WO2023002615A1 - 移動体の移動経路生成方法及びプログラム、管理サーバ、管理システム - Google Patents

移動体の移動経路生成方法及びプログラム、管理サーバ、管理システム Download PDF

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WO2023002615A1
WO2023002615A1 PCT/JP2021/027358 JP2021027358W WO2023002615A1 WO 2023002615 A1 WO2023002615 A1 WO 2023002615A1 JP 2021027358 W JP2021027358 W JP 2021027358W WO 2023002615 A1 WO2023002615 A1 WO 2023002615A1
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dimensional
data
movement
information
coordinate system
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PCT/JP2021/027358
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庸弘 山本
兼太郎 深見
雅弘 小川
琢也 泉
健之 河野
和敬 姉崎
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株式会社センシンロボティクス
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
    • G08G1/0969—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle having a display in the form of a map
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y10/00—Economic sectors
    • G16Y10/40—Transportation
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/60—Positioning; Navigation

Definitions

  • the present invention relates to a moving route generation method and program for a moving object, a management server, and a management system.
  • Patent Document 1 uses a global navigation satellite system (GNSS) for self-position estimation outdoors and creates a moving route for a mobile object based on latitude and longitude information.
  • GNSS global navigation satellite system
  • a similar approach cannot be used for body movement paths.
  • a movement route of a mobile object indoors for example, inside a structure such as a building
  • a technique such as Visual SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)
  • the mobile object whose movement is manually controlled Based on the sensor information of the sensors installed in the , it is possible to acquire indoor 3D information in advance, and based on this, the user can set the movement route. In order to do so, it is difficult to understand the overall structure of the structure, it is difficult to identify the route to be actually moved within the structure, the object to be photographed, etc., and it is difficult to set a precise route that is sufficient for operation.
  • the present invention has been made in view of such a background, and aims to provide a movement route generation method and a management server, etc., capable of setting a movement route of an autonomous mobile body including at least a movement route in a structure. aim.
  • the main invention of the present invention for solving the above problems is a movement route generation method for generating a movement route in a structure for movement of a moving body, wherein a three-dimensional reference data generation unit generates a step of generating three-dimensional reference data in which the three-dimensional model data is arranged in the three-dimensional map data based on the three-dimensional model data showing the layout of the structure and having dimension information and the three-dimensional map data; A path generation unit for moving the moving object based on a reference coordinate system that is either an orthogonal coordinate system having an arbitrary point in the three-dimensional reference data as an origin coordinate or a latitude/longitude coordinate system of the map data. and a step of generating route information.
  • a movement route generation method and a management server that can set a movement route of an autonomous mobile object including at least a movement route within a structure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration of a management server in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration of the user terminal in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration of the flying object of FIG. 1;
  • FIG. 2 is a block diagram showing functions of a management server in FIG. 1;
  • FIG. It is a flow chart of the moving route generation method according to the embodiment of the present invention. It is an example of a display screen according to the embodiment of the present invention.
  • the movement route generation method, management server, etc. have the following configuration.
  • [Item 1] A movement path generation method for generating a movement path within a structure for movement of a moving object,
  • the three-dimensional reference data generation unit arranges the three-dimensional model data on the three-dimensional map data based on the three-dimensional model data indicating the arrangement of components in the structure and having dimension information and the three-dimensional map data.
  • a moving route generation method characterized by: [Item 2]
  • the step of generating the three-dimensional reference data includes the step of combining scales of the three-dimensional model data and the three-dimensional map data,
  • the three-dimensional model data is three-dimensional data based on BIM data of the structure, 3.
  • a moving route generation method characterized by: [Item 4] A moving object control method for controlling movement of the moving object based on the moving route information generated by the moving route generating method according to any one of items 1 to 3,
  • the movement route information is expressed in a latitude-longitude coordinate system, a step of calculating direction information and distance information from arbitrary coordinates and converting at least part of the moving route information into an orthogonal coordinate system by a coordinate conversion unit;
  • a moving object control method comprising: controlling movement of the moving object by a movement execution unit based on at least the direction information and the distance information.
  • the arbitrary coordinates are the coordinates of the movement start point, A moving body control method according to item 4, characterized by: [Item 6] the arbitrary coordinates are waypoint coordinates outside the structure; A moving body control method according to item 4, characterized by: [Item 7] The arbitrary coordinates are waypoint coordinates outside the structure immediately before entering the structure, A moving body control method according to item 4, characterized by: [Item 8] A program for a computer to execute a movement route generation method for generating a movement route in a structure for movement of a mobile object, The moving route generation method includes: The three-dimensional reference data generation unit arranges the three-dimensional model data on the three-dimensional map data based on the three-dimensional model data indicating the arrangement of components in the structure and having dimension information and the three-dimensional map data.
  • the moving route generation unit generates a map for the moving body.
  • a reference coordinate system which is either an orthogonal coordinate system having an arbitrary point in the three-dimensional reference data as an origin coordinate or a latitude/longitude coordinate system of the map data
  • the moving route generation unit generates a map for the moving body.
  • travel route information A program characterized by [Item 9]
  • a management server that generates a movement route within a structure for movement of a mobile body, Three-dimensional reference data is generated by arranging the three-dimensional model data in the three-dimensional map data based on the three-dimensional model data showing the arrangement of components in the structure and having dimension information and the three-dimensional map data.
  • a three-dimensional reference data generator Based on a reference coordinate system that is either an orthogonal coordinate system having an arbitrary point as an origin coordinate in the three-dimensional reference data or a latitude/longitude coordinate system of the map data, moving route information for the moving body is generated.
  • a movement path generation unit A management server characterized by: [Item 10] A management system for generating a movement route within a structure for movement of a moving object, Three-dimensional reference data is generated by arranging the three-dimensional model data in the three-dimensional map data based on the three-dimensional model data showing the arrangement of components in the structure and having dimension information and the three-dimensional map data.
  • a three-dimensional reference data generator Based on a reference coordinate system that is either an orthogonal coordinate system having an arbitrary point as an origin coordinate in the three-dimensional reference data or a latitude/longitude coordinate system of the map data, moving route information for the moving body is generated.
  • a movement path generation unit A management system characterized by:
  • Embodiments of a movement route generation method for a moving body, a management server, and the like according to embodiments of the present invention will be described below.
  • the same or similar elements are denoted by the same or similar reference numerals and names, and duplicate descriptions of the same or similar elements may be omitted in the description of each embodiment.
