特許 7479685 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-26

(45)【発行日】2024-05-09

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20240430BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20240430BHJP

   B60W 40/06 20120101ALI20240430BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 D

G08G1/00 J

B60W40/06

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020148310

(22)【出願日】2020-09-03

(65)【公開番号】P2022042745

(43)【公開日】2022-03-15

【審査請求日】2023-02-03

【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）国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構、戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）「スマートバイオ産業・農業基盤技術」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

(73)【特許権者】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】松島 健一

(72)【発明者】

【氏名】伊達 央

【審査官】宮本 礼子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０４８５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００３１１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２５／００

Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

路面を走行する移動体を示す情報、および前記路面を示す情報を取得する情報取得部と、
前記路面を仮想的に拡張した拡張面を示す情報を生成する拡張面生成部と、
前記路面および前記拡張面からなる仮想路面において前記移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成する走行領域生成部と、
を備え、
前記拡張面は、前記移動体を走行させるために改修が必要となる改修領域を含み、
前記拡張面生成部は、前記路面を仮想的に拡幅することにより拡張して前記拡張面を生成する、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項2】

前記走行領域生成部は、前記仮想路面に含まれる各点に、前記路面および周辺の状況に基づく第１コストと、前記路面および周辺を含む空間の状況に基づく第２コストとを関連付け、
前記走行領域に含まれる各点に関連付けられた第１コストおよび第２コストが所定の条件を満たすよう、当該走行領域を示す情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記拡張面に含まれる各点に関連付けられる第１コストは、前記拡張面の拡張しやすさに基づくものであり、
前記第２コストは、前記仮想路面を含む空間に存在する物体の移設しやすさに基づくものである、
ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記走行領域生成部は、前記移動体の走行状態が所定の制約条件を満たすよう前記走行領域を示す情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記走行領域を示す情報に基づいて、前記改修領域を示す情報を生成する改修領域生成部をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記走行領域生成部は、複数の移動体または複数の経路の各々について、前記走行領域を示す情報を生成し、
前記改修領域生成部は、複数の前記走行領域に基づいて前記改修領域を示す情報を生成する、
ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。

【請求項7】

路面を走行する移動体を示す情報、および前記路面を示す情報を取得する情報取得部と、
前記路面を仮想的に拡張した拡張面を示す情報を生成する拡張面生成部と、
前記路面および前記拡張面からなる仮想路面において前記移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成する走行領域生成部と、
を備え、
前記走行領域生成部は、前記仮想路面に含まれる各点に、前記路面および周辺の状況に基づく第１コストと、前記路面および周辺を含む空間の状況に基づく第２コストとを関連付け、
前記走行領域に含まれる各点に関連付けられた第１コストおよび第２コストが所定の条件を満たすよう、当該走行領域を示す情報を生成し、
前記拡張面生成部は、前記路面を仮想的に拡幅することにより拡張して前記拡張面を生成する、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項8】

前記拡張面に含まれる各点に関連付けられる第１コストは、前記拡張面の拡張しやすさに基づくものであり、
前記第２コストは、前記仮想路面を含む空間に存在する物体の移設しやすさに基づくものである、
ことを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。

【請求項9】

路面を走行する移動体を示す情報、および前記路面を示す情報を取得する情報取得部と、
前記路面を仮想的に拡張した拡張面を示す情報を生成する拡張面生成部と、
前記路面および前記拡張面からなる仮想路面において前記移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成する走行領域生成部と、
を備え、
前記走行領域を示す情報に基づいて、前記拡張面のうち前記移動体を走行させるために改修が必要となる改修領域を示す情報を生成する改修領域生成部をさらに備え、
前記拡張面生成部は、前記路面を仮想的に拡幅することにより拡張して前記拡張面を生成する、
ことを特徴とする情報処理装置。

【請求項10】

前記走行領域生成部は、複数の移動体または複数の経路の各々について、前記走行領域を示す情報を生成し、
前記改修領域生成部は、複数の前記走行領域に基づいて前記改修領域を示す情報を生成する、
ことを特徴とする請求項９に記載の情報処理装置。

【請求項11】

情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
路面を走行する移動体を示す情報、および前記路面を示す情報を取得するステップと、
前記路面を仮想的に拡張した拡張面を示す情報を生成するステップと、
前記路面および前記拡張面からなる仮想路面において前記移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成するステップと、
を含み、
前記拡張面は、前記移動体を走行させるために改修が必要となる改修領域を含み、
前記拡張面を示す情報を生成するステップにおいて、前記路面を仮想的に拡幅することにより拡張して前記拡張面を生成する、
情報処理方法。

【請求項12】

請求項１から１０の何れか１項に記載の情報処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、上記各部としてコンピュータを機能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、路面を走行する移動体の走行領域を決定する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、路面を走行する移動体の走行領域を決定する技術が知られている。例えば、特許文献１には、移動体の走行領域を決定し、当該走行領域を走行中の移動体が障害物等の危険物体に近づくと警告を出力する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－４９２１９号公報（２００７年２月２２日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、路面は、例えば路幅、障害物等に起因して、移動体が走行しづらい箇所又は走行できない箇所を含む場合がある。上述のような従来技術は、決定した走行領域に、走行しづらい箇所又は走行できない箇所が含まれる可能性があり、適切な走行領域を決定する上で改善の余地がある。

【0005】

本発明の一態様は、路面を走行する移動体の走行領域をより適切に決定する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理装置は、路面を走行する移動体を示す情報、および前記路面を示す情報を取得する情報取得部と、前記路面を仮想的に拡張した拡張面を示す情報を生成する拡張面生成部と、前記路面および前記拡張面からなる仮想路面において前記移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成する走行領域生成部と、を備えている。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、路面を走行する移動体の走行領域をより適切に決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る情報処理装置の機能的な構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る情報処理装置が実行する処理の流れを説明するフローチャートである。

【図3】本発明の一実施形態における仮想路面の一例を説明する模式図である。

【図4】本発明の一実施形態における第１コストの具体例を説明する模式図である。

【図5】本発明の一実施形態におけるコスト関数を用いて提示されるコスト分布を説明する模式図である。

【図6】本発明の一実施形態における第２コストの具体例を説明する模式図である。

【図7】本発明の一実施形態における走行領域の具体例を説明するための模式図である。

【図8】本発明の一実施形態の変形例２に係る情報処理装置が実行する処理の流れを説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

〔実施形態〕
以下、本発明の一実施形態に係る情報処理装置１について、詳細に説明する。

【0010】

＜情報処理装置１の概要＞
情報処理装置１は、路面を走行する移動体を示す情報、および路面を示す情報を取得し、路面を仮想的に拡張した拡張面を示す情報を生成し、路面および拡張面からなる仮想路面において移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成する装置である。

