JP7270017B2 - 経路生成装置及び移動体制御システム - Google Patents
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Description
本開示は、PMVといった移動体に搭載されたセンサの検知範囲にない段差が要因で移動体が通過できない箇所を回避した経路を、移動体が得られるようにすることを目的とする。
歩道を走行する移動体の移動経路を生成する経路生成装置であって、
前記移動体が存在する位置から目的地までの経路を構成する歩道の画像データであって、前記移動体の周辺に存在する物体を検知する前記移動体に搭載されたセンサの検知範囲外である前記歩道の領域を含む領域を撮影する前記歩道付近に設置されたカメラから得られた画像データを取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した前記画像データに基づき、前記歩道を前記移動体が通行できるか否かを判定する通行可否判定部と、
前記通行可否判定部によって通行できると判定された歩道によって構成された経路を前記移動体に通知する経路通知部と、
を備え、
前記通行可否判定部は、前記画像データに基づく判定に加えて、前記歩道の段差の有無、及び前記段差の高さを示す情報を含む前記歩道の図面データに基づき、前記歩道の段差が前記移動体の超えられる高さであるか否かにより、前記歩道を前記移動体が通行できるか否かを判定する。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る移動制御システム100の構成を説明する。
移動制御システム100は、経路生成装置10と、PMV装置30とを備える。経路生成装置10とPMV装置30とは、伝送路90を介して接続されている。伝送路90は、具体例としては、インターネットである。
経路生成装置10は、移動体であるPMV50が目的地まで移動するための経路を生成するコンピュータである。PMV装置30は、PMV50に搭載され、PMV50を自立走行させるコンピュータである。
経路生成装置10は、プロセッサ11と、メモリ12と、ストレージ13と、通信インタフェース14と、カメラインタフェース15とのハードウェアを備える。プロセッサ11は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
ストレージ13には、経路生成装置10の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ12に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。これにより、経路生成装置10の各機能構成要素の機能が実現される。
PMV装置30は、プロセッサ31と、メモリ32と、ストレージ33と、通信インタフェース34とのハードウェアを備える。プロセッサ31は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
ストレージ33には、PMV装置30の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ31によりメモリ32に読み込まれ、プロセッサ31によって実行される。これにより、PMV装置30の各機能構成要素の機能が実現される。
図4から図8を参照して、実施の形態1に係る移動制御システム100の動作を説明する。
実施の形態1に係る移動制御システム100の動作手順は、実施の形態1に係る移動制御方法に相当する。また、実施の形態1に係る移動制御システム100の動作を実現するプログラムは、実施の形態1に係る移動制御プログラムに相当する。
実施の形態1に係る移動制御システム100における経路生成装置10の動作手順は、実施の形態1に係る経路生成方法に相当する。また、実施の形態1に係る移動制御システム100における経路生成装置10の動作を実現するプログラムは、実施の形態1に係る経路生成プログラムに相当する。
(ステップS11:目的地設定処理)
PMV装置30の目的地設定部41は、PMV50の目的地を設定する。
具体的には、PMV50の搭乗者等から目的地の入力を受け付けることにより、PMV50の目的地を設定する。目的地設定部41は、目的地を示す目的地情報をメモリ32に書き込む。
PMV装置30の経路要求部42は、ステップS11で設定された目的地までの経路の生成を経路生成装置10に要求する。
具体的には、経路要求部42は、メモリ32から目的地情報を読み出す。経路要求部42は、PMV50の現在の位置を示す位置情報と、目的地情報とを含む経路生成要求を、通信インタフェース34を介して経路生成装置10に送信する。
経路生成装置10の要求取得部21は、通信インタフェース14を介して、ステップS12で送信された経路生成要求を取得する。要求取得部21は、経路生成要求に含まれる位置情報及び目的地情報をメモリ12に書き込む。
経路生成装置10の候補生成部22は、ステップS13で取得された経路生成要求に含まれる位置情報が示すPMV50が存在する位置から、経路生成要求に含まれる目的地情報が示す目的地までの1つ以上の経路を特定する。
