特許 7494388 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(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-24

(45)【発行日】2024-06-03

(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】

   H04W 16/18 20090101AFI20240527BHJP

【ＦＩ】

H04W16/18

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023515275

(86)(22)【出願日】2022-07-06

(86)【国際出願番号】 JP2022026811

【審査請求日】2023-03-07

(73)【特許権者】

【識別番号】399037405

【氏名又は名称】楽天グループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109380

【弁理士】

【氏名又は名称】小西 恵

(74)【代理人】

【識別番号】100109036

【弁理士】

【氏名又は名称】永岡 重幸

(72)【発明者】

【氏名】田 科

(72)【発明者】

【氏名】オニヤリ ジュリアン

(72)【発明者】

【氏名】貫洞 聖彦

(72)【発明者】

【氏名】加藤 誠一

(72)【発明者】

【氏名】易 志清

【審査官】松▲崎▼ 祐季

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１１３８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６１６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２２２７４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４、６

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

衛星画像を取得する取得部と、
前記衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定する推定部と、
前記開放エリアに対する開放度を、前記開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出する算出部と、
前記開放度に基づいて、前記開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する決定部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。

【請求項2】

前記推定部は、機械学習のための学習モデルを用いて、前記開放エリアを推定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】

前記推定部は、前記衛星画像を複数の画像パッチに分割し、前記画像パッチを、前記学習モデルに適用することにより、前記開放エリアを推定す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】

前記学習モデルは、衛星画像と開放エリアを示すラベルの組み合わせと、道路ネットワーク情報を含むデータセットを用いて学習させた学習モデルであることを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記開放エリアは、駐車場であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記開放エリアは、ビルの屋上であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の情報処理装置。

【請求項7】

前記算出部は、
前記所定の位置における所定の高さから、所定の方位角の間隔で、所定の俯角で所定の水平距離まで擬似的に放射される光線を設定する設定部と、
前記擬似的な光線が障害物により遮られる場合に、当該光線と当該障害物の交差点より先の光線を削除する削除部を有し、
前記算出部は、前記擬似的な光線の全長さに対する、前記削除部により削除された残りの光線の全長さの割合を、前記開放度として算出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8】

前記所定の高さは、設置が想定される基地局の地上高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】

前記所定の俯角は、設置が想定される基地局によりサービスを提供するセルの大きさ、および／または、前記基地局に備えられるアンテナの性能に基づいて設定された角度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10】

前記決定部は、前記開放度が所定の閾値以上の場合、前記開放エリアは基地局設置に適している場所であると決定することを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項11】

前記決定部による決定の結果を出力する出力部を更に有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12】

情報処理装置により実行される情報処理方法であって、
衛星画像を取得する取得工程と、
前記衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定する推定工程と、
前記開放エリアに対する開放度を、前記開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出する算出工程と、
前記開放度に基づいて、前記開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する決定工程と、
を有することを特徴とする情報処理方法。

【請求項13】

情報処理をコンピュータに実行させるための情報処理プログラムであって、該プログラムは、前記コンピュータに、
衛星画像を取得する取得工程と、
前記衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定する推定工程と、
前記開放エリアに対する開放度を、前記開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出する算出工程と、
前記開放度に基づいて、前記開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する決定工程と、を含む処理を実行させるためのものである、
情報処理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置、情報処理方法および、プログラムに関し、特に、無線基地局の配置に適した場所を検出する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

無線通信システムでは、一般的に、広域エリアを無線セル（小ゾーン）に分割し、１以上の無線セルに対して１つの無線基地局（基地局）を配備している。屋外に配置される基地局は、１本以上のアンテナを備え、当該アンテナを介して無線端末との無線通信が実現される。当該アンテナから発射される電波環境が無線端末における通信品質に影響を与えるため、基地局は、無線端末に対して見通し内通信が可能なエリアといった、無線端末における通信品質が良い状態に保つことが可能なエリアに配置する必要がある。

【0003】

特許文献１には、基地局からの電波伝搬を希望するサービスエリアを包含する候補エリアをグリッド状に分割し、各グリッドの中心位置に基地局を配置した場合の電波伝搬シミュレーション結果に基づいてサービスエリアのカバー率を数値化し、所定のカバー率を満たす複数の場所から、所定の条件を参照して、基地局配置場所の候補を選定するシステムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１９８０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、当該文献による技術では、無線端末の数や無線通信をサポートすべきエリアが増えるに従い、入力するサービスエリア（緯度と経度の数値情報）の数も増える。よって、基地局配置場所の候補の選定のための処理負担が増大するという課題が生じる。

