信息管理装置、车辆及信息管理方法与流程

本发明涉及使用三维地图信息的信息管理装置、车辆及信息管理方法。

背景技术：

近年来，开发了利用搭载于车辆上的摄像机、激光雷达等各种传感器，一边感应本车辆周边一边自动行驶的车辆。

为了实现该自动驾驶功能，需要具有正确的道路信息的三维地图信息。正确的道路信息例如是不仅包含道路宽度、车道、标识等详细的位置信息，还包含道路的坡度、道路的凹凸、路肩的凹凸等信息的三维信息。

使用该三维地图信息生成用于使车辆进行自动驾驶直至到达目的地的行驶指示信息。车辆基于该行驶指示信息，加上搭载于车辆上的各种传感器检测的实时的车辆周边的三维信息，能够自动行驶至目的地(例如，专利文献1)。

为了生成三维地图信息，使用搭载有高精度的摄像机、激光雷达等各种传感器的专用的测量车辆。这些各种传感器例如被设置在车辆的车顶的上方部分(例如，专利文献2)。

另外，现有的使用三维地图信息的信息管理装置的一例中，在判定为基于车载摄像机的拍摄图像识别到的道路形状和由存储的道路地图数据得出的道路形状不同时，将包含该道路信息不同的地点及在该地点的拍摄图像的信息发送给外部的管理服务器。

管理服务器中存储有道路地图数据中的道路形状与基于车载摄像机图像的实际的道路形状不同的地点相关的信息。在更新道路地图数据时，得到需要修正道路地图数据的部位的信息，因此，能够减少更新的时间(例如，专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2009－199572号公报

专利文献2：(日本)特开2000－74669号公报

专利文献3：(日本)特开2009－69900号公报

技术实现要素：

本发明提供能够对用于生成三维地图信息的测量车辆与使用该三维地图信息的车辆的测量条件的差异进行修正的信息管理装置。

本发明一方面的信息管理装置具有差值(difference extraction)提取部和判定部。差值提取部提取由车辆检测到的车辆周边三维信息与三维地图信息的差值作为差值信息。判定部判定提取到的差值信息是否为车辆所固有的差值。

本发明一方面的信息管理方法包含：提取由车辆检测到的车辆周边三维信息与三维地图信息的差值作为差值信息的差值提取步骤；判定所述差值信息是否为所述车辆所固有的差值的判定步骤。

本发明在判定为差值信息是车辆所固有的差值的情况下，基于差值信息生成修正信息。由此，能够对用于生成三维地图信息的测量车辆与使用该三维地图信息的车辆的测量条件的差异进行修正。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的信息管理装置及周边构成的块图；

图2是表示本发明实施方式的信息管理装置的动作例的流程图；

图3是说明测量车辆与使用三维地图信息的车辆的测量条件的差异的图。

具体实施方式

在说明本发明的实施方式之前，简单地说明现有的信息管理装置中的问题点。为了通过利用专利文献2所示的技术生成的三维地图信息实现专利文献1所示的自动驾驶，需要使三维地图信息准确。另一方面，道路的状态总是发生变化。因此，通过专利文献3所示的技术更新三维地图信息是有用的。

但是，在通过专利文献3所示的技术更新三维地图信息的情况下，存在以下的课题。

实际搭载于进行自动驾驶的车辆上的各种传感器与生成三维地图信息的搭载于测量车辆上的各种传感器不同。例如，搭载于测量车辆上的各种传感器被设置在车辆的车顶的上方部分，但搭载于进行自动驾驶的车辆上的各种传感器有时搭载于保险杠周边。

这样，当各种传感器的安装位置不同时，例如即使是道路上的同一高低差，也可能会被探测为不同的高度。这样，根据安装位置的不同，例如，车辆检测的物体的高度会与三维地图信息中所含的物体的高度有所不同。

不仅安装位置的差异，还会产生因各种传感器的精度、或性能的差异而导致的差别。各种传感器的精度或性能例如是传感器的分辨率、传感器的搜索范围。

这种测量车辆与实际使用三维地图信息的车辆的因传感器状态引起的差异(以下为“测量条件的差异”)在通过专利文献3所示的技术更新地图信息时成为问题。

在专利文献3所示的技术中，将有关道路地图数据中的道路形状与基于车载摄像机图像的道路形状不同的地点的信息存储于管理服务器中。但是，即使在判定为道路地图数据中的道路形状与基于车载摄像机图像的道路形状不同的情况下，实际的道路形状也不会产生不同，有时是测量条件的差异带来的差异。其结果，有时会发生虽然没有不同的信息但作为有不同的信息更新地图信息的情况。

