JP6968134B2 - データ利用装置、データ利用プログラム及びデータ保管装置 - Google Patents
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Description
本発明は、特に、データ保管装置に保管される3次元位置情報の精度保証および改ざん防止を図るものである。
移動型測位計測装置は、車両等で移動しながら、地形、建築物、構造物、道路、橋梁、トンネルおよび標識等の3次元位置情報を取得する装置である。
3次元位置情報は、緯度、経度および高度のような3次元の座標値を含んだデータである。
これらの計測システムによって、地形、建築物、構造物、道路、橋梁、トンネルおよび標識等の3次元位置情報が取得される。
MMSで使用される車両には、測位装置および計測装置が搭載される。具体的な測位装置はGPS(Global Positioning System)であり、具体的な計測装置はレーザスキャナおよびIMU(Inertial Measurement Unit)である。
開示されているMMSにおいて、GPSとIMUとの組み合わせによって、車両の自己位置および姿勢について、計測および計算が行われる。さらに、レーザスキャナによって、地物形状の相対位置が計測される。そして、地物形状について、緯度、経度および高度からなる3次元点群データが、3次元位置情報として計算される。
しかし、業界によって計測の範囲およびデータの精度は異なる。具体的には、測量業界では狭い範囲が高い精度で計測されるのに対し、地図業界では広い範囲があまり高くない精度で計測される。
そこで、業界毎に取得されるデータを一元管理することができれば、業界間で計測範囲の重複がなくなって計測作業が効率化され、取得されたデータの管理が容易となる。
非特許文献1は、産業競争力懇談会の2014年度プロジェクトの最終報告であり、この最終報告には、最新で且つ高精度な3次元位置情報が共通基盤に格納されることが求められるとともに、精度の揃ったデータを管理する仕組みが求められている、ということが記載されている。
但し、計測装置のメーカー、グレードおよびキャリブレーション状態によって計測結果の精度は変わり、また、計測装置を利用する計測者および計測状況によっても計測結果の精度は変わる。そのため、一般的には、計測データに誤差量が付与される。
しかし、誤差量について統一基準がないため、計測データに付与される誤差量はメーカーによって異なる。
また、計測データに対して改ざん防止の対策が取られていないため、実際には精度が悪い計測データを精度が高い計測データに見せかけることが可能である。さらに、計測日時を証明するデータについても改ざんが可能であるため、何年も前に得られた古い計測データを最新の計測データに見せかけることが可能である。そして、改ざんされた計測データが、建築工事または道路工事などで、使用されてしまう可能性がある。
しかし、現状では計測データの改ざんに対して無防備であるため、3次元位置情報を一括して管理して運用することが困難である。
また、3次元位置情報と付加情報との組が暗号化されることにより、3次元位置情報に付加情報が対応付けられて、付加情報によって3次元位置情報の精度を特定することが可能になる。
そのため、3次元位置情報の信頼性を高めることができる。
測位計測データシステム100について、図1から図21に基づいて説明する。
図1に基づいて、測位計測データシステム100の構成について説明する。
測位計測データシステム100は、地物の位置を特定する3次元位置情報を取得して保管して利用するシステムである。
測位計測データシステム100は、測位計測装置200と、データ保管装置300と、データ利用装置400とを備える。
計測車両が移動しながら、測位計測装置200は、測位信号を受信して自己の位置を計測するとともに、3次元位置情報を取得する。具体的な測位信号は、GPS(Global Positioning System)信号である。
測位計測装置200は、航空機搭載型のレーザ計測装置、船舶搭載型のレーザ計測装置、車両搭載型のレーザ計測装置またはMMS(Mobile Mapping System)等に相当する装置である。
測位計測装置200によって取得される3次元位置情報は、MMSによって取得される3次元点群データに相当する。3次元点群データは、周囲の地物の3次元形状を表すデータである。
データ保管装置300は、データサーバまたはデータクラウド等に相当する装置である。
利用車両が移動しながら、データ利用装置400は、3次元位置情報を利用するとともに、3次元位置情報と現状との差分を検知する。
データ利用装置400は、カーナビゲーションシステムまたは自動運転装置等に相当する装置である。
測位計測装置200からデータ保管装置300への矢印およびデータ保管装置300からデータ利用装置400への矢印は、主に3次元位置情報の流れを示す。
データ利用装置400からデータ保管装置300への矢印およびデータ保管装置300から測位計測装置200への矢印は、主に3次元位置情報と現状との差分に係る情報の流れを示す。
情報のやり取りは、有線通信、無線通信または媒体を利用して行われる。
データ保管装置300は、測位計測装置200から暗号化情報データ110を受信する。また、データ保管装置300は、データ利用装置400から要求データ129を受信し、暗号化情報データ120をデータ利用装置400に送信する。さらに、データ保管装置300は、データ利用装置400から暗号化差分データ130を受信し、暗号化指示データ140を測位計測装置200に送信する。
