CN113375681A - 地图数据更新装置及存储地图数据更新用计算机程序的存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及地图数据更新装置以及存储地图数据更新用计算机程序的存储介质。地图数据更新装置具有：存储部(22)，其将在车辆(2)开始行驶前经由通信部(12)从服务器(3)接收到的地图数据存储为初始地图数据；更新请求部(32)，其在车辆沿着行驶预定路径开始行驶后，对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，经由通信部向服务器发送对更新信息的请求，更新信息表示在服务器中更新了的地图数据中的与该道路区间相关联的信息中的、从初始地图数据更新了的信息；以及更新部(33)，其使用经由通信部接收到的更新信息，更新初始地图数据。由此，能够将与行驶预定路径有关的地图数据更新到新的状态并且降低通信负荷。

Description

地图数据更新装置及存储地图数据更新用计算机程序的存储 介质
技术领域
本发明涉及地图数据更新装置以及存储地图数据更新用计算机程序的存储介质。
背景技术
车辆的自动驾驶系统为了自动控制车辆而参照的高精度的道路的地图数据需要准确地表示出与道路有关的信息。与道路有关的信息包含与表示车道的边界的车道标线的位置以及交通规则有关的信息等，而可行驶的车道可能根据交通规则等发生变化，因此优选车辆的自动驾驶系统所使用的地图数据一直处于新的状态。
例如管理地图数据的服务器适当收集与道路有关的信息，并使用该收集到的信息更新地图数据。车辆的自动驾驶系统从服务器接收更新了的地图数据，并使用该地图数据自动控制车辆的行驶。
例如专利文献1提出了一种实时地图数据升级系统，其包括服务装置和终端装置，服务装置存储地图数据，地图数据包含将特定地域用一个以上的比例尺表现出的一个以上的物理等级数据(level data)、将特定地域以一定的尺寸进行划分而示出的一个以上的瓦片数据(tile data)、以及将一个地图所显示的信息进行划分而分别显示出的一个以上的层数据(layer data)，在有来自终端装置的升级要求时，服务装置将地图数据以等级、层和瓦片单位中的一个以上为单位进行提供，终端装置以内置的地图数据为基础执行路径引导功能，并且根据升级条件，以等级、层和瓦片为单位来决定内置的地图数据中的要升级的部分，向服务装置发请求，并接收所决定的部分的地图数据，将其反映于内置的地图数据。
现有技术文献
专利文献1：日本特表2014-503834号公报
发明内容
发明所要解决的问题
车辆的自动驾驶系统使用的地图数据包含与道路有关的很多信息，因此，车辆从服务器接收地图数据会产生大的通信负荷。
另外，在专利文献1提出的实时地图数据升级系统中，根据升级条件被升级的信息量削减。然而，根据升级条件，通信负荷的降低有可能并不足够。
于是，本发明的目的在于，提供一种能够将与行驶预定路径有关的地图数据更新到新的状态并且降低通信负荷的地图数据更新装置。
用于解决问题的技术方案
根据一个实施方式，提供一种地图数据更新装置。该地图数据更新装置具有：存储部，其将在车辆开始行驶前经由通信部从服务器接收到的地图数据存储为初始地图数据；更新请求部，其在车辆沿着行驶预定路径开始行驶后，对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，经由通信部向服务器发送对更新信息的请求，更新信息表示在服务器中更新了的地图数据中的与该道路区间相关联的信息中的、从初始地图数据更新了的信息；以及更新部，其使用经由通信部接收到的更新信息，更新初始地图数据。
在该地图数据更新装置中，优选为，地图数据具有在服务器中以第1更新周期更新信息的第1地图数据、和在服务器中以比第1更新周期短的第2更新周期更新信息的第2地图数据，更新请求部对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，在车辆到达该道路区间之前，将与该道路区间相关联的第1地图数据的更新信息的请求先于第2地图数据的更新信息的请求地，经由通信部发送给服务器。
另外，在该地图数据更新装置中，优选为，地图数据具有基本数据、和相对于该基本数据具有更新了的信息的更新数据，更新部对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间中的、请求了更新信息的相应的道路区间，使用表示在服务器中更新了的更新数据中的与道路区间相关联的信息中的、从初始地图数据更新了的信息的更新信息，更新初始地图数据。
另外，在该地图数据更新装置中，优选为，地图数据具有的多个信息中的各个信息与该信息被更新的更新日期时刻相关联，存储部将服务器向车辆发送了地图数据的发送日期时刻作为初始地图数据的发送日期时刻而与初始地图数据一起存储，更新请求部将初始地图数据的发送日期时刻与更新信息的请求一起经由通信部发送给服务器，更新部对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间中的、请求了更新信息的相应的道路区间，使用在服务器中更新了的地图数据中的与道路区间相关联的信息中的、包含在初始地图数据的发送日期时刻之后更新了的信息的更新信息，更新初始地图数据。
