JP7060496B2 - 地図生成システム - Google Patents

Description

本発明は、地図生成システムに関する。

従来、地図生成システムに関する技術として、自車両が実際に走行していない対象道路区間の直線路を、複数の他車両による当該直線路の走行軌跡を示す軌跡情報に基づいて推定する技術が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１３－１６８０１６号公報

カーブ路の位置ごとの形状情報を含む詳細カーブ情報が求められている。従来の技術では、詳細カーブ情報の取得については、十分に対応できていない。

この技術分野では、測定対象となるカーブ路の詳細カーブ情報を適切に取得することが望まれている。

本発明の一態様に係る地図生成システムは、道路地図情報に詳細カーブ情報が含まれた基準カーブ路の詳細カーブ情報を用いて、基準カーブ路に隣接する測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を取得することで地図を生成する地図生成システムであって、道路地図情報において基準カーブ路に沿って並ぶように予め設定されると共に基準カーブ路の形状情報と関連付けられた複数の基準カーブ路構成点を、測定対象カーブ路に沿って並ぶ複数の仮想構成点として測定対象カーブ路上に転写する構成点転写部と、複数の仮想構成点の位置と、複数の仮想構成点のそれぞれに対応する基準カーブ路構成点の形状情報とに基づいて、測定対象カーブ路に沿って延びる仮想軌跡の曲率情報である仮想軌跡曲率情報を取得すると共に仮想軌跡を設定する仮想軌跡設定部と、道路地図情報において予め設定された測定対象カーブ路の開始点の位置と、測定対象カーブ路を走行した車両の走行情報と、仮想軌跡曲率情報とに基づいて、測定対象カーブ路に沿って開始点から予め設定された間隔で並ぶ複数の測定対象カーブ路構成点を取得すると共に、複数の測定対象カーブ路構成点のそれぞれに仮想軌跡曲率情報を関連付けることで、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を取得する地図生成部と、を備える。

本発明の一態様に係る地図生成システムによれば、構成点転写部により、複数の基準カーブ路構成点が、測定対象カーブ路に沿って並ぶ複数の仮想構成点として測定対象カーブ路上に転写される。複数の仮想構成点の位置と、複数の仮想構成点のそれぞれに対応する基準カーブ路構成点に関連付けられた基準カーブ路の形状情報とに基づいて、仮想軌跡設定部により、測定対象カーブ路に沿って延びる仮想軌跡の仮想軌跡曲率情報が取得されると共に仮想軌跡が設定される。このように基準カーブ路の形状情報と関連付けられた複数の基準カーブ路構成点の転写及び仮想軌跡曲率情報の取得により、道路地図情報に詳細カーブ情報として含まれる基準カーブ路の形状情報を、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報の取得のために利用することができる。その結果、基準カーブ路に隣接する測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を適切に取得することが可能となる。

一実施形態において、構成点転写部は、基準カーブ路と測定対象カーブ路とを区画する区画線を跨ぐように、基準カーブ路構成点を仮想構成点として測定対象カーブ路上に転写し、仮想軌跡設定部は、仮想構成点と当該仮想構成点に対応する基準カーブ路構成点とを通る直線と、測定対象カーブ路上で仮想構成点に隣り合う他の仮想構成点と当該他の仮想構成点に対応する基準カーブ路構成点とを通る直線との交点を求めることで、仮想軌跡の曲率中心の位置を取得し、曲率中心から隣り合う仮想構成点までの距離である曲率半径を用いて仮想軌跡曲率情報を取得してもよい。この場合、例えば、測定対象カーブ路上で隣り合う仮想構成点を通る円弧の曲率半径を用いて、仮想軌跡曲率情報を取得することができる。

一実施形態において、地図生成部は、測定対象カーブ路を走行する車両に設けられたカメラの撮像画像に基づいて測定対象カーブ路の車線幅方向の中心線の位置を推定し、複数の測定対象カーブ路構成点を中心線上に再設定してもよい。この場合、測定対象カーブ路の車線幅方向の中心線上に複数の測定対象カーブ路構成点が再設定されるため、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報をより適切に取得することが可能となる。

以上説明したように、本発明の種々の態様及び実施形態によれば、基準カーブ路に隣接する測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を適切に取得することができる。

図１は、一実施形態の地図生成システムを示すブロック図である。 図２は、カーブ路での道路地図情報を説明するための図である。 図３は、基準カーブ路構成点を示す図である。 図４は、図３の破線枠内を、基準カーブ路及び測定対象カーブ路と重畳させて示す拡大図である。 図５は、仮想軌跡の設定を説明するための図である。 図６は、地図生成システムの主要な処理を示すフローチャートである。 図７は、基準カーブ路構成点の転写処理を示すフローチャートである。 図８は、仮想軌跡の設定処理を示すフローチャートである。 図９は、地図生成処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

［地図生成システムの構成］
図１は、一実施形態の地図生成システムを示すブロック図である。図１に示されるように、地図生成システム１００は、例えば交通情報を管理するセンターに設けられ、車両Ｖとの通信により車両Ｖの走行情報等の各種データを収集すると共に、収集したデータを利用して地図を生成する。

車両Ｖとは、一例として、地図生成システム１００との通信機能を有する車両である。車両Ｖは、例えば、カメラ１、内部センサ２、及びＧＰＳ受信部（図示省略）の機器を少なくとも備えている。車両Ｖは、汎用的な当該機器を備える一般の車両であってもよい。車両Ｖは、一般の車両に限定されず、汎用的な機器よりも高性能な機器を備える情報収集用の車両（いわゆるプローブカー）であってもよい。

