(57)【要約】【課題】地図情報が示す車線構造を現実に即した地図情報に更新できる可能性を高める技術の提供。【解決手段】車両の周辺の画像に基づいて前記車両が存在する道路の車線構造である画像車線構造を取得する画像車線構造取得部と、地図情報が示す前記道路の車線構造である地図車線構造を取得する地図車線構造取得部と、前記画像車線構造と、前記地図車線構造とが一致するか否か判定し、一致しない場合、前記画像車線構造によって前記道路の車線構造を示す前記地図情報を更新する地図情報更新部と、を備える地図情報更新システムを構成する。【選択図】図１
2019191653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺の画像に基づいて前記車両が存在する道路の車線構造である画像車線構造を取得する画像車線構造取得部と、
地図情報が示す前記道路の車線構造である地図車線構造を取得する地図車線構造取得部と、
前記画像車線構造と、前記地図車線構造とが一致するか否か判定し、一致しない場合、前記画像車線構造によって前記道路の車線構造を示す前記地図情報を更新する地図情報更新部と、
を備える地図情報更新システム。
【請求項２】
前記地図情報の更新は、
車線構造が変化する変化地点の前方の車線構造を、前記地図車線構造が示す車線構造から、前記画像車線構造が示す車線構造に変化させる更新である、
請求項１に記載の地図情報更新システム。
【請求項３】
前記画像車線構造と、前記地図車線構造とが一致するか否かは、
車線構造を示す複数の要素が一致しているか否かに基づいて判定される、
請求項１または請求項２に記載の地図情報更新システム。
【請求項４】
複数の前記要素は、
車線構造が変化する変化地点、前記道路上の車線の数、前記道路上の車線の境界線の種類、前記道路上の車線の境界線の色、前記道路上の車線の幅、前記道路上の車線毎の規制の少なくともいずれかである、
請求項３に記載の地図情報更新システム。
【請求項５】
前記画像車線構造が示す前記道路上の車線の数と、前記地図車線構造が示す前記道路上の車線の数とが一致しないと判定された場合における前記地図情報の更新は、
車線構造が変化する変化地点の前方の車線構造を、
前記地図車線構造が示す、前記道路上の車線の数、前記道路上の車線の境界線の種類および前記道路上の車線の境界線の色から、
前記画像車線構造が示す、前記道路上の車線の数、前記道路上の車線の境界線の種類および前記道路上の車線の境界線の色に変化させる更新である、
請求項４に記載の地図情報更新システム。
【請求項６】
前記地図情報の更新は、
前記画像車線構造と前記地図車線構造との差が基準を超えた場合に実施される、
請求項１〜請求項５に記載の地図情報更新システム。
【請求項７】
コンピュータを、
車両の周辺の画像に基づいて前記車両が存在する道路の車線構造である画像車線構造を取得する画像車線構造取得部、
地図情報が示す前記道路の車線構造である地図車線構造を取得する地図車線構造取得部、
前記画像車線構造と、前記地図車線構造とが一致するか否か判定し、一致しない場合、前記画像車線構造によって前記道路の車線構造を示す前記地図情報を更新する地図情報更新部、
として機能させる地図情報更新プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地図情報更新システムおよび地図情報更新プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地図情報の利用過程において地図情報を更新する技術が知られている。例えば、特許文献１においては、車両が行った車線変更を検出することにより、車両が走行していない車線の存在を推定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４１４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術においては、車線変更を検出しなければ車両が走行していない車線の存在を推定することができない。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、地図情報が示す車線構造を現実に即した地図情報に更新できる可能性を高める技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、地図情報更新システムは、車両の周辺の画像に基づいて車両が存在する道路の車線構造である画像車線構造を取得する画像車線構造取得部と、地図情報が示す道路の車線構造である地図車線構造を取得する地図車線構造取得部と、画像車線構造と、地図車線構造とが一致するか否か判定し、一致しない場合、画像車線構造によって道路の車線構造を示す地図情報を更新する地図情報更新部と、を備える。
【０００６】
また、上記の目的を達成するため、地図情報更新プログラムは、コンピュータを、車両の周辺の画像に基づいて車両が存在する道路の車線構造である画像車線構造を取得する画像車線構造取得部、地図情報が示す道路の車線構造である地図車線構造を取得する地図車線構造取得部、画像車線構造と、地図車線構造とが一致するか否か判定し、一致しない場合、画像車線構造によって道路の車線構造を示す地図情報を更新する地図情報更新部、として機能させる。
【０００７】
すなわち、地図情報更新システムおよび地図情報更新プログラムにおいては、車両の周辺の画像に基づいて画像車線構造を取得し、地図情報が示す地図車線構造と異なる場合に、画像車線構造によって地図情報を更新する。従って、車両の周囲の実際の画像に基づいて車線構造を定義した地図情報を生成することができる。このため、地図情報が示す車線構造を現実に即した地図情報に更新できる可能性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ナビゲーションシステムのブロック図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂは、道路区間と地図車線構造と画像車線構造の例を示す図である。
【図３】図３Ａ、図３Ｂは、道路区間と地図車線構造と画像車線構造の例を示す図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂは、道路区間と地図車線構造と画像車線構造の例を示す図である。
