特許 6876445 データ圧縮装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6876445

(24)【登録日】2021年4月28日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】データ圧縮装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   G01S 17/89 20200101AFI20210517BHJP

   H04N 1/41 20060101ALI20210517BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20210517BHJP

   G01S 17/931 20200101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   G01S17/89

   H04N1/41

   G06T1/00 330A

   G01S17/931

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-8222(P2017-8222)

(22)【出願日】2017年1月20日

(65)【公開番号】特開2018-116004(P2018-116004A)

(43)【公開日】2018年7月26日

【審査請求日】2019年12月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】595105515

【氏名又は名称】インクリメント・ピー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107331

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 聡延

(72)【発明者】

【氏名】菅原 拓矢

(72)【発明者】

【氏名】栃木 由和

(72)【発明者】

【氏名】竹田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】池田 佑太

(72)【発明者】

【氏名】川口 拓磨

(72)【発明者】

【氏名】藤田 陽子

【審査官】 梶田 真也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０９５８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７５８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７０８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７６０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１５３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１２４１１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１１−５１８３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１０６７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／４８ − ７／５１

Ｇ０１Ｓ １７／００ − １７／９５

Ｇ０６Ｔ １／００ − １／４０

Ｇ０６Ｔ ３／００ − ９／４０

Ｇ０８Ｇ １／００ − ９９／００

Ｈ０４Ｎ １／４１ − １／４１９

Ｈ０４Ｎ １／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを有し、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する、前記受光部が前記光を受光する受光レベルを特定可能な点群データである計測データを取得する取得部と、
前記計測データを圧縮する圧縮部と、を備え、
前記圧縮部は、前記受光レベルに基づき、前記計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くするデータ圧縮装置。

【請求項2】

前記特定の地物は、自動運転において検出対象となる地物である請求項１に記載のデータ圧縮装置。

【請求項3】

前記圧縮部は、前記第１計測データを、可逆圧縮により圧縮する、又は、圧縮を行わない請求項１または２に記載のデータ圧縮装置。

【請求項4】

前記出射部は、出射方向を変えながら光を出射し、
前記圧縮部は、前記受光レベルに基づき、前記第１計測データを識別する請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ圧縮装置。

【請求項5】

地物ごとに、圧縮率に関する情報と、当該地物の反射率又は当該地物で反射した前記光の受光レベルに関する情報とを関連付けた設定情報を記憶する記憶部を備え、
前記圧縮部は、前記設定情報を参照し、前記受光レベルから、地物ごとの計測データを識別し、かつ、識別した計測データの各々の圧縮率を決定する請求項４に記載のデータ圧縮装置。

【請求項6】

前記圧縮部は、前記計測データが示す各位置の色情報に基づき、前記第１計測データを識別する請求項１〜５のいずれか一項に記載のデータ圧縮装置。

【請求項7】

データ圧縮装置が実行する制御方法であって、
光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを有し、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する、前記受光部が前記光を受光する受光レベルを特定可能な点群データである計測データを取得する取得工程と、
前記計測データを圧縮する圧縮工程と、を有し、
前記圧縮工程は、前記受光レベルに基づき、前記計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くする制御方法。

【請求項8】

コンピュータが実行するプログラムであって、
光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを有し、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する、前記受光部が前記光を受光する受光レベルを特定可能な点群データである計測データを取得する取得部と、
前記計測データを圧縮する圧縮部
として前記コンピュータを機能させ、
前記圧縮部は、前記受光レベルに基づき、前記計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くするプログラム。

【請求項9】

請求項８に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、データを圧縮する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、大容量となる計測データを効率的に処理又は記憶する技術が知られている。例えば、特許文献１には、移動体に搭載されたレーザスキャナが出力した点群データの３次元ＣＧ表示の処理時間を短縮する技術が開示されている。また、特許文献２には、３次元データを圧縮する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１５８７７２号公報

【特許文献2】特開２０１６−１１５３３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

移動体に搭載されたレーザスキャナなどの計測装置の出力を保存する場合、データ量が膨大となるため、データを圧縮して保存することが好ましい。一方、自動運転などの高い精度を必要とする制御に用いられる計測データについては、圧縮によって再現性（即ち精度）が低下してしまうことは好ましくない。

