WO2023100263A1

WO2023100263A1 - 支障箇所候補抽出装置、支障箇所候補抽出方法、支障箇所候補抽出プログラム、および支障箇所候補抽出システム

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Publication number: WO2023100263A1
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Inventors: 啓太吉田; 和樹磯谷
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Abstract

支障箇所候補抽出装置（３０）は、建築限界に基づいて定められる基準形が記憶された記憶部（３１）と、計測車両（１０）から取得した計測車両（１０）の姿勢を示す姿勢情報に基づいて走行面の横断勾配を算出する勾配算出部（３４）と、横断勾配に基づいて基準形を傾ける基準形調整部（３５）と、計測車両（１０）から取得した走行面およびその周囲の複数の測定点の位置情報である３次元点群情報のうち、基準形と重なる３次元点群情報を支障箇所として抽出する抽出部（３６）と、を備える。

Description

支障箇所候補抽出装置、支障箇所候補抽出方法、支障箇所候補抽出プログラム、および支障箇所候補抽出システム

　本開示は、建築限界の範囲内に存在する支障箇所の候補である支障箇所候補を抽出する支障箇所候補抽出装置、支障箇所候補抽出方法、支障箇所候補抽出プログラム、および支障箇所候補抽出システムに関するものである。

　車両が通行する道路の走行面上には、通行の安全のために構造物の設置を禁止する範囲が法令で設定されている。法令では、構造物の設置が禁止される範囲が建築限界として定められている。車両は、例えば自動車、鉄道車両である。走行面は、車両が自動車であれば道路面であり、車両が鉄道車両であれば線路の天面である。建築限界は、例えば道路であれば、道路面からの高さおよび車道と路肩の幅で定義される。また、建築限界の範囲内に存在する構造物は支障箇所とも呼ばれる。

　支障箇所を取り除くためには支障箇所がどこに存在しているかを把握する必要がある。そのため、道路を走行する車両から得られた３次元点群情報を用いて支障箇所となる候補（支障箇所候補）を自動で抽出することが行われている。このとき、３次元点群情報に対して建築限界に基づいて基準形が定義され、この基準形に重なる３次元点群情報が支障箇所候補として抽出される。

　走行面は常に水平ではなく左右の傾き、すなわち横断勾配がある。建築限界も走行面の横断勾配に合わせて傾かせる必要がある。特許文献１には、車両が鉄道車両であって走行面が線路の天面である場合に、線路のカントを用いて走行面の傾きに応じた基準形を定義することで、支障箇所候補を確実に算出する技術が開示されている。走行面が道路面である場合であれば、走行面の３次元点群情報を用いて横断勾配を算出し、算出された横断勾配に応じて基準形を傾かせることで、横断勾配のある箇所でも支障箇所候補を抽出することができる。

特開２００５－２７１７１７号公報

　しかしながら、３次元点群情報に含まれるノイズの影響で、算出された横断勾配に誤差が生じる場合がある。また、３次元点群情報の計測誤差の影響で、算出された横断勾配に誤差が生じる場合がある。算出された横断勾配に誤差が生じると、基準形の傾きにも誤差が生じるため、支障箇所候補を正確に抽出することができない。

　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、より正確に走行面の横断勾配を算出し、より正確に支障箇所候補を抽出することができる支障箇所候補抽出装置を得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示は、車両の走行面を基準に定められる建築限界の範囲内にある支障箇所候補を抽出する支障箇所候補抽出装置である。支障箇所候補抽出装置は、建築限界に基づいて定められる基準形が記憶された基準形記憶部と、車両から取得した車両の姿勢を示す姿勢情報に基づいて走行面の横断勾配を算出する勾配算出部と、横断勾配に基づいて基準形を傾ける基準形調整部と、車両から取得した走行面およびその周囲の複数の測定点の位置情報である３次元点群情報のうち、基準形と重なる３次元点群情報を支障箇所候補として抽出する抽出部と、を備える。