【0011】

また、情報処理装置１は、走行領域を示す情報に基づいて、拡張面のうち移動体を走行させるために改修が必要となる改修領域を示す情報を生成する。

【0012】

（移動体）
移動体は、路面を走行する物体である。例えば、移動体は、路面を走行するための車輪を有していてもよい。また、例えば、移動体は、自律走行可能であってもよいし、オペレータの制御により走行可能であってもよい。また、例えば、移動体は、オペレータを搭載可能な車両であってもよい。移動体の具体例としては、農場における農機、建設現場、鉱山、または電力プラント等で作業する作業車両が挙げられるが、これらに限られない。

【0013】

（路面）
路面は、移動体が走行するために配置される面である。なお、路面は、１本道の路面であってもよいし、交差、分岐または合流により接続された複数の道の路面であってもよい。以降、路面を、「既存の路面」と記載する場合もある。

【0014】

路面は、幅方向の境界を規定する境界線を有する。幅方向とは、路面において移動体に想定される走行方向に対して直交する方向である。移動体は、路面の境界線から外側にはみ出して走行することが難しい。つまり、路面は、移動体の形状によっては、路幅等に起因して移動体が走行しづらい箇所または走行できない箇所を含む場合がある。

【0015】

（拡張面および仮想路面）
拡張面は、路面を仮想的に拡張した領域である。ここでは、仮想的な拡張とは、仮想的な拡幅であるものとする。この場合、拡張面は、路面の境界線に滑らかに接続する面である。路面および拡張面からなる領域を、仮想路面と記載する。

【0016】

（走行領域）
走行領域は、仮想路面において移動体に走行させる領域である。仮想路面では、移動体は既存の路面から拡張面にはみ出して走行することが可能である。換言すると、走行領域には、拡張面が含まれる場合がある。

【0017】

（改修領域）
改修領域は、拡張面のうち、走行領域を移動体に走行させるために改修が必要となる領域である。換言すると、改修領域は、拡張面および走行領域が重なる部分である。

【0018】

（情報処理装置１の効果）
情報処理装置１は、路面に移動体が走行しづらい箇所または走行できない箇所があっても拡幅すれば走行できる場合には、拡張面を含む走行領域を示す情報を生成する。このように、情報処理装置１は、路面の拡幅を考慮することにより、路面を走行する移動体の走行領域をより適切に決定することができる。

【0019】

＜情報処理装置１の構成＞
図１は、情報処理装置１の機能的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、情報処理装置１は、情報取得部１１と、拡張面生成部１２と、走行領域生成部１３と、改修領域生成部１４とを含む。

【0020】

情報取得部１１は、移動体を示す情報、および路面を示す情報を取得する。また、情報取得部１１は、障害物を示す情報を取得する。情報取得部１１が取得する各情報の詳細については後述する。

【0021】

拡張面生成部１２は、路面を仮想的に拡幅することにより拡張した拡張面を示す情報を生成する。拡張面生成部１２が実行する処理の詳細については後述する。

【0022】

走行領域生成部１３は、仮想路面において移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成する。具体的には、走行領域生成部１３は、仮想路面に含まれる各点に、路面および周辺の状況に基づく第１コストと、路面および周辺を含む空間の状況に基づく第２コストとを関連付ける。また、走行領域生成部１３は、走行領域に含まれる各点に関連付けられた第１コストおよび第２コストが所定の条件を満たすよう、当該走行領域を示す情報を生成する。走行領域生成部１３が実行する処理の詳細については後述する。

【0023】

改修領域生成部１４は、走行領域を示す情報に基づいて、拡張面のうち移動体を走行させるために改修が必要となる改修領域を示す情報を生成する。改修領域生成部１４が実行する処理の詳細については後述する。

【0024】

＜情報処理装置１が実行する情報処理方法Ｓ１の流れ＞
図２は、情報処理装置１が実行する情報処理方法Ｓ１の流れを示すフローチャートである。

【0025】

（ステップＳ１０１）
ステップＳ１０１において、情報取得部１１は、路面を示す情報および障害物を示す情報を取得する。

【0026】

（路面を示す情報）
路面を示す情報は、路面の三次元形状を示す情報を含む。路面を示す情報は、路面を含む地形の三次元形状を示す情報であってもよい。路面を含む地形の三次元形状を示す情報は、例えば、点群データ、メッシュデータ、オルソ画像等によって表される。

【0027】

（障害物を示す情報）
障害物を示す情報は、路面上またはその周辺に存在する障害物を示す。また、障害物を示す情報は、障害物の位置および三次元形状を示す情報を含む。障害物の三次元形状を示す情報は、例えば、点群データ、メッシュデータ等によって表される。

【0028】

例えば、情報取得部１１は、路面を示す情報および障害物を示す情報を、ＵＡＶ（unmanned aerial vehicle）、ＭＭＳ（Mobile Mapping System）等を用いて測定された情報から抽出してもよい。また、情報取得部１１は、路面を示す情報および障害物を示す情報を、情報処理装置１が備えるメモリまたは外部に接続されたメモリから読み込むことにより取得してもよい。また、情報取得部１１は、路面を示す情報および障害物を示す情報を、ネットワークを介して接続された他の装置から取得してもよい。また、情報取得部１１は、入力装置を介して入力される情報に基づいて、路面を示す情報および障害物を示す情報を取得してもよい。

【0029】

（ステップＳ１０２）
ステップＳ１０２において、拡張面生成部１２は、路面を仮想的に拡幅することにより拡張した拡張面を生成する。具体的には、拡張面生成部１２は、路面の幅方向の各境界線において路面に滑らかに接続する拡張面の三次元形状を示す情報を生成する。また、拡張面生成部１２は、路面および拡張面からなる仮想路面を示す情報を生成する。

【0030】

（拡張面および仮想路面の具体例）
図３は、仮想路面の具体例を説明する模式図である。図３では、既存の路面Ｒ０の幅方向をｘ軸とし、路面Ｒ０に想定される移動体の走行方向をｙ軸とし、鉛直方向をｚ軸として示している。換言すると、図３は、ｚ軸方向から路面Ｒ０を上面視した図である。ただし、図３は、路面Ｒ０がｘｙ平面に含まれる平面であることを示すものではない。路面Ｒ０は、必ずしも平面に限らず、平面および曲面の一方または両方を含んで構成される。図３において、仮想路面Ｒ０ａは、路面Ｒ０および拡張面Ｒ１、Ｒ２を含む。境界線Ｌ１、Ｌ２は、路面Ｒ０の幅方向の端を示す。拡張面Ｒ１は、境界線Ｌ１において路面Ｒ０に滑らかに接続する面である。拡張面Ｒ２は、境界線Ｌ２において路面Ｒ０に滑らかに接続する面である。図３では、仮想路面Ｒ０ａは、路面Ｒ０、拡張面Ｒ１、Ｒ２からなる面として定義される。