【0006】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、基地局の配置に適した場所を効率的に決定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明に係る情報処理装置の一態様は、衛星画像を取得する取得部と、前記衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定する推定部と、前記開放エリアに対する開放度を、前記開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出する算出部と、前記開放度に基づいて、前記開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する決定部と、を有する。

【0008】

前記推定部は、機械学習のための学習モデルを用いて、前記開放エリアを推定しうる。

【0009】

前記開放エリアは、駐車場またはビルの屋上でありうる。

【0010】

前記算出部は、前記所定の位置における所定の高さから、所定の方位角の間隔で、所定の俯角で所定の水平距離まで擬似的に放射される光線を設定する設定部と、前記擬似的な光線が障害物により遮られる場合に、当該光線と当該障害物の交差点より先の光線を削除する削除部を有し、前記算出部は、前記擬似的な光線の全長さに対する、前記削除部により削除された残りの光線の全長さの割合を、前記開放度として算出しうる。

【0011】

前記所定の高さは、設置が想定される基地局の地上高でありうる。

【0012】

前記所定の俯角は、設置が想定される基地局によりサービスを提供するセルの大きさ、および／または、前記基地局に備えられるアンテナの性能に基づいて設定された角度でありうる。

【0013】

前記決定部は、前記開放度が所定の閾値以上の場合、前記開放エリアは基地局設置に適している場所であると決定しうる。

【0014】

前記情報処理装置は、前記決定部による決定の結果を出力する出力部を更に有しうる。

【0015】

上記課題を解決するために、本発明に係る情報処理方法の一態様は、情報処理装置により実行される情報処理方法であって、衛星画像を取得する取得工程と、前記衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定する推定工程と、前記開放エリアに対する開放度を、前記開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出する算出工程と、前記開放度に基づいて、前記開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する決定工程と、を有する。

【0016】

上記課題を解決するために、本発明に係るプログラムの一態様は、情報処理をコンピュータに実行させるための情報処理プログラムであって、該プログラムは、前記コンピュータに、衛星画像を取得する取得工程と、前記衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定する推定工程と、前記開放エリアに対する開放度を、前記開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出する算出工程と、前記開放度に基づいて、前記開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する決定工程と、を含む処理を実行させるためのものである。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、基地局の配置に適した場所を効率的に決定することが可能となる。
上記した本発明の目的、態様及び効果並びに上記されなかった本発明の目的、態様及び効果は、当業者であれば添付図面及び請求の範囲の記載を参照することにより下記の発明を実施するための形態から理解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、情報処理装置の機能構成の一例を示す。

【図2】図２は、情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す。

【図3】図３は、画像パッチ生成の概念図を示す。

【図4】図４は、衛星画像を開放エリア予測モデルに適用することにより推定された開放エリアの概念図を示す。

【図5】図５は、開放度の算出手順を説明するための概念図を示す。

【図6】図６は、情報処理装置により実行される処理のフローチャートを示す。

【図7】図７は、表示部に表示される配置候補情報の例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための実施形態について詳細に説明する。以下に開示される構成要素のうち、同一機能を有するものには同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、以下に開示される実施形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正または変更されるべきものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

【0020】

［情報処理装置１０の機能構成］
本実施形態による情報処理装置１０は、取得した衛星画像データから、学習済みの開放エリア予測モデルを用いて、開放エリアを推定し、当該開放エリアに対する開放度を算出する。そして、情報処理装置１０は、当該開放度に基づいて、当該開放エリアが基地局の配置に適した場所かどうかを決定する。

【0021】

図２は、本実施形態による情報処理装置１０の機能構成の一例を示すブロック図である。
図２に示す情報処理装置１０は、画像データ取得部１０１、推定部１０２、建造物データ取得部１０３、開放度算出部１０４、決定部１０５、出力部１０６、および学習モデル記憶部１１０を備える。学習モデル記憶部１１０は、学習済みの開放エリア予測モデル１１１を記憶可能に構成される。

