JPWO2018180285A1 - ３次元データ生成装置、３次元データ生成方法、３次元データ生成プログラム及び３次元データ生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

データ量の小さい３次元データを生成することができる３次元データ生成装置等を提供すること。所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す３次元データを生成する際に、所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定し、当該決定した高さ方向の位置で所定の空間を分割する。

Description

本願は、空間を表す３次元データの生成装置等の技術分野に関する。

自動車等の移動体の自動運転技術では、移動体が移動する際に障害物を避けられるか否かを判定するために、移動体が移動する空間を表す３次元データの生成・管理が重要となる。３次元データの形式の一つに、空間に存在する物体を計測した距離点群を立方体で近似して表現するＯｃｔｏＭａｐがある。ところがＯｃｔｏＭａｐはデータ量が膨大になってしまうという問題があるため、データ量を削減することが求められている。

特許文献１には、３次元データのデータ量を削減する技術として、距離点群の分散に基づいて座標軸を設定した上で当該座標軸をグリッド化し、距離点群がグリッドを占有する状態に応じてグリッドに占有直方体を生成し、複数の占有直方体が互いに隣接する場合に、当該複数の占有直方体を統合する技術が開示されている。これにより、物体を示す隣接する直方体同士を結合させて１物体と認識することができ、データ量を削減することができる。

特開２０１５−３２１８５号公報

ところで、３次元データの他の形式として、例えば、図１１（Ａ）の上面図及び図１１（Ｂ）の側面図に示すように、所定の空間を、当該所定の空間を賽の目状に区切った複数の直方体で表現することとし、当該直方体毎に、当該直方体が物体（例えば、電柱、標識、縁石等）に占有される占有直方体であるか又は物体に占有されない非占有直方体であるかを示す占有情報を含むデータとする形式（占有マップ形式）がある。この占有マップ形式では、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）等で所定の空間に存在する物体を計測した距離点群に基づいて、各直方体が占有直方体であるか非占有直方体であるかを分別することにより占有情報が生成される。

ところが、図１１に示すように、単純に全ての直方体の三辺（横方向、奥方向、高さ方向）を同じ長さ（すなわち、立方体）にしてしまうと、３次元データのデータ量を充分に削減することができず、３次元データを利用して障害物等の物体の位置を認識する空間認識装置の処理負担も大きくなるという問題がある。

本願発明は、こうした事情に鑑み、データ量の小さい３次元データを生成することができる３次元データ生成装置等を提供することを課題の一例とする。

請求項１に記載の発明は、所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す３次元データを生成する３次元データ生成装置であって、前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定する決定手段と、前記決定手段が決定した高さ方向の位置で前記所定の空間を分割する分割手段と、を備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す３次元データを生成する３次元データ生成装置による３次元データ生成方法であって、前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定する決定工程と、前記決定工程で決定した高さ方向の位置で前記所定の空間を分割する分割工程と、を含むことを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す３次元データを生成する３次元データ生成装置に含まれるコンピュータを、前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定する決定手段、前記決定手段が決定した高さ方向の位置で前記所定の空間を分割する分割手段、として機能させることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す３次元データを生成する３次元データ生成装置に含まれるコンピュータを、前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定する決定手段、前記決定手段が決定した高さ方向の位置で前記所定の空間を分割する分割手段、として機能させることを特徴とする３次元データ生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

実施形態に係る３次元データ生成装置の構成を示すブロック図である。 （Ａ）は実施形態に係る所定の空間を分割する様子を示す上面図であり、（Ｂ）はその側面図である。 実施例に係る占有マップ生成装置の概要構成を示すブロック図である。 実施例に係る高さ区切りテーブルの構成例を示す図である。 実施例に係る占有マップの構成例を示す図である。 実施例に係る占有マップ生成装置におけるＣＰＵの動作例を示すフローチャートである。 第１変形例に係る高さ区切りテーブルの構成例を示す図である。 第３変形例に係る高さ区切りテーブルの構成例を示す図である。 第４変形例に係る高さ区切りテーブルの構成例を示す図である。 第５変形例に係る高さ区切りテーブルの構成例を示す図である。 従来の占有マップの構成例を示す図である。 第６変形例に係る積載物の高さの入力を促す画面の表示例を示す図である。