暗号化情報データ110、要求データ129、暗号化情報データ120、暗号化差分データ130および暗号化指示データ140の内容については後述する。
測位計測装置200は、計測機器201とカードリーダ207とを備える。
具体的な計測機器201は、測位補強信号受信機202、測位信号受信機203、慣性計測装置204、オドメータ205およびレーザスキャナ206である。
測位補強信号受信機202は、測位精度を高めるための情報を含んだ測位補強信号を受信する受信機である。
測位信号受信機203は、測位衛星から送信される測位信号を受信する受信機である。具体的な測位衛星はGPS衛星である。
慣性計測装置204は、角速度および加速度を計測する装置である。
オドメータ205は、現在までの走行距離を計測する装置である。
レーザスキャナ206は、レーザ光を照射して地物に反射したレーザ光を検出することによって、地物との距離および方位を計測する。このような計測をレーザ計測という。地物のうちのレーザ光を反射した箇所を計測点という。計測点で反射したレーザ光を反射光という。具体的な地物は、建築物、構造物、道路、橋梁、トンネルおよび標識等である。
カードリーダ207は、IC(Integrated Circuit)カードから情報を読み出す装置である。カードリーダ207には接触タイプおよび非接触タイプがあり、カードリーダ207のタイプはICカードの種類に応じて選択される。
そして、計測機器201の各機器の出力信号と付加情報取得部220の出力信号とが情報暗号化部231に送られ、情報暗号化部231の暗号化処理結果が情報送信部232に送られる。この暗号化処理結果は、情報送信部232から送信され、計算機サーバYの情報受信部Z1に受信され、情報復号部Z2で復号されて、3次元位置情報生成部210に入力される。このとき、3次元位置情報生成部210は、情報送信部232、情報受信部Z1、情報復号部Z2を介して、計測機器201の各機器からの情報を取得し、位置演算部211、姿勢演算部212、および点群生成部213の処理を行う。
さらに、3次元位置情報生成部210は、情報暗号化部W1に点群生成部213の出力信号を送る。また、情報暗号化部W1は、情報復号部Z2で復号された付加情報取得部220の出力信号を受ける。情報暗号化部W1は、点群生成部213の出力信号と付加情報取得部220の出力信号の暗号化処理を行い、その暗号化処理の結果を情報送信部W2に送る。情報送信部W2は、情報暗号化部W1による暗号化処理の結果をデータ保管装置300の情報受信部311に送る。ここで、情報暗号化部W1は情報暗号化部231と同様に動作する。情報送信部W2は情報送信部232と同様に動作する。情報受信部Z1は情報受信部311と同様に動作する。情報復号部Z2は情報復号部312と同様に動作する。なお、計算機サーバYは、データ保管装置300に内蔵されても良い。この場合、情報暗号化部W1および情報送信部W2は省略でき、情報受信部Z1がデータ保管装置300の情報受信部311として機能し、情報復号部Z2がデータ保管装置300の情報復号部312として機能する。
記憶部290は、測位計測装置200で使用、生成または入出力されるデータを記憶する。具体的には、記憶部290にはユーザ情報データベース291等が記憶される。ユーザ情報データベース291の内容については後述する。
データ保管装置300は、情報受信部311と、情報復号部312と、分類部313と、加工部320と、受付部331と、選択部332と、情報暗号化部333と、情報送信部334とを備える。これらの機能については後述する。
記憶部390は、データ保管装置300で使用、生成または入出力されるデータを記憶する。記憶部390は保管部380を備える。保管部380は第1保管部381と第2保管部382と第3保管部383とを備える。
データ利用装置400は、要求部411と、情報受信部412と、情報復号部413と、情報表示部414とを備える。これらの機能については後述する。
記憶部490は、データ利用装置400で使用、生成または入出力されるデータを記憶する。
具体的には、記憶部490には、3次元位置情報491等が記憶される。
具体的なセンサ401は、カメラ、レーザスキャナおよび測位装置等である。
測位計測データシステム100の動作はデータ管理方法に相当する。また、データ管理方法の手順はデータ管理プログラムの手順に相当する。
測位計測装置200の動作は測位計測方法に相当する。また、測位計測方法の手順は測位計測プログラムの手順に相当する。
データ保管装置300の動作はデータ保管方法に相当する。また、データ保管方法の手順はデータ保管プログラムの手順に相当する。
データ利用装置400の動作はデータ利用方法に相当する。また、データ利用装置400の動作はデータ利用プログラムの手順に相当する。
ステップS111は計測処理である。
ステップS111において、計測機器201は、計測を行って計測データを取得する。
測位補強信号受信機202は、測位補強信号を受信して測位補強データを出力する。測位補強データには、測位補強信号の内容と、測位補強信号が受信された日時である計測日時とが含まれる。測位補強データは計測データの1つである。
測位信号受信機203は、測位信号を受信して測位データを出力する。測位データには、3次元の座標値および擬似距離などの測位信号を受信して得られた結果と、測位信号が受信された日時である計測日時とが含まれる。測位データは計測データの1つである。
