JP2020506388A - デジタルマップを更新するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明により、自動車を位置特定するためのデジタルマップを更新するための方法、計算ユニット（１０）、および計算ユニット（１０）を有するシステムが提案される。自動車を位置特定するためのデジタルマップを更新する方法では、デジタルマップを更新するために車両によって周辺情報が検出され、検出された周辺情報がデジタルマップに記憶されている周辺情報と比較される。この場合、車両はデジタルマップにおいて位置特定されており、このことは、デジタルマップにおいて車両の現在地または位置がわかっていることを意味する。車両は、周辺情報を検出するために、最後に実施された周辺情報の比較が少なくとも１つの別の随意のルートと比較して時間的に最も長くさかのぼる第１のルートに沿ってナビゲートされる。

Description

本発明は、自動車を位置特定するためのデジタルマップを更新するための方法、計算ユニット、および計算ユニットを有するシステムに関する。

できるだけ間違いなく現実を再現する高精度のデジタルマップは、高度自動運転または完全自動運転のためには重要である。なぜならば、このようなマップによって自動車を位置特定し、ひいては自身の位置を確認することができるからである。

独国特許出願公開第１０２００８０１２６６１号明細書には、自動車のデジタルマップを更新するための更新装置が記載されている。更新装置は、現在の交通状況、車両の動きだけでなく、道路状況さえも測定する多数のセンサを有する。これらの測定値は中央部に送信され、中央部はこれらの測定値を評価し、次いでデジタルマップを更新するための対応する更新データを他の車両に送信する。したがって、例えば、ルート上の渋滞を確認することができ、他の車両は、周辺ルートを経由してこの渋滞を回避することができる。

独国特許出願公開第１０２００８０５３５３１号明細書には、車両のデジタルマップのデータを評価するための評価モジュールが記載されている。この場合、例えば、データの測定精度またはデータの最新性に関する情報が記憶され、車両の周辺認識センサの測定データと比較される。評価の結果は、次に、車両の運転者支援システムまたは安全システムに送信される。次いで、システムは、デジタルマップデータをどのような範囲で使用したいかを決定することができる。

独国特許出願公開第１０２００８０１２６６１号明細書 独国特許出願公開第１０２００８０５３５３１号明細書

本発明の課題は、特に高度自動運転または完全自動運転のために自動車におけるデジタルマップの使用を改善する方法を提供することである。
発明の開示

この課題を解決するために、本発明によれば、自動車を位置特定するためのデジタルマップを更新するための方法、この方法を実施する計算ユニット、およびこの計算ユニットを有するシステムが提案される。

自動車を位置特定するためのデジタルマップを更新する方法では、デジタルマップを更新するために車両によって周辺情報が検出され、検出された周辺情報がデジタルマップに記憶されている周辺情報と比較される。この場合、車両はデジタルマップにおいて位置特定されており、このことは、デジタルマップにおいて車両の現在地または位置がわかっていることを意味する。

この位置特定は、例えば、車両がランドマークを検出し、このランドマークで自身の位置を確かめることによって行うことができる。この場合のランドマークは、所在地がデジタルマップに極めて正確に記憶されており、所在地が変化しない物体である。このようなランドマークの例は、例えば、道路端に建てられた記念碑である。しかしながら、ランドマークは周辺に人工的に配置することもできる。すなわち、これらのランドマークは、周辺における位置特定を目的として意図的に配置されたものである。

検出され、記憶された周辺情報を比較することによって、マップデータが車両の現在の位置および周辺と一致するかどうかをチェックすることができる。この場合、一方では、マップの周辺が最後の更新以来どの程度変化したかを決定することができ、他方では、デジタルマップに記憶された周辺情報の不正確さも検出される。

周辺情報を検出する車両は、例えば、手動により操舵される車両であるが、高度に自動運転される車両であってもよいし、完全に自動運転される車両であってもよい。デジタルマップを更新する目的のみに役立つ車両であってもよく、主に乗員輸送のために使用され、車両所有者が自発的に、または有償で、例えば職場への往路または帰路でマップの更新を行う車両であってもよい。車両は、好ましくは自動車であるが、しかしながら、例えば適宜な周辺センサを有する、モータを備えていない車両であってもよい。

