JP2023012354A - 地物データ収集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地図に表される地物のうち、何らかの変化が生じた地物を表すデータを効率的に収集することを可能とする地物データ収集装置を提供する。【解決手段】地物データ収集装置は、複数の領域のそれぞれについて、その領域の交通量、その領域を通る車両の平均滞留時間、その領域において行われた前回の道路工事からの経過時間、その領域の道路の環境のうちの少なくとも一つを、道路工事を実施する可能性の有無を識別する識別器に入力することで、複数の領域のうちの道路工事が実施された可能性が有る領域を識別する識別部と、複数の領域のうち、道路工事が実施された可能性が有ると識別された領域について車両の走行に関連する地物を表す地物データを収集することを指示する収集指示を、通信部を介して車両に通知する通知部とを有する。【選択図】図５

Description

本発明は、地図に表される地物のデータを収集する地物データ収集装置に関する。

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高精度な地図には、道路または道路の周囲に設けられた、車両の走行に関連する地物に関する情報を正確に表していることが求められる。そこで、地図構成のために、実際に道路を走行する車両から、レーンエッジ及びレーンマーカの位置、道路標識の位置、及び信号機の位置を識別するデータを含む知覚データを収集する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

また、道路工事が行われると、地物の位置が移動され、あるいは、地物の種類が変更されることがある。そこで、工事後の地物情報を迅速に収集するための技術が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。

特許文献２に開示された地物情報収集装置は、既に記憶された工事情報に係る工事区間に対応する道路の区間を自車両が走行する際に、その工事情報が示す工事の終了を判定する。そして工事の終了が判定された場合には、この地物情報収集装置は、自車両の周辺の画像情報に含まれる地物の画像認識処理を行い、その画像認識結果と自車位置情報とに基づいて、画像認識された地物の位置情報及び属性情報を含む学習地物情報を生成する。

米国特許出願公開第２０２０／０１４９８９６号明細書 特開２００９－１５６７８４号公報

道路工事などで、地物の位置または種類が変更され、新たな地物が設置され、あるいは地物が撤去されたといった地物に変更が有る地点について、地物を表すデータを収集するためには、そのようなデータを生成可能な車両が実際にその地点を通行する必要がある。しかしながら、そのような車両が地物に変更が有る地点を常に通行するわけではない。そのため、地物に変更が有る地点における地物を表すデータがなかなか収集されないことがある。

そこで、本発明は、地図に表される地物のうち、何らかの変化が生じた地物を表すデータを効率的に収集することを可能とする地物データ収集装置を提供することを目的とする。

一つの実施形態によれば、地物データ収集装置が提供される。この地物データ収集装置は、複数の領域のそれぞれについて、その領域の交通量、その領域を通る車両の平均滞留時間、その領域において行われた前回の道路工事からの経過時間、その領域の道路の環境のうちの少なくとも一つを、道路工事を実施する可能性の有無を識別する識別器に入力することで、複数の領域のうちの道路工事が実施された可能性が有る領域を識別する識別部と、複数の領域のうち、道路工事が実施された可能性が有ると識別された領域について車両の走行に関連する地物を表す地物データを収集することを指示する収集指示を、通信部を介して車両に通知する通知部とを有する。

本発明に係る地物データ収集装置は、地図に表される地物のうち、何らかの変化が生じた地物を表すデータを効率的に収集することができるという効果を奏する。

地物データ収集装置が実装される地物データ収集システムの概略構成図である。 地物データ収集システムに含まれる車両の概略構成図である。 車両に搭載される、データ取得装置のハードウェア構成図である。 地物データ収集装置の一例であるサーバのハードウェア構成図である。 地物データ収集処理に関連する、サーバのプロセッサの機能ブロック図である。 地物データの収集対象となる領域の決定の概要を説明する図である。 地物データ収集処理の動作フローチャートである。