慣性計測装置204は、計測車両の角速度および加速度を計測して慣性計測データを出力する。慣性計測データには、計測車両の角速度と、計測車両の加速度と、計測が行われた日時である計測日時とが含まれる。慣性計測データは計測データの1つである。
オドメータ205は、計測車両の走行距離を計測して距離データを出力する。距離データには、計測車両の走行距離と、計測が行われた日時である計測日時とが含まれる。距離データは計測データの1つである。
レーザスキャナ206は、レーザ計測を行って距離方位データを出力する。距離方位データには、レーザスキャナ206から各計測点までの距離と、レーザスキャナ206から各計測点への方位と、レーザ計測が行われた日時である計測日時とが含まれる。距離方位データは計測データの1つである。
ステップS112において、3次元位置情報生成部210は、計測機器201によって取得された計測データを用いて、3次元位置情報を生成する。
位置演算部211は、測位補強データと測位データと慣性計測データと距離データとを用いて、計測車両の座標値を算出する。そして、位置演算部211は、計測車両の座標値を示すデータである位置情報を生成する。計測車両の座標値を算出する方法については従来技術であるため説明を省略する。
姿勢演算部212は、測位データと慣性計測データと距離データとを用いて、計測車両の姿勢角を算出する。そして、姿勢演算部212は、計測車両の姿勢角を示すデータである姿勢情報を生成する。計測車両の姿勢角を算出する方法については従来技術であるため説明を省略する。
点群生成部213は、距離方位データと位置情報と姿勢情報とを用いて、地物の各箇所の3次元座標値を算出する。そして、点群生成部213は、地物の各箇所の3次元座標値を含んだデータである3次元位置情報を生成する。地物の各箇所の3次元座標値を算出する方法については従来技術であるため説明を省略する。
ステップS113において、付加情報取得部220は付加情報を取得する。
付加情報は、認証ユーザ情報と、機器情報と、計測情報と、アルゴリズム情報との少なくともいずれか1つまたは複数である。
認証ユーザ情報は、認証されたユーザの情報である。
機器情報は、計測機器201の情報である。
計測情報は、計測データを取得するために行われた計測の情報である。
アルゴリズム情報は、3次元位置情報を生成するためのアルゴリズムと計測日時を取得するためのアルゴリズムとを特定する情報である。
時刻取得部221は、測位補強データと測位データと慣性計測データと距離データとのいずれかから計測日時を取得する。
次に、認証部222は、読み出されたユーザ識別子と同じユーザ識別子がユーザ情報データベース291に登録されているか判定する。
当該ユーザ識別子がユーザ情報データベース291に登録されている場合、認証部222は、当該ユーザ識別子に対応付けられているユーザ情報をユーザ情報データベース291から取得する。ユーザ情報データベース291は、認証されるユーザ毎のユーザ情報を含んだデータである。
そして、認証部222は、読み出されたユーザ識別子と取得されたユーザ情報とを用いて、認証ユーザ情報を生成する。
機器情報には、計測機器201の型番と、計測機器201のグレードと、計測機器201を製造したメーカーのメーカー名と、計測機器201の個体番号と、計測機器201の製造年月日と、計測機器201の調整情報との少なくともいずれかが含まれる。
計測機器201の調整情報には、計測機器201の調整日時と、計測機器201に対する調整方法と、計測機器201を調整した業者の識別情報との少なくともいずれかが含まれる。
計測機器201の調整情報を除いて、機器情報は計測機器201から取得される。また、機器情報は認証機関によって予めユーザカードに設定されても良い。
計測機器201の調整情報は、記憶部290に記憶されており、記憶部290から取得される。
計測情報には、計測日時と、計測場所と、計測時の天候と、計測場所の状況と、計測積算時間と、補足衛星数との少なくともいずれかが含まれる。計測積算時間は計測が行われた時間を積算した時間である。補足衛星数は計測時に補足された測位衛星の数である。
計測日時は、時刻取得部221によって取得される。
計測時の天候および場所の状況は、インターネットから取得される。
計測積算時間は、計測が行われた時間である計測時間を積算して算出される。計測時間は計測機器201から取得される。
補足衛星数は、測位データに含まれており、測位データから取得される。
アルゴリズム情報は、位置演算アルゴリズムと、姿勢演算アルゴリズムと、位置情報生成アルゴリズムと、計測日時取得アルゴリズムとの少なくともいずれかを特定する情報である。アルゴリズム情報には、アルゴリズム識別子と、実装者情報と、処理順情報との少なくともいずれかが含まれる。
位置演算アルゴリズムは、位置演算部211によって実行されるアルゴリズムであって、計測車両の座標値を算出するためのアルゴリズムである。
姿勢演算アルゴリズムは、姿勢演算部212によって実行されるアルゴリズムであって、計測車両の姿勢角を算出するためのアルゴリズムである。
位置情報生成アルゴリズムは、姿勢演算部212によって実行されるアルゴリズムであって、3次元位置情報を生成するためのアルゴリズムである。
計測日時取得アルゴリズムは、時刻取得部221によって実行されるアルゴリズムであって、計測データから計測日時を取得するためのアルゴリズムである。
アルゴリズム識別子は、アルゴリズムを識別する識別子である。
