地形マップ更新システム

专利摘要:
地形マッピングシステム（２２）が開示される。システム（２２）は、現場（１０）の現在の表面（１４）を定義する複数の現在の点（４６）を収集するように構成された少なくとも１つのセンサ（２４）と、現場の以前の表面を定義するそれ以前に収集された複数の点を含むデータベース（３２）とを有する。システム（２２）はまた、センサ（２４）と通信する制御装置（３４）も有する。制御装置（３４）は、複数の現在の点のうちの少なくとも１つの高さを、それに対応する、それ以前に収集された複数の点のうちの少なくとも１つの高さと比較して、その比較に基づき、データベース（３２）の更新が正当かどうかを判断するように構成される。制御装置（３４）は、さらに、更新が正当であると判断される場合、データベース（３２）を更新するように構成される。
公开号:JP2011514455A
申请号:JP2010546882
申请日:2009-02-12
公开日:2011-05-06
发明作者:ジェイ．グダット アダム；エル．ストラットン ケネス；クレア ジャン−ジャック；イーフェン リン
申请人:キャタピラー インコーポレイテッドＣａｔｅｒｐｉｌｌａｒ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ；
IPC主号:G01C15-00

专利说明:

[0001] 本開示は、概して地形マッピングに関し、より詳細には、作業現場の地形マップ更新システムに関する。]
背景技術

[0002] 作業現場、例えば、採鉱場、埋立地、採石場、建設現場等は、一般に、機械及び／又は作業者がそこで様々な作業を行うことにより、地理的な改変を受ける。例えば、採炭場では、石炭の輸送準備のため、大量の石炭がブルドーザによって現場付近、コンベヤ上、シュートの中等へと常に動かされる。同様に、掘削現場でも、採掘、地均し、整地、又はその他の様々な用途に対する地形整備により、地形が変化する。]
[0003] いくつかの用途では、地形のマッピングが有用となっている。例えば、遠隔から掘削を補助又は制御したり、作業の完了に向けた進捗を判断したり、物質の投入量及び採取量を計算したり、及び／又は作業現場の効率の悪さ若しくはその他の傾向を特定したりする際には、作業現場の地形をマッピングすることが有利である。]
[0004] 地形マッピングシステムの一例が、２００３年８月１９日にヒントン（Ｈｉｎｔｏｎ）らに対し交付された（特許文献１）（‘９１３号特許）に記載されている。（特許文献１）は、坑内採鉱用途に用いられる自己完結型のマッピング及び測位システムについて記載している。具体的には、坑内の遠隔操作される採掘車両に取り付けられたレーザスキャナを備える測量システムが開示される。車両が採掘坑内を進むとき、スキャナが採掘坑を走査する。走査されたデータは、採掘坑の表面を表現する点群データに変換される。次に測量システムが点群データを三次元データベースに格納し、それを用いて採掘坑を通じた車両の操縦が行われる。]
[0005] （特許文献１）の測量システムは採掘坑の表面のマッピングには十分であり得るが、非効率であり得る。例えば、採掘坑が同じ場所で複数回にわたり測量される場合、前回の走査から採掘坑表面に何ら変化が起こらなかったとしても、三次元データベースは重複する点群データによって更新され得る。加えて、（特許文献１）の測量システムは、採掘坑表面を採掘坑内の他の構造（例えば、別の採掘車両）と区別できないものであり得る。そうした構造が走査されれば、それらは三次元データベースに取り込まれ、採掘坑地形の不正確なマップが作成され得る。]
先行技術

[0006] 米国特許第６，６０８，９１３号明細書]
発明が解決しようとする課題

[0007] 本開示は、上記の問題点の１つ又は複数の解消を目的とする。]
課題を解決するための手段

[0008] 本開示の一態様は、地形マッピングシステムに関する。本システムは、現場の現在の表面を定義する複数の現在の点を収集するように構成された少なくとも１つのセンサと、現場の以前の表面を定義するそれ以前に収集された複数の点を含むデータベースとを備え得る。本システムはまた、少なくとも１つのセンサと通信する制御装置も備え得る。制御装置は、複数の現在の点のうちの少なくとも１つの高さを、それに対応する、それ以前に収集された複数の点のうちの少なくとも１つの高さと比較し、その比較に基づき、データベースの更新が正当かどうかを判断するように構成され得る。制御装置は、さらに、更新が正当であると判断される場合、データベースを更新するように構成され得る。]
[0009] 本開示の別の態様は、地形のマッピング方法に関する。本方法は、現場の現在の表面を定義する複数の現在の点を収集するステップと、現在の点のうちの少なくとも１つの高さを、それに対応する、現場の以前の表面を定義し、且つデータベースに格納されているそれ以前に収集された複数の点のうちの少なくとも１つの高さと比較するステップとを含み得る。本方法はまた、比較に基づき、データベースの更新が正当かどうかを判断するステップと、更新が正当であると判断される場合、データベースを更新するステップとをさらに含み得る。]
[0010] 本開示の別の態様は、別の地形マッピングシステムに関する。本システムは、現場の表面を定義する複数の点を収集するように構成された少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つのセンサと通信する制御装置とを備え得る。制御装置は、収集された複数の点のなかで、地形を定義しない点を特定し、収集された複数の点から、現場の地形を定義しないと特定された点をフィルタリングして取り除き、フィルタリング後の収集された複数の点に基づき地形のマップを生成するように構成される。]
[0011] 本開示のさらに別の態様は、別の地形のマッピング方法に関する。本方法は、現場の表面を定義する複数の点を収集するステップと、収集された複数の点のなかで、現場の地形を定義しない点を特定するステップと、収集された複数の点から、現場の地形を定義しないと特定された点をフィルタリングして取り除くステップとを含み得る。本方法は、フィルタリング後の収集された複数の点を用いて地形のマップを生成するステップをさらに含み得る。]
図面の簡単な説明

[0012] 例示的に開示される地形マッピングシステムを有する作業現場の図である。