本願発明を実施するための形態について、図１を用いて説明する。なお、図１は、本実施形態に係る３次元データ生成装置の概要構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る３次元データ生成装置１は決定手段１Ａと分割手段１Ｂを備えて構成されている。３次元データ生成装置１は、所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す３次元データを生成する。

決定手段１Ａは、前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定する。

分割手段１Ｂは、決定手段１Ａが決定した高さ方向の位置で前記所定の空間を分割する。

以上説明したように、本実施形態に係る３次元データ生成装置１によれば、所定の物体に対応する高さに基づいて、所定の空間を分割する高さ方向の位置を決定することにより、所定の空間を高さ方向について等間隔で細かく区切って分割する場合と比較して、所定の空間を表す直方体の数を削減することができ、３次元データ全体のデータ量を削減することができる。具体的には、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、所定の空間（本実施例では、奥方向１０ｍ×横方向１０ｍ×高さ方向１０ｍの直方体で表されるものとする）を、奥方向及び横方向それぞれを１ｍ毎に区切り、高さ方向について０．０３ｍ（例えば、移動体が乗り越えられる高さ）の位置と、３ｍ（例えば、移動体がくぐり抜けられる高さ）の位置の２箇所で区切るように分割すると、当該所定の空間を、１０×１０×３＝３００個の直方体で表すことができる。一方、所定の空間を、奥方向、横方向及び高さ方向それぞれを１ｍ毎に区切るように分割すると、当該所定の空間を、１０×１０×１０＝１０００個の直方体で表すこととなる。すなわち、前者と後者の直方体の数の差は、（１０００−３００）＝７００個となり、前者の方が所定空間を表す３次元データのデータ量を小さくできる。

次に、本実施形態の実施例について図３乃至図６を用いて説明する。なお、図３は、本実施例に係る占有マップ生成装置の構成例を示すブロック図であり、図４は、本実施例に係る高さ区切りテーブルの構成例を示す図である。また、図５は、本実施例に係る占有マップの構成例を示す図であり、図６は、本実施例に係る占有マップ生成装置の動作例を示すフローチャートである。

［１．占有マップ生成装置の構成］
図３に示すように、本実施例に係る占有マップ生成装置１００は、大別して、制御部１０１、記憶部１０２、インターフェース部１０３、表示部１０４及び操作部１０５を含んで構成されている。

記憶部１０２は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ(Solid State Drive)等により構成されており、ＯＳ（Operating System）、占有マップ生成プログラム及び各種データ等を記憶する。

また、記憶部１０２には、所定の空間（本実施例では、奥方向１０ｍ×横方向１０ｍ×高さ方向１０ｍの直方体で表されるものとする）を区切る高さ方向の位置を規定する高さ区切りテーブルが記憶されている。図４に示すように、高さ区切りテーブル２００には、区切り番号毎に、高さ位置が規定されている。なお、図４では区切り番号毎に説明を記載しているが、当該説明は記憶部１０２に記憶させなくてもよい。高さ区切りテーブル２００では、区切り番号として「１」と「２」が設定されており、区切り番号「１」と対応付けて高さ位置「５ｃｍ」が設定され、区切り番号「２」と対応付けて高さ位置「２５０ｃｍ」が設定されている。「５ｃｍ」は、標準車両が乗り越えられる高さに基づいて設定されており、「２５０ｃｍ」は、標準車両が下をくぐり抜けられる高さに基づいて設定されている。なお、高さ区切りテーブル２００に規定する高さ位置として、標準車両について設定されている乗り越えられる高さやくぐり抜けられる高さそのものを規定してもよいし、余裕を持って、標準車両について設定されている乗り越えられる高さに所定の値を加算した高さや、標準車両について設定されているくぐり抜けられる高さから所定の値を減算した高さを規定してもよい。本実施例では、高さ区切りテーブル２００に規定された各区切り番号に対応する高さ位置で、車両が移動する所定の空間が区切られることになる。これにより、所定の空間を表す直方体として、高さが「０ｃｍ」〜「５ｃｍ」の直方体、高さが「５ｃｍ」〜「２５０ｃｍ」の直方体、高さが「２５０ｃｍ」〜「１０００ｃｍ」の直方体が生成される。

