JP7106206B2 - 障害情報提供システム、情報処理装置、障害情報提供方法 - Google Patents
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図1は、本実施形態の障害情報提供システムが提供する障害情報を説明する図の一例である。車椅子などの低速車両10には端末装置20が装着されており、電子地図と共に障害情報が端末装置20に提供される。
走行の障害とは、走行の妨げ、邪魔、又は、バリア(障壁)となりうる地形をいう。低速車両の種類によって異なってよい。
図2は、障害情報提供システム100のシステム構成図の一例を示す。障害情報提供システム100は、サーバ40と低速車両10に装着された端末装置20とを有し、サーバ40と端末装置20はネットワークNを介して通信する。
図3は、端末装置20とサーバ40の機能をブロック状に示す機能ブロック図の一例である。
端末装置20は、センサ部21、センサデータ送信部22、電子地図取得部23、操作受付部25、及び、画面表示部24を有している。これら図3に各ブロックとして示す機能は、端末装置20が有するハードウェアリソースのいずれかが、HDDからRAMに展開されたプログラムに従ったCPUからの命令により動作することで実現される機能又は手段である。端末装置20が実行するプログラムは、プログラム配信用のサーバから配信されるか又は記憶媒体に記憶された状態で配布される。
サーバ40は、センサデータ受信部41、分析エンジン42、集計部43、及び、地図生成部44を有している。図3に各ブロックとして示すサーバ40の機能は、サーバ40が有するハードウェアリソースのいずれかが、HDDからRAMに展開されたプログラムに従ったCPUからの命令により動作することで実現される機能又は手段である。サーバ40が実行するプログラムは、プログラム配信用のサーバから配信されるか又は記憶媒体に記憶された状態で配布される。
続いて、図4、5を用いて本実施形態のサーバ40で判断される障害要因の例について説明する。
図4(a)は段差と呼ばれる障害要因の一例を示す。段差とは、走行時に高さが急激に変化することをいう。段差201のようにそれまでよりも高さが高くなる場合と、段差202のようにそれまでよりも高さが低くなる場合がある。段差の属性データは段差201の高さh、及び、段差202の高さhである。なお、段差202の高さは負値(マイナス値)として算出されるが、本実施形態では正負を区別しないものとする。これは、低速車両10はどちらの方向にも走行する可能性があり、正負の判断の必要性が乏しいためである。
図4(b)は縦勾配と呼ばれる障害要因の一例を示す。縦勾配とは、進行方向に連続的に高さが変化することをいう。図4(b)の角度αが縦勾配である。高さが徐々に高くなる登りの縦勾配と、高さが徐々に低くなる下りの縦勾配がある。登りか下りかは傾斜情報により判断可能であるが、本実施形態では正負を区別しないものとする。
図4(c)は横勾配と呼ばれる障害要因の一例を示す。横勾配とは、進行方向に垂直な方向に連続的に高さが変化することをいう。図4(c)の角度βが横勾配である。右下がりの横勾配と、左下がりの横勾配がある。本実施形態では右下がりと左下りを区別しないものとする。
図4(d)は狭路と呼ばれる障害要因の一例を示す。狭路とは、低速車両10の横幅に対し幅員が狭い通路をいう。例えば、低速車両10が車椅子の場合、1メートル程度の幅員の通路である。狭路の一例として図4(d)は公園の車止めを示している。このように狭路は湾曲していることも少なくない。狭路では低速車両10が対向者とすれ違いしにくく、湾曲している場合には細かな方向転換や切り返しなどが必要になるため、低速車両10が通行しにくい。
図5(a)~(c)は凹凸と呼ばれる障害要因の一例を示す。凹凸とは、路面の凹凸に関する路面種類である。低速車両10の走行時に路面が平坦でなかったり変動したりすると走行しにくい。図5(a)は凹凸の一例として点字ブロック203を示している。点字ブロック203では細かい振動が低速車両10に生じるため低速車両10が走行しにくい。図5(b)は凹凸の一例として砂利204を示している。砂利は低速車両10のタイヤが沈み込むため低速車両10が走行しにくい。図5(c)は凹凸の一例として土205を示している。軟らかい土、又は、雨や霜が発生した後の土は低速車両10のタイヤが沈み込むため走行しにくい。
