CN116892919A - 地图生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地图生成装置，具备：车道对应关系建立部，其根据由外界检测部检测出的外界状况和由轨迹检测部检测出的本车辆的行驶轨迹，将进入交叉路口前的进入前车道与通过交叉路口后的通过后车道建立对应关系；以及地图生成部，其生成包含从建立了对应关系的进入前车道到通过后车道的行驶车道的位置信息在内的地图。车道对应关系建立部根据由轨迹检测部检测出的行驶轨迹，将第一进入前车道与第一通过后车道建立对应关系，并且根据由外界检测部检测出的外界状况，将第二进入前车道与第二通过后车道建立对应关系，或者将第一进入前车道与第二通过后车道建立对应关系。

Description

地图生成装置

技术领域

本发明涉及一种生成包括道路划线的地图的地图生成装置。

背景技术

作为这种装置，以往已知有如下装置：使用由搭载在车辆的相机拍摄的图像来识别道路划线(白线)，并将对道路划线的识别结果用于车辆的行驶控制。这种装置例如记载在专利文献1中。在专利文献1记载的装置中，提取所拍摄的图像的亮度变化为阈值以上的边缘点，根据边缘点来识别道路划线。

但是，由于在交叉路口内道路划线会暂时中断，因此为了确定通过交叉路口的行驶车道，优选在交叉路口的前后将道路划线彼此连接。但是，存在车道在交叉路口的入口和出口处在宽度方向上偏移的情况等难以在交叉路口的前后将道路划线彼此顺畅地连接起来的情况，在这种情况下，难以生成确定行驶车道的地图。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-104853号公报(JP2014-104853A)。

发明内容

作为本发明的一个技术方案的地图生成装置，具备：外界检测部，其检测本车辆的周围的外界状况；轨迹检测部，其检测本车辆的行驶轨迹；车道对应关系建立部，其根据由外界检测部检测出的外界状况和由轨迹检测部检测出的行驶轨迹，将进入交叉路口之前的行驶车道即进入前车道和通过交叉路口之后的行驶车道即通过后车道建立对应关系；以及地图生成部，其生成包括从由车道对应关系建立部建立了对应关系的进入前车道到通过后车道的行驶车道的位置信息在内的地图。从进入前车道到通过后车道的行驶车道包括本车辆行驶过的第一行驶车道和与第一行驶车道相邻或从第一行驶车道分支出的第二行驶车道。第一行驶车道上的车辆行进方向与第二行驶车道上的车辆行进方向彼此相同，进入前车道包括彼此相邻的第一进入前车道和第二进入前车道，通过后车道包括彼此相邻的第一通过后车道和第二通过后车道。车道对应关系建立部根据由轨迹检测部检测出的行驶轨迹，将第一进入前车道与第一通过后车道建立对应关系，并且根据由外界检测部检测出的外界状况，将第二进入前车道与第二通过后车道建立对应关系或者将第一进入前车道与第二通过后车道建立对应关系。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。

图1是概略地示出具有本发明的实施方式的地图生成装置的车辆控制系统的整体构成的框图。

图2是示出应用本发明的实施方式的地图生成装置的行驶场景的一例的图。

图3A是示出与地图生成装置的地图生成相关的课题的一例的图。

图3B是示出与地图生成装置的地图生成相关的课题的另一例的图。

图4是示出本发明的实施方式的地图生成装置的主要部分构成的框图。

图5A是示出本发明的实施方式的地图生成装置的动作的一例的图。

图5B是示出本发明的实施方式的地图生成装置的动作的另一例的图。

图6是示出由图4的控制器执行的处理的一例的流程图。

具体实施方式

以下，参照图1到图6说明本发明的实施方式。本发明的实施方式的地图生成装置构成为，生成例如具有自动驾驶功能的车辆(自动驾驶车辆)行驶时所使用的地图(后述的环境地图)。需要说明的是，有时将设置有本实施方式的地图生成装置的车辆与其他车辆区别开来而称为本车辆。

在驾驶员手动驾驶本车辆时，执行由地图生成装置实施的地图的生成。因此，地图生成装置能够设置在不具有自动驾驶功能的车辆(手动驾驶车辆)。需要说明的是，地图生成装置不仅能够设置在手动驾驶车辆，也能够设置在能够从不需要驾驶员的驾驶操作的自动驾驶模式向需要驾驶员的驾驶操作的手动驾驶模式切换的自动驾驶车辆。以下，作为在自动驾驶车辆设置地图生成装置的情况，对地图生成装置进行说明。

首先，对自动驾驶车辆的构成进行说明。本车辆可以是具有内燃机(发动机)作为行驶驱动源的发动机车辆、具有行驶电动机作为行驶驱动源的电动汽车、具有发动机和行驶电动机作为行驶驱动源的混合动力车辆中的任一种。图1是概略地示出具有本发明的实施方式的地图生成装置的车辆控制系统100的整体构成的框图。

如图1所示，车辆控制系统100主要具有控制器10和经由CAN通信线等分别与控制器10可通信地连接的外部传感器组1、内部传感器组2、输入输出装置3、定位单元4、地图数据库5、导航装置6、通信单元7以及行驶用的执行器AC。

外部传感器组1是检测作为本车辆的周边信息的外部状况的多个传感器(外部传感器)的总称。例如，外部传感器组1包括：激光雷达，其通过照射激光并检测反射光来检测本车辆周边的物体的位置(距本车辆的距离、方向)；雷达，其通过照射电磁波并检测反射波来检测本车辆周边的物体的位置；以及相机，其具有CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等拍摄元件，并拍摄本车辆周边(前方、后方以及侧方)。