車両は、周辺情報を検出するために、検出され、デジタルマップに記憶されている最後に実施された周辺情報の比較が、少なくとも１つの別の随意のルートと比較して時間的に最も長くさかのぼる第１のルートに沿ってナビゲートされる。したがって、車両には選択のために様々なルートが提供されており、周辺情報の有効性の検証もしくは点検が時間的に最も長くさかのぼるルートが選択される。デジタルマップのマップ区画を通るルートがこのように古くなっている場合には、例えば、ルートの区間案内が、例えば工事現場によって全く変わってしまっていることもある。この方法の利点は、このようにして、デジタルマップが、デジタルマップに含まれる全てのマップ区間と共にできるだけ最新状態に保持されていることを保証できることである。

第１のルートおよび少なくとも１つの別の随意のルートは、好ましくは、共通の目的地または共通の中間目的地を含む。この場合、共通の目的地への可能なルートが、最後に行われた周辺情報の比較に関して比較される。このことは、周辺情報を検出する車両が目標なしにデジタルマップ上を走行するのではなく、明確な目的地を持っているという利点を有する。共通の目的地は、例えば、職場またはガソリンスタンドであってもよい。

第１のルートおよび少なくとも１つの別の随意のルートは、好ましくは、車線マークによって分離され、少なくとも部分的に隣接して配置された車線に沿って延在する。このことは、例えば、高速道路では、第１のルートとして、周辺情報の比較が別の斜線と比較して時間的に最も長くさかのぼる車線が選択されるという利点を有する。例えば、周辺情報を検出する車両として乗用車が使用される場合には、高速道路の右側車線縁部の視界はトラックによって遮られることが多い。

したがって、ルート選択によって、例えば、車両が時々右側車線を走行し、右側車線でデジタルマップに記憶されている周辺情報と比較するために周辺情報を検出することを保証することができる。代替的または付加的に、第１のルートと少なくとも１つの別の随意のルートとは、少なくとも部分的に、空間的に分離された車線に沿って延在する。このことは、例えば、高速道路で工事現場に基づいて車線が同じ方向に分岐し、部分的に工事現場の異なる側にさらに延在する場合に起こり得る。この場合、他の車線と比較して周辺情報の比較が時間的に最も長くさかのぼる車線が、周辺情報を検出し、比較するためのルートとして選択されることが可能である。例えば、主要道路から、比較的まれにしか通行されない側道へ曲がる場合である。したがって、比較的まれにしか通行されないマップ区間においてさえデジタルマップが最新の状態に保たれることが保証される。

好ましくは、第１のルートおよび少なくとも１つの別の随意のルートは一部区間で重複する。例えば、デジタルマップのこれらのいわゆる「分岐点」は、第１のルートを選択するための出発点として何度も使用することができる。これらの分岐点では、時間的により長くさかのぼる周辺情報の比較に基づいて、別のルートに対してどのルートが選択されるかを何度もチェックすることが可能である。したがって、このような分岐点は、このような次の分岐点までは第１のルートを選択すればよく、したがって計算能力を節約することができるという利点を提供する。そのような分岐点の例は交差点である。代替的にまたは付加的に、第１のルートと少なくとも１つの別のルートとは一部区間で互いに重なって延在してもよい。したがって、第１のルートおよび少なくとも１つの別のルートは、一部区間では同じように延在する。したがって、このような状況では異なるルート間の選択を行う必要がないので計算能力を節約することができる。このような状況は、例えば、単一車線の連邦道路への進入路で生じることもあり、進入路および連邦道路はそれぞれ１つのルートを表す。

