JP2020180791A - 車両用装置、車両用プログラムおよび記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】車両とサーバとの間での通信における通信量を低減する。【解決手段】走路認識部１６は、車両の周辺を撮像する画像センサ３により撮像された画像に基づいて車両の走行する走路を認識する。方式選択部１７は、走路認識部１６により認識された走路を複数の道路モデルのうち少なくともいずれか１つに分類する。エッジ点抽出部１８は、走路認識部１６により認識された走路の境界を表すエッジ点のうち、方式選択部１７により分類された道路モデルを表現するために必要となるエッジ点を抽出する。パラメータ生成部１９は、方式選択部１７により分類された道路モデルを表す道路モデル情報と、エッジ点抽出部１８により抽出されたエッジ点と、を対応付けて、走路認識部１６により認識された走路を表す走路パラメータを生成する。地図生成部１５は、パラメータ生成部１９により生成された走路パラメータを含む地図情報を表すデータＤｋをサーバ２へ送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の外部に設けられたサーバとの間で通信を行う車両用装置、車両用プログラムおよび記憶媒体に関する。

特許文献１には、車両に搭載されたカメラにより撮像された画像を用いてランドマークなどの位置情報を記録し、それら情報をサーバなどにアップロードして疎な地図を生成し、車両の走行時には生成された疎な地図をダウンロードして自車両の位置を決定するシステムに関する技術が開示されている。

特表２０１８−５１０３７３号公報

上述したようなシステムでは、地図作成が行われる際、車両とサーバとの間で、各種情報をやり取りするための通信が行われる。このような通信に関するコストは、車両のユーザにより負担されることになる。このような事情から、ユーザの利便性を考えた場合、車両とサーバとの間での通信に関して、その通信量、通信負荷などを極力少なくすることが望ましい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両とサーバとの間での通信における通信量を低減することができる車両用装置、車両用プログラムおよび記憶媒体を提供することにある。

請求項１に記載の車両用装置は、車両の外部に設けられたサーバ（２）との間で通信を行うものであり、走路認識部（１６）、分類部（１７）、エッジ点抽出部（１８）、パラメータ生成部（１９）および送信部（１５）を備える。走路認識部は、車両の周辺を撮像する撮像装置（３）により撮像された画像に基づいて車両の走行する走路を認識する。分類部は、走路認識部により認識された走路を予め定められた複数の道路モデルのうち少なくともいずれか１つに分類する。

エッジ点抽出部は、走路認識部により認識された走路の境界を表すエッジ点のうち、分類部により分類された道路モデルを表現するために必要となるエッジ点を抽出する。パラメータ生成部は、分類部により分類された道路モデルを表す道路モデル情報と、エッジ点抽出部により抽出されたエッジ点と、を対応付けて、走路認識部により認識された走路を表す走路パラメータを生成する。送信部は、パラメータ生成部により生成された走路パラメータをサーバへ送信する。

このような構成によれば、例えば直線、曲線、クロソイドなどの道路モデルに応じて、それら道路モデルを表現するために必要となるエッジ点、つまりフィッティングする際に必要となる最低限のエッジ点だけが含まれる走路パラメータをサーバへ送信することになる。そのため、上記構成によれば、例えば走路の境界を表すエッジ点の全てをそのままサーバへ送信する場合に比べ、車両からサーバに対してデータをアップロードする際における通信量を大幅に抑えることができる。

なお、想定される複数の道路モデルの全てに対応できるように３次関数などの高次の関数でフィッティングをかけてからサーバへ送信するということも考えられるが、この場合、例えば対象となる走路が直線であった場合などでは無駄が多くなる。これに対し、上記構成によれば、走路認識部により認識された走路を少なくともいずれか１つの道路モデルに分類したうえで、その道路モデルを表現するために必要となるエッジ点だけに絞り込んでからサーバへ送信するため、車両からサーバに対してデータをアップロードする際における通信量を低く抑えることができる。したがって、上記構成によれば、車両とサーバとの間での通信における通信量を低減することができるという優れた効果が得られる。

第１実施形態に係る地図システムの構成を模式的に示す図 第１実施形態に係る道路モデルの具体例を模式的に示す図 第１実施形態に係るフィッティングの具体例を模式的に示す図 第１実施形態に係る地図情報のダウンロードに関する処理の内容を模式的に示す図 第１実施形態に係る地図情報のアップロードに関する処理の内容を模式的に示す図 第２実施形態に係る地図生成部により実行される処理の内容を模式的に示す図

以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１〜図５を参照して説明する。

図１に示す地図システム１は、自律的ナビゲーションのための地図システムである。地図システム１は、ＧＰＳなどの自車両の位置を特定する従来の機能に対して、追加的に機能してより高精度に位置の特定をすることに効果を発揮する。地図システム１は、大きく分けて、地図活用および地図更新の２つの機能を備えている。

地図活用においては、サーバ２に格納された地図情報が車両にダウンロードされ、車両はダウンロードされた地図情報と、例えばカメラなどの画像センサ３により撮像された画像に含まれる標識などのランドマークの位置とに基づいて自車両の位置を特定する。本明細書では、サーバ２に格納された地図情報のことを統合地図と称することがある。この場合、特定した自車両の現在位置に基づいて、車両制御部４が車両に搭載されたハードウェアを動作させるためのアクチュエータに対して対応する命令を出力することで運転支援が実現される。アクチュエータとは、例えばブレーキ、スロットル、ステアリング、ランプなど、車両をハードウェア的に制御するための装置である。

