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Querverweis auf betreffende Anmeldung
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Diese Anmeldung basiert auf der am 10. Juli 2020 in Japan eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-119192 , deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme darauf enthalten sind, und beansprucht deren Priorität.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kartenverarbeitungssystem und ein Kartenverarbeitungsprogramm.
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Stand der Technik
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Es sind Kartenverarbeitungsvorrichtungen bekannt, die Messdaten bzw. Testdaten von der Fahrzeugseite beschaffen, eine Eingangskarte auf der Grundlage der beschafften Testdaten erzeugen und eine integrierte Eingangskarte durch Integrieren mehrerer Eingangskarten oder Aktualisieren einer Bezugskarte durch Korrigieren der Position der Eingangskarte erzeugen. Insbesondere erzeugt eine derartige Kartenverarbeitungsvorrichtung beispielsweise mehrere Eingangskarten, die Positionsinformationen von Merkmalspunkten wie beispielsweise Landmarken enthalten, gleicht die Merkmalspunkte, die in den erzeugten Eingangskarten enthalten sind, ab und überlagert die Eingangskarten, um eine integrierte Eingangskarte zu erzeugen. Alternativ wird die Position der Eingangskarte durch Überlagern der Bezugskarte auf die Eingangskarte korrigiert, während die Merkmalspunkte, die in der Bezugskarte enthalten sind, mit den Merkmalspunkten abgeglichen werden, die in der Eingangskarte enthalten sind, und die Differenz zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte wird in der Bezugskarte reflektiert bzw. berücksichtigt, um die Bezugskarte zu aktualisieren. Beim Erzeugen der integrierten Eingangskarte oder beim Aktualisieren der Bezugskarte, wie es oben beschrieben ist, wird die Genauigkeit der Eingangskarten in wünschenswerter Weise erhöht. Die Patentliteratur 1 offenbart beispielsweise ein Verfahren zum Einstellen von drei Merkmalspunkten, die mehreren Karten gemeinsam sind, und zum Korrigieren eines Dreiecks, das durch die eingestellt Merkmalspunkte ausgebildet wird, um die Genauigkeit der Karte zu erhöhen.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
JP 2002 -
341 757 A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Das in der Patentliteratur 1 beschriebene Verfahren nimmt an, dass die Merkmalspunkte in sämtlichen zu überlagernden Karten enthalten sind. In diesem Fall kann eine große Vielzahl von Landmarken wie Verkehrszeichen, Hinweistafeln, Kennungslinien und Geometriepunkte von Straßenkanten als Merkmalspunkte eingestellt werden, und eine Erhöhung der Anzahl der Merkmalspunkte führt zu einer proportionalen Erhöhung der Datenmenge, die zum Abgleichen der Merkmalspunkte benötigt wird, womit die Rechenmenge bzw. Rechenlast erhöht wird. Unter diesen Umständen können mehrere Merkmalspunkte integriert werden, um einen integrierten Merkmalspunkt zu erzeugen, und es können integrierte Merkmalspunkte abgeglichen werden, um die Rechenmenge zu verringern.
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Mit der Konfiguration, bei der die integrierten Merkmalspunkte abgeglichen werden, werden die integrierten Merkmalspunkte manchmal nur teilweise erkannt. Wenn die integrierten Merkmalspunkte nur teilweise erkannt werden, können die integrierten Merkmalspunkte nicht als die integrierten Merkmalspunkte bestimmt werden, die den Karten gemeinsam sind.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Merkmalspunkte, die mehreren Karten gemeinsam sind, geeignet zu bestimmten, während die Datenmenge, die zum Abgleichen der Merkmalspunkte benötigt wird, geeignet verringert wird, und somit eine Karte geeignet zu verarbeiten.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Merkmalsgrößenberechnungsabschnitt ausgelegt, eine Merkmalsgröße eines Merkmalspunktes, der in einer Karte enthalten ist, zu berechnen. Ein Integrierter-Merkmalspunkt-Erzeugungsabschnitt ist ausgelegt, mehrere Merkmalspunkte zu integrieren, um einen integrierten bzw. einheitlichen bzw. zusammengefassten Merkmalspunkt zu erzeugen. Wenn der integrierte Merkmalspunkt erzeugt ist, ist ein Integrierter-Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt ausgelegt, integrierte Merkmalspunkte unter mehreren Karten abzugleichen. Ein Merkmalspunktabgleichabschnitt ist ausgelegt, einzelne Merkmalspunkte unter den Karten abzugleichen. Ein Kartenverarbeitungsabschnitt ist ausgelegt, eine Karte auf der Grundlage eines Abgleichergebnisses der integrierten Merkmalspunkte und eines Abgleichergebnisses der einzelnen Merkmalspunkte zu verarbeiten.
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Mehrere Merkmalspunkte werden integriert, um den integrierten Merkmalspunkt zu erzeugen, und es werden integrierte Merkmalspunkte unter mehreren Karten abgeglichen. Dieses verringert in geeigneter Weise die Datenmenge, die zum Abgleichen der Merkmalspunkte benötigt wird. Anschließend an das Abgleichen der integrierten Merkmalspunkte unter mehreren Karten werden einzelne Merkmalspunkte unter den mehreren Karten abgeglichen, und die Karte wird auf der Grundlage des Abgleichergebnisses der integrierten Merkmalspunkte und des Abgleichergebnisses der einzelnen Merkmalspunkte verarbeitet. Somit können Merkmalspunkte, die mehreren Karten gemeinsam sind, geeignet bestimmt werden. Mit dieser Konfiguration werden die Merkmalspunkte, die mehreren Karten gemeinsam sind, geeignet bestimmt, während die Datenmenge, die zum Abgleichen der Merkmalspunkte benötigt wird, geeignet verringert wird, wobei die Karte geeignet verarbeitet wird.
