(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔操縦車両と遠隔操作部とでなり、
前記遠隔操縦車両は、
車両に搭載されており、前記車両の周囲にレーザを発射して受信することにより、前記車両の周囲の多数の点の距離・高さを示す点群高さデータを得るレーザレーダと、
前記車両の走行位置を計測して位置情報を出力する位置情報取得センサと、
前記車両の外の予め決めた地球表面上の特定の地点を原点として設定したマップエリアを有しており、前記位置情報で示す各走行位置での前記点群高さデータを座標変換及び補間演算することにより、前記マップエリアに予め設定した各格子点の高さを求めて各格子点に高さデータを割り振った三次元マップデータを順次出力する三次元マップ生成部と、
前記三次元マップ生成部から順次出力された三次元マップデータを記憶する車両側の記憶装置と、
前記三次元マップ生成部から出力された最新の三次元マップデータと、前記記憶装置から取り出した一つ前の三次元マップデータとの差分を演算して差分三次元マップデータを出力する差分抽出演算部と、
前記差分三次元マップデータと、前記位置情報を無線送信する車両側の送受信部とを有し、
前記遠隔操作部は、
無線送信された前記差分三次元マップデータと、前記位置情報を受信する操作側の送受信部と、
順次受信した前記差分三次元マップデータを加算演算して再生三次元マップデータを求めて出力する三次元マップ再生部と、
前記三次元マップ再生部から出力される再生三次元マップデータを上書き状態で記憶する操作側の記憶装置と、
位置情報と対応させた地図画像情報を蓄積した地図データベースと
受信した位置情報に応じた前記地図画像情報を前記地図データベースから取り出すと共に、取り出した前記地図画像情報と操作側の前記記憶装置から取り出した再生三次元マップデータとを合成して表示画像データを生成する画面生成部と、
前記表示画像データを表示する画面表示部とを有する、
ことを特徴とする遠隔操縦車両システム。
【請求項２】
遠隔操縦車両と遠隔操作部とでなり、
前記遠隔操縦車両は、
車両に搭載されており、前記車両の周囲にレーザを発射して受信することにより、前記車両の周囲の多数の点の距離・高さを示す点群高さデータを得るレーザレーダと、
前記車両の走行位置を計測して位置情報を出力する位置情報取得センサと、
前記車両のローリング角度，ヨーイング角度，ピッチング角度を計測する車両姿勢検出センサと、
前記車両の外の予め決めた地球表面上の特定の地点を原点として設定したマップエリアを有しており、前記位置情報で示す各走行位置での前記点群高さデータと前記ローリング角度，ヨーイング角度，ピッチング角度から、前記車両を基準とした点群高さデータである修正点群高さデータを求め、この修正点群高さデータを前記マップエリアの座標系に座標変換及び補間演算することにより、前記マップエリアに予め設定した各格子点の高さを求めて各格子点に高さデータを割り振った三次元マップデータを順次出力する三次元マップ生成部と、
前記三次元マップ生成部から順次出力された三次元マップデータを記憶する車両側の記憶装置と、
前記三次元マップ生成部から出力された最新の三次元マップデータと、前記記憶装置から取り出した一つ前の三次元マップデータとの差分を演算して差分三次元マップデータを出力する差分抽出演算部と、
前記差分三次元マップデータと、前記位置情報と、車両の走行状態を示すステータス情報を無線送信する車両側の送受信部とを有し、
前記遠隔操作部は、
無線送信された前記差分三次元マップデータと、前記位置情報と、前記ステータス情報を受信する操作側の送受信部と、
順次受信した前記差分三次元マップデータを加算演算して再生三次元マップデータを求めて出力する三次元マップ再生部と、
前記三次元マップ再生部から出力される再生三次元マップデータを上書き状態で記憶する操作側の記憶装置と、
位置情報と対応させた地図画像情報を蓄積した地図データベースと
受信した位置情報に応じた前記地図画像情報を前記地図データベースから取り出すと共に、取り出した前記地図画像情報と操作側の前記記憶装置から取り出した再生三次元マップデータとを合成して表示画像データを生成して出力すると共に、先行する表示画像データを出力してから後行する表記画像データを出力する間の期間において、前記位置情報で示す位置から前記ステータス情報に含まれる車両の速度において移動する距離に相当する分だけ前記の先行する表示画像データを電子的に移動させた推定表示画像データを生成して出力する画面生成部と、
