JP2021189304A - 地図データ収集装置及び地図データ収集用コンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】少ない処理量で地図データを更新するか否かを判定できる地図データ収集装置を提供する。【解決手段】地図データ収集装置は、移動物体の自動運転制御に用いる地図データに含まれる道路特徴物の位置及び属性情報を収集する地図データ収集装置であって、一又は複数の第１道路特徴物の位置及び属性情報を含む地図データを記憶する記憶部４２と、移動物体に配置されたセンサを用いて検出された第２道路特徴物の位置及び属性情報を入力する入力部４１と、記憶部４２が記憶する地図データを参照して、第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の第１道路特徴物を選択し、当該第１道路特徴物の属性情報と、第２道路特徴物の属性情報と、当該第１道路特徴物と第２道路特徴物との距離とに基づいて、地図データを更新するか否かを判定する判定部５１と、を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、地図データ収集装置及び地図データ収集用コンピュータプログラムに関する。

車両の自動運転システムが車両を自動制御するために参照する高精度な道路の地図データには、道路に関する情報を正確に表していることが求められる。地図データは、道路及び道路周辺の車線区画線、標識又は構造物等の道路特徴物の位置情報を有している。

車線区画線、標識又は構造物等の道路特徴物は変更されたり、位置が移動したりする場合がある。そこで、地図データでは、これらの道路特徴物の情報は常に新しい状態にあることが好ましい。

そこで、車両の走行中に検出された道路特徴物の情報が、地図データを管理するサーバに送られて、サーバにおいて、車両から送られた道路特徴物の情報と、地図データに既に登録されている道路特徴物の情報とが比較されて、地図データの更新を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−２２８５２６号公報

ここで、地図データには多くの道路特徴物に関する情報が含まれているので、道路特徴物の情報を更新するか否かを判定するのに伴う処理量は少ないことが好ましい。

そこで、本発明は、少ない処理量で地図データを更新するか否かを判定できる地図データ収集装置を提供することを目的とする。

一の実施形態によれば、地図データ収集装置が提供される。この地図データ収集装置は、移動物体の自動運転制御に用いる地図データに含まれる道路特徴物の位置及び属性情報を収集する地図データ収集装置であって、一又は複数の第１道路特徴物の位置及び属性情報を含む地図データを記憶する記憶部と、移動物体に配置されたセンサを用いて検出された第２道路特徴物の位置及び属性情報を入力する入力部と、記憶部が記憶する地図データを参照して、第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の第１道路特徴物を選択し、当該第１道路特徴物の属性情報と、第２道路特徴物の属性情報と、当該第１道路特徴物と第２道路特徴物との距離とに基づいて、地図データを更新するか否かを判定する判定部と、を有する。

この地図データ収集装置において、判定部は、選択された一の第１道路特徴物と第２道路特徴物との距離が所定の閾値以下であり、且つ、選択された一の第１道路特徴物の属性情報と第２道路特徴物の属性情報とが異なる場合、地図データを更新すると判定することが好ましい。

また、この地図データ収集装置において、判定部は、選択された一の第１道路特徴物と第２道路特徴物との距離が所定の閾値より大きく、且つ、選択された一の第１道路特徴物の属性情報と第２道路特徴物の属性情報とが同一である場合、地図データを更新すると判定することが好ましい。

また、この地図データ収集装置において、判定部は、選択された一の第１道路特徴物と第２道路特徴物との距離が所定の閾値より大きく、且つ、選択された一の第１道路特徴物の属性情報と第２道路特徴物の属性情報とが異なる場合、地図データを更新すると判定することが好ましい。

また、この地図データ収集装置において、判定部は、選択された一の第１道路特徴物と第２道路特徴物との距離が所定の閾値以下であり、且つ、選択された一の第１道路特徴物の属性情報と第２道路特徴物の属性情報とが同一である場合、地図データを更新しないと判定することが好ましい。

また、この地図データ収集装置において、更新すると判定された場合、第２道路特徴物の位置及び属性情報に基づいて、記憶部に記憶されている地図データを更新する更新部を更に有することが好ましい。

また、この地図データ収集装置において、判定部は、選択された一の第１道路特徴物について、地図データを更新すると判定する度に、地図データを更新すると判定された回数をカウントし、更新部は、選択された一の第１道路特徴物について、地図データを更新すると判定された回数が所定数に達した場合、当該一の第１道路特徴物の判定に用いられた所定数の第２道路特徴物の位置及び属性情報に基づいて、地図データを更新することが好ましい。

また、この地図データ収集装置において、記憶部は、複数の道路区間のそれぞれについて、当該道路区間と関連付けられている一又は複数の第１道路特徴物の位置及び属性情報を含む地図データを記憶しており、判定部は、入力部を介して入力された一の道路区間に位置する第２道路特徴物のそれぞれについて、地図データにおいて当該道路区間と関連付けられている第１道路特徴物の中から、当該第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の第１道路特徴物を選択し、選択された一の第１道路特徴物の属性情報と、当該第２道路特徴物の属性情報と、選択された一の第１道路特徴物と当該第２道路特徴物との距離とに基づいて、地図データを更新するか否かを判定し、判定の対象とならなかった第２道路特徴物を、新規な道路特徴物であると判定することが好ましい。

他の実施形態によれば、地図データ収集用コンピュータプログラムが提供される。この地図データ収集用コンピュータプログラムは、移動物体の自動運転制御に用いる地図データに含まれる道路特徴物の位置及び属性情報を収集する地図データ収集用コンピュータプログラムであって、移動物体に配置されたセンサを用いて検出された第２道路特徴物の位置及び属性情報を、入力部を介して入力し、記憶部が記憶する地図データであって、一又は複数の第１道路特徴物の位置及び属性情報を含む地図データを参照して、第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の第１道路特徴物を選択し、当該第１道路特徴物の属性情報と、第２道路特徴物の属性情報と、当該第１道路特徴物と第２道路特徴物との距離とに基づいて、地図データを更新するか否かを判定する、ことをプロセッサに実行させる。