実装者情報は、アルゴリズムを実装した者の情報である。
処理順情報は、アルゴリズムに含まれる処理の順序を示す情報である。
アルゴリズム情報は、位置演算部211、姿勢演算部212、姿勢演算部212、時刻取得部221の各アルゴリズムに応じて、それぞれから付加情報取得部220に自動的に入力される。なお、3次元位置情報生成部210が、計測機器201が搭載される移動体とは別のサーバ機器に置かれる場合、当該サーバ機器から指示受信部241を通じて、アルゴリズム情報が自動的に付加情報取得部220に入力されても良い。
ステップS114において、情報暗号化部231は、生成された3次元位置情報と取得された付加情報との組を暗号化する。
3次元位置情報と付加情報との組を暗号化することによって、3次元位置情報に付加情報を対応付けることができる。
(1)公開鍵暗号による電子署名
(2)機器個別共通鍵を使用する共通鍵暗号
機器個別共通鍵は、機器固有番号と秘密情報とを用いて所定の手順で生成される個別共通鍵である。
(3)機器個別共通鍵を使用する共通鍵暗号によるダイジェスト生成
ダイジェストは、メッセージダイジェストまたはMAC(Message Authentication Code)を意味する。
(4)アクセス権を付与する関数暗号
関数暗号は、関数型暗号ともいう。
(5)電子署名を付与する関数暗号
(6)改ざんを検知する検知暗号
検知暗号は、改ざん検知暗号ともいう。
(7)解凍期限を付与する解凍期限付き暗号
解凍期限はデータの解凍が可能な期限である。解凍は復号と言い換えることができる。
ステップS115において、情報送信部232は、暗号化情報データ110を、データ保管装置300に送信する。
暗号化情報データ110は、生成された3次元位置情報と取得された付加情報との組を暗号化して得られるデータである。
図6の(B)に、共通鍵暗号、関数暗号、検知暗号または解凍期限付き暗号で3次元位置情報と付加情報との組を暗号化することによって生成される暗号化情報データ110のイメージを示す。
ステップS121は受信処理である。
ステップS121において、情報受信部311は、測位計測装置200から送信された暗号化情報データ110を受信する。
ステップS122において、情報復号部312は、受信された暗号化情報データ110に対する復号を行う。
復号が正常に終了した場合、3次元位置情報および付加情報が復号される。
暗号化情報データ110に電子署名が含まれる場合、情報復号部312は署名検証を行う。
使用される暗号方式が共通鍵暗号である場合、情報復号部312は機器個別共通鍵を用いて復号を行う。
暗号化情報データ110にダイジェストが含まれる場合、情報復号部312は機器個別共通鍵を用いてダイジェスト検証を行う。
使用される暗号方式が関数暗号である場合、情報復号部312はアクセス権がある公開鍵を用いて復号および署名検証を行う。
使用される暗号方式が改ざん検知暗号である場合、情報復号部312は改ざん検知および復号を行う。
使用される暗号方式が解凍期限付き暗号である場合、情報復号部312は現在日時に対応する鍵を用いて復号を行う。
復号結果が正常である場合、処理はステップS124に進む。
復号結果が異常である場合、データ保管方法(保管)の処理は終了する。
ステップS124において、分類部313は、復号された3次元位置情報を、復号された付加情報に基づいて分類する。
具体的には、分類部313は、復号された3次元位置情報を、復号された付加情報に基づいてランク付けする。
分類部313は、付加情報に基づいて点数を算出する。点数は3次元位置情報の精度の高低を表す。具体的には、分類部313は、認証ユーザ情報に含まれる情報と機器情報に含まれる情報と計測情報に含まれる情報とアルゴリズム情報に含まれる情報との情報毎に、当該情報に対応する点数を点数テーブルから取得する。そして、分類部313は、取得した点数の合計を算出する。点数テーブルは、情報と点数とが互いに対応付けられたテーブルであり、記憶部390に予め記憶されている。
そして、分類部313は、算出した点数に対応するランクを表すランク値をランク付けテーブルから取得する。ランク付けテーブルは、点数の範囲とランク値とが互いに対応付けられたテーブルであり、記憶部390に予め記憶されている。
ステップS125において、分類部313は、分類された3次元位置情報を保管部380に保管する。3次元位置情報は、暗号化またはアクセス制御等によって安全に保管されるものとする。
具体的には、分類部313は、3次元位置情報とその付加情報とをランク別に保管部380に保管する。ランク情報はランクを示す情報であり、具体的なランク情報はランク値である。
第1ランクの3次元位置情報は第1保管部381に保管され、第2ランクの3次元位置情報は第2保管部382に保管され、第3ランクの3次元位置情報は第3保管部383に保管される。
ステップS126において、加工部320は、管理者の指示に従って、3次元位置情報を加工する。
具体的には、3次元位置情報は、カーナビゲーションシステムで使用される道路地図データの形式に編集される。さらに、3次元位置情報には、駐車場、信号機、車線などの位置情報が付加される。
ステップS131は受付処理である。
ステップS131において、受付部331は、データ利用装置400から送信される要求データ129を受信する。
要求データ129には地域情報およびランク情報が含まれる。
ステップS132において、選択部332は、要求データ129に基づいて、3次元位置情報を保管部380から選択する。
