(57)【要約】      （修正有）【課題】モバイルデータ処理装置を含む車両によって担持された地中探査レーダ（ＧＰＲ）によって捕捉された表面下の画像を含むインフラストラクチャ情報を提供する方法を提供する。【解決手段】コンピュータ可読データは、車両の位置に基づいた表面下の画像に関する位置情報を更に含み、ＧＰＳ、画像、及びビデオを含むことができる。コンピュータ可読データは、データベースへの記憶のために、並びに受信及び記憶されたコンピュータ可読データに基づいて、ＧＰＲによって捕捉された表面下の画像を含むインフラストラクチャ情報を表示するための登録されたユーザによる検索のために、リモートサーバに無線で送信され得る。表面下の画像及び位置情報は、表面下の画像がＧＰＲによって捕捉され、サーバに報告される位置に関連する、以前に記憶されたインフラストラクチャ情報に基づいて変更が検出されるインフラストラクチャに提供され得る。【選択図】図４
2020076748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インフラストラクチャ情報を取得するための方法であって、（ａ）モバイルデータ処理装置を含む車両から通信ネットワークを通じてリモートサーバでコンピュータ可読データを受信することであって、前記コンピュータ可読データが、前記車両によって担持されており、かつ前記モバイルデータ処理装置に通信可能に結合されている、地中探査レーダによって捕捉された表面下の画像を含み、前記コンピュータ可読データが、前記表面下の画像を捕捉したときの前記車両の位置に基づいた前記表面下の画像に関する位置情報を含む、受信することと、（ｂ）前記コンピュータ可読データをインフラストラクチャ情報として表示装置上に表示するように、前記リモートサーバの登録されたユーザによる検索のために、前記リモートサーバによって、前記コンピュータ可読データをデータベースに記憶することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記コンピュータ可読データが、カメラによって取得された画像を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記位置情報が、ＧＰＳ情報を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
コンピュータ可読データが、ビデオ記録を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｂ）が、前記表示装置上に地図を表示することと、登録されたユーザに表示されているインフラストラクチャ情報に関連付けられた前記表面下の画像に関連して、前記地図上に位置情報を表示することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
表面下の画像及び位置情報は、前記表面下の画像が前記地中探査レーダによって捕捉された前記位置に関連する、以前に記憶された情報に基づいて変化が検出されたインフラストラクチャに関して、前記登録されたユーザに提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
表面下の画像及び位置情報が、登録されたユーザによって要求されたインフラストラクチャ及び位置に関して、ユーザに提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記コンピュータ可読データが、前記車両が自律車両として車道を通じてナビゲーションされている間に、前記車両によって取得される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
インフラストラクチャデータの監視及びアーカイブシステムであって、車両によって担持されており、かつ前記車両に関連付けられたモバイルデータ処理装置に通信可能に結合されている、地中探査レーダによって捕捉された表面下の画像を含むコンピュータ可読データを記憶するためのデータベースと、通信ネットワークを通じて、前記モバイルデータ処理装置との通信をサポートする、通信ハードウェアと、前記コンピュータ可読データを前記システムの登録されたユーザに提示する方法を実行するためのコンピュータ実施可能命令を記憶するメモリと、を含む、リモートサーバを備え、前記方法が、前記モバイルデータ処理装置を含む前記車両から、前記車両によって担持されており、かつ前記モバイルデータ処理装置に通信可能に結合されている、前記地中探査レーダによって捕捉された表面下の画像を含むコンピュータ可読データを受信することであって、前記コンピュータ可読データが、前記表面下の画像を捕捉したときの前記車両の位置に基づいた前記表面下の画像に関する位置情報を含む、受信することと、前記受信及び記憶されたコンピュータ可読データに基づくインフラストラクチャ情報を表示装置に表示するために、前記データベースへの記憶のために、並びに前記登録されたユーザによる検索のために、前記コンピュータ可読データを前記リモートサーバに送信することと、を含む、システム。
【請求項１０】
