JP2020160291A - 道路情報更新システム、経路探索システム、道路情報更新プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】歩道情報を付加して既存の道路情報を更新する技術の提供。【解決手段】車両から撮影された前記車両の周辺の画像に基づいて、前記車両が存在する車道に沿った歩道を検出する歩道検出部と、前記歩道が検出された場合に、記録媒体に記録された、前記車道を示す既存の道路情報に前記歩道に関する歩道情報を付加させる歩道情報付加部と、を備える道路情報更新システムを構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、道路情報更新システム、経路探索システム、道路情報更新プログラムに関する。

従来、航空機から撮影した画像に基づいて地図データを作成する手法が知られている。特許文献１には、撮影した画像において、平行な直線成分に沿って分割した各領域を、歩道・車両走行領域・走行不能領域のいずれかに分類することが記載されている。また従来、人間が歩行可能な道（歩道、地下街、アーケード、階段、建物内通路等）のネットワークを示すデータベースを生成し、歩行者用のナビゲーションサービスに利用することが知られている。

特開２００７−０３３９３１号公報

運転者にとっては（特に大型の車両を運転する場合）、歩道が併設されていない車道よりも歩道が併設されている車道の方が通行しやすい。そのため、経路探索において、歩道が併設されている車道が優先的に選択されれば、運転者が通行しやすい走行予定経路を提示することができる。このような経路探索を実現するために、道路情報として車道のネットワーク情報と、歩道に関する歩道情報（経路探索のコストに影響を与える）とをデータベース化する必要がある。しかし、特許文献１のように上空から撮影された画像に基づいて車道及び歩道のデータベースを作成するためには、まず道路の航空写真を撮影して画像を解析し、車道及び歩道のデータを作成する必要があるため多大な工数が必要となる。また、街路樹、建築物の敷地内に植えられた樹木、その他の構造体等に遮られて車道の幅方向外側の部分の画像が明確に得られない場合がある。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、歩道情報を付加して既存の道路情報を更新する技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、道路情報更新システムは、車両から撮影された車両の周辺の画像に基づいて、車両が存在する車道に沿った歩道を検出する歩道検出部と、歩道が検出された場合に、記録媒体に記録された、車道を示す既存の道路情報に歩道に関する歩道情報を付加させる歩道情報付加部と、を備える。

さらに、上記の目的を達成するため、道路情報更新プログラムは、コンピュータを、車両から撮影された車両の周辺の画像に基づいて、車両が存在する車道に沿った歩道を検出する歩道検出部、歩道が検出された場合に、記録媒体に記録された、車道を示す既存の道路情報に歩道に関する歩道情報を付加させる歩道情報付加部、として機能させる。

すなわち、道路情報更新システム、道路情報更新プログラムにおいては、車道上に存在する車両から撮影された画像内に当該車道に沿った歩道が検出された場合に、当該車道を示す既存の道路情報に歩道情報を付加させる。従って、既存の道路情報に歩道情報を付加するだけであるため、簡単に道路情報を更新することができる。また、車道に存在する車両から撮影された画像に基づいて歩道を検出する構成であるため、上空から撮影された画像の解析と比較して街路樹等に遮られて車道の外側の明確な画像が得られない可能性が低く、歩道の有無を検出しやすい。

道路情報更新システムの構成を示すブロック図。 図２Ａ〜図２Ｅは、車道およびその外側の構成例を示す模式的な断面図。 図３Ａは車道と歩道の例を示す図、図３Ｂは図３Ａの例のリンク構造を示す図、図３Ｃは図３Ａの例におけるリンクデータと歩道情報を示す図。 カメラで撮影された画像の一例を示す図。 図５Ａは歩道検出処理のフローチャート、図５Ｂは道路情報更新処理のフローチャート。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）道路情報更新システムの構成：
（２）歩道検出処理と道路情報更新処理：
（３）他の実施形態：

（１）道路情報更新システムの構成：
図１は、本発明にかかる道路情報更新システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の道路情報更新システムは、ナビゲーションシステム１０とサーバ５０とを備えている。ナビゲーションシステム１０は、車両に搭載されている。ナビゲーションシステム１０は、無線通信によってサーバ５０と通信可能である。本実施形態においては、ナビゲーションシステム１０を搭載した複数の車両が存在することを想定しており、各車両のナビゲーションシステム１０がサーバ５０と通信可能である。ナビゲーションシステム１０は、車両に搭載されたカメラで撮影された画像に基づいて、走行中の車道に沿って併設された歩道を検出すると、歩道が検出された車道に対応付けて歩道が存在することを示す情報をサーバ５０に送信することができる。また、サーバ５０は、車両から送信された情報に基づいて既存の道路情報に歩道の有無を示す歩道情報を付加することで道路情報を更新することができる。またサーバ５０は、更新後の道路情報を車両に配布することができる。