インターフェース部１０３は、Ｌｉｄａｒ２００と占有マップ生成装置１００の間でデータをやりとりする際のインターフェース機能を実現する。

Ｌｉｄａｒ２００（「第１取得手段」の一例）は、所定の空間を移動する車両（例えば、ルーフ部分）に取り付けられ、一機能として、車両の周囲にレーザー光を連続的に出射し、車両の周囲にある物体の表面上の複数の点で反射した光を受光し、各点までの距離及び方向を示す点群データを生成する機器である。点群データは、インターフェース部１０３を介して占有マップ生成装置１００に送信される。

占有マップ生成装置１００の制御部１０１は、Ｌｉｄａｒ２００から受信した点群データを記憶部１０２に記憶させる。なお、制御部１０１は、点群データが生成された時間（レーザ光を用いて測定した時間）を示す時間情報と、点群データが生成された位置（レーザ光を用いて測定した位置）を示す位置情報を、点群データと対応付けて記憶させる。

また、記憶部１０２は、所定の空間毎に占有マップを記憶する。図５に示すように占有マップ３００は、所定の空間を分割することにより生成される複数の直方体それぞれに割り振られるＩＤ毎に、当該直方体の位置（奥，横，高さ）及び占有フラグを示す情報を含む。本実施例では、所定の空間を、高さ方向については高さ区切りテーブル２００に規定された位置「５ｃｍ」と「２５０ｃｍ」の位置で分割する。一方、奥方向及び横方向についてはそれぞれ１０ｃｍ刻みで分割することとする。なお、奥方向及び横方向の分割する位置は、検出したい（認識したい）対象物体に応じて決定することができる。例えば、対象物体が人間の場合は、本実施例のように、奥方向及び横方向それぞれ１０ｃｍ刻みとするのが好ましい。

本実施例において、所定の空間は、高さ方向について３分割され、奥方向及び横方向それぞれについて１０分割される。つまり、１０ｍ×１０ｍ×１０ｍの直方体で表される所定の空間は、１０×１０×３＝３００個の直方体に分割される。分割された各直方体にはユニークなＩＤが割り振られ、占有マップ３００では、当該ＩＤと対応付けて、当該直方体の位置を示す情報と、占有フラグが設定される。直方体の位置を示す情報は、分割された何れかの直方体を基準として、当該基準から奥方向、横方向、高さ方向にそれぞれ直方体がいくつずれた位置にあるかを示す情報が設定される。図５の例では、ＩＤ「１」の直方体を基準として、ＩＤ「２」の直方体は、ＩＤ「１」の直方体から横方向に「１」ずれた位置にある直方体であることを意味する。占有フラグは、直方体内に点群データの少なくとも一部又は所定数（所定割合）以上が占有されているか（含まれているか）否かに応じて、占有されていれば「ＯＮ」が設定され、占有されていなければ「ＯＦＦ」が設定される。

表示部１０４は、例えば、液晶ディスプレイ等により構成されており、文字や画像等の情報を表示するようになっている。

操作部１０５は、例えば、キーボード、マウス等により構成されており、オペレータからの操作指示を受け付け、その指示内容を指示信号として制御部１０１に出力するようになっている。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０１ｃ等により構成されている。そして、ＣＰＵ１０１ａが、ＲＯＭ１０１ｂや記憶部１０２に記憶された各種プログラムを読み出し実行することにより各種機能を実現する。

