(57)【要約】  高精度地図データにおける道路形状を正確かつ滑らかに補間した道路形状補間データを生成して利用することが可能な高精度地図データ利用装置の提供を目的とする。高精度地図データ利用装置は、地図データ取得部と補間データ生成部とを含む。地図データ取得部は、車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の曲線の程度を表すデータとして、道路の曲率または道路の方位角のデータを含む道路形状データを、車両の特定位置に基づいて取得する。補間データ生成部は、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、複数の区間の各々の間における道路の曲線の程度の変化が滑らかになるように、道路形状データが補間された道路形状補間データを生成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の特定位置に応じた高精度地図データを利用する高精度地図データ利用装置であって、
前記車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の曲線の程度を表すデータとして、前記道路の曲率または前記道路の方位角の前記データを含む道路形状データを、前記車両の前記特定位置に基づいて取得する地図データ取得部と、
前記道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、前記複数の区間の各々の間における前記道路の前記曲線の程度の変化が滑らかになるように、前記道路形状データが補間された道路形状補間データを生成する補間データ生成部と、を備える高精度地図データ利用装置。
【請求項２】
前記予め定められた曲線関数は、３次関数またはクロソイド曲線を示す関数を含む、請求項１に記載の高精度地図データ利用装置。
【請求項３】
前記道路形状データを含む前記高精度地図データを格納する高精度地図データベースをさらに備え、
前記地図データ取得部は、前記高精度地図データベースから前記道路形状データを取得する、請求項１に記載の高精度地図データ利用装置。
【請求項４】
前記補間データ生成部は、前記道路形状データとして前記道路の前記曲率および前記道路の前記方位角の両方の前記データに基づいて、前記道路形状補間データを生成する、請求項１に記載の高精度地図データ利用装置。
【請求項５】
前記車両の現在位置を取得する高精度測位部と、
前記車両の前記現在位置に対応する前記特定位置、または、前記車両の前記現在位置に基づく前記車両の前記走行経路に含まれる前記特定位置と、前記道路形状補間データとに基づいて、前記車両の運転支援を行う高度運転支援システムが前記特定位置における前記運転支援を行う場合に使用する道路情報を生成する高度運転支援システム用データ生成部と、
前記道路情報を前記高度運転支援システムに出力する高度運転支援システム用データ出力部と、をさらに備える、請求項１に記載の高精度地図データ利用装置。
【請求項６】
前記車両の前記走行経路上の前記特定位置と前記特定位置における前記高精度地図データとに基づいて生成される道路情報であって、前記特定位置における前記車両の運転支援を行うための前記道路情報を取得する高度運転支援システム用データ入力部と、
前記道路情報に基づいて、前記特定位置における前記車両の前記運転支援を行う高度運転支援システムアプリケーションと、をさらに備え、
前記地図データ取得部は、前記高度運転支援システム用データ入力部にて取得された前記道路情報から、前記特定位置における前記道路形状データを取得し、
前記高度運転支援システムアプリケーションは、前記補間データ生成部が前記道路形状データに基づいて生成した前記道路形状補間データを含む前記道路情報に基づいて、前記車両の前記運転支援を行う、請求項１に記載の高精度地図データ利用装置。
【請求項７】
車両の特定位置に応じた高精度地図データを利用する高精度地図データ利用方法であって、
前記車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の曲線の程度を表すデータとして、前記道路の曲率または前記道路の方位角の前記データを含む道路形状データを、前記車両の前記特定位置に基づいて取得し、
前記道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、前記複数の区間の各々の間における前記道路の前記曲線の程度の変化が滑らかになるように、前記道路形状データが補間された道路形状補間データを生成する、高精度地図データ利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度地図データ利用装置および高精度地図データ利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）アプリケーション、または自動運転用プログラムが使用するための高精度でコンパクトな地図データベース（地図ＤＢ）の実現が望まれている。【０００３】
しかし、地図ＤＢが、一般的な道路リンク形状を、ＸＹ座標で示される形状補間点の点列のみで表現する方法を採用する場合、地図ＤＢの容量は増大する。その容量削減のため、道路形状を近似した場合には、道路形状と実際の形状とに誤差が生じる場合がある。【０００４】
そこで、特許文献１に提案されている地図データ生成装置は、道路形状を表現する形状点列と、それらをつなぐ円弧に基づいて、地図データで表現される形状と実物の形状との差を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１８／７８７２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＡＤＡＳアプリケーションは、車両のハンドル制御などを行うための情報として、道路の正確な曲率または方位角の情報を含んでいる高精度地図データを要求する。【０００７】