一方、地図更新においては、車両に搭載された画像センサ３、車速センサ５、図示しないミリ波センサなどの各種センサにより得られた情報がプローブデータとしてサーバ２にアップロードされ、サーバ２内の統合地図が逐次更新される。これにより、車両は、常に最新の地図情報に基づいて高精度に位置特定がされつつ、例えば運転支援や自動ステアリングが実現される。

地図システム１において、ヒューマンマシンインターフェース６は、各種の情報をユーザに通知したり、ユーザが所定の操作を車両に伝達したりするためのユーザインタフェースである。なお、本明細書では、ヒューマンマシンインターフェースのことをＨＭＩと省略することがある。ＨＭＩ６には、例えばカーナビゲーション装置に付属するディスプレイ、インストルメントパネルに内蔵されたディスプレイ、ウィンドシールドに投影されるヘッドアップディスプレイ、マイク、スピーカなどが含まれる。さらには、車両と通信可能に接続されたスマートフォンなどのモバイル端末も地図システム１内のＨＭＩ６になり得る。

ユーザはＨＭＩ６に表示される情報を視覚的に得るほか、音声や警告音、振動によっても情報を得ることができる。また、ユーザは、ディスプレイのタッチ操作や音声により車両に対して所望の動作を要求することができる。例えば、ユーザが地図情報を活用して自動ステアリングなどの高度運転支援のサービスを受けようとするとき、ユーザはＨＭＩ６を介して該機能を有効化する。例えば、ディスプレイ上に示された「地図連携」ボタンをタップすると地図活用の機能が有効化され、地図情報のダウンロードが開始される。

別の例では、音声にて命令を与えることにより地図活用の機能が有効化される。なお、地図更新に係る地図情報のアップロードについては、車両とサーバ２との通信が確立されている間常時実行されていてもよいし、「地図連携」ボタンをタップして地図活用の機能が有効化されている間に実行されるようにされてもよいし、ユーザの意思を反映する別のＵＩによって有効化されてもよい。

本実施形態の地図システム１は、サーバ２および車両側の各構成を備える。車両側の各構成とは、画像センサ３、車両制御部４、車速センサ５、ＨＭＩ６、ＧＰＳ受信部７および制御装置８などである。サーバ２は、画像センサ３などが搭載される車両から隔離した箇所に設けられている。サーバ２は、制御装置９を備えている。制御装置９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏなどを有するマイクロコンピュータを主体として構成されており、統合部１０および更新部１１を備える。

これら各機能ブロックは、制御装置９のＣＰＵが非遷移的実体的記憶媒体に格納されているコンピュータプログラムを実行することでコンピュータプログラムに対応する処理を実行することにより実現されている、つまりソフトウェアにより実現されている。統合部１０および更新部１１は、前述した地図更新に関する各種の処理を実行するためのものであり、それらの詳細については後述する。

ＧＰＳ受信部７は、図示しないＧＰＳアンテナを介して受信した信号により表されるＧＰＳ情報を表すデータＤａを制御装置８などへと出力する。車速センサ５は、車両の速度である車速を検出するものであり、車両が有する車輪の速度を検出する車輪速センサとして構成されている。車速センサ５は、その検出値である検出速度を表す信号Ｓａを制御装置８などへと出力する。

画像センサ３は、車両に搭載され、車両周辺の環境、具体的には車両の進行方向前方における所定範囲の環境を撮像する撮像装置である。なお、画像センサ３は、車両の進行方向前方を撮像するものに限らずともよく、例えば後方、側方を撮像するものでもよい。画像センサ３により撮像された車両周辺の環境の情報は、静止画または動画（以下、これらを総称して画像と称する）の形式で図示しないメモリに格納される。制御装置８は、そのメモリに格納されたデータＤｂを読み出し可能に構成されており、そのデータＤｂに基づいて各種処理を実行する。

制御装置８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏなどを有するマイクロコンピュータを主体として構成されている。制御装置８は、スケールファクタ補正部１２、エゴモーション算出部１３、ランドマーク検出部１４、地図生成部１５、走路認識部１６、方式選択部１７、エッジ点抽出部１８、パラメータ生成部１９、ローカライズ部２０などの機能ブロックを備える。これら各機能ブロックは、制御装置８のＣＰＵが非遷移的実体的記憶媒体に格納されているコンピュータプログラムを実行することでコンピュータプログラムに対応する処理を実行することにより実現されている、つまりソフトウェアにより実現されている。

制御装置８は、車両に搭載された電子制御装置、つまりＥＣＵなどの車載器の一部を構成するものであり、車両の外部に設けられたサーバ２との間で通信を行う車両用装置として機能するようになっている。したがって、制御装置８のマイクロコンピュータが実行するコンピュータプログラムには、車両の外部に設けられたサーバ２との間で通信を行うための車両用プログラムが含まれている。