好ましくは、周辺情報は所在地情報を表し、したがって対応して周辺物体の位置を表す。周辺情報を検出する車両がデジタルマップで位置特定された場合には、周辺で検出された物体までの距離を検出することができ、したがって、これらの物体の所在地を検出することができる。次いで、これらの周辺物体の検出された所在地をデジタルマップに記憶された周辺物体の所在地と比較することができ、したがって、測定データにおいて差を確認することができる。代替的または追加的に、周辺情報は、検出された周辺物体の種類、すなわち検出された周辺物体のタイプを表す。例えば、車両の位置で以前には周辺で道路標識が検出されが、道路標識がもはや検出されない場合、この道路標識が除去されたと仮定することができる。したがって、例えば、道路の延び具合が変更されたことを確認することもできる。

好ましくは、検出された周辺情報と記憶されている周辺情報との比較に依存して、デジタルマップに記憶されている周辺情報が更新される。例えば、デジタルマップに記録されていない車両の近傍の周辺物体が検出される場合もある。この場合、新たに加えられた周辺物体を新たな周辺情報（ランドマーク）としてデジタルマップに補足することが有利である。しかしながら、例えば、周辺物体の所在地の測定データに関して差のみが確認される場合もある。この場合には、例えば、周辺物体の新たな所在地をデジタルマップで更新するために、記憶されている測定データと新たに検出された測定データとの間の平均値を形成することができる。

好ましくは、デジタルマップに記憶されている、周辺情報に割り当てられた最新の情報に依存して、車両がナビゲートされる第１のルートが決定される。したがって、デジタルマップは、マップ要素がいつ最後に検出され、比較されたのかついての情報を含む。例えば、特定のマップ要素が調査されなかった時間が長ければ長いほど、このマップ要素の重み付けを大きくすることができる。したがって、長い間検出されなかった多くのマップ要素を有するマップ区間は全体として高く重み付けされ、車両をナビゲーションする場合に、全体として低く重み付けされたマップ区間と比較して好ましい。

さらに本発明は、少なくとも１つの計算ユニットと、メモリユニットと、位置測定ユニットと、周辺検出装置と、出力ユニットとを含むシステムを含む。例えばナビゲーションシステムのプロセッサである計算ユニットは、自動車を位置特定するためのデジタルマップを更新する上記方法を実施する。計算ユニットは、位置特定された車両によって検出された周辺情報と、デジタルマップに記憶されている周辺情報とを相互に比較するように構成されている。さらに、計算ユニットは、最後に実施された周辺情報の比較が、少なくとも１つの別の随意のルートと比較して時間的に最も長くさかのぼる第１のルートに沿って車両をナビゲートするように構成されている。好ましくは、計算ユニットは、同様に、検出された周辺情報とデジタルマップに記憶されている周辺情報との比較に依存して、デジタルマップに記憶されている周辺情報を更新するように構成されている。例えばハードディスクのようなナビゲーション装置の記憶媒体であるメモリユニットは、デジタルマップを記憶するように構成されている。位置測定ユニットは、デジタルマップにおいて車両の現在の位置を検出するように構成されている。この場合、位置測定ユニットは、例えば、ＧＰＳ信号ユニットであってもよい。随意に、位置測定ユニットは、自律航法を使用する場合、方向センサ、ルートセンサ、および必要に応じて、操舵角センサであってもよい。位置測定ユニットは、ＧＳＭ（登録商標）および／またはＵＭＴＳ信号ユニットであり、セル位置決めによって位置決定を行うことができることも考えられる。システムの周辺検出装置は、周辺情報を検出するように構成されている。例えば、周辺検出装置は、車線マークまたは交通標識などの物体タイプを検出することができるカメラであってもよい。代替的または付加的に、周囲検出装置は、例えば、超音波センサおよび／またはライダーセンサおよび／またはレーダセンサであってもよく、これにより、物体までの距離を決定することができる。システムの出力ユニットは、更新されたデジタルマップを出力するように構成されている。このために、出力ユニットは、例えば、デジタルマップに関する情報を出力するためのナビゲーション装置のディスプレイなどのディスプレイおよび／またはスピーカであってもよい。

本発明による計算ユニットの実施形態を示す図である。 自動車を位置特定するためのデジタルマップを更新するための本発明による方法のフロー図である。 周辺情報を検出するために車両がナビゲートされるルートの選択を示す概略図である。