  • the features shown in each embodiment can be applied to other embodiments as long as they are not mutually contradictory.
  • the management system includes a management server 1, one or more user terminals 2, one or more mobile objects 4 (for example, flying objects or running objects), and one or more and a mobile body storage device 5.
  • the management server 1, the user terminal 2, the mobile unit 4, and the mobile unit storage device 5 are connected so as to be able to communicate with each other via a network.
  • the illustrated configuration is only an example, and the configuration is not limited to this, and for example, a configuration that is carried by the user without having the mobile unit storage device 5 may be employed.
  • FIG. 2 is a diagram showing the hardware configuration of the management server 1. As shown in FIG. Note that the illustrated configuration is an example, and other configurations may be employed.
  • the management server 1 is connected to the user terminal 2, the mobile unit 4, and the mobile unit storage device 5, and constitutes part of this system.
  • the management server 1 may be, for example, a general-purpose computer such as a workstation or personal computer, or may be logically realized by cloud computing.
  • the management server 1 includes at least a processor 10 , a memory 11 , a storage 12 , a transmission/reception section 13 , an input/output section 14 and the like, which are electrically connected to each other through a bus 15 .
  • the processor 10 is an arithmetic device that controls the overall operation of the management server 1, controls transmission and reception of data between elements, executes applications, and performs information processing necessary for authentication processing.
  • the processor 10 is a CPU (Central Processing Unit) and/or a GPU (Graphics Processing Unit), and executes programs for this system stored in the storage 12 and developed in the memory 11 to perform each information processing. .
  • the memory 11 includes a main memory composed of a volatile memory device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), and an auxiliary memory composed of a non-volatile memory device such as a flash memory or a HDD (Hard Disc Drive). .
  • the memory 11 is used as a work area or the like for the processor 10, and stores a BIOS (Basic Input/Output System) executed when the management server 1 is started, various setting information, and the like.
  • BIOS Basic Input/Output System
  • the storage 12 stores various programs such as application programs.
  • a database storing data used for each process may be constructed in the storage 12 .
  • the transmission/reception unit 13 connects the management server 1 to the network.
  • the transmitting/receiving unit 13 may include a short-range communication interface of Bluetooth (registered trademark) and BLE (Bluetooth Low Energy).
  • the input/output unit 14 is an information input device such as a keyboard and mouse, and an output device such as a display.
  • a bus 15 is commonly connected to the above elements and transmits, for example, address signals, data signals and various control signals.
  • the user terminal 2 shown in FIG. 3 also includes a processor 20 , a memory 21 , a storage 22 , a transmission/reception section 23 , an input/output section 24 and the like, which are electrically connected to each other through a bus 25 . Since the function of each element can be configured in the same manner as the management server 1 described above, detailed description of each element will be omitted.
  • the moving object 4 is a known moving object including flying objects such as drones and unmanned aerial vehicles, and traveling objects such as unmanned ground vehicles, and particularly autonomously controllable moving objects.
  • flying objects such as drones and unmanned aerial vehicles
  • traveling objects such as unmanned ground vehicles, and particularly autonomously controllable moving objects.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the hardware configuration of the flying object 4.
  • Flight controller 41 may have one or more processors, such as programmable processors (eg, central processing units (CPUs)).
  • the flight controller 41 has a memory 411 and can access the memory.
  • Memory 411 stores logic, code, and/or program instructions executable by the flight controller to perform one or more steps.
  • the flight controller 41 may also include sensors 412 such as an inertial sensor (acceleration sensor, gyro sensor), GPS sensor, proximity sensor (for example, rider).
  • the memory 411 may include a separable medium such as an SD card or random access memory (RAM) or an external storage device, for example. Data acquired from cameras/sensors 42 may be communicated directly to memory 411 and stored. For example, still image/moving image data captured by a camera or the like may be recorded in an internal memory or an external memory. It may be recorded in one of the user terminal 2 and the mobile storage device 5 .
  • a camera 42 is installed on the flying object 4 via a gimbal 43 .
  • Flight controller 41 includes a control module, not shown, configured to control the state of the vehicle.
  • the control module may be configured to adjust the spatial orientation, velocity, and/or acceleration of a vehicle having six degrees of freedom (translational motions x , y , and z , and rotational motions ⁇ x, ⁇ y, and ⁇ z).
  • ESC 44 Electric Speed Controller
  • a propeller 46 is rotated by a motor 45 powered by a battery 48 to generate a lift force of the aircraft.
  • the control module can control one or more of the states of the mount, sensors.
  • Flight controller 41 is configured to transmit and/or receive data from one or more external devices (e.g., transceiver (propo) 49, terminal, display, or other remote controller). It is possible to communicate with the unit 47 .
  • Transceiver 49 may use any suitable means of communication, such as wired or wireless communication.
  • the transceiver 47 utilizes one or more of a local area network (LAN), a wide area network (WAN), infrared, wireless, WiFi, point-to-point (P2P) networks, telecommunications networks, cloud communications, and the like. can do.
  • LAN local area network
  • WAN wide area network
  • P2P point-to-point
  • the transmitting/receiving unit 47 transmits and/or receives one or more of data obtained by the sensors 42, processing results generated by the flight controller 41, predetermined control data, user commands from a terminal or a remote controller, and the like. be able to.
  • Sensors 42 include inertial sensors (acceleration sensors, gyro sensors), GPS sensors, proximity sensors (e.g., LiDAR (Light Detection And Ranging), etc.), or vision/image sensors (e.g., cameras). obtain.
  • inertial sensors acceleration sensors, gyro sensors
  • GPS sensors GPS sensors
  • proximity sensors e.g., LiDAR (Light Detection And Ranging), etc.
  • vision/image sensors e.g., cameras.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating functions implemented in the management server 1.
  • three-dimensional model data showing the arrangement of components (for example, walls, pillars, stairs, equipment, etc.) in a structure (for example, a building such as a building) and having dimensional information
  • 3D reference data is generated by arranging the 3D model data in the 3D map data, and in the 3D reference data, the Cartesian coordinate system of the 3D model and the latitude and longitude coordinate system of the map data. It has various functional units for generating a movement path for a moving object based on one of the reference coordinate systems.
  • the management server 1 includes a communication unit 110, a three-dimensional reference data generation unit 120, a movement route generation unit 130, a movement execution unit 140, an acquired information output unit 150, and a storage unit 160.