【0031】

ここで、路面Ｒ０を示す情報として、既存の路面Ｒ０を含む地形の三次元形状を示す情報が実測に基づき得られているとする。この場合、例えば、拡張面生成部１２は、路面Ｒ０を含む地形の三次元形状に基づいて、境界線Ｌ１、Ｌ２を特定する。特定した境界線Ｌ１、Ｌ２の内側の領域が、路面Ｒ０を示す。例えば、拡張面生成部１２は、路面Ｒ０に基づき外挿により拡張面Ｒ１、Ｒ２を示す情報を生成する。具体例として、拡張面生成部１２は、路面Ｒ０のメッシュデータを作成して各メッシュの法線ベクトルを求め、境界線Ｌ１、Ｌ２より外側の領域における法線ベクトルを外挿により推定する。これにより、拡張面生成部１２は、推定した法線ベクトルを有するメッシュによって構成される拡張面Ｒ１、Ｒ２を生成する。図３では、路面Ｒ０の内側に示す実線の三角形群は、路面データＲ０のメッシュデータを模式的に示している。また、拡張面Ｒ１、Ｒ２の内側に示す破線の三角形群は、外挿により生成された拡張面Ｒ１、Ｒ２のメッシュデータを模式的に示している。

【0032】

（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０３において、情報取得部１１は、移動体を示す情報を取得する。例えば、情報取得部１１は、移動体を示す情報を、情報処理装置１が備えるメモリまたは外部に接続されたメモリから読み込むことにより取得してもよい。また、情報取得部１１は、移動体を示す情報を、ネットワークを介して接続された他の装置から取得してもよい。また、情報取得部１１は、入力装置を介して入力される情報に基づいて、移動体を示す情報を取得してもよい。

【0033】

（移動体を示す情報）
移動体を示す情報は、移動体の三次元形状を示す情報、および移動体の走行パラメータを含む。

【0034】

移動体の三次元形状を示す情報は、例えば、点群データ、メッシュデータ等によって表される。例えば、移動体の三次元形状を示す情報は、三次元スキャナーによって取得された情報であってもよい。また、例えば、移動体の三次元形状を示す情報は、移動体の仕様情報から生成された情報であってもよい。また、例えば、移動体の三次元形状を示す情報は、移動体の製造メーカから提供された情報であってもよい。

【0035】

また、移動体を示す情報は、移動体の走行パラメータを含む。走行パラメータとは、例えば、旋回半径、車体幅、前輪幅、後輪幅、軸距、全長、全高、不陸追従性を示す情報等を含む。

【0036】

（ステップＳ１０４）
ステップＳ１０４において、走行領域生成部１３は、仮想路面に含まれる各点に対して、第１コストおよび第２コストを関連付ける。

【0037】

（第１コストの関連付け処理）
第１コストは、既存の路面および周辺の状況に基づいて、仮想路面に付与されるコストである。第１コストは、移動体の設置面が既存の路面から外れないことを目的として各点に関連付けられる。ここで、移動体の設置面とは、例えば、移動体の車輪と路面とが接している領域のうち最も外縁の点である。なお、仮に移動体の設置面が既存の路面から外れて拡張面にはみ出す場合を考慮して、大きさや広がりを持った第１コストがあらかじめ付与される。つまり、第１コストは、移動体の設置面が既存の路面から外れないほど合計が低く抑えられるように付与される。換言すると、第１コストは、移動体の設置面が既存の路面の境界を逸脱すれば合計が高くなるよう付与される。あらかじめ付与される第１コストには、設計者の意図が反映されていることが望ましい。なお、最終的な走行領域は、第２コスト等を含む総合的なコストを参照して決定される。

【0038】

ここで、仮想路面のうち、拡張面に含まれる各点に関連付けられる第１コストは、拡張面の拡張しやすさに基づくコストである。拡張しやすさとは、改修しやすさであり、例えば、拡幅工事のしやすさをいう。拡幅工事のしやすさは、例えば、土地利用の自由度に応じて定まる。例えば、第１コストの値が小さいほど拡張しやすいことを示す場合、拡張面では、土地利用の自由度が高いほど第１コストが小さく、自由度が小さいほど第１コストが大きい。

【0039】

また、既存の路面に含まれる各点に関連付けられる第１コストは、移動体の走行しやすさに基づくコストであってもよい。例えば、第１コストの値が小さいほど走行しやすいことを示す場合、路面の中心線（幅方向における中央）に近いほど第１コストが小さく、境界に近いほど第１コストが大きい。このような第１コストは、路面の中心線に沿うほど走行しやすいことを示している。

【0040】

なお、第１コストの定義範囲の最大値は、走行不可または改修不可を示し、最小値は、改修不要を示していてもよい。

【0041】

（第２コストの関連付け処理）
また、ステップＳ１０４において、走行領域生成部１３は、仮想路面に含まれる各点に対して、第２コストを関連付ける。第２コストは、仮想路面を含む空間の状況に基づくコストである。第２コストは、移動体が仮想路面を走行する際に必要となる空間領域を確保することを目的として各点に関連付けられる。

【0042】

具体的には、第２コストは、仮想路面を含む空間に存在する物体の移設しやすさに基づくコストである。例えば、移動体の設置面が仮想路面を外れないような走行領域であっても、当該走行領域上の空間またはその周辺の空間に物体が存在する場合、移動体の三次元形状によっては、移動体が物体に衝突する可能性がある。そこで、第２コストとして、そのような物体の移設しやすさに応じた値が関連付けられる。例えば、仮想路面を含む空間に街灯と樹木とが存在し、街灯の方が移設しやすいとする。第２コストの値が小さいほど移設しやすいことを示す場合、仮想路面においてその上に街灯が存在する領域の第２コストは、上に樹木が存在する領域の第２コストより小さい。また、第２コストの定義範囲の最大値は、移設不可を示し、最小値は、移設不要を示していてもよい。

