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公開番号2025141396
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041301
出願日2024-03-15
発明の名称地図作成装置、地図作成システム、および地図作成プログラム
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G09B 29/00 20060101AFI20250919BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】有用な地図を移動ロボットに提供する。
【解決手段】地図作成装置140は、三次元測定機110が測定した三次元点情報を取得する情報取得部141と第一高さ領域T1に含まれる複数の三次元点情報を抽出し、第二高さ領域T2に含まれる複数の三次元点情報を抽出する領域限定部144と、第一高さ領域T1に含まれる三次元点情報、および第二高さ領域T2に含まれる三次元点情報のそれぞれについて複数の特定領域302内にそれぞれ含まれる複数の三次元点情報の内、三次元測定機110に最も近い三次元点情報を抽出する抽出部142と、抽出された複数の三次元点情報に基づき、二次元の第一地図311を作成し、抽出された第二高さ領域T2に対応する複数の三次元点情報に基づき、第二地図312を作成する地図作成部143と、第一地図311と第二地図312とを合成した合成地図310を作成する合成部145と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
移動可能な三次元測定機が測定した前記三次元測定機の周辺に存在する障害物の表面の複数箇所の位置をそれぞれ示す複数の三次元点情報を取得する情報取得部と、
複数の前記三次元点情報から第一高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出し、前記第一高さ領域とは異なる第二高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出する領域限定部と、
前記第一高さ領域に含まれる前記三次元点情報、および前記第二高さ領域に含まれる前記三次元点情報のそれぞれについて、複数の前記三次元点情報から前記三次元測定機が移動する移動平面と交差状態で並ぶ複数の抽出用平面をそれぞれ含む複数の特定領域内にそれぞれ含まれる複数の三次元点情報の内、前記移動平面に沿う方向において前記三次元測定機に最も近い前記三次元点情報を前記特定領域毎に抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記第一高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第一地図を作成し、前記抽出部により抽出された前記第二高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第二地図を作成する地図作成部と、
前記第一地図と前記第二地図とを合成した合成地図を作成する合成部と、
を備える地図作成装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記合成部は、
前記第一地図と前記第二地図とが相違する前記合成地図の箇所に前記合成地図を利用する移動ロボットの障害物に近づくことができる距離を示す近接情報を付加する
請求項１に記載の地図作成装置。
【請求項３】
前記第一高さ領域は、前記合成地図を利用する移動ロボットが乗り越えることができる最高の高さ以上、前記移動ロボットが潜り込むことのできる最低の高さ以下の範囲であり、前記第二高さ領域は、前記第一高さ領域に含まれる
請求項１または２に記載の地図作成装置。
【請求項４】
前記抽出部は、
隣り合う前記特定領域の間に、前記三次元点情報が存在するように前記抽出用平面を選定する
請求項１または２に記載の地図作成装置。
【請求項５】
移動平面に沿って移動可能で、周辺に存在する障害物表面の複数箇所の位置を測定する三次元測定機と、
前記三次元測定機から取得した三次元点情報に基づき前記移動平面に沿った平面における二次元の地図を作成する地図作成装置と、
前記三次元測定機が測定した三次元点情報を取得する情報取得部と、
複数の前記三次元点情報から第一高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出し、前記第一高さ領域とは異なる第二高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出する領域限定部と、
前記第一高さ領域に含まれる前記三次元点情報、および前記第二高さ領域に含まれる前記三次元点情報のそれぞれについて、複数の前記三次元点情報から前記三次元測定機が移動する移動平面と交差状態で並ぶ複数の抽出用平面をそれぞれ含む複数の特定領域内にそれぞれ含まれる複数の三次元点情報の内、前記移動平面に沿う方向において前記三次元測定機に最も近い前記三次元点情報を前記特定領域毎に抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記第一高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第一地図を作成し、前記抽出部により抽出された前記第二高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った
平面における二次元の第二地図を作成する地図作成部と、
前記第一地図と前記第二地図とを合成した合成地図を作成する合成部と、を備える
地図作成システム。
【請求項６】
移動可能な三次元測定機が測定した前記三次元測定機の周辺に存在する障害物の表面の複数箇所の位置をそれぞれ示す複数の三次元点情報を取得し、
複数の前記三次元点情報から第一高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出し、前記第一高さ領域とは異なる第二高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出し、
前記第一高さ領域に含まれる前記三次元点情報、および前記第二高さ領域に含まれる前記三次元点情報のそれぞれについて、複数の前記三次元点情報から前記三次元測定機が移動する移動平面と交差状態で並ぶ複数の抽出用平面をそれぞれ含む複数の特定領域内にそれぞれ含まれる複数の三次元点情報の内、前記移動平面に沿う方向において前記三次元測定機に最も近い前記三次元点情報を前記特定領域毎に抽出し、
抽出された前記第一高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第一地図を地図作成部に作成させ、抽出された前記第二高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第二地図を作成し、
前記第一地図と前記第二地図とを合成した合成地図を作成する
