特開 2024-139194 データ更新方法、コンピュータプログラム、及び電子機器

(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】P2024139194

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】データ更新方法、コンピュータプログラム、及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   G09B 29/00 20060101AFI20241002BHJP

   G06T 11/60 20060101ALI20241002BHJP

   G01C 21/26 20060101ALN20241002BHJP

【ＦＩ】

G09B29/00 Z

G06T11/60 300

G01C21/26 A

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050027

(22)【出願日】2023-03-27

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度、国立研究開発法人情報通信研究機構、Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇ研究開発促進事業「スマートモビ リティプラットフォームの実現に向けたドローン・自動運転車の協調制御プラットフォームの研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】593154436

【氏名又は名称】アイサンテクノロジー株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】521545400

【氏名又は名称】株式会社マップフォー

(74)【代理人】

【識別番号】100147751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩田 誠

(72)【発明者】

【氏名】大石 淳也

(72)【発明者】

【氏名】室山 晋也

(72)【発明者】

【氏名】根本 茂

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 修功

(72)【発明者】

【氏名】磯部 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】大橋 臨

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 友哉

(72)【発明者】

【氏名】橘川 雄樹

(72)【発明者】

【氏名】田中 一喜

【テーマコード（参考）】

2C032

2F129

5B050

【Ｆターム（参考）】

2C032HB11

2F129AA03

2F129FF02

2F129FF14

2F129FF36

2F129FF39

2F129HH02

2F129HH12

5B050BA09

5B050BA17

5B050DA10

5B050EA07

5B050EA18

5B050EA19

5B050EA28

5B050FA02

5B050GA08

(57)【要約】

【課題】三次元点群地図データの更新に関する新規技術を提供する。
【解決手段】それぞれが、複数の時点のうちの、対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す複数の三次元点群地図データが取得される。複数の三次元点群地図データのうちの第一の三次元点群地図データを第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データが生成される。所定地域に対応する三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、第一の三次元点群地図データにおける第一の部分点群と、第二の三次元点群地図データにおける第二の部分点群と、を比較して、差分データが生成され（Ｓ１４０）、差分データを用いた更新用データが生成される（Ｓ１６０）。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の三次元点群地図データであって、それぞれが、複数の時点のうちの、対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す複数の三次元点群地図データを取得するように構成される取得部と、
前記複数の三次元点群地図データのうちの、第一の時点に対応する三次元点群地図データである第一の三次元点群地図データを、第二の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成するように構成されるデータ生成部と、
を備え、
前記データ生成部は、前記所定地域に対応する三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、前記第一の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第一の部分点群と、前記第二の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第二の部分点群と、を比較して、前記部分空間の点群に関する差分データを生成し、前記差分データを用いた前記更新用データを生成するデータ生成システム。

【請求項2】

前記データ生成部は、前記差分データとして、ボクセル単位の差分データを生成する請求項１記載のデータ生成システム。

【請求項3】

前記複数の時点は、三以上の時点であり、
前記データ生成部は、前記複数の時点に関して、隣り合う二つの時点の組み合わせ毎に、前記二つの時点のうちの一方の時点に対応する前記第一の三次元点群地図データを、他方の時点に対応する前記第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成する請求項１又は請求項２記載のデータ生成システム。

【請求項4】

コンピュータにより実行されるデータ生成方法であって、
複数の三次元点群地図データであって、各三次元点群地図データが、複数の時点のうちの、対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す複数の三次元点群地図データを取得することと、
前記複数の三次元点群地図データのうちの、第一の時点に対応する三次元点群地図データである第一の三次元点群地図データを、第二の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することと、
を含み、
前記更新用データを生成することは、前記所定地域に対応する三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、前記第一の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第一の部分点群と、前記第二の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第二の部分点群と、を比較して、前記部分空間の点群に関する差分データを生成し、前記差分データを用いた前記更新用データを生成することを含むデータ生成方法。

【請求項5】

前記更新用データを生成することは、前記差分データとして、ボクセル単位の差分データを生成することを含む請求項４記載のデータ生成方法。

【請求項6】

前記複数の時点は、三以上の時点であり、
前記更新用データを生成することは、前記複数の時点に関して、隣り合う二つの時点の組み合わせ毎に、前記二つの時点のうちの一方の時点に対応する前記第一の三次元点群地図データを、他方の時点に対応する前記第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することを含む請求項４記載のデータ生成方法。

【請求項7】

請求項６記載のデータ生成方法により生成された前記組み合わせ毎の前記更新用データを、記録媒体に記録することと、
前記複数の時点のうちの一つの時点に対応する三次元点群地図データを、前記記録媒体に記録することと、
更新指令が入力されると、前記記録媒体に記録された前記三次元点群地図データ及び前記更新用データに基づき、前記複数の時点のうち、前記更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成することと、
を含むデータ更新方法。

【請求項8】

請求項６記載のデータ生成方法により生成された前記組み合わせ毎の前記更新用データを記録媒体に記録し、更には、前記複数の時点のうちの一つの時点に対応する三次元点群地図データを前記記録媒体に記録するデータ記録部と、
更新指令が入力されると、前記記録媒体に記録された前記三次元点群地図データ及び前記更新用データに基づき、前記複数の時点のうち、前記更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成する地図データ更新部と、
を備えるデータ更新システム。