［１．２．占有マップ生成装置１００のＣＰＵ１０１ａの動作］
次に、図６を用いて、占有マップ生成装置１００のＣＰＵ１０１ａの動作例について説明する。

まず、占有マップ生成装置１００のＣＰＵ１０１ａは、所定の空間の点群データを記憶部１０２から取得する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ１０１ａは、例えば、オペレータにより指定された位置（オペレータが緯度・経度等で指定する）において測定された点群データを位置情報に基づいて取得する。つまり、所定の空間は、オペレータにより指定された位置を基準とする空間となる。なお、ＣＰＵ１０１ａは、Ｌｉｄａｒ２００が取り付けられた車両の位置を示すＧＰＳ（Global Positioning System）情報に対応する位置において測定された点群データを取得してもよい。

次に、ＣＰＵ１０１ａは、高さ区切りテーブル２００（図４参照）を参照して、所定の空間（１０ｍ×１０ｍ×１０ｍの直方体で表される空間）を分割する際の高さ方向の位置を決定する（ステップＳ１２）。具体的には、ＣＰＵ１０１ａは、所定の空間の底面から「５ｃｍ」と「２５０ｃｍ」の２箇所の位置で水平に分割することを決定する。

次に、ＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ１２の処理で決定した高さ方向の位置及び予め設定された奥方向及び横方向の位置（１０ｃｍ刻みの位置）で、所定の空間を分割することにより、複数の直方体を生成する（ステップＳ１３）。

次に、ＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ１３の処理で生成した複数（３００個）の直方体について占有マップ（図５参照）を作成する（ステップＳ１４）。但し、ステップＳ１４の処理では、全ての直方体について占有フラグを「ＯＦＦ」に設定しておく。

次に、ＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ１３の処理により生成された複数の直方体の中から、一の直方体を選択する（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１５の処理は、後述するステップＳ１８の処理で「ＹＥＳ」と判定されるまで繰り返されるが、毎回、先に選択した直方体とは異なる直方体を選択するものとする。例えば、ＣＰＵ１０１ａは、占有マップのＩＤ順に従って、順次、直方体を選択する。

次に、ＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ１５の処理で選択した直方体の中に、ステップＳ１１の処理で取得した点群データが存在するか（直方体を占有しているか）否かを判定する（ステップＳ１６）。例えば、ＣＰＵ１０１ａは、点群データの少なくとも一部又は所定数（所定割合）以上が直方体を占有していれば、「ＹＥＳ」と判定する。なお、ＣＰＵ１０１ａは、点群データに基づいて、所定の空間内における複数の点の位置座標を算出し、当該位置座標が直方体に含まれるか否かに基づいて判定を行う。

ＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ１５の処理で選択した直方体の中に、ステップＳ１１の処理で取得した点群データが存在しないと判定した場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１８の処理に移行する。一方、ＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ１５の処理で選択した直方体の中に、ステップＳ１１の処理で取得した点群データが存在すると判定した場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、当該選択した直方体に対応する占有フラグを「ＯＮ」に変更して（ステップＳ１７）、ステップＳ１８の処理に移行する。

次に、ＣＰＵ１０１ａは、ステップS１３の処理で生成した全ての直方体を選択したか否かを判定する（ステップＳ１８）。このとき、ＣＰＵ１０１ａは、全ての直方体を選択していないと判定した場合には（ステップＳ１８：ＮＯ）、ステップＳ１５の処理に移行する。一方、ＣＰＵ１０１ａは、全ての直方体を選択したと判定した場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、ステップＳ１４の処理で作成し、ステップＳ１７の処理で占有フラグを変更した占有マップを保存し（確定し）（ステップＳ１９）、当該フローチャートに示す処理を終了する。

以上説明したように、本実施例における、所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す占有マップ（「３次元データ」の一例）を生成する占有マップ生成装置１００によれば、ＣＰＵ１０１ａ（「決定手段」、「分割手段」の一例）が、所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、標準車両（「所定の物体」の一例）に対応する高さに基づいて決定し、当該決定した高さ方向の位置で所定の空間を分割する。

