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特開2024-129336経路探索装置、経路探索システム、経路探索方法、およびプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024129336
(43)【公開日】2024-09-27
(54)【発明の名称】経路探索装置、経路探索システム、経路探索方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
G06T 19/00 20110101AFI20240919BHJP
G01C 21/34 20060101ALI20240919BHJP
【ＦＩ】
G06T19/00 600
G01C21/34
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023038476
(22)【出願日】2023-03-13
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109313
【弁理士】
【氏名又は名称】机 昌彦
(74)【代理人】
【識別番号】100149618
【弁理士】
【氏名又は名称】北嶋 啓至
(72)【発明者】
【氏名】國井 裕介
(72)【発明者】
【氏名】風間 祥樹
(72)【発明者】
【氏名】今井 路恵
(72)【発明者】
【氏名】中村 昭生
(72)【発明者】
【氏名】大堀 晃尚
(72)【発明者】
【氏名】吉田 敏
【テーマコード（参考）】
2F129
5B050
【Ｆターム（参考）】
2F129AA03
2F129AA11
2F129BB49
2F129CC15
2F129CC16
2F129CC18
2F129DD13
2F129DD14
2F129DD15
2F129DD20
2F129DD32
2F129DD42
2F129EE45
2F129EE52
2F129EE78
2F129EE79
2F129EE80
2F129GG02
2F129GG17
2F129GG18
5B050AA10
5B050BA09
5B050DA04
5B050EA09
5B050EA19
5B050EA27
5B050FA02
5B050FA05
(57)【要約】
【課題】 人手によらず、機械を目的地まで移動させるための経路を探索する。
【解決手段】
取得部（１１）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得し、算出部（１２）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出し、出力部（１３）は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【選択図】 図３
【解決手段】
取得部（１１）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得し、算出部（１２）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出し、出力部（１３）は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する取得手段と、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出する算出手段と、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する出力手段と、を備えた
経路探索装置。
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出する算出手段と、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する出力手段と、を備えた
経路探索装置。
【請求項2】
前記取得手段は、前記現実空間を撮影して得られた画像データから生成された、前記現実空間と対応する前記仮想空間データを取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
【請求項3】
前記算出手段は、前記仮想空間データを用いて、車道、車線、または白線を検出し、検出した前記車道、前記車線、または前記白線に沿った経路を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
【請求項4】
前記算出手段は、前記機械の大きさに基づき、前記機械が障害物と衝突せずに、前記目的地まで、探索された前記経路を移動可能かどうか算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の経路探索装置。
【請求項5】
前記目的地までの経路を移動している間、前記機械が満たすべき条件を設定する設定手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の経路探索装置。
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の経路探索装置。
【請求項6】
現実空間を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置が前記現実空間を撮影して得られた画像データから、前記現実空間と対応する仮想空間データを生成するデータ生成装置と、
経路探索装置と、を備え、
前記経路探索装置は、
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、前記データ生成装置が生成した前記仮想空間データを取得し、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する
経路探索システム。
前記撮影装置が前記現実空間を撮影して得られた画像データから、前記現実空間と対応する仮想空間データを生成するデータ生成装置と、
経路探索装置と、を備え、
前記経路探索装置は、
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、前記データ生成装置が生成した前記仮想空間データを取得し、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する
経路探索システム。
【請求項7】
前記データ生成装置が生成した前記仮想空間データ、および前記目的地を示す情報を用いて、前記機械の挙動をシミュレーションするシミュレータをさらに備えた
ことを特徴とする請求項６に記載の経路探索システム。
ことを特徴とする請求項６に記載の経路探索システム。
【請求項8】
前記シミュレータは、前記機械の挙動をシミュレーションした結果を、表示装置に表示する