本発明に係る地図データ収集装置は、少ない処理量で地図データを更新するか否かを判定できるという効果を奏する。

地図データ収集装置が実装される地図データ収集システムの概略構成図である。 車両の概略構成図である。 サーバのハードウェア構成図である。 地図データ収集処理における車両の動作フローチャートである。 地図データ収集処理におけるサーバの動作フローチャートである。 サーバのプロセッサの判定部の動作フローチャートである。 サーバのプロセッサの更新部の動作フローチャートである。

図１は、地図データ収集装置が実装される地図データ収集システムの概略構成図である。以下、図１を参照しながら、本明細書に開示する地図データ収集システム１の概要を説明する。

本実施形態では、地図データ収集システム１は、少なくとも一つの車両２に搭載された地図データ取得装置１５と、サーバ３とを有する。地図データ取得装置１５は、例えば、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（図示せず）等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、基地局５及び通信ネットワーク４を介してサーバ３と接続される。図１では、一つの車両２のみが図示されているが、地図データ収集システム１は複数の車両２を有してもよい。同様に、複数の基地局５が通信ネットワーク４に接続されていてもよい。

地図データ取得装置１５は、車両２が道路Ｒの走行中に、車両２に配置されるセンサの一例であるカメラ１１を用いて、車両の周辺の環境が表されたカメラ画像Ｃを取得する。図１に示す例では、地図データ取得装置１５は、最高速度が５０ｋｍ／ｈであることを示す道路標識Ｘ１を含むカメラ画像Ｃを取得する。

地図データ取得装置１５は、カメラ画像Ｃ内に表された道路特徴物Ｘ１の位置及び属性情報を検出する。道路特徴物の位置は、例えば、実空間における所定の基準位置を原点とする世界座標系で表される。道路特徴物の属性情報は、例えば、車線区画線、一時停止線又は速度表示等の道路標示、又は、速度表示等の道路標識又は信号機等の構造物の種類を表す。地図データ取得装置１５は、検出された道路特徴物（以下、検出道路特徴物ともいう）Ｘ１の位置及び属性情報を、基地局５及び通信ネットワーク４を介してサーバ３へ送信する。

サーバ３は、地図データ取得装置１５から検出された道路特徴物Ｘ１の位置及び属性情報が入力される通信Ｉ／Ｆ４１、地図データ４２１を記憶するストレージ装置４２、及び地図の更新をするか否かを判定する判定部５１等を含んでいる。

判定部５１は、一又は複数の登録道路特徴物の位置及び属性情報を含む地図データ４２１を参照して、検出道路特徴物Ｘ１の位置と最も近い位置に存在する、地図データ４２１に登録されている一の道路特徴物（以下、登録道路特徴物ともいう）Ｘ２を選択する。

判定部５１は、選択された登録道路特徴物Ｘ２の属性情報と、検出道路特徴物Ｘ１の属性情報と、選択された登録道路特徴物Ｘ２と検出道路特徴物Ｘ１との距離とに基づいて、地図データ４２１を更新するか否かを判定する。図１の地図Ｄは、地図データ４２１の一部を抜粋したものであり、道路Ｒに沿って、位置情報に基づいて、検出道路特徴物Ｘ１と登録道路特徴物Ｘ２を配置したものである。

地図データ収集システム１では、車両２が複数含まれてもよいが、地図データ収集処理に関して各車両２は同じ構成を有し、且つ同じ処理を実行すればよいので、以下では、一つの車両２について説明する。

図２は、車両２の概略構成図である。車両２は、車両２の前方の環境を撮影するカメラ１１と、無線通信端末１２と、測位情報受信機１３と、ナビゲーション装置１４と、地図データ取得装置１５等とを有する。更に、車両２は、ＬｉＤＡＲセンサといった、車両２の周囲の物体までの距離を測定するための測距センサ（図示せず）を有してもよい。

カメラ１１と、無線通信端末１２と、測位情報受信機１３と、ナビゲーション装置１４と、地図データ取得装置１５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１６を介して通信可能に接続される。

カメラ１１は、車両２の前方を向くように、例えば、車両２の車室内に取り付けられる。カメラ１１は、所定の周期で、車両２の前方の所定の領域の環境が表されたカメラ画像Ｃを取得する。カメラ画像Ｃには、車両２の前方の所定の領域内に含まれる路面上の車線区画線等の道路特徴物が表わされ得る。カメラ１１により生成される画像は、カラー画像であってもよく、又は、グレー画像であってもよい。カメラ１１は、車両２に配置されるセンサの一例であり、ＣＣＤあるいはＣ−ＭＯＳ等、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次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する撮像光学系を有する。

無線通信端末１２は、通信部の一例であり、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り、例えば、基地局５にアクセスすることで、基地局５及び通信ネットワーク４を介してサーバ３と接続される。

測位情報受信機１３は、車両２の現在地を表す測位情報を出力する。例えば、測位情報受信機１３は、ＧＰＳ受信機とすることができる。測位情報受信機１３は、所定の受信周期で測位情報を取得する度に、測位情報及び測位情報を取得した測位情報取得時刻を、ナビゲーション装置１４及び地図データ取得装置１５へ出力する。

ナビゲーション装置１４は、ナビゲーション用地図データと、車両２の目的地と、車両２の現在地とに基づいて、車両２の現在地から目的地までの走行ルートを生成する。ナビゲーション装置１４は、測位情報受信機１３が出力した測位情報を、車両２の現在地として用いる。ナビゲーション装置１４は、走行ルートを生成する度に、その走行ルートを、車内ネットワーク１６を介して地図データ取得装置１５へ出力する。

