JPH09269726A - 高精度道路地図の作成方法 - Google Patents

高精度道路地図の作成方法

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JPH09269726A
JPH09269726A JP10353796A JP10353796A JPH09269726A JP H09269726 A JPH09269726 A JP H09269726A JP 10353796 A JP10353796 A JP 10353796A JP 10353796 A JP10353796 A JP 10353796A JP H09269726 A JPH09269726 A JP H09269726A
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JP
Japan
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road
data
road map
vehicle
precision
Prior art date
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JP10353796A
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English (en)
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Katsutoshi Tagami
勝俊 田上
Yasushi Okada
泰仕 岡田
Takuo Koyanagi
拓郎 小柳
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 〔課題〕 高精度のカーナビゲーション・システムなど
に利用する高精度の道路地図の作成方法を提供する。 〔解決手段〕 道路上に車両を走行させることによって
車両の走行軌跡データを作成し、この作成済み走行軌跡
データと既存の道路地図上の対応の道路データとの差異
を求め(S4)、この差異が所定値以下の場合には前記既存
の道路地図上の道路データを用いて高精度の道路地図を
作成し(S6)、その他の場合には前記走行軌跡データを用
いて高精度の道路地図を作成する(S5)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高精度のカーナビ
ゲーション・システムなどに利用できる高精度道路地図
の作成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、自動運転なども視野に入れた高精
度のカーナビゲーション・システムが計画されつつあ
る。従来、カーナビゲーション・システムなどに利用さ
れる既存の道路地図は、国土地理院発行の地図をもとに
作成されたものが一般的であり、このような既存の道路
地図には多少の誤差が含まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記高精度度を必要と
するカーナビゲーション・システムにおいて既存の道路
地図を利用しようとした場合に、精度の不足によって機
能が十分に発揮できなくなるという問題がある。従っ
て、本発明の目的は、自動運転なども視野に入れた高精
度のカーナビゲーション・システムなどに利用するため
の既存の道路地図よりも高精度の道路地図を作成する方
法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる高精度道
路地図の作成方法は、実際の道路上に車両を走行させる
ことによって車両の走行軌跡データを作成し、この作成
済み走行軌跡データと既存の道路地図上の対応の道路デ
ータとの差異を求め、この差異が所定値以下の場合には
前記既存の道路地図上の道路データを用いて高精度の道
路地図を作成し、その他の場合には前記走行軌跡データ
を用いて高精度の道路地図を作成するように構成されて
いる。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態によれば、作
成される高精度の車両の走行軌跡データは、この車両が
道路又は車線の中心線上を走行し続けたと仮定した場合
のデータとして作成される。また、高速道路などに関し
ては、既存の道路地図上の道路データとして、直線、サ
イクロイド曲線、円弧などの既知の曲線の組合せを主体
に作成される道路設計データが使用される。さらにた、
車両の走行軌跡データは、高い位置決め精度を実現でき
るディファレンシャルGPS方式を用いて作成されると
共に、このデータが符号付き最小二乗法によって処理さ
れる。
【0006】
【実施例】図2は、本発明の一実施例に係わる高精度道
路地図の作成方法に利用する車両の走行軌跡データの作
成装置の構成を示すブロック図である。この車両の走行
軌跡データの作成装置は、車両に搭載されると共に、コ
ンピュータなどで構成されたデータ処理部11、GPS
受信機12、車速センサ13、方位センサ14、受信機
15、路上位置算定部17、テレビジョンカメラ17、
操作部18及び記録部19を備えている。データ処理部
11は、車両位置算定部11aと道路/車線中心位置算
定部11bとから構成されている。
【0007】GPS受信機12は、車両の上空に存在す
る複数個の衛星から送信された電波を受信し、それぞれ