内部传感器组2是检测本车辆的行驶状态的多个传感器(内部传感器)的总称。例如，内部传感器组2包括检测本车辆的车速的车速传感器、检测本车辆的前后方向和左右方向的加速度的加速度传感器、检测行驶驱动源的转速的转速传感器等。检测手动驾驶模式下的驾驶员的驾驶操作、例如对加速踏板的操作、对制动踏板的操作、对方向盘的操作等的传感器也包含在内部传感器组2中。

输入输出装置3是从驾驶员输入指令、对驾驶员输出信息的装置的总称。例如，输入输出装置3包括供驾驶员通过对操作部件的操作来输入各种指令的各种开关、供驾驶员以语音输入指令的麦克风、通过显示图像向驾驶员提供信息的显示器以及以通过语音向驾驶员提供信息的扬声器等。

定位单元(GNSS单元)4具有接收从定位卫星发送的定位用信号的定位传感器。也能够将测位传感器包含在内部传感器组2中。定位卫星是GPS(全球定位系统)卫星或准天顶卫星等人造卫星。定位单元4利用定位传感器接收到的定位信息，测定本车辆的当前位置(纬度、经度、高度)。

地图数据库5是存储用于导航装置6的一般地图信息的装置，例如由硬盘、半导体元件构成。地图信息包括道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、交叉路口或岔路口的位置信息。需要说明的是，存储在地图数据库5中的地图信息与存储在控制器10的存储部12的高精度的地图信息不同。

导航装置6是搜索到达由驾驶员输入的目的地的道路上的目标路径并实施沿着目标路径的引导的装置。经由输入输出装置3进行目的地的输入和沿着目标路径的引导。根据由定位单元4测定的本车辆的当前位置和存储在地图数据库5的地图信息来运算目标路径。也能够使用外部传感器组1的检测值来测定本车辆的当前位置，还可以根据该当前位置和存储在存储部12的高精度的地图信息来运算目标路径。

通信单元7经由包括以互联网、移动电话网等为代表的无线通信网的网络与未图示的各种服务器通信，定期地或在任意时机从服务器获取地图信息、行驶历史信息以及交通信息等。网络不仅包括公共无线通信网，还包括对每个规定的管理地域设置的封闭的通信网，例如无线LAN、Wi－Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)等。所获取的地图信息被输出到地图数据库5、存储部12，地图信息得以更新。也能够通过通信单元7与其他车辆进行通信。

执行器AC是用于控制本车辆的行驶的行驶用执行器。在行驶驱动源是发动机的情况下，执行器AC包括调整发动机的节流阀的开度(节气门开度)的节气门用执行器。在行驶驱动源是行驶电动机的情况下，行驶电动机包括在执行器AC中。使本车辆的制动装置动作的制动用执行器和驱动转向装置的转向用执行器也包括在执行器AC中。

控制器10由电子控制单元(ECU)构成。更具体而言，控制器10包括具有CPU(微处理器)等运算部11、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等存储部12、I/O(输入/输出)接口等未图示的其他外围电路的计算机而构成。需要说明的是，能够分别设置发动机控制用ECU、行驶电动机控制用ECU、制动装置用ECU等功能不同的多个ECU，但在图1中，为了方便起见，将控制器10示出为这些ECU的集合。

在存储部12存储高精度的道路地图信息。该道路地图信息包括道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、道路的坡度的信息、交叉路口或岔路口的位置信息、车道数的信息、车道的宽度以及每条车道的位置信息(车道的中央位置、车道位置的边界线的信息)、作为地图上的标记的地标(信号机、标识、建筑物等)的位置信息、路面的凹凸等路面轮廓的信息。存储在存储部12的地图信息包括经由通信单元7从本车辆的外部获取的地图信息以及使用外部传感器组1的检测值或外部传感器组1和内部传感器组2的检测值由本车辆自身制作的地图信息。在存储部12中，还与地图信息建立对应关系地存储由外部传感器组1的检测值和内部传感器组2的检测值构成的行驶历史信息。

运算部11具有本车位置识别部13、外界识别部14、行动计划生成部15、行驶控制部16以及地图生成部17作为作为功能性结构。

本车位置识别部13根据由定位单元4得到的本车辆的位置信息和地图数据库5的地图信息，识别地图上的本车辆的位置(本车辆位置)。也可以使用存储在存储部12的地图信息和外部传感器组1检测出的本车辆的周边信息来识别本车位置，由此能够高精度地识别本车位置。需要说明的是，在能够用道路上、道路旁的设置在外部的传感器测定本车位置时，通过经由通信单元7与该传感器进行通信，也能够识别本车位置。

外界识别部14根据来自激光雷达、雷达、相机等外部传感器组1的信号，识别本车辆的周围的外部状况。例如，识别在本车辆的周边行驶的周边车辆(前方车辆、后方车辆)的位置、速度、加速度、在本车辆的周围停车或驻车着的周边车辆的位置以及其他物体的位置和状态等。其他物体包括标识、信号机、道路的划线、停止线等标示、建筑物、护栏、电线杆、招牌、行人、自行车等。其他物体的状态包括信号灯的颜色(红、绿、黄)、行人和自行车的移动速度和方向等。

行动计划生成部15根据例如由导航装置6运算出的目标路径、存储在存储部12的地图信息、由本车位置识别部13识别出的本车位置以及由外界识别部14识别出的外部状况，生成从当前时间点经过规定时间为止的本车辆的行驶轨迹(目标轨迹)。在目标路径上存在成为目标轨迹的候选的多条轨迹时，行动计划生成部件15从其中选择遵守法令并且满足高效安全地行驶等标准的最佳轨迹，将所选择的轨迹作为目标轨迹。然后，行动计划生成部15生成与所生成的目标轨迹相对应的行动计划。行动计划生成部15生成与用于超越前方车辆的超车行驶、变更行驶车道的车道变更行驶、跟随先行车辆的跟随行驶、保持车道不偏离行驶车道的车道保持行驶、减速行驶或加速行驶等相对应的各种行动计划。行动计划生成部15在生成目标轨迹时，首先决定行驶方式，并根据行驶方式生成目标轨迹。

