JP7727465B2 - 地図情報補正装置及び地図情報補正システム - Google Patents

Description

本発明は、地図情報補正装置及び地図情報補正システムに関する。

特許文献１には、“送信されてきた地図データ修正情報を基に地図データベースサイドで地図データを修正する場合に、送信された地図データ修正情報が音声データに限られており、また同じ場所の同じ地図データ修正情報であってもユーザによってその主観や観点、また操作上の動作などが異なることがあるため、地図データを修正する地図データベースサイト側の人が現地に赴いて実際がどうなのかを調査して確認しなければならず、そのための工数が必要となることが多くなるという問題があった。”と記載されている。

特開２００４－３４１１８２号公報

本発明では、既存の地図情報を基に走行車両の外界認識センサと自車位置推定情報を用いて地図情報との差異を判断し、地図サーバに送信可能とする地図情報補正装置と、該地図情報の差異に基づいて地図情報を補正する地図情報補正システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の地図情報補正装置は、道路の車線情報を含む地図情報を保持する地図保持部と、前記車両の位置情報を推定する位置推定部と、前記車両が車線を変更したか否かの車線変更情報を取得する車線変更情報取得部および前記車両が走行している道路の区画線の種別情報を取得する区画線情報取得部の少なくとも１つと、前記位置情報と前記車線変更情報および前記区画線の種別情報の少なくとも１つに基づいて、前記地図情報を補正するための補正情報を生成する生成部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、地図の補正を少ない工数で実施できるようになり、より容易に高信頼な地図情報を使用可能となる。

本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

車載端末の構成図。 地図サーバの構成図。 差異判断部のフローチャート。 差異判断部のフローチャート。 差異判断部のフローチャート。 差異判断部のフローチャート。 地図補正情報の例。 地図補正情報の例。 地図補正情報の例。 地図補正情報の例。 地図補正情報の例。 地図補正情報の例。 地図補正部のフローチャート。 地図補正部のフローチャート。 地図補正部のフローチャート。 補正される地図情報の例。 補正される地図情報の例。 補正される地図情報の例。 補正される地図情報の例。 補正される地図情報の例。 補正される地図情報の例。

次に、本発明の地図情報補正装置および地図情報補正システムの実施例について説明する。本実施例では、本発明の地図情報補正装置および地図情報補正システムを、車載端末と地図サーバとの間で地図情報の送受信を行うシステムに適用した場合の構成について説明する。

地図情報補正システムは、複数の車両にそれぞれ搭載される複数の車載端末１００と、これら複数の車載端末１００との間で地図情報の送受信を行う地図サーバ２００によって構成される。複数の車載端末１００と地図サーバ２００との間の情報通信は、無線通信回線を通じて行われる。

図１に車載端末１００の構成を示す。
車載端末１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクなどの記憶装置を有するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などのハードウエアと、記憶装置内に記憶されてＣＰＵにより実行可能なソフトウエアプログラムとによって構成されている。車載端末１００は、ソフトウエアプログラムの実行により、内部機能として、通信部１０１、地図保持部１０２、差異判断部１０３、位置推定部１０４、区画線情報取得部１０５、車線変更情報取得部１０６が具現化される。車載端末１００は、本発明の特許請求の範囲における地図情報補正装置に対応する。

通信部１０１は、地図サーバ２００と通信を行い、地図保持部１０２で保持する地図情報を更新する為の補正情報の取得や、差異判断部１０３からの補正情報を、地図サーバ２００に送信する機能を有する。通信部１０１は、本発明の特許請求の範囲における車載側送信部と車載側受信部に対応する。地図保持部１０２は、車両が走行する道路地図などの地図情報を保持しており、車載端末１００の他の機能に対して、その保持している地図情報を提供する機能を有する。地図保持部１０２が保持する地図情報は、例えば自動運転装置で用いられる地図であり、ノードとリンクによって、分岐部や道路ＩＤの情報が含まれている。位置推定部１０４は、地図保持部１０２の保持している地図情報や、図示しない車両タイヤ回転速度や操舵角などの車両状態情報や、位置推定部１０４が保有しているＩＭＵやＧＮＳＳの位置情報を基に、自車の走行している道路を推定する。

車載端末１００には、外界認識部１０７が接続されている。外界認識部１０７は、例えば車両に搭載されるカメラやレーダ等の計測装置の内部に設けられている。外界認識部１０７は、計測した情報を基に、車両周辺の道路状況などの外界の状態を認識することができる。外界認識部１０７は、計測装置ではなく、車載端末１００に設けてもよい。

