JP2021165787A - 地図更新システム、データ送信装置、およびデータ送信方法 - Google Patents

地図更新システム、データ送信装置、およびデータ送信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】重要度の高いデータを優先的に地図の更新に反映させることができる地図更新システムを提供する。
【解決手段】車両２に搭載されたデータ送信装置と、地図データを記憶する地図サーバ３とを有する地図更新システム１を、データ送信装置が、車両に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて所定位置における車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成し、センサデータに表される車両の周囲の道路環境と、地図データに表される所定位置における道路環境との一致度を算出し、車両に搭載され地図サーバと通信可能な車両通信部にセンサデータおよび一致度を表す情報を地図サーバに送信させ、地図サーバが、車両通信部と通信可能なサーバ通信部を介して受信したセンサデータのうち、一致度が一致度閾値よりも低いセンサデータを、一致度が一致度閾値以上のセンサデータよりも優先的に使用して、地図データを更新するよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、データ送信装置および地図サーバを有する地図更新システム、データ送信装置、およびデータ送信方法に関する。
車両の自動運転システムが車両を自動運転制御するために参照する地図は、道路環境を正確に表していることが求められる。そのために、車両に搭載されたカメラにより取得された、車両の周囲の道路環境を示す画像を地図生成サーバに送信し、地図生成サーバが受信した画像を用いて地図を生成することが提案されている。
特許文献１には、車両で取得されるセンサデータを路側ゲートウェイサーバに送信する第１周期が、路側ゲートウェイサーバで蓄積されるセンサデータを中央サーバに送信する第２周期よりも短くなるように決定されるデータ提供システムが記載されている。特許文献１に記載のデータ提供システムでは、車両で取得されたセンサデータが中央サーバに送信される。
特開２０１３−２４２６０７号公報
サーバでの地図の更新にあたり、車両から送信されるセンサデータの重要度は、センサデータごとに異なる。特許文献１の技術によると、車両で取得されたセンサデータは、一律に処理され、センサデータごとの重要度の差異は考慮されない。そのため、地図の更新にあたり、重要度の高いデータは、その他のデータと同様に取り扱われる。
本発明は、重要度の高いデータを優先的に地図の更新に反映させることができる地図更新システムを提供することを目的とする。
本発明にかかる地図更新システムは、車両に搭載されたデータ送信装置と、地図データを記憶する地図サーバとを有する地図更新システムであって、データ送信装置は、車両に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて所定位置における車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成するセンサデータ生成部と、センサデータに表される車両の周囲の道路環境と、地図データに表される所定位置における道路環境との一致度を算出する一致度算出部と、車両に搭載され、かつ、地図サーバと通信可能な車両通信部に、センサデータおよび一致度を表す情報を地図サーバに送信させるセンサデータ送信部と、を備え、地図サーバは、車両通信部と通信可能なサーバ通信部と、サーバ通信部を介して受信したセンサデータのうち一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータを、サーバ通信部を介して受信したセンサデータのうち一致度が一致度閾値以上の第２センサデータよりも優先的に使用して、地図データを更新する地図データ更新部と、を備える。
本発明にかかる地図更新システムにおいて、地図サーバの地図データ更新部は、第１センサデータについてのセンサデータが受信されてから地図データの更新に用いられるまでの更新所要時間が、第２センサデータについての更新所要時間よりも短くなるように地図データを更新することが好ましい。
本発明にかかる地図更新システムにおいて、地図サーバは、記憶部を有し、地図サーバの地図データ更新部は、第１センサデータを第１保存期間の間記憶部に保存し、第２センサデータを第１保存期間よりも短い第２保存期間の間記憶部に保存することが好ましい。
本発明にかかる地図更新システムにおいて、地図サーバの地図データ更新部は、受信した第１センサデータを使用して地図データを更新し、センサデータのうち、受信した第２センサデータに表される車両の周囲の道路環境と共通の周囲の道路環境を表す第３センサデータを受信した件数が件数閾値を超えた場合、当該第２センサデータを使用して地図データを更新することが好ましい。
本発明にかかる地図更新システムにおいて、地図サーバの地図データ更新部は、第１センサデータに対し、センサデータに対して実行される所定の前処理の一部である第１処理を第１センサデータの受信から地図データの更新までに実行するとともに、所定の前処理のうち第１処理と異なる第２処理を地図データの更新の後に実行し、第２センサデータに対し、第１処理および第２処理を第２センサデータの受信から地図データの更新までに実行することが好ましい。