図１の地形マッピングシステムで用いられる座標系の図である。
図２の座標系と関係付けたときの、作業現場の表面上の点の走査の図である。
図２の座標系の間の関係の図である。
図１の地形マッピングシステムにより走査したときの作業現場の図である。
図１の地形マッピングシステムによって精緻化したときの、図５の作業現場の表面スキャンの図である。
作業現場の以前の表面と比較した、図６の精緻化した作業現場の表面スキャンの図である。
図１の地形マッピングシステムの例示的動作を示すフローチャートである。] 図１ 図２ 図５ 図６
実施例

[0013] 図１は、例示的作業現場１０を示す。作業現場１０は、例えば、採鉱場、埋立地、採石場、建設現場、又は作業若しくは労務が行われる別のタイプの現場であり得る。一実施形態において、作業現場１０は、そこに対して１つ又は複数の機械１２によって行われる作業により、地理的な改変を被り得る。機械１２は、例えば、採鉱、物質採集、掘削、又はその他の作業現場１０を地理的に変化させる作業を行い得る。機械１２は、例えば、掘削機、ローダ、ブルドーザ、モータグレーダ、運搬トラック、及び／又は作業現場１０を地理的に変化させる作業を行う他のタイプの機器であり得る。] 図１
[0014] 作業現場１０の表面１４は、様々な特徴物によって特徴付けられ得る。そうした特徴物としては、例えば、実際の作業現場の地形１６及び物体１８を挙げることができる。地形１６は、土、岩石、鉱石、鉱床、石炭、貴金属、木材、スクラップ、ごみ、又は他の類似の物質を含み得る。物体１８としては、インフラストラクチャ、例えば、コンベヤ、シュート、リフト、及び／又は他の物質輸送手段；貯蔵、精錬、及び／又は処理施設；作業現場の本部若しくは他の建造物；及び／又はその他の一般的に作業現場に見られる構造若しくは設備を挙げることができる。物体１８としてはまた、機械１２、作業者２０、足場、工具、及び／又はその他の、作業現場１０を動き回ったり、及び／又は作業現場１０に一時的に存在したりし得るものも挙げることができる。]
[0015] 加えて、作業現場１０は、地形マッピングシステム２２を備え、及び／又はそれと連係して、作業現場の表面１４を走査し、地形１６をマッピングし得る。図１に示される実施形態では、システム２２は、制御装置３４と通信する１つ又は複数のセンサ２４と、地形マップ３２と、物体データベース３３とを備え得る。地形マップ３２、物体データベース３３、及び／又は制御装置３４は、作業現場１０から離れたオフボードシステム３６に含まれ得る。或いは、又はそれに加えて、システム２２の構成要素は、機械１２の１つ又は複数に含まれてもよい。制御装置３４は、センサ２４、地形マップ３２、物体データベース３３、及び作業現場１０にある機械１２と通信して、システム２２の動作に関する情報を送信、受信、及び／又は取得するように構成され得る。] 図１
[0016] センサ２４は、作業現場のインフラストラクチャに配置され、及び／又はそこに装着され得る。或いは、又はそれに加えて、センサ２４は、表面１４上又はその周辺に位置決めされた独立型ユニットを備え得る。センサ２４は、作業現場１０を走査して、その表面１４を定義する情報を収集し得る。具体的には、センサ２４は、センサ２４から作業現場１０の表面１４上の点までの距離及び方向を決定し得る。加えて、センサ２４は、必要に応じて、表面１４上の点に関する他の情報、例えば、特定の位置における表面１４の色を収集し得る。センサ２４は、点の各々についての情報を、個別に、及び／又は点クラスタ（すなわち「点群」）として漸増式に収集し得る。センサ２４の動作は、センサ２４の各々が作業現場の表面１０のそれぞれの部分を走査するように、無線で制御されるか、又は制御装置３４によってプログラムされ得る。或いは、又はそれに加えて、センサ２４は、表面１０を自律的に走査するように構成され得る。センサ２４によって収集される表面１４上の点に関する情報及び／又はそれに関連する任意の他の情報は、以下、「点」と称するものとする。]
[0017] センサ２４は、ＬＩＤＡＲ（光検知測距）装置（例えば、レーザスキャナ）、ＲＡＤＡＲ（無線探知測距）装置、ＳＯＮＡＲ（音響航法測距）装置、カメラ装置、及び／又は物体及び／又はその属性の範囲及び方向を測定し得る別のタイプの装置として具体化され得る。センサ２４は、範囲、方向、及び／又は検知された点に関する他の情報若しくは属性を示す信号を、制御装置３４に送り得る。必要に応じて、より短い時間で作業現場の表面１４を網羅するよう、追加的なセンサ２４が設置されてもよい。例えば、センサの対（図示せず）が作業現場１０の周辺に位置決めされ、表面１４を定義する点を立体視的に収集し得る。加えて、センサ２４は、ＧＰＳ及び／又は他の位置及び方位決定手段を装備した１つ又は複数の機械１２に装着されてもよく、作業現場１０の周辺に配置されたセンサ２４の走査を補足し得る。しかしながら、任意の配置、構成及び／又は数のセンサ２４を利用して好適な方法で点が収集され得る。]
[0018] センサ２４は、計時装置（図示せず）を備え、及び／又はそれと連係して、センサの測定についての時間位置を計算し得る。センサ２４は、そのそれぞれの測定にこの時間位置を付加し得る。すなわち、センサ２４は、収集した各点を、その点が収集された時刻に結び付け得るか、又はその他の方法で関係付け得る。時間位置は、グリニッジ標準時、ユリウス日、又は別のタイプの時間測定システムに対して計測され得る。計時装置は、水晶発振器、時刻システムと通信する（例えば、遠隔のソースから周期的に補正された最新情報を受信する）ように構成された電子受信機、又は時間位置情報を受信若しくは決定するように動作する別の装置として具体化され得る。]
[0019] 表面１４を走査する過程において、センサ２４は、地形１６、物体１８、及び／又はそこに存在する任意の他の物を含め、センサの走査視野内にある作業現場の表面１４に存在するあらゆる特徴物についての点を検出して収集し得ることが理解されるべきである。すなわち、センサ２４は、確かに地形１６に属する点に加え、作業現場１０の実際の地形１６に属さない（すなわち、それを定義しない）点を検出して収集し得る。さらなる処理、フィルタリング、及び／又は分類なしには、センサ２４単独では、地形１６を表面１４又はその周辺に存在する他の物体１８と区別することができないであろう。]