車線変更情報取得部１０６は、外界認識部１０７の認識結果を基に、車両が車線変更を実施したかを判定する。例えば左右の区画線を跨ぐことをカメラにより認識した場合に、車線変更を実施したと判定することができる。なお、車線変更の判定要素に、自車の方向指示器の操作情報や、操舵角の操作情報を加えてもよい。

区画線情報取得部１０５は、外界認識部１０７の認識結果を基に車両左右の区画線種別の情報を取得する。車両が走行する走行車線の左右には、走行車線を区画する区画線が道路表示されていることを前提条件とする。区画線には、実線、点線、長破線などの線の形状や、白線、黄色線など色の種類などの種別があり、各国の法制によって種々の内容を示している。本実施例では、左側通行の道路であり、左側の道路端と右側のセンターラインを示す区画線が白線且つ実線、左側の道路端と右側のセンターラインとの間に配置される区画線が白線且つ破線である場合を例に説明する。

差異判断部１０３は、地図情報を補正するための補正情報を生成する。差異判断部１０３は、本発明の特許請求の範囲における生成部に対応する。差異判断部１０３には、複数の差異判断処理が実装されており、分岐前後における車線変更の有無、線種変化の有無、分岐用車線の始点について判断がされる。差異判断部１０３は、位置推定部１０４で推定した自車位置である自車走行道路と、区画線情報取得部１０５で取得した区画線の種別と、車線変更情報取得部１０６で取得した車線変更情報と、地図保持部１０２の地図情報とに基づいて、地図保持部１０２の地図情報に誤りがあるかを判断し、誤りがある場合には、その誤りに関する情報を補正情報として通信部１０１から地図サーバ２００に送信する。地図サーバ２００は、車載端末１００の通信部１０１を介して通信を行い、車載端末１００との間で地図情報及び誤りに関する情報の送受信を行う。地図サーバ２００は、複数の車載端末１００との間でそれぞれ情報の送受信を行う。

図３に差異判断部１０３の動作フローチャートの例を示す。
このフローチャートの動作は、定期的に実行される。差異判断を開始すると送信判定１(Ｓ３０１)、送信判定２(Ｓ３０２)、送信判定３(Ｓ３０３)と複数の送信判定を実施する。その後、送信判定１～３のいずれかの送信判定において「送信する」と判定された場合(Ｓ３０４でＹＥＳ)は、地図サーバ２００に情報の送信(Ｓ３０５)をする。送信判定１～３の送信判定の全てにおいて「送信する」と判定されなかった場合は(Ｓ３０４でＮＯ)、送信は行わない。なお、本実施例では、３種類の送信判定を行う場合を例に説明するが、１種類以上であればよい。

図４に送信判定１(Ｓ３０１)のロジックの例として、分岐部の形状を判断する情報の生成及び送信に関するフローチャートを示す。

送信判定１では、自車の現在の走行状態が、走行道路の分岐部を走行中であるかを判定する(Ｓ４０１)。走行道路の分岐部は、本線から分岐する分岐路の分岐開始位置を含む場所であり、分岐開始位置を基準として走行道路の前後方向に所定長さに亘って設定されている。

Ｓ４０１で分岐部走行中ではないと判定された場合(Ｓ４０１でＮＯ)、現在の車両位置が分岐部まで所定の距離Ｘメートル（ｍ）以内であるかを判定する(Ｓ４０２)。自車から分岐部までの距離が所定の距離Ｘメートル（ｍ）以内であった場合、分岐前（分岐部よりも手前）の走行道路が有する道路ＩＤの情報を保存する（Ｓ４０３）。その後、自車の現在の走行状態を分岐走行中に設定する（Ｓ４０４）。そして、情報送信しないと判断して(Ｓ４０５)、判定フローを終了する。自車から分岐部までの距離が所定の距離Ｘメートル（ｍ）よりも離れていると判定された場合は(Ｓ４０２でＮＯ)、情報送信しないと判断して(Ｓ４０５)、判定フローを終了する。

自車の現在の走行状態が分岐部走行中であると判定された場合（Ｓ４０１でＹＥＳ）、現在走行している道路における自車の位置が分岐部を通過して所定距離Ｙメートル（ｍ）以上離れた後かを判定する（Ｓ４０６）。そして、Ｓ４０６で所定距離Ｙメートル（ｍ）以上離れていないと判定された場合（Ｓ４０６でＮＯ）、つまり、自車の位置が分岐部を通過して所定距離Ｙメートル（ｍ）以内であった場合、分岐部において自車が車線変更をしたか否かを判定する(Ｓ４０７)。