【0043】

このように、第２コストは、移動体の設置面が既存の路面の境界を逸脱していなくても、空間において移動体が物体に衝突すれば合計が高くなるようあらかじめ付与される。このような第２コストは、例えば、移動体が、車両および車両上に載置された作業機からなるケース等を考慮するために付与される。このようなケースでは、移動体を上面視したときの作業機は、車両からはみ出す部分を有する可能性がある。その場合、車両が既存の路面の境界を逸脱していなくても、車両上の作業機が路面の周辺にある物体に衝突する可能性がある。このようなケースは、第１コストだけでは考慮できない。第２コストは、このようなケースを考慮することを目的として付与されるものである。

【0044】

なお、ステップＳ１０２において、例えば、拡張面生成部１２は、路面および拡張面からなる仮想路面を示す情報を、表示装置に表示してもよい。また、例えば、走行領域生成部１３は、ステップＳ１０４において、入力装置を介して入力される情報に基づいて、各点に第１コストおよび第２コストを関連付けてもよい。また、例えば、走行領域生成部１３は、関連付けた第１コストおよび第２コストを、表示装置に表示された仮想路面に重畳してもよい。

【0045】

（第１コストの関連付けの具体例）
図４は、第１コストの具体例を説明するための模式図である。第１コストが関連付けられた仮想路面を、地面マップとも記載する。図４において、地面マップでは、仮想路面Ｒ０ａに含まれる各点に対して第１コストが関連付けられる。この例では、第１コストは、０以上２５５以下の整数により２５６段階で表される。また、この例では、第１コストは、数値が小さいほど走行しやすいことを示す。また、第１コストは、数値が小さいほど改修しやすいことを示す。また、例えば、第１コストの最大値２５５は、改修不可能、または走行不可能であることを示す。また、第１コストの最小値０は、最も走行しやすいこと、または改修不要であることを示す。

【0046】

図４において、路面Ｒ０の中心線Ｌ９に含まれる各点には、最も走行しやすいことを示す第１コストの最小値０が関連付けられる。

【0047】

また、領域Ｒ１ａは空き地であり、領域Ｒ２ａは住宅地である。領域Ｒ１ｂは、拡張面Ｒ１のうち領域Ｒ１ａに含まれる領域である。領域Ｒ２ｂは、拡張面Ｒ２のうち領域Ｒ２ａに含まれる領域である。

【0048】

領域Ｒ１ｂは空き地であるため、比較的拡幅しやすい。したがって、領域Ｒ１ｂに含まれる各点には、改修しやすさが中程度であることを示す第１コスト１００が関連付けられる。これにより、境界線Ｌ１のうち領域Ｒ１ｂに接する範囲ｄ１に含まれる各点にも、改修しやすさが中程度であることを示す第１コスト１００が関連付けられる。

【0049】

領域Ｒ２ｂは住宅地であるため、拡幅できない。したがって、領域Ｒ２ｂに含まれる各点には、改修不可能であることを示す第１コスト２５５が関連付けられる。これにより、境界線Ｌ２のうち領域Ｒ２ｂに接する範囲ｄ２に含まれる各点にも、改修しやすさが中程度であることを示す第１コスト１００が関連付けられる。

【0050】

また、拡張面生成部１２は、中心線Ｌ９および領域Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂだけでなく、仮想路面Ｒ０ａに含まれる各点に対して、改修しやすさを示す第１コストを関連付けることにより、地面マップを生成する。具体的には、拡張面生成部１２は、仮想路面Ｒ０ａに含まれる各点について、コスト関数を用いて第１コストを算出する。コスト関数は、仮想路面Ｒ０ａに含まれる基準点からの距離に応じて各点のコストを算出する関数である。拡張面生成部１２は、仮想路面Ｒ０ａにおいて、１または複数の基準点を設定する。

【0051】

図５は、コスト関数を説明する模式図である。図５において、コスト関数ｃ１は、基準点ｐ１からの距離に応じてコストを算出する関数である。コスト関数ｃ２は、基準点ｐ２からの距離に応じてコストを算出する関数である。基準点ｐ１は、例えば、空き地の領域Ｒ１ｂに含まれる。また、基準点ｐ２は、例えば、住宅地の領域Ｒ２ｂに含まれる。コスト関数ｃは、コスト関数ｃ１およびｃ２によって算出されるコストのうち最大値を第１コストとして算出する関数である。この例では、拡張面生成部１２は、仮想路面Ｒ０ａに含まれる各点に対して、コスト関数ｃにより算出される第１コストを関連付ける。なお、第１コストを算出するコスト関数ｃは、コスト関数ｃ１、ｃ２に基づき得られる値であれば、最大値に限らずその他の値を第１コストとしてもよい。例えば、拡張面生成部１２は、コスト関数ｃ１、ｃ２がそれぞれ算出するコストの和、最小値、平均値等を第１コストとしてもよい。なお、図５に示したコスト関数ｃ１、ｃ２は、それぞれ、基準点におけるコストが最大値をとる関数である。換言すると、これらのコスト関数ｃ１、ｃ２は、それぞれ、基準点からの距離が大きいほど低いコストを算出する。ただし、地面マップを生成するために用いるコスト関数は、基準点におけるコストが最小値をとる関数であってもよい。例えば、中心線Ｌ９に含まれる点を基準点とするコスト関数は、基準点からの距離が大きいほど高いコストを算出する。

【0052】

（第２コストの関連付けの具体例）
図６は、第２コストの具体例を説明するための模式図である。第２コストが関連付けられた仮想路面を、空間マップとも記載する。図６において、空間マップでは、仮想路面Ｒ０ａに含まれる各点に対して第２コストが関連付けられる。この例では、第２コストは、０以上２５５以下の整数により２５６段階で表される。また、この例では、第２コストは、数値が小さいほど移設しやすいことを示す。この場合、第２コストの最大値２５５は移設不可能であることを示し、第２コストの最小値０は移設不要であることを示す。

【0053】

図６において、障害物Ｂ１、Ｂ２は、仮想路面Ｒ０ａを含む空間に存在する物体である。この例では、障害物Ｂ１は街灯であり、障害物Ｂ２は樹木である。ここでは、障害物Ｂ１は、障害物Ｂ２より移設しやすいとする。例えば、仮想路面Ｒ０ａにおいてその上に障害物Ｂ１が存在する領域に含まれる各点には、第２コスト１００が関連付けられる。また、仮想路面Ｒ０ａにおいてその上に障害物Ｂ２が存在する領域に含まれる各点には、第２コスト１５０が関連付けられる。

