JP2021071515A - Map generation device, method for generating map, and map generation program - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、計測情報から地図情報を生成する際に、車道中央線を特定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for identifying a roadway center line when generating map information from measurement information.
近年、自動走行車の開発が進められている。自動走行を実現するには、自動走行車に取り付けられるカメラ及びレーザレーダといった様々なセンサに加え、高精度な地図情報が必要とされる。この高精度な地図情報の生成方法として、MMS(モービルマッピングシステム)と呼ばれる計測車両を走行させることにより、道路面及び道路脇の設備等の3次元点群情報を取得し、3次元点群情報に基づき地図情報を生成する方法が考えられている(特許文献1参照)。 In recent years, the development of self-driving cars has been promoted. In order to realize autonomous driving, high-precision map information is required in addition to various sensors such as cameras and laser radars attached to autonomous vehicles. As a method of generating this highly accurate map information, by running a measurement vehicle called MMS (Mobile Mapping System), 3D point cloud information such as road surface and roadside equipment is acquired, and 3D point cloud information is obtained. A method of generating map information based on the above has been considered (see Patent Document 1).
MMSによって取得される情報は、3次元位置情報を保持した点群情報であり、地図情報ではない。そのため、点群情報から地図情報を生成する図化処理が必要になる。
広範囲の地図情報を人手作業によって生成する場合、処理すべき点群情報が膨大となるため、作業コストが膨大になる。特に、道路に沿って常に存在する地物であり、自動走行の実現に必要とされる地図情報である区画線の情報を作成する作業コストが問題になる。区画線の情報としては、どこに線が引かれているかという位置情報だけでなく、対向車線とを分けるための車道中央線かどうかといった属性情報も必要となる。車道中央線は、センターライン及び上下分割線等とも呼ばれる。なお、属性情報としては、車道中央線かどうかといった線種に関する情報だけでなく、線色と、線幅と、実線か破線かの区別といった情報も含まれる。
The information acquired by MMS is point cloud information holding three-dimensional position information, not map information. Therefore, a plotting process for generating map information from point cloud information is required.
When a wide range of map information is manually generated, the point cloud information to be processed becomes enormous, so that the work cost becomes enormous. In particular, the work cost of creating lane marking information, which is map information required for the realization of autonomous driving, is a problem because it is a feature that always exists along the road. As the lane marking information, not only the position information of where the line is drawn but also the attribute information such as whether it is the center line of the roadway for separating from the oncoming lane is required. The center line of the roadway is also called the center line and the upper and lower dividing lines. The attribute information includes not only information on the line type such as whether it is the center line of the roadway, but also information such as the line color, the line width, and the distinction between a solid line and a broken line.
車道中央線を越えて道路情報を走行した場合、対向車と正面衝突してしまう可能性がある。そのため、自動運転を行うに当たっては車道中央線がどこかは重要な情報になる。 If you drive on the road information beyond the center line of the road, you may collide head-on with an oncoming vehicle. Therefore, where the center line of the roadway is is important information for autonomous driving.
また、MMSのような計測車両によって取得された情報を用いて地図を生成する場合、対面通行の道路については上下の車線それぞれについて別々に計測走行して地図情報を生成することが多い。これは、対向車線の地図情報まで生成すると、距離及び遮蔽の影響から生成される地図情報の精度が悪くなる恐れがあるためである。
このとき、上り車線を計測して得られた計測情報から地図情報を生成する場合には、下り車線は地図情報の生成対象外になる。しかし、車道中央線を判別できないと、どこからが生成対象外であるかを判別できなくなる。そのため、地図生成作業の効率の面からも車道中央線がどこかは重要な情報になる。
Further, when a map is generated using information acquired by a measurement vehicle such as MMS, it is often the case that map information is generated by separately measuring and traveling for each of the upper and lower lanes on a two-way road. This is because if the map information of the oncoming lane is generated, the accuracy of the map information generated due to the influence of the distance and the shielding may deteriorate.
At this time, when the map information is generated from the measurement information obtained by measuring the up lane, the down lane is excluded from the generation target of the map information. However, if the center line of the roadway cannot be determined, it becomes impossible to determine where the generation target is not included. Therefore, it is important to know where the center line of the roadway is from the viewpoint of efficiency of map generation work.