这样，专利文献3所示的技术因为未考虑测量条件的差异，所以存在有时不能正确地更新地图信息的问题。

为了实现专利文献1所示的那种自动驾驶，需要三维地图信息是正确的，但如果不能修正测量条件的差异，则就不能正确地更新三维地图信息，其结果认为可能不能实现安全的自动驾驶。

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，以下，用于说明各实施方式的全图中，同一要素标注同一符号，省略重复的说明。

以下，参照图1～图3详细说明本发明的实施方式。首先，使用图1说明信息管理装置及周边构成。

[信息管理装置的构成]

本实施方式的信息管理装置1由自动驾驶辅助服务器400及车载装置100构成。车载装置100是搭载于车辆200的装置，自动驾驶辅助服务器400是设置于车辆200外的计算机。

车载装置100和自动驾驶辅助服务器400通过网络300可相互通信。自动驾驶辅助服务器400也与图1的其它车辆500等的车辆200以外的车辆可相互通信。

作为网络300，典型而言是无线通信网络，但在电动汽车等进行充电时，在经由有线的充电线缆进行通信的情况等下，也可以应用有线通信。接着，对车载装置100及自动驾驶辅助服务器400的详细构成进行说明。

[车载装置的构成]

车载装置100包含检测部110、车辆侧通信部120、车辆侧控制部130、车辆侧信息存储部140、GPS接收部150、通知部160、操作部170及驱动部180。

检测部110检测车辆200周边的三维信息(以下称作车辆周边三维信息)。检测部110包含摄像机111及激光雷达112。

摄像机111例如由多个摄像机构成，根据各摄像机取得的二维图像的差异可以检测车辆周边三维信息。另外，激光雷达112可以向车辆200周边发送激光脉冲，根据从反射波返回的时间测量距车辆周边的物体的距离，检测车辆周边三维信息。也可以扫描激光束来检测车辆周边的物体的形状。检测部110也可以包含上述以外的传感器。

车辆侧通信部120经由网络300与自动驾驶辅助服务器400收发各种信息。车辆侧通信部120例如通过使用便携式电话线路的无线通信进行通信。车辆侧通信部120通过车辆侧控制部130进行控制。

车辆侧控制部130例如是包含CPU(中央运算处理装置)及RAM(Random Access Memory)的运算装置，进行信息的收发及各部分的控制。车辆侧控制部130与检测部110、车辆侧通信部120、车辆侧信息存储部140、GPS接收部150、通知部160、操作部170及驱动部180连接。

具体而言，车辆侧控制部130由行驶控制部131、车辆周边三维信息提取部132、差值提取部133、判定部134、及车辆周边三维信息修正部135构成。参照图2，之后详细叙述车辆侧控制部130所具有的各部分的功能。

车辆侧信息存储部140由硬盘、RAM(Random Access Memory)等可进行信息的存储的装置构成。车辆侧信息存储部140可通过车辆侧控制部130的控制而进行各种信息的读出、写入。

通过车辆侧控制部130的控制，车辆侧信息存储部140及车辆侧通信部120也可以相互收发信息。

具体而言，车辆侧信息存储部140包含车辆固有修正信息存储部141、三维地图信息存储部142、差值信息存储部143、行驶指示信息存储部144、及车辆周边三维信息存储部145。

车辆侧信息存储部140可以由单一的存储装置构成，也可以由多个存储装置构成。参照图2，之后详细叙述车辆侧信息存储部140存储的各信息。

GPS接收部150接收来自多个GPS(Global Positioning System)卫星的信号，通过将所接收的信号解调，取得显示车辆200的当前位置的位置信息。GPS接收部150将所取得的位置信息输出到车辆侧控制部130。

通知部160通过显示器、扬声器、促动器等声音、光、及振动的至少一种对驾驶者通知各种信息。通知部160由车辆侧控制部130进行控制。

操作部170是开关、触摸面板等用户可操作的设备。作为用户的驾驶者通过操作操作部170，可以指定进行有关自动驾驶的各种设定。在此，“自动驾驶”是使车辆自动行驶至目的地的功能，是指通过驾驶者进行的驾驶操作以外使车辆自动移动的所有功能。

驱动部180产生使车辆的车轮旋转的驱动力。驱动部180例如是电动机、各种发动机。在手动驾驶时，驱动部180基于驾驶者的加减速操作进行控制。另一方面，在执行自动驾驶时，驱动部180由行驶控制部131直接控制。