高精度地図ＤＢが道路形状をノード等の座標点ごとの円弧列で表現している場合、座標点Ｑｉ（ｘｉ、ｙｉ）から座標点Ｑｉ＋１（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）の間の曲率は、一定値Ｒｉである。道路形状が円弧列で表現されているため、２つの円弧の接続点における道路の方位角に関する連続性および精度が低下する場合がある。【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、高精度地図データにおける道路形状を正確かつ滑らかに補間した道路形状補間データを生成して利用することが可能な高精度地図データ利用装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る高精度地図データ利用装置は、車両の特定位置に応じた高精度地図データを利用する。高精度地図データ利用装置は、地図データ取得部と補間データ生成部とを含む。地図データ取得部は、車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の曲線の程度を表すデータとして、道路の曲率または道路の方位角のデータを含む道路形状データを、車両の特定位置に基づいて取得する。補間データ生成部は、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、複数の区間の各々の間における道路の曲線の程度の変化が滑らかになるように、道路形状データが補間された道路形状補間データを生成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高精度地図データにおける道路形状を正確かつ滑らかに補間した道路形状補間データを生成して利用する高精度地図データ利用装置の提供が可能である。【００１１】
本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１における高精度地図データ利用装置の構成を示すブロック図である。
【図２】高精度地図データ利用装置が有する処理回路の構成の一例を示す図である。
【図３】高精度地図データ利用装置が有する処理回路の構成の別の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における高精度地図データ利用方法を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２における高精度（High definition, ＨＤ）ロケータおよびＡＤＡＳの構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２における高精度地図データ利用方法を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態２における曲率データの補間の概略を示す図である。
【図８】実施の形態３におけるＨＤロケータおよびＡＤＡＳの構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態３における高精度地図データ利用方法を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態４におけるＨＤロケータおよびＡＤＡＳの構成を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態４における高精度地図利用方法を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態５における高精度地図データ利用装置およびそれに関連して動作する装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１における高精度地図データ利用装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１４】
高精度地図データ利用装置１００は、地図データ取得部１０と補間データ生成部２０とを含む。
【００１５】
地図データ取得部１０は、車両の特定位置に基づいて道路形状データを取得する。車両の特定位置とは、例えば、車両の現在位置、車両の走行経路上の走行予定位置等である。道路形状データとは、車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の曲線の程度を表すデータであり、その道路の曲率データまたは道路の方位角データを含む。
【００１６】
地図データ取得部１０は、例えば、高精度地図データベース（以下、高精度地図ＤＢという。）から、車両の特定位置に対応する道路形状データを取得する。高精度地図ＤＢは、曲率フォーマットが採用された高精度地図データを格納している。言い換えると、高精度地図ＤＢは、道路の区間ごとに、道路の曲線の程度を表すデータとして曲率データまたは方位角データを格納している。
【００１７】
補間データ生成部２０は、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、道路形状補間データを生成する。道路形状補間データとは、複数の区間の各々の間における道路の曲線の程度の変化が滑らかになるように、道路形状データが補間されたデータである。例えば、車両の走行経路上の一の区間の道路の曲率と、その隣の区間の道路の曲率とが異なる場合、一の区間と隣の区間との接続点において、曲率が急激に変化する。補間データ生成部２０は、その一の区間と隣の区間との間における曲率の変化が滑らかになるように、予め定められた曲線関数に基づいて、それら区間における曲率データを補間する。例えば、補間データ生成部２０は、一の区間内および隣の区間内の複数の位置における曲率を求めて補間することにより、道路形状補間データを生成する。その道路形状補間データを含む高精度地図データは、例えば、車両の位置を高精度に測位するため、または、ＡＤＡＳにおける車両の運転支援に利用される。
【００１８】
図２は、高精度地図データ利用装置１００が有する処理回路９０の構成の一例を示す図である。地図データ取得部１０および補間データ生成部２０の各機能は、処理回路９０により実現される。すなわち、処理回路９０は、地図データ取得部１０および補間データ生成部２０を有する。
【００１９】
処理回路９０が専用のハードウェアである場合、処理回路９０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせた回路等である。地図データ取得部１０および補間データ生成部２０の各機能は、複数の処理回路により個別に実現されてもよいし、１つの処理回路によりまとめて実現されてもよい。
【００２０】
図３は、高精度地図データ利用装置１００が有する処理回路の構成の別の一例を示す図である。処理回路は、プロセッサ９１とメモリ９２とを有する。プロセッサ９１がメモリ９２に格納されるプログラムを実行することにより、地図データ取得部１０および補間データ生成部２０の各機能が実現される。例えば、プログラムとして記述されたソフトウェアまたはファームウェアがプロセッサ９１により実行されることにより各機能が実現される。このように、高精度地図データ利用装置１００は、プログラムを格納するメモリ９２と、そのプログラムを実行するプロセッサ９１とを有する。
【００２１】