従来は、区画線が車道中央線かどうかを判定する有効な方法がなかった。
この発明は、区画線が車道中央線かどうかを適切に判定可能にすることを目的とする。
Conventionally, there has been no effective method for determining whether the lane marking is the center line of the roadway.
An object of the present invention is to make it possible to appropriately determine whether or not a lane marking is a roadway center line.
この発明に係る地図生成装置は、
計測装置によって得られた道路の計測情報から、前記道路の区画線を特定する区画線特定部と、
前記計測情報から前記道路の停止線を特定する停止線特定部と、
前記区画線特定部によって特定された前記区画線から、前記停止線特定部によって特定された前記停止線に基づいて車道中央線を特定する中央線特定部とを備える。
The map generator according to the present invention is
From the road measurement information obtained by the measuring device, the lane marking part that identifies the lane marking of the road and the lane marking section
A stop line identification unit that identifies the stop line of the road from the measurement information,
From the lane markings specified by the lane markings, the lane markings include a center line specifying portion that identifies the road center line based on the stop line identified by the stop line locating section.
この発明では、停止線に基づき車道中央線を特定する。これにより、区画線が車道中央線かどうかを適切に判定可能になる。その結果、地図生成に要する作業コストを低減することが可能になる。 In the present invention, the roadway center line is specified based on the stop line. This makes it possible to appropriately determine whether or not the lane marking is the center line of the roadway. As a result, it is possible to reduce the work cost required for map generation.
実施の形態1.
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る地図生成装置10の構成を説明する。
地図生成装置10は、コンピュータである。
地図生成装置10は、プロセッサ11と、メモリ12と、ストレージ13と、通信インタフェース14とのハードウェアを備える。プロセッサ11は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
*** Explanation of configuration ***
The configuration of the
The
The
プロセッサ11は、プロセッシングを行うIC(Integrated Circuit)である。プロセッサ11は、具体例としては、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)である。
The
メモリ12は、情報を一時的に記憶する記憶装置である。メモリ12は、具体例としては、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)である。
The
ストレージ13は、情報を保管する記憶装置である。ストレージ13は、具体例としては、HDD(Hard Disk Drive)である。また、ストレージ13は、SD(登録商標,Secure Digital)メモリカード、CF(CompactFlash,登録商標)、NANDフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD(Digital Versatile Disk)といった可搬記録媒体であってもよい。
The
通信インタフェース14は、外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース14は、具体例としては、Ethernet(登録商標)、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(登録商標,High−Definition Multimedia Interface)のポートである。
地図生成装置10は、通信インタフェース14を介して、入力装置31と表示装置32と読取装置33といった装置と接続されている。入力装置31は、情報を入力する装置であり、具体例としてはキーボード、マウスである。表示装置32は、情報を表示する装置であり、具体例としてはLCD(Liquid Crystal Display)である。読取装置33は、記憶媒体から情報を読み取る装置であり、具体例としてはDVDドライブである。また、地図生成装置10は、通信インタフェース14を介して、LAN(Local Area Network)といった伝送路に接続されてもよい。
The
The
地図生成装置10は、機能構成要素として、計測情報取得部21と、地図生成部22と、地図送信部23とを備える。地図生成部22は、機能構成要素として、区画線特定部24と、停止線特定部25と、中央線特定部26とを備える。地図生成装置10の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ13には、地図生成装置10の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ12に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。これにより、地図生成装置10の各機能構成要素の機能が実現される。
The
The
図1では、プロセッサ11は、1つだけ示されていた。しかし、プロセッサ11は、複数であってもよく、複数のプロセッサ11が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
In FIG. 1, only one
***動作の説明***
図2から図5を参照して、実施の形態1に係る地図生成装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る地図生成装置10の動作手順は、実施の形態1に係る地図生成方法に相当する。また、実施の形態1に係る地図生成装置10の動作を実現するプログラムは、実施の形態1に係る地図生成プログラムに相当する。
*** Explanation of operation ***
The operation of the
The operation procedure of the
図2を参照して、実施の形態1に係る地図生成装置10の全体的な動作を説明する。
(ステップS1:計測情報取得処理)
計測情報取得部21は、計測装置によって得られた道路の計測情報を取得する。
具体例としては、計測情報取得部21は、伝送路を経由して計測装置から計測情報を取得する。あるいは、計測情報取得部21は、DVDといった記憶媒体に記憶された計測情報を読取装置33により読み込むことにより、計測情報を取得してもよい。
実施の形態1では、計測装置は、レーザレーダといったセンサが搭載された計測車両である。また、実施の形態1では、計測情報は、道路面及び道路脇の設備等の緯度と経度と高さとを示す3次元位置情報を有する点群情報である。
The overall operation of the
(Step S1: Measurement information acquisition process)
The measurement
As a specific example, the measurement
In the first embodiment, the measuring device is a measuring vehicle equipped with a sensor such as a laser radar. Further, in the first embodiment, the measurement information is point cloud information having three-dimensional position information indicating the latitude, longitude, and height of the road surface and equipment on the side of the road.