　本開示によれば、より正確に走行面の横断勾配を算出し、より正確に支障箇所候補を抽出することができる支障箇所候補抽出装置を得ることができる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる支障箇所候補抽出システムの機能構成を示す図実施の形態１における３次元点群取得装置によって取得された３次元点群情報の一例を示す図建築限界と走行面との関係を示す図実施の形態１において記憶部に記憶された道路に関する情報の一例を示す図計測車両の進行方向に沿って道路を見た図であって、横断勾配を示す図道路の幅の変化に応じて基準形の大きさが変化する例を示す図計測車両の幅方向への移動を説明する図であり、基準形の位置の変更が行われない例を示す図計測車両の幅方向への移動を説明する図であり、基準形調整部によって基準形の位置の変更が行われる例を示す図計測車両の進行方向に沿って複数の車線を有する道路を見た図横断勾配に応じた高さ方向の向きを示す図横断勾配に応じた高さ方向の向きを示す図実施の形態１における出力部によって作成された帳票の一例を示す図実施の形態１にかかる支障箇所候補抽出システムにおける支障箇所候補の抽出手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる支障箇所候補抽出装置のハードウェア構成の一例を示す図

　以下に、本開示の実施の形態にかかる支障箇所候補抽出装置、支障箇所候補抽出方法、支障箇所候補抽出プログラム、および支障箇所候補抽出システムを図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかる支障箇所候補抽出システムの機能構成を示す図である。支障箇所候補抽出システム１は、計測車両１０と支障箇所候補抽出装置３０を備える。支障箇所候補抽出システム１には、表示装置５０と印刷装置７０とが接続されている。

　まず、計測車両１０について説明する。計測車両１０は、走行面を走行する車両である。計測車両１０は、例えば自動車である。計測車両１０が自動車であれば、走行する場所は道路であり、走行面は道路面である。

　計測車両１０は、例えば鉄道車両である。計測車両１０が鉄道車両であれば、走行する場所は線路であり、走行面は線路の天面である。なお、以下の説明では、計測車両１０が自動車である例を挙げて説明する。

　計測車両１０は、走行面を走行しながら走行面および周囲の形状を３次元点群情報として収集する。計測車両１０は、３次元点群情報を取得する３次元点群取得装置１１を備える。３次元点群取得装置１１は、例えばレーザスキャナである。３次元点群取得装置１１によって取得された３次元点群情報は、支障箇所候補抽出装置３０に向けて送信される。

　図２は、実施の形態１における３次元点群取得装置によって取得された３次元点群情報の一例を示す図である。図２に示すように、走行面およびその周囲の複数の測定点の位置情報である３次元点群が取得されることで、走行面およびその周囲の構造物の外形が把握される。

　図１に戻って、計測車両１０は、計測車両１０の姿勢および位置を計測する姿勢・位置計測装置１２を備える。姿勢・位置計測装置１２は、例えばＩＭＵ（慣性計測装置：Ｉｎｅｒｔｉａｌ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｕｎｉｔ）である。姿勢・位置計測装置１２によって計測された計測車両１０の姿勢を示す姿勢情報と計測車両１０の位置を示す位置情報は、支障箇所候補抽出装置３０に向けて送信される。なお、姿勢・位置計測装置１２がＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）レシーバを備えて、ＧＰＳレシーバによって計測車両１０の位置を計測するように構成されていてもよい。

　計測車両１０は、走行面およびその周囲の画像を撮影する撮像装置１３を備える。撮像装置１３は、例えば４Ｋカメラである。撮像装置１３によって撮影された画像情報は、支障箇所候補抽出装置３０に向けて送信される。

　次に、支障箇所候補抽出装置３０について説明する。支障箇所候補抽出装置３０は、記憶部３１を備える。記憶部３１には、３次元点群取得装置１１から送信された３次元点群情報が記憶される。記憶部３１には、姿勢・位置計測装置１２から送信された計測車両１０の姿勢を示す姿勢情報と計測車両１０の位置を示す位置情報とが記憶される。記憶部３１には、撮像装置１３から送信された画像情報が記憶される。