具体的には、選択部332は、要求データ129に含まれるランク情報に対応する保管部を選択する。そして、選択部332は、選択した保管部から、要求データ129に含まれる地域情報で特定される地域の3次元位置情報を選択する。
ステップS133において、情報暗号化部333は、選択された3次元位置情報と選択された3次元位置情報のランク情報との組を暗号化する。
暗号化方法は、ステップS114と同様である。
ステップS134において、情報送信部334は、暗号化情報データ120を、要求データ129を送信したデータ利用装置400に送信する。
暗号化情報データ120は、選択された3次元位置情報と選択された3次元位置情報のランク情報との組を暗号化して得られるデータである。
図9の(B)に、共通鍵暗号、関数暗号、検知暗号または解凍期限付き暗号で3次元位置情報とランク情報との組を暗号化することによって生成される暗号化情報データ120のイメージを示す。
ステップS141は要求処理である。
ステップS141において、要求部411は、3次元位置情報を要求するための要求データ129を、データ保管装置300に送信する。
具体的には、ユーザが入力インタフェースを利用して地域情報とランク情報とをデータ利用装置400に入力する。そして、要求部411は、入力された地域情報とランク情報とを含んだ要求データ129を生成し、生成した要求データ129をデータ保管装置300に送信する。
ステップS142において、情報受信部412は、データ保管装置300から送信された暗号化情報データ120を受信する。
ステップS143において、情報復号部413は、受信された暗号化情報データ120に対する復号を行う。
復号が正常に終了した場合、3次元位置情報およびランク情報が復号される。
復号方法は、ステップS122と同様である。
復号結果が正常である場合、処理はステップS145およびステップS146に進む。
復号結果が異常である場合、データ利用方法の処理は終了する。
ステップS145において、情報表示部414は、復号された3次元位置情報、復号されたランク情報および復号結果を表示する。
ステップS146において、運転部430は、復号された3次元位置情報を利用して、利用車両を自動で運転する。
ステップS151は地物検出処理である。
ステップS151において、地物検出部421は、利用車両の周囲に存在する地物を検出する。
センサ401の1つであるレーザスキャナがレーザ計測を行って距離方位データを出力する。距離方位データには検出した反射光の輝度が含まれる。
また、センサ401の1つである測位装置が利用車両の位置および姿勢を算出して位置姿勢データを出力する。
次に、地物検出部421は、距離方位データと位置姿勢データとを用いて、MMSにおける3次元点群データを生成する。3次元点群データは、計測点毎の3次元座標値および反射輝度を含んでいる。
そして、地物検出部421は、計測点の反射輝度に基づいて計測点にある地物を特定し、計測点の3次元座標値に基づいて地物の位置を特定する。
検出された地物は、ガードレール、標識、センターライン、横断歩道および信号機などである。
ステップS152において、差分算出部422は、検出された地物の位置と3次元位置情報によって特定される地物の位置との差分を算出する。
図13に、図12に示した点群画像の絵を示す。
図12および図13において、道路の白線等が、反射輝度に基づいて検出される。
このような点群画像から、センターライン、車線および停止線などを検出することができる。そして、検出結果に基づいて、走行ラインおよびノードを特定することができる。走行ラインは車両が走行する経路である。走行ラインは平面情報に高さ方向の情報を加えた3次元的なものである。ノードは走行ラインが変化する地点である。
図14の(B)に、走行ラインおよびノードが付加された点群画像を図示した絵を示す。付加された線が走行ラインを表し、付加された丸がノードを表している。
通常の測量では車線レベルの識別は不可能であるが、移動体で計測することで、現実の世界をリアルタイムに計測することが可能になる。
ステップS153は差分暗号化処理である。
ステップS153において、差分暗号化部423は、算出された差分を示す差分情報を暗号化する。
暗号化方法は、ステップS114と同様である。
ステップS154において、差分送信部424は、暗号化差分データ130を、データ保管装置300に送信する。
暗号化差分データ130は、差分情報を暗号化して得られるデータである。
図15の(B)に、共通鍵暗号、関数暗号、検知暗号または解凍期限付き暗号で差分情報を暗号化することによって生成される暗号化差分データ130のイメージを示す。
ステップS155は運転処理である。
ステップS155において、運転部430は、検出された地物の位置と3次元位置情報と差分情報とを利用して、利用車両を自動で運転する。
ステップS161は差分受信処理である。
ステップS161において、差分受信部341は、データ利用装置400から送信された暗号化差分データ130を受信する。
ステップS162において、差分復号部342は、受信された暗号化差分データ130に対する復号を行う。
復号が正常に終了した場合、差分情報が復号される。
復号方法は、ステップS122と同様である。
復号結果が正常である場合、処理はステップS164に進む。
復号結果が異常である場合、データ保管方法(指示)の処理は終了する。