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Figurenliste
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Die oben genannten und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
- 1 ein Funktionsblockdiagramm, das einen allgemeinen Aufbau eines Kartenverarbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform darstellt;
- 2 ein Funktionsblockdiagramm, das einen Steuerungsabschnitt eines Servers darstellt;
- 3 ein Diagramm, das darstellt, wie ein integrierter Merkmalspunkt erzeugt wird;
- 4 ein Diagramm, das darstellt, wie integrierte Merkmalspunkte abgeglichen werden;
- 5 ein Diagramm, das darstellt, wie Verkehrszeichen oberhalb einer Straße angeordnet sind;
- 6 ein Diagramm, das Merkmalspunkte in Eingangskarten darstellt;
- 7 ein erstes Flussdiagramm, das Prozesse darstellt, die von einem Mikrocomputer durchgeführt werden;
- 8 ein zweites Flussdiagramm, das Prozesse darstellt, die von einem Mikrocomputer durchgeführt werden; und
- 9 ein Diagramm, das darstellt, wie ein Merkmalspunkt, der eine fehlende Übereinstimmung aufweist, eliminiert wird.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform beschreibt einen Fall, in dem die Position einer Eingangskarte durch Überlagern einer Bezugskarte auf die Eingangskarte, während Merkmalspunkte, die in der Bezugskarte enthalten sind, mit den Merkmalspunkten, die in der Eingangskarte enthalten sind, abgeglichen werden bzw. hinsichtlich einer Übereinstimmung überprüft werden, korrigiert wird und die Differenz zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte in der Bezugskarte reflektiert bzw. berücksichtigt wird, um die Bezugskarte zu aktualisieren. Die vorliegende Ausführungsform kann auch für einen Fall verwendet werden, in dem eine integrierte Eingangskarte durch Überlagern von mehreren Eingangskarten erzeugt wird, während Merkmalspunkte, die in den Eingangskarten enthalten sind, abgeglichen werden. Mit anderen Worten, Karten, deren Merkmalspunkte abzugleichen sind, können die Bezugskarte und die Eingangskarte oder mehrere Eingangskarten enthalten.
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Wie es in 1 gezeigt ist, enthält das Kartenverarbeitungssystem 1 eine bordeigene Vorrichtung 2, die an einem Fahrzeug montiert ist, und einen Server 3, der auf der Seite eines Netzwerkes angeordnet ist. Die bordeigene Vorrichtung 2 und der Server 3 können Daten untereinander kommunizieren. Die bordeigene Vorrichtung 2 und der Server 3 weisen eine Mehrfach-zu-eins-Beziehung auf, und der Server 3 kann Daten mit mehreren bordeigenen Vorrichtungen 2 austauschen.
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Die bordeigene Vorrichtung 2 enthält einen Steuerungsabschnitt 4, einen Datenkommunikationsabschnitt 5, einen Bilddateneingabeabschnitt 6, einen Positionsdateneingabeabschnitt 7, einen Sensordateneingabeabschnitt 8 und eine Speichervorrichtung 9. Die Funktionsblöcke können Daten über einen internen Bus 10 untereinander kommunizieren. Der Steuerungsabschnitt 4 wird durch einen Mikrocomputer gebildet, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Nur-Lesespeicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle (I/O) enthält. Der Mikrocomputer führt Computerprogramme, die in einem nichtflüchtigen dinglichen Speichermedium gespeichert sind, aus, um Prozesse entsprechend den Computerprogrammen durchzuführen, und steuert somit sämtliche Betriebe der bordeigenen Vorrichtung 2.
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Der Datenkommunikationsabschnitt 5 steuert die Datenkommunikation zwischen der bordeigenen Vorrichtung 2 und dem Server 3. Eine bordeigene Kamera 11 ist separat von der bordeigenen Vorrichtung 2 angeordnet. Die bordeigene Kamera 11 nimmt ein Bild vor einem Fahrzeug auf und gibt Bilddaten, die aufgenommen wurden, an die bordeigene Vorrichtung 2 aus. Als Reaktion auf das Empfangen der Bilddaten von der bordeigenen Kamera 11 gibt der Bilddateneingangsabschnitt 6 die empfangenen Bilddaten an den Steuerungsabschnitt 4 aus. Ein Empfänger 12 eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) ist separat von der bordeigenen Vorrichtung 2 angeordnet. Der GNSS-Empfänger 12 empfängt Satellitensignale, die von dem GNSS übertragen werden, misst die Position und gibt die gemessenen Positionsbestimmungsdaten an die bordeigene Vorrichtung 2 aus. Als Reaktion auf das Empfangen der Positionsbestimmungsdaten von dem GNSS-Empfänger 12 gibt der Positionsdateneingabeabschnitt 7 die empfangenen Positionsbestimmunsdaten an den Steuerungsabschnitt 4 aus. Verschiedene Sensoren 13 sind separat von der bordeigenen Vorrichtung 2 angeordnet. Die Sensoren 13 können beispielsweise ein Millimeterwellenradar oder ein Li-DAR (Abstandsmessung mittels Licht) enthalten und gemessene Sensordaten an die bordeigene Vorrichtung 2 ausgeben. Als Reaktion auf das Empfangen der Sensordaten von den verschiedenen Sensoren 13 gibt der Sensordateneingangsabschnitt 6 die empfangenen Sensordaten an den Steuerungsabschnitt 4 aus.
