たかきろぐ

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自動運転と地図1(高精度な道路地図の重要性)

去年はアイサンテクノロジーの株価が高騰,急上昇しましたね.まさしくテンバーガーとなったわけですが,これには 「自動運転×地図」 という背景があります.これから複数回に分けて,自動運転と地図という視点で情報をまとめてみたいと思います.

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 その前に、そもそも自動運転ってどういうことでしょうか?まず自動運転に必要だと思われる機能を考えてみます.

 人間は運転時に何をしているか

まず,人間が運転している時にやっていることを簡単に箇条書きしてみます.

  1. 目的地までの経路を決める
  2. 自分がいる道路の法規制・走行可能な領域を認識してその中で車両を制御する
  3. 障害物(車両や倒木などなんでも)が出現した場合よける

この3つです.

他のこともやっているかもしれませんね.その場合は御教示ください.ちなみにワエは運転中に,よく歌っていますが,自動運転とは関係ないですね.信号で隣に止まった原付とかがこっち見てくると恥ずかしいよね.

もちろん1~3は,もっと細かく分解できます.例えば2では「走行可能な領域」が物理的なものか,法的なものなのか(領域の境界線が崖なのか,白線なのか)という話にも分割できます.もっと基本的なことを言えば,「自分がいる道路」つまり自己位置を正確に知るというのも大事な研究で,その手法や利用デバイスが多岐にわたります.既存のGPSでは誤差が大きくて,それだけでは自動運転用の自己位置推定に足る性能でないことは明白でしょう.実は高精度な道路地図は,この自己位置推定への寄与が一つの大きな役割となります.詳しくは後に(この記事では説明がないかもしれない...).

ちなみに,この投稿ではそのようなセンサの認識技術や,認識結果による制御に関しては言及しませんので,あしからず.

 

高精度な道路地図とは?

既存の道路地図

そもそも道路地図ってなに?というところから説明します.

みなさんは地図と聞いてどんなものをイメージするでしょうか?GoogleMapやYahoo!地図,他には等高線がある地図を思い浮かべる人もいるでしょう.しかし,道路地図というのは,道路の形状,付随する属性,接続関係などの論理的な情報を持つデータの事を指します.ことばにするとあんまりよくわからないですね.大体のイメージを図にしてみます.図は一つの交差点に関する道路地図だと思ってください.

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要は,各道路の車線数や制限速度などが属性として付いていて,どこからどこへ行ける事がわかる(図で言うと矢印で知る事の出来る情報) データということになります.図では点線と実線で交差点内と外を区別していますが,特に意味はありません.

現在のカーナビなんかは,このようなデータを利用して目的地までの経路を計算しています.

では高精度な地図とは

基本的には車線単位でネットワークの情報を持つ地図になります.先にあげた道路地図では,車線単位でデータは持っていません.例えば前述の地図を車線単位に落とすとすれば,例えば以下のようになるでしょう.

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高精度な道路地図を何に使うか

既存の道路地図では,車線を含む経路を設定する事ができません.つまり,交差点に進入して出る際に,どの車線からどの車線に移動するべきか,という事を知ることができないのです.例えば,図の交差点において左側から進入し,上に退出して,次に右側に退出したい場合,従来の地図だと赤い線が経路の情報となります.

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どの車線にいれば良いか,というのはしる事ができませんね.

一方で,高精度な地図を利用した場合以下のようになります.

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どの車線から交差点に進入して,どの車線に退出するべきか明確になっているのがわかるでしょうか?

自動運転において,経路の算出時にこの情報が得られているのといないのでは大きな違いがあります.なぜならば,この情報を持たない場合,交差点の退出時にカメラなどで退出後の道路の車線数などを認識し,どの車線にいるべきかを計算しなくてはならないからです.

このように,高精度な地図は自動運転向けの経路算出に重要な情報なのです.

 

しかしながら,このような高精度な道路地図は整備されていないのが現状です.ISOなどの国際仕様を含め,さまざまなデータ仕様が検討されているのですが,まだまだ地図の仕様は戦国時代です.日本国内においては,SIP戦略的イノベーション創造プログラム(SIP:エスアイピー) - 科学技術政策 - 内閣府)の中などで,このテーマに関しての話し合いが行われています.

 

なんとなく高精度な道路地図のイメージがついたでしょうか?まだまだ高精度な道路地図には重要な役割があるのですが,それは今後の記事でぼちぼち説明する事にします.