【請求項9】

請求項４～請求項６のいずれか一項記載のデータ生成方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

【請求項10】

請求項７記載のデータ更新方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、データ生成システム、データ更新システム、及び関連する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

地形や地表上のオブジェクトを、三次元点群により表す三次元点群地図データが知られている。三次元点群地図データは、例えばボクセル化されて、車両の自動運転検証用のシミュレータ、特にはレーザレーダから発射される光のトレーシングを含むＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）シミュレーションに使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０６５０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来では、ストレージが記憶する三次元点群地図データを新しいバージョンの三次元点群地図データに更新する際、単に新しいバージョンの三次元点群地図データ全体を、旧バージョンの三次元点群地図データに上書きする。しかしながら、三次元点群地図データは、巨大なデータである。更新に必要なデータのダウンロードに要する時間は長く、ダウンロードに必要な通信量も多い。

【0005】

更に、新しいバージョンの三次元点群地図データとは別に、旧バージョンの三次元点群地図データを予備的にストレージに保存する場合には、ストレージの空き容量が圧迫される。三次元点群地図データを、バージョンスイッチングのために、複数バージョン分保存しておくことは、従来手法では記憶容量の関係から実用的ではない。

【0006】

そこで、本開示の一側面によれば、三次元点群地図データの更新に関する新規技術を提供できることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一側面によれば、データ生成システムが提供される。データ生成システムは、取得部と、データ生成部とを備える。取得部は、複数の三次元点群地図データを取得するように構成される。各三次元点群地図データは、複数の時点のうちの、対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す。

【0008】

データ生成部は、複数の三次元点群地図データのうちの、第一の時点に対応する三次元点群地図データである第一の三次元点群地図データを、第二の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成するように構成される。

【0009】

データ生成部は、所定地域に対応する三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、第一の三次元点群地図データにおける部分空間の点群である第一の部分点群と、第二の三次元点群地図データにおける部分空間の点群である第二の部分点群と、を比較して、部分空間の点群に関する差分データを生成するように構成される。データ生成部は、差分データを用いた更新用データを生成するように構成される。

【0010】

このように更新用データを生成することによれば、比較的狭い部分空間内での点群の比較によって効率的に差分データを生成可能であり、更には、差分表現により、三次元点群地図データの更新に必要なデータの量を抑制することができる。それにより、三次元点群地図データの更新のための更新用データの転送を効率的に行うことができる。従って、このデータ生成システムを用いれば、三次元点群地図データの更新に関する利便性を向上可能である。

【0011】

本開示の一側面によれば、データ生成部は、ボクセル単位の差分データを生成するように構成され得る。本開示の一側面によれば、データ生成部は、ボクセル単位で、対応する部分空間における第一の部分点群と第二の部分点群とを比較して差分データを生成するように構成され得る。

【0012】

本開示の一側面によれば、複数の時点は、三以上の時点であり得る。データ生成部は、複数の時点に関して、隣り合う二つの時点の組み合わせ毎に、二つの時点のうちの一方の時点に対応する第一の三次元点群地図データを、他方の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成するように構成され得る。

【0013】

このように更新用データを生成し蓄積することによれば、任意のバージョン（時点）への三次元点群地図データの切替を、更新用データを用いて簡単に行うことができ、三次元点群地図データの更新に関する利便性を向上可能である。

【0014】

本開示の一側面によれば、コンピュータにより実行されるデータ生成方法が提供されてもよい。データ生成方法は、複数の三次元点群地図データであって、各三次元点群地図データが、複数の時点のうちの、対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す複数の三次元点群地図データを取得することを含み得る。

【0015】

データ生成方法は、複数の三次元点群地図データのうちの、第一の時点に対応する三次元点群地図データである第一の三次元点群地図データを、第二の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することを含み得る。

【0016】

更新用データを生成することは、所定地域に対応する三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、第一の三次元点群地図データにおける部分空間の点群である第一の部分点群と、第二の三次元点群地図データにおける部分空間の点群である第二の部分点群と、を比較して、部分空間の点群に関する差分データを生成することを含み得る。更新用データを生成することは、差分データを用いた更新用データを生成することを含み得る。

【0017】

このデータ生成方法を用いれば、上述したデータ生成システムと同様に、三次元点群地図データの更新に関する利便性を向上可能である。

【0018】

本開示の一側面によれば、更新用データを生成することは、ボクセル単位の差分データを生成することを含み得る。本開示の一側面によれば、更新用データを生成することは、ボクセル単位で、対応する部分空間における第一の部分点群と第二の部分点群とを比較して差分データを生成することを含み得る。

【0019】

本開示の一側面によれば、更新用データを生成することは、複数の時点としての三以上の時点に関して、隣り合う二つの時点の組み合わせ毎に、二つの時点のうちの一方の時点に対応する第一の三次元点群地図データを、他方の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することを含み得る。

【0020】

本開示の一側面によれば、データ更新方法が提供されてもよい。データ更新方法は、上述のデータ生成方法により生成された組み合わせ毎の更新用データを、記録媒体に記録することを含み得る。データ更新方法は更に、複数の時点のうちの一つの時点に対応する三次元点群地図データを、記録媒体に記録することを含み得る。

【0021】

本開示の一側面によれば、データ更新方法は、更新指令が入力されると、記録媒体に記録された三次元点群地図データ及び更新用データに基づき、複数の時点のうち、更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成することを含み得る。このデータ更新方法によれば、更新指令に基づく三次元点群地図データのバージョンスイッチングを、必要なデータのサイズを抑えて実現可能である。