ナビゲーションシステム１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０、記録媒体３０を備えている。ナビゲーションシステム１０は、記録媒体３０やＲＯＭに記録されたプログラムを制御部２０で実行することができる。記録媒体３０には、予め地図情報３０ａが記録されている。地図情報３０ａの詳細は後述する。

本実施形態における車両は、通信部４０とＧＮＳＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３とカメラ４４とユーザＩ／Ｆ部４５とを備えている。通信部４０は、外部の装置と無線通信を行うための装置であり、制御部２０は通信部４０を介してサーバ５０と通信することができる。

ＧＮＳＳ受信部４１は、Global Navigation Satellite Systemの信号を受信する装置であり、航法衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在地を算出するための信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の現在地を取得する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車速を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。車速センサ４２およびジャイロセンサ４３等は、車両の走行軌跡を特定するために利用され、本実施形態においては、車両の出発地と走行軌跡とに基づいて現在地が特定され、当該出発地と走行軌跡とに基づいて特定された車両の現在地がＧＮＳＳ受信部４１の出力信号に基づいて補正される。

カメラ４４は、車両が走行する道路（車道）および道路の幅方向における外側を視野に含むように車両に対して固定されたカメラであり、所定の周期で画像を撮影し、撮影された画像を示す画像情報を生成して出力する。制御部２０は、カメラ４４が出力する画像を取得する。

ユーザＩ／Ｆ部４５は、運転者の指示を入力し、また、運転者に各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネル式のディスプレイやスイッチ等やスピーカー等を備えている。すなわち、ユーザＩ／Ｆ部４５は画像や音声の出力部および運転者による指示の入力部を備えている。

サーバ５０は、ナビゲーションシステム１０から送信された情報に基づいて道路情報を更新し、更新後の道路情報をナビゲーションシステム１０に配信するサーバコンピュータである。サーバ５０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部６０と記録媒体７０と通信部８０とを備えている。通信部８０は、外部の装置と無線通信を行うための装置であり、制御部６０は通信部８０を介してナビゲーションシステム１０と通信することができる。

記録媒体７０には、予め地図情報７０ａが記録されている。地図情報７０ａは、本実施形態における道路情報更新の運用過程において更新される。また、記録媒体７０には、道路情報更新の運用過程において、信頼度累積値７０ｂが蓄積され、地図情報７０ａの道路情報７０ａ１の更新判定に用いられる。更新された道路情報７０ａ１は、各車両のナビゲーションシステム１０に配信され、ナビゲーションシステム１０側の地図情報３０ａの道路情報３０ａ１が更新される。

地図情報３０ａおよび地図情報７０ａは、車両が走行する道路（車道）上に設定されたノードの位置等を示すノードデータ、ノード間の車道の形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間点データ、ノード同士の連結を示すリンクデータ、車道の周辺に存在する施設の位置等を示す施設データ等を含んでいる。本実施形態においては、ノードデータ、リンクデータ、形状補間点データが道路情報３０ａ１，７０ａ１に相当する。地図情報３０ａは、車両の位置の特定や目的地までの経路探索および経路案内等に利用される。

ノードデータには、ノードＩＤ、ノードの位置座標等が含まれる。リンクデータは、リンクＩＤ、始点ノードＩＤ、終点ノードＩＤ、進行方向、車線数、道路種別、車道幅員、勾配等を含んでいる。リンクの進行方向によって、当該リンクに相当する道路区間は、順方向および逆方向の双方向に進行可能であるか、または、単方向にのみ進行可能であるかが示される。なお、始点ノードから終点ノードに向かう方向が順方向、終点ノードから始点ノードに向かう方向が逆方向として扱われる。形状補間点データにおいて、リンクに対応する形状補間点列は、当該リンクの始点ノードに近い側から順（すなわち順方向に）に格納されている。

単方向のみに進行可能であるリンクは、二条道路のうちの一方のリンクである場合と、一方通行道路を示すリンクである場合がある。単方向のみに進行可能であるリンクのリンクデータには、これらを区別するための情報が対応付けられている。また、二条道路のうちの一方のリンクである場合、当該一方のリンクのリンクデータには、他方のリンクとの間の中央分離帯の有無を示す情報が対応付けられていてもよい。

