地図情報生成装置

【目的】交差点および接続路の認識情報と現在位置情報とに基づいて、複数の交差点と複数の接続路との接続に関する一般道路の地図情報を生成する地図情報生成装置を提供する。
【構成】複数の交差点とそれらの交差点へ通じる複数の接続路とから成る移動空間における移動体の移動にともなって移動空間を認識する移動空間認識手段と、この移動空間認識手段によって移動空間が認識された時点の移動体の現在位置を検出する位置検出手段と、移動体の移動にともなって移動空間認識手段および位置検出手段で収集される情報に基づいて、複数の交差点と複数の接続路との接続に関する地図情報を生成する地図情報生成手段とを備え、効率よく短時間で一般道路の地図情報を生成する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の移動にともなって道路情報を収集し、交差点と接続路との接続に関する地図情報を生成する地図情報生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】室内の壁面などの障害物を認識し、格子状に区分された平面座標地図上の対応する微小区画にそれらの障害物領域を記憶することによって、移動体の移動方向を決定するための地図情報を生成する地図情報生成装置が知られている（例えば、特開平１−１８００１０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の地図情報生成装置は、室内や一定の広場の中を、障害物を避けて移動する自立型作業車などには適しているが、交差点とそれらに通じる接続路から成る一般道路を走行する車両に対して適用するには以下に述べる問題がある。すなわち、従来装置の地図情報生成技術では、一般道路の地図情報を作成する場合、地図生成の対象領域における格子状に区分された平面座標地図上の微小区画ごとに交差点および接続路の領域とそれ以外の領域とを区分して地図情報を生成するので、作業効率が悪く、地図生成の対象領域内のすべての交差点および接続路を調べるのに時間がかかる。また、地図生成の対象領域が広大になるほど、地図情報のデータ量が膨大な規模となり、記憶装置の容量が増大するとともに、多くの処理時間を必要とする。さらに、格子上に区分された平面座標地図上で、交差点および接続路を通過可能な領域として示す従来の地図情報は、主に領域内の形状を把握するために利用され、交差点と接続路との接続に関する情報を必要とする経路探査装置やナビゲーション装置には利用できない。
【０００４】本発明の目的は、交差点および接続路の認識情報と現在位置情報とに基づいて、複数の交差点と複数の接続路との接続に関する一般道路の地図情報を生成する地図情報生成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図１R>１に対応づけて本発明を説明すると、請求項１の発明は、複数の交差点とそれらの交差点へ通じる複数の接続路とから成る移動空間における移動体の移動にともなって移動空間を認識する移動空間認識手段２，３と、この移動空間認識手段２，３によって移動空間が認識された時点の移動体の現在位置を検出する位置検出手段４と、移動体の移動にともなって移動空間認識手段２，３および位置検出手段４で収集される情報に基づいて、複数の交差点と複数の接続路との接続に関する地図情報を生成する地図情報生成手段１とを備え、これによって、上記目的を達成する。また請求項２の発明は、移動体が通過したことがない接続路を検出する未通過接続路検出手段１と、この未通過接続路検出手段１により検出された未通過接続路へ移動体を誘導する誘導手段５とを有する。さらに請求項３の発明の誘導手段５Ａは、その交差点へ通じる接続路はすべて通過したことがある交差点に到達した時に、未通過接続路検出手段１によって検出された未通過接続路へ移動体を誘導する。請求項４の発明の誘導手段５Ｂは、移動体が地図情報の生成対象領域から所定距離以上離れた時に、未通過接続路検出手段１によって検出された未通過接続路へ移動体を誘導する。
【０００６】
【作用】請求項１では、地図情報生成手段１が、移動体の移動にともなって移動空間認識手段２，３および位置検出手段４で収集される情報に基づいて、複数の交差点と複数の接続路との接続に関する地図情報を生成する。また請求項２では、誘導手段５が、未通過接続路検出手段１により検出された未通過接続路へ移動体を誘導し、地図情報生成手段１が、移動体の移動にともなって移動空間認識手段２，３および位置検出手段４で収集される情報に基づいて、複数の交差点と複数の接続路との接続に関する地図情報を生成する。さらに請求項３では、誘導手段５Ａが、その交差点へ通じる接続路はすべて通過したことがある交差点に到達した時に、未通過接続路検出手段１によって検出された未通過接続路へ移動体を誘導し、地図情報生成手段１が、移動体の移動にともなって移動空間認識手段２，３および位置検出手段４で収集される情報に基づいて、複数の交差点と複数の接続路との接続に関する地図情報を生成する。請求項４では、誘導手段５Ｂは、移動体が地図情報の生成対象領域から所定距離以上離れた時に、未通過接続路検出手段１によって検出された未通過接続路へ移動体を誘導し、地図情報生成手段１が、移動体の移動にともなって移動空間認識手段２，３および位置検出手段４で収集される情報に基づいて、複数の交差点と複数の接続路との接続に関する地図情報を生成する。