在自动驾驶模式下，行驶控制部16控制各执行器AC，使得本车辆沿着由行动计划生成部15生成的目标轨迹行驶。更具体而言，行驶控制部16考虑在自动驾驶模式下由道路坡度等决定的行驶阻力，计算用于得到由行动计划生成部15计算出的每单位时间的目标加速度的要求驱动力。然后，例如对执行器AC进行反馈控制，使得由内部传感器组2检测出的实际加速度成为目标加速度。即，控制执行器AC，使得本车辆以目标车速和目标加速度行驶。需要说明的是，在驾驶模式为手动驾驶模式时，行驶控制部16根据由内部传感器组2获取的来自驾驶员的行驶指令(转向操作等)来控制各执行器AC。

地图生成部17在以手动驾驶模式行驶的同时，使用由外部传感器组1检测出的检测值生成由三维点云数据构成的环境地图。具体而言，从由相机获取的相机图像中，根据每一像素的亮度、颜色的信息来提取示出物体轮廓的边缘，并且使用该边缘信息来提取特征点。特征点例如是边缘上的点或边缘的交点，与路面上的道路划线、建筑物的角、道路标识的角等对应。地图生成部17求取至所提取的特征点的距离，将特征点依次绘制在环境地图上，由此生成本车辆行驶过的道路周边的环境地图。也可以代替相机而使用由雷达、激光雷达获取的数据来提取本车辆的周围的物体的特征点，生成环境地图。

本车位置识别部13与地图生成部17的地图生成处理并行地进行本车辆的位置推定处理。即，根据特征点的位置随着时间经过的变化，推定本车辆的位置。地图制作处理和位置推测处理例如使用来自相机、激光雷达的信号，按照SLAM(SimultaneousLocalization and Mapping：同步定位与地图构建)的算法同时实施。地图生成部17不仅在以手动驾驶模式行驶时，在以自动驾驶模式行驶时也能够同样地生成环境地图。在已经生成环境地图并存储在存储部12的情况下，地图生成部17也可以根据新得到的特征点更新环境地图。

接下来，对作为本实施方式的地图生成装置即车辆控制系统100的地图生成装置的构成进行说明。图2是示出应用本实施方式的地图生成装置的道路200的一例的图。该道路200是采用左侧通行的国家的道路。在采用右侧通行的国家的道路中，也能够同样地应用地图生成装置。图2示出第一道路201和第二道路202正交的交叉路口203(虚线区域)。第一道路201包括多条车道。需要说明的是，对于第二道路202省略车道的图示。

第一道路201包括本车辆101所在一侧的多条行驶车道LN1和与行驶车道LN1相对向的多条对向车道LN2。行驶车道LN1和对向车道LN2被以中心线L0为边界划分开，沿着行驶车道LN1的车辆行进方向和沿着对向车道LN2的车辆行进方向彼此相反。行驶车道LN1和对向车道LN2除了交叉路口203之外，由左右道路划线规定。以下，为了方便起见，将比交叉路口203靠前侧(交叉路口203的近前侧)的行驶车道LN1称为前侧车道，将比交叉路口203靠后侧(超过交叉路口203的一侧)的行驶车道LN1称为后侧车道。

前侧车道由3条车道LN11～L13构成，后侧车道由2条车道L14、L15构成。由前侧车道LN11～LN13规定交叉路口203处的车辆行进方向。即，车道LN11是直行用和左转用的车道，车道LN12是直行用的车道，车道LN13是右转用的车道。需要说明的是，如图2所示，在前侧车道LN11～LN13的路面上，描绘用箭头示出车辆可行进的方向的路面标示150。

由于规定行驶车道的道路划线在交叉路口203处中断，因此为了跨越交叉路口203形成行驶车道，需要使前侧车道和后侧车道建立对应关系。在图2的例子中，车道LN11与车道LN14建立对应关系，车道LN12与车道LN15建立对应关系。因此，车道LN11与车道LN14以及车道LN12与车道LN15在交叉路口内分别经由虚拟道路划线连接，形成彼此相邻的行驶车道。这样形成的行驶车道的位置信息作为地图信息的一部分存储在存储部12。由此，在本车辆101以自动驾驶模式行驶时，能够根据所存储的地图信息生成通过交叉路口203那样的目标轨迹。

为了规定行驶车道，需要通过控制器10使交叉路口203前后的车道建立对应关系。例如，如图2所示，如果车道LN14、LN15的宽度方向中央位置分别位于车道LN11、LN12的宽度方向中央位置的延长线上，则控制器10能够容易地将车道LN11、LN12与车道LN14、LN15建立对应关系。相对于此，例如如图3A所示，在车道LN14、LN15的宽度方向中央位置从车道LN11、LN12的宽度方向中央位置的延长线上在左右方向上偏移那样的交错交叉路口的情况下，难以建立对应关系。其结果是，如连接线La所示，前侧车道(车道LN12)和后侧车道(车道LN14)有可能错误地建立对应关系。

另外，也有可能本车辆101的周围的其他车辆等成为障碍物，从而无法通过外部传感器组1识别本车辆101的周围的车道(道路划线)。例如，在本车辆101位于车道LN12的情况下，如图3B所示，有时无法识别阴影线所示的区域的车道。在该情况下，如连接线Lb所示，前侧车道(车道LN12)和后侧车道(车道LN14)也有可能错误地建立对应关系。因此，本实施方式如下构成地图生成装置，以便能够正确地对跨越交叉路口203的车道建立对应关系。