以下、図を参照しつつ、地物データ収集装置、及び、地物データ収集装置にて実行される地物データ収集方法ならびに地物データ収集用コンピュータプログラムについて説明する。この地物データ収集装置は、更新対象となる地図に表される複数の領域のそれぞれについて、道路工事の実施可能性の有無を識別するための識別器に、その領域において道路工事を実施する動機の有無を表す１以上の情報を入力する。これにより、この地物データ収集装置は、道路工事が実施された可能性が有る領域を識別する。そしてこの地物データ収集装置は、道路工事が実施された可能性が有ると識別された領域について、車両の走行に関連する地物を表すデータ（以下、地物データと呼ぶ）を収集することを指示する収集指示を、地物データを生成することが可能な車両に通知する。

なお、検出対象となる地物には、例えば、各種の道路標識、各種の道路標示、信号機及びその他の車両の走行に関連する地物が含まれる。

図１は、地物データ収集装置が実装される地物データ収集システムの概略構成図である。本実施形態では、地物データ収集システム１は、少なくとも一つの車両２と、地物データ収集装置の一例であるサーバ３とを有する。車両２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）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。なお、図１では、一つの車両２のみが図示されているが、地物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。また、サーバ３は、通信ネットワークを介して交通情報を管理する交通情報サーバ（図示せず）と通信可能に接続されていてもよい。

図２は、車両２の概略構成図である。車両２は、カメラ１１と、GPS受信機１２と、無線通信端末１３と、データ取得装置１４とを有する。カメラ１１、GPS受信機１２、無線通信端末１３及びデータ取得装置１４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１１は、車両２の周囲を撮影するための撮像部の一例であり、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次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する結像光学系を有する。そしてカメラ１１は、例えば、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。そしてカメラ１１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１１により得られた画像は、カラー画像であってもよく、あるいは、グレー画像であってもよい。なお、車両２には、撮影方向または焦点距離が異なる複数のカメラ１１が設けられてもよい。

カメラ１１は、画像を生成する度に、その生成した画像を、車内ネットワークを介してデータ取得装置１４へ出力する。

GPS受信機１２は、所定の周期ごとにGPS衛星からのGPS信号を受信し、受信したGPS信号に基づいて車両２の自己位置を測位する。そしてGPS受信機１２は、所定の周期ごとに、GPS信号に基づく車両２の自己位置の測位結果を表す測位情報を、車内ネットワークを介してデータ取得装置１４へ出力する。なお、車両２はGPS受信機１２以外の衛星測位システムに準拠した受信機を有していてもよい。この場合、その受信機が車両２の自己位置を測位すればよい。

無線通信端末１３は、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、無線基地局５にアクセスすることで、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と接続される。そして無線通信端末１３は、データ取得装置１４から受け取った地物データを含むアップリンクの無線信号を生成する。そして無線通信端末１３は、そのアップリンクの無線信号を無線基地局５へ送信することで、地物データをサーバ３へ送信する。また、無線通信端末１３は、無線基地局５からダウンリンクの無線信号を受信して、その無線信号に含まれる、サーバ３からの地物データの収集指示をデータ取得装置１４へわたす。

図３は、データ取得装置のハードウェア構成図である。データ取得装置１４は、カメラ１１により生成された画像に基づいて、地物データ生成に関連する処理を実行する。そのために、データ取得装置１４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は、データ取得装置１４を車内ネットワークに接続するためのインターフェース回路を有する。すなわち、通信インターフェース２１は、車内ネットワークを介して、カメラ１１、GPS受信機１２及び無線通信端末１３と接続される。そして通信インターフェース２１は、カメラ１１から画像を受信する度に、受信した画像をプロセッサ２３へわたす。また、通信インターフェース２１は、GPS受信機１２から測位情報を受信する度に、受信した測位情報をプロセッサ２３へわたす。さらに、通信インターフェース２１は、プロセッサ２３から受け取った地物データを、車内ネットワークを介して無線通信端末１３へ出力する。さらにまた、通信インターフェース２１は、サーバ３から無線通信端末１３を介して受信した、地物データの収集指示をプロセッサ２３へわたす。