カメラ１は、車両Ｖに搭載され、車両Ｖの外部環境を撮像する撮像機器である。カメラ１は、例えば車両Ｖのフロントガラスの裏側等に設けられている。カメラ１は、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。車両Ｖの外部環境には、車両Ｖが走行する道路の状況が含まれる。

内部センサ２は、車両Ｖの走行状態を検出する車載センサである。内部センサ２は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサを含む。車速センサは、車両Ｖの速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車両Ｖの車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。加速度センサは、車両Ｖの加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、車両Ｖの前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両Ｖの横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。ヨーレートセンサは、車両Ｖの重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。

ＧＰＳ受信部は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、車両Ｖの位置（例えば車両Ｖの緯度及び経度）を測定する。

次に、地図生成システム１００の構成について説明する。図１に示されるように、地図生成システム１００は、地図生成サーバ１０を備えている。地図生成サーバ１０は、ＣＰＵ［Central Processing Unit］、記憶部、及び通信制御部などを含む一般的なコンピュータとして構成される。記憶部は、ＣＰＵが直接アクセス可能な地図生成サーバ１０内のメモリであってもよく、ＨＤＤ［Hard Disk Drive］などの記憶媒体であってもよい。記憶部は、地図生成サーバ１０の外部に設けられていてもよい。通信制御部は、例えば通信を制御するネットワークカードなどの通信デバイスである。地図生成サーバ１０は、複数台のコンピュータによって構成されていてもよく、クラウドサーバであってもよい。

地図生成サーバ１０は、通信部３、道路地図データベース４、及び生成地図データベース５と接続されている。通信部３は、車両Ｖと通信するための無線通信の設備である。通信部３は、地図生成サーバ１０が設けられたセンターの通信設備とすることができる。

道路地図データベース４は、道路地図情報を記憶するデータベースである。道路地図データベース４は、地図生成サーバ１０の一部を構成していてもよく、地図生成サーバ１０とは異なる施設に設けられていてもよい。道路地図情報には、道路のリンク情報が含まれている。

リンク情報とは、地図上に予め設定されたリンク及びノードに関する情報であり、例えばカーナビゲーションのために使用可能な情報である。ノードは、モデル化した道路における交差点に対応する道路区域である。リンクは、２つの隣接するノード間の道路区間である。以下の説明では、２つの隣接するノード間のリンクが湾曲又は屈曲した道路である場合の当該リンクにおける各車線を、「カーブ路」と称する。

道路地図情報は、複数のカーブ路構成点の位置情報を含んでいる。カーブ路構成点は、カーブ路の道路線形を表すための当該カーブ路上の地点である。複数のカーブ路構成点は、道路地図情報において、カーブ路に沿って並ぶように予め設定されている。カーブ路構成点は、カーブ路に沿って開始点から予め設定された間隔で並ぶように設定されている。カーブ路の開始点は、当該カーブ路に対応するリンクに隣接するノードのうち開始点に近い方のノードの、当該リンクに近接する端部とすることができる。予め設定された間隔は、一般的には等間隔ではないが、等間隔となる場合があってもよい。

カーブ路構成点の位置情報には、道路地図情報において予め設定されたカーブ路の開始点の位置の情報と、開始点からのオフセット量の情報とが含まれる。オフセット量は、当該カーブ路のにおける開始点からカーブ路構成点までの距離を意味する。オフセット量は、例えば当該カーブ路を走行した車両の実走距離に基づいて予め算出することができる。カーブ路構成点の位置は、例えば、カーブ路の開始点からの距離が所定のオフセット量となる点として特定し得る。例えば、図２に示されるように、カーブ路構成点Ｌｃ１は、カーブ路の開始点Ｌｃ０からの距離がオフセット量Ｄ_ＯＦＳとなる点として特定することができる。同様にして、カーブ路構成点Ｌｃ２～Ｌｃ４を特定することができる。このように、本開示における道路地図情報は、いわゆるリーン地図の情報を含んで構成されている。

また、カーブ路構成点の位置は、例えば、所定の直交座標系の座標位置で特定し得る。所定の座標系とは、例えば、車両Ｖの走行開始時の地図上の位置を原点とし、そのときの進行方向をｘ軸とし、進行方向に直交する水平方向をｙ軸とした直交座標系としてもよい。

なお、道路地図情報には、道路の車線幅の情報が含まれていてもよい。車線幅とは、各カーブ路に対応する各車線の幅を意味する。車線幅とは、カーブ路を区画する区画線間の距離、又は、カーブ路を区画する区画線と当該カーブ路の路面端との間の距離、とすることができる。路面端は、カーブ路の路面の車線幅方向の端縁を意味し、例えば、路面自体の端縁、又は、路面と縁石との境界線であってもよい。道路地図情報において、各ノード、各リンク、各カーブ路、各カーブ路構成点に対しては、それぞれ、識別番号等の識別情報が付与されていてもよい。

