測定計測
自動運転や測量、設備点検等に利用可能な移動型3次元計測システムとそれを利用した3Dモデルデータ構築
愛知県
株式会社マップフォー
2025年1月22日更新
プロジェクトの基本情報
| プロジェクト名 | 自動運転領域における低コストな3次元地図/3Dモデルデータ構築技術の研究開発 |
|---|---|
| 基盤技術分野 | 測定計測 |
| 対象となる産業分野 | 自動車、ロボット、農業、産業機械、情報通信、建築物・構造物、工作機械、物流・流通、測量 |
| 産業分野でのニーズ対応 | 高機能化（新たな機能の付与・追加）、高性能化（既存機能の性能向上）、高性能化（小型化・軽量化）、高効率化（同じ生産量に対するリソースの削減）、高効率化（工程短縮）、高効率化（人件費削減）、高効率化（使用機器削減）、高効率化（生産性増加）、低コスト化 |
| キーワード | 3次元計測,SLAM,MMS,測量,デジタルツイン |
| 事業化状況 | 事業化に成功し継続的な取引が続いている |
| 事業実施年度 | 令和4年度～令和5年度 |
プロジェクトの詳細
事業概要
本研究開発において、自動運転技術の社会実装を目指し、以下3つの開発アイテムを通じて、安価かつ高効率な3次元地図/3Dモデル構築技術を開発した。
・開発アイテム1
-安価な計測システム
-高精度な3次元点群を生成するソフトウェア
・開発アイテム2
-3次元点群の加工工程を自動化するソフトウェア
・開発アイテム3
-計測データから実環境の3Dモデルを自動生成するソフトウェア
開発した技術のポイント
・安価な計測システム、及び高精度な3次元点群を生成するソフトウェアの開発
-既存手法のMMSで用いられるGNSS/IMU複合航法に、SLAM技術をベースにした、ループクローズ検出、LiDAR歪み補正、IMUデータでの誤差補正を行う機能を統合
・3次元点群の加工工程を自動化するソフトウェアの開発
-機械学習アルゴリズムを用いたデータセットの読み込み、及び機械学習モデルの生成
・計測データから実環境の3Dモデルを自動生成するソフトウェアの開発
-NeRF(Neural Radiance Fields)をもとにした3Dモデルを自動生成する機械学習モデルの生成
具体的な成果
・バックパック型計測システムを開発し、様々な環境でよりロバストな計測を可能とするバックパック型⇔手持ち型の切り替えが可能な機構を実現した。
・車載型計測システムを開発し、インフラ点検用途のため、より広範囲を計測するためにLiDARを2台搭載、360°周囲をカメラで計測可能とするようセンサ構成をアップデートした。
・高精度な3次元点群を生成するソフトウェアについては、GCP補正機能と点群着色機能の開発を行った。
・画像マスクによる前処理、LiDAR点群情報を利用した後処理の手法を検討し、三次元再構成後の点群のノイズ除去を行った。
・NeRFと3DGSの2種類の三次元再構成手法を用いて定量的精度評価を行い、画像のみを利用する場合に比べて性能向上を確認した。
研究開発成果の利用シーン
本研究成果の活用により達成出来る、「実空間を簡易的に高精度に再現出来る」という価値を用いる事で、自動運転市場向けだけでなく、その他市場向け(土木建築、屋内ロボット、AR/VRコンテンツなど)アプリケーションにも活用する事が出来ると想定している。
実用化・事業化の状況
事業化状況の詳細
中長期的には国内ダイナミックマップ関連の市場規模が1,000億円に拡大するとみている。その中で、安価な計測システムと、3次元地図/3Dモデル作成ソフトウェアの両事業を合わせてシェア10%(売上高100億円)を目指す。
提携可能な製品・サービス内容
技術コンサルティング
製品・サービスのPRポイント
高精度かつ低コストな3次元データ/3Dモデルデータを提供できるハードウェア/ソフトウェアの開発に成功した。本技術の市場への浸透に向けては高いユーザビリティも求められるため、UI/UXを改良することで、事業化に向けて取り組みを継続していく。
今後の実用化・事業化の見通し
内閣府が主導する戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の中で高精度3次元地図は、官民が協調して開発を進める領域であり、ダイナミックマップ基盤株式会社にて国内高速道路、自動車専用道路の約32,000kmを整備済みである。そして2024年には国内主要一般道を含む約130,000kmに拡大する事を計画している。世界的にも高精度3次元地図のカバー率は数%程度となっており、今後のスケール化に向けて既存手法のMMSだけでなく、低コストかつ効率的に作成する新たな技術開発が重要と位置づけられている。そのため、本補助事業の成果は大きな効果を持つと考えている。
実用化・事業化にあたっての課題
・地図更新に手間がかかること(川下業者の課題)
・競合他社比較して開発した計測ハードウェアは、操作用意性が非常に優れている反面、操作が重いこと
プロジェクトの実施体制
| 主たる研究等実施機関 | 株式会社マップフォー |
|---|---|
| 事業管理機関 | 公益財団法人中部科学技術センター |
| 研究等実施機関 | 国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学 学校法人名城大学 |
| アドバイザー | アイサンテクノロジー株式会社 |
主たる研究等実施機関 企業情報
| 企業名 | 株式会社マップフォー（法人番号：5180001124701） |
|---|---|
| 事業内容 | Mapping/Localization, Sensing/Perceptionに関するR&D及びソフトウェア提供 3次元地図計測システムの開発・提供 3D LiDARの販売 3次元地図データ作成サービス・データラベリングサービス 自動運転システム開発及び実証サポート |
| 社員数 | 60 名 |
| 本社所在地 | 〒460-0003 愛知県名古屋市中区錦二丁目８番１号 I-FOREST名古屋伏見 5階 |
| ホームページ | https://www.map4.jp/ |
| 連絡先窓口 | 加賀谷 裕平 |
| メールアドレス | yuhei.kagaya@map4.jp |
| 電話番号 | 070-8710-4082 |
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