ことを特徴とする請求項７に記載の経路探索システム。
ことを特徴とする請求項７に記載の経路探索システム。
【請求項9】
コンピュータが、
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得し、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する
経路探索方法。
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得し、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する
経路探索方法。
【請求項10】
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得することと、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出することと、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力することと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出することと、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力することと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、仮想空間データを用いた経路探索の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載の関連する技術は、ＡＲ技術を用いて、現実空間を撮影した映像上に、電柱等の設置位置を表示させることにより、工事の作業者を支援する。
【0003】
特許文献２に記載の関連する技術は、ライブビュー映像上に、写真、テキスト、音声、または動画などのコンテンツへのリンクと紐づいたマークを表示させる。ユーザが、ライブビュー映像上のいずれかのマークをタッチ（選択）すると、マークと紐づけられたコンテンツが再生される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－１６３２９５号公報
【特許文献2】特開２０２０－９８５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
工事関係業者あるいは運送関係業者等は、工事等の現場まで、重機（建設機械とも呼ばれる）などの大型機械や資材などを運搬するとき、人が事前に現場へ行って、道路の道幅を測定したり、障害物が存在しないかどうかを確認したりしている。この方法には、人的コストが掛かる上、測定の結果が正確ではない可能性があるという問題がある。
【0006】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、人手によらず、機械を目的地まで移動させるための経路を探索することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る経路探索装置は、機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する取得手段と、前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出する算出手段と、前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する出力手段と、を備えている。
【0008】
本発明の一態様に係る経路探索システムは、現実空間を撮影する撮影装置と、前記撮影装置が前記現実空間を撮影して得られた画像データから、前記現実空間と対応する仮想空間データを生成するデータ生成装置と、経路探索装置と、を備え、前記経路探索装置は、機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、前記データ生成装置が生成した前記仮想空間データを取得し、前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【0009】
本発明の一態様に係る経路探索方法では、コンピュータが、機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得し、前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【0010】
本発明の一態様に係るプログラムは、機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得することと、前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出することと、前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力することとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一態様によれば、人手によらず、機械を目的地まで移動させるための経路を探索することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態１に係る経路探索システムの構成を示すブロック図である。
【図2】実施形態２に係る経路探索システムの構成を示すブロック図である。
【図3】実施形態３に係る経路探索装置の構成を示すブロック図である。
【図4】実施形態３に係る経路探索装置の動作を示すフローチャートである。
【図5】実施形態４に係る経路探索装置の構成を示すブロック図である。
【図6】実施形態４に係る経路探索装置の動作を示すフローチャートである。
【図7】実施形態１～４に係る経路探索装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
〔実施形態１〕
図１を参照して、実施形態１について説明する。
図１を参照して、実施形態１について説明する。
【0014】
（経路探索システム１）
図１は、本実施形態１に係る経路探索システム１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、経路探索システム１は、撮影装置１００、データ生成装置２００、および、経路探索装置１０（２０）を備えている。「経路探索装置１０（２０）」とは、後述する実施形態３～４に係る経路探索装置１０，２０のいずれかを表す。
図１は、本実施形態１に係る経路探索システム１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、経路探索システム１は、撮影装置１００、データ生成装置２００、および、経路探索装置１０（２０）を備えている。「経路探索装置１０（２０）」とは、後述する実施形態３～４に係る経路探索装置１０，２０のいずれかを表す。