図6を用いて障害要因の有無の判断の流れを説明する。まず、図6(a)は低速車両10が走行する地形を模式的に示す。図示するように低速車両10は縦勾配を走行しており途中に段差201がある。図6(a)のt-1、t、t+1はそれぞれ分析エンジン42がセンサデータを分析する所定時間Tの範囲を示している。つまり、t-1の所定時間Tで取得されたセンサデータで1回の分析が行われ、tの所定時間Tで取得されたセンサデータで1回の分析が行われ、t+1の所定時間Tで取得されたセンサデータで1回の分析が行われる。
図7,図8を用いて分析エンジン42による障害要因の有無と障害要因の個別属性データの判断について詳細に説明する。図7は、分析エンジン42の機能をブロック状に示す機能ブロック図の一例である。分析エンジン42は、各障害要因に対応した判断部を有する。例えば、段差判断部42a、縦勾配判断部42b、横勾配判断部42c、狭路判断部42d、及び、凹凸判断部42eを有する。また、図7では、判断に用いる代表的なセンサデータがそれぞれの判断部に対応付けられているが、判断部とセンサデータの対応は説明ための一例に過ぎない点に注意されたい。
以上のようにして、分析エンジン42が所定時間Tのセンサデータに障害要因があると判断すれば、検出地点の分析結果が得られる。
・段差:個別属性データの高さの平均を算出
・縦勾配:個別属性データの縦勾配の平均を算出
・横勾配:個別属性データの横勾配の平均を算出
・狭路については個別属性データがないので平均は算出されない。狭路については「0.5」を集計値とする。これは、後述するように段差、縦勾配、横勾配の集計値(平均)が1以下の値に正規化されるため、「0~1」の範囲の中間値としたものである。狭路がスコアに与える寄与率を大きくしたい場合は"1"に近い値とし、小さくしたい場合は"0"に近い値とする。
・凹凸については路面種類(点字ブロック、砂利、土、平坦)ごとの検出回数が集計値である。
以上で各障害要因ごとに集計値が得られたが、これらは単位も各数値のレンジ(範囲)も大きく異なっており、単純に合計しても障害要因を総合することは困難である。そこで、集計部43は各集計値を正規化する。
・段差(Sstep):集計値(高さの平均)を高さの最大値で割った値
・縦勾配(Sslopel):集計値(縦勾配の平均)を縦勾配の最大値で割った値
・横勾配(Sslopex):集計値(横勾配の平均)を横勾配の最大値で割った値
・狭路(Snarrow):上記のように「0.5」をそのまま正規化された値とする
・凹凸(Sirre):検出回数が最も多い路面種類(点字ブロック、砂利、土又は平坦)の検出回数を全ての路面種類の検出回数で割った値
以上により、それぞれの障害要因の集計値のレンジを0~1の範囲に揃えることができた。集計部43は、障害要因の検出回数により集計値を重み付けして合計することで、メッシュ内の総合的な走行の困難性を表すスコアを算出する。
Nstep:メッシュ内で段差という障害要因が検出された回数
Nslopel:メッシュ内で縦勾配という障害要因が検出された回数
Nslopex:メッシュ内で横勾配という障害要因が検出された回数
Nnarrow:メッシュ内で狭路という障害要因が検出された回数
Nirre:メッシュ内で検出された最も多い路面種類の検出回数
そして、Nallを以下のように定義する。
Nall=Nstep+Nslopel+Nslopex+Nnarrow+Nirre
スコアは下式で算出される。
以上のようにして表2の障害情報が算出される。障害情報はメッシュ単位に集計されるので電子地図上の表現としては以下のようになる。
図12は、本実施形態の障害情報提供システム100の全体的な動作を説明するシーケンス図の一例である。
以上説明したように本実施形態の障害情報提供システム100は、複合的な障害要因を総合して障害情報を生成するため、複合的な障害要因を有する地形の走行がどのくらい困難であるかを低速車両10のユーザが判断しやすくなる。
図14は、本実施例の障害物情報システムの概略的な動作を説明する図の一例である。
(1)実施例1で説明したように低速車両10は、センサデータをサーバ40へ送信する。
(2)センサデータの収集時のサーバ40は、実施例1と同様に、センサデータの分析結果を分析結果DB491に登録しておく。一方、サーバ40は地図DB493等のメッシュを最小サイズのメッシュに分割しておく。最小サイズのメッシュとは、国内外を走行している低速車両10において最も小さいとみなせる低速車両10の大きさよりもやや大きい程度の小さなサイズのメッシュサイズである。なお、最小のメッシュサイズは地図データとして提供されるメッシュも考慮される。最も小さいとみなせる低速車両10よりも大きい最小サイズのメッシュを生成しておくことで、大きめの低速車両10に提供される障害情報のメッシュサイズは最小サイズのメッシュが統合された大きさになる。したがって、全ての低速車両10について低速車両10の大きさよりも大きいメッシュを用意できる。