スケールファクタ補正部１２は、車速センサ５から与えられる信号Ｓａおよび画像センサ３により撮像された画像を表すデータＤｂに基づいて、車速センサ５のスケールファクタを学習する。なお、本明細書では、スケールファクタ補正部のことをＳＦ補正部と省略することがある。車速センサ５のスケールファクタとは、車速センサ５の測定対象である車速に対する車速センサ５の検出値の比、つまり車速センサ５の入力変化に対する出力変化の比のことであり、車速センサ５の検出値から車速の真値を求めるための係数である。ＳＦ補正部１２は、車速センサ５から与えられる信号Ｓａと学習により補正されたスケールファクタとに基づいて自車両の車速を検出し、その検出値を表すデータＤｃをエゴモーション算出部１３へと出力する。

ランドマーク検出部１４は、データＤｂに基づいて、ランドマークを検出し、検出したランドマークの位置に関するランドマーク位置情報を表すデータＤｄを地図生成部１５へと出力する。なお、ランドマークの位置の検出手法としては、様々な手法を採用することができる。上記ランドマークには、例えば標識、看板、電柱や街灯などのポール、白線、信号機などが含まれる。

エゴモーション算出部１３は、データＤｂに基づいて、自車挙動、つまり車両自身の姿勢を表すパラメータであるエゴモーションを算出する。この場合、エゴモーションの算出には、Structure From Motionの手法が用いられる。なお、本明細書では、Structure From MotionのことをＳＦＭと省略することがある。また、この場合、エゴモーション算出部１３は、エゴモーションの算出について、ＧＰＳ情報を表すデータＤａに基づく補正、つまりＧＰＳ補正を実施可能に構成されている。

エゴモーション算出部１３は、自車両の移動量を知ることができるが、そのスケールの精度に課題がある。そこで、エゴモーション算出部１３は、車速の検出値を表すデータＤｃに基づいて自車両の移動速度を取得し、その移動速度に基づいて上記スケールの精度を向上させるようになっている。エゴモーション算出部１３は、算出したエゴモーションを表すデータＤｅを地図生成部１５へと出力する。

走路認識部１６は、データＤｂおよびＤｃに基づいて、自車両の走行する走路を認識して道路パラメータを取得する。なお、走路認識部１６により実行される各処理は、走路認識手順に相当する。道路パラメータには、車線の幅であるレーン幅、車線すなわち道路の曲率などの車線の形状を表す情報が含まれる。また、道路パラメータには、車線の幅方向中央位置から自車両の位置までの距離を表すオフセット、車線すなわち道路の接線方向と自車両の進行方向とのなす角度を表すヨー角などの車線の形状に対する自車両の走行状態を表す情報も含まれる。

走路認識部１６は、道路パラメータを表すデータＤｆを車両制御部４へと出力する。また、走路認識部１６は、認識した走路を表すデータＤｇを方式選択部１７およびエッジ点抽出部１８へと出力する。方式選択部１７は、データＤｇに基づいて、走路認識部１６により認識された走路が、予め定められた複数の道路モデルのいずれに合うのかを判断し、フィッティング方式を選択する。

すなわち、方式選択部１７は、走路認識部１６により認識された走路を予め定められた複数の道路モデルのうち少なくともいずれか１つに分類するものであり、分類部としての機能を有する。なお、方式選択部１７により実行される各処理は、分類手順に相当する。上記道路モデルとしては、例えば図２に示すように、「直線」の道路モデル、「曲線」の道路モデル、「クロソイド」の道路モデル、「複合」の道路モデルなどを挙げることができる。

これら道路モデルのうち、「クロソイド」は、カーブの前後で緩和曲線が存在するものである。また、これら道路モデルのうち、「複合」は、上記した各道路モデルの少なくとも２つが複合したものであり、例えば図２に示すように、車線幅が減少する箇所が存在するとともに、左車線が直線からクロソイドへと変化し、その後、再び直線へと変化するような道路モデルを挙げることができる。

上記したフィッティング方式として、これら道路モデルのそれぞれに対応した方式が存在することになる。方式選択部１７は、図３に示すように複数の近似処理を計算し、各方式のうち最もフィッティング誤差が少ない方式を選択するようになっている。なお、図３では、実線によりクロソイド近似の例が示されており、破線により直線近似の例が示されている。方式選択部１７は、このようにして選択した方式、つまり分類した道路モデルを表すデータＤｈをエッジ点抽出部１８およびパラメータ生成部１９へと出力する。

エッジ点抽出部１８は、データＤｇおよびＤｈに基づいて、走路認識部１６により認識された走路の境界を表すエッジ点のうち、方式選択部１７により分類された道路モデルを表現するために必要となるエッジ点を抽出する。上記エッジ点とは、白線、道路端などの境界を表すためのものである。なお、エッジ点抽出部１８により実行される各処理は、エッジ点抽出手順に相当する。

具体的には、エッジ点抽出部１８は、図３に示すような近似曲線からの誤差が最も小さい点を複数選択して抽出するようになっている。なお、サーバ２側での合成時、つまり統合時にフィルタされていない点を考慮すると、複数回分の道路データを合成することも可能であり、このようにすれば、誤フィッティングを抑制することができる。エッジ点抽出部１８は、抽出したエッジ点を表すデータＤｉをパラメータ生成部１９へと出力する。