本発明にかかる地図更新システムにおいて、センサは、車両の周囲の環境を表す画像を信号として生成する撮像部であり、センサデータ生成部は、画像から所定の特徴物を識別する識別器により識別された特徴物を車両の周囲の道路環境として表すセンサデータとしてセンサ地物データを生成し、一致度算出部は、センサ地物データと、地図データに表される所定位置における道路環境として特徴物を表す地図地物データとの一致度を一致度として算出することが好ましい。
本発明にかかるデータ送信装置は、車両に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて所定位置における車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成するセンサデータ生成部と、センサデータに表される車両の周囲の道路環境と、位置に対応づけて地図サーバに記憶される地図データに表される所定位置における道路環境との一致度を算出する一致度算出部と、車両に搭載され、かつ、第１回線を介する通信と、第１回線の帯域よりも狭い帯域を有する第２回線を介する通信とを実行可能な車両通信部に、第１回線を介する通信によりセンサデータのうち一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータを地図サーバに送信させ、第２回線を介する通信によりセンサデータのうち一致度が一致度閾値以上の第２センサデータを地図サーバに送信させるセンサデータ送信部と、を備える。
本発明にかかるデータ送信方法は、車両に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて所定位置における車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成し、センサデータに表される車両の周囲の道路環境と、位置に対応づけて地図サーバに記憶される地図データに表される所定位置における道路環境との一致度を算出し、車両に搭載され、かつ、第１回線を介する通信と、第１回線の帯域よりも狭い帯域を有する第２回線を介する通信とを実行可能な車両通信部に、第１回線を介する通信によりセンサデータのうち一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータを地図サーバに送信させ、第２回線を介する通信によりセンサデータのうち一致度が一致度閾値以上の第２センサデータを前記地図サーバに送信させる、ことを含む。
本発明にかかる地図更新システムによれば、重要度の高いデータを優先的に地図の更新に反映させることができる。
地図更新システムの概略構成図である。 地図データ収集更新処理の動作シーケンス図である。 データ送信装置を含む車両の概略構成図である。 データ送信装置のハードウェア模式図である。 データ送信装置が有するプロセッサの機能ブロック図である。 センサデータおよび地図データの例を説明する図である。 地図サーバのハードウェア構成図である。 地図サーバが有するプロセッサの機能ブロック図である。 （ａ）は第１センサデータに対する前処理の実行を説明する図であり、（ｂ）は第２センサデータに対する前処理の実行を説明する図である。 地図データ更新処理の動作フローチャートである。 データ一時保存処理の動作フローチャートである。
以下、図面を参照して、地図更新システムについて詳細に説明する。地図更新システムは、車両に搭載されたデータ送信装置と地図サーバを記憶する地図サーバとを有する。データ送信装置は、車両に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて、所定位置における車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成する。そして、データ送信装置は、センサデータに表される車両の周囲の道路環境と、地図データに表される所定位置における道路環境との一致度を算出する。そして、データ送信装置は、車両に搭載された車両通信部に、センサデータおよび一致度を表す情報を地図サーバに送信させる。地図サーバは、車両通信部と通信可能なサーバ通信部を有し、サーバ通信部を介して受信したセンサデータのうち一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータを、一致度が一致度閾値以上の第２センサデータよりも優先的に使用して、地図データを更新する。
車両の周囲の道路環境と地図データにおける道路環境とが一致しない主な要因として、実際の道路環境が地図データ更新後に変更されたことが考えられる。地図データに実際の道路環境の変更を適切に反映させる観点から、一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータの重要度は、一致度が一致度閾値以上の第２センサデータの重要度よりも高い。本開示にかかる地図更新システムは、上述のように処理を実行することにより、重要度の高いデータを優先的に地図の更新に反映させることができる。
図１は、地図更新システムの概要を説明する図である。本実施形態では、地図更新システム１は、データ送信装置を含む車両２と、地図サーバ３とを有する。車両２は、例えば、地図サーバ３が接続される通信ネットワーク４とゲートウェイ（不図示）などを介して接続される無線基地局５にアクセスすることで、無線基地局５および通信ネットワーク４を介して地図サーバ３と接続される。なお、地図更新システム１は、複数の車両２を有してもよい。また、地図更新システム１において、複数の無線基地局５が通信ネットワーク４に接続されていてもよい。
図２は、地図データ収集更新処理の動作シーケンス図である。地図更新システム１は、図２に示されるシーケンス図に従って地図データ収集更新処理を実行する。