前記コンピュータ可読データが、カメラによって取得された画像を更に含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記位置情報が、ＧＰＳ情報から構成される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記コンピュータ可読データが、ビデオ記録を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記コンピュータ実施可能命令が、前記登録されたユーザの入力を受信して前記表示装置に地図を表示するように、かつ前記登録されたユーザが関心のあるインフラストラクチャに関連付けられた前記表面下の画像に関連して位置情報を表示するように更に構成されている、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
表面下の画像及び位置情報は、前記表面下の画像が前記地中探査レーダによって捕捉された前記位置に関連する、以前に記憶された情報に基づいて変化が検出されたインフラストラクチャに関して、前記登録されたユーザに提供される、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
表面下の画像及び位置情報が、前記登録されたユーザによって要求されたインフラストラクチャ及び位置に関して、前記登録されたユーザに提供される、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記コンピュータ可読データは、前記車両が自律車両として車道を通じてナビゲーションされている間に、車両によって取得される、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
表面下のインフラストラクチャ情報をインフラストラクチャの管理者に提供するための方法であって、（ａ）モバイルデータ処理装置を含む車両から、前記車両によって担持されており、かつ前記モバイルデータ処理装置に通信可能に結合されている、地面貫通レーダで捕捉された表面下の画像を含むコンピュータ可読データを受信することであって、前記コンピュータ可読データが、前記表面下の画像を捕捉したときの前記車両の位置に基づいた前記表面下の画像に関する位置情報を含む、受信することと、（ｂ）前記表面下の画像及び前記位置情報を、表示装置上に表示可能な地図上に表示するように、データベースへの記憶のために、並びにインフラストラクチャマネージャによる検索のために、前記コンピュータ可読データをリモートサーバに送信することと、を含む、方法。
【請求項１８】
前記表面下の画像及び前記位置情報が、前記表面下の画像が前記地中探査レーダによって捕捉された前記位置に関連する、以前に記憶されたインフラストラクチャ情報に基づいて変化が検出されたインフラストラクチャに提供される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記表面下の画像及び前記位置情報が、インフラストラクチャの管理者によって要求されたインフラストラクチャ及び位置に関して提供される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記コンピュータ可読データが、取得された自律車両である、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、概して、表面探査レーダによって取得されたデータに関連する。実施形態は、より具体的には、車道に関連付けられたインフラストラクチャを監視及び保守するために、車両ベースの地中探査レーダによって取得されたデータの使用に関する。
【０００２】
ほとんどの自律車両は、路面及び周囲のインフラストラクチャを「見る」光学システムに依存してそれらを特定している。光学システムは、移動中の自律車両の位置を判定する際に、全地球測位システム（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ、ＧＰＳ）装置よりも速く、かつより正確である。光学システムは、晴天条件では良好に機能するが、雪が車線区分線及び路面を覆っている、又は霧が基準点を覆い隠しているときには、動作するのが難しく、かつ危険である。晴天条件においてさえも、光学素子が作動していないときに依存する独立センサを有することは、現在の自律車線維持システムの信頼性に数桁の大きさを追加し得る。
【０００３】
米国特許第８，９４９，０２４号は、車両軌道に沿った表面下の領域の表面探査レーダ（ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  ｒａｄａｒ、ＳＰＲ）画像を取得する方法を記載している。取得されたＳＰＲ画像は、車両軌道に沿って表面下の領域に少なくとも部分的に重なり合う、表面下の領域について以前に取得されたＳＰＲ画像と比較される。いくつかの実施形態では、比較は、画像相関手順を含む。車両の位置データは、第２の表面下の領域に対して以前に取得されたＳＰＲ画像の位置データに部分的に基づいて判定される。位置データを使用して、所望の経路に沿って車両を誘導することができる。表面下の領域の特徴の比較的静的な性質は、気象状況、動的特徴、及び時変照光によって悪影響を受ける可能性のある他のセンサベースのナビゲーションシステムよりも優れた方法を提供する。
【０００４】
