CN118343155A - 道路信息生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种道路信息生成装置(50)，具备：相机(1a)，其检测本车辆周围的外部状况；路端识别部(111)，其根据由相机(1a)检测出的外部状况，识别用于规定本车辆所行驶的道路的边界线；以及设定部(114)，其根据从沿着本车辆的行进方向延伸的基准线至由路端识别部(111)识别出的边界线的距离的变化率，设定在本车辆的前方存在的交叉路口的入口位置或出口位置。

Description

道路信息生成装置

技术领域

本发明涉及一种生成道路信息的道路信息生成装置。

背景技术

以往，已知有如下装置：根据多个车辆的行驶记录信息在没有设置停止线、信号机的地点设定虚拟停止线，并实施驾驶辅助以使车辆在该地点行驶时在该虚拟停止线停止(例如，参照专利文献1)。

然而，在上述专利文献1记载的装置中，如果根据多个车辆的行驶记录信息设定虚拟停止线，则在行驶车辆的数量少的地点等不能将虚拟停止线设定在适当的位置，良好的驾驶辅助变得困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2022-119884号公报。

发明内容

本发明的一技术方案的道路信息生成装置具备：外界状况检测部，其检测本车辆周围的外部状况；识别部，其根据由外界状况检测部检测出的外部状况，识别用于规定本车辆所行驶的道路的边界线；以及设定部，其根据从沿着本车辆的行进方向延伸的基准线至由识别部识别出的边界线的距离的变化率，设定存在于本车辆的前方的交叉路口的入口位置或出口位置。

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道路信息生成装置的本车辆的车辆控制系统的整体结构的框图。

图2是示出应用本实施方式的道路信息生成装置的行驶场景的一例的图。

图3是示出本实施方式的道路信息生成装置的主要部分结构的框图。

图4是从上方观察图2的交叉路口时的俯瞰图。

图5A是示出绘制出距离的曲线图的一例的图。

图5B是用于说明距离的变化率的图。

图6是用于说明虚拟停止线的图。

图7是示出由图3的控制器执行的处理的一例的流程图。

图8是从上方观察图2的交叉路口时的俯瞰图。

图9是用于说明距离的变化率的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图9对本发明的实施方式进行说明。本发明的实施方式的道路信息生成装置搭载于例如具有自动驾驶功能的车辆，即自动驾驶车辆。需要说明的是，有时区别于其他车辆，将搭载本实施方式的道路信息生成装置的车辆称为本车辆。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意一种。本车辆不仅能够在不需要驾驶员的驾驶操作的自动驾驶模式下行驶，也能够在依靠驾驶员的驾驶操作的手动驾驶模式下行驶。

首先，对本车辆涉及自动驾驶的概略结构进行说明。图1是概略地示出具有本发明的实施方式的道路信息生成装置的本车辆的车辆控制系统100的整体结构的框图。如图1所示，车辆控制系统100主要具有控制器10和分别与控制器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、行驶用的执行器AC。

外部传感器组1是检测本车辆的周边信息即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：测定本车辆的针对全方位的照射光的散射光从而测定从本车辆到周边的障碍物的距离的激光雷达、通过照射电磁波并检测反射波来检测本车辆周边的其他车辆、障碍物等的雷达、以及搭载于本车辆并具有CCD(电荷耦合元件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等拍摄元件来拍摄本车辆的周边(前方、后方以及侧方)的相机等。

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、分别检测本车辆的前后方向的加速度以及左右方向的加速度(横向加速度)的加速度传感器、检测行驶驱动源的转速的转速传感器、检测本车辆的重心绕铅垂轴旋转的旋转角速度的横摆率传感器等。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括在内部传感器组2中。

输入输出装置3是供驾驶员输入指令、向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构件的操作来输入各种指令的各种开关、供驾驶员通过语音输入指令的麦克等输入装置以及借助显示图像向驾驶员提供信息的显示器、通过声音向驾驶员提供信息的扬声器等输出装置。