地図サーバ３は、センサデータの送信を要求するセンサデータ要求条件を表す要求条件情報を、所定の周期ごとに通信ネットワーク４および無線基地局５を介して車両２に送信する（ステップＳ１）。
地図サーバ３は、センサデータ要求条件を、地図を緯度および経度方向に所定サイズで区分したメッシュに対応づけて記憶している。地図サーバ３は、例えば地図データが１ヶ月以内に更新されていない一のメッシュにつき、新たなセンサデータを要求するとする。この場合、地図サーバ３は、「当該一のメッシュ内に自車位置があること」に対応するセンサデータ要求条件を表す要求条件情報を車両２に送信する。
車両２は、受信した要求条件情報に基づいて、自車の状況がセンサデータ要求条件を満足しているか否かを判定し（ステップＳ２）、自車の状況がセンサデータ要求条件を満足するまで繰り返す。センサデータ要求条件がメッシュにより指定されている場合、車両２は、自車位置が指定されたメッシュに含まれているか否かを判定する。
自車の状況がセンサデータ要求条件を満足していると判定された場合（ステップＳ２：Ｙ）、車両２は、車両２に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて所定位置における車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成する（ステップＳ３）。センサデータは、例えばセンサの一例であるカメラが生成する画像データから識別された特徴物を表す地物データである。
そして、車両２は、センサデータに表される車両２の周囲の道路環境と、地図データに表される所定位置における道路環境との一致度を算出する（ステップＳ４）。そして、車両２は、一致度を表す情報とともにセンサデータを、無線基地局５および通信ネットワーク４を介して地図サーバ３に送信する（ステップＳ５）。
車両２からセンサデータを受信した場合、地図サーバ３は、一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータを、一致度が一致度閾値以上の第２センサデータよりも優先的に使用して、地図データを更新する（ステップＳ６）。
図３は、データ送信装置を含む車両２の概略構成図である。車両２は、カメラ２１と、ＧＮＳＳ受信機２２と、ＤＣＭ２３（Data Communication Module）と、ストレージ装置２４と、データ送信装置２５とを有する。カメラ２１、ＧＮＳＳ受信機２２、ＤＣＭ２３、およびストレージ装置２４とデータ送信装置２５とは、コントローラエリアネットワークといった規格に準拠した車内ネットワークを介して通信可能に接続される。
カメラ２１は、センサの一例であり、ＣＣＤあるいはＣ−ＭＯＳなど、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された２次元検出器と、その２次元検出器上の撮影対象となる領域の像を結像する結像光学系とを有する。カメラ２１は、例えば、車両２の前方を向くように車両２の車室内に取り付けられる。カメラ２１は、所定の撮影周期（例えば1/30秒〜1/10秒）ごとに車両２の前方領域を撮影し、その前方領域が写った画像を生成する。カメラ２１により得られる画像はカラー画像であってもよく、モノクロ画像であってもよい。なお、車両２には複数のカメラが設けられてもよく、複数のカメラの撮影方向または焦点距離は互いに異なっていてもよい。
カメラ２１は、画像を生成するたびに、その生成した画像を、車内ネットワークを介してデータ送信装置２５へ出力する。
ＧＮＳＳ受信機２２は、所定の周期ごとにＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からのＧＮＳＳ信号を受信し、受信したＧＮＳＳ信号に基づいて車両２の自己位置を測位する。ＧＮＳＳ受信機２２は、所定の周期ごとに、ＧＮＳＳ信号に基づく車両２の自己位置の測位結果を表す測位信号を、車内ネットワークを介してデータ送信装置２５へ出力する。
ＤＣＭ２３は、車両通信部の一例であり、いわゆる４Ｇ（4th Generation）または５Ｇ（5th Generation）といった所定の無線通信規格に準拠した無線通信処理を実行する機器である。ＤＣＭ２３は、例えば、無線基地局５にアクセスすることで、無線基地局５および通信ネットワーク４を介して地図サーバ３と接続される。ＤＣＭ２３は、無線基地局５からのダウンリンクの無線信号を受信し、その無線信号に含まれる、地図サーバ３からのセンサデータ送信要求を示すセンサデータ送信要求信号をデータ送信装置２５に渡す。また、ＤＣＭ２３は、データ送信装置２５から受け取ったデータをアップリンクの無線信号に含め、その無線信号を無線基地局５へ送信することで、データを地図サーバ３へ送信する。なお、ＤＣＭ２３は、データ送信装置２５の一部として実装されてもよい。
ストレージ装置２４は、ハードディスク装置、または不揮発性の半導体メモリを有する。ストレージ装置２４は、位置に対応づけて道路環境を表す地図データを記憶する。また、ストレージ装置２４は、カメラ２１から得られた画像データを一時保存する。ストレージ装置２４は、データ送信装置２５からの画像データの読出し要求に従って画像データを読み出し、車内ネットワークを介して読み出した画像データをデータ送信装置２５に渡す。
データ送信装置２５は、カメラ２１から得られた画像データに基づいてセンサデータを生成し、センサデータに表される車両の周囲の道路環境と、地図データに表される所定位置における道路環境との一致度を算出する。また、データ送信装置２５は、ＤＣＭ２３に、センサデータおよび一致度を表す情報を地図サーバ３に送信させる。データ送信装置２５は、車両２の走行中にカメラ２１により生成された車両２の周囲の状況を表わす画像をストレージ装置２４に記憶させるドライブレコーダとして車両２に実装されてもよい。