【図５】地図情報更新処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーションシステムの構成：
（２）地図情報更新処理：
（３）他の実施形態：
【００１０】
（１）ナビゲーションシステムの構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる地図情報更新システムを含むナビゲーションシステム１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーションシステム１０は、車両に備えられており、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０、記録媒体３０を備えている。ナビゲーションシステム１０は、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。記録媒体３０には、予め地図情報３０ａが記録されており、車両の走行過程で画像車線構造情報３０ｃが記録される。
【００１１】
地図情報３０ａは、車両の位置や案内対象の施設の特定、推奨車線の特定等に利用される情報であり、車両が走行する道路上に設定されたノードの位置等を示すノードデータ，ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ，道路やその周辺に存在する地物の位置等を示すデータ等を含んでいる。
【００１２】
また、本実施形態において、リンクデータは道路区間上での車両の進行方向毎に定義されており、進行方向が対応づけられている。このため、双方向通行の道路においては、各方向に対応してリンクが１本ずつ定義される。さらに、本実施形態においては、リンクデータに対して、当該リンクデータが示す道路上の車線の車線構造を示す情報が対応づけられている。リンクデータは、一方通行の道路を示す場合と双方向通行の道路を示す場合とがある。双方向通行の道路の場合は、リンクデータに対して、当該リンクデータが示す道路上の車線の車線構造を示す情報が進行方向毎に判別可能な状態で対応づけられている。ここでは、地図情報３０ａに含まれる車線構造を示す情報を地図車線構造情報３０ｂと呼ぶ。
【００１３】
地図車線構造情報３０ｂは、道路上に存在する車線構造を示す情報である。車線構造を示す情報は種々の定義が可能であるが、本実施形態においては、車線構造が変化する変化地点、道路上の車線の数、道路上の車線の境界線の種類、道路上の車線の境界線の色、道路上の車線の幅を示す情報を含んでいる。
【００１４】
図２Ｂは、地図車線構造情報３０ｂの例を示す図である。図２Ｂにおいては、ノードＮ1から延びる道路区間が左側に例示されており、当該道路区間の車線構造を示す情報が右側に示す表内に例示されている。本実施形態において、道路上の車線の数、道路上の車線の境界線の種類、道路上の車線の境界線の色、道路上の車線の幅の少なくとも一つが道路上で変化する地点が変化地点として定義される。
【００１５】
本実施形態において変化地点は、道路区間の始点（進行方向後方の端点）に相当するノードからの距離で表現される。例えば、図２Ｂに示す例においては、道路区間の進行方向後方側において道路区間の中央に存在する境界線の境界線種類が破線であるが、前方側において道路区間の中央に存在する境界線の境界線種類は実線である。従って、境界線種類が破線から実線に変化する地点は変化地点である。図２Ｂに示す例において当該変化地点はノードＮ1から距離Ｌ2の地点に存在する。
【００１６】
また、当該変化地点の前方において、車線数は２であり、境界線の種類は全て実線であり、境界線の色は中央が黄（図２Ｂにおいて黄色のペイントは黒で表記されている。他の図面も同様。）、左右が白であり、車線の幅は左から順にＷ1，Ｗ2である。本実施形態においては、変化地点に対して変化地点の進行方向前方側に存在する車線構造が対応づけられる。従って、図２Ｂに示すように、ノードＮ1から距離Ｌ2によって表現される変化地点に、車線数：２、境界線の種類：Ｓ，Ｓ，Ｓ（Ｓは実線を示す：以下同様）、境界線色：白、黄、白、車線幅：Ｗ1，Ｗ2が対応づけられることによって車線構造が定義される。
【００１７】
同様に、ノードＮ1の前方においては、ノードＮ1から距離Ｌ1において交差点を抜けて道路区間上に車線が現れる。そこで、当該車線構造は、図２Ｂに示すように、ノードＮ1からの距離Ｌ1、車線数：２、境界線の種類：Ｓ，Ｄ，Ｓ（Ｄは破線を示す：以下同様）、境界線色：白、黄、白、車線幅：Ｗ1，Ｗ2が対応づけられることによって車線構造が定義される。道路上の車線構造を示す情報は予め定義され、地図車線構造情報３０ｂとして地図情報３０ａに含まれている。
【００１８】
本実施形態においては、車線構造が変化する変化地点、道路上の車線の数、道路上の車線の境界線の種類、道路上の車線の境界線の色、道路上の車線の幅のそれぞれを、車線構造を示す複数の要素とよぶ。当該複数の要素が車線構造を示す情報において更新対象となり得る。地図車線構造情報３０ｂには、各車線において選択可能な進行方向が対応づけられている。例えば、あるリンクデータがあるノードへの進入道路を示しており、当該あるノードが存在する交差点への進入道路上に３個の車線が存在し、左車線、中央車線、右車線のそれぞれにおいて、直進および左折が可能、直進が可能、右折が可能である場合、これらを示す情報が地図車線構造情報３０ｂに含まれている。ここでは、各車線において選択可能な進行方向は更新対象ではないとして説明するが、むろん、更新対象であっても良い。
【００１９】
本実施形態における車両は、ＧＮＳＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３とカメラ４４とユーザＩ／Ｆ部４５とを備えている。ＧＮＳＳ受信部４１は、Global Navigation Satellite Systemの信号を受信する装置であり、航法衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在地を算出するための信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の現在地を取得する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車速を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。車速センサ４２およびジャイロセンサ４３等は、車両の走行軌跡を特定するために利用され、本実施形態においては、車両の出発地と走行軌跡とに基づいて現在地が特定され、当該出発地と走行軌跡とに基づいて特定された車両の現在地がＧＮＳＳ受信部４１の出力信号に基づいて補正される。