【0005】

本発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、計測データを好適に圧縮することが可能なデータ圧縮装置を提供することを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の発明は、データ圧縮装置であって、
光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを有し、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する、前記受光部が前記光を受光する受光レベルを特定可能な点群データである計測データを取得する取得部と、
前記計測データを圧縮する圧縮部と、を備え、
前記圧縮部は、前記受光レベルに基づき、前記計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くすることを特徴とする。

【0007】

請求項７に記載の発明は、データ圧縮装置が実行する制御方法であって、
光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを有し、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する、前記受光部が前記光を受光する受光レベルを特定可能な点群データである計測データを取得する取得工程と、
前記計測データを圧縮する圧縮工程と、を有し、
前記圧縮工程は、前記受光レベルに基づき、前記計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くすることを特徴とする。

【0008】

請求項８に記載の発明は、コンピュータが実行するプログラムであって、
光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを有し、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する、前記受光部が前記光を受光する受光レベルを特定可能な点群データである計測データを取得する取得部と、
前記計測データを圧縮する圧縮部
として前記コンピュータを機能させ、
前記圧縮部は、前記受光レベルに基づき、前記計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くすることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】データ圧縮システムの概略構成である。

【図2】車載機のブロック構成を示す。

【図3】圧縮率決定テーブルのデータ構造の一例を示す。

【図4】圧縮点群データの生成に関するフローチャートである。

【図5】ライダが出射するパルスレーザの光線を示した図である。

【図6】変形例に係るデータ圧縮システムの概要を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の好適な実施形態によれば、データ圧縮装置は、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する計測データを取得する取得部と、前記計測データを圧縮する圧縮部と、を備え、前記圧縮部は、前記計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くする。

【0011】

上記データ圧縮装置は、取得部と、圧縮部とを備える。取得部は、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する計測データを取得する。ここで、「地物」は、天然と人工にかかわらず地上にあるすべての物を指し、道路上に塗られた白線などの平面的な物も含む。圧縮部は、取得部が取得した計測データを圧縮する。ここで、圧縮部は、取得部が取得した計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くする。このようにすることで、データ圧縮装置は、高精度な計測データが必要な特定の地物に対応する計測データが圧縮により精度が劣化するのを抑制しつつ、全体としてのデータ量を低減するように好適に計測データを圧縮することができる。

【0012】

上記データ圧縮装置の一態様では、前記特定の地物は、自動運転において検出対象となる地物である。自動運転において検出対象となる地物については、高精度の計測データが必要となるため、圧縮率よりも精度（再現性）を優先するのが好ましい。よって、この態様により、データ圧縮装置は、自動運転において検出対象となる地物の計測データの精度を劣化させることなく、全体としての計測データを好適に圧縮することができる。

【0013】

上記データ圧縮装置の他の一態様では、前記圧縮部は、前記第１計測データを、可逆圧縮により圧縮する、又は、圧縮を行わない。これにより、データ圧縮装置は、特定の地物に対応する計測データの精度が圧縮により劣化するのを確実に抑制することができる。

【0014】

上記データ圧縮装置の他の一態様では、前記計測装置は、出射方向を変えながら光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを有し、前記圧縮部は、前記受光部が前記光を受光する受光レベルに基づき、前記第１計測データを識別する。一般的に、地物によって光の反射率は異なる。よって、この態様では、データ圧縮装置は、計測装置が受光する受光レベルを参照することで、光が照射された地物が特定の地物であるか否か判定する。これにより、データ圧縮装置は、取得部が取得した計測データから第１計測データを好適に識別することができる。

【0015】

上記データ圧縮装置の他の一態様では、地物ごとに、圧縮率に関する情報と、当該地物の反射率又は当該地物で反射した前記光の受光レベルに関する情報とを関連付けた設定情報を記憶する記憶部を備え、前記圧縮部は、前記設定情報を参照し、前記受光部が前記光を受光する受光レベルから、地物ごとの計測データを識別し、かつ、識別した計測データの各々の圧縮率を決定する。この態様により、データ圧縮装置は、設定情報を参照し、地物ごとに適した圧縮率により計測データを圧縮することができる。