[自动驾驶辅助服务器的构成]

接着，详细叙述自动驾驶辅助服务器400的构成。自动驾驶辅助服务器400是具有作为运算部的CPU(中央运算处理装置)、作为服务器侧信息存储部410的RAM(Random Access Memory)及硬盘、通信装置、作为信息输出部的显示器或印刷装置、及输入操作者的操作指令的输入装置等的计算机。

自动驾驶辅助服务器400为包含服务器侧信息存储部410、服务器侧控制部420、及服务器侧通信部430的构成。接着，对服务器侧信息存储部410、服务器侧控制部420及服务器侧通信部430的详细构成进行说明。

服务器侧信息存储部410由硬盘、RAM(Random Access Memory)等可进行信息的存储的装置构成。服务器侧信息存储部410可以通过服务器侧控制部420的控制而进行各种信息的读出、写入。

通过服务器侧控制部420的控制，服务器侧信息存储部410及服务器侧通信部430也可以相互收发信息。

具体而言，服务器侧信息存储部410包含差值信息存储部411、车辆固有修正信息存储部412、行驶指示信息存储部413、三维地图信息存储部414、及目的地信息存储部415。

服务器侧信息存储部410可以由单一的存储装置构成，也可以由多个存储装置构成。参照图2，之后详细叙述服务器侧信息存储部410存储的各信息。

服务器侧控制部420例如是包含CPU(中央运算处理装置)及RAM(Random Access Memory)的运算装置，进行信息的收发、及各部的控制。

具体而言，服务器侧控制部420由车辆固有修正信息生成部421、收集部422、行驶指示信息生成部423、及三维地图信息更新部424构成。参照图2，之后详细叙述服务器侧控制部420所具有的各部分的功能。

服务器侧通信部430经由网络300与车辆200进行各种信息的收发。服务器侧通信部430与车辆侧通信部120同样地例如通过使用便携式电话线路的无线通信进行通信。服务器侧通信部430通过服务器侧控制部420进行控制。服务器侧通信部430也可以与车辆200以外的其它车辆(例如车辆500)进行通信。

[车载装置及自动驾驶辅助服务器的动作]

图2是表示本实施方式的车载装置及自动驾驶辅助服务器的动作例的流程图。图2的处理具体而言由车辆侧控制部130及服务器侧控制部420进行。S101～S107是车辆侧控制部130的处理动作。另外，S201～S206是服务器侧控制部420的处理动作。

首先，在通过操作部170的用户操作等而开始自动驾驶模式时，车辆侧控制部130下载三维地图信息及车辆固有修正信息(S101)。

服务器侧控制部420接收到下载的指示后，以从服务器侧通信部430发送存储于三维地图信息存储部414的三维地图信息、及存储于车辆固有修正信息存储部412的车辆固有修正信息的方式进行控制(S201)。

车载装置100接收到的三维地图信息被存储在三维地图信息存储部142。另外，车载装置100接收到的车辆固有修正信息被存储在车辆固有修正信息存储部141。

存储于三维地图信息存储部414的三维地图信息是基于由用于生成三维地图信息的专用的测量车辆测量的结果而生成的信息。

三维地图信息是与位置信息相对应的信息。三维地图信息中，作为正确的道路信息，例如不仅包含道路宽度、车道、标识等详细的位置信息，还包含含有道路的坡度、道路的凹凸、路肩的凹凸等信息的三维信息。后述车辆固有修正信息。

接着S101，车辆周边三维信息提取部132基于检测部110的检测结果取得当前时刻的车辆200的周边的三维信息即车辆周边三维信息(S102)。取得的车辆周边三维信息被存储在车辆周边三维信息存储部145。车辆周边三维信息与GPS接收部150检测到的车辆200的当前位置进行关联，并存储在车辆周边三维信息存储部145。

接着S102，车辆周边三维信息修正部135读出存储于车辆周边三维信息存储部145的车辆周边三维信息，使用存储于车辆固有修正信息存储部141的车辆固有修正信息进行了修正后，再次将其存储于车辆周边三维信息存储部145(S103)。后述该详细处理。

接着S103，差值提取部133提取由车辆200检测到的车辆周边三维信息与三维地图信息的差值作为差值信息(S104)。这里所说的差值例如是三维地图信息中不存在的物体包含在车辆周边三维信息中的情况。另外，差值也有是基于测量车辆与使用三维地图信息的车辆的测量条件的差异而产生的差值。所提取的差值信息被存储于差值信息存储部143。