图4是示出本实施方式的地图生成装置20的主要部分构成的框图。地图生成装置20包含在图1的车辆控制系统100中。如图4所示，地图生成装置20具有相机1a、传感器2a以及控制器10。

相机1a是具有CCD、CMOS等拍摄元件(图像传感器)的单眼相机，构成图1的外部传感器组1的一部分。相机1a也可以是立体相机。如图2所示，相机1a安装在本车辆101的前部的规定位置，连续拍摄本车辆101的前方空间，获取对象物的图像(相机图像)。对象物包括图2所示的道路上的道路划线L1～L3以及中央线L0和路面上的标示。另外，也可以代替相机1a，或者与相机1a一起，使用激光雷达等检测对象物。

传感器2a是用于计算本车辆101的移动量和移动方向的检测器。传感器2a是内部传感器组2的一部分，例如由车速传感器和横摆率传感器构成。即，控制器10(本车位置识别部13)对由车速传感器检测出的车速进行积分来计算本车辆101的移动量，并且对由横摆率传感器检测出的横摆率进行积分来计算横摆角，在制作地图时通过测距法来推定本车辆101的位置。需要说明的是，传感器2a的构成不限于此，也可以使用其他传感器的信息来推定本车位置。

图4的控制器10作为运算部11(图1)所承担的功能性结构，除了存储部12和地图生成部17之外，还具有轨迹检测部21、标示识别部22、车道对应关系建立部23。需要说明的是，由于轨迹检测部21、标示识别部22以及车道对应关系建立部23还具有地图生成的功能，因此也能够将它们包括在地图生成部17中。

在存储部12存储地图信息。所存储的地图信息包括经由通信单元7从本车辆101的外部获取的地图信息(称为外部地图信息)和由本车辆自身制作的地图信息(称为内部地图信息)。外部地图信息例如是经由云服务器获取的地图(称为云地图)的信息，内部地图信息例如是由使用SLAM等技术通过映射而生成的点云数据构成的地图(称为环境地图)的信息。外部地图信息由本车辆101和其他车辆共享，与此相对，内部地图信息是本车辆101的独有的地图信息(例如本车辆单独具有的地图信息)。在存储部12还存储各种控制程序、程序所使用的阈值等的相关信息。

轨迹检测部21根据来自相机1a和传感器2a的信号，检测地图生成时的本车辆101的行驶轨迹。在地图信息包括多条行驶车道时，行驶轨迹包含本车辆101行驶过的行驶车道的位置信息。轨迹检测部21也可以根据来自定位单元4的信号来检测行驶轨迹。检测出的行驶轨迹存储在存储部12中。

标示识别部22根据由相机1a获取的图像(相机图像)，识别道路划线L1～L3以及中央线L0，并且识别描绘在前侧车道上的路面标示150。如图2所示，路面标示150包括表示直行、左转、右转的箭头。标示识别部22不仅对本车辆101所行驶的本车道，还对与本车道相邻的相邻车道以及相邻车道外侧的车道(例如对向车道LN2)，识别道路划线和路面标示150。

车道对应关系建立部23将进入交叉路口203前的前侧车道与通过交叉路口203后的后侧车道建立对应关系。由此，规定通过交叉路口203从前侧车道到后侧车道的行驶车道。说明对车道建立对应关系的具体例。

图5A是示出对直行行驶时的交叉路口203的前后的车道建立对应关系的一例的图。如图5A所示，车道对应关系建立部23首先根据由轨迹检测部21检测出的本车辆101在手动驾驶模式下行驶时的行驶轨迹，将本车辆101行驶过的前侧车道LN12与后侧车道LN15建立对应关系。由此，从前侧车道LN12到后侧车道LN15，即在车道LN12与车道LN15之间，规定箭头所示的行驶车道A1。需要说明的是，车道LN12、L15是本车辆101行驶过的车道，包括在本车道(行驶车道A1)中。

并且，车道对应关系建立部23根据由标示识别部22识别出的前侧车道LN11～LN13的路面标示150，判定在与本车道A1相邻的车道LN11、LN13上是否存在规定与本车道A1相同的行进方向的路面标示150。车道LN11、LN13中的车道LN11的路面标示与本车道A1相同，包括直行方向的路面标示。这样，在存在规定与本车道A1相同的行进方向的路面标示的情况下，车道对应关系建立部23将与本车道A1在左右方向同一侧相邻的车道LN11和车道LN14建立对应关系。由此，从前侧车道LN11到后侧车道LN14，即在车道LN11与车道LN14之间，规定箭头所示的行驶车道A2。行驶车道A2是与本车道A1相邻的相邻车道。

图5A是前侧车道的直行方向的车道数为多条(两车道)、该车道数与后侧车道的车道数相同的情况的例子。在该情况下，如上所述，车道对应关系建立部23根据本车辆101的行驶历史，将车道LN12、LN15建立对应关系，并且将与该车道LN12、LN15相邻的车道LN11、LN14建立对应关系。即，车道对应关系建立部23将跨越交叉路口的多条车道彼此建立对应关系。

需要说明的是，在本车辆101在交叉路口203左转而从第一道路201进入了第二道路202的情况下，前侧车道成为第一道路201上的车道，后侧车道成为第二道路202上的车道。在该情况下，假若前侧车道的左转方向的车道数为多条(例如两车道)，该车道数与第二道路202上的后侧车道的车道数相同，则与上述相同，前侧车道与后侧车道建立对应关系。即，车道对应关系建立部23根据行驶历史将第一道路201上的前侧车道与第二道路202上的后侧车道建立对应关系，并且将与建立了对应关系的车道相邻的其他车道彼此建立对应关系。假设前侧车道的右转方向的车道数为多条，本车辆101在交叉路口203右转而从第一道路201进入了第二道路202的情况下也一样，车道对应关系建立部23将多条前侧车道与多条后侧车道建立对应关系。