前記画面生成部から順次出力される前記表示画像データ及び前記推定表示画像データを表示する画面表示部とを有する、
ことを特徴とする遠隔操縦車両システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠隔操縦車両システムに関し、遠隔操縦車両と遠隔操作部との間の通信データ量を軽減して、遠隔操作部での表示遅れの発生を低減するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠隔操縦車両システムの従来の一例を、図８を参照して概説する。
図８に示すように、遠隔操縦車両１０は進行方向前方を撮影するカメラ１１を備えており、カメラ１１で撮影した画像情報が、遠隔操縦車両１０から無線送信される。
なお、「遠隔操縦車両」とは、「自走型ロボット」や「自走型無人車両」など、無人で地上を走行する各種の自走機器を意味するものとして、本明細書では使用する。
【０００３】
遠隔操作部２０では、遠隔操縦車両１０から送信されてきた画像情報を受信して、モニタ２１に撮影画像を映し出す。遠隔操作部２０には、遠隔操縦車両１０におけるハンドル，アクセル，ブレーキ，クラッチ，ギヤシフト機器，エンジン始動装置等に対応する操作部（例えば、遠隔操作用ハンドル等）を備えた遠隔操作コントローラ２２が備えられている。操作者Ｍが、遠隔操作コントローラ２２を操作すると、遠隔操作コントローラ２２から操作情報が発生する。
【０００４】
この操作情報は遠隔操作部２０から無線送信され、遠隔操縦車両１０で受信される。
遠隔操縦車両１０では、受信した操作情報に応じて操縦制御がされる。操縦制御としては、操舵や走行速度や加速度や走行・停止や前進・後進など、遠隔操縦車両１０が走行するのに必要な各種の制御がある。
【０００５】
上記のような遠隔操縦車両システムによれば、遠隔操縦車両１０が、操作者Ｍから遠く離れていて直接見ることができない場所で走行していても、遠隔操縦車両１０の走行制御をすることができる。
したがって、例えば、操作者Ｍが扱う遠隔操作部２０を良好・安全な環境位置に設置した状態で、遠隔操縦車両１０を劣悪・危険な環境場所で走行させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１１８０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで上述した従来の遠隔操縦車両システムでは、操作者Ｍが視認できる視野が十分でない等の問題と、表示遅れが発生して遠隔操縦車両の操縦に支障をきたすという問題があった。
これらの問題を以下に順に説明する。
【０００８】
まず、視野が十分でない等の問題について説明する。
例えば図８に示すように、遠隔操縦車両１０に、前方撮影用の１台のカメラ１１のみを備えている場合、このカメラ１１で捉えることができる視野範囲の環境状態のみが、遠隔操作部２０のモニタ２１に撮影画像として映しだされる。このため、操作者Ｍが確認できる視野範囲が狭い。したがって、遠隔操縦車両１０を高性能・俊敏に操縦するためには、確認できる視野が狭すぎることがある。
【０００９】
上述したような、操作者Ｍが確認できる視野範囲が狭いという問題を解決するため、次のような改善策が考えられる。
即ち、遠隔操縦車両１０には、同時に撮影する複数台のカメラ（例えば、前方撮影用と右前方撮影用と左前方撮影用の３台のカメラ）を備え、各カメラで得た画像情報を遠隔操作部２０に無線送信する。
遠隔操作部２０には、カメラ台数に応じた枚数のモニタを備え（例えば、三面鏡のように３枚のモニタを配置して備え）、各カメラで捉えた撮影画像を個別に各モニタに写しだす。
【００１０】
しかし、このような改善策を採用した場合には、複数台のカメラ及び複数台のモニタが必要になり、機器コストが高騰すると共に、機器（カメラやモニタ）の設置に広いスペースを要するという問題がある。
【００１１】
なお、遠隔操縦車両１０には、同時に撮影する複数台のカメラ（例えば、前方撮影用と右前方撮影用と左前方撮影用の３台のカメラ）を備え、遠隔操作部２０には１枚のモニタのみを備え、各カメラから送られてくる画像情報を時間的に順次サイクリックに切り替えて、各カメラで捉えた撮影画像を順次サイクリックに１枚のモニタに表示することもできる。