自車が車線変更をしていない場合（Ｓ４０７でＮＯ）は、情報送信しないと判断して(Ｓ４０５)、判定フローを終了する。自車が車線変更していた場合は（Ｓ４０７でＹＥＳ）、レーン変更実施情報を保存(Ｓ４０８)し、情報送信しないと判断して(Ｓ４０５)、判定フローを終了する。分岐部を通過後、所定距離Ｙメートル（ｍ）走行した場合（Ｓ４０６）、分岐後の情報を保存し(Ｓ４０９)、現在の状態を分岐走行前に設定し(Ｓ４１０)、情報を送信すると判断(Ｓ４１１)して、判定フローを終了する。

図７ａに図４の判定フローで送信される情報の例を示す。送信する情報には、分岐前に走行していた道路が特定可能な走行道路の道路ＩＤ（分岐前走行道路ＩＤ）と、分岐後の走行道路の道路ＩＤ（分岐後走行道路ＩＤ）と、車線変更状態を示すフラグ（車線変更フラグ）が含まれている。

図５に送信判定２(Ｓ３０２)のロジックの例として車線情報不一致情報の生成及び送信に関するフローチャートを示す。図７ｂに図５の判定フローで送信される情報の例を示す。

送信判定２では、現在走行している道路の道路情報に、現在認識している車両左右の車両区画線の種別のパターンがあるかを判定する（Ｓ５０１）。走行道路に当該区画線種別がある場合、つまり、一致するパターンがあった場合（Ｓ５０１でＮＯ）は、不一致前区画線種別情報を保存し(Ｓ５０２)、情報を送信しないと判定(Ｓ５０３)して、判定フローを終了する。ここでは、一つ前のプログラムサイクル時に取得した情報を使用するために上書きする処理が行われる。一方、走行道路に当該区画線種別が無い場合、つまり、一致するパターンがなかった場合（Ｓ５０１でＹＥＳ）は、不一致時区画線種別情報及び位置情報を保存し(Ｓ５０４)、情報を送信すると判定(Ｓ５０５)して、判定フローを終了する。ここでは、パターンが異なると判明したときに区画線の種別および位置の情報を書き換える処理が行われる。

図６に送信判定３(Ｓ３０３)のロジックの例として車線増加位置判定情報の生成及び送信に関するフローチャートを示す。

送信判定３では、前回の左右の車両区画線種別の情報が道路端であったかを判定する(Ｓ６０１)。例えば、本実施例において、自車が走行している走行車線の左側の線について、車両区画線種別の情報が白線の実線であったときは、道路端であったと判定する（Ｓ６０１でＹＥＳ）。

その後、車線変更を実施していないかを判定する（Ｓ６０２）。例えばカメラで撮像した画像に基づき、自車が区画線を跨いでいると判定した場合には、車線変更を実施したと判定する。そして、今回の車両区画線種別の情報が道路端以外か否かを判定する（Ｓ６０３）。それから、地図保持部１０２に保持されている地図情報に基づいて、現在走行している道路の地図情報に車線増加情報が無いかを判定する（Ｓ６０４）。Ｓ６０１～Ｓ６０４のすべての判定がＹＥＳであった場合、情報を送信すると判定する（Ｓ６０５）。Ｓ６０１～Ｓ６０４の判定のうち一つでもＮｏがあった場合、情報を送信しないと判定する（Ｓ６０６）。

図７ｃに図６のフローチャートで送信する情報の例を示す。
送信する情報には、左右の区画線の種別情報が変化する前後の情報が入っている。また、変化を検出した道路ＩＤと緯度経度の情報も格納されている。

次に、図２に地図サーバ２００の構成を示す。
地図サーバ２００は、ハードウエアとソフトウエアプログラムによって構成されており、その内部機能として、通信部２０１、地図補正情報保持部２０２、地図補正部２０３、地図記憶部２０４を備えている。通信部２０１は、例えば無線通信網を介して複数の車載端末１００と通信を行い、車載端末１００に地図記憶部２０４の地図情報の送信や、車載端末１００からの地図補正情報の受信を行う。通信部２０１は、本発明の特許請求の範囲におけるサーバ側受信部とサーバ側送信部に対応する。地図補正情報保持部２０２は、車載端末１００から送信される地図補正情報を保持し、地図補正部２０３に出力する。地図補正情報保持部２０２は、複数の車両の車載端末１００からそれぞれ送信される地図補正情報を収集する。地図補正部２０３は、地図補正情報保持部２０２の補正情報と地図記憶部２０４の地図情報から地図の情報を補正し、地図記憶部２０４に保存する。地図記憶部２０４は、地図情報を保持し、地図補正部２０３や通信部２０１を介して車載端末１００に地図情報を送信する。