  • the storage unit 160 also includes various databases such as a three-dimensional data storage unit 161 , a movement route information storage unit 162 and a movement information storage unit 163 .
  • the communication unit 110 communicates with the user terminal 2, the mobile unit 4, and the mobile unit storage device 5.
  • the communication unit 110 also functions as a reception unit that receives various requests, data, and the like from the user terminal 2 .
  • the 3D reference data generating unit 120 generates a 3D map data based on the 3D model data indicating the layout of components in the structure and having dimension information, and the 3D map data, in which the 3D model data is arranged on the 3D map data. Generate reference data.
  • the 3D model data, the 3D map data, and the 3D reference data are data expressed in a 3D coordinate system, respectively, and are stored and managed in the 3D data storage unit 161 .
  • Three-dimensional model data is any three-dimensional model data created based on data created with CAD (Computer-Aided Design) design software that shows the arrangement of components within a structure and has dimensional information.
  • CAD Computer-Aided Design
  • the three-dimensional model data may be obtained by generating a structure having a predetermined height, and the generation of the three-dimensional model data such as reconstruction is executed by the three-dimensional reference data generation unit 120 or the like. Alternatively, it may be executed outside the management server 1 and acquired inside.
  • the three-dimensional model data can be data represented by a three-dimensional orthogonal coordinate system with an arbitrary set point as the origin (reference point).
  • 3D map data is a virtual representation of the ground surface and at least a portion of the ground surface in a three-dimensional space. Alternatively, topography such as mountains and rivers may be reflected as three-dimensional data.
  • the 3D map data can be data expressed in 3D coordinates, with latitude and longitude coordinates in the horizontal direction and altitude coordinates in the vertical direction.
  • the three-dimensional reference data can be, for example, three-dimensional data obtained by arranging and synthesizing the three-dimensional model data on the three-dimensional map data. Synthesis may be performed, for example, by aligning the two based on a user operation on the user terminal 2, and synthesizing the three-dimensional data of both as integrated three-dimensional data (three-dimensional reference data) at the determined position.
  • the contours of the designated structure may be arranged using known alignment such as matching the contours, and synthesized as integral three-dimensional data (three-dimensional reference data).
  • three-dimensional reference data it is assumed that the scales of the 3D model data and the 3D map data are different.In that case, the dimension information of the 3D model data and the scale information of the 3D map data are compared to match the scales. good.
  • the three-dimensional reference data can be data represented by three-dimensional coordinates as a reference coordinate system that is either the orthogonal coordinate system of the three-dimensional model described above or the latitude/longitude coordinate system of the map data described above.
  • the movement route generation unit 130 sets one or more waypoints for the three-dimensional reference data displayed on the user terminal 2 by a user's selection operation, and generates movement route information by a known method based on the waypoints. may be generated, stored in the movement route information storage unit 162, and managed, or the three-dimensional reference data may be analyzed to obtain, for example, information on a specific or all components in the structure. It is also possible to calculate the moving route for which points are set, store this as moving route information in the moving route information storage unit 162, and manage it.
  • the movement route may be generated by passing through each waypoint with the position of the mobile body storage device 5 as the movement start position and the movement end position. , the position where the user carries the machine may be set as the movement start position, or the user may collect the machine at the movement end position. 5 (for example, position information, storage state information, storage device information, etc.), a movement route including the position of the mobile unit storage device 5 selected as the movement start position or movement end position is generated. It's okay.
  • the movement execution unit 140 includes a coordinate conversion unit 141, refers to the movement route information storage unit 162 and the movement information storage unit 163, and performs movement of the moving body 4 for inspection, security, construction progress management, and the like. Run.
  • the coordinate conversion unit 141 will be explained.
  • the mobile object 4 can estimate its own position using GNSS during flight outside the structure.
  • the expressed movement route information including waypoint coordinate information
  • the movement route includes inside a structure (indoor)
  • it becomes a non-GNSS environment and it is difficult to use it as it is. Therefore, using the coordinate conversion unit 141, at least part (including all) of the movement route information expressed in the latitude and longitude coordinate system is converted to arbitrary coordinates (for example, the coordinates of the movement start point, arbitrary coordinates outside the structure).
  • the direction information and distance information from the coordinates of the point are calculated sequentially or collectively and converted into an orthogonal coordinate system. That is, since direction information and distance information from one waypoint to the other waypoint can be calculated based on, for example, two predetermined waypoint coordinates, direction information and distance information can be calculated on the movement route from the above arbitrary coordinates. By calculating the distance information, even if the movement route extends from the outside of the structure to the inside of the structure, the moving object 4 can move autonomously based on the information on which direction and how far it will move to the next waypoint.
  • moving route information expressed in an orthogonal coordinate system, current position information, and information acquisition position information acquired by the moving body 4 are expressed in latitude and longitude based on arbitrary coordinates serving as references in the orthogonal coordinate system. It is also possible to convert it into information and store it in the movement information storage unit 163, and for example, it may be used in the acquired information output unit 150, which will be described later.
  • the movement information storage unit 163 stores parameters used when the movement route generation unit 130 generates a movement route, and when the movement execution unit 140 executes autonomously controlled movement of the moving body 4 on the movement route. It stores information and information acquired during movement acquired on the movement route. Examples of specific parameters include movement speed, flight altitude (when the moving object 4 is a flying object), overlap rate of captured images, information obtained during movement (for example, image information, video information, etc.). including.
  • the acquired information output unit 150 generates output information to be transmitted to the user terminal 2 based on the information acquired during movement stored in the movement information storage unit 163 .
  • acquired information still image, moving image, sound and other information
  • three-dimensional information such as that illustrated in FIG.
  • Visualize model data and movement route information display the current position based on the current position information, and a symbol that becomes a link for viewing the acquired information corresponding to the position associated with the acquired information.
  • 3D data marked with eg, 3D model data, 3D reference data, 3D map data, etc.
  • the link on the user terminal 2 the corresponding obtained information may be displayed.
  • 3D data related to BIM data is used as 3D data, it is possible to have information for each structure that constitutes 3D data in association with BIM data, so it is possible to link each structure (for example, link generation) becomes possible.
  • FIGS. 6-7 ⁇ Example of moving route generation method> Referring to FIGS. 6-7, the moving route generation method according to the present embodiment will be described, including the operation of the management system according to the present embodiment.