ステップS164において、指示部343は、復号された差分情報に基づいて、測位計測装置200に再計測を指示するか判定する。
具体的には、指示部343は、差分情報に含まれる情報の数を差分閾値と比較する。そして、差分情報に含まれる情報の数が差分閾値より多い場合、指示部343は、再計測を指示すると判定する。差分情報に含まれる情報の数は、差分が発生した箇所の数に相当する。差分閾値は予め決められた値である。
再計測を指示する場合、指示部343は、再計測を指示するための指示情報を生成する。具体的には、指示部343は、差分情報に基づいて差分が発生した箇所を特定し、特定した箇所を示す情報を含んだ指示情報を生成する。その後、処理はステップS165に進む。
再計測を指示しない場合、データ保管方法(指示)の処理は終了する。
ステップS165において、指示暗号化部344は、生成された指示情報を暗号化する。
暗号化方法は、ステップS114と同様である。
ステップS166において、指示送信部345は、暗号化指示データ140を、測位計測装置200に送信する。
暗号化指示データ140は、生成された指示情報を暗号化して得られるデータである。
図17の(B)に、共通鍵暗号、関数暗号、検知暗号または解凍期限付き暗号で指示情報を暗号化することによって生成される暗号化指示データ140のイメージを示す。
ステップS171は指示受信処理である。
ステップS171において、指示受信部241は、データ保管装置300から送信される暗号化指示データ140を受信する。
ステップS172において、指示復号部242は、受信された暗号化指示データ140に対する復号を行う。
復号が正常に終了した場合、指示情報が復号される。
復号方法はステップS122と同様である。
復号結果が正常である場合、処理はステップS174に進む。
復号結果が異常である場合、測位計測方法(再計測)の処理は終了する。
ステップS174において、指示表示部243は、復号された指示情報を表示する。
再計測の命令が入力された場合、処理は176に進む。
ステップS176において、計測機器201は、計測を行って計測データを取得する。
その後の動作は、測位計測方法(計測)と同じである。
図19に基づいて、測位計測装置200のハードウェア構成について説明する。
測位計測装置200は、プロセッサ901とメモリ902と補助記憶装置903と通信装置904と表示装置907と計測機器201とカードリーダ207といったハードウェアを備えるコンピュータである。プロセッサ901は、信号線を介して他のハードウェアと接続されている。
メモリ902は揮発性の記憶装置である。メモリ902は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。具体的には、メモリ902はRAM(Random Access Memory)である。
補助記憶装置903は不揮発性の記憶装置である。具体的には、補助記憶装置903は、ROM、HDDまたはフラッシュメモリである。ROMはRead Only Memoryの略称であり、HDDはHard Disk Driveの略称である。
通信装置904はレシーバ905とトランスミッタ906とを備える。具体的には、通信装置904は通信チップまたはNIC(Network Interface Card)である。
表示装置907は情報を表示するディスプレイである。具体的には、表示装置907は液晶ディスプレイである。
さらに、補助記憶装置903にはOS(Operating System)が記憶されている。OSの少なくとも一部は、メモリ902にロードされて、プロセッサ901によって実行される。
つまり、プロセッサ901は、OSを実行しながら、「部」の機能を実現するプログラムを実行する。
「部」の機能を実現するプログラムを実行して得られるデータは、メモリ902、補助記憶装置903、プロセッサ901内のレジスタまたはプロセッサ901内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。これらの記憶装置は記憶部290として機能する。
なお、測位計測装置200が複数のプロセッサ901を備えて、複数のプロセッサ901が「部」の機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
表示装置907は指示表示部243として機能する。
「部」は「処理」または「工程」に読み替えてもよい。「部」の機能はファームウェアで実現してもよい。
「部」の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体に記憶することができる。
データ保管装置300は、プロセッサ901とメモリ902と補助記憶装置903と通信装置904と表示装置907といったハードウェアを備えるコンピュータである。プロセッサ901は、信号線を介して他のハードウェアと接続されている。
これらのハードウェアの機能は、測位計測装置200のハードウェアの機能と同様である。
なお、データ保管装置300が複数のプロセッサ901を備えて、複数のプロセッサ901が「部」の機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
通信装置904はデータを通信する通信部として機能し、レシーバ905は情報受信部311と受付部331と差分受信部341として機能し、トランスミッタ906は情報送信部334と指示送信部345として機能する。
表示装置907は情報を表示する表示部として機能する。