(3)任意の低速車両10が走行位置に応じた電子地図をサーバ40に要求するが、本実施例では電子地図を要求する際に低速車両10の車体情報を送信する。車体情報は、例えば車体の全長など車体の大きさが分かる情報を含む。
(4)電子地図の要求を取得したサーバ40は、低速車両10の大きさに対し適切なサイズのメッシュサイズを決定する。そして、サーバ40は、このメッシュサイズのメッシュごとに分析結果を集計してメッシュごとに障害情報を生成する。
(5)サーバ40は、このようにして大きさが適切に変更されるメッシュの障害情報を電子地図と共に低速車両10に送信する。
図15は、端末装置20とサーバ40の機能をブロック状に示す機能ブロック図の一例である。なお、本実施例において、図3において同一の符号を付した構成要素は同様の機能を果たすので、主に本実施例の主要な構成要素についてのみ説明する場合がある。
図16を用いて、最小サイズのメッシュの作成方法を説明する。図16は、メッシュの分割による最小サイズのメッシュの作成方法を説明する図の一例である。一般に地図データは四角形のメッシュに分割して提供されているため、地図DB493の地図データもある程度のサイズのメッシュにまで分割されている。例えば図16の最左のようなサイズに分割されたメッシュの地図データが入手可能であるとする。これを便宜的に階層1のメッシュとする。
階層1:1
階層2:1-1 ~ 1-4
階層3:1-1-1 ~ 1-1-4
階層4:1-1-1-1 ~ 1-1―1-4
本実施例では、どの階層のサイズのメッシュに分析結果を集計するかは、電子地図を要求する低速車両10の大きさによって変わるが、そのサイズはメッシュコードの桁数(これをメッシュコード長という)で特定できることが分かる。例えば、階層3のサイズのメッシュで障害情報が提供される場合は、3桁(1-1-1~1-1-4)がメッシュコード長である。集計部43はこのメッシュコード長で定まるサイズのメッシュに分析結果を集計する。
メッシュコード1:(緯度1,経度1)(緯度1+W,経度1+W)
メッシュコード1-1:(緯度1,経度1)(緯度1+H/2,経度1+W/2)
メッシュコード1-1-1:(緯度1,経度1)(緯度1+H/4,経度1+W/4)
メッシュコード1-1-1-1:(緯度1,経度1)(緯度1+H/8,経度1+W/8)
したがって、位置情報が分かればメッシュコードも分かることになる。メッシュ生成部46は各階層のメッシュの座標とメッシュコードの対応を集計部43に通知する。あるいは、集計部43がメッシュの座標とメッシュコードの対応を参照できればよい。これにより、集計部43は電子地図を要求された位置情報が分かるとこれをメッシュコードに変換し、メッシュごとに集計した障害情報をメッシュコードに対応付けて障害地点DB492に登録できる。
次に、図17を用いて、低速車両10の大きさに基づくメッシュサイズの決定方法を説明する。図17は、車体情報に含まれる全長からメッシュサイズの決定方法を説明する図の一例である。図17に示すように、メッシュサイズ決定部45は車体情報に含まれる全長の2倍をメッシュサイズに決定する。全長とは、車体情報に含まれる縦×横×高さのうち縦×横に関し長い方をいう。高さ方向は、地面を占める大きさとの関連が低いため無視される。なお、低速車両10からは全長だけが送信されてもよい。また、車種情報が送信されサーバ40がテーブルを参照して車種を全長に変換してもよい。
集計部43は、メッシュサイズ決定部45が決定したメッシュコード長で位置情報をメッシュコードに変換する。例えば、階層3のメッシュサイズが決定されると、低速車両10の位置情報を中心としてディスプレイに表示されるいくつかのメッシュに対応する3桁のメッシュコード(例えば1-1-1 ~ 1-1-4)に変換する。つまり、低速車両10の周囲の障害情報を階層3のメッシュコード長に応じたメッシュごとに集計する。変換には、3桁のメッシュコードに対応付けられた座標を参照すればよい。そして、これらのメッシュコードで特定されるメッシュに含まれる分析結果を分析結果DB491から取得して、メッシュごとに障害情報を生成する。また、メッシュコードに対応付けて障害情報を障害地点DB492に登録する。