  • FIG. 6 illustrates a flow chart of the moving route generation method according to this embodiment. This flowchart exemplifies a configuration in which an application is started up on the user terminal 2.
  • the present invention is not limited to this. It may have a configuration in which various settings and the like are possible.
  • FIG. 7 is an example of a display screen related to the moving route generation method according to the embodiment of the present invention.
  • the user activates an application including, for example, a moving route generation function on the user terminal 2 (SQ101).
  • This application may be stored in the user terminal 2, for example, or may be software (so-called SaaS) provided from the management server 1 or another server (not shown) connected via a network.
  • SaaS software
  • a login screen may be displayed as necessary, and a login ID and password may be requested, for example.
  • the user creates a new movement plan (SQ102). For example, by setting "plan name”, "area name”, “address”, etc., the user terminal 2 acquires and displays the three-dimensional reference data in the target structure, and creates a new movement plan. Start creating.
  • the three-dimensional reference data may be generated in advance and stored in the three-dimensional data storage unit 161, or at this timing, the three-dimensional model data and the three-dimensional map data are read to generate and display the three-dimensional reference data. You may make it
  • the user generates a moving route for moving the moving body 4 (SQ103).
  • a moving route for moving the moving body 4 For example, as exemplified in FIG. 7, three-dimensional reference data displayed on the user terminal 2 (three-dimensional data in which three-dimensional model data generated from BIM data is arranged on three-dimensional map data in the example) , one or more waypoints (for example, expressed in a latitude-longitude coordinate system on the user terminal 2) are set by the user's selection operation, and a known method based on the waypoints (in the example, four waypoints are connected by straight lines), movement route information is generated.
  • the user instructs the moving body 4 to start moving (SQ104).
  • the movement route information storage unit 162 and the movement information storage unit 163 are referenced to move the moving body 4 for inspection, security, construction progress management, and the like.
  • the current position information expressed by the latitude/longitude coordinate system is calculated, and the three-dimensional reference data on the user terminal 2 is calculated. may be displayed by superimposing the current position information on it.
  • the current position of the moving body 4 may be dynamically displayed on the movement route.
  • the user instructs the management server 1 to output the obtained information (SQ105).
  • route information of the actual movement of the moving body 4 may be superimposed on the three-dimensional reference data displayed on the user terminal 2 and displayed.
  • the acquired information still images, moving images, audio and other information
  • the position associated with the position information of the acquired information especially waypoints.
  • 3D data (for example, 3D model data, 3D reference data, etc.) marked with a symbol that serves as a link for viewing acquired information corresponding to position information) may be output in a browsable manner. .
  • the link on the user terminal 2 the corresponding obtained information may be displayed.
  • 3D data related to BIM data is used as 3D data, it is possible to have information for each structure that constitutes 3D data in association with BIM data, so it is possible to link each structure (for example, link generation) becomes possible.
  • the present invention can provide a movement route generation method, a management server, etc. that can set a movement route of an autonomously moving mobile body including at least a movement route within a structure. It should be noted that, in place of the configuration involving the execution of autonomous movement of the moving body 4 in SQ104 as described above, it may be configured to simply create an optimum movement route, and based on this, other users may , it is possible to display on the user terminal 2 of another user a moving route that serves as a model for manually moving the moving body 4 within the structure.
  • the acquisition of information inside the structure by the moving body 4 was taken as a specific example.
  • Devices, equipment, etc. used for inspection may be provided. More specifically, imaging devices (visible light cameras, infrared cameras, metal detectors, ultrasonic measuring devices, etc.), keying devices, etc., detection devices (metal detectors), sound collectors, odor measuring devices, gas detectors All devices necessary for knowing the state of the structure to be inspected having inner walls such as instruments, air pollution measuring instruments, detection devices (devices for detecting cosmic rays, radiation, electromagnetic waves, etc.) can be adopted.
  • the embodiment may be, for example, guarding and monitoring inside a structure, and may include devices, equipment, etc. used for guarding and monitoring. More specifically, security and monitoring structures such as imaging devices (visible light cameras, infrared cameras, night vision cameras, metal detectors, ultrasonic measuring devices, etc.) and sensor devices (motion sensors, infrared sensors, etc.) Any device necessary for imaging and detecting anomalies in the system, intruders, etc., can be employed.
  • imaging devices visible light cameras, infrared cameras, night vision cameras, metal detectors, ultrasonic measuring devices, etc.
  • sensor devices motion sensors, infrared sensors, etc.
  • the mobile body of the present invention can be suitably used as a mobile body for photography equipped with a camera or the like, and can also be used in security fields, infrastructure monitoring, surveying, sports venues, factories, warehouses, and other buildings and structures. It can also be used in various industries such as inspection and disaster response.