プログラムには、高精度地図データ利用装置１００が、車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の曲線の程度を表すデータとして、道路の曲率または道路の方位角のデータを含む道路形状データを、車両の特定位置に基づいて取得し、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、複数の区間の各々の間における道路の曲線の程度の変化が滑らかになるように、道路形状データが補間された道路形状補間データを生成する機能が記述されている。また、プログラムは、地図データ取得部１０および補間データ生成部２０の手順または方法をコンピュータに実行させるものである。
【００２２】
プロセッサ９１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等である。メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。または、メモリ９２は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
【００２３】
上述した地図データ取得部１０および補間データ生成部２０の各機能は、一部が専用のハードウェアによって実現され、他の一部がソフトウェアまたはファームウェアにより実現されてもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現する。
【００２４】
図４は、実施の形態１における高精度地図データ利用方法を示すフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ１にて、地図データ取得部１０は、車両の特定位置に基づいて道路形状データを取得する。道路形状データは、車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の曲線の程度を表すデータであり、道路の曲率データまたは道路の方位角データを含む。
【００２６】
ステップＳ２にて、補間データ生成部２０は、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、道路形状補間データを生成する。道路形状補間データは、複数の区間の各々の間における道路の曲線の程度の変化が滑らかになるように、道路形状データが補間されたデータである。以上で、高精度地図データ利用方法が終了する。
【００２７】
以上をまとめると、実施の形態１における高精度地図データ利用装置１００は、車両の特定位置に応じた高精度地図データを利用する。高精度地図データ利用装置１００は、地図データ取得部１０と補間データ生成部２０とを含む。地図データ取得部１０は、車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の曲線の程度を表すデータとして、道路の曲率または道路の方位角のデータを含む道路形状データを、車両の特定位置に基づいて取得する。補間データ生成部２０は、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、複数の区間の各々の間における道路の曲線の程度の変化が滑らかになるように、道路形状データが補間された道路形状補間データを生成する。
【００２８】
このような高精度地図データ利用装置１００は、高精度地図データにおける道路形状を正確かつ滑らかに補間した道路形状補間データを生成して利用することを可能にする。
【００２９】
また、実施の形態１における高精度地図利用方法は、車両の特定位置に応じた高精度地図データを利用する。高精度地図データ利用方法は、車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の曲線の程度を表すデータとして、道路の曲率または道路の方位角のデータを含む道路形状データを、車両の特定位置に基づいて取得し、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、複数の区間の各々の間における道路の曲線の程度の変化が滑らかになるように、道路形状データが補間された道路形状補間データを生成する。
【００３０】
このような高精度地図利用方法は、高精度地図データにおける道路形状を正確かつ滑らかに補間した道路形状補間データを生成して利用することを可能にする。
【００３１】
＜実施の形態２＞
実施の形態２における高精度地図データ利用装置および高精度地図利用方法を説明する。実施の形態２は実施の形態１の下位概念であり、実施の形態２における高精度地図データ利用装置は、実施の形態１における高精度地図データ利用装置１００の各構成を含む。なお、実施の形態１と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００３２】
実施の形態２における高精度地図データ利用装置の地図データ取得部１０および補間データ生成部２０は、高精度（High definition, ＨＤ）ロケータに含まれる。つまり、実施の形態２における高精度地図データ利用装置は、ＨＤロケータに対応する。
【００３３】
図５は、実施の形態２におけるＨＤロケータ１１０および高度運転支援システム（Advanced Driver Assistance System, ＡＤＡＳ）２００の構成を示すブロック図である。
【００３４】
ＨＤロケータ１１０は、車両の運転支援を行うための道路情報を、ＡＤＡＳ２００に出力する。ＡＤＡＳ２００は、ＨＤロケータ１１０が出力する道路情報を用いて、車両のオートクルーズや加減速制御など車両の運転支援制御を行う。
【００３５】
ＨＤロケータ１１０は、高精度地図ＤＢ４０、地図ＡＰＩ（Application Programming Interface）部３０、高精度測位部６０、ＡＤＡＳ用データ生成部７０およびＡＤＡＳ用データ出力部８０を含む。また、地図ＡＰＩ部３０および高精度地図ＤＢ４０は、地図アクセスユニット５０を構成している。また、実施の形態２における地図ＡＰＩ部３０は、地図データ取得部１０および補間データ生成部２０を含む。
【００３６】
ＡＤＡＳ２００は、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０およびＡＤＡＳアプリケーション２２０を含む。
【００３７】
センサ部１２０は、車両の位置を検出するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）、車速を検出する車速センサ、車両の加速度を検出するジャイロ等を含む。センサ部１２０は、それら検出したデータをセンサ情報として出力する。センサ部１２０は、ＨＤロケータ１１０の外部に設けられていてもよいし、ＨＤロケータ１１０に内蔵されていてもよい。