図４は、データ送信装置２５のハードウェア模式図である。データ送信装置２５は、通信インタフェース５１と、メモリ５２と、プロセッサ５３とを備える。
通信インタフェース５１は、データ送信装置２５を車内ネットワークへ接続するための通信インタフェース回路を有する。通信インタフェース５１は、受信したデータをプロセッサ５３に供給する。また、通信インタフェース５１は、プロセッサ５３から供給されたデータを外部に出力する。
メモリ５２は、揮発性の半導体メモリおよび不揮発性の半導体メモリを有する。メモリ５２は、プロセッサ５３による処理に用いられる各種データ、例えばセンサデータと地図データとの一致度を算出するための一致度閾値等を記憶する。また、メモリ５２は、各種アプリケーションプログラム、例えばデータ送信制御を実行するデータ送信プログラム等を記憶する。
プロセッサ５３は、制御部の一例であり、１以上のプロセッサおよびその周辺回路を有する。プロセッサ５３は、論理演算ユニット、数値演算ユニット、またはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路をさらに有していてもよい。
図５は、データ送信装置２５が有するプロセッサ５３の機能ブロック図である。
データ送信装置２５のプロセッサ５３は、機能ブロックとして、センサデータ生成部５３１と、一致度算出部５３２と、センサデータ送信部５３３とを有する。プロセッサ５３が有するこれらの各部は、プロセッサ５３上で実行されるプログラムによって実装される機能モジュールである。あるいは、プロセッサ５３が有するこれらの各部は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、またはファームウェアとしてデータ送信装置２５に実装されてもよい。
センサデータ生成部５３１は、車両に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて所定位置における車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成する。
センサデータ生成部５３１は、画像に表された特徴物を検出するように予め学習された識別器にカメラ２１から得られた画像を入力することにより、センサ地物データを生成する。特徴物とは、例えば路面の車線区画線、道路標示、道路上に掲げられる標識等である。なお、１つの画像から複数の地物データが生成されてもよい。
識別器は、例えば、入力側から出力側に向けて直列に接続された複数の畳み込み層を有する畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）とすることができる。畳み込み層は、畳み込み演算を実行して特徴マップを出力する。ＣＮＮは、さらに全結合層と、出力層とを有していてもよい。全結合層は、畳み込み層が出力する特徴マップに含まれるすべての特徴を結合する。出力層は、全結合層の出力を活性化関数に入力し、出力値を出力する。活性化関数として、シグモイド関数、ソフトマックス関数などが用いられる。予め特徴物を含む画像、特徴物の種類、およびその特徴物が含まれる領域の位置情報を教師データとして用いてＣＮＮに入力し、学習を行うことにより、ＣＮＮは画像から特徴物を含む領域を検出する識別器として動作する。
センサデータ生成部５３１は、カメラ２１についての車両２への取り付け位置などの情報を用いて視点変換処理を実行することで、カメラ２１から得られた画像ＰＩＣに基づく鳥瞰画像をセンサデータとして生成してもよい。
一致度算出部５３２は、センサデータに表される車両２の周囲の道路環境と、地図データに表される所定位置に対応する道路環境との一致度を算出する。
図６は、センサデータおよび地図データの例を説明する図である。
地図更新システム１において、地図サーバ３は、地図Ｍを所定サイズのメッシュに区分して管理している。地図ＭのメッシュＣ−２を車両２が走行する間に、車両２に搭載されたカメラ２１は、車両２の周囲の道路環境を表す画像ＰＩＣを出力する。
センサデータ生成部５３１は、識別器に画像ＰＩＣを入力することにより、センサデータとしてセンサ地物データＳＦ１およびＳＦ２を生成する。
また、一致度算出部５３２は、ＧＮＳＳ受信機２２から、車両２の自己位置を示す位置情報を取得する。位置情報は、例えば地図Ｍにおけるメッシュを特定する情報（メッシュＣ−２）である。位置情報は、ＧＮＳＳ受信機２２が生成する測位信号に対応する緯度経度の情報であってもよい。
また、一致度算出部５３２は、センサ地物データＳＦ１、ＳＦ２に表されるメッシュＣ−２に位置付けられた地図地物データＭＦ１およびＭＦ２を、地図データを記憶するストレージ装置２４から取得する。一致度算出部５３２は、メッシュＣ−２に位置付けられた地図地物データＭＦ１およびＭＦ２を、地図データを記憶するサーバからＤＣＭ２３、無線基地局５および通信ネットワーク４を介して取得してもよい。
一致度算出部５３２は、センサ地物データＳＦ１およびＳＦ２と、地図地物データＭＦ１およびＭＦ２との一致度を算出する。センサ地物データＳＦ１は、地図地物データＭＦ１の周囲の所定範囲ＶＡ１の外側にあり、地図地物データＭＦ１と同じ種類の地物に対応する。一方、センサ地物データＳＦ２は、地図地物データＭＦ２の周囲の所定範囲ＶＡ２の内側にあり、地図地物データＭＦ２と異なる種類の地物に対応する。