具体的には、候補生成部22は、位置情報及び目的地情報をメモリ12から読み出す。候補生成部22は、地図情報を用いて、既存の経路探索アルゴリズムによって、位置情報が示すPMV50が存在する位置から、目的地情報が示す目的地までの1つ以上の経路を特定する。候補生成部22は、特定された1つ以上の経路を示す経路候補情報をメモリ12に書き込む。
経路生成装置10の画像取得部23は、ステップS14で特定された経路を構成する道路の画像データを取得する。
具体的には、画像取得部23は、経路候補情報をメモリ12から読み出す。画像取得部23は、経路候補情報が示す1つ以上の経路それぞれを対象の経路に設定する。画像取得部23は、カメラ16によって取得された、対象の経路を構成する道路の画像データを取得する。画像取得部23は、取得された画像データをメモリ12に書き込む。
具体例としては、画像取得部23は、対象の経路を構成する道路に設置された監視カメラであるカメラ16によって得られた画像データを取得する。画像取得部23は、対象の経路を構成する道路付近を走行する車両に搭載された車載カメラであるカメラ16によって得られた画像データを取得してもよい。車載カメラとしては、例えば、ドライブレコーダ用のカメラがある。画像取得部23は、ドローン等に搭載されたカメラ16によって、対象の経路を構成する道路付近を撮像して得られた画像データを取得してもよい。画像データは、対象の経路を構成する道路の全ての地点について取得されることが望ましい。
経路生成装置10の通行可否判定部24は、ステップS15で取得された画像データに基づき、ステップS14で特定された経路を構成する道路を移動体が通行できるか否かを判定する。
具体的には、通行可否判定部24は、経路候補情報及び画像データをメモリ12から読み出す。通行可否判定部24は、経路候補情報が示す1つ以上の経路それぞれを対象の経路に設定し、対象の経路を構成する各道路を対象の道路に設定する。通行可否判定部24は、対象の道路についての画像データからPMV50が通行可能な領域を特定する。通行可否判定部24は、道路においてPMV50が通行可能な領域の大きさと、PMV50の大きさとを比較することにより、道路をPMV50が通行できるか否かを判定する。
図5に示すように、道路に障害物が存在するとする。図5では、障害物として倒れた2輪車が存在する。この場合には、通行可否判定部24は、道路付近に設置された監視カメラであるカメラ16から取得された画像データから、図6に示すように道路の俯瞰画像を生成する。通行可否判定部24は、俯瞰画像に基づき、道路においてPMV50が通行可能な領域の幅W_spcを特定する。この際、通行可否判定部24は、道路においてPMV50が通行可能な領域うち、最も狭い部分の幅を幅W_spcとして特定する。そのため、図6では、障害物が存在する部分の幅が幅W_spcとして特定されている。そして、通行可否判定部24は、特定された幅W_spcと、PMV50の幅W_pmvとを比較することにより、道路をPMV50が通行できるか否かを判定する。
例えば、通行可否判定部24は、特定された幅W_spcがPMV50の幅W_pmvよりも広ければ、道路をPMV50が通行できると判定する。また、通行可否判定部24は、特定された幅W_spcがPMV50の幅W_pmvよりも基準値以上広ければ、道路をPMV50が通行できると判定してもよい。
図5及び図6の具体例では、2次元の俯瞰画像に基づき、道路をPMV50が通行できるか否かが判定された。しかし、通行可否判定部24は、3次元空間の領域に基づき、道路をPMV50が通行できるか否かを判定してもよい。
図7に示すように、道路に障害物が存在するとする。図7では、障害物としてポスト及び樹木が存在する。この場合には、通行可否判定部24は、道路付近に設置された監視カメラであるカメラ16から取得された画像データから、図8に示すように、道路の3次元模式図を生成する。通行可否判定部24は、3次元模式図に基づき、道路においてPMV50が通行可能な領域の幅W_spc及び高さH_spcを特定する。この際、通行可否判定部24は、道路においてPMV50が通行可能な領域うち、最も狭い部分の幅を幅W_spcとし、最も低い部分の高さを高さH_spcとして特定する。そのため、図6では、ポストが存在する部分の幅が幅W_spcとして特定され、樹木が存在する部分の高さが高さH_spcとして特定されている。そして、通行可否判定部24は、特定された幅W_spcと、PMV50の幅W_pmvとを比較するとともに、特定された高さH_spcと、PMV50の高さH_pmvとを比較することにより、道路をPMV50が通行できるか否かを判定する。
例えば、通行可否判定部24は、特定された幅W_spcがPMV50の幅W_pmvよりも広く、かつ、特定された高さH_spcがPMV50の高さH_pmvよりも高ければ、道路をPMV50が通行できると判定する。また、通行可否判定部24は、特定された幅W_spcがPMV50の幅W_pmvよりも第1基準値以上広く、かつ、特定された高さH_spcがPMV50の高さH_pmvよりも第2基準値以上高ければ、道路をPMV50が通行できると判定してもよい。