本実施形態においては、道路情報更新の運用過程において、上述した既存の道路情報に歩道情報が付加されて道路情報が更新される。本実施形態において、歩道情報は、リンクＩＤに対応する区間の車道に沿った歩道の有無を示す情報である。また、本実施形態において対象とする歩道は、車道の幅方向の外側にあって、車道とは立体物によって区画された道路である。立体物は、車道から予め決められた所定値以上の高さを有する地物であり、例えば、縁石、防護柵（ガードレール、ガードパイプ等）、一定間隔で設置されたブロックや柱状物、等を想定してよい。また立体物は、植樹帯に植樹された樹木を想定してもよい。

歩道と車道とは立体物で区画されていればよく、歩道は車道より高い位置にあってもよいし同程度の高さに位置してもよい。図２Ａ〜図２Ｅは、車道と、車道の幅方向における外側の部分の構成例を示す模式的な断面図である。図２Ａおよび図２Ｂは、車道と歩道とが縁石によって区画されている例を示している。図２Ｂに示すように歩道は車道より高い位置にあってもよいし、図２Ａに示すように歩道は車道と同程度の高さに位置してもよい。図２Ｃは車道と歩道とが防護柵で区画される例を示している。図２Ｄは、縁石と樹木によって歩道と車道とが区画される例を示している。なお、図２Ｅに示すように立体物で区画されない車道の区画線（路面標示）の外側の帯状の領域（路側帯）は、本実施形態においては歩道の対象外とする（立体物で歩道と車道とが隔てられる場合と比較すると歩行者が車道側にはみ出しやすいと考えられるため）。

本実施形態において、歩道情報は、リンクの進行方向毎に対応付けて付加される。図３Ａは、車道と歩道の一例を示す模式図である。図３Ａにおいて薄い灰色の帯状領域は車道を示しており、濃い灰色の帯状領域は歩道を示している。図３Ｂは図３Ａの車道を示すリンクの例である。各リンクはリンクＩＤで識別される。図３Ｃは、図３Ｂのリンクを示すリンクデータである。更新される前の既存の道路情報３０ａ１，７０ａ１のリンクデータには、上述したようにリンクＩＤ，始点ノードＩＤ，終点ノードＩＤ，進行方向等が記録されている（既存部分）。なお、図３の例において、リンクＬ_６とリンクＬ_７の区間は一方通行であるが、リンクＬ_１〜リンクＬ_５の区間は、双方向に通行可能である。

本実施形態においては、道路情報更新の運用を開始する際に、サーバ５０の道路情報７０ａ１の更新対象地域の全てのリンクデータに、歩道がないことを示す値（本実施形態においては０）を付した歩道情報が付加される。そして、道路情報更新の運用過程で、歩道が閾値以上の信頼度で検出されたリンクに対応する歩道情報が、歩道があることを示す値（本実施形態においては１）で更新される。なお、更新対象地域は、本実施形態においては、道路情報に対して歩道情報の付加が未対応の地域のうち、歩道情報を付加して道路情報を更新しようとする地域である。更新対象地域は、例えばメッシュ単位で定められてもよいし行政区画単位で定められてもよい。

本実施形態において、歩道情報は、双方向に通行可能なリンクについては、進行方向に対応付けて進行方向の左側に歩道があるか否かが示される。本実施形態では、車両は左側通行であることを前提としている。車両が右側通行の場合は、進行方向に対応付けて進行方向の右側に歩道があるか否かが示される構成であってよい。

例えば、図３ＣのリンクＬ_１は、双方向に通行可能であり、順方向に進行した場合の左側と逆方向に進行した場合の左側に歩道があることを示している。従って順方向（逆方向でもよい）を基準にすると左右両側に歩道があることがリンクＬ_１の歩道情報によって示されている。また、本実施形態においては、一方通行のリンクについては進行方向の左側の歩道の有無と進行方向右側の歩道の有無が示される。例えば、図３ＣのリンクＬ_６は進行方向を基準として左右いずれ側にも歩道は存在せず、リンクＬ_７は進行方向を基準として右側のみ歩道が存在することが示されている。

ナビゲーションシステム１０の制御部２０は、図示しないナビゲーションプログラムを実行することができる。本実施形態においてナビゲーションプログラムは、図１に示すように、経路探索プログラム２２と経路案内プログラム２３と道路情報更新プログラム２１を含んでいる。経路案内プログラム２３は、走行予定経路に沿って車両を目的地まで誘導する機能を制御部２０に実現させることができる。また、経路案内を実行するにあたり、制御部２０は、経路探索プログラム２２の機能により、ユーザＩ／Ｆ部４５の入力部（ボタンやタッチパネル等）を介して運転者による目的地の入力を受け付ける。また、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地を取得する。そして、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、現在地を出発地とし、目的地まで走行するための経路を探索し、走行予定経路として取得する。