の受信電波に含まれる時間や位置の情報に基づきこのG
PS受信機を搭載する車両の絶対位置を算定し、これを
コンピュータなどで構成されるデータ処理部11の車両
位置算定部11aに通知する。受信機15は、所定の箇
所に分散して設置されたGPS受信局のうち最寄りの受
信局で発生したGPS位置決め誤差の情報を受信し、こ
の位置決め誤差をデータ処理部11の車両位置算定部1
1aに通知する。
【0008】データ処理部11の車両位置算定部11a
は、GPS受信機12から通知された絶対位置を、受信
機15から通知された位置決め誤差で補正することによ
り、ディファレンシャルGPS方式に基づく高精度のも
とに車両位置を算定する。このように、データ処理部1
2内の車両位置算定部11aは、上記ディファレンシャ
ルGPSにより車両の位置を高精度で検出すると共に、
この検出した車両位置の変化の様子、すなわち車両の走
行軌跡を検出する。
【0009】データ処理部12内の車両位置算定部11
aは、上記ディファレンシャルGPSによる車両の走行
軌跡の検出と並行して、車両がトンネル内などに侵入
し、ディファレンシャルGPSによる走行軌跡の検出が
不能になった場合に備えて、車速センサ13と方位セン
サ14からの各センサ信号に基づく車両の走行軌跡の検
出を実行する。
【0010】すなわち、車両位置算定部11aは、車両
センサ13から出力される車両パルスを計数して車両の
走行距離を算定すると共に、方位センサ14から通知さ
れる方位角の変化量を累積して車両の走行方向を算定
し、これらの距離と方向とから車両の走行軌跡を算定す
る。車両位置算定部12aは、ディファレンシャルGP
Sが有効である期間内は、このディファレンシャルGP
Sに基づき算定した走行軌跡を優先させ、車速センサや
方位センサから算定した車速の走行軌跡をディファレン
シャルGPSに基づき算定した走行軌跡によって修正す
る。
【0011】この車両の中心線上にかつこの中心線を前
方に延長した方向に向けて車室内や屋根などにテレビジ
ョンカメラ17が設置されている。路上位置算定部16
は、このテレビジョンカメラ17で撮影された車両の前
方の映像に含まれる特定の物体やキャッツアイなどの標
識の結像位置を解析することより、この車両の中心線が
道路や車線の中心線からどの程度ずれているかをこの車
両の道路上位置として検出する。例えば、図3に示すよ
うに、テレビジョンカメラ17で撮影した道路と路側帯
とを分離するための白い連続線や、車線相互を分離する
ための白い破線の結像位置から、道路や車線の中心線と
この車両の中心線とのずれ量をこの車両の路上位置とし
て検出し、これを道路中心位置算定部11bに通知す
る。
【0012】道路中心位置算定部11bは、前述の車両
位置算定部11aから通知された車両の位置と、路上位
置算定部16から通知された路上位置とに基づき、車両
が現在走行中の道路や車線の中心位置を算定し、これを
中心位置による走行軌跡として記録部19に記録する。
上記データ処理部11による一連の処理は、操作部18
からの操作指令に従って実行される。例えば、記録対象
を道路と車線の両者の中心位置とするか、あるいはどち
らか一方の中心位置とするかなどが操作部18からの操
作指令によって指定される。このように、高精度の道路
地図を作成しようとする道路上にディファレンシャルG
PSによる位置決めを行わせながら実際に車両を走行さ
せることにより、道路や車線の中心線が車両走行軌跡と
して作成される。
【0013】次に、上述のようにして作成した走行軌跡
のデータと既存の道路地図とから、コンピュータを利用
して高精度の道路地図を作成する方法を、図1のフロー
チャートを参照しながら、説明する。まず、車両が道路
の中心位置を走行したと仮定して作成した走行軌跡デー
タが一定量ずつ格納中のファイルからコンピュータに読
取られる(ステップS1)。次に、既存の道路地図とし
て利用する道路設計データが格納されている道路地図フ
ァイルから、上記走行軌跡に対応する区間の道路設計デ
ータがコンピュータに読取られる(ステップS2)。
【0014】続いて、読取られた走行軌跡データと道路
設計データとが比較され(ステップS3)、ほぼ一致す
るか否かが判定される(ステップS4)。道路設計デー
タが高速道路などの場合には、道路の形状として、直
線、クロソイド曲線、円弧を組合せたものなどが使用さ
れる。図4に例示するように、比較的滑らかな道路設計
データに対して、一般には、折れ線で例示するように、
滑らかさを欠いて離散的に配列される点群から成る走行
軌跡が得られる。この実施例では、走行軌跡跡上に一定
間隔で配列される各点(i番目の点)から設計道路上に
下ろした垂線の長さをεi とし、この垂線の長さの2乗
( εi 2)にεi の符号 (εi /lεi l)を付加したも
のを定個数nにわたって加算し、この加算値の根号をと
ることによって算定される符号付き2乗平均値、 m=〔Σ1 n (εi 3 / lεi l)〕1/2 を算定し、このmが所定の閾値mth以下であるか否かに
よって、ステップS4におけるほぼ一致するか否かの判
定が行われる。
【0015】図4に示すように、走行軌跡データと道路
設計データとがほぼ一致する場合には、ステップS6に
おいて、既存の道路地図ファイルから読取られた道路設
計データが、そのまま高精度道路地図上の道路データと
して対応のファイルに書込まれる。これに対して、図5
に例示するように、走行軌跡データと道路設計データと
が一致しない場合には、ステップS5において、走行軌