根据另一实施方式，提供一种存储地图数据更新用计算机程序的非瞬时性的存储介质。该地图数据更新用计算机程序使处理器执行：使存储部将在车辆开始行驶前经由通信部从服务器接收到的地图数据存储为初始地图数据；在车辆沿着行驶预定路径开始行驶后，对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，经由通信部向服务器发送对更新信息的请求，更新信息表示在服务器中更新了的地图数据中的与该道路区间相关联的信息中的、从初始地图数据更新了的信息；使用经由通信部接收到的更新信息，更新初始地图数据。
发明效果
本发明涉及的地图数据更新装置获得能够将与行驶预定路径有关的地图数据更新到新的状态并且降低通信负荷这一效果。
附图说明
图1是安装了地图数据更新装置的地图数据更新系统的概略构成图。
图2是地图数据更新处理的时序图。
图3是说明地图数据的图。
图4是车辆的概略构成图。
图5是地图数据存储装置的硬件构成图。
图6是地图数据存储装置的处理器的功能框图。
图7是地图数据存储装置的处理器的地图数据取得部的工作流程图。
图8是地图数据存储装置的处理器的更新请求部的工作流程图。
图9是说明车辆的行驶预定路径的图。
图10是地图数据存储装置的处理器的更新部的工作流程图。
图11是服务器的硬件构成图。
图12是服务器的处理器的功能框图。
图13是地图数据更新处理中的在服务器的更新信息生成部中所执行的处理的工作流程图。
标号说明
1地图数据更新系统；2车辆；11摄像头(camera)；12无线通信终端；13定位信息接收机；14地图数据存储装置；21通信接口(interface)；22储存(storage)装置；221初始地图数据；23存储器(memory)；24处理器；31地图数据取得部；32更新请求部；33更新部；34地图信息生成部；15导航装置；16车辆控制装置；3服务器；41通信接口；42储存装置；421地图数据；43存储器；44处理器；51地图数据发送部；52更新信息生成部；53地图数据更新部；4通信网络；5宏蜂窝(macro-cell)基站；6小蜂窝(small cell)基站。
具体实施方式
以下，参照附图，对本实施方式的地图数据更新装置进行说明。该地图数据更新装置将在车辆开始行驶前从服务器接收到的地图数据存储为初始地图数据，在车辆沿着行驶预定路径开始行驶后，对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，向服务器发送对更新信息的请求，更新信息表示在服务器中更新了的地图数据中的与该道路区间相关联的信息中的、从初始地图数据更新了的信息。而且，该地图数据更新装置使用接收到的更新信息，更新初始地图数据。由此，能够将与行驶预定路径有关的地图数据更新到新的状态并且降低通信负荷。
图1是安装了地图数据更新装置的地图数据更新系统的概略构成图。在本实施方式中，地图数据更新系统1具有安装了地图数据更新装置的至少一个车辆2以及服务器3。车辆2例如通过接入(access)提供经由与服务器3连接的通信网络4和网关(未图示)等而连接的宏蜂窝的无线基站5(以下，也称为宏蜂窝基站5)，从而经由宏蜂窝基站5以及通信网络4与服务器3连接。另外，例如在车辆2停泊于用户自家的停车场(停车位)时，车辆2通过使用无线通信或者有线通信接入提供经由与服务器3连接的通信网络4和网关(未图示)等而连接的小蜂窝的无线基站6(以下，也称为小蜂窝基站6)，从而经由小蜂窝基站6以及通信网络4与服务器3连接。此外，在图1中，仅图示了一个车辆2，但地图数据更新系统1也可以具有多个车辆2。同样地，也可以为，多个宏蜂窝基站5或者小蜂窝基站6连接于通信网络4。
图2是地图数据更新处理的时序图。地图数据更新系统1在车辆2开始行驶前以及车辆沿着行驶预定路径开始行驶后，按照图2所示的时序图执行地图数据更新处理即可。
车辆2在开始行驶前经由小蜂窝基站6以及通信网络4向服务器3发送请求其发送地图数据的地图数据请求(步骤S101)。车辆2在开始行驶前例如在作为出发地的用户自家的停车场向服务器3发送地图数据请求。
服务器3存储地图数据并且更新地图数据。地图数据是为了控制车辆2的行驶所使用的与道路有关的高精度的地图信息。具体而言，地图数据具有规定地图所表示的各个道路的行驶条件的道路特征物(例如车道标线、暂停线、如速度显示这样的道路标示、道路标识或者信号机(交通灯)等)的位置以及种类。另外，地图数据也可以具有与交通规则有关的信息、与事故有关的信息、与其他车辆、行人有关的信息以及与信号机有关的信息。地图数据具有的多个道路特征物中的各个道路特征物与车道ID相关联，车道ID是识别道路包括的车道的识别信息。另外，车道ID与道路区间ID相关联，道路区间ID是识别道路区间的识别信息。在某个道路区间具有多个车道的情况下，对该某个道路区间ID关联有多个车道ID。地图数据具有的道路特征物中的各个道路特征物借助车道ID与道路区间ID相关联。从车辆2的当前位置到目的地的行驶预定路径通过连结车辆2从当前位置到目的地行驶的道路区间而生成。与道路特征物同样地，地图数据所包含的与交通规则有关的信息、与事故有关的信息、与其他车辆、行人有关的信息以及与信号有关的信息等也与车道ID相关联，并借助该车道ID与道路区间ID相关联。地图数据所表示的地域也可以是国家、包括多个都道府县的区域等。车辆2在发送地图数据请求时，虽然也可以经由宏蜂窝基站5以及通信网络4与服务器3进行通信，但是由于小蜂窝基站6仅与包括车辆2在内的较少数量的对象进行通信，因此从可使用大容量的通信线路来高速且低价地进行通信的观点看，优选车辆2经由小蜂窝基站6以及通信网络4与服务器3进行通信。