【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段および作用の項では、本発明を分りやすくするために各手段の符号に対応する実施例の要素と同一の符号を用いたが、これにより本発明が実施例に限定されるものではない。
【０００８】
【実施例】図２は、一実施例の構成を示すブロック図である。図において、１は地図情報生成装置であり、地図情報生成動作を制御するマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと呼ぶ）１ａ，生成された地図情報を格納するメモリ１ｂ，後述の周辺機器を接続するインタフェース１ｃ，およびヒューマンインタフェースとしてのシステム・コンソール１ｄから構成される。２は、交差点や道路の様子を撮影するテレビカメラ、３は、テレビカメラ２の撮像データから交差点や分岐路（接続路）を抽出・認識する画像処理・認識装置、４は、車両の現在位置を検出する位置検出装置である。この位置検出装置４は、周知のジャイロ・コンパスにより検出される進行方位と、走行距離計により検出される車両の走行距離とに基づいて車両の現在位置を検出する。５は、地図情報生成装置１からの誘導情報に従って車両の運行を制御する運行制御装置である。なお、これらの機器はすべて車両に搭載される。
【０００９】以上の実施例の構成において、テレビカメラ２および画像処理・認識装置３が移動空間認識手段を、位置検出装置４が位置検出手段を、地図情報生成装置１が地図情報生成手段および未通過接続路検出手段を、運行制御装置５が誘導手段をそれぞれ構成する。
【００１０】なお、テレビカメラ２の撮像データを分析して交差点や道路を認識するようにしたが、例えば位置ビーコンからの道路情報を受信するなど、他のセンサや計測システムを使用して交差点や道路を認識するようにしてもよい。また、ジャイロ・コンパスおよび走行距離計によって車両の現在位置を検出するようにしたが、公知の人工衛星を使った位置検出システム、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を利用するか、または主要道路および交差点に配置された位置ビーコンを受信して現在位置を検出してもよい。
【００１１】図３は、本発明に係わる地図情報生成装置１の動作を示すフローチャート、図４は、地図情報生成時の道路移動例を示す図である。これらの図により、実施例の動作を説明する。なお車両は、現在図４に示すＡ地点にあり、ここから地図情報生成動作を開始するものとする。まず、ステップＳ１で、運行制御装置５により未通過接続路の移動を行ない、ステップＳ２で、位置検出装置４により検出された車両の現在位置が地図生成対象の領域内か否かを判別し、領域内であればステップＳ３へ進み、そうでなければステップＳ８へ進む。ステップＳ３では、テレビカメラ２の視覚情報に交差点が認識されているか否かを判別し、認識されるとステップＳ４へ進み、そうでなければステップＳ１へ戻る。Ａ地点を出発した時点では地図情報は全く生成されていないので、運行制御装置５により道路に沿って交差点Ｂまで進行する。
【００１２】次にステップＳ４で、上記ステップで認識された交差点Ｂは、過去に通過したことがある交差点か否かを判別し、過去に通過したことがあればステップＳ７へ進み、そうでなければステップＳ５へ進む。交差点Ｂを初めて通過するので、ステップＳ５で、メモリ１ｂの地図データベースへ初めて通過する交差点Ｂのデータを登録する。すなわち、図５に示すように、交差点の位置座標，その交差点の分岐路数，各分岐路の方位および未通過分岐路数などの情報が記憶される。次にステップＳ６で、交差点Ｂからの未通過の分岐路を選択して車両の移動を続ける。このように、ステップＳ１〜Ｓ６までの処理を繰り返し実行し、Ａ地点を出発してから交差点Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆを経て、ふたたび交差点Ｂに到達する。
【００１３】交差点Ｂは過去に通過したことがあるので、ステップＳ４からステップＳ７へ進み、この交差点Ｂに未通過の分岐路があるか否かを判別し、あればステップＳ６へ進み、なければステップＳ８へ進む。交差点Ｂには図４の地図で北へ進む未通過の分岐路があり、ステップＳ６へ進んで、その北への分岐路を選択し、その道路に沿って車両の移動を続ける。その結果、ふたたび交差点Ｃへ到達する。この時、メモリ１ｂの地図データベースには、図６に示すように、それまでに通過した交差点に関する地図情報が格納されている。