【００２０】
カメラ４４は、車両が走行する道路上の車線を視野に含むように車両に対して固定されたカメラであり、所定の周期で画像を撮影し、撮影された画像を示す画像情報を生成して出力する。制御部２０は、カメラ４４が出力する画像情報を取得する。
【００２１】
ユーザＩ／Ｆ部４５は、運転者の指示を入力し、また、運転者に各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネル式のディスプレイやスイッチ等やスピーカー等を備えている。すなわち、ユーザＩ／Ｆ部４５は画像や音声の出力部および運転者による指示の入力部を備えている。
【００２２】
制御部２０は、図示しないナビゲーションプログラムの機能により、走行予定経路に沿って車両を目的地まで誘導する機能を実行することができる。ナビゲーション機能を実行する際、制御部２０は、ナビゲーションプログラムの機能により、図示しないユーザＩ／Ｆ部４５の入力部（ボタンやタッチパネル等）を介して運転者による目的地の入力を受け付ける。また、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地を取得する。そして、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、現在地を出発地とし、目的地まで走行するための経路を探索し、走行予定経路として取得する。
【００２３】
走行予定経路が特定された状態で車両の走行が開始されると、制御部２０は、ナビゲーションプログラムの機能により、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて一定期間毎に現在地を特定する。そして、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部（ディスプレイやスピーカー等）に制御信号を出力し、現在地が走行予定経路に沿って移動するように経路案内を行う。
【００２４】
なお、本実施形態において制御部２０は、ナビゲーションプログラムにより、地図車線構造情報３０ｂに基づいて、走行予定経路を走行するための推奨車線を取得し、推奨車線を案内する機能を実行する。すなわち、制御部２０は、走行予定経路に従って走行する際に通過する交差点を取得し、当該交差点に対する進入方向と当該交差点からの退出方向とを取得する。そして、制御部２０は、地図車線構造情報３０ｂに基づいて、当該進入方向から当該退出方向へ走行する際に選択すべき車線を推奨車線として特定する。制御部２０は、経路案内の過程において、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部（ディスプレイやスピーカー等）に制御信号を出力し、当該推奨車線を案内する。
【００２５】
ナビゲーションプログラムには、このような経路案内の機能に加え、地図情報更新の機能が含まれている。地図情報更新を行う機能は、地図情報更新プログラム２１によって実現される。地図情報更新プログラム２１は、画像車線構造取得部２１ａと地図車線構造取得部２１ｂと地図情報更新部２１ｃとを備えている。
【００２６】
画像車線構造取得部２１ａは、車両の周辺の画像に基づいて車両が存在する道路の車線構造である画像車線構造を取得する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、画像車線構造取得部２１ａの機能により、カメラ４４から一定期間毎に画像を取得し、当該画像に基づいて車線構造を取得する。また、制御部２０は、カメラ４４が取得した画像に対して画像認識処理を行い、車両の周囲の車線の車線構造を特定する。
【００２７】
画像認識は、車線構造を特定可能な種々の手法が採用されてよい。例えば、画像から車線の境界線の特徴を取得する解析を行い、境界線の数を特定することによって車線数を特定する処理、境界線の形状を特定することによって境界線種類を特定する処理、境界線の色成分を特定することによって境界線色を特定する処理、境界線同士の距離を特定することによって車線幅を特定する処理等を採用可能である。なお、本実施形態においては、カメラ４４によって撮影された画像に基づいて取得された車線構造を画像車線構造と呼ぶ。
【００２８】
画像車線構造を取得する過程において、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地を特定する処理も並行して行っている。そして、制御部２０は、取得された最新の画像車線構造が直前の画像車線構造と異なる場合に、最新の画像車線構造に現在地を対応づけ、画像車線構造情報３０ｃとして記録媒体３０に記録する。
【００２９】
地図車線構造取得部２１ｂは、地図情報が示す道路の車線構造である地図車線構造を取得する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。本実施形態においては、走行中に画像車線構造情報３０ｃが取得され、当該画像車線構造情報３０ｃが地図車線構造情報３０ｂと異なる場合に地図車線構造情報３０ｂが更新される。そこで、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地および地図情報３０ａに基づいて、車両が走行している道路区間を特定する。そして、制御部２０は、地図車線構造取得部２１ｂの機能により記録媒体３０を参照し、車両が走行している道路区間についての地図車線構造情報３０ｂを取得する。さらに、制御部２０は、取得された地図車線構造情報３０ｂの中で、その変化地点がステップＳ１００で取得された画像車線構造の変化地点から既定範囲内に存在し、最も近い情報を比較対象として抽出する。
【００３０】
地図情報更新部２１ｃは、画像車線構造と、地図車線構造とが一致するか否か判定し、一致しない場合、画像車線構造によって道路の車線構造を示す地図情報を更新する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。本実施形態において、制御部２０は、車線構造を示す複数の要素を比較することによって画像車線構造と、地図車線構造とが一致するか否かを判定する。すなわち、本実施形態において制御部２０は、画像車線構造を示す複数の要素と、地図車線構造を示す複数の要素とを比較し、１個の要素でも異なっていれば、一致しないと判定する。