图3是说明地图数据的图。地图数据300具有层次结构。具体而言，地图数据300包括以下4个层：包含静态信息的第1层301；包含半静态信息的第2层302；包含半动态信息的第3层303；和包含动态信息的第4层304。第1层301是第1地图数据的一例，在该情况下，第2层302、第3层303以及第4层304是第2地图数据的一例。服务器3适当收集与道路有关的信息，并将地图数据的各层的信息更新。服务器3根据各层所具有的信息的时间变化的程度，改变各层的更新周期。按第1层301、第2层302、第3层303、第4层304的顺序，更新周期从长到短。在第1层301所包含的静态信息中，例如包含与道路标示或者道路标识等地物有关的信息以及与车道有关的信息这样的与基本上不发生变化的对象有关的信息。因此，第1层301所包含的静态信息以比较长的周期(例如1小时～1个月)更新即可。另外，在第2层302所包含的半静态信息中，包含与交通规则有关的信息、与道路施工有关的信息以及大范围气象信息这样的与虽然在某种程度上持续但相比于静态信息较可能在短期间内变更的对象有关的信息。因此，第2层302所包含的半静态信息以比第1层301所包含的静态信息的更新周期短的周期(例如30分钟～1小时)更新即可。再者，在第3层303所包含的半动态信息中，包含与事故有关的信息、与拥堵有关的信息以及小范围气象信息这样的与相比于半静态信息较可能在短期间内变化的对象有关的信息。因此，第3层303所包含的半动态信息以比第2层302所包含的半静态信息的更新周期短的周期(例如1分钟～30分钟)更新即可。此外，在第4层304所包含的动态信息中，包含与车辆的位置、行人的位置有关的信息以及与信号有关的信息这样的与有可能实时地变化的对象有关的信息。因此，第4层304所包含的动态信息例如优选实时地更新。
另外，地图数据300具有基本数据300a、和相对于该基本数据300a具有更新了的信息的更新数据300b。具体而言，第1层301具有第1层301的基本数据301a、和相对于该基本数据301a具有更新了的信息的更新数据301b。第2层302具有第2层302的基本数据302a、和相对于该基本数据302a具有更新了的信息的更新数据302b。第3层303具有第3层303的基本数据303a、和相对于该基本数据303a具有更新了的信息的更新数据303b。第4层304具有第4层304的基本数据304a、和相对于该基本数据304a具有更新了的信息的更新数据304b。
服务器3在接收到地图数据发送请求时，生成将基本数据300a以及更新数据300b合并出的新的地图数据作为此刻的地图数据300，并将该地图数据经由通信网络4以及小蜂窝基站6发送给车辆2(步骤S102)。
车辆2在开始行驶前将接收到的地图数据存储为初始地图数据(步骤S103)。而且，车辆2在沿着由车辆2的导航装置所生成的行驶预定路径开始行驶后，对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，生成请求更新信息的更新请求，更新信息表示在服务器3中更新了的地图数据中的与该道路区间相关联的信息中的、从初始地图数据更新了的信息(步骤S104)。车辆2将该更新请求经由宏蜂窝基站5以及通信网络4发送给服务器3(步骤S105)。此外，与车辆2从出发地出发后最初行驶的道路区间相关联的信息成为在开始行驶前存储的初始地图数据的信息。
服务器3生成包含此刻的地图数据的更新数据的更新信息，并将该更新信息经由通信网络4以及宏蜂窝基站5发送给车辆2(步骤S106)。在更新请求希望得到地图数据的第1层～第4层中的某层中的更新了的信息的情况下，服务器3也可以生成包含由更新请求所确定的层的更新数据的更新信息。
车辆2使用从服务器3发送来的更新信息，使用表示在服务器3中更新了的更新数据中的与道路区间相关联的信息中的、从初始地图数据更新了的信息的更新信息，更新初始地图数据(步骤S107)。使用该更新了的初始地图数据，控制车辆2在行驶预定路径所包含的道路区间内的行驶。上述的地图数据更新处理在车辆2到达目的地之前反复进行。
接着，对车辆2进行说明。如上所述，地图数据更新系统1中可以包括多个车辆2，但关于地图数据更新处理，各车辆2具有相同的构成并且执行相同的处理即可，因此，以下对一个车辆2进行说明。
图4是车辆2的概略构成图。车辆2具有拍摄车辆2前方的环境的摄像头11、无线通信终端12、定位信息接收机13、作为地图数据更新装置的一例的地图数据存储装置14、导航装置15以及车辆控制装置16。再者，车辆2也可以还具有LIDAR传感器这样的用于测定到车辆2周围的物体的距离的测距传感器(未图示)。
摄像头11、无线通信终端12、导航装置15、车辆控制装置16以及地图数据存储装置14以能够经由遵循如控制器局域网这样的标准的车内网络通信的方式连接。
摄像头11以朝向车辆2前方的方式例如安装在车辆2的车室内。摄像头11在按预定周期设定的摄像头图像取得时刻，生成示出车辆2前方的预定区域的摄像头图像。所生成的摄像头图像中示出车辆2周围的其他车辆或者车辆2前方的预定区域内所包含的路面上的车道标线等道路特征物。由摄像头11生成的图像既可以是彩色图像，也可以为灰度图像。摄像头11是拍摄部的一例，具有由CCD或者C-MOS等对可见光具有灵敏度的光电转换元件的阵列所构成的二维检测器、和在该二维检测器上将成为拍摄对象的区域的像成像的拍摄光学系统。摄像头11每当生成摄像头图像时，将摄像头图像以及生成摄像头图像的摄像头图像取得时刻经由车内网络向车辆控制装置16输出。摄像头图像在车辆控制装置16中用于推定车辆的当前位置的处理，并且用于检测车辆2周围的其他物体的处理。