　記憶部３１には、建築限界に基づいて定められた基準形を示す情報が記憶される。建築限界とは、車両が通行する走行面上で通行の安全のために構造物の設置が禁止された範囲であり、その範囲は法令で定められている。また、建築限界の範囲内に存在する構造物は支障箇所とも呼ばれる。支障箇所が発見された場合には、それらを取り除いたり、その構造物が支障箇所であることを示す表示を付したりする必要がある。

　基準形は、建築限界に基づいて規定される。図３は、建築限界と走行面との関係を示す図である。図３は、計測車両１０の進行方向に沿って道路を見た図となっている。建築限界の範囲は、走行面２からの高さＨ１と、道路の幅Ｗ１と、路肩の幅Ｗ２によって定められる。例えば、高さＨ１は４．８ｍである。本実施の形態１では、基準形４の高さは建築限界の高さＨ１で定義され、基準形の幅は記憶部３１に記憶された幅情報で定義されているものとする。なお、図３で示す例では建築限界の外形と基準形とが一致している。

　記憶部３１には、計測車両１０が走行する道路に関する情報が記憶されている。図４は、実施の形態１において記憶部に記憶された道路に関する情報の一例を示す図である。記憶部３１に記憶されている道路に関する情報は、例えば、道路の区間ごとの車線数、道路の幅、路肩の幅などである。また、記憶部３１には、道路の区間ごとに基準形の幅が記憶されている。

　記憶部３１には、計測車両１０の３次元点群取得装置１１から送信された３次元点群情報が記憶される。また、記憶部３１には、計測車両１０の撮像装置１３から送信された画像情報が記憶される。記憶部３１には、上述した３次元点群情報と画像情報とが、計測車両１０の姿勢・位置計測装置１２から取得した位置情報と紐づけて記憶される。

　支障箇所候補抽出装置３０は、抽出部３６を備える。抽出部３６は、記憶部３１に記憶された３次元点群情報を用いて、建築限界の範囲内に存在する構造物である支障箇所の候補（支障箇所候補）を抽出する。

　具体的には、抽出部３６は、計測車両１０が走行した経路にわたって、３次元点群情報と基準形４とを比較する。そして、基準形４と重なる３次元点群情報を支障箇所候補として抽出する。図３では、支障箇所候補となる３次元点群情報を白抜きの三角形で示し、それ以外の３次元点群情報を白抜きの丸で示している。抽出部３６は、記憶部３１に記憶された位置情報から道路の区間を判別し、その区間に応じた大きさの基準形４を用いて支障箇所候補を抽出する。例えば、図４に示す区間１では、幅が６．５ｍ、高さが４．８ｍの基準形を用いて支障箇所候補の抽出が行われる。なお、抽出部３６は、計測車両１０の姿勢および道路の区間等に応じて大きさおよび傾きを変化させた基準形、すなわち補正された基準形を用いて支障箇所候補を抽出するが、その詳細については後述する。

　支障箇所候補抽出装置３０は、指定値受付部３２を備える。指定値受付部３２は、図示を省略した入力装置が操作されて入力された指定値を受け付ける。指定値は、例えば、図４で示した基準形４の幅を指定する数値である。指定値受付部３２は、受け付けた指定値を記憶部３１に送信して、指定された区間の基準形４の幅を更新させる。すなわち、本実施の形態１では、区間ごとに異なる幅の基準形を規定および変更することが可能となっている。また、入力装置は、後述する表示装置５０がタッチパネルであれば、表示装置５０を入力装置とすることができる。また、キーボード等を入力装置として設けてもよい。

　なお、指定値は基準形４の幅に限られず、例えば、道路の幅、路肩の幅、または基準形の高さであってもよい。本実施の形態１では、基準形４の幅を直接指定する構成としているが、道路の幅および路肩の幅から基準形４の幅が決められる構成の場合には、道路の幅および路肩の幅を指定値として変更することで、基準形４の幅を変更することが可能となる。