差值提取部133使用与车辆200检测到车辆周边三维信息时的车辆200的当前位置信息相对应的三维地图信息，提取差值信息。由此，可以在相同位置的信息间进行比较。

接着S104，判定部134判定差值信息是否是车辆200所固有的差值(S105)。

在此，判定部134判定的车辆200所固有的差值是指基于用于车辆200检测车辆周边三维信息的检测部110的安装位置、检测部110的精度、及检测部110的性能中的至少一个的差值。

该判定结果与所提取的差值信息对应，作为差值信息的一部分存储于差值信息存储部143。

车辆侧控制部130将存储于差值信息存储部143的差值信息发送给自动驾驶辅助服务器400。服务器侧控制部420接收到差值信息后(S202中为是)，将接收到的差值信息存储于差值信息存储部411。在未接收到差值信息的情况下(S202中为否)，服务器侧控制部420再次执行S202。

车辆固有修正信息生成部421在接收到的差值信息为判定部134判定为车辆200所固有的差值的信息的情况下(S203中为是)，基于存储于差值信息存储部411的差值信息，生成对由车辆200检测到的车辆周边三维信息进行修正的车辆固有修正信息(S204)。

车辆固有修正信息生成部421生成的车辆固有修正信息被存储于车辆固有修正信息存储部412。

车辆固有修正信息例如以规定的系数、规定的长度、优先度等表示。例如，在通过统计学的处理掌握了车辆周边三维信息与三维地图信息的差值以一定的比例偏移的情况下，车辆固有修正信息生成部421以车辆周边三维信息乘以规定的系数的方式生成车辆固有修正信息。在以预定的长度偏移的情况下，车辆固有修正信息生成部421也可以以使车辆周边三维信息增减规定的长度的方式生成车辆固有修正信息。

车辆周边三维信息修正部135在上述的S103的处理中，基于车辆固有修正信息修正车辆周边三维信息。通过该处理，由差值提取部133提取的差值接近测量车辆与车辆200的测量条件的差异带来的差值以外的差异、即三维信息的真实的差异。

接着S204，行驶指示信息生成部423基于存储于三维地图信息存储部414的三维地图信息、及存储于目的地信息存储部415的目的地信息，生成用于车辆200进行自动驾驶的行驶指示信息。

目的地信息是包含车辆200朝向的目的地的位置信息的信息，预先从车辆200接收并存储。

具体而言，行驶指示信息生成部423运算用于到达目的地的、车辆200用于自动行驶的详细的车道位置、速度、加速度等，并将其作为行驶指示信息。运算出的行驶指示信息被存储于行驶指示信息存储部413(S205)。

服务器侧控制部420将行驶指示信息、及车辆固有修正信息发送给车辆200(S206)。车辆侧控制部130在接收到行驶指示信息、及车辆固有修正信息的情况下(S106中为是)，将行驶指示信息存储到行驶指示信息存储部144，将车辆固有修正信息存储到车辆固有修正信息存储部141。车辆侧控制部130在未接收到行驶指示信息的情况下(S106中为否)，再次执行S106。

在接收到行驶指示信息、及车辆固有修正信息的情况下(S106中为是)，行驶控制部131基于存储到行驶指示信息存储部144的行驶指示信息控制车辆200的行驶(S107)。具体而言，行驶控制部131基于与GPS接收部150取得的位置信息对应的行驶指示信息控制驱动部180，使车辆自动行驶。行驶控制部131在执行自动驾驶时，由通知部160通知该消息。

行驶控制部131在符合自动驾驶结束条件的情况下(S108中为是)，结束处理(图2的结束)。自动驾驶结束条件是指到达了目的地的情况、或者产生了不能继续自动驾驶的事态的情况。

车辆侧控制部130在不符合自动驾驶结束条件的情况下(S108中为否)，一边继续进行自动驾驶，一边使处理返回S101。

此外，使处理结束(图2的结束)后，车辆侧控制部130在通过操作部170的用户操作等再次开始自动驾驶的情况下，可以再次开始处理(图2的自动驾驶模式开始)。

在S202中，在接收到的差值信息为判定为不是车辆200所固有的差值的信息的情况下(S203中为否)，收集部422收集该数据。三维地图信息更新部424基于收集部422收集到的差值信息更新存储于三维地图信息存储部414的三维地图信息(S207)。