无线通信终端12是通信部的一例，是执行遵循预定的无线通信标准的无线通信处理的设备，例如通过接入宏蜂窝基站5或者小蜂窝基站6，从而经由宏蜂窝基站5以及通信网络4或者小蜂窝基站6以及通信网络4与服务器3连接。而且，无线通信终端12接收从服务器3发送来的包含地图数据或者更新信息的下行链路的无线信号，将该地图数据或者更新信息向地图数据存储装置14等输出。另外，无线通信终端12生成包含从地图数据存储装置14收取到的地图数据请求或者更新请求等的上行链路的无线信号。而且，无线通信终端12通过将该上行链路的无线信号向宏蜂窝基站5或者小蜂窝基站6发送，从而将地图数据请求或者更新请求等发送给服务器3。另外，无线通信终端12优选是执行遵循预定的有线通信标准的有线通信处理的设备，能够以有线方式与小蜂窝基站6连接。
定位信息接收机13输出表示车辆2的当前位置的定位信息。例如，定位信息接收机13能够作为GPS接收机。定位信息接收机13每当以预定的接收周期取得定位信息时，将定位信息以及取得定位信息的定位信息取得时刻向地图数据存储装置14输出。
导航装置15基于导航用地图数据、车辆2的目的地以及车辆2的当前位置，生成从车辆2的当前位置到目的地的行驶预定路径。导航装置15经由地图数据存储装置14输入由定位信息接收机13输出的定位信息以及定位信息取得时刻，并将其用作车辆2的当前位置。导航装置15每当生成行驶预定路径时，将该行驶预定路径经由车内网络向车辆控制装置16以及地图数据存储装置14输出。
车辆控制装置16控制车辆2的行驶。车辆控制装置16使用定位信息、摄像头图像以及地图信息等，推定车辆的当前位置。车辆控制装置16经由地图数据存储装置14输入由定位信息接收机13输出的定位信息以及定位信息取得时刻。另外，车辆控制装置16从地图数据存储装置14输入包含车辆2的当前位置的地图信息。另外，车辆控制装置16使用摄像头图像，检测车辆2周围的其他物体。另外，车辆控制装置16基于车辆2的当前位置、车辆2的行驶预定路径和车辆2周围的其他物体等，生成驾驶计划，并基于该驾驶计划控制车辆2的行驶。
图5是地图数据存储装置14的硬件构成图。地图数据存储装置14将在车辆2开始行驶前经由无线通信终端12从服务器3接收到的地图数据存储为初始地图数据。另外，地图数据存储装置14在车辆2沿着行驶预定路径开始行驶后，对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，经由无线通信终端12向服务器3发送对更新信息的请求，更新信息表示在服务器3中更新了的地图数据中的与该道路区间相关联的信息中的、从初始地图数据更新了的信息。另外，地图数据存储装置14使用经由无线通信终端12接收到的更新信息，更新初始地图数据。在本说明书中，也将使用更新信息更新了信息的初始地图数据称为更新出的初始地图数据。再者，在本说明书中，也将使用更新信息将更新出的初始地图数据进一步更新后的更新出的初始地图数据简称为更新出的初始地图数据。另外，地图数据存储装置14基于定位信息，并参照初始地图数据或者更新出的初始地图数据，生成包括由定位信息所表示的当前位置在内的区域的地图信息。为此，地图数据存储装置14具有通信接口21、储存装置22、存储器23以及处理器24。
通信接口(I/F)21是车内通信部的一例，具有用于将地图数据存储装置14与车内网络连接的接口电路。即，通信接口21经由车内网络与无线通信终端12、定位信息接收机13、导航装置15和车辆控制装置16等连接。通信接口21例如每当从定位信息接收机13接收到定位信息以及定位信息取得时刻时，将接收到的定位信息以及定位信息取得时刻交给处理器24。另外，通信接口21每当从导航装置15接收到行驶预定路径时，将接收到的行驶预定路径交给处理器24。另外，通信接口21将从处理器24收取到的地图数据请求以及更新请求经由车内网络发送给无线通信终端12。再者，通信接口21将从无线通信终端12接收到的地图数据以及更新信息交给处理器24。
储存装置22是存储部的一例，例如具有硬盘装置或者光记录介质及其存取(访问)装置。而且，储存装置22将在车辆2开始行驶前经由无线通信终端12从服务器3接收到的地图数据存储为初始地图数据221。另外，存储由处理器24更新出的初始地图数据221等。
存储器23是存储部的一例，例如具有易失性的半导体存储器以及非易失性的半导体存储器。而且，存储器23存储在由地图数据存储装置14的处理器24所执行的信息处理中使用的应用(application)的计算机程序以及各种数据、识别车辆2的车辆ID等。例如在服务器3与多个车辆2进行通信的情况下，车辆ID能够用于识别各车辆2。
处理器24具有一个或多个CPU(Central Processing Unit)及其外围电路。处理器24也可以还具有逻辑运算单元、数值运算单元或者图形处理单元这样的其他的运算电路。在处理器24具有多个CPU的情况下，也可以按各CPU具有存储器。处理器24在车辆2开始行驶前生成地图数据请求。另外，处理器24在车辆2开始行驶后，执行与地图数据更新关联的处理。另外，处理器24基于定位信息生成地图信息。
图6是地图数据存储装置14的处理器24的功能框图。处理器24具有地图数据取得部31、更新请求部32、更新部33以及地图信息生成部34。处理器24具有的上述各部分例如是由在处理器24上工作的计算机程序实现的功能模块。或者，处理器24具有的上述各部分也可以是设置于处理器24的专用的运算电路。