現在のシステムによって対処されていないもの、及び現在必要とされているものは、車両ナビゲーション以外のナビゲーション目的のためにＧＰＲ／ＳＰＲを使用して、車両によって取得されたデータを利用する能力である。当技術分野で教示されている車両のナビゲーションには、表面下のデータの捕捉が必要であるが、このデータは、データがクラウドソーシングである場合にまだ企図されていない他の目的に役立つ可能性がある。米国及び他の場所のインフラストラクチャは、保守又は交換を必要としている。評価及び監視は、リソースを極端に消費する。ひどく影響を受けたインフラストラクチャは、道路の形態で存在するか、又は道路の下（例えば、地下ユーティリティ）に位置付けられている。関連する問題の部分的リストには、とりわけ、漏れパイプ、表面下の浸食、不適切にマッピングされたレガシーインフラストラクチャ、及び閉塞パイプを含む。水、下水、天然ガス、及び水蒸気用の漏れパイプは、廃棄、汚染、及び陥没穴につながる表面下の浸食につながり得る。橋の腐食は、例えば、構造的破損につながり得る。不適切にマッピングされたレガシーインフラストラクチャは、その保守又は新しい交換インフラストラクチャの実装に関連するコストの増大につながり得る。閉塞パイプは、ポンプ輸送に対するエネルギー消費の増加、又は容量の減少につながり得る。
【０００５】
本実施形態は、車両を独立してナビゲーションするためにのみ現在使用が企図されているＳＰＲ及び無料のセンサ（例えば、ＧＰＳ、撮像）によって取得されたデータをプールし、既存のインフラストラクチャの監視及び保守、又は強化のために他のユーザによって活用され得ると考えている。
【０００６】
したがって、車両によって担持された地中探査レーダ（ＧＰＲ）によって捕捉された表面下の画像を含むインフラストラクチャ情報を取得するための方法及びシステムを提供することは、実施形態の態様であり、ここでは、車両は、モバイルデータ処理装置を含み、インフラストラクチャ情報をユーザ（例えば、インフラストラクチャの管理者／保守者）に提供する。
【０００７】
コンピュータ可読データが、車両の位置に基づいた表面下の画像に関する位置情報を更に含むことは、実施形態の別の態様である。位置が、ＧＰＳ及び／又は表面下の画像から判定することができることは、更なる態様である。
【０００８】
インフラストラクチャ情報が、画像及び／又はビデオを含み得ることは、実施形態の別の態様である。
【０００９】
インフラストラクチャ情報を含むコンピュータ可読データが、データベース内に記憶するために、及びＧＰＲによって捕捉された表面下の画像を含むインフラストラクチャ情報を表示装置上に表示するための登録されたユーザ（例えば、インフラストラクチャの管理者／保守者）による検索のために、リモートサーバに無線で送信され得ることは、実施形態の更に別の態様である。
【００１０】
表面下の画像及び位置情報が、表面下の画像がＧＰＲによって捕捉され、サーバに報告される位置に関連する、以前に記憶されたインフラストラクチャ情報との一致に基づいて変化が検出されるインフラストラクチャに提供され得ることは、実施形態の別の態様である。
【００１１】
インフラストラクチャ情報が、車両によって担持された地中探査レーダに通信可能に結合されたモバイルデータ処理装置を含む車両からリモートサーバで受信され得、地中探査レーダで捕捉された表面下の画像、及びサーバ又はサーバに関連付けられたデータベース内に記憶されている表面下の画像に関する位置情報を含む、コンピュータ可読データが、車両の位置に基づいていることは、実施形態の一態様である。
【００１２】
コンピュータ可読データが、車両に関するカメラ、ビデオ、及びＧＰＳ情報によって取得された画像を更に含むことができることは、実施形態の更に別の態様である。
【００１３】
コンピュータ可読データが、自律車両として車道を通じてナビゲーションされている車両によって取得され得ることは、実施形態の更に別の態様である。
【００１４】
システムが、車両によって担持されており、かつモバイルデータ処理装置に通信可能に結合されている、地中探査レーダによって捕捉された、表面下の画像を含むコンピュータ可読データを記憶するためのデータベースを含むことは、実施形態の別の態様である。
【００１５】
システムが、コンピュータ可読データを、システムの登録されたユーザに提示する方法を実行するためのコンピュータ実施可能命令を記憶するためのメモリを含み、方法のステップが、車両によって担持されており、かつモバイルデータ処理装置に通信可能に結合されている、地中探査レーダによって捕捉された表面下の画像、及び車両の位置に基づいて表面下の画像に関する位置情報を含むコンピュータ可読データを、モバイルデータ処理装置を含む車両から受信することと、コンピュータ可読データを表示装置上に表示するために、登録されたユーザによる検索のためにデータベースへの記憶のために、コンピュータ可読データをリモートサーバに送信することと、を含むことは、実施形態の更に別の態様である。
【００１６】
コンピュータデータ可読データが、ナビゲーション目的で地中探査レーダを使用して車両から取得したデータもまた、表面下のインフラストラクチャの状態に関係するユーザによる評価のために検索及び記憶されている、クラウドソーシングによるインフラストラクチャデータ検索システムの一部として車両によって提供されることは、実施形態の別の態様である。
【００１７】