図６の例において、一致度算出部５３２は、センサ地物データが対応する地図地物データの周囲の所定範囲の内側にあるか否かに基づいて、センサ地物データの一致度の算出に用いる距離係数を決定する。所定範囲の内側にある場合の距離係数は、所定範囲の外側にある場合の距離係数よりも大きくなるように設定される。例えば、所定範囲の内側にある場合の距離係数を1.0、外側にある場合の距離係数を0.5とする。具体的には、センサ地物データＳＦ１は地図地物データＭＦ１の周囲の所定範囲ＶＡ１の外側にあるため、一致度算出部５３２はセンサ地物データＳＦ１の一致度の距離係数を0.5とする。また、センサ地物データＳＦ２は地図地物データＭＦ２の周囲の所定範囲ＶＡ２の内側にあるため、一致度算出部５３２はセンサ地物データＳＦ２の一致度の距離係数を1.0とする。
また、図６の例において、一致度算出部５３２は、センサ地物データの種類と、対応する地図地物データの種類とが同一であるか否かに基づいて、センサ地物データの一致度の算出に用いる種類係数を決定する。地図地物データと同一である場合の種類係数は、地図地物データと異なる場合の種類係数よりも大きくなるように設定される。例えば、地図地物データと同一である場合の種類係数を1.0、異なる場合の種類係数を0.1とする。具体的には、センサ地物データＳＦ１の種類は地図地物データＭＦ１の種類と同一であるため、一致度算出部５３２はセンサ地物データＳＦ１の一致度の種類係数を1.0とする。また、センサ地物データＳＦ２の種類は地図地物データＭＦ２の種類と異なるため、一致度算出部５３２はセンサ地物データＳＦ２の一致度の種類係数を0.1とする。
図６の例において、一致度算出部５３２は、センサ地物データごとに、距離係数および種類係数を乗じて、各センサ地物データの一致度を算出する。具体的には、一致度算出部５３２は、センサ地物データＳＦ１の一致度を0.5 x 1.0 = 0.5（50%）、センサ地物データＳＦ２の一致度を1.0 x 0.1 = 0.1（10%）と算出する。
センサデータ送信部５３３は、センサ地物データＳＦ１およびＳＦ２と、それぞれ対応する地図地物データＭＦ１およびＭＦ２との一致度を表す情報とをＤＣＭ２３に出力する。ＤＣＭ２３は、入力されたデータを、無線基地局５および通信ネットワーク４を介して地図サーバ３に送信する。一致度を表す情報は、例えば一致度が所定の一致度閾値を超えたか否かに応じて設定される値を含む。例えばあるセンサデータの一致度が一致度閾値である30%を超えない10%である場合に、センサデータ送信部５３３は、一致度閾値を超えないことを示す値である0を、一致度を表す情報としてＤＣＭ２３に出力する。また、あるセンサデータの一致度が一致度閾値を超える50%である場合に、センサデータ送信部５３３は、一致度閾値を超えることを示す値である1を、一致度を表す情報としてＤＣＭ２３に出力する。なお、センサデータ送信部５３３は、一致度を表す情報として、一致度の値そのものをセンサデータとともにＤＣＭ２３に出力してもよい。
センサデータ送信部５３３は、ＤＣＭ２３に対し第１回線を介する通信により一致度が所定の一致度閾値（例えば30%）よりも低いセンサデータを送信させ、第２回線を介する通信により一致度が一致度閾値以上のセンサデータを送信させてもよい。第２回線は、第１回線の帯域よりも狭い帯域を有する回線である。ＤＣＭ２３は複数の回線に接続可能に構成される。具体的には、ＤＣＭ２３は、異なる通信規格に準拠した通信を提供する複数の無線基地局５にアクセス可能に構成される。センサデータ送信部５３３は、例えば５Ｇに準拠した通信を提供する一の無線基地局５にアクセスする通信経路を第１回線として用いる。また、センサデータ送信部５３３は、例えば４Ｇに準拠した通信を提供する他の無線基地局５にアクセスする通信経路を第２回線として用いる。また、ＤＣＭ２３がアクセス可能な無線基地局が提供する通信規格は１つであってもよい。この場合、ＤＣＭ２３は、センサデータ送信部５３３から受信したセンサデータおよび一致度を表す情報に対応するデータパケットに、センサデータ送信部５３３による指定に応じて第１回線および第２回線を識別可能なタグを付与する。無線基地局５に受信されたデータパケットのキューイングが、付与されたタグに応じて調整されることで、第２回線に対応するタグを付されたデータパケットの帯域は、第１回線に対応するタグを付されたデータパケットの帯域よりも狭く制御される。
図７は、地図サーバ３のハードウェア構成図である。地図サーバ３は、通信ネットワーク４を介して車両２からデータを受信し、受信したデータを用いて地図を更新する。そのために、地図サーバ３は、通信インタフェース３１と、ストレージ装置３２と、プロセッサ３３とを有する。
通信インタフェース３１は、サーバ通信部の一例であり、地図サーバ３を通信ネットワークに接続するためのインタフェース回路を有する。そして、通信インタフェース３１は、車両２と、通信ネットワーク４および無線基地局５を介して通信可能に構成される。すなわち、通信インタフェース３１は、プロセッサ３３から受け取ったデータ送信要求信号を、通信ネットワーク４および無線基地局５を介して車両２に送信する。また、通信インタフェース３１は、車両２から無線基地局５および通信ネットワーク４を介して受信した、画像データまたは地物データをプロセッサ３３に渡す。
ストレージ装置３２は、記憶部の一例であり、例えばハードディスク装置または光記憶媒体およびそのアクセス装置を有する。ストレージ装置３２は、車両２から受信した画像データまたは地物データを記憶する。また、ストレージ装置３２は、プロセッサ３３が生成した地図データを記憶する。さらに、ストレージ装置３２は、プロセッサ３３上で実行される、地図更新処理を実行するためのコンピュータプログラムおよびコンピュータプログラムに用いられる一致度閾値などの定数を記憶してもよい。