地图数据取得部31在车辆2开始行驶前，使用通信接口21，经由无线通信终端12将希望取得地图数据的地图数据请求经由小蜂窝基站6以及通信网络4发送给服务器3。而且，地图数据取得部31将从服务器3接收到的地图数据作为初始地图数据221存储于储存装置22。在本说明书中，车辆2的行驶开始前并非意味着车辆2单单处于停车的状态，而是意味着地图数据存储装置14已起动，车辆2处于即将开始行驶的状态。车辆2的地图数据取得部31例如在经由通信接口21接收到表示车辆2的点火开关被导通(ON)的导通信号时，判定为车辆2在行驶开始前。另外，地图数据取得部31经由通信接口21接收到表示导航装置15生成的行驶预定路径由用户批准(认可)的路径批准信号时，判定为车辆2在行驶开始前。
图7是地图数据存储装置14的处理器24的地图数据取得部31的工作流程图。首先，地图数据取得部31将希望取得此刻的地图数据的地图数据请求经由通信接口21发送给无线通信终端12(步骤S201)。无线通信终端12将地图数据请求经由小蜂窝基站6以及通信网络4发送给服务器3。
接着，地图数据取得部31将经由无线通信终端12从服务器3收取到的地图数据作为初始地图数据221存储于储存装置22(步骤S202)。在地图数据存储装置14已经存储有其他初始地图数据或者其他更新出的初始地图数据的情况下，由于该其他初始地图数据或者其他更新出的初始地图数据是旧的地图数据，因此地图数据取得部31将旧的初始地图数据替换为新的初始地图数据而使地图数据存储装置14存储。
更新请求部32在车辆2沿着行驶预定路径开始行驶后，将更新信息的请求经由无线通信终端12发送给服务器3。更新请求部32例如基于定位信息取得车辆2的当前位置，并在车辆2的当前位置从出发地相距预定距离的情况下，判定为车辆2沿着行驶预定路径开始了行驶。此外，更新请求部32也可以从车辆控制装置16收取车辆2的当前位置。
图8是地图数据存储装置14的处理器24的更新请求部32的工作流程图。图9是说明车辆2的行驶预定路径的图。车辆2的行驶预定路径包括出发地701与地点L1之间的道路区间R1、地点L1与地点L2之间的道路区间R2、地点L2与地点L3之间的道路区间R3、和地点L3与目的地702之间的道路区间R4。行驶预定路径通过连结道路区间R1、道路区间R2、道路区间R3和道路区间R4而形成。更新请求部32在车辆2沿着行驶预定路径开始行驶后，直至抵达目的地为止，执行图8所示的工作。更新请求部32在车辆2到达行驶预定路径所包含的某个道路区间之前，将与该某个道路区间相关联的第1层的更新信息的请求先于第2层、第3层以及第4层的更新信息的请求地，经由无线通信终端12发送给服务器3。首先，更新请求部32基于车辆2的当前位置以及行驶预定路径，求取车辆2将到达接着预定要行驶的道路区间(以下，也称为下一道路区间)的抵达预定时刻(预定到达时刻)(步骤S301)。例如，更新请求部32在出发时刻T1从出发地701出发后行驶于道路区间R1的期间内，求取车辆2将到达接着预定要行驶的道路区间R2(地点L1)的抵达预定时刻T2。更新请求部32例如经由通信接口21接收车辆2的车辆速度，基于过去的预定时间的平均的车辆速度和车辆2的当前位置与地点L1之间的距离，求取抵达预定时刻T2。同样地，更新请求部32在行驶于道路区间R2的期间内，求取车辆2将到达接着预定要行驶的道路区间R3(地点L2)的抵达预定时刻T3。另外，更新请求部32在行驶于道路区间R3的期间内，求取车辆2将到达接着预定要行驶的道路区间R4(地点L3)的抵达预定时刻T4。此外，更新请求部32也可以在当前的道路区间的行驶期间，求取到达两个或者三个以上前面的预定要行驶的道路区间的抵达预定时刻。
接着，更新请求部32判定当前时刻相对于车辆2到下一道路区间的抵达预定时刻是否成为其第1时间前(当前时刻是否到达抵达预定时刻之前的第1时间)(步骤S302)。如果当前时刻相对于车辆2到下一道路区间的抵达预定时刻成为其第1时间以内(步骤S302：是)，则更新请求部32生成包含表示地图数据的第1层的信息以及表示下一道路区间的道路区间ID的更新请求。更新请求部32例如在道路区间R1的行驶期间，判定相对于到道路区间R2的抵达预定时刻是否成为第1时间前。在当前时刻相对于车辆2到下一道路区间的抵达预定时刻成为其第1时间前的情况下，更新请求部32对于下一道路区间，生成请求在服务器3中更新了的地图数据中的与下一道路区间相关联的信息中的、与下一道路区间相关联的初始地图数据221的第1层的更新信息的更新请求，并使用无线通信终端12将该更新请求经由宏蜂窝基站5以及通信网络4发送给服务器3(步骤S303)。地图数据的第1层的信息是静态信息，是与基本上不发生变化的对象有关的信息。因此，推定为地图数据的第1层的信息不论是在车辆2即将到达下一道路区间之前的时刻还是在较之前的时刻都没有什么变化。作为第1时间，例如也可以设为1小时。另一方面，在判定为当前时刻相对于到下一道路区间的抵达预定时刻并非为第1时间前的情况下(步骤S302：否)，更新请求部32隔开预定的时间间隔再执行步骤S302的判定。