地図補正部２０３の地図補正の動作フローチャートを図９、図１０、図１１に示す。
図９は、道路の分岐形状の補正の判定を示している。

道路補正判定では、図８ａに示すような、評価する分岐前後を含む地図補正情報を抽出する(Ｓ９０１)。そして、車線変更せずに走行している分岐前後の道路ＩＤ間を、本線で接続している道路と判定する判定処理(Ｓ９０２)を実施し、道路ＩＤ間の接続が本線として接続しているのか、それとも分岐として接続しているのかの判定を行う。そして、地図情報から本線で接続している道路間の形状と一致しているか判定する（Ｓ９０３）。その後、評価データと地図形状が一致しているかを判定し（Ｓ９０４）、一致していた場合は、補正せずに終了するが、不一致であった場合は地図を補正する(Ｓ９０５)。

図８ａに取得した地図補正情報、図１２ａに補正前の地図のイメージ、図１２ｂに補正後の地図のイメージを示す。図８ａに示すケース１～ケース３の情報は、地図補正情報保持部２０２に保存されている複数の車両によって送信された地図補正情報の内、同一地点の情報を抽出した物である。図８ａの地図補正情報によると、ケース１では、車線変更フラグ：無しであるので、道路ＩＤ：ＡＡＡＡと道路ＩＤ:ＢＢＢＢは本線で接続されていると判定される。そして、ケース２では、車線変更フラグ：右であるので、道路ＩＤ：ＡＡＡＡと道路ＩＤ:ＣＣＣＣは本線では接続されていないと判定される。例えば、そのときに地図記憶部２０４に記憶されている地図情報が、図１２ａのように道路ＩＤ:ＢＢＢＢが道路ＩＤ：ＡＡＡＡからの分岐車線であるとの情報であった場合には、図１２ｂで示すように、道路ＩＤ:ＢＢＢＢは本線であり、道路ＩＤ：ＡＡＡＡに接続されているとの情報に補正する。

図１０は、道路分岐車線の発生位置の補正判定を示している。
最初に、車線種別不一致箇所の抽出(Ｓ１００１)を実施し、その抽出した不一致箇所が、道路端種別から道路中央種別に変化しているか否かを判定する（Ｓ１００２）。ここでは、例えば道路端を示す実線から道路中央側の区画線を示す破線に、区画線の種別が変化しているか判定する。そして、地図記憶部２０４から地図情報を読み出し、自車位置の前方に分岐部があるかを判定する(Ｓ１００３)。Ｓ１００２とＳ１００３の両方の判定がＹＥＳであった場合は、地図情報を補正（Ｓ１００４）し、少なくとも一方がＮｏであった場合、地図情報は補正しない。この処理により、例えば地図記憶部２０４に記憶されている道路分岐車線の発生位置が実際には更に手前側の位置であった場合に、道路形状を、正しい道路形状に修正することができる。

図８ｂには、取得した地図補正情報を示し、図１３ａには、道路分岐車線の発生位置を補正する前の地図のイメージを示し、図１３ｂには、道路分岐車線の発生位置を補正した後の地図のイメージを示す。図８ｂの車線種別情報と図１３ａの地図情報から、道路ＩＤ:ＤＤＤＤの位置から分岐用の車線増加が始まっていると判定される。これにより、道路分岐車線の発生位置を、図１３ａに示す位置から図１３ｂに示す道路ＩＤ:ＤＤＤＤの位置に補正する。

図１１は、車線種別情報の補正の判定を示している。
判定を開始すると車線種別不一致箇所を抽出する(Ｓ１１０１)。その後、地図情報の補正を実施する(Ｓ１１０２)。これにより、道路形状の情報を、正しい道路形状の情報に修正することができる。

図８ｃには、取得した地図補正情報を示し、図１４ａには、補正前の地図のイメージを示し、図１４ｂには、補正後の地図のイメージを示す。図８ｃの車線種別情報の変化点と図１４ａの地図情報によって、道路ＩＤ:ＡＡＡＡの位置から車両区画線の種別情報が実線に変化していると判定され、図１４ｂのように、地図情報が補正される。

本発明によれば、車両の位置情報および車線変更情報または区画線の種別情報という簡単な情報で地図の精度を向上させることができる。また、道路の接続関係が変化せずに道路の接続形態、車両区画線種別が変化するような工事が実施された場合であっても、上記の方法で現実世界と地図情報の差異を取得し補正を行う事で信頼性の高い地図情報を提供することが可能となる。また、作成した地図情報そのものに誤りがあった場合も補正を実施する事が出来る。

