置の操作、状況の音声による説明といった多大な労力を強いているという課題がある。
更には、車両走行の安全性が損なわれるという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的の一つとしており、効率的かつ安全に地物の点検を行うことが可能な構成を得ることを主な目的とする。

本発明に係る情報処理装置は、
地物の原形状が表される原形状データを記憶する記憶部と、
ＭＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の車両により取得された前記地物の現在の形状が表される現在形状データと前記原形状データとを比較し、前記地物の現在の形状と原形状との差分を抽出する差分抽出部とを有する。

本発明では、情報処理装置が、ＭＭＳ車両により取得された現在形状データと原形状データとを比較し、地物の現在の形状と原形状との差分を抽出する。
このため、車両の運転者は、運転中に道路状況の確認、マーカ用信号入力装置を操作、状況の音声による説明といった付加的な作業をしなくてもよく、車両の運転に集中することができる。
従って、本発明によれば、効率的かつ安全に地物の点検を行うことが可能である。

実施の形態１に係る地物点検システムの構成例を示す図。 実施の形態１に係る車両の外観構成例を示す図。 実施の形態１に係る情報処理装置の構成例を示す図。 実施の形態１に係る情報処理装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態１に係るガードレールの点検手順を説明する図。 実施の形態１に係るガードレールの点検手順を説明する図。 実施の形態１に係る差分の強調表示例を示す図。 実施の形態２に係る地物点検システムの構成例を示す図。

実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係る地物点検システムの構成例を示す。
測位衛星３０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星等であり、測位信号を送信する。
本実施の形態では、測位衛星３０はＧＰＳ衛星であるとする。
車両２０は、ＭＭＳ用の車両である。
車両２０は計測地域を走行し、走行した道路周辺の地物（建物、標識、白線など）の三次元の座標値を計測する。
車両２０の詳細は後述するが、車両２０には測位装置たるＧＰＳ受信機、オドメータ、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）、レーザスキャナ、カメラが搭載されている。
情報処理装置１０は、車両２０で計測された計測データを取得する。
なお、情報処理装置１０は、図１に示すように車両２０の外部に配置されていてもよいし、図８に示すように車両２０の内部に配置されていてもよい。
情報処理装置１０が車両２０の外部に配置される場合は、情報処理装置１０は例えば地物の点検を行う事業者の管理事務所に配置されることが想定される。
本実施の形態では、情報処理装置１０が車両２０の外部に配置されている構成について説明し、情報処理装置１０が車両２０の内部に配置されている構成は実施の形態２で説明する。

図２は、車両２０の外観構成例を示す。
車両２０は、３台のＧＰＳ受信機２１０と、ＩＭＵ２２０と、オドメータ（図示省略）と、２台のレーザスキャナ２３０と、２台のカメラ２４０とを備える。
これらのセンサ（オドメータを除く）は、車両２０の天部に設けた天板２０１に取り付けられる。

ＧＰＳ受信機２１０は、測位装置である。
ＧＰＳ受信機２１０は、ＧＰＳ衛星から測位信号を受信するアンテナを備える。
ＧＰＳ受信機２１０は、受信した測位信号に基づいて衛星との疑似距離、測位信号を搬送した搬送波の位相および三次元の座標値を算出する。

ＩＭＵ２２０は、３軸方向の角速度を計測するジャイロセンサと、３軸方向の加速度を計測する加速度センサとを備える。

オドメータは、車両２０の走行速度（車速）を計測する。

レーザスキャナ２３０は、車両２０の幅方向に放射角度を変えながらレーザ光を放射し、放射先に位置する地物に反射したレーザ光を受光する。
レーザスキャナ２３０は、レーザ光を放射してから受光するまでの時刻を計測し、計測した時刻に光速を乗算して地物との距離を算出する。
例えば、２台のレーザスキャナ２３０のうち一方のレーザスキャナ２３０は天板２０１の前方に斜め下向きに設置し、他方のレーザスキャナ２３０は天板２０１の中央部分に斜め上向きに設置する。