[0020] 地形マップ３２は、作業現場の表面１４を定義するそれ以前に収集された点を含むデータベースであり得る。地形マップ３２は、例えば、それ以前に収集された点を行列形式で格納し得る。各点は、作業現場１０の表面１４上の特定の点に関する位置（例えば、デカルト座標、極座標、又は球面座標データ）及び／又は他の属性（例えば、色）を含み得る。作業現場１０が地理的な改変（例えば、掘削）を受けるとき、表面１４は時間に伴い変化し得ることが理解されるべきである。従って、地形マップ３２は、前回走査して格納した作業現場１０の表面１４を定義する点を含む行列Ｓ-1を格納する。一実施形態において、各点は、（ｘm，ｙm，ｚm，ｔm）の形式を有してもよく、ここで、ｘ、ｙ、及びｚは、座標系（例えば、以下で考察される座標系Ｗ0）に対する作業現場１０の表面１４上の特定の点の位置であり；ｔは、点の時間位置であり；及びｍは、点の識別数字である（すなわちｍは、１から、格納された表面１４を定義する点の総数までの範囲であり得る）。点の各々はまた、作業現場１０の表面１４上の特定の位置の１つ又は複数の属性（例えば、色）をａmの形式で含んでもよく、ここでａは、属性を示す。地形マップ３２は、必要に応じて、作業現場１０の他の履歴的な表面１４を定義する点を含む別の行列Ｓ-nを格納し得る。一実施形態において、これらの点は、センサ２４によってそれ以前に収集されたものであり得る。或いは、又はそれに加えて、これらの点は、衛星画像、空中写真図化、測量、及び／又は当該技術分野において公知の他の地形マッピング手段によってそれ以前に収集されたものであり得る。]
[0021] 物体データベース３３は、物体１８の少なくとも一部に関する情報を含み得る。情報は、例えば、物体１８の幾何モデル、例えばＣＡＤレンダリング又は他の図式モデルとして具体化されてもよく、物体１８に特有の特徴（例えば、エッジ）を定義する。モデルは、物体１８の形状を定義する長さ、幅、高さ、及び／又は他の寸法を含み得る。加えて、モデルは、物体１８に関する他の非幾何学的な属性、例えば、色及び識別名（例えば、機械１２、コンベヤ、又は作業者２０）を含み得る。]
[0022] 一態様において、保管施設、コンベヤ、シュート、リフト、建造物、及び／又は他の物体１８などの、作業現場１０に恒久的に配置された作業現場のインフラストラクチャのモデルが、物体データベース３３に含まれ得る。こうしたインフラストラクチャモデルは、上記で考察される情報に加え、作業現場１０におけるインフラストラクチャの位置及び方位、並びにそれらの互いの位置関係（例えば、作業現場のインフラストラクチャの三次元マップ）を含み得る。作業現場のインフラストラクチャは恒久的な性質のものであるため、この情報は既知であり得るか、又は（例えば、作業現場の配置図若しくは作業現場の走査から）取得が容易であり得る。]
[0023] 別の態様において、物体データベース３３はまた、機械１２、作業者２０等の、作業現場１０を動き回り得る物体１８のモデルも含み得る。物体データベース３３は、所定のモデルを含むように事前設定され得る。或いは、又はそれに加えて、物体データベース３３は、作業現場１０の走査、作業現場１０の測量、モデルの（例えば、オフボードシステム３６からの）アップロード及び／又はダウンロード等に基づき、更新又は生成され得る。]
[0024] 制御装置３４は、受信データ及び／又は格納データに応じて指令信号を実行及び／又は出力して、とりわけ、本明細書に開示される地形マッピングアプリケーションに影響を与えることが可能な任意のプロセッサとして具体化され得る。制御装置３４は、情報のモニタリング、記録、記憶、インデックス作成、処理、及び／又は通信のための任意の手段を含み得る。こうした手段としては、例えば、メモリ、１つ又は複数のデータ記憶装置、中央演算処理装置などの構成要素、又はアプリケーションの実行に用いられ得る任意の他の構成要素を挙げることができる。さらには、本開示の態様は、概してメモリに記憶されるものとして説明され得るが、当業者は、こうした態様が、制御装置３４に関連する異なるタイプのコンピュータプログラム製品又はコンピュータ可読媒体、例えば、ハードディスク、フロッピーディスク、光学媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、又は他の形式のＲＡＭ若しくはＲＯＭを含むコンピュータチップ及び二次記憶装置に記憶したり、又はそこから読み出したりされ得ることを理解するであろう。]
[0025] 制御装置３４は、以下で考察されるマッピング測定に関して、収集された点を受信して、それにより表面１４を定義するためにセンサ２４と通信し；地形マップ３２、モデルデータベース３３、及び／又は機械１２と通信し得る。この情報は、次の測定のため、コンピュータ可読媒体に格納され得る。]
[0026] 制御装置３４は、センサ２４の測定及び／又はセンサ２４と通信する他の機械１２の測定を、時間位置によって関係付け得る。次に制御装置３４は、作業現場１０の表面１４上の点の地理的な位置を、関係付けた測定を用いて計算し得る。地理的な位置の各々は、３−Ｄ座標系に関連する三次元座標及びその時間位置を表す四次元座標によって表現され得る。加えて、地理的な位置の各々は、色などの、センサ２４によって収集された、表面１４上の特定の点に関する他の属性と関連付けられ得る。これらのパラメータ、すなわち、四次元座標、及び任意の他の収集された属性が、まとめて特定の位置における表面１４を定義する点を表現し得る。]
[0027] 図２は、制御装置３４によって用いられ得る例示的座標系４３を示す。特に、制御装置３４は、点の座標を格納するとき、座標系Ｗ0を使用し得る。座標系Ｗ0は、その原点が地理的に点Ｏに位置し得る。座標系Ｗ0は、軸ベクトルＸ0、Ｙ0、及びＺ0を有する右手３−Ｄデカルト座標系であり得る。座標系Ｗ0内の点は、式Ｗ0（ｘ0，ｙ0，ｚ0）としてその座標により参照することができ、式中、点Ｏからの、ｘ0は軸ベクトルＸ0に沿った距離であり、ｙ0は軸ベクトルＹ0に沿った距離であり、及びｚ0は軸ベクトルＺ0に沿った距離である。点Ｏはまた、座標系Ｈ0の原点でもあり得る。] 図２