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。定位卫星是GPS卫星、准天顶卫星等人造卫星。定位单元4使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是存储在导航装置6中使用的一般性地图信息的装置，例如由磁盘、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、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中的高精度地图信息不同。

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进行沿目标路径的引导的装置。目的地的输入和沿目标路径的引导通过输入输出装置3进行。基于由定位单元4测定出的本车辆的当前位置和存储在地图数据库5中的地图信息来运算目标路径。也能够使用外部传感器组1的检测值测定本车辆的当前位置，还可以基于该当前位置和存储在存储部12中的高精度的地图信息来运算目标路径。

通信单元7通过包括以互联网、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进行通信，定期地或者在任意时机从服务器取得地图信息、行驶记录信息以及交通信息等。不仅取得行驶记录信息，还可以通过通信单元7将本车辆的行驶记录信息向服务器发送。网络不仅包括公用无线通信网，还包括在每一规定的管理区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。所取得的地图信息被输出到地图数据库5、存储部12，地图信息被更新。

执行器AC是用于控制本车辆的行驶的行驶用执行器。在行驶驱动源为发动机的情况下，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。在行驶驱动源为行驶电动机的情况下，行驶电动机包含在执行器AC中。使本车辆的制动装置工作的制动用执行器和驱动转向装置的转向用执行器也包含在执行器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，能够将发动机控制用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分开设置，但方便起见，在图1中示出控制器10作为这些ECU的集合。

在存储部12中存储自动行驶用的高精度的详细道路地图信息。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、岔路口的位置信息、白线等道路划线的类别和其位置信息、车道数的信息、车道的宽度以及每条车道的位置信息(车道的中心位置、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、标志、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中的地图信息包括经由通信单元7从本车辆的外部取得的地图信息(称为外部地图信息)和使用外部传感器组1的检测值或者外部传感器组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(称为内部地图信息)。

外部地图信息例如为通过云服务器取得的地图(称为云地图)的信息，内部地图信息例如为由使用SLAM(Simultaneous Localization and Mapping：同步定位与地图构建)等技术通过映射生成的点云数据构成的地图(称为环境地图)的信息。外部地图信息是由本车辆和其他车辆共有的信息，与此相对，内部地图信息是本车辆独自的地图信息(例如本车辆单独所有的地图信息)。需要说明的是，还可以将内部地图信息通过通信单元7向服务器装置、其他车辆提供。在存储部12中也存储各种控制程序、关于在程序中使用的阈值等信息的信息。

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、地图生成部17作为功能性结构。

本车位置识别部13基于由定位单元4得到的本车辆的位置信息和地图数据库5的地图信息来识别地图上的本车辆的位置(本车位置)。还可以使用存储在存储部12中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。根据内部传感器组2的检测值计算本车辆的移动信息(移动方向、移动距离)，由此也能够识别本车辆的位置。需要说明的是，在能够用设置在道路上、道路旁边等外部的传感器测定本车位置时，也能够通过借助通信单元7与该传感器进行通信来识别本车位置。

外界识别部14基于来自激光雷达、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、状态等。其他物体包括：标志、信号机、道路、建筑物、护栏、电线杆、广告牌、行人、自行车等。路面上的道路划线(白线等)、停止线等标记也包含在其他物体(道路)中。其他物体的状态包括：信号机的颜色(红、绿、黄)、行人、自行车的移动速度、朝向等。其他物体中静止的物体的一部分构成成为地图上的位置的标志的地标，外界识别部14还识别地标的位置和类别。

