JP7451814B2 - 走行軌跡取得方法 - Google Patents

Description

本発明は、走行軌跡取得方法に関する。

従来、車両（移動体）の走行軌跡に基づいて地図データを更新する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された地図データの更新方法では、マップマッチングが不可能であった場合の走行軌跡を、新たな道路として地図データベースに更新している。

特開２０１１－１４５１５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたように新たな道路の情報を地図データベースに更新する場合、新たな道路の情報の精度が低くなってしまう可能性があった。例えば、既に登録された道路から新たな道路への進入後や、新たな道路から既に登録された道路への復帰前に、新たな道路を走行しているにも関わらず、登録された道路を走行しているというマップマッチング結果が得られてしまい、マップマッチングに基づく走行軌跡が実際の走行軌跡からずれてしまうことがあった。従って、マップマッチングにより得られた走行軌跡に基づいて道路の情報を決定すると、充分な精度が得られないことがあった。

したがって、本発明の課題は、新たな経路において精度の高い走行軌跡情報を取得することができる走行軌跡取得方法を提供することが一例として挙げられる。

前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の走行軌跡取得方法は、移動体に配置された位置推定部によって該移動体の絶対位置を推定する位置推定工程と、前記絶対位置と既存経路情報とに基づいて前記移動体の走行軌跡情報を生成する生成工程と、前記移動体に配置された変位センサによって該移動体の変位量を取得する変位量取得工程と、前記走行軌跡情報を補正する補正工程と、を含み、前記補正工程において、前記走行軌跡情報に不連続部が含まれる場合、前記既存経路情報において前記絶対位置との一致度が所定値以上となる位置を基準として、前記変位量に基づいて少なくとも前記不連続部を補正することを特徴としている。

本発明の実施例に係る走行軌跡取得システムの概略を示すブロック図である。 前記走行軌跡取得システムによって生成及び補正した走行軌跡情報の一例を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る走行軌跡取得方法は、移動体に配置された位置推定部によってこの移動体の絶対位置を推定する位置推定工程と、絶対位置と既存経路情報とに基づいて移動体の走行軌跡情報を生成する生成工程と、移動体に配置された変位センサによってこの移動体の変位量を取得する変位量取得工程と、走行軌跡情報を補正する補正工程と、を含む。補正工程において、走行軌跡情報に不連続部が含まれる場合、既存経路情報において絶対位置との一致度が所定値以上となる位置を基準として、変位量に基づいて少なくとも不連続部を補正する。

既存経路情報と推定した絶対位置との一致度が所定値以上となる場合、移動体の実際の位置と、推定した絶対位置と、のずれは小さく、この絶対位置の信頼度は高い。一方、変位センサによって取得した移動体の変位量はマップマッチングの影響を受けない。従って、本実施形態の走行軌跡取得方法によれば、信頼度の高い絶対位置を基準として、マップマッチングの影響を受けない情報を用いて不連続部を補正することができ、移動体が新たな経路を走行した際に精度の高い走行軌跡情報を取得することができる。また、変位量のみに基づいて走行軌跡情報を生成する方法と比較して、変位量に基づいて走行軌跡情報を生成する区間が短く、変位量に含まれる誤差が蓄積しにくい。

尚、不連続部とは、走行軌跡情報が線によって表される場合には、線が途切れている部分であり、走行軌跡情報が点の集合によって表される場合には、隣り合う二点が所定距離以上離れている部分である。

補正工程を、移動体から情報を取得する情報処理装置によって実行することが好ましい。これにより、移動体における処理負荷を軽減することができる。

補正工程において、移動体の進行方向とは逆方向に変位量を積算してもよいし、進行方向に変位量を積算してもよい。

一方、本実施形態に係る走行軌跡取得システムは、移動体に配置されてこの移動体の絶対位置を推定する位置推定部と、絶対位置と既存経路情報とに基づいて移動体の走行軌跡情報を生成する生成部と、移動体に配置されてこの移動体の変位量を取得する変位センサと、走行軌跡情報を補正する補正部と、を備える。補正部は、走行軌跡情報に不連続部が含まれる場合、既存経路情報において絶対位置との一致度が所定値以上となる位置を基準として、変位量に基づいて少なくとも不連続部を補正する。