実施形態の利点には、都市、州、及び連邦政府機関に販売され得る地表及び表面下のデータの収集を含み、その結果、彼らは、インフラストラクチャの保守を予定及び実行することができる。実施形態は、自治体、並びに輸送及びエンジニアリング事業にとって価値があると証明するはずである。
【００１８】
車両によって生成され、サーバに記憶するために送信されたデータが、監視対象インフラストラクチャの管理又は保守を担当する自治体又はコンタクタに提供されているサービスとしての使用条件に従い得ることは、実施形態の一態様である。データを提供するサービスは、データのソースを識別することができる。ＧＰＲデータにより、インフラストラクチャの管理及び保守をより効果的かつより効率的にすることが可能であろう。
【００１９】
上述の態様、並びに他の目的及び有益性は、ここで本明細書に記載されるように達成することができる。地中探査レーダを装備した移動車両は、表面下の画像を含むデータをＧＰＳ及び他の地域化情報（例えば、画像、ビデオなど）と共に収集することができ、位置を含む情報を利用して、車両の位置を正確に確立することができる。一元化された地図データベースにより、車両はデータを使用して、経路自体をマッピングせずに経路をナビゲーションすることができる。地図及びデータベースはまた、インフラストラクチャの管理者によって、路床及び関連インフラストラクチャの現在の状態を評価するために分析され得る。経時変化を使用して、漸進的又は急性損傷を監視することができる。分析は、中央で実行され得るか、又は、データは、車両で前処理され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態を遂行することに従って含まれ得る構成要素のシステム図を示す。
【図２】実施形態による、ＧＰＳ及び撮像カメラを含む追加のシステムを搭載した代替システムを示す。
【図３】本実施形態による、車両によってコンパイルされ、インフラストラクチャの管理で使用するために通信ネットワークを通じてリモートサーバに提供され得る、コンピュータ可読データの種類のブロック図を示す。
【図４】本実施形態による、インフラストラクチャ情報を提供する方法のフロー図を示す。
【図５】本実施形態による、インフラストラクチャ情報をインフラストラクチャの管理者に提供する方法のフロー図を示す。
【図６】更に別の実施形態による、リモートサーバの登録使用に、表面下のインフラストラクチャ情報を提供する方法のフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
データ処理システムのいくつかの態様は、様々なシステム及び方法を参照してここに提示され得る。これらのシステム及び方法は、以下の詳細な説明で説明され、添付の図面に様々なブロック、モジュール、構成要素、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズム、エンジン、アプリケーションなどによって示され得る（個別又は集合的に「要素」と称され得る）。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又はこれらの任意の組み合わせを使用して実装され得る。そのような要素がハードウェア又はソフトウェアとして実装されるか否かは、システム全体に課される特定のアプリケーション及び設計上の制約に依存する。
【００２２】
例として、要素、又は要素の任意の部分、又は要素の任意の組み合わせは、１つ以上のプロセッサを含む「処理システム」と共に実装されてもよい。プロセッサの例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ、ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙｓ、ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理装置（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ、ＰＬＤ）、状態機械、ゲーテッド論理、離散的なハードウェア回路、及びこの開示全体で説明されている様々な機能を実行するように構成された他の好適なハードウェアが挙げられる。処理システム内の１つ以上のプロセッサは、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などと称されるか否かに関わらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実施ファイル、実施スレッド、手順、機能などを意味すると広く解釈されるものとする。
【００２３】