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Der Steuerungsabschnitt 4 erzeugt Messdaten bzw. Testdaten durch einander Zuordnen beispielsweise der Fahrzeugposition, der Zeit, zu der die Fahrzeugposition gemessen wird bzw. wurde, und der Positionen von Landmarken wie beispielsweise Verkehrszeichen oder Hinweisschildern oberhalb einer Straße und Kennungslinien auf der Grundlage der Bilddaten, der Positionsbestimmungsdaten und der Sensordaten und speichert die erzeugten Testdaten in der Speichervorrichtung 9. Man beachte, dass die Testdaten eine Vielzahl von Informationen wie die Straßengeometrie, die Straßeneigenschaften sowie die Straßenbreite und die Positionsbeziehung enthalten können.
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Der Steuerungsabschnitt 4 liest die Testdaten aus der Speichervorrichtung 9 beispielsweise jedes Mal (das heißt für jedes Segment) aus, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist oder eine Fahrstrecke des Fahrzeugs eine vorbestimmte Strecke erreicht, und überträgt die ausgelesenen Testdaten an den Server 3 über den Datenkommunikationsabschnitt 5. Einheiten von Segmenten bzw. Segmenteinheiten beziehen sich auf Einheiten, die eine Straße oder einen Bereich in vorbestimmte Einheiten unterteilen, um die Karte zu verwalten. Man beachte, dass der Steuerungsabschnitt 4 die Testdaten in Einheiten auslesen kann, die keine Beziehung zu den Einheiten von Segmenten aufweisen bzw. nicht die Einheiten von Segmenten betreffen, und die ausgelesen Testdaten über den Datenkommunikationsabschnitt 5 an den Server 3 übertragen kann. Die Einheiten, die nicht die Einheiten von Segmenten betreffen, beziehen sich beispielsweise auf Einheiten von Regionen bzw. Regionseinheiten, die von dem Server 3 bezeichnet bzw. bestimmt werden.
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Der Server 3 enthält einen Steuerungsabschnitt 14, einen Datenkommunikationsabschnitt 15 und eine Speichervorrichtung 16. Die Funktionsblöcke können Daten über einen internen Bus 17 untereinander kommunizieren. Der Steuerungsabschnitt 14 wird durch einen Mikrocomputer gebildet, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine I/O-Schnittstelle enthält. Der Mikrocomputer führt Computerprogramme, die in einem nichtflüchtigen dinglichen Speichermedium gespeichert sind, aus, um Prozesse entsprechend den Computerprogrammen durchzuführen, und steuert somit sämtliche Betriebe des Servers 3. Die Computerprogramme, die von dem Mikrocomputer ausgeführt werden, enthalten ein Kartenverarbeitungsprogramm.
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Der Datenkommunikationsabschnitt 15 steuert die Datenkommunikation zwischen dem Server 3 und der bordeigenen Vorrichtung 2. Die Speichervorrichtung 16 enthält einen Testdatenspeicherabschnitt 16a, der Testdaten speichert, einen Eingangskartenspeicherabschnitt 16b, der die Eingangskarten vor einer Formatumwandlung speichert, einen Eingangskartenspeicherabschnitt 16c, der die Eingangskarten nach der Formatumwandlung speichert, einen Eingangskartenspeicherabschnitt 16d, der die Eingangskarten nach Korrektur der Position speichert, einen Bezugskartenspeicherabschnitt 16e, der die Bezugskarte vor einer Formatumwandlung speichert, und einen Eingangskartenspeicherabschnitt 16f, der die Bezugskarten nach der Formatumwandlung speichert. Die Eingangskarte ist eine Karte, die durch einen später beschriebenen Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a auf der Grundlage der Testdaten erzeugt wird. Die Bezugskarte ist beispielsweise eine Karte, die durch Messen von einem Kartenlieferanten erzeugt wird. Das heißt, wenn Vorort-Daten aufgrund beispielsweise einer Öffnung einer neuen Straße für den Verkehr nicht aktuell sind, enthalten die Eingangskarten, die anhand der Testdaten erzeugt werden, Landmarken und Kennungslinien, aber die Bezugskarte, die diesem Ort entspricht, enthält beispielsweise nicht die Landmarken oder die Kennungslinien.
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Wie es in 2 gezeigt ist, enthält der Steuerungsabschnitt 14 einen Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a, einen Formatumwandlungsabschnitt 14b, einen Merkmalsgrößenberechnungsabschnitt 14c, einen Integrierter-Merkmalspunkt-Erzeugungsabschnitt 14d, einen Integrierter-Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14e, einen Merkmalspunktabgleichabschnitt 14f, einen Kartenverarbeitungsabschnitt 14g, einen Differenzerfassungsabschnitt 14h und einen Differenzreflektionsabschnitt 14i. Die Funktionsblöcke entsprechen den Prozessen des von dem Mikrocomputer ausgeführten Kartenverarbeitungsprogram ms.
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Als Reaktion darauf, dass der Datenkommunikationsabschnitt 15 die Testdaten empfängt, die von der bordeigenen Vorrichtung 2 übertragen werden, speichert der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 15a die empfangenen Testdaten in dem Testdatenspeicherabschnitt 16a. Da die bordeigene Vorrichtung 2 und der Server 3 eine Mehrfach-zu-eins-Beziehung aufweisen, speichert der Steuerungsabschnitt 14 mehrere Sätze von Testdaten, die von mehreren bordeigenen Vorrichtungen empfangen werden, in dem Testdatenspeicherabschnitt 16a. Der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a liest die Testdaten aus dem Testdatenspeicherabschnitt 16a aus und erzeugt eine Eingangskarte auf der Grundlage der ausgelesenen Testdaten.