【００１２】
この場合にはモニタ枚数の削減はできるが、遠隔操縦車両１０の周囲環境を把握しにくくなるという問題がある。
【００１３】
次に、表示遅れが発生して遠隔操縦車両の操縦に支障をきたすという問題について説明する。
走行している遠隔操縦車両１０を高性能・俊敏に操縦（運転）するためには、遠隔操縦車両１０の位置からみた現実の環境状態の変化に応じて、モニタ２１に表示する撮影画像がタイムラグなく追従して変化していくことが必要である。このためには、大容量の画像信号を速い通信速度で伝送する必要がある。
【００１４】
しかし現実には、環境条件によっては十分な通信容量及び通信速度を確保できない条件となることがあり、モニタ２１での撮影画像の表示に表示遅れが発生して、遠隔操縦車両１０の操縦に支障をきたす恐れがあった。
【００１５】
なお、動画圧縮技術（一般的な、ＭＰＥＧやＨ．２６４など）を利用して、画像情報を圧縮して送信すれば、通信容量を低減することはできるが、画像の圧縮・伸張処理に関して画像のフレーム蓄積が必要となり、結局、撮影画像の表示遅れに繋がってしまう。
【００１６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、通信データ量を軽減して、遠隔操作部での表示遅れのない遠隔操縦車両システム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】
【００１８】
上記課題を解決する本発明の構成は、
遠隔操縦車両と遠隔操作部とでなり、
前記遠隔操縦車両は、
車両に搭載されており、前記車両の周囲にレーザを発射して受信することにより、前記車両の周囲の多数の点の距離・高さを示す点群高さデータを得るレーザレーダと、
前記車両の走行位置を計測して位置情報を出力する位置情報取得センサと、
前記車両の外の予め決めた地球表面上の特定の地点を原点として設定したマップエリアを有しており、前記位置情報で示す各走行位置での前記点群高さデータを座標変換及び補間演算することにより、前記マップエリアに予め設定した各格子点の高さを求めて各格子点に高さデータを割り振った三次元マップデータを順次出力する三次元マップ生成部と、
前記三次元マップ生成部から順次出力された三次元マップデータを記憶する車両側の記憶装置と、
前記三次元マップ生成部から出力された最新の三次元マップデータと、前記記憶装置から取り出した一つ前の三次元マップデータとの差分を演算して差分三次元マップデータを出力する差分抽出演算部と、
前記差分三次元マップデータと、前記位置情報を無線送信する車両側の送受信部とを有し、
前記遠隔操作部は、
無線送信された前記差分三次元マップデータと、前記位置情報を受信する操作側の送受信部と、
順次受信した前記差分三次元マップデータを加算演算して再生三次元マップデータを求めて出力する三次元マップ再生部と、
前記三次元マップ再生部から出力される再生三次元マップデータを上書き状態で記憶する操作側の記憶装置と、
位置情報と対応させた地図画像情報を蓄積した地図データベースと
受信した位置情報に応じた前記地図画像情報を前記地図データベースから取り出すと共に、取り出した前記地図画像情報と操作側の前記記憶装置から取り出した再生三次元マップデータとを合成して表示画像データを生成する画面生成部と、
前記表示画像データを表示する画面表示部とを有することを特徴とする。
【００１９】
また本発明の構成は、
遠隔操縦車両と遠隔操作部とでなり、
前記遠隔操縦車両は、
車両に搭載されており、前記車両の周囲にレーザを発射して受信することにより、前記車両の周囲の多数の点の距離・高さを示す点群高さデータを得るレーザレーダと、
前記車両の走行位置を計測して位置情報を出力する位置情報取得センサと、
前記車両のローリング角度，ヨーイング角度，ピッチング角度を計測する車両姿勢検出センサと、
前記車両の外の予め決めた地球表面上の特定の地点を原点として設定したマップエリアを有しており、前記位置情報で示す各走行位置での前記点群高さデータと前記ローリング角度，ヨーイング角度，ピッチング角度から、前記車両を基準とした点群高さデータである修正点群高さデータを求め、この修正点群高さデータを前記マップエリアの座標系に座標変換及び補間演算することにより、前記マップエリアに予め設定した各格子点の高さを求めて各格子点に高さデータを割り振った三次元マップデータを順次出力する三次元マップ生成部と、