【0022】

画像データ取得部１０１は、任意のサービス（ウェブサイトやデータベース等）により衛星画像データ（以下、衛星画像）取得する。画像データ取得部１０１は、当該衛星画像をユーザによる入力部（図２の入力部２５）を介した入力により取得してもよい。当該衛星画像は、種々の地球観測光学衛星から取得可能であり、例えば、欧州の地球観測光学衛星であるセンチネル２号（Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－２）から取得される。センチネル２号による衛生画像は、利用可能になった時点で日々追加（更新）されうる。当該衛星画像は、当該光学衛星に関する所定のウェブサイトからダウンロード可能である。

【0023】

推定部１０２は、画像データ取得部１０１により取得された衛星画像を、学習モデル記憶部１１０に記憶されている学習済みの開放エリア予測モデル１１１に適用することにより、開放エリア（オープンエリア）を推定する。本実施形態において、開放エリアとは、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有するエリアであり、例えば、駐車場やビルの屋上といった、一般的に障害物や建造物が密に存在しないエリア（場所）である。推定部１０２は、当該エリア画像を複数の画像に分割してパッチ画像を生成し、当該パッチ画像を開放エリア予測モデル１１１に適用してもよい。推定部１０２による推定処理については後述する。推定部１０２により推定された開放エリアは、基地局設置の候補エリアとなる。

【0024】

建造物データ取得部１０３は、外部のデータベースから、建造物の高さの情報（建造物高さデータ）を取得する。さらに、建造物データ取得部１０３は、外部のデータベースから、標高データも取得するように構成される。当該建造物高さデータと当該標高データは、地図データ（地理データ）上で識別可能な位置情報（例えば、緯度と経度）に関連付けられている。よって、推定部１０２により推定された開放エリアの周辺における建造物や標高の高さのデータの取得が可能となる。当該建造物高さデータと当該標高データは、開放度算出部１０４による開放度の計算に使用される。

【0025】

開放度算出部１０４は、推定部１０２により推定された開放エリアに対する開放度を算出する。開放度は、基地局を設置するために、開放エリアの周囲の空間的開放度を示す指標を表す。開放度算出部１０４による開放度の算出処理については後述する。

【0026】

決定部１０５は、開放度算出部１０４により算出された、開放エリアに対する開放度に基づいて、当該開放エリアが基地局設置に適した場所か否かを決定する。複数の開放エリアのそれぞれに対して開放度が算出された場合は、決定部１０５は当該開放エリアそれぞれが基地局設置に適した場所か否かを決定する。決定部１０５による決定処理については後述する。

【0027】

出力部１０６は、決定部１０５による決定処理の結果を出力する。例えば、出力部１０６は、決定部１０５により基地局設置に適した場所であると決定された場所（開放エリア）に関する情報を出力する。当該出力は、あらゆる出力処理であり得、通信Ｉ／Ｆ（図２の通信Ｉ／Ｆ２７）を介した外部装置への出力であってもよいし、表示部（図２の表示部２６）への表示であってもよい。

【0028】

［情報処理装置１０のハードウェア構成］
図２は、本実施形態による情報処理装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
本実施形態による情報処理装置１０は、単一または複数の、あらゆるコンピュータ、モバイルデバイス、または他のいかなる処理プラットフォーム上にも実装することができる。
図２を参照して、情報処理装置１０は、単一のコンピュータに実装される例が示されているが、本実施形態による情報処理装置１０は、複数のコンピュータを含むコンピュータシステムに実装されてよい。複数のコンピュータは、有線または無線のネットワークにより相互通信可能に接続されてよい。

【0029】

図２に示すように、情報処理装置１０は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、ＨＤＤ２４と、入力部２５と、表示部２６と、通信Ｉ／Ｆ２７と、システムバス２８とを備えてよい。情報処理装置１０はまた、外部メモリを備えてよい。
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１は、情報処理装置１０における動作を統括的に制御するものであり、データ伝送路であるシステムバス２８を介して、各構成部（２２～２７）を制御する。

【0030】

ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２は、ＣＰＵ２１が処理を実行するために必要な制御プログラム等を記憶する不揮発性メモリである。なお、当該プログラムは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２４、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性メモリや着脱可能な記憶媒体（不図示）等の外部メモリに記憶されていてもよい。
ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３は、揮発性メモリであり、ＣＰＵ２１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。すなわち、ＣＰＵ２１は、処理の実行に際してＲＯＭ２２から必要なプログラム等をＲＡＭ２３にロードし、当該プログラム等を実行することで各種の機能動作を実現する。図１に示す学習モデル記憶部１１０は、ＲＡＭ２３で構成されうる。