走行予定経路が設定された状態で車両の走行が開始すると、制御部２０は、経路案内プログラム２３の機能により、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて一定期間毎に現在地を特定する。そして、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部（ディスプレイやスピーカー等）に制御信号を出力し、現在地が走行予定経路に沿って移動するように経路案内を行う。

道路情報更新プログラム２１は、既存の道路情報に歩道情報を付加するためにナビゲーションシステム１０において実行されるプログラムであり、歩道検出部２１ａを備えている。歩道検出部２１ａは、車両から撮影された車両の周辺の画像に基づいて、車両が存在する車道に沿った歩道を検出する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、歩道検出部２１ａの機能により、カメラ４４から一定期間毎に画像を取得し、画像認識処理によって、画像に基づいて車両が走行している走行車線を特定し、画像に基づいて幅方向における車道の外側の構造を特定する。

画像認識は、車線や、車道の幅方向の外側の立体物や、立体物のさらに外側の道路を特定可能な種々の手法が採用されてよい。例えば、画像から車線の区画線の特徴を抽出する解析を行い、画像内における各区画線の位置（道路の幅方向の位置）に基づいて車両が位置している車線を特定する処理を採用可能である。また画像認識は、縁石や防護柵等の特徴に基づいて、最外側の区画線のさらに幅方向の外側にあって当該区画線と平行または略平行に延びる縁石や防護柵を検出する処理を採用可能である。

歩道の有無を検出する過程において、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地を特定する処理も並行して行っている。制御部２０は、特定した現在位置と道路情報３０ａ１を用いた周知のマップマッチング処理により車両が走行しているリンクを特定する。また制御部２０は、当該リンクの長さ方向における車両の位置を特定する。

また、制御部２０は、カメラ４４が出力した画像に基づいて車両の走行車線を特定する。制御部２０は、画像において車両の左右に存在する区画線を取得する。制御部２０は車両が走行しているリンクの車線数を道路情報３０ａ１に基づいて特定する。制御部２０は、車線数に基づいて車線の左右の区画線を特定し（例えば、左端の車線の場合、左の区画線が実線、右の区画線が破線等）、カメラ４４が出力した画像から特定された区画線と比較することによって走行車線を特定する。むろん、走行車線の特定方法は種々の手法が採用されてよく、例えば車両における車線変更の履歴に基づいて特定されても良い。

制御部２０は、車両が走行している車道の幅方向における外側の画像を解析する。具体的には例えば、図４に示すように、撮影された画像内の予め決められた位置の歩道検出領域（破線で示された矩形領域）において、画像認識が行われる。車両に取り付けられたカメラ４４の画角を制御部２０は特定可能である。

歩道検出領域において歩道が検出された場合に、制御部２０は、車両が走行中のリンク（マップマッチングしているリンク）に歩道が存在すると判定する。なお本実施形態においてはリンクに相当する車道の区間内において一部でも歩道が検出された場合に、当該リンクについて歩道が存在すると判定する。

より具体的には、制御部２０は、車両が走行中のリンクが双方向に通行可能なリンクであるか単方向にのみ通行可能なリンクであるかを道路情報３０ａ１に基づいて特定する。本実施形態においては、走行リンクが双方向に通行可能なリンクである場合、または、走行リンクが単方向のみに通行可能なリンクであって二条道路の一方のリンクである場合、制御部２０は、進行方向を基準にして左側において歩道の有無を解析する。具体的には制御部２０は、歩道検出領域において、車道の幅方向において進行方向を基準にして左側の最も外側の区画線が含まれているか否かを判定する。最も外側の区画線が歩道検出領域に含まれている場合、制御部２０は、さらにその左側に立体物（縁石、防護柵等）が含まれ、当該立体物のさらに左側に車道と平行に延びる道路（車道が存在する平面と平行な平面における帯状の領域）が含まれるか否かを判定する。制御部２０は、進行方向左側の最も外側の区画線と、当該区画線の左側の立体物と、当該立体物の左側の道路を歩道検出領域において検出した場合に、当該道路を歩道とみなす。そして制御部２０は、走行リンクの進行方向を基準とした左側に歩道があると判定する。なお、縁石等の立体物の左側において車道と平行に延びる道路については、幅方向の全体が歩道検出領域において含まれていなくてもよく、少なくとも幅方向の一部が含まれていれば、歩道が存在すると判定されてよい。

また、走行リンクが単方向にのみ通行可能なリンクであって一方通行道路を示すリンクである場合、制御部２０は、進行方向を基準にして左側および右側のそれぞれについて、歩道の有無を検出する。進行方向左側については、制御部２０は、最も左側の区画線、当該区画線のさらに左側に立体物、当該立体物のさらに左側に道路を検出した場合に、当該道路を歩道とみなす。そして制御部２０は、走行リンクの進行方向左側に歩道が存在すると判定する。進行方向右側については、制御部２０は、最も右側の区画線、当該区画線のさらに右側に立体物、当該立体物のさらに右側に道路を検出した場合に、当該道路を歩道とみなす。そして制御部２０は、走行リンクの進行方向右側に歩道が存在すると判定する。