【0022】

本開示の一側面によれば、データ更新システムが提供されてもよい。データ更新システムは、データ記録部と、地図データ更新部とを備え得る。データ記録部は、上述したデータ生成方法により生成された組み合わせ毎の更新用データを、記録媒体に記録するように構成され得る。データ記録部は更に、複数の時点のうちの一つの時点に対応する三次元点群地図データを、記録媒体に記録するように構成され得る。

【0023】

地図データ更新部は、更新指令が入力されると、記録媒体に記録された三次元点群地図データ及び更新用データに基づき、複数の時点のうち、更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成するように構成され得る。このデータ更新システムによれば、上述のデータ更新方法と同様の効果を得ることができる。

【0024】

本開示の一側面によれば、上述したデータ生成方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムが提供されてもよい。本開示の一側面によれば、上述したデータ更新方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムが提供されてもよい。コンピュータプログラムは、一時的ではない記録媒体に記録されて提供され得る。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】データ生成装置と電子機器とを備えるシステムの構成を表すブロック図である。

【図2】三次元点群地図データの構成を表す図である。

【図3】更新用データの構成を表す図である。

【図4】データ生成装置のプロセッサが実行するデータ生成処理を表すフローチャートである。

【図5】部分空間毎の差分データの生成に関する機能ブロック図である。

【図6】電子機器のプロセッサが実行するデータ取得処理を表すフローチャートである。

【図7】電子機器３０に蓄積される更新用データを含むバックアップデータを説明する図である。

【図8】電子機器のプロセッサが実行するデータ更新処理を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下に本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示す本実施形態の処理システム１は、データ生成装置１０と電子機器３０とを備える。電子機器３０は、データ生成装置１０と通信可能に構成される。

【0027】

データ生成装置１０は、三次元点群地図データＤ１に関する更新用データＤ３を生成するように構成される。データ生成装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１３と、ストレージ１５と、表示部１７と、操作部１８と、データ入出力部１９とを備える。

【0028】

プロセッサ１１は、ストレージ１５に格納されたコンピュータプログラムに従う処理を実行するように構成される。メモリ１３は、ＲＡＭを含み、プロセッサ１１による処理実行時に作業用メモリとして使用される。

【0029】

ストレージ１５は、ハードディスクドライブ及び／又はソリッドステートドライブを含み、コンピュータプログラム、及び、コンピュータプログラムに従う処理の実行時に使用されるデータを記憶する。

【0030】

表示部１７は、プロセッサ１１により制御され、データ生成装置１０を操作するユーザに向けて各種情報を表示するように構成される。表示部１７は、例えば液晶ディスプレイを含む。操作部１８は、データ生成装置１０に対するユーザからの操作信号をプロセッサ１１に入力するように構成される。

【0031】

データ入出力部１９は、外部装置との間でデータ入出力可能に構成される。データ入出力部１９は、有線又は無線により外部装置と通信する通信インタフェースを備える。データ入出力部１９は更に、ＵＳＢメモリに対するデータの読込及び書込が可能なＵＳＢインタフェース、及び／又は、カード型の記録メディアに対するデータの読込及び書込が可能なメディアリーダ／ライタを備えることができる。

【0032】

電子機器３０は、三次元点群地図データＤ１を活用した処理を実行するように構成される。電子機器３０は、例えば三次元点群地図データＤ１を用いた自動運転又はＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）シミュレーションを実行する電子機器であり得る。

【0033】

電子機器３０は、プロセッサ３１と、メモリ３３と、ストレージ３５と、表示部３７と、操作部３８と、通信部３９とを備える。プロセッサ３１は、ストレージ３５に格納されたコンピュータプログラムに従う処理を実行するように構成される。

【0034】

メモリ３３は、プロセッサ３１による処理実行時に作業用メモリとして使用される。ストレージ３５は、コンピュータプログラム、及び、コンピュータプログラムに従う処理の実行時に使用されるデータを記憶する。

【0035】

表示部３７は、プロセッサ３１により制御され、電子機器３０を操作するユーザに向けて各種情報を表示するように構成される。操作部３８は、電子機器３０に対するユーザからの操作信号をプロセッサ３１に入力するように構成される。通信部３９は、データ生成装置１０と通信可能に構成される。通信部３９は、データ生成装置１０との通信を通じて、データ生成装置１０が生成したデータを取得する。

【0036】

上述したようにデータ生成装置１０は、電子機器３０が保持する三次元点群地図データＤ１を更新するための更新用データＤ３を生成するように構成される。三次元点群地図データＤ１は、図２に示すように、メタデータと、点群データとを備える。

【0037】

メタデータは、三次元点群地図データＤ１のバージョン情報を有する。点群データは、所定地域の三次元形状、具体的には、路面を含む地表の三次元形状及び地表上のオブジェクトの三次元形状を、三次元点群で表す。オブジェクトには、建造物等の人工物、及び、草木等の自然物が含まれる。三次元点群地図データＤ１は、例えば、車両に搭載されたレーザレーダ等の計測機器を用いて生成される。

【0038】

点群データは、所定地域の三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、対応する部分空間の地表及び地表上のオブジェクトの三次元形状を点群により表す部分点群データを有することができる。例えば、点群データは、三次元空間を格子状に分割して定義される部分空間毎に、部分空間の識別コードに関連付けて、対応する部分空間内の点群を表す部分点群データを有することができる。