　支障箇所候補抽出装置３０は、基準形編集部３３を備える。基準形編集部３３は、記憶部３１に記憶された基準形４の幅が更新されると、記憶部３１に記憶された基準形４の形状を変形させる。指定値の入力によって基準形４を変形できるので、計測車両１０が走行した道路の車線数、幅等に適した大きさの基準形４を設定することができる。また、支障箇所候補抽出システム１の使用者は、指定値を入力することで基準形の大きさを任意に変更することができる。

　支障箇所候補抽出装置３０は、勾配算出部３４を備える。勾配算出部３４は、計測車両１０の姿勢・位置計測装置１２から送信された計測車両１０の姿勢を示す姿勢情報と計測車両１０の位置を示す位置情報を取得する。

　勾配算出部３４は、取得した姿勢情報に基づいて計測車両１０が走行している走行面２の横断勾配を算出する。図５は、計測車両の進行方向に沿って道路を見た図であって、横断勾配を示す図である。横断勾配は、道路の幅方向において走行面２が水平面となす角度である。図５に示すように、計測車両１０は、走行面２の横断勾配の影響で自身も傾斜するように姿勢が変化する。そこで、勾配算出部３４は、取得した計測車両１０の姿勢情報に基づいて、走行面２の横断勾配を算出する。具体的には、水平面を走行している状態からの計測車両１０の傾きを走行面２の横断勾配とする。勾配算出部３４は、取得した位置情報が示す計測車両１０の位置ごとに横断勾配を算出する。算出された横断勾配は、計測車両１０の位置に紐づけて記憶部３１に記憶される。

　計測車両１０の姿勢・位置計測装置１２が取得した姿勢情報には、計測エラー等によって計測車両１０の姿勢を計測できていない区間が存在する場合がある。勾配算出部３４は、その区間における走行面２の３次元点群データから走行面２の横断勾配を算出する。なお、勾配算出部３４は、計測車両１０の姿勢を計測できていない区間の前後の姿勢情報から、その区間での横断勾配の変化を推測して、横断勾配を算出してもよい。例えば、勾配算出部３４は、姿勢を計測できていない区間の前後の姿勢情報から、その区間での横断勾配の変化率を算出し、その変化率を用いて横断勾配を算出する。

　支障箇所候補抽出装置３０は、基準形調整部３５を備える。基準形調整部３５は、勾配算出部３４によって算出された走行面２の横断勾配に応じて基準形４を傾かせる。図５では、走行面２が水平である場合の基準形４が破線で示されている。また、横断勾配に応じて傾けられた基準形４が実線で示されている。

　走行面２に横断勾配がある場合には、建築限界も横断勾配に合わせて傾かせて支障箇所を判別する必要がある。したがって、走行面２に横断勾配がある場合には基準形４も傾かせなければ、支障箇所候補の抽出に漏れが生じてしまう。図５に示すように、黒塗りの三角形で示した３次元点群情報は、本来は支障箇所候補として抽出されなければならないが、基準形を傾かせない場合には破線で示した基準形の範囲外となり、支障箇所として抽出されない。本実施の形態１では、算出された横断勾配に応じて傾かせた基準形を用いて支障箇所が抽出されるので、黒塗りの三角形で示した３次元点群情報も基準形４と重なり、支障箇所候補として確実に抽出される。

　本実施の形態１では、走行面２の横断勾配に応じて傾斜する計測車両１０の姿勢情報を用いて走行面２の横断勾配を算出しているので、正確に横断勾配を算出することができる。また、計測車両１０の姿勢・位置計測装置１２に計測された姿勢情報を用いているので、わざわざ横断勾配を計測したり、入力したりする必要がない。そのため、支障箇所候補の抽出にかかる時間や手間の削減を図ることができる。