プロセッサ３３は、１個または複数個のＣＰＵ（Central Processing Unit）およびその周辺回路を有する。プロセッサ３３は、論理演算ユニットあるいは数値演算ユニットといった他の演算回路をさらに有していてもよい。
図８は、地図サーバ３が有するプロセッサ３３の機能ブロック図である。
地図サーバ３のプロセッサ３３は、機能ブロックとして、地図データ更新部３３１を有する。地図データ更新部３３１は、プロセッサ３３上で実行されるプログラムによって実装される機能モジュールである。あるいは、地図データ更新部３３１は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、またはファームウェアとして地図サーバ３に実装されてもよい。
地図データ更新部３３１は、地図データ更新部３３１は、受信したセンサデータが第１センサデータであるか否かを、受信したセンサデータとともに送信された一致度を表す情報に基づいて判定する。そして、地図データ更新部３３１は、一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータを、一致度が一致度閾値以上の第２センサデータよりも優先的に使用して、ストレージ装置３２に記憶された地図データを更新する。
地図データ更新部３３１は、センサデータの位置に地図データが存在しない場合、センサデータに表された特徴物を地図データとして追加する。また、地図データ更新部３３１は、センサデータの位置と地図データの位置とが異なる場合、地図データの位置をセンサデータの位置に変更する。また、地図データ更新部３３１は、センサデータの位置に存在する地図データの表す特徴物がセンサデータの表す特徴物と異なる場合、地図データの表す特徴物をセンサデータの表す特徴物に変更する。
一致度を表す情報として、センサデータに対応する一致度が一致度閾値を超えないことを示す値である0を受信した場合、地図データ更新部３３１は、受信したセンサデータが第１センサデータであると判定する。また、一致度を表す情報として、センサデータに対応する一致度が一致度閾値を超えることを示す値である1を受信した場合、地図データ更新部３３１は、受信したセンサデータが第１センサデータでないと判定する。なお、一致度を表す情報として、センサデータに対応する一致度の値そのものを受信した場合、地図データ更新部３３１は、受信した一致度の値そのものをストレージ装置３２に記憶された一致度閾値と比較して、受信したセンサデータが第１センサデータであるか否かを判定してもよい。
地図データ更新部３３１は、センサデータの受信から地図データの配信までにセンサデータに対して所定の前処理を行ってもよい。所定の前処理とは、例えばセンサデータに含まれる不要部分の消去、センサデータのフォーマット変換等を行う処理である。
図９は、センサデータに対する前処理の実行を説明する図である。
図９（ａ）に示すように、地図データ更新部３３１は、受信した第１センサデータに対し、第１センサデータの受信（時刻ｔ１１）からにおける地図データの更新（時刻ｔ１２）までに、所定の前処理の一部である第１処理を実行する。第１処理は、例えばセンサデータのフォーマット変換である。また、地図データ更新部３３１は、更新された地図データに対し、地図データの更新（時刻ｔ１２）の後に、所定の前処理のうち第１処理と異なる第２処理を実行する。第２処理は、例えばセンサデータに含まれる不要部分の消去である。
図９（ｂ）に示すように、地図データ更新部３３１は、第２センサデータに対し、第２センサデータの受信（時刻ｔ２１）から地図データの更新（時刻ｔ２２）までに、第１処理および第２処理を実行する。
このように、第１センサデータに対する一部の前処理を地図データの更新の後に実行することにより、地図更新システム１は、重要度の高いデータをより優先的に地図の更新に反映させることができる。
図１０は、地図データ更新処理の動作フローチャートである。地図サーバ３の地図データ更新部３３１は、地図データ収集更新処理の動作シーケンスにおいてステップＳ６が呼び出されるたびに、以下の動作フローチャートに従って地図データ更新処理を実行する。
なお、地図データ更新部３３１は、地図データ更新処理を、センサデータの受信ごとに実行しなくてもよい。例えば、地図データ更新部３３１は、第１センサデータを受信した場合、受信した第１センサデータを使用して地図データ更新処理を実行する。また、地図データ更新部３３１は、第２センサデータを受信した場合、地図データ更新処理の実行を保留する。そして、地図データ更新部３３１は、保留中に受信したセンサデータのうち、受信した第２センサデータに表わされる車両の周囲の道路環境と共通の道路環境を表す第３センサデータを受信した件数が件数しきい値を超えた場合に、当該第２センサデータを使用して地図データ更新処理を実行する。
地図データ更新処理が開始されると、地図データ更新部３３１は、受信したセンサデータをストレージ装置３２に一時保存するデータ一時保存処理を実行する（ステップＳ６１）。データ一時保存処理の詳細は後述する。
次に、地図データ更新部３３１は、所定の前処理の一部である第１処理を実行する（ステップＳ６２）。次に、地図データ更新部３３１は、受信したセンサデータが第１センサデータであるか否かを判定する（ステップＳ６３）。受信したセンサデータが第１センサデータであると判定された場合（ステップＳ６３：Ｙ）、地図データ更新部３３１は、第１処理を実行されたセンサデータにより、地図データを更新する（ステップＳ６４）。そして、地図データ更新部３３１は、更新された地図データに対して第２処理を実行する（ステップＳ６５）。