【0031】

ＨＤＤ２４は、例えば、ＣＰＵ２１がプログラムを用いた処理を行う際に必要な各種データや各種情報等を記憶している。また、ＨＤＤ２４には、例えば、ＣＰＵ２１がプログラム等を用いた処理を行うことにより得られた各種データや各種情報等が記憶される。
入力部２５は、キーボードやマウス等のポインティングデバイスにより構成される。
表示部２６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のモニターにより構成される。表示部２６は、入力部２５と組み合わせて構成されることにより、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）として機能してもよい。

【0032】

通信Ｉ／Ｆ２７は、情報処理装置１０と外部装置との通信を制御するインタフェースである。
通信Ｉ／Ｆ２７は、ネットワークとのインタフェースを提供し、ネットワークを介して、外部装置との通信を実行する。通信Ｉ／Ｆ２７を介して、外部装置との間で各種データや各種パラメータ等が送受信される。本実施形態では、通信Ｉ／Ｆ２７は、イーサネット（登録商標）等の通信規格に準拠する有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や専用線を介した通信を実行してよい。ただし、本実施形態で利用可能なネットワークはこれに限定されず、無線ネットワークで構成されてもよい。この無線ネットワークは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）等の無線ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を含む。また、Ｗｉ－Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）（登録商標）等の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、ＷｉＭＡＸ（登録商標）等の無線ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を含む。さらに、ＬＴＥ／３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ等の無線ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を含む。なお、ネットワークは、各機器を相互に通信可能に接続し、通信が可能であればよく、通信の規格、規模、構成は上記に限定されない。

【0033】

図１に示す情報処理装置１０の各要素のうち少なくとも一部の機能は、ＣＰＵ２１がプログラムを実行することで実現することができる。ただし、図１に示す情報処理装置１０の各要素のうち少なくとも一部の機能が専用のハードウェアとして動作するようにしてもよい。この場合、専用のハードウェアは、ＣＰＵ２１の制御に基づいて動作する。

【0034】

［開放エリアの推定手順］
開放エリアの推定手順について説明する。推定部１０２は、学習モデル記憶部１１０に記憶されている学習済みの開放エリア予測モデル１１１を、画像データ取得部１０１により取得された衛星画像に適用することにより、衛星画像における１つ以上の開放エリアを推定する。

【0035】

開放エリア予測モデル１１１は、衛星画像を入力して、当該衛星画像における開放エリアを予測することが可能な、機械学習のための学習モデルである。開放エリア予測モデル１１１は、例えば、ＣＯＣＯデータセットにより学習済みのＭａｓｋ－ＲＣＮＮといった物体検出モデルを転移学習させた学習モデルである。なお、Ｍａｓｋ－ＲＣＮＮに限定されず、他の深層学習モデルを用いてもよい。ＣＯＣＯは、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔのＣｏｍｍｏｎ Ｏｂｊｅｃｔｓ ｉｎ Ｃｏｎｔｅｘｔデータセットである。本実施形態では、開放エリア予測モデル１１１により推定される開放エリアを、駐車場とする。すなわち、開放エリア予測モデル１１１は、衛星画像を入力として、当該衛星画像における駐車場を正解ラベルとして学習させた学習モデルである。なお、開放エリアは駐車場に限定されず、ビルの屋上といった、一般的に、障害物や建造物が密に存在しない場所であればよい。

【0036】

推定部１０２は、画像データ取得部１０１により取得された衛星画像を、開放エリア予測モデル１１１に適用する。本実施形態では、推定部１０２は、計算量の低減を目的として、当該衛星画像を、複数の画像パッチに分割し、当該画像パッチを、開放エリア予測モデル１１１に適用する。図３に画像パッチ生成の概念図を示す。図３の例では、推定部１０２は、画像データ取得部１０１により取得された衛星画像を、２５６×２５６画素の画像パッチに分割し、［１］～［２４］の２４枚のパッチ画像を生成する。なお、各画像パッチの画素数は特定の数に限定されない。