メモリ２２は、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。メモリ２２は、ハードディスク装置といった他の記憶装置をさらに有してもよい。そしてメモリ２２は、データ取得装置１４のプロセッサ２３により実行される地物データ生成に関連する処理において使用される各種のデータを記憶する。そのようなデータには、例えば、道路地図、車両２の識別情報、カメラ１１の設置高さ、撮影方向及び画角といったカメラ１１のパラメータ、及び、画像から地物を検出するための識別器を特定するためのパラメータセットなどが含まれる。なお、道路地図は、例えば、ナビゲーション装置で利用される地図とすることができ、その道路地図に表される領域に含まれる各道路区間の位置、長さ、個々の交差点における道路区間の接続関係などの情報を有する。また、メモリ２２は、カメラ１１から受信した画像、及び、GPS受信機１２から受信した測位情報を一定期間記憶してもよい。さらに、メモリ２２は、地物データの収集指示にて指定された、地物データの生成及び収集対象となる領域（以下、収集対象領域と呼ぶことがある）を表す情報を記憶する。さらにまた、メモリ２２は、プロセッサ２３で実行される各処理を実現するためのコンピュータプログラムなどを記憶してもよい。

プロセッサ２３は、１個または複数個の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さらに有していてもよい。そしてプロセッサ２３は、カメラ１１から受信した画像、GPS受信機１２から受信した測位情報をメモリ２２に記憶する。さらに、プロセッサ２３は、車両２が走行している間、所定の周期（例えば、0.1秒～10秒）ごとに、地物データ生成に関連する処理を実行する。

プロセッサ２３は、地物データ生成に関連する処理として、例えば、GPS受信機１２から受信した測位情報で表される車両２の自車位置が収集対象領域に含まれるか否か判定する。そしてプロセッサ２３は、自車位置が収集対象領域に含まれる場合、カメラ１１から受信した画像に基づいて地物データを生成する。

例えば、プロセッサ２３は、カメラ１１から受信した画像そのもの（以下、全体画像と呼ぶことがある）を地物データとする。あるいは、プロセッサ２３は、カメラ１１から受信した全体画像から、道路の路面が表されている領域を含む部分画像を切り出し、その切り出した部分画像を地物データとする。なお、全体画像上で路面が表されていると推定される領域を表す情報は、メモリ２２に予め記憶されればよい。そしてプロセッサ２３は、その領域を表す情報を参照して、全体画像から切り出す領域を特定すればよい。

あるいはまた、プロセッサ２３は、全体画像または部分画像を、検出対象となる地物を検出するように予め学習された識別器に入力することで、入力された全体画像または部分画像（以下、単に入力画像と呼ぶことがある）に表された地物を検出してもよい。そしてプロセッサ２３は、検出した地物の種類を表す情報を地物データとして生成してもよい。プロセッサ２３は、そのような識別器として、例えば、入力画像から、その入力画像に表された地物を検出するように予め学習された、いわゆる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。そのようなDNNとして、例えば、Single Shot MultiBox Detector(SSD)または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(CNN)型のアーキテクチャを持つDNNが用いられる。この場合、識別器は、入力画像上の様々な領域において、検出対象となる地物の種類（例えば、車線区画線、横断歩道、一時停止線など）ごとに、その地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する。識別器は、何れかの種類の地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、その種類の地物が表されていると判定する。そしてその識別器は、入力画像上で検出対象となる地物が含まれる領域（例えば、検出対象となる地物の外接矩形、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地物の種類を表す情報を出力する。そこで、プロセッサ２３は、検出された物体領域に表された地物の種類を表す情報を含むように地物データを生成すればよい。