图5B是本车辆101在交叉路口左转，从车道LN11向车道LN16移动时的例子。与车道LN16相同行进方向的车道LN17与车道LN16相邻，本车辆101也能够在左转后不沿着车道LN6而沿着车道LN17行驶。这样，在后侧车道的车道数比前侧车道的车道数多的情况下，车道对应关系建立部23根据本车辆101的行驶历史，将本车辆101行驶过的前侧车道LN11与后侧车道LN16建立对应关系。由此，从前侧车道LN11到例如后侧车道LN16规定箭头所示的行驶车道A3(本车道)。

并且，车道对应关系建立部23判定在由标示识别部22识别出的前侧车道LN11～LN13的路面标示150中的与本车道A3相邻的车道LN12上是否存在规定与本车道A3相同的行进方向的路面标示150。在图5B的例子中，在车道LN12上没有规定相同的行进方向(左转)的路面标示。因此，车道对应关系建立部23判定在后侧车道是否存在在与本车道A3相同的行进方向上延伸的其他车道。由于在图5B中存在其他车道LN17，因此车道对应关系建立部23不仅将车道LN16与车道LN11建立对应关系，还将车道LN17与车道LN11建立对应关系。由此，从前侧车道LN11到后侧车道LN117规定箭头所示的行驶车道A4。行驶车道A4是从本车道A3分支出的分支车道。

这样，在后侧车道的车道数(左转后的车道数)比前侧车道的车道数(左转用的车道数)多的情况下，通过由车道对应关系建立部23将前侧车道和后侧车道建立对应关系，由此除了根据行驶历史的行驶车道A3之外，还规定从行驶车道A3分支出的行驶车道A4。需要说明的是，不仅在本车辆101左转的情况下，在直行的情况和右转的情况下也同样，由车道对应关系建立部23将前侧车道与后侧车道建立对应关系。由此，除了根据行驶历史的行驶车道(本车道)以外，还规定从该行驶车道分支出的行驶车道(分支车道)。

地图生成部17根据来自相机1a和传感器2a的信号，生成包括由车道对应关系建立部23建立了对应关系的从前侧车道到后侧车道的行驶车道的位置信息的地图。例如，如图5A所示，生成包括根据本车辆101的行驶历史的本车道A1的位置信息在内的直行用地图以及包括与本车道A1相邻的相邻车道A2的位置信息在内的直行用地图。或者，如图5B所示，生成包括根据行驶历史的本车道A3的位置信息在内的左转用的地图以及包括从本车道A3分支出的分支车道A4的位置信息在内的左转用的地图。由地图生成部17生成的地图存储在存储部12。

图6是示出按照预定的程序由图4的控制器10(CPU)执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理，例如为了生成环境地图，当以手动驾驶模式行驶中的本车辆101进入交叉路口203时开始，并以规定周期反复进行直至通过交叉路口203。

在本车辆101进入交叉路口203之前，由相机1a检测规定本车道的左右道路划线。进而，当本车辆101接近交叉路口203时，由相机1a检测规定本车辆101的行进方向的路面标示150。因此，在前侧车道的路面上检测出路面标示150后，当未检测出左右道路划线时，判定为进入了交叉路口。需要说明的是，通过由相机1a检测信号机、停止线、人行横道等，也能够判定本车辆101是否进入了交叉路口203。在本车辆101进入交叉路口203之前，由左右道路划线规定行驶车道，根据来自相机1a和传感器2a的信号，生成包含行驶车道的位置信息的地图。在该情况下的行驶车道中，除了本车道之外，还包括相邻车道、对向车道。

如图6所示，首先在S1(S：处理步骤)中，控制器10根据相机图像，判定本车辆101是否通过了交叉路口203。例如，根据相机图像检测后侧车道的道路划线，并且当本车辆101到达后侧车道的道路划线时，判定为通过了交叉路口。当S1为肯定(S1：是)时，进入S2，当S1为否定(S1：否)时，进入S5。在S5中，控制器10根据来自相机1a和传感器2a的信号生成地图。不过，在S1为否定(S1：否)的状态下，尚未生成交叉路口内的行驶车道的地图。

在S2中，控制器10根据来自相机1a和传感器2a的信号检测本车辆101的行驶轨迹，并且在识别出本车辆101行驶过的前侧车道的路面标示150的基础上，将本车辆101行驶过的前侧车道与后侧车道建立对应关系。接下来，在S3中，控制器10根据相机图像，判定在通过交叉路口203之前和通过交叉路口203之后，在与本车辆101的行进方向相同的方向上延伸的车道数是否相同。即，根据前侧车道上的路面标示150，识别在与本车辆101的行进方向相同的方向上延伸的车道数，进而判定该车道数与在通过交叉路口时识别出的后侧车道中的车道数是否相同。该判定是与直行、左转、右转无关地判定是否存在在与本车辆101行驶过的本车道(例如图5A的A1)相同的方向上延伸的相邻车道(例如图5A的A2)。当S3为肯定(S3：是)时，进入S4，当S3为否定(S3：否)时，进入S6。

在S4中，控制器10将与本车辆101行驶过的前侧车道相邻的前侧车道(例如图5A的LN11，称为相邻前侧车道)和与本车辆101行驶过的后侧车道相邻的后侧车道(例如图5A的LN14，称为相邻后侧车道)建立对应关系。即，建立成为与本车道相邻的相邻车道那样的对应关系。建立了对应关系的相邻前侧车道和相邻后侧车道是位于本车道的左右方向同一侧的车道。接下来，在S5中，控制器10生成包含从在S2和S4中建立对应关系的前侧车道到后侧车道的行驶车道的位置信息在内的地图。