【0054】

また、拡張面生成部１２は、仮想路面Ｒ０ａにおいてその上に障害物Ｂ１、Ｂ２が存在する領域だけでなく、仮想路面Ｒ０ａに含まれる各点に対して、移設しやすさを示す第２コストを関連付けることにより、空間マップを生成する。具体的には、拡張面生成部１２は、仮想路面Ｒ０ａに含まれる各点について、コスト関数を用いて第２コストを算出する。コスト関数は、仮想路面Ｒ０ａに含まれる基準点からの距離に応じて各点のコストを算出する関数である。拡張面生成部１２は、仮想路面Ｒ０ａにおいて、１または複数の基準点を設定する。

【0055】

第２コストを算出するコスト関数については、図５の説明において第１コストを第２コストと読み替えることにより同様に説明される。この場合、例えば、図５に示す基準点ｐ１は、障害物Ｂ１が位置する空間領域に含まれる。基準点ｐ２は、障害物Ｂ２が位置する空間領域に含まれる。

【0056】

（ステップＳ１０５）
ステップＳ１０５において、走行領域生成部１３は、仮想路面において移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成する。ここでは、始点および終点が与えられ、走行領域生成部１３は、仮想路面において移動体を始点から終点まで走行させる走行領域を示す情報を生成する。

【0057】

具体的には、走行領域生成部１３は、走行領域に含まれる各点に関連付けられた第１コストおよび第２コストが所定の条件を満たすよう、当該走行領域を示す情報を生成する。所定の条件とは、例えば、第１コストの合計が最小となり、かつ第２コストの合計が最小となることであってもよい。また、所定の条件とは、第１コストの合計および第２コストの合計の加重和が最小となることであってもよい。ただし、所定の条件は、上述したものに限られない。また、走行領域生成部１３は、生成した走行領域を示す情報を、表示装置に表示する。

【0058】

（走行領域の具体例）
図７は、走行領域生成部１３が走行領域を示す情報を生成する処理の具体例を説明する模式図である。図７の例では、路面Ｒ０はＴ字状である。このため、路面Ｒ０は、境界線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を有している。拡張面Ｒ１は、境界線Ｌ１において路面Ｒ０に滑らかに接続する面である。拡張面Ｒ２は、境界線Ｌ２において路面Ｒ０に滑らかに接続する面である。拡張面Ｒ３は、境界線Ｌ３において路面Ｒ０に滑らかに接続する面である。図５では、仮想路面Ｒ０ａは、路面Ｒ０、拡張面Ｒ１～Ｒ３を含む面として定義される。仮想路面Ｒ０ａについては、各点の第１コストを示す地面マップおよび各点の第２コストを含む空間マップが生成されている。

【0059】

ここでは、走行領域生成部１３が、始点Ｑ１から終点Ｑ２まで移動体Ｖを走行させる走行領域を示す情報を生成する例について説明する。走行領域生成部１３は、移動体Ｖを示すポリゴンデータに対して走行に必要な余裕幅を加えた判定ボックスＤを生成し、仮想路面Ｒ０ａに判定ボックスＤを配置して始点Ｑ１から終点Ｑ２まで走行させる。走行領域生成部１３は、判定ボックスＤを仮想路面Ｒ０ａにおいて走行させる経路を探索する。走行領域生成部１３は、判定ボックスＤを仮想路面Ｒ０ａにおいて走行させる経路のうち、（ｉ）移動体Ｖの車輪が仮想路面Ｒ０ａに接する領域のうち最も外縁の点に関連付けられた第１コストの合計値、および（ｉｉ）仮想路面Ｒ０ａにおいて判定ボックスＤ内の各ポリゴンに衝突する点に関連付けられた第２コストの合計値が最も小さくなる経路Ｃを決定する。走行領域生成部１３は、経路Ｃに沿って移動体Ｖを移動させた場合に判定ボックスＤが通過する領域を示す情報を、走行領域Ｒ９を示す情報として生成する。また、走行領域Ｒ９のうち判定ボックスＤが路面Ｒ０から境界線Ｌ１、Ｌ２を跨いで外側にはみ出した領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａを、改修により出現させる必要がある新たな面として記憶する。

【0060】

走行領域生成部１３が最適な走行領域を示す情報を生成するために用いる目的関数と制約条件の一例を、次式（１）、（２）、（３）に示す。

【0061】

【数1】

【0062】

【数2】

【0063】

【数3】

【0064】

式（１）に示す目的関数は、仮想路面Ｒ０ａにおいて格子状に第１コストまたは第２コストが配置されている場合に適用される目的関数である。式（１）に示す目的関数は、移動体Ｖが仮想路面Ｒ０ａに接する外縁の点から所定距離以内に含まれる点に関連付けられた第１コストＣｉの和を最小化することを示す。なお、「移動体Ｖが仮想路面に接する外縁の点」とは、移動体Ｖの車輪が仮想路面Ｒ０ａに接する領域のうち最も外縁の点である。または、式（１）に示す目的関数は、判定ボックスＤ内に含まれる点に関連付けられた第２コストＣｉの和を最小化することを示す。

【0065】

式（２）に示す目的関数は、仮想路面Ｒ０ａを構成するポリゴンの頂点にコストが配置されている場合に適用される目的関数である。式（２）に示す目的関数は、各ポリゴンの頂点に付与された第２コストを線形補間してポリゴン内の第２コスト密度を算出し、判定ボックスＤ内に含まれる各ポリゴンのエリア内の第２コストをカウントして、その和を最小化することを示す。また、式（２）に示す目的関数は、各ポリゴンの頂点に付与された第１コストを線形補間してポリゴン内の第１コスト密度を算出し、上述した外縁の点から所定距離以内に含まれる各ポリゴンのエリア内の第１コストをカウントして、その和を最小化することを示す。

【0066】

式（３）に示す制約条件は、移動体の走行範囲に含まれる各点に関連付けられた第１コストの上限が２５５以下であることを示す。これは、この例では、改修不可能であることを示すコスト２５５が関連付けられた点は、走行できないことを示している。

【0067】

（ステップＳ１０６）
ステップＳ１０６において、改修領域生成部１４は、走行領域を示す情報に基づいて、路面の各境界線を更新する。

【0068】

例えば、図７の例では、領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａは、移動体Ｖの走行領域Ｒ９のうち改修により出現させる必要がある新たな面である。そこで、改修領域生成部１４は、境界線Ｌ１のうち領域Ｒ１ａに接する範囲ｄ４の部分を、領域Ｒ１ａの外側の境界線Ｌ４に更新する。また、改修領域生成部１４は、境界線Ｌ２のうち領域Ｒ２ａに接する範囲ｄ５の部分を、領域Ｒ２ａの外側の境界線Ｌ５に更新する。