【００３１】
画像車線構造と、地図車線構造とが一致しない場合、制御部２０は、画像車線構造によって道路の車線構造を示す地図情報を更新する。すなわち、地図情報３０ａが予め用意される際には、極めて多量の道路およびその車線構造に関する情報が用意されるため、まれに誤りが含まれる場合がある。また、地図情報３０ａが提供された後に、道路の新設や改修等によって道路が変化する場合もある。従って、地図情報３０ａに含まれる地図車線構造情報３０ｂは正しくない場合がある。
【００３２】
一方、車両が道路区間を走行している過程でカメラ４４によって撮影された画像には、最新の車線の画像が含まれている。従って、画像車線構造情報３０ｃと地図車線構造情報３０ｂとが異なる場合、画像車線構造情報３０ｃが現実の道路の構造を示している可能性が高い。そこで、本実施形態において、制御部２０は、画像車線構造情報３０ｃによって地図車線構造情報３０ｂを更新する。
【００３３】
なお、本実施形態において、制御部２０は、車線構造が変化する変化地点の前方の車線構造を、地図車線構造情報３０ｂが示す車線構造から、画像車線構造情報３０ｃが示す車線構造に変化させることで更新を行う。この構成によれば、車両の前方に存在する道路区間の車線構造を更新することが可能であり、更新後に更新された地図車線構造情報３０ｂを利用する（例えば、推奨車線の案内に利用する）ことも可能である。
【００３４】
以上のような本実施形態において制御部２０は、カメラ４４で取得された車両の周辺の画像に基づいて画像車線構造情報３０ｃを取得する。そして、制御部２０は、当該画像車線構造情報３０ｃと地図車線構造情報３０ｂとが異なる場合に、画像車線構造情報３０ｃによって地図情報を更新する。従って、本実施形態においては、車両の周囲の実際の画像に基づいて車線構造を定義した地図情報３０ａを生成することができる。このため、地図情報３０ａが示す車線構造を現実に即した地図情報３０ａに更新できる可能性を高めることができる。
【００３５】
（２）地図情報更新処理：
次に、地図情報更新プログラム２１による地図情報更新処理を説明する。図５は地図情報更新プログラム２１によって制御部２０が実行する地図情報更新処理を示すフローチャートである。車両の走行中に制御部２０は、一定期間毎（例えば、１００ｍｓ毎）に地図情報更新処理の実行を開始する。地図情報更新処理を開始後、一定期間内に処理が終了しない場合、制御部２０は、処理の終了を待機し、終了後、一定期間が経過したら再度地図情報更新処理を開始する。
【００３６】
地図情報更新処理が開始されると、制御部２０は、画像車線構造取得部２１ａの機能により、変化地点における画像車線構造を取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、カメラ４４が出力した画像に対して画像認識処理を行い、車両の周囲の車線の車線構造を特定する。具体的には、制御部２０は、画像として撮影された道路区間上の車線数、車線の境界線種類、車線の境界線色、車線幅を、画像車線構造として特定する。制御部２０は、特定された画像車線構造を図示しないＲＡＭに記録する。
【００３７】
さらに、制御部２０は、ＲＡＭを参照し、最新の画像車線構造と、最新の画像車線構造が特定される直前にＲＡＭに記録された画像車線構造とを比較し、両者が異なっている場合に現在地が車線構造の変化地点であると見なす。現在地が車線構造の変化地点である場合、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地を特定し、変化地点として画像車線構造に対応づける。このように取得された画像車線構造は、画像車線構造情報３０ｃとして記録媒体３０に記録される。
【００３８】
図２Ａにおいては、左側に示す道路についての画像車線構造情報３０ｃと地図車線構造情報３０ｂとの例を示している。同図２Ａに示す道路はノードＮ1の前方の道路区間が片側２車線の道路区間であり、ノードＮ1から距離Ｌ1の地点より前方に２車線の道路区間が存在する。そして、当該道路区間において、境界線の種類は左から実線，破線，実線であり、境界線の色は全て白である。また、車線幅は左からＷ1，Ｗ2である。この例であれば、制御部２０は、ノードＮ1から距離Ｌ1の地点においてカメラ４４が取得した画像に基づいて車線構造が変化したことを特定し、変化地点Ｌ1、車線数２、境界線種類Ｓ，Ｄ，Ｓ、境界線色白，白，白、車線幅Ｗ1，Ｗ2を画像車線構造情報３０ｃとして取得する。
【００３９】
図２Ａに示す例において、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点より前方においては車線構造が変化する。すなわち、当該地点より前方において、道路の中央に存在する境界線は破線から実線、白から黄に変化する。そこで、制御部２０は、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点においてカメラ４４が取得した画像に基づいて車線構造が変化したことを特定し、変化地点Ｌ2、車線数２、境界線種類Ｓ，Ｓ，Ｓ、境界線色白，黄，白、車線幅Ｗ1，Ｗ2を画像車線構造情報３０ｃとして取得する。
【００４０】
次に、制御部２０は、地図車線構造取得部２１ｂの機能により、地図車線構造を取得する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２０は、車両の現在地および地図情報３０ａに基づいて、車両が走行している道路区間を特定する。そして、制御部２０は、記録媒体３０を参照し、車両が走行している道路区間についての地図車線構造情報３０ｂを取得する。さらに、制御部２０は、取得された地図車線構造情報３０ｂの中で、その変化地点がステップＳ１００で取得された画像車線構造の変化地点から既定範囲内に存在し、最も近い情報を抽出する。
【００４１】