【0039】

三次元点群地図データＤ１は、例えば、ＰＣＤ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｌｏｕｄ Ｄａｔａ）形式の点群データとして用意され得る。ＰＣＤ形式の点群データは、三次元点群を構成する各点の位置を、三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）で記述する。

【0040】

三次元点群地図データＤ１は、ボクセル化されたデータとして用意され得る。三次元点群地図データＤ１において、各ボクセルは、ボクセル内の点群の情報を有することができる。ボクセルは、三次元空間を格子状に分割して定義される部分空間毎に定義され得る。点群データは、部分空間毎の部分点群データとして、ボクセル単位の部分点群データを有することができる。

【0041】

メタデータがバージョン情報を有することから理解できるように、本実施形態では、バージョンの異なる複数の三次元点群地図データＤ１が生成される。所定地域の三次元形状は、時間経過とともに変化する。

【0042】

所定地域の三次元形状は、計測機器を用いて定期的に又は不定期に繰返し計測される。当該計測により、定期的に又は不定期に新しいバージョンの三次元点群地図データＤ１が生成される。

【0043】

各バージョンの三次元点群地図データＤ１は、バージョンに対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す。すなわち、互いにバージョンの異なる複数の三次元点群地図データＤ１のそれぞれは、互いに異なる時点で計測機器を用いて計測された所定地域の三次元形状を表す。

【0044】

以下では、正の整数のバージョン番号を用いて三次元点群地図データＤ１のバージョンを表す。ここでは、バージョン番号が大きい三次元点群地図データＤ１ほど、新しい時点における所定地域の三次元形状を表す三次元点群地図データＤ１であると理解されたい。

【0045】

データ生成装置１０により生成される更新用データＤ３は、電子機器３０が保持する三次元点群地図データＤ１のバージョンスイッチングに使用される。図３に示すように更新用データＤ３は、メタデータと、主データとを備える。

【0046】

メタデータは、更新用データＤ３のバージョン情報として、更新用データＤ３が、どのバージョンからどのバージョンへの三次元点群地図データＤ１の更新のためのデータであるかを表す情報を有する。すなわち、メタデータは、更新用データＤ３を適用可能な三次元点群地図データＤ１のバージョンである第一のバージョン、及び、更新用データＤ３を適用した後の三次元点群地図データＤ１のバージョンである第二のバージョンを表す。

【0047】

主データは、所定地域の点群データに関する第一のバージョンと第二のバージョンとの間の差分を表す。主データは、三次元点群地図データＤ１と同様に定義される部分空間毎に、第二のバージョンの三次元点群地図データＤ１が表す、対応する部分空間における点群の第一のバージョンの三次元点群地図データＤ１が表す、点群からの差分を表す差分データを有することができる。主データは、ボクセル単位の差分データを有することができる。

【0048】

各部分空間の差分データは、三次元点群地図データＤ１における、対応する部分空間の点群を、第一のバージョンの点群から第二のバージョンの点群に更新するためのデータとも理解できる。各部分空間の差分データは、対応する部分空間の識別コードと関連付けられて、更新用データＤ３に格納され得る。

【0049】

データ生成装置１０のプロセッサ１１は、操作部１８を通じてユーザから更新用データＤ３の生成指令が入力されると、図４に示すデータ生成処理を開始する。データ生成処理を開始すると、プロセッサ１１は、生成指令と共にユーザから指定された最新バージョンの三次元点群地図データＤ１を取得する（Ｓ１１０）。

【0050】

プロセッサ１１は、例えばストレージ１５から最新バージョンの三次元点群地図データＤ１を読み出すことにより取得することができる。別例によれば、プロセッサ１１は、データ入出力部１９を通じて外部装置から最新バージョンの三次元点群地図データＤ１を取得することができる。

【0051】

その後、プロセッサ１１は、取得した三次元点群地図データＤ１が有する点群データを、部分空間毎に分割することにより、部分点群データの一群に変換する（Ｓ１１５）。取得した三次元点群地図データＤ１が、既に部分点群データの一群に分割されたデータである場合には、Ｓ１１５の処理を省略することができる。

【0052】

続くＳ１２０において、プロセッサ１１は、前バージョンの三次元点群地図データＤ１、すなわち、最新バージョンの一つ前のバージョンの三次元点群地図データＤ１を取得する。プロセッサ１１は、例えばストレージ１５から前バージョンの三次元点群地図データＤ１を読み出すことにより取得することができる。

【0053】

その後、プロセッサ１１は、Ｓ１１５での処理と同様に、取得した前バージョンの三次元点群地図データＤ１が有する点群データを、必要に応じて、部分点群データの一群に分割する（Ｓ１２５）。

【0054】

続くＳ１３０において、プロセッサ１１は、対象部分空間として、差分データの生成対象の部分空間を選択する。対象部分空間は、一つのボクセルであり得る。続くＳ１４０において、プロセッサ１１は、前バージョンの三次元点群地図データＤ１における対象部分空間の部分点群データと、最新バージョンの三次元点群地図データＤ１における対象部分空間の部分点群データとを比較して、対象部分空間の差分データを生成する。