【0015】
撮影装置１００、データ生成装置２００、および経路探索装置１０（２０）は、無線または有線のネットワークを介して、通信可能に接続されている。
【0016】
撮影装置１００は、現実空間を撮影する。ここでの「現実空間」とは、現実に存在する空間を意味する。例えば、撮影装置１００は、監視カメラである。撮影装置１００は、工事等の現場の周辺に、監視等の用途のために、設置されている。他の一例では、撮影装置１００は、カメラ付きのドローンまたはロボットである。
【0017】
撮影装置１００は、現実空間を撮影して、現実空間を映した画像データを生成する。そして、撮影装置１００は、生成した画像データを、データ生成装置２００へ送信する。ここで、撮影装置１００が生成する画像データは、現実空間の平面情報に加えて、現実空間の高さ（奥行き）情報を含む。後述するように、データ生成装置２００は、現実空間と対応する仮想空間データを生成するため、現実空間の三次元情報が必要である。
【0018】
データ生成装置２００は、撮影装置１００が現実空間を撮影して得られた画像データから、現実空間と対応する仮想空間データを生成する。現実空間と対応するとは、現実空間の地形、現実空間にある建造物（例えば、家屋、道路標識）、自然物（例えば、岩石、積雪、樹木）、および物体（例えば、資材や自動車）など、現実に存在する事物が、仮想空間データに反映されていることを意味する。データ生成装置２００は、画像データから、現実空間の三次元情報を含む仮想空間データを生成するために、フォトグラメトリなど、既存の３Ｄモデル化技術を利用することができる。
【0019】
データ生成装置２００は、画像データから生成した仮想空間データを保存する。データ生成装置２００は、撮影装置１００が現実空間を撮影した場所を示す位置情報を、仮想空間データに付加する。データ生成装置２００は、機械の出発地と目的地とを含む領域内において、ライダー（ＬｉＤＡＲ; Light Detection And Ranging）などのセンサやカメラを搭載した自動走行機器（図示せず）を用いて、現実空間の情報を収集し、当該情報を用いて、現実空間と対応する仮想空間を更新してもよい。これにより、画像データから生成した仮想空間と、実際の現実空間との間のずれを低減することができる。
【0020】
経路探索装置１０（２０）は、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを取得する。また、経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報を取得する。ここでの「機械」の概念には、重機（建設機械）、トラック、トレーラ、フォークリフトなどの産業車両のほか、産業車両に搭載または運搬された積載物も含まれる。機械の大きさに関する情報には、機械の三次元形状および寸法を示す情報が含まれる。
【0021】
経路探索装置１０（２０）は、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを用いて、目的地までの経路を算出する。例えば、経路探索装置１０（２０）は、平坦またはそれに近く、地上を通り、かつ、傾斜が閾値よりも小さいという条件を用いて、目的地までの経路を検索する。他の一例では、経路は、機械が通行する道路、あるいは、建物内において運送関係業者が物品を目的の場所まで運ぶために設けられた通路を含む。なお、経路の出発地をどのように決定するかは、特に限定されない。例えば、経路探索装置１０（２０）は、工事現場の入り口を、経路の出発地としてもよい。
【0022】
次に、経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに基づき、算出された目的地までの経路のうち、機械が移動可能な経路を算出する。具体的には、経路探索装置１０（２０）は、探索された経路において、最も道幅が狭い場所を特定する。
【0023】
そして、経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさと、経路において最も狭い場所の道幅（あるいは高さ）とを比較する。機械が経路において最も狭い場所を通過できる場合、経路探索装置１０（２０）は、当該経路を機械が移動可能であると判定する。逆に、機械が経路において最も狭い場所を通過できない場合、経路探索装置１０（２０）は、当該経路を機械が移動可能でないと判定する。
【0024】
経路探索装置１０（２０）は、目的地までの経路のうち、機械が移動可能である経路についての判定結果を出力する。一例では、経路探索装置１０（２０）は、表示装置４００（図２）、または、経路探索装置１０（２０）と接続された表示デバイス（図示せず）等に、算出された目的地までの経路のうち、機械がどの経路を移動可能であるかという判定結果を表示する。しかしながら、経路探索装置１０（２０）が出力する情報はこれに限定されない。
【0025】
後述する実施形態３～４において、経路探索装置１０（２０）の構成および動作を詳細に説明する。
【0026】
（変形例）
上述したように、データ生成装置２００は、撮影装置１００が現実空間を撮影して得られた画像データから、現実空間と対応する仮想空間データを生成する。しかしながら、撮影装置１００が現実空間を撮影した後で、現実空間の状況が変化している場合がある。例えば、工事現場（現実空間の一例）には、新たに柵が設けられたり、資材が一時的に置かれたりしている場合がある。
上述したように、データ生成装置２００は、撮影装置１００が現実空間を撮影して得られた画像データから、現実空間と対応する仮想空間データを生成する。しかしながら、撮影装置１００が現実空間を撮影した後で、現実空間の状況が変化している場合がある。例えば、工事現場（現実空間の一例）には、新たに柵が設けられたり、資材が一時的に置かれたりしている場合がある。
【0027】
一変形例に係る撮影装置１００は、ユーザの要求があったときに、現実空間を撮影する。データ生成装置２００は、撮影装置１００から画像データを受信したとき、リアルタイムで、現実空間と対応する仮想空間データを生成する。経路探索装置１０（２０）は、リアルタイムで生成された最新の仮想空間データを用いて、目的地までの経路を算出する。あるいは、撮影装置１００は、定期的に撮影し、現実空間の状況が変化したことを検知してユーザに通知してもよい。現実空間の状況が変化したことを撮影装置１００が検知したことをトリガーとして、経路探索装置１０（２０）は、経路を自動的に再計算してもよい。
【0028】