【0069】

（ステップＳ１０７）
ステップＳ１０７において、情報処理装置１は、走行領域を決定する対象となる他の始点および終点の組み合わせがあるか否かを判断する。例えば、図７に示したＴ字路の例では、既に説明した（ｉ）始点Ｑ１および終点Ｑ２に加えて、（ｉｉ）始点Ｑ１および終点Ｑ３、（ｉｉｉ）始点Ｑ２および終点Ｑ１、（ｉｖ）始点Ｑ２および終点Ｑ３、（ｖ）始点Ｑ３および終点Ｑ１、（ｖｉ）始点Ｑ３および終点Ｑ２といったように、全部で６通りの組み合わせがある。同一のＴ字路を同一の移動体に走行させる場合であっても、始点および終点の組み合わせに応じて走行領域が異なる可能性がある。そこで、始点および終点の他の組み合わせがある場合、当該組み合わせについてステップＳ１０４からの処理を実行することが好ましい。なお、情報処理装置１は、当該ステップにおける判断を、入力装置を介して入力される情報に基づいて実行してもよい。

【0070】

（ステップＳ１０７でＹｅｓの場合：走行領域の更新処理）
当該ステップにおいてＹｅｓの場合、情報処理装置１は、他の始点および終点の組み合わせについて、更新後の各境界線を参照しながら、ステップＳ１０４からステップＳ１０７までの処理を繰り返す。このようにして、走行領域生成部１３は、複数の経路（始点および終点の組み合わせ）の各々について、上述した走行領域を示す情報を生成する。なお、始点および終点の複数の組み合わせがある場合、繰り返し処理を実行する順番は、ランダムであってもよいし、その他の順序であってもよい。

【0071】

繰り返し処理により再度実行するステップＳ１０４～Ｓ１０７について説明する。なお、繰り返し処理により再度実行するステップＳ１０４～Ｓ１０７を、今回のステップＳ１０４～Ｓ１０７と記載し、繰り返し処理の前の直近に実行したステップＳ１０４～Ｓ１０７を、前回のステップＳ１０４～Ｓ１０７と記載する。

【0072】

今回のステップＳ１０４において、走行領域生成部１３は、前回のステップＳ１０６で更新後の境界線を参照して地面マップを更新する。具体的には、走行領域生成部１３は、当該更新後の境界線に対して、更新前の境界線に関連付けた第１コストを線形補間することにより算出した第１コストを関連付けてもよい。また、例えば、走行領域生成部１３は、当該更新後の境界線に対して、入力装置を介して入力される情報に基づいて第１コストを関連付けてもよい。なお、今回のステップＳ１０４において、仮想路面を含む空間の状況に変化がない場合、第２コストを関連付ける処理は省略され、前回生成した空間マップが適用される。

【0073】

また、今回のステップＳ１０５において、走行領域生成部１３は、今回のステップＳ１０４で生成または適用した地面マップおよび空間マップを用いて、走行領域を示す情報を生成する。このとき、走行領域生成部１３は、今回の繰り返し処理で適用した始点および終点の組み合わせを用いる。すなわち、走行領域生成部は、当該始点から当該終点まで移動体を移動させる走行領域に含まれる各点に関連付けられた第１コストおよび第２コストが所定の条件を満たすよう、当該走行領域を示す情報を生成する。

【0074】

また、今回のステップＳ１０６において、改修領域生成部１４は、今回のステップＳ１０５で生成された走行領域を示す情報に基づいて、前回の各境界線をさらに更新する。前回の各境界線とは、前回のステップＳ１０６で更新後の各境界線である。具体的には、今回のステップＳ１０５で生成された走行領域のうち、前回の境界線よりも外側にある領域は、改修によりさらに出現させる必要がある追加領域である。そこで、改修領域生成部１４は、前回の各境界線のうち当該追加領域に接する部分を、追加領域の外側の境界線に更新する。換言すると、今回のステップＳ１０６で更新後の境界線は、今回までに生成された複数の走行領域の境界線および既存の路面の境界線うち最も外縁となる境界線によって構成される。

【0075】

（ステップＳ１０７でＮｏの場合）
当該ステップにおいてＮｏの場合、情報処理装置１は、次のステップＳ１０８の処理を実行する。

【0076】

（ステップＳ１０８）
ステップＳ１０８において、情報処理装置１は、走行領域を決定する対象となる他の移動体があるか否かを判断する。例えば、同一の路面において、形状が異なる複数の移動体を走行させる場合、各移動体についてステップＳ１０３からの処理を実行することが好ましい。なお、情報処理装置１は、当該ステップにおける判断を、入力装置を介して入力される情報に基づいて実行してもよい。

【0077】

（ステップＳ１０８でＹｅｓの場合：走行領域の更新処理）
当該ステップにおいてＹｅｓの場合、情報処理装置１は、ステップＳ１０３からステップＳ１０７までの処理を繰り返す。これにより、走行領域生成部１３は、複数の移動体の各々について、上述した走行領域を示す情報を生成する。なお、複数の移動体がある場合、繰り返し処理を実行する順番は、ランダムであってもよいし、その他の順序であってもよい。

【0078】

この場合、繰り返し処理により再度実行するステップＳ１０３において、情報取得部１１は、他の移動体を示す情報を取得する。そして、情報処理装置１は、他の移動体について、走行領域の更新処理を行う。走行領域の更新処理については、ステップＳ１０７でＹｅｓの場合に説明した通りである。

【0079】

（ステップＳ１０８でＮｏの場合）
当該ステップにおいてＮｏの場合、情報処理装置１は、次のステップＳ１０９の処理を実行する。

【0080】

（ステップＳ１０９）
ステップＳ１０９において、改修領域生成部１４は、ステップＳ１０５で生成した走行領域を示す情報に基づいて、改修領域を示す情報を生成する。複数の移動体または複数の経路の各々について走行領域が生成されている場合、改修領域生成部１４は、それらの複数の走行領域に基づいて、改修領域を示す情報を生成する。改修領域は、直近のステップＳ１０６における更新後の境界線と、最初のステップＳ１０２において抽出した既存の路面の境界線とに囲まれた領域である。図７の例では、改修領域は、境界線Ｌ１および境界線Ｌ４に囲まれた内側の領域Ｒ１ａ、および、境界線Ｌ２および境界線Ｌ５に囲まれた内側の領域Ｒ２ａである。また、改修領域生成部１４は、生成した改修領域を示す情報を、表示装置に表示する。

【0081】

＜本実施形態の効果＞
このように、本実施形態は、移動体が既存の路面をはみ出してもよいように仮想的な拡張面を生成するので、路面の拡幅を考慮して移動体の走行領域をより適切に決定することができる。