【0016】

上記データ圧縮装置の他の一態様では、前記圧縮部は、前記計測データが示す各位置の色情報に基づき、前記第１計測データを識別する。この態様によっても、データ圧縮装置は、各地物が有する色に基づき、取得部が取得した計測データから第１計測データを好適に識別することができる。

【0017】

本発明の他の好適な実施形態によれば、データ圧縮装置が実行する制御方法であって、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する計測データを取得する取得工程と、前記計測データを圧縮する圧縮工程と、を有し、前記圧縮工程は、前記計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くする。データ圧縮装置は、この制御方法を実行することで、高精度な計測データが必要な特定の地物に対応する計測データの精度が圧縮により劣化するのを抑制しつつ、全体としてのデータ量を低減するように好適に計測データを圧縮することができる。

【0018】

本発明の他の好適な実施形態によれば、コンピュータが実行するプログラムであって、地物を計測範囲に含む計測装置が出力する計測データを取得する取得部と、前記計測データを圧縮する圧縮部として前記コンピュータを機能させ、前記圧縮部は、前記計測データのうち、特定の地物に対応する第１計測データの圧縮率を、当該第１計測データ以外の第２計測データの圧縮率よりも低くする。コンピュータは、このプログラムを実行することで、高精度な計測データが必要な特定の地物に対応する計測データの精度が圧縮により劣化するのを抑制しつつ、全体としてのデータ量を低減するように好適に計測データを圧縮することができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。

【実施例】

【0019】

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

【0020】

［データ圧縮システムの概要］
図１は、本実施例に係るデータ圧縮システムの概略構成である。データ圧縮システムは、道路上を走行する車両と、車両と共に移動する車載機１とを備える。

【0021】

車載機１は、車両に設置されたライダ（Ｌｉｄａｒ：Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ、または、Ｌａｓｅｒ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）３０を有する。そして、車載機１は、ライダ３０が出力する車両周辺の地物（図１では標識５０を含む）に関する点群データを圧縮し、記憶する。車載機１は、本発明における「データ圧縮装置」の一例である。

【0022】

ライダ３０は、水平方向および垂直方向の所定の角度範囲に対してパルスレーザを出射することで、外界に存在する物体までの距離を離散的に測定し、当該物体の位置を示す３次元の点群データを生成する。この場合、ライダ３０は、照射方向を変えながらパルスレーザを出射する出射部と、照射したパルスレーザの反射光（散乱光）を受光する受光部と、受光部が出力する受光信号に基づく点群データを出力する出力部とを有する。点群データは、受光部が受光したパルスレーザに対応する照射方向と、上述の受光信号に基づき特定される当該パルスレーザの応答遅延時間とに基づき生成される。なお、本実施例では、点群データは、車両を基準とした各点の位置情報（即ち相対的な３次元座標データ）と、各点に対応する受光信号のレベル（「受光レベル」とも呼ぶ。）とを特定可能な情報である。ライダ３０は、本発明における「計測装置」の一例であり、点群データは、本発明における「計測データ」の一例である。なお、ライダ３０は、水平方向および垂直方向の両方向において走査を行う代わりに、走査面が水平方向に対して斜めになるようにパルスレーザの出射方向が水平方向から傾けられていてもよい。

【0023】

図２は、車載機１の機能的構成を示すブロック図である。車載機１は、主に、通信部１１と、記憶部１２と、センサ部１３と、入力部１４と、制御部１５と、出力部１６とを有する。これらの各要素は、バスラインを介して相互に接続されている。

【0024】

通信部１１は、制御部１５の制御に基づき、他の装置とデータ通信を行う。記憶部１２は、制御部１５が実行するプログラムや、制御部１５が所定の処理を実行するのに必要な情報を記憶する。また、記憶部１２は、地物ごとに適用すべき点群データの圧縮率を規定した圧縮率決定テーブル２０と、圧縮処理後の点群データである圧縮点群データ２１とを記憶する。圧縮率決定テーブル２０は、ライダ３０が生成した点群データを圧縮する際に制御部１５によって参照される。圧縮率決定テーブル２０は、本発明における「設定情報」の一例である。