在S6中，控制器10判定通过交叉路口前的在与本车辆101的行进方向相同的方向上延伸的车道数是否比通过交叉路口后的在与本车辆101的行进方向相同的方向上延伸的车道数少。例如，在没有其他的在与本车辆101的行进方向相同的方向上延伸的前侧车道(不存在相邻前侧车道)而有其他的在与本车辆101的行进方向相同的方向上延伸的后侧车道时(存在相邻后侧车道时)，S6为肯定(S6：是)而进入S7。另一方面，S6为否定(S6：否)时，进入S5。

在S7中，控制器10将本车辆101行驶过的前侧车道和与本车辆101行驶过的后侧车道相邻的后侧车道(相邻后侧车道)建立对应关系。即，建立成为从本车道(例如图5B的A3)分支出的分支车道(例如图5B的A4)那样的对应关系。需要说明的是，在与本车辆101的行进方向相同的方向上延伸的前侧车道为多条(例如两车道)且在与本车辆101的行进方向相同的方向上延伸的后侧车道比前侧车道多(例如三车道)时，将本车辆101行驶过的前侧车道和与本车辆101行驶过的后侧车道相邻或不相邻的后侧车道建立对应关系。即，将本车辆101行驶过的前侧车道与本车辆101未行驶但本车辆101能够行驶的后侧车道建立对应关系。此时，对于与本车道相邻的前侧相邻车道，也同样地与多条后侧车道建立对应关系。接下来，在S5中，生成包含从在S2和S4中建立对应关系的前侧车道到后侧车道的行驶车道的位置信息在内的地图。

更具体地说明本实施方式的地图生成装置20的动作。本车辆101一边以手动驾驶模式行驶，一边根据来自相机1a和传感器2a的信号生成本车辆101的周围的环境地图。此时，例如在图5A所示的第一道路201的前侧车道LN12上行驶后，当通过交叉路口203到达后侧车道LN15时，根据本车辆101的行驶轨迹，将前侧车道LN12和后侧车道LN15建立对应关系(S2)。由此，生成包括将前侧车道LN12与后侧车道LN15连接起来的、直行行驶时的行驶车道A1的地图信息的环境地图(S5)。

此时，在本车辆101在前侧车道LN12上行驶时，通过相机图像来识别描绘有与前侧车道LN12相同的直行方向的路面标示150的前侧车道LN11。其结果是，与本车道A1相邻的前侧车道LN11和后侧车道LN14建立对应关系，生成包括将前侧车道LN11与后侧车道LN14连接起来的、与本车道A1相邻的行驶车道A2的地图信息在内的环境地图(S4、S5)。由此，根据本车辆101的行驶轨迹和相机图像，能够良好地生成道路划线中断了的交叉路口203处的环境地图。所生成的地图存储在存储部12，在以自动驾驶模式行驶时使用。

如图5B所示，在本车辆101在交叉路口203左转而从前侧车道LN11移动到后侧车道LN16时，与直行行驶时同样，根据本车辆101的行驶轨迹，将前侧车道LN11与后侧车道LN16建立对应关系(S2)。由此，生成包括将前侧车道LN11与后侧车道LN16连接起来的、左转行驶时的行驶车道A3的地图信息在内的环境地图(S5)。

此时，描绘有左转用的路面标示150的仅是本车道A3，但在左转后的第二道路202上，作为后侧车道，不仅存在本车道LN16，还存在相邻车道LN17。因此，前侧车道LN11与后侧车道LN17建立对应关系，生成包括将前侧车道LN11与后侧车道LN17连接起来的、从本车道A3分支出的行驶车道A4的地图信息在内的环境地图(S7、S5)。由此，即使在交叉路口203的前后的车道数不相同的情况下，也能够根据本车辆101的行驶轨迹和相机图像，良好地生成道路划线中断了的交叉路口203处的环境地图。

采用本实施方式，能够起到如下作用效果。

(1)地图生成装置20具备：相机1a，其检测本车辆101的周围的外界状况；轨迹检测部21，其检测本车辆的行驶轨迹；车道对应关系建立部23，其根据由相机1a检测出的外界状况和由轨迹检测部21检测出的行驶轨迹，将进入交叉路口203之前的行驶车道即前侧车道和通过交叉路口203之后的行驶车道即后侧车道建立对应关系；以及地图生成部17，其生成包含从由车道对应关系建立部23建立了对应关系的前侧车道到后侧车道的行驶车道的位置信息在内的地图(图4)。行驶车道包括本车辆101行驶过的行驶车道A1、A3(第一行驶车道)和与行驶车道A1相邻或从行驶车道A3分支出的行驶车道A2、A4(第二行驶车道)(图5A、图5B)。行驶车道A1、A3上的车辆行进方向与行驶车道A2、A4上的车辆行进方向彼此相同(图5A、图5B)。前侧车道包括彼此相邻的车道LN11和车道LN12，后侧车道包括彼此相邻的车道LN15(第一通过后车道)和车道LN14(第二通过后车道)或者车道LN16(第一通过后车道)和车道LN17(第二通过后车道)(图5A、图5B)。车道对应关系建立部23根据由轨迹检测部21检测出的行驶轨迹，将前侧车道LN12与后侧车道LN15或前侧车道LN11与后侧车道LN16建立对应关系(行驶车道A1、A3)，并且根据由相机1a检测出的外界状况，将前侧车道LN11与后侧车道LN14或前侧车道LN11与后侧车道LN17建立对应关系(行驶车道A2、A4)。

