JP2019066908A

JP2019066908A - 地図データ構造

Info

Publication number: JP2019066908A
Application number: JP2017188321A
Authority: JP
Inventors: 陽子藤田; Yoko Fujita; 聡智阿部; Souchi Abe; 和浩中尾; Kazuhiro Nakao; 由和栃木; Yoshikazu Tochigi
Original assignee: Pioneer Electronic Corp; Increment P Corp
Current assignee: Pioneer Corp; Geotechnologies Inc
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-04-25
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: JP7154006B2

Abstract

【課題】自動運転に利用することができる地図の作成コストを低減することができる地図データ構造を提供する。【解決手段】車両の走行に利用する地図の地図データ構造であって、地図は、道路ネットワークデータを有する第１領域と、第１領域よりも高精度化された道路ネットワークデータを有する第２領域と、から構成されていることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、地図データ構造に関する。

近年、車両に搭載したカメラ、ライダ（ＬｉＤＡＲ：Light Detection And Ranging）などの各種センサにより自車両周辺の状況を取得しながら自立走行する車両（自動運転車両）が開発されている。

この種の自動運転車両が自動運転にて走行するためには、正確な道路情報を有した地図データが必要とされる（例えば、特許文献１を参照）。正確な道路情報とは、例えば、道路幅、車線、標識等の詳細な位置情報等を含むものである。

特許文献１には、ノードおよびリンク情報を含む第１地図と、車線の境界を示す情報や車線の中央を示す情報を含む第２地図と、を有し、第１地図で車両の走行経路を探索し、第２地図で自動運転の行動計画を生成する。そして、第１地図と第２地図の情報鮮度を比較して自動運転を実施できるか否かを判定することが記載されている。

特開２０１７−７５７２号公報

特許文献１に記載された発明では、第１地図と第２地図とは用途が異なるため、第２地図は第１地図と同じ領域について有することが前提となっている。この第２地図は、高精度化した地図であり、特許文献１に記載されているように自動運転の制御に用いられるため、詳細な情報が必要となる。しかしながら、全国各地について高精度地図を整備するには多大なコストがかかってしまう。

本発明が解決しようとする課題としては、自動運転に利用することができる地図の作成コストを低減することが一例として挙げられる。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両の走行に利用する地図の地図データ構造であって、前記地図は、道路ネットワークデータを有する第１領域と、前記第１領域よりも高精度化された道路ネットワークデータを有する第２領域と、から構成されていることを特徴としている。

本発明の第１の実施例にかかる地図データ記憶装置を有するシステムの概略構成図である。図１に示されたサーバ装置の機能構成図である。図１に示された車両制御装置の機能構成図である。従来のネットワーク構成図である。第１領域と第２領域との接続の説明図である。図５の接続部Ｃ１の接続関係のテーブルである。図５の接続部Ｃ２の接続関係のテーブルである。

以下、本発明の一実施形態にかかる地図データ構造を説明する。本発明の一実施形態にかかる地図データ構造は、道路ネットワークデータを有する第１領域と、前記第１領域よりも高精度化された道路ネットワークデータを有する第２領域と、から構成されている。このようにすることにより、地図中の高精度化が必要な領域のみを第２領域とすることで、自動運転に利用することができる地図の作成コストを低減することができる。

また、第１領域と第２領域とを接続するための接続データを有してもよい。このようにすることにより、第１領域と第２領域とを連結して連続性を保つことができる。

また、接続データは、第１領域の終端部のノードと、第２領域の終端部のノードと、の接続情報を含んでいてもよい。このようにすることにより、第１領域と第２領域とを接続することができる。

また、第２領域は、少なくとも交差点を含む領域であってもよい。このようにすることにより、自動運転車両の自動運転に対して高精度な制御が必要と考えられる交差点において、高精度化された地図を利用することができる。