図２Ａにおいては、道路区間の右側に地図車線構造情報３０ｂが例示されている。この例において、ステップＳ１００で取得された画像車線構造の変化地点が、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点である場合、制御部２０は、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点が変化地点である地図車線構造情報３０ｂを取得する。なお、図２Ａに示すように、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点より前方における道路区間の地図車線構造情報３０ｂは境界線色が全て白になっており、白，黄，白である実際の境界線色と異なっている。従って、図２Ａに示す例において、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点より前方における地図車線構造情報３０ｂは誤りである。
【００４２】
地図車線構造が取得されると、制御部２０は、地図情報更新部２１ｃの機能により、車線構造が一致するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００において取得された画像車線構造情報３０ｃと、ステップＳ１０５において取得された地図車線構造情報３０ｂとを比較する。当該比較において制御部２０は、車線構造を示す複数の要素毎に比較を行い、一つでも一致しない要素がある場合、車線構造が一致しないと判定する。
【００４３】
なお、複数の要素を比較する際に、比較する順序は限定されないが、本実施形態においては、車線数が一致するか否かが最初に判定される。すなわち、車線数が一致しない場合、更新の前後で車線が増加または減少するため、車線数以外の要素（境界線種類、境界線色、車線幅）も変化する。そこで、車線数が一致しないと判定された場合には、車線数以外の要素について比較するまでもなく、これらの要素が更新される（少なくとも追加される）と見なすことができる。従って、車線数以外の要素についての比較を省略することができる。
【表１】
2019191653.tif 000003
【００４４】
表１は、更新の有無を、既存の地図車線構造情報３０ｂの状態によって場合分けして示している。表１においては、地図車線構造情報３０ｂの状態に応じて更新される要素を示している。更新される要素は車線数と車線数以外の要素とを分けて示している。地図車線構造情報３０ｂが存在しない場合、表１に示されるように、車線数、車線数以外の要素の全てが新規登録の対象となる。
【００４５】
地図車線構造情報３０ｂが存在する場合において、車線数が一致しない場合、上述のように、車線数と車線数以外の要素とがともに更新される。一方、地図車線構造情報３０ｂが存在する場合において、車線数が一致する場合、制御部２０は、車線数以外の要素のそれぞれを比較する。そして、車線数が一致する場合において、車線数以外の要素も一致するならば更新は行われない。車線数以外の要素が不一致ならば、不一致の要素が更新される。
【００４６】
図２Ａに示す例において、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点が変化地点とされて処理が行われている場合、制御部２０は、変化地点がノードＮ1からの距離Ｌ2で示された画像車線構造情報３０ｃと地図車線構造情報３０ｂとを比較するが、この際、まず車線数を比較する。図２Ａに示す例において両者は一致しているため、制御部２０は、さらに他の要素を順に比較していく。例えば、変化地点、境界線種類、境界線色、車線幅などのように比較を行っていく。そして、制御部２０は、境界線色が一致しておらず、車線構造が一致しないと判定する。
【００４７】
ステップＳ１１０において、車線構造が一致すると判定された場合、制御部２０は、ステップＳ１１５以降の処理をスキップし、地図情報更新処理を終了する。一方、ステップＳ１１０において、車線構造が一致すると判定されない場合、制御部２０は、地図情報更新部２１ｃの機能により、既存候補の変化地点との距離が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。すなわち、本実施形態において制御部２０は、画像車線構造情報３０ｃと地図車線構造情報３０ｂとが一致しない場合に、画像車線構造情報３０ｃが示す情報が統計的な信頼度が高いことを確認して更新を実施する。そして、統計的な信頼度が高いと確認されるまで、制御部２０は、候補となる画像車線構造情報３０ｃを記録媒体３０等に保持する。
【００４８】
当該候補となる画像車線構造情報３０ｃが既に保持されている場合、当該画像車線構造情報３０ｃを既存候補と呼ぶ。ステップＳ１１５において制御部２０は、当該既存候補が存在する場合に、その変化地点を特定する。そして、制御部２０は、当該既存候補の変化地点と、最新の画像車線構造情報３０ｃが示す変化地点との差分の大きさが両者の距離であると見なし、予め定義された閾値以下であるか否かを判定する。なお、閾値は、複数の候補が同一の変化地点であるか否かを判定するための閾値として予め定義された値である。また、既存候補が複数個存在する場合、その中のいずれかが選択されて距離が比較されても良いし、その中の統計値に基づいて距離が比較されても良い。
【００４９】
ステップＳ１１５において、既存候補の変化地点との距離が閾値以下であると判定されない場合、制御部２０は、最新の画像車線構造情報３０ｃを新規候補として画像車線構造情報３０ｃを記録媒体３０等に保持する（ステップＳ１２０）。この場合、制御部２０は、ステップＳ１２０以降の処理をスキップし、地図情報更新処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ１１５において、既存候補の変化地点との距離が閾値以下であると判定された場合、制御部２０は、既存候補に画像車線構造情報を追記する（ステップＳ１２５）。すなわち、記録媒体３０等に既存候補として記録されている画像車線構造情報３０ｃに、最新の画像車線構造情報３０ｃを追加して記録する。
【００５１】
