JP7202197B2 - 地図提供装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両が走行する道路の地図を記述した地図データを提供する地図提供装置に関する。

車両のナビゲーションシステムや自動運転システムにおいては、道路の座標などについての情報を記述した地図データが用いられる。地図データは更新されるので、車両はできる限り最新版の地図データを保持することが望ましい。そこで車両制御装置は一般に、地図配信サーバに対して無線通信によりアクセスし、地図データのうち更新されている部分を取得して自車の地図データに対して反映する。

下記特許文献１は、地図更新システムについて記載している。同文献は、『ユーザにとって必要な道路情報を優先的に得ることができる地図更新システムを提供する。』ことを課題として、『地図更新システムは、地図サーバが記憶する地図データによってナビゲーション装置３０の地図データを更新する地図更新システムであって、ナビゲーション装置が搭載された車両の走行履歴データを記憶した走行履歴ＤＢ３２と、走行履歴データに基づいて、行った回数または頻度が所定の回数または頻度以上の地点を第１目的地として求める第１目的地算出部と、走行履歴データに基づいて、第１目的地に行くために用いられた経路のうち使用した回数または頻度が所定の回数または頻度以上の経路を第１経路として求める第１経路探索部４０と、第１経路の一部を使用できない場合に第１目的地に行くために用いられる第２経路を求める第２経路探索部と、第１経路及び第２経路のデータ、その他のデータの順で地図データを更新する地図更新部とを備える。』という技術を開示している（要約参照）。

特開２０１４－００６４３７号公報

地図配信サーバが配信する更新データは、更新対象部分ごとに存在している。それら更新データをどの順番で取得して自車に対して適用するかに応じて、更新処理の通信負荷や演算負荷が異なる可能性がある。

例えば更新順序について全く配慮しない場合、自車がこれから向かおうとしているエリアの道路情報が古いバージョンのままになってしまう可能性がある。他方で常に自車周辺エリアのみを更新する場合、自車が周辺エリアのみを走行している間は最新版の地図を用いることができるが、例えばまれに遠方へ向かった場合は更新データが大量に溜まっており、それらをまとめて更新することになるので、通信負荷や演算負荷が過大になる可能性がある。特許文献１記載のような従来技術は、自車周辺を更新することと遠方を更新することとの間をどのようにバランスさせるかについて、必ずしも十分に考慮していない。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、自車周辺の道路情報をできる限り最新版に保つとともに、遠方エリアの道路情報を効率的に更新することを目的とする。

本発明に係る地図提供装置は、車両が走行する予定となっている走行予定経路の終点から始点に向かって順に更新対象部分を探索する。

本発明に係る地図提供装置によれば、自車から離れた遠方箇所の道路情報を効率的に更新するとともに、自車近傍の道路情報についても可能な限り最新版のものを保持することができる。

実施形態１に係る地図提供装置１００の構成図である。 車両１０が搭載している車載ネットワークの模式図である。 地図管理装置２００の構成図である。 探索部２２０が更新対象部分を探索する手順を説明する図である。

図１は、本発明に係る地図提供装置１００の構成図である。地図提供装置１００は、車両の動作を制御する装置に対し自車の位置と自車周辺の地図情報を提供する装置であり、車両内に搭載されている。地図提供装置１００は、演算部１１０、ＧＮＳＳチューナ１２０、加速度センサ１３０、地図管理装置２００を備える。演算部１１０は、絶対位置推定部１１１、相対位置推定部１１２、マッチング部１１３、位置補正部１１４を有する。

ＧＮＳＳチューナ１２０は、ＧＮＳＳシステムから車両の位置座標を取得する。この位置座標は車両自身の状態や周辺情報を用いずに取得した位置座標であるので、絶対位置と呼ぶ場合がある。加速度センサ１３０は、車両の加速度を計測する。地図管理装置２００は、詳細な地図データを提供する。例えば道路やレーンの座標を地図データとして提供することができる。

絶対位置推定部１１１は、ＧＮＳＳチューナ１２０が取得した絶対位置座標に基づき、車両１０の現在の絶対位置を推定する。相対位置推定部１１２は、加速度センサ１３０が取得した加速度や車両１０の車速などの情報を用いて、絶対位置を基準とする車両１０の相対位置を推定する。この相対位置を用いて、ＧＮＳＳチューナ１２０から得られる絶対位置よりも精度の高い車両位置を求めるとともに、ＧＮＳＳを介して間欠的に取得する座標を補完する役割も有している。マッチング部１１３は、車両１０の絶対位置および相対位置と地図データを比較することにより、車両１０が現在存在している道路やレーンを特定する。位置補正部１１４は、車両１０の周辺画像をカメラなどの撮影デバイスから取得し、その周辺画像に基づき、車両１０の絶対位置・相対位置をさらに精度高く補正する。演算部１１０は、以上によって算出した車両１０の現在位置とその位置に基づいた地図情報を出力する。