したがって、本実施例の占有マップ生成装置１００によれば、標準車両に対応する高さに基づいて、所定の空間を分割する高さ方向の位置を決定することにより、所定の空間を細かく区切って（例えば、奥方向、横方向、高さ方向それぞれ１０ｍの空間を、奥方向、横方向、高さ方向それぞれ１０ｃｍ毎に）分割する場合と比較して、所定の空間を表す直方体の数を削減することができ、占有マップ全体のデータ量を削減することができる。

例えば、Ｌｉｄａｒ２００及び自動運転制御装置を備える車両に占有マップ生成装置１００を設置し、車両の移動に伴い移動先の占有マップを生成し、自動運転制御装置が当該占有マップに基づいて、車両が物体を乗り越えられるか又はくぐり抜けられるかを判断する場合において、本実施例の占有マップ生成装置１００が生成する占有マップによれば、占有マップに含まれる直方体の数が少なく、且つ、直方体の高さが車両が乗り越えられる高さ及びくぐり抜けられる高さに基づいて決定されていることから、自動運転制御装置による当該判断のための処理負担を大幅に軽減できる。また、Ｌｉｄａｒ２００及び自動運転制御装置を備える車両が点群データを収集し、当該車両外の占有マップ生成装置１００にデータを送信し、占有マップ生成装置１００により占有マップを生成し、生成された占有マップを車両が受信することにより、当該車両が備える自動運転制御装置による判断のための処理負担を、さらに軽減することが可能になる。

また、本実施例の占有マップ生成装置１００のＣＰＵ１０１ａ（「設定手段」の一例）は、複数の直方体それぞれについて、少なくとも一部が物体に占有されているか否かを示す占有フラグ（「占有情報」の一例）を設定する。具体的には、ＣＰＵ１０１ａ（「取得手段」、「算出手段」の一例）は、Ｌｉｄａｒ２００がレーザー光を出射して反射光を受光した地点（「測定地点」の一例）から物体の表面上の点までの距離及び方向を示す点群データ（「複数の点情報」の一例）を取得し、点群データに基づいて、所定の空間内における前記点の位置座標を算出し、位置座標を含む直方体について物体に占有されていることを示す占有フラグを設定する。これにより、例えば、自動運転制御装置は、所定の空間を表す複数の直方体それぞれについて物体により占有がなされているかを瞬時に判断することができ、所定の空間に存在する物体の位置を把握することができる。

更に、本実施例の占有マップ生成装置１００のＣＰＵ１０１ａは、所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、標準車両（「所定の物体」、「移動体」の一例）が乗り越えられる高さに基づいて決定する。これにより、占有マップから、所定の空間を標準車両が移動する際、所定の空間の物体を乗り越えられるか否かを容易に判定することができる。

更にまた、本実施例の占有マップ生成装置１００のＣＰＵ１０１ａは、所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、標準車両（「所定の物体」、「移動体」の一例）がくぐり抜けられる高さに基づいて決定する。これにより、占有マップから、所定の空間を標準車両が移動する際、所定の空間の物体をくぐり抜けられるか否かを容易に判定することができる。