接着，更新请求部32判定当前时刻相对于车辆2到下一道路区间的抵达预定时刻是否成为比第1时间短的第2时间前(步骤S304)。如果当前时刻相当于车辆2到下一道路区间的抵达预定时刻成为其第2时间以内(步骤S304：是)，则更新请求部32生成包含表示地图数据的第2层的信息以及表示下一道路区间的道路区间ID的更新请求。更新请求部32例如在道路区间R1的行驶期间，判定相对于到道路区间R2的抵达预定时刻是否成为其第2时间前。在当前时刻相对于车辆2到下一道路区间的抵达预定时刻成为其第2时间前的情况下，更新请求部32对于下一道路区间，生成请求在服务器3中更新了的地图数据中的与下一道路区间相关联的信息中的、与下一道路区间相关联的初始地图数据221的第2层的更新信息的更新请求，并使用无线通信终端12将该更新请求经由宏蜂窝基站5以及通信网络4发送给服务器3(步骤S305)。地图数据的第2层的信息是半静态信息，是与虽然在某种程度上持续但相比于静态信息较可能在短期间内变更的对象有关的信息。因此，推定为地图数据的第2层的信息不论是在车辆2即将到达下一道路区间之前的时刻还是在较之前的时刻都没有大的变化。作为第2时间，例如也可以设为服务器3中的第1层的更新周期以下的30分钟～1小时。另一方面，在判定为当前时刻相对于到下一道路区间的抵达预定时刻并非为第2时间前的情况下(步骤S304：否)，更新请求部32隔开预定的时间间隔再执行步骤S304的判定。
接着，更新请求部32判定当前时刻相对于车辆2到下一道路区间的抵达预定时刻是否成为比第2时间短的第3时间前(步骤S306)。如果当前时刻相当于车辆2到下一道路区间的抵达预定时刻成为其第3时间以内(步骤S306：是)，则更新请求部32生成包含表示地图数据的第3层的信息以及表示下一道路区间的道路区间ID的更新请求。更新请求部32例如在道路区间R1的行驶期间，判定相对于到道路区间R2的抵达预定时刻是否成为其第3时间前。在当前时刻相对于车辆2到下一道路区间的抵达预定时刻成为其第3时间前的情况下，更新请求部32对于下一道路区间，生成请求在服务器3中更新了的地图数据中的与下一道路区间相关联的信息中的、与下一道路区间相关联的初始地图数据221的第3层的更新信息的更新请求，并使用无线通信终端12将该更新请求经由宏蜂窝基站5以及通信网络4发送给服务器3(步骤S307)。地图数据的第3层的信息是半动态信息，是与相比于半静态信息较可能在短期间内变化的对象有关的信息。因此，推定为地图数据的第3层的信息在车辆2即将到达下一道路区间之前的时刻和在较之前的时刻可能会发生变化。作为第3时间，例如也可以设为服务器3中的第2层的更新周期以下的1分钟～30分钟。另一方面，在判定为当前时刻相对于到下一道路区间的抵达预定时刻并非为第3时间前的情况下(步骤S306：否)，更新请求部32隔开预定的时间间隔再执行步骤S306的判定。另外，更新请求部32也可以对于车辆2当前行驶期间的道路区间(以下，也称为现道路区间)，将请求更新了的地图数据中的与现道路区间相关联的信息中的、与现道路区间关联的初始地图数据221的第3层的更新信息的更新请求，经由无线通信终端12发送给服务器3。如上所述，地图数据的第3层的信息是半动态信息，因此优选为，更新请求部32对于当前行驶期间的道路区间也随时执行地图数据的第3层的信息的更新。
另外，更新请求部32以预定的时间间隔(例如服务器3中的第3层的更新周期以下的1分钟)，对于车辆2当前行驶期间的现道路区间，生成请求在服务器3中更新了的地图数据中的与现道路区间相关联的信息中的、与现道路区间相关联的初始地图数据221的第4层的更新信息的更新请求，并使用无线通信终端12将该更新请求经由宏蜂窝基站5以及通信网络4发送给服务器3。地图数据的第4层的信息是动态信息，与有可能会实时地变化的对象有关的信息。因此优选为，更新请求部32对当前行驶期间的道路区间，随时执行地图数据的第4层的信息的更新。
更新部33使用经由无线通信终端12接收到的更新信息，对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间中的、请求了更新信息的道路区间，更新初始地图数据221。在本说明书中，更新部33使用更新信息更新初始地图数据221包括更新部33使用更新信息进一步将更新出的初始地图数据221进行更新。
图10是地图数据存储装置14的处理器24的更新部33的工作流程图。更新部33使用经由无线通信终端12接收到的更新信息，将在车辆2开始行驶前接收到的初始地图数据221更新。首先，更新部33判定是否经由无线通信终端12从服务器3接收到地图数据的更新信息(步骤S401)。如上所述，在更新请求希望得到地图数据的第1层～第4层中的某层中的更新出的信息的情况下，服务器3生成包含由更新请求所确定的层的更新数据中的与由更新请求所确定的道路区间有关的信息、表示由更新请求所确定的层的信息、和由更新请求所确定的道路区间ID的更新信息。该更新信息仅包含由更新请求所确定的层的更新数据中的、由更新请求所确定的道路区间的信息。在接收到地图数据的更新信息的情况下(步骤S401：是)，更新部33使用在服务器3中更新了的地图数据的更新数据中的与道路区间相关联的信息中的、接收到的更新信息，对于由更新信息所确定的层中的、由更新信息所包含的道路区间ID识别的道路区间，更新初始地图数据221(步骤S402)。其结果，在更新出的初始地图数据221中，使用更新信息更新出的、层中的与道路区间相关联的信息与在服务器3中更新出的地图数据的信息一致。更新部33例如在更新信息表示了地图数据的第1层的与某个道路区间相关联的道路标示的位置以及种类的变化的情况下，使用更新信息，将初始地图数据221的第1层中的该某个道路区间的信息更新。另外，更新部33例如在更新信息表示了地图数据的第2层的与某个道路区间相关联的关于交通规则的信息的变化的情况下，使用更新信息，将初始地图数据221的第2层中的该某个道路区间的信息更新。另外，更新部33例如在更新信息表示了地图数据的第3层的与某个道路区间相关联的关于拥堵的信息的变化的情况下，使用更新信息，将初始地图数据221的第3层中的该某个道路区间的信息更新。再者，更新部33例如在更新信息表示了地图数据的第4层的与某个道路区间相关联的关于车辆的位置以及种类的信息的变化的情况下，使用更新信息，将初始地图数据221的第4层中的该某个道路区间的信息更新。另一方面，在没有接收到地图数据的更新信息的情况下(步骤S401：否)，更新部33判定车辆2是否抵达目的地。更新部33例如基于车辆2的当前位置和行驶预定路径，判定车辆2是否抵达目的地。在车辆2已抵达目的地的情况下(步骤S403：是)，地图数据存储装置14的工作结束。另一方面，在车辆2没有抵达目的地的情况下(步骤S403：否)，更新部33隔开预定的时间间隔再执行步骤S401的判定。