【0025】

センサ部１３は、車両の状態を検出する内界センサ及び車両の周辺環境を認識するための外界センサから構成され、前述したライダ３０に加えて、車外風景を撮影するカメラ３１と、ＧＰＳ受信機３２と、ジャイロセンサ３３と、速度センサ３４などを含む。ＧＰＳ受信機３２、ジャイロセンサ３３、及び速度センサ３４等の出力は、例えば、車両の現在位置及び進行方向等を特定するのに用いられる。

【0026】

入力部１４は、ユーザが操作するためのボタン、タッチパネル、リモートコントローラ、音声入力装置等であり、出力部１６は、例えば、制御部１５の制御に基づき出力を行うディスプレイやスピーカ等である。

【0027】

制御部１５は、プログラムを実行するＣＰＵなどを含み、車載機１の全体を制御する。本実施例では、制御部１５は、ライダ３０が出力する点群データを、圧縮率決定テーブル２０を参照して圧縮し、圧縮点群データ２１として記憶部１２に記憶させる。制御部１５は、本発明における「取得部」、「圧縮部」、及び本発明におけるプログラムを実行するコンピュータの一例である。

【0028】

［圧縮率決定テーブル］
図３は、圧縮率決定テーブル２０のデータ構造の一例を示す。図３に示す圧縮率決定テーブル２０は、「地物種類」、「圧縮率」、「反射率」、「ＲＧＢ」の各項目を有する。なお、図３において、「Ａ」〜「Ｈ」、「ａ」〜「ｚ」は、それぞれ所定の数値を表す。

【0029】

ここで、「地物種類」は、点群データにより表される地物の種類を示す。地物種類は、図３に示す白線、道路標識、電柱、建物の他、路面標示、信号機、看板などの任意の地物を表すものであってもよい。

【0030】

「圧縮率」は、対応する地物種類を表す点群データに適用する圧縮率を示す。図３の例では、圧縮率は、「高」、「低」の２段階存在し、記憶部１２には、「高」、「低」の各圧縮率を実現する公知のデータ圧縮アルゴリズムがそれぞれ記憶されている。ここで、例えば、圧縮率が「高」の場合には、非可逆圧縮のデータ圧縮アルゴリズムが用いられ、圧縮率が「低」の場合には、可逆圧縮又はこれに準じた高い再現性を有するデータ圧縮アルゴリズムが用いられる。なお、制御部１５は、圧縮率が「低」の場合には、対応する点群データのデータ圧縮を行わないこととしてもよい。即ち、この場合、制御部１５は、最低の圧縮率により対応する点群データの圧縮を行う。

【0031】

また、図３の例では、自動運転において検出対象となる可能性が高い白線や道路標識などについては、圧縮率が「低」に設定され、建物などの自動運転において検出対象となる可能性が低い点群データについては、圧縮率が「高」に設定される。このように、自動運転において検出対象となる地物の点群データについては、圧縮による劣化を抑制するために圧縮率を低くし、その他の地物の点群データについては、圧縮率を高くしてデータ量を削減する。なお、制御部１５は、圧縮率決定テーブル２０に登録されていない地物を表す点群データに対しては、圧縮率が「高」に相当するデータ圧縮アルゴリズムにより圧縮を行ってもよく、「高」と「低」の中間の圧縮率となるデータ圧縮アルゴリズムにより圧縮を行ってもよい。項目「圧縮率」に記録された情報は、本発明における「圧縮率に関する情報」の一例である。ここで言う「検出対象」とは、車両の自動運転を行う制御部により使用される可能性が高い地物の点群データを示す。すなわち、本実施例では白線や道路標識などの点群データである。