また、本発明の一実施形態にかかる地図データ記憶装置は、上述した地図データ構造を記憶している。このようにすることにより、地図データを自動運転車両等に配信するサーバ装置等に地図データを記憶させることができる。

本発明の第一実施例にかかる地図データ構造および地図データ記憶装置を図１〜図７を参照して説明する。サーバ装置１は、図１に示したように、インターネット等のネットワークＮを介して自動運転車両Ｃに搭載されている車両制御装置３と通信可能となっている。

地図データ記憶装置としてのサーバ装置１の機能的構成を図２に示す。サーバ装置１は、制御部１１と、通信部１２と、記憶部１３と、を備えている。

制御部１１は、サーバ装置１のＣＰＵ（Central Processing Unit）が機能し、サーバ装置１の全体制御を司る。制御部１１は、車両制御装置３からの要求に応じて記憶部１３に記憶されている地図データ１３ａから必要な領域の地図データを読み出して通信部１２を介して車両制御装置３に配信する。

通信部１２は、サーバ装置１のネットワークインターフェース等が機能し、車両制御装置３が出力した要求情報等を受信する。また、制御部１１が地図データ１３ａから読み出した地図データを車両制御装置３に送信する。

記憶部１３は、サーバ装置１のハードディスク等の記憶装置が機能し、地図データ１３ａが記憶されている。地図データ１３ａについての詳細は後述する。

自動運転車両Ｃは、車両制御装置３及びセンサ４を備えている。車両制御装置３は、センサ４が検出した結果及び、車両制御装置３が有する地図データ３３ａに基づいて自動運転車両Ｃを自律的に走行（自動運転）させる。

図３に車両制御装置３の機能的構成を示す。車両制御装置３は、制御部３１と、通信部３２と、記憶部３３と、を備えている。

制御部３１は、センサ４が検出した結果及び記憶部３３に記憶された地図データ３３ａに基づいて自動運転車両Ｃのハンドルやアクセル、ブレーキ等を制御して自動運転車両Ｃを自律的に走行させる。つまり、外界認識部としてのセンサ４の検出結果（認識結果）を取得する。また、サーバ装置１に対して走行経路となる領域の地図データの配信を通信部３２を介して要求し、サーバ装置１から配信された地図データを記憶部３３に地図データ３３ａとして記憶させる。

通信部３２は、制御部３１が出力した要求情報等をサーバ装置１に送信する。また、サーバ装置１から配信された地図データを受信する。

地図データ記憶装置としての記憶部３３は、地図データ３３ａが記憶されている。地図データ３３ａは、自動運転車両Ｃが自律的に走行可能な程度の情報が含まれている地図である。

地図データ３３ａについて図４及び図５を参照して説明する。なお、地図データ１３ａも同様の構成である。図４は、従来からある周知のナビゲーション装置等に利用される地図におけるネットワーク（道路ネットワーク）である。図４では、ノードＮ０１〜Ｎ０８と各ノードを接続するリンクから構成されている。これらのノードは、例えばノードＩＤ、座標点、接続リンク数、接続リンクＩＤ等からなるノードテーブルとして構成されている。また、リンクは、例えば始点として接続されるノードＩＤ、終点として接続されるノードＩＤ、道路の幅員情報、車線数等からなるリンクテーブルとして構成されている。

地図データ３３ａは、基本的には図４に示したようなリンクについて上下線や車線まで個別に分けない道路ネットワークであるが、例えば図４のノードＮ０２やノードＮ０３といった交差点の周辺の領域は、ノードＮ０２やノードＮ０３といった単一のノードではなく、図５に示したような、より詳細で高精度化された車線ネットワークとなっている。ここで、車線ネットワークは、上述したように道路ネットワークのリンク等について車線単位まで詳細化して含まれる情報量を増加させたものである。したがって、車線ネットワークは、道路ネットワークに含まれる下位概念である。即ち、図４の領域Ａや領域Ｂが高精度化された第２領域となり、領域Ａと領域Ｂ以外の領域が第１領域となる。以下では、第２領域として領域Ａについて説明するが、領域Ｂについても同様である。