パラメータ生成部１９は、データＤｈおよびＤｉに基づいて、方式選択部１７により分類された道路モデルを表す道路モデル情報と、エッジ点抽出部１８により抽出されたエッジ点と、を対応付けて、走路認識部１６により認識された走路を表す走路パラメータを生成する。なお、パラメータ生成部１９により実行される各処理は、パラメータ生成手順に相当する。

パラメータ生成部１９は、生成した走路パラメータを表すデータＤｊを地図生成部１５へと出力する。地図生成部１５は、ランドマーク検出部１４から与えられるデータＤｄ、エゴモーション算出部１３から与えられるデータＤｅおよびパラメータ生成部１９から与えられるデータＤｊに基づいて地図情報を生成する。なお、本明細書では、地図生成部１５により生成される地図情報のことをプローブ地図と称することがある。

地図生成部１５により生成されたプローブ地図を表すデータＤｋは、プローブデータとしてサーバ２にアップロードされるとともに、ローカライズ部２０へと出力される。したがって、本実施形態では、地図生成部１５は、走路パラメータをサーバ２へ送信する送信部としての機能を有する。なお、このような送信に関して地図生成部１５が実行する各処理は、送信手順に相当する。プローブ地図は、ＳＦＭの精度に限界があることなどから、その精度は十分に高いとは言い難い。

そこで、サーバ２の統合部１０は、各車両の車載器から送信されるデータＤｊに基づいて、複数のプローブ地図を重ね合わせて統合し、地図の精度を向上させる。サーバ２の更新部１１は、統合部１０による統合が成功すると、統合地図を更新する。この場合、統合部１０は、上述した統合の際、走路パラメータに基づいてエッジ点を復元する、つまり走路パラメータをエッジ点に戻し、そのエッジ点を用いて統合に関する各種の処理を実行する。なお、統合部１０は、走路パラメータそのものを用いて統合に関する各種の処理を実行してもよい。

サーバ２は、統合地図を表すデータＤｌを各車両の車載器へと配信する。なお、このような配信に関してサーバ２が実行する各処理は、配信手順に相当する。この場合、サーバ２は、配信先の車両の概略位置をＧＰＳ情報などに基づいて特定し、その概略位置の周辺、例えば概略位置を中心とした半径数ｋｍの範囲の統合地図を配信する。つまり、サーバ２は、複数の車両から送信される走路パラメータを含むプローブ地図に基づいて車両の周辺の地図情報を生成して車両に配信するようになっている。なお、車両側、つまり車載器側に地図が存在する場合、その地図との差分配信も可能である。

ローカライズ部２０は、自車両の現在位置を推定するローカライズを実行する。ローカライズ部２０は、サーバ２から統合地図を表すデータＤｌをダウンロードし、そのダウンロードしたデータＤｌと、プローブ地図を表すデータＤｋおよび画像センサ３により撮像された画像を表すデータＤｂに基づいて、統合地図に対してローカライズを行う。なお、ローカライズ部２０は、プローブ地図を表すデータＤｋを用いることなく、ローカライズを実行することもできる。

ローカライズ部２０は、ローカライズが成功した場合、地図情報に基づく道路パラメータを算出する。ローカライズ部２０は、地図情報に基づく道路パラメータを表すデータＤｍを車両制御部４へと出力する。車両制御部４は、走路認識部１６から与えられるデータＤｆとローカライズ部２０から与えられるデータＤｍとに基づいて、自車両の走行を制御するための各種の処理を実行する。すなわち、車両制御部４は、道路パラメータに基づいて自車両の走行を制御するための各種の処理を実行する。

制御装置８は、上述した各機能ブロックの他に、不揮発性メモリ２１、揮発性メモリ２２などを備える。不揮発性メモリ２１は、例えばフラッシュＲＯＭなどであり、その記憶容量は、統合地図を表すデータＤｌの一部しか記憶することができない、比較的小さい容量となっている。また、揮発性メモリ２２は、例えばＲＡＭなどであり、その記憶容量は、統合地図を表すデータＤｌの全てを確実に記憶することができる、比較的大きい容量となっている。不揮発性メモリ２１には、特定の箇所に対応する地図情報である特定地図情報が予め記憶されている。

上述した特定箇所としては、下記（ａ）〜（ｄ）のような箇所が想定される。
（ａ）車両のイグニッションスイッチのオンオフの頻度が高い箇所
（ｂ）地図情報の情報量が多い箇所
（ｃ）通信環境が良好ではない箇所
（ｄ）車両の通過頻度が高い箇所

上記（ａ）の具体例としては、例えば、自宅、勤務先などの周辺が挙げられる。上記（ｂ）の具体例としては、例えば、高速道路のジャンクション周辺、車線数が非常に多い箇所、複雑な道路形状の箇所などが挙げられる。上記（ｃ）の具体例としては、例えば、地方、ビル、駐車場などが挙げられる。上記（ｄ）の具体例としては、通勤の経路などが挙げられる。不揮発性メモリ２１に記憶された特定地図情報は、更新がある場合には、その差分だけの更新を行うことができる。また、このような特定の箇所、ひいては特定地図情報は、試験走行などにより収集された情報、その時点までに各車両の車載器から収取されたプローブデータなどに基づいて、予め取得しておくことが可能である。