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中的地图信息、由本车位置识别部13识别出的本车位置、由外界识别部14识别出的外部状况，生成从当前时间点开始经过规定时间为止的本车辆的行驶轨迹(目标轨迹)。当目标路径上存在作为目标轨迹的候选的多个轨迹时，行动计划生成部15从其中选择遵守法律且满足高效、安全地行驶等标准的最佳轨迹，并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应的行动计划。行动计划生成部15生成与用于超越先行车辆的超车行驶、变更行驶车道的车道变更行驶、跟随先行车辆的跟随行驶、不偏离行驶车道而保持车道的车道保持行驶、减速行驶或加速行驶等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，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对各执行器AC进行控制，以使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，在自动驾驶模式下，行驶控制部16考虑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，以使由内部传感器组2检测出的实际加速度成为目标加速度。即，对执行器AC进行控制，以使本车辆以目标车速和目标加速度行驶。需要说明的是，在手动驾驶模式下，行驶控制部16根据由内部传感器组2取得的来自驾驶员的行驶指令(转向操作等)对各执行器AC进行控制。

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，从由相机取得的图像数据(以下称为相机图像数据或简称为相机图像)中，基于每一像素的亮度、颜色的信息提取表示物体的轮廓的边缘，并且使用该边缘信息提取特征点。特征点例如是边缘上的点、边缘的交点，与路面上的道路划线、建筑物的角、道路标志的角等相对应。地图生成部17求得至所提取出的特征点的距离，并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。还可以代替相机，使用由雷达、激光雷达取得的数据提取本车辆周围的物体的特征点，生成环境地图。地图生成部17将所生成的环境地图存储在存储部12中。

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，基于特征点的位置随着时间经过的变化，推定本车辆的位置。地图生成处理和位置推定处理是例如使用来自相机、激光雷达的信号按照SLAM算法同时进行的。地图生成部17不仅在手动驾驶模式下行驶时，在自动驾驶模式下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中的情况下，地图生成部17还可以根据新得到的特征点更新环境地图。

然而，在新设的道路等不存在外部地图信息的区域中，根据由相机取得的相机图像由本车辆自己制作环境地图。在这样制作出的环境地图中包括根据相机图像识别出的与道路标志、路面标记的类别、位置相关的信息(以下称为道路标志信息)。另外，环境地图中除了道路标志信息外，还包括用于规定设置在道路上的车道的道路划线的类别、位置。行驶控制部16根据由本车位置识别部13识别出的本车位置和环境地图所包含的道路划线信息，控制执行器AC以使本车辆在本车道的中央行驶。另外，行驶控制部16当根据本车位置和环境地图所包含的道路标志信息识别出本车辆应遵守的道路标志、路面标记时，控制执行器AC以使本车辆按照该道路标志行驶。

但是，停止线等路面标记有时会因磨损等而无法由相机识别出。图2是示出应用本实施方式的道路信息生成装置的行驶场景的一例的图。道路SR是在不存在外部地图信息区域设置的左侧通行的道路。在道路SR与道路IR交叉的交叉路口IS的行进方向近前侧(图2中下侧)，设置对应于本车道的路面标记(停止线)SL1。在交叉路口IS的行进方向前方(图2中上侧)，设置有对应于对向车道的停止线SL2。本车辆初次在道路SR行驶(以手动驾驶模式行驶)时，根据相机图像由本车辆自己制作道路SR的环境地图。此时，在停止线SL1磨损导致无法由相机识别出的情况下，不生成与停止线SL1相关的道路标志信息，制作不包含关于停止线SL1的道路标志信息的环境地图。之后，按照环境地图以自动驾驶模式再次在道路SR行驶时，因为环境地图中不包括与停止线SL1相关的道路标志信息，所以本车辆无法根据环境地图识别停止线SL1。另外，当停止线SL1依然处于磨损的状态不变时，本车辆有可能根据相机图像也无法识别停止线SL1。在这样的状况下，本车辆难以适当地进行减速以在停止线SL1停止的停止控制。因此，在本实施方式中，如下构成道路信息生成装置，以使在如图2所示停止线因磨损等而无法识别出的情况下也能够良好地实施停止控制。

图3是示出本实施方式的道路信息生成装置50的主要部分结构的框图。该道路信息生成装置50构成图1的车辆控制系统100的一部分。如图3所示，道路信息生成装置50具有控制器10、相机1a、输入输出装置3、执行器AC。