次に、制御部２０は、地図情報更新部２１ｃの機能により、既存候補の統計的信頼度が基準を満たすか否かを判定する（ステップＳ１３０）。既存候補の統計的信頼度は種々の手法で特定されて良く、例えば、既存候補の数が既定数以上である場合に統計的信頼度が基準を満たすと判定される構成等を採用可能である。ステップＳ１３０において、既存候補の統計的信頼度が基準を満たすと判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１３５以降の処理をスキップし、地図情報更新処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ１３０において、既存候補の統計的信頼度が基準を満たすと判定された場合、制御部２０は、地図情報更新部２１ｃの機能により、地図車線構造と画像車線構造の差が基準を超えているか否かを判定する（ステップＳ１３５）。すなわち、制御部２０は、地図車線構造と画像車線構造との差が更新に値する有意な差である場合に更新を行うため、当該有意な差であるか否かを判定するための基準が予め設けられている。
【００５３】
例えば、連続的に変化しない性質の要素（車線数、境界線種類、境界線色）については、地図車線構造情報３０ｂが示す要素と画像車線構造情報３０ｃが示す要素とが異なっている数が一致している数よりも一定量以上多い場合に既存候補の統計的信頼度が基準を満たすと判定される構成等を採用可能である。図２Ａに示す例であれば、画像車線構造情報３０ｃとして境界線色：白，黄，白が取得された回数が、境界線色：白，白，白が取得された回数よりも一定量以上多い場合に、制御部２０は、既存候補の統計的信頼度が基準を満たすと判定する。むろん、地図車線構造情報３０ｂが示す要素と画像車線構造情報３０ｃが示す要素とが異なっている数を一致している数で除した値が既定の値を超えている場合等に、既存候補の統計的信頼度が基準を満たすと判定される構成であっても良い。
【００５４】
また、連続的に変化し得る性質の要素（変化地点、車線幅）については、地図車線構造情報３０ｂが示す値と画像車線構造情報３０ｃが示す最頻値との差が閾値以上である場合に基準を超えていると判定される構成等を採用可能である。地図車線構造と画像車線構造との差が基準を超えていると判定された要素は、更新対象となる。ただし、本実施形態においては、上述のように、車線数が一致しない場合、他の要素を比較することなく全ての要素が更新対象となる。従って、ステップＳ１３５において制御部２０は、まず、地図車線構造情報３０ｂが示す車線数と、画像車線構造情報３０ｃが示す車線数とを比較し、両者の差が基準を超えている場合には、全ての要素を更新対象とし、他の要素については、差が基準を超えているか否かの判定を省略する。
【００５５】
ステップＳ１３５において、地図車線構造と画像車線構造の差が基準を超えていると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１４０をスキップして地図情報更新処理を終了する。一方、ステップＳ１３５において、地図車線構造と画像車線構造の差が基準を超えていると判定された場合、制御部２０は、地図情報更新部２１ｃの機能により、画像車線構造によって地図車線構造を更新する（ステップＳ１４０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１３５によって更新対象とされた要素について、既存候補の画像車線構造情報３０ｃに基づいて最も確からしい値を特定する。
【００５６】
例えば、変化地点であれば、制御部２０は、既存候補の画像車線構造情報３０ｃの中から変化地点の最頻値を取得し、当該最頻値によって地図車線構造情報３０ｂが示す変化地点を上書きする。また、境界線色であれば、制御部２０は、既存候補の画像車線構造情報３０ｃの中から最頻の境界線色を取得し、当該境界線色によって地図車線構造情報３０ｂを上書きする。例えば、図２Ａに示す例において、既存候補の画像車線構造情報３０ｃが示す最頻の境界線色が白，黄，白である場合、制御部２０は、地図車線構造情報３０ｂが示す境界線色を白，黄，白と更新する。図２Ｂは、図２Ａに示す例において更新後の地図車線構造情報３０ｂを示している。なお、ステップＳ１００で取得された画像車線構造の変化地点から既定範囲内に存在し、最も近い変化地点を有する地図車線構造情報３０ｂが特定されない場合、制御部２０は、既存候補の画像車線構造情報３０ｃを地図車線構造情報３０ｂと見なして新規登録する。
【００５７】
図３Ａ〜図４Ｂは、地図車線構造情報３０ｂが更新される他の例を示している。図３Ａおよび図３Ｂは、地図車線構造情報３０ｂが示す変化地点が実際の変化地点と異なっている場合の更新を説明する図である。図３Ａおよび図３Ｂに示す道路区間は、ノードＮ1から距離Ｌ1，Ｌ3の地点に変化地点が存在する。図３Ａにおいては更新前の地図車線構造情報３０ｂを示しており、ノードＮ1から距離Ｌ1の地点が変化地点とされた地図車線構造情報３０ｂは、道路区間の車線構造を正しく示している。
【００５８】
一方、図３Ａに示す例においては、ノードＮ1から距離Ｌ3の地点が変化地点とされた地図車線構造情報３０ｂは存在せず、代わりにノードＮ1から距離Ｌ2の地点が変化地点とされた地図車線構造情報３０ｂが存在する。従って、当該地図車線構造情報３０ｂは、誤っている。なお、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点が変化地点とされた地図車線構造情報３０ｂにおいて、変化地点以外の要素は道路区間の車線構造を正しく示している。
【００５９】
この例において、地図情報更新処理が実行されると、制御部２０はステップＳ１００において、ノードＮ1から距離Ｌ3の地点が変化地点とされた画像車線構造情報３０ｃを取得する。また、制御部２０はステップＳ１０５において、ノードＮ1から距離Ｌ3の地点から既定範囲内に存在し、最も近い地点が変化地点である情報、すなわち、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点が変化地点である地図車線構造情報３０ｂを取得する。
【００６０】
この結果、制御部２０は、ステップＳ１１０において車線構造が一致しないと判定し、ステップＳ１２０，Ｓ１２５によって画像車線構造情報３０ｃを候補として蓄積していく。従って、車両が同一の道路を複数回走行し、既存候補の統計的信頼度が基準を満たす状態になると、制御部２０は、ステップＳ１３０を経てステップＳ１３５を実行する。そして、地図車線構造情報３０ｂが示す値と画像車線構造情報３０ｃが示す最頻値との差が閾値以上である場合、制御部２０は、地図車線構造と画像車線構造の差が基準を超えていると判定し、変化地点を更新対象とする。
【００６１】