制御部２０は、歩道が存在すると判定した場合、検出した歩道の信頼度を、走行リンクを示すリンクＩＤに対応付けてサーバ５０に送信する。なお送信は、例えば進行方向におけるリンクの終端側のノードを通過したタイミングで行われる構成であってもよい。検出した歩道の信頼度は、走行車線に応じて予め決められている。具体的には、検出した歩道から近い車線ほど高い（大きい）値が信頼度を示す値として予め定められている。例えば、車線数が３であって、進行方向を基準にして左側の歩道については、左側の車線から順に１０，５，１が信頼度として割り振られている。走行車線が左から１番目の車線である場合、進行方向左側に検出した歩道の信頼度として１０が選択される。また例えば車線数が３であって、進行方向を基準にして右側の歩道については、右側の車線から順に１０，５，１が割り振られる。走行車線が右から２番目の車線である場合、進行方向右側に検出した歩道の信頼度として５が選択される。

サーバ５０の制御部６０は、ＲＯＭや記録媒体７０に記録された各種のプログラムを実行可能であり、その１つとして道路情報更新プログラム６１を実行可能である。道路情報更新プログラム６１は、歩道情報付加部６１ａを備えている。歩道情報付加部６１ａは、車両から撮影された画像に基づいて車両が存在する車道に沿った歩道が検出された場合に、当該車道を示す既存の道路情報に歩道に関する歩道情報を付加させる機能を制御部６０に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態において制御部６０は、通信部８０を介してナビゲーションシステム１０が送信したリンクＩＤと検出した歩道の信頼度とを取得すると、リンクＩＤと、進行方向と、進行方向を基準とした左右少なくともいずれか一方と、の組み合わせ毎に、信頼度累積値７０ｂを更新する。信頼度累積値は、図３Ｃに示す歩道情報毎に管理されている。例えば、リンクＬ_１の順方向左側の信頼度累積値、リンクＬ_１の逆方向左側の信頼度累積値、リンクＬ_６の進行方向左側の信頼度累積値、リンクＬ_６の進行方向右側の信頼度累積値、等のように管理されている。なお運用開始時において、各信頼度累積値の初期値は０である。信頼度累積値を更新する、とは、現状の信頼度累積値に、新たに受信した信頼度累積値を加算することである。

サーバ５０は、ナビゲーションシステム１０を搭載した複数の車両から、リンクＩＤ，信頼度を受信する。制御部６０は、信頼度累積値を更新した際に、更新後の信頼度累積値が閾値以上となったか否かを判定し、閾値以上となった場合に、当該信頼度累積値に対応する歩道情報を「０」から「１」に更新する。このように信頼度累積値が閾値以上となった場合に歩道を有として更新することで、信頼度の高い歩道情報を生成可能である。

サーバ５０では、例えば、更新対象地域の各リンクについて、ナビゲーションシステム１０を搭載した複数の車両による走行回数の累積値を記録しておく。双方向に通行可能な車道においては、双方向それぞれについての走行回数の累積値が記録される。制御部６０は、全てのリンク（およびその進行方向）について走行回数の累積値が、基準値を超えた場合に、更新対象地域の全てのリンクについて歩道情報の更新が完了したと見なす。そして制御部６０は、更新対象地域についての道路情報の更新通知をナビゲーションシステム１０に送信する。

ナビゲーションシステム１０の制御部２０が実行する経路探索プログラム２２は、歩道情報が付加された道路情報を用いた経路探索を実行するために、道路情報取得部２２ａと経路探索部２２ｂとを備えている。道路情報取得部２２ａは、更新された道路情報を取得する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。制御部２０は、更新通知を受信すると、ユーザＩ／Ｆ部４５を介して更新通知をナビゲーションシステム１０の利用者に案内する。利用者がユーザＩ／Ｆ部４５を介して更新対象地域の道路情報の更新実行指示を入力すると、制御部２０は、更新対象地域の更新後の道路情報を、通信部４０を介してサーバ５０から受信する。制御部２０は、受信した道路情報で、記録媒体３０に記録されている道路情報３０ａ１を更新する。すなわち図３Ｃに示すように、既存部分のリンクデータにおいて、各リンクＩＤ（および進行方向、左、右）に対応付けて歩道情報を付加することによって道路情報３０ａ１を更新する。