道路地図情報には、詳細カーブ情報が含まれている。詳細カーブ情報とは、車両Ｖの自動運転制御などの車両制御のために使用できる程度の精度でカーブ路の車線形状を表すための情報を意味する。詳細カーブ情報は、各カーブ路について、カーブ路構成点のそれぞれの位置におけるカーブ路の形状情報を含んでいる。ここでの形状情報は、各カーブ路の各カーブ路構成点の位置の情報と、各カーブ路の各カーブ路構成点の方位角の情報と、を含んでいる。方位角とは、カーブ構成点と当該カーブ構成点に隣接する一のカーブ構成点とを結ぶ直線、及び、カーブ構成点と当該カーブ構成点に隣接する他のカーブ構成点とを結ぶ直線が成す角度である。方位角は、例えば、カーブ路構成点を通る所定の円弧の当該カーブ路構成点における接線の方向が所定の直交座標系の軸の方向と成す角度とすることができる。道路地図情報では、カーブ路の形状情報がそれぞれのカーブ路構成点に関連付けられている。

生成地図データベース５は、地図生成サーバ１０で生成した生成地図の情報を記憶するデータベースである。生成地図データベース５は、後述の測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を取得するための情報などを、生成地図の情報として蓄積する。生成地図データベース５は、地図生成サーバ１０の一部を構成していてもよく、地図生成サーバ１０とは異なる施設に設けられていてもよい。生成地図データベース５は、道路地図データベース４と物理的に一体的に構成されていてもよいし、別体で構成されていてもよい。

なお、例えば、生成地図データベース５の生成地図の情報が蓄積された結果、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報が一定の精度以上となった場合、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報が固定データ（ＦＩＸデータ）として道路地図データベース４に格納される。道路地図データベース４に記憶された生成地図の固定データの情報は、例えば車両Ｖの自動運転制御などの車両制御のために用いられる。車両制御には、ＡＣＣ［Adaptive Cruise Control］、ＬＫＡ［Lane Keeping Assist］などの種々の運転支援制御、及び、車両制御が含まれていてもよい。

上述のように構成された地図生成システム１００は、上記道路地図データベース４の道路地図情報に基づいて、道路地図情報に詳細カーブ情報が含まれた基準カーブ路の詳細カーブ情報（形状情報）を用いて、基準カーブ路に隣接する測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を取得することで地図を生成する。

基準カーブ路とは、地図を生成するための基準となるカーブ路を意味する。基準カーブ路では、既存の手法により、予め道路地図情報の深化が進められている。ここでの道路地図情報の深化とは、あるカーブ路を走行した車両Ｖの走行情報と道路地図データベース４の道路地図情報とに基づいて、当該カーブ路の道路地図情報の精度の向上（精緻化）を図ることを意味する。ここでの道路地図情報の深化としては、例えば、あるカーブ路を複数回走行した車両Ｖの走行情報として取得された車速をヨーレートで除算した曲率半径を用いて、当該カーブ路の各カーブ路構成点の方位角が更新されることが含まれる。基準カーブ路は、例えば、道路地図情報の深化の状況に基づいて、地図生成サーバ１０のオペレータの操作に応じて選択されてもよいし、地図生成サーバ１０の地図の生成処理において自動的に選択されてもよい。

測定対象カーブ路は、地図の生成の対象となるカーブ路であり、基準カーブ路に隣接するカーブ路である。測定対象カーブ路は、基準カーブ路の対向車線であってもよいし、基準カーブ路の並走車線であってもよい。本開示では、測定対象カーブ路の道路地図情報は、基準カーブ路の場合と異なり、予め深化が行われているわけではない。本開示では、予め深化された基準カーブ路の道路地図情報（形状情報）を利用しつつ、測定対象カーブ路の道路地図情報の精緻化を適切にすることが図られている。

［地図生成サーバの構成］
次に、地図生成サーバ１０の機能的構成について説明する。図１に示されるように、地図生成サーバ１０は、車両位置情報取得部１１、車両走行情報取得部１２、道路地図情報取得部１３、構成点転写部１４、仮想軌跡設定部１５、及び、地図生成部１６を有している。以下に説明する地図生成サーバ１０の機能の一部は、車両Ｖに搭載されたＥＣＵ［Electronic Control Unit］により実現されていてもよい。

車両位置情報取得部１１は、通信部３を介して車両Ｖと通信することにより収集されたデータに基づいて、車両Ｖの位置情報を取得する。位置情報には、例えば、ＧＰＳ受信部で測定した車両Ｖの地図上の位置（測位位置）を起点として、車両Ｖの実走距離に基づいて特定される車両Ｖの地図上の位置（リーン地図上での車両位置）の情報が含まれる。測位位置は、車両Ｖの内部センサ２の検出結果に基づいて、いわゆるオドメトリにより修正されてもよい。車両位置情報取得部１１は、例えば、地図生成サーバ１０のオペレータの操作に応じて、測定対象カーブ路を走行した車両Ｖのリーン地図上での車両位置を取得する。

車両走行情報取得部１２は、通信部３を介して車両Ｖと通信することにより収集されたデータに基づいて、車両Ｖの走行情報を取得する。走行情報とは、地図生成サーバ１０において地図生成のために用いられる車両Ｖの走行状態に関する情報である。走行情報としては、例えば、車両Ｖの内部センサ２で取得した車両Ｖの車速、加速度、ヨーレート等の各種データ（いわゆる走行ログ）が含まれる。

道路地図情報取得部１３は、道路地図情報として、基準カーブ路の形状情報を取得する。道路地図情報取得部１３は、基準カーブ路の形状情報として、基準カーブ路構成点の位置情報と、基準カーブ路構成点における方位角の情報とを取得する。基準カーブ路構成点とは、基準カーブ路に沿って並ぶ複数のカーブ路構成点である。道路地図情報においては、複数の基準カーブ路構成点と基準カーブ路の形状情報とが関連付けられている。