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Wenn in diesem Fall die Testdaten, die von der bordeigenen Vorrichtung 2 übertragen werden, in Einheiten von Segmenten vorliegen und die Testdaten in dem Testdatenspeicherabschnitt 16a in den Einheiten von Segmenten gespeichert werden, liest der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a die Sätze von Testdaten, die in dem Testdatenspeicherabschnitt 16a gespeichert sind, unverändert aus und erzeugt eine Eingangskarte auf der Grundlage der ausgelesenen Testdaten. Wenn die Testdaten, die von der bordeigenen Vorrichtung 2 übertragen werden, in Einheiten, die nicht die Einheiten von Segmenten betreffen, vorliegen und die Testdaten in dem Testdatenspeicherabschnitt 16a in den Einheiten, die nicht die Einheiten von Segmenten betreffen, gespeichert sind, liest der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a die Sätze von Testdaten, die in dem Ziel-Segment enthalten sind, das in dem Testdatenspeicherabschnitt 16a gespeichert ist, aus und erzeugt eine Eingangskarte auf der Grundlage der ausgelesenen Testdaten.
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Auf ein Erzeugen der Eingangsdaten hin speichert der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a die erzeugte Eingangskarte in dem Eingangskartenspeicherabschnitt 16b. In diesem Fall kann der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a eine einzige Eingangskarte in dem Eingangskartenspeicherabschnitt 16b speichern oder kann eine integrierte Eingangskarte durch Integrieren von mehreren Eingangskarten erzeugen und die erzeugte integrierte Eingangskarte in dem Eingangskartenspeicherabschnitt 16b speichern.
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Wenn mehrere Eingangskarten integriert werden, kann der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a Testdaten, die von unterschiedlichen bordeigenen Vorrichtungen 2 übertragen werden, oder Testdaten, die von derselben bordeigenen Vorrichtung 2 zu unterschiedlichen Zeitpunkten übertragen werden, verwenden. Der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a beschafft in wünschenswerter Weise Segmente, die so viele Merkmalspunkte wie möglich enthalten, unter Berücksichtigung, dass es Merkmalspunkte gibt, die nicht als den Eingangskarten gemeinsame Merkmalspunkte eingestellt werden können. Das heißt, der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a kann die Anzahl der Merkmalspunkte, die in dem Segment enthalten sind, mit einer vorbestimmten Anzahl vergleichen und eines oder mehrere Segmente, die die vorbestimmte Anzahl oder mehr Merkmalspunkte enthalten, als ein Beschaffungsziel festlegen. Ein oder mehrere Segmente, die die vorbestimmte Anzahl oder mehr an Merkmalspunkten nicht enthalten, werden außerdem nicht als Beschaffungsziel festgelegt. Alternativ kann der Eingangskartenerzeugungsabschnitt 14a die Erfassungsgenauigkeit der Merkmalspunkte bestimmen und ein oder mehrere Segmente, die eine vorbestimmte Anzahl oder mehr an Merkmalspunkten enthalten, deren Erfassungsgrad gleich oder größer als ein vorbestimmter Grad ist, als ein Beschaffungsziel festlegen. Ein oder mehrere Segmente, die die vorbestimmte Anzahl oder mehr an Merkmalspunkten nicht enthalten, deren Erfassungsgrad gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, werden andererseits nicht als Beschaffungsziel festgelegt.
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Die vorbestimmte Anzahl und der vorbestimmte Grad können feste Werte oder variable Werte, die beispielsweise entsprechend der Fahrposition oder der Fahrumgebung eines Fahrzeugs bestimmt werden, sein. Das heißt, wenn das Fahrzeug in einem Bereich mit einer relativ kleinen Anzahl von Merkmalspunkten fährt, kann die Einstellung der vorbestimmten Anzahl auf einen großen Wert möglicherweise dazu führen, dass Anzahl der Segmente, die als Beschaffungsziel festgelegt werden können, zu klein ist, und somit wird die vorbestimmte Anzahl in wünschenswerter Weise auf einen kleinen Wert festgelegt. Wenn im Gegensatz dazu das Fahrzeug in einem Bereich fährt, in dem es eine relativ große Anzahl von Merkmalspunkten gibt, kann die Einstellung der vorbestimmten Anzahl auf einen kleinen Wert möglicherweise dazu führen, dass die Anzahl der Segmente, die als Beschaffungsziel festgelegt werden können, zu groß ist, und somit wird die vorbestimmte Anzahl in wünschenswerter Weise auf einen großen Wert eingestellt. Dasselbe gilt für den vorbestimmten Grad, und wenn die Erfassungsumgebung aufgrund des Einflusses beispielsweise des Wetters eine relativ schlechte Umgebung ist, kann die Einstellung des vorbestimmten Grads auf einen hohen Grad möglicherweise dazu führen, dass die Anzahl der Segmente, die als Beschaffungsziel festgelegt werden können, zu klein ist, und somit wird der vorbestimmte Grad in wünschenswerter Weise auf einen niedrigen Grad festgelegt. Wenn im Gegensatz dazu die Erfassungsumgebung eine relativ gute Umgebung ist, kann die Einstellung des vorbestimmten Grads auf einen niedrigen Grad möglicherweise dazu führen, dass die Anzahl der Segmente, die als das Beschaffungsziel festgelegt werden können, zu groß ist, und somit wird der vorbestimmte Grad in wünschenswerter Weise auf einen hohen Grad festgelegt.
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Der Formatumwandlungsabschnitt 14b liest die Bezugskarte, die in dem Bezugskartenspeicherabschnitt 16e gespeichert ist, aus, wandelt das Datenformat der ausgelesenen Bezugskarte um und speichert die Bezugskarte, deren Datenformat umgewandelt wurde, in dem Bezugskartenspeicherabschnitt 16f. Der Formatumwandlungsabschnitt 14b liest die Eingangskarte, die in dem Eingangskartenspeicherabschnitt 16b gespeichert ist, aus, wandelt das Datenformat der ausgelesenen Eingangskarte um und speichert die Eingangskarte, deren Datenformat umgewandelt wurde, in dem Eingangskartenspeicherabschnitt 16c. Der Formatumwandlungsabschnitt 14b wandelt das Datenformat der Bezugskarte und der Eingangskarte um und bewirkt, dass das Datenformat der Bezugskarte und das Datenformat der Eingangskarte dieselben sind.