図５に、第２領域である高精度化された道路ネットワークの例として領域Ａのネットワーク構成を示す。図５に示したように、領域Ａ内は、片側２車線の対面通行の道路同士の交差点であり、図５において左右方向に延在している道路には右折レーンが設けられている。領域Ａ内は、図５に符号ａ〜符号ａｂまでに示したように、例えば車線の分岐点や交差点で右左折する地点等をノードとして規定している。したがって、領域Ａ内ではノードやリンクが図４に示した道路ネットワークよりも更に細分化されてネットワークを構成している。これらのネットワーク構成は、第１領域と同様に、ノードテーブルやリンクテーブル等として構成すればよいが、例えばリンクテーブルには、車線番号、車線種類、車線中央位置、右側線種／左側線種等の第１領域には無い項目が含まれていてもよい。

さらには、第２領域として有するデータには、第１領域に含まれない道路上に存在する地物に関する情報を含んでもよい。道路上に存在する地物とは、例えば看板や、建物、信号、ポール、電柱等である。これらの情報もテーブルとして構成し、複数の地物ＩＤに対して、地物の名称、地物の輪郭を示す座標点列、および地物が存在するノードＩＤ等が対応付けられていてもよい。このような情報も高精度化されたことにより第２領域が有することとなった情報である。

ここで、第１領域と、第２領域（領域Ａ）とは、図５に示した接続部Ｃ１〜Ｃ４に示したようにして接続することができる。接続部Ｃ１は、第１領域が上下線や車線毎にリンクがない場合である。接続部Ｃ１は、図４のノードＮ０１とノードＮ０２間のリンクの接続例である。この場合においては、第１領域のリンクの終端と、第２領域（領域Ａ）のリンクの終端と、にそれぞれノードを設け、それらを接続するリンクを新たに設けている。接続部Ｃ１の場合、第１領域側は、リンクが１本であるので、その終端にノードＮ０２＿Ｎ１を設ける。一方、第２領域側は、リンクが上下線と車線に対応して４本あるので、それぞれの終端にノードＮ０２＿Ｌ１〜ノードＮ０２＿Ｌ４を設ける。このノードＮ０２＿Ｎ１とノードＮ０２＿Ｌ１〜ノードＮ０２＿Ｌ４は接続用のノードであるので、これらのノード間を接続する新たに設けたリンクは便宜的なものであり、各ノードの接続関係が分かる態様であればよい。

これらのノードの接続関係は、例えば図６に示したテーブルで表現することができる。図６に示したテーブルは、任意に定めた車線リンクＩＤと、車線リンクＩＤ毎の始点ノードと、終点ノードと、を規定している。例えば車線リンクＩＤがＣ１＿Ｌ１は、始点として第１領域側のノードＮ０２＿Ｎ１、終点として第２領域側のノードＮ０２＿Ｌ１が規定されている。即ち、この図６に示したテーブルが第１領域と第２領域とを接続する接続データとなる。

次に、図５の接続部Ｃ２は、第１領域が上下線毎にリンクはあるが車線毎にリンクがない場合である。接続部Ｃ２は、図４のノードＮ０２とノードＮ０６間のリンクの接続例である。この場合におけるノードＮ０６は、上下線に分かれてノードＮ０６＿１、ノードＮ０６＿２となっているとする。この接続部Ｃ２の場合も接続部Ｃ１と同様に、第１領域のリンクの終端と、第２領域のリンクの終端と、にそれぞれノードを設け、それらを接続するリンクを新たに設けている。接続部Ｃ２の場合、第１領域側は、リンクが上下線合わせて２本であるので、それぞれの終端にノードＮ０２＿Ｎ６１、ノードＮ０２＿Ｎ６２を設ける。一方、第２領域側は、リンクが上下線と車線に対応して４本あるので、それぞれの終端にノードＮ０２＿Ｌ５〜ノードＮ０２＿Ｌ８を設ける。