【0032】

「反射率」は、「地物種類」に規定された地物のパルスレーザに対する一般的な反射率の範囲を示す。一般に、地物の反射率は、当該地物で反射されたパルスレーザの受光レベルに比例するため、制御部１５は、点群データに含まれる受光レベルの情報から、パルスレーザが照射された地物の反射率を推定することが可能である。よって、本実施例では、制御部１５は、点群データに含まれる受光レベルから推定される反射率と、「反射率」の項目に記録された反射率の範囲とに基づき、該当する地物種類を特定する。

【0033】

「ＲＧＢ」は、「地物種類」に規定された地物のＲＧＢの色情報を示す。図３の例では、地物種類ごとに、想定されるＲ、Ｇ、Ｂの各色の取り得る値域が記録されている。制御部１５は、「ＲＧＢ」の項目を参照することで、カメラ３１が撮影した画像の各画素のＲＧＢ値に基づき、圧縮率決定テーブル２０に規定された地物を特定することが可能である。この場合、まず、制御部１５は、ライダ３０が出力する点群データの各点が対応するカメラ３１の撮影画像の画素を特定する。例えば、制御部１５は、カメラ３１の撮影画像の２次元座標系と、ライダ３０が出力する点群データの３次元座標系との対応テーブル等を予め記憶しておき、当該テーブルを参照することで、点群データの各点に対応する画像の画素を特定する。そして、制御部１５は、特定した画素のＲＧＢ値と、「ＲＧＢ」の項目に記録されたＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの値域とに基づき、該当する地物種類を特定する。

【0034】

なお、制御部１５は、「反射率」の項目のみでは該当する地物種類が特定できない場合（例えば受光レベルから推定した反射率が複数の地物種類の反射率の範囲に属する場合）に限り「ＲＧＢ」の項目を参照することで、該当する地物種類を特定してもよい。

【0035】

［処理フロー］
図４は、本実施例において制御部１５が実行する圧縮点群データ２１の生成に関するフローチャートの一例である。制御部１５は、図４に示すフローチャートの処理を、例えばライダ３０が一回分の走査により得られた点群データを出力するごとに繰り返し実行する。

【0036】

まず、制御部１５は、ライダ３０が出力する点群データを取得する（ステップＳ１０１）。ここで、ライダ３０は、例えば、水平方向および垂直方向の所定の角度範囲に対してパルスレーザを出射し、制御部１５は、ライダ３０が出射したパルスレーザが照射された物体の各点の３次元座標と、各点で反射されたパルスレーザの受光レベルとを特定可能な点群データをライダ３０から受信する。

【0037】

次に、制御部１５は、地物ごとに点群データを識別する（ステップＳ１０２）。例えば、制御部１５は、受光レベルの差異に基づき、ステップＳ１０１で得られた水平方向および垂直方向の所定角度範囲内に存在する点群データの各点を地物ごとに分ける。この場合、制御部１５は、例えば公知の３次元での領域分割（セグメンテーション）アルゴリズムに基づき、地物ごとに点群データを識別してもよい。

【0038】

その後、制御部１５は、圧縮率決定テーブル２０を参照することで、地物ごとに識別した点群データがそれぞれ示す地物に適用すべき圧縮率を特定する（ステップＳ１０３）。例えば、制御部１５は、ステップＳ１０２で地物ごとに識別した点群データの各点の受光レベルの平均等に基づき各地物の反射率を推定し、推定した反射率に該当する地物種類を、圧縮率決定テーブル２０を参照することで特定する。また、これに代えて、又はこれに加えて、制御部１５は、ステップＳ１０２で地物ごとに識別した点群データに対応するカメラ３１の撮影画像の画素を特定し、特定した画素のＲＧＢ値に対応する地物種類を、圧縮率決定テーブル２０を参照することで特定する。

【0039】

次に、制御部１５は、ステップＳ１０３で特定した圧縮率に基づき、点群データを圧縮する（ステップＳ１０４）。この場合、例えば、制御部１５は、ステップＳ１０３で特定した圧縮率から適用すべきデータ圧縮アルゴリズムを決定し、ステップＳ１０２で地物ごとに識別した点群データの各々に対し、対応するデータ圧縮アルゴリズムを適用する。これにより、制御部１５は、高精度なデータを必要とする地物については、精度が劣化せずに再現性が高い圧縮（圧縮をしない場合も含む）を行い、高精度なデータを必要としない地物については、高い圧縮率により圧縮してデータ量を好適に削減させる。