図18は、本実施形態の障害情報提供システム100の全体的な動作を説明するシーケンス図の一例である。図18の説明では主に図12との相違を説明する。
図19は、低速車両10の大きさに応じて決定されたサイズのメッシュ7における障害情報の表示例を模式的に示す図である。図19(a)は小型の低速車両10が電子地図を表示させた場合の障害情報の表示例を示す。図19(a)の1つのメッシュ7は最小サイズのメッシュ又はこれよりも若干大きい程度のメッシュである。低速車両10の大きさに対しメッシュサイズがそれほど大きくないので、障害要因が存在する位置と地図上に示される障害情報が存在する位置とがかい離しにくく、障害情報の信頼度の低下を抑制できる。また、複数の異なる障害要因が1つのメッシュに集計される傾向が低くなりユーザが受ける障害情報はそれほど複雑にならない。
以上説明したように、本実施例の障害情報閲覧システムは、分析結果を集計するメッシュサイズを低速車両10の大きさに応じて適切に決定することで、障害情報の信頼性の低下を抑制できる。
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
20 端末装置
40 サーバ
41 センサデータ受信部
42 分析エンジン
43 集計部
44 地図生成部
51 ピンアイコン
100 障害情報提供システム
Claims (13)
- 端末装置にネットワークを介して電子地図を提供する情報処理装置と、前記端末装置とを有する障害情報提供システムであって、
前記情報処理装置は、
低速車両の走行の障害となる複数の障害要因として、段差、縦勾配、横勾配、狭路、及び、路面の凹凸の少なくとも2つ以上の障害要因を総合して生成された、前記低速車両の走行の困難性情報をメッシュごとに有する障害情報を記憶する障害情報記憶手段を参照し、
前記端末装置から電子地図の要求を受けた場合、前記障害情報を前記電子地図と共に前記端末装置に送信する電子情報提供手段を有し、
前記端末装置は、
前記電子地図及び前記障害情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記電子地図を前記メッシュに区切って、メッシュごとに前記困難性情報の大きさに応じた態様でアイコンを表示し、更に、前記障害情報をディスプレイに表示する表示手段と、を有し、
前記障害情報は、前記段差の高さ、前記縦勾配の角度、前記横勾配の角度、及び、前記路面の凹凸の種類である路面種類を有することを特徴とする障害情報提供システム。 - 前記障害情報は、複数の障害要因に基づいて算出された前記低速車両の走行の困難性情報を有し、
前記表示手段は、前記困難性情報の大きさに応じた態様で前記障害情報がある旨を電子地図に表示することを特徴とする請求項1に記載の障害情報提供システム。 - 前記障害情報は、所定範囲における複数の障害要因に基づいて生成されており、
前記表示手段は、前記電子地図の前記所定範囲ごとに前記障害情報がある旨を表示することを特徴とする請求項2に記載の障害情報提供システム。 - 前記端末装置は、
前記端末装置に対する操作を受け付ける受付手段を有し、
前記受付手段が前記障害情報の詳細を表示させる操作を受け付けた場合、前記表示手段は前記困難性情報を表示することを特徴とする請求項2又は3に記載の障害情報提供システム。 - 前記障害情報は、複数の障害要因のそれぞれが前記困難性情報に寄与する寄与率を有しており、
前記受付手段が前記障害情報の詳細を表示させる操作を受け付けた場合、前記表示手段は前記寄与率が最も大きい前記障害要因を表示することを特徴とする請求項4に記載の障害情報提供システム。 - 前記寄与率が最も大きい前記障害要因が前記段差、前記縦勾配、又は、前記横勾配の場合であって、前記受付手段が前記障害情報の詳細を表示させる操作を受け付けた場合、
前記表示手段は前記寄与率が最も大きい前記障害要因を表示すると共に、前記段差の高さ、前記縦勾配の角度、又は、前記横勾配の角度を表示することを特徴とする請求項5に記載の障害情報提供システム。 - 前記寄与率が最も大きい前記障害要因が前記路面の凹凸の場合であって、前記受付手段が前記障害情報の詳細を表示させる操作を受け付けた場合、
前記表示手段は前記寄与率が最も大きい前記障害要因を表示すると共に、前記路面種類を表示することを特徴とする請求項5に記載の障害情報提供システム。 - 前記端末装置は、
低速車両の走行に関する情報を検出するセンサと、