前記三次元マップ生成部から順次出力された三次元マップデータを記憶する車両側の記憶装置と、
前記三次元マップ生成部から出力された最新の三次元マップデータと、前記記憶装置から取り出した一つ前の三次元マップデータとの差分を演算して差分三次元マップデータを出力する差分抽出演算部と、
前記差分三次元マップデータと、前記位置情報と、車両の走行状態を示すステータス情報を無線送信する車両側の送受信部とを有し、
前記遠隔操作部は、
無線送信された前記差分三次元マップデータと、前記位置情報と、前記ステータス情報を受信する操作側の送受信部と、
順次受信した前記差分三次元マップデータを加算演算して再生三次元マップデータを求めて出力する三次元マップ再生部と、
前記三次元マップ再生部から出力される再生三次元マップデータを上書き状態で記憶する操作側の記憶装置と、
位置情報と対応させた地図画像情報を蓄積した地図データベースと
受信した位置情報に応じた前記地図画像情報を前記地図データベースから取り出すと共に、取り出した前記地図画像情報と操作側の前記記憶装置から取り出した再生三次元マップデータとを合成して表示画像データを生成して出力すると共に、先行する表示画像データを出力してから後行する表記画像データを出力する間の期間において、前記位置情報で示す位置から前記ステータス情報に含まれる車両の速度において移動する距離に相当する分だけ前記の先行する表示画像データを電子的に移動させた推定表示画像データを生成して出力する画面生成部と、
前記画面生成部から順次出力される前記表示画像データ及び前記推定表示画像データを表示する画面表示部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、三次元マップデータではなく、最新の三次元マップデータとその一つ前の三次元マップデータとの差である差分三次元マップデータを送信しているため、遠隔操縦車両と遠隔操作部との間での通信容量を少なくすることができる。これにより、通信速度が十分に確保できない環境下でも利用可能となる。
【００２１】
また、たとえ、データ送信レートや三次元マップデータの更新レートが、画像表示レートより遅くなったとしても、遠隔操作部において、車両の位置・速度情報から、次に表示すべき画像（に相当する自車位置）を推定し、表示画像及び推定表示画像により表示をすることで、表示レートを落とさずに画面表示が可能となる。
【００２２】
また、三次元マップデータの利用により、人や、別の車両などの移動障害物を検出・表示でき、遠隔操作時の障害物回避などの操作がしやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係る遠隔操縦車両システムを示すブロック構成図。
【図２】実施例１で用いる遠隔操縦車両を示す構成図。
【図３】点群高さデータを示す模式図。
【図４】マップエリアを示す模式図。
【図５】マップエリアに設定した格子点と点群高さデータを示す模式図。
【図６】遠隔操作部のモニタに表示した表示画像を示す画像図。
【図７】本発明の実施例２に係る遠隔操縦車両システムを示すブロック構成図。
【図８】従来の遠隔操縦車両システムの一例を示すブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
＜全体構成の概要＞
図１は本発明の実施例１に係る遠隔操縦車両システムを示すブロック構成図である。
実施例１の遠隔操縦車両システムは、遠隔操縦車両１００と遠隔操作部２００とで構成されている。
【００２６】
遠隔操縦車両１００は、図２に示すように、車両１０１のルーフ上面にレーザレーダ１０２を備えると共に、図１に示す各種の処理機能部を有している。
図１に示す処理機能部としては、上記のレーザレーダ１０２の他に、位置情報取得センサ１０３、三次元マップ生成部１０４、記憶装置１０５、差分抽出演算部１０６、送受信部１０７、遠隔操縦制御部１０８、車両姿勢検出センサ１０９を備えている。
【００２７】
遠隔操作部２００は、図１に示すように、送受信部２０１、三次元マップ再生部２０２、記憶装置２０３、地図データベース２０４、画面生成部２０５、モニタ（画面表示部）２０６、遠隔操作コントローラ２０７を備えている。
【００２８】
＜操縦制御の説明＞
この遠隔操縦車両システムの制御機能のうち、操縦制御について先に説明する。