[0028] 座標系Ｈ0は球面極座標系であってもよく、制御装置３４により、センサ２４の測定及び／又はオフボードシステム３６と通信する他の機械１２の測定を解釈するために用いられる。座標系Ｈ0内の点は、式Ｈ0（Ｒ0，θ0，φ0）としてその座標により参照することができ、式中、Ｒ0は、点Ｏから参照点までの距離であり、θ0は、Ｘ0−Ｙ0平面におけるベクトルＸ0から参照点までの方位角であり、及びφ0は、ベクトルＺ0から参照点までの極角である。角度θ0は、０度〜３６０度の範囲であり得る。角度φ0は、０度〜１８０度の範囲であり得る。加えて、点Ｏは、座標系Ｗの原点であり得る。]
[0029] 座標系Ｗは右手３−Ｄデカルト座標系であってもよく、制御装置３４により、センサ２４の測定及び／又はオフボードシステム３６と通信する他の機械１２の測定を解釈するために用いられる。座標系Ｗは、軸ベクトルＸ、Ｙ、及びＺを有し得る。座標系Ｗは、座標系Ｗ0と回転変換によって関係付けられ得る。座標系Ｗ内の点は、式Ｗ（ｘ，ｙ，ｚ）としてその座標により参照することができ、式中、点Ｏからの、ｘは軸ベクトルＸに沿った距離であり、ｙはベクトルＹに沿った距離であり、及びｚは軸ベクトルＺに沿った距離である。加えて、点Ｏは、座標系Ｈの原点Ｏであり得る。]
[0030] 座標系Ｈは球面極座標系であってもよく、制御装置３４により、センサ２４の測定及び／又は他の機械１２の測定を解釈するために用いられる。座標系Ｈ内の点は、式Ｈ（Ｒ，θ，φ）としてその座標により参照することができ、式中、Ｒは、点Ｏから参照点までの距離であり、θは、Ｘ−Ｙ平面におけるベクトルｘから参照点までの方位角であり、及びφは、ベクトルＺから参照点までの極角である。角度θは、０度〜３６０度の範囲であり得る。角度φは、０度〜１８０度の範囲であり得る。]
[0031] センサ２４の各々は、それぞれ点Ｏ’に位置し得る。点Ｏ’は、座標系Ａ’の原点であり得る。座標系Ａ’は、制御装置３４により、センサ２４の測定を解釈するために用いられ得る。座標系Ａ’は、軸ベクトルＸ’、Ｙ’、及びＺ’を有し得る。座標系Ａ’は、座標系Ａ’と座標系Ｗ’との間の位置の違いを考慮するため、座標系Ｗと並進変換によって関係付けられ得る。座標系Ａ’内の点は、式Ａ’（ｘ’，ｙ’，ｚ’）としてその座標により参照することができ、式中、点Ｏ’からの、ｘ’は軸ベクトルＸ’に沿った参照点までの距離であり、ｙ’は軸ベクトルＹ’に沿った参照点までの距離であり、及びｚ’は軸ベクトルＺ’に沿った参照点までの距離である。点Ｏ’はまた、座標系Ｓの原点Ｏでもあり得る。]
[0032] 座標系Ｓは球面極座標系であってもよく、センサ２４により、表面１４上の点の地理的な位置を決定するために用いられる。座標系Ｓ内の点は、式Ｓ（Ｒ’，θ’，φ’）としてその座標により参照することができ、式中、Ｒ’は、点Ｏ’から参照点までの距離であり、θ’は、Ｘ’−Ｙ’平面における軸ベクトルＸ’から参照点までの方位角であり、及びφ’は、軸ベクトルＺ’から参照点までの極角である。角度θ’は、マイナス９０度〜プラス９０度の範囲であり得る。角度φ’は、０度〜１８０度の範囲であり得る。]
[0033] 図３に示されるとおり、センサ２４の各々は、ビームパルス４４を用いて、それ自体と表面１４上の点Ｅとの間の距離を計測し得る。センサ２４の各々は、エミッタ（図示せず）を有してもよく、それがビームパルス４４を放射し得るとともに、受信機（図示せず）を有してもよく、それが点Ｅから反射されたビームパルス４４を受信し得る。センサ２４は、ビームパルスの放射と受信との間の時間を計測し得る。この計測された時間は、ビームパルス４４が点Ｅまで進み、そこから反射して戻るまでにかかった時間であり得る。センサ２４は、この計測された時間を距離に変換し得る。この距離が、ビームパルス４４の放射された方向における点Ｅからセンサ２４までの距離Ｒ’であり得る。ビームパルス４４は、一定の角度φ’に向かっても、及び様々な角度θ’に向かっても放射され得る。角度φ’は、９０度より大きい角度に固定され得る。この角度は、ビームパルス４４を表面１４の凹面状部分の点Ｅに反射させて、ビームパルス４４の少なくとも一部分をセンサ２４の受信機まで戻すことが十分に可能な大きさであり得る。角度θ’は、例えば、マイナス９０度〜プラス９０度の間で変化し得る。距離Ｒ’が角度φ’及びθ’と連係して、座標系Ｓにおける点Ｅの地理的な位置を完全に定義し得る。センサ２４は、この地理的な位置を示す信号を、表面１４上の特定の点に関して収集した他の属性と共に制御装置３４に送り得る。或いは、又はそれに加えて、同様に一纏まりの点も、同時に「点群」として収集され得る。] 図３
[0034] 図４は、座標系Ｓ、Ａ’、Ｗ、Ｈ、Ｈ0、及びＷ0の間の関係を示す。制御装置３４は、座標系Ｓ内の点Ｅを、他の座標系内のその位置と関係付け得る。特に、制御装置３４は、座標系Ｓ内の点Ｅを、座標系Ａ’内のその位置と関係付け得る。座標系Ｓと座標系Ａ’との間の関係は、以下のとおりであり得る：
ｘ’＝Ｒ’（ｃｏｓθ’）（ｓｉｎφ’）；
ｙ’＝Ｒ’（ｓｉｎθ’）（ｓｉｎφ’）；且つ
ｚ’＝Ｒ’（ｃｏｓφ’）。] 図４
[0035] 制御装置３４は、さらに、座標系Ｓ内の点Ｅを座標系Ｗと関係付け得る。座標系Ａ’と座標系Ｗとの間の関係は、以下のとおりであり得る：
ｘ＝ｘ’＋ｗ’；
ｙ＝ｙ’＋ｗ’’；且つ
ｚ＝ｚ’＋ｗ’’’。]
[0036] 制御装置３４は、さらに、座標系Ｓ内の点Ｅを座標系Ｈと関係付け得る。座標系Ｗと座標系Ｈとの間の関係は、以下のとおりであり得る：
Ｒ＝（ｘ2＋ｙ2＋ｚ2）1/2；
θ＝ｔａｎ-1（ｙ／ｘ）；且つ
φ＝ｃｏｓ-1（ｚ／Ｒ）。]
[0037] 制御装置３４は、さらに、座標系Ｓ内の点Ｅを座標系Ｈ0と関係付け得る。座標系Ｈと座標系Ｈ0との間の関係は、以下のとおりであり得る［ヨー及びピッチ（ｐｉｔｈ））：
Ｒ0＝Ｒ；
θ0＝θ＋ｈ’；且つ
φ0＝φ＋ｈ’’。
上記の式中、ｈ’及びｈ’’は、座標系Ｓと座標系Ｈ0との間の、それぞれ方位角のオフセット値及び極角のオフセット値を示す既知の値又は測定値であり得る。]
[0038] さらになお、制御装置３４は、座標系Ｓ内の点Ｅを座標系Ｗ0と関係付け得る。座標系Ｈ0と座標系Ｗ0との間の関係は、以下のとおりであり得る：
ｘ0＝Ｒ0（ｃｏｓθ0）（ｓｉｎφ0）；
ｙ0＝Ｒ0（ｓｉｎθ0）（ｓｉｎφ0）；且つ
ｚ0＝Ｒ0（ｃｏｓφ0）。]
[0039] 制御装置３４は、点Ｅの座標系Ｗ0位置を、次の測定のために、制御装置３４に関連するメモリに含まれる仮マップ４６に一時的に格納し得る。加えて、又はその代わりに、様々な座標系間の他の変換方法が用いられ得ることは理解されるべきである。例えば、変換は、行列演算又は他の当該技術分野において公知の好適な方法によって行われ得る。]