　基準形調整部３５は、道路の幅の変化に応じて基準形４の幅を変化させる。図６は、道路の幅の変化に応じて基準形の大きさが変化する例を示す図である。図６では、走行面を平面視している。矢印Ｘは、計測車両１０の進行方向を示している。基準形調整部３５は、計測車両１０の姿勢・位置計測装置１２から位置情報を取得する。基準形調整部３５は、取得した位置情報から、計測車両１０の進行方向に沿った位置、すなわち走行している区間を判別する。基準形調整部３５は、区間の判別によって道路の幅Ｗ１＋Ｗ２が広くなったことを判別した場合には、基準形４の幅を大きくする。例えば、計測車両１０の走行している区間が、図４に示した区間１から区間２に変化した場合には、記憶部３１に記憶された情報を参照して、その区間で指定された基準形の幅に変化させることで、基準形４の幅を広げることができる。もちろん、基準形調整部３５は、道路の幅が狭くなった場合には、基準形４の幅も狭くする。これにより、道路の幅が変化しても支障箇所候補を確実に抽出することが可能となる。計測車両１０が鉄道車両の場合には、ホームを通過する場合と、ホームのない場所を通過する場合とで建築限界の幅が異なる場合がある。このような場合であっても、基準形４の幅を変化させることで、より確実に支障箇所候補の抽出を行うことができる。

　基準形調整部３５は、計測車両１０の位置情報から、道路の幅方向における計測車両１０の位置に基づいて、基準形４の幅方向に沿った位置を変更する。図７は、計測車両の幅方向への移動を説明する図であり、基準形の位置の変更が行われない例を示す図である。図８は、計測車両の幅方向への移動を説明する図であり、基準形調整部によって基準形の位置の変更が行われる例を示す図である。図７および図８では、道路を平面視している。矢印Ｘは計測車両の進行方向を示している。なお、本実施の形態１において、基準形４の幅方向への位置とは計測車両１０を基準とした幅方向の位置とする。したがって、基準形４を幅方向へ移動するとは、計測車両１０に対して相対的に基準形４を移動することをいう。

　図７および図８に示すように、計測車両１０は進行方向に向けて直線的に進むわけではなく、幅方向にずれながら進んでいく。このとき、計測車両１０に合わせて基準形４も移動させていくと、図７に示すように、道路の幅から基準形が外れてしまう場合がある。基準形が道路の幅から外れてしまうと、支障箇所候補の抽出に漏れが生じてしまう場合がある。

　一方、本実施の形態１では、計測車両１０の姿勢・位置計測装置１２から取得した計測車両１０の位置情報を用いて、計測車両１０の幅方向へのずれを検出し、図８に示すように基準形４を移動させることで、道路の幅から基準形４が外れないようにする。これにより、計測車両１０が幅方向にずれた場合であっても、確実に支障箇所候補を抽出することができる。

　基準形調整部３５は、計測車両１０の位置情報から、計測車両１０が走行している車線を判別する。図９は、計測車両の進行方向に沿って複数の車線を有する道路を見た図である。図９に示すように、車線Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ごとの路肩の有無等の違いに合わせて、車線Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ごとに基準形４ａ，４ｂ，４ｃを異ならせる場合がある。このような場合であっても、基準形調整部３５が、計測車両１０の位置情報から計測車両１０が走行している車線を判別することで、走行している車線Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に合わせた基準形４ａ，４ｂ，４ｃを変更する。これにより、走行している車線に合っていない基準形を用いて支障箇所候補の抽出ができ、支障箇所候補の抽出に漏れが生じてしまうことを防ぐことができる。

　計測車両１０の姿勢・位置計測装置１２が取得した位置情報には、計測エラー等によって計測車両１０の位置を計測できていない区間が存在する場合がある。基準形調整部３５は、計測車両１０の位置を計測できていない区間の前後の位置情報から、その区間での位置の変化を推測して、計測車両１０の位置を算出してもよい。例えば、基準形調整部３５は、位置を計測できていない区間の前後の位置情報から、その区間での位置の変化率を算出し、その変化率を用いて計測車両１０の位置を推測する。

　基準形調整部３５は、勾配算出部３４によって算出された横断勾配に応じて、基準形における高さ方向の向きを異ならせる。図１０および図１１は、横断勾配に応じた高さ方向の向きを示す図である。図１０に示すように、横断勾配が閾値以下の場合には、鉛直方向を基準形における高さ方向の向きを鉛直方向とする。また、図１１に示すように、横断勾配が閾値を超える場合には、基準形における高さ方向の向きを走行面２と垂直な方向とする。閾値は、例えば、２．５％である。閾値は、道路の区間ごとに異ならせて設定されていてもよい。これにより、横断勾配に応じて適切な形状の基準形で支障箇所候補を抽出することが可能となる。