地図データ取得装置１５は、カメラ画像Ｃ内に表された道路特徴物の位置及び属性情報を検出する検出処理と、検出された道路特徴物の位置及び属性情報を含む取得データを生成し、この取得データをサーバ３へ送信するデータ生成処理とを実行する。そのために、地図データ取得装置１５は、通信インターフェース２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とを有する。通信インターフェース２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とは、信号線２４を介して接続されている。

通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２１は、車内通信部の一例であり、地図データ取得装置１５を車内ネットワーク１６に接続するためのインターフェース回路を有する。即ち、通信インターフェース２１は、車内ネットワーク１６を介して、カメラ１１と、無線通信端末１２と、測位情報受信機１３と、ナビゲーション装置１４等と接続される。通信インターフェース２１は、プロセッサ２３から検出道路特徴物の位置及び属性情報がわたされる度に、わたされた検出道路特徴物の位置及び属性情報を、無線通信端末１２へ送信する。

メモリ２２は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ２２は、地図データ取得装置１５のプロセッサ２３により実行される情報処理において使用されるアプリケーションのコンピュータプログラム及び各種のデータ、車両２を識別する車両ＩＤ等を記憶する。車両ＩＤは、例えば、サーバ３が複数の車両２と通信を行う場合に、各車両２を識別するのに使用できる。

プロセッサ２３は、１個又は複数個のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びその周辺回路を有する。プロセッサ２３は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路を更に有していてもよい。プロセッサ２３が複数個のＣＰＵを有する場合、ＣＰＵごとにメモリを有していてもよい。プロセッサ２３は、検出処理及びデータ生成処理を実行する。

プロセッサ２３は、カメラ画像Ｃ内に表された道路特徴物の位置及び属性情報を検出する検出部３１と、検出された道路特徴物の位置及び属性情報を含むデータを生成し、このデータをサーバ３へ送信するデータ生成部３２とを有する。プロセッサ２３が有するこれらの各部は、例えば、プロセッサ２３上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、プロセッサ２３が有するこれらの各部は、プロセッサ２３に設けられる、専用の演算回路であってもよい。

図３は、サーバ３のハードウェア構成図である。サーバ３は、通信インターフェース４１と、ストレージ装置４２と、メモリ４３と、プロセッサ４４等とを有する。通信インターフェース４１と、ストレージ装置４２と、メモリ４３と、プロセッサ４４とは、信号線４５を介して接続されている。サーバ３は、キーボード及びマウスといった入力装置と、液晶ディスプレイといった表示装置とを更に有してもよい。

通信インターフェース４１は、入力部の一例であり、サーバ３を通信ネットワーク４に接続するためのインターフェース回路を有する。そして通信インターフェース４１は、車両２と、通信ネットワーク４及び基地局５を介して通信可能に構成される。

ストレージ装置４２は、記憶部の一例であり、例えば、ハードディスク装置又は光記録媒体及びそのアクセス装置を有する。そしてストレージ装置４２は、プロセッサ４４により更新される地図データ４２１等を記憶する。ストレージ装置４２は、車両２の車両ＩＤを更に記憶してもよい。更に、ストレージ装置４２は、プロセッサ４４上で実行される、地図データ収集処理に関連するサーバ３の処理を実行するためのコンピュータプログラムを記憶してもよい。

地図データ４２１は、地図に表される個々の道路の走行条件を規定する道路特徴物（例えば、車線区画線、一時停止線、速度表示といった道路標示、道路標識又は信号機等）の位置及び属性情報を有する。地図データ４２１に登録される複数の道路特徴物（登録道路特徴物）のそれぞれは、道路特徴物を識別する道路特徴物識別情報（道路特徴物ＩＤ）によって識別される。地図データ４２１には、登録道路特徴物の位置及び属性情報が、その道路特徴物ＩＤと関連付けられて登録されている。登録道路特徴物は、その登録道路特徴物が位置する道路区間と関連付けられて、地図データ４２１に登録されている。

メモリ４３は、記憶部の他の一例であり、例えば、不揮発性の半導体メモリ及び揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ４３は、地図データ収集処理のうちのサーバ３に関連する処理の実行中に生成される各種データ、並びに、車両２から受信された検出道路特徴物の位置及び属性情報といった車両２との通信により取得される各種データ等を一時的に記憶する。

プロセッサ４４は、１個又は複数個のＣＰＵ(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有する。プロセッサ４４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更に有していてもよい。そしてプロセッサ４４は、地図データ収集処理のうちのサーバ３に関連する処理を実行する。

プロセッサ４４は、検出道路特徴物の位置及び属性情報に基づいて、地図データ４２１を更新するか否かを判定する判定部５１と、地図データを更新する更新部５２とを有する。プロセッサ４４が有するこれらの各部は、例えば、プロセッサ４４上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、プロセッサ４４が有するこれらの各部は、プロセッサ４４に設けられる、専用の演算回路であってもよい。

図４は、地図データ収集処理における車両の動作フローチャートである。地図データ収集システム１では、車両２のデータ取得装置１５は、車両２の走行中に、図４に示される動作フローチャートに従って地図データ取得処理を繰り返して実行する。

車両２に配置されるセンサの一例であるカメラ１１は、車両２の走行中に、車両２の周辺の環境が表されたカメラ画像Ｃを取得する（ステップＳ１０１）。カメラ１１は、カメラ画像Ｃを取得する度に、カメラ画像Ｃ及びカメラ画像Ｃを取得したカメラ画像取得時刻を、車内ネットワーク１６を介して地図データ取得装置１５へ出力する。なお、カメラ画像Ｃは、車両２の現在地を推定する処理に使用されるのと共に、車両２の周囲の他の物体を検出する処理に使用されてもよい。