[0040] 図５は、センサ２４により収集され、仮マップ４６に格納され得るときの、時刻Ｔにおける表面１４上の点の図形的表示である。これらの点の一部は、作業現場１０の地形１６を実際には表現しないこともあり得ると考えられる。例えば、点は、作業現場１０及び／又は表面１４の境界の外側にある無関係な点４８、及び作業現場１０の上方にある無関係な点５０を含み得る。無関係な点４８、５０は、例えば、落下する砕片、日光の眩光、ノイズ、及び／又は作業現場１０の走査中に生じる異常によってもたらされ得る。加えて、仮マップ４６は、作業現場１０にあるインフラストラクチャを定義する点５２、及び／又は表面１４にある機械１２を定義する点５４を含み得る。しかしながら、仮マップ４６は、作業現場１０に存在し得る他の物体１８を表す他の点を含み得ることが理解されなければならない。] 図５
[0041] 制御装置３４は、仮マップ４６から、作業現場の表面１４の境界の外側にある無関係な点４８をフィルタリングして取り除き得る。例えば、制御装置３４は、Ｘ0及びＹ0最大閾値又は最小閾値より、それぞれ大きい又は小さいｘ0及びｙ0座標（すなわち、ある範囲外のｘ0及びｙ0座標）を有する仮マップ４６内の無関係な点４８を全て破棄し得る。]
[0042] 同様に、制御装置３４は、仮マップ４６から、高さ（Ｚ0座標）の閾値を用いて無関係な点５０をフィルタリングして取り除き得る（すなわち、無関係な点５０を破棄し得る）。表面１４は平坦でないこともあり得るため、垂直な高さの閾値は無意味であり得る。そのため、Ｚ0閾値は、各点のｘ0及びｙ0座標において、それぞれ軸ベクトルＸ0及びＹ0と平行なベクトルに沿った三次フィッティングにより予測されるとおりの、予想高さに対して参照され得る。このようにして、表面１４が高くなっているところにある点は、実際の高さと、三次フィッティングにより予測されるとおりのその高さ予想値とが極めて近似して合致しなければならないことから、仮マップ４６に保持され得る。無関係な点５０は、その実際の高さが、三次のフィッティングにより予測されるとおりの高さ予想値を反映しないであろうため（例えば、落下する砕片）、仮マップ４６から削除され、高さ予想値に置き換えられ得る。換言すれば、制御装置３４は、無関係な点５０を破棄し、無関係な点５０を、周囲の点に基づく補間点に置き換え得る。]
[0043] 制御装置３４はまた、仮マップ４６を分析して、作業現場１０上の、地形１６に属さない物体１８を特定し得る。制御装置３４は、検出されたそれらの物体１８に対応する点をフィルタリングして取り除き、及び／又は破棄し得る。引き続き図５に示される例を用いると、制御装置３４は、仮マップ４６を分析して、作業現場１０にあるインフラストラクチャを定義する点５２及び作業現場１０上の機械１２を定義する点５４を特定し、削除し得る。しかしながら、制御装置３４は、作業現場１０に存在し得る任意の物体１８を検出し、仮マップ４６から削除するように構成され得ることは理解されるべきである。] 図５
[0044] 一態様において、制御装置３４は、点５２、５４によってもたらされる仮マップ４６の不連続点を特定することにより、作業現場１０上の物体１８によりもたらされる点５２、５４を検出し、削除し得る。すなわち、制御装置３４は、隣接点又は近接点の間の高さ（すなわち、ｚ0座標）の急激な変化（以下「不連続点」）を検出し得る。不連続点は、物体１８の縁端及び／又は地形１６と物体１８との間の境界を示し得る。加えて、制御装置３４は、近接する縁端及びそれらによって定義される表面の関連する集合体（以下「集合体」）の位置及び向きを決定又は近似して、表面１４に存在する物体１８を特定又は分類し得る。すなわち、制御装置３４は、点５２、５４によって定義される集合体を特定し得る。例えば、制御装置３４は、仮マップ４６において点５２、５４によって定義される集合体を、物体データベース３３に含まれるモデルと比較し得る。制御装置３４は、集合体の形状及び向きを特定し、集合体の特定された形状及び向きをモデルデータベース内のモデルと関係付け、それらの間の相関を決定し得る。相関が認められれば、制御装置３４は点５２、５４を物体１８と特定及び／又は分類し、点５２、５４を仮マップ４６から削除し得る。しかしながら、制御装置３４は、点５２、５４が物体データベース３３を用いて具体的に特定又は分類され得るかどうかに関わらず、仮マップ４６から点５２、５４を削除し得ることが企図される。換言すれば、集合体は、物体データベース３３内のモデルに対応しなくとも削除され得る。]
[0045] 制御装置３４は、メモリに格納されるか、又はその他方法で利用可能な、若しくは決定される予想安息角に基づき、点５２、５４を検出して削除し得る。安息角は、例えば、石炭又は土砂などの崩れ易い物質が、滑り落ちることなくその場に留まる最大の傾斜である。従って、表面１４において予想安息角より大きい傾斜を有する範囲は、表面１４上の物体１８に対応し得る。従って、制御装置３４は、仮マップ４６に含まれる点の位置情報（すなわち、ｘ0、ｙ0、及びｚ0座標）を利用して、表面１４のｘ0位置における勾配（すなわち、傾斜及びその方向）を計算し得る。制御装置３４は、好適な確度及び／又は精度で表面１４の傾斜を定義するために必要な任意の最小変位で表面１４の勾配を計算し得る。次に制御装置３４は、仮マップ４６から、予想安息角より大きい勾配の大きさを有するあらゆる点をフィルタリングして取り除き得る。加えて、制御装置３４は、仮マップ４６から、予想安息角より大きい勾配の大きさを有する点に包含又は包囲される（すなわち、予想安息角より大きい勾配の大きさを有する外側の点によって定義される外周の範囲内にあるｘ0及びｙ0座標を有する）あらゆる点をフィルタリングして取り除き得る。かかる点（すなわち、予想安息角より大きい勾配の大きさを有する点に包囲される点）は、物体１８上の点を表し得ることが理解されるべきである。例えば、表面１４上に大きいクレートがあり得る。クレートの垂直壁に対応する点は、予想安息角より大きい大きさを有する勾配を定義し得る。しかしながら、クレートの水平上面に対応する点は、ゼロ又は他の予想安息角未満の大きさの勾配を有し得るとともに、それぞれのｘ0及びｙ0座標に関して垂直壁の点により包囲され得る。これらの点は全てクレートを定義するもので、仮マップ４６からフィルタリングして取り除くべきである。そのため、制御装置３４は、予想安息角より大きい勾配の大きさを有する点、並びにｘ0及びｙ0座標に関してそれらにより包囲される点をフィルタリングして取り除き得る。]