処理をプロセッサに実行させる地図作成プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、三次元の位置情報を含む複数の三次元点情報から二次元の地図を作成する地図作成装置、地図作成システム、および地図作成プログラムに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、三次元点群において所定の高さ以下の範囲に含まれる三次元点情報から二次元の地図を作成することにより、所定の高さ未満の移動ロボットに有用な地図を提供する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－２３６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、提供された地図のみの情報では移動ロボットが備える種類の異なる複数の距離センサに対応しきれていないため、移動ロボットが障害物に第一のセンサを用いてギリギリまで接近するか、第二のセンサを用いて余裕を持って回避するかなどの判断が困難な場合がある。
【０００５】
本開示は、上記課題に鑑みなされたものであり、移動ロボットに対して有用な地図を提供する地図作成装置、地図作成システム、および地図作成プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る地図作成装置は、移動可能な三次元測定機が測定した前記三次元測定機の周辺に存在する障害物の表面の複数箇所の位置をそれぞれ示す複数の三次元点情報を取得する情報取得部と、複数の前記三次元点情報から第一高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出し、前記第一高さ領域とは異なる第二高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出する領域限定部と、前記第一高さ領域に含まれる前記三次元点情報、および前記第二高さ領域に含まれる前記三次元点情報のそれぞれについて、複数の前記三次元点情報から前記三次元測定機が移動する移動平面と交差状態で並ぶ複数の抽出用平面をそれぞれ含む複数の特定領域内にそれぞれ含まれる複数の三次元点情報の内、前記移動平面に沿う方向において前記三次元測定機に最も近い前記三次元点情報を前記特定領域毎に抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記第一高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第一地図を作成し、前記抽出部により抽出された前記第二高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第二地図を作成する地図作成部と、前記第一地図と前記第二地図とを合成した合成地図を作成する合成部と、を備える。
【０００７】
本開示の一態様に係る地図作成システムは、移動平面に沿って移動可能で、周辺に存在する障害物表面の複数箇所の位置を測定する三次元測定機と、前記三次元測定機から取得した三次元点情報に基づき前記移動平面に沿った平面における二次元の地図を作成する地図作成装置と、前記三次元測定機が測定した三次元点情報を取得する情報取得部と、複数の前記三次元点情報から第一高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出し、前記第一高さ領域とは異なる第二高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出する領域限定部と、前記第一高さ領域に含まれる前記三次元点情報、および前記第二高さ領域に含まれる前記三次元点情報のそれぞれについて、複数の前記三次元点情報から前記三次元測
定機が移動する移動平面と交差状態で並ぶ複数の抽出用平面をそれぞれ含む複数の特定領域内にそれぞれ含まれる複数の三次元点情報の内、前記移動平面に沿う方向において前記三次元測定機に最も近い前記三次元点情報を前記特定領域毎に抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記第一高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第一地図を作成し、前記抽出部により抽出された前記第二高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第二地図を作成する地図作成部と、前記第一地図と前記第二地図とを合成した合成地図を作成する合成部と、を備える。
【０００８】
本開示の一態様に係る地図作成プログラムは、移動可能な三次元測定機が測定した前記三次元測定機の周辺に存在する障害物の表面の複数箇所の位置をそれぞれ示す複数の三次元点情報を取得し、複数の前記三次元点情報から第一高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出し、前記第一高さ領域とは異なる第二高さ領域に含まれる複数の前記三次元点情報を抽出し、前記第一高さ領域に含まれる前記三次元点情報、および前記第二高さ領域に含まれる前記三次元点情報のそれぞれについて、複数の前記三次元点情報から前記三次元測定機が移動する移動平面と交差状態で並ぶ複数の抽出用平面をそれぞれ含む複数の特定領域内にそれぞれ含まれる複数の三次元点情報の内、前記移動平面に沿う方向において前記三次元測定機に最も近い前記三次元点情報を前記特定領域毎に抽出し、抽出された前記第一高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第一地図を地図作成部に作成させ、前記抽出部により抽出された前記第二高さ領域に対応する複数の三次元点情報に基づき、前記移動平面に沿った平面における二次元の第二地図を作成し、前記第一地図と前記第二地図とを合成した合成地図を作成する処理をプロセッサに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、障害物に対する移動ロボットの走行状態の判断に有用な地図を移動ロボットに提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
地図作成システムが部屋内部の地図を作成している状態を示す斜視図である。
三次元測定機、および地図作成装置の機能構成を示すブロック図である。
第一高さ領域、第二高さ領域と移動ロボットとの関係を示す側面図である。
抽出部が特定領域内の三次元点情報から抽出点を抽出する状態を示す側面図である。
地図作成部が作成した第一地図を示す図である。
地図作成部が作成した第二地図を示す図である。
合成部が合成した合成地図を示す図である。
合成部の処理の流れを示すフローチャートである。
地図作成システムの別例１の機能構成を示すブロック図である。
地図作成システムの別例２の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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