(ステップS2:地図生成処理)
地図生成部22は、ステップS1で取得された計測情報から地図情報を生成する。
具体的には、地図生成部22は、計測情報である点群情報から、道路の区画線と、道路の路肩縁といった地物を構成する構成点を特定する。点群情報の各点は3次元位置情報を有するため、地物を構成する構成点が特定されると地物の3次元位置が特定される。そして、地図生成部22は、各地物について、その地物を構成する構成点の道路上の位置及び大きさ等から、その地物の属性情報を特定する。これにより、地図生成部22は、各地物の位置及び属性情報を示す地図情報を生成する。
この際、地図生成部22は、通信インタフェース14を介して入力装置31から操作を受け付け、地図情報を編集してもよい。つまり、地図生成部22は、人手による編集操作に基づき地図情報を編集してもよい。
(Step S2: Map generation process)
The
Specifically, the
At this time, the
(ステップS3:地図送信処理)
地図送信部23は、ステップS2で生成された地図情報を、通信インタフェース14を介して表示装置32に送信して表示させる。地図送信部23は、表示装置32に限らず、利用者の端末といった他の装置に地図情報を送信してもよい。
(Step S3: Map transmission process)
The
図3を参照して、実施の形態1に係る地図生成処理において車道中央線を特定する処理を説明する。
(ステップS21:区画線特定処理)
区画線特定部24は、ステップS1で取得された計測情報である点群情報の各点の反射強度の分布情報から区画線を構成する構成点である点列を特定する。ここでは、区画線特定部24は、区画線として、車道中央線と、車線境界線と、車道外側線とを特定する。なお、区画線特定部24は、導流帯といった他の区画線も特定してもよい。
具体的には、区画線特定部24は、点群情報を、計測車両の進行方向に対して垂直な板状の複数の断面領域毎に分割する。区画線特定部24は、周囲に比べて反射強度が一定値以上高くなる箇所の重心部分の点を、区画線を表す点として特定する。区画線特定部24は、各断面領域から特定された区画線を表す点をクラスタリングして、道路上に存在する1つ以上の区画線それぞれを構成する点列を特定する。クラスタリングとは、近傍に存在する構成点をグループ化することである。これにより、区画線特定部24は、道路上に存在する1つ以上の区画線それぞれについての3次元位置を特定する。
With reference to FIG. 3, a process of specifying the roadway center line in the map generation process according to the first embodiment will be described.
(Step S21: Compartment line identification process)
The lane marking
Specifically, the lane marking
(ステップS22:停止線特定処理)
停止線特定部25は、ステップS1で取得された計測情報である点群情報の各点の反射強度の分布情報から停止線を構成する構成点を特定する。
具体的には、停止線特定部25は、点群情報に含まれる点からステップS21で特定された区画線付近の点を除外し、残りの点から反射強度が閾値よりも高い点を抽出する。停止線特定部25は、抽出された点をクラスタリングする。停止線特定部25は、クラスタリングされた点の集まりであるクラスタを包含する矩形を計算する。停止線特定部25は、計算された矩形のサイズが停止線の条件を満たす場合に、矩形を停止線と判定し、クラスタを構成する点の位置から矩形の四隅の位置を特定する。
停止線特定部25は、反射強度の閾値として、事前に設定された値を用いてもよいし、各点の反射強度の分布状況に応じた値を用いてもよい。また、停止線特定部25は、反射強度が閾値よりも高い点を抽出するのではなく、周囲に比べて反射強度が一定値以上高くなる点を抽出してもよい。
(Step S22: Stop line identification process)
The stop
Specifically, the stop
The stop
(ステップS23:中央線特定処理)
中央線特定部26は、ステップS21で特定された区画線から、ステップS22で特定された停止線に基づいて車道中央線を特定する。
具体的には、図4に示すように、中央線特定部26は、ステップS22で特定された停止線のうち、計測装置である計測車両の走行軌跡と交差する停止線を特定する。これにより、中央線特定部26は、対面通行の場合に、地図情報の生成対象の車線における停止線を特定する。図4では、停止線41A〜停止線41Cのうち、停止線41A及び停止線41Bが走行軌跡と交差する停止線として特定される。
図5に示すように、中央線特定部26は、走行軌跡と交差する停止線を示す矩形のうち、基準方向側における計測車両の走行方向の手前側の点を基準点42として特定する。そして、中央線特定部26は、基準点42に最も近い区画線を車道中央線43として特定する。
ここで、基準方向は、左側通行の場合には右であり、右側通行の場合には左である。つまり、左側通行の場合には、中央線特定部26は、走行軌跡と交差する停止線を示す矩形のうち、右側手前の角の点を基準点として特定し、基準点42に最も近い区画線を車道中央線43として特定する。
(Step S23: Center line identification process)
The center
Specifically, as shown in FIG. 4, the center
As shown in FIG. 5, the center
Here, the reference direction is right in the case of left-hand traffic and left in the case of right-hand traffic. That is, in the case of left-hand traffic, the center