経路探索部２２ｂは、道路情報に基づいて出発地から目的地までの経路を探索する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。また、経路探索部２２ｂは、歩道が存在するリンクのコストを歩道が存在しないリンクのコストより小さくして探索を行う機能を制御部２０に実現させる。制御部２０は、経路探索部２２ｂの機能により、経路探索の探索条件の１つとして歩道が存在する区間を優先的に選択するモードを利用者に選択可能に提示する。利用者が当該モードを選択して目的地までの経路探索を指示した場合、制御部２０は、歩道情報において歩道有りを示す値が格納されているリンクのコストを歩道無しを示す値が格納されているリンクのコストより小さい値とし、出発地から目的地までのコストの和が最小になる経路を探索する。このように、利用者は、歩道が併設されている区間が優先的に選択された経路を走行予定経路として取得することができる。

以上のように、本実施形態においては、車道上に存在する車両から撮影された画像内に当該車道に沿った歩道が検出された場合に、当該車道を示す既存の道路情報に歩道情報を付加して既存の道路情報を更新することができる。また、本実施形態では、車道に存在する車両から一定時間毎に撮影された画像に基づいて歩道を検出する構成であるため、街路樹等に遮られて車道の外側の明確な画像が得られない可能性が低く、歩道の有無を検出しやすい。また、ドライブレコーダ用のカメラは今後さらに普及することが考えられ、ドライブレコーダ用のカメラを歩道検出用に兼用できる。また、ナビゲーションシステム１０を搭載した複数の車両において撮影された画像に基づいて歩道情報が付加される構成であり、各車両においてカメラの取付位置（路面からの高さ等）も異なりうる。ある車両から撮影した画像では歩道を検出できなくても、他の車両から撮影した画像では歩道を検出できる可能性がある。

（２）歩道検出処理と道路情報更新処理：
次に、ナビゲーションシステム１０の制御部２０が、歩道検出部２１ａの機能により実行する歩道検出処理を、図５Ａを参照しながら説明する。歩道検出処理は、一定期間毎に繰り返し実行される。歩道検出処理が開始されると、制御部２０は、ナビゲーションシステム１０の現在位置を取得する（ステップＳ１００）。すなわち制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号と公知のマップマッチング処理によって、車両が走行中のリンクＩＤを特定する。また、制御部２０は、当該リンクの区間における長さ方向の位置を特定する。

続いて制御部２０は、画像を撮影し、撮影した画像について画像認識処理を行う（ステップＳ１０５）。制御部２０は、画像に含まれる区画線等に基づいて走行車線を特定する。また制御部２０は、リンクが双方向通行であるか単方向通行であるかに基づいて、進行方向を基準にして左右いずれ側において歩道を検出するかを決定する。制御部２０は決定した側において、上述のように歩道の有無を検出する。

続いて制御部２０は、画像認識の結果が歩道有りであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。例えば、進行方向の左側について歩道の有無を検出する場合、最も左側の区画線（車線の区画線）よりさらに左側に、縁石や防護柵等の立体物を検出し、さらにそのひだり側に車道に沿った道路を検出した場合に、制御部２０は歩道有りと判定する。それらが検出されなかった場合、制御部２０は歩道有りと判定しない。

ステップＳ１１０において、歩道有りであると判定されなかった場合、制御部２０は歩道検出処理を終了する。ステップＳ１１０において、歩道有りであると判定された場合、制御部２０は、走行車線に応じた信頼度を取得する（ステップＳ１１５）。検出対象の歩道から近い車線ほど高い（大きい）値が信頼度として予め割り振られており、制御部２０は、走行車線が検出対象の歩道を基準として何番目の車線であるかに応じて信頼度を取得する。

続いて制御部２０は、リンクＩＤと対応付けて、検出した歩道の信頼度を送信する（ステップＳ１２０）。すなわち制御部２０は、リンクＩＤと信頼度を、通信部４０を介してサーバ５０に送信する。なお本実施形態においては、１つのリンクに対して１回でもステップＳ１２０が実行された場合、次のリンクを走行し始めるまで、現在走行中のリンクについては歩道検出処理が実行されない。また、制御部２０は、図４に示す歩道検出領域（破線で囲まれた領域）が走行中のリンクと同一のリンクに該当しない場合、ステップＳ１１０において歩道有と判定しない。

続いて、図５Ｂを参照しながら、サーバ５０の制御部６０が歩道情報付加部６１ａの機能により実行する道路情報更新処理を説明する。道路情報更新処理は、ナビゲーションシステム１０から道路情報を受信したことに応じて実行される。道路情報更新処理が開始されると、制御部６０は、リンクＩＤと、検出された歩道の信頼度とを、受信する（ステップＳ２００）。すなわち制御部６０は、ナビゲーションシステム１０から送信されたリンクＩＤおよび歩道の信頼度を、通信部８０を介して受信する。