由此，即使在车道在交叉路口203的入口和出口处在宽度方向上偏移的情况下(例如图3A)、由于在本车辆101的周围存在其他车辆等障碍物而无法通过相机图像识别出本车辆101的周围的车道的情况下(例如图3B)，也能够根据本车辆101的行驶轨迹和相机图像，在交叉路口的前后顺畅地连接道路划线彼此。其结果是，能够容易地生成规定跨越交叉路口的行驶车道的地图。

(2)地图生成装置20还具备标示识别部22，该标示识别部22根据由相机1a检测出的外界状况，识别示出前侧车道上的行进方向的路面标示150(图4)。车道对应关系建立部23在由标示识别部22识别出的、标示在前侧车道LN12上的行进方向与标示在前侧车道LN11上的行进方向为相同方向时，将前侧车道LN11与后侧车道LN14建立对应关系(图5A)。由此，不仅能够容易且高精度地生成本车辆101实际行驶过的车道A1的地图信息，还能够容易且高精度地生成未行驶的车道A2的地图信息。

(3)车道对应关系建立部23以行驶车道A1在交叉路口203处直行延伸的方式将前侧车道LN12与后侧车道LN15建立对应关系，或者以行驶车道A3左转延伸的方式，将前侧车道LN11与后侧车道LN16建立对应关系(图5A和图5B)。需要说明的是，虽然省略了图示，但车道对应关系建立部23还以行驶车道在交叉路口203右转延伸的方式，将前侧车道与后侧车道建立对应关系。由此，即使在本车辆101以手动驾驶模式向任意方向行进了的情况下，也能够生成包含根据本车辆101的行驶轨迹的行驶车道在内的地图。

(4)前侧车道LN11和后侧车道LN14分别与本车辆101行驶过的前侧车道LN12和后侧车道LN15在左右方向同一侧相邻(图5A)。由此，能够生成本车辆101未行驶的、沿着本车道A1的相邻车道A2的地图。

上述实施方式能够变形为各种方式。在上述实施方式中，通过相机1a等外部传感器组1检测本车辆101的周围的外界状况，但也可以使用激光雷达等检测外界状况，外界检测部的构成不限于上述内容。在上述实施方式中，轨迹检测部21根据来自相机1a和传感器2a的信号来检测本车辆101的行驶轨迹，但轨迹检测部的构成不限于此。轨迹检测部21根据来自相机1a和传感器2a的信号来识别行驶轨迹，也能够将轨迹检测部置换为轨迹识别部。在上述实施方式中，地图生成部17在以手动驾驶模式行驶的同时生成环境地图，但也可以在以自动驾驶模式行驶的同时生成环境地图。在上述实施方式中，根据相机图像生成环境地图，但也可以代替相机1a，使用由雷达或激光雷达获取的数据提取本车辆101的周围的物体的特征点，生成环境地图。因此，地图生成部的构成不限于上述内容。

在上述实施方式中，车道对应关系建立部23将进入交叉路口203前的前侧车道(进入前车道)与通过交叉路口203后的后侧车道(通过后车道)建立对应关系。更具体而言，根据由轨迹检测部21检测出的行驶轨迹，将前侧车道LN12(第一进入前车道)与后侧车道LN15(第一通过后车道)建立对应关系，并且根据由相机1a检测出的外界状况，将前侧车道LN11(第二进入前车道)与后侧车道LN14(第二通过后车道)建立对应关系(图5A)。或者，根据由轨迹检测部21检测出的行驶轨迹，将前侧车道LN11(第一进入前车道)与后侧车道LN16(第一通过后车道)建立对应关系，并且根据由相机1a检测出的外界状况，将前侧车道LN11(第一进入前车道)与后侧车道LN17(第二通过后车道)建立对应关系(图5B)。但是，车道对应关系建立部的构成不限于上述内容。在上述实施方式中，标示识别部22根据由相机1a检测出的外界状况，识别示出前侧车道的行进方向的路面标示150，但标示识别部的构成不限于此。

在上述实施方式中，本车辆101一边行驶，地图生成部17一边生成环境地图，但也可以将在本车辆101行驶中通过相机图像得到的数据存储在存储部12，在本车辆101的行驶结束后，使用所存储的数据生成环境地图。因此，也可以不一边行驶一边生成地图。

在上述实施方式中，说明了具有自动驾驶功能的本车辆101作为地图生成装置20发挥功能的例子，但不具有自动驾驶功能的本车辆也可以作为地图生成装置发挥功能。在该情况下，也可以在与其他车辆之间共享由地图生成装置20生成的地图信息，使用地图信息来辅助其他车辆(例如自动驾驶车辆)的驾驶。即，本车辆也可以仅具有作为地图生成装置的功能。

本发明也能够作为地图生成方法使用，该方法包括如下步骤：检测本车辆的周围的外界状况；检测本车辆的行驶轨迹；根据检测出的外界状况和检测出的行驶轨迹，将进入交叉路口前的行驶车道即进入前车道与通过交叉路口后的行驶车道即通过后车道建立对应关系；以及生成包含从建立了对应关系的进入前车道到通过后车道的行驶车道的位置信息在内的地图，从进入前车道到通过后车道的行驶车道包括本车辆行驶过的第一行驶车道和与第一行驶车道相邻或从第一行驶车道分支出的第二行驶车道，第一行驶车道上的车辆行进方向与第二行驶车道上的车辆行进方向彼此相同，进入前车道包括彼此相邻的第一进入前车道和第二进入前车道，通过后车道包括彼此相邻的第一通过后车道和第二通过后车道，建立对应关系的步骤包括：根据检测出的行驶轨迹，将第一进入前车道与第一通过后车道建立对应关系，并且根据检测出的外界状况，将第二进入前车道与第二通过后车道建立对应关系，或者将第一进入前车道与第二通过后车道建立对应关系。

