JP2018072069A - 地図データ構造、送信装置及び地図表示装置 - Google Patents

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陽子 藤田
Yoko Fujita
陽子 藤田
淳也 大石
Junya Oishi
淳也 大石
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Abstract

【課題】自動運転の実行可否を好適に判定することが可能な地図データ構造、及び当該地図データ構造の地図データを用いた送信装置及び地図表示装置を提供する。【解決手段】サーバ装置は、配信地図DBを有する。配信地図DBには、地図のエリアごと、又は地図の道路ごとに、当該エリア又は道路に関するデータの生成方法に関するデータ生成識別情報IGが含まれる。そして、サーバ装置は、配信地図DBに基づく地図データを、車両と共に移動する運転支援装置に送信する。【選択図】図3

Description

本発明は、自動運転の技術に関する。
従来から、車両の走行を自動制御する所謂自動運転の技術が知られている。自動運転を実行する場合には、例えば、カメラなどの外界センサを用いて、白線や前方車両などの自車両周辺の情報を認識することや、加速度センサやジャイロ等の内界センサを用いて車両の姿勢や状態を把握する必要がある。特許文献1には、車両に設置されたカメラの画像等に基づいて走行中の車線や静止物標を認識する技術が開示されている。また、特許文献2には、自動運転に関する技術が開示されている。
特開2014−093018号公報 特開2014−106854号公報
一般的に、自動運転の実行の可否は、参照する地図データの精度にも依存する。例えば、低精度の地図データを参照する場合には、当該地図データよりも高精度の地図データを参照する場合と比べて、外界センサによる周辺環境の認識精度をより高精度にする必要があると考えられる。このように、自動運転の実行可否を正確に判定するには、参照する地図データの精度を勘案する必要がある。
本発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、自動運転の実行可否を好適に判定することが可能な地図データ構造、及び当該地図データ構造の地図データを用いた送信装置及び地図表示装置を提供することを主な目的とする。
請求項1に記載の発明は、地図を示す地図データ構造であって、前記地図のエリアごと、又は前記地図の道路ごとに、当該エリア又は道路に関するデータの生成方法の識別情報が含まれることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の地図データ構造を有する地図データを記憶する記憶部と、前記地図データを、車両に送信する送信部と、を備えることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の地図データ構造を有する地図データを取得する取得部と、前記地図データに基づき地図を表示する表示部と、を備え、前記表示部は、前記地図データに含まれる識別情報に基づき、前記地図中のエリア又は道路ごとに、当該エリア又は道路に関するデータの生成方法を識別する表示を行うことを特徴とする。
自動運転システムの概略構成である。 サーバ装置及び運転支援装置のブロック構成を示す。 地図データの概略的なデータ構造の一例を示す。 自動運転判定テーブルとして記憶する情報を概略的に示したテーブルの一例である。 自動運転判定処理の手順を示すフローチャートである。 生成識別線を道路ごとに表示させた生成識別画面の表示例である。 エリアごとに色分けを行った生成識別画面の表示例である。
本発明の好適な実施形態によれば、地図データ構造は、地図を示す地図データ構造であって、前記地図のエリアごと、又は前記地図の道路ごとに、当該エリア又は道路に関するデータの生成方法の識別情報が含まれる。
上記地図データ構造には、地図のエリアごと、又は地図の道路ごとに、当該エリア又は道路に関するデータの生成方法の識別情報が含まれる。一般に、生成される地図データの精度は、当該地図データの生成方法に依存する。よって、この態様によれば、上記地図データ構造を有する地図データを参照することで、対象とする道路又はエリアに関する地図データの精度を好適に推定して自動運転の実行可否の判定などに用いることが可能となる。