したがって、１つ以上の例示的な実施形態では、説明されている機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実装されてもよい。ソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令又はコードに記憶されるか、又はそれらとして符号化されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、クラウドベースのシステムから、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であってもよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体としては、読出し専用メモリ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）又はランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、コンパクトディスク（ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ、ＣＤ）又は他の光ディスク記憶装置を使用して実装されたＲＯＭを含む電気的消去書込み可能型ＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ）、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶装置、あるいは命令又はデータ構造の形式で所望のプログラムコードを実行又は記憶するために使用され得、かつコンピュータによってアクセスされ得る他の媒体が挙げられ得る。上記の組み合わせはまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００２４】
「計算装置」という用語は、本明細書で使用するとき、一般に、１つ以上のプログラミング命令に従って１つ以上の動作を実行するための、プロセッサ／マイクロコントローラ及び／又は任意の他のデジタル構成要素を含む装置を指す。換言すれば、計算装置は、例えば、本開示の文脈で文書を生成する画像処理能力を有する。また、このような計算装置は、必要に応じて、走査装置と通信することができる。計算装置のいくつかの例には、サーバ、デスクトップＰＣ、ノートブック、ワークステーション、携帯情報端末（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、メインフレームコンピュータ、モバイル計算装置（例えば、携帯電話、タブレットなど）、インターネットアプライアンスなどを含むがそれらに限定されない。場合によっては、「データ処理システム」という用語は、「計算装置」という用語と互換的に利用され得る。
【００２５】
本明細書で利用される「通信ネットワーク」という用語は、標準化された有線及び無線データ通信プロトコルを使用する相互接続ネットワークからなる、様々な情報及び通信設備を提供するグローバルコンピュータネットワークを指す。通信ネットワークは、セルラ通信ネットワーク（例えば、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＬＴＥ、５Ｇなど）、Ｗｉｆｉ、衛星、並びに装置（例えば、モバイル装置及びサーバ）間のデータ通信をサポートするように適合された分散型トランスポンダベースのネットワークを含むことができる。
【００２６】
当業者には理解され得るように、例示的な実施形態は、方法、データ処理システム、又はコンピュータプログラム製品の文脈で実装され得る。したがって、いくつかの実施形態は、全体的にハードウェアの実施形態、全体的にソフトウェアの実施形態、又は本明細書で一般に「回路」若しくは「モジュール」と称されるソフトウェア及びハードウェアの態様を組み合わせる実施形態の形態を採ることができる。更に、実施形態は、場合によっては、媒体に組み込まれたコンピュータ使用可能プログラムコードを有するコンピュータ使用可能記憶媒体上のコンピュータプログラム製品の形態を採ることができる。ハードディスク、ＵＳＢフラッシュドライブ、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、光学記憶装置、磁気記憶装置、サーバ記憶装置、データベースなどを含む、任意の好適なコンピュータ可読媒体を利用することができる。
【００２７】
本発明の動作を遂行するためのコンピュータプログラムコードは、オブジェクト指向プログラミング言語（例えば、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ＋＋など）に書き込まれてもよい。しかしながら、特定の実施形態の動作を遂行するためのコンピュータプログラムコードはまた、「Ｃ」プログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語、又は例えばＶｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃなどの視覚指向プログラミング環境で書くこともできる。
【００２８】
プログラムコードは、全体的にユーザのコンピュータ上で、一部はユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、一部はユーザのコンピュータ上で、一部はリモートコンピュータ上で、又は全体的にリモートコンピュータ上で実行してもよい。後者のシナリオでは、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ、ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ｗｉｄｅ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ、ＷＡＮ）、無線データネットワーク、例えばＷｉ−Ｆｉ、Ｗｉｍａｘ、８０２．ｘｘ、及びセルラーネットワーク、あるいは第三者がサポートするほとんどのネットワークを介して外部コンピュータに送信され得る接続を経由して（例えば、インターネットサービスプロバイダを利用するインターネットを経由して）ユーザのコンピュータに接続され得る。