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Der Merkmalsgrößenberechnungsabschnitt 14c berechnet die Merkmalsgröße des Merkmalspunktes. Die Merkmalsgröße des Merkmalspunktes bezieht sich beispielsweise auf den Typ, die Größe, die Position des Merkmalspunktes und die Positionsbeziehung zwischen dem Merkmalspunkt und einer Landmarke in der Umgebung. Wie es in 3 dargestellt ist, integriert bzw. vereinigt der Integrierter-Merkmalspunkt-Erzeugungsabschnitt 14d mehrere Merkmalspunkte in der Bezugskarte, um einen integrierten Merkmalspunkt zu erzeugen, und integriert mehrere Merkmalspunkte in der Eingangskarte, um einen integrierten Merkmalspunkt zu erzeugen. Die Bedingung zum Integrieren bzw. Vereinigen von mehreren Merkmalspunkten können beispielsweise enthalten, dass (a) der Abstand zwischen den Merkmalspunkten gleich oder kleiner als zehn Meter ist, (b) die Typen der Merkmalspunkte übereinstimmen, (c) die Höhendifferenz gleich oder kleiner als ein Meter ist, (d) die Breitendifferenz gleich oder kleiner als ein Meter ist, und (e) die Orientierungsdifferenz zwischen den Normalen gleich oder kleiner als 45 Grad innerhalb der Grenze einer zu integrierenden Gruppe ist. Der Integrierter-Merkmalspunkt-Erzeugungsabschnitt 14d erzeugt einen integrierten Merkmalspunkt, wenn sämtliche obigen Bedingungen (a) bis (e) erfüllt sind. In dem Beispiel, das in 3 dargestellt ist, integriert der Integrierter-Merkmalspunkt-Erzeugungsabschnitt 14d die Merkmalspunkte A1 bis A3 in der Bezugskarte unter der Bedingung, dass die Merkmalspunkte A1 bis A3 sämtliche Bedingungen (a) bis (e) erfüllen, um einen integrierten Merkmalspunkt zu erzeugen, und integriert die Merkmalspunkte X1 bis X3 in der Eingangskarte unter der Bedingung, dass die Merkmalspunkte X1 bis X3 sämtliche Bedingungen (a) bis (e) erfüllen, um einen integrierten Merkmalspunkt zu erzeugen.
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Als Reaktion darauf, dass der Integrierter-Merkmalspunkt-Erzeugungsabschnitt 14d die integrierten Merkmalspunkte in der Bezugskarte und in der Eingangskarte erzeugt hat, gleicht der Integrierter-Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14e die integrierten Merkmalspunkte zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte ab. Der Integrierter-Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14e gleicht die integrierten Merkmalspunkte ab, wenn bestimmt wird, dass beispielsweise (f) die Anzahl der Merkmalspunkte, die die integrierten Merkmalspunkte bilden, übereinstimmen, (g) der Abstand zwischen den Schwerpunkten gleich oder kleiner als fünf Meter ist, (h) die Typen der integrierten Merkmalspunkte übereinstimmen, (i) die Höhendifferenz gleich oder kleiner als ein Meter ist, (j) die Breitendifferenz gleich oder kleiner als ein Meter ist, und (k) die Orientierungsdifferenz zwischen den Normalen gleich oder kleiner als 45 Grad ist.
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Der Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f bestimmt, ob ein Abgleich der integrierten Merkmalspunkte durch den Integrierter-Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14e erfolgreich war. Wie es in 4 dargestellt ist, bestimmt der Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f, dass der Abgleich der integrierten Merkmalspunkte erfolgreich war, wenn der integrierte Merkmalspunkt, der durch Integrieren der Merkmalspunkte A1 bis A3 in der Bezugskarte erhalten wird, und der integrierte Merkmalspunkt, der durch Integrieren der Merkmalspunkte X1 bis X3 in der Eingangskarte erhalten wird, sämtliche Bedingungen (f) bis (k) erfüllen.
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Wenn wie in 5 dargestellt in der echten Welt Verkehrszeichen P1 bis P5 nahe beieinander oberhalb einer Straße angeordnet sind, kann sich der integrierte Merkmalspunkt der Eingangskarte, die auf der Grundlage der Testdaten erzeugt wird, aufgrund von Klarheitsunterschieden oder des Auftretens von blinden Flecken der bordeigenen Kamera 11 von dem integrierten Merkmalspunkt der Bezugskarte unterscheiden, die auf der Grundlage der Verkehrszeichen P1 bis P5 in der echten Welt erzeugt wird. Wie es in 6 dargestellt ist, werden die Verkehrszeichen P1 bis P1 in der echten Welt in der Eingangskarte A erfolgreich erkannt. Wie in der Eingangskarte B werden jedoch in einigen Fällen beispielsweise die Verkehrszeichen P3 und P4 aus den Verkehrszeichen P1 bis P5 in der echten Welt als ein einziges Verkehrszeichen P11 erkannt, und das Verkehrszeichen P5 wird unter den Verkehrszeichen P1 bis P5 in der echten Welt nicht in der Eingangskarte C erkannt.