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Abstract

【課題】本発明は、少なくとも構造物内の移動経路を含む自律移動の移動体の移動経路を設定可能な移動経路生成方法及び管理サーバ等を提供すること。 【解決手段】本発明は、移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する移動経路生成方法であって、三次元基準データ生成部により、前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成するステップと、移動経路生成部により、前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成するステップと、を含む。

Description

移動体の移動経路生成方法及びプログラム、管理サーバ、管理システム
　本発明は、移動体の移動経路生成方法及びプログラム、管理サーバ、管理システムに関する。
　近年、ドローン（Ｄｒｏｎｅ）や無人航空機（ＵＡＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ　Ａｅｒｉａｌ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの飛行体（以下、「飛行体」と総称する）や無人地上車両（ＵＧＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ　Ｇｒｏｕｎｄ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの走行体などの自律制御可能な移動体が産業に利用され始めている。こうした中で、特許文献１には、飛行体が予め設定された複数のウェイポイントにおいて撮影対象を順次撮影するシステムが開示されている。
特開２０１４－０８９１６０号公報
　しかしながら、上記特許文献１の開示技術は、屋外においてＧＮＳＳ（ｇｌｏｂａｌ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｓｙｓｔｅｍ）を自己位置推定に使用し、緯度経度情報に基づいて移動体の移動経路を作成するものであり、屋内での移動体の移動経路においては同様の手法を用いることができない。
　また、屋内（例えば建物等の構造物内）での移動体の移動経路を生成する場合には、例えばＶｉｓｕａｌ　ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ　Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍａｐｐｉｎｇ）等の技術を用いて、手動で移動制御される移動体に搭載されたセンサのセンサ情報に基づき、屋内の３次元情報を予め取得し、これに基づいてユーザが移動経路の設定作業を行う方法が考えられるが、ＳＬＡＭデータはユーザが視認をして作業するには構造物の全体構造がわかりにくく、構造物内において実際移動させたい経路や撮影したい対象物等の識別が難しく、運用に足る精緻な経路設定が難しい。
　さらに、構造物の内外で跨る飛行経路を作成したいという要望があるが、上述のとおり、構造物の内外で飛行経路の作成方法が異なるため、これらを統合することが困難である。
　本発明はこのような背景を鑑みてなされたものであり、少なくとも構造物内の移動経路を含む自律移動の移動体の移動経路を設定可能な移動経路生成方法及び管理サーバ等を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する移動経路生成方法であって、三次元基準データ生成部により、前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成するステップと、移動経路生成部により、前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成するステップと、を含む、移動経路生成方法である。
　本発明によれば、特に、少なくとも構造物内の移動経路を含む自律移動の移動体の移動経路を設定可能な移動経路生成方法及び管理サーバ等を提供することができる。
本発明の実施の形態にかかる管理システムの構成を示す図である。 図１の管理サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。 図１のユーザ端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 図１の飛行体のハードウェア構成を示すブロック図である。 図１の管理サーバの機能を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかる移動経路生成方法のフローチャートである。 本発明の実施の形態にかかる表示画面の一例である。
　本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による移動経路生成方法及び管理サーバ等は、以下のような構成を備える。
［項目１］
　移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する移動経路生成方法であって、
　三次元基準データ生成部により、前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成するステップと、
　移動経路生成部により、前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成するステップと、を含む、
　ことを特徴とする移動経路生成方法。
［項目２］
　前記三次元基準データを生成するステップは、前記三次元モデルデータと前記三次元地図データとの縮尺を合わせて合成するステップを含む、
　ことを特徴とする項目１に記載の移動経路生成方法。
［項目３］
　前記三次元モデルデータは、前記構造物のＢＩＭデータに基づく三次元データである、
　ことを特徴とする項目１または２に記載の移動経路生成方法。
［項目４］
　項目１乃至３のいずれかに記載の移動経路生成方法により生成された前記移動経路情報に基づき前記移動体を移動制御する移動体制御方法であって、
　前記移動経路情報が緯度経度座標系で表現される場合、
　座標変換部により、前記移動経路情報の少なくとも一部を、任意の座標からの方向情報と距離情報を算出して直交座標系に変換するステップと、
　移動実行部により、少なくとも前記方向情報及び前記距離情報に基づき移動体を移動制御するステップと、を含む
　ことを特徴とする移動体制御方法。
［項目５］
　前記任意の座標は、移動開始地点の座標である、
　ことを特徴とする項目４に記載の移動体制御方法。
［項目６］
　前記任意の座標は、構造物外のウェイポイント座標である、
　ことを特徴とする項目４に記載の移動体制御方法。
［項目７］
　前記任意の座標は、前記構造物内に入る直前の構造物外のウェイポイント座標である、
　ことを特徴とする項目４に記載の移動体制御方法。
［項目８］
　移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する移動経路生成方法をコンピュータが実行するためのプログラムであって、
　前記移動経路生成方法は、
　三次元基準データ生成部により、前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成するステップと、
　移動経路生成部により、前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成するステップと、を含む、
　ことを特徴とするプログラム。
［項目９］
　移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する管理サーバであって、
　前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成する三次元基準データ生成部と、
　前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成する移動経路生成部と、を含む、
　ことを特徴とする管理サーバ。
［項目１０］
　移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する管理システムであって、
　前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成する三次元基準データ生成部と、
　前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成する移動経路生成部と、を含む、
　ことを特徴とする管理システム。
＜実施の形態の詳細＞
　以下、本発明の実施の形態による移動体の移動経路生成方法及び管理サーバ等についての実施の形態を説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号及び名称が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