【００２９】
開示された例示的な実施形態は、本発明の実施形態による方法、システム、並びにコンピュータプログラム製品及びデータ構造のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して、少なくとも部分的に説明することができる。図の各ブロック、及びブロックの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実装され得ることが理解されるであろう。これらのコンピュータプログラム命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は機械を製造するための他のプログラマブルデータ処理機器のプロセッサに提供されてもよく、その結果、コンピュータのプロセッサ又は他のプログラマブルデータ処理機器を介して実行する命令は、ブロック（単数又は複数）で指定された機能／行為を実装する手段を作成する。
【００３０】
明確にするために、開示された実施形態は、例えば、専用コンピュータ又は汎用コンピュータ、あるいは他のプログラマブルデータ処理機器又はシステムの文脈で実装され得る。例えば、いくつかの例示的な実施形態では、データ処理機器又はシステムは、専用コンピュータと汎用コンピュータとの組み合わせとして実装され得る。
【００３１】
前述のコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理機器を特定の様式で機能させるために指示することができるコンピュータ可読メモリに記憶されてもよく、その結果、コンピュータ可読メモリに記憶された命令は、様々なブロック（単数又は複数）、フローチャート、並びに本明細書で図示及び説明されている他のアーキテクチャで指定された機能／行為を実装する命令手段を含む製品を製造する。
【００３２】
コンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理機器にロードすることもでき、一連の動作ステップをコンピュータ又は他のプログラマブル機器で実行して、コンピュータ又は他のプログラマブル機器で実施する命令がブロック（単数又は複数）で指定された機能／行為を実装するためのステップを提供するようにコンピュータ実装プロセスを作成する。
【００３３】
図のフローチャート及びブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能性、及び動作を示す。この点に関して、フローチャート又はブロック図中の各ブロックは、指定された論理関数（単数又は複数）を実装するための１つ以上の実施可能命令を含む、モジュール、セグメント、又は命令の部分を表し得る。
【００３４】
いくつかの代替的な実装形態では、ブロック内に記載された機能は、図に記載されている順序以外で発生する場合がある。例えば、連続して示される２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実施されてもよく、又はブロックは、関与する機能性に応じて逆順序で実施されてもよい。また、ブロック図及び／又はフローチャート図の各ブロック、並びにブロック図及び／又はフローチャート図のブロックの組み合わせは、指定された機能又は行為を実行する専用ハードウェアベースのシステムによって実装され得、あるいは専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせを遂行することができることに留意されたい。
【００３５】
本明細書では、表面探査レーダ（ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  ｒａｄａｒ、ＳＰＲ）及び地中探査レーダ（ｇｒｏｕｎｄ  ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  ｒａｄａｒ、ＧＰＲ）を参照する。本明細書で使用するとき、ＳＰＲは、表面下の領域からデータを取得するように構成された任意のレーダシステムを意味する。ＳＰＲは、壁、天井、床の表面、又はトンネル若しくは通路を取り囲む表面の背後にある表面下の領域のデータを取得するように構成及び指向され得る。場合によっては、ＳＰＲはまた、表面のデータを取得することができる。ＧＰＲシステムは、地表面の下の領域からデータを取得するように構成され、地表面のデータも取得し得るＳＰＲシステムの種類であることが認識されるであろう。また、地中探査レーダの地域化（Ｌｏｃａｌｉｚｉｎｇ  Ｇｒｏｕｎｄ−Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  Ｒａｄａｒ、ＬＧＰＲ）は、ＳＰＲのより直近の形態及び適用のみであることも認識されるであろう。本明細書で使用するとき、「表面下の領域」とは、地表面の背後の地下領域などの表面の背後の領域を意味する。代替的に、表面下の領域は、壁又は天井構造の内側及び／若しくは背後の領域などの構造体の表面の背後の領域であってもよい。
【００３６】