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Wenn in diesem Fall der integrierte Merkmalspunkt, der durch Integrieren der Merkmalspunkte, die den Verkehrszeichen P1 bis P5 in der echten Welt entsprechen, in der Bezugskarte erhalten wird, mit dem integrierten Merkmalspunkt abgeglichen wird, der durch Integrieren der Merkmalspunkte in der Eingangskarte A erhalten wird, bestimmt der Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f, dass die integrierten Merkmalspunkte erfolgreich abgeglichen wurden bzw. übereinstimmen. Wenn der integrierte Merkmalspunkt, der durch Integrieren der Merkmalspunkte, die den Verkehrszeichen P1 bis P5 in der echten Welt in der Bezugskarte entsprechen, erhalten wird, mit dem integrierten Merkmalspunkt abgeglichen wird, der durch Integrieren der Merkmalspunkte in der Eingangskarte B oder C erhalten wird, bestimmt der Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f, dass der Abgleich der integrierten Merkmalspunkte fehlgeschlagen ist.
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Der Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f bestimmt, ob es irgendwelche integrierten Merkmalspunkte gibt, deren Abgleich fehlgeschlagen ist. Wenn bestimmt wird, dass ein Abgleich von mindestens einem der integrierten Merkmalspunkte fehlgeschlagen ist, gleicht der Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f die einzelnen Merkmalspunkte, deren Abgleich in mindestens einem integrierten Merkmalspunkt fehlgeschlagen ist, zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte ab. Außerdem bestimmt der Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f, ob es irgendwelche einzelnen Merkmalspunkte gibt, die zum Erzeugen des integrierten Merkmalspunktes nicht verwendet wurden. Wenn bestimmt wird, dass mindestens ein einzelner Merkmalspunkt zum Erzeugen des integrierten Merkmalspunktes nicht verwendet wurde, gleich der Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f mindestens einen einzelnen Merkmalspunkt, der zum Erzeugen der integrierten Merkmalspunkte nicht verwendet wurde, zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte ab. Der Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f gleicht die Merkmalspunkte ab, wenn bestimmt wird, dass beispielsweise (I) der Abstand zwischen den Merkmalspunkten gleich oder kleiner als fünf Meter ist, (m) die Typen der Merkmalspunkte übereinstimmen, (n) die Höhendifferenz gleich oder kleiner als ein Meter ist, und (o) die Breitendifferenz gleich oder kleiner als ein Meter ist.
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Auf der Grundlage des Abgleichergebnisses der integrierten Merkmalspunkte durch den Integrierter-Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14e und des Abgleichergebnisses der einzelnen Merkmalspunkte durch den Merkmalspunkt-Abgleichabschnitt 14f korrigiert der Kartenverarbeitungsabschnitt 14g die Position der Eingangskarte auf der Grundlage der Bezugskarte. Das heißt, der Kartenverarbeitungsabschnitt 15g korrigiert die Position der Eingangskarte durch Überlagern der Bezugskarte auf die Eingangskarte, so dass die Merkmalspunkte, die in der Bezugskarte enthalten sind, mit den Merkmalspunkten zusammenfallen, die in der Eingangskarte enthalten sind.
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Wenn bestimmt wird, dass die Position von mindestens vier Merkmalspunkten der Bezugskarte mit denjenigen der Eingangskarte übereinstimmen, bestimmt der Differenzerfassungsabschnitt 14h, dass die Position der Eingangskarte erfolgreich korrigiert wurde, und erfasst die Differenz zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte. In diesem Fall erfasst der Differenzerfassungsabschnitt 14h statische Informationen und dynamische Informationen in der Bezugskarte als die Differenz. Die statischen Informationen enthalten beispielsweise Merkmalspunktinformationen über die Merkmalspunkte, Kennungslinieninformationen über die Kennungslinien und Positionsinformationen über Orte. Die Merkmalspunktinformationen enthalten beispielsweise Positionskoordinaten, die die Position des Merkmalspunktes zeigen, einen Identifizierer (ID), der den Merkmalspunkt identifiziert, eine Merkmalspunktgröße, eine Merkmalspunktgestalt, eine Merkmalspunktfarbe und einen Merkmalspunkttyp. Die Kennungslinieninformationen enthalten beispielsweise Positionskoordinaten, die die Position der Kennungslinie zeigen, einen Identifizierer (ID), der die Kennungslinie identifiziert, und Typen wie beispielsweise eine gestrichelte Linie und eine durchgezogene Linie. Die Positionsinformationen über Orte enthalten beispielsweise GPS-Koordinaten, die den Ort auf einer Straße zeigen. Die dynamischen Informationen enthalten Fahrzeuginformationen über ein Fahrzeug auf einer Straße wie einen Fahrzeuggeschwindigkeitswert, Blinkerbetriebsinformationen, ein Fahrspureinfädeln, einen Lenkwinkelwert, einen Gierratenwert und GPS-Koordinaten. Als Reaktion darauf, dass der Differenzerfassungsabschnitt 14h die Differenz zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte erfasst hat, reflektiert der Differenzreflektionsabschnitt 14i die erfasste Differenz in der Bezugskarte, um die Bezugskarte zu aktualisieren.
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Im Folgenden wird der Betrieb der oben beschriebenen Konfiguration mit Bezug auf die 7 bis 9 beschrieben.
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Beim Starten des Prozesses zum Korrigieren der Position der Eingangskarte liest der Steuerungsabschnitt 14 des Servers 3 die gespeicherte Karte aus, die in dem Bezugskartenspeicherabschnitt 16e gespeichert ist, liest die Eingangskarte aus, die in dem Eingangskartenspeicherabschnitt 16b gespeichert ist, und wandelt die Datenformate der Bezugskarte und der Eingangskarte, die ausgelesen wurden, um, um zu bewirken, dass das Datenformat dasselbe ist (S1). Der Steuerungsabschnitt 14 speichert die Bezugskarte, deren Datenformat umgewandelt wurde, in dem Bezugskartenspeicherabschnitt 16f und die Eingangskarte, deren Datenformat umgewandelt wurde, in dem Eingangskartenspeicherabschnitt 16c (S2).