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。相机1a安装在例如本车辆的前部的规定位置，连续地拍摄本车辆的前方空间，取得对象物的图像(相机图像)。对象物包括道路上的路面标记、道路划线、在道路上、道路周围设置的道路标志、构造物等。需要说明的是，还可以利用激光雷达等代替相机1a或与相机1a一起检测对象物。

图3的控制器10具有路端识别部111、距离计算部112、交叉路口判定部113、设定部114、执行器控制部115、报知部116，作为运算部11(图1)所承担的功能性结构。另外，控制器10具有存储部12。需要说明的是，执行器控制部115和报知部116也可以不包含在道路信息生成装置50中。

路端识别部111根据由相机1a检测出的外部状况，识别本车辆所行驶的道路在车宽方向上的端部，即规定道路的边界线。距离计算部112设定沿着本车辆的行进方向延伸的虚拟的直线(以下称为基准线)，计算从基准线至由路端识别部111识别出的边界线的距离。路端识别部111构成图1的外界识别部14的一部分。

图4是从上方观察图2的交叉路口IS时的俯瞰图。如图4所示，道路SR由针对本车辆101的行进方向来说位于右侧的边界线RE和位于左侧的边界线LE规定。路端识别部111在本车辆101正在行驶时，根据相机图像识别边界线RE、LE作为道路SR的路端。需要说明的是，因为边界线RE和边界线LE的识别方法相同，所以下面仅说明识别边界线RE的情况的动作。在沿着道路SR在道路SR的右侧设置有人行道的情况下，道路SR与人行道之间的边界(缘石等)、道路SR与路肩之间的边界(车道外侧线等)被识别为边界线RE。另外，沿着道路SR在道路SR的右侧设有路缘带的情况下，道路SR与路缘带之间的边界(车道外侧线等)被识别为边界线RE。在道路SR的右侧未设有人行道等的情况下，道路SR与沿着道路SR在道路旁设置的构造物例如面向道路SR设置的水泥预制板墙、分离带、建筑物等的墙之间的边界被检测为边界线RE。

图4所示的直线AX表示由距离计算部112设定在本车辆101的前方的基准线。基准线AX是根据由内部传感器组2(例如横摆率传感器)检测出的本车辆101的重心绕铅垂轴旋转的旋转角，沿本车辆101的行进方向而设定的。距离计算部112在基准线AX上设定n+1个测量点p0～pn，计算从各个测量点p0～pn至由路端识别部111识别出的边界线RE的距离d0～dn。以下，将从测量点p0至测量点pn的区间(本车辆101在行进方向上的区间)称为测量区间。需要说明的是，在图4中，测量点p0～pn在行进方向上等间隔地设置，但测量点的间隔还可以是距离本车辆101越远设定的测量点越短。由此，不管与本车辆101的距离如何，都能够精确地识别边界线RE的位置。另外，测量点p0的位置、测量区间的长度、测量点的间隔等既可以考虑相机1a的识别精度来决定，也可以考虑本车辆101的行驶速度来决定。

交叉路口判定部113根据由距离计算部112计算出的基准线AX至边界线RE的距离，计算至边界线RE的距离的变化率，并根据该变化率判定在本车辆101的前方是否存在交叉路口。具体而言，首先，交叉路口判定部113计算从基准线AX至边界线RE在车宽方向上的距离相对于从测量点p0至测量点pn的距离变化多少，即计算与测量区间对应的边界线RE在车宽方向上的变化率。

在这里，使用图5A和图5B，对距离的变化率进行说明。图5A是示出与测量点p0～pn分别对应地绘制了距离di(i＝0、……、n)的曲线图的一例的图。特性f1表示直路上的从基准线至边界线的各测量点的距离。特性f2表示弯路上的从基准线至边界线的各测量点的距离。特性f3表示在本车辆的前方存在交叉路口的入口时的从基准线至边界线的各测量点的距离。特性f1、f2、f3的斜率表示边界线相对于基准线在车宽方向上的位置的变化率，即从基准线至边界线的距离的变化率。图5B是用于说明距离的变化率的图。特性f10、f20、f30是对图5A的特性f1、f2、f3所示的从各测量点至边界线的距离进行微分得到的曲线图，表示该距离的变化率。