【００３８】
高精度測位部６０は、センサ部１２０からＧＮＳＳによる位置情報を取得し、地図ＡＰＩ部３０に出力する。また、高精度測位部６０は、その地図ＡＰＩ部３０にて取得される高精度地図データと、センサ部１２０にて検出されたセンサ情報とに基づいて、車両の高精度な位置を測定する。
【００３９】
ＡＤＡＳ用データ生成部７０は、高精度測位部６０から車両の位置情報を取得し、地図ＡＰＩ部３０から高精度地図データを取得する。ＡＤＡＳ用データ生成部７０は、車両の位置情報と高精度地図データとに基づいて、ＡＤＡＳアプリケーション２２０が必要とする車両の走行経路における高精度な道路情報を生成する。道路情報は、道路の位置情報、形状情報、属性情報、地物情報などを含む。道路の位置情報とは、車両の走行経路の前方における車線中心線もしくは区画線の絶対座標または相対座標等の情報である。形状情報とは、道路の曲率または分岐等の形状に関する情報であり、例えば、道路形状データまたは道路形状補間データに対応する。属性情報とは、道路属性、車線属性、トンネル、線種などの情報である。地物情報とは、標識、料金所などの情報である。
【００４０】
高精度地図ＤＢ４０は、曲率フォーマットが採用されたＡＤＡＳ２００用の高精度な地図ＤＢである。高精度地図ＤＢ４０は、座標点の点列の代わりに円弧列データ、つまり曲率データを格納することでデータ量を圧縮している。言い換えると、高精度地図ＤＢ４０における高精度地図データは、道路の区間ごとに、その区間の道路の曲線の程度を表す道路形状データを含む。その道路形状データは、その区間における道路の曲率データである。高精度地図ＤＢ４０は、曲率データに代えて、道路の方位角データを格納していてもよい。または、高精度地図ＤＢ４０は、曲率データおよび方位角データの両方を格納していてもよい。実施の形態２においては、主に、高精度地図ＤＢ４０が道路形状データとして曲率データを格納している例を説明する。
【００４１】
地図ＡＰＩ部３０は、高精度測位部６０もしくはＡＤＡＳ用データ生成部７０、またはＨＤロケータ１１０の外部からの要求に従って、高精度地図ＤＢ４０から高精度地図データを取得して、必要なデータを抽出する。そして、地図ＡＰＩ部３０は、抽出したデータを高精度測位部６０またはＡＤＡＳ用データ生成部７０に出力する。地図ＡＰＩ部３０は、処理速度の高速化のためキャッシュを有してもよい。
【００４２】
地図データ取得部１０は、高精度地図ＤＢ４０から、車両の特定位置に対応する道路形状データを取得する。車両の特定位置とは、例えば、高精度測位部６０によって測定される車両の現在位置、または、車両の現在位置に基づいて探索された走行経路上の任意の位置であって、車両が走行する予定の位置である。
【００４３】
補間データ生成部２０は、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、道路形状補間データを生成する。道路形状補間データとは、複数の区間の各々の間における道路の曲線の程度の変化が滑らかになるように、道路形状データが補間されたデータである。予め定められた曲線関数とは、好ましくは、３次関数またはクロソイド曲線を示す関数である。
【００４４】
補間データ生成部２０は、道路形状データとして３つの座標点で構成される隣り合う２つの区間に対応する２つの曲率データに基づいて、道路形状に特有のクロソイド区間を推定し、予め定められた関数によって曲率データを補間する。より具体的には、補間データ生成部２０は、２つの区間内の複数の位置にそれぞれ対応する複数の曲率を、予め定められた関数によって補間する。また、補間データ生成部２０は、より多くの複数の区間に対応する２つ以上の曲率データに基づいて、各区間の間における曲率の変化が滑らかになるように、道路形状補間データを生成してもよい。
【００４５】
地図ＡＰＩ部３０は、補間データ生成部２０で生成された道路形状補間データを含む高精度地図データを、高精度測位部６０またはＡＤＡＳ用データ生成部７０に出力する。そして、高精度測位部６０は、上記のように、センサ情報と高精度地図データとに基づいて、高精度に、車両の位置を測定する。または、ＡＤＡＳ用データ生成部７０は、車両の位置情報と高精度地図データとに基づいて、ＡＤＡＳアプリケーション２２０が必要とする車両の走行経路における高精度な道路情報を生成する。
【００４６】
ＡＤＡＳ用データ出力部８０は、高精度測位部６０から出力される車両の高精度な位置情報、およびＡＤＡＳ用データ生成部７０から出力される高精度な道路情報を、予め定められたフォーマットで、高精度ロケータの外部に出力する。ここでは、ＡＤＡＳ用データ出力部８０は、それら高精度な車両の位置情報と道路情報とを、ＡＤＡＳ２００に出力する。なお、ＡＤＡＳ用データ出力部８０は、ＡＤＡＳ用データ生成部７０に組み込まれていてもよい。
【００４７】
ＡＤＡＳ用データ入力部２１０は、ＨＤロケータ１１０から道路情報等の種々のデータを取得し、ＡＤＡＳアプリケーション２２０に提供する。
【００４８】
ＡＤＡＳアプリケーション２２０は、ＡＤＡＳ２００で実行されるアプリケーションである。ＡＤＡＳアプリケーション２２０は、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０によって取得された道路情報等を用いて、車両のオートクルーズ、レーンキープ、カーブ警報の出力、前照灯の点灯制御、加減速制御など車両の運転支援制御を行う。
【００４９】
ＨＤロケータ１１０は、図２または図３に示される処理回路を有し、高精度地図ＤＢ４０、地図ＡＰＩ部３０、高精度測位部６０、ＡＤＡＳ用データ生成部７０およびＡＤＡＳ用データ出力部８０の各機能は、その処理回路によって実現される。また、ＡＤＡＳ２００も、図２または図３に示される処理回路を有し、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０およびＡＤＡＳアプリケーション２２０の各機能は、その処理回路によって実現される。つまり、ＡＤＡＳアプリケーション２２０は処理回路で実行される。
【００５０】
図６は、実施の形態２における高精度地図データ利用方法を示すフローチャートである。
【００５１】
ステップＳ１０にて、地図ＡＰＩ部３０は、地図取得要求を受け付ける。地図取得要求は、高精度測位部６０またはＡＤＡＳ用データ生成部７０から出力される。地図取得要求には、高精度地図ＤＢ４０から取得すべき高精度地図データに対応する車両の位置情報、および、その位置において取得すべき情報であって、高精度地図データが含む情報の種別を含む。
【００５２】
