JP6349740B2

JP6349740B2 - 地図データ評価装置

Info

Publication number: JP6349740B2
Application number: JP2014009675A
Authority: JP
Inventors: 幸大岡田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2034-01-22
Also published as: JP2015138153A

Description

本発明は、地図データの信頼度を決定する地図データ評価装置に関するものである。

従来、絶対位置検出手段により車両の絶対位置を検出し、検出された車両の絶対位置に基づき、地図データ記憶手段に記憶されている地図データの表す道路地図を基準とした車両の位置を取得し、車両の走行に伴い検出された車両の絶対位置を、車両の走行軌跡情報として、道路地図を基準とした車両の位置と関連づけて記憶し、記憶された走行軌跡情報と、道路地図を基準とした車両の位置とを比較し、車両の絶対位置を基準とした場合における地図データの誤差である地図データの信頼度を、地図信頼度として設定するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２１９３６８号公報

上記特許文献１に記載された装置で用いられる地図データに含まれる道路は、複数のノードを表した点の間を、リンクを表した線で結んだものとして整備されている。つまり、一方通行道路についてはその道路の中心に道路リンクが位置するように整備され、双方向走行可能な道路については一方向の道路と反対方向の道路の中心、すなわち、一方向の道路と反対方向の道路の境界に道路リンクが位置するように整備されている。このため、双方向走行可能な道路を走行する場合には、車両で検出される絶対位置と地図データに含まれる道路リンクの間にずれが生じてしまう。

しかし、上記特許文献１に記載された装置は、双方向走行可能な道路を走行する場合に、車両の走行する位置と地図データに含まれる道路リンクの間に生じるずれを考慮することなく、地図データの信頼度を設定するようになっているので、地図データの精度が良くても地図データの信頼度を低く設定してしまったり、反対に、地図データの精度が低くても地図データの信頼度を高く設定してしまうといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、より精度良く地図データを評価できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両の現在位置を特定する現在位置特定手段を用いて車両の走行軌跡を収集し、当該車両の走行軌跡上の点と、これに対応する地図データに含まれるリンク上の点との誤差を算出し、当該誤差を示す誤差情報を記憶媒体に記憶させるとともに、当該誤差に応じて地図データの信頼度を決定する地図データ評価装置であって、地図データに基づいて車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であるか否かを判定する道路判定手段と、車両が走行中の道路について車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく誤差情報が記憶媒体に記憶されているか否かを判定する誤差情報判定手段と、道路判定手段により車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であると判定され、かつ、誤差情報判定手段により車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく誤差情報が記憶媒体に記憶されていると判定された場合、記憶媒体に記憶された誤差情報を用いて車両が走行中の道路の双方向の誤差の平均値を算出し、当該誤差の平均値に基づいて地図データの信頼度を決定する第１の信頼度決定手段と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、地図データに基づいて車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であるか否かを判定し、車両が走行中の道路について車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく誤差情報が記憶媒体に記憶されているか否かを判定し、車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であると判定され、かつ、車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく誤差情報が記憶媒体に記憶されていると判定された場合、記憶媒体に記憶された誤差情報を用いて車両が走行中の道路の双方向の誤差の平均値を算出し、当該誤差の平均値に基づいて地図データの信頼度を決定するので、より精度良く地図データを評価することができる。

本発明の一実施形態に係る地図データ評価装置のブロック構成を示す図である。道路の地図データについて説明するための図である。ナビ制御部による地図信頼度評価処理のフローチャートである。走行軌跡と地図データに含まれるリンクとの距離の算出について説明するための図である。走行軌跡と地図データに含まれるリンクとの距離の算出について説明するための図である。走行軌跡と地図データに含まれるリンクとの距離の算出について説明するための図である。