上記地図データ構造の一態様では、前記識別情報は、少なくとも、前記エリア又は道路を通行した際の外界センサの出力に基づき前記データが生成されたか、又は/及び、航空写真に基づき前記データが生成されたかを識別する情報である。一般に、道路を実際に走行した際の外界センサの出力に基づき生成された地図データは、航空写真により生成された地図データよりも精度が高く、かつ、高さ方向の情報を含む立体的なデータとなることが推定される。よって、この態様では、データの生成方法の識別情報を参照することで、地図データの精度等を好適に推定して自動運転の実行可否の判定などに用いることが可能となる。
上記地図データ構造の一態様では、前記識別情報は、前記データが前記外界センサの出力に基づき生成されたことを示す場合に、前記外界センサの種別又は性能を示す情報をさらに含む。一般に、地図データを生成する際に用いる外界センサの種別や性能によって、生成される地図データの精度等は異なる。よって、この態様では、データの生成方法の識別情報により、当該データの生成に用いた外界センサの種別や性能を好適に識別可能とし、自動運転の実行可否の判定等をより正確に実行させることが可能となる。
本発明の他の好適な実施形態によれば、送信装置は、上記いずれか記載の地図データ構造を有する地図データを記憶する記憶部と、前記地図データを、車両または端末に送信する送信部と、を備える。ここで、「端末」は、送信装置から地図データを受信可能な装置であって、車両内に存在する車載機であってもよく、車載機が読取り可能な記憶媒体に地図データを書き込み可能な家庭用のパーソナルコンピュータであってもよい。この態様によれば、送信装置は、データの生成方法の識別情報を含む地図データを好適に車両や端末に配信し、当該地図データを自動運転等に活用させることができる。
本発明の他の好適な実施形態によれば、地図表示装置は、上記いずれか記載の地図データ構造を有する地図データを取得する取得部と、前記地図データに基づき地図を表示する表示部と、を備え、前記表示部は、前記地図データに含まれる識別情報に基づき、前記地図中のエリア又は道路ごとに、当該エリア又は道路に関するデータの生成方法を識別する表示を行う。この態様によれば、地図表示装置は、データの生成方法の識別情報を含む地図データを参照し、データの生成方法を識別可能に表示された地図を好適に表示することができる。
上記地図表示装置の一態様では、地図表示装置は、外界センサと、自動運転の可否を判定する判定部と、をさらに備え、前記記憶部は、エリア又は道路に関するデータの生成方法の識別情報ごとに、自動運転に必要な外界センサの情報を記憶した自動運転判定情報を記憶し、前記判定部は、前記自動運転判定情報に基づき、対象のエリア又は道路に対する自動運転の可否を判定する。この態様により、地図表示装置は、対象のエリア又は道路に対する自動運転の可否を好適に判定することができる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
[自動運転システムの概要]
図1は、本実施例に係る自動運転システムの概略構成である。自動運転システムは、地図データの配信を行うサーバ装置1と、車両と共に移動する運転支援装置2とを備える。
サーバ装置1は、配信地図DB10を記憶し、運転支援装置2からの要求に応じて、地図データ「D1」を配信地図DB10から抽出して送信する。地図データD1は、運転支援装置2の自車位置周辺の部分的な地図データであってもよく、運転支援装置2の地図DB20を最新情報に更新するための差分情報であってもよい。ここで、配信地図DB10には、道路ごと又は所定の規則により区切られたエリアごとに、当該道路又はエリアに対応するデータの生成方法に関する識別情報(「データ生成識別情報IG」とも呼ぶ。)が含まれている。サーバ装置1は、本発明における「送信装置」の一例であり、データ生成識別情報IGは、本発明における「識別情報」の一例である。
運転支援装置2は、据置型の運転支援装置又はスマートフォンなどの携帯端末であって、データ生成識別情報IGを含んだ地図データD1をサーバ装置1から受信して地図DB20に記憶する。そして、運転支援装置2は、地図DB20を参照し、ユーザが設定した目的地への経路探索や、設定された経路に基づく案内等を行う。また、運転支援装置2は、カメラやライダなどの外界センサの出力に基づき、一部又は全部の運転操作を半自動又は全自動で行う自動運転を行う。この場合、運転支援装置2は、地図DB20に記憶されたデータ生成識別情報IGを参照し、運転支援装置2が備える外界センサにより自動運転が可能か否かの判定を行う。自動運転の実行可否判定の詳細については後述する。運転支援装置2は、本発明における「地図表示装置」の一例である。