***実施の形態1の効果***
以上のように、実施の形態1に係る地図生成装置10は、停止線に基づき車道中央線を特定する。これにより、区画線が実線であるか破線であるかの判定と、中央分離帯の有無の判定といった判定処理を行うことなく、区画線が車道中央線かどうかを適切に判定可能になる。その結果、地図生成に要する作業コストを低減することが可能になる。
*** Effect of
As described above, the
***他の構成***
<変形例1>
実施の形態1では、計測装置は、計測車両であるとした。しかし、計測装置は、計測車両に限らず、航空機又は衛星等に搭載された装置であってもよい。この場合には、計測車両の走行軌跡に代えて、計測対象の車線を走行する車両の走行軌跡を用いればよい。
*** Other configurations ***
<Modification example 1>
In the first embodiment, the measuring device is a measuring vehicle. However, the measuring device is not limited to the measuring vehicle, and may be a device mounted on an aircraft, a satellite, or the like. In this case, instead of the traveling locus of the measurement vehicle, the traveling locus of the vehicle traveling in the lane to be measured may be used.
<変形例2>
実施の形態1では、計測情報は、点群情報であるとした。しかし、計測情報は、撮影装置によって得られた道路の画像データであってもよい。
この場合には、区画線特定部24は、画像データの輝度分布から区画線を特定すればよい。具体的には、区画線特定部24は、道路の幅方向において画像データの輝度が一定値以上高くなる箇所の重心部分の点を、区画線を表す点として特定すればよい。そして、区画線特定部24は、各断面領域から特定された区画線を表す点をクラスタリングして、道路上に存在する1つ以上の区画線それぞれを構成する点列を特定すればよい。
また、停止線特定部25は、画像データの輝度分布から停止線を特定すればよい。具体的には、停止線特定部25は、区画線付近の領域を除外し、残りの領域から輝度が閾値よりも高い領域を抽出すればよい。停止線特定部25は、抽出された領域を包含する矩形を計算し、矩形のサイズが停止線の条件を満たす場合に、矩形を停止線と判定すればよい。
<Modification 2>
In the first embodiment, the measurement information is point cloud information. However, the measurement information may be road image data obtained by the photographing device.
In this case, the
Further, the stop
<変形例3>
実施の形態1では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例3として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例3について、実施の形態1と異なる点を説明する。
<Modification example 3>
In the first embodiment, each functional component is realized by software. However, as a modification 3, each functional component may be realized by hardware. The difference between the third modification and the first embodiment will be described.
図6を参照して、変形例3に係る地図生成装置10の構成を説明する。
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、地図生成装置10は、プロセッサ11とメモリ12とストレージ13とに代えて、電子回路15を備える。電子回路15は、各機能構成要素と、メモリ12と、ストレージ13との機能とを実現する専用の回路である。
The configuration of the
When each functional component is realized by hardware, the
電子回路15としては、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)が想定される。
各機能構成要素を1つの電子回路15で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路15に分散させて実現してもよい。
Examples of the
Each functional component may be realized by one
<変形例4>
変形例4として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。
<Modification example 4>
As a modification 4, some functional components may be realized by hardware, and other functional components may be realized by software.