図示しない操作者Ｍが遠隔操作コントローラ２０７を操作すると、遠隔操作コントローラ２０７からは、車両１０１のハンドル，アクセル，ブレーキ，クラッチ，ギヤシフト機器，エンジン始動装置等の操作機器の操作動作を指示する操作情報Ｓ１が出力される。
この操作情報Ｓ１は、送受信部２０１から無線送信される。
【００２９】
遠隔操作部２００から無線送信された操作情報Ｓ１は、遠隔操縦車両１００の送受信部１０７で受信されて、遠隔操縦制御部１０８に送られる。
遠隔操縦制御部１０８は、操作情報Ｓ１に応じて、車両１０１のハンドル，アクセル，ブレーキ，クラッチ，ギヤシフト機器，エンジン始動装置等の操作機器の操作動作を制御する。
【００３０】
遠隔操縦制御部１０８からは、車両１０１のハンドル，アクセル，ブレーキ，クラッチ，ギヤシフト機器，エンジン始動装置等の操作機器の操作状態や車速、加速度等を示すステータス情報Ｓ２が出力される。
このステータス情報Ｓ２は、送受信部１０７から無線送信される。
【００３１】
遠隔操縦車両１００から無線送信されたステータス情報Ｓ２は、遠隔操作部２００の送受信部２０１で受信され、遠隔操作コントローラ２０７に送られる。
遠隔操作コントローラ２０７は、操作情報Ｓ１を出力した結果として、ステータス情報Ｓ２がフィードバックされることにより、良好な操縦制御をすることができる。
【００３２】
＜モニタ表示制御の説明＞
次に本発明のポイントとなる、モニタ表示制御について説明する。
【００３３】
遠隔操縦車両１００のレーザレーダ１０２は、レーザを発射し、周囲の物体（三次元地形やビルや人や他の車などの障害物）で反射したレーザを受信することにより、レーザレーダ１０２と周囲物体との距離を各点毎に計測して、点群高さデータａを得る装置である。
【００３４】
更に詳細に説明すると、レーザレーダ１０２は、例えば30〜70本のレーザが縦に一列に並んだもので、水平面内でレーザ照射方向を３６０度回転しながら、予め決めた回転角度毎に、レーザの発射・受信をすることにより、各点（反射点）に対する距離を計測する。
この距離計測により、車両１０１の周囲の例えば５０〜１００ｍの範囲における例えば１万点の距離計測をする。
【００３５】
さらに、各点の距離計測をしたときの、レーザレーダ１０２の取り付け位置、水平面内でのレーザ照射方向角度と、計測した距離を基に、各点（例えば１万点）の高さを求めて出力する。
このようにして、車両１０１から見た（車両１０１に搭載したレーザレーダ１０２の位置を原点とした）周囲の各点の高さを示すデータを、点群高さデータａと称する。
図３に示すドットは、点群高さデータａを割り振る点群を模式的に示したものである。
【００３６】
このように一連の距離計測を連続的に繰り返して、点群高さデータａを次々と求めているため、車両１０１が走行していく際に、車両１０１が走行していた各位置での点群高さデータａが求められて出力される。
【００３７】
位置情報取得センサ１０３は、遠隔操縦車両１００の地上における走行位置を計測して位置情報（地球表面上の特定の緯度・経度で示す位置情報）Ｌを出力する。この位置情報取得センサ１０３としては、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）位置計測センサ等を用いることができる。
なお予め位置が特定されている複数の基地局と通信することにより、遠隔操縦車両１００の位置を特定するセンサを、位置情報取得センサ１０３とすることもできる。
【００３８】
車両姿勢検出センサ１０９は、車両１０１のローリング角度，ヨーイング角度，ピッチング角度を時間の経過と共に計測して、計測した継時的に変化していくローリング角度，ヨーイング角度，ピッチング角度を車両姿勢データｂとして出力する。
【００３９】
三次元マップ生成部１０４には、図４に示すようなマップエリアＭＡが予めデータとして設定されている。このマップエリアＭＡは、車両１０１の外の予め決めた地球表面上の特定の地点を原点Ｐ（０）として、地面と平行な面で地面上に設定した縦１ｋｍ，横１ｋｍのエリアであり、マップエリアＭＡ上の位置はグローバル座標となる。
なお、図４において、位置Ｐ（ｔ１）は、時刻ｔ１における遠隔操縦車両１００の走行位置であり、位置Ｐ（ｔ２）は、時刻ｔ２における遠隔操縦車両１００の走行位置であり、位置Ｐ（ｔ３）は、時刻ｔ３における遠隔操縦車両１００の走行位置である。
【００４０】