上述したように、ローカライズ部２０は、サーバ２から統合地図を表すデータＤｌをダウンロードするようになっているが、その際、上記特定地図情報を除く情報だけを受信する。つまり、ローカライズ部２０は、サーバ２から配信される地図情報のうち特定地図情報を除く情報を受信する受信部としての機能を有する。なお、このような受信に関してローカライズ部２０が実行する各処理は、受信手順に相当する。ローカライズ部２０は、受信した地図情報を揮発性メモリ２２に記憶する。

ローカライズ部２０は、車両のイグニッションスイッチがオンされる度、つまりＩＧ−ＯＮの度に、上記した地図情報の受信を行う。このような地図情報のダウンロードの流れは、図４に示すようなものとなる。すなわち、ステップＳ１１０では、ＩＧ−ＯＮであるか否かが判断される。ＩＧ−ＯＮになると、ステップＳ１１０で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０では、サーバ２から配信される地図情報のうち特定地図情報を除く地図情報がダウンロードされる。ステップＳ１２０の実行後はステップＳ１３０に進み、ステップＳ１２０でダウンロードされた地図情報が、揮発性メモリ２２に記憶される。ローカライズ部２０は、ローカライズを実行する際、不揮発性メモリ２１に記憶された特定地図情報と、揮発性メモリ２２に記憶された地図情報とを読み出して利用するようになっている。

上述したように、地図生成部１５は、走路パラメータが含まれたプローブ地図を表すデータＤｋを、サーバ２にアップロードするようになっている。地図生成部１５は、走路パラメータを表すデータＤｊを保存するデータ保存部１５ａを備える。データ保存部１５ａとしては、例えば高速小容量メモリであるキャッシュメモリを挙げることができる。地図生成部１５は、受信したデータＤｊをデータ保存部１５ａに一時的に保存しておき、サーバ２へのアップロードが完了すると保存したデータＤｊを削除するようになっている。

この場合、地図生成部１５によるデータＤｋのアップロードのタイミング、つまりデータの送信タイミングは、走路パラメータを表すデータＤｊが所定のデータ量に達したと判断されるタイミングとなっている。つまり、地図生成部１５は、走路パラメータを表すデータＤｊがある程度蓄積される度にプローブ地図を表すデータＤｋのアップロードを実行する。

このようなアップロードの具体的な流れは、図５に示すようなものとなる。すなわち、図５に示すように、ステップＳ２１０では、前回のアップロードを行った時点以降において、車両が通過したランドマークの数が所定の判定数に達したか否かが判断される。ランドマークの数が判定数に達していない場合、ステップＳ２１０で「ＮＯ」となり、ステップＳ２２０に進む。

ステップＳ２２０では、前回のアップロードを行った時点以降における車両の走行距離が所定の判定距離に達したか否かが判断される。走行距離が判定距離に達していない場合、ステップＳ２２０で「ＮＯ」となり、ステップＳ２３０に進む。ステップＳ２３０では、前回のアップロードを行った時点以降における車両の走行時間が所定の判定時間に達しているか否かが判断される。走行時間が判定時間に達していない場合、ステップＳ２３０で「ＮＯ」となり、本処理が終了となる。

このように、ステップＳ２１０、Ｓ２２０およびＳ２３０の全てで「ＮＯ」となる場合、つまりランドマークの数が判定数に達していない場合、走行距離が判定距離に達していない場合、且つ、走行時間が判定時間に達していない場合には、データＤｋのアップロードは行われない。一方、ランドマークの数が判定数に達している場合、ステップＳ２１０で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２４０に進む。また、走行距離が判定距離に達している場合、ステップＳ２２０で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２４０に進む。

また、走行時間が判定時間に達している場合、ステップＳ２３０で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２４０に進む。ステップＳ２４０では、プローブ地図を表すデータＤｋがサーバ２にアップロードされる。このように、ステップＳ２１０、Ｓ２２０およびＳ２３０のいずれかで「ＹＥＳ」となる場合、つまりランドマークの数が判定数に達している場合、走行距離が判定距離に達している場合、および、走行時間が判定時間に達している場合のいずれかである場合には、データＤｋのアップロードが行われる。

言い換えると、地図生成部１５は、車両が通過したランドマークの数が判定数に達した時点、車両の走行距離が判定距離に達した時点および車両の走行時間が判定時間に達した時点のうち少なくとも１つの時点を前述した送信タイミングとするようになっている。なお、判定数、判定距離および判定時間は、データＤｊがどの程度蓄積される度にデータＤｋのアップロードを行うか、つまり前述したデータ量に応じて、適宜設定すればよい。

以上説明したように、本実施形態の制御装置８は、車両の走行する走路を認識する走路認識部１６、方式選択部１７、エッジ点抽出部１８、パラメータ生成部１９および地図生成部１５を備える。走路認識部１６は、画像センサ３により撮像された画像に基づいて、車両の走路を認識する。方式選択部１７は、走路認識部１６により認識された走路を予め定められた複数の道路モデルのうち少なくともいずれか１つに分類する分類部として機能する。

エッジ点抽出部１８は、走路認識部１６により認識された走路の境界を表すエッジ点のうち、分類部により分類された道路モデルを表現するために必要となるエッジ点を抽出する。パラメータ生成部１９は、分類部により分類された道路モデルを表す道路モデル情報と、エッジ点抽出部１８により抽出されたエッジ点と、を対応付けて、走路認識部１６により認識された走路を表す走路パラメータを生成する。地図生成部１５は、パラメータ生成部１９により生成された走路パラメータをサーバ２へ送信する送信部として機能する。