さらに、プロセッサ２３は、地物データに表される地点または地物の実空間における位置を特定し、その位置を表す情報を地物データに含める。例えば、プロセッサ２３は、地物データの生成に用いられた画像が生成されたときの車両２の自車位置を地物データに表される地点の位置とする。その際、プロセッサ２３は、地物データの生成に用いられた画像の生成時に最も近いタイミングでGPS受信機１２から受信した測位情報で表される位置を、車両２の自車位置とすることができる。あるいは、ＥＣＵ（図示せず）が車両２の自車位置を推定する場合には、プロセッサ２３は、ＥＣＵから通信インターフェース２１を介して、推定された車両２の自車位置を表す情報を取得してもよい。さらに、プロセッサ２３は、ＥＣＵ（図示せず）から、車両２の進行方向を表す情報を取得すればよい。また、画像上の各画素の位置は、カメラ１１からその画素に表された物体への方位と１対１に対応する。そこで、地物データが全体画像または部分画像である場合、プロセッサ２３は、その全体画像または部分画像の中心に対応する実空間の位置を、地物データに表される地点の位置として推定してもよい。この場合、プロセッサ２３は、カメラ１１からの方位、車両２の自車位置、車両２の進行方向及びカメラ１１の撮影方向、画角及び設置高さといったパラメータに基づいて、その全体画像または部分画像の中心に対応する地点の位置を推定すればよい。あるいは、地物データが画像から検出された地物の種類を表す情報を含む場合、プロセッサ２３は、画像上の物体領域の重心に対応するカメラ１１からの方位、車両２の自車位置、進行方向及びカメラ１１の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。あるいはまた、プロセッサ２３は、いわゆるStructure from Motion (SfM)により、地物データに表される地物の位置を推定してもよい。この場合、プロセッサ２３は、互いに異なるタイミングで得られた二つの画像間で、オプティカルフローを利用して同じ地物が表された物体領域同士を対応付ける。そしてプロセッサ２３は、その二つの画像のそれぞれが得られたときの車両２の位置及び進行方向と、カメラ１１のパラメータと、各画像における物体領域の位置とに基づいて、三角測量により、地物の位置を推定できる。

プロセッサ２３は、地物データに表される地点または地物の位置を表す緯度及び経度を、地物データに表される地点または地物の位置を表す情報として地物データに含める。さらに、プロセッサ２３は、道路地図を参照して、地物データに表される地点または地物の位置を含み、あるいは、その位置に最も近い道路区間であるリンクを特定する。そしてプロセッサ２３は、特定したリンクの識別番号を、地物データに含めてよい。さらにまた、地物データが全体画像または部分画像である場合、サーバ３がその全体画像または部分画像に表された地物の位置を推定できるように、それら画像の生成時における車両２の位置及び進行方向及びカメラ１１のパラメータを地物データに含めてもよい。

なお、プロセッサ２３は、全体画像、部分画像及び地物の種類を表す情報のうちの２種類以上の地物データを生成してもよい。また、プロセッサ２３は、地物データの生成時における車両２の位置に応じて、生成する地物データの種類を変更してもよい。この場合には、収集対象領域ごとに収集対象となる地物データの種類を指定する種別指定情報がサーバ３から受信する収集指示に含まれる。そしてプロセッサ２３は、その種別指定情報を参照して、生成すべき地物データの種類を特定すればよい。あるいは、車両２の周囲の道路環境に応じて生成すべき地物データの種類が変更されてもよい。例えば、車両２が交差点から所定範囲内に位置する場合には、プロセッサ２３は、全体画像を地物データとし、車両２がその所定範囲外に位置する場合には、部分画像または地物の種類を表す情報を地物データとしてもよい。この場合、プロセッサ２３は、メモリ２２に記憶されている道路地図及び車両２の自車位置を参照して、車両２が交差点から所定範囲内に位置するか否かを判定すればよい。

プロセッサ２３は、地物データを生成する度に、その生成した地物データを、通信インターフェース２１を介して無線通信端末１３へ出力する。これにより、地物データがサーバ３へ送信される。

次に、地物データ収集装置の一例であるサーバ３について説明する。
図４は、地物データ収集装置の一例であるサーバ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３１と、ストレージ装置３２と、メモリ３３と、プロセッサ３４とを有する。通信インターフェース３１、ストレージ装置３２及びメモリ３３は、プロセッサ３４と信号線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さらに有してもよい。