本発明の一実施形態に係る地図データ評価装置のブロック構成を図１に示す。本地図データ評価装置は、車両１に搭載されたナビゲーション装置として構成されている。

ナビゲーション装置は、通信部１０、ＧＰＳセンサ２０、記憶部３０、ジャイロセンサ４０、車速センサ５０、表示部６０およびナビ制御部７０を備えている。

通信部１０は、道路沿いに点在して設けられた路側器３からの近距離無線通信により情報を受信する機能と、ナビゲーション装置からの情報を収集するセンタ５との間でインターネット等の通信網を介した通信を行う機能とを有している。路側器３は、その路側器３が設置されている地点の絶対位置情報（緯度、経度）を含む情報をナビゲーション装置に送信する。センタ５は、各車両１に搭載されているナビゲーション装置で用いられる地図データを管理する機能を有しており、地図データのメンテナンス等を行う。センタ５は、本実施形態のナビゲーション装置を搭載した複数の車両１からの情報を受信可能に構成されており、複数の車両から送信されてくる情報を受信して保存する処理等を実行するように構成されている。

ＧＰＳセンサ２０は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）用の人工衛星からの送信電波を受信し、車両１の絶対位置（緯度、経度）を検出する。ＧＰＳセンサ２０による車両１の絶対位置検出は定期的に行われている。

記憶部３０は、各種情報を記憶する記憶媒体であり、各種情報の書き込みと読み出しが可能となっている。本実施形態の記憶部３０は、ハードディスク装置（ＨＤＤ）から構成されている。なお、記憶部３０は、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体製メモリ等の可搬記憶媒体から地図データを読み出す構成とすることもできる。

記憶部３０には、道路地図を表す地図データ（電子地図）が記憶されている。地図データには、道路データ、施設データおよび背景データ等が含まれる。道路データは、リンクの識別情報、リンクの位置情報、リンクの種別情報、リンクの走行方向に関する属性情報、リンクの幅員情報、リンクの車線数情報、ノードの識別情報、ノードの位置情報、ノードの種別情報、ノードとリンクとの接続関係の情報、ノードにおける信号機の有無を示す情報、信号機の位置情報等を含んでいる。なお、リンクの走行方向に関する属性情報は、リンクの方向に対して双方向に走行可能であるか、リンクの方向に対して順方向または逆方向に走行可能であるかを示すものである。

施設データは、施設毎のレコードを複数有しており、各レコードは、対象とする施設の名称情報、所在位置情報、施設種類情報等を示すデータを有している。背景データは、川、湖、海、鉄道、施設などの位置、形状、名称を表す情報等を含んでいる。

また、本実施形態のナビゲーション装置では、車両１の走行に伴って車両の走行軌跡を収集するとともに収集した走行軌跡を含む走行軌跡情報を記憶部３０に記憶させるようになっている。走行軌跡は、地図データが表す道路地図上の特定の区間において、所定間隔毎に収集された車両１の絶対位置（緯度、経度）の集合体である。なお、本実施形態において記憶部３０に記憶される走行軌跡情報には、走行軌跡と、後述する誤差情報と地図データの信頼度が含まれる。

ジャイロセンサ（角速度センサ）４０は、車両１がどの方向に運行しているのかを検出するものであり、車両１に加わる回転運動の角速度に応じた検出信号を出力する。車速センサ５０は、車両１の走行速度に応じた間隔でパルス信号を出力する。表示部６０は、地図データの表す道路地図等の各種情報を表示するためのものであり、例えば液晶ディスプレイによって構成される。

ナビ制御部７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏおよびこれらを接続するバスライン等からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、上述した各部１０〜６０を統括制御する。ナビ制御部７０は、例えば、ＧＰＳセンサ２０、ジャイロセンサ４０および車速センサ５０からの各検出信号に基づき車両１の現在位置（絶対位置）を特定するとともに、この車両１の現在位置を地図データに含まれる道路上の位置に修正するマップマッチング処理、地図データの表す道路地図とマップマッチング処理後の車両１の位置を表示部６０に表示する処理、車両１の現在位置から目的地までの最適な走行ルートを案内する処理等を行う。さらに、本実施形態のナビ制御部７０は、車両１の絶対位置の信頼度を設定する処理、車両１の走行軌跡を記憶部３０に保存する処理、記憶部３０に保存されている地図データの信頼度を設定する処理を行うように構成されている。

一般的に、図２（ａ）に示すような道路の地図データは、図２（ｂ）に示すような、複数のノードを表した点の間を、１本の線（道路リンク）で結んだものとして整備されている。すなわち、一方通行道路についてはその道路の中心に道路リンクが位置するように整備され、双方向走行可能な道路については一方向の道路と反対方向の道路の中心、すなわち、一方向の道路と反対方向の道路の境界に道路リンクが位置するように整備されている。