なお、本実施例では、「移動体」が車両である場合について説明したが、所定の空間を移動可能なその他の物体も本発明の「移動体」に含まれる。

［４．変形例］
次に、本実施例の変形例について説明する。なお、以下に説明する変形例は適宜組み合わせることができる。

［４．１．第１変形例］
上記実施例では、高さ区切りテーブル２００は、標準車両が乗り越えられる高さと、標準車両がくぐり抜けられる高さに応じて、所定の空間を区切る高さ位置を規定しているが、乗り越えられる高さやくぐり抜けられる高さは車両の種別に応じて異なる。そこで、第１変形例として、図７に示すように、車両の種別毎に、所定の空間を区切る高さ位置として、当該種別の車両が乗り越えられる高さ及びくぐり抜けられる高さに対応する高さ位置を規定した高さ区切りテーブル２０１を記憶部１０２（「記憶手段」の一例）に記憶させておき、ＣＰＵ１０１ａは、オペレータや外部装置等により指定された車両の種別（又は予め設定された車両の種別）に対応する高さ位置に基づいて、所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を決定することとしてもよい。なお、上記実施例と同様に、高さ区切りテーブルには、乗り越えられる高さ及びくぐり抜けられる高さそれぞれについて余裕を持たせるために、乗り越えられる高さに所定の値を加算した高さやくぐり抜けられる高さから所定の値を減算した高さを規定することとしてもよい。（標準車両が乗り越えられる高さ、及び標準車両が乗り越えられる高さに所定の値を加算した高さは、「移動体が乗り越えられる高さに関する情報」の一例であり、標準車両がくぐり抜けられる高さ、及び標準車両がくぐり抜けられる高さから所定の値を減算した高さは、「移動体がくぐり抜けられる高さに関する情報」の一例である。）なお、車両の種別は、「大型車」、「標準車」、「小型車」というように大別するのではなく、より詳細に、例えば、自動車メーカーが生産する車種別に規定してもよい。第１実施例によれば、車両の種別に応じて、所定の空間を区切る高さ位置が定められた占有マップを作成することができ、自動運転を行う車両の種別に応じた占有マップを提供することができる。

［４．２．第２変形例］
第１変形例では、車両の種別毎に、所定の空間を区切る高さ位置を決定することとしたが、車両が移動している際の車速に応じて、所定の空間を区切る高さ位置を補正することとしてもよい。例えば、車両が低速（１ｋｍ／ｈ〜３０ｋｍ／ｈ）で走行中であれば補正無し、車両が中速（３１ｋｍ／ｈ〜７０ｋｍ／ｈ）で走行中であれば「＋３ｃｍ」の補正値を加え、車両が高速（７１ｋｍ／ｈ以上）で走行中であれば「＋５ｃｍ」の補正値を加えることとする。なお、ＣＰＵ１０１ａが、高さ位置テーブルから取得した高さ位置に当該補正を加えて高さ位置を決定することとしてもよいし、車速に応じて補正値を加えた高さ位置を規定する高さ区切り位置テーブルを記憶部１０２に記憶させておき、ＣＰＵ１０１ａは高さ区切り位置テーブルに規定された高さ位置をそのまま高さ位置として決定することとしてもよい。

［４．３．第３変形例］
上記実施例の高さ区切りテーブル２００（図４参照）では、高さ位置を、標準車両が乗り越えられる高さやくぐり抜けられる高さに基づいて規定することとしたが、所定の空間に存在することが想定される物体（障害物）の高さに基づいて規定することとしてもよい。例えば、図８の高さ区切りテーブル２０２に示すように、区切り番号「１」と対応付けて、減速帯（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さ位置「３ｃｍ」、区切り番号「２」と対応付けて、縁石（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さ位置「３０ｃｍ」、区切り番号「３」と対応付けて、歩道橋（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さ位置「５００ｃｍ」を規定してもよい。

［４．４．第４変形例］
上記実施例の高さ区切りテーブル２００（図４参照）では、所定の空間を区切る高さ位置を規定することとしたが、これに代えて、所定の空間を分割してできる直方体の高さ（所定の空間における高さの範囲）を規定してもよい。例えば、図９の高さ区切りテーブル２０３に示すように、区分毎に、直方体の高さの範囲を規定してもよい。高さ区切りテーブル２０３では、区分「１」と対応付けて、減速帯（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さの範囲として「０〜３ｃｍ」、区分「２」と対応付けて、縁石（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さの範囲として「３〜３０ｃｍ」、区分「３」と対応付けて、歩道橋（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さの範囲として「３０〜５００ｃｍ」、区分「４」と対応付けて、その他の障害物（トンネル等）（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さの範囲として「５００〜１０００ｃｍ」がそれぞれ規定されている。なお、第４変形例のように所定の空間を表す各直方体の高さを決定することとは、上記実施例のように所定の空間を区切る高さ位置を決定することと同義である。