続いて制御部６０は、リンクＩＤの歩道情報の信頼度累積値を更新する（ステップＳ２０５）。すなわち制御部６０は、ステップＳ２００で受信した情報に基づいて、どの歩道情報（リンクＩＤ、進行方向、左側または右側に応じた歩道情報）に対応する信頼度累積値を更新するかを特定する（図３Ｃを参照）。そして、制御部６０は、特定した歩道情報に対応して記録媒体７０に記録されている信頼度累積値７０ｂに、ステップＳ２００で受信した信頼度を加算することによって更新する。

続いて制御部６０は、信頼度累積値が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。すなわち制御部６０は、ステップＳ２０５で更新した更新後の信頼度累積値が閾値以上であるか否かを判定する。

ステップＳ２１０において閾値以上であると判定されなかった場合、制御部６０は道路情報更新処理を終了する。ステップＳ２１０において閾値以上であると判定された場合、制御部６０は、リンクＩＤの歩道情報を、歩道有りを示す値で更新する（ステップＳ２１５）。すなわち制御部６０は、ステップＳ２０５で更新した信頼度累積値に対応する歩道情報（リンクＩＤ，進行方向、左側または右側に応じた歩道情報）を歩道が存在することを示す値「１」で更新する。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、車道上に存在する車両から撮影された画像内に当該車道に沿った歩道が検出された場合に、当該車道を示す既存の道路情報に歩道情報を付加させる限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、歩道検出部と歩道情報付加部が車両側に設けられる構成であってもよい。この構成の場合、歩道検出部によって歩道が検出されると、歩道情報付加部は、サーバに対して指示を行い、サーバの記録媒体に記録された、既存の道路情報に歩道情報を付加させる。信頼度累積値による判定は、行われてもよいし、行われなくてもよい。
また例えば、歩道検出部および歩道情報付加部はサーバ側に備えられる構成であってもよい。この構成の場合、車両側は、例えば撮影した画像と撮影位置情報をサーバに送信する。サーバは、受信した画像に対して画像認識処理を行って歩道の有無を検出する。歩道が検出された場合に、信頼度累積値の判定等の処理を経て既存の道路情報に歩道情報を付加する。歩道検出部の機能の一部が車両で実施され、歩道検出部の残りの機能がサーバ側で実施されてもよい。
また例えば、歩道検出部および歩道情報付加部は車両側に備えられる構成（スタンドアロン）であってもよい。また、上記実施形態においては、同一の車両が道路情報取得部、経路探索部、歩道検出部を備える構成であったが、道路情報取得部と経路探索部を備える車両は必ずしも歩道検出部を備えていなくてもよい。すなわち、歩道を検出するための車両と、更新された道路情報を用いて経路探索や経路案内する車両とは、別体であってもよい。また、上述の実施形態の一部の構成が省略されてもよいし、処理の順序が変動または省略されてもよい。また、歩道に加えて、自歩道（自転車歩行者道）、自転車道についても本発明が適用されてもよい。

歩道検出部は、車両から撮影された車両の周辺の画像に基づいて、車両が存在する車道に沿った歩道を検出することができればよい。歩道検出部において、歩道は、車両が車道のうちの最も外側の車線を走行している場合に検出される構成であってもよい。最も外側、すなわち、複数車線のうち最も歩道に近い車線を走行中の車両から撮影された画像において歩道が検出された場合に、信頼度の高い情報であるとみなし、歩道が存在することを示す情報を付加するようにしてもよい。なおこの構成において、最も歩道に近い車線以外の車線を走行中の車両から撮影された画像に基づく歩道検出結果は、道路情報更新のためには利用されない。

歩道検出部においては、LIDAR(Light Detection and Ranging)やミリ波レーダー等カメラ以外の装置による検出結果をカメラによる検出結果と併用する構成であってもよい。なお、歩道の検出には、ＡＩによる画像認識の手法が採用されてもよい（例えば、セマンティックセグメンテーション、YOLO(You Only Look Once)等）。

また、更新対象地域における全てのリンクについて、歩道の有無を検出する構成であってもよいし、特定のリンクについて歩道の有無を検出する構成であってもよい。
また、カメラは、フロントカメラでもよいしリアカメラでもよい。側方に取り付けられたカメラでもよい。また、複数のカメラを併用する構成であってもよい。