車両２のデータ取得装置１５は、カメラ画像Ｃ内に表された道路特徴物の検出及び道路特徴物の位置の推定を行う（ステップＳ１０２）。データ取得装置１５におけるプロセッサ２３の検出部３１は、カメラ１１から入力されたカメラ画像Ｃに表された道路特徴物を検出し、且つ、カメラ画像Ｃ内に検出された道路特徴物の属性情報を検出すると共に、その道路特徴物の位置を推定する。

例えば、検出部３１は、カメラ画像Ｃを識別器に入力することで、入力されたカメラ画像Ｃに表された道路特徴物を検出する。検出部３１は、そのような識別器として、例えば、入力されたカメラ画像Ｃから、そのカメラ画像Ｃに表された道路特徴物を検出するように予め学習されたディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）を用いることができる。検出部３１は、そのようなＤＮＮとして、例えば、Single Shot MultiBox Detector（ＳＳＤ）又はFaster R-CNNといった、コンボリューショナルニューラルネットワーク型のアーキテクチャを持つＤＮＮを用いることができる。この場合、検出部３１がカメラ画像Ｃを識別器に入力することで、その識別器は、入力されたカメラ画像Ｃ上の様々な領域において、検出対象となる道路特徴物の種類（例えば、車線区画線、横断歩道、一時停止線等）ごとに、その道路特徴物がその領域に表されている確からしさを表す確信度を算出し、何れかの種類の道路特徴物についての確信度が所定の検出閾値以上となる領域に、その種類の道路特徴物が表されていると判定する。そして識別器は、入力されたカメラ画像Ｃ上で検出対象となる道路特徴物が含まれる領域（例えば、検出対象となる道路特徴物の外接矩形、以下、物体領域と呼ぶ）を表す情報、及び、物体領域に表された道路特徴物の種類を表す属性情報を出力する。

あるいは、検出部３１は、ＤＮＮ以外の識別器を用いてもよい。例えば、検出部３１は、識別器として、画像上に設定されるウィンドウから算出される特徴量（例えば、Histograms of Oriented Gradients, ＨＯＧ）を入力として、そのウィンドウに検出対象となる道路特徴物が表される確信度を出力するように予め学習されたサポートベクトルマシン（ＳＶＭ）を用いてもよい。検出部３１は、カメラ画像Ｃ上に設定するウィンドウの位置、サイズ及びアスペクト比を様々に変更しながら、そのウィンドウから特徴量を算出し、算出した特徴量をＳＶＭへ入力することで、そのウィンドウについて確信度を求める。そして検出部３１は、確信度が所定の検出閾値以上である場合、そのウィンドウを、検出対象となる道路特徴物が表された物体領域とする。

検出部３１は、カメラ画像Ｃから検出された物体領域の重心に対応する、カメラ１１からの方位、車両２の位置、進行方向及びカメラ１１の撮影方向及び画角といった内部パラメータに基づいて、その物体領域に表された地物の位置を推定する。そして検出部３１は、検出された道路特徴物（検出道路特徴物）の属性情報及び推定された位置をデータ生成部３２へ通知する。一のカメラ画像Ｃから検出される道路特徴物の数は、ゼロの場合もあるし、１つ又は複数の場合がある。検出部３１は、検出道路特徴物の位置及び属性情報を検出する度に、これらの情報をデータ生成部３２へ通知する。

データ取得装置１５におけるプロセッサ２３のデータ生成部３２は、検出部３１から検出道路特徴物の位置及び属性情報が通知されると、検出道路特徴物の位置と、走行ルートとに基づいて、検出道路特徴物が位置する道路区間を表す道路区間ＩＤを取得する（ステップＳ１０３）。走行ルートは、車両２の現在地から目的地までに車両２が走行する道路区間が連結して生成される。各道路区間は、その道路区間を表す道路区間識別情報（道路区間ＩＤ）で識別される。データ生成部３２は、例えば、走行ルートを形成する複数の道路区間の中で、検出道路特徴物に対して最近接の道路区間を、道路特徴物が位置する道路区間として選択する。

データ生成部３２は、検出道路特徴物が位置する道路区間が変わったか否かを判定する（ステップＳ１０４）。データ生成部３２は、順次取得される道路区間ＩＤを監視して、その前までに取得された道路区間ＩＤ（第１道路区間ＩＤ）とは異なる道路区間ＩＤ（第２道路区間ＩＤ）が２回連続して選択された場合、検出道路特徴物が位置する道路区間が変わったと判定する。

検出道路特徴物が位置する道路区間が変わった場合（ステップＳ１０４−Ｙｅｓ）、データ生成部３２は、一つの道路区間（第１道路区間ＩＤ）に位置する検出道路特徴物の情報を、まとめてサーバ３へ送信する（ステップＳ１０５）。データ生成部３２は、検出道路特徴物が位置する道路区間を表す道路区間ＩＤ、一又は複数の検出道路特徴物の位置及び属性情報を、通信インターフェース２１を介して無線通信端末１２へ出力することで、その道路区間ＩＤ、検出道路特徴物の位置及び属性情報を、無線基地局５及び通信ネットワーク４を介してサーバ３へ送信する。

一方、検出道路特徴物が位置する道路区間が変わっていない場合（ステップＳ１０４−Ｎｏ）、処理はステップＳ１０１へ戻る。なお、データ生成部３２が、道路区間ＩＤ、検出道路特徴物の位置及び属性情報をサーバ３へ送信する形態は上述したものに限定されない。例えば、データ生成部３２は、検出部３１から検出道路特徴物の位置及び属性情報が通知される度に、これらの情報をサーバ３へ送信してもよい。また、データ生成部３２は、所定の間隔で、検出道路特徴物の情報をサーバ３へ送信するようにしてもよい。