図３は、基準カーブ路構成点を示す図である。図４は、図３の破線枠内を、基準カーブ路及び測定対象カーブ路と重畳させて示す拡大図である。図３及び図４では、一例として、所定の直交座標系ｘｙにおいて、基準カーブ路が円弧状に延びる実線の矢印で示されている。測定対象カーブ路が円弧状に延びる破線の矢印で示されている。

図３に示されるように、基準カーブ路上には、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉ－１，Ｐ_ｉ，Ｐ_ｉ＋１，Ｐ_ｉ＋２が並んでいる。図４に示されるように、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの位置は、例えば座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）で表される。基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの方位角は、ここでは方位角θ_ｉで表される。この場合、基準カーブ路の形状情報は、例えば（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，θ_ｉ）で表すことができる。図４の例では、道路地図情報取得部１３は、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの位置の座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）と、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉにおける方位角θ_ｉとを取得する。

道路地図情報取得部１３は、道路地図情報として、基準カーブ路の車線幅Ｗ１と測定対象カーブ路の車線幅Ｗ２とを取得する（図４参照）。道路地図情報取得部１３は、例えば、道路地図データベース４に道路地図情報として予め記憶されているカーブ路の車線幅を取得してもよいし、車両Ｖのカメラ１の撮像画像に基づいて、車両Ｖが走行するカーブ路の車線幅を取得してもよい。

また、道路地図情報取得部１３は、測定対象カーブ路を走行した車両Ｖのリーン地図上での車両位置に基づいて、道路地図情報として、測定対象カーブ路の測定対象カーブ路構成点の位置を取得する。測定対象カーブ路構成点とは、測定対象カーブ路に沿って並ぶ複数のカーブ路構成点である。

構成点転写部１４は、基準カーブ路構成点の位置情報と、基準カーブ路構成点における方位角の情報とに基づいて、複数の基準カーブ路構成点を、測定対象カーブ路に沿って並ぶ複数の仮想構成点として測定対象カーブ路上に転写する（基準カーブ路の形状情報の転写）。仮想構成点とは、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を取得するために設定される測定対象カーブ路上の複数の仮想的な点を意味する。ここでの転写とは、既知の基準カーブ路における基準カーブ路構成点の位置及び方位角に基づいて、基準カーブ路に隣接し測定対象となる測定対象カーブ路上の仮想構成点の位置を特定することを意味する。

構成点転写部１４は、基準カーブ路と測定対象カーブ路とを区画する区画線を跨ぐように、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉを仮想構成点Ｑ_ｉとして測定対象カーブ路上に転写する。具体的には、構成点転写部１４は、一例として、図４に示されるように、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）と、当該基準カーブ路構成点Ｐ_ｉにおける方位角θ_ｉとを用いて、下記の式（１）～式（３）に従って仮想構成点Ｑ_ｉの座標（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）を算出することで、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉを仮想構成点Ｑ_ｉとして測定対象カーブ路上に転写する。構成点転写部１４は、対象となる全ての整数ｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ）について、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの転写を行う。
Ｘ_ｉ＝ｘ_ｉ＋Ｗｃｏｓ（θ_ｉ－π／２） ・・・（１）
Ｙ_ｉ＝ｙ_ｉ＋Ｗｓｉｎ（θ_ｉ－π／２） ・・・（２）
Ｗ ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／２ ・・・（３）

仮想軌跡設定部１５は、複数の仮想構成点Ｑ_ｉの位置と、複数の仮想構成点Ｑ_ｉのそれぞれに対応する基準カーブ路構成点Ｐ_ｉに関連付けられた基準カーブ路の形状情報とに基づいて、仮想軌跡の曲率情報である仮想軌跡曲率情報を取得すると共に、仮想軌跡を設定する。仮想軌跡とは、転写された複数の仮想構成点を通るように測定対象カーブ路に沿って延びる仮想的な円弧状の軌跡である。仮想軌跡は、基準カーブ路の形状情報を測定対象カーブ路において利用するために一時的に設定される。

仮想軌跡設定部１５は、一例として、図５に示されるように、隣り合う仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の位置と、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１のそれぞれに対応する基準カーブ路構成点Ｐ_ｉ，Ｐ_ｉ＋１の位置とに基づいて、直線Ｐ_ｉＱ_ｉと直線Ｐ_ｉ＋１Ｑ_ｉ＋１との交点を求めることで、部分的な仮想軌跡Ｌｘ_ｉの曲率中心Ｏ_ｉの位置を取得する。仮想軌跡設定部１５は、曲率中心Ｏ_ｉから仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１のまでの距離である曲率半径ｒ_ｉを仮想軌跡曲率情報として取得する。すなわち、基準カーブ路の形状情報を用いて基準カーブ路の形状が測定対象カーブ路に転写されて仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１が得られ、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の位置を用いて仮想軌跡曲率情報が幾何学的に算出される（仮想軌跡の曲率への還元）。なお、仮想軌跡曲率情報の算出に使用される方位角は、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉ＋１における方位角θ_ｉ＋１であってもよい。

仮想軌跡設定部１５は、曲率中心Ｏ_ｉの位置を中心とし、曲率半径ｒ_ｉを半径とする円弧を設定する。仮想軌跡設定部１５は、当該円弧上に仮想ウェイポイント［Way-point］Ｒ_ｉ，ｊを設定することで、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の位置を通る部分的な仮想軌跡Ｌｘ_ｉを設定する。仮想ウェイポイントは、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１を繋ぐように所定間隔（例えば５ｃｍ）で配置され、測定対象カーブ路に沿う軌跡を形成する地図上の点群を意味する。整数ｊは、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の間の距離に応じて適宜設定されてもよい。