マップエリアＭＡには、マップエリアＭＡの一部を拡大して示す図５に示すように、多数の縦線と横線で構成した格子線が設定されており、縦線と横線の交点が格子点（図５において白丸（○）の点）として設定されている。
縦線同士の間隔、及び、横線同士の間隔、即ち格子間隔は、例えば５０ｃｍとしている。
【００４１】
三次元マップ生成部１０４は、遠隔操縦車両１００の走行位置を示す位置情報Ｌと車両姿勢データｂとを取り込み、レーザレーダ１０２から出力される点群高さデータａを修正して修正点群高さデータａ１を求める。
より具体的に説明すると、各位置（車両走行位置）において得られた点群高さデータａに対して、車両姿勢データｂで示すローリング角度，ヨーイング角度，ピッチング角度を考慮して演算をすることにより、ローリング角度，ヨーイング角度，ピッチング角度が全て０度になっている車両姿勢となっている車両からみた点群高さデータを求め、これを各位置（車両走行位置）における修正点群高さデータａ１とする。
【００４２】
このようにして求めた修正点群高さデータａ１を、図５に黒丸（●）で示すように、グローバル座標であるマップエリアＭＡに重ねる。このとき、修正点群高さデータａ１を重ねる位置は、マップエリアＭＡの中で、当該修正点群高さデータａ１の基となる点群高さデータａを求めたときの位置データＬで示す位置である。
【００４３】
そして、修正点群高さデータａ１を座標変換及び補間演算をして、図５に白丸（○）で示す各格子点の高さを求めて、各格子点に高さデータを割り振る。
このようにして各格子点に高さデータを割り振ったものが、三次元マップデータｃである。三次元マップデータｃは、例えば１０ｆｐｓ（Flames Per Second）の周期間隔で、三次元マップ生成部１０４から出力される。
【００４４】
三次元マップ生成部１０４から、例えば１０ｆｐｓ（Flames Per Second）の周期間隔で出力された三次元マップデータｃは、記憶装置１０５に次々と記憶されると共に、差分抽出演算部１０６に送られる。
【００４５】
差分抽出演算部１０６は、最新の三次元マップデータｃが入力されると、その一つ前の三次元マップデータｃを記憶装置１０５から取り込み、最新の三次元マップデータｃから、その一つ前の三次元マップデータｃを減算した、差分三次元マップデータｃ１を出力する。
なお、最初に三次元マップ生成部１０４からから三次元マップデータｃが出力された時には、その一つ前の三次元マップデータは存在しないので、この場合には、差分三次元マップデータｃ１は、最初の三次元マップデータｃと同じデータになる。
【００４６】
また、最新の三次元マップデータｃの値が、その一つ前の三次元マップデータｃの値より大きいときには、差分三次元マップデータｃ１の格子点の高さデータ値は正の値になり、最新の三次元マップデータｃの値が、その一つ前の三次元マップデータｃの値より小さいときには、差分三次元マップデータｃ１の格子点の高さデータ値は負の値になる。
【００４７】
送受信部１０７は、差分三次元マップデータｃ１と位置情報Ｌを、無線送信する。このとき送信する周期間隔は、例えば２０ｆｐｓ（Flames Per Second）としている。
【００４８】
差分三次元マップデータｃ１は、最新の三次元マップデータｃとその一つ前の三次元マップデータｃとの差分のデータであるため、データ容量（通信容量）が小さく、高速な通信速度で伝送することができる。
【００４９】
遠隔操作部２００の送受信部２０１は、遠隔操縦車両１００の送受信部１０７から無線送信された差分三次元マップデータｃ１と位置情報Ｌを受信する。また、ステータス情報Ｓ２も受信する。
【００５０】
送受信部２０１で受信した差分三次元マップデータｃ１は、三次元マップ再生部２０２に送られる。また、送受信部２０１で受信した位置情報Ｌ及びステータス情報Ｓ２は、画面生成部２０５に送られる。
【００５１】
三次元マップ再生部２０２は、送受信部２０１から、例えば２０ｆｐｓ（Flames Per Second）の周期間隔で次々と送られてくる差分三次元マップｃ２を加算（重畳）演算していき、加算（重畳）演算して得たデータを、再生三次元マップデータｃ２として出力する。再生三次元マップデータｃ２は、例えば２０ｆｐｓ（Flames Per Second）の周期間隔で次々と出力される。
【００５２】
再生三次元マップデータｃ２は、マップエリアＭＡ（図４参照）の各格子点（図５参照）に高さデータを割り振ったものである。