地图信息生成部34每当从定位信息接收机13输入了定位信息时，参照存储于储存装置22的初始地图数据221或者更新出的初始地图数据221，将包括由定位信息所表示的当前位置在内的相对狭小的区域(例如100米～10千米四方的范围)的地图信息、定位信息以及定位信息取得时刻经由车内网络向车辆控制装置16输出。另外，地图数据存储装置14每当从定位信息接收机13输入了定位信息时，将定位信息以及定位信息取得时刻经由车内网络向导航装置15输出。
图11是服务器3的硬件构成图。服务器3具有通信接口41、储存装置42、存储器43以及处理器44。通信接口41、储存装置42以及存储器43与处理器44经由信号线相连接。服务器3也可以还具有如键盘和鼠标这样的输入装置以及如液晶显示器这样的显示装置。
通信接口41是通信部的一例，具有用于将服务器3与通信网络4连接的接口电路。而且，通信接口41构成为能够与车辆2经由通信网络4以及宏蜂窝基站5或者小蜂窝基站6进行通信。即，通信接口41将经由宏蜂窝基站5或者小蜂窝基站6以及通信网络4从车辆2接收到的地图数据请求、更新请求等交给处理器44。另外，通信接口41将从处理器44收取到的地图数据、更新信息等经由通信网络4以及宏蜂窝基站5或者小蜂窝基站6发送给车辆2。
储存装置42是存储部的一例，例如具有硬盘装置或者光记录介质及其存取装置。而且，储存装置42存储由处理器44所更新的地图数据等。地图数据具有图3所示的层次结构。服务器3例如经由通信网络4收集与道路有关的信息，并将地图数据的各层的信息更新。例如，在服务器3中，每1小时将第1层更新一次，每30分钟～1小时将第2层更新一次，每30分钟～1分钟将第3层更新一次，每30分钟～1分钟将第4层更新一次。另外，储存装置42也可以存储由其他服务器等更新了的地图数据。储存装置42也可以还存储车辆2的车辆ID。再者，储存装置42也可以存储在处理器44上执行的、用于执行与地图数据更新处理关联的服务器3的处理的计算机程序。
存储器43是存储部的另一例，例如具有非易失性的半导体存储器以及易失性的半导体存储器。而且，存储器43临时地存储在执行地图数据更新处理中的与服务器3关联的处理期间所生成的各种数据、以及更新请求和更新信息这样的通过与车辆2的通信所取得的各种数据等。
处理器44是控制部的一例，具有一个或多个CPU(Central Processing Unit)及其外围电路。处理器44也可以还具有逻辑运算单元或者数值运算单元这样的其他的运算电路。而且，处理器44执行地图数据更新处理中的与服务器3关联的处理。
图12是服务器3的处理器44的功能框图。处理器44具有地图数据发送部51、更新信息生成部52以及地图数据更新部53。处理器44具有的上述各部分例如是由在处理器44上工作的计算机程序实现的功能模块。或者，处理器44具有的上述各部分也可以是设置于处理器44的专用的运算电路。
地图数据发送部51在从车辆2接收到地图数据请求时，从储存装置42读取地图数据421(基本数据以及更新数据)，并使用通信接口41将该地图数据经由通信网络4以及宏蜂窝基站5发送给车辆2。
图13是地图数据更新处理中的在服务器的更新信息生成部52中所执行的处理的工作流程图。首先，更新信息生成部52判定是否接收到更新请求(步骤S501)。在接收到更新请求的情况下(步骤S501：是)，更新信息生成部52参照存储于储存装置42的地图数据421，生成仅包含由更新请求所确定的层的更新数据中的与由更新请求所确定的道路区间有关的信息的更新信息(步骤S502)。即，该更新信息不包含除了由更新请求所确定的层以外的层的信息，并且，对于由更新请求所确定的层，不包含与除了由更新请求所确定的道路区间以外的道路区间有关的信息。接着，更新信息生成部52对该更新信息追加表示由更新请求所确定的层的信息以及道路区间ID，并使用通信接口41将该更新信息经由通信网络4以及宏蜂窝基站5或者小蜂窝基站6发送给车辆2(步骤S503)。
地图数据更新部53适当收集与道路有关的信息，将存储于储存装置42的地图数据421更新。地图数据更新部53将经由通信接口41通过通信网络4所收集到的与道路有关的信息按层进行分类，并在每层的更新周期内以使所分类的信息与对应的层的车道ID相关联的方式将地图数据421的更新数据更新。另外，地图数据更新部53以比各层的更新周期长的更新周期，使用更新数据将基本数据更新，生成新的基本数据。
如上所述，该地图数据更新装置将在车辆开始行驶前从服务器接收到的地图数据存储为初始地图数据，在车辆沿着行驶预定路径开始行驶后，对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，向服务器发送请求更新信息的更新请求，更新信息表示在服务器中更新了的地图数据中的与该道路区间相关联的信息中的、从初始地图数据更新了的信息。而且，该地图数据更新装置使用接收到的更新信息，更新初始地图数据。由此，地图数据更新装置在车辆开始行驶后，仅接收地图数据中的与行驶预定路径所包含的道路区间相关联的更新信息，从而能够将与行驶预定路径有关的地图数据更新到新的状态，并且能够降低通信负荷以及通信费用。