また、本実施形態に係る走行軌跡取得装置は、移動体に配置されてこの移動体の絶対位置を推定する位置推定部と、絶対位置と既存経路情報とに基づいて移動体の走行軌跡情報を生成する生成部と、移動体に配置されてこの移動体の変位量を取得する変位センサと、走行軌跡情報を補正する補正部と、を備える。補正部は、走行軌跡情報に不連続部が含まれる場合、既存経路情報において絶対位置との一致度が所定値以上となる位置を基準として、変位量に基づいて少なくとも不連続部を補正する。

本実施形態の走行軌跡取得システム及び走行軌跡取得装置によれば、上記の走行軌跡取得方法と同様に、信頼度の高い絶対位置を基準として、マップマッチングの影響を受けない情報を用いて不連続部を補正することができ、移動体が新たな経路を走行した際に精度の高い走行軌跡情報を取得することができる。尚、走行軌跡取得システム及び走行軌跡取得装置の各構成は、１つの装置に設けられていてもよいし、物理的に分離した複数の装置のそれぞれに設けられていてもよい。

以下、本発明の実施例について具体的に説明する。本実施例の走行軌跡取得システム（走行軌跡取得装置）１は、図１に示すように、位置推定部２と、変位量取得部３と、記憶部４と、車両側制御部５と、サーバ側制御部６と、を備える。位置推定部２と、変位量取得部３と、記憶部４と、車両側制御部５と、は移動体としての車両１０に設けられ、サーバ側制御６は、車両１０と通信する外部サーバ（情報処理装置）２０に設けられている。尚、車両１０は、一般車両であってもよいし、地図データを生成することを目的とした計測車両であってもよい。

位置推定部２は、車両１０の現在位置（絶対位置）を推定するものであって、例えば複数のＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から発信される電波を受信するＧＰＳ受信部であればよい。位置推定部２は、車両１０の現在位置として、緯度経度情報を取得する（位置推定工程）。

変位量取得部３は、車両１０の変位量を取得する（変位量取得工程）ためのものであって、例えば、車両１０の車速パルスを取得する車速パルス取得部と、車両１０の方位変位量を測定するためのジャイロセンサと、車両１０の加速度を取得するための加速度センサと、によって構成されていればよい。

記憶部４は、例えばハードディスクや不揮発性メモリなどで構成され、地図データが記憶されている。地図データには、車両が通行可能な経路を示す既存経路情報が含まれている。尚、記憶部４に記憶された地図データは、外部サーバ２０から取得した情報に基づいて適宜更新されてもよい。

車両側制御部５は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリを備えたＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、外部サーバ２０の全体制御を司る。車両側制御部５は、位置推定部２が推定した絶対位置（緯度経度情報）と、記憶部４に記憶された既存経路情報と、に基づいてマップマッチングを行い、車両１０の走行軌跡情報を生成する（生成工程）。即ち、車両側制御部５が生成部として機能する。

車両１０には、通信部１１が設けられている。通信部１１は、インターネットや公衆回線等のネットワークと通信するための回路やアンテナ等から構成され、外部サーバ２０と通信して情報を送受信する。尚、通信部１１は外部サーバ２０に対して情報の送信のみを行うものであってもよい。

外部サーバ２０は、サーバ側制御部６のほかに、記憶部本体２１と、通信部２２と、を備え、車両１０とは物理的に分離して設けられるとともに、例えば、インターネット等のネットワークを介して車両１０と通信可能となっており、車両１０から情報を収集して記憶するように構成されている。尚、図１では、外部サーバ２０が１つの車両１０と通信している様子を示すが、外部サーバ２０は、複数の車両と通信可能なものである。

サーバ側制御部６は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリを備えたＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、外部サーバ２０の全体制御を司り、後述するように、車両１０から取得した情報について処理を行うとともに、処理後の情報を記憶部本体２１に記憶する。

記憶部本体２１は、例えばハードディスクや不揮発性メモリなどで構成され、地図データを記憶し、サーバ側制御部６からの制御により読み書きがなされる。

通信部２２は、インターネットや公衆回線等のネットワークと通信するための回路やアンテナ等から構成され、車両１０と通信して情報を送受信する。

以上のような走行軌跡取得システム１では、サーバ側制御部６が車両１０から走行軌跡情報を取得し、例えば所定数の緯度経度情報が既存経路上に位置しない場合には、新たな経路が存在するものとして、地図データを更新する。このとき、走行軌跡情報は、マップマッチングにより得られるものであるため、既存経路情報の影響を受け、実際の走行軌跡からずれが生じることがある。以下にその具体例について説明する。