この接続部Ｃ２の場合も、基本的に図６と同様にテーブルで表現することができる。接続部Ｃ２の接続関係を図７のテーブルに示す。図７のテーブルは図６と同様の項目で構成されている。

上記以外に、上りのみ車線毎にリンクがあるが、下りは無い場合等、第１領域と第２領域とで接続するリンクが合わない場合は上記図６や図７に示したテーブルと同じ要領でテーブルを作成して接続データを生成すればよい。

即ち、本実施例にかかる地図データ構造は、図５〜図７に示したような構成となっている。

また、第１領域側が上下線毎または車線毎に分かれてリンクが構成されていて、第２領域におけるリンクの車線等の構成と同じ場合は、そのまま接続すればよい（接続部Ｃ３、接続部Ｃ４）。或いは、第１領域が上下線や車線毎にリンクがない場合であっても、リンクテーブル等に含まれる車線数等に基づいて第１領域側のリンクやノードを第２領域と接続できるように生成するような前処理を行ってから接続してもよい。

本実施例によれば、地図データ１３ａは、第１領域と、第１領域よりも高精度化された車線ネットワークデータとなっている第２領域である領域Ａ、領域Ｂと、から構成されている。このようにすることにより、地図中の高精度化が必要な領域のみを第２領域とすることで、自動運転に利用することができる地図の作成コストを低減することができる。

また、第２領域は、少なくとも交差点を含む領域である。このようにすることにより、自動運転車両の自動運転に対して高精度な制御が必要と考えられる交差点において、高精度化された地図を利用することができる。

また、第１領域と第２領域とを接続するための接続データとして図６や図７に示したテーブルを有している。図６や図７に示したテーブルは、第１領域の終端部のノードと、第２領域の終端部のノードと、の接続情報を含んでいる。このようにすることにより、第１領域と第２領域とを連結して連続性を保つことができる。

また、サーバ装置１や車両制御装置３は、上述した地図データ１３ａを記憶している。このようにすることにより、地図データ１３ａを自動運転車両等に配信するサーバ装置等に地図データを記憶させることができる。

なお、上述した実施例では、第２領域としては、交差点の周囲としているが、交差点の部分のみとしてもよいし、図５のように分岐点であるノードｂやノードａａを含む領域としてもよい。また、交差点から何ｍ等一定距離の範囲の領域としてもよい。また、これらの領域の設定方法を交差点毎に適宜選択することで、地図データとしては複数の領域設定方法が混在していてもよい。

また、第２領域は、交差点に限らず、高速道路のジャンクション等の合流や分岐がある領域、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の外部から現在位置を認識するための信号が取得困難な領域、市街地、繁華街、商業施設等の交通量や人通りが多い領域或いは、駐車場等の複雑な運転制御が必要となる領域としてもよい。

また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の地図データ構造を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１サーバ装置（地図データ記憶装置）
３車両制御装置（地図データ記憶装置）
１３ａ地図データ（地図データ構造）
３３記憶部（地図データ記憶装置）
３３ａ地図データ（地図データ構造）
Ａ、Ｂ領域（第２領域）

Claims

車両の走行に利用する地図の地図データ構造であって、
前記地図は、道路ネットワークデータを有する第１領域と、前記第１領域よりも高精度化された道路ネットワークデータを有する第２領域と、から構成されていることを特徴とする地図データ構造。
前記第１領域と前記第２領域とを接続するための接続データを有することを特徴とする請求項１に記載の地図データ構造。
前記接続データは、前記第１領域の終端部のノードと、前記第２領域の終端部のノードと、の接続情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の地図データ構造。
前記第２領域は、少なくとも交差点を含む領域であることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の地図データ構造。
請求項１から４のうちいずれか一項に記載の地図データ構造を記憶することを特徴とする地図データ記憶装置。