跡データファイルから読取られた走行軌跡データが高精
度道路地図上の道路データとして対応のファイルに書込
まれる。このとき、走行軌跡データとしては、符号付き
最小2乗法で算定されたものが使用される。
【0016】比較対象の走行軌跡データと対応の既存の
道路地図上の道路データが終了したことがステップS7
で判定されるまで、一定量のデータごとに上記処理が反
復され、高精度道路地図の作成が続行される。
【0017】以上、走行軌跡データと既存の道路地図上
の道路データとをコンピュータを用いて処理し、高精度
の道路地図を作成する場合を例示した。しかしながら、
コンピュータを使用する代わりに、走行軌跡データと既
存の道路地図上の道路データとの目視により比較して選
択するという手作業によって、同様の高精度道路地図の
作成処理を行うこともできる。
【0018】また、既存の道路地図の道路データと比較
する前に、車両の走行軌跡データに対して予めカルマン
フィルタなどの濾波による円滑化を行っておく構成とし
てもよい。
【0019】以上詳細に説明したように、本発明に係わ
る高精度道路地図の作成方法は、実際の道路上に車両を
走行させると共にディファレンシャルGPSなどの高精
度の位置決め方法を利用して車両の走行軌跡に関する高
精度のデータを作成し、これを既存の道路地図上の対応
の道路データと比較し、両者がほぼ一致すればこの既存
の道路地図上の道路データを用いて、不一致であれば高
精度の走行軌跡データを用いて高精度の道路地図を作成
する構成であるから、既存のものよりも高精度の道路地
図を作成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる高精度道路地図の作
成方法の一部の手順を説明するためのフローチャートで
ある。
【図2】上記実施例において走行軌跡データを作成する
ために使用する走行軌跡データの作成装置の構成を示す
ブロック図である。
【図3】図2の走行軌跡データの作成装置において、テ
レビジョンカメラを利用して車両の中心線と道路や車線
の中心線とのずれ量を検出する方法を説明するための概
念図である。
【図4】図1のフローチャートのステップS4におい
て、既存の道路地図データと走行軌跡データとがほぼ一
致するか否かの判定方法の一例を説明するための概念図
である。
【図5】図1のフローチャートのステップS4におい
て、既存の道路地図データと走行軌跡データとがほぼ一
致するか否かの判定方法の一例を説明するための概念図
である。
【符号の説明】
11 データ処理部 11a 車両位置算定部 11b 道路/車線中心位置算定部 12 GPS受信機 15 GPS誤差情報受信機 16 路上位置算定部 17 テレビジョンカメラ 19 記録部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】道路上に車両を走行させることによってこ
    の車両の走行軌跡データを作成し、 この作成済み走行軌跡データと既存の道路地図上の対応
    の道路データとの差異を求め、 この差異が所定値以下の場合には前記既存の道路地図上
    の道路データを用いてその他の場合には前記走行軌跡デ
    ータを用いて高精度の道路地図を作成することを特徴と
    する高精度道路地図の作成方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記車両の走行軌跡データは、車両が道路又は特定の車
    線の中心を走行し続けたと仮定した場合のデータとして
    作成されることを特徴とする高精度道路地図の作成方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、 前記既存の道路地図上の道路データは道路設計データで
    あることを特徴とする高精度道路地図の作成方法。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のそれぞれにおいて、 前記車両の走行軌跡データは、GPS受信機とGPS誤
    差信号の受信機とを備えたディファレンシャルGPS方
    式の位置決め装置を利用して作成されることを特徴とす
    る高精度道路地図の作成方法。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のそれぞれにおいて、 前記差異は、走行軌跡データを構成する点群から既存の
    道路地図上の対応の道路上に下ろした垂線の長さに関す
    る符号付き2乗平均値として算定されることを特徴とす
    る高精度道路地図の作成方法。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のそれぞれにおいて、 前記車両の走行軌跡は、離散的に検出された車両の位置
    を符号付き最小二乗法で処理することにより作成される
    ことを特徴とする高精度道路地図の作成方法。
  7. 【請求項7】既存の道路地図上の道路データと、この道
    路上に車両を走行させることによって作成した高精度の
    車両走行軌跡データとの差異を求め、 この差異に応じて前記既存の道路地図上の道路データ又
    は前記走行軌跡データを用いて高精度の道路地図を作成
    することを特徴とする高精度道路地図の作成方法。
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