[サーバ装置の構成]
図2(A)は、サーバ装置1の概略構成を示す。図2(A)に示すように、サーバ装置1は、通信部11と、記憶部12と、制御部15とを有する。通信部11、記憶部12、及び制御部15は、バスラインを介して相互に接続されている。
通信部11は、制御部15の制御に基づき、運転支援装置2と各種データの通信を行う。本実施例では、通信部11は、運転支援装置2から地図データD1の取得要求を受信した場合に、制御部15が配信地図DB10から抽出した地図データD1を運転支援装置2へ送信する。通信部11は、本発明における「送信部」の一例である。
記憶部12は、サーバ装置1の動作を制御するためのプログラムを保存したり、サーバ装置1の動作に必要な情報を保持したりする。また、記憶部12は、データ生成識別情報IGを含んだ配信地図DB10を記憶する。
制御部15は、図示しないCPU、ROM及びRAMなどを備え、サーバ装置1内の各構成要素に対して種々の制御を行う。本実施例では、制御部15は、運転支援装置2からの地図データD1の取得要求を通信部11が受信した場合に、配信地図DB10から地図データD1を抽出し、通信部11により運転支援装置2へ送信する。この場合、例えば、地図データD1の取得要求には、運転支援装置2の自車位置情報又は/及び地図DB20の最新の更新日時情報などが含まれ、制御部15は、これらの情報に基づき、配信地図DB10から配信すべき地図データD1を抽出する。
[運転支援装置の構成]
図2(B)は、運転支援装置2の機能的構成を表すブロック図を示す。図2(B)に示すように、運転支援装置2は、主に、通信部21と、記憶部22と、センサ部23と、入力部24と、制御部25と、出力部26とを有する。通信部21、記憶部22、センサ部23、入力部24、制御部25及び出力部26は、バスラインを介して相互に接続されている。
通信部21は、制御部25の制御に基づき、サーバ装置1から地図データD1を取得する。また、通信部21は、車両を制御するための信号を車両に送信したり、車両の状態に関する信号を車両から受信したりする。
記憶部22は、制御部25が実行するプログラムや、制御部25が所定の処理を実行する為に必要な情報を記憶する。本実施例では、記憶部22は、データ生成識別情報IGを含む地図DB20と、自動運転判定テーブルTJとを記憶する。自動運転判定テーブルTJは、道路ごと又はエリアごとに関連付けられたデータ生成識別情報IGから当該道路又はエリアにおける自動運転の実行可否を判定するためのテーブルである。自動運転判定テーブルTJの具体例については後述する。また、記憶部22は、後述する外界センサ31の種別又は性能に関する情報を記憶してもよい。
センサ部23は、車両の周辺環境を認識するための1又は複数の外界センサ31と、GPS受信機32と、ジャイロセンサ33及び速度センサ34などの自立測位装置とを含む。外界センサ31は、例えば、カメラ(3Dカメラも含む)、ライダ(LIDAR:Laser Illuminated Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging または LiDAR:Light Detection and Ranging)などが該当する。センサ部23は、生成した出力信号を、制御部25へ供給する。
入力部24は、ユーザが操作するためのボタン、タッチパネル、リモートコントローラ、音声入力装置等であり、経路探索のための目的地を指定する入力、自動運転のオン及びオフを指定する入力などを受け付け、生成した入力信号を制御部25へ供給する。
出力部26は、例えば、制御部25の制御に基づき出力を行うディスプレイやスピーカ等である。本実施例では、出力部26は、地図DB20に基づく現在位置周辺の地図を表示する場合に、制御部25の制御に基づき、道路ごと又はエリアごとの地図データの生成方法を明示した画面(「生成識別画面」とも呼ぶ。)の表示を行う。