既能够任意组合上述实施方式和变形例的一个或者多个，也能够将各变形例彼此进行组合。

采用本发明，能够容易地生成规定跨越交叉路口那样的行驶车道的地图。

上文结合优选实施方式对本发明进行了说明，但本领域技术人员应理解，在不脱离后述权利要求书的公开范围的情况下能够进行各种修改和变更。

Claims (8)

1.一种地图生成装置，其特征在于，具备：

外界检测部(1a)，其检测本车辆的周围的外界状况；

轨迹检测部(21)，其检测本车辆的行驶轨迹；

车道对应关系建立部(23)，其根据由所述外界检测部(1a)检测出的外界状况和由所述轨迹检测部(21)检测出的行驶轨迹，将进入交叉路口(203)前的行驶车道即进入前车道和通过所述交叉路口(203)后的行驶车道即通过后车道建立对应关系；以及

地图生成部(17)，其生成包含从由所述车道对应关系建立部(23)建立了对应关系的所述进入前车道到所述通过后车道的行驶车道的位置信息在内的地图，

从所述进入前车道到所述通过后车道的所述行驶车道包括本车辆行驶过的第一行驶车道(A1、A3)和与所述第一行驶车道(A1)相邻或从所述第一行驶车道(A3)分支出的第二行驶车道(A2、A4)，

所述第一行驶车道上的车辆行进方向与所述第二行驶车道上的车辆行进方向彼此相同，

所述进入前车道包括彼此相邻的第一进入前车道和第二进入前车道，

所述通过后车道包括彼此相邻的第一通过后车道(LN15、LN16)和第二通过后车道(LN14、LN17)，

所述车道对应关系建立部(23)根据由所述轨迹检测部(21)检测出的行驶轨迹，将所述第一进入前车道与所述第一通过后车道(LN15、LN16)建立对应关系，并且根据由所述外界检测部(1a)检测出的外界状况，将所述第二进入前车道与所述第二通过后车道(LN14、LN17)建立对应关系，或者将所述第一进入前车道和所述第二通过后车道(LN14、LN17)建立对应关系。

2.根据权利要求1所述的地图生成装置，其特征在于，

还具备标示识别部(22)，该标示识别部(22)根据由所述外界检测部(1a)检测出的外界状况，识别示出所述进入前车道上的行进方向的路面标示，

所述车道对应关系建立部(23)在由所述标示识别部(22)识别出的、标示在所述第一进入前车道上的行进方向与标示在所述第二进入前车道上的行进方向为相同方向时，将所述第二进入前车道与所述第二通过后车道建立对应关系。

3.根据权利要求1或2所述的地图生成装置，其特征在于，

所述车道对应关系建立部(23)以所述第一行驶车道在所述交叉路口(203)直行、左转或右转而延伸的方式，将所述第一进入前车道与所述第一通过后车道建立对应关系。

4.根据权利要求1或2所述的地图生成装置，其特征在于，

所述第二进入前车道和所述第二通过后车道(LN14)分别与所述第一进入前车道和所述第一通过后车道(LN15)在左右方向同一侧相邻。

5.根据权利要求1或2所述的地图生成装置，其特征在于，

所述进入前车道(LN11、LN12)的车道数与所述通过后车道(LN14、LN15)的车道数相同，

所述车道对应关系建立部(23)根据由所述轨迹检测部(21)检测出的行驶轨迹，将所述第一进入前车道(LN12)与所述第一通过后车道(LN15)建立对应关系，并且根据由所述外界检测部(1a)检测出的外界状况，将所述第二进入前车道(LN11)与所述第二通过后车道(LN14)建立对应关系。

6.根据权利要求1或2所述的地图生成装置，其特征在于，

所述通过后车道的车道数比所述进入前车道的车道数多，

所述车道对应关系建立部(23)根据由所述轨迹检测部(21)检测出的行驶轨迹，将所述第一进入前车道(LN11)与所述第一通过后车道(LN16)建立对应关系，并且根据由所述外界检测部(1a)检测出的外界状况，将所述第一进入前车道(LN11)与所述第二通过后车道(LN17)建立对应关系。

7.根据权利要求1或2所述的地图生成装置，其特征在于，

所述第一通过后车道(LN14)从所述第一进入前车道(LN12)以在所述交叉路口(203)直行的方式延伸，

通过所述第一进入前车道(LN12)的宽度方向中央并向所述第一通过后车道(LN14)延伸的延长线，从所述第一通过后车道(LN14)的宽度方向中央位置偏移。

8.一种地图生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测本车辆的周围的外界状况；

检测本车辆的行驶轨迹；

根据检测出的外界状况和检测出的行驶轨迹，将进入交叉路口(203)前的行驶车道即进入前车道和通过所述交叉路口(203)后的行驶车道即通过后车道建立对应关系；以及

生成包含从建立了对应关系的所述进入前车道到所述通过后车道的行驶车道的位置信息在内的地图，

从所述进入前车道到所述通过后车道的所述行驶车道包括本车辆行驶过的第一行驶车道(A1、A3)和与所述第一行驶车道(A1)相邻或者从所述第一行驶车道(A3)分支出的第二行驶车道(A2、A4)，

所述第一行驶车道上的车辆行进方向与所述第二行驶车道上的车辆行进方向彼此相同，

所述进入前车道包括彼此相邻的第一进入前车道和第二进入前车道，

所述通过后车道包括彼此相邻的第一通过后车道(LN15、LN16)和第二通过后车道(LN14、LN17)，

所述建立对应关系的步骤包括：根据检测出的行驶轨迹，将所述第一进入前车道与所述第一通过后车道(LN15、LN16)建立对应关系，并且根据检测出的外界状况，将所述第二进入前车道与所述第二通过后车道(LN14、LN17)建立对应关系，或者将所述第一进入前车道与所述第二通过后车道(LN14、LN17)建立对应关系。