本変形例の構成によれば、工事現場等の現在の状況に応じて、目的地までの経路を算出するので、機械が実際に利用可能な経路を確実に算出することができる。
【0029】
（本実施形態の効果）
本実施形態の構成によれば、経路探索システム１は、現実空間を撮影する撮影装置１００と、撮影装置１００が現実空間を撮影して得られた画像データから、現実空間と対応する仮想空間データを生成するデータ生成装置２００と、経路探索装置１０（２０）と、を備えている。経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを取得する。経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出する。そして、経路探索装置１０（２０）は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
本実施形態の構成によれば、経路探索システム１は、現実空間を撮影する撮影装置１００と、撮影装置１００が現実空間を撮影して得られた画像データから、現実空間と対応する仮想空間データを生成するデータ生成装置２００と、経路探索装置１０（２０）と、を備えている。経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを取得する。経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出する。そして、経路探索装置１０（２０）は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【0030】
これにより、現場には人がおらず、目的地までの道路の道幅等を人手で計測することができない場合であっても、人手によらず、機械を目的地まで移動させるための経路を探索することができる。
【0031】
〔実施形態２〕
図２を参照して、実施形態２について説明する。本実施形態２では、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを、機械の運転の体験などのシミュレーションに利用する構成を説明する。
図２を参照して、実施形態２について説明する。本実施形態２では、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを、機械の運転の体験などのシミュレーションに利用する構成を説明する。
【0032】
本実施形態２では、前記実施形態１と共通する構成要素に対して、同じ符号を付して、その構成要素についての説明を省略する。
【0033】
（経路探索システム２）
図２は、本実施形態２に係る経路探索システム２の構成を示すブロック図である。図２に示すように、経路探索システム２は、撮影装置１００、データ生成装置２００、および、経路探索装置１０（２０）を備えている。経路探索システム２は、シミュレータ３００、および表示装置４００をさらに備えている。
図２は、本実施形態２に係る経路探索システム２の構成を示すブロック図である。図２に示すように、経路探索システム２は、撮影装置１００、データ生成装置２００、および、経路探索装置１０（２０）を備えている。経路探索システム２は、シミュレータ３００、および表示装置４００をさらに備えている。
【0034】
シミュレータ３００は、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを用いて、機械の挙動をシミュレーションする。一例では、シミュレータ３００は、重力、摩擦力、慣性力、抗力などの現実と同じ物理にしたがって、機械の重量、形状、および素材などを考慮して、機械の挙動をシミュレーションする。
【0035】
シミュレータ３００は、現実空間において発生する不可視の物理現象（例えば、電磁場、放射線、高熱）を、仮想空間内で可視化してもよい。この場合、シミュレータ３００は、物理現象の表現（例えば、矢印）を、表示装置４００に表示する。
【0036】
シミュレータ３００は、仮想空間内における物理現象（例えば、風雨）による影響を、機械の挙動に関するシミュレーションに反映してもよい。シミュレータ３００は、仮想空間内で、機械が障害物と接触したときに、アラートしてもよい。
【0037】
シミュレータ３００は、機械の挙動に関するシミュレーションの結果に基づいて、実際の機械の挙動を遠隔でコントロールしてもよい。シミュレータ３００は、機械が利用できる機能をレコメンドすることができてもよい。例えば、ショベルカー（機械の一例）はアームを動かすことにより体勢を変更できる。このような場合、シミュレータ３００は、体勢変更を利用することを作業者にレコメンドしてもよい。
【0038】
これにより、作業者は、現場に行かずとも、シミュレータ３００によるシミュレーションを体験または観察することで、機械の挙動を学習することができる。または、作業者は、機械の遠隔操作を訓練することができる。シミュレータ３００は、例えばドローンの操縦の訓練などにも利用することができる。
【0039】
表示装置４００は、シミュレータ３００によるシミュレーションの結果を表示する。表示装置４００は、ＶＲ（Virtual Realty）ゴーグルなどのモニタデバイスであってもよいし、携帯機器（例えばタブレット端末）が備えた表示部であってもよい。
【0040】
（変形例）
一変形例では、シミュレータ３００は、仮想空間内における処理の対象物に、目印を表示してもよい。例えば、シミュレータ３００は、処理の対象物を、色分けして表示してもよい。処理の対象物とは、例えば、取り壊しの対象となる設備（パイプなど）である。
一変形例では、シミュレータ３００は、仮想空間内における処理の対象物に、目印を表示してもよい。例えば、シミュレータ３００は、処理の対象物を、色分けして表示してもよい。処理の対象物とは、例えば、取り壊しの対象となる設備（パイプなど）である。
【0041】
本変形例の構成によれば、作業者が、シミュレータ３００を使って、処理の対象物を正しく把握することができるので、処理に関するミスを防止することができる。
【0042】
（本実施形態の効果）
本実施形態の構成によれば、経路探索システム２は、現実空間を撮影する撮影装置１００と、撮影装置１００が現実空間を撮影して得られた画像データから、現実空間と対応する仮想空間データを生成するデータ生成装置２００と、経路探索装置１０（２０）と、を備えている。経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを取得する。経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出する。そして、経路探索装置１０（２０）は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