【0037】

図４に、画像パッチ（衛星画像）を開放エリア予測モデル１１１に適用することにより推定された開放エリア（本実施形態では駐車場）の概念図を示す。衛星画像（画像パッチ）４１が入力された開放エリア予測モデル１１１は、推定した開放エリア４３を含む画像４２を出力する。なお、開放エリアを駐車場とする場合、開放エリアとして道路が推定されることを防ぐため、開放エリア予測モデル１１１は、衛星画像と正解ラベル（駐車場）の組み合わせに加えて、道路ネットワーク情報を含むデータセットを用いて学習させた学習モデルであってもよい。なお、機械学習による開放エリア推定のため、推定された開放エリア（図４では開放エリア４３）が、例えば公園ではなく、駐車場として使用されているエリアであるかを、人間が確認してもよい。この場合、人間による確認後の開放エリアが、推定部１０２の出力として出力されうる。

【0038】

推定部１０２により推定された開放エリアは、基地局設置の候補エリアとなる。推定部１０２により推定された開放エリアは、地図データ（地理データ）上の地理座標に変換され、当該座標が、開放エリアを示す情報として推定部１０２に出力される。例えば、推定された開放エリアのバウンディングボックスにおける４点の座標が、開放エリアを示す情報として推定部１０２に出力される。

【0039】

なお、本実施形態では、推定部１０２は、機械学習により開放エリアを推定しているが、他の公知の画像処理技術を用いて、衛星画像から開放エリア（例えば、駐車場やビルの屋上）を推定するように構成されてもよい。

【0040】

［開放度の算出手順］
推定部１０２により開放エリア（基地局設置の候補エリア）が推定された後、開放度算出部１０４は、当該候補エリアに対する開放度を算出する。開放度は、開放エリアの周囲の空間的開放度を示す指標を表す。以下、図５を参照して、開放度の算出手順を説明する。図５は、開放度の算出手順を説明するための概念図を示す。

【0041】

開放度算出部１０４はまず、開放エリアにおける、基地局配置の候補位置から所定の範囲に放射（キャスティング）する所定数の光線（Ｒａｙ）を設定する。当該光線は擬似的／仮想的なものであり、開放度算出のシミュレーションのために用いられるものである。開放度算出部１０４は、当該所定数の光線の全長さに対する、障害物により遮らずに残る光線の長さの割合を、開放度として算出する。

【0042】

図５（ａ）に、基地局配置の候補位置から放射される光線の概念図を示す。図５（ａ）において、設置予定の基地局５１の位置（中心の白い四角）は、開放エリアの中心または中心に近い位置でありうる。なお、図５（ａ）では、基地局５１の位置は、四角で表された一定の領域を有する位置で表されているが、当該位置は、ポイントで表されてもよいし、丸といった別の形で表されてもよい。また、本実施形態では、光線は、基地局５１の位置から、水平距離で５０メートルに渡って、方位角２度の間隔で放射される。よって、光線は、１８０本（＝３６０／２）設定される（０度、２度、４度、・・・、３５８度まで）。光線範囲５２は、開放エリアより大きく、サービスを提供するセルの範囲に対応しうる。本実施形態では、光線は５０メートルに渡って放射されるが、これは一例である。

【0043】

開放度算出部１０４は、光線範囲５２内に存在する障害物としての建造物の高さを、建造物データ取得部１０３により取得された、建造物高さデータと標高データから算出する。なお、建造物の高さは、建造物高さデータそのものであってもよいが、標高データを用いて算出する（建造物高さデータの値に標高データの値を加算する）ことにより、海面からの正確な高さの値を導出することができる。

【0044】

図５（ｂ）に、基地局５１と障害物の位置関係を示す。図５（ｂ）の例では、基地局５１の頂部から水平距離で５０メートルの範囲に光線が放射されている。なお、光線の放射元は、図５（ｂ）では基地局５１の頂部の端部としているが、基地局５１の頂部における任意の位置であってもよい。図５（ｂ）は、基地局５１の配置の候補位置から水平距離で５０メートルの範囲の中に、障害物としての建造物５３と建造物５４が存在する場合を示す。この場合、開放度算出部１０４は、基地局５１から、設定した俯角（水平を基準とした下向きの角度。以下、放射角度）で放射される光線と障害物との交差点を検出する。そして、開放度算出部１０４は、当該交差点を有する光線について、当該交差点より先の光線（すなわち、交差点と放射元と逆の端との間の光線）を削除（スライス）する。光線と障害物との交差点が複数検出される場合は、基地局５１の位置により近い交差点が採用される。