【0055】

プロセッサ１１は、対象部分空間に関して、前バージョンの部分点群データが表す点群である第一の部分点群と、最新バージョンの部分点群データが表す点群である第二の部分点群とを比較して、部分空間の点群に関する差分データを生成する。

【0056】

第一例によれば、プロセッサ１１は、第二の部分点群のうち、第一の部分点群には存在しない点群である追加対象の点群、及び、第一の部分点群のうち、第二の部分点群には存在しない削除対象の点群を判別し、判別した追加対象の点群及び削除対象の点群の情報を含む差分データを生成することができる。差分データは、これらの点群の位置座標の情報を有することができる。

【0057】

プロセッサ１１は、第二の部分点群を構成する点のそれぞれに関して、対応する点から所定の微小距離内に位置する点が、第一の部分点群に存在するとき、対応する点が、第一の部分点群に存在すると判定することができる。微小距離は、点群の計測誤差を考慮して、設計者により定められ得る。

【0058】

プロセッサ１１は、第一の部分点群を構成する点のそれぞれに関して、対応する点の位置座標から上記微小距離内に位置する点が、第二の部分点群に存在しないとき、対応する点が、第二の部分点群に存在しないと判定することができる。

【0059】

第二例によれば、プロセッサ１１は、第二の部分点群と第一の部分点群とが同一の点群であるとき、差分がないことを表すコードを記述した差分データを生成し、第二の部分点群と第一の部分点群とが同一の点群でないとき、第二の部分点群の情報を記述した差分データを生成することができる。ここでは、上記微小距離内に位置する、第一の部分点群内の点と、第二の部分点群内の点を、同一の点と判別することができる。

【0060】

続くＳ１５０において、プロセッサ１１は、所定地域に対応する三次元空間を構成する全ての部分空間について差分データを生成したか否かを判断する。全ての部分空間について差分データを生成していないと判断した場合（Ｓ１５０でＮｏ）、プロセッサ１１は、Ｓ１３０において、次の対象部分空間を選択し、選択した新たな対象部分空間の差分データを、Ｓ１４０の処理を実行することにより生成する。

【0061】

プロセッサ１１は、図５に示すように、部分空間毎に、対応する部分空間の第一の部分点群と、第二の部分点群とを比較して、前バージョンの三次元点群地図データＤ１における対応する部分空間の点群を、最新バージョンの三次元点群地図データＤ１における同部分空間の点群に更新するための差分データを生成する。

【0062】

プロセッサ１１は、すべての部分空間について差分データを生成したと判断すると（Ｓ１５０でＹｅｓ）、差分データをまとめた更新用データＤ３を生成する（Ｓ１６０）。更新用データＤ３は、図３に示すように部分空間毎の差分データを有することができる。更新用データＤ３は、各差分データを、対応する部分空間の識別コードに関連付けて備えることができる。

【0063】

その後、プロセッサ１１は、生成した更新用データＤ３を出力する（Ｓ１７０）。Ｓ１７０において、プロセッサ１１は、更新用データＤ３を、ストレージ１５に保存することができる。プロセッサ１１は、更新用データＤ３の電子機器３０への提供のために、インターネット等の広域ネットワーク上の所定サイトに、更新用データＤ３を登録することができる。その後、プロセッサ１１は、データ生成処理を終了する。

【0064】

プロセッサ１１は、このようなデータ生成処理を、ユーザからの指令に従って繰返し実行することにより、三以上の複数のバージョンに関して、隣り合う二つのバージョンの組み合わせ毎に、二つのバージョンのうち第一のバージョンの三次元点群地図データＤ１を、第二のバージョンの三次元点群地図データＤ１に更新するための更新用データＤ３を生成し、サイト上に登録する。

【0065】

電子機器３０のプロセッサ３１は、定期的に図６に示すデータ取得処理を実行する。このデータ取得処理の実行により、プロセッサ３１は、データ生成装置１０により生成された更新用データＤ３であって、未取得の更新用データＤ３を、所定サイトを通じて、データ生成装置１０から取得する。未取得の更新用データＤ３は、通常、データ生成装置１０により生成された最新の更新用データＤ３である。

【0066】

プロセッサ３１は、定期的に、未取得の更新用データＤ３が存在するか否かを判断し（Ｓ２１０）、未取得の更新用データＤ３が存在すると判断した場合（Ｓ２１０でＹｅｓ）、対応する更新用データＤ３を所定サイトから取得する（Ｓ２２０）。

【0067】

Ｓ２２０において、プロセッサ３１は、取得した更新用データＤ３を、ストレージ３５に保存することができる。このような更新用データＤ３の取得及び保存により、電子機器３０のストレージ３５には、更新用データＤ３が蓄積される。

【0068】

図７に示すように、電子機器３０のストレージ３５には、バックアップデータとして、三次元点群地図データＤ１を、初期バージョンから最新バージョンまでの各バージョンの三次元点群地図データＤ１に切り替えるために必要な更新用データＤ３が記憶保持される。

【0069】

電子機器３０は、ストレージ３５が記憶するバックアップデータに基づき、ストレージ３５が記憶する参照用の三次元点群地図データＤ１を、ユーザから指定されたバージョンに更新する。

【0070】

参照用の三次元点群地図データＤ１は、電子機器３０において、自動運転やＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）シミュレーションなどの主な処理で使用される三次元点群地図データＤ１のことである。