[0046] 別の態様において、制御装置３４は、モデルデータベース３３に含まれるモデルのみに基づいて、作業現場１０にあるインフラストラクチャを定義する点５２を検出して削除し得る。例えば、制御装置３４は、仮マップ４６から、モデルデータベース３３に含まれるインフラストラクチャモデルによって定義されるものに対応するｘ0及びｙ0座標を有するあらゆる点５２を削除し得る。上述されるとおり、インフラストラクチャを定義するこれらの点は、それ以前に決定され、データベース３３にモデルとして格納されたものであり得る。]
[0047] さらに別の態様において、点５４（すなわち、機械１２）の分類、特定、及び／又は削除は、機械１２又はその他の作業現場１０にある通信可能な物体から受信される情報により補足され得る。例えば、制御装置３４は、集合体の時間位置及び時間方位（すなわち、特定の時刻における場所、傾き、及び機首方位）を決定し、決定された時間位置及び時間方位を、作業現場１０の機械１２から受信した位置、方位、及び／又は時刻情報と比較し得る。集合体の決定された時間位置及び／又は時間方位が、機械１２のいずれか１つから受信した位置、方位、及び／又は時刻情報と一致する場合、制御装置３４は、仮マップ４６から、集合体に対応する点５４を削除し得る。換言すれば、制御装置３４が、時刻Ｔにおいて機械１２が点５４の位置又はその近傍にあったとともに、点５４が機械１２の形状及び／又は方位を定義すると判断する場合に、点５４は削除され得る。或いは、又はそれに加えて、制御装置３４は、機械１２から受信した識別情報に基づき物体データベース３３から適当なモデルを選択し、そのモデルを、時刻Ｔに機械１２から受信した時間位置及び時間方位における仮マップ４６に重ね合わせ得る。次に制御装置３４は、モデルに包含される（すなわち、その範囲内に含まれる）点５４を全て破棄し得る。]
[0048] 制御装置３４はまた、色などの１つ又は複数の属性に基づき点５２、５４を削除し得る。例えば、制御装置３４は、仮マップ４６から、黄色の属性（すなわち、機械１２）又は地形１６に対応しない別の色属性を有する点５２、５４を削除し得る。属性に基づく点５２、５４の削除は、必要に応じて、上記で考察される方法のいずれにも組み込まれ得る。例えば、幾何形状、位置、方位等に加え、色を用いて、表面１４上の物体１８に対応する点５２、５４を特定し得る。]
[0049] 地形１６は機械１２の下になお存在し得るため、無関係な点４８に関して上記に考察されるとおり、仮マップ４６から削除された点５４は、特定のｘ0及びｙ0位置において予想又は補間される高さ（すなわち、予想ｚ0座標）に置き換えられ得る。逆に、作業現場１０のインフラストラクチャを表すことが分かっている点５２は、そうした場所に使用可能な地形１６は得られないため、置き換えられなくともよい。]
[0050] 図６は、上記で考察されるフィルタリングが実施された後の、仮マップ４６に格納され得るとおりの時刻Ｔにおける作業現場１０の表面１４上の点（すなわち、実際の地形１６を定義する直前に収集された点）の例示的な図形的表示を示す。図７は、地形マップ３２に格納され得るとおりの時刻ｔ（Ｔより前）における作業現場１０の表面１４を表す点（すなわち、作業現場１０の以前の表面を定義するそれ以前に収集された点）を、仮マップ４６に格納され得るとおりの表面１４を定義する点に重ね合わせた例示的な図形的表示を示す。] 図６ 図７
[0051] 制御装置３４は、仮マップ４６に格納された新規に収集された点を、それらに対応する、地形マップ３２に含まれるそれ以前に収集された点（すなわち、それ以前にマッピングされた表面）と比較し得る。制御装置３４は、比較に基づき、地形マップ３２に対する更新が正当であるかどうかを判断し得る。特に、制御装置３４は、仮マップ４６に格納された点の高さを、それらに対応する、地形マップ３２に格納された点の高さと比較し得る。図７は、各ｘ0−ｙ0座標対における地形マップ３２と仮マップ４６との間の高さの差Δの図形的表示を示す。各高さの差Δは、地形マップ３２の更新を正当化することも、又はしないこともあり得る。ある大きさの高さ閾値λ未満の高さの差Δ（プラス又はマイナス）は、地形マップ３２の更新を正当化しないことがあり得ることは理解されるべきである。例えば、少量の物質が作業現場１０の表面１４上のある場所から取り除かれるか、又はそこに加えられ、それによりわずか数センチメートルの高さの変化Δが生じた場合、地形マップ３２の更新はおそらく正当化されないであろう。例えば、そのような場合に地形マップ３２を更新すれば、システム２２に対して過度な処理負荷がかかり得る。逆に、数センチメートル、又は別の大きさλより大きい高さの変化Δは、作業現場の地形１６にとって大きい変化を示すものであり、地形マップ３２の更新が正当化され得る。そのため、制御装置３４は、閾値λの大きさについて格納された値を有し得る。この値は、特定の用途に基づき事前に設定され得るか、又はシステム２２のユーザがシステム２２のマッピング感度を調節できるように設定可能であり得る。] 図７
[0052] このようにして、λより大きさが大きい（又はそれに等しい）高さの差Δが、地形マップ３２に組み込まれ得る。すなわち、地形マップ３２は、λより大きさが大きい高さの変化を反映するように更新され得る。具体的には、制御装置３４は、λより大きさが大きい高さの差に関連する各地形マップ点を、その対応する仮マップ４６の点に置き換え、それにより地形マップ３２を更新して、時刻Ｔにおける作業現場１０の表面１４を反映させ得る。逆に、大きさがλ未満の高さの差Δは、地形マップ３２に組み込まれないことがあり得る。すなわち、制御装置３４は、地形マップ３２について、大きさが高さλ未満の高さの差Δを反映する更新は行わないことがあり得る。当業者は、このようにして、地形マップ３２が、作業現場１０の表面１４の実質的な、及び／又は大幅な変化のみを反映して更新され得ることを理解するであろう。このようにすると、制御装置３４が、各走査間で実質的に同じ高さを有する地形１６を反映して、地形マップ３２を重複して更新することがなくなり得るため、システム２２のコンピューティング資源が省力化され得る。]