【0045】

基地局５１の高さは、任意に設定されうる。基地局５１の高さは、基地局５１に備えられるアンテナ高を含めた高さであってもよい。本実施形態では、開放エリアを駐車場であるとするが、開放エリアをビルの屋上とする場合、基地局５１の高さは、当該ビルの高さを含めた高さとなる。

【0046】

図５（ｂ）に示すように、基地局５１から放射される光線と障害物との交差点は、放射角度に応じて異なる。図５（ｂ）では、放射角度０度の場合は、建造物５３と建造物５４との交差点は検出されない。放射角度２０度と３０度の場合は、建造物５４との交差点が検出される。放射角度４０度の場合は、建造物５３と建造物５４との交差点が検出される。よって、放射角度４０度の場合は、基地局５１の位置により近い建造物５３との交差点が採用される。このように、放射角度により、基地局５１から放射される光線と障害物との交差点の位置が変化するため、算出する開放度は、放射角度の設定に依存するといえる。放射角度は、予め設定されてもよく、あるいは、設置が想定される基地局の備えられるアンテナの性能および／または、当該基地局が通信サービスを提供するセルの大きさ（セル設計）に応じて、任意に設定されてもよい。

【0047】

図５（ｃ）に、障害物により遮らずに残る光線の概念図を示す。開放度算出部１０４は、光線の全長さに対する、障害物により遮らずに残る光線の長さ（最終的な光線の長さ）の割合を、開放度として算出する。すなわち、開放度算出部１０４は、障害物がない場合の光線の全長さ（図５（ａ）に示す全光線の長さの合計）を分母、障害物により遮らずに残る光線の全長さ（図５（ｃ）に示す最終的な光線の長さの合計）を分子として、開放度を計算する。前述のように、算出する開放度は、放射角度の設定に依存しうるため、開放度算出部１０４は、複数の放射角度を設定し、当該複数の放射角度それぞれについての開放度を算出してもよい。

【0048】

開放度算出部１０４は、推定部１０２により推定された開放エリアに対する開放度を算出し、当該開放度を決定部１０５に出力する。推定部１０２により推定された開放エリアが複数存在する場合は、開放度算出部１０４は、当該複数の開放エリアのそれぞれに対する開放度を算出し、決定部１０５に出力する。

【0049】

［基地局設置に適した場所の決定］
決定部１０５は、開放度算出部１０４により算出された、開放エリアに対する開放度に基づいて、当該開放エリアが基地局設置に適した場所か否かを決定する。決定部１０５は、所定の閾値より高い開放度を有する開放エリアが、基地局設置に適した場所であると決定してもよい。あるいは、決定部１０５は、開放度以外の種々の条件を設定し、当該条件を満たす開放エリアを、基地局設置に適した場所であると決定してもよい。当該条件は、例えば、開放エリアの隣接する道路幅（広い幅（例えば、５メートル以上の幅）または狭い幅（例えば、２メートル以上５メートル未満の幅）か）や、設置予定の基地局と既に設置済みの基地局との間の距離（所定値以上または当該所定値未満か）を含む。

【0050】

また、決定部１０５は、開放度の値に応じて、開放エリアを複数のカテゴリに分類してもよい。この場合も、開放エリアの隣接する道路幅や設置予定の基地局と既に設置済みの基地局との間の距離といった種々の条件を考慮してもよい。例えば、決定部１０５は、開放度が０．７５以上の開放エリアを優良候補カテゴリに分類し、０．６以上０．７５未満の開放エリアを場合に、良候補カテゴリに分類してもよい。

【0051】

なお、本実施形態では、開放エリア予測モデル１１１により推定される開放エリアを駐車場としたが、推定される開放エリアがビルの屋上の場合は、決定部１０５による決定条件は異なりうる。例えば、駐車場の場合の決定条件に加えて、ビルの高さも考慮されうる。

【0052】

［全体の処理の流れ］
続いて、本実施形態による情報処理装置１０の全体の処理の流れについて説明する。図６は、情報処理装置１０により実行される処理のフローチャートを示す。なお、図６に示すフローチャートは、情報処理装置１０のＣＰＵ２１がＲＯＭ２２やＲＡＭ２３に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工並びに各ハードウェアの制御を実行することにより実現されうる。