通信インターフェース３１は、通信部の一例であり、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３１は、車両２と、通信ネットワーク４及び無線基地局５を介して通信可能に構成される。すなわち、通信インターフェース３１は、車両２から無線基地局５及び通信ネットワーク４を介して受信した地物データをプロセッサ３４へわたす。また通信インターフェース３１は、プロセッサ３４から受け取った収集指示を、通信ネットワーク４及び無線基地局５を介して車両２へ送信する。

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３２は、地物データ収集処理において使用される各種のデータ及び情報を記憶する。例えば、ストレージ装置３２は、更新対象となる地図、道路地図、及び、地物データの収集対象となる領域を識別するための識別器を特定するためのパラメータセットを記憶する。さらに、ストレージ装置３２は、識別器に入力される各種の情報を記憶する。さらにまた、ストレージ装置３２は、車両２から受信した地物データを記憶する。さらにまた、ストレージ装置３２は、プロセッサ３４上で実行される、地物データ収集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。

メモリ３３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３３は、地物データ収集処理の実行中に生成される各種データなどを一時的に記憶する。

プロセッサ３４は、制御部の一例であり、１個または複数個のＣＰＵ(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有する。プロセッサ３４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。そしてプロセッサ３４は、地物データ収集処理を実行する。

図５は、地物データ収集処理に関連するプロセッサ３４の機能ブロック図である。プロセッサ３４は、識別部４１と、通知部４２と、地図更新部４３とを有する。プロセッサ３４が有するこれらの各部は、例えば、プロセッサ３４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３４が有するこれらの各部は、プロセッサ３４に設けられる、専用の演算回路であってもよい。

識別部４１は、更新対象となる地図に表される複数の領域のうち、前回の地図更新以降において道路工事が実施された可能性が有る領域を識別する。そのために、識別部４１は、更新対象となる地図に表される複数の領域のそれぞれについて、道路工事の実施可能性の有無を識別するための識別器に、その領域において道路工事を実施する動機の有無を表す情報（以下、単に入力情報と呼ぶことがある）を入力する。そして識別部４１は、その識別器からの出力により、道路工事が実施された可能性が有る領域を識別する。

更新対象となる地図に表される複数の領域のそれぞれは、例えば、その地図に表される全体領域を所定の長さ（例えば、数10m～数100m）ごとに格子状に分割することで設定される。ただしこの例に限られず、道路の密度が高い領域ほどその領域の面積が狭くなるように個々の領域が設定されてもよい。あるいは、道路の特定の構造（例えば、交差点、合流または分岐）の密度が高い領域ほどその領域の面積が狭くなるように個々の領域が設定されてもよい。あるいはまた、各領域が一つの道路区間または一つの交差点を含むように、各領域が設定されてもよい。

本実施形態では、着目する領域についての入力情報には、その領域の単位時間当たりの交通量、その領域を通る車両の平均滞留時間、その領域において行われた前回の道路工事からの経過時間、その領域の道路の環境を表す情報のうちの少なくとも一つが入力要素として含まれる。なお、着目する領域についての道路の環境を表す情報には、例えば、その領域を含む地区の気候区分（例えば、豪雪地帯か否か）、あるいは、その領域の地形に関する情報（例えば、平野部か山間部か）が含まれてもよい。

交通量が多い領域ほど、あるいは平均滞留時間が長い領域ほど、何らかの保守作業あるいは車線の新設といった道路工事の対象となり易いと考えられるので、交通量及び平均滞留時間は、道路工事を実施する動機の有無を表している。また、前回の道路工事からの経過時間が長い領域ほど、何らかの保守作業の対象となり易いと考えられるので、その経過時間は、道路工事を実施する動機の有無を表している。さらに、気候区分が豪雪地帯である領域では、道路標示が掠れ易いので、道路工事の頻度が、他の気候区分に含まれる領域における道路工事の頻度よりも高くなり易い。また、山間部である領域では、悪天候などにより、道路が破損し易く、そのため、道路工事の頻度が、平野部である領域における道路工事の頻度よりも高くなり易い。このことから、道路の環境を表す情報は、道路工事を実施する動機の有無を表している。

