(57)【要約】  地物の表現形式が異なる複数の地図データから差分箇所を適切に検出可能な技術を提供することを目的とする。幾何情報生成部は、複数の地図データに基づいて、各地図データ上の地物の形状を規定する複数の点を通る線の、点における屈曲角度に対応する角度変化量を含む幾何情報を生成する。共通箇所検出部は、複数の地図データ間の対応する共通箇所を検出する。例外箇所判定部は、幾何情報に基づいて、共通箇所が差分箇所に該当するとした判定結果を除外する。
2021005738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の地図データ間の差分を有する箇所である差分箇所を検出する地図差分検出装置であって、
前記複数の地図データに基づいて、各前記地図データ上の地物の形状を規定する複数の点を通る線の、前記点における屈曲角度に対応する角度変化量を含む幾何情報を生成する幾何情報生成部と、
前記複数の地図データ間の対応する箇所である共通箇所を検出する共通箇所検出部と、
前記幾何情報に基づいて、前記共通箇所が前記差分箇所に該当するか否かを判定する差分箇所判定部と、
前記幾何情報に基づいて、前記複数の地図データのうち前記差分箇所に該当すると前記差分箇所判定部で判定された前記共通箇所の局所部分について類似判定を行い、類似判定結果に基づいて前記共通箇所が前記差分箇所に該当するとした判定結果を除外する例外箇所判定部と
を備える、地図差分検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の地図差分検出装置であって、
前記複数の地図データは、
３次元の地図データを投影して生成された２次元の地図データを含む、地図差分検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の地図差分検出装置であって、
前記共通箇所検出部は、
前記複数の地図データ上の前記地物の位置情報に基づいて前記共通箇所を検出する、地図差分検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の地図差分検出装置であって、
前記例外箇所判定部による前記判定結果の除外によって、前記地図データを生成するためのデータ計測時の外部的要因に起因して前記差分箇所に該当すると判定された前記共通箇所を、前記差分箇所から除外する、地図差分検出装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の地図差分検出装置で検出された前記差分箇所と、前記複数の地図データとを統合して、一の地図データを生成する、地図データ統合装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の地図差分検出装置で検出された前記共通箇所及び前記差分箇所の少なくともいずれか１つと、前記複数の地図データ同士とを、識別可能に表示する地図差分表示部を備える、地図差分修正装置。
【請求項７】
請求項６に記載の地図差分修正装置であって、
ユーザからの操作に基づいて前記共通箇所及び前記差分箇所の少なくともいずれか１つを修正する、地図差分修正装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の地図差分修正装置であって、
前記地図差分検出装置は、前記差分箇所の曖昧性の度合である曖昧度も検出し、
前記曖昧度に基づいて、前記地図差分表示部に表示される前記差分箇所の表示態様を決定する表示態様決定部をさらに備える、地図差分修正装置。
【請求項９】
複数の地図データ間の差分を有する箇所である差分箇所を検出する地図差分検出方法であって、
前記複数の地図データに基づいて、各前記地図データ上の地物の形状を規定する複数の点を通る線の、前記点における屈曲角度に対応する角度変化量を含む幾何情報を生成し、
前記複数の地図データ間の対応する箇所である共通箇所を検出し、
前記幾何情報に基づいて、前記共通箇所が前記差分箇所に該当するか否かを判定し、
前記幾何情報に基づいて、前記複数の地図データのうち前記差分箇所に該当すると判定された前記共通箇所の局所部分について類似判定を行い、類似判定結果に基づいて前記共通箇所が前記差分箇所に該当するとした判定結果を除外する、地図差分検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地図差分検出装置、地図データ統合装置、地図差分修正装置、地図差分検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
区画線、路肩縁、道路標識などの車を運転する上で重要な地物を３次元で示す高精度な３次元地図データは、自動運転を実現する上で必要不可欠とされている。自動運転のための３次元地図データ上の地物は、例えばＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）やＭＭＳ（Mobile Mapping System）によって計測された３次元点群データに基づいて図化される。この計測は、車線の分岐や合流などに対応するためにＭＭＳなどで複数回行われたり、地図データを更新するためにＭＭＳなどで再度行われたりする。【０００３】