接着，以下对上述的地图数据更新系统的变形例进行说明。在本变形例中，在服务器3中，地图数据具有的多个信息中的各个信息与信息被更新的更新日期时刻相关联。服务器3使用地图数据具有的多个信息中的各个信息的更新日期时刻，执行与地图数据的更新关联的处理。服务器3根据从车辆2接收到的地图数据请求，将地图数据和表示将该地图数据发送给车辆2的时刻的发送日期时刻发送给车辆2。车辆2的地图数据更新装置的储存装置22在开始行驶前将从服务器3接收到的地图数据存储为初始地图数据，并且将从服务器3接收到的地图数据的发送日期时刻存储为初始地图数据的发送日期时刻。将其与初始地图数据一起进行存储。而且，车辆2的地图数据更新装置的更新请求部在向服务器3请求地图数据的更新信息时，将包含道路区间ID和初始地图数据的发送日期时刻的更新信息经由通信部发送给服务器。相应地，服务器3生成包含在服务器3中更新了的地图数据中的与道路区间相关联的信息中的、在初始地图数据的发送日期时刻之后更新了的信息的更新信息并向车辆2发送。车辆2的地图数据更新装置的更新部对于行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间中的、请求了更新信息的道路区间，使用在服务器3中更新了的地图数据中的与道路区间相关联的信息中的、包含在初始地图数据的发送日期时刻之后更新了的信息的更新信息，更新初始地图数据。此外，上述的地图数据的更新处理也可以按地图数据的每层进行。
在本发明中，上述的实施方式的地图数据更新装置以及地图数据更新用计算机程序只要不脱离本发明的宗旨也可以进行适当变更。另外，本发明的技术范围不限定于这些实施方式，而扩及到权利要求书中记载的发明和其等价物。
例如，在本发明中，地图数据更新装置搭载于车辆，但地图数据更新装置也可以搭载于除车辆以外的移动物体，还可以搭载于便携终端。
另外，在上述的实施方式中，地图数据具有第1层～第4层，但地图数据也可以不将信息分类于第1层～第4层。该地图数据的更新处理也可以并非按层地而是对地图数据整体进行。

Claims (5)

1.一种地图数据更新装置，具有：
存储部，其将在车辆开始行驶前经由通信部从服务器接收到的地图数据存储为初始地图数据；
更新请求部，其在所述车辆沿着行驶预定路径开始行驶后，对于所述行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，经由所述通信部向所述服务器发送对更新信息的请求，所述更新信息表示在所述服务器中更新了的所述地图数据中的与该道路区间相关联的信息中的、从所述初始地图数据更新了的信息；以及
更新部，其使用经由所述通信部接收到的所述更新信息，更新所述初始地图数据。
2.根据权利要求1所述的地图数据更新装置，
所述地图数据具有在所述服务器中以第1更新周期更新信息的第1地图数据、和在所述服务器中以比所述第1更新周期短的第2更新周期更新信息的第2地图数据，
所述更新请求部对于所述行驶预定路径所包含的多个所述道路区间中的各个道路区间，在所述车辆到达该道路区间之前，将与该道路区间相关联的所述第1地图数据的所述更新信息的请求先于所述第2地图数据的所述更新信息的请求地，经由所述通信部发送给所述服务器。
3.根据权利要求1所述的地图数据更新装置，
所述地图数据具有基本数据、和相对于该基本数据具有更新了的信息的更新数据，
所述更新部对于所述行驶预定路径所包含的多个所述道路区间中的各个道路区间中的、请求了所述更新信息的相应的道路区间，使用表示在所述服务器中更新了的所述更新数据中的与所述道路区间相关联的信息中的、从所述初始地图数据更新了的信息的所述更新信息，更新所述初始地图数据。
4.根据权利要求1所述的地图数据更新装置，
所述地图数据具有的多个信息中的各个信息与该信息被更新的更新日期时刻相关联，
所述存储部将所述服务器向所述车辆发送了所述地图数据的发送日期时刻作为所述初始地图数据的发送日期时刻而与所述初始地图数据一起存储，
所述更新请求部将所述初始地图数据的所述发送日期时刻与所述更新信息的请求一起经由所述通信部发送给所述服务器，
所述更新部对于所述行驶预定路径所包含的多个所述道路区间中的各个道路区间中的、请求了所述更新信息的相应的道路区间，使用在所述服务器中更新了的所述地图数据中的与所述道路区间相关联的信息中的、包含在所述初始地图数据的所述发送日期时刻之后更新了的信息的所述更新信息，更新所述初始地图数据。
5.一种存储介质，是存储地图数据更新用计算机程序的计算机可读取的非瞬时性的存储介质，
所述地图数据更新用计算机程序使处理器执行：
使存储部将在车辆开始行驶前经由通信部从服务器接收到的地图数据存储为初始地图数据；
在所述车辆沿着行驶预定路径开始行驶后，对于所述行驶预定路径所包含的多个道路区间中的各个道路区间，经由所述通信部向所述服务器发送对更新信息的请求，所述更新信息表示在所述服务器中更新了的所述地图数据中的与该道路区间相关联的信息中的、从所述初始地图数据更新了的信息；
使用经由所述通信部接收到的所述更新信息，更新所述初始地图数据。
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