　支障箇所候補抽出装置３０は、高さ算出部３７を備える。高さ算出部３７は、抽出された支障箇所候補の走行面２からの高さを算出する。高さ算出部は、一定の範囲に集まった支障箇所候補となる３次元点群情報のうち、最も低い位置にある３次元点群情報の走行面２からの高さ（最低値）と、最も高い位置にある３次元点群情報の走行面２からの高さ（最高値）を算出する。

　支障箇所候補抽出装置３０は、出力部３８を備える。出力部３８は、支障箇所候補抽出装置３０によって抽出された支障箇所に関する情報を表示装置５０に表示させる。表示装置５０は例えば液晶ディスプレイなどのディスプレイである。ここで、表示装置５０は支障箇所候補抽出システム１とは別に設けた例を示しているが、例えば、表示装置５０が支障箇所候補抽出装置３０の一部であってもよい。出力部３８は、図３に示すように、支障箇所候補となる３次元点群情報を他の３次元点群情報と異ならせて表示装置５０に表示させる。例えば、支障箇所候補となる３次元点群情報を他の３次元点群情報と異なる色で表示させてもよい。ここで、計測車両１０の撮像装置１３によって撮影された画像情報に３次元点群情報を重ねて表示または並べて表示させてもよい。画像情報と重ねて表示することで、支障箇所候補が、実際に支障箇所となる構造物であるか否かの判別がしやすくなる場合がある。また、支障箇所候補５となる３次元点群情報を表示装置５０に表示する際に、建築限界を示す基準形４の範囲を３次元空間上にポリゴン・オブジェクトなどで表して重畳して表示してもよい。

　また、出力部３８は、支障箇所候補に関する情報をまとめた帳票を作成して出力する。図１２は、実施の形態１における出力部によって作成された帳票の一例を示す図である。図１２に示すように、帳票には抽出された支障箇所候補ごとに付与されたＩＤ（Ｉｄｉｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、支障箇所候補の位置、支障箇所候補が抽出された場所の横断勾配、支障箇所候補の高さ、支障箇所候補５となる３次元点群情報が他の３次元点群情報と異ならせて表示された３次元点群画像が掲載される。出力部３８は、帳票を表示装置５０に出力して表示装置５０に表示させたり、印刷装置７０に出力して印刷装置７０に印刷させたりする。印刷装置７０は例えばレーザプリンタ、インクジェットプリンタなどのプリンタである。また、支障箇所候補５となる３次元点群情報を帳票に掲載する際に、建築限界を示す基準形４の範囲を３次元空間上にポリゴン・オブジェクトなどで表して重畳して掲載してもよい。また、出力部３８は、支障箇所候補に関する情報を電子ファイルとして出力する。例えば、出力部３８は、表計算ソフトなどで編集可能な電子ファイルとして出力する。

　次に、支障箇所候補抽出システム１における支障箇所候補の抽出手順について説明する。図１３は、実施の形態１にかかる支障箇所候補抽出システムにおける支障箇所候補の抽出手順を示すフローチャートである。

　まず、記憶部３１に基準形の幅等が記憶されて基準形が定義される（ステップＳ１）。次に、計測車両１０に道路を走行させて、３次元点群情報、位置情報、姿勢情報、画像情報といった各種情報を取得する（ステップＳ２）。次に、取得した各種情報から横断勾配等が算出されてステップＳ１で定義された基準形の補正が行われる（ステップＳ３）。次に、補正された基準形を用いて支障箇所候補の抽出が行われる（ステップＳ４）。次に、抽出された支障箇所候補に基づいて帳票の作成、表示装置等への出力が行われる（ステップＳ５）。なお、ステップＳ１の基準形の定義は、ステップＳ２の各種情報の取得の後に行われても構わない。なお、計測車両１０が道路を走行して各種情報を取得してから、まとめて支障箇所候補の抽出（ステップＳ４）および表示装置等への出力（ステップＳ５）を行わせてもよいし、計測車両１０の走行中に取得した各種情報からリアルタイムで支障箇所候補の抽出（ステップＳ４）および表示装置等への出力（ステップＳ５）を行わせてもよい。