その計測後、計測時の精度などを考慮して地図データ同士を比較し、重複している領域内の対応する地物同士を統合して一つの地図データを生成する。しかしながら、これらの作業には、多大な労力及び作業コストを要するという問題があった。また、計測データから生成される地図データは、計測時の誤差情報などの影響を受けるため、たとえ同一箇所の地図データであっても完全に一致するとは限らないという問題があった。【０００４】
そこで、地図データ同士で重複している領域と、地図データ同士で差分となる領域とを検出するための地図差分検出装置について様々に提案されている。例えば特許文献１には、地図データから特徴点を算出し、それらのマッチングによって地図データ同士で重複している領域を検出する技術が提案されている。また例えば特許文献２には、重複する領域を統合する際に計測時のノイズなどが含まれる箇所を除外し、統合後の地図データにおいてノイズが反映されないように後処理を行う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０９０２３９号公報
【特許文献２】特開２００９−２５８６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実運用上、地物の表現形式が異なる複数の地図データが複数の計測装置からそれぞれ生成されることがある。このため、従来の地図差分検出装置では、地物の表現形式が異なる複数の地図データから差分箇所を適切に検出することができないという問題があった。この結果、依然として、差分箇所の検出は作業者による目視確認によって行われており、作業者の作業コスト及び負担が高くなっているという問題があった。【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、地物の表現形式が異なる複数の地図データから差分箇所を適切に検出可能な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】
【０００８】
本発明に係る地図差分検出装置は、複数の地図データ間の差分を有する箇所である差分箇所を検出する地図差分検出装置であって、前記複数の地図データに基づいて、各前記地図データ上の地物の形状を規定する複数の点を通る線の、前記点における屈曲角度に対応する角度変化量を含む幾何情報を生成する幾何情報生成部と、前記複数の地図データ間の対応する箇所である共通箇所を検出する共通箇所検出部と、前記幾何情報に基づいて、前記共通箇所が前記差分箇所に該当するか否かを判定する差分箇所判定部と、前記幾何情報に基づいて、前記複数の地図データのうち前記差分箇所に該当すると前記差分箇所判定部で判定された前記共通箇所の局所部分について類似判定を行い、類似判定結果に基づいて前記共通箇所が前記差分箇所に該当するとした判定結果を除外する例外箇所判定部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の地図データに基づいて、各地図データ上の地物の形状を規定する複数の点を通る線の、点における屈曲角度に対応する角度変化量を含む幾何情報を生成し、幾何情報に基づいて、共通箇所が差分箇所に該当するか否かを判定し、幾何情報に基づいて、複数の地図データのうち差分箇所に該当すると判定された共通箇所の局所部分について類似判定を行い、類似判定結果に基づいて共通箇所が差分箇所に該当するとした判定結果を除外する。このような構成によれば、地物の表現形式が異なる複数の地図データから差分箇所を適切に検出することができる。【００１０】
本発明の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る地図データ統合システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る地図差分検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る幾何情報を説明するための図である。
【図４】実施の形態１に係る地図差分検出装置の動作を説明するための図である。
【図５】実施の形態１に係る地図差分検出装置の動作を説明するための図である。
【図６】実施の形態１に係る地図差分検出装置の動作を説明するための図である。
【図７】実施の形態１に係る地図差分検出装置の動作を説明するための図である。
【図８】実施の形態１に係る地図差分検出装置の動作を説明するための図である。
【図９】実施の形態１に係る地図差分検出装置の動作を説明するための図である。
【図１０】実施の形態１に係る地図データ統合装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態２に係る地図差分修正装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態２に係る地図差分修正装置の動作を説明するための図である。
【図１３】実施の形態２に係る地図差分修正装置の動作を説明するための図である。
【図１４】実施の形態２の変形例に係る地図差分修正装置の動作を説明するための図である。
【図１５】その他の変形例に係る地図差分検出装置のハードウェア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】