前方カメラ２４０は、車両２０の前方を撮像する。
２台の前方カメラ２４０のうち一方の前方カメラ２４０は天板２０１の前方に正面に向けて設置し、他方の前方カメラ２４０は天板２０１の前方に斜め下向きに設置する。

図３は、本実施の形態に係る情報処理装置１０の構成例を示す。
本実施の形態に係る情報処理装置１０は、コンピュータである。
情報処理装置１０は、ハードウェアとして、プロセッサ１００、記憶装置１５０を備える。
また、情報処理装置１０は、機能構成として、計測データ取得部１０１、計測データ処理部１０２、差分抽出部１０３及び表示部１０４を備える。
記憶装置１５０には、計測データ取得部１０１、計測データ処理部１０２、差分抽出部１０３及び表示部１０４の機能を実現するプログラムが記憶されている。
そして、プロセッサ１００がこれらプログラムを実行して、後述する計測データ取得部１０１、計測データ処理部１０２、差分抽出部１０３及び表示部１０４の動作を行う。
図３では、プロセッサ１００が計測データ取得部１０１、計測データ処理部１０２、差分抽出部１０３及び表示部１０４の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
また、記憶装置１５０は、地物の原形状が表される原形状データを記憶している。
原形状データの詳細は後述するが、原形状データは、車両２０により取得された地物の原形状が表されるレーザ点群データである。
記憶装置１５０は記憶部の例に相当する。

図３において、計測データ取得部１０１は、車両２０で計測された計測データを取得する。
計測データ取得部１０１は、例えば、車両２０から無線送信された計測データを受信してもよいし、車両２０で生成された計測データが格納された記憶媒体から計測データを読み出してもよい。
計測データには、ＧＰＳ受信機２１０の計測データと、ＩＭＵ２２０の計測データと、オドメータの計測データと、レーザスキャナ２３０の計測データと、カメラ２４０の撮像データが含まれる。

計測データ処理部１０２は、計測データ取得部１０１により取得された計測データを用いて、レーザ点群データを生成する。
レーザ点群データは、地物を三次元点群で表すデータである。
つまり、レーザ点群データには、車両２０により取得された地物の形状が表される。
以下では、計測データ処理部１０２により生成されたレーザ点群データを原形状データ又は現在形状データともいう。
なお、計測データ処理部１０２によるレーザ点群データの生成方法は、既存の方法でよい。

差分抽出部１０３は、現在形状データと記憶装置１５０で記憶されている原形状データとを比較し、地物の現在の形状と原形状との差分を抽出する。

表示部１０４は、差分抽出部１０３により抽出された、地物の現在の形状と原形状との差分を表示する。
より具体的には、表示部１０４は、現在形状データを用いて地物の現在の形状を表示するとともに、地物の現在の形状の表示に合わせて、計測データ処理部１０２により抽出された、地物の現在の形状と原形状との差分を強調表示する。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図５〜図７を用いて、本実施の形態に係る動作の概要を説明する。
図５は、原形状データの取得手順を示す。
図６は、現在形状データの取得手順を示す
図７は、地物の現在の形状と原形状との差分の強調表示例を示す。
なお、以下では、道路に設置されているガードレール４０を地物の例にして説明を行う。

まず、図５を参照して、原形状データの取得手順を説明する。
ガードレール４０の新設時に車両２０をガードレール４０に沿って走行させ、車両２０にガードレール４０についての計測データを取得させる。
情報処理装置１０では、計測データ処理部１０２が、車両２０で取得されたガードレール４０の計測データから、新設時のガードレール４０の原形状（新設時の形状）を表すレーザ点群データを生成する。
そして、計測データ処理部１０２により生成されたレーザ点群データは、位置データとともに情報処理装置１０の記憶装置１５０で原形状データとして記憶される。

次に、図６を参照して、現在形状データの取得手順を説明する。
点検時に車両２０をガードレール４０に沿って走行させ、車両２０にガードレール４０についての計測データを取得させる。
図６に示すように、点検時には、ガードレール４０の一部が破損している場合がある。