【0071】

電子機器３０は、バックアップデータとして、初期バージョンの三次元点群地図データＤ１と、三次元点群地図データＤ１を初期バージョンから最新バージョンまでの各バージョンの三次元点群地図データＤ１に切り替えるために必要な更新用データＤ３の一群とを記憶していてもよい。電子機器３０は、初期バージョンの三次元点群地図データＤ１に更新用データＤ３の一群を適用することにより、ユーザから指定された任意のバージョンの三次元点群地図データＤ１を構築するように構成されてもよい。

【0072】

しかしながら、初期バージョンの三次元点群地図データＤ１を、参照用の三次元点群地図データＤ１と共にストレージ３５に記憶する場合には、ストレージ３５として、記憶容量の大きいストレージを用意する必要がある。

【0073】

このため、本実施形態の電子機器３０は、バックアップデータとして初期バージョンの三次元点群地図データＤ１を保持することを必須とせずに、更新用データＤ３の一群を用いて、参照用の三次元点群地図データＤ１のバージョンを切り替える。このようにして電子機器３０は、三次元点群地図データＤ１のバージョンスイッチングを実現する。

【0074】

電子機器３０のプロセッサ３１は、操作部３８を通じてユーザから三次元点群地図データＤ１の更新指令が入力されると、図８に示すデータ更新処理を実行し、更新指令と共に更新先のバージョンとして指定されたバージョンに、参照用の三次元点群地図データＤ１を更新する。

【0075】

データ更新処理を開始すると、プロセッサ３１は、ストレージが記憶する参照用の三次元点群地図データＤ１の現在のバージョンを判別する（Ｓ３１０）。

【0076】

その後、プロセッサ３１は、参照用の三次元点群地図データＤ１を、Ｓ３１０で判別した現在のバージョンから、更新指令と共に指定された更新先のバージョンまで、バージョンアップ又はバージョンダウンさせるために必要な、更新用データＤ３を、ストレージ３５のバックアップデータから取得する（Ｓ３２０）。

【0077】

例えば、現在のバージョンがバージョンＭであり、更新先バージョンが、バージョン（Ｍ＋２）であるとき、バージョンＭからバージョン（Ｍ＋１）に三次元点群地図データＤ１を更新するための更新用データＤ３、及び、バージョン（Ｍ＋１）からバージョン（Ｍ＋２）に三次元点群地図データＤ１を更新するための更新用データＤ３が、バックアップデータから取得される。

【0078】

例えば、差分データが上記第一例のように構成される場合であって、現在のバージョンがバージョンＭであり、更新先バージョンが、バージョン（Ｍ－２）であるときには、バージョン（Ｍ－２）からバージョン（Ｍ－１）に三次元点群地図データＤ１を更新するための更新データ、バージョン（Ｍ－１）からバージョンＭに三次元点群地図データＤ１を更新するための更新データが、バックアップデータから取得される。

【0079】

差分データが上記第一例のように構成される場合には、追加対象の点群及び削除対象の点群を逆に理解することにより、更新用データＤ３を、バージョンダウンのための更新用データＤ３として理解することが可能である。

【0080】

Ｓ３３０において、プロセッサ３１は、上記取得した更新用データＤ３を用いて、ストレージ３５が記憶する参照用の三次元点群地図データＤ１を、更新先のバージョンまで段階的にバージョンアップ又はバージョンダウンさせるように更新することにより、ストレージ３５が記憶する参照用の三次元点群地図データＤ１を上書き更新する。

【0081】

プロセッサ３１は、三次元点群地図データＤ１における各部分空間の点群を、更新用データＤ３に含まれる対応する部分空間の差分データを参照して更新することができる。本実施形態では、部分空間毎の差分データが用意されている。このため、プロセッサ３１は、各部分空間の点群の更新を、他の部分空間の差分データを参照することなく、更には、他の部分空間の点群の影響を受けることなく、実行することができる。従って、プロセッサ３１は、三次元点群地図データＤ１の更新を、効率的に実現することができる。

【0082】

以上に、本実施形態の処理システム１の構成を説明した。本実施形態では、上述した通り、三次元点群地図データＤ１の更新用データＤ３が、隣接するバージョン間での三次元点群地図データＤ１の差分を表すデータとして構成されるため、電子機器３０は、更新用データＤ３の蓄積により、ユーザから指定された任意のバージョンへの三次元点群地図データＤ１の更新を、必要なストレージ３５の容量を抑えて実現することができる。

【0083】

特に本実施形態では、更新用データＤ３に、部分空間毎の差分データ、換言すれば、ボクセル単位の差分データが格納される。地域内の三次元形状は、多くの部分が静的であり、異なるバージョン間でも変化がない。このため、部分空間毎の差分データを用意することによれば、更新用データＤ３内において、差分を、データサイズを抑えて効率的に記述できる。更に言えば、部分空間／ボクセル単位で、三次元点群地図データＤ１を効率的に更新することができる。

【0084】

三次元点群地図データＤ１は、データサイズの大きい種類の地図データであることから、このように差分データを用意して、三次元点群地図データＤ１のバージョンスイッチングを効率的に行うことができるように、電子機器３０を構成することは大変有意義である。このようなバージョンスイッチングを実現可能な更新用データＤ３として、データサイズの小さい更新用データＤ３を生成可能なデータ生成装置１０もまた大変役立つ。