本実施形態の構成によれば、経路探索システム２は、現実空間を撮影する撮影装置１００と、撮影装置１００が現実空間を撮影して得られた画像データから、現実空間と対応する仮想空間データを生成するデータ生成装置２００と、経路探索装置１０（２０）と、を備えている。経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを取得する。経路探索装置１０（２０）は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出する。そして、経路探索装置１０（２０）は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【0043】
これにより、現場には人がおらず、目的地までの道路の道幅等を人手で計測することができない場合であっても、人手によらず、機械を目的地まで移動させるための経路を探索することができる。
【0044】
さらに、本実施形態の構成によれば、シミュレータ３００は、データ生成装置２００が生成した仮想空間データを用いて、機械の挙動をシミュレーションする。
【0045】
これにより、作業者は、現場に行かずとも、シミュレータ３００によるシミュレーションを体験または観察することで、機械の挙動を学習することができる。または、作業者は、機械の遠隔操作を訓練することができる。
【0046】
【0047】
本実施形態３では、前記実施形態１～２と同じ符号を付した共通の構成要素について、前記実施形態１～２における説明を引用して、その構成要素についての説明を省略する。
【0048】
【0049】
取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する。取得部１１は、取得手段の一例である。
【0050】
例えば、取得部１１は、データ生成装置２００（図１）から、現実空間と対応する仮想空間データを取得する。上述したように、データ生成装置２００は、現実空間を撮影して得られた画像データから、現実空間と対応する仮想空間データを生成する。
【0051】
あるいは、取得部１１は、仮想空間データに代えて、第三者から提供される３Ｄ地図データを取得してもよい。
【0052】
取得部１１は、取得した仮想空間データを、算出部１２へ出力する。また、取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報を、出力部１３へ出力する。
【0053】
算出部１２は、現実空間と対応する仮想空間データ、および機械の目的地を示す情報を用いて、目的地までの経路を算出する。算出部１２は、算出手段の一例である。
【0054】
例えば、算出部１２は、取得部１１から、現実空間と対応する仮想空間データを受信する。算出部１２は、仮想空間において、車両が走行可能な領域を、機械の経路の候補として検出する。一例では、算出部１２は、画像解析によって、仮想空間データから、車道、車線、または白線を検出し、検出した車道、車線、または白線を検出する。算出部１２は、仮想空間において、検出した車道、車線、または白線に沿った経路を算出する。
【0055】
算出部１２は、仮想空間データから算出した、目的地までの経路を示す情報を、出力部１３へ出力する。
【0056】
出力部１３は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。出力部１３は、出力手段の一例である。
【0057】
例えば、算出部１２は、取得部１１から、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報を受信する。
【0058】
一例では、算出部１２は、仮想空間データから算出した経路の各々について、機械が障害物と衝突せずに、探索された目的地まで、経路を移動可能かどうか算出する。算出部１２は、機械が体勢変更しないで移動可能な経路と、機械が体勢変更することにより移動可能な経路とを算出し、いずれの経路を採用するか、ユーザに選択させてもよい。
【0059】
さらに、算出部１２は、機械の大きさに加えて、機械の形状または積載物（例えば、資材）の大きさ（あるいはその積載方法）も考慮して、機械が障害物と衝突せずに、探索された目的地まで、経路を移動可能かどうか判定してもよい。この場合、算出部１２は、機械の大きさに関する情報として、機械の形状を示す情報、または積載物の大きさを示す情報も、取得部１１から受信する。
【0060】
このようにして、算出部１２は、機械が障害物と衝突せずに、探索された目的地まで移動可能な経路を算出する。出力部１３は、算出部１２が算出した、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【0061】
例えば、出力部１３は、機械が障害物と衝突せずに、探索された目的地まで移動可能な経路を示す情報を、表示装置４００（図２）に表示する。出力部１３は、機械が障害物と衝突せずに、探索された目的地まで移動可能な経路の有無のみを、単に表示してもよい。
【0062】
【0063】
図４に示すように、取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する（Ｓ１０１）。取得部１１は、取得した仮想空間データを、算出部１２へ出力する。また、取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報を、算出部１２へ出力する。
【0064】
算出部１２は、取得部１１から、現実空間と対応する仮想空間データを受信する。算出部１２は、仮想空間データ、および機械の目的地を示す情報を用いて、目的地までの経路を算出する（Ｓ１０２）。算出部１２は、仮想空間データから算出した、目的地までの経路を示す情報を、出力部１３へ出力する。
【0065】
また、算出部１２は、取得部１１から、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報を受信する。
【0066】
算出部１２は、機械の大きさに基づき、算出された目的地までの経路のうち、機械が移動可能な経路を算出する。その後、出力部１３は、算出部１２が算出した、機械が目的地まで移動可能な経路を示す情報を出力する（Ｓ１０３）。
【0067】
以上で、本実施形態３に係る経路探索装置１０の動作は終了する。
【0068】
（本実施形態の効果）
本実施形態の構成によれば、取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する。算出部１２は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出する。出力部１３は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