＜構成＞
　図１に示されるように、本実施の形態における管理システムは、管理サーバ１と、一以上のユーザ端末２と、一以上の移動体４（例えば、飛行体や走行体など）と、一以上の移動体格納装置５とを有している。管理サーバ１と、ユーザ端末２と、移動体４と、移動体格納装置５は、ネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。なお、図示された構成は一例であり、これに限らず、例えば、移動体格納装置５を有さずに、ユーザにより持ち運びされる構成などでもよい。
＜管理サーバ１＞
　図２は、管理サーバ１のハードウェア構成を示す図である。なお、図示された構成は一例であり、これ以外の構成を有していてもよい。
　図示されるように、管理サーバ１は、ユーザ端末２と、移動体４、移動体格納装置５と接続され本システムの一部を構成する。管理サーバ１は、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。
　管理サーバ１は、少なくとも、プロセッサ１０、メモリ１１、ストレージ１２、送受信部１３、入出力部１４等を備え、これらはバス１５を通じて相互に電気的に接続される。
　プロセッサ１０は、管理サーバ１全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行及び認証処理に必要な情報処理等を行う演算装置である。例えばプロセッサ１０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）および／またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であり、ストレージ１２に格納されメモリ１１に展開された本システムのためのプログラム等を実行して各情報処理を実施する。
　メモリ１１は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｃ　Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ１１は、プロセッサ１０のワークエリア等として使用され、また、管理サーバ１の起動時に実行されるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ　Ｉｎｐｕｔ　／　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）、及び各種設定情報等を格納する。
　ストレージ１２は、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベースがストレージ１２に構築されていてもよい。
　送受信部１３は、管理サーバ１をネットワークに接続する。なお、送受信部１３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　Ｌｏｗ　Ｅｎｅｒｇｙ）の近距離通信インターフェースを備えていてもよい。
　入出力部１４は、キーボード・マウス類等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。
　バス１５は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号を伝達する。
＜ユーザ端末２＞
　図３に示されるユーザ端末２もまた、プロセッサ２０、メモリ２１、ストレージ２２、送受信部２３、入出力部２４等を備え、これらはバス２５を通じて相互に電気的に接続される。各要素の機能は、上述した管理サーバ１と同様に構成することが可能であることから、各要素の詳細な説明は省略する。
＜移動体４＞
　移動体４は、ドローンや無人航空機などの飛行体や無人地上車両などの走行体などを含む既知の移動体であって、特に自律制御可能な移動体である。移動体４の具体的な例として、飛行体４を例示して以下で説明する。図４は、飛行体４のハードウェア構成を示すブロック図である。フライトコントローラ４１は、プログラマブルプロセッサ（例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ））などの１つ以上のプロセッサを有することができる。
　また、フライトコントローラ４１は、メモリ４１１を有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリ４１１は、１つ以上のステップを行うためにフライトコントローラが実行可能であるロジック、コード、および／またはプログラム命令を記憶している。また、フライトコントローラ４１は、慣性センサ（加速度センサ、ジャイロセンサ）、ＧＰＳセンサ、近接センサ（例えば、ライダー）等のセンサ類４１２を含みうる。
　メモリ４１１は、例えば、ＳＤカードやランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラ／センサ類４２から取得したデータは、メモリ４１１に直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録されてもよいが、これに限らず、カメラ／センサ４２または内蔵メモリからネットワークＮＷを介して、少なくとも管理サーバ１やユーザ端末２、移動体格納装置５のいずれかに１つに記録されてもよい。カメラ４２は飛行体４にジンバル４３を介して設置される。
　フライトコントローラ４１は、飛行体の状態を制御するように構成された図示しない制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、６自由度（並進運動ｘ、ｙ及びｚ、並びに回転運動θｘ、θｙ及びθｚ）を有する飛行体の空間的配置、速度、および／または加速度を調整するために、ＥＳＣ４４（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｓｐｅｅｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を経由して飛行体の推進機構（モータ４５等）を制御する。バッテリー４８から給電されるモータ４５によりプロペラ４６が回転することで飛行体の揚力を生じさせる。制御モジュールは、搭載部、センサ類の状態のうちの１つ以上を制御することができる。
　フライトコントローラ４１は、１つ以上の外部のデバイス（例えば、送受信機（プロポ）４９、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器）からのデータを送信および／または受け取るように構成された送受信部４７と通信可能である。送受信機４９は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。
　例えば、送受信部４７は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、赤外線、無線、ＷｉＦｉ、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの１つ以上を利用することができる。
　送受信部４７は、センサ類４２で取得したデータ、フライトコントローラ４１が生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの１つ以上を送信および／または受け取ることができる。
　本実施の形態によるセンサ類４２は、慣性センサ（加速度センサ、ジャイロセンサ）、ＧＰＳセンサ、近接センサ（例えば、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）等）、またはビジョン／イメージセンサ（例えば、カメラ）を含み得る。
＜管理サーバの機能＞
　図５は、管理サーバ１に実装される機能を例示したブロック図である。本発明の実施の形態においては、構造物（例えばビルなどの建物）内の構成物（例えば、壁、柱、階段、設備など）の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、三次元モデルデータを三次元地図データに配置した三次元基準データを生成し、当該三次元基準データにおいて、三次元モデルの直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、移動体のための移動経路を生成するために各種機能部を有している。
　本実施の形態においては、管理サーバ１は、通信部１１０、三次元基準データ生成部１２０、移動経路生成部１３０、移動実行部１４０、取得情報出力部１５０、記憶部１６０を備えている。また、記憶部１６０は、三次元データ記憶部１６１、移動経路情報記憶部１６２、移動情報記憶部１６３の各種データベースを含む。
　通信部１１０は、ユーザ端末２や、移動体４、移動体格納装置５と通信を行う。通信部１１０は、ユーザ端末２からの各種要求やデータ等を受け付ける受付部としても機能する。