　図１４は、実施の形態１にかかる支障箇所候補抽出装置のハードウェア構成の一例を示す図である。支障箇所候補抽出装置３０は、図１４に示したプロセッサ３０１およびメモリ３０２により実現することができる。プロセッサ３０１の例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう）またはシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）である。メモリ３０２の例は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）またはＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。

　支障箇所候補抽出装置３０は、プロセッサ３０１が、メモリ３０２で記憶されている、支障箇所候補抽出装置３０の動作を実行するためのプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、このプログラムは、支障箇所候補抽出装置３０の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。メモリ３０２は、プロセッサ３０１が各種処理を実行する際の一時メモリにも使用される。

　プロセッサ３０１が実行するプログラムは、コンピュータで実行可能な、データ処理を行うための複数の命令を含むコンピュータ読取り可能かつ非遷移的な（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記録媒体を有するコンピュータプログラムプロダクトであってもよい。プロセッサ３０１が実行するプログラムは、複数の命令がデータ処理を行うことをコンピュータに実行させる。

　また、支障箇所候補抽出装置３０を専用のハードウェアで実現してもよい。また、支障箇所候補抽出装置３０の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。

　以上説明した支障箇所候補抽出システム１によれば、計測車両１０に搭載された姿勢・位置計測装置１２によって計測された姿勢情報に基づいて、走行面２の横断勾配を算出しているので、走行面２の３次元点群情報に基づいて横断勾配を算出する場合のように、ノイズによって誤差が生じにくい。

　そのため、より正確に算出された横断勾配に応じて基準形を傾かせて、より正確に支障箇所候補を抽出することができる。また、計測車両１０に道路を走行させるだけで支障箇所候補が抽出されるので、容易に支障箇所候補を抽出することができる。

　なお、本実施の形態１では、支障箇所候補抽出装置３０が計測車両１０とは異なる場所にある場合、例えばサーバ側に設けられているような場合を例に挙げて説明したが、支障箇所候補抽出装置３０が計測車両１０に搭載されていてもよい。

　以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３　車線、１　支障箇所候補抽出システム、２　走行面、４，４ａ，４ｂ，４ｃ　基準形、５　支障箇所候補、１０　計測車両、１１　３次元点群取得装置、１２　姿勢・位置計測装置、１３　撮像装置、３０　支障箇所候補抽出装置、３１　記憶部、３２　指定値受付部、３３　基準形編集部、３４　勾配算出部、３５　基準形調整部、３６　抽出部、３７　高さ算出部、３８　出力部、５０　表示装置、７０　印刷装置。