図２は、車両１０が搭載している車載ネットワークの模式図である。地図提供装置１００は、通信ユニット１１とネットワーク（例えば無線通信網とインターネット）を介して地図サーバ３００にアクセスする。地図提供装置１００に内蔵している地図管理装置２００は、車両１０が保持している地図データのうち未だ更新されていない部分が存在しているか否かを、地図サーバ３００に対して問い合わせる。すなわち、地図サーバ３００上で更新されたが、地図管理装置２００上では未だ更新されていない部分が存在するか否かを問い合わせる。該当部分が存在している場合、地図管理装置２００は地図サーバ３００からその部分の道路情報を記述した更新データをダウンロードし、車両１０が保持している地図データに対してその更新データを反映する。

ただし、未更新部分を全て地図サーバ３００から取得して反映すると、通信負荷と演算負荷が過大になる可能性がある。そこで未更新部分のうちいずれを更新対象とするかについて、適切に決定することが望ましい。この処理は後述するように、地図データ２４１が記述しているエリアのうち更新対象部分を探索する処理ということができる。

地図提供装置１００は、例えば自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１２に対して地図データを提供することができる。自動運転ＥＣＵ１２は例えばカーナビゲーションシステム１３から車両１０の走行予定経路を取得し、その走行予定経路に沿って走行するように、車両１０を制御する。

図３は、地図管理装置２００の構成図である。地図管理装置２００は、通信部２１０、探索部２２０、処理部２３０、記憶部２４０を備える。記憶部２４０は、地図管理装置２００が提供する地図データ２４１を格納する記憶装置である。

通信部２１０は、通信ユニット１１を介して地図サーバ３００と通信し、更新対象分を記述した更新データを受信する。探索部２２０は、地図データ２４１上のエリアのうちいずれから、更新対象部分の道路情報を記述した更新データを地図サーバ３００から取得するかを決定する。この処理は、地図データ２４１上のエリアのうち更新すべき部分を探索する処理ということもできる。探索部２２０の具体的動作については後述する。処理部２３０は、取得した更新データを地図データ２４１に対して反映する。

探索部２２０と処理部２３０は、これらの機能を実装した回路デバイスなどのハードウェアを用いて構成することもできるし、これらの機能を実装したソフトウェアをＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算装置が実行することにより構成することもできる。

図４は、探索部２２０が更新対象部分を探索する手順を説明する図である。地図データ２４１は、例えば直交座標系によって記述されたエリアをメッシュに区切り、各メッシュ内に存在する道路の座標などの情報を記述することができる。車両１０の現在位置がどのメッシュに対応するのかについては、メッシュが記述している座標を参照することにより特定できる。また、現在位置から推定する道路情報を基にどのメッシュ内にその道路情報が含まれているかを参照することによっても特定できる。

地図データ２４１上のメッシュは、以下の４種類に分類することができる：（ａ）地図サーバ３００上の道路情報と地図データ２４１上の道路情報が一致しており更新する必要がないメッシュ（更新がない／更新済みのメッシュ）；（ｂ）地図サーバ３００上の道路情報と地図データ２４１上の道路情報が一致しておらず、地図データ２４１上の道路情報を更新すべきであるメッシュ（更新があるメッシュ）；（ｃ）（ｂ）のうち実際に更新対象とするメッシュ；（ｄ）道路情報が存在しないメッシュ。探索部２２０は、メッシュ単位で更新対象部分（上記（ｃ）に該当するメッシュ）を探索し、更新対象部分の更新データを地図サーバ３００から取得する。

図４において、三角印のメッシュ上に車両１０が存在しているものとする。探索部２２０は、カーナビゲーションシステム１３から車両１０の走行予定経路を取得する。探索部２２０は、走行予定経路のメッシュ上に未更新メッシュ（地図サーバ３００上で道路情報が更新されたが地図管理装置２００上では更新されていないメッシュ）が含まれているか否かを地図サーバ３００に対して問い合わせる。問い合わせの結果、更新版が地図サーバ３００上に存在するメッシュを特定することができる。

探索部２２０は、更新版が存在するメッシュのうち実際に更新対象部分とするものを、以下の手順により決定する。探索部２２０は、車両１０の走行予定経路の終点から車両１０の現在位置に向かって走行予定経路を順にたどる。走行予定経路をたどる過程で更新版が存在するメッシュを通過するとき、そのメッシを更新対象部分として決定する。この手順を車両１０の現在位置に到達するまで実施する。車両１０は走行予定経路を終点に向かって走行しているので、探索部２２０が走行予定経路の終点から経路を順にたどり始めた時点における車両１０の位置と、更新対象部分を決定する手順を終了する時点における車両１０の位置は、異なる場合もあり得る。