制御部25は、プログラムを実行するCPUなどを含み、運転支援装置2の全体を制御する。例えば、制御部25は、通信部21が取得した地図データD1に基づき地図DB20を更新する。また、制御部25は、入力部24により入力された目的地までの経路探索を行い、自動運転や経路案内のための経路を設定する。また、制御部25は、自動運転の経路探索などにおいて、自動運転判定テーブルTJを参照し、特定の道路又はエリアが自動運転により走行可能であるか否かを判定する処理(「自動運転判定処理」とも呼ぶ。)を実行する。そして、制御部25は、自動運転が実行可能な経路が設定された場合に、センサ部23の出力信号及び地図DB20に基づき、設定された経路に即した自動運転を行う。また、制御部25は、入力部24により所定のユーザ入力を検知した場合に、地図DB20を参照し、生成識別画面を出力部26に表示させる。制御部25は、本発明における「取得部」、「表示部」及び「判定部」の一例である。
[データ構造]
図3は、配信地図DB10及び地図DB20の概略的なデータ構造の一例を示す。
図3の例では、配信地図DB10及び地図DB20は、施設に関する施設情報と、道路に関する道路データとを含む。さらに、道路データは、各道路をリンクとノードで表した場合のリンクに関するデータであるリンクデータと、ノードに関するデータであるノードデータとを含む。そして、各リンクに対応するリンクデータには、対象となるリンクの始点及び終点等を示す座標データ及び車線に関する車線情報等と共に、データ生成識別情報IGが含まれている。なお、データ生成識別情報IGは、リンクごとに異なる値となってもよく、所定のエリアごとに異なる値となってもよい。後者の場合、道路データとは別に、各エリアに対応するデータ生成識別情報IGの情報が配信地図DB10及び地図DB20に含まれていてもよい。
図4(A)は、自動運転判定テーブルTJとして記憶する情報を概略的に示したテーブルの一例である。図4(A)に示すテーブルは、「データ生成識別情報」の項目と、「自動運転に必要なセンサ」の項目とを有する。
ここで、「データ生成識別情報」の項目には、タイプX〜タイプZの3つに分類されたデータ生成識別情報IGが登録されている。ここで、「タイプX」は、外界センサを搭載した車両が実際に道路上を走行したときの外界センサの出力に基づき配信地図DB10に登録するデータが生成された道路又はエリアを示す。「タイプY」は、配信地図DB10に登録するデータが航空写真により生成された道路又はエリアを示す。「タイプZ」は、外界センサ及び航空写真を併用して配信地図DB10に登録するデータが生成された道路又はエリアを示す。
また、「自動運転に必要なセンサ」の項目には、外界センサの識別情報(ここでは「A」〜「D」)が登録されている。「自動運転に必要なセンサ」の項目に登録される外界センサの識別情報は、ライダやカメラなどの外界センサの種別を識別するための情報であってもよく、外界センサの種別と性能の両方を識別するための情報であってもよい。後者の場合、例えば、角度分解能が所定値以上のライダと角度分解能が所定値未満のライダとで別の識別情報が割り当てられてもよい。
そして、図4(A)では、タイプXの道路又はエリアに対して自動運転に必要なセンサは、「A」〜「D」のいずれかであることが示されている。同様に、図4(A)では、タイプYの道路又はエリアに対して自動運転に必要なセンサは「A」であり、タイプZの道路又はエリアに対して自動運転に必要なセンサは「A」又は「B」のいずれかであることが示されている。このように、図4(A)の例では、道路を実際に走行した際の外界センサの出力に基づき生成された地図データは、航空写真により生成された地図データよりも精度が高く、かつ、高さ方向の情報を含む立体的なデータとなることを勘案し、自動運転に対応可能な外界センサの種別等が多くなっている。一方、航空写真により生成された地図データは、高さ方向の情報を含まない平面的なデータとなることを勘案し、自動運転に対応可能な外界センサの種別等が限られている。
なお、データ生成識別情報IGは、タイプX、タイプY、タイプZの3つに限らず、タイプX、タイプY、タイプZをさらに詳細に分類したものであってもよい。図4(B)は、タイプXをデータ生成に使用した外界センサの種別又は/及び性能に応じてさらに分類した例を示す。図4(B)の例では、タイプXが外界センサの種別又は/及び性能に応じて「タイプX−1」と「タイプX−2」とに分類されている。タイプX−1は、データの生成に使用した外界センサが「A」である場合を示し、タイプX−2は、データの生成に使用した外界センサが「B」である場合を示す。そして、図4(B)の例では、タイプX−1、タイプX−2のそれぞれに対し、自動運転に必要なセンサが関連付けられている。