このような構成によれば、例えば直線、曲線、クロソイドなどの道路モデルに応じて、それら道路モデルを表現するために必要となるエッジ点、つまりフィッティングする際に必要となる最低限のエッジ点だけが含まれる走路パラメータを表すデータＤｊが含まれるデータＤｋをサーバ２に送信することになる。言い換えると、この場合、分類された道路モデルを表現するために不要であるエッジ点が省かれた走路パラメータを表すデータＤｊが含まれるデータＤｋがサーバ２へと送信されることになる。このようなことから、上記構成によれば、例えば走路の境界を表すエッジ点の全てをそのままサーバ２へ送信する場合に比べ、車両からサーバ２対してデータをアップロードする際における通信量を大幅に抑えることができる。

なお、想定される複数の道路モデルの全てに対応できるように３次関数などの高次の関数でフィッティングをかけてからサーバへ送信するということも考えられるが、この場合、例えば対象となる走路が直線であった場合などでは無駄が多くなる。これに対し、上記構成によれば、走路認識部１６により認識された走路を少なくともいずれか１つの道路モデルに分類したうえで、その道路モデルを表現するために必要となるエッジ点だけに絞り込んでからサーバ２へ送信するため、車両からサーバ２に対してデータをアップロードする際における通信量を低く抑えることができる。したがって、本実施形態によれば、車両とサーバ２との間での通信における通信量を低減することができるという優れた効果が得られる。

上記構成の制御装置８には、コスト低減の観点から、サーバ２から配信された地図情報を記憶するための記憶装置として、ＨＤＤ、ＳＤＤなどの大容量の不揮発性の記憶装置は搭載されておらず、揮発性の記憶装置である揮発性メモリ２２が搭載されている。そのため、上記構成では、制御装置８のローカライズ部２０は、イグニッションスイッチがオンされる度に、サーバ２から地図情報をダウンロードする必要がある。

したがって、上記構成では、車両のイグニッションスイッチのオンオフの頻度が高い箇所では、地図情報のダウンロードが完了するまで地図システム１が動作できなくなるおそれがある。また、上記構成では、地図情報の情報量が多い箇所、通信環境が良好ではない箇所では、地図情報のダウンロードが完了するまでの時間が長くなり、その結果、地図システム１が動作できなくなる時間および区間が増えるおそれがある。

そこで、本実施形態では、小容量の不揮発性メモリ２１を設け、その不揮発性メモリ２１に上記した各箇所の地図情報である特定地図情報を予め記憶しておき、ローカライズ部２０は、サーバ２から地図情報をダウンロードする際、その特定地図情報を除く情報だけを受信するようになっている。このようにすれば、地図システム１が動作できなくなる時間および区間を減らすことができるうえ、車両がサーバ２からデータをダウンロードする際における通信量を低く抑えることができる。

また、この場合、不揮発性メモリ２１には、車両の通過頻度が高い箇所の地図情報である特定地図情報も予め記憶されている。このようにすれば、車両の通過頻度が高い箇所の地図情報について、イグニッションスイッチがオンされる度にダウンロードされることがなくなるため、その分だけ車両がサーバ２からデータをダウンロードする際における通信量を低く抑えることができる。

地図生成部１５は、走路パラメータを表すデータＤｊが所定のデータ量に達したと判断される送信タイミングで、そのデータＤｊを含むプローブ地図を表すデータＤｋの送信を実行するようになっている。このようにすれば、パラメータ生成部１９により走路パラメータを表すデータＤｊが生成される度にデータＤｋの送信を実行する場合に比べ、データＤｋの送信頻度が低く抑えられ、その結果、車両からサーバ２に対してデータをアップロードする際における通信負荷を低く抑えることができる。

また、地図生成部１５は、車両が通過したランドマークの数が所定の判定数に達した時点、車両の走行距離が所定の判定距離に達した時点および車両の走行時間が所定の判定時間に達した時点のうち少なくとも１つの時点を、上記した送信タイミングとするようになっている。このようにすれば、データＤｋをアップロードするタイミングである送信タイミングを、所望するタイミングに精度良く設定することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図６を参照して説明する。
本実施形態では、第１実施形態に対し、地図生成部１５が有する送信部としての機能に変更が加えられている。地図生成部１５は、例えばトンネル内など、車両がサーバ２との通信を行うことができない箇所では、データのアップロードができない。そのため、このような箇所では、データ保存部１５ａに保存されたデータ量は増え続けることになる。

地図生成部１５が受信したデータＤｊのデータ量がデータ保存部１５ａの最大保存容量を超えた場合、データＤｊを保持しきれなくなるため、データ量が最大保存容量を超える前に、何らかの条件に基づいてデータを削除する必要がある。そこで、本実施形態では、地図生成部１５は、データ保存部１５ａに保存されたデータが所定の許容データ量に達すると、保存された各データに優先度を付与し、その優先度に基づいてデータの取捨選択を実行するようになっている。この場合、許容データ量は、データ保存部１５ａの最大保存容量未満の所定値に設定されている。このような処理の流れは、例えば図６に示すようなものとなる。