[0053] 図１に戻ると、オフボードシステム３６は、機械１２の１つ又は複数の動作に関連する情報を生成、管理、送信、及び／又は受信する機械１２に関連する事業体、例えば、製造業者、販売業者、小売業者、所有者、又は任意の他の実体の１つ又は複数のコンピューティングシステムを表し得る。１つ又は複数のコンピューティングシステムとしては、例えば、ラップトップコンピュータ、ワークステーション、携帯情報端末、メインフレーム、及び他の当該技術分野において公知のコンピューティングシステムが含まれ得る。コンピューティングシステムは、情報のモニタリング、記録、記憶、インデックス作成、処理、及び／又は通信のための任意の手段を含み得る。これらの手段としては、中央演算処理装置（ＣＰＵ）；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）；リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）；ハードディスク、フロッピーディスク、光学媒体、ＣＤ−ＲＯＭを含む二次記憶装置；ユーザインタフェース；ネットワークインタフェースを挙げることができる。しかしながら、オフボードシステム３６は、上記の列挙と比べて追加的な、より少ない、及び／又は異なる構成要素を含み得ることが企図される。] 図１
[0054] 本開示のシステムは、地形マッピング作業に有用であり得る。特に、本システムは、地形の一部ではない物体を検出して削除し得る。このように作成された地形マップは、例えば、遠隔からの掘削の補助又は制御、作業の完了に向けた進捗の判断、物質の投入量及び採取量の計算、作業現場の効率の悪さ若しくは傾向の特定などの用途、及び／又はマッピング過程において走査され得た現場の表面上の物体を含まない正確な地形マップが望ましい任意の他の用途において、さらに有用であり得る。加えて、この地形マップは、設定可能な閾値λより大きさが大きい地形高さの変化のみを反映して更新され得るため、コンピューティング資源が省力化され得る。ここで、図８を参照して、システム２２の動作６０を説明する。] 図８
[0055] 最初に、上記に記載されるとおり、システム２２は作業現場１０を走査し得る（ステップ６２）。すなわち、１つ又は複数の機械１２及び／又は作業現場１０の既知の場所に装着された１つ又は複数のセンサ２４が、作業現場１０の表面１４を定義する点を収集し得る。収集された点は、制御装置３４に送られ得る。収集された点は、上記に考察されるとおり、さらなる処理のために仮マップ４６に格納され得る。]
[0056] ステップ６２の走査と同時に、又はその後に、制御装置３４は、仮マップ４６から無関係な点をフィルタリングして取り除き得る（ステップ６４）。例えば、制御装置３４は、上記に考察されるとおり、地形マップ４６から、作業現場の境界の外側にある無関係な点４８及び／又は作業現場１０の上方にある点５０、及び／又は異常によってもたらされた点を削除し得る。]
[0057] 次に、制御装置３４は、仮マップ４６から、表面１４上の物体１８を定義する点をフィルタリングして取り除き得る（ステップ６６）。ステップ６６は、上記に考察されるとおり、作業現場１０にあるインフラストラクチャに対応する点５２をフィルタリングして取り除くステップ（ステップ６８）、及び表面１４上の機械１２に対応する点５４をフィルタリングして取り除くステップ（ステップ７０）、及び／又は地形１６の一部ではない任意の他の物体１８をフィルタリングして取り除くステップを含み得る。加えて、ステップ６６は、表面１４に存在する任意の他の物体１８をフィルタリングして取り除くステップを含み得る。]
[0058] ステップ６６が完了すると、制御装置３４は、フィルタリング後の地形マップ４６に残った点を、それらに対応する、地形マップ３２に含まれるそれ以前に走査して格納された以前の表面１４を定義する点（例えば、前回走査して格納された表面）と比較し得る（ステップ７２）。具体的には、制御装置３４は、ｘ0−ｙ0座標対における地形マップ３２と仮マップ４６との間の高さの差を比較し得る。]
[0059] 次に制御装置３４は、ステップ７２の比較に基づき、地形マップ３２の変化が正当化されるかどうかを判断し得る（ステップ７４）。具体的には、制御装置３４は、ｘ0−ｙ0座標対における地形マップ３２と仮マップ４６との間の高さの差が、ある大きさの高さ閾値λより大きさが大きいかどうかを判断する。上述されるとおり、閾値λは一定であっても、及び／又はシステム２２のユーザによりシステム２２のマッピング感度の変更が可能なように設定可能であってもよい。]
[0060] 一例において、制御装置３４は、ステップ７４において、１つ又は複数のｘ0−ｙ0対（すなわち、作業現場１０の表面１４上の１つ又は複数の位置）における高さの差が、閾値λ未満の大きさを有すると判断し得る。例えば、作業現場の表面１４のこれらの部分は、作業現場１０の前回の走査から実質的に地理的に変化しておらず、高さの差は閾値λ未満であり得る（すなわち、作業現場１０の前回の走査から変化した高さがλ未満である）。この場合、制御装置３４は、これらの点を破棄し、ステップ６２に戻り得る。]
[0061] 別の例において、制御装置３４は、ステップ７４において、１つ又は複数のｘ0−ｙ0座標対（すなわち、作業現場１０の表面１４上の１つ又は複数の位置）における高さの差が、閾値λより大きいと判断し得る。例えば、作業現場の表面１４のこれらの部分は、作業者２０及び／又は機械１２が、建設される建造物の基礎を掘削したことにより、地理的に変化したものであり得る。そのため、対応するｘ0−ｙ0座標対間の高さの差は、λより大きい大きさであり得る（すなわち、作業現場１０の前回の走査から変化した高さがλより大きい。この場合、制御装置３４は地形マップ３２を更新し得る（ステップ７６）。特に、制御装置３４は、上記に記載されるとおり、高さλより大きさが大きい高さの差に関連する各地形マップ点を、その対応する仮マップ４６の点に置き換え得る。]
[0062] 開示される方法及びシステムを用いることにより、機械及び／又は作業者によって作業が行われている間に作業現場が走査されても、作業現場の表面上の物体を含まない地形マップを作成することができる。加えて、地形マップは、地形表面上の少なくとも１つの点の高さが、ある大きさの高さ閾値λより大きく変化したときにのみ、新規に収集された点によって更新され得る。その他の場合には、新規に収集された点は破棄され得る。このようにして、地形表面が重複してマッピングされることがなく、コンピューティング資源が省力化され得る。]