【００１４】この地図情報によれば、再度到達した交差点Ｃには未通過の分岐路はないので、ステップＳ４からステップＳ７を経てステップＳ８へ進む。ステップＳ８で、メモリ１ｂの地図情報の中から、未通過分岐路を有する交差点を選択する。なお、複数の交差点が候補になった場合は、例えば現在位置から距離が最も近い交差点を選択する。ここでは、交差点Ｄ，Ｅ，Ｆが未通過分岐路を有しており、これらの中で交差点Ｃから最も近い交差点Ｄを選択する。未通過の分岐路を有する交差点Ｄがあったので、ステップＳ９からステップＳ１０へ進み、選択した交差点Ｄに到達するための誘導走行計画を立て、続くステップＳ１１で、その計画を実行して運行制御装置５により車両を交差点Ｄまで誘導する。交差点Ｄに到達したら、ステップＳ６へ戻り、未通過分岐路を選択して交差点Ｆまでの未通過道路に沿って移動を続ける。
【００１５】生成した地図情報の中で、未通過分岐路を有した交差点がなくなれば、地図情報が完成したと判断して地図情報の生成動作を終了する。
【００１６】このように、テレビカメラ２および画像処理・認識装置３によって車両の現在位置の交差点または接続路を認識するとともに、位置検出装置４によって現在位置を検出し、これらの情報に基づいて交差点と接続路との接続に関する地図情報を生成するようにしたので、従来の格子状に区分された平面座標地図上に移動体が通過可能な領域を微小区画ごとに記録した従来装置と比較して、効率よく短時間で一般道路の地図情報を生成することができ、処理データ量が少なくなって記憶装置が小型化される。さらに、このようにして生成された地図情報は、経路探査装置やナビゲーション装置に利用することができる。また、積極的に未通過の接続路を検出して車両を誘導するようにしたので、対象領域内の接続路を見落すことなく効率よく一般道路の地図情報を生成できる。
【００１７】なお、上記実施例では、その交差点へ通じる接続路はすべて通過したことがある交差点に到達した時に、地図データベースから未通過の接続路がある交差点を検索し、その交差点に車両を誘導するようにしたが、接続路の途中で、未通過の接続路がある交差点の検索と、その交差点への誘導を行なってもよい。
【００１８】また、本発明の地図情報生成装置を搭載する車両は、自走型、非自走型を問わない。非自走型車両の場合は、地図情報生成装置からの誘導情報に従って乗員が車両を運行すればよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、交差点および接続路の認識情報と現在位置情報とに基づいて、複数の交差点と複数の接続路との接続に関する地図情報を生成するようにしたので、効率よく短時間で一般道路の地図情報を生成でき、生成された地図情報は、経路探査装置やナビゲーション装置に利用することができる。また、積極的に未通過の接続路を検出して移動体を誘導するようにしたので、対象領域内の接続路を見落すことなく効率よく一般道路の地図情報を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クレーム対応図。
【図２】一実施例の構成を示すブロック図。
【図３】実施例の動作を示すフローチャート。
【図４】地図情報生成時の道路の移動例を示す図。
【図５】生成過程の地図情報例を示す図。
【図６】生成過程の地図情報例を示す図。
【符号の説明】
１地図情報生成装置
１ａマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）
１ｂメモリ
１ｃインタフェース
１ｄシステム・コンソール
２テレビカメラ
３画像処理・認識装置
４位置検出装置
５，５Ａ，５Ｂ運行制御装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】複数の交差点とそれらの交差点へ通じる複数の接続路とから成る移動空間における移動体の移動にともなって前記移動空間を認識する移動空間認識手段と、この移動空間認識手段によって前記移動空間が認識された時点の前記移動体の現在位置を検出する位置検出手段と、前記移動体の移動にともなって前記移動空間認識手段および前記位置検出手段で収集される情報に基づいて、前記複数の交差点と前記複数の接続路との接続に関する地図情報を生成する地図情報生成手段とを備えることを特徴とする地図情報生成装置。
【請求項２】請求項１に記載の地図情報生成装置は、前記移動体が通過したことがない接続路を検出する未通過接続路検出手段と、この未通過接続路検出手段により検出された未通過接続路へ前記移動体を誘導する誘導手段とを有することを特徴とする地図情報生成装置。
【請求項３】請求項２に記載の地図情報生成装置において、前記誘導手段は、その交差点へ通じる接続路はすべて通過したことがある交差点に到達した時に、前記未通過接続路検出手段によって検出された前記未通過接続路へ前記移動体を誘導することを特徴とする地図情報生成装置。
【請求項４】請求項２または請求項３に記載の地図情報生成装置において、前記誘導手段は、前記移動体が前記地図情報の生成対象領域から所定距離以上離れた時に、前記未通過接続路検出手段によって検出された前記未通過接続路へ前記移動体を誘導することを特徴とする地図情報生成装置。

【図４】