この結果、制御部２０は、ステップＳ１４０において、変化地点の最頻値によって、地図車線構造情報３０ｂが示す変化地点を更新する。図３Ｂにおいては、画像車線構造情報３０ｃに基づいて更新された後の地図車線構造情報３０ｂを示している。すなわち、図３Ｂに示すように、更新後の地図車線構造情報３０ｂにおいては変化地点がノードＮ1から距離Ｌ3の地点となっている。
【００６２】
図４Ａおよび図４Ｂは、地図車線構造情報３０ｂが示す車線数が実際の車線数と異なっている場合の更新を説明する図である。図４Ａおよび図４Ｂに示す道路区間は、ノードＮ1から距離Ｌ1，Ｌ2の地点に変化地点が存在する（車線数が変化する場合、車線幅が徐々に変化するがここでは車線幅の変化が終了して車線幅が一定になる地点を変化地点と見なす）。図４Ａにおいては更新前の地図車線構造情報３０ｂを示しており、ノードＮ1から距離Ｌ1の地点が変化地点とされた地図車線構造情報３０ｂは、道路区間の車線構造を正しく示している。
【００６３】
一方、図４Ａに示す例においては、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点が変化地点とされた地図車線構造情報３０ｂは存在せず、代わりにノードＮ1から距離Ｌ3の地点が変化地点とされた地図車線構造情報３０ｂが存在する。当該地図車線構造情報３０ｂにおいて、車線数は２であり、現実の道路区間において車線数は３であるため、全ての要素において車線構造に誤りがある。
【００６４】
この例において、地図情報更新処理が実行されると、制御部２０はステップＳ１００において、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点が変化地点とされた画像車線構造情報３０ｃを取得する。また、制御部２０はステップＳ１０５において、ノードＮ1から距離Ｌ2の地点から既定範囲内に存在し、最も近い地点が変化地点である情報、すなわち、ノードＮ1から距離Ｌ3の地点が変化地点である地図車線構造情報３０ｂを取得する。
【００６５】
この結果、制御部２０は、ステップＳ１１０において車線構造が一致しないと判定し、ステップＳ１２０，Ｓ１２５によって画像車線構造情報３０ｃを候補として蓄積していく。従って、車両が同一の道路の複数回走行し、既存候補の統計的信頼度が基準を満たす状態になると、制御部２０は、ステップＳ１３０を経てステップＳ１３５を実行する。そして、地図車線構造情報３０ｂが示す車線数と画像車線構造情報３０ｃが示す車線数との差が基準を超えている場合、他の要素を判定することなく、全ての要素を更新対象とする。
【００６６】
この結果、制御部２０は、ステップＳ１４０において、既存候補の画像車線構造情報３０ｃから、変化地点および車線幅の最頻値と、最頻の車線数、境界線種類および境界線色を特定し、これらの情報によって地図車線構造情報３０ｂが示す変化地点を更新する。図４Ｂにおいては、画像車線構造情報３０ｃに基づいて更新された後の地図車線構造情報３０ｂを示している。すなわち、図４Ｂに示すように、更新後の地図車線構造情報３０ｂにおいては全ての要素において車線構造を示す情報が更新されている。
【００６７】
（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、画像車線構造と地図車線構造とが一致しない場合に画像車線構造によって道路の車線構造を示す地図情報を更新する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、地図情報更新システムは、ナビゲーションシステム１０以外の装置、ナビゲーションシステムと通信可能なサーバ等で実現されても良い。また、地図情報更新システムは、車両等に搭載された装置であっても良いし、可搬型の端末によって実現される装置であっても良いし、複数の装置（例えば、クライアントとサーバ）によって実現されるシステムであっても良い。
【００６８】
また、画像車線構造取得部２１ａと地図車線構造取得部２１ｂと地図情報更新部２１ｃとの少なくとも一部が複数の装置に分かれて存在してもよい。例えば、ナビゲーションシステムがサーバに対して通信を介して画像車線構造を送信し、サーバにおいて地図車線構造と画像車線構造とが比較されて地図車線構造が更新される構成等であっても良い。この構成においては、更新後の地図車線構造情報３０ｂが車両に配信されることが好ましい。むろん、上述の実施形態の一部の構成が省略されてもよいし、処理の順序が変動または省略されてもよい。
【００６９】
さらに、地図情報更新システムは、ナビゲーション以外の用途に利用される地図を更新しても良い。例えば、自動運転を実行する自動運転システムは、地図情報を参照して自動運転の目標軌道を生成する。そこで、当該地図情報を更新するシステムとして地図情報更新システムが利用されても良い。
【００７０】
画像車線構造取得部は、車両の周辺の画像に基づいて車両が存在する道路の車線構造である画像車線構造を取得することができればよい。すなわち、車両の周囲の画像に車線の画像が含まれていれば、当該車両の周囲に実際に車線が存在することを特定することができる。従って、画像から車線の画像を抽出することによって車両の周囲に存在する車線の車線構造を取得し、画像車線構造とすることができる。
【００７１】
画像は種々の装置によって取得されて良く、上述のような車両の前方を視野に含むカメラに限定されない。例えば、車両の後方を視野に含むカメラであっても良いし、車両の側方を視野に含むカメラであっても良いし、全方位を視野に含むカメラであっても良いし、複数のカメラが利用されても良い。
【００７２】
車線構造は、地図情報で示される車線に関する情報であれば良く、上述の実施形態のような定義以外にも種々の定義が採用されてよい。例えば、上述の実施形態における車線構造の要素の一部が省略されても良いし、他の要素が追加されても良い。また、地図情報の用途によって変化しても良い。他の要素としては、車線上での規制等が挙げられる。規制としては、種々の例が挙げられ、車線変更の可否や、車線毎の交差点からの退出可能方向、速度規制等が車線構造の一部を構成していても良い。なお、車線変更の可否は車線の境界線で示され得るため、車線の境界線の種類は規制の一種であると見なすこともできる。
【００７３】