［４．５．第５変形例］
上記第４変形例の高さ区切りテーブル２０３（図９参照）では、所定の空間を分割してできる直方体の高さ（所定の空間における高さの範囲）を規定することとしたが、直方体が、当該直方体の高さ方向で重なるように、高さの範囲を規定することとしてもよい。例えば、図１０の高さ区切りテーブル２０４に示すように、区分「１」と対応付けて、減速帯（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さの範囲として「０〜３ｃｍ」、区分「２」と対応付けて、縁石（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さの範囲として「２〜３０ｃｍ」、区分「３」と対応付けて、歩道橋（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さの範囲として「１５〜５００ｃｍ」、区分「４」と対応付けて、その他の障害物（トンネル等）（「所定の物体」の一例）の高さに基づく高さの範囲として「４５０〜１０００ｃｍ」を規定することとしてもよい。

［４．６．第６変形例］
上記第１変形例では、オペレータや外部装置等により指定された車両の種別（又は予め設定された車両の種別）に対応する高さ位置に基づいて、所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を決定することとしたが、例えば、くぐり抜けられる高さは車両に積載した積載物の地上高に応じて異なる。そこで、車両の種別に対応する高さ位置に基づき、所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を決定する第１変形例の構成に加えて、車両の種別に対応して決定された高さ位置を、車両に積載した積載物の高さに関する情報に基づいて変更し、変更後の高さ位置に基づいて、所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を決定することとしてもよい。

具体的には、ＣＰＵ１０１ａは、占有マップ生成装置１００の起動時などの予め設定されたタイミングで、図１２に示すような、積載物の高さの入力を促す画面４００を表示部１０４に表示させる。ＣＰＵ１０１ａ（「第２取得手段」の一例）は、オペレータにより操作部１０５へ入力された積載物の高さに関する情報を取得し、取得した積載物の高さに関する情報と、記憶部１０２に予め記憶された車両の種別ごとの荷台の高さに関する情報とに基づいて、荷台に積載した積載物の地上高を算出する。そして、車両の種別に対応する高さ位置のうちの車両がくぐり抜けられる高さよりも、算出した積載物の地上高が高い場合は、くぐり抜けられる高さ位置が積載物の地上高となるように変更する。逆に、車両の種別に対応する高さ位置のうちの車両がくぐり抜けられる高さよりも、算出した積載物の地上高が低い場合は、くぐり抜けられる高さ位置の変更を行わない。例えば、オペレータにより指定された車種に対応付けて記憶された荷台の高さが８０ｃｍであり、積載物の高さが２２０ｃｍであった場合、積載物の地上高を３００ｃｍと算出する。当該車種に対応するくぐり抜けられる高さが２５０ｃｍであった場合、当該くぐり抜けられる高さ位置が積載物の地上高の３００ｃｍとなるように変更する。

または、オペレータに積載物の高さを入力させることに代えて、ＣＰＵ１０１ａ（「第２取得手段」の一例）は、積載物の高さを自動的に測定する測定装置から、積載物の高さを取得するようにしてもよい。測定装置は、例えば、荷台を撮影するカメラ装置などにより構成されてもよい。

または、オペレータに積載物の高さを入力させることに代えて、ＣＰＵ１０１ａは、車両または積載物の地上高のうち、高い方の地上高の入力をオペレータに促す画面を表示部１０４に表示させるようにしてもよい。この場合、車両の種別に対応する高さ位置に拘らず、車両がくぐり抜けられる高さ位置をオペレータにより入力された地上高に決定してもよい。

なお、上記実施例と同様に、くぐり抜けられる高さそれぞれについて余裕を持たせるために、くぐり抜けられる高さから所定の値を減算した高さを規定することとしてもよい。

第６実施例によれば、車両の積載物の高さに応じて、所定の空間を区切る高さ位置が定められた占有マップを作成することができ、自動運転を行う車両の積載物の高さに応じた占有マップを提供することができる。