【００１２】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る地図データ統合システム１の概略構成を示すブロック図である。図１の地図データ統合システム１は、新規作成地図データベース（以下、データベースを「ＤＢ」と記す）２１と接続されている。新規作成地図ＤＢ２１は、新規に計測された計測データから、例えばソフトウェア処理によって作成された地図データが記憶されている。
【００１３】
なお、計測データは、例えば、ＭＭＳ（Mobile Mapping System）のような複数のセンサが搭載された車両装置などによって計測されたデータである。地図データは、例えば、区画線、路肩縁、標識、道路標示、導流帯、トンネル境界線、停止線、信号、横断歩道、踏切、駐車マス線、電柱など、道路上または道路周辺に存在する地物（以下「道路地物」と記すこともある）の位置及び形状に関するデータである。
【００１４】
図１の地図データ統合システム１は、地図データ取得装置１１と、地図差分検出装置１２と、地図差分ＤＢ１３と、地図データ統合装置１４と、統合地図ＤＢ１５とを備える。
【００１５】
地図データ取得装置１１は、新規作成地図ＤＢ２１に記憶された地図データを取得する。
【００１６】
地図差分検出装置１２は、複数の地図データ間の差分を有する箇所である差分箇所を検出する。以下では、地図差分検出装置１２の検出対象となる複数の地図データはいずれも、地図データ取得装置１１で取得された地図データであるものとして説明するが、これに限ったものではない。例えば、当該複数の地図データは、地図データ取得装置１１で取得された地図データ、及び、統合地図ＤＢ１５に記憶された地図データであってもよい。なお、地図差分検出装置１２については、後で詳細に説明する。
【００１７】
地図差分ＤＢ１３は、地図差分検出装置１２で検出された差分箇所の情報を記憶する。
【００１８】
地図データ統合装置１４は、地図差分検出装置１２で検出されて地図差分ＤＢ１３に記憶された差分箇所と、複数の地図データとを統合して、一の地図データである統合地図データを生成する。以下では、地図データ統合装置１４の統合対象となる複数の地図データはいずれも、地図データ取得装置１１で取得された地図データであるものとするがこれに限ったものではない。例えば、当該複数の地図データは、地図データ取得装置１１で取得された地図データ、及び、統合地図ＤＢ１５に記憶された地図データであってもよい。なお、地図データ統合装置１４については、後で詳細に説明する。
【００１９】
統合地図ＤＢ１５は、地図差分検出装置１２で生成された統合地図データを記憶する。統合地図データは、地図データの情報の提供に利用される。また、統合地図データは、新規で作成された地図データの統合を行うための差分箇所が検出されるように、地図差分検出装置１２への入力として利用されてもよい。
【００２０】
＜地図差分検出装置＞
図２は、複数の地図データ間の差分箇所を検出する地図差分検出装置１２の概略構成を示すブロック図である。図２の地図差分検出装置１２は、地図データ取得部１２ａと、幾何情報生成部である幾何情報算出部１２ｂと、差分検出部１２ｃと、地図差分情報出力部１２ｄとを備える。
【００２１】
地図データ取得部１２ａは、地図データ取得装置１１で取得された複数の地図データを取得する。
【００２２】
幾何情報算出部１２ｂは、地図データ取得部１２ａで取得された複数の地図データに基づいて幾何情報を算出する。幾何情報については後で詳細に説明する。
【００２３】
差分検出部１２ｃは、幾何情報算出部１２ｂで算出された幾何情報を用いて、地図データ取得部１２ａで取得された複数の地図データ間の差分箇所、例えば道路地物などの地図データ上の構成要素の差分箇所を検出する。
【００２４】
図２の差分検出部１２ｃは、共通箇所検出部１２ｃａと、差分箇所判定部１２ｃｂと、例外箇所判定部１２ｃｃとを備える。ここでは、差分検出部１２ｃの各構成要素について簡単に説明し、後で詳細に説明する。
【００２５】
共通箇所検出部１２ｃａは、地図データ取得部１２ａで取得された複数の地図データ上の道路地物の位置情報（例えば点列の座標情報）に基づいて、複数の地図データ間の対応する箇所である共通箇所を検出する。共通箇所は、例えば、複数の地図データ間で概ね共通する道路地物またはその一部などである。
【００２６】
差分箇所判定部１２ｃｂは、幾何情報算出部１２ｂで算出された幾何情報に基づいて、共通箇所が差分箇所に該当する否かを判定する。
【００２７】
例外箇所判定部１２ｃｃは、幾何情報に基づいて、複数の地図データのうち差分箇所に該当すると差分箇所判定部１２ｃｂで判定された共通箇所の局所部分について類似判定を行う。そして、例外箇所判定部１２ｃｃは、類似判定結果に基づいて当該共通箇所が差分箇所に該当するとした判定結果を除外する。これにより、後述するように、計測環境など計測時の外部的要因によって正確な地図データが生成されなかったことに起因して差分箇所に該当すると判定されてしまった共通箇所を除外することが可能となる。
【００２８】
地図差分情報出力部１２ｄは、差分検出部１２ｃで検出された差分箇所の情報を地図差分ＤＢ１３などに出力する。つまり、地図差分情報出力部１２ｄは、差分箇所判定部１２ｃｂで差分箇所に該当すると判定された共通箇所のうち、例外箇所判定部１２ｃｃで除外されなかった共通箇所を差分箇所として示す情報を地図差分ＤＢ１３などに出力する。
【００２９】
