JP2019023620A - 自動化された車両のためのデジタルマップを最適化する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のためのデジタルマップを最適化するためのシステムを提供する。
【解決手段】自動化された車両のためのデジタルマップＭＡＰを最適化するための方法であって、デジタルマップＭＡＰの範囲を選択するステップと、デジタルマップＭＡＰのユーザデータに基づいて、選択範囲においてデジタルマップＭＡＰによって供給された位置特定品質を決定するステップと、デジタルマップＭＡＰの所要電子メモリに関してデジタルマップＭＡＰのランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案を供給するステップとを備える。
【選択図】なし

Description

本発明は、自動化された車両のためのデジタルマップを最適化する方法に関する。さらに本発明は、自動化された車両のためのデジタルマップを最適化するための装置に関する。さらに本発明はコンピュータプログラム製品に関する。

車両に組み込まれたセンサ（例えばカメラ、レーダセンサ、超音波センサなど）によって走行する道路の地図を作成する方法よびシステムが既知である。一般に、これらのシステムは上記センサの他に、測定されたセンサデータをサーバに伝送するための無線インターフェイス（例えば接続ユニット）を備える。このようにして、全ての車隊が車両センサによって、センサデータを例えばサーバに伝送することによって共同体の環境を地図に描くことができる。このようないわゆる「車隊マップデータ」を伝送することが既知である。

サーバにはセンサデータが集められ、複数の走行および／または車両のデータから、関連する道路部分のためのデジタルマップが作成される。このようにして決定されたデジタルマップ（ＨＡＤマップ、ＡＤマップ、またはＨＤマップとも呼ばれる）は、特に自動運転車両がデジタルマップで自身の位置を特定できるようにするため（例えば位置を極めて正確に決定するため）に使用される。この場合に、いわゆる「ランドマーク」が使用され、ランドマークの正確な地理的な位置がデジタルマップに示される。

典型的なランドマークは、例えば路面標識、道路標識、ガードレールなどである。自動運転車両が車両センサによって複数のランドマークを検出し、これらのランドマークをデジタルマップに一義的に再び見つけることができた場合には、デジタルマップのランドマークに対して極めて正確な車両の相対位置を導き出すことができる。したがって、ランドマークの密度および品質は、決定された位置の精度に関して、局所的な位置決定の品質に実質的に影響を及ぼす。実際には、良好に使用可能な多くのランドマークが提供されている区間と、ランドマークが不十分にしか提供されておらず、劣悪な位置特定の品質のしか得られない区間とが存在する。

ランドマークを用いて車両の位置を特定する方法は数多く研究されており、既知である。例えば、特定のランドマークを建設し、自動運転のための特定のランドマーク標識を等間隔で設置するドイツ国家構想が既知である。

国際公開第２０１５／１５６８２１号は、第１位置特定システム、第２位置特定システム、および制御装置を備える車両位置特定システムを開示している。第１位置特定システムは、第１データによって車両の位置を特定するように構成されており、第２位置特定システムは、第２データによって車両の位置を特定するように構成されている。制御装置は、第１データが所定量よりも少ない場合に第１位置特定システムから第２位置測定システムへ切り換えるように構成されている。

国際公開第２０１５／１５６８２１号

本発明の課題は、車両のためのデジタルマップを最適化するためのシステムを提供することである。

この課題は、第１態様によれば、自動化された車両のためのデジタルマップを最適化するための方法であって、
デジタルマップの範囲を選択するステップと、
デジタルマップのユーザデータに基づいて、選択範囲においてデジタルマップによって供給された位置特定品質を決定するステップと、
デジタルマップの所要電子メモリに関してデジタルマップのランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案を供給するステップと、
を備える方法によって解決される。

このようにして、ランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案を供給することによって、所要メモリに関して最適化されたデジタルマップを提供する方法が得られる。これにより、好ましくは結果としてデジタルマップの所要メモリの低減が実現される。なぜなら、メモリには、例えばより少数のランドマークを保存すれば済むからである。したがって、一般に常に高価であり、かろうじて足りている自動車の電子メモリを、好ましくはできるだけ少なく使用するだけで済む。