図５は、地図データ収集処理におけるサーバ３の動作フローチャートである。サーバ３の通信インターフェース４１は、車両２から、同一の道路区間において検出された一又は複数の検出道路特徴物について、道路区間ＩＤ、検出道路特徴物の位置及び属性情報を受信する（ステップＳ２０１）。通信インターフェース４１は、車両２から基地局５及び通信ネットワーク４を介して受信した、道路区間ＩＤ、検出道路特徴物の位置及び属性情報をプロセッサ４４へわたす。

プロセッサ４４の判定部５１は、検出道路特徴物が位置する道路区間と同じ道路区間に関連付けられている登録道路特徴物を選択する（ステップＳ２０２）。判定部５１は、ストレージ装置４２に記憶されている地図データ４２１を参照して、検出道路特徴物が位置する道路区間を表す道路区間ＩＤと一致する道路区間に関連付けられている登録道路特徴物を選択して、選択された登録道路特徴物の位置及び属性情報を読み取る。

プロセッサ４４の判定部５１は、検出道路特徴物のそれぞれについて、検出道路特徴物の属性情報と、選択された登録道路特徴物の属性情報と、検出道路特徴物と選択された登録道路特徴物との距離とに基づいて、検出道路特徴物について地図データ４２１を更新するか否かを判定する（ステップＳ２０３）。判定部５１の判定処理の詳細は、図６を参照して後述する。

プロセッサ４４の更新部５２は、検出道路特徴物について更新すると判定された場合、この登録道路特徴物の位置及び属性情報に基づいて、ストレージ装置４２に記憶されている地図データ４２１を更新する（ステップＳ２０４）。更新部５２の更新処理の詳細は、図７を参照して後述する。

図６は、サーバ３のプロセッサ４４の判定部５１の動作フローチャートである。以下、図６に示す動作フローチャートを参照しながら、ステップＳ２０３における判定部５１の判定処理を説明する。

判定部５１は、一又は複数の検出道路特徴物のそれぞれについて、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１１のループ処理を実行する（ステップＳ３０１〜ステップＳ３１２）。

判定部５１は、地図データ４２１を参照して、検出道路特徴物が位置する道路区間に関連付けられている登録道路特徴物の中から、検出道路特徴物の位置と最も位置の近い登録道路特徴物を選択する（ステップＳ３０２）。検出道路特徴物の位置は、上述したように、物体領域の重心の位置に対応するので、検出道路特徴物の位置と登録道路特徴物の位置との距離は、３次元的な距離となる。判定部５１は、ステップＳ３０２で選択された一又は複数の登録道路特徴物のそれぞれと、検出道路特徴物との距離を計算して、最も短い距離を示した登録道路特徴物を、このループ処理における検出道路特徴物との対比対象の登録道路特徴物として選択する。一度選択された登録道路特徴物は、次のループ処理では、対比対象からは除外される。

判定部５１は、選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が所定の距離閾値Ｄｔｈ以下であり、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが同一であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。距離閾値Ｄｔｈは、検出道路特徴物が検出されたセンサの位置の精度等に基づいて決定され得る。例えば、本実施形態では、センサの一例であるカメラ１１により取得されたカメラ画像Ｃに基づいて検出道路特徴物の位置が推定されており、閾値Ｄｔｈは、この検出方法における位置の精度に基づいて決定される。具体的には、この検出方法における位置の精度は、車両２の位置精度、カメラ画像Ｃの分解能、カメラ１１の車両２に対する取り付け精度等に基づいて決定される。

選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が距離閾値Ｄｔｈ以下であり、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが同一である場合（ステップＳ３０３−Ｙｅｓ）、判定部５１は、地図データを更新しないと判定する（ステップＳ３０４）。これは、選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物とは同一であると推定されるためである。

一方、選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が距離閾値Ｄｔｈ以下であり、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが同一ではない場合（ステップＳ３０３−Ｎｏ）、判定部５１は、選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が距離閾値Ｄｔｈ以下であり、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが異なるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が距離閾値Ｄｔｈ以下であり、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが異なる場合（ステップＳ３０５−Ｙｅｓ）、判定部５１は、選択された登録道路特徴物に対して、第１カウンタ値をインクリメントする（ステップＳ３０８）。はじめて第１カウンタ値がインクリメントされる場合、ステップＳ３０８後に第１カウンタ値は１となる。選択された登録道路特徴物について、第１カウンタ値がＮである場合、ステップＳ３０８後の第１カウンタ値はＮ＋１となる。判定部５１は、第１カウンタ値がインクリメントされた登録道路特徴物に対して、検出道路特徴物の位置及び属性情報を関連付けてメモリ４３又はストレージ装置４２に記憶する。

一方、選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が距離閾値Ｄｔｈ以下であり、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが異ならない場合（ステップＳ３０５−Ｎｏ）、判定部５１は、選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が距離閾値Ｄｔｈより大きく、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが同一であるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。

選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が距離閾値Ｄｔｈより大きく、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが同一である場合（ステップＳ３０６−Ｙｅｓ）、判定部５１は、選択された登録道路特徴物に対して、第２カウンタ値をインクリメントする（ステップＳ３０９）。判定部５１は、第２カウンタ値がインクリメントされた登録道路特徴物に対して、検出道路特徴物の位置及び属性情報を関連付けてメモリ４３又はストレージ装置４２に記憶する。