本実施形態の構成によれば、取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する。算出部１２は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出する。出力部１３は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【0069】
このようにして、機械の大きさを考慮して、機械が目的地まで移動可能な経路が判定される。現実空間と対応する仮想空間データを用いるので、人が測定のために現場へ赴く必要がない。これにより、人手によらず、機械を目的地まで移動させるための経路を探索することができる。
【0070】
【0071】
本実施形態４では、前記実施形態１～３と同じ符号を付した共通の構成要素について、前記実施形態１～３における説明を引用して、その構成要素についての説明を省略する。
【0072】
（経路探索装置２０の構成）
図５は、本実施形態４に係る経路探索装置２０の構成を示すブロック図である。図５に示すように、経路探索装置２０は、取得部１１、算出部１２、および出力部１３を備えている。経路探索装置２０は、設定部２４をさらに備えている。
図５は、本実施形態４に係る経路探索装置２０の構成を示すブロック図である。図５に示すように、経路探索装置２０は、取得部１１、算出部１２、および出力部１３を備えている。経路探索装置２０は、設定部２４をさらに備えている。
【0073】
設定部２４は、目的地までの経路を移動している間、機械が満たすべき条件を設定する。設定部２４は、設定手段の一例である。設定部２４は、機械が満たすべき条件を、ユーザが入力することを受け付けてもよい。
【0074】
例えば、設定部２４は、仮想空間内における特定の対象物から機械までの安全距離を設定する。安全距離とは、安全のために、特定の対象物から、機械が離れるべき最低限の距離のことである。特定の対象物とは、例えば、重要設備（有害物質を流すためのパイプなど）や家屋である。あるいは、特定の対象物は、電磁場が強いエリアであってもよい。本例では、機械が特定の対象物から安全距離を保つことが、機械が満たすべき条件である。
【0075】
他の一例では、設定部２４は、仮想空間内で通行不可エリアを設定する。本例では、機械が通行不可エリア内を移動しないことが、機械が満たすべき条件である。
【0076】
設定部２４は、設定された条件を示す情報を、算出部１２へ出力する。
【0077】
算出部１２は、取得部１１から、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報を受信する。
【0078】
加えて、算出部１２は、設定部２４から、機械が満たすべき条件を示す情報を受信する。算出部１２は、機械の大きさに加えて、設定部２４が設定した条件も考慮して、算出された目的地までの経路のうち、機械が移動可能な経路を算出する。
【0079】
算出部１２は、算出された目的地までの経路のうち、機械が移動可能であり、かつ、設定された条件を満たす経路を算出する。
【0080】
例えば、算出部１２は、算出された目的地までの経路のうち、機械が移動可能な経路をまず算出する。次に、算出部１２は、機械が移動可能であると判定した経路のうち、設定された条件を満たさない経路を除外する。その後、出力部１３は、算出部１２が算出した、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【0081】
例えば、出力部１３は、機械が障害物と衝突せずに、探索された目的地まで移動可能な経路を示す情報を、表示装置４００（図２）に表示する。出力部１３は、機械が障害物と衝突せずに、探索された目的地まで移動可能な経路の有無のみを、単に表示してもよい。
【0082】
【0083】
図６に示すように、取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する（Ｓ２０１）。取得部１１は、取得した仮想空間データを、算出部１２へ出力する。また、取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報を、算出部１２へ出力する。
【0084】
設定部２４は、目的地までの経路を移動している間、機械が満たすべき条件を設定する（Ｓ２０２）。設定部２４は、設定された条件を示す情報を、算出部１２へ出力する。
【0085】
なお、ステップＳ２０２と、ステップＳ２０１とは順序が逆であってもよい。
【0086】
算出部１２は、取得部１１から、現実空間と対応する仮想空間データを受信する。算出部１２は、仮想空間データ、および機械の目的地を示す情報を用いて、目的地までの経路を算出する（Ｓ２０３）。算出部１２は、仮想空間データから算出した、目的地までの経路を示す情報を、出力部１３へ出力する。
【0087】
算出部１２は、取得部１１から、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報を受信する。
【0088】
算出部１２は、算出された目的地までの経路のうち、機械が移動可能であり、かつ、設定された条件を満たす経路を算出する。その後、出力部１３は、算出部１２が算出した、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する（Ｓ２０４）。
【0089】
以上で、本実施形態４に係る経路探索装置２０の動作は終了する。
【0090】
（本実施形態の効果）
本実施形態の構成によれば、取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する。算出部１２は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出する。出力部１３は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
本実施形態の構成によれば、取得部１１は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する。算出部１２は、機械の大きさに関する情報、および、機械の目的地を示す情報、並びに、仮想空間データを用いて、機械が移動可能な経路を算出する。出力部１３は、機械が移動可能な経路を示す情報を出力する。
【0091】
このようにして、機械の大きさを考慮して、機械が目的地まで移動可能な経路が判定される。現実空間と対応する仮想空間データを用いるので、人が測定のために現場へ赴く必要がない。これにより、人手によらず、機械を目的地まで移動させるための経路を探索することができる。
【0092】
さらに、本実施形態の構成によれば、設定部２４は、目的地までの経路を移動している間、機械が満たすべき条件を設定する。
【0093】