【0085】

［その他の実施形態］
本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。電子機器３０には、上述したように、初期バージョンの三次元点群地図データＤ１がバックアップデータとして保存されていてもよい。

【0086】

参照用の三次元点群地図データＤ１のバージョンスイッチングは、初期バージョンの三次元点群地図データＤ１と、更新用データＤ３の一群とを用いて更新先のバージョンの三次元点群地図データＤ１を生成し、参照用の三次元点群地図データＤ１を、生成した三次元点群地図データＤ１で上書きすることによって実現されてもよい。

【0087】

差分データは、ボクセル単位で用意されなくてもよく、例えばボクセルの整数倍のサイズなどの、ボクセルサイズより大きいサイズで区切られる部分空間毎に用意されてもよい。差分データにおける差分の記述方式も、上述した第一例及び第二例に限定されない。

【0088】

この他、三次元点群地図データＤ１は、ボクセル化された三次元点群地図データＤ１でなくてもよい。ボクセル化されていない三次元点群地図データＤ１についての更新に、本実施形態の技術思想が適用されてもよい。

【0089】

上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【0090】

［本明細書が開示する技術思想］
本明細書には、次の技術思想が開示されていると理解することができる。
［項目１］
複数の三次元点群地図データであって、それぞれが、複数の時点のうちの、対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す複数の三次元点群地図データを取得するように構成される取得部と、
前記複数の三次元点群地図データのうちの、第一の時点に対応する三次元点群地図データである第一の三次元点群地図データを、第二の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成するように構成されるデータ生成部と、
を備え、
前記データ生成部は、前記所定地域に対応する三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、前記第一の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第一の部分点群と、前記第二の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第二の部分点群と、を比較して、前記部分空間の点群に関する差分データを生成し、前記差分データを用いた前記更新用データを生成するデータ生成システム。
［項目２］
前記データ生成部は、前記差分データとして、ボクセル単位の差分データを生成する項目１記載のデータ生成システム。
［項目３］
前記複数の時点は、三以上の時点であり、
前記データ生成部は、前記複数の時点に関して、隣り合う二つの時点の組み合わせ毎に、前記二つの時点のうちの一方の時点に対応する前記第一の三次元点群地図データを、他方の時点に対応する前記第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成する項目１又は項目２記載のデータ生成システム。
［項目４］
コンピュータにより実行されるデータ生成方法であって、
複数の三次元点群地図データであって、各三次元点群地図データが、複数の時点のうちの、対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す複数の三次元点群地図データを取得することと、
前記複数の三次元点群地図データのうちの、第一の時点に対応する三次元点群地図データである第一の三次元点群地図データを、第二の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することと、
を含み、
前記更新用データを生成することは、前記所定地域に対応する三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、前記第一の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第一の部分点群と、前記第二の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第二の部分点群と、を比較して、前記部分空間の点群に関する差分データを生成し、前記差分データを用いた前記更新用データを生成することを含むデータ生成方法。
［項目５］
前記更新用データを生成することは、前記差分データとして、ボクセル単位の差分データを生成することを含む項目４記載のデータ生成方法。
［項目６］
前記複数の時点は、三以上の時点であり、
前記更新用データを生成することは、前記複数の時点に関して、隣り合う二つの時点の組み合わせ毎に、前記二つの時点のうちの一方の時点に対応する前記第一の三次元点群地図データを、他方の時点に対応する前記第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することを含む項目４又は項目５記載のデータ生成方法。
［項目７］
項目６記載のデータ生成方法により生成された前記組み合わせ毎の前記更新用データを、記録媒体に記録することと、
前記複数の時点のうちの一つの時点に対応する三次元点群地図データを、前記記録媒体に記録することと、
更新指令が入力されると、前記記録媒体に記録された前記三次元点群地図データ及び前記更新用データに基づき、前記複数の時点のうち、前記更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成することと、
を含むデータ更新方法。
［項目８］
項目６記載のデータ生成方法により生成された前記組み合わせ毎の前記更新用データを記録媒体に記録し、更には、前記複数の時点のうちの一つの時点に対応する三次元点群地図データを前記記録媒体に記録するデータ記録部と、
更新指令が入力されると、前記記録媒体に記録された前記三次元点群地図データ及び前記更新用データに基づき、前記複数の時点のうち、前記更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成する地図データ更新部と、
を備えるデータ更新システム。
［項目９］
項目４～項目６のいずれか一項記載のデータ生成方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
［項目１０］
項目７記載のデータ更新方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