データ利用装置400は、プロセッサ901とメモリ902と補助記憶装置903と通信装置904と表示装置907とセンサ401といったハードウェアを備えるコンピュータである。プロセッサ901は、信号線を介して他のハードウェアと接続されている。
センサ401を除いて、これらのハードウェアの機能は、測位計測装置200のハードウェアの機能と同様である。
なお、データ利用装置400が複数のプロセッサ901を備えて、複数のプロセッサ901が「部」の機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
通信装置904はデータを通信する通信部として機能し、レシーバ905は情報受信部412として機能し、トランスミッタ906は要求部411と差分送信部424として機能する。
表示装置907は情報表示部414として機能する。
MMS等の計測装置で取得された3次元位置情報と当該3次元位置情報の付加情報との組を暗号化することにより、3次元位置情報および付加情報の改ざんを防止することができる。また、計測データそのものの信頼性を高めることができる。
また、ユーザの技術力に応じて精度が異なる計測データに基づく3次元位置情報を精度に基づいて細かく分類して管理することができる。3次元位置情報の精度が分類によって揃えるため、3次元位置情報の精度を保証することが可能になる。
また、異なる計測機器によって計測が行われることによって精度が異なる計測データが得られたとしても、計測データに基づく3次元位置情報が精度のランク別に分類されるため、3次元位置情報の精度を保証することが可能になる。
また、異なる計測環境で計測が行われることによって精度が異なる計測データが得られたとしても、計測データに基づく3次元位置情報が精度のランク別に分類されるため、3次元位置情報の精度を保証することが可能になる。
最新の3次元位置情報と過去の3次元位置情報との差分に基づいて、計測データおよび3次元位置情報を更新するための再計測の指示が出されるので、測位計測装置200のユーザに、必要なタイミングで、計測作業を行わせることができる。
カード認証の代わりに生体認証を行う形態について、図22に基づいて説明する。但し、実施の形態1と重複する説明は省略または簡略する。
測位計測データシステム100の構成は、実施の形態1と同じである。
測位計測装置200は、実施の形態1で説明したカードリーダ207の代わりに、生体リーダ208を備える。
生体リーダ208は、ユーザから生体情報を読み取る装置である。具体的な生体情報は、指紋、光彩、静脈、ゲノム等である。
認証部222は、生体リーダ208によって読み取られた生体情報に対して、生体認証を行う。
他の構成要素は、実施の形態1と同じである。
測位計測装置200による測位計測方法(計測)の処理の流れは、実施の形態1と同じである。
但し、付加情報取得処理(S113)において、生体リーダ208および認証部222は以下のように動作する。
次に、認証部222は、読み取られた生体情報に合致する生体情報がユーザ情報データベース291に登録されているか判定する。
当該生体情報がユーザ情報データベース291に登録されている場合、認証部222は、当該生体情報に対応付けられているユーザ情報をユーザ情報データベース291から取得する。取得されたユーザ情報が認証ユーザ情報となる。
データ保管装置300によるデータ保管方法は実施の形態1と同じである。
データ利用装置400によるデータ利用方法は実施の形態1と同じである。
生体情報を利用する認証によって、ユーザ認証の信頼性を高めることができる。特に、ユーザの成り済ましを防止することができる。その結果、付加情報の1つである認証ユーザ情報の信頼性が高まるため、ユーザ情報が対応付けられた3次元位置情報の信頼性が高まる。
各実施の形態において、測位計測装置200、データ保管装置300およびデータ利用装置400の機能はハードウェアで実現してもよい。
図23に、測位計測装置200の機能がハードウェアで実現される場合の構成を示す。
図24に、データ保管装置300の機能がハードウェアで実現される場合の構成を示す。
図25に、データ利用装置400の機能がハードウェアで実現される場合の構成を示す。
測位計測装置200、データ保管装置300およびデータ利用装置400は処理回路990を備える。処理回路990はプロセッシングサーキットリともいう。
処理回路990は、各実施の形態で説明した「部」の機能を実現する専用の電子回路である。この「部」には記憶部も含まれる。
具体的には、処理回路990は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA、ASIC、FPGAまたはこれらの組み合わせである。GAはGate Arrayの略称であり、ASICはApplication Specific Integrated Circuitの略称であり、FPGAはField Programmable Gate Arrayの略称である。
なお、測位計測装置200、データ保管装置300およびデータ利用装置400が複数の処理回路990を備えて、複数の処理回路990が「部」の機能を連携して実現してもよい。
フローチャート等を用いて説明した手順は、本発明における方法およびプログラムの手順の一例である。
Claims (5)