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Der Steuerungsabschnitt 14 schreitet zu dem Prozess zum Abgleichen der Merkmalspunkte (S3). Wenn der Prozess zum Abgleichen der Merkmalspunkte gestartet wird, berechnet der Steuerungsabschnitt 14 die Merkmalsgröße der Merkmalspunkte, die in der Bezugskarte und der Eingangskarte enthalten sind (S11, entspricht einem Merkmalsgrößenberechnungsschritt). Der Steuerungsabschnitt 14 integriert mehrere Merkmalspunkte in der Bezugskarte und der Eingangskarte, um integrierte Merkmalspunkte zu erzeugen (S12, entspricht einem Integrierter-Merkmalspunkt-Erzeugungsschritt), und gleicht die integrierten Merkmalspunkte zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte ab (S13, entspricht einem Integrierter-Merkmalspunkt-Abgleichschritt).
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Der Steuerungsabschnitt 14 bestimmt, ob es irgendwelche integrierten Merkmalspunkte gibt, deren Abgleich fehlgeschlagen ist (S14). Wenn es mindestsens einen integrierten Merkmalspunkt gibt, dessen Abgleich fehlgeschlagen ist, (S14: Ja), gleicht der Steuerungsabschnitt 14 die einzelnen Merkmalspunkte, unter denen ein Abgleich mindestens eines integrierten Merkmalspunktes fehlgeschlagen ist, zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte ab (S15). Der Steuerungsabschnitt 14 bestimmt, ob es irgendwelche einzelnen Merkmalspunkte gibt, die zum Erzeugen des integrierten Merkmalspunktes nicht verwendet wurden (S16). Wenn bestimmt wird, dass es mindestens einen einzelnen Merkmalspunkt gibt, der zum Erzeugen des integrierten Merkmalspunktes nicht verwendet wurde (S16: Ja), gleicht der Steuerungsabschnitt 14 mindestens einen einzelnen Merkmalspunkt, der zum Erzeugen der integrierten Merkmalspunkte nicht verwendet wurde, zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte ab (S17).
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Der Steuerungsabschnitt 14 eliminiert den integrierten Merkmalspunkt und den einzelnen Merkmalspunkt, deren Abgleich nicht erfolgreich war, unter den Abgleichergebnissen der integrierten Merkmalspunkte und den Abgleichergebnissen der einzelnen Merkmalspunkte (S18) und beendet den Prozess zum Abgleichen der Merkmalspunkte.
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9 stellt den Fall dar, in dem der Steuerungsabschnitt 14 den integrierten Merkmalspunkt, dessen Abgleich fehlgeschlagen ist, eliminiert. Die integrierten Merkmalspunkte A bis C werden in der Bezugskarte erzeugt, und die integrierten Merkmalspunkte W bis Z werden in der Eingangskarte erzeugt. Die Eingangskarte ist gegenüber der Bezugskarte um einen Orientierungswinkel θ verschoben bzw. verdreht. Die integrierten Merkmalspunkte Z und W sind Kandidaten, die mit dem integrierten Merkmalspunkt C der Bezugskarte abzugleichen sind. Wenn die Winkeldifferenz zwischen einem Vektor AB und einem Vektor XY, die Winkeldifferenz zwischen einem Vektor BC und einem Vektor YZ und die Winkeldifferenz zwischen einem Vektor AC und einem Vektor XZ sämtlich gleich dem Orientierungswinkel θ sind und weder die Winkeldifferenz zwischen dem Vektor BC und einem Vektor YW noch die Winkeldifferenz zwischen dem Vektor AC und einem Vektor XW gleich dem Orientierungswinkel θ ist, eliminiert der Steuerungsabschnitt 14 den integrierten Merkmalspunkt W, dessen Abgleich nicht erfolgreich ist. Der Steuerungsabschnitt 14 eliminiert den einzelnen Merkmalspunkt, dessen Abgleich nicht erfolgreich ist, auf dieselbe Weise wie die oben beschriebene Eliminierung des integrierten Merkmalspunktes.
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Wenn der Prozess zum Abgleichen der Merkmalspunkte beendet wird, berechnet der Steuerungsabschnitt 14 einen Offset-Wert bzw. Versatzwert zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte (S4). Der Steuerungsabschnitt 14 korrigiert die Eingangskarte auf Grundlage des berechneten Offset-Wertes (S5, entspricht einem Kartenverarbeitungsschritt), speichert die korrigierte Eingangskarte in dem Eingangskartenspeicherabschnitt 16d (S6) und beendet den Prozess zum Korrigieren der Position der Eingangskarte. In den folgenden Schritten erfasst der Steuerungsabschnitt 14 die Differenz zwischen der Betriebskarte und der Eingangskarte und reflektiert die erfasste Differenz in der Bezugskarte, um die Bezugskarte zu aktualisieren.
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Auch wenn oben der Fall beschrieben wurde, bei dem der Server 3 die Merkmalsgröße der Merkmalspunkte berechnet und die Merkmalspunkte integriert, um die integrierten Merkmalspunkte zu erzeugen, kann die bordeigene Vorrichtung 2 die Merkmalsgröße der Merkmalspunkte berechnen und das Rechenergebnis an den Server 3 übertragen, oder kann die Merkmalspunkte integrieren und das Integrationsergebnis an den Server 3 übertragen. Das heißt, dass die Funktionen zwischen dem Server 3 und der bordeigenen Vorrichtung 2 auf beliebige Weise aufgeteilt werden können.
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Gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform werden die folgenden Betriebsvorteile erzielt.