第２の態様によれば、上記課題は、自動化された車両のためのデジタルマップを最適化するための装置であって、
デジタルマップの範囲を選択するための選択要素と、
ユーザデータに基づいて、選択されたデジタルマップの範囲において位置特定品質を決定するための決定要素と、
デジタルマップの所要電子メモリに関してデジタルマップのランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案を供給するための最適化要素と、
を備える装置によって解決される。

方法の好ましい実施形態が従属請求項の対象である。

方法の好ましい一実施形態では、ランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案は、不要なランドマークをデジタルマップから除去することを含む。このようにして、デジタルマップのための所要電子メモリを簡単に効率的に低減することができる。

方法の別の一実施形態では、ランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案は、デジタルマップの所要メモリに関して少なくとも１つの不都合なランドマークをより好都合なランドマークと交換するか、またはより好都合なランドマークよって代替することを含む。このようにして、デジタルマップの所要電子メモリを最適化するための代替的または付加的な提案が供給される。

方法の別の好ましい実施形態では、デジタルマップの既存のランドマークの間に新しいランドマークが挿入される。このようにして、デジタルマップを最適化するためのランドマークを追加する特定の方法が提供され、これにより、デジタルマップによる位置特定精度を改善することができる。

方法の別の好ましい実施形態では、デジタルマップの同じ種類の２つのランドマークの間に別の種類のランドマークが挿入される。このようにして、デジタルマップを最適化するためのランドマークを追加する特定の方法が提供され、これにより、デジタルマップによる位置特定精度を改善することができる。例えば、視覚的に良好に認識可能なパターンとして、および／またはレーザ信号のためのリフレクタとして、および／または上記要素の組み合わせとして、および／または高価なランドマークに対して簡単で安価なランドマークとしてランドマークを構成することができる。

方法の別の好ましい一実施形態では、ランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案が表示装置に出力される。このようにして、好ましくはランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案がユーザに見えるようにすることが可能である。

方法の別の好ましい一実施形態では、位置特定品質を決定するためにシミュレーション方法が使用される。このようにして、デジタルマップを最適化するために、特にコンピュータにより構成された既知のコンピュータ技術的なシミュレーション方法を使用することができる。

方法の別の好ましい一実施形態では、決定された位置特性品質が閾値に基づいて検査される。このようにして判定閾値が提供され、この判定閾値に基づいて、デジタルマップのランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案が供給されるかどうかが決定される。

方法の別の好ましい実施形態では、周辺のランドマークに関して提案された少なくとも１つの最適化が実現され、ユーザデータに基づいて、デジタルマップによって供給された位置特定品質が確認される。このようにして、方法が実行に移され、ユーザデータによって、変更されたデジタルマップの位置特定品質が確認される。このようにして、デジタルマップの最適化品質をさらに改善することができる。

方法の別の好ましい一実施形態では、決定された位置特定品質とは無関係に、デジタルマップの最適化可能性が検査される。このようにして、決定された位置特定品質とは無関係に、デジタルマップのために最適化可能性があるかどうかが検査される。これにより、好ましくは、より広い観点でデジタルマップをさらに最適化することができる。

次に本発明のさらなる特徴および利点を複数の図面に基づいて詳細に説明する。

開示された方法の特徴は、開示されたそれぞれの装置の特徴からも同様に得られ、その逆もいえる。すなわち、特に方法に関する特徴、技術的利点、および構成は、同様に自動化された車両のためのデジタルマップを最適化するための装置に関するそれぞれの特徴、技術的利点、および構成からも得られ、またその逆もいえる。

本発明による方法の作用を示す原理的な図である。 提案した方法の好ましい実施形態を示す図である。 提案した方法を実施するために提案した装置を示すブロック回路図である。

以下では、自動化された自動車とは、部分的に自動化された自動車、自動運転自動車、および部分的自動運転自動車として理解することができる。

本発明は、特に、自動化された車両のためのデジタルマップを最適化するという思想を含み、特にこのようなデジタルマップのための所要電子メモリをできるだけ小さく抑えることが望ましい。