経路生成装置10の経路通知部25は、ステップS16で通行できると判定された道路によって構成された経路をPMV50に通知する。
具体的には、経路通知部25は、ステップS14で特定された1つ以上の経路のうち、ステップS16で通行できると判定された道路によって構成された経路を特定する。経路通知部25は、特定された経路を構成する道路において、PMV50が通行可能な領域を接続して、通行経路を生成する。そして、経路通知部25は、通信インタフェース14を介して、通行経路を示す通行経路情報をPMV50に搭載されたPMV装置30に送信する。
なお、経路通知部25は、複数の経路が特定された場合には、優先度の最も高い経路についての通行経路だけを通知してもよいし、全ての経路についての通行経路を通知してもよい。優先度は、例えば、移動距離が短いほど高くなるように設定される、あるいは、移動時間が短いほど高くなるように設定される。また、経路通知部25は、1つの経路も特定されなかった場合には、経路がないことを通知する。
PMV装置30の移動制御部43は、ステップS17で通知された経路を走行するようにPMV50を制御する。
具体的には、移動制御部43は、通信インタフェース34を介して通行経路情報を取得する。移動制御部43は、通行経路情報が示す通行経路を走行するように、PMV50のステアリングといった機器を制御する。なお、通行経路情報が示す通行経路が複数存在する場合には、移動制御部43はいずれか1つの通行経路を選択して、選択した通行経路を走行するように制御する。この際、移動制御部43は、PMV50に搭載されたセンサを用いて、PMV50の周辺に存在する物体を検知し、周辺に存在する物体との衝突を避けながら走行するように制御する。
以上のように、実施の形態1に係る移動制御システム100は、経路生成装置10によって経路を構成する道路の画像データに基づき移動体が道路を通行できるか否かを判定し、通行できると判定された道路によって構成された経路がPMV装置30に通知される。そのため、PMV50は、センサの検知範囲にない障害物等が要因で移動体が通過できない箇所を回避した経路を得ることが可能である。
<変形例1>
実施の形態1では、図4のステップS16で通行可否判定部24は、道路の画像データに基づき、道路をPMV50が通行可能か否かを判定した。通行可否判定部24は、画像データに加えて、道路の図面データに基づき、道路を移動体が通行できるか否かを判定してもよい。図面データは、道路の幅、傾斜、段差の有無、段差の高さといった情報を含むデータである。
この場合には、通行可否判定部24は、道路の幅とPMV50の幅とを比較するだけでなく、道路の傾斜を考慮してPMV50が通行可能か否かを判定してもよい。また、道路の段差がPMV50が超えられる高さであるか否かにより、PMV50が通行可能か否かを判定してもよい。
通行可否判定部24は、PMV装置30から通行した道路を示す道路情報を取得し、ストレージ13に蓄積しておいてもよい。そして、図4のステップS16で通行可否判定部24は、ストレージ13に蓄積された道路情報を参照して、過去基準期間内に道路を他のPMV50が通行したか否かを判定し、判定結果に基づき、道路をPMV50が通行できるか否かを判定してもよい。
具体的には、通行可否判定部24は、過去基準期間内に道路を他のPMV50が通行した場合には、画像データに基づく判定を行うことなく、道路をPMV50が通行できると判定してもよい。これにより、多数のPMV50が走行しているような場合には、処理負荷の高い画像データに基づく判定処理を省略できる可能性が高くなり、経路生成装置10の処理負荷を低くすることが可能になる。
実施の形態1では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例3として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例3について、実施の形態1と異なる点を説明する。
各機能構成要素を1つの電子回路で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路に分散させて実現してもよい。
変形例4として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。
以上の実施の形態に係る経路生成装置は、
移動体が存在する位置から目的地までの経路を構成する道路の画像データを取得する画像取得部と、
前記画像取得部によって取得された前記画像データに基づき、前記道路を前記移動体が通行できるか否かを判定する通行可否判定部と、
前記通行可否判定部によって通行できると判定された道路によって構成された経路を前記移動体に通知する経路通知部と
を備える。
前記位置から前記目的地までの1つ以上の経路を特定する経路特定部
を備え、
前記画像取得部は、前記経路特定部によって特定された各経路を対象の経路として、前記対象の経路を構成する道路の画像データを取得する。
画像取得部が、移動体が存在する位置から目的地までの経路を構成する道路の画像データを取得し、