地図取得要求の位置情報は、車両の特定位置の情報を含む。地図取得要求の位置情報は、例えば、緯度および経度の座標などの地点で示される情報あってもよいし、その地点を中心とした範囲で示される情報であってもよい。または、その位置情報は、高精度地図ＤＢ４０におけるリンク識別子および取得距離で示される情報であってもよい。
【００５３】
地図取得要求の種別は、例えば、道路形状の情報、車線形状の情報、道路属性の情報などを含む。例えば、その種別が道路形状の情報である場合、地図取得要求は、車両の特定位置に対応する区間の道路形状データを取得する要求である。
【００５４】
地図ＡＰＩ部３０は、地図取得要求の受信をトリガとして、以下のステップに示される処理を開始する。
【００５５】
ステップＳ２０にて、地図データ取得部１０は、地図取得要求に基づいて、高精度地図ＤＢ４０から、高精度地図データを取得する。具体的には、地図データ取得部１０は、車両の特定位置に対応する高精度地図データ、および、地図取得要求の種別で指定されたデータを検索して取得する。この際、地図ＡＰＩ部３０のキャッシュに、地図取得要求に対応するデータが記憶されている場合には、地図データ取得部１０は、それら高精度地図データおよび種別で指定されたデータをキャッシュから取得してもよい。
【００５６】
ステップＳ３０にて、地図ＡＰＩ部３０は、地図取得要求に道路形状データの取得要求が含まれているか否かを判定する。地図取得要求に、道路形状データの取得要求が含まれている場合、ステップＳ２０において、地図データ取得部１０は、高精度地図データとして、特定位置に対応する区間の道路形状データを既に取得しているため、ステップＳ４０が実行される。地図取得要求に、道路形状データが含まれていない場合、ステップＳ５０が実行される。
【００５７】
ステップＳ４０にて、補間データ生成部２０は、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、道路形状補間データを生成する。ここでは、補間データ生成部２０は、連続する２つ以上の区間に対応する２つ以上の曲率データに基づいて、道路形状補間データを生成する。
【００５８】
図７は、実施の形態２における道路形状データと道路形状補間データとを示す図である。図７における破線は、高精度地図ＤＢ４０から取得された高精度地図データに含まれる曲率データ、つまり道路形状データを示す。高精度地図データは、区間（位置Ｐｎから位置Ｐｎ＋１）ごとに、一定の曲率データを含む。位置Ｐｎは、高精度地図データにおいて、道路形状を表現する座標点、ノード等に対応する。一の区間ＳＣｎの曲率と、その隣の区間ＳＣｎ＋１の曲率とが異なるため、一の区間ＳＣｎと隣の区間ＳＣｎ＋１との接続点において、曲率が急激に変化している。補間データ生成部２０は、その一の区間ＳＣｎと隣の区間ＳＣｎ＋１との間における曲率の変化が滑らかになるように、３次関数またはクロソイド曲線を示す関数に基づいて、曲率データを補間する。この際、補間データ生成部２０は、例えば、各区間の中点における補間後の曲率が、補間前の曲率に一致するように曲率データを補間することが好ましい。その際、補間データ生成部２０は、直線または２次関数等で中点を結ぶなどの処理を行っても良い。図７における実線は、補間後の曲率データ、つまり道路形状補間データを示す。各区間の間において、不連続であった曲率データが滑らかにつながっている。
【００５９】
ステップＳ５０にて、地図ＡＰＩ部３０は、高精度地図データを、地図取得要求の出力先である高精度測位部６０もしくはＡＤＡＳ用データ生成部７０に出力する。この際、ステップＳ４０の処理を経ている場合、地図ＡＰＩ部３０は、道路形状補間データを含む高精度地図データを出力する。上述したように、高精度測位部６０は、その高精度地図データとセンサ情報とに基づいて、車両の高精度な位置を測定する。または、ＡＤＡＳ用データ生成部７０は、その高精度地図データと車両の位置情報とに基づいて、ＡＤＡＳアプリケーション２２０が必要とする高精度な道路情報を生成する。それらは、ＡＤＡＳアプリケーション２２０によって使用される。以上で、高精度地図データ利用方法が終了する。
【００６０】
上記の地図データ取得部１０は、曲率データに代えて、特定位置に対応する区間の方位角データを取得してもよい。そして、補間データ生成部２０は、道路の方位角データに基づいて、道路形状補間データを生成してもよい。その場合であっても、上記と同様の効果を奏する。または、補間データ生成部２０は、曲率データと方位角データとの両方に基づいて、道路形状補間データを生成してもよい。その場合、道路形状補間データの補間精度が向上する。
【００６１】
以上をまとめると、実施の形態２における予め定められた曲線関数は、３次関数またはクロソイド曲線を示す関数を含む。
【００６２】
このようなＨＤロケータ１１０は、道路形状補間データの補間精度が向上する。例えば、実際の道路形状と道路形状補間データとの誤差が低減する。
【００６３】
また、実施の形態２におけるＨＤロケータ１１０の補間データ生成部２０は、道路形状データとして道路の曲率および道路の方位角の両方のデータに基づいて、道路形状補間データを生成する。
【００６４】
このようなＨＤロケータ１１０によれば、道路形状補間データの補間精度が向上する。
【００６５】
また、実施の形態２におけるＨＤロケータ１１０は、高精度測位部６０と、ＡＤＡＳ用データ生成部７０と、ＡＤＡＳ用データ出力部８０と、を含む。高精度測位部６０は、車両の現在位置を取得する。ＡＤＡＳ用データ生成部７０は、車両の現在位置に対応する特定位置、または、車両の現在位置に基づく車両の走行経路に含まれる特定位置と、道路形状補間データとに基づいて、道路情報を生成する。道路情報とは、車両の運転支援を行うＡＤＡＳ２００が特定位置における運転支援を行う場合に使用する情報である。ＡＤＡＳ用データ出力部８０は、道路情報をＡＤＡＳ２００に出力する。
【００６６】
このようなＨＤロケータ１１０は、ＡＤＡＳ２００による車両の運転支援の正確性を向上させることができる。
【００６７】
＜実施の形態３＞
実施の形態３における高精度地図データ利用装置および高精度地図利用方法を説明する。実施の形態３は実施の形態１の下位概念であり、実施の形態３における高精度地図データ利用装置は、実施の形態１における高精度地図データ利用装置１００の各構成を含む。なお、実施の形態１または２と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００６８】
図８は、実施の形態３におけるＨＤロケータ１１１およびＡＤＡＳ２００の構成を示すブロック図である。実施の形態３における地図データ取得部１０および補間データ生成部２０は、ＨＤロケータ１１１に含まれる。つまり、実施の形態３における高精度地図データ利用装置は、ＨＤロケータ１１１に対応する。