このためには、ランドマークの取り込み、ひいては位置特定の位置精度の改善を行うことができるかどうか、またどのように行うことができるかについて、デジタルマップ（ＨＡＤマップ）の所定の範囲をまず広範囲に評価することが提案される。このような目的でこの範囲に既に存在するランドマークの特徴（例えば数、位置、種類、見え方、築年など）を使用して、ランドマークの除去または追加がどの程度デジタルマップの所要電子メモリに好ましい影響を及ぼすかが評価される。

これにより、ランドマークの建築上の変更または付加的なランドマークの新設によって、デジタルマップを用いた位置特定品質の改善を行うことができる。既存のランドマークが建築上変更された場合には、例えば取り壊し、移動、改修、さらにランドマークの見え方にネガティブな影響を及ぼす障害物の除去などを考慮することができる。

したがって、評価は以下の２つのステップで行われる。
１．マップに存在し、自動化された車両のために（車両のセンサ構成に応じて）個々に利用可能なランドマークに依存して、マップ区画において自動化された車両の予想される位置特定品質を評価するステップ。
２．デジタルマップのランドマークのどのような変更が上記位置特定品質に最良の影響を及ぼすかを評価するステップ。

ここで提案する方法は、シミュレーション技術的に決定された位置特定品質が少なくとも不変の場合に、デジタルマップのランドマークを追加または除去するための少なくとも１つの提案、または複数の提案をもたらす。

このようにして、位置特定のための適正に関してデジタルマップの区画のランドマークを分析し、この分析を使用して、位置精度が少なくとも保持されるか、もしくは改善されるようにデジタルマップのランドマークを変更することが提案される。これはできるだけ最小限の労力もしくは最小限のコストの観点で行われ、特にデジタルマップのための所要電子メモリを低減することによって実現可能である。

提案した方法によって以下の複数の利点が得られる。
ａ）位置特定を改善するために所定範囲のランドマークを拡張することが既知である。しかしながら、提案された方法によって、好ましくはデジタルマップにおける簡単な変更を試みることによって、最小限の労力／コストによってこのような拡張を適切に実現することが可能である（例えば、新しいランドマークはできるだけ少なくし、理想的には既存のランドマークを移動し、適切な種類のランドマークを提供し、ランドマークの種類を適切に混合するなど）。
ｂ）提案した方法は、デジタルマップの分析したい範囲に適切に使用することができる。これは例えば、自動化された車両の位置特定が十分ではないか、または失敗することの多い範囲であってもよい。このような範囲は車両のユーザデータによって認識される。
ｃ）このようにして、方法はランドマーク分析のプロセスを好ましく自動化および加速する。

提案した方法の入力変数は、好ましくは風景の地域的または局所的部分を示すデジタルマップの所定の範囲であり、この範囲には位置特定のためのランドマークが保存されている。

提案した方法の目的は、
１．位置特定のためのランドマークの適正に関してデジタルマップの部分を分析する。
２．位置特定の精度を実際の状態と比較して改善するか、もしくは少なくとも同じ精度を保持することができるようにデジタルマップのランドマークの変更を提案することである。この場合に、特にデジタルマップのための所要メモリを低減することにより、最小限の労力もしくは最小限のコストが追及される。

図１は、提案した方法の一実施形態の極めて簡略化されたフロー図を示す。

ステップ１００では、デジタルマップＭＡＰの所定の範囲の位置特定品質が評価される。この場合、選択されたデジタルマップＭＡＰによってどのような精度およびロバスト性をもって所定の範囲で位置特定がなされるか示す品質指数が決定される。これは、例えばシミュレーションによって、または実際の走行によって行われる。この場合、自動化されたそれぞれの車両について、個々の、または車両タイプ毎の関連する車両特性、例えば装備されているセンサ構成が使用される。

ステップ１１０ではランドマーク分布の分析が行われ、このステップでは、処理されるデジタルマップＭＡＰがランドマーク分布に関して分析される。すなわち、ステップ１００で決定された位置特定品質がどのように達成されたかが詳細に分析される。例えば、ランドマークの数、位置、特定のセンサのための適正、安全性、見え方、築年など、ランドマークに関連して提供されている全ての特性が考慮される。