次に、地図差分検出装置１２が、複数の地図データから、幾何情報の算出及び差分箇所の検出を行う動作について説明する。ここでは一例として、複数の地図データは、区画線や路肩縁などのポリラインとして表現される道路地物と、標識や道路標示などの外接図形として表現される道路地物とを含むものとして以下説明する。なお、これらの道路地物の形状はいずれも、位置情報を有する点列などの複数の点によって規定されるものとする。
【００３０】
位置情報は緯度、経度などで表現される２次元平面内の座標であってもよいし、緯度、経度、標高などで表現される３次元空間内の座標であってもよい。また、道路地物の形状を規定する点は、当該形状の頂点を含んでもよいし、当該形状の両端点を含んでもよいし、当該形状の頂点及び両端点以外の点を含んでもよい。
【００３１】
幾何情報算出部１２ｂは、地図データ取得部１２ａで取得された複数の地図データに基づいて幾何情報を算出する。幾何情報は、図３に示すように、各地図データ上の道路地物の形状を規定する複数の点を通る線の、各点における屈曲角度に対応する角度変化量を含む。つまり、幾何情報は、道路地物の形状を規定する点列の点のうち、一の点と、当該一の点に隣接する前後の点との間の線が、当該一の点においてなす屈曲角度に対応する角度変化量を含む。
【００３２】
本実施の形態１では、道路地物の形状が複数の頂点からなる閉曲線で示される場合には、幾何情報は、閉曲線の周囲長に対する角度変化量の分布として算出される。なお、この分布では、例えば、閉曲線上の予め定められた開始点から測定される閉曲線の周囲長のうちの複数の頂点に対応する位置に、複数の頂点の角度変化量がそれぞれ割り当てられる。
【００３３】
例えば、道路地物が四角形である場合には、４つの頂点に対応する位置に９０度に対応する角度変化量が付与された分布となる。道路地物が三角形である場合には、３つの頂点に対応する位置に１２０度に対応する角度変化量が付与された分布となる。道路地物が円である場合には、複数の頂点に対応する位置にほぼ０度に対応する角度変化量が付与された分布となる。なお、道路地物の形状が複数の点からなる開曲線で示される場合も、上記の開曲線で示される場合と同様に、幾何情報は、開曲線の長さに対する角度変化量の分布として算出される。
【００３４】
幾何情報算出部１２ｂは、車両の進行方向（走行軌跡）に平行な２次元平面内において各種道路地物の形状を示す点列の点から幾何情報を算出する。この際、地図データが３次元空間内の点列の位置情報を有する場合には、幾何情報算出部１２ｂは、図４のように車両の進行方向に平行な２次元平面（ＸＹ平面）内の点列から幾何情報を算出するだけでなく、車両の進行方向に垂直な２次元平面（ＹＺ平面）内の点列からも同様に幾何情報を算出してもよい。つまり、幾何情報算出部１２ｂで幾何情報が算出される複数の地図データは、３次元の地図データを投影して生成された２次元の地図データを含んでもよい。
【００３５】
次に、幾何情報を用いた差分検出部１２ｃ（共通箇所検出部１２ｃａ、差分箇所判定部１２ｃｂ、例外箇所判定部１２ｃｃ）の処理内容について説明する。
【００３６】
図５〜図７は、共通箇所検出部１２ｃａの検出処理を説明するための図である。共通箇所検出部１２ｃａは、複数の地図データから同一の道路地物同士の間の距離、または、同一の道路地物の一部同士の間の距離を算出する。
【００３７】
例えば、共通箇所検出部１２ｃａは、区画線や路肩縁など、ポリラインで表現される道路地物間の距離として、片方のポリライン上の点と、もう一方のポリライン上の点との間の最小距離を算出する。図５の例の場合、線分ＣＤの頂点Ｃ，Ｄのうち線分ＡＢの最近傍の頂点Ｃに対して、頂点Ａまたは頂点Ｂから線分ＣＤの延長線には垂線を引けても、線分ＣＤ内には線分を引けない。この場合、共通箇所検出部１２ｃａは、頂点Ａと頂点Ｃとの間の距離ＡＣと、頂点Ｂと頂点Ｃとの間の距離ＢＣと、頂点Ｃから線分ＡＢへの垂線と線分ＡＢとの交点Ｘと頂点Ｃとの間の距離ＸＣとを求める。そして、共通箇所検出部１２ｃａは、距離ＡＣと距離ＢＣと距離ＸＣとのうち最も短い距離（図５の例では距離ＸＣ）を、線分ＡＢと線分ＣＤとの間の最短距離として決定する。
【００３８】
一方、図６の例のように、標識や道路標示などの外接図形として表現される道路地物間の距離を算出する場合には、共通箇所検出部１２ｃａは、道路地物を規定する頂点から重心座標を算出し、その重心座標同士の距離を道路地物間の距離として算出する。
【００３９】
共通箇所検出部１２ｃａは、算出した道路地物間の距離が、予め指定された閾値（例えば１０ｃｍ）よりも小さい道路地物同士のうち、ポリラインで表現される道路地物を共通箇所として検出する。例えば、図７に示すように、共通箇所検出部１２ｃａは、ポリラインを構成する複数の点の位置情報に基づいて、最近傍となる点同士の距離が上記閾値（例えば１０ｃｍ）よりも近い点を全て包含する矩形を、共通箇所として検出する。
【００４０】
一方、共通箇所検出部１２ｃａは、算出した道路地物間の距離が、予め指定された閾値（例えば２５ｃｍ）よりも大きい道路地物を共通箇所として検出しない。共通箇所として検出されなかった道路地物に対しては、以降で説明する差分箇所判定部１２ｃｂ及び例外箇所判定部１２ｃｃの処理は実行されない。
【００４１】
図８は、差分箇所判定部１２ｃｂの判定処理を説明するための図である。差分箇所判定部１２ｃｂは、共通箇所検出部１２ｃａにより検出された共通箇所について、幾何情報算出部１２ｂで算出された幾何情報を読み出す。そして、差分箇所判定部１２ｃｂは、幾何情報に基づいて、複数の地図データの共通箇所について類似判定を行い、当該類似判定の結果に基づいて、共通箇所が差分箇所に該当するか否かを判定する。