次に、図７を参照して、ガードレール４０の現在の形状と原形状との差分の強調表示を説明する。
情報処理装置１０では、計測データ処理部１０２が、図６の手順により取得されたガードレール４０の計測データから、点検時のガードレール４０の形状（現在の形状）を表すレーザ点群データを生成する。
点検時に計測データ処理部１０２で生成されたレーザ点群データは、現在形状データである。
差分抽出部１０３は、計測データ処理部１０２により生成された現在形状データと、記憶装置１５０に記憶されている原形状データとを比較し、ガードレール４０の現在の形状と原形状との差分を抽出する。
図６に示すように、ガードレール４０の一部が破損しているため、差分抽出部１０３は、破損箇所を差分として抽出する。
表示部１０４は、図７に示すように、差分抽出部１０３により抽出された差分である破損箇所を他の色で強調表示する。

次に、図４のフローチャートを参照して、情報処理装置１０の動作例を説明する。
図４では、点検時（図６）に計測データ処理部１０２により現在形状データが生成された後の処理手順を説明する。

まず、差分抽出部１０３は、計測データ処理部１０２から現在形状データを受信し、また、記憶装置１５０から原形状データを読み出した後、ステップＳ４０１において、現在形状データと原形状データとを比較する。

次に、差分抽出部１０３は、ステップＳ４０２において、地物の現在の形状と原形状との差分を抽出する。
そして、差分抽出部１０３は、現在形状データと、抽出した差分に相当するレーザ点群データを表示部１０４に出力する。

表示部１０４は、ステップＳ４０３において、差分を強調表示する描画データを生成する。
つまり、表示部１０４は、現在形状データから現在の地物の形状を表す描画データを生成するとともに、差分に相当するレーザ点群データから差分の形状を他の色で表す描画データを生成する。
そして、表示部１０４は、現在の地物の形状を表す描画データに差分を表す描画データを重畳する。

次に、表示部１０４は、ステップＳ４０４において、差分を強調表示する描画データを表示ディスプレイ等の表示装置に出力する。
つまり、表示部１０４は、現在の地物の形状を表す描画データに差分を表す描画データを重畳した描画データを表示装置に出力する。
この結果、図７に示すように、差分が強調表示された描画データが表示装置に表示される。
また、表示部１０４は、表示装置にアラームを表示して、情報処理装置１０のオペレータの注意を喚起するようにしてもよい。

＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態では、車両により取得された現在形状データと原形状データとを比較し、地物の現在の形状と原形状との差分を抽出する。
このため、車両の運転者は、運転中に道路状況の確認、マーカ用信号入力装置を操作、状況の音声による説明といった付加的な作業をしなくてもよく、車両の運転に集中することができる。
従って、本実施の形態によれば、効率的かつ安全に地物の点検を行うことが可能である。

実施の形態２．
本実施の形態では、図８に示すように、情報処理装置１０は車両２０に搭載されている。
情報処理装置１０の内部構成例は図３に示す通りである。
また、情報処理装置１０の処理手順は図４〜図７に示す通りである。
つまり、ガードレール４０の新設時に生成されたレーザ点群データは車両２０内の情報処理装置１０で原形状データとして記憶される。
そして、点検時に車両２０内の情報処理装置１０で現在形状データと原形状データとの比較が行われ、ガードレール４０の現在の形状と原形状との差分が抽出され、抽出された差分が強調表示される。
この場合に、情報処理装置１０は表示装置にアラームを表示して車両２０内の調査員の注意を喚起するようにしてもよい。
調査員は差分の強調表示及びアラームによりガードレール４０の破損に気づき、現物のガードレール４０の破損状況を精査することができる。

実施の形態３．
実施の形態１と実施の形態２を組合せて運用してもよい。
つまり、情報処理装置１０を管理事務所と車両２０の両方に配置し、管理事務所と車両２０の両方で地物の原形状と現在形状との差分を抽出し、差分を強調表示するようにしてもよい。