計算ユニット１０は、記憶されているデジタルマップをメモリユニット２０から受信するように構成されている。メモリユニット２０は、この実施形態では計算ユニット１０に組み込まれているが、しかしながら、計算ユニットの外部に、例えばデータクラウド内に配置されていてもよい。さらに計算ユニット１０は、車両の位置測定信号を位置測定ユニット３５から受信し、位置測定信号に依存してデジタルマップにおいて車両を位置特定するように構成されている。同様に計算ユニット１０は、記憶されているデジタルマップに依存して、最後に行われた周辺情報の比較が少なくとも１つの別の随意のルートと比較して時間的に最も長くさかのぼる第１のルートに沿って車両をナビゲートするように構成されている。このために、例えば、周辺情報の最新情報をデジタルマップにおいて使用することができる。付加的に、計算ユニット１０は、車両の周辺検出装置３０によって検出された周辺情報を受信し、この周辺情報とデジタルマップに記憶された周辺情報とを比較するように構成されている。計算ユニット１０は、更新されたデジタルマップを出力ユニット６０に送信するように構成されている。出力ユニット６０は、例えば、ナビゲーション装置のディスプレイであってもよい。

随意に、計算ユニット１０は、更新されたマップを車両の運転者支援システムおよび／または、周辺情報を検出する安全システム５０に送信するように構成されてもよい。データがどのくらい速く伝送され、処理されるのかに応じて、車両は、更新されたデジタルマップを現在の運転のためにさらに使用するか、または後の運転のためにはじめて使用することができる。

さらに、随意に、計算ユニット１０は、更新されたマップを別の車両の運転者支援システムおよび／または安全システム５５に送信するように構成することができる。したがって、例えば、高度自動運転または完全自動運転のために、デジタルマップが常に最新の状態であることを保証することができる。

随意に、さらに計算ユニット１０は、他の自動車もアクセスすることができるサーバ４０にデジタルマップを送信するように構成されていてもよく、これにより、デジタルマップを例えば安全のために付加的に記憶することができる。サーバは、例えば、データクラウドであってもよい。この場合、代替的に、計算ユニットをサーバに組み込むことも考えられ、これにより車両内の計算容量を節約することができる。同様に随意に、サーバ４０を介して、車両の運転者支援システムおよび／または安全システム５０、および／または別の車両の運転者支援システムおよび／または安全システム５５に、更新されたデジタルマップを送信するように構成されていてもよい。

自動車を位置特定するためのデジタルマップを更新する方法の第１の実施形態では、方法の開始後に方法ステップ１００においてデジタルマップが受信される。これに続く方法ステップ１１０では車両の位置測定信号が検出される。これに続いて方法ステップ１２０ではデジタルマップにおける車両の現在地が決定され、これにより車両がデジタルマップにおいて位置特定される。次の方法ステップ１５０では、少なくとも１つの別の随意のルートと比較して、最後に実施された周辺情報の比較が時間的に最も長くさかのぼる第１のルートが決定される。この第１のルートに沿って、車両は次の方法ステップ１６０でナビゲートされる。次の方法ステップ１７０では、この第１のルートにおいて車両によって検出された周囲情報が受信される。次の方法ステップ１８０では、デジタルマップに記憶されている周辺情報が受信される。方法ステップ１８０に続く方法ステップ１９０では、記憶されている周辺情報が、位置特定された車両によって検出された周辺情報と比較される。この場合に、デジタルマップに記憶された周辺情報が、実際にどの程度、デジタルマップに記憶された所在地に位置しているかがチェックされる。これは、周辺情報の比較時に確認された差をチェックすることによって行われる。この場合、例えば測定差などの差、または完全に新しい周辺物体が確認された場合には、方法ステップ２００でデジタルマップが更新される。方法ステップ１９０で差が確認されない場合には、方法は終了されるか、または代替的に、新たに開始される。