さらに、ステップ１００の品質評価結果を使用して、デジタルマップＭＡＰによる自動化された車両の位置特定がどの場所で特に不正確であるかが評価される。

ステップ１２０では、ランドマーク変更のための少なくとも１つの提案がなされ、最適化方法によって、デジタルマップＭＡＰのランドマークを変更するための１つ以上の提案が決定される。提案は、例えばデジタルマップＭＡＰからランドマークを除去すること、デジタルマップＭＡＰのランドマークを変更すること、およびデジタルマップＭＡＰ内の、所要メモリにとって不都合なランドマークを所要メモリにとって好ましいランドマークによって置き換えることを含む。これにより、好ましくはデジタルマップＭＡＰをできるだけ少ない所要電子メモリによって実現することができ、しかもデジタルマップＭＡＰによって少なくとも同じ位置決め精度が達成される。このようなバランスもしくは不均衡の調整は、好ましくはパラメータ化することができる。

別の随意のステップ（図示しない）では、デジタルマップＭＡＰを最適化するための少なくとも１つの提案を表示装置で（例えば視覚的に）出力することが可能であり、これにより、ランドマークに関して提案された最適化手段がユーザに見えるようになる。

図２は、提案した方法の好ましい実施形態の原則的なフロー図を示し、この場合、周期的または相互作用にプロセスが行われる。

この場合、決定された提案に基づいて、センサにより決定された位置特定データを用いて位置特定のシミュレーションが行われる。

ステップ１００は、図１の方法の実施形態と同じである。

デジタルマップＭＡＰの最適化を決定するための反復プロセスは、さらなるステップ１０１を含み、このステップでは、所定の閾値に基づいて、デジタルマップＭＡＰによって実際に達成された位置特定品質が検査される。随意のステップ１０２では、対応する品質指数もしくは閾値の出力を行うこともでき、閾値を超えた場合には、方法はステップ１０２の後に終了する（図示しない）。

ステップ１１０および１２０は図１のステップ１１０および１２０に対応しており、ステップ１２０の後には方法が実行に移され、ランドマークの少なくとも１つの変更（例えば除去、追加、移動、混合など）によって、提案した最適化が実際の環境で実施される。

これにより、周期的に行われるステップ１００〜１２０によって反復プロセスが生じ、このプロセスでは、変更されたランドマークの位置特定品質への影響が、自動化された車両によって実際に決定され、センサデータが検出される。検出されたセンサデータは、ステップ１００で方法に取り込まれ、実際のユーザデータを用いて、デジタルマップＭＡＰによって位置特定品質の改善が実際に実現可能であるかどうかが検査される。

ランドマークの変更によって、デジタルマップＭＡＰによる位置特性品質の改善が達成可能ではない場合が生じることもあり、この場合には続いて実際の状況を保持することが提案される（「過剰最適化の防止」）。

方法の一実施形態（図示しない）では、検出された位置特定品質とは無関係にデジタルマップＭＡＰを最適化する可能性の検査を行うことも可能である。

提案による最適化されたデジタルマップＭＡＰによって、自動化された車両の運転を改善すること可能である。特に、最適化されたデジタルマップＭＡＰの所要電子メモリに基づいて、自動化された車両の内部の計算コストを、自動化された車両を運転するために最適化することもでき、これにより、デジタルマップＭＡＰに依存して、自動化された車両を効率的に運転することが可能になる。

当然ながら、提案した方法の機能を達成するためのステップの数は随意であり、既に開示したステップの数よりも少数または多数のステップによって提案した方法を達成することもできる。

好ましくは提案した方法は、電子計算装置で作動するためのプログラムコード手段を備えるソフトウェアとして実施することもでき、これにより、方法の容易な変更および適応性が支援される。