【0040】

そして、制御部１５は、ステップＳ１０４で圧縮した点群データを圧縮点群データ２１として記憶部１２に記憶させる（ステップＳ１０５）。その後、記憶部１２に記憶された圧縮点群データ２１は、例えば自動運転などに用いられる地図データを管理するサーバ装置に供給され、当該地図データの更新に用いられる。

【0041】

なお、制御部１５は、車両の位置、進行方向、及び車両に対するライダ３０の設置角度等に基づき、圧縮前又は圧縮後の点群データを、車両を基準とする相対的な３次元座標から、緯度、経度、標高等を基準とした絶対的な３次元座標に変換してもよい。この場合、例えば、制御部１５は、ステップＳ１０１で点群データを取得したときのセンサ部３０の出力に基づき車両の位置及び進行方向を特定すると共に、記憶部１２に予め記憶されたライダ３０の設置角度の情報を読み出すことで、上述の座標変換処理を行う。これにより、制御部１５は、汎用的な絶対座標系により表された圧縮点群データ２１を記憶することができる。なお、これに代えて、制御部１５は、上述の座標変換処理を後で実行できるように、圧縮後の点群データと、車両の位置、進行方向、及びライダ３０の設置角度の情報とを関連付けて圧縮点群データ２１として記憶してもよい。

【0042】

［具体例］
次に、図３に示す圧縮率決定テーブル２０を活用する具体例について説明する。図５は、ライダ３０が出射するパルスレーザの光線を示した図である。図５の例では、ライダ３０は、車両の前方方向を含む予め定められた所定の角度範囲（この例では約２１０°）を対象に、パルス周期により定まる所定の角度分解能により、パルスレーザを出射している。なお、ライダ３０は、水平方向に加えて垂直方向においても所定の角度範囲を対象にパルスレーザを出射している、又は、水平方向に対して走査面が傾けられていることにより、路面に対してもパルスレーザを照射するものとする。

【0043】

この場合、ライダ３０が出射するパルスレーザは、白線５１ａ〜５１ｃ、道路標識５２、電柱５３、建物５４を含む各地物に照射され、その反射光がライダ３０によって受光される。この場合、制御部１５は、反射光の受光信号に基づき生成された点群データをライダ３０から受信し（図４のステップＳ１０１参照）、地物ごとに点群データを識別する（ステップＳ１０２参照）。そして、制御部１５は、圧縮率決定テーブル２０を参照し、地物ごとに分けた点群データの圧縮率を特定する（ステップＳ１０３参照）。具体的には、制御部１５は、自動運転等の際に高精度に検出されるべき地物である白線５１ａ〜５１ｃ及び道路標識５２で反射されたパルスレーザに基づく点群データついては、高い再現性を保つため、圧縮率を「低」に設定する。一方、制御部１５は、高精度に検出される必要性が低い電柱５３及び建物５４については、圧縮率を「高」に設定してデータ量を削減させる。

【0044】

以上説明したように、本実施例に係る車載機１は、地物を計測範囲に含むライダ３０が出力する点群データを取得し、当該点群データを圧縮して圧縮点群データ２１として記憶する。このとき、車載機１は、圧縮率決定テーブル２０を参照し、ライダ３０が出力した点群データのうち、特定の地物に対応する点群データの圧縮率を、他の点群データの圧縮率よりも低くする。これにより、車載機１は、高精度な計測データが必要な特定の地物に対応する点群データが圧縮により劣化するのを抑制しつつ、全体としてのデータ量を低減するように好適に点群データを圧縮することができる。