この方法の第２の実施形態では、第１の実施形態で示された方法ステップに対して付加的に、方法ステップ１２０に続く方法ステップ１３０において、デジタルマップに記憶されており、周辺情報に対応する最新情報が受信される。続いて、方法ステップ１５０における第１のルートの決定が、この受信された最新情報に依存して実施される。

この方法の第３の実施形態では、第１および第２の実施形態に示された方法ステップに対して付加的に、方法ステップ１３０に続く方法ステップ１４０で車両の目的地が決定される。目的地は、例えば、運転者の入力信号に依存して決定することができる。したがって、第１のルートおよび少なくとも１つの別の随意のルートは共通の目的地を含む場合もある。

第４の実施形態では、上記実施形態に示した方法ステップが実施される。この場合、周辺情報は周辺物体の所在地情報である。

第５の実施形態では、上記実施形態に示された方法ステップが実施される。この場合、周辺情報は、周辺物体の種類に関する情報である。

この方法の第６の実施形態では、上記実施形態で示した方法ステップに対して付加的に、方法ステップ１９０でデジタルマップが更新され、この場合にデジタルマップに記憶されている対応する周辺情報が更新される。これは、すでに提供されている周辺情報の修正、ならびに新たな周辺情報の追加であってもよい。

この方法の第７の実施形態では、上記実施形態に示した方法ステップに対して付加的に、方法ステップ２００に続く方法ステップ２１０において、デジタルマップが、位置特定された車両自体の運転者支援システムおよび／または安全システムに送信されるか、またはデジタルマップを位置特定のために使用する他の自動車の運転者支援システムおよび／または安全システムに送信される。

図３は、デジタルマップ３００におけるルートの選択を概略的に示し、このルートに沿って周辺情報を検出するために車両がナビゲートされる。

この場合、車両は、まずデジタルマップ３００のスタート地点２００で位置特定される。線２１０，２２０，２３０，２４０および２７０は道路区間を表し、点２５０は交差点を表す。点２６０は、車両の目的地、例えば車両の運転者の職場を表す。目的地へのルートとして、少なくとも１つの別の随意のルートと比較して最後に実施された周辺情報の比較が時間的に最も長くさかのぼるルートが選択される。この例では、道路区間２１０，２４０および２７０を経由するルート、または道路区間２２０，２３０および２７０を経由するルートが選択のために提供されている。ルートは、対応してデジタルマップのマップ区間を通る。デジタルマップの個々の道路区間には、周辺情報２１３，２３３，２３６，２４３，２４６が割り当てられている。これは、例えば交通標識または車線マークあってもよい。周辺情報２１３，２３３，２３６、２４３および２４６が長く検出されていなければいない程、例えば対応する周辺情報２１３，２３３，２３６，２４３の２４６の重みはそれだけ大きくなる。ある道路区画において周辺情報２１３，２３３，２３６，２４３および２４６の比較が長い間行われなかった場合、周辺情報は対応して高く重み付けされ、したがって、この道路区間全体が高く重み付けされる。

車両は、全体として最も高い重みを有するルートに沿ってナビゲートされる。この場合、車両のナビゲーションのために選択された第１のルートと、少なくとも１つの別の随意のルートとが一部区間で一致する場合もある。これは、この例では道路区間２７０の場合である。ここでは例として道路区間２１０および２２０に示すように、ルートは、車線マークによって分離され、少なくとも部分的に、互いに隣接して配置された車線に沿って延在している場合もある。第１のルートおよび少なくとも１つの別の随意のルートは、少なくとも部分的に、空間的に分離された車線に沿って延在していてもよい。このことは、例えば道路区間２３０および２４０に示されている。例えば、道路区間２１０，２４０および２７０を経由するルートがより高い重み付けを有している場合には、図示のように、道路区間２２０，２３０および２７０を経由する別の随意のルートよりも進む距離が長いルートが選択される。

Claims (10)