再生三次元マップデータｃ２は、次々と送られてくる差分三次元マップデータｃ１のデータ値（正の値、または、負の値）を順に加算（重畳）していったものであるため、遠隔操縦車両１００の走行移動や、外部環境の変化（例えば他の車が遠隔操縦車両１００の近くを通過した等）に応じて、各格子点の高さデータが変化していく。
【００５３】
三次元マップ再生部２０２から、例えば２０ｆｐｓ（Flames Per Second）の周期間隔で次々と出力された再生三次元マップデータｃ２は、記憶装置２０３に次々と上書き状態で記憶される。
このため記憶装置２０３には、最新の再生三次元マップデータｃ２が記憶される。
【００５４】
地図データベース２０４には、位置情報Ｌと対応させた地図画像データＧが蓄積されている。地図画像データＧとしては、航空写真や、コンピュータグラフィックや、過去に取得したカメラ画像等の画像データを採用することができる。
【００５５】
画面生成部２０５は、例えば２０ｆｐｓ（Flames Per Second）の周期間隔で、位置情報Ｌの位置に対応する地図画像データＧを地図データベース２０４から取り出すと共に、記憶装置２０３に記憶されている再生三次元マップデータｃ２を取り出す。
そして、取り出した地図画像Ｇと再生三次元マップデータｃ２とを合成して、表示画像データｄを生成する。
表示画像データｄは、地図画像Ｇに、例えばワイヤーフレーム状の表示をする再生三次元マップデータｃ２を合成したものとなる。
【００５６】
このようにして、画面生成部２０５では、画像処理演算をすることにより、例えば２０ｆｐｓ（Flames Per Second）の周期間隔で、換言すると１／２０秒ごとに、表示画像データｄを生成している。
【００５７】
画面生成部２０５では、１／２０秒ごとに表示画像データｄを生成しているが、さらに、
（１）各表示画像データｄを生成した時点から、１／６０秒後の第１推定表示画像データｄ１を推定演算し、
（２）各表示画像データｄを生成した時点から、２／６０秒後の第２推定表示画像データｄ２を推定演算する。
【００５８】
第１推定表示画像データｄ１は、位置情報Ｌと、ステータス情報Ｓ２に含まれている車速を基に、表示画像データｄを、位置情報Ｌで示す位置から、その時の車速で１／６０秒間で移動する距離に相当する分だけ、電子的に移動させた画像データである。
第２推定表示画像データｄ２は、位置情報Ｌと、ステータス情報Ｓ２に含まれている車速を基に、表示画像データｄを、位置情報Ｌで示す位置から、その時の車速で２／６０秒間で移動する距離に相当する分だけ、電子的に移動させた画像データである。
【００５９】
画面生成部２０５は、「表示画像データｄ，第１推定表示画像データｄ１，第２推定表示画像データｄ２」を１セットとした複合表示画像データＤを次々と出力する。
表示画像データｄ，ｄ１，ｄ２の出力周期は、例えば６０ｆｐｓ（Flames Per Second）の周期間隔である。
つまり、表示画像データｄが出力されてから１／６０秒後に、第１推定表示画像データｄ１が出力され、第１推定表示画像データｄ１が出力されてから１／６０秒後に、第２推定表示画像データｄ２が出力され、第２推定表示画像データｄ２が出力されてから１／６０秒後に、表示画像データｄが出力されるという状態で、各表示画像データｄ，ｄ１，ｄ２が次々と出力される。
【００６０】
モニタ２０６は、画面生成部２０５から次々と出力される複合表示画像データＤ（表示画像データｄ，ｄ１，ｄ２）で示す撮影画像を表示する（図６参照）。
このため、モニタ２０６の表示レートは６０ｆｐｓ（Flames Per Second）となり、充分に滑らかな撮影画像を表示することができる。
【００６１】
なお、モニタ２０６に表示する撮影画像は、遠隔操縦車両１００の車両１０１のやや上方から車両１０１の周囲を見渡した画像とするように、画像処理演算がされている。
もちろん、画像処理演算を変えることにより、車両１０１のフロントガラス及びドアガラスから見渡した画像とすることもできる。
【００６２】
結局、送受信部１０７から送受信部２０１に送信される差分三次元マップデータｃ１の送信周期間隔は、例えば２０ｆｐｓ（Flames Per Second）として送信容量を低減して速い通信速度を確保しつつ、モニタ２０６の表示レートは６０ｆｐｓ（Flames Per Second）となる結果、表示遅れなく充分に滑らかな撮影画像を表示することができる。