このため、１車線の一方通行道路を走行する場合には、車両が走行する道路の中央とリンクの位置が一致するものの、例えば、双方向２車線（片側１車線）の道路を走行する場合には、車両が走行する位置とリンクの間にずれが生じる。このように、車両が走行する道路の中央とリンクの位置にずれが生じると、地図データの信頼度を誤って評価してしまうことになる。

そこで、本実施形態におけるナビゲーション装置は、車両が一方通行の道路を走行する場合と双方向通行可能な道路を走行する場合を区別して地図データの信頼度の評価の行う。

次に、ナビゲーション装置が行う地図信頼度評価処理について説明する。図３は、ナビ制御部７０がＲＯＭ等に格納されたプログラムにしたがって実行する地図信頼度評価処理の流れを示すフローチャートである。ナビ制御部７０は、図２に示す処理を車両走行中に定期的に実施する。

まず、現時点における車両１の絶対位置（緯度、経度）を検出する（Ｓ１００）。車両絶対位置の検出は、ＧＰＳセンサ２０からの検出信号に基づく衛星航法による絶対的な測位データと、ジャイロセンサ４０および車速センサ５０からの各検出信号に基づく推測航法による相対的な測位データとを併用して行う。また、人工衛星からの送信電波が受信されない等、ＧＰＳセンサ２０による絶対位置検出ができない状況においては、路側器３からの絶対位置検出を試みる。すなわち、車両１の近くに路側器３が存在する場合には、その路側器３に記憶されている絶対位置情報（その路側器３が設置されている緯度、経度）を路側器３から取得するための通信処理を通信部１０に行わせる。

次に、Ｓ１００で検出した車両１の現在位置を、記憶部３０に記憶されている地図データに含まれる道路を示すリンク上の位置に修正するマップマッチング処理を行う（Ｓ１０２）。このマップマッチング処理により、車両１の現在位置マークの位置がマップマッチングした道路上の位置に修正される。なお、表示部６０には、マップマッチングした道路上の位置に車両１の自車位置マークを重ねた地図表示画面が表示される。

次に、地図データに含まれる道路データのリンクの走行方向に関する属性情報に基づいて、マップマッチングした道路が一方通行道路として地図データに整備されている道路であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。なお、上下線を分けて２つのリンクとして表現されている二条線（二条道路）も一方通行道路として取り扱う。

ここで、マップマッチングした道路が一方通行道路として地図データに整備されている道路である場合、Ｓ１０４の判定はＹＥＳとなり、次に、走行軌跡と地図データを比較して地図データの信頼度を決定する（Ｓ１０６）。具体的には、マップマッチングした道路（リンク）上の点と、車両１の走行軌跡上の点との距離を誤差として算出し、この誤差の大きさを地図データの信頼度として決定する。本実施形態では、図４に示すように、一方通行の道路を表したリンクの始点と終点の中央で、このリンクに対して垂直に交わる垂線を設定し、この垂線とリンクの交わる点を基準として、垂線と走行軌跡線（隣り合う現在位置を結んだ線）の交わる点との距離ΔＬを算出する。

なお、本実施形態において、このように垂線とリンクの交わる点を基準として、垂線と走行軌跡線の交わる点との距離ΔＬを算出する際に、リンク方向に対して右側をプラス（＋）、左側をマイナス（−）として算出する。そして、この距離ΔＬを誤差情報とし、距離ΔＬの大きさ｜ΔＬ｜を信頼度として決定する。

次に、このマップマッチングした道路に、この道路区間で収集された走行軌跡、誤差情報および信頼度を関連付けした走行軌跡情報を記憶部３０に記憶させ（Ｓ１０８）、本処理を終了する。

また、マップマッチングした道路が、双方向通行可能な道路として地図データに整備されている道路である場合には、Ｓ１０４の判定はＮＯとなり、次に、双方向の誤差情報があるか否かを判定する（Ｓ１１０）。すなわち、マップマッチングした道路に対して、車両１の今回の走行で収集された走行軌跡に基づいて算出される誤差情報と、車両１の過去の走行で記憶部３０に記憶された車両の走行方向と反対方向の誤差情報を合わせて双方向の誤差情報を有することになるか否かを判定する。具体的には、マップマッチングした道路に対して、車両の走行方向と反対方向の誤差情報が記憶部３０に記憶されているか否かを判定する。