前記センサが検出した低速車両の走行に関する情報を前記情報処理装置に送信する送信手段と、を有し、
前記情報処理装置は、
低速車両の走行に関する情報を受信する情報受信手段を有し、
低速車両の走行に関する情報を分析して前記障害情報を生成する請求項2~7のいずれか1項に記載の障害情報提供システム。 - 前記情報処理装置は、
所定範囲を走行した端末装置から段差の高さ、縦勾配の角度、横勾配の角度、及び、路面種類に関するセンサデータを蓄積し、
前記所定範囲ごとに、前記段差の高さの平均、前記縦勾配の角度の平均、前記横勾配の角度の平均、及び、路面種類ごとの検出回数を算出し、
これらを正規化した値にそれぞれの障害要因の検出回数を乗じた値の和を、全ての障害要因の検出回数で割った値を前記困難性情報として算出する集計手段を有する請求項2~8のいずれか1項に記載の障害情報提供システム。 - 前記情報処理装置は、
前記端末装置から電子地図の要求を、前記端末装置の大きさに関する情報と共に取得し、前記端末装置の大きさに応じて複数の障害要因が総合される前記メッシュのメッシュサイズを決定するメッシュサイズ決定手段と、
前記低速車両の走行に関する情報が分析された分析結果から前記障害情報を生成する集計手段と、を有し、
前記集計手段は、前記メッシュサイズ決定手段が決定したメッシュサイズのメッシュに含まれる前記低速車両の走行に関する情報の分析結果を、前記メッシュサイズ決定手段が決定したメッシュサイズの前記メッシュごとに集計して前記メッシュごとに前記障害情報を生成することを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の障害情報提供システム。 - 地図データを記憶する地図データ記憶手段に予め記憶されている前記メッシュを、均等に分割して分割数に応じた階層に分け、各階層のメッシュに階層に応じた桁数の識別情報を付与するメッシュ分割手段を有し、
前記メッシュサイズ決定手段は、決定したメッシュサイズに最も近いサイズのメッシュが得られる前記階層に対応する前記桁数を前記集計手段に通知し、
前記集計手段は前記桁数に対応するメッシュサイズのメッシュごとに、前記低速車両の周囲の前記低速車両の走行に関する情報の分析結果を集計する請求項10に記載の障害情報提供システム。 - 電子地図及び障害情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記電子地図をメッシュに区切って、メッシュごとに困難性情報の大きさに応じた態様でアイコンを表示し、更に、前記障害情報をディスプレイに表示する表示手段と、を有する端末装置にネットワークを介して電子地図を提供する情報処理装置であって、
低速車両の走行の障害となる複数の障害要因として、段差、縦勾配、横勾配、狭路、及び、路面の凹凸の少なくとも2つ以上の障害要因を総合して生成された、前記低速車両の走行の困難性情報をメッシュごとに有する障害情報を記憶する障害情報記憶手段を参照し、
前記端末装置から電子地図の要求を受けた場合、前記障害情報を前記電子地図と共に前記端末装置に送信する電子情報提供手段を有し、
前記障害情報は、前記段差の高さ、前記縦勾配の角度、前記横勾配の角度、及び、前記路面の凹凸の種類である路面種類を有することを特徴とする情報処理装置。 - 端末装置にネットワークを介して電子地図を提供する情報処理装置と、前記端末装置とを有する障害情報提供システムが行う障害情報提供方法であって、
前記情報処理装置の電子情報提供手段が、
低速車両の走行の障害となる複数の障害要因として、段差、縦勾配、横勾配、狭路、及び、路面の凹凸の少なくとも2つ以上の障害要因を総合して生成された、前記低速車両の走行の困難性情報をメッシュごとに有する障害情報を記憶する障害情報記憶手段を参照し、
前記端末装置から電子地図の要求を受けた場合、前記障害情報を前記電子地図と共に前記端末装置に送信するステップと、
前記端末装置の受信手段が、前記電子地図及び前記障害情報を受信するステップと、
表示手段が、前記受信手段が受信した前記電子地図を前記メッシュに区切って、メッシュごとに前記困難性情報の大きさに応じた態様でアイコンを表示し、更に、前記障害情報をディスプレイに表示するステップと、を有し、
前記障害情報は、前記段差の高さ、前記縦勾配の角度、前記横勾配の角度、及び、前記路面の凹凸の種類である路面種類を有することを特徴とする障害情報提供方法。
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