判定为不是车辆200所固有的差值的信息即表示车辆200行驶的道路的三维信息与存储于三维地图信息存储部414的三维地图信息不同。从车辆200发送的差值信息是在上述的S103的处理中修正了车辆周边三维信息后提取的信息。因此，收集部422收集到的差值信息接近真实的差值。

三维地图信息更新部424不仅基于从仅1台车辆的信息发送的差值信息更新三维地图信息，例如还可以从其它车辆500发送的信息等从多个车辆的信息发送的差值信息来更新三维地图信息。由此，可以更加正确地更新三维地图信息。

最后，使用图3说明用于生成三维地图信息的测量车辆与使用三维地图信息的车辆的测量条件的差异。图3是说明测量车辆与使用三维地图信息的车辆的测量条件的差异的图。

测量车辆用激光雷达700是搭载于用于生成三维地图信息的专用车辆即测量车辆的雷达。另一方面，激光雷达112是搭载于使用三维地图信息的车辆即车辆200的雷达。为便于说明，激光雷达112及测量车辆用激光雷达700以搭载于同一车辆上的图进行说明，但实际上被搭载于不同的车辆上。

测量车辆用激光雷达700被配置在车辆的车顶的上方部分。设置在该位置是因为能够搜索车辆的全周围。另一方面，激光雷达112被配置在车辆前方的保险杠附近。

例如，对在车辆前方存在障害物600的情况进行说明。例如，障害物600距地面的垂直方向的高度设为H。

对在测量车辆用激光雷达700的检测范围A检测障害物600的情况、和在激光雷达112的检测范围B检测障害物600的情况进行探讨。由各激光雷达发现的障害物600的角度因安装位置的不同而会成为不同的角度。激光雷达送出激光脉冲，根据反射波返回的时间来测量距物体的距离。因此，如果障碍物600相对于检测范围A的角度不同，则外观上的物体的高度会被检测为不同。

这样，如果激光雷达的安装位置不同，则例如即使是道路上的相同的高低差，也可能会被探测为不同的高度。不仅安装位置的不同，而且各种传感器的精度、或者性能的不同也会引起差异。

如果在不修正这些差异的状态下，使用由车辆检测到的车辆周边三维信息与三维地图信息的差值信息更新三维地图信息，则可能三维地图信息会变得不准确。为了实现自动驾驶，需要使三维地图信息准确，但如果不能正确地更新三维地图信息，则认为可能不能实现安全的自动驾驶。

[变形例]

本实施方式中，车辆侧控制部130及服务器侧控制部420各自具有的功能可以适当切换。例如，也可以由服务器侧控制部420实施判定部134进行的处理(S105)。另外，也可以由车辆侧控制部130实施车辆固有修正信息生成部421进行的处理(S204)。可以根据处理负荷、通信速度等适当分担功能。

另外，记载了用于生成车辆固有修正信息(S204)的、S102～S105、S202～S203的处理在自动驾驶模式中实施，但也可以在通过驾驶者的操作进行行驶的通常驾驶时实施。由此，在通常驾驶时也能够修正测量车辆与使用三维地图信息的车辆的测量条件的差异。

[本实施方式的效果]

本实施方式中的信息管理装置在判定为差值信息是车辆所固有的差值的情况下，基于差值信息生成修正信息。由此，本发明实现能够修正用于生成三维地图信息的测量车辆与使用该三维地图信息车辆的测量条件的差异的效果。

产业上的可利用性

本发明适用作使用三维地图信息的信息管理装置等。

符号说明

1 信息管理装置

100 车载装置

110 检测部

111 摄像机

112 激光雷达

120 车辆侧通信部

130 车辆侧控制部

131 行驶控制部

132 车辆周边三维信息提取部

133 差值提取部

134 判定部

135 车辆周边三维信息修正部

140 车辆侧信息存储部(信息存储部)

141 车辆固有修正信息存储部

142 三维地图信息存储部

143 差值信息存储部

144 行驶指示信息存储部

145 车辆周边三维信息存储部

150 GPS接收部(当前位置取得部)

160 通知部

170 操作部

180 驱动部

200 车辆

300 网络

400 自动驾驶辅助服务器

410 服务器侧信息存储部(信息存储部)

411 差值信息存储部

412 车辆固有修正信息存储部

413 行驶指示信息存储部

414 三维地图信息存储部

415 目的地信息存储部

420 服务器侧控制部

421 车辆固有修正信息生成部

422 收集部

423 行驶指示信息生成部

424 三维地图信息更新部

430 服务器侧通信部

500 其它车辆

600 障害物

700 测量车辆用激光雷达