＊＊＊ハードウェア構成の説明＊＊＊
最後に、情報処理装置１０のハードウェア構成の補足説明を行う。
図３に示すプロセッサ１００は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
プロセッサ１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等である。
図３に示す記憶装置１５０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等である。

また、記憶装置１５０には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
そして、ＯＳの少なくとも一部がプロセッサ１００により実行される。
プロセッサ１００はＯＳの少なくとも一部を実行しながら、計測データ取得部１０１、計測データ処理部１０２、差分抽出部１０３及び表示部１０４（以下、これらをまとめて「部」という）の機能を実現するプログラムを実行する。
図３では、１つのプロセッサが図示されているが、情報処理装置１０が複数のプロセッサを備えていてもよい。
また、「部」の処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値が、記憶装置１５０、又は、プロセッサ１００内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。
また、「部」の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ等の可搬記憶媒体に記憶されてもよい。

また、「部」を「プロセッシングサーキットリー」又は「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
「プロセッシングサーキットリー」又は「回路」は、プロセッサ１００だけでなく、ロジックＩＣ又はＧＡ（Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）といった他の種類の処理回路をも包含する概念である。

１０ 情報処理装置、２０ 車両、３０ 測位衛星、４０ ガードレール、１００ プロセッサ、１０１ 計測データ取得部、１０２ 計測データ処理部、１０３ 差分抽出部、１０４ 表示部、１５０ 記憶装置、２０１ 天板、２１０ ＧＰＳ受信機、２２０ ＩＭＵ、２３０ レーザスキャナ、２４０ カメラ。

Claims (8)

1. 地物の原形状が表されるレーザ点群データである原形状データを記憶する記憶部と、
   ＭＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の車両により取得された前記地物の現在の形状が表されるレーザ点群データである現在形状データと前記原形状データとを比較し、前記地物の現在の形状と原形状との差分を抽出する差分抽出部と、
   前記差分に相当するレーザ点群データから前記差分の形状を表す描画データを生成し、前記描画データを表示装置に出力する表示部とを有する情報処理装置。
2. 前記情報処理装置は、更に、
   前記差分抽出部により抽出された、前記地物の現在の形状と原形状との差分を表示する表示部を有する請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記表示部は、
   前記現在形状データを用いて前記地物の現在の形状を表示するとともに、前記地物の現在の形状の表示に合わせて、前記差分抽出部により抽出された、前記地物の現在の形状と原形状との差分を表示する請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記表示部は、
   前記差分抽出部により抽出された、前記地物の現在の形状と原形状との差分を強調表示する請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記記憶部は、
   前記ＭＭＳの車両により取得された前記地物の原形状が表される原形状データを記憶している請求項１に記載の情報処理装置。
6. 地物の原形状が表される三次元レーザ点群データである原形状データと、地物の現在の形状が表される三次元レーザ点群データである現在形状データとを比較し、原形状データと現在形状データとの差分である三次元レーザ点群データを抽出する差分抽出部と、
   前記差分抽出部が抽出した差分を表す三次元レーザ点群データを前記現在形状データとは異なる色で表した描画データを生成し、前記描画データを前記現在形状データに重畳して表示装置に表示する表示部とを有する情報処理装置。
7. ＧＰＳ受信機とＩＭＵとレーザスキャナと請求項６に記載の情報処理装置を搭載した車両であって、
   前記情報処理装置の前記差分抽出部が、
   前記現在形状データとして、前記ＧＰＳ受信機と前記ＩＭＵと前記レーザスキャナの各々の計測データを用いて生成された三次元レーザ点群データを、前記原形状データと比較する車両。
8. 前記情報処理装置は、
   ＧＰＳ受信機とＩＭＵとレーザスキャナとが搭載された車両に搭載されており、
   前記差分抽出部は、
   前記現在形状データとして、前記ＧＰＳ受信機と前記ＩＭＵと前記レーザスキャナの各々の計測データを用いて生成された三次元レーザ点群データを、前記原形状データと比較する請求項６に記載の情報処理装置。

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