図２に示すように、東西に延びる幹線道路ＬＮ１と、南北に延びる幹線道路ＬＮ２と、が交差している交差点Ｃ及びその周辺において、車両１０が幹線道路ＬＮ１を東方面に向かって走行し、交差点Ｃの南西に位置する区画Ａ１を通過した後、幹線道路ＬＮ２に進入して北方面に向かって走行したとする。このときの実際の走行軌跡を一点鎖線で示す。

一方、車両側制御部５が生成した走行軌跡情報は、実線で示すようなものとなる。区画Ａ１を走行する間、位置推定部２が取得した緯度経度情報が既存経路上に位置しないため、マップマッチングが成立しなかったり、誤ったマップマッチング結果が得られてしまったりする。図示の例では、区画Ａ１を南方面に向かって走行している間、区画Ａ１の西側に位置する道路ＬＮ３を走行したという誤ったマップマッチング結果が得られてしまう。また、走行軌跡情報のうち、幹線道路ＬＮ１上に位置する部分と、道路ＬＮ３上に位置する部分と、の間に不連続部が形成され、区画Ａ１上に位置する部分と、幹線道路ＬＮ２上に位置する部分と、の間に不連続部が形成される。

絶対位置と既存経路情報とに基づいて生成した走行軌跡情報に不連続部が含まれる場合には、サーバ側制御部６は走行軌跡情報を補正する（補正工程）。即ち、サーバ側制御部６が補正部として機能する。

尚、不連続部とは、走行軌跡情報が線によって表される場合には、線が途切れている部分であり、走行軌跡情報が点の集合によって表される場合には、隣り合う二点が所定距離以上離れている部分である。不連続部であるか否かは、例えば、走行軌跡情報に含まれる隣り合う二点の間隔が、車速パルスに基づいて算出される車両１０の移動量よりも所定値以上大きいかを判定することで決定すればよい。

走行軌跡情報に不連続部が含まれる場合、サーバ側制御部６は、マップマッチングにより得られた走行軌跡情報と、位置推定部２が取得した絶対位置（緯度経度）と、の距離が所定値以内となる範囲を確定する。例えば、位置推定部２がＧＰＳ受信部である場合、ＧＰＳ受信部がＧＰＳ衛星から電波を１回受信することで１つの絶対位置が推定されることから、所定数（例えば２０）以上の連続した絶対位置が、走行軌跡情報からの距離が所定値以内となるか否かを判定すればよい。このように確定した範囲のうち任意の位置が、信頼度の高い基準位置となる。

マップマッチングでは既存経路情報を用いて走行軌跡情報を生成していることから、上記のように走行軌跡情報と絶対位置とを比較して基準位置を決定する方法は、既存経路情報と推定した絶対位置との一致度が所定値以上となる位置（基準位置）を決定するための一例である。

図２に示す例では、車両１０が区画Ａ１から幹線道路ＬＮ２に進入すると、絶対位置が既存経路上に位置するようになり、マップマッチングが正常に行われ、既存経路（幹線道路ＬＮ２）上に位置する走行軌跡情報が得られる。これにより、幹線道路ＬＮ２上に基準位置Ｐ１が決定される。

次に、サーバ側制御部６は、基準位置から不連続部の前後にかけて、変位量取得部３が取得した変位量を積算していくことにより、新たな軌跡を生成する。サーバ側制御部６は、新たな軌跡と走行軌跡情報との距離が所定値以下となる範囲を確定し、この範囲のうち任意の位置を終了位置とする。サーバ側制御部６は、走行軌跡情報のうち基準位置から終了位置までの範囲を新たな軌跡に置換することで、走行軌跡情報を補正する。

図２に示す例では、基準位置Ｐ１から進行方向とは逆方向に変位量を積算していくことで、実際の走行軌跡に沿うように新たな軌跡（二点鎖線）が生成される。新たな軌跡は、幹線道路ＬＮ１上において走行軌跡情報と重なる。この重なった範囲のうち任意の位置が終了位置Ｐ２となる。従って、補正後の走行軌跡情報は、終了位置Ｐ２よりも上流側（図中西側）の実線と、二点鎖線と、基準位置Ｐ１よりも下流側（図中北側）の実線と、によって表される。