さらに、着目する領域についての入力情報には、その領域に含まれる各交差点のうち、接続される道路の数が最大となる交差点についてのその接続される道路の数、あるいは、その領域に含まれる各道路区間のうちの最長となる道路区間の長さが入力要素として含まれてもよい。さらにまた、入力情報には、地物データ収集処理が実行されるときの日付が入力要素として含まれてもよい。

接続される道路の数が多い交差点ほど、渋滞を生じ易いので、何らかの保守作業あるいは車線の新設といった道路工事の対象となり易いと考えられる。また、道路区間の長さが長いほど、保守作業の対象となる面積が広いので、何らかの保守作業の対象となり易いと考えられる。そのため、交差点に接続される道路の数及び道路区間の長さは、道路工事を実施する動機の有無を表している。また、年度末など、特定の期間において道路工事は実施され易いので、日付は、道路工事を実施する動機の有無を表している。

上記の入力情報に含まれる各入力要素のうち、交通量及び平均滞留時間については、識別部４１は、交通情報サーバ（図示せず）から通信ネットワーク４を介して取得すればよい。また、道路の環境を表す情報は、例えば、ストレージ装置３２に予め記憶されていればよい。さらに、日付について、識別部４１は、サーバ３上で実行されるカレンダーに関するアプリケーションから取得すればよい。さらにまた、着目する領域についての前回の道路工事からの経過時間について、識別部４１は、その着目する領域について異なるタイミングで得られた地物データ同士を比較する。そして識別部４１は、それら地物データに表される地物をについて何らかの変化（例えば、位置または種類の変化）があったときを、前回の道路工事が行われたタイミングとして検出する。そして識別部４１は、前回の道路工事が行われたタイミングからの経過時間を、前回の道路工事からの経過時間とすればよい。

入力情報に含まれる各入力要素は、例えば、所定の範囲内の数値として表される。例えば、交通量は、少ない方から多い方へ順に、1～n(nは２以上の整数)のn段階に区分される。同様に、平均滞留時間は、短い方から多い方へ順に、1～m(mは２以上の整数)のm段階に区分される。さらに、前回の道路工事からの経過時間についても、短い方から多い方へ順に複数の段階に区分され、その区分に応じた数値で表されてもよい。同様に、日付は、例えば、その日付が含まれる所定の期間（例えば、月）を表す数値で表されればよい。さらに、道路の環境を表す情報は、その領域の環境に対応する数値（例えば、山間部：1、平野部：0など）で表されればよい。さらに、道路区間の長さも、複数の段階に区分され、その領域において最長となる道路の長さが含まれる区分に応じた数値で表されてもよい。さらにまた、交差点に接続される道路の数については、その数自体が入力要素の値として用いられる。

識別部４１は、道路工事の実施可能性の有無を識別するための識別器として、例えば、複数の畳み込み層を有するコンボリューショナルニューラルネットワーク(以下、CNNと呼ぶ)型のアーキテクチャを有するDNNを用いることができる。特に、識別部４１は、道路工事の実施可能性の有無を識別するための識別器として、例えば、U-NetあるいはFully Convolutional Network(FCN)といった、セマンティックセグメンテーション用のCNNを用いることができる。この場合、識別器には、領域ごとに、その領域の入力情報の個々の入力要素が入力される。また、入力情報の個々の入力要素は、互いに異なるチャネルに入力される。そして識別器は、領域ごとに、その領域において道路工事が実施された可能性が有るか否かの判定結果を出力する。例えば、識別器は、道路工事が実施された可能性が有ると判定した領域についてはそのことを表す値（例えば、1）を出力し、一方、道路工事が実施された可能性が無いと判定した領域については、道路工事の実施可能性が有る場合の値と異なる値（例えば、0）を出力する。識別器がこのように構成されることで、識別器は、個々の領域について、その領域についての入力情報だけでなく、その領域の周囲の領域の入力情報も参照して道路工事が実施された可能性が有るか否かを判定できる。そのため、識別部４１は、道路工事の実施可能性の有無についての判定精度を向上することができる。