如图4的例子那样在本车辆101的前方存在交叉路口IS时，如特性f30所示，在某一测量点px，至边界线的距离(特性f3)的变化率超过规定阈值TH1。测量点px是针对与由道路SR的右侧的边界线RE和与道路SR交叉的交叉道路IR的靠近本车辆101侧的边界线NE形成的切角等转角部CN1对应的位置设定的测量点。因此，如特性f30所示，在存在边界线在车宽方向上的位置的变化率超过规定阈值TH1的测量点时，交叉路口判定部113判定为在本车辆101的前方存在交叉路口IS。需要说明的是，针对规定阈值TH1，设想根据经验规则等预先决定的曲率半径、由道路构造法令等规定的最小曲率半径(例如，R＝30)、根据对道路设定的限制速度计算出的曲率半径(更具体而言，车辆以该限制速度能够不偏离地行驶的最小曲率半径)的弯路，设定对与该弯路对应的距离的曲线图(图5A的曲线图)进行微分得到的结果(斜率)的最大值。

当由交叉路口判定部113判定为存在交叉路口IS时，设定部114以未识别出与交叉路口IS对应的停止线SL1作为条件，设定交叉路口IS的入口位置。更详细而言，设定部114在根据由相机1a取得的相机图像未识别出停止线SL1时，或在存储部12存储的地图信息中不包含与停止线SL1相关的信息时，从测量点p0～pn中的比测量点px靠行进方向近前的测量点p0～px中，搜索距离开始增加的测量点ps。设定部114将搜索得到的测量点ps的位置(行进方向上的位置)识别为交叉路口IS的入口位置。设定部114以包含识别出的交叉路口IS的入口位置的信息(位置信息等)的方式更新存储在存储部12中的环境地图。这样，设定交叉路口IS的入口位置。另外，设定部114将比交叉路口IS的入口位置在行进方向上靠近前规定距离的位置决定为虚拟的停止线(以下称为虚拟停止线)的位置。图6是用于说明虚拟停止线的图。图6的虚线ET表示由设定部114识别出的交叉路口IS的入口位置。如图6所示，虚拟停止线VL的位置被决定为比交叉路口IS的入口位置ET在行进方向靠近前规定距离D的位置。设定部114以包含与虚拟停止线VL相关的信息(位置信息等)的方式更新存储在存储部12中的环境地图。这样，与交叉路口IS对应地设定虚拟停止线。设定部114构成图1的地图生成部17的一部分。

另一方面，如特性f10、f20所示，在边界线RE在车宽方向上的位置的变化率未超过规定阈值TH1时，交叉路口判定部113判定为在本车辆101的前方不存在交叉路口。更详细而言，如特性f10所示，在边界线RE在车宽方向上的位置的变化率大致为0时，交叉路口判定部113判定为本车辆101在直路行驶中，该直路在本车辆前方延伸。另外，如特性f20所示，在边界线RE在车宽方向上的位置的变化率逐渐增加时，判定为右弯路在本车辆101的前方延伸。还有，在边界线RE在车宽方向上的位置的变化率逐渐减小时，判定为左弯路在本车辆101的前方延伸。需要说明的是，在边界线LE在车宽方向上的位置的变化率逐渐增加时，判定为左弯路在本车辆101的前方延伸。另外，在边界线LE在车宽方向上的位置的变化率逐渐减小时，判定为右弯路在本车辆101的前方延伸。

执行器控制部115在本车辆101以自动驾驶模式在道路SR行驶时，根据存储在存储部12中的地图信息(环境地图)识别在交叉路口IS设定的虚拟停止线VL的位置。执行器控制部115执行对执行器AC进行控制的停止控制，以使本车辆101在比虚拟停止线VL靠行进方向近前的位置暂时停止。执行器控制部115构成图1的行驶控制部16的一部分。