- 3次元位置情報と前記3次元位置情報に付加された付加情報との組を暗号化して生成されたデータに対する復号を行う情報復号部と、復号された3次元位置情報を、復号された付加情報に基づいて分類する分類部と、分類された3次元位置情報を保管する保管部と、要求データを受信する受付部と、前記要求データに基づいて3次元位置情報を前記保管部から選択する選択部と、選択された3次元位置情報を含んだデータを暗号化して暗号化情報データを得る情報暗号化部と、前記暗号化情報データを送信する情報送信部と、を備え、前記3次元位置情報は、移動体に搭載される計測機器によって取得される計測データを用いて生成されて前記移動体の周囲の地物の3次元形状を表す情報であり、前記付加情報は、前記計測データを取得するために行われた計測の情報である計測情報を含み、前記計測情報が、測位衛星の数を含む精度指標によって求まる計測精度を示す計測精度情報を含むデータ保管装置に保管される3次元位置情報を既存の3次元位置情報として利用するデータ利用装置であって、
前記要求データを前記データ保管装置に送信する要求部と、
前記データ保管装置から前記暗号化情報データを受信する情報受信部と、
受信された前記暗号化情報データから前記3次元位置情報を復号する情報復号部と、
地物の位置を検出する地物検出部と、
前記地物検出部で検出された地物の位置と、復号された前記3次元位置情報によって表される当該地物の位置との差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部で算出された差分を示す差分情報を暗号化する差分暗号化部と
を備えることを特徴とするデータ利用装置。 - 前記付加情報は、
前記計測機器の型番、前記計測機器のグレード、前記計測機器を製造したメーカーのメーカー名、前記計測機器の個体番号、前記計測機器の製造年月日、前記計測機器の調整日時、前記計測機器に対する調整方法、前記計測機器を調整した業者の識別情報の少なくとも何れかを含む機器情報を含む
ことを特徴とする請求項1に記載されたデータ利用装置。 - 前記計測情報は、
幾何学的精度低下率GDOP、水平精度低下率HDOP、又は、位置精度低下率PDOPを含む
ことを特徴とする請求項1又は2項に記載されたデータ利用装置。 - 3次元位置情報と前記3次元位置情報に付加された付加情報との組を暗号化して生成されたデータに対する復号を行う情報復号部と、復号された3次元位置情報を、復号された付加情報に基づいて分類する分類部と、分類された3次元位置情報を保管する保管部と、要求データを受信する受付部と、前記要求データに基づいて3次元位置情報を前記保管部から選択する選択部と、選択された3次元位置情報を含んだデータを暗号化して暗号化情報データを得る情報暗号化部と、前記暗号化情報データを送信する情報送信部と、を備え、前記3次元位置情報は、移動体に搭載される計測機器によって取得される計測データを用いて生成されて前記移動体の周囲の地物の3次元形状を表す情報であり、前記付加情報は、前記計測データを取得するために行われた計測の情報である計測情報を含み、前記計測情報が、測位衛星の数を含む精度指標によって求まる計測精度を示す計測精度情報を含むデータ保管装置に保管される3次元位置情報を既存の3次元位置情報として利用するためのデータ利用プログラムであって、
前記要求データを前記データ保管装置に送信する要求部と、
前記データ保管装置から前記暗号化情報データを受信する情報受信部と、
受信された前記暗号化情報データから前記3次元位置情報を復号する情報復号部と、
地物の位置を検出する地物検出部と、
前記地物検出部で検出された地物の位置と、復号された前記3次元位置情報によって表される当該地物の位置との差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部で算出された差分を示す差分情報を暗号化する差分暗号化部
としてコンピュータを機能させるためのデータ利用プログラム。 - 3次元位置情報と前記3次元位置情報に付加された付加情報との組を暗号化して生成されたデータに対する復号を行う情報復号部と、
復号された3次元位置情報の精度の高低を表す点数を、復号された付加情報に基づいて算出し、算出された点数に対応するランクを表すランク値を、点数の範囲とランク値とが互いに対応付けられたランク付けテーブルから取得することによって、復号された3次元位置情報を、復号された付加情報に基づいてランク付けする分類部と、
復号された3次元位置情報をランク別に保管する保管部とを備え、
前記3次元位置情報は、移動体に搭載される計測機器によって取得される計測データを用いて生成されて前記移動体の周囲の地物の3次元形状を表す情報であり、
前記付加情報は、前記計測データを取得するために行われた計測の情報である計測情報を含み、
前記計測情報が、測位衛星の数を含む精度指標によって求まる計測精度を示す計測精度情報を含み、
保管された3次元位置情報は、地物の位置を特定する情報であり、
保管された3次元位置情報によって特定される地物の位置と、保管された3次元位置情報が生成された後に得られた地物の位置との差分を示す差分情報に基づき、地物の位置を再び特定するための再計測の要否を判定し、再計測が必要であると判定した場合、前記差分情報に基づいて前記差分が発生した箇所を特定し、特定した箇所を示す情報を含んだ指示情報を、再計測を指示するための指示情報として生成する判定部と、
再計測が必要であると判定された場合、前記指示情報を送信する送信部とを備える
ことを特徴とするデータ保管装置。
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