【0045】

［変形例］
次に、実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。

【0046】

（変形例１）
図３に示す圧縮率決定テーブル２０のデータ構造は一例であり、本発明が適用可能なデータ構造は図３に示す構造に限定されない。

【0047】

例えば、圧縮率決定テーブル２０には、「圧縮率」を「低」にすべき地物に対応するレコードのみが記録されていてもよい。この場合、図３の電柱及び建物のレコードは圧縮率決定テーブル２０に記録されておらず、「圧縮率」の項目が省略される。第２の例では、図３の「圧縮率」は、「高」、「低」の２段階に限らず、３段階以上の段階を有してもよい。この場合であっても、自動運転に関連する地物に対しては、可逆圧縮により実現可能な圧縮率又は圧縮を行わないように設定されるとよい。第３の例では、図３の「圧縮率」には、数字により具体的な圧縮率が指定されていてもよい。この場合、例えば、制御部１５は、圧縮率を指定可能なデータ圧縮アルゴリズムにより、点群データの圧縮処理を実行する。

【0048】

第４の例では、圧縮率決定テーブル２０には、「反射率」の項目に代えて、又はこれに加えて、ライダ３０の受光部が受光する受光レベルの範囲を規定する「受光レベル」の項目を有してもよい。この場合、制御部１５は、反射率と受光レベルとの変換を行うことなく、ライダ３０が出力する点群データの各点の受光レベルと、圧縮率決定テーブル２０の「受光レベル」の項目とを比較することで、対象の地物種類を特定することが可能となる。

【0049】

（変形例２）
図４のフローチャートの処理を、車載機１とデータ通信が可能なサーバ装置が実行してもよい。図６は、本変形例に係るデータ圧縮システムの概要を示す。

【0050】

図６に示すデータ圧縮システムは、車載機１とデータ通信を行うサーバ装置４を備える。なお、図６では車載機１が１つのみ図示されているが、実際には複数の車載機１がサーバ装置４とデータ通信を行う。サーバ装置４は、圧縮率決定テーブル２０と、圧縮点群データ２１とを備える。そして、サーバ装置４は、ライダ３０が出力する点群データを車載機１から受信する。この場合、サーバ装置４は、圧縮率決定テーブル２０を参照することで図４のフローチャートのステップＳ１０２〜Ｓ１０５を実行し、圧縮した点群データを圧縮点群データ２１として記憶する。

【0051】

なお、サーバ装置４は、この場合、車載機１から車両の位置、進行方向、ライダ３０の設置角度等の情報をさらに受信し、これらの情報に基づき、圧縮前又は圧縮後の点群データを、車両を基準とした相対的な３次元座標から絶対的な３次元座標に変換し、絶対的な３次元座標により表された点群データを圧縮点群データ２１として記憶してもよい。これに代えて、サーバ装置４は、絶対的な３次元座標に変換後の点群データを車載機１から受信してもよい。

【0052】

他の例では、図４のフローチャートの処理を、車載機１の代わりに車両の図示しない制御部（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が実行してもよい。この場合、車両の制御部は、ライダ３０を含む種々のセンサと電気的に接続し、所定の記憶部に記憶された圧縮率決定テーブル２０を参照することで、図４のフローチャートを実行する。そして、車両の制御部は、圧縮点群データ２１を生成し、記憶部へ記憶する。

【0053】

（変形例３）
車載機１は、ライダ３０の出力を圧縮した圧縮点群データ２１を記憶する代わりに、カメラ３１の出力に基づき生成した３次元データを圧縮して記憶してもよい。

【0054】

この場合、例えば、カメラ３１は、撮像素子を複数有する３次元計測カメラであり、制御部１５は、カメラ３１の出力に基づき、ＲＧＢ値を有する３次元データを生成する。そして、制御部１５は、圧縮率決定テーブル２０の「ＲＧＢ」の項目を参照することで、生成した３次元データを地物ごとに識別し、識別した各３次元データを異なる圧縮率により圧縮する。そして、制御部１５は、圧縮した３次元データを記憶部１２に記憶させる。このように、車載機１は、ライダ３０以外の外界センサの出力から得られた３次元データを対象とした場合であっても、対応する地物ごとに圧縮率を異ならせて好適に圧縮処理を行うことができる。

【符号の説明】

【0055】

１ 車載機
４ サーバ装置
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ センサ部
１４ 入力部
１５ 制御部
１６ 出力部
２０ 圧縮率決定テーブル
２１ 圧縮点群データ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】