【００４２】
本実施の形態１では、差分箇所判定部１２ｃｂは、幾何情報で示される角度変化量の分布に基づいて、複数の地図データの共通箇所の類似度を算出する。類似度の算出には例えば、ヒストグラム交差法、Ｌ１ノルム、Ｌ２ノルム、Bhattacharyya係数、ＫＬ（Kullback Leibler）ダイバージェンスなどの二つの分布の一致度を示す指標が一つまたは複数用いられる。
【００４３】
そして本実施の形態１では、差分箇所判定部１２ｃｂは、類似度が予め定められた閾値以上であるか否かに基づいて、共通箇所が差分箇所であるか否かを判定する。例えば、類似度が０〜１の間の値として算出される場合には、予め定められた閾値には０．８が用いられる。
【００４４】
差分箇所判定部１２ｃｂは、類似度が予め定められた閾値以上であると判定した場合には共通箇所が差分箇所に該当すると判定せず、類似度が予め定められた閾値未満であると判定した場合には共通箇所が差分箇所に該当すると判定する。なお、差分箇所判定部１２ｃｂで差分箇所に該当すると判定された共通箇所は、次に説明する例外箇所判定部１２ｃｃで除外されるか否かによって差分箇所として用いられるか否かが決まることから、差分箇所候補とみなすことができる。
【００４５】
図８の例では、第１地図データ６２と第２地図データ６３との間の共通箇所６１における角度変化量の分布が比較的大きく異なり、類似度が予め定められた閾値未満であると判定され、共通箇所６１は差分箇所に該当すると判定される。
【００４６】
なお、地図データが３次元空間内の点列の位置情報を有する場合には、差分箇所判定部１２ｃｂは、幾何情報算出部１２ｂで２種類の２次元平面の地図データ（図４）から算出された幾何情報から、２つの類似度をそれぞれ算出してもよい。そして差分箇所判定部１２ｃｂは、２つの類似度がそれぞれに設けた閾値以上であるか否かに基づいて、共通箇所が差分箇所に該当するか否かを判定してもよい。または、差分箇所判定部１２ｃｂは、２つの類似度の相加平均、相乗平均、加重平均などの値が閾値以上であるか否かに基づいて、共通箇所が差分箇所に該当するか否かを判定してもよい。
【００４７】
図９は、例外箇所判定部１２ｃｃの判定処理を説明するための図である。ここで、道路地物が路肩縁であり、ＭＭＳの計測時に並走車が存在する場合、地図データを生成する際に並走車が走行していた区間は路肩縁であると判定され、本来の路肩よりも内側に路肩縁が位置する地図データが生成されることがある。また、経年変化により路肩縁付近の植生が成長して、路肩縁の内側に侵入していた場合、本来直線的な特徴をもつべき路肩縁にいびつな領域が生じた地図データが生成されることがある。
【００４８】
この問題を解決するために、例外箇所判定部１２ｃｃは、差分箇所判定部１２ｃｂで差分箇所に該当すると判定された共通箇所が、以上のような本来差分箇所とすべきでない箇所であるか否かを判定することが可能となっている。
【００４９】
具体的には、例外箇所判定部１２ｃｃは、幾何情報に基づいて、複数の地図データのうち差分箇所に該当すると差分箇所判定部１２ｃｂで判定された共通箇所の局所部分について類似判定を行う。つまり、上述した差分箇所判定部１２ｃｂでは共通箇所全体の幾何情報に基づいた類似判定を行うのに対して、例外箇所判定部１２ｃｃでは共通箇所の局所部分の幾何情報に基づいた類似判定を行う。
【００５０】
図９に示すように本実施の形態１では、例外箇所判定部１２ｃｃは、複数の地図データの共通箇所のうち予め設定された範囲６４を走査させつつ、当該範囲６４内の角度量変化の分布の類似度を算出する。例えば、道路地物が区画線や路肩縁である場合には、範囲６４には、例えば分布の横方向の長さが１ｍ〜１５ｍである範囲が用いられる。
【００５１】
例外箇所判定部１２ｃｃは、共通箇所の大部分において局所部分の類似度が閾値以上であり、共通箇所の一部分において局所部分の類似度が閾値未満であると判定した場合には、当該共通箇所が差分箇所に該当するとした判定結果を除外する。一方、例外箇所判定部１２ｃｃは、共通箇所の大部分において局所部分の類似度が閾値未満であると判定した場合には、当該共通箇所が差分箇所に該当するとした判定結果を維持する。なお、類似度の算出及び閾値には、例えば差分箇所判定部１２ｃｂで説明した類似度の算出及び閾値が用いられる。
【００５２】
図９の大きな矢印の先には、差分箇所判定部１２ｃｂにより差分箇所に該当すると判定された二つの地図データの共通箇所について、例外箇所判定部１２ｃｃの算出結果、つまり局所部分の類似度の結果が示されている。この図９の例では、局所部分の類似度の分布のうち破線の丸を付した箇所においてのみ、類似度が閾値未満であると判定されているため、共通箇所が差分箇所に該当するとした判定結果が除外される。
【００５３】
以上のように、例外箇所判定部１２ｃｃによる判定結果の除外によって、地図データを生成するためのデータ計測時の外部的要因（外乱）に起因して差分箇所に該当すると判定された共通箇所、つまり本来差分箇所とすべきでない共通箇所を差分箇所から除外する。ここで、計測時の外部的要因とは例えば、ＭＭＳが備えるＧＰＳ（Global Positioning System）の受信精度や、カメラの撮影環境、道路の路肩にはみ出した植生、計測車輌の走行時に並走していた車両など、誤った地図データの生成を起こしうる要因となる事象、物体などを指す。なお、予め設定された範囲６４の大きさは、データ計測時の外部的要因の種類によって変更されてもよい。