尚、図２に示す例では、２つの不連続部よりも下流側に基準位置Ｐ１を決定するとともに上流側に終了位置を決定するものとしたが、２つの不連続部よりも上流側に基準位置を決定するとともに下流側に終了位置を決定してもよい。また、２つの不連続部の上流側及び下流側に基準位置を決定し、２つの基準位置のそれぞれから変位量を積算して新たな軌跡を生成していき、２つの新たな軌跡同士を接続してもよい。即ち、変位量を積算する方向は、進行方向と同じ方向であってもよいし、逆方向であってもよい。

以上に説明したように、サーバ側制御部６は、走行軌跡情報を生成及び補正する。補正後の走行軌跡情報のうち適宜な位置を特徴点（ノード）として記憶部本体２１に記憶させればよい。

上記の構成により、位置推定部２によって推定した信頼度の高い位置を基準位置として、マップマッチングの影響を受けない情報である変位量を用いて不連続部を補正することで、車両１０が新たな経路を走行した際に精度の高い走行軌跡情報を取得することができる。また、変位量のみに基づいて走行軌跡情報を生成する方法と比較して、変位量に基づいて走行軌跡情報を生成する区間が短く、変位量に含まれる誤差が蓄積しにくい。

また、外部サーバ２０のサーバ側制御部６によって補正工程を実行することで、車両側制御部５の処理負荷を軽減することができる。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、外部サーバ２０のサーバ側制御部６が補正工程を実行するものとしたが、車両側制御部５が補正工程を実行してもよい。このとき、車両側制御部５は、補正後の走行軌跡情報を記憶部４に記憶させてもよいし、外部サーバ２０に送信してもよい。

また、前記実施例では、走行軌跡情報と絶対位置とを比較して基準位置を決定するものとしたが、既存経路情報と絶対位置とを比較して（例えばこれらが所定距離以内となるか否かを判定して）基準位置を決定してもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施例に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施例に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ 走行軌跡取得システム（走行軌跡取得装置）
２ 位置推定部
３ 変位量取得部（変位センサ）
５ 車両側制御部（生成部）
６ サーバ側制御部（補正部）
１０ 車両（移動体）
２０ 外部サーバ（情報処理装置）

Claims (5)

1. 移動体に配置された位置推定部によって該移動体の絶対位置を推定する位置推定工程と、
   前記絶対位置と既存経路情報とに基づいて前記移動体の走行軌跡情報を生成する生成工程と、
   前記移動体に配置された変位センサによって該移動体の変位量を取得する変位量取得工程と、
   前記走行軌跡情報を補正する補正工程と、を含み、
   前記補正工程において、前記走行軌跡情報に不連続部が含まれる場合、前記既存経路情報において前記絶対位置との一致度が所定値以上となる位置を基準として、前記変位量に基づいて少なくとも前記不連続部を補正することを特徴とする走行軌跡取得方法。
2. 前記補正工程を、前記移動体から情報を取得する情報処理装置によって実行することを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡取得方法。
3. 前記補正工程において、前記移動体の進行方向とは逆方向に前記変位量を積算することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行軌跡取得方法。
4. 移動体に配置されて該移動体の絶対位置を推定する位置推定部と、
   前記絶対位置と既存経路情報とに基づいて前記移動体の走行軌跡情報を生成する生成部と、
   前記移動体に配置されて該移動体の変位量を取得する変位センサと、
   前記走行軌跡情報を補正する補正部と、を備え、
   前記補正部は、前記走行軌跡情報に不連続部が含まれる場合、前記既存経路情報において前記絶対位置との一致度が所定値以上となる位置を基準として、前記変位量に基づいて少なくとも前記不連続部を補正することを特徴とする走行軌跡取得システム。
5. 移動体に配置されて該移動体の絶対位置を推定する位置推定部と、
   前記絶対位置と既存経路情報とに基づいて前記移動体の走行軌跡情報を生成する生成部と、
   前記移動体に配置されて該移動体の変位量を取得する変位センサと、
   前記走行軌跡情報を補正する補正部と、を備え、
   前記補正部は、前記走行軌跡情報に不連続部が含まれる場合、前記既存経路情報において前記絶対位置との一致度が所定値以上となる位置を基準として、前記変位量に基づいて少なくとも前記不連続部を補正することを特徴とする走行軌跡取得装置。

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