仮想軌跡設定部１５は、対象となる全ての整数ｉについて、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１を繋ぐように仮想ウェイポイントＲ_ｉ，ｊを設定することで、仮想構成点Ｑ_１～Ｑ_ｎを通る仮想軌跡Ｌｘを設定する。仮想軌跡Ｌｘは、対象となる全ての整数ｉについて部分的な仮想軌跡Ｌｘ_ｉを互いに連結した仮想的な軌跡を意味する。なお、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の位置の特定に基準カーブ路構成点Ｐ_ｉにおける方位角θ_ｉを用いているため、仮想軌跡Ｌｘは、複数の仮想構成点Ｑ_ｉのそれぞれに対応する基準カーブ路構成点Ｐ_ｉに関連付けられた基準カーブ路の形状情報に基づいているということができる。

地図生成部１６は、測定対象カーブ路を走行した車両Ｖのリーン地図上での車両位置と、道路地図データベース４の道路地図情報とに基づいて、測定対象カーブ路の開始点の位置を取得する。また、地図生成部１６は、測定対象カーブ路を走行した車両Ｖの走行情報に基づいて、開始点からの測定対象カーブ路に沿う車両Ｖの実走距離を取得する。

地図生成部１６は、予め設定された測定対象カーブ路の開始点の位置と、車両Ｖの走行情報（ここでは開始点からの測定対象カーブ路に沿う車両Ｖの実走距離）と、設定された仮想軌跡の仮想軌跡曲率情報とに基づいて、測定対象カーブ路に沿って開始点から予め設定された間隔で並ぶ複数の測定対象カーブ路構成点のそれぞれに仮想軌跡曲率情報を関連付けることで、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を取得する。ここでの地図生成部１６は、道路地図情報取得部１３で取得した測定対象カーブ路構成点の位置に基づいて、仮想軌跡設定部１５により取得された部分的な仮想軌跡Ｌｘ_ｉの曲率半径ｒ_ｉを、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の間に位置する測定対象カーブ路構成点に関連付ける。この関連付けを対象となる全ての整数ｉについて行うことにより、地図生成部１６は、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を取得する。

なお、仮想構成点Ｑ_ｉの位置には、必ずしも測定対象カーブ路構成点が重複して存在しているとは限らない。そこで、仮想構成点Ｑ_ｉの位置と測定対象カーブ路構成点の位置とが異なっていたとしても、本開示のように、仮想軌跡Ｌｘ_ｉを一時的に設定し、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の間の仮想軌跡曲率情報を仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の間に位置する測定対象カーブ路構成点に関連付けることを対象となる全ての整数ｉについて行うことで、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を適切に取得することが可能となる。

また、地図生成部１６は、測定対象カーブ路を走行する車両Ｖに設けられたカメラ１の撮像画像に基づいて、測定対象カーブ路の中心線の車線幅方向の位置を推定し、複数の測定対象カーブ路構成点を中心線上に再設定してもよい。地図生成部１６は、例えばカメラ１の撮像画像に基づいて、既存の手法により、中心線の位置の推定及び測定対象カーブ路構成点の中心線上への再設定を行う。これにより、測定対象カーブ路に沿う方向だけでなく、測定対象カーブ路の幅方向についても、測定対象カーブ路を走行した車両Ｖの実走データを用いて測定対象カーブ路の詳細カーブ情報の高精度化を図ることができる。地図生成部１６は、その他、上記道路地図情報の深化の手法と同様にして、測定対象カーブ路の道路地図情報の深化を更に行ってもよい。

地図生成部１６は、測定対象カーブ路構成点に仮想軌跡Ｌｘ_ｉの曲率半径ｒ_ｉを関連付けた場合には、仮想ウェイポイントＲ_ｉ，ｊを生成地図の情報として生成地図データベース５に記憶させる。地図生成部１６は、生成地図データベース５に記憶させた生成地図の情報が蓄積された結果（特に測定対象カーブ路の道路地図情報の深化が行われた結果）、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報が車両Ｖの自動運転制御などの車両制御に使用可能な一定の精度以上となった場合には、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を固定データとして道路地図データベース４に格納させる。

［地図生成システム１００による処理の一例］
次に、本実施形態の地図生成システム１００の処理について図６～図９を参照して説明する。図６～図９の処理は、例えば、地図生成サーバ１０のオペレータの操作に応じて実行される。

図６は、地図生成システム１００の主要な処理を示すフローチャートである。図６に示されるように、地図生成システム１００の地図生成サーバ１０では、Ｓ０１として、道路地図情報取得部１３及び構成点転写部１４により、基準カーブ路での基準カーブ路構成点Ｐ_ｉを測定対象カーブ路上に仮想構成点Ｑ_ｉとして転写を行う。具体的には、地図生成サーバ１０は、図７の処理を行う（詳しくは後述）。

Ｓ０２において、地図生成サーバ１０は、仮想軌跡設定部１５により、測定対象カーブ路での仮想軌跡曲率情報の取得及び仮想軌跡Ｌｘ_ｉの設定を行う。具体的には、地図生成サーバ１０は、図８の処理を行う（詳しくは後述）。

Ｓ０３において、地図生成サーバ１０は、地図生成部１６により、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報の取得を行う。具体的には、地図生成サーバ１０は、図９の処理を行う（詳しくは後述）。その後、地図生成サーバ１０は、図６の処理を終了する。