一方、選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が距離閾値Ｄｔｈより大きく、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが同一ではない場合（ステップＳ３０６−Ｎｏ）、判定部５１は、選択された登録道路特徴物と検出道路特徴物との距離が距離閾値Ｄｔｈより大きく、且つ、選択された登録道路特徴物の属性情報と検出道路特徴物の属性情報とが異なると判定する（ステップＳ３０７）。判定部５１は、選択された登録道路特徴物に対して、第３カウンタ値をインクリメントする（ステップＳ３１０）。判定部５１は、第３カウンタ値がインクリメントされた登録道路特徴物に対して、検出道路特徴物の位置及び属性情報を関連付けてメモリ４３又はストレージ装置４２に記憶する。

判定部５１は、第１カウンタ値〜第３カウンタ値のうちの何れかのカウンタ値がインクリメントされた登録道路特徴物について、カウンタ値が基準値を超えている場合、この登録道路特徴物に対して更新フラグを設定する（ステップＳ３１１）。具体的には、判定部５１は、第１カウンタ値が基準値を超えた登録道路特徴物に対して第１更新フラグを設定し、第２カウンタ値が基準値を超えた登録道路特徴物に対して第２更新フラグを設定し、第３カウンタ値が基準値を超えた登録道路特徴物に対して第３更新フラグを設定する。この基準値は、第１カウンタ値〜第３カウンタ値ごとに異なってもいてもよいし同じでもよい。本実施形態では、第１カウンタ値〜第３カウンタ値に対して、同じ基準値を用いる。基準値は、道路特徴物の誤検出を取り除く観点から、例えば、５〜１０程度に設定されることが好ましい。なお、基準値は１であってもよい。

一又は複数の検出道路特徴物のそれぞれについて、上述したステップＳ３０２〜ステップＳ３１１のループ処理を実行した後、判定部５１は、ループ処理において登録道路特徴物との対比がされなかった検出道路特徴物を、地図データ４２１に登録されていない新規な道路特徴物であると判定する（ステップＳ３１３）。判定部５１は、新規な道路特徴物であると判定された検出道路特徴物の位置及び属性情報を、更新部５２へ通知する。一の道路区間において検出された道路特徴物の数が、地図データ４２１に登録されている登録道路特徴物の数よりも多い場合、登録道路特徴物との対比がされなかった検出道路特徴物は、新規な道路特徴物であると推定される。以上が、ステップＳ２０３における判定部５１の判定処理の説明である。

図７は、サーバ３のプロセッサ４４の更新部５２の動作フローチャートである。以下、図７に示す動作フローチャートを参照しながら、ステップＳ２０４における更新部５２の更新処理を説明する。

更新部５２は、所定の更新周期において、更新処理を実行する。更新部５２は、第１更新フラグ〜第３更新フラグの中の何れかの更新フラグが設定された登録道路特徴物のそれぞれについて、ステップＳ４０２のループ処理を実行する（ステップＳ４０１〜ステップＳ４０３）。

更新部５２は、更新フラグが設定された登録道路特徴物について、地図データ４２１を更新する（ステップＳ４０２）。更新部５２は、更新フラグが設定された登録道路特徴物の位置及び属性情報を、この登録道路特徴物と関連付けられてメモリ４３又はストレージ装置４２に記憶されている一又は複数の検出道路特徴物の位置及び属性情報に基づいて変更する。

登録道路特徴物に第１更新フラグが設定されている場合、更新部５２は、この登録道路特徴物と関連付けられている複数の検出道路特徴物の位置の平均値を、更新される登録道路特徴物の位置として決定する。また、更新部５２は、この登録道路特徴物と関連付けられている複数の検出道路特徴物の属性情報の中でも最も多数の属性情報を、更新される登録道路特徴物の属性情報として決定する。更新部５２は、地図データ４２１に道路区間ＩＤと関連付けられて登録されていた道路特徴物の位置及び属性情報を、新しい道路特徴物の位置及び属性情報で置き換える。この第１更新フラグが設定されるケースでは、道路特徴物の属性情報が変更されたことが、情報が更新される理由として推定される。例えば、道路特徴物の一例である最高速度の道路標識が、４０ｋｍから５０ｋｍに変更になったことが具体例として挙げられる。

登録道路特徴物に第２更新フラグが設定されている場合、更新部５２は、この登録道路特徴物と関連付けられている複数の検出道路特徴物の位置の平均値及び分散を求める。そして、（１）分散が基準分散よりも小さい場合、更新部５２は、この登録道路特徴物と関連付けられている複数の検出道路特徴物の位置の平均値を、更新される登録道路特徴物の位置として決定する。更新部５２は、地図データ４２１に道路区間ＩＤと関連付けられて登録されていた道路特徴物の位置を、新しい道路特徴物の位置で置き換える。この新しい道路特徴物の属性情報は、更新前と同じである。この第２更新フラグが設定されるケース（１）では、道路特徴物の位置が変更されたことか、又は、地図データ４２１に登録されていた道路特徴物の位置が正しくなかったことが、情報が更新される理由として推定される。一方、（２）分散が基準分散以上の場合、更新部５２は、例えばクラスタ数２のｋ−ｍｅａｎｓ法を用いて、この登録道路特徴物と関連付けられている複数の検出道路特徴物の２つの重心位置（第１の重心位置、第２の重心位置）を求める。更新部５２は、第１の重心位置を、第１の道路特徴物の位置として決定し、第２の重心位置を、第２の道路特徴物の位置として決定する。第１の道路特徴物の属性情報と、第２の道路特徴物の属性情報は、更新前と同じである。更新部５２は、地図データ４２１に登録されていた道路特徴物の位置及び属性情報を削除して、新しい第１の道路特徴物の位置及び属性情報と、新しい第２の道路特徴物の位置及び属性情報とを地図データ４２１に道路区間ＩＤと関連付けて登録する。この第２更新フラグが設定されるケース（２）では、地図データ４２１に登録されていた道路特徴物の近傍に、新たな道路特徴物が道路に追加されたことが、情報が更新される理由として推定される。