これにより、危険エリア内や危険物の近傍などを通過する経路を、機械が移動可能であると判定されないようにすることができる。
【0094】
（ハードウェア構成）
前記実施形態１～４で説明した経路探索装置１０，２０の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。これらの構成要素の一部又は全部は、例えば図７に示すような情報処理装置により実現される。図７は、情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
前記実施形態１～４で説明した経路探索装置１０，２０の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。これらの構成要素の一部又は全部は、例えば図７に示すような情報処理装置により実現される。図７は、情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【0095】
図７に示すように、コンピュータ１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、メインメモリ１１２と、記憶装置１１３と、入力インターフェイス１１４と、表示コントローラ１１５と、データリーダ／ライタ１１６と、通信インターフェイス１１７とを備える。これらの各部は、バス１２１を介して、互いにデータ通信可能に接続される。なお、コンピュータ１１０は、ＣＰＵ１１１に加えて、又はＣＰＵ１１１に代えて、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を備えていてもよい。
【0096】
ＣＰＵ１１１は、記憶装置１１３に格納された、本実施形態におけるプログラム（コード）をメインメモリ１１２に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ１１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性の記憶装置である。また、本実施形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１２０に格納された状態で提供される。なお、本実施形態におけるプログラムは、通信インターフェイス１１７を介して接続されたインターネット上で流通するものであってもよい。
【0097】
また、記憶装置１１３の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置があげられる。入力インターフェイス１１４は、ＣＰＵ１１１と、キーボード及びマウスといった入力機器１１８との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ１１５は、ディスプレイ装置１１９と接続され、ディスプレイ装置１１９での表示を制御する。
【0098】
データリーダ／ライタ１１６は、ＣＰＵ１１１と記録媒体１２０との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体１２０からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ１１０における処理結果の記録媒体１２０への書き込みを実行する。通信インターフェイス１１７は、ＣＰＵ１１１と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。
【0099】
また、記録媒体１２０の具体例としては、ＣＦ（Compact Flash（登録商標））及びＳＤ（Secure Digital）などの汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）などの磁気記録媒体、又はＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記録媒体があげられる。
【0100】
〔付記〕
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0101】
（付記１）
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する取得手段と、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出する算出手段と、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する出力手段と、を備えた
経路探索装置。
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得する取得手段と、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出する算出手段と、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する出力手段と、を備えた
経路探索装置。
【0102】
（付記２）
前記取得手段は、現実空間を撮影して得られた画像データから生成された、前記現実空間と対応する前記仮想空間データを取得する
ことを特徴とする付記１に記載の経路探索装置。
前記取得手段は、現実空間を撮影して得られた画像データから生成された、前記現実空間と対応する前記仮想空間データを取得する
ことを特徴とする付記１に記載の経路探索装置。
【0103】
（付記３）
前記算出手段は、前記車道、車線、または白線を検出し、検出した前記車道、前記車線、または前記白線に沿った経路を算出する
ことを特徴とする付記１に記載の経路探索装置。
前記算出手段は、前記車道、車線、または白線を検出し、検出した前記車道、前記車線、または前記白線に沿った経路を算出する
ことを特徴とする付記１に記載の経路探索装置。
【0104】
（付記４）
前記算出手段は、前記機械の大きさに基づき、前記機械が障害物と衝突せずに、前記目的地まで、探索された前記経路を移動可能かどうか算出する
ことを特徴とする付記１に記載の経路探索装置。
前記算出手段は、前記機械の大きさに基づき、前記機械が障害物と衝突せずに、前記目的地まで、探索された前記経路を移動可能かどうか算出する
ことを特徴とする付記１に記載の経路探索装置。
【0105】
（付記５）
前記目的地までの経路を移動している間、前記機械が満たすべき条件を設定する設定手段をさらに備えた
ことを特徴とする付記１から４のいずれか１項に記載の経路探索装置。
前記目的地までの経路を移動している間、前記機械が満たすべき条件を設定する設定手段をさらに備えた
ことを特徴とする付記１から４のいずれか１項に記載の経路探索装置。
【0106】
（付記６）