　三次元基準データ生成部１２０は、構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータと、三次元地図データに基づき、三次元モデルデータを三次元地図データに配置した三次元基準データを生成する。三次元モデルデータ、三次元地図データ、三次元基準データは、それぞれ三次元座標系で表現されるデータであって、三次元データ記憶部１６１に記憶されて管理される。
　三次元モデルデータは、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ―Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）設計ソフトウェアで作成されたデータを基にして作成された、構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータであればどのようなデータであってもよく、例えば、ＢＩＭ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）データ、ＣＡＤデータ、ＢＩＭデータ等から再構築された三次元モデルデータなどであってもよいし、二次元の設計図データに基づき所定の高さを有する構成物を生成することで得られた三次元モデルデータであってもよく、再構築等の三次元モデルデータの生成は、三次元基準データ生成部１２０等により実行されてもよいし、管理サーバ１の外部で実行されて内部へ取得されてもよい。三次元モデルデータは、設定された任意の点を原点（基準点）とした三次元の直交座標系により表現されるデータであり得る。
　三次元地図データは、地表及び地表上の少なくとも一部を三次元の立体空間で仮想的に表現するものであり、例えば、仮想的な地面に対して既知の航空写真データが配置されたものであってもよいし、山や川などの地形が立体的な三次元データとして反映されていてもよい。三次元地図データは、水平方向が緯度経度座標であって、鉛直方向が高度座標である三次元座標表現されるデータであり得る。
　三次元基準データは、例えば、上記三次元地図データ上に、上記三次元モデルデータを配置して合成した三次元データであり得る。合成は、例えば、ユーザ端末２上でユーザ操作に基づき両者の位置合わせを行い、決定された位置で両者の三次元データを一体的な三次元データ（三次元基準データ）として合成してもよいし、その他、構造物の三次元モデルデータの下面の輪郭と三次元地図データ上に表示して把握される構造物の輪郭（例えば、上空からの俯瞰的な航空写真などから把握でき、ユーザが指定した構造物の輪郭）を対応付けて輪郭に一致させるなどの既知の位置合わせを用いて配置して一体的な三次元データ（三次元基準データ）として合成してもよい。この時、三次元モデルデータと三次元地図データの縮尺が異なる場合が想定され、その場合は三次元モデルデータの寸法情報と三次元地図データの縮尺情報とを比較して縮尺を合わせるようにするとよい。三次元基準データは、上述の三次元モデルの直交座標系と上述の地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系としての三次元座標で表現されるデータであり得る。
　このように、互いに異なる三次元座標系により表現される三次元モデルデータと三次元地図データとを合成し、統一的な三次元の基準座標系により表現することにより、三次元モデルデータと三次元地図データの三次元座標系が一致されることになる。これにより、例えばユーザ端末２上に表示される三次元基準データをベースにウェイポイントを設定した場合において、移動経路が構造物の内部と外部で跨る場合であっても、統一的な三次元の基準座標系に基づく移動経路生成などの位置指定が可能となる。
　移動経路生成部１３０は、例えばユーザ端末２上に表示される三次元基準データに対してユーザの選択操作により一以上のウェイポイントを設定し、当該ウェイポイントに基づいて既知の方法により移動経路情報を生成し、移動経路情報記憶部１６２に記憶され、管理するようにしてもよいし、三次元基準データを解析し、例えば構造物内の特定の又は全ての構成物の情報を取得可能なウェイポイントを設定した移動経路を算出し、これを移動経路情報として移動経路情報記憶部１６２に記憶され、管理するようにしてもよい。
　なお、移動経路は、例えば、移動体格納装置５の位置を移動開始位置及び移動終了位置として、各ウェイポイントを通過する移動経路を生成するようにしてもよいし、逆に移動体格納装置５を有さずに、ユーザにより機体を持ち運びされた位置を移動開始位置としたり、移動終了位置においてユーザが機体を回収したりする構成などでもよいし、管理サーバ１により管理された移動体格納装置５の情報（例えば、位置情報や格納状態情報、格納機情報など）を基に、移動開始位置または移動終了位置として選択された移動体格納装置５の位置も含めた移動経路として生成される構成でもよい。
　移動実行部１４０は、座標変換部１４１を含んでおり、移動経路情報記憶部１６２及び移動情報記憶部１６３を参照して、点検、警備、建築進捗管理等を目的とする移動体４の移動を実行する。
　ここで、座標変換部１４１について説明する。例えば、基準座標系として緯度経度座標系を用いる場合において、構造物外での飛行では移動体４はＧＮＳＳにて自己位置推定が可能であるため、基準座標系となっている緯度経度座標系で表現される移動経路情報（ウェイポイント座標情報を含む）をそのまま用いることが可能であるが、移動経路が構造物内（屋内）を含む場合には非ＧＮＳＳ環境下となり、そのまま用いることが難しい。そこで、座標変換部１４１を用いて緯度経度座標系で表現される移動経路情報の少なくとも一部（全部を含む）を、任意の座標（例えば、移動開始地点の座標や、構造物外の任意の地点の座標、特に構造物内に入る直前のウェイポイント座標）からの方向情報と距離情報を順次またはまとめて算出して直交座標系に変換する。すなわち、例えば所定の２点のウェイポイント座標に基づき、一方のウェイポイントから他方のウェイポイントまでの方向情報と距離情報が算出可能であるので、上述の任意の座標から移動経路上で方向情報と距離情報を算出することで、構造物外から構造物内に跨る移動経路であっても、移動体４が次のウェイポイントに向かうためにどちらの方向にどのくらいの距離進むかという情報に基づき自律制御による移動が可能となるため、構造物内外に跨る移動経路であっても同一の移動経路情報に基づき自律制御による移動を実行することが可能となる。また、反対に直交座標系で表現された移動経路情報や、現在位置情報、移動体４が取得情報を取得した情報取得位置情報を、直交座標系において基準となる任意の座標に基づいて緯度経度情報に変換して移動情報記憶部１６３に記憶することも可能であり、例えば、後述の取得情報出力部１５０において利用するようにしてもよい。
　移動情報記憶部１６３は、移動経路生成部１３０により移動経路を生成する際や、移動実行部１４０により当該移動経路上において自律制御された移動体４の移動が実行される際などに用いられるパラメータ情報や移動経路上で取得した移動時取得情報等を格納している。具体的なパラメータの例としては、例えば、移動速度、飛行高度（移動体４が飛行体である場合）、撮像画像のオーバーラップ率、移動時取得情報（例えば、画像情報や映像情報等）などを含む。
　取得情報出力部１５０は、移動情報記憶部１６３に記憶される移動時取得情報に基づいてユーザ端末２に送信するための出力情報を生成する。本実施の形態においては、例えば、移動経路上にて移動体４により取得された取得情報（静止画像、動画像、音声その他の情報）であったり、図７に例示されるような、三次元モデルデータや移動経路情報を可視化する表示を行い、現在位置情報に基づく現在位置の表示や、取得情報の位置情報に対応付けられた位置に対応する取得情報を閲覧するためのリンクとなる記号などの印が付された三次元データ（例えば、三次元モデルデータや三次元基準データ、三次元地図データなど）を閲覧可能に出力してもよい。そして、当該リンクをユーザ端末２上で選択することで、対応する取得情報が表示されるようにしてもよい。この時、三次元データとして、ＢＩＭデータに関連する三次元データを用いた場合、ＢＩＭデータに関連付けて三次元データを構成する構成物ごとの情報を持つことが可能なので、構成物単位で紐づけ（例えばリンク生成）が可能となる。
＜移動経路生成方法の一例＞
　図６－７を参照して、本実施形態にかかる移動経路生成方法について、本実施の形態における管理システムの動作も含めて説明する。図６には、本実施形態にかかる移動経路生成方法のフローチャートが例示されている。このフローチャートでは、例示的にユーザ端末２上でアプリケーションを起動する構成を示しているが、これに限らず、例えば管理サーバ１や移動体格納装置５がアプリケーションを起動可能なプロセッサと入出力装置を有し、各種設定等が可能な構成であってもよい。なお、図７は、本発明の実施の形態にかかる移動経路生成方法に関連する表示画面の一例である。
　まず、ユーザは、ユーザ端末２において、例えば移動経路生成機能を含むアプリケーションを起動する（ＳＱ１０１）。このアプリケーションは、例えばユーザ端末２に記憶されていてもよいし、ネットワークを介して接続される管理サーバ１または他のサーバ（不図示）から提供されるソフトウェア（いわゆるＳａａＳ）であってもよい。必要に応じてログイン画面が表示され、例えばログインＩＤやパスワードを要求する構成にしてもよい。