探索部２２０はさらに、走行予定経路に隣接するメッシュについても、未更新メッシュが含まれているか否かを探索する。含まれている場合はそのメッシュを更新対象部分として決定する。図４に示す例においては、探索部２２０は以上の手順により、図４の斑模様で示すメッシュを更新対象部分として発見した。探索部２２０は、地図管理装置２００に対して電力が供給されている間は、例えば所定周期ごとに以上の手順を繰り返し実施することができる。

処理部２３０は、地図サーバ３００上に更新版の地図情報が存在するメッシュのうち、探索部２２０が更新対象部分として決定したものについて、更新版地図データを地図データ２４１として反映する。

＜本発明のまとめ＞
本発明に係る地図管理装置２００は、走行予定経路の終点から車両１０の現在位置まで走行予定経路に沿って更新対象部分を探索する。これにより、車両１０から離れた位置については、車両１０がその位置に到達するまでの間に、更新版地図データを地図データ２４１に対して反映することができる可能性が高まる。

本発明に係る地図管理装置２００は、走行予定経路のメッシュとこれに隣接するメッシュから、更新対象部分を探索する。これにより、走行予定経路が複数のメッシュにまたがって形成されている場合であっても、更新対象部分を漏れなく探索することができる。

本発明に係る地図管理装置２００は、走行予定経路の終点から車両１０の現在位置までの範囲内に含まれる更新対象部分を地図データ２４１に対して反映し、走行予定経路の始点から車両１０の現在位置までの範囲内に含まれる更新版地図データは反映しない。この場合、走行予定経路のうち始点寄りの部分については、最新の更新版地図データが反映されない状態となるが、他方で走行予定経路のうち終点寄りの部分については最新の更新版地図データを得ることができる。換言すると、走行予定経路の前段部分については最新版を諦めることにより、走行予定経路の全てについて最新版を得ることができないような、最も望ましくない状況を回避することができる。

＜本発明の変形例について＞
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１００：地図提供装置
１１０：演算部
１１１：絶対位置推定部
１１２：相対位置推定部
１１３：マッチング部
１１４：位置補正部
１２０：ＧＮＳＳチューナ
１３０：加速度センサ
２００：地図管理装置
２１０：通信部
２２０：探索部
２３０：処理部
２４０：記憶部
２４１：地図データ

Claims (6)

1. 車両が走行する道路の地図を記述した地図データを提供する地図提供装置であって、
   前記地図データを格納する記憶部、
   前記記憶部が格納している前記地図データのうち前記地図提供装置外で更新されたが前記地図提供装置上では未だ更新されていないことにより更新対象となっている更新対象部分の道路情報を記述した更新データを受信する通信部、
   前記地図データに含まれる前記更新対象部分を探索する探索部、
   前記探索部による探索を通じて得られた前記更新対象部分に対応する前記更新データを前記地図データに反映する処理部、
   を備え、
   前記探索部は、前記車両が走行する予定となっている走行予定経路の終点から始点に向かって順に前記更新対象部分を探索する
   ことを特徴とする地図提供装置。
2. 前記探索部は、前記走行予定経路の終点から前記車両の現在位置までの範囲内に含まれる前記更新対象部分を探索する
   ことを特徴とする請求項１記載の地図提供装置。
3. 前記処理部は、前記走行予定経路の終点から前記車両の現在位置までの範囲内に含まれる前記更新対象部分に対応する前記更新データを前記地図データに反映し、
   前記処理部は、前記走行予定経路の始点から前記車両の現在位置までの範囲内に含まれる前記更新対象部分に対応する前記更新データを前記地図データに反映しない
   ことを特徴とする請求項２記載の地図提供装置。
4. 前記地図データは、メッシュ状に区分された座標によって記述されており、
   前記探索部は、前記走行予定経路が含まれるメッシュに存在する前記更新対象部分を探索するとともに、前記走行予定経路が含まれるメッシュに隣接するメッシュに存在する前記更新対象部分を探索する
   ことを特徴とする請求項１記載の地図提供装置。
5. 前記探索部は、前記車両が搭載しているカーナビゲーションシステムから、前記走行予定経路を取得する
   ことを特徴とする請求項１記載の地図提供装置。
6. 前記探索部は、前記地図提供装置に対して電力が供給されている間は、前記探索を繰り返し実施する
   ことを特徴とする請求項１記載の地図提供装置。

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