図７は、基準カーブ路構成点の転写処理を示すフローチャートである。図７に示されるように、地図生成サーバ１０は、Ｓ１１として、道路地図情報取得部１３により、基準カーブ路の車線幅Ｗ１及び測定対象カーブ路の車線幅Ｗ２の取得を行う。道路地図情報取得部１３は、例えば、道路地図データベース４に道路地図情報として予め記憶されている車線幅Ｗ１，Ｗ２を取得する。

Ｓ１２において、地図生成サーバ１０は、道路地図情報取得部１３により、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの位置及び方位角θ_ｉの取得を行う。道路地図情報取得部１３は、例えば、地図生成サーバ１０のオペレータの操作に応じて、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの位置及び方位角θ_ｉを取得する。

Ｓ１３において、地図生成サーバ１０は、構成点転写部１４により、仮想構成点Ｑ_ｉの位置の特定を行う。構成点転写部１４は、例えば、上記の式（１）～式（３）に従って、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）と、当該基準カーブ路構成点Ｐ_ｉにおける方位角θ_ｉとを用いて、仮想構成点Ｑ_ｉの座標（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）を算出することで、仮想構成点Ｑ_ｉの位置を特定する。これにより、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉが仮想構成点Ｑ_ｉとして測定対象カーブ路上に転写される。

Ｓ１４において、地図生成サーバ１０は、構成点転写部１４により、対象の基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの全てを転写したか否かの判定を行う。構成点転写部１４は、例えば、整数ｉが１以上ｎ以下の基準カーブ路構成点Ｐ_ｉを対象とし、整数ｉがｎに達したか否かを判定する。

地図生成サーバ１０は、構成点転写部１４により、対象の基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの全てを転写していないと判定された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、Ｓ１１に移行し、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの転写を継続する。一方、地図生成サーバ１０は、構成点転写部１４により、対象の基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの全てを転写したと判定された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、図７の基準カーブ路構成点の転写処理を終了し、図６のＳ０２に移行する。

図８は、仮想軌跡の設定処理を示すフローチャートである。図８に示されるように、地図生成サーバ１０は、Ｓ２１として、道路地図情報取得部１３により、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの位置の取得を行う。道路地図情報取得部１３は、例えば、地図生成サーバ１０のオペレータの操作に応じて、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの位置を取得する。

Ｓ２２において、地図生成サーバ１０は、仮想軌跡設定部１５により、仮想構成点Ｑ_ｉの位置の取得を行う。仮想軌跡設定部１５は、例えば、構成点転写部１４で特定された仮想構成点Ｑ_ｉの座標を、仮想構成点Ｑ_ｉの位置として取得する。

Ｓ２３において、地図生成サーバ１０は、仮想軌跡設定部１５により、曲率中心Ｏ_ｉの位置の取得を行う。仮想軌跡設定部１５は、例えば、隣り合う仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の位置と、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１のそれぞれに対応する基準カーブ路構成点Ｐ_ｉ，Ｐ_ｉ＋１の位置とに基づいて、直線Ｐ_ｉＱ_ｉと直線Ｐ_ｉ＋１Ｑ_ｉ＋１との交点の位置を求めることで、曲率中心Ｏ_ｉの位置を取得する。

Ｓ２４において、地図生成サーバ１０は、仮想軌跡設定部１５により、曲率半径ｒ_ｉの取得を行う。仮想軌跡設定部１５は、例えば、曲率中心Ｏ_ｉから仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１のまでの距離である曲率半径ｒ_ｉを仮想軌跡曲率情報として取得する。

Ｓ２５において、地図生成サーバ１０は、仮想軌跡設定部１５により、対象の仮想構成点Ｑ_ｉの全てについて曲率中心Ｏ_ｉの位置及び曲率半径ｒ_ｉを取得したか否かの判定を行う。仮想軌跡設定部１５は、例えば、整数ｉが１以上ｎ以下の仮想構成点Ｑ_ｉを対象とし、整数ｉがｎに達したか否かを判定する。

地図生成サーバ１０は、仮想軌跡設定部１５により、対象の仮想構成点Ｑ_ｉの全てについて曲率中心Ｏ_ｉの位置及び曲率半径ｒ_ｉを取得していないと判定された場合（Ｓ２５：ＮＯ）、Ｓ２１に移行し、曲率中心Ｏ_ｉの位置及び曲率半径ｒ_ｉの取得を継続する。

一方、地図生成サーバ１０は、対象の仮想構成点Ｑ_ｉの全てについて曲率中心Ｏ_ｉの位置及び曲率半径ｒ_ｉを取得したと仮想軌跡設定部１５により判定された場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、Ｓ２６として、仮想軌跡設定部１５により、測定対象カーブ路の仮想ウェイポイントＲ_ｉ，ｊの設定を行う。仮想軌跡設定部１５は、例えば、曲率中心Ｏ_ｉの位置を中心として曲率半径ｒ_ｉを半径とする円弧上に、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１を繋ぐように所定間隔で仮想ウェイポイントＲ_ｉ，ｊを、対象となる全ての整数ｉについて設定する。これにより、当該仮想ウェイポイントＲ_ｉ，ｊを点群とする仮想軌跡Ｌｘが設定される。その後、地図生成サーバ１０は、図８の仮想軌跡の設定処理を終了し、図６のＳ０３に移行する。