すなわち、図６に示すように、ステップＳ３１０では、データＤｋのアップロードを行うことができるか否かが判断される。ここで、データＤｋのアップロードが可能であると判断された場合、ステップＳ３１０で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３２０に進む。ステップＳ３２０では、アップロードが実行されてデータＤｋがサーバ２に送信される。ステップＳ３２０の実行後はステップＳ３３０に進み、データ保存部１５ａに保存されたデータＤｊが削除される。ステップＳ３３０の実行後、本処理が終了となる。

一方、データＤｋのアップロードが不可能であると判断された場合、ステップＳ３１０で「ＮＯ」となり、ステップＳ３４０に進む。ステップＳ３４０では、データ保存部１５ａに保存されたデータのデータ量である保存データ量が許容データ量に達したか否かが判断される。ここで、保存データ量が許容データ量に達していない場合、ステップＳ３４０で「ＮＯ」となり、本処理が終了となる。

一方、保存データ量が許容データ量に達している場合、ステップＳ３４０で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３５０に進む。ステップＳ３５０では、データ保存部１５ａに保存された各データに優先度が付与される。ステップＳ３５０の実行後はステップＳ３６０に進み、付与された優先度に基づいてデータ保存部１５ａに保存された各データの取捨選択が行われる。ステップＳ３６０の実行後、本処理が終了となる。

地図生成部１５による優先度の具体的な付与の手法としては、次の３つの手法のうち、いずれか１つ、または、少なくともいずれか２つの組み合わせを採用することができる。
［１］第１手法
第１手法では、地図生成部１５は、最終更新日が古いデータほど優先度が高くなるようにデータ保存部１５ａに保存された各データに優先度を付与する。

このような第１手法により付与された優先度に基づいて各データの取捨選択が行われた場合、最終更新日が最も新しいデータから新しい順に削除されていき、最終更新日が古いデータほど優先的に残されることになる。このようにすれば、より重要度の高い最終更新日が古いデータをサーバ２にアップロードすることを可能にしつつ、データ保存部１５ａの保存容量を適切に確保することができる。

［２］第２手法
第２手法では、地図生成部１５は、サーバ２からの指示に基づいてデータ保存部１５ａに保存された各データに優先度を付与する。サーバ２からの指示の具体的な内容として、例えば次のような例を挙げることができる。すなわち、サーバ２は、所定の車両の地図生成部１５に対し、トンネルの一部分（例えば、入口から中間部までの部分）に関するデータを残すとともにトンネルの他の部分（例えば、中間部から出口までの部分）に関するデータを削除するように各データの優先度を指示する。

そして、サーバ２は、所定の車両とは別の車両の地図生成部１５に対し、トンネルの一部分に関するデータを削除するとともにトンネルの他の部分に関するデータを残すように優先度を指示する。このようにすれば、サーバ２は、トンネル全体に関するデータを取得することができるうえ、各車両の地図生成部１５は、それらのデータ保存部１５ａの保存容量を適切に確保することができる。

また、サーバ２からの指示の具体的な内容として、例えば次のような例を挙げることができる。すなわち、サーバ２は、各車両の地図生成部１５に対し、データ保存部１５ａに保存された各データのうちサーバ２が生成した統合地図に情報が存在しない箇所に関するデータの優先度を、統合地図に情報が存在する箇所に関するデータの優先度よりも高くするように各データの優先度を指示する。このようにすれば、サーバ２は、その時点で生成された統合地図に存在しないデータを優先的に取得することができるうえ、各車両の地図生成部１５は、それらのデータ保存部１５ａの保存容量を適切に確保することができる。

［３］第３手法
第３手法では、地図生成部１５は、自身の判断に基づいてデータ保存部１５ａに保存された各データに優先度を付与する。例えば、地図生成部１５は、データ保存部１５ａに保存された各データのうち自身が生成したプローブ地図に情報が存在しない箇所に関するデータの優先度を、プローブ地図に情報が存在する箇所に関するデータの優先度よりも高くするように各データの優先度を指示する。このようにすれば、地図生成部１５は、その時点で生成されたプローブ地図に存在しないデータを優先的に残して新たなプローブ地図の生成に用いることができるうえ、データ保存部１５ａの保存容量を適切に確保することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
地図生成部１５は、データ保存部１５ａに保存されたデータが許容データ量に達すると、保存された各データに優先度を付与し、その優先度に基づいてデータの取捨選択を実行するようになっている。このようにすれば、数ｋｍに及ぶような比較的長いトンネルを車両が通過する際など、車両がサーバ２との通信を行うことができない期間が長期化する場合でも、データ保存部１５ａに保存されたデータの量が最大保存容量を超えてしまうことが無くなる。

この場合、各データに優先度を付与したうえで、その優先度が低いものから順にデータを削除するようにデータ保存部１５ａに保存された各データの取捨選択が実行されるようになっている。その結果、車両側またはサーバ２側での地図の生成に際して、相対的に必要性の高いデータが優先的に残されるとともに、相対的に必要性の低いデータから順番に削除されるようになっている。したがって、本実施形態によれば、限りあるデータ保存部１５ａの保存可能容量を最大限に活用しつつ、車両とサーバ２との通信環境の良し悪しに依存することなく地図システム１における地図の生成および更新の精度を良好に維持することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。