【0082】

また、本実施形態は、拡張しやすさを少なくとも示す第１コストおよび移設しやすさを示す第２コストが所定の条件を満たすよう走行領域を示す情報を生成するので、移動体に走行領域を走行させるために必要な路面の改修をより容易なものとすることができる。

【0083】

また、本実施形態は、走行領域全体において第１コストおよび第２コストが所定の条件を満たすような走行領域を示す情報を生成するので、より適切な走行領域を決定することができる。

【0084】

また、本実施形態は、移動体を走行させる複数通りの始点および終点の組み合わせがある場合、または複数の移動体を走行させる場合であっても、より確実に移動体が走行可能な走行領域を決定することができる。

【0085】

また、本実施形態は、拡幅を考慮した走行領域を適用するために必要となる改修領域を示す情報を生成して表示装置に表示する。このため、ユーザは、拡幅を考慮した走行領域を採用するために必要な改修領域を示す情報を容易に得ることができる。さらに、本実施形態は、同一の路面において形状が異なる複数の移動体を走行させる場合に、どの移動体も走行させることが可能な経路を採用するための改修領域を示す情報を容易に得ることができる。

【0086】

＜従来と比較した本実施形態の効果＞
ここで、情報処理装置１を用いない場合、従来は、設計者が手作業で走行領域を決定していた。例えば、設計者は、路面を測量した図面に手作業で移動体の軌跡などを描くことにより、測量データと移動体の形状との関係を検討し、移動体に必要な走行領域が確保されているかどうか判断していた。また、設計者は、移動体に必要な走行領域が確保されていないと判断した場合、手作業で路面の拡幅または車両の変更等を検討した上で、走行領域を決定していた。

【0087】

また、情報処理装置１を用いない場合、従来のコンピュータは、探索した経路の走行領域が走行しづらい箇所または走行できない箇所を含むと判断した場合、当該経路とは異なる他の経路を探索していた。

【0088】

このように、従来は、路面における移動体の走行領域を決定するために道路の拡幅までをコンピュータが考慮する技術は存在していなかった。

【0089】

これに対して、上述したように、情報処理装置１は、路面の拡幅を考慮して移動体の走行領域を決定するので、移動体の走行領域をより適切に決定することができる。

【0090】

また、上述したように、情報処理装置１は、設計者の意図が反映された第１コストおよび第２コストを用いて走行領域を決定するので、設計者の意図を考慮した走行領域を決定することができる。

【0091】

また、上述したように、情報処理装置１は、路面を示す情報および移動体を示す情報等を入力するだけで、移動体を始点から終点まで走行させる走行領域を示す情報を生成するので、走行領域および経路データを自動的に決定することができる。これにより、従来は設計者が行っていた手作業が自動化される。

【0092】

〔変形例１〕
上述した本発明の一実施形態は、移動体の姿勢角を考慮するよう以下の通り変形することができる。移動体の姿勢角は、本発明における「移動体の走行状態」の一例である。

【0093】

図８は、変形例１に係る情報処理装置１が実行する情報処理方法Ｓ１Ａの流れを示すフローチャートである。情報処理方法Ｓ１Ａは、図２に示した情報処理方法Ｓ１に対して、ステップＳ１０３、Ｓ１０５に替えて、ステップＳ１０３Ａ、Ｓ１０５Ａを含む点が異なる。ここでは、差し替えたこれらのステップについて説明する。その他のステップについては、図２を参照して説明した通りであるため、詳細な説明を繰り返さない。

【0094】

（ステップＳ１０３Ａ）
ステップＳ１０３Ａにおいて、情報取得部１１は、上述したステップＳ１０３の処理に加えて、姿勢角の制約条件を示す情報を取得する。例えば、情報取得部１１は、姿勢角の制約条件を示す情報を、情報処理装置１が備えるメモリまたは外部に接続されたメモリから読み込むことにより取得してもよい。また、情報取得部１１は、姿勢角の制約条件を示す情報を、ネットワークを介して接続された他の装置から取得してもよい。また、情報取得部１１は、入力装置を介して入力される情報に基づいて、姿勢角の制約条件を示す情報を取得してもよい。

【0095】

（制約条件を示す情報）
制約条件を示す情報は、移動体の姿勢角に関する制約条件を含む。例えば、姿勢角の一例としては、ピッチ角、ロール角、およびねじれ角が挙げられる。この場合、制約条件を示す情報は、これらの各姿勢角の許容値を含む。各姿勢角の許容値は、移動体に応じて定められている。

【0096】

（ステップＳ１０５Ａ）
ステップＳ１０５Ａにおいて、走行領域生成部１３は、上述したステップＳ１０５の処理に加えて、移動体の姿勢角が、ステップＳ１０３Ａで取得した情報が示す制約条件を満たすよう走行領域を示す情報を生成する。制約条件は、例えば、姿勢角によるコストを含む各種コストの合計値が最小となることであるが、これに限られない。

【0097】

例えば、走行領域生成部１３は、仮想路面を始点から終点まで移動体を走行させながら、移動体の姿勢角が許容値を超える度に姿勢角によるコストを加算していく。また、走行領域生成部１３は、姿勢角によるコストも含めて各種コストの合計が最小となる経路を求める。例えば、走行領域生成部１３は、第１コスト、第２コスト及び姿勢角によるコストの合計が最小となる経路を求める。また、走行領域生成部１３は、求めた経路に基づき走行領域を示す情報を生成する。なお、走行領域生成部１３は、姿勢角の種別に応じてコストを加算してもよい。また、走行領域生成部１３は、姿勢角が許容値を超えた程度が大きいほど大きなコストを加算してもよい。また、走行領域生成部１３は、同時に複数の種別の姿勢角がそれぞれ許容値を超えた場合、各姿勢角についてコストを加算してもよい。

【0098】

（変形例１の効果）
このように変形した情報処理装置１は、移動体の姿勢角を考慮して移動体を走行させる経路を決定するので、移動体が転倒する可能性を低減したより安全な走行領域を決定することができる。

【0099】

〔変形例２〕
上述した変形例１は、姿勢角に変えて、または加えて、移動体の他の走行状態が制約条件を満たす経路を決定するよう変形することができる。他の走行状態としては、移動体の車輪から路面の境界線までの距離、ハンドルの切り返し回数、前進後退の切り替え回数、後退動作、および経路の全長などがあるが、これらに限られない。