図１を参照すると、本発明の実施形態を遂行することに従って含まれ得る構成要素のシステム図１００が示されている。車両１１０は、車道に沿って表面下の領域の画像を探査し、かつ捕捉するための地中探査レーダ１１５、撮像（即ち、ＧＰＲ画像の捕捉及び処理）を遂行し、捕捉された画像を表面下の画像に変換するためのモバイルデータプロセッサ１１７、表面下の画像を含むコンピュータ可読データを記憶するためのメモリ１２０、及び車両が通信ネットワーク１５０を通じてリモートサーバ１３０と無線通信することを可能にするための通信ハードウェア１２５を含むことができる。リモートサーバ１３０はまた、車両１１０から受信したデータを処理するための通信ハードウェア１３５及びプロセッサ１３７、ユーザ登録及び記憶されたコンピュータ可読データへのリモート登録されたユーザアクセスを可能にするために必要なコード又はプログラミング命令を記憶するためのメモリ１４０、データベース１６０を含む。車両１１０は、人間が運転する車両又は自律車両であり得る。自律的に動作する場合、車両１１０は、地中探査レーダ１１５の支援によりナビゲーションされ得る。
【００３７】
図２を参照すると、代替システム２００が示されており、車両１１０は、ＧＰＳ２０１及び撮像カメラ２０２を含む追加のシステムを搭載している。ＧＰＳ及び撮像カメラは、特に車両が自律的に動作している場合に、車両１１０のナビゲーションを支援するために使用され得る。ＧＰＳ２０１及び撮像２０２を使用して、表面下の情報と共にリモートサーバに提供されたコンピュータ可読データを有する追加情報（例えば、位置及び写真／ビデオ）を提供することもでき、これは、インフラストラクチャの評価及び管理に使用するためのコンピュータ可読データのユーザに有用である。
【００３８】
図３を参照すると、車両１１０によってコンパイルされ、インフラストラクチャの管理で使用するために通信ネットワーク１５０を通じてリモートサーバ１３０に提供され得るコンピュータ可読データ３１０の種類のブロック図３００が示されている。コンピュータ可読データ３１０は、地中撮像レーダ１１５によって捕捉された表面下の画像３１１、捕捉された表面下の画像３１１に関連付けられた車両位置情報を提供するＧＰＳデータ３１２、カメラによって捕捉された写真／ビデオ３１３、及びセンサデータ３１４を含むことができる。センサデータは、評価された位置及びインフラストラクチャに関連付けられたコンピュータ可読データに関連して有用と見なされ得る他のパラメータを含むことができる。例えば、温度、水分／湿度、可視性、天候、音、及び照明は、車両１１０によって同時に捕捉され得、コンピュータ可読データ３１０と共に評価するためにリモートサーバ１３０に提供され得るデータであり得る。
【００３９】
図４を参照すると、本実施形態による、インフラストラクチャ情報を提供する方法のフロー図４００が示されている。ブロック４１０を参照すると、車両によって担持され、車両に関連付けられ、地中探査レーダに通信可能に結合されたモバイルデータ処理装置によって処理された地中探査レーダで捕捉された表面下の画像を含むコンピュータ可読データは、リモートサーバによって通信ネットワークを通じて受信される。ブロック４２０を参照すると、表面下の情報を捕捉したときの車両の位置に基づいた表面下の画像に関する位置情報は、リモートサーバにコンピュータ可読データと共に提供される。ブロック４３０を参照すると、コンピュータ可読データは、リモートサーバの登録されたユーザによる検索のために、データベース内のリモートサーバによって記憶される。コンピュータ可読データは、例えば、表示装置のインフラストラクチャ情報として表示され得る。
【００４０】
図５を参照すると、別の実施形態による、インフラストラクチャの管理者に表面下のインフラストラクチャ情報を提供する方法のフロー図５００が示されている。ブロック５１０を参照すると、車両によって担持され、車両に関連付けられたモバイルデータ処理装置に通信可能に結合された地中探査レーダによって捕捉された表面下の画像を含むコンピュータ可読データは、モバイルデータ処理装置に受信され、処理される。ブロック５２０を参照すると、提供されたコンピュータ可読データは、表面下の画像を捕捉したときの車両の位置に基づく、表面下の画像に関する位置情報を含む。ブロック５３０を参照すると、コンピュータ可読データは、データベースに記憶し、インフラストラクチャの管理者による検索のためにリモートサーバに送信される。コンピュータ可読データに含まれる表面下の画像は、ブロック５４０に示すように、表示装置上に表示可能なマップ上の位置情報と共に表示され得る。
【００４１】
図６を参照すると、更に別の実施形態による、リモートサーバの登録された使用に、表面下のインフラストラクチャ情報を提供する方法のフロー図６００が示されている。ブロック６１０に示すように、車両によって担持され、車両に関連付けられたモバイルデータ処理装置に通信可能に結合された地中探査レーダによって捕捉された表面下の画像を含むコンピュータ可読データは、モバイルデータ処理装置に受信され、処理される。ブロック６２０を参照すると、提供されたコンピュータ可読データは、表面下の画像を捕捉したときの車両の位置に基づく表面下の画像に関する位置情報を含む。ブロック６３０を参照すると、コンピュータ可読データは、データベースに記憶し、インフラストラクチャの管理者による検索のためにリモートサーバに送信される。次いで、ブロック６４０に示すように、表面下の画像及び位置情報は、表面下の画像が地中探査レーダによって捕捉された位置に関連する、以前に記憶されたインフラストラクチャ情報に基づいて変化が検出されたとき、インフラストラクチャに提供される。ブロック６５０に示すように、コンピュータ可読データに含まれる表面下の画像は、表示装置上に表示可能なマップ上の位置情報と共に表示され得る。