【００５４】
＜地図データ統合装置＞
図１０は、地図差分検出装置１２で検出されて地図差分ＤＢ１３に記憶された差分箇所と、複数の地図データとを統合して、統合地図データを生成する地図データ統合装置１４の概略構成を示すブロック図である。図１０の地図データ統合装置１４は、地図データ取得部１４ａと、地図差分情報取得部１４ｂと、地図データ統合部１４ｃと、統合地図データ出力部１４ｄとを備える。
【００５５】
地図データ取得部１４ａは、複数の地図データを取得する。地図差分情報取得部１４ｂは、地図差分ＤＢ１３に記憶された差分箇所の情報を取得する。
【００５６】
地図データ統合部１４ｃは、地図データ取得部１４ａで取得された複数の地図データと、地図差分情報取得部１４ｂで取得された差分箇所の情報とに基づいて、統合地図データを生成する。本実施の形態１では、地図データ統合部１４ｃは、地図データ取得部１４ａで取得された複数の地図データのうち、差分箇所判定部１２ｃｂで差分箇所に該当すると判定されなかった共通部分や、例外箇所判定部１２ｃｃで除外された共通部分を統合することによって、統合地図データを生成する。
【００５７】
統合の処理動作としては、例えば、複数の地図データのうち差分箇所と判定されなかった部分について、計測日時などの時刻情報を用いた比較や、各種道路地物の形状に基づいた特徴（線形性や面積など）を算出し、より信頼性の高い部分を採用する方法などを用いてもよい。また、最終的な統合結果については、確認作業を行う作業者によって決定及び修正が行われてもよい。
【００５８】
統合地図データ出力部１４ｄは、地図データ統合部１４ｃで統合された統合地図データを統合地図ＤＢ１５に出力する。
【００５９】
＜実施の形態１のまとめ＞
以上のような本実施の形態１に係る地図差分検出装置１２によれば、角度変化量を含む幾何情報に基づいて差分箇所に該当するか否かを判定する。つまり本実施の形態１によれば、道路地物の表現形式に関係なく道路地物に共通する角度変化量を用いて、差分箇所に該当するか否かを判定する。このような構成によれば、道路地物の表現形式に応じて個別の特徴を考慮する必要がなく、新たに道路地物が増えても差分箇所の検出を行うことができる。また、正確に図化された地図データであれば、算出される幾何情報は各種道路地物を構成する点の数に依存しないため、差分比較の処理の容易化が期待できる。さらに、作業者が差分検出を行わなくて済むため、作業者の負担を低減することができ、作業効率を高めることができることから、例えば、経験の浅い作業者であっても熟練者と同等の作業効率を見込むことができる。
【００６０】
また本実施の形態１によれば、複数の地図データは、３次元の地図データを投影して生成された２次元の地図データを含む。このような構成によれば、３次元の地図データにおいても詳細な差分比較を行うことができる。
【００６１】
また本実施の形態１によれば、共通箇所検出部１２ｃａは、複数の地図データ上の道路地物の位置情報に基づいて共通箇所を検出する。このような構成によれば、複数の地図データ間の総当たり的な比較を行わずに、差分比較を行うべき共通箇所を検出することができる。その一方で、道路地物が完全に同一でない箇所を、差分比較を行うべき共通箇所として検出することができる。このため、差分比較を効率化することができる。
【００６２】
また本実施の形態１によれば、例外箇所判定部１２ｃｃによる判定結果の除外によって、地図データを生成するためのデータ計測時の外部的要因に起因して差分箇所に該当すると判定された共通箇所を、差分箇所から除外する。このような構成によれば、地図データ間の差分比較の結果の信頼性を高めることができる。
【００６３】
また本実施の形態１に係る地図データ統合装置１４によれば、地図差分検出装置１２で検出された差分箇所と、複数の地図データとを統合して、統合地図データを生成する。このような構成によれば、共通箇所についてのどの地図データを採用するかの判断基準を予め設定しておけば、作業者の確認作業を介さずに統合された一の地図データを生成することが可能になる。
【００６４】
＜実施の形態２＞
図１１は、本発明の実施の形態２に係る地図データ統合システム１が備える地図差分修正装置１６の概略構成を示すブロック図である。以下、本実施の形態２に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【００６５】
本実施の形態２では、地図差分ＤＢ１６に、地図差分検出装置１２で検出された差分箇所だけでなく共通箇所及び複数の地図データも適宜記憶される。地図差分修正装置１６は、図１の地図差分ＤＢ１６に接続されており、作業者などのユーザからの操作に基づいて、地図差分ＤＢ１６に記憶された共通箇所及び差分箇所を修正することが可能となっている。
【００６６】
図１１の地図差分修正装置１６は、地図差分情報取得部１６ａと、地図差分表示部１６ｂと、表示態様決定部１６ｃと、操作入力受付部１６ｄと、修正地図情報出力部１６ｅとを備える。
【００６７】
地図差分情報取得部１６ａは、地図差分ＤＢ１６に記憶された差分箇所、共通箇所及び複数の地図データを取得する。
【００６８】