本実施例では、車載端末１００において区画線情報取得部１０５と、車線変更情報取得部１０６によりそれぞれ取得した情報を用いて差異判断部１０３で地図情報との差異を判断する場合を例に説明したが、いずれか一方の情報のみを用いて差異を判断しても良い。また、本実施例では、差異情報が１つでもあれば補正を実施しているが、外界センサの異常等の可能性も考慮して、差異の判定結果が一定量以上となった場合に補正を実施する等、補正を実施する閾値を変更しても良い。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１００・・・車載端末、１０２・・・地図保持部、１０３・・・差異判断部（生成部）、１０４・・・位置推定部、１０５・・・区画線情報取得部、１０６・・・車線変更情報取得部、１０７・・・外界認識部、２００・・・地図サーバ、２０２・・・地図補正情報保持部、２０３・・・地図補正部、２０４・・・地図記憶部

Claims (4)

1. 地図情報を補正する車載の地図情報補正装置であって、
   前記地図情報を保持する地図保持部と、
   車両の位置情報を推定する位置推定部と、
   前記車両が車線を変更したか否かの車線変更情報を取得する車線変更情報取得部および前記車両が走行している道路の、前記車両の走行車線を区画する区画線の種別情報を取得する区画線情報取得部と、
   前記位置情報と前記車線変更情報および前記区画線の種別情報とに基づいて、前記地図情報を補正するための補正情報を生成する生成部と、
   を備え、
   前記生成部は、前回判定した前記道路の前記区画線の種別が道路端を示し、前記車両の車線変更が実施されておらず、今回判定した前記道路の前記区画線の種別が道路端以外を示し、前記道路に車線が増加する情報がない場合に、前記道路からの道路分岐車線の発生位置を前記区画線の種別が前記道路端以外を示した地点に補正するための前記補正情報を生成することを特徴とする地図情報補正装置。
2. 車両に搭載されて地図情報を補正する地図情報補正装置と、該地図情報補正装置との間で地図情報の送受信を行う地図サーバと、を備える地図情報補正システムであって、
   前記地図情報補正装置は、
   前記地図情報を保持する地図保持部と、
   前記車両の位置情報を推定する位置推定部と、
   前記車両が車線を変更したか否かの車線変更情報を取得する車線変更情報取得部および前記車両が走行している道路の、前記車両の走行車線を区画する区画線の種別情報を取得する区画線情報取得部と、
   前記位置情報と前記車線変更情報および前記区画線の種別情報とに基づいて、前記地図情報を補正するための補正情報を生成する生成部と、
   前記補正情報を前記地図サーバへ送信する車載側送信部と、を備え、
   前記生成部は、前回判定した前記道路の前記区画線の種別が道路端を示し、前記車両の車線変更が実施されておらず、今回判定した前記道路の前記区画線の種別が道路端以外を示し、前記道路に車線が増加する情報がない場合に、前記道路からの道路分岐車線の発生位置を前記区画線の種別が前記道路端以外を示した地点に補正するための前記補正情報を生成し、
   前記地図サーバは、
   前記地図情報を記憶する地図記憶部と、
   前記地図情報補正装置から前記補正情報を受信するサーバ側受信部と、
   前記補正情報に基づき前記地図情報を補正する地図補正部と、を備え、
   前記地図補正部は、前記地図情報の前記道路における前記車両の位置よりも前方に前記道路分岐車線があるかを判定し、前記道路分岐車線がある場合には、前記道路分岐車線の前記発生位置を前記区画線の種別が前記道路端以外を示した位置に補正することを特徴とする地図情報補正システム。
3. 前記地図サーバは、前記地図補正部によって補正された地図情報を前記地図情報補正装置に送信するサーバ側送信部を備え、
   前記地図情報補正装置は、前記地図サーバから前記補正された地図情報を受信する車載側受信部を備え、前記車載側受信部で受信した前記補正された地図情報を基に前記地図保持部に保持されている前記地図情報の更新を実施することを特徴とする請求項２に記載の地図情報補正システム。
4. 前記地図情報補正装置は、複数の車両に搭載されており、
   前記地図サーバの地図補正情報保持部は、前記複数の車両の前記地図情報補正装置からそれぞれ送信される複数の前記補正情報を収集し、
   前記地図補正部は、前記地図補正情報保持部において収集した前記複数の補正情報から同一地点の補正情報を用いて前記地図情報を補正することを特徴とする請求項２に記載の地図情報補正システム。