道路工事の実施可能性の有無を識別するための識別器は、複数の領域のそれぞれについての入力情報と、その入力情報の取得時直前の一定期間内における、道路工事の実施回数との組み合わせで表される教師データを多数用いて予め学習される。その際、誤差逆伝搬法といった識別器のアーキテクチャに応じた所定の学習手法に従って識別器が学習されればよい。

変形例によれば、道路工事の実施可能性の有無を識別するための識別器は、複数の領域のうち、道路工事が実施された可能性が有ると判定した領域について、その道路工事の種別も識別するように学習されてもよい。道路工事の種別には、例えば、道路の新設、車線の変更（例えば、車線数の増加または減少、車線数が増加または減少する位置の変更）、信号機または道路標識の設置、道路の保守（例えば、信号機または道路標識の交換あるいは道路標示の塗り直しなど）が含まれる。また、道路の保守については、塗り直される道路標示の位置が変化しない工事と、道路標示の位置が塗り直しの前後で変化する工事とが区別されてもよい。識別器は、道路工事が実施された可能性が有ると判定した領域について、その道路工事の種別を表す値（例えば、道路の新設：2、車線の変更：3、信号機などの設置：4、道路の保守：5）を出力する。この場合、識別器を学習するために用いられる教師データにおいても、領域ごとに、その領域について実施された道路工事の種別ごとの実施回数が含まれる。

このように、識別器が道路工事の種別も出力することで、収集すべき地物データの種別も適切に設定することが可能となる。

他の変形例によれば、識別器は、複数の領域のそれぞれについて、道路工事が実施された確信度を出力するように構成されてもよい。この場合も、識別器は、CNNとして構成することができる。ただしこの場合には、識別器は、出力層として全結合層を有してもよい。そしてその全結合層は、シグモイド関数またはsoftmax関数に従って、確信度を算出してもよい。この場合、識別部４１は、複数の領域のうち、確信度が所定の閾値以上となる領域について、道路工事が実施された可能性が有ると判定すればよい。

識別部４１は、各領域についての道路工事の実施可能性の有無の判定結果及び道路工事の種別の識別結果を通知部４２へ出力する。

通知部４２は、更新対象となる地図に表される複数の領域のうち、識別部４１において道路工事が実施された可能性が有ると判定された領域について、車両２に対して地物データの収集を指示する。そのために、通知部４２は、道路工事が実施された可能性が有ると判定された領域を収集対象領域として特定する情報と、収集対象となる地物データの種類を表す情報とを含む収集指示を生成する。なお、道路工事の種別が識別されている場合には、通知部４２は、その種別に応じて地物データの種類を決定してもよい。例えば、道路工事の種別が道路の新設、車線の変更あるいは信号機などの設置である場合、通知部４２は、収集対象となる地物データとして全体画像あるいは部分画像を指定する。一方、道路工事の種別が道路の保守である場合、通知部４２は、収集対象となる地物データとして、検出された地物の種類を指定する。そして通知部４２は、生成した収集指示を、通信インターフェース３１を介して車両２へ送信する。なお、地物データ収集システム１に含まれる車両２が複数存在する場合、通知部４２は、全ての車両２に対して収集指示を送信してもよく、あるいは、各車両２のうちの何れかにのみ、収集指示を送信してもよい。例えば、サーバ３が車両２のそれぞれから一定周期ごとに車両２の現在位置を受信している場合、通知部４２は、各車両２の最新の現在位置に基づいて、地物データの収集対象となる領域から所定範囲内に位置する車両２を特定する。そして通知部４２は、その特定した車両２に対してのみ、収集指示を送信してもよい。

また、通知部４２は、更新された地図を、通信インターフェース３１を介して車両２へ送信してもよい。

図６は、地物データの収集対象となる領域の決定の概要を説明する図である。更新対象となる地図に表される全体領域６００を格子状に分割した個々の領域６０１のそれぞれについて、道路工事が実施された可能性が有るか否かが判定される。そしてこれらの領域６０１のうち、領域６０１ａ及び領域６０１ｂについて、識別器により、道路工事が実施された可能性が有ると判定されている。そのため、領域６０１ａ及び領域６０１ｂについて、車両２に対して地物データの収集が指示される。