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Der Server 3 integriert mehrere Merkmalspunkte, um die integrierten Merkmalspunkte zu erzeugen, und gleicht die integrierten Merkmalspunkte zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte ab, so dass die Datenmenge, die zum Abgleichen der Merkmalspunkte benötigt wird, geeignet verringert wird. Anschließend an den Abgleich der integrierten Merkmalspunkte zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte werden die einzelnen Merkmalspunkte zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte abgeglichen. Durch Verarbeiten der Karten auf der Grundlage des Abgleichergebnisses der integrierten Merkmalspunkte und des Abgleichergebnisses der einzelnen Merkmalspunkte werden die Merkmalspunkte, die für die Bezugskarte und die Eingangskarte gemeinsam bzw. gleich sind, geeignet bestimmt. Somit werden Merkmalspunkte, die der Bezugskarte und der Eingangskarte gemeinsam sind, geeignet bestimmt, während die Datenmenge, die für den Abgleich der Merkmalspunkte benötigt wird, geeignet verringert wird, und es wird die Position der Eingangskarte geeignet korrigiert.
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Der Server 3 gleicht die einzelnen Merkmalspunkte, deren Abgleich mit den integrierten Merkmalspunkten fehlgeschlagen ist, zwischen der Bezugskarte und der Eingangskarte ab. Die Merkmalspunkte, die der Bezugskarte und der Eingangskarte gemeinsam sind, werden durch Abgleichen der einzelnen Merkmalspunkte, deren Abgleich in den integrierten Merkmalspunkten fehlgeschlagen ist, erhöht. Dieses erleichtert die Bestimmung der gemeinsamen Merkmalspunkte.
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Der Server 3 gleicht die einzelnen Merkmalspunkte, die zum Erzeugen der integrierten Merkmalspunkte nicht verwendet wurden, zwischen mehreren Karten ab. Die Merkmalspunkte, die der Bezugskarte und der Eingangskarte gemeinsam sind, werden durch Abgleichen der einzelnen Merkmalspunkte, die zum Erzeugen der integrierten Merkmalspunkte nicht verwendet wurden, erhöht. Dieses erleichtert die Bestimmung der gemeinsamen Merkmalspunkte.
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Auch wenn die vorliegende Erfindung anhand ihrer Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen und deren Konfigurationen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung beinhaltet verschiedene Modifikationen und Änderungen innerhalb des Bereiches der Äquivalenz. Zusätzlich zu den verschiedenen Kombinationen und Formen sind weitere Kombinationen und Formen einschließlich einem oder mehreren zusätzlichen Elementen oder weniger als sämtlichen Elementen innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung möglich.
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Der Steuerungsabschnitt und das Verfahren, die hier beschrieben sind, können durch einen zugehörigen Computer erzielt werden, der durch einen Prozessor und einen Speicher gebildet wird, die programmiert sind, eine oder mehrere Funktionen auszuführen, die durch Computerprogramme ausgeführt werden. Alternativ können der Steuerungsabschnitt und das Verfahren, die hier beschrieben sind, durch einen zugehörigen Computer erzielt werden, der durch Konfigurieren eines Prozessors mit einer oder mehreren zugehörigen Hardwarelogikschaltungen bereitgestellt wird. Alternativ können der Steuerungsabschnitt und das Verfahren, die hier beschrieben sind, durch einen oder mehrere zugehörige Computer erzielt werden, die durch eine Kombination aus einem Prozessor und einem Speicher, die programmiert sind, eine oder mehrere Funktionen auszuführen, sowie einem Prozessor, der durch eine oder mehrere Hardwarelogikschaltungen gebildet wird, gebildet werden. Außerdem kann das Computerprogramm in einem nichtflüchtigen dinglichen computerlesbaren Speichermedium als von einem Computer auszuführende Befehle gespeichert sein.
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Der Server 3 stellt die Segmente, die nicht die vorbestimmte Anzahl oder mehr an Merkmalspunkten enthalten, und die Segmente, die nicht die vorbestimmte Anzahl oder mehr an Merkmalspunkte enthalten, deren Erfassungsgrad gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, nicht als Beschaffungsziel ein. Bedingungen können jedoch für die bordeigene Vorrichtung 2 festgelegt werden, um die Testdaten einschließlich der Segmente an den Server 3 zu übertragen. Das heißt, die bordeigene Vorrichtung 2 wurde derart dargestellt, dass sie die Testdaten an den Server 3 jedes Mal beispielsweise überträgt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist oder eine Fahrstrecke des Fahrzeugs eine vorbestimmte Strecke erreicht. Die bordeigene Vorrichtung 2 kann jedoch die Anzahl der erfassten Merkmalspunkte, die in dem Segment enthalten sind, bestimmen und die Testdaten an den Server 3 nur dann übertragen, wenn die Anzahl der erfassten Merkmalspunkte gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl ist. Das heißt, es gibt Fälle, in denen die Anzahl der erfassten Merkmalspunkte nicht gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl ist, wenn beispielsweise ein vorausbefindliches Fahrzeug vorhanden ist. Die bordeigene Vorrichtung 2 kann ausgelegt sein, die Testdaten nicht an den Server 3 zu übertragen, wenn angenommen wird, dass sogar dann, wenn die Testdaten ein Segment mit weniger als der vorbestimmten Anzahl von erfassten Merkmalspunkten enthalten, an den Server 3 übertragen werden, der Server 3 die Testdaten nicht verarbeiten wird und die Testdaten nicht berücksichtigen wird. Das Nichtübertragen von Testdaten von der bordeigenen Vorrichtung 2 an den Server 3 kann die Datenkommunikationslast verringern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2020119192 [0001]
- JP 2002 [0004]
- JP 341757 A [0004]