1. 自動車を位置特定するためのデジタルマップ（３００）を更新する（２００）方法であって、デジタルマップ（３００）を更新する（２００）ために、デジタルマップ（３００）で位置特定された（１２０）車両によって周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）が検出され（１７０）、検出された周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）が、デジタルマップに記憶された（１８０）周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）と比較される（１９０）方法において、
   最後に実施された周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）の比較が少なくとも１つの別の随意のルートと比較して時間的に最も長くさかのぼる第１のルートに沿って車両をナビゲートする（１６０）方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記デジタルマップ（３００）に記憶されており、前記周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）に割り当てられた最新情報（１３０）に依存して第１のルートを決定する（１５０）方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、
   前記第１のルートおよび前記少なくとも１つの別の随意のルートが、共通の目的地（２６０）を含む方法。
4. 請求項１〜３までのいずれか一項に記載の方法において、
   前記第１のルートと前記少なくとも１つの別の随意のルートとが、少なくとも部分的に、車線マークによって分離され互いに隣接して配置された車線（２１０，２２０）、または空間的に分離された車線（２３０，２４０）に沿って延在する方法。
5. 請求項１〜４までのいずれか一項に記載の方法において、
   前記第１のルートと前記少なくとも１つの別の随意のルートとが一部区間で交差し（２５０）、および／または重複して延在する（２７０）方法。
6. 請求項１〜５までのいずれか一項に記載の方法において、
   前記周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）が、検出された周辺物体の所在地情報および／または検出された周辺物体の種類に関する情報である方法。
7. 請求項１〜６までのいずれか一項に記載の方法であって、
   検出された（１７０）周辺情報と記憶されている（１８０）周辺情報との比較（１９０）に依存して、デジタルマップに記憶されている（１８０）周辺情報を更新する（２００）方法。
8. 自動車を位置決めするためのデジタルマップ（３００）を更新し（２００）、請求項１〜７までのいずれか一項に記載の方法を実施するように構成された計算ユニット（１００）であって、デジタルマップ（３００）を更新する（２００）ための計算ユニット（１０）が、デジタルマップ（３００）で位置特定された（１２０）車両によって検出された周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）と、デジタルマップに記憶されている（１８０）周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）とを相互に比較する（１９０）ように構成されている計算ユニット（１０）において、
   さらに計算ユニット（１０）が、最後に実施された周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）の比較（１９０）が少なくとも１つの別の随意のルートと比較して時間的に最も長くさかのぼる第１のルートに沿って車両をナビゲートする（１６０）ように構成されていることを特徴とする計算ユニット（１０）。
9. 請求項８に記載の計算ユニット（１０）において、
   検出された（１７０）前記周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）と、記憶されている（１８０）周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）との比較（１９０）に依存して、前記デジタルマップ（１３０）の周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）を更新するように構成されている計算ユニット（１０）。
10. 自動車を位置決めするためのデジタルマップ（３００）を更新し、請求項１〜８までのいずれか一項に記載の方法を実施するためのシステムにおいて、該システムが、
    請求項８または９に記載の第１計算ユニット（１０）と、
    デジタルマップ（３００）を記憶する（１８０）ためのメモリユニット（２０）と、
    車両の位置測定信号（１１０）を生成するための位置測定ユニット（３５）、特にＧＰＳ信号ユニットおよび／またはルートセンサおよび／または方向センサおよび／または操舵角センサと、
    周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）を検出する（１７０）ための周辺検出装置（３０）、特に超音波センサおよび／またはカメラおよび／またはライダーセンサおよび／またはレーダセンサと、
    更新された（２００）デジタルマップ（３００）を出力するための出力ユニット（６０）と、
    を含み、
    位置測定信号（１１０）に依存してデジタルマップ（３００）において車両を位置特定し（１２０）、位置特定された（１２０）車両が、記憶されている（１８０）デジタルマップ（３００）に依存して、最後に行われた周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）の比較が少なくとも１つの別の随意のルートと比較して時間的に最も長くさかのぼる第１のルートに沿って車両をナビゲートし（１６０）、デジタルマップ（３００）に記憶された（１８０）周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）と周辺検出装置（３０）によって検出された（１７０）周辺情報（２１３，２３３，２３６，２４３，２４６）とを比較する（１９０）ように構成されているシステム。

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