受信したセンサデータが第１センサデータでないと判定された場合（ステップＳ６３：Ｎ）、地図データ更新部３３１は、第１処理を実行されたセンサデータに対して第２処理を実行する（ステップＳ６６）。そして、地図データ更新部３３１は、第２処理を実行されたセンサデータにより、地図データを更新する（ステップＳ６７）。
最後に、地図データ更新部３３１は、一時保存したセンサデータをストレージ装置３２から削除し（ステップＳ６８）、地図データ更新処理を終了する。なお、ステップＳ６８において、地図データ更新部３３１は、一時保存したセンサデータを削除する前に、センサデータに対する他の処理を実行する他のサーバにセンサデータを送信してもよい。
図１１は、データ一時保存処理の動作フローチャートである。地図サーバ３の地図データ更新部３３１は、地図データ更新処理の動作シーケンスにおいてステップＳ６１が呼び出されるたびに、以下の動作フローチャートに従ってデータ一時保存処理を実行する。
まず、地図データ更新部３３１は、受信したセンサデータをストレージ装置３２に保存する（ステップＳ６１１）。次に、地図データ更新部３３１は、ストレージ装置３２に保存したセンサデータを処理するタイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ６１２）。地図データ更新部３３１は、例えば、所定の時間間隔で、ストレージ装置３２に保存したセンサデータのうち受信日時が最も古いものを処理対象として選択する。この場合、着目しているセンサデータが、ストレージ装置３２に保存されたセンサデータのうち受信日時が最も古いものであるときに、処理するタイミングが到来したと判定される。センサデータを処理するタイミングが到来したと判定された場合（ステップＳ６１２：Ｙ）、地図データ更新部３３１はデータ一時保存処理を終了する。
センサデータを処理するタイミングが到来していないと判定された場合（ステップＳ６１２：Ｎ）、地図データ更新部３３１は、センサデータが第１センサデータか否かを判定する（ステップＳ６１３）。第１センサデータは、一致度が所定の一致度閾値よりも低いセンサデータである。
センサデータが第１センサデータであると判定された場合（ステップＳ６１３：Ｙ）、地図データ更新部３３１は、センサデータがストレージ装置３２に保存されてから所定の第１保存期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６１４）。第１保存期間が経過したと判定された場合（ステップＳ６１４：Ｙ）、地図データ更新部３３１の処理は図１０に示す地図データ更新処理におけるＡに進み、センサデータをストレージ装置３２から削除して地図データ更新処理を終了する。第１保存期間が経過していないと判定された場合（ステップＳ６１４：Ｎ）、地図データ更新部３３１の処理は、ステップＳ６１２に戻る。
センサデータが第１センサデータでないと判定された場合（ステップＳ６１３：Ｎ）、地図データ更新部３３１は、センサデータがストレージ装置３２に保存されてから所定の第２保存期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６１５）。第２保存期間は、第１保存期間よりも短い期間である。第２保存期間が経過したと判定された場合（ステップＳ６１５：Ｙ）、地図データ更新部３３１の処理は図９に示す地図データ更新処理におけるＡに進み、センサデータをストレージ装置３２から削除して地図データ更新処理を終了する。第２保存期間が経過していないと判定された場合（ステップＳ６１５：Ｎ）、地図データ更新部３３１の処理は、ステップＳ６１２に戻る。
このようにデータ一時保存処理を実行することにより、地図更新システム１は、処理タイミングがすぐに到来しない場合であっても、一致度の低い第１センサデータを、一致度の高い第２センサデータよりも長く保存し、地図データの更新に使用することができる。そのため、地図更新システム１は、重要度の高いデータをより優先的に地図の更新に反映させることができる。
なお、地図データ収集更新処理のシーケンスにおいて、地図サーバ３は、地図データ更新（ステップＳ６）に続いて、更新された地図データを配信してもよい。地図データの配信は、地図データを記憶する車両またはサーバなどの装置に対し、通信ネットワークを介して行われる。地図サーバ３は、地図データの更新ごとに地図データの配信を実行しなくてもよい。例えば、地図サーバ３は、所定時間（例えば24時間）間隔、所定の地図データ更新件数（例えば10件）ごとに、地図データの配信を実行してもよい。
本実施形態の地図更新システム１では、データ送信装置２５および地図サーバ３が、上述のように地図データ収集更新処理を実行する。そのため、地図更新システム１は、重要度の高いデータを優先的に地図の更新に反映させることができる。
変形例によれば、カメラ２１は、車両２の周囲の道路環境を表す距離画像を取得するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）センサであってもよい。距離画像は、各画素が当該画素に表わされた物体までに距離に応じた値を持つ画像である。
本変形例において、データ送信装置が地図サーバに送信するデータは、ＬＩＤＡＲセンサにより生成された距離画像データそのものであってもよい。
当業者は、本発明の精神および範囲から外れることなく、種々の変更、置換および修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
１ 地図更新システム
２ 車両
２５ データ送信装置
５３ プロセッサ
５３１ センサデータ生成部
５３２ 一致度算出部
５３３ センサデータ送信部
３ 地図サーバ
３３１ 地図データ更新部

Claims (8)