【0100】

この場合、例えば、ステップＳ１０５Ｂにおいて、走行領域生成部１３は、仮想路面を始点から終点まで移動体を走行させながら、移動体の車輪から路面の境界線までの距離が許容値を下回る度に距離によるコストを加算していき、当該距離によるコストの合計が最小となる経路を求める。また、走行領域生成部１３は、求めた経路に基づき走行領域を示す情報を生成する。同様にして、走行領域生成部１３は、移動体から障害物までの距離によるコスト、ハンドルの切り返し回数によるコスト、前進後退の切り替え回数によるコスト、後退動作によるコスト、および経路の全長によるコスト、といった各種類のコストを加算しながら経路を探索し、各種類のコストが条件を満たす経路を決定する。条件とは、例えば、各種類のコストの合計がそれぞれ最小となることであってもよいし、全種類のコストの合計が最小となることであってもよいが、これに限られない。

【0101】

（変形例２の効果）
本変形例は、移動体の走行時に発生する各種類のコストを考慮して移動体が走行する経路を決定するので、より適切な経路を決定することができる。

【0102】

〔その他の変形例〕
上述した実施形態および各変形例は、農場において複数の圃場間を自律走行する農機の走行領域を決定する用途に適用できる。また、上述した実施形態および各変形例は、例えば、建設現場、鉱山、または電力プラント等で作業する作業車両の走行領域を決定する用途に適用できる。

【0103】

また、上述した実施形態および各変形例において、拡張面生成部は、路面を仮想的に拡幅することに限らず、その他の仮想的な改修により拡張面を生成してもよい。例えば、拡張面生成部は、路面の標高を改修することにより拡張面を生成してもよい。

【0104】

また、上述した実施形態および各変形例において、第１コストが基づく仮想路面の状況として、走行しやすさおよび改修しやすさを例として説明したが、仮想路面の状況は、これに限られない。例えば、第１コストが基づく仮想路面の状況は、路面に定められた通行可能領域、進入禁止領域、危険領域などの状況であってもよい。また、第２コストが基づく仮想路面を含む空間の状況として、物体の移設しやすさを例として説明したが、仮想路面を含む空間の状況は、これに限られない。第２コストが基づく仮想路面を含む空間の状況は、空間に定められた通行可能領域、進入禁止領域、危険領域などの状況であってもよい。

【0105】

また、上述した実施形態および各変形例において、移動体を示す情報、路面を示す情報および障害物を示す情報は、三次元形状を示す情報を含んでいなくてもよく、例えば、二次元形状を示す情報を含んでいてもよい。

【0106】

また、上述した実施形態は、変形例１、２の一部または全部を組み合わせて変形することも可能である。

【0107】

〔ソフトウェアによる実現例〕
情報処理装置１の制御ブロック（特に情報取得部１１、拡張面生成部１２、走行領域生成部１３、および改修領域生成部１４）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

【0108】

後者の場合、情報処理装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

【0109】

〔まとめ〕
本発明の一態様に係る情報処理装置１は、路面を走行する移動体を示す情報、および前記路面を示す情報を取得する情報取得部と、前記路面を仮想的に拡張した拡張面を示す情報を生成する拡張面生成部と、前記路面および前記拡張面からなる仮想路面において前記移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成する走行領域生成部と、を備えている。

【0110】

上記構成によれば、路面の改修を考慮することにより、移動体の走行領域をより適切に決定することができる。

【0111】

上述した情報処理装置１において、前記拡張面生成部は、前記路面を仮想的に拡幅することにより拡張して前記拡張面を生成してもよい。

【0112】

上記構成によれば、路面の拡幅を考慮することにより、移動体の走行領域をより適切に決定することができる。

【0113】

上述した情報処理装置１において、前記走行領域生成部は、前記仮想路面に含まれる各点に、前記路面および周辺の状況に基づく第１コストと、前記路面および周辺を含む空間の状況に基づく第２コストとを関連付け、前記走行領域に含まれる各点に関連付けられた第１コストおよび第２コストが所定の条件を満たすよう、当該走行領域を示す情報を生成してもよい。

【0114】

上記構成によれば、路面および周辺の状況、および、路面および周辺を含む空間の状況に基づくコストを考慮するので、移動体を走行させる走行領域をより適切に決定することができる。

【0115】

上述した情報処理装置１において、前記拡張面に含まれる各点に関連付けられる第１コストは、前記拡張面の拡張しやすさに基づくものであり、前記第２コストは、前記仮想路面を含む空間に存在する物体の移設しやすさに基づくものであってもよい。

【0116】

上記構成によれば、移動体に走行領域を走行させるために必要となる路面の改修をより容易なものとすることができる。

【0117】

上述した情報処理装置１において、前記走行領域生成部１３は、前記移動体の走行状態が所定の制約条件を満たすよう前記走行領域を示す情報を生成してもよい。

【0118】

上記構成によれば、移動体の走行状態を考慮することにより、移動体がより良い走行状態で走行できる走行領域を決定することができる。

【0119】

上述した情報処理装置１において、前記走行領域を示す情報に基づいて、前記拡張面のうち前記移動体を走行させるために改修が必要となる改修領域を示す情報を生成する改修領域生成部をさらに備えてもよい。

【0120】

上記構成によれば、ユーザは、路面の改修を考慮して生成された走行領域を採用するために必要な改修領域を示す情報を容易に得ることができる。

【0121】

上述した情報処理装置１において、前記走行領域生成部は、複数の移動体または複数の経路の各々について、前記走行領域を示す情報を生成し、前記改修領域生成部は、複数の前記走行領域に基づいて前記改修領域を示す情報を生成してもよい。

【0122】

上記構成によれば、複数の移動体または複数の経路に共通してより確実に走行可能な走行領域を決定することができる。

【0123】

本発明の一態様に係る情報処理方法Ｓ１は、情報処理装置１が実行する情報処理方法Ｓ１であって、路面を走行する移動体を示す情報、および前記路面を示す情報を取得するステップと、前記路面を仮想的に拡張した拡張面を示す情報を生成するステップと、前記路面および前記拡張面からなる仮想路面において前記移動体を走行させる走行領域を示す情報を生成するステップと、を含む。

【0124】

上記構成によれば、上述した情報処理装置１と同様の効果を奏する。

【0125】

本発明の一態様に係るプログラムは、上述した情報処理装置１としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、上記各部としてコンピュータを機能させる。

【0126】

上記構成によれば、上述した情報処理装置１と同様の効果を奏する。

【0127】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0128】

１ 情報処理装置
１１ 情報取得部
１２ 拡張面生成部
１３ 走行領域生成部
１４ 改修領域生成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】