現実空間を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置が前記現実空間を撮影して得られた画像データから、前記現実空間と対応する仮想空間データを生成するデータ生成装置と、
経路探索装置と、を備え、
前記経路探索装置は、
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、前記データ生成装置が生成した前記仮想空間データを取得し、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する
経路探索システム。
現実空間を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置が前記現実空間を撮影して得られた画像データから、前記現実空間と対応する仮想空間データを生成するデータ生成装置と、
経路探索装置と、を備え、
前記経路探索装置は、
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、前記データ生成装置が生成した前記仮想空間データを取得し、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する
経路探索システム。
【0107】
（付記７）
前記データ生成装置が生成した前記仮想空間データ、および前記目的地を示す情報を用いて、前記機械の挙動をシミュレーションするシミュレータをさらに備えた
ことを特徴とする付記６に記載の経路探索システム。
前記データ生成装置が生成した前記仮想空間データ、および前記目的地を示す情報を用いて、前記機械の挙動をシミュレーションするシミュレータをさらに備えた
ことを特徴とする付記６に記載の経路探索システム。
【0108】
（付記８）
前記シミュレータは、前記機械の挙動をシミュレーションした結果を、表示装置に表示する
ことを特徴とする付記７に記載の経路探索システム。
前記シミュレータは、前記機械の挙動をシミュレーションした結果を、表示装置に表示する
ことを特徴とする付記７に記載の経路探索システム。
【0109】
（付記９）
コンピュータが、
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得し、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する
経路探索方法。
コンピュータが、
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得し、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出し、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力する
経路探索方法。
【0110】
（付記１０）
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得することと、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出することと、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力することと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
機械の大きさに関する情報、および、前記機械の目的地を示す情報、並びに、現実空間と対応する仮想空間データを取得することと、
前記機械の大きさに関する情報、および、前記目的地を示す情報、並びに、前記仮想空間データを用いて、前記機械が移動可能な経路を算出することと、
前記機械が移動可能な経路を示す情報を出力することと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【0111】
（付記１１）
前記算出手段は、前記機械の大きさに加えて、前記機械の形状または積載物も考慮して、前記機械が障害物と衝突せずに、前記目的地まで、探索された前記経路を移動可能かどうか算出する
ことを特徴とする付記４に記載の経路探索装置。
前記算出手段は、前記機械の大きさに加えて、前記機械の形状または積載物も考慮して、前記機械が障害物と衝突せずに、前記目的地まで、探索された前記経路を移動可能かどうか算出する
ことを特徴とする付記４に記載の経路探索装置。
【0112】
（付記１２）
前記設定手段は、前記仮想空間内における特定の対象物から前記機械までの安全距離を設定する
ことを特徴とする付記５に記載の経路探索装置。
前記設定手段は、前記仮想空間内における特定の対象物から前記機械までの安全距離を設定する
ことを特徴とする付記５に記載の経路探索装置。
【0113】
（付記１３）
前記設定手段は、前記仮想空間内で通行不可エリアを設定する
ことを特徴とする付記５に記載の経路探索装置。
前記設定手段は、前記仮想空間内で通行不可エリアを設定する
ことを特徴とする付記５に記載の経路探索装置。
【0114】
（付記１４）
前記シミュレータは、前記仮想空間内における物理現象による影響を、前記機械の挙動に関するシミュレーションに反映する
ことを特徴とする付記７記載の経路探索システム。
前記シミュレータは、前記仮想空間内における物理現象による影響を、前記機械の挙動に関するシミュレーションに反映する
ことを特徴とする付記７記載の経路探索システム。
【0115】
（付記１５）
前記シミュレータは、前記現実空間において発生する不可視の物理現象を、前記仮想空間内で可視化する
ことを特徴とする付記７に記載の経路探索システム。
前記シミュレータは、前記現実空間において発生する不可視の物理現象を、前記仮想空間内で可視化する
ことを特徴とする付記７に記載の経路探索システム。
【0116】
（付記１６）
前記シミュレータは、前記仮想空間内で、前記機械が障害物と接触したときに、アラートする
ことを特徴とする付記７記載の経路探索システム。
前記シミュレータは、前記仮想空間内で、前記機械が障害物と接触したときに、アラートする
ことを特徴とする付記７記載の経路探索システム。
【産業上の利用可能性】
【0117】
本発明は、重機等の機械を輸送することを支援するために利用することができる。
【符号の説明】
【0118】
１ 経路探索システム
１０ 経路探索装置
１１ 取得部
１２ 算出部
１３ 出力部
２０ 経路探索装置
２４ 設定部
１００ 撮影装置
２００ データ生成装置
３００ シミュレータ
４００ 表示装置
１０ 経路探索装置
１１ 取得部
１２ 算出部
１３ 出力部
２０ 経路探索装置
２４ 設定部
１００ 撮影装置
２００ データ生成装置
３００ シミュレータ
４００ 表示装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】