【0053】

Ｓ６１において、画像データ取得部１０１は、基地局を配置予定のエリアの衛生画像を取得する。例えば、画像データ取得部１０１は、所定のウェブサイトからのダウンロードや、ユーザによる入力部２５を介した入力により、当該衛星画像を取得する。

【0054】

Ｓ６２において、建造物データ取得部１０３は、画像データ取得部１０１により取得された衛星画像のエリアを少なくとも含むエリアにおける建造物の高さの情報（建造物高さデータ）と、標高データを取得する。例えば、建造物データ取得部１０３は、当該建造物データを、外部のデータベースから取得する。当該建造物高さデータと標高データは、地図データ（地理データ）上で識別可能な位置情報（例えば、緯度と経度）に関連付けられている。

【0055】

Ｓ６３において、推定部１０２は、画像データ取得部１０１により取得された衛星画像を、開放エリア予測モデル１１１に適用することにより、当該衛星画像における１つ以上の開放エリアを推定する。当該開放エリアの推定処理は、図３と図４を参照して上述した通りである。

【0056】

Ｓ６４において、開放度算出部１０４は、推定部１０２により推定された１つ以上の開放エリアに対する開放度を算出する。当該開放度の算出処理は、図５を参照して上述した通りであり、０～１の値、もしくは当該値をパーセンテージで表した値が算出される。

【0057】

Ｓ６５において、決定部１０５は、開放度算出部１０４により算出された開放エリアに対する開放度に基づいて、当該開放エリアが基地局設置に適した場所か否かを決定する。一例として、決定部１０５は、所定の閾値より高い開放度を有する開放エリアが、基地局設置に適した場所であると決定する。また、上述したように、決定部１０５は、他の条件（例えば、開放エリアの隣接する道路幅や設置予定の基地局と既に設置済みの基地局との間の距離）も考慮することにより、開放エリアが基地局設置に適した場所であるかを決定してもよい。

【0058】

Ｓ６６において、出力部１０６は、決定部１０５による決定の結果を出力する。例えば、決定部１０５による決定の結果に基づく情報（以下、配置候補情報）を生成し、表示部２６に表示する。図７に、表示部２６に表示される配置候補情報の例を示す。図７の例では、衛星画像７２と衛星画像７４において推定された開放エリア７２、７５、７７に対する配置候補情報７３、７６、７８が示されている。また、本例では、決定部１０５により使用される所定の閾値を６０％（０．６）とする。すなわち、決定部１０５は、開放エリアに対する開放度が６０％以上の場合に、当該開放度は基地局配置に適した場所であると決定することができる。

【0059】

図７において、衛星画像７１において推定された開放エリア７２に対する開放度が８０％（０．８）であるため、開放エリア７２は基地局配置に適した場所であると決定される。この場合、例えば、出力部１０６は、配置候補情報７３に、開放エリア７２における住所と開放度を含めて表示する。
また、衛星画像７４において推定された開放エリア７５に対する開放度が８５％（０．８５）であるため、開放エリア７５は基地局配置に適した場所であると決定される。この場合、例えば、出力部１０６は、配置候補情報７６に、開放エリア７５における住所と開放度を含めて表示する。

【0060】

出力部１０６は、開放エリアに対する開放度が所定の閾値未満の場合であっても、当該開放エリアに対する配置候補情報を表示してもよい。衛星画像７４において推定された開放エリア７７に対する開放度が５０％（０．５）であるため、開放エリア７７は基地局配置に適していない場所であると決定される。この場合、例えば、出力部１０６は、閾値以上の開放度を有する開放エリア７２、７５に対する配置候補情報７３、７６と異なる態様で、開放エリア７５に対する配置候補情報７８を表示してもよい。

【0061】

このような配置候補情報の提供により、例えば通信事業者は、開放度が高く、基地局設置に適していると決定された場所に対して、当該場所の所有権を確認するなど、当該場所の取得および基地局設置に向けた手続きを進めることができる。
一方、開放度が低く、基地局設置に適していないと決定された場所について、通信事業者は、必要に応じて、開放度を上げるために、当該場所の周辺エリア環境の整備に向けた準備を行うことができる。