【００４２】
自動運転車のナビゲーションのために得られたＬＰＧＲが他の有用な目的のために活用され得ることは、本明細書に記載される本実施形態の一態様である。本発明者は、ＬＰＧＲ技術のささやかな実施でさえ、路面及びその下のインフラストラクチャの状態を評価及び監視する際に非常に実用的であり得る豊富なデータを生成できることを認識した。インフラストラクチャデータを取得するための有用な実装レベルは、ニューヨーク市のタクシーや長距離輸送トラックなどの単一車両から、自家用車でのほぼ普遍的な用途までのいずれかの範囲であり得る。インフラストラクチャの撮像は、自治体及び政府が実用性をより徹底的に評価するのに役立ち得る。地中探査レーダが捕捉したデータは収集され得、次いでインフラストラクチャの管理者の利益のためにリンカーン研究所又はＷａｖｅＳｅｎｓｅなどのエンティティからクラウドソーシングされ得る。車両に使用されている他のセンサによって収集されたデータもまた、インフラストラクチャ情報のために活用され得る。データはまた、ローミング車両によってアクセスされ得、クラウドに記憶され得、予約制で自治体（など）によって検索され得る。
【００４３】
本発明は、自動運転車両のナビゲーションのために、地中探査レーダの地域化（ＬＰＧＲ）を使用することができる。本発明の利点には、インフラストラクチャの保守を計画及び実行するように使用するために、都市、州、及び連邦政府機関に販売され得る地表面及び表面下のデータの収集を含む。本発明は、自治体、並びに輸送及びエンジニアリング事業に価値があり得る。
【００４４】
本発明は、監視又は評価されているインフラストラクチャを参照して、登録されたユーザを誘導するために、又は登録されたユーザに事象若しくは将来の危険を警告するために使用され得る、表面下のインフラストラクチャの状態を報告するシステム及び方法を提供する。インフラストラクチャデータは、ＧＰＲシステムを有する車両が、インフラストラクチャの下にある車道を通過するときに、継続的又は定期的に地中探査レーダによって取得され得る。車両は、無線通信ネットワークを介して事象サーバに無線でデータを送信することにより、インフラストラクチャの状態をリモートサーバに容易に報告することができる。レーダによって撮像されたインフラストラクチャに関連付けられた位置の画像、音声、及びビデオなどの二次情報が含まれ得る。サーバは、送信モバイルユニットの報告された位置に基づく位置を含む、捕捉された情報を記憶し、この情報を利用可能にして、他のユーザがデータで識別されたインフラストラクチャの問題に監視又は応答することを可能にする。
【００４５】
車両によって生成され、サーバに記憶するために送信されたデータは、監視対象インフラストラクチャの管理又は保守を担当する自治体又はコンタクタに提供されているサービスとしての使用条件に従い得る。データを提供するサービスは、データのソースを識別することができる。ＧＰＲデータにより、インフラストラクチャの管理及び保守をより効果的かつより効率的にすることが可能であろう。
【００４６】
実施形態の一態様によれば、地面貫通レーダを有するモバイル車両機器は、ＧＰＳ及び他の地域化情報（例えば、画像、ビデオ）と共に、地下画像を含むデータを収集することができ、位置を含む情報を利用して、車両の位置を正確に確立することができる。一元化された地図データベースにより、車両はデータを使用して、経路自体をマッピングせずに経路をナビゲーションすることができる。地図及びデータベースはまた、インフラストラクチャの管理者によって、路床及び関連インフラストラクチャの現在の状態を評価するために分析され得る。経時変化を使用して、漸進的又は急性損傷を監視することができる。分析は、中央で実行され得るか、又は、データは、車両で前処理され得る。
【００４７】
一組の車両のＧＰＲ撮像から収集されたデータ及び／又はそこから提供された分析は、パイプライン、下水、ケーブル、導管、トンネル、排水渠、橋、路床、及び立体駐車場の状態を含むが、これらに限定されない、インフラストラクチャ及びインフラストラクチャの問題を評価、監視、及びマッピングするために利用され得る。データはまた、漏れ、変化、隙間、根、地下水、腐食、障害物の存在を含むが、これらに限定されない、状態を検出するために使用され得る。データは、保守ニーズの識別、優先順位の設定、プロジェクトの計画（例えば、既存のインフラストラクチャを保守するために掘る場合、新しいインフラストラクチャをルーティングする場合、新しい建設の基礎を設計する）、差し迫った脅威の警告の取得（例えば、突然の変化にトラフィックを自動的にルーティングする）、リソースの可用性のモデリング（例えば、地下水位）、他の検査リソースを解放して、道路と同じ位置にないインフラストラクチャへの集中、及び科学的研究の完了（例えば、地震による地動）に役立ち得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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