歩道情報付加部は、歩道が検出された場合に、車道を示す既存の道路情報に歩道に関する歩道情報を付加させることができればよい。歩道情報のデータ構造は、上記実施形態で示した例に限定されず、種々のデータ構造が採用されてよい。歩道情報には、単に歩道の有無を示す情報だけでなく、通行しやすさの度合いを示す情報が含まれても良い。例えば、縁石で車道と隔てられているが防護柵では隔てられていない歩道、縁石では隔てられていないが防護柵で隔てられている歩道、縁石と防護柵の両方で隔てられている歩道、を異なる度合い（通行しやすさの度合い）を対応付けて扱うようにしてもよい。そして、経路探索部においては、通行しやすさの度合いが高い（通行しやすい）リンクほど、コストが小さく設定される構成であってもよい。

また、１つのリンクに相当する区間において、例えば歩道が途中で途切れている場合、その旨を示す情報（歩道がない部分がある）が歩道情報に含まれても良い。また、歩道が途切れている部分の両端点の位置や、途切れている部分の長さや、リンク長に対する途切れている部分の長さの割合が歩道情報に含まれても良い。そして、経路探索部において、これらの情報に応じてコストが調整されてもよい。例えばリンク長に対する歩道が途切れている部分の長さの割合が小さいほどコストが小さく設定される構成であってもよい。

なお、例えば運送会社の運送計画上、通行せざるを得ないリンクに歩道が存在しないことが分かっている場合、当該リンクの想定旅行時間を長く（想定車速を小さく）するような運送計画が作成されてもよい。歩道情報をこのように利用することで、無理のない運送計画を立案することができる。

さらに、本発明のように、車道上に存在する車両から撮影された画像内に当該車道に沿った歩道が検出された場合に、当該車道を示す既存の道路情報に歩道情報を付加させる手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１０…ナビゲーションシステム、２０…制御部、２１…道路情報更新プログラム、２１ａ…歩道検出部、２２…経路探索プログラム、２２ａ…道路情報取得部、２２ｂ…経路探索部、２３…経路案内プログラム、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ａ１…道路情報、４０…通信部、４１…ＧＮＳＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…カメラ、４５…ユーザＩ／Ｆ部、５０…サーバ、６０…制御部、６１…道路情報更新プログラム、６１ａ…歩道情報付加部、７０…記録媒体、７０ａ…地図情報、７０ａ１…道路情報、７０ｂ…信頼度累積値、８０…通信部

Claims (9)

1. 車両から撮影された前記車両の周辺の画像に基づいて、前記車両が存在する車道に沿った歩道を検出する歩道検出部と、
   前記歩道が検出された場合に、記録媒体に記録された、前記車道を示す既存の道路情報に前記歩道に関する歩道情報を付加させる歩道情報付加部と、
   を備える道路情報更新システム。
2. 前記歩道情報は、前記車両がマップマッチングしているリンクに対応付けられる、前記リンクに相当する道路区間に沿った前記歩道が存在することを示す情報である、
   請求項１に記載の道路情報更新システム。
3. 前記歩道情報は、前記歩道が、前記リンクの進行方向を基準として前記リンクの左右どちら側に位置するかを示す、
   請求項２に記載の道路情報更新システム。
4. 前記歩道検出部は、前記車道の幅方向の外側に立体物を検出し、前記立体物の前記幅方向のさらに外側に道路を検出した場合に、前記道路を前記歩道とみなす、
   請求項１〜請求項３のいずれかに記載の道路情報更新システム。
5. 前記歩道検出部において、前記歩道は、前記車両が前記車道のうちの最も外側の車線を走行している場合に検出される、
   請求項１〜請求項４のいずれかに記載の道路情報更新システム。
6. 複数の前記車両において撮影された前記画像に基づいて前記歩道情報が付加される、
   請求項１〜請求項４のいずれかに記載の道路情報更新システム。
7. 前記歩道情報付加部においては、
   前記歩道を検出した際に前記車両が走行している車線に応じた信頼度が蓄積され、
   前記車道について前記信頼度の累積値が閾値以上となった場合に、前記歩道情報が付加され、
   前記信頼度は、前記歩道に近い車線ほど高い、
   請求項６に記載の道路情報更新システム。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の道路情報更新システムによって更新された前記道路情報を取得する道路情報取得部と、
   前記道路情報に基づいて出発地から目的地までの経路を探索する経路探索部と、を備え、
   前記経路探索部は、前記歩道が存在するリンクのコストを前記歩道が存在しないリンクのコストより小さくして探索を行う、
   経路探索システム。
9. コンピュータを、
   車両から撮影された前記車両の周辺の画像に基づいて、前記車両が存在する車道に沿った歩道を検出する歩道検出部、
   前記歩道が検出された場合に、記録媒体に記録された、前記車道を示す既存の道路情報に前記歩道に関する歩道情報を付加させる歩道情報付加部、
   として機能させる道路情報更新プログラム。