Claims

　車両の走行面を基準に定められる建築限界の範囲内にある支障箇所候補を抽出する支障箇所候補抽出装置であって、
　前記建築限界に基づいて定められる基準形が記憶された基準形記憶部と、
　前記車両から取得した前記車両の姿勢を示す姿勢情報に基づいて前記走行面の横断勾配を算出する勾配算出部と、
　前記横断勾配に基づいて前記基準形を傾ける基準形調整部と、
　前記車両から取得した前記走行面およびその周囲の複数の測定点の位置情報である３次元点群情報のうち、前記基準形と重なる前記３次元点群情報を前記支障箇所候補として抽出する抽出部と、を備えることを特徴とする支障箇所候補抽出装置。
　前記基準形の前記走行面からの高さの指定値および前記基準形の幅の指定値の入力を受け付ける指定値受付部と、
　前記指定値に基づいて前記記憶部に記憶された前記基準形を変形させる基準形編集部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の支障箇所候補抽出装置。
　前記基準形調整部は、前記車両から取得した前記車両の位置情報に基づいて前記基準形の幅方向に沿った位置を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の支障箇所候補抽出装置。
　前記基準形記憶部には、前記車両の進行方向に沿った位置に対応して異ならせた複数の前記基準形が記憶されており、
　前記抽出部は、前記車両から取得した前記車両の位置情報に基づいて前記車両の進行方向に沿った位置に対応する前記基準形を用いて前記支障箇所候補を抽出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の支障箇所候補抽出装置。
　前記車両から取得した前記車両の位置情報に基づいて前記車両が走行している車線を判別する車線判別部をさらに備え、
　前記基準形記憶部には、前記車線に対応して異ならせた複数の前記基準形が記憶されており、
　前記抽出部は、前記車線判別部に判別された前記車線に対応する前記基準形を用いて前記支障箇所候補を抽出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の支障箇所候補抽出装置。
　前記勾配算出部は、前記姿勢情報が取得できていない区間では、その前後の前記姿勢情報を用いて前記横断勾配を算出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の支障箇所候補抽出装置。
　前記勾配算出部は、前記姿勢情報が取得できていない区間では、その前後の前記３次元点群情報を用いて前記横断勾配を算出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の支障箇所候補抽出装置。
　前記支障箇所候補となる前記３次元点群情報を、他の前記３次元点群情報と異ならせて表示させる出力部をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の支障箇所候補抽出装置。
　前記支障箇所候補の前記走行面からの高さを算出する高さ算出部をさらに備え、
　前記出力部は、前記高さ算出部によって算出された高さを表示させることを特徴とする請求項８に記載の支障箇所候補抽出装置。
　前記基準形調整部は、前記横断勾配の大きさに応じて、前記基準形における高さ方向の向きを異ならせることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の支障箇所候補抽出装置。
　前記基準形調整部は、前記横断勾配が閾値以下の場合には鉛直方向を前記基準形における高さ方向の向きとし、前記横断勾配が前記閾値を超える場合には前記走行面に垂直な方向を前記基準形における高さ方向の向きとすることを特徴とする請求項１０に記載の支障箇所候補抽出装置。
　車両の走行面を基準に定められる建築限界の範囲内にある支障箇所候補を抽出する支障箇所候補抽出方法であって、
　前記建築限界に基づいて定められる基準形を定義するステップと、
　前記車両から取得した前記車両の姿勢を示す姿勢情報に基づいて前記走行面の横断勾配を算出するステップと、
　前記横断勾配に基づいて前記基準形を傾けるステップと、
　前記車両から取得した前記走行面およびその周囲の複数の測定点の位置情報である３次元点群情報のうち、前記基準形と重なる前記３次元点群情報を前記支障箇所候補として抽出するステップと、を備えることを特徴とする支障箇所候補抽出方法。
　車両の走行面を基準に定められる建築限界の範囲内にある支障箇所を抽出する支障箇所候補抽出プログラムであって、
　前記建築限界に基づいて定められる基準形を定義するステップと、
　前記車両から取得した前記車両の姿勢を示す姿勢情報に基づいて前記走行面の横断勾配を算出するステップと、
　前記横断勾配に基づいて前記基準形を傾けるステップと、
　前記車両から取得した前記走行面およびその周囲の複数の測定点の位置情報である３次元点群情報のうち、前記基準形と重なる前記３次元点群情報を前記支障箇所候補として抽出するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする支障箇所候補抽出プログラム。
　車両に搭載されて走行面と周囲の複数の測定点の位置情報である３次元点群情報を取得する３次元点群取得装置と、
　前記車両の姿勢を検出する姿勢検出装置と、
　前記走行面を基準に定められる建築限界に基づいて定められる基準形が記憶された基準形記憶部と、
　前記車両から取得した前記車両の姿勢を示す姿勢情報に基づいて前記走行面の横断勾配を算出する勾配算出部と、
　前記横断勾配に基づいて前記基準形を傾ける基準形調整部と、
　前記３次元点群情報のうち、前記基準形と重なる前記３次元点群情報を前記建築限界の範囲内にある支障箇所候補として抽出する抽出部と、を備えることを特徴とする支障箇所候補抽出システム。