地図差分表示部１６ｂは、図１２に示すように、地図差分検出装置で検出された共通箇所６１及び差分箇所６６と、複数の地図データ（第１地図データ及び第２地図データ）同士とを、識別可能に表示する。表示態様決定部１６ｃは、地図差分表示部１６ｂにおいて識別可能な表示を行うことができるように、道路地物などの表示態様を決定する。表示態様は、例えば、線種、図形の種別、色の種別などを含む。
【００６９】
図１２には、その一例として、共通箇所６１と差分箇所６６とが線種（点線及び一点鎖線）によって識別可能に表示され、第１地図データの道路地物と、第２地図データの道路地物とが線種（通常線及び太線）によって識別可能に表示されている。
【００７０】
操作入力受付部１６ｄは、マウスやキーボードなどの入力装置を通じて、共通箇所６１及び差分箇所６６に対する修正（変更、追加、削除など）を行うための操作をユーザから受け付ける。地図差分修正装置１６は、操作入力受付部１６ｄで受け付けた操作に基づいて共通箇所６１及び差分箇所６６を修正する。図１３の修正例では、第２地図データの共通箇所６１を選択する操作に基づいて、統合地図データのうち第１地図データの共通箇所６１（細線部分）が、第２地図データの共通箇所６１（太線部分）に変更されている。なお、差分箇所６６の修正も同様に行われる。
【００７１】
修正地図情報出力部１６ｅは、修正された地図差分情報を、地図データ統合システム１の外部、地図データ統合装置１４、及び、地図差分ＤＢ１６などに送信する。なお、修正された地図差分情報は、共通箇所６１及び差分箇所６６の修正情報、ひいては統合地図データの修正情報を含む。
【００７２】
＜実施の形態２のまとめ＞
以上のような本実施の形態２に係る地図差分修正装置１６によれば、差分箇所の比較の正確性を高めることができ、かつ、地図差分検出装置１２による差分箇所の漏れを低減することができる。
【００７３】
＜実施の形態２の変形例＞
実施の形態２において、地図差分検出装置１２は、差分箇所の曖昧性の度合である曖昧度も検出してもよい。例えば、地図差分検出装置１２は、差分箇所判定部１２ｃｂの類似判定において類似度と閾値との差を、曖昧度として検出してもよい。
【００７４】
そして、表示態様決定部１６ｃは、図１４に示すように、地図差分検出装置１２で検出された曖昧度に基づいて、地図差分表示部１６ｂに表示される差分箇所６６の表示態様を決定してもよい。なお、図１４の例では、曖昧度に基づいて、差分箇所６６内の道路地物の形状を規定する複数の点６７ａ，６７ｂ，６７ｃの表示態様が決定されており、点６７ａの曖昧度が最も小さく、点６７ｃの曖昧度が最も大きくなっている。
【００７５】
以上のような本変形例に係る地図差分修正装置１６によれば、目視確認を行う作業者は、生成された複数の差分箇所に対して、注視すべき差分箇所を容易に判断できるため、確認作業においてさらなる効率化が期待できる。
【００７６】
＜その他の変形例＞
図１５は、地図差分検出装置１２のハードウェア構成を示すブロック図である。地図差分検出装置１２は、プロセッサ８１ａ及びメモリ８１ｂを含む処理回路８１と、入力装置８２と、外部記憶装置８３と、表示装置８４と、通信装置８５とを備える。ここではまず、処理回路８１以外の構成要素について説明する。なお、処理回路８１以外の構成要素は、地図差分検出装置１２において必須ではない。
【００７７】
入力装置８２は、キーボードやマウスなどで構成され、地図データやユーザからの操作が入力される。なお入力装置８２には、表示装置８４と一体化されたタッチパネルであってもよい。外部記憶装置８３は、例えば、磁気ディスクを備えたハードディスク、あるいは不揮発性メモリを備えたフラッシュメモリなどで構成され、入力装置８２に入力された地図データを記憶する。表示装置８４は、処理回路８１で処理された地図データ、幾何情報、共通箇所及び差分箇所などを表示する。通信装置８５は、処理回路８１で処理された地図データ、幾何情報、共通箇所及び差分箇所などを外部に送信する。
【００７８】
次に、処理回路８１について説明する。なお、上述した図２の幾何情報算出部１２ｂ、共通箇所検出部１２ｃａ、差分箇所判定部１２ｃｂ及び例外箇所判定部１２ｃｃを、以下「幾何情報算出部１２ｂ等」と記す。幾何情報算出部１２ｂ等は、図１５に示す処理回路８１により実現される。すなわち、処理回路８１は、複数の地図データに基づいて角度変化量を含む幾何情報を生成する幾何情報算出部１２ｂと、複数の地図データ間の共通箇所を検出する共通箇所検出部１２ｃａと、幾何情報に基づいて、共通箇所が差分箇所に該当するか否かを判定する差分箇所判定部１２ｃｂと、幾何情報に基づいて、複数の地図データのうち差分箇所に該当すると差分箇所判定部１２ｃｂで判定された共通箇所の局所部分について類似判定を行い、類似判定結果に基づいて共通箇所が差分箇所に該当するとした判定結果を除外する例外箇所判定部１２ｃｃと、を備える。処理回路８１には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサが適用されてもよい。プロセッサには、例えば、中央処理装置、処理装置、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）などが該当する。
【００７９】
処理回路８１が専用のハードウェアである場合、処理回路８１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。幾何情報算出部１２ｂ等の各部の機能それぞれは、処理回路を分散させた回路で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。