【００６９】
地図データ取得部１０は、ＨＤロケータ１１１の地図ＡＰＩ部３０に設けられている。補間データ生成部２０は、ＨＤロケータ１１１のＡＤＡＳ用データ生成部７０に設けられている。地図ＡＰＩ部３０およびＡＤＡＳ用データ生成部７０以外のＨＤロケータ１１１の構成およびＡＤＡＳ２００の構成は、実施の形態２と同様である。
【００７０】
ＨＤロケータ１１１は、図２または図３に示される処理回路を有し、高精度地図ＤＢ４０、地図ＡＰＩ部３０、高精度測位部６０、ＡＤＡＳ用データ生成部７０およびＡＤＡＳ用データ出力部８０の各機能は、その処理回路によって実現される。また、ＡＤＡＳ２００も、図２または図３に示される処理回路を有し、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０およびＡＤＡＳアプリケーション２２０の各機能は、その処理回路によって実現される。
【００７１】
図９は、実施の形態３における高精度地図データ利用方法を示すフローチャートである。図９に示される処理は、高精度測位部６０から地図内の車両の位置情報を受信したタイミング、もしくは、予め設定されていた周期で繰り返し実行される。
【００７２】
ステップＳ１１０にて、地図データ取得部１０は、最新の高精度地図における車両の現在位置の情報を取得する。地図データ取得部１０は、その現在位置の情報を高精度測位部６０から直接取得してもよいし、高精度測位部６０から周期的に送信される最新の現在位置の情報を記憶し、その記憶された現在位置の情報を取得してもよい。
【００７３】
ステップＳ１２０にて、地図データ取得部１０は、車両の最新の位置情報に基づいて、その位置を含む範囲の高精度地図データを、高精度地図ＤＢ４０から取得する。そして、ＡＤＡＳ用データ生成部７０は、高精度地図データを取得する。
【００７４】
ステップＳ１３０にて、地図ＡＰＩ部３０またはＡＤＡＳ用データ生成部７０は、その高精度地図データに道路形状データとして曲率データが含まれているか否かを判定する。曲率データが含まれている場合、ステップＳ１４０が実行される。曲率データが含まれていない場合、ステップＳ１５０が実行される。
【００７５】
ステップＳ１４０にて、補間データ生成部２０は、曲率データと予め定められた曲線関数とに基づいて、道路形状補間データを生成する。このステップは、実施の形態２のステップＳ４０と同様である。
【００７６】
ステップＳ１５０にて、ＡＤＡＳ用データ生成部７０は、車両の位置情報と、高精度地図データとに基づいて、ＡＤＡＳアプリケーション２２０が必要とする道路情報であって、車両の走行経路の道路情報を生成する。この際、ステップＳ１４０の処理を経ている場合、ＡＤＡＳ用データ生成部７０は、車両の位置情報と、道路形状補間データを含む高精度地図データとに基づいて、道路情報を生成する。ＡＤＡＳ用データ出力部８０は、ＡＤＡＳ２００に道路情報を出力する。道路情報は、ＡＤＡＳアプリケーション２２０によって使用される。以上で、高精度地図データ利用方法が終了する。
【００７７】
＜実施の形態４＞
実施の形態４における高精度地図データ利用装置および高精度地図利用方法を説明する。実施の形態４は実施の形態１の下位概念であり、実施の形態４における高精度地図データ利用装置は、実施の形態１における高精度地図データ利用装置１００の各構成を含む。なお、実施の形態１から３のいずれかと同様の構成および動作については説明を省略する。
【００７８】
図１０は、実施の形態４におけるＨＤロケータ１１２およびＡＤＡＳ２０１の構成を示すブロック図である。実施の形態４における地図データ取得部１０および補間データ生成部２０は、ＡＤＡＳ２０１に含まれる。つまり、実施の形態４における高精度地図データ利用装置は、ＡＤＡＳ２０１に対応し、さらにＨＤロケータ１１２を含む。地図ＡＰＩ部３０以外のＨＤロケータ１１２の構成およびＡＤＡＳ用データ入力部２１０以外のＡＤＡＳ２０１の構成は、実施の形態２と同様である。
【００７９】
ＡＤＡＳ用データ生成部７０は、高精度測位部６０から取得される車両の位置情報と、地図ＡＰＩ部３０から取得される高精度地図データとに基づいて、ＡＤＡＳアプリケーション２２０が必要とする車両の走行経路における高精度な道路情報を生成する。道路情報は、車両の走行経路の特定位置における道路形状データを含む。
【００８０】
地図データ取得部１０および補間データ生成部２０は、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０に設けられている。
【００８１】
地図データ取得部１０は、ＡＤＡＳ用データ生成部７０から出力される道路情報に含まれる道路形状データを取得する。その道路形状データは、車両の特定位置に対応するデータである。
【００８２】
補間データ生成部２０は、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、道路形状補間データを生成する。その生成方法は、実施の形態１から３のいずれかと同様である。
【００８３】
ＡＤＡＳ用データ入力部２１０は、道路形状補間データを含む道路情報をＡＤＡＳアプリケーション２２０に出力する。
【００８４】
ＨＤロケータ１１２は、図２または図３に示される処理回路を有し、高精度地図ＤＢ４０、地図ＡＰＩ部３０、高精度測位部６０、ＡＤＡＳ用データ生成部７０およびＡＤＡＳ用データ出力部８０の各機能は、その処理回路によって実現される。また、ＡＤＡＳ２０１も、図２または図３に示される処理回路を有し、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０およびＡＤＡＳアプリケーション２２０の各機能は、その処理回路によって実現される。
【００８５】
図１１は、実施の形態４における高精度地図利用方法を示すフローチャートである。図１１に示される処理は、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０がＡＤＡＳアプリケーション２２０からデータ取得要求を受け付けた場合に実行される。例えば、ＡＤＡＳアプリケーションは、車両から特定の距離だけ前方の位置など、車両の特定位置における高精度地図データを要求する。または、図１１に示される処理は、ＨＤロケータ１１２から道路情報を受信した場合、あるいは予め定められた周期で実行される。
【００８６】
ステップＳ２１０にて、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０は、ＨＤロケータ１１２から受信した道路情報に基づいて、ＡＤＡＳアプリケーション２２０に必要なデータを取得する。ＡＤＡＳアプリケーション２２０に必要なデータは、ＡＤＡＳアプリケーション２２０からの要求によって選択されてもよいし、予め定められたデータであってもよい。ここでは、地図データ取得部１０は、走行経路における道路形状データとしての曲率データを取得する。