地図システム１において、それぞれの機能ブロックは分散されていてもよい。例えば、車両側、つまり車載器側の制御装置８が備える各機能ブロックの一部がサーバ２側の制御装置９に設けられ、各制御装置が通信を介して各種データの送受信を行うことにより、上記実施形態で説明した各処理を実行する構成としてもよい。

地図生成部１５は、図６に示したステップＳ３４０、Ｓ３５０およびＳ３６０の処理を、常時実行するようにしてもよい。つまり、地図生成部１５は、通信環境が悪くデータのアップロードができない場合だけでなく、常時、データ保存部１５ａに保存された保存データ量が許容データ量を超えないように各データの取捨選択を行ってもよい。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

２…サーバ、３…画像センサ、８…制御装置、１５…地図生成部、１５ａ…データ保存部、１６…走路認識部、１７…方式選択部、１８…エッジ点抽出部、１９…パラメータ生成部、２０…ローカライズ部、２１…不揮発性メモリ、２２…揮発性メモリ。

Claims (10)

1. 車両の外部に設けられたサーバ（２）との間で通信を行う車両用装置であって、
   車両の周辺を撮像する撮像装置（３）により撮像された画像に基づいて前記車両の走行する走路を認識する走路認識部（１６）と、
   前記走路認識部により認識された走路を予め定められた複数の道路モデルのうち少なくともいずれか１つに分類する分類部（１７）と、
   前記走路認識部により認識された前記走路の境界を表すエッジ点のうち、前記分類部により分類された前記道路モデルを表現するために必要となるエッジ点を抽出するエッジ点抽出部（１８）と、
   前記分類部により分類された前記道路モデルを表す道路モデル情報と、前記エッジ点抽出部により抽出されたエッジ点と、を対応付けて、前記走路認識部により認識された前記走路を表す走路パラメータを生成するパラメータ生成部（１９）と、
   前記パラメータ生成部により生成された前記走路パラメータを前記サーバへ送信する送信部（１５）と、
   を備える車両用装置。
2. 前記サーバは、複数の前記車両から送信される前記走路パラメータに基づいて前記車両の周辺の地図情報を生成して前記車両に配信するようになっており、
   さらに、
   特定の箇所に対応する前記地図情報である特定地図情報を予め記憶する不揮発性メモリ（２１）と、
   前記サーバから配信される前記地図情報のうち前記特定地図情報を除く情報を受信する受信部（２０）と、
   前記受信部により受信された前記地図情報を記憶する揮発性メモリ（２２）と、
   を備える請求項１に記載の車両用装置。
3. 前記送信部は、前記パラメータ生成部により生成された前記走路パラメータを表すデータが所定のデータ量に達したと判断される送信タイミングで、前記走路パラメータの送信を実行する請求項１または２に記載の車両用装置。
4. 前記送信部は、前記車両が通過したランドマークの数が所定の判定数に達した時点、前記車両の走行距離が所定の判定距離に達した時点および前記車両の走行時間が所定の判定時間に達した時点のうち少なくとも１つの時点を前記送信タイミングとする請求項３に記載の車両用装置。
5. 前記送信部は、
   前記パラメータ生成部により生成された前記走路パラメータを表すデータを保存するデータ保存部（１５ａ）を備え、
   前記データ保存部に保存されたデータが所定の許容データ量に達すると、保存された各データに優先度を付与し、その優先度に基づいてデータの取捨選択を実行する請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用装置。
6. 前記送信部は、最終更新日が古いデータほど優先度が高くなるように前記データ保存部に保存された各データに優先度を付与する請求項５に記載の車両用装置。
7. 前記送信部は、前記サーバからの指示に基づいて前記データ保存部に保存された各データに優先度を付与する請求項５または６に記載の車両用装置。
8. 前記サーバは、
   複数の前記車両から送信される前記走路パラメータに基づいて前記車両の周辺の地図情報を生成して前記車両に配信するようになっており、
   前記データ保存部に保存された各データのうち前記地図情報が存在しない箇所に関する前記データの優先度を前記地図情報が存在する箇所に関する前記データの優先度よりも高くするように前記各データの優先度を指示する請求項７に記載の車両用装置。
9. 車両の外部に設けられたサーバ（２）との間で通信を行う車両用装置（８）に、
   車両の周辺を撮像する撮像装置（３）により撮像された画像に基づいて前記車両の走行する走路を認識する走路認識手順と、
   前記走路認識手順により認識された走路を予め定められた複数の道路モデルのうち少なくともいずれか１つに分類する分類手順と、
   前記走路認識手順により認識された前記走路の境界を表すエッジ点のうち、前記分類手順により分類された前記道路モデルを表現するために必要となるエッジ点を抽出するエッジ点抽出手順と、
   前記分類手順により分類された前記道路モデルを表す道路モデル情報と、前記エッジ点抽出手順により抽出されたエッジ点と、を対応付けて、前記走路認識手順により認識された前記走路を表す走路パラメータを生成するパラメータ生成手順と、
   前記パラメータ生成手順により生成された前記走路パラメータを前記サーバに対して送信する送信手順と、
   を実行させる車両用プログラム。
10. 請求項９に記載の車両用プログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体。

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