[发明专利]数字道路地图的生成方法和地图生成系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字道路地图的生成方法，特别涉及通过利用车辆的 行驶轨迹在道路地图上测绘出车道中心线的技术。

背景技术

数字道路地图和准确的测位系统的统合对于例如作为下一代车 辆导航系统关注程度逐渐提高的先进的行驶安全应用，是非常重要 的。但是，当前的数字道路地图无法满足行驶安全应用中所需的精度 和信息内容。因此，在地图上高精度且详细地测绘出道路的必要性逐 渐增加。

以往的道路测绘技术是基于通过大致分为二种类别的测量(地上 的测量和照片测量)测定出的数据的。地上的测量系统由车载设备(包 括GPS接收机)构成。在车载设备上，例如也可以连接有照像机(也 可以是激光扫描仪)、显示装置和通信装置等装置。这种系统取得搭 载有系统的车辆所行驶的道路上的详细信息。但是，该系统仅适用于 非常狭窄的范围的测量，存在收集数据的周期较长、测量后的数据处 理烦杂、系统的维护费用高等问题点，所以其适用范围有限。

另一方面，照片测量由于测量区域广且数据收集迅速等，被认为 是有前途的方法。但是，在技术上难以从复杂的数据高效地提取出必 要的信息。而且，在以往的根据测量数据来生成高精度的道路地图的 处理需要资源和时间。

图23示出由使用车载GPS装置和数字道路地图数据库的车辆导 航系统执行的处理。导航系统确定车辆在地图上的位置。将该处理称 为地图对照(Map Matching)。根据由车载GPS装置捕捉到的信号 来确定车辆的位置信息。如图24所示，当可利用GPS定位信号时， 通过对GPS装置所取得的位置信息和数字地图进行对照，可利用车 辆导航。但是，由于GPS信号是从GPS卫星到达的电波，所以有时 无法利用。特别是，在城市街道地区中，由于其上空没有开放，所以 在无法接收预定数量的来自卫星的电波的场所，无法利用GPS来进 行测位。因此，作为用于准确地确定车辆位置的方法，开发出基于地 面波的测位、模拟GPS人造卫星系统、无线标签等各种补充方法。

当前的数字道路地图中，在进行导航时，重要的不是道路的几何 学信息的精度，而是设在道路上的节点链接的相对准确性。如图25 所示，链接AB向驾驶员表示车辆通过点A后到达点B。这种路线引 导功能就是导航。在导航应用中，链接AB是否准确地表示出点A和 点B之间的道路并不重要。而且，为了进行车辆导航，简化的道路地 图可有效地发挥作用。但是，对于希望在车道上准确地引导车辆的行 驶安全应用，道路地图是直线AB还是曲线ACB变得重要。

先进的行驶安全支持系统是在下一代车辆导航系统的开发中最 期待的技术之一。例如，在非专利文献1和非专利文献2公开的作为 美国运输部计划的扩大数字测绘(EDMap)、和非专利文献3公开的 欧盟的NextMap等先行研究中，认为扩大的数字道路地图和准确的 测位系统的统合对于行驶安全应用是非常重要的。在这些系统中，对 如曲线的通过速度的警告支持和速度控制(CSA-W和CSA-C：Curve Speed Assistant-Warning and Control)那样的、使用或扩大地图的应 用进行了证实试验。其中，通过对车辆位置和地图进行对照，预测前 方道路的弯曲，以电子方式使接近的道路可视化。另外，戴姆勒-克莱 斯勒公司也在车道跟踪支持警告(LFA-W：Lane Following Assistant-Warning)中，提出了其他应用。其中，为了在车辆将要偏 离行驶中的车道时警告驾驶员，组合视觉车道追踪系统、车道等级的 数字地图和高精度测位系统。

[专利文献1]日本特开2002-116689号公报

[非专利文献1]“IVI Light Vehicle Enabling Research Program”，Enhanced Digital Mapping Project Final Report 2004

[非专利文献2]Haskitt P.著，“Map Based Safety Applications： From Research to Reality(A Review of the IVI-EDMap Project)”In Proceeding of the 12^th World Congress on Intelligent Transport Systems San Francisco CA USA Nov.6-10 2005