　次に、ユーザは、新規の移動計画を作成する（ＳＱ１０２）。例えば、「プラン名」や「エリア名」、「住所」などを設定して、ユーザ端末２上に、対象となる構造物内の三次元基準データを取得して表示し、新規の移動計画の作成を開始する。三次元基準データは、すでに予め生成されて三次元データ記憶部１６１に記憶されていてもよいし、このタイミングで三次元モデルデータ及び三次元地図データを読み込み、三次元基準データを生成して表示するようにしてもよい。
　次に、ユーザは、移動体４の移動のための移動経路を生成する（ＳＱ１０３）。例えば、図７に例示されるように、ユーザ端末２上に表示される三次元基準データ（例示ではＢＩＭデータから生成された三次元モデルデータが三次元地図データ上に配置された三次元データ）に対してユーザの選択操作により一以上のウェイポイント（例えば、ユーザ端末２上では緯度経度座標系で表現される）を設定し、当該ウェイポイントに基づいて既知の方法（例示では４つのウェイポイント間をそれぞれ直線にて結ぶ）により移動経路情報を生成される。
　次に、ユーザは、移動体４に移動の実行開始を指示する（ＳＱ１０４）。例えば、移動経路情報記憶部１６２及び移動情報記憶部１６３を参照して、点検、警備、建築進捗管理等を目的とする移動体４の移動を実行する。この時、移動体４が移動に用いている直交座標系にて表現される現在位置情報に基づき、緯度経度座標系により表現される現在位置情報を算出し、ユーザ端末２上の三次元基準データに対して現在の位置情報を重畳するなどして表示してもよい。特に、移動体４の現在位置を移動経路上に動的に表示されるようにしてもよい。
　次に、ユーザは、管理サーバ１に取得情報の出力を指示する（ＳＱ１０５）。例えば、ユーザ端末２上に表示される三次元基準データに移動体４が実際に移動した経路情報を重畳して表示してもよい。そのほか、移動経路上にて移動体４により取得された取得情報（静止画像、動画像、音声その他の情報）を表示したり、当該取得情報の位置情報に対応付けられた位置（特にウェイポイントの位置情報）に対応する取得情報を閲覧するためのリンクとなる記号などの印が付された三次元データ（例えば、三次元モデルデータや三次元基準データなど）を閲覧可能に出力してもよい。そして、当該リンクをユーザ端末２上で選択することで、対応する取得情報が表示されるようにしてもよい。この時、三次元データとして、ＢＩＭデータに関連する三次元データを用いた場合、ＢＩＭデータに関連付けて三次元データを構成する構成物ごとの情報を持つことが可能なので、構成物単位で紐づけ（例えばリンク生成）が可能となる。
　このように、本発明は、少なくとも構造物内の移動経路を含む自律移動の移動体の移動経路を設定可能な移動経路生成方法及び管理サーバ等を提供することができる。なお、上記のようにＳＱ１０４の移動体４の自律的な移動の実行を伴う構成に代えて、単に最適な移動経路を作成するように構成してもよく、これに基づき他のユーザがプロポ等で手動で移動体４を構造物内で移動させる際のお手本となる移動経路を他のユーザのユーザ端末２上に表示することが可能となる。
　また、上述の実施例では移動体４による構造物内の情報取得を具体例としたが、例えば構造物の点検であってもよく、構造物の内壁および／または外壁の所定の事象の有無を点検するために利用される装置、機器等を備えていてもよい。より具体的には、撮像装置（可視光カメラ、赤外線カメラ、金属探知機、超音波測定器等）や、打鍵装置等、探知装置（金属探知機）、集音装置、臭気測定器、ガス検知器、空気汚染測定器、検出装置（宇宙線、放射線、電磁波等を検出するための装置）等の内壁を有する点検対象構造物の状態を知るために必要な装置は全て採用され得る。
　また、実施例は例えば構造物内の警備や監視であってもよく、警備や監視のために利用される装置、機器等を備えていてもよい。より具体的には、撮像装置（可視光カメラ、赤外線カメラ、暗視カメラ、金属探知機、超音波測定器等）や、センサ装置（モーションセンサ、赤外線センサ等）等、警備・監視対象構造物の異常や侵入者等を撮像・検知するために必要な装置は全て採用され得る。
　本発明の移動体は、カメラ等を搭載した撮影用の移動体としても好適に使用することができる他、セキュリティ分野、インフラ監視、測量、スポーツ会場・工場・倉庫等の建物や構造物内の点検、災害対応等の様々な産業にも利用することができる。
　上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。
　１　　　　管理サーバ
　２　　　　ユーザ端末
　４　　　　移動体
　５　　　　移動体格納装置

 

Claims (10)

  1. 　移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する移動経路生成方法であって、
    　三次元基準データ生成部により、前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成するステップと、
    　移動経路生成部により、前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成するステップと、を含む、
    　ことを特徴とする移動経路生成方法。
  2. 　前記三次元基準データを生成するステップは、前記三次元モデルデータと前記三次元地図データとの縮尺を合わせて合成するステップを含む、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の移動経路生成方法。
  3. 　前記三次元モデルデータは、前記構造物のＢＩＭデータに基づく三次元データである、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の移動経路生成方法。
  4. 　請求項１乃至３のいずれかに記載の移動経路生成方法により生成された前記移動経路情報に基づき前記移動体を移動制御する移動体制御方法であって、
    　前記移動経路情報が緯度経度座標系で表現される場合、
    　座標変換部により、前記移動経路情報の少なくとも一部を、任意の座標からの方向情報と距離情報を算出して直交座標系に変換するステップと、
    　移動実行部により、少なくとも前記方向情報及び前記距離情報に基づき移動体を移動制御するステップと、を含む
    　ことを特徴とする移動体制御方法。
  5. 　前記任意の座標は、移動開始地点の座標である、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の移動体制御方法。
  6. 　前記任意の座標は、構造物外のウェイポイント座標である、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の移動体制御方法。
  7. 　前記任意の座標は、前記構造物内に入る直前の構造物外のウェイポイント座標である、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の移動体制御方法。
  8. 　移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する移動経路生成方法をコンピュータが実行するためのプログラムであって、
    　前記移動経路生成方法は、
    　三次元基準データ生成部により、前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成するステップと、
    　移動経路生成部により、前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成するステップと、を含む、
    　ことを特徴とするプログラム。
  9. 　移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する管理サーバであって、
    　前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成する三次元基準データ生成部と、
    　前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成する移動経路生成部と、を含む、
    　ことを特徴とする管理サーバ。
  10. 　移動体が移動するための構造物内の移動経路を生成する管理システムであって、
    　前記構造物内の構成物の配置を示し寸法情報を有する三次元モデルデータ、及び、三次元地図データに基づき、前記三次元モデルデータを前記三次元地図データに配置した三次元基準データを生成する三次元基準データ生成部と、
    　前記三次元基準データにおいて任意の点を原点座標とする直交座標系と前記地図データの緯度経度座標系のいずれか一方である基準座標系に基づき、前記移動体のための移動経路情報を生成する移動経路生成部と、を含む、
    　ことを特徴とする管理システム。

     
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