登録道路特徴物に第３更新フラグが設定されている場合、更新部５２は、この登録道路特徴物と関連付けられている複数の検出道路特徴物の位置の平均値を、更新される登録道路特徴物の位置として決定する。また、更新部５２は、この登録道路特徴物と関連付けられている複数の検出道路特徴物の属性情報の中でも最も多数の属性情報を、更新される登録道路特徴物の属性情報として決定する。更新部５２は、新しい道路特徴物の位置及び属性情報を、地図データ４２１に道路区間ＩＤと関連付けて登録する。この第３更新フラグが設定されるケースでは、新たな道路特徴物が道路に追加されたことが、情報が更新される理由として推定される。

更新フラグが設定された登録道路特徴物について、上述したステップＳ４０２のループ処理を実行した後、更新部５２は、上述したステップＳ３１３（図６参照）において、新規な道路特徴物であると判定された検出道路特徴物に基づいて、地図データ４２１を更新する（ステップＳ４０４）。更新部は、判定部５１から通知された新規な道路特徴物であると判定された検出道路特徴物の位置及び属性情報を、地図データ４２１に道路区間ＩＤと関連付けて登録する。

以上に説明してきたように、この地図データ収集装置は、車両の自動運転制御に用いる地図データに含まれる道路特徴物の位置及び属性情報を収集する地図データ収集装置であって、車両に配置されたセンサを用いて検出された第２道路特徴物の位置及び属性情報を入力し、一又は複数の第１道路特徴物の位置及び属性情報を含む地図データを参照して、第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の第１道路特徴物を選択し、この第１道路特徴物の属性情報と、第２道路特徴物の属性情報と、この第１道路特徴物と第２道路特徴物との距離とに基づいて、地図データを更新するか否かを判定する。これにより、地図データ収集装置は、第２道路特徴物の位置と最も近い位置にある第１道路特徴物の位置及び属性情報と比較するので、少ない処理量で地図データを更新するか否かを判定できる。具体的には、地図データ収集装置は、入力部を介して入力された一の道路区間に位置する第２道路特徴物のそれぞれについて、地図データにおいてこの道路区間と関連付けられている第１道路特徴物の中から、第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の第１道路特徴物を選択し、選択された一の第１道路特徴物の属性情報と、第２道路特徴物の属性情報と、選択された一の第１道路特徴物と当該第２道路特徴物との距離とに基づいて、地図データを更新するか否かを判定する。これにより、地図データ収集装置は、第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の第１道路特徴物を選択する処理量を低減できる。

次に、上述した地図データ収集システムの変型例を、以下に説明する。変型例１の地図データ収集システムでは、サーバ３のプロセッサ４４は、関連付けられている道路特徴物が無いか又は所定の基準値よりも少ない道路区間を選択して、この道路区間を表す道路区間ＩＤと、データ取得指示とを車両２へ送信するデータ取得指示部（図示せず）を有していてもよい。この場合、車両２の検出部３１は、サーバ３からデータ取得指示が受信された道路区間を走行している時だけ道路特徴物を検出する。検出部３１は、カメラ１１からカメラ画像Ｃを入力すると、ナビゲーション装置１４から入力された測位情報と、走行ルートとに基づいて、車両２が走行している道路区間が、サーバ３からデータ取得指示が受信された道路区間と一致しているか否かを判定する。車両２が走行している道路区間がサーバ３からデータ取得指示が受信された道路区間と一致している場合、検出部３１は、カメラ画像Ｃ内の検出道路特徴物の検出を実行する。

変型例２の地図データ収集システムでは、道路特徴物は、地図データ４２１において、道路区間に含まれる車線と関連付けられて登録されていてもよい。道路特徴物は、この道路特徴物の位置と最近接の関係にある車線と関連付けられる。車線は、車線識別情報（車線ＩＤ）により識別される。車線は、この車線を含む道路区間と関連付けられる。ある道路区間が複数の車線を有する場合、そのある道路区間に複数の車線が関連付けられる。このようにして、地図データ４２１が有する登録道路特徴物のそれぞれは、車線を介して、道路区間と関連付けられる。

変型例３の地図データ収集システムでは、サーバ３のプロセッサ４４の判定部５１は、更新フラグが設定された登録道路特徴物と関連づけられて、メモリ４３又はストレージ装置４２に記憶されている検出道路特徴物の位置及び属性情報を、更新フラグを設定すると判定された時から所定の期間が経過した場合、メモリ４３又はストレージ装置４２から削除してもよい。例えば、道路特徴物が、車両２のカメラ１１等のセンサにより誤って検出される場合がある。このような道路特徴物は、繰り返して検出されることは無いので削除されることが好ましい。

変型例４の地図データ収集システムでは、車両２の地図データ取得装置１５のプロセッサ２３の検出部３１は、道路特徴物の高さを検出してもよい。検出部３１は、カメラ１１の光軸の向きと地面の垂直方向とのなす角度θと、車両２と道路特徴物との間の距離Ｄと、路面展開ベクトルの大きさＲｃとを用いて、道路特徴物の高さ＝Ｒｃ／ｔａｎθ−Ｄ／ｔａｎθの関係を用いて、道路特徴物の高さを求めてもよい。ここで、路面展開ベクトルは、カメラ１１の視点から地面に下ろした垂線の足と、カメラ１１の視点と道路特徴物の頂点とを結んだ直線が地面と交差する点とを結んだベクトルを意味する。車両２のプロセッサ２３のデータ生成部３２は、道路区間ＩＤ、検出道路特徴物の位置及び属性情報と共に、道路特徴物の高さをサーバ３へ送信する。サーバ３のプロセッサ４４の判定部５１は、更新処理において、検出道路特徴物と、この検出道路特徴物と最も近い位置に存在する登録道路特徴物との対比判定を行う時に、検出道路特徴物の高さと、登録道路特徴物の高さとが一致するか否かという判定を追加してもよい。