【００８７】
ステップＳ２２０にて、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０は、道路情報から取得されたデータに曲率データが含まれているか否かを判定する。曲率データが含まれている場合、ステップＳ２３０が実行される。曲率データが含まれていない場合、ステップＳ２４０が実行される。
【００８８】
ステップＳ２３０にて、補間データ生成部２０は、曲率データと予め定められた曲線関数とに基づいて、道路形状補間データを生成する。このステップは、実施の形態２のステップＳ４０と同様である。
【００８９】
ステップＳ２４０にて、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０は、道路情報をＡＤＡＳアプリケーション２２０に出力する。この際、ステップＳ２３０の処理を経ている場合、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０は、道路形状補間データを含む道路情報をＡＤＡＳアプリケーション２２０に出力する。以上で、高精度地図データ利用方法が終了する。
【００９０】
実施の形態４においては、補間データ生成部２０は、ＡＤＡＳ用データ入力部に設けられている例が示されたが、補間データ生成部２０は、ＡＤＡＳアプリケーションに設けられていてもよい。上記と同様に作用する。
【００９１】
以上をまとめると、実施の形態４における高精度地図データ利用装置は、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０と、ＡＤＡＳアプリケーション２２０と、を含む。ＡＤＡＳ用データ入力部２１０は、車両の走行経路上の特定位置と特定位置における高精度地図データとに基づいて生成される道路情報であって、特定位置における車両の運転支援を行うための道路情報を取得する。ＡＤＡＳアプリケーション２２０は、道路情報に基づいて、特定位置における車両の運転支援を行う。地図データ取得部１０は、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０にて取得された道路情報から、特定位置における道路形状データを取得する。ＡＤＡＳアプリケーション２２０は、補間データ生成部２０が道路形状データに基づいて生成した道路形状補間データを含む道路情報に基づいて、車両の運転支援を行う。
【００９２】
このような高精度地図データ利用装置は、ＡＤＡＳ２０１による車両の運転支援の正確性を向上させることができる。
【００９３】
＜実施の形態５＞
以上の各実施の形態に示された高精度地図データ利用装置は、ナビゲーション装置と、通信端末と、サーバと、これらにインストールされるアプリケーションの機能とを適宜に組み合わせて構築されるシステムにも適用することができる。ここで、ナビゲーション装置とは、例えば、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）などを含む。通信端末とは、例えば、携帯電話、スマートフォンおよびタブレットなどの携帯端末を含む。
【００９４】
図１２は、実施の形態５における高精度地図データ利用装置１００およびそれに関連して動作する装置の構成を示すブロック図である。
【００９５】
高精度地図データ利用装置１００および通信装置１３０がサーバ３００に設けられている。高精度地図データ利用装置１００は、車両１に設けられたＨＤロケータ１１０から通信装置１４０および通信装置１３０を介して車両１の位置の情報を取得する。高精度地図データ利用装置１００は、その車両１の位置に対応する道路形状データと、予め定められた曲線関数とに基づいて、道路形状補間データを生成する。ＡＤＡＳ２００は、道路形状補間データを含む高精度地図データに基づいて生成される道路情報により、車両１の運転支援を実行する。なお、ＡＤＡＳ２００がサーバ３００に設けられていてもよい。
【００９６】
このように、高精度地図データ利用装置１００がサーバに配置されることにより、車載装置の構成を簡素化することができる。
【００９７】
また、高精度地図データ利用装置１００の機能あるいは構成要素の一部がサーバに設けられ、他の一部が車両に設けられるなど、分散して配置されてもよい。
【００９８】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００９９】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【０１００】
１０  地図データ取得部、２０  補間データ生成部、３０  地図ＡＰＩ部、４０  高精度地図ＤＢ、６０  高精度測位部、７０  ＡＤＡＳ用データ生成部、８０  ＡＤＡＳ用データ出力部、１００  高精度地図データ利用装置、１１０  ＨＤロケータ、１２０  センサ部、２００  ＡＤＡＳ、２１０  ＡＤＡＳ用データ入力部、２２０  ＡＤＡＳアプリケーション。
【図１】
2020250368.tif 000003
【図２】
2020250368.tif 000004
【図３】
2020250368.tif 000005
【図４】
2020250368.tif 000006
【図５】
2020250368.tif 000007
【図６】
2020250368.tif 000008
【図７】
2020250368.tif 000009
【図８】
2020250368.tif 000010
【図９】
2020250368.tif 000011
【図１０】
2020250368.tif 000012
【図１１】
2020250368.tif 000013
【図１２】
2020250368.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月9日(2021.6.9)
【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】
車両の特定位置に応じた高精度地図データを利用する高精度地図データ利用装置であって、
前記高精度地図データと、前記車両に設けられたセンサ部から出力されるセンサ情報と、に基づいて、前記車両の現在位置として車線単位の高精度な位置を測定する高精度測位部と、