ここで、マップマッチングした道路に対して、車両の走行方向と反対方向の誤差情報が記憶部３０に記憶されていない場合、Ｓ１１０の判定はＮＯとなり、次に、誤差情報を記憶部３０に記憶させる（Ｓ１１２）。ここで、図５に示すような片側１車線の双方向道路を上から下方向へ走行する場合、リンクの中央で、このリンクに対して垂直に交わる垂線を設定し、垂線とリンクの交わる点を基準として、垂線と走行軌跡線の交わる点との距離ΔＬ１を算出する。そして、この距離ΔＬ１を誤差情報として決定する。なお、ここでは、地図データの信頼度は決定しない。そして、マップマッチングした道路に対し、この道路区間で決定した誤差情報と、車両１の走行方向を示した情報とを関連付けて記憶部３０に記憶させ、本処理を終了する。

また、マップマッチングした道路に対して、車両の走行方向と反対方向の誤差情報が記憶部３０に記憶されている場合には、Ｓ１１０の判定はＹＥＳとなり、次に、車両の走行方向の走行軌跡上の点とリンク上の点の誤差と、車両の走行方向と反対方向の走行軌跡上の点とリンク上の点の誤差の平均値を求め、この誤差の平均値と地図データを比較して地図データの信頼度を決定する（Ｓ１１４）。ここで、図５に示したように、片側１車線の双方向道路を上から下方向へ走行した後、この道路を下から上方向へ走行する場合、図６に示すように、リンクの中央で、このリンクに対して垂直に交わる垂線を設定し、垂線とリンクの交わる点を基準として、垂線と走行軌跡線の交わる点との距離ΔＬ２を算出する。そして、車両が過去に反対方向に走行した際に算出した距離ΔＬ１を記憶部３０より読み出し、この距離ΔＬ１と、現在の走行で算出した距離ΔＬ２の平均値ΔＬを算出する。具体的には、平均値ΔＬ＝（ΔＬ１＋ΔＬ２）／２として算出することができる。そして、この平均値ΔＬを誤差情報とし、平均値ΔＬの大きさ｜ΔＬ｜を信頼度として決定する。

次に、このマップマッチングした道路に、この道路区間で収集された走行軌跡、誤差情報および信頼度を関連付けした走行軌跡情報を記憶部３０に記憶させる（Ｓ１１６）。このように、双方向通行可能な道路については、双方向の誤差情報とともに、双方向の誤差情報に基づいて地図データの信頼度が決定されることにより、このマップマッチングした道路の走行軌跡情報が初めて記憶部３０に記憶されることになる。

上記した構成によれば、地図データに基づいて車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であるか否かを判定し、車両が走行中の道路について車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく誤差情報が記憶部３０に記憶されているか否かを判定し、車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であると判定され、かつ、車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく誤差情報が記憶部３０に記憶されていると判定された場合、記憶部３０に記憶されて誤差情報を用いて車両が走行中の道路の双方向の誤差の平均値を算出し、当該誤差の平均値に基づいて地図データの信頼度を決定するので、より精度良く地図データを評価することができる。

また、車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であると判定され、かつ、車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく誤差情報が記憶部３０に記憶されていないと判定された場合、車両が走行中の道路の走行軌跡上の点と、地図データに含まれるリンク上の点との誤差を算出し、当該誤差を示す誤差情報を記憶部３０に記憶させるので、次回、車両が同じ道路を反対方向に走行する際に、記憶部３０に記憶させた誤差情報を用いて、地図データに含まれる道路データの誤差を算出することが可能である。

また、車両が走行中の道路が一方通行道路であると判定された場合、車両が走行中の道路の走行軌跡上の点と、地図データに含まれるリンク上の点との誤差に基づいて地図データの信頼度を決定することができる。