本発明では、上述した実施形態の地図データ収集装置及び地図データ収集用コンピュータプログラムは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

例えば、上述した実施形態では、地図データは、移動物体の一例である車両の自動運転制御に用いられるものであったが、地図データは、車両以外の移動物体の自動運転制御に用いられてもよい。

また、上述した実施形態では、サーバが地図データ収集装置の機能を有していたが、地図データ収集装置は車両に配置されていてもよい。

１ 地図データ収集システム
２ 車両
１１ カメラ
１２ 無線通信端末
１３ 測位情報受信機
１４ ナビゲーション装置
１５ 地図データ取得装置
１６ 車内ネットワーク
２１ 通信インターフェース
２２ メモリ
２３ プロセッサ
２４ 信号線
３１ 検出部
３２ データ生成部
３ サーバ
４１ 通信インターフェース
４２ ストレージ装置
４２１ 地図データ
４３ メモリ
４４ プロセッサ
４５ 信号線
５１ 判定部
５２ 更新部
４ ネットワーク
５ 基地局

Claims (9)

1. 移動物体の自動運転制御に用いる地図データに含まれる道路特徴物の位置及び属性情報を収集する地図データ収集装置であって、
   一又は複数の第１道路特徴物の位置及び属性情報を含む地図データを記憶する記憶部と、
   移動物体に配置されたセンサを用いて検出された第２道路特徴物の位置及び属性情報を入力する入力部と、
   前記記憶部が記憶する前記地図データを参照して、前記第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の前記第１道路特徴物を選択し、当該第１道路特徴物の属性情報と、前記第２道路特徴物の属性情報と、当該第１道路特徴物と前記第２道路特徴物との距離とに基づいて、前記地図データを更新するか否かを判定する判定部と、
   を有する地図データ収集装置。
2. 前記判定部は、選択された一の前記第１道路特徴物と前記第２道路特徴物との距離が所定の閾値以下であり、且つ、選択された一の前記第１道路特徴物の属性情報と前記第２道路特徴物の属性情報とが異なる場合、前記地図データを更新すると判定する請求項１に記載の地図データ収集装置。
3. 前記判定部は、選択された一の前記第１道路特徴物と前記第２道路特徴物との距離が前記所定の閾値より大きく、且つ、選択された一の前記第１道路特徴物の属性情報と前記第２道路特徴物の属性情報とが同一である場合、前記地図データを更新すると判定する請求項２に記載の地図データ収集装置。
4. 前記判定部は、選択された一の前記第１道路特徴物と前記第２道路特徴物との距離が前記所定の閾値より大きく、且つ、選択された一の前記第１道路特徴物の属性情報と前記第２道路特徴物の属性情報とが異なる場合、前記地図データを更新すると判定する請求項２又は３に記載の地図データ収集装置。
5. 前記判定部は、選択された一の前記第１道路特徴物と前記第２道路特徴物との距離が所定の閾値以下であり、且つ、選択された一の前記第１道路特徴物の属性情報と前記第２道路特徴物の属性情報とが同一である場合、前記地図データを更新しないと判定する請求項２〜４の何れか一項に記載の地図データ収集装置。
6. 更新すると判定された場合、前記第２道路特徴物の位置及び属性情報に基づいて、前記記憶部に記憶されている前記地図データを更新する更新部を更に有する請求項１〜５の何れか一項に記載の地図データ収集装置。
7. 前記判定部は、選択された一の前記第１道路特徴物について、前記地図データを更新すると判定する度に、前記地図データを更新すると判定された回数をカウントし、
   前記更新部は、選択された一の前記第１道路特徴物について、前記地図データを更新すると判定された回数が所定数に達した場合、当該一の第１道路特徴物の判定に用いられた前記所定数の前記第２道路特徴物の位置及び属性情報に基づいて、前記地図データを更新する請求項６に記載の地図データ収集装置。
8. 前記記憶部は、複数の道路区間のそれぞれについて、当該道路区間と関連付けられている一又は複数の前記第１道路特徴物の位置及び属性情報を含む前記地図データを記憶しており、
   前記判定部は、前記入力部を介して入力された一の前記道路区間に位置する第２道路特徴物のそれぞれについて、前記地図データにおいて当該道路区間と関連付けられている前記第１道路特徴物の中から、当該第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の前記第１道路特徴物を選択し、選択された一の前記第１道路特徴物の属性情報と、当該第２道路特徴物の属性情報と、選択された一の前記第１道路特徴物と当該第２道路特徴物との距離とに基づいて、前記地図データを更新するか否かを判定し、判定の対象とならなかった前記第２道路特徴物を、新規な道路特徴物であると判定する請求項１〜７の何れか一項に記載の地図データ収集装置。
9. 移動物体の自動運転制御に用いる地図データに含まれる道路特徴物の位置及び属性情報を収集する地図データ収集用コンピュータプログラムであって、
   移動物体に配置されたセンサを用いて検出された第２道路特徴物の位置及び属性情報を、入力部を介して入力し、
   記憶部が記憶する地図データであって、一又は複数の第１道路特徴物の位置及び属性情報を含む地図データを参照して、前記第２道路特徴物の位置と最も近い位置に存在する一の前記第１道路特徴物を選択し、当該第１道路特徴物の属性情報と、前記第２道路特徴物の属性情報と、当該第１道路特徴物と前記第２道路特徴物との距離とに基づいて、前記地図データを更新するか否かを判定する、
   ことをプロセッサに実行させる地図データ収集用コンピュータプログラム。

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