図３は、自動化された車両（図示しない）のためのデジタルマップＭＡＰを最適化するための装置２００の簡略化されたブロック回路図を示す。

装置２００内には、デジタルマップＭＡＰの範囲を選択するための選択要素２１０が示されており、選択要素２１０には、ユーザデータに基づいて選択されたデジタルマップＭＡＰの範囲の位置特定品質を決定するための決定要素２２０が設けられている。決定要素２２０は、デジタルマップＭＡＰのランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案を供給する最適化要素２３０に機能的に接続されている。

好ましくは、上記要素を備える提案した装置２００は、電子計算装置で作動するためのプログラムコード手段を備えるソフトウェアとしての実施することもでき、これにより、方法の容易な変更および適応性が支援される。

専門家であれば、本発明の核心から逸脱することなしに、本発明の特徴を適切に変更および／または相互に組み合わせるだろう。

１００ ステップ
１０１ ステップ
１０２ ステップ
１１０ ステップ
１２０ ステップ
２００ 装置
２１０ 選択要素
２２０ 決定要素
２３０ 最適化要素
ＭＡＰ デジタルマップ

Claims (12)

1. 自動化された車両のためのデジタルマップ（ＭＡＰ）を最適化するための方法であって、
   デジタルマップ（ＭＡＰ）の範囲を選択するステップと、
   デジタルマップ（ＭＡＰ）のユーザデータに基づいて、選択範囲においてデジタルマップ（ＭＡＰ）によって供給された位置特定品質を決定するステップと、
   デジタルマップ（ＭＡＰ）の所要電子メモリに関してデジタルマップ（ＭＡＰ）のランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案を供給するステップと、
   を備える自動化された車両のためのデジタルマップ（ＭＡＰ）を最適化するための方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記ランドマークを最適化するための前記少なくとも１つの提案が、不要なランドマークを前記デジタルマップ（ＭＡＰ）から除去すること、
   を含む方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、
   ランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案が、前記デジタルマップ（ＭＡＰ）の所要メモリに関して少なくとも１つの不都合なランドマークをより好都合なランドマークと交換するか、またはより好都合なランドマークよって代替すること、
   を含む方法。
4. 請求項３に記載の方法において、
   前記デジタルマップ（ＭＡＰ）の既存のランドマークの間に新しいランドマークを挿入する、
   方法。
5. 請求項３または４に記載の方法において、
   前記デジタルマップ（ＭＡＰ）の同じ種類の２つのランドマークの間に別の種類のランドマークを挿入する、
   方法
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法において、
   前記ランドマークを最適化するための前記少なくとも１つの提案を表示装置に出力する、
   方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、
   位置特定品質を決定するためにシミュレーション方法を使用する、
   方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法において、
   決定された位置特性品質を閾値に基づいて検査する、
   方法。
9. 請求項３〜８のいずれか一項に記載の方法において、
   周辺のランドマークに関して提案された前記少なくとも１つの最適化を実現し、ユーザデータに基づいて、前記デジタルマップ（ＭＡＰ）によって供給された位置特定品質を確認する、
   方法。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法において、
    決定された位置特定品質とは無関係に、前記デジタルマップ（ＭＡＰ）の最適化可能性を検査する、
    方法。
11. 自動化された車両のためのデジタルマップ（ＭＡＰ）を最適化するための装置（２００）であって、
    デジタルマップ（ＭＡＰ）の範囲を選択するための選択要素（２１０）と、
    ユーザデータに基づいて、選択されたデジタルマップ（ＭＡＰ）の範囲において位置特定品質を決定するための決定要素（２２０）と、
    前記デジタルマップ（ＭＡＰ）の所要電子メモリに関してデジタルマップ（ＭＡＰ）のランドマークを最適化するための少なくとも１つの提案を供給するための最適化要素（２３０）と、
    を備える自動化された車両のためのデジタルマップ（ＭＡＰ）を最適化するための装置（２００）。
12. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法を実施するためのプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラム製品であって、プログラムコード手段がデジタルマップ（ＭＡＰ）を最適化するための装置（２００）で作動するか、またはコンピュータ読取可能なデータ担体に保存されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法を実施するためのプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラム製品。

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