【0062】

以上に説明したように、本実施形態による情報処理装置は、衛星画像から開放エリアを推定し、当該開放エリアに対する開放度を、開放エリアにおいて擬似的に放射される光線を用いて算出する。そして、情報処理装置は、当該開放度に基づいて、当該開放エリアが基地局設置に適した場所かどうかを決定する。これにより、基地局配置に適した場所を、衛星画像から、効率的に、かつ、自動的に決定することが可能となり、広大なエリアに対して基地局配置に適した場所を選定するための処理負担が削減される。

【0063】

なお、上記において特定の実施形態が説明されているが、当該実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲を限定する意図はない。本明細書に記載された装置及び方法は上記した以外の形態において具現化することができる。また、本発明の範囲から離れることなく、上記した実施形態に対して適宜、省略、置換及び変更をなすこともできる。かかる省略、置換及び変更をなした形態は、請求の範囲に記載されたもの及びこれらの均等物の範疇に含まれ、本発明の技術的範囲に属する。

【0064】

本実施形態の開示は以下の構成を含む。
（１）衛星画像を取得する取得部と、
前記衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定する推定部と、
前記開放エリアに対する開放度を、前記開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出する算出部と、
前記開放度に基づいて、前記開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する決定部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。

【0065】

（２）前記推定部は、機械学習のための学習モデルを用いて、前記開放エリアを推定することを特徴とする（１）に記載の情報処理装置。

【0066】

（３）前記開放エリアは、駐車場であることを特徴とする（１）または（２）に記載の情報処理装置。

【0067】

（４）前記開放エリアは、ビルの屋上であることを特徴とする（１）または（２）に記載の情報処理装置。

【0068】

（５）前記算出部は、
前記所定の位置における所定の高さから、所定の方位角の間隔で、所定の俯角で所定の水平距離まで擬似的に放射される光線を設定する設定部と、
前記擬似的な光線が障害物により遮られる場合に、当該光線と当該障害物の交差点より先の光線を削除する削除部を有し、
前記算出部は、前記擬似的な光線の全長さに対する、前記削除部により削除された残りの光線の全長さの割合を、前記開放度として算出することを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の情報処理装置。

【0069】

（６）前記所定の高さは、設置が想定される基地局の地上高であることを特徴とする（５）
に記載の情報処理装置。

【0070】

（７）前記所定の俯角は、設置が想定される基地局によりサービスを提供するセルの大きさ、および／または、前記基地局に備えられるアンテナの性能に基づいて設定された角度であることを特徴とする請求項（５）または（６）に記載の情報処理装置。

【0071】

（８）前記決定部は、前記開放度が所定の閾値以上の場合、前記開放エリアは基地局設置に適している場所であると決定することを特徴とする（１）５から（７）のいずれかに記載の情報処理装置。

【0072】

（９）前記決定部による決定の結果を出力する出力部を更に有することを特徴とする（１）から（８）のいずれかに記載の情報処理装置。

【0073】

（１０）情報処理装置により実行される情報処理方法であって、
衛星画像を取得する取得工程と、
前記衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定する推定工程と、
前記開放エリアに対する開放度を、前記開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出する算出工程と、
前記開放度に基づいて、前記開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する決定工程と、
を有することを特徴とする情報処理方法。

【0074】

（１１）情報処理をコンピュータに実行させるための情報処理プログラムであって、該プログラムは、前記コンピュータに、
衛星画像を取得する取得工程と、
前記衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定する推定工程と、
前記開放エリアに対する開放度を、前記開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出する算出工程と、
前記開放度に基づいて、前記開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する決定工程と、を含む処理を実行させるためのものである、
情報処理プログラム。

【符号の説明】

【0075】

１０：情報処理装置、１０１：画像データ取得部、１０２：推定部、１０３：建造物データ取得部、１０４：開放度算出部、１０５：決定部、１０６：出力部、１１０：学習モデル記憶部、１１１：開放エリア予測モデル

【要約】

情報処理装置は、衛星画像を取得し、該衛星画像において、無線通信のための基地局設置が可能な空間広がりを有する開放エリアを推定し、該開放エリアに対する開放度を、該開放エリアにおける所定の位置から擬似的に放射される光線を用いて算出し、該開放度に基づいて、該開放エリアが基地局設置に適している場所か否かを決定する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】