プロセッサ11とメモリ12とストレージ13と電子回路15とを処理回路という。つまり、各機能構成要素の機能は、処理回路により実現される。
The
以上、この発明の実施の形態及び変形例について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか1つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、この発明は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。 The embodiments and modifications of the present invention have been described above. Some of these embodiments and modifications may be combined and carried out. In addition, any one or several may be partially carried out. The present invention is not limited to the above embodiments and modifications, and various modifications can be made as needed.
10 地図生成装置、11 プロセッサ、12 メモリ、13 ストレージ、14 通信インタフェース、15 電子回路、21 計測情報取得部、22 地図生成部、23 地図送信部、24 区画線特定部、25 停止線特定部、26 中央線特定部、31 入力装置、32 表示装置、33 読取装置、41 停止線、42 基準点、43 車道中央線。 10 map generator, 11 processor, 12 memory, 13 storage, 14 communication interface, 15 electronic circuit, 21 measurement information acquisition unit, 22 map generator, 23 map transmitter, 24 lane marking unit, 25 stop line identification unit, 26 Central line identification unit, 31 Input device, 32 Display device, 33 Reader, 41 Stop line, 42 Reference point, 43 Road central line.
Claims (6)
前記計測情報から前記道路の停止線を特定する停止線特定部と、
前記区画線特定部によって特定された前記区画線から、前記停止線特定部によって特定された前記停止線に基づいて車道中央線を特定する中央線特定部と
を備える地図生成装置。 From the road measurement information obtained by the measuring device, the lane marking part that identifies the lane marking of the road and the lane marking section
A stop line identification unit that identifies the stop line of the road from the measurement information,
A map generation device including a center line specifying unit that specifies a roadway center line based on the stop line specified by the stop line specifying unit from the division line specified by the division line specifying unit.
前記計測情報は、前記車両が走行中に得られた情報であり、
前記中央線特定部は、前記停止線特定部によって特定された前記停止線のうち前記計測車両の走行軌跡と交差する停止線の前記基準方向側に近い区画線を車道中央線として特定する
請求項1に記載の地図生成装置。 The measuring device is a measuring vehicle.
The measurement information is information obtained while the vehicle is traveling, and is
The central line specifying unit claims to specify a lane marking line near the reference direction side of the stop line that intersects the traveling locus of the measuring vehicle among the stop lines specified by the stop line specifying unit as the road center line. The map generator according to 1.
前記中央線特定部は、前記停止線を示す矩形のうち、前記基準方向側の点を基準点として特定し、前記基準点に最も近い区画線を車道中央線として特定する
請求項1又は2に記載の地図生成装置。 The stop line identification unit identifies a rectangle indicating the stop line and determines the rectangle.
According to claim 1 or 2, the center line specifying portion specifies a point on the reference direction side as a reference point in a rectangle indicating the stop line, and specifies a lane marking closest to the reference point as a roadway center line. The map generator described.
請求項1から3までのいずれか1項に記載の地図生成装置。 The map generation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the center line specifying unit specifies a lane marking line closest to the right side of the stop line as a road center line.
停止線特定部が、前記計測情報から前記道路の停止線を特定し、
中央線特定部が、特定された前記区画線のうち、特定された前記停止線の基準方向側に近い区画線を車道中央線として特定する地図生成方法。 The lane marking unit identifies the lane marking of the road from the measurement information of the road obtained by the measuring device.
The stop line identification unit identifies the stop line of the road from the measurement information,
A map generation method in which the center line specifying unit specifies, among the specified lane markings, a lane marking that is closer to the reference direction side of the specified stop line as the road markings.
前記計測情報から前記道路の停止線を特定する停止線特定処理と、
前記区画線特定処理によって特定された前記区画線のうち、前記停止線特定処理によって特定された前記停止線の基準方向側に近い区画線を車道中央線として特定する中央線特定処理と
を行う地図生成装置としてコンピュータを機能させる地図生成プログラム。 From the road measurement information obtained by the measuring device, the lane marking process for identifying the lane marking of the road and the lane marking process.
Stop line identification processing that identifies the stop line of the road from the measurement information,
Of the lane markings specified by the lane marking process, a map that performs a center line specifying process for identifying a lane marking near the reference direction side of the stop line specified by the stop line specifying process as a road markings. A map generator that makes a computer function as a generator.
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