地図更新部４３は、前回の地図更新以降において収集された地物データに基づいて、ストレージ装置３２から読み込んだ地図を更新する。例えば、地図更新部４３は、地物データが全体画像または部分画像である場合、車両２に搭載されたデータ取得装置１４と同様の処理を実行して、全体画像または部分画像から地物及びその種類を検出するとともに、検出した地物の位置を推定する。そして地図更新部４３は、所定範囲内に位置する、同じ種類の地物について、収集した地物データに含まれるその地物の位置または上記のように推定した地物の位置の平均値を、その地物の位置として特定する。そして地図更新部４３は、位置を特定した地物ごとに、その地物の種類及び特定した位置を表す情報を地図に含めることで地図を更新する。

図７は、サーバ３における、地物データ収集処理の動作フローチャートである。サーバ３のプロセッサ３４は、所定の周期ごとに、以下に示される動作フローチャートに従って地物データ収集処理を実行すればよい。

プロセッサ３４の識別部４１は、更新対象となる地図に表される複数の領域のそれぞれについて、その領域において道路工事を実施する動機の有無を表す入力情報を識別器に入力することで、道路工事が実施された可能性が有る領域を識別する（ステップＳ１０１）。そしてプロセッサ３４の通知部４２は、道路工事が実施された可能性が有ると識別された領域について地物データを収集することを表す収集指示を生成し、その収集指示を、通信インターフェース３１を介して車両２へ送信する（ステップＳ１０２）。その後、プロセッサ３４は、地物データ収集処理を終了する。

以上に説明してきたように、この地物データ収集装置は、更新対象となる地図に表される複数の領域のそれぞれについて、道路工事の実施可能性の有無を識別するための識別器に、その領域において道路工事を実施する動機の有無を表す情報を入力する。これにより、この地物データ収集装置は、複数の領域のうちの道路工事が実施された可能性が有る領域を識別する。そしてこの地物データ収集装置は、道路工事が実施された可能性が有ると識別された領域について、車両の走行に関連する地物を表す地物データを収集することを指示する収集指示を、地物データを生成することが可能な車両に通知する。そのため、この地物データ収集装置は、地図に表される地物のうち、何らかの変化が生じた地物を表すデータを効率的に収集することができる。特に、この地物データ収集装置は、全ての領域に対して地物データの収集を指示するよりも、収集対象となる領域を限定できるので、送信される地物データの量を抑制することができ、その結果として、通信負荷を軽減することができる。

上記の実施形態または変形例による、サーバ３のプロセッサ３４により実行される各部の処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムは、半導体メモリ装置、磁気記録媒体あるいは光記録媒体に記録されて配布されてもよい。

以上のように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。

１ 地物データ収集システム
２ 車両
１１ カメラ
１２ GPS受信機
１３ 無線通信端末
１４ データ取得装置
２１ 通信インターフェース
２２ メモリ
２３ プロセッサ
３ サーバ
３１ 通信インターフェース
３２ ストレージ装置
３３ メモリ
３４ プロセッサ
４１ 識別部
４２ 通知部
４３ 地図更新部
４ 通信ネットワーク
５ 無線基地局

Claims (1)

1. 複数の領域のそれぞれについて、当該領域の交通量、当該領域を通る車両の平均滞留時間、当該領域において行われた前回の道路工事からの経過時間、当該領域の道路の環境のうちの少なくとも一つを、道路工事を実施する可能性の有無を識別する識別器に入力することで、前記複数の領域のうちの道路工事が実施された可能性が有る領域を識別する識別部と、
   前記複数の領域のうち、道路工事が実施された可能性が有ると識別された領域について車両の走行に関連する地物を表す地物データを収集することを指示する収集指示を、通信部を介して前記車両に通知する通知部と、
   を有する地物データ収集装置。

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