図９は、地図生成処理を示すフローチャートである。図９に示されるように、地図生成サーバ１０は、Ｓ３１として、車両位置情報取得部１１により、測定対象カーブ路での車両Ｖの位置の取得を行う。車両位置情報取得部１１は、例えば、地図生成サーバ１０のオペレータの操作に応じて、通信部３を介して車両Ｖと通信することにより収集されたデータに基づいて、測定対象カーブ路での車両Ｖのリーン地図上での車両位置を取得する。

Ｓ３２において、地図生成サーバ１０は、地図生成部１６により、測定対象カーブ路の開始点の取得を行う。地図生成部１６は、例えば、測定対象カーブ路での車両Ｖのリーン地図上での車両位置と、道路地図データベース４の道路地図情報とに基づいて、測定対象カーブ路の開始点の位置を取得する。

Ｓ３３において、地図生成サーバ１０は、地図生成部１６により、開始点からの測定対象カーブ路に沿う車両Ｖの実走距離の取得を行う。地図生成部１６は、例えば、測定対象カーブ路を走行した車両Ｖの走行情報に基づいて、開始点からの測定対象カーブ路に沿う車両Ｖの実走距離を取得する。

Ｓ３４において、地図生成サーバ１０は、地図生成部１６により、仮想軌跡曲率情報の測定対象カーブ路構成点への関連付けを行う。地図生成部１６は、例えば、仮想軌跡曲率情報として曲率半径ｒ_ｉを測定対象カーブ路構成点に関連付ける。

Ｓ３５において、地図生成サーバ１０は、地図生成部１６により、測定対象カーブ路での撮像画像から測定対象カーブ路の中心線の位置の推定を行う。Ｓ３６において、地図生成サーバ１０は、地図生成部１６により、測定対象カーブ路構成点の中心線上への再設定を行う。地図生成部１６は、例えばカメラ１の撮像画像に基づいて、既存の手法により、中心線の位置を推定し、測定対象カーブ路構成点を中心線上に再設定する。その後、地図生成サーバ１０は、図９の地図生成処理を終了する。なお、地図生成サーバ１０は、図６のＳ０４において、地図生成部１６により、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報が一定の精度以上となった場合には、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を固定データとして道路地図データベース４に格納させる。

［地図生成システム１００の作用効果］
以上説明した地図生成システム１００では、構成点転写部１４により、複数の基準カーブ路構成点Ｐ_ｉが、測定対象カーブ路に沿って並ぶ複数の仮想構成点Ｑ_ｉとして測定対象カーブ路上に転写される。複数の仮想構成点Ｑ_ｉの位置と、複数の仮想構成点Ｑ_ｉのそれぞれに対応する基準カーブ路構成点Ｐ_ｉに関連付けられた基準カーブ路の形状情報とに基づいて、仮想軌跡設定部１５により、測定対象カーブ路に沿って延びる仮想軌跡Ｌｘの仮想軌跡曲率情報が取得されると共に仮想軌跡Ｌｘが設定される。このように基準カーブ路の形状情報と関連付けられた複数の基準カーブ路構成点Ｐ_ｉの転写及び仮想軌跡Ｌｘの曲率情報の取得により、道路地図情報に詳細カーブ情報として含まれる基準カーブ路の形状情報を、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報の取得のために利用することができる。その結果、基準カーブ路に隣接する測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を適切に取得することが可能となる。なお、地図生成システム１００によれば、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を一定以上の精度とするために必要な測定対象カーブ路での車両Ｖの走行回数を、基準カーブ路の詳細カーブ情報を測定対象カーブ路に利用しない場合と比べて、低減することが可能となる。

地図生成システム１００では、構成点転写部１４は、基準カーブ路と測定対象カーブ路とを区画する区画線を跨ぐように、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉを仮想構成点Ｑ_ｉとして測定対象カーブ路上に転写し、仮想軌跡設定部１５は、仮想構成点Ｑ_ｉと当該仮想構成点Ｑ_ｉに対応する基準カーブ路構成点Ｐ_ｉとを通る直線Ｐ_ｉＱ_ｉと、測定対象カーブ路上で仮想構成点Ｑ_ｉに隣り合う他の仮想構成点Ｑ_ｉ＋１と当該他の仮想構成点Ｑ_ｉ＋１に対応する基準カーブ路構成点Ｐ_ｉ＋１とを通る直線Ｐ_ｉ＋１Ｑ_ｉ＋１との交点を求めることで、部分的な仮想軌跡Ｌｘ_ｉの曲率中心Ｏ_ｉの位置を取得し、曲率中心Ｏ_ｉから隣り合う仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１までの距離である曲率半径ｒ_ｉを仮想軌跡曲率情報として取得する。これにより、測定対象カーブ路上で隣り合う仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１を通る円弧の曲率半径ｒ_ｉを用いて、仮想軌跡Ｌｘの仮想軌跡曲率情報を取得することができる。

地図生成システム１００では、地図生成部１６は、測定対象カーブ路を走行する車両Ｖに設けられたカメラ１の撮像画像に基づいて測定対象カーブ路の車線幅方向の中心線の位置を推定し、複数の測定対象カーブ路構成点を中心線上に再設定する。これにより、測定対象カーブ路の車線幅方向の中心線上に複数の測定対象カーブ路構成点が再設定されるため、測定対象カーブ路の詳細カーブ情報をより適切に取得することが可能となる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、仮想軌跡設定部１５は、隣り合う仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の位置と、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１のそれぞれに対応する基準カーブ路構成点Ｐ_ｉ，Ｐ_ｉ＋１の位置とに基づいて、直線Ｐ_ｉＱ_ｉと直線Ｐ_ｉ＋１Ｑ_ｉ＋１との交点を求めることで、部分的な仮想軌跡Ｌｘ_ｉの曲率中心Ｏ_ｉの位置を取得したが、この手法に限定されない。隣り合う仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１を含む３以上の仮想構成点Ｑ_ｉの位置に基づいて、部分的な仮想軌跡Ｌｘ_ｉの曲率中心Ｏ_ｉの位置を取得してもよい。