[自動運転判定処理]
次に、運転支援装置2が実行する自動運転判定処理について説明する。図5は、自動運転判定処理の手順を示すフローチャートである。運転支援装置2は、例えば、図5に示すフローチャートの処理を、自動運転の経路探索時又は生成識別画面の表示を行う際に、繰り返し実行する。
まず、運転支援装置2は、自動運転の可否判定を行う道路又はエリアを特定する(ステップS101)。そして、運転支援装置2は、ステップS101で特定した道路又はエリアに対応するデータ生成識別情報IGを地図DB20から抽出する(ステップS102)。そして、運転支援装置2は、ステップS102で抽出したデータ生成識別情報IGに基づき自動運転判定テーブルTJを参照し、対象の道路又はエリアにおいて自動運転を実行する為に必要なセンサを認識する(ステップS103)。そして、運転支援装置2は、ステップS103で認識した自動運転に必要なセンサと、運転支援装置2が備える外界センサ31の種別又は/及び性能とを比較することで、対象の道路又はエリアでの自動運転の実行可否を判定する(ステップS104)。この場合、運転支援装置2は、記憶部22に予め記憶された外界センサ31の種別又は/及び性能の情報を参照してもよく、外界センサ31から当該外界センサ31の種別又は/及び性能の情報を直接取得してもよい。
このように、運転支援装置2は、地図DB20に記憶されたデータ生成識別情報IGを参照することで、道路又はエリアごとに自動運転の実行可否を好適に判定することができる。
[生成識別画面]
図6は、データ生成識別情報IGに基づく線分(「生成識別線Ln」とも呼ぶ。)を道路ごとに表示させた生成識別画面の表示例である。ここでは、地図の表示範囲内には、道路81〜88が存在している。なお、マーク70は、車両の現在位置を示す。図6の例では、地図DB20には、道路ごとにデータ生成識別情報IGが対応付けられている。
図6の例では、運転支援装置2は、生成識別線Lnを道路81〜88上に表示している。ここで、運転支援装置2は、道路81〜88に表示する生成識別線Lnの線種を、道路81〜88に対応付けられたデータ生成識別情報IG(ここではタイプX〜Z)に応じて決定している。図6では、運転支援装置2は、データ生成識別情報IGが「タイプX」である道路区間に対応する道路81、82を、実線の生成識別線Lnにより重ね、データ生成識別情報IGが「タイプY」である道路区間に対応する道路85〜88を、一点鎖線の生成識別線Lnにより重ね、データ生成識別情報IGが「タイプZ」である道路区間に対応する道路83、84を、点線の生成識別線Lnにより重ねて表示している。なお、運転支援装置2は、線種に代えて、線幅又は/及び線色を(又は表示する道路そのものの色を)、対象の道路に対応付けられたデータ生成識別情報IGに応じて変えてもよい。
図7は、エリアごとにデータ生成識別情報IGに基づく色分けを行った生成識別画面の表示例である。図7の例では、地図DB20には、エリアごとにデータ生成識別情報IGが対応付けられている。
この場合、運転支援装置2は、まず、現在位置の周辺エリアを表示対象範囲として認識し、表示対象範囲内の各エリアに対応付けられたデータ生成識別情報IGを、地図DB20を参照して特定する。そして、運転支援装置2は、データ生成識別情報IGが対応付けられたエリアのそれぞれを、特定したデータ生成識別情報IGに応じた色で表示する。このように表示することで、利用者は自車位置周辺のエリアの地図データの生成方法を好適に識別することができる。
以上説明したように、本実施例に係るサーバ装置1は、配信地図DB10を有する。配信地図DB10には、地図のエリアごと、又は地図の道路ごとに、当該エリア又は道路に関するデータの生成方法に関するデータ生成識別情報IGが含まれる。そして、サーバ装置1は、配信地図DB10に基づく地図データD1を、車両と共に移動する運転支援装置2に送信する。このようにすることで、サーバ装置1は、データ生成識別情報IGに基づく自動運転の実行可否判定やデータ生成識別情報IGに基づく表示等を好適に運転支援装置2に実行させることができる。
[変形例]
次に、実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。
(変形例1)
サーバ装置1は、運転支援装置2に代えて、図5に示す自動運転判定処理を実行してもよい。