【符号の説明】

【0091】

１…処理システム、１０…データ生成装置、１１…プロセッサ、１３…メモリ、１５…ストレージ、１７…表示部、１８…操作部、１９…データ入出力部、３０…電子機器、３１…プロセッサ、３３…メモリ、３５…ストレージ、３７…表示部、３８…操作部、３９…通信部、Ｄ１…三次元点群地図データ、Ｄ３…更新用データ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元点群地図データを活用した処理を実行するように構成される電子機器において、前記電子機器が備えるコンピュータにより実行されるデータ更新方法であって、
前記データ更新方法によって更新されるデータは、前記電子機器とは別のデータ生成装置において、前記データ生成装置が備えるコンピュータにより実行されるデータ生成方法によって生成されるデータであり、
前記データ生成方法は、
複数の三次元点群地図データであって、各三次元点群地図データが、複数の時点のうちの、対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す複数の三次元点群地図データを取得することと、
前記複数の三次元点群地図データのうちの、第一の時点に対応する三次元点群地図データである第一の三次元点群地図データを、第二の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することと、
を含み、
前記更新用データを生成することは、前記所定地域に対応する三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、前記第一の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第一の部分点群と、前記第二の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第二の部分点群と、を比較して、前記部分空間の点群に関する差分データを生成し、前記差分データを用いた前記更新用データを生成することを含み、
前記複数の時点は、三以上の時点であり、
前記更新用データを生成することは、前記複数の時点に関して、隣り合う二つの時点の組み合わせ毎に、前記二つの時点のうちの一方の時点に対応する前記第一の三次元点群地図データを、他方の時点に対応する前記第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することを含み、
前記データ更新方法は、
前記データ生成方法により生成された前記組み合わせ毎の前記更新用データを、記録媒体に記録することと、
前記複数の時点のうちの一つの時点に対応する三次元点群地図データを、前記記録媒体に記録することと、
更新指令が入力されると、前記記録媒体に記録された前記三次元点群地図データ及び前記更新用データに基づき、前記複数の時点のうち、前記更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成することと、
を含み、
前記記録媒体には、前記電子機器において前記三次元点群地図データを活用した処理を実行する際に参照される参照用の前記三次元点群地図データを記憶する参照用三次元点群地図データ記録領域と、前記組み合わせ毎の前記更新用データそれぞれをバックアップデータとして蓄積するための複数の更新用データ記録領域と、前記一つの時点に対応する三次元点群地図データをバックアップデータとして蓄積するためのバックアップ用三次元点群地図データ記録領域とが、それぞれ確保され、
前記更新指令が入力された際には、前記バックアップデータとして前記記録媒体に蓄積されている前記バックアップ用三次元点群地図データ及び前記更新用データに基づき、前記複数の時点のうち、前記更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成して、前記参照用三次元点群地図データ記録領域に記録することにより、前記参照用三次元点群地図データを前記更新指令によって指定された任意のバージョンへバージョンアップ又はバージョンダウンさせるバージョンスイッチングを実現する、
データ更新方法。

【請求項2】

前記更新用データは、ボクセル単位の前記差分データである請求項１記載のデータ更新方法。

【請求項3】

請求項１又は請求項２記載のデータ更新方法を電子機器が備えるコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

【請求項4】

三次元点群地図データを活用した処理を実行するように構成される電子機器であって、
前記電子機器が備えるコンピュータは、データ更新方法を実行可能に構成され、
前記データ更新方法によって更新されるデータは、前記電子機器とは別のデータ生成装置において、前記データ生成装置が備えるコンピュータにより実行されるデータ生成方法によって生成されるデータであり、
前記データ生成方法は、
複数の三次元点群地図データであって、各三次元点群地図データが、複数の時点のうちの、対応する一時点における所定地域の三次元形状を表す複数の三次元点群地図データを取得することと、
前記複数の三次元点群地図データのうちの、第一の時点に対応する三次元点群地図データである第一の三次元点群地図データを、第二の時点に対応する第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することと、
を含み、
前記更新用データを生成することは、前記所定地域に対応する三次元空間を分割して定義される複数の部分空間に関し、部分空間毎に、前記第一の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第一の部分点群と、前記第二の三次元点群地図データにおける前記部分空間の点群である第二の部分点群と、を比較して、前記部分空間の点群に関する差分データを生成し、前記差分データを用いた前記更新用データを生成することを含み、
前記複数の時点は、三以上の時点であり、
前記更新用データを生成することは、前記複数の時点に関して、隣り合う二つの時点の組み合わせ毎に、前記二つの時点のうちの一方の時点に対応する前記第一の三次元点群地図データを、他方の時点に対応する前記第二の三次元点群地図データに更新するための更新用データを生成することを含み、
前記データ更新方法は、
前記データ生成方法により生成された前記組み合わせ毎の前記更新用データを、記録媒体に記録することと、
前記複数の時点のうちの一つの時点に対応する三次元点群地図データを、前記記録媒体に記録することと、
更新指令が入力されると、前記記録媒体に記録された前記三次元点群地図データ及び前記更新用データに基づき、前記複数の時点のうち、前記更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成することと、
を含み、
前記記録媒体には、前記電子機器において前記三次元点群地図データを活用した処理を実行する際に参照される参照用の前記三次元点群地図データを記憶する参照用三次元点群地図データ記録領域と、前記組み合わせ毎の前記更新用データそれぞれをバックアップデータとして蓄積するための複数の更新用データ記録領域と、前記一つの時点に対応する三次元点群地図データをバックアップデータとして蓄積するためのバックアップ用三次元点群地図データ記録領域とが、それぞれ確保され、
前記更新指令が入力された際には、前記バックアップデータとして前記記録媒体に蓄積されている前記バックアップ用三次元点群地図データ及び前記更新用データに基づき、前記複数の時点のうち、前記更新指令にて指定された時点に対応する三次元点群地図データを、新たな三次元点群地図データとして生成して、前記参照用三次元点群地図データ記録領域に記録することにより、前記参照用三次元点群地図データを前記更新指令によって指定された任意のバージョンへバージョンアップ又はバージョンダウンさせるバージョンスイッチングを実現する、
電子機器。

【請求項5】

前記更新用データは、ボクセル単位の前記差分データである請求項４記載の電子機器。