【００８０】
図１５のように、処理回路８１がプロセッサを含む場合、幾何情報算出部１２ｂ等の機能は、ソフトウェア等との組み合わせにより実現される。なお、ソフトウェア等には、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェア及びファームウェアが該当する。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリに格納される。またメモリには、地図データ、幾何情報、共通箇所及び差分箇所なども適宜記憶される。
【００８１】
図１５に示すように、処理回路８１に適用されるプロセッサ８１ａは、メモリ８１ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、地図差分検出装置１２は、処理回路８１により実行されるときに、複数の地図データに基づいて角度変化量を含む幾何情報を生成するステップと、複数の地図データ間の共通箇所を検出するステップと、幾何情報に基づいて、共通箇所が差分箇所に該当するか否かを判定するステップと、幾何情報に基づいて、複数の地図データのうち差分箇所に該当すると判定された共通箇所の局所部分について類似判定を行い、類似判定結果に基づいて共通箇所が差分箇所に該当するとした判定結果を除外するステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ８１ｂを備える。換言すれば、このプログラムは、幾何情報算出部１２ｂ等の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ８１ｂ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）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、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（Digital Versatile Disc）、そのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
【００８２】
以上、幾何情報算出部１２ｂ等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、幾何情報算出部１２ｂ等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、幾何情報算出部１２ｂ等の一部については専用のハードウェアとしての処理回路８１などでその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ８１ａとしての処理回路８１がメモリ８１ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
【００８３】
以上のように、処理回路８１は、ハードウェア、ソフトウェア等、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ことができる。
【００８４】
また、以上で説明した地図差分検出装置１２は、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）、ナビゲーション装置及びＤＭＳ（Driver Monitoring System）装置などの車両装置と、携帯電話、スマートフォン及びタブレットなどの携帯端末を含む通信端末と、車両装置及び通信端末の少なくとも１つにインストールされるアプリケーションの機能と、サーバとを適宜に組み合わせてシステムとして構築される地図差分検出システムにも適用することができる。この場合、以上で説明した地図差分検出装置１２の各機能あるいは各構成要素は、前記システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。
【００８５】
なお、以上については地図差分検出装置１２のハードウェア構成について説明したが、地図データ統合装置１４及び地図差分修正装置１６についても同様である。
【００８６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００８７】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、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、本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】
【００８８】
１２  地図差分検出装置、１２ｂ  幾何情報算出部、１２ｃａ  共通箇所検出部、１２ｃｂ  差分箇所判定部、１２ｃｃ  例外箇所判定部、１４  地図データ統合装置、１６  地図差分修正装置、１６ｂ  地図差分表示部、１６ｃ  表示態様決定部、６１  共通箇所、６６  差分箇所。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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