【００６３】
つまり、差分三次元マップデータｃ１のデータ容量が三次元マップデータｃに比べて小さく（画像情報と比べると格段に小さく）なり高速通信ができること、差分三次元マップデータｃ１の送信周期を低減していること、モニタ２０６での表示レートを上げること、という各要因が共働することにより、表示遅れなく充分に滑らかな撮影画像を表示することができる。
しかも、表示される範囲は広いため、操作者が視認できる視野範囲は広くなり、遠隔操縦車両１００を高性能・俊敏に操縦することが可能になる。
【００６４】
更に、再生三次元マップデータｃ２は、前述したように、遠隔操縦車両１００の走行移動や外部環境の変化（例えば人や他の車が遠隔操縦車両１００の近くを通過した等）に応じて、各格子点の高さデータが変化していくため、モニタ２０６に表示されるワイヤーフレーム状の表示画像（再生三次元マップデータｃ２による画像）は、外部環境の変化に応じて変化していく。
このため、人や、別の車両などの移動障害物を検出・表示でき、遠隔操作時の障害物回避などの操作がしやすくなる。
【実施例２】
【００６５】
図７は本発明の実施例２に係る遠隔操縦車両システムを示す実施例である。
実施例２では、遠隔操縦車両１００のデータ圧縮部１１０において、位置情報Ｌと差分三次元マップデータｃ１を圧縮し、送受信部１０７は、圧縮されている位置情報Ｌと差分三次元マップデータｃ１を無線送信する。
【００６６】
また、遠隔操作部２００では、圧縮されている位置情報Ｌと差分三次元マップデータｃ１を送受信部２０１で受信し、受信した位置情報Ｌと差分三次元マップデータｃ１をデータ伸張部２０８で伸張している。
【００６７】
他の部分の構成及び動作は実施例１と同様であるため、同一機能を果たす部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【００６８】
実施例２では、位置情報Ｌと差分三次元マップデータｃ１を圧縮して送信しているため、通信容量が著しく小さい環境であっても、通信遅れを軽減して、遠隔操縦車両１００の遠隔操縦が可能になる。
【００６９】
また、送受信部１０７，２０１の負担が軽減されるため、送受信部１０７，２０１としては、携帯電話等の携帯端末を使用することが可能となる。
この場合には、携帯電話網を利用して情報の送信をするため、遠隔操縦車両１００が遠隔操作部２００からかなり離れた位置で走行していても、遠隔操縦車両１００の操縦が可能になる。
【００７０】
なお上記の各実施例では、車両の周囲に存在する周囲物体を検出する周囲物体検出手段として、レーザレーダを採用しているが、周囲物体検出手段としては、レーザレーダの他に、複数カメラを用いたステレオカメラや、計測対象面に適当なパタンを投光して３次元計測を行う能動的ステレオ装置等を用いることもできる。
【符号の説明】
【００７１】
１００  遠隔操縦車両
１０１  車両
１０２  レーザレーダ
１０３  位置情報取得センサ
１０４  三次元マップ生成部
１０５  記憶装置
１０６  差分抽出演算部
１０７  送受信部
１０８  遠隔操縦制御部
１０９  車両姿勢検出センサ
１１０  データ圧縮部
２００  遠隔制御部
２０１  送受信部
２０２  三次元マップ再生部
２０３  記憶装置
２０４  地図データベース
２０５  画面生成部
２０６  画面表示部（モニタ）
２０７  遠隔操作コントローラ
２０８  データ伸張部
ａ  点群高さデータ
ｂ  車両姿勢データ
ｃ  三次元マップデータ
ｃ１  差分三次元マップデータ
ｃ２  再生三次元マップデータ
ｄ  表示画像データ
ｄ１  第１推定表示画像データ
ｄ２  第２推定表示画像データ
Ｄ  複合表示画像データ
Ｇ  地図画像データ
Ｌ  位置情報
Ｓ１  操作情報
Ｓ２  ステータス情報
ＭＡ  マップエリア
【図１】
0005868681.tif 000002
【図２】
0005868681.tif 000003
【図３】
0005868681.tif 000004
【図４】
0005868681.tif 000005
【図５】
0005868681.tif 000006
【図７】
0005868681.tif 000007
【図８】
0005868681.tif 000008
【図６】
0005868681.tif 000009