また、垂線とリンクの交わる点を基準として、垂線と走行軌跡線の交わる点との距離ΔＬを算出する際に、リンク方向に対して右側をプラス（＋）、左側をマイナス（−）として算出するといったように、リンク方向と直交する左右方向に対して符号を付して距離ΔＬを算出するようにしているので、車両が走行中の道路の一方向の誤差ΔＬ１と反対方向の誤差ΔＬ２を加算して２で除算することで、車両が走行中の道路の双方向の走行軌跡の平均値を算出することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

例えば、上記実施形態では、車両が走行中の道路の車線数や幅員を考慮することなく、車両が走行中の道路の双方向の走行軌跡の平均値を算出し、当該誤差の平均値の大きさを地図データの信頼度を決定するようにしたが、例えば、車両に車両周辺を撮影する車載カメラを搭載し、この車載カメラにより撮影された画像に基づいて車両の走行車線を判別し、車両の走行車線に応じて車両の走行軌跡と地図データに含まれる道路リンクとの誤差を補正するようにしてもよい。更に、地図データに含まれるリンクの車線数情報およびリンクの幅員情報を用いて車両の走行軌跡と地図データに含まれる道路リンクとの誤差を補正するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、リンクの中央で、このリンクに対して垂直に交わる垂線を設定し、垂線とリンクの交わる点を基準として、垂線と走行軌跡線の交わる点との距離を算出するようにしたが、リンクの中央以外で、リンクと走行軌跡の距離を算出するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、リンクと走行軌跡の距離（誤差）の大きさを地図データの信頼度として決定したが、例えば、リンクと走行軌跡の距離に一定の係数を乗算した値を地図データの信頼度としたり、リンクと走行軌跡の距離（誤差）を地図データの信頼度とするなど、リンクと走行軌跡の距離（誤差）に基づいて地図データの信頼度として決定するようにしてもよい。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、ＧＰＳセンサ２０、ジャイロセンサ４０、車速センサ５０が現在位置特定手段に相当し、記憶部３０が記憶媒体に相当し、Ｓ１０４が道路判定手段に相当し、Ｓ１１０が誤差情報判定手段に相当し、Ｓ１１４が第１の信頼度決定手段に相当し、Ｓ１１２が誤差情報記憶手段に相当し、Ｓ１０６が第２の信頼度決定手段に相当する。

１車両
３路側器
５センタ
１０通信部
２０ＧＰＳセンサ
３０記憶部
４０ジャイロセンサ
５０車速センサ
６０表示部
７０ナビ制御部

Claims

車両の現在位置を特定する現在位置特定手段を用いて前記車両の走行軌跡を収集し、当該車両の走行軌跡上の点と、これに対応する地図データに含まれるリンク上の点との誤差を算出し、当該誤差を示す誤差情報を記憶媒体に記憶させるとともに、当該誤差に応じて前記地図データの信頼度を決定する地図データ評価装置であって、
前記地図データに基づいて前記車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であるか否かを判定する道路判定手段と、
前記車両が走行中の道路について前記車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく前記誤差情報が前記記憶媒体に記憶されているか否かを判定する誤差情報判定手段と、
前記道路判定手段により前記車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であると判定され、かつ、前記誤差情報判定手段により前記車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく前記誤差情報が前記記憶媒体に記憶されていると判定された場合、前記記憶媒体に記憶された前記誤差情報を用いて前記車両が走行中の道路の双方向の前記誤差の平均値を算出し、当該誤差の平均値に基づいて前記地図データの信頼度を決定する第１の信頼度決定手段と、を備えたことを特徴とする地図データ評価装置。
前記道路判定手段により前記車両が走行中の道路が双方向通行可能な道路であると判定され、かつ、前記誤差情報判定手段により前記車両の走行方向と反対方向に走行したときの走行軌跡に基づく前記誤差情報が前記記憶媒体に記憶されていないと判定された場合、前記車両が走行中の道路の走行軌跡上の点と、前記地図データに含まれるリンク上の点との誤差を算出し、当該誤差を示す誤差情報を前記記憶媒体に記憶させる誤差情報記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の地図データ評価装置。
前記道路判定手段により前記車両が走行中の道路が一方通行道路であると判定された場合、前記車両が走行中の道路の走行軌跡上の点と、前記地図データに含まれるリンク上の点との誤差に基づいて前記地図データの信頼度を決定する第２の信頼度決定手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の地図データ評価装置。