  1. 車両に搭載されたデータ送信装置と、地図データを記憶する地図サーバとを有する地図更新システムであって、
    前記データ送信装置は、
    前記車両に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて所定位置における前記車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成するセンサデータ生成部と、
    前記センサデータに表される前記車両の周囲の道路環境と、前記地図データに表される前記所定位置における道路環境との一致度を算出する一致度算出部と、
    前記車両に搭載され、かつ、前記地図サーバと通信可能な車両通信部に、前記センサデータおよび前記一致度を表す情報を前記地図サーバに送信させるセンサデータ送信部と、を備え、
    前記地図サーバは、
    前記車両通信部と通信可能なサーバ通信部と、
    前記サーバ通信部を介して受信した前記センサデータのうち前記一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータを、前記サーバ通信部を介して受信した前記センサデータのうち前記一致度が前記一致度閾値以上の第２センサデータよりも優先的に使用して、前記地図データを更新する地図データ更新部と、を備える、
    地図更新システム。
  2. 前記地図サーバの前記地図データ更新部は、前記第１センサデータについての前記センサデータが受信されてから前記地図データの更新に用いられるまでの更新所要時間が、前記第２センサデータについての前記更新所要時間よりも短くなるように前記地図データを更新する、請求項１に記載の地図更新システム。
  3. 前記地図サーバは、記憶部を有し、
    前記地図サーバの前記地図データ更新部は、前記第１センサデータを第１保存期間の間前記記憶部に保存し、前記第２センサデータを前記第１保存期間よりも短い第２保存期間の間前記記憶部に保存する、請求項１または２に記載の地図更新システム。
  4. 前記地図サーバの前記地図データ更新部は、受信した前記第１センサデータを使用して前記地図データを更新し、前記センサデータのうち、受信した前記第２センサデータに表される前記車両の周囲の道路環境と共通の道路環境を表す第３センサデータを受信した件数が件数閾値を超えた場合、当該第２センサデータを使用して前記地図データを更新する、請求項１−３のいずれか一項に記載の地図更新システム。
  5. 前記地図サーバの前記地図データ更新部は、前記第１センサデータに対し、前記センサデータに対して実行される所定の前処理の一部である第１処理を前記第１センサデータの受信から前記地図データの更新までに実行するとともに、前記所定の前処理のうち前記第１処理と異なる第２処理を前記地図データの更新の後に実行し、前記第２センサデータに対し、前記第１処理および前記第２処理を前記第２センサデータの受信から前記地図データの更新までに実行する、請求項１−４のいずれか一項に記載の地図更新システム。
  6. 前記センサは、前記車両の周囲の環境を表す画像を前記信号として生成する撮像部であり、
    前記センサデータ生成部は、前記画像から所定の特徴物を識別する識別器により識別された特徴物を前記車両の周囲の道路環境として表す前記センサデータとしてセンサ地物データを生成し、
    前記一致度算出部は、前記センサ地物データと、前記地図データに表される前記所定位置における道路環境として特徴物を表す地図地物データとの一致度を前記一致度として算出する、請求項１−５のいずれか一項に記載の地図更新システム。
  7. 車両に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて所定位置における前記車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成するセンサデータ生成部と、
    前記センサデータに表される前記車両の周囲の道路環境と、位置に対応づけて地図サーバに記憶される地図データに表される前記所定位置における道路環境との一致度を算出する一致度算出部と、
    前記車両に搭載され、かつ、第１回線を介する通信と、前記第１回線の帯域よりも狭い帯域を有する第２回線を介する通信とを実行可能な車両通信部に、前記第１回線を介する通信により前記センサデータのうち前記一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータを前記地図サーバに送信させ、前記第２回線を介する通信により前記センサデータのうち前記一致度が前記一致度閾値以上の第２センサデータを前記地図サーバに送信させるセンサデータ送信部と、
    を備えるデータ送信装置。
  8. 車両に搭載されたセンサが生成する信号に基づいて所定位置における前記車両の周囲の道路環境を表すセンサデータを生成し、
    前記センサデータに表される前記車両の周囲の道路環境と、位置に対応づけて地図サーバに記憶される地図データに表される前記所定位置における道路環境との一致度を算出し、
    前記車両に搭載され、かつ、第１回線を介する通信と、前記第１回線の帯域よりも狭い帯域を有する第２回線を介する通信とを実行可能な車両通信部に、前記第１回線を介して前記センサデータのうち前記一致度が一致度閾値よりも低い第１センサデータを前記地図サーバに送信させ、前記第２回線を介して前記センサデータのうち前記一致度が前記一致度閾値以上の第２センサデータを前記地図サーバに送信させる、
    ことを含むデータ送信方法。
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