地図車線構造取得部は、地図情報が示す道路の車線構造である地図車線構造を取得することができればよい。すなわち、更新対象の道路を車両が走行する前に予め地図情報が定義されており、地図車線構造取得部は当該地図情報を取得することができればよい。地図情報は、種々の用途に利用されてよく、種々の定義がなされていて良い。例えば、経路探索が行われる場合、上述の実施形態のように経路を探索するためのデータ構造（ノードやリンク）を有した地図情報となり、この地図情報に車線構造が付加された状態となる。他にも、例えば、自動運転に利用される地図情報であれば、道路や交差点のより詳細な位置を含むように構成され得る。地図車線構造と、画像車線構造を構成する要素は全て一致していても良いし、一部が一致していても良い。
【００７４】
地図情報更新部は、画像車線構造と、地図車線構造とが一致するか否か判定し、一致しない場合、画像車線構造によって道路の車線構造を示す地図情報を更新することができればよい。すなわち、画像によって実測されることによって特定された画像車線構造が地図車線構造と一致しない場合、画像車線構造が正しく、地図車線構造が誤りであると推定して地図情報を画像車線構造によって更新することができればよい。
【００７５】
なお、画像車線構造と、地図車線構造とが一致するか否かの判定は、種々の手法で行われてよい。例えば、車線構造を示す複数の要素の少なくとも１種が変化している場合に画像車線構造と、地図車線構造とが一致しないと判定されても良いし、複数の種類の要素が変化した場合に画像車線構造と、地図車線構造とが一致しないと判定されても良い。
【００７６】
ステップＳ１３０において、統計的信頼度は種々の手法で特定されて良く、例えば、画像車線構造の変化地点等を複数回取得し、当該変化地点の標準偏差や分散が閾値以下である場合に統計的信頼度が基準を満たすと判定される構成等が採用可能である。また、地図情報を更新する際に利用される変化地点の統計値は、最頻値に限定されず、平均値や中央値等であっても良い。
【００７７】
さらに、本発明のように、画像車線構造と地図車線構造とが一致しない場合に画像車線構造によって道路の車線構造を示す地図情報を更新する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の装置によって実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような手段を備えたナビゲーションシステムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０…ナビゲーションシステム、２０…制御部、２１…地図情報更新プログラム、２１ａ…画像車線構造取得部、２１ｂ…地図車線構造取得部、２１ｃ…地図情報更新部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｂ…地図車線構造情報、３０ｃ…画像車線構造、３０ｃ…画像車線構造情報、４１…ＧＮＳＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…カメラ、４５…ユーザＩ／Ｆ部
【図１】
2019191653.tif 000004
【図２】
2019191653.tif 000005
【図３】
2019191653.tif 000006
【図４】
2019191653.tif 000007
【図５】
2019191653.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月5日(2019.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺の画像に基づいて前記車両が存在する道路の車線構造である画像車線構造を取得する画像車線構造取得部と、
地図情報が示す前記道路の車線構造である地図車線構造を取得する地図車線構造取得部と、
前記画像車線構造と、前記地図車線構造とが一致するか否か判定し、一致しない場合、前記画像車線構造によって前記道路の車線構造を示す前記地図情報を更新する地図情報更新部と、
を備える地図情報更新システム。
【請求項２】
前記画像車線構造は、
カメラから取得した前記画像を解析し、車線の境界線の特徴を取得することによって特定された、前記車両の周囲の車線構造である、
請求項１に記載の地図情報更新システム。
【請求項３】
前記地図情報の更新は、
車線構造が変化する変化地点の前方の車線構造を、前記地図車線構造が示す車線構造から、前記画像車線構造が示す車線構造に変化させる更新である、
請求項１または請求項２に記載の地図情報更新システム。
【請求項４】
前記画像車線構造と、前記地図車線構造とが一致するか否かは、
車線構造を示す複数の要素が一致しているか否かに基づいて判定される、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の地図情報更新システム。
【請求項５】
複数の前記要素は、
車線構造が変化する変化地点、前記道路上の車線の数、前記道路上の車線の境界線の種類、前記道路上の車線の境界線の色、前記道路上の車線の幅、前記道路上の車線毎の規制の少なくともいずれかである、
請求項４に記載の地図情報更新システム。
【請求項６】
前記画像車線構造が示す前記道路上の車線の数と、前記地図車線構造が示す前記道路上の車線の数とが一致しないと判定された場合における前記地図情報の更新は、
車線構造が変化する変化地点の前方の車線構造を、
前記地図車線構造が示す、前記道路上の車線の数、前記道路上の車線の境界線の種類および前記道路上の車線の境界線の色から、
前記画像車線構造が示す、前記道路上の車線の数、前記道路上の車線の境界線の種類および前記道路上の車線の境界線の色に変化させる更新である、
請求項５に記載の地図情報更新システム。
【請求項７】
前記地図情報の更新は、
前記画像車線構造と前記地図車線構造との差が基準を超えた場合に実施される、
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の地図情報更新システム。
【請求項８】
コンピュータを、
車両の周辺の画像に基づいて前記車両が存在する道路の車線構造である画像車線構造を取得する画像車線構造取得部、
地図情報が示す前記道路の車線構造である地図車線構造を取得する地図車線構造取得部、
前記画像車線構造と、前記地図車線構造とが一致するか否か判定し、一致しない場合、前記画像車線構造によって前記道路の車線構造を示す前記地図情報を更新する地図情報更新部、
として機能させる地図情報更新プログラム。