１ ３次元データ生成装置
１Ａ 決定手段
１Ｂ 分割手段
１００ 占有マップ生成装置
１０１ 制御部
１０２ 記憶部
１０３ インターフェース部
１０４ 表示部
１０５ 操作部

Claims (12)

1. 所定の空間を分割してできる複数の直方体で当該所定の空間を表す３次元データを生成する３次元データ生成装置であって、
   前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定する決定手段と、
   前記決定手段が決定した高さ方向の位置で前記所定の空間を分割する分割手段と、
   を備えることを特徴とする３次元データ生成装置。
2. 請求項１に記載の３次元データ生成装置であって、
   前記複数の直方体それぞれについて、少なくとも一部が物体に占有されているか否かを示す占有情報を設定する設定手段、を更に備えることを特徴とする３次元データ生成装置。
3. 請求項２に記載の３次元データ生成装置であって、
   測定地点から前記物体の表面上の点までの距離及び方向を示す複数の点情報を取得する第１取得手段と、
   前記複数の点情報に基づいて、前記所定の空間内における前記点の位置座標を算出する算出手段と、
   を更に備え、
   前記設定手段は、前記位置座標を含む前記直方体について前記物体に占有されていることを示す占有情報を設定することを特徴とする３次元データ生成装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の３次元データ生成装置であって、
   前記所定の物体に対応する高さは、移動体が乗り越えられる高さを含むことを特徴とする３次元データ生成装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の３次元データ生成装置であって、
   前記所定の物体に対応する高さは、移動体がくぐり抜けられる高さを含むことを特徴とする３次元データ生成装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の３次元データ生成装置であって、
   移動体の種別毎に、前記移動体が乗り越えられる高さに関する情報を記憶する記憶手段を更に備え、
   前記決定手段は、指定された移動体の種別に対応する、前記記憶手段に記憶されている前記移動体が乗り越えられる高さに関する情報に基づいて、前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を決定することを特徴とする３次元データ生成装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の３次元データ生成装置であって、
   移動体の種別毎に、前記移動体がくぐり抜けられる高さに関する情報を記憶する記憶手段を更に備え、
   前記決定手段は、指定された移動体の種別に対応する、前記記憶手段に記憶されている前記移動体がくぐり抜けられる高さに関する情報に基づいて、前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を決定することを特徴とする３次元データ生成装置。
8. 請求項７に記載の３次元データ生成装置であって、
   前記移動体に積載される積載物の高さに関する積載物情報を取得する第２取得手段を更に備え、
   前記決定手段は、前記移動体がくぐり抜けられる高さに関する情報、及び前記第２取得手段により取得された前記積載物情報に基づいて、前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を決定することを特徴とする３次元データ生成装置。
9. 請求項８に記載の３次元データ生成装置であって、
   前記決定手段は、前記移動体がくぐり抜けられる高さに関する情報、及び前記積載物情報のそれぞれが示す高さのうち、地上高が高い方の高さに基づいて、前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を決定することを特徴とする３次元データ生成装置。
10. 所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す３次元データを生成する３次元データ生成装置による３次元データ生成方法であって、
    前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定する決定工程と、
    前記決定工程で決定した高さ方向の位置で前記所定の空間を分割する分割工程と、
    を含むことを特徴とする３次元データ生成方法。
11. 所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す３次元データを生成する３次元データ生成装置に含まれるコンピュータを、
    前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定する決定手段、
    前記決定手段が決定した高さ方向の位置で前記所定の空間を分割する分割手段、
    として機能させることを特徴とする３次元データ生成プログラム。
12. 所定の空間を、当該所定の空間を分割してできる複数の直方体で表す３次元データを生成する３次元データ生成装置に含まれるコンピュータを、
    前記所定の空間を分割する際の高さ方向の位置を、所定の物体に対応する高さに基づいて決定する決定手段、
    前記決定手段が決定した高さ方向の位置で前記所定の空間を分割する分割手段、
    として機能させることを特徴とする３次元データ生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。