例えば、サーバ装置1は、運転支援装置2に代えて自動運転が可能な経路探索を行う場合に、現在位置情報、目的地情報、外界センサ31の情報等を運転支援装置2から受信し、運転支援装置2の現在位置から指定された目的地までの経路探索を行う。この場合、サーバ装置1は、予め記憶部12に記憶させた自動運転判定テーブルTJと配信地図DB10とを参照し、目的地までの経路上の各道路の自動運転の実行可否を、図5のフローチャートを実行することで判定する。そして、サーバ装置1は、探索した経路の情報を、運転支援装置2へ送信する。この態様によっても、運転支援装置2は、自動運転が可能な経路を好適に取得することができる
(変形例2)
運転支援装置2は、運転支援装置2が備える外界センサ31の種別等が予め既知である場合には、自動運転判定テーブルTJを記憶する代わりに、各データ生成識別情報IGに対する自動運転の実行可否の情報を予め記憶してもよい。
この場合、例えば、運転支援装置2は、データ生成識別情報IGごとに自動運転に必要なセンサと、運転支援装置2が備える外界センサ31の情報とに基づき、データ生成識別情報IGごとの自動運転の実行可否の情報を記憶部22に予め記憶しておく。そして、運転支援装置2は、道路又はエリアの自動運転の可否を判定する場合に、対象の道路又はエリアに対応付けられたデータ生成識別情報IGに基づき、上述の自動運転の実行可否の情報を参照することで、対象の道路又はエリアの自動運転の可否を判定する。この態様によっても、運転支援装置は、対象の道路又はエリアの自動運転の可否を好適に判定することができる。
(変形例3)
図4(A)、(B)の例では、自動運転判定テーブルTJには、データ生成識別情報IGごとに、自動運転に必要なセンサの情報が記憶されていた。これに代えて、実行可能な自動運転がレベル分けされている場合には、自動運転判定テーブルTJには、データ生成識別情報IGごとに、自動運転の各レベルを実行するのに必要なセンサの情報が記憶されていてもよい。この態様によれば、運転支援装置2は、自動運転判定テーブルTJを参照することで、対象の道路又はエリアにおいて実行可能な自動運転のレベルを好適に判定することができる。
1 サーバ装置
2 運転支援装置
10 配信地図DB
11、21 通信部
12、22 記憶部
15、25 制御部
20 地図DB
23 センサ部
24 入力部
26 出力部

Claims (6)

  1. 地図を示す地図データ構造であって、
    前記地図のエリアごと、又は前記地図の道路ごとに、当該エリア又は道路に関するデータの生成方法の識別情報が含まれる地図データ構造。
  2. 前記識別情報は、少なくとも、前記エリア又は道路を通行した際の外界センサの出力に基づき前記データが生成されたか、又は/及び、航空写真に基づき前記データが生成されたかを識別する情報である請求項1に記載の地図データ構造。
  3. 前記識別情報は、前記データが前記外界センサの出力に基づき生成されたことを示す場合に、前記外界センサの種別又は性能を示す情報をさらに含む請求項2に記載の地図データ構造。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の地図データ構造を有する地図データを記憶する記憶部と、
    前記地図データを、車両または端末に送信する送信部と、
    を備える送信装置。
  5. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の地図データ構造を有する地図データを取得する取得部と、
    前記地図データに基づき地図を表示する表示部と、を備え、
    前記表示部は、前記地図データに含まれる識別情報に基づき、前記地図中のエリア又は道路ごとに、当該エリア又は道路に関するデータの生成方法を識別する表示を行う地図表示装置。
  6. 外界センサと、
    自動運転の可否を判定する判定部と、をさらに備え、
    前記記憶部は、エリア又は道路に関するデータの生成方法の識別情報ごとに、自動運転に必要な外界センサの情報を記憶した自動運転判定情報を記憶し、
    前記判定部は、前記自動運転判定情報に基づき、対象のエリア又は道路に対する自動運転の可否を判定する請求項5に記載の地図表示装置。
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