通行可否判定部が、前記画像データに基づき、前記道路を前記移動体が通行できるか否かを判定し、
経路通知部が、通行できると判定された道路によって構成された経路を前記移動体に通知する。
移動体が存在する位置から目的地までの経路を構成する道路の画像データを取得する画像取得処理と、
前記画像取得処理によって取得された前記画像データに基づき、前記道路を前記移動体が通行できるか否かを判定する通行可否判定処理と、
前記通行可否判定処理によって通行できると判定された道路によって構成された経路を前記移動体に通知する経路通知処理と
を行う経路生成装置としてコンピュータを機能させる。
Claims (8)
- 歩道を走行する移動体の移動経路を生成する経路生成装置であって、
前記移動体が存在する位置から目的地までの経路を構成する歩道の画像データであって、前記移動体の周辺に存在する物体を検知する前記移動体に搭載されたセンサの検知範囲外である前記歩道の領域を含む領域を撮影する前記歩道付近に設置されたカメラから得られた画像データを取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した前記画像データに基づき、前記歩道を前記移動体が通行できるか否かを判定する通行可否判定部と、
前記通行可否判定部によって通行できると判定された歩道によって構成された経路を前記移動体に通知する経路通知部と、
を備え、
前記通行可否判定部は、前記画像データに基づく判定に加えて、前記歩道の段差の有無、及び前記段差の高さを示す情報を含む前記歩道の図面データに基づき、前記歩道の段差が前記移動体の超えられる高さであるか否かにより、前記歩道を前記移動体が通行できるか否かを判定する経路生成装置。 - 前記画像取得部は、
前記センサの検知範囲外の領域を含む領域を撮影する前記歩道付近を移動する移動体に搭載されたカメラから得られた画像データを取得する
請求項1に記載の経路生成装置。 - 前記通行可否判定部は、前記画像データから特定される前記歩道において通行可能な領域の3次元模式図に基づく大きさと、前記移動体の3次元模式図に基づく大きさをと比較することにより、前記歩道を前記移動体が通行できるか否かを判定する
請求項1又は2に記載の経路生成装置。 - 前記通行可否判定部は、前記画像データから前記歩道の俯瞰画像を生成し、前記俯瞰画像に基づき前記歩道において通行可能な領域の幅を特定し、特定された前記幅と、前記移動体の幅とを比較することにより、前記歩道を前記移動体が通行できるか否かを判定する
請求項1から3までのいずれか1項に記載の経路生成装置。 - 前記通行可否判定部は、過去基準期間内に前記歩道を他の移動体が通行したか否かに基づき、前記歩道を前記移動体が通行できるか否かを判定する
請求項1から4までのいずれか1項に記載の経路生成装置。 - 前記経路生成装置は、さらに、前記位置から前記目的地までの1つ以上の経路を特定する候補生成部を備え、
前記画像取得部は、前記候補生成部によって特定された各経路を対象の経路として、前記対象の経路を構成する歩道の画像データを取得する
請求項1から5までのいずれか1項に記載の経路生成装置。 - 歩道を走行する移動体と、カメラと、経路生成装置と、を備えた移動体制御システムであり、
前記移動体は、
周辺に存在する物体を検知するセンサと、
搭乗者から目的地の入力を受け付けることにより目的地を設定する目的地設定部と、
前記目的地設定部で設定された目的地を送信する経路要求部と
を有し、
前記カメラは、歩道付近に設置され、前記センサの検知範囲外である前記歩道の領域を含む領域を撮影し、
前記経路生成装置は、
前記移動体の位置から前記経路要求部によって送信された前記目的地までの1つ以上の経路を特定する候補生成部と、
前記移動体が存在する位置から目的地までの経路を構成する歩道の画像データを前記カメラから取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した前記画像データに基づき、前記歩道を前記移動体が通行できるか否かを判定する通行可否判定部と、
前記通行可否判定部によって通行できると判定された歩道によって構成された経路を前記移動体に対象経路として通知する経路通知部と、
を有し、
前記通行可否判定部は、前記画像データに基づく判定に加えて、前記歩道の段差の有無、及び前記段差の高さを示す情報を含む前記歩道の図面データに基づき、前記歩道の段差が前記移動体の超えられる高さであるか否かにより、前記歩道を前記移動体が通行できるか否かを判定し、
前記移動体は、
前記経路通知部によって通知された前記対象経路を走行するように制御するとともに、前記センサの検知した周辺に存在する物体との衝突を避けながら走行するように制御する移動制御部を、さらに有する移動体制御システム。 - 前記移動制御部は、前記センサの検知範囲にない障害物および歩道の段差が要因で移動体が通過できない箇所を回避した経路を前記対象経路として前記移動体の走行を制御する
請求項7に記載の移動体制御システム。
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