[0063] 当業者は、この説明に示された方法が、様々な方法で実施され得るとともに、他のモジュール、プログラム、アプリケーション、スクリプト、プロセス、スレッド、又はコードセクションを含んでもよく、それらが全て、機能上互いに関係を有することで、各モジュール、スクリプト、及びデーモンについての上記の個々のタスクを達成し得ることを理解するであろう。例えば、これらのプログラムモジュールは、市販のソフトウェアツールを使用して、Ｃ＋＋（商標）プログラミング言語若しくはＶｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（商標）プログラミング言語で書かれたカスタムのオブジェクト指向コードを使用して；Ｊａｖａ（商標）プログラミング言語で書かれたアプレットを使用して実装されてもよく；又は、個別の電気部品によるか、若しくは本目的に対しカスタムデザインされた１つ又は複数のハードワイヤード特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として実装されてもよい。]
[0064] 説明される実施態様には特定のネットワーク構成が含まれ得るが、本開示の実施形態はソフトウェア、ハードウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを使用して処理機能を提供する様々なデータ通信ネットワーク環境で実行され得る。]
[0065] 当業者には、本開示の方法及びシステムに様々な修正及び変更が加えられ得ることは明らかであろう。開示される方法及びシステムの他の実施形態は、当業者には、本明細書を考察し、本開示を実践することで明らかであろう。本明細書はあくまでも例示とみなされ、本開示の真の範囲は、以下の特許請求の範囲及びその等価物によって示されることが意図される。]

权利要求:

請求項1
地形マッピングシステム（２２）であって、現場（１０）の現在の表面（１４）を定義する複数の現在の点（４６）を収集するように構成された少なくとも１つのセンサ（２４）と、現場の以前の表面を定義するそれ以前に収集された複数の点を含むデータベース（３２）と、少なくとも１つのセンサと通信する制御装置（３４）であって、複数の現在の点のうちの少なくとも１つの高さを、それに対応する、それ以前に収集された複数の点のうちの少なくとも１つの高さと比較し、比較に基づき、データベースの更新が正当かどうかを判断し、且つ更新が正当であると判断される場合、データベースを更新する、ように構成される制御装置と、を含む、システム。
請求項2
比較することが、複数の現在の点のうちの少なくとも１つの高さと、それに対応する、それ以前に収集された複数の点のうちの少なくとも１つの高さとの差（Δ）を、閾値（λ）に対して計算することを含み、データベースに対する更新が正当かどうかを判断することが、高さの差の大きさが閾値以上であるかどうかを判断することを含み、及びデータベースを更新することが、それ以前に収集された複数の点のうちの少なくとも１つを、複数の現在の点のうちの少なくとも１つに置き換えることを含む、請求項１に記載のシステム。
請求項3
地形マッピング方法であって、現場（１０）の現在の表面（１４）を定義する複数の現在の点（４６）を収集するステップと、現在の点のうちの少なくとも１つの高さを、それに対応する、現場の以前の表面を定義し、且つデータベース（３２）に格納されているそれ以前に収集された複数の点のうちの少なくとも１つの高さと比較するステップと、比較に基づき、データベースの更新が正当かどうかを判断するステップと、更新が正当であると判断される場合、データベースを更新するステップと、を含む、方法。
請求項4
比較するステップが、複数の現在の点のうちの少なくとも１つの高さと、それに対応する、それ以前に収集された複数の点のうちの少なくとも１つの高さとの差（Δ）を、閾値（λ）に対して計算するステップを含み、データベースの更新が正当かどうかを判断するステップが、高さの差の大きさが閾値以上であるかどうかを判断するステップを含み、及びデータベースを更新するステップが、それ以前に収集された複数の点のうちの少なくとも１つを、複数の現在の点のうちの少なくとも１つに置き換えるステップを含む、請求項３に記載の方法。
請求項5
地形マッピングシステム（２２）であって、現場（１０）の表面（１４）を定義する複数の点（４６）を収集するように構成された少なくとも１つのセンサ（２４）と、少なくとも１つのセンサと通信する制御装置（３４）であって、収集された複数の点のなかで、現場の地形（１６）を定義しない点（４８、５０、５２、５４）を特定し、収集された複数の点から、現場の地形を定義しないと特定された点をフィルタリングして取り除き、且つフィルタリング後の収集された複数の点を用いて地形のマップ（３２）を生成する、ように構成される制御装置と、を含む、システム。
請求項6
制御装置が、さらに、現場にある少なくとも１つの物体（１８）の少なくとも１つの特性を受信するように構成され、特定することが、少なくとも１つの特性に基づく少なくとも１つの物体に基づく、請求項５に記載のシステム。
請求項7
制御装置が、物体の少なくとも１つと通信し、そこから少なくとも１つの特性を受信するように構成される、請求項６に記載のシステム。
請求項8
地形のマッピング方法であって、現場（１０）の表面（１４）を定義する複数の点（４６）を収集するステップと、収集された複数の点のなかで、現場の地形（１６）を定義しない点（４８、５０、５２、５４）を特定するステップと、収集された複数の点から、現場の地形を定義しないと特定された点をフィルタリングして取り除くステップと、フィルタリング後の収集された複数の点を用いて、地形のマップ（３２）を生成するステップと、を含む、方法。
請求項9
現場にある少なくとも１つの物体（１８）の少なくとも１つの特性を受信するステップをさらに含み、特定するステップが、少なくとも１つの特性に基づく、請求項８に記載の方法。
請求項10
制御装置が、物体の少なくとも１つと通信し、そこから少なくとも１つの特性を受信するように構成される、請求項９に記載の方法。