前記車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の車線の曲線の程度を表す曲率データまたは方位角データを含む車線単位の道路形状データを、前記高精度地図データとして格納する高精度地図データベースから、前記車両の前記現在位置に対応する前記特定位置における前記車線単位の前記道路形状データ、または、前記車両の前記現在位置に基づく前記車両の前記走行経路上の前記特定位置における前記車線単位の前記道路形状データを取得する地図データ取得部と、
前記道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、前記複数の区間の各々の間における前記道路の前記曲線の程度の変化が滑らかになるように、前記道路形状データが補間された道路形状補間データを生成する補間データ生成部と、
前記特定位置と前記道路形状補間データとに基づいて、前記車両の運転支援を行う高度運転支援システムが前記特定位置における前記運転支援を行う場合に使用する車線単位の道路情報を生成する高度運転支援システム用データ生成部と、
前記車線単位の前記道路情報を前記高度運転支援システムに出力する高度運転支援システム用データ出力部と、を備える高精度地図データ利用装置。
【請求項２】
前記予め定められた曲線関数は、３次関数またはクロソイド曲線を示す関数を含む、請求項１に記載の高精度地図データ利用装置。
【請求項３】
前記高精度地図データベースをさらに備える、請求項１に記載の高精度地図データ利用装置。
【請求項４】
前記補間データ生成部は、前記道路形状データとして前記道路の前記曲率データおよび前記道路の前記方位角データの両方に基づいて、前記道路形状補間データを生成する、請求項１に記載の高精度地図データ利用装置。
【請求項５】
前記特定位置における前記車両の前記運転支援を行うための前記道路情報を取得する高度運転支援システム用データ入力部と、
前記道路情報に基づいて、前記特定位置における前記車両の前記運転支援を行う高度運転支援システムアプリケーションと、をさらに備える、請求項１に記載の高精度地図データ利用装置。
【請求項６】
車両の特定位置に応じた高精度地図データを利用する高精度地図データ利用方法であって、
前記高精度地図データと、前記車両に設けられたセンサ部から出力されるセンサ情報と、に基づいて、前記車両の現在位置として車線単位の高精度な位置を測定し、
前記車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の車線の曲線の程度を表す曲率データまたは方位角データを含む車線単位の道路形状データを、前記高精度地図データとして格納する高精度地図データベースから、前記車両の前記現在位置に対応する前記特定位置における前記車線単位の前記道路形状データ、または、前記車両の前記現在位置に基づく前記車両の前記走行経路上の前記特定位置における前記車線単位の前記道路形状データを取得し、
前記道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、前記複数の区間の各々の間における前記道路の前記曲線の程度の変化が滑らかになるように、前記道路形状データが補間された道路形状補間データを生成し、
前記特定位置と前記道路形状補間データとに基づいて、前記車両の運転支援を行う高度運転支援システムが前記特定位置における前記運転支援を行う場合に使用する車線単位の道路情報を生成し、
前記車線単位の前記道路情報を前記高度運転支援システムに出力する、高精度地図データ利用方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る高精度地図データ利用装置は、車両の特定位置に応じた高精度地図データを利用する。高精度地図データ利用装置は、高精度測位部と、地図データ取得部と、補間データ生成部と、高度運転支援システム用データ生成部と、高度運転支援システム用データ出力部と、を含む。高精度測位部は、高精度地図データと、車両に設けられたセンサ部から出力されるセンサ情報と、に基づいて、車両の現在位置として車線単位の高精度な位置を測定する。地図データ取得部は、車両の走行経路上の複数の区間の各々における道路の車線の曲線の程度を表す曲率データまたは方位角データを含む車線単位の道路形状データを、高精度地図データとして格納する高精度地図データベースから、車両の現在位置に対応する特定位置における車線単位の道路形状データ、または、車両の現在位置に基づく車両の走行経路上の特定位置における車線単位の道路形状データを取得する。補間データ生成部は、道路形状データと予め定められた曲線関数とに基づいて、複数の区間の各々の間における道路の曲線の程度の変化が滑らかになるように、道路形状データが補間された道路形状補間データを生成する。高度運転支援システム用データ生成部は、特定位置と道路形状補間データとに基づいて、車両の運転支援を行う高度運転支援システムが特定位置における運転支援を行う場合に使用する車線単位の道路情報を生成する。高度運転支援システム用データ出力部は、車線単位の道路情報を高度運転支援システムに出力する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
図１１は、実施の形態４における高精度地図利用方法を示すフローチャートである。図１１に示される処理は、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０がＡＤＡＳアプリケーション２２０からデータ取得要求を受け付けた場合に実行される。例えば、ＡＤＡＳアプリケーション２２０は、車両から特定の距離だけ前方の位置など、車両の特定位置における高精度地図データを要求する。または、図１１に示される処理は、ＨＤロケータ１１２から道路情報を受信した場合、あるいは予め定められた周期で実行される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
実施の形態４においては、補間データ生成部２０は、ＡＤＡＳ用データ入力部２１０に設けられている例が示されたが、補間データ生成部２０は、ＡＤＡＳアプリケーション２２０に設けられていてもよい。上記と同様に作用する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
このように、高精度地図データ利用装置１００がサーバ３００に配置されることにより、車載装置の構成を簡素化することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
また、高精度地図データ利用装置１００の機能あるいは構成要素の一部がサーバ３００に設けられ、他の一部が車両に設けられるなど、分散して配置されてもよい。
【国際調査報告】
2020250368.tif 000015
2020250368.tif 000016
2020250368.tif 000017
2020250368.tif 000018