上記実施形態では、構成点転写部１４は、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉにおける接線に直交する方向に仮想構成点Ｑ_ｉがあるものとして、仮想構成点Ｑ_ｉの転写に方位角θ_ｉを用いたが、これに限定されない。例えば、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉにおける接線に直交する方向以外の他方向に仮想構成点Ｑ_ｉがあるものとして、仮想構成点Ｑ_ｉの転写を行ってもよい。この場合、接線に直交する方向から当該他方向がずれている偏角分を方位角θ_ｉに反映させて仮想構成点Ｑ_ｉの転写を行ってもよい。また、例えば、基準カーブ路構成点Ｐ_ｉにおける接線ベクトルの成分から仮想構成点Ｑ_ｉの位置を計算をすることで仮想構成点Ｑ_ｉの転写を行ってもよい。

上記実施形態では、形状情報は、各カーブ路の各カーブ路構成点の位置の情報と、各カーブ路の各カーブ路構成点の方位角の情報と、を含んでいたが、各カーブ路の各カーブ路構成点を通る円弧の曲率半径の情報を含んでいてもよい。この場合、構成点転写部１４は、方位角と共に、あるいは方位角に代えて、曲率半径を用いて仮想構成点の位置を特定してもよい。構成点転写部１４は、例えば、隣接する基準カーブ路構成点Ｐ_ｉ，Ｐ_ｉ＋１を通る円弧の曲率半径、及び、基準カーブ路の車線幅Ｗ１と測定対象カーブ路の車線幅Ｗ２との比率に基づいて、仮想構成点Ｑ_ｉ，Ｑ_ｉ＋１の位置を特定することができる。なお、曲率半径の情報に代えて曲率の情報を用いてもよい。

１…カメラ、２…内部センサ、３…通信部、４…道路地図データベース、５…生成地図データベース、１０…地図生成サーバ、１１…車両位置情報取得部、１２…車両走行情報取得部、１３…道路地図情報取得部、１４…構成点転写部、１５…仮想軌跡設定部、１６…地図生成部、１００…地図生成システム、Ｌｃ０…開始点、Ｌｃ１～Ｌｃ４…カーブ路構成点、Ｌｘ，Ｌｘ_ｉ…仮想軌跡、Ｏ_ｉ…曲率中心、Ｐ_ｉ…基準カーブ路構成点、Ｑ_ｉ…仮想構成点、ｒ_ｉ…曲率半径、Ｖ…車両、θ_ｉ…方位角、Ｗ１，Ｗ２…車線幅。

Claims (3)

1. 道路地図情報に詳細カーブ情報が含まれた基準カーブ路の前記詳細カーブ情報を用いて、前記基準カーブ路に隣接する測定対象カーブ路の詳細カーブ情報を取得することで地図を生成する地図生成システムであって、
   前記道路地図情報において前記基準カーブ路に沿って並ぶように予め設定されると共に前記基準カーブ路の形状情報と関連付けられた複数の基準カーブ路構成点を、前記測定対象カーブ路に沿って並ぶ複数の仮想構成点として前記測定対象カーブ路上に転写する構成点転写部と、
   前記複数の仮想構成点の位置と、前記複数の仮想構成点のそれぞれに対応する前記基準カーブ路構成点の前記形状情報とに基づいて、前記測定対象カーブ路に沿って延びる仮想軌跡の曲率情報である仮想軌跡曲率情報を取得すると共に前記仮想軌跡を設定する仮想軌跡設定部と、
   前記道路地図情報において予め設定された前記測定対象カーブ路の開始点の位置と、前記測定対象カーブ路を走行した車両の走行情報と、前記仮想軌跡曲率情報とに基づいて、前記測定対象カーブ路に沿って前記開始点から予め設定された間隔で並ぶ複数の測定対象カーブ路構成点を取得すると共に、前記複数の測定対象カーブ路構成点のそれぞれに前記仮想軌跡曲率情報を関連付けることで、前記測定対象カーブ路の前記詳細カーブ情報を取得する地図生成部と、を備える、地図生成システム。
2. 前記構成点転写部は、前記基準カーブ路と前記測定対象カーブ路とを区画する区画線を跨ぐように、前記基準カーブ路構成点を前記仮想構成点として前記測定対象カーブ路上に転写し、
   前記仮想軌跡設定部は、前記仮想構成点と当該仮想構成点に対応する前記基準カーブ路構成点とを通る直線と、前記測定対象カーブ路上で前記仮想構成点に隣り合う他の前記仮想構成点と当該他の仮想構成点に対応する前記基準カーブ路構成点とを通る直線との交点を求めることで、前記仮想軌跡の曲率中心の位置を取得し、前記曲率中心から隣り合う前記仮想構成点までの距離である曲率半径を用いて前記仮想軌跡曲率情報を取得する、請求項１に記載の地図生成システム。
3. 前記地図生成部は、前記測定対象カーブ路を走行する前記車両に設けられたカメラの撮像画像に基づいて前記測定対象カーブ路の車線幅方向の中心線の位置を推定し、前記複数の測定対象カーブ路構成点を前記中心線上に再設定する、請求項１又は２に記載の地図生成システム。

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