当在本车辆101以手动驾驶模式在道路SR行驶时，根据存储在存储部12的地图信息(环境地图)识别出在交叉路口IS设定的虚拟停止线VL的位置时，报知部116通过输入输出装置3(显示器、扬声器)输出在本车辆101的前方存在交叉路口IS、作为示出本车辆101应该在虚拟停止线VL的位置停止的警告信息的显示信息。由此，向乘员报知警告信息。需要说明的是，报知部116还可以通过输入输出装置3(扬声器)输出作为警告信息的声音信息。

需要说明的是，在由相机1a取得的相机图像为动态图像数据(以帧为单位的图像数据)时，以一帧为单位，由路端识别部111识别本车辆所行驶的道路的边界线，并由距离计算部112计算从基准线至边界线的距离。交叉路口判定部113以一帧为单位，根据从基准线至边界线的距离的变化率，判定在本车辆101的前方是否存在交叉路口。设定部114对由交叉路口判定部113判定为存在交叉路口的期间所识别出的交叉路口的入口位置进行平均化，即对根据由交叉路口判定部113判定为存在交叉路口的多帧分别识别出的交叉路口的入口位置进行平均化，基于平均化得到的交叉路口的入口位置设定虚拟停止线。

图7是示出由控制器10执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理例如在本车辆101正在行驶时，以规定周期重复进行。在由相机1a取得的相机图像为动态图像数据时，该流程图所示的处理以帧为单位重复进行。

首先，在步骤S11中，根据由相机1a取得的相机图像(帧图像)，识别用于规定本车辆101所行驶的道路SR的边界线(路端)RE、LE。在步骤S12中，在本车辆101的行进方向前方设定基准线AX，在基准线AX上设定测量点p0～pn。在步骤S13中，计算从步骤S12中设定的各个测量点p0～pn至步骤S11中识别出的边界线RE、LE的距离d0～dn。在步骤S14中，根据在步骤S13中计算出的距离d0～dn，计算边界线RE、LE在车宽方向上的位置的变化率，判定计算出的变化率是否超过规定阈值TH1。

当步骤S14为否定(S14：否)时，结束处理。当步骤S14为肯定(S14：是)时，判断为在本车辆101的前方存在交叉路口IS，在步骤S15中，判定根据帧图像或存储在存储部12中的地图信息能否识别出与交叉路口IS对应的停止线SL1。当步骤S15为肯定(S15：是)时，进入步骤S19。当步骤S15为否定(S15：否)时，在步骤S16中，识别边界线RE、LE在车宽方向上的位置开始变化的位置(图5的测量点ps)作为交叉路口IS的入口位置。此时，取得分别与边界线RE、LE对应的测量点ps的平均值作为识别结果。需要说明的是，还可以取得与边界线RE、LE中的任一个对应的测量点ps作为识别结果。例如，还可以取得靠近本车辆101侧的测量点ps作为识别结果。

在步骤S17中，根据规定数量的帧图像判定是否取得了交叉路口IS的入口位置的识别结果。当步骤S17为否定(S17：否)时，结束处理。当步骤S17为肯定(S17：是)时，在步骤S18中，对规定帧数的识别结果进行平均化。具体而言，对分别根据各帧图像识别出的交叉路口IS的入口位置进行平均化，在比平均化得到的交叉路口的入口位置在行进方向上靠近前规定距离D的位置设定虚拟停止线，在步骤S19中，以包含在步骤S16中识别出的交叉路口IS的入口位置的信息和在步骤S18设定的虚拟停止线的信息的方式更新存储在存储部12中的环境地图。需要说明的是，在步骤S15中根据帧图像识别出停止线SL1时，以包含停止线SL1的信息(位置信息等)的方式更新存储在存储部12中的环境地图。此时，还可以将从停止线SL1的位置起在行进方向上靠进深侧规定距离D的位置识别为交叉路口的入口位置，以包含该位置的信息的方式更新存储在存储部12中的环境地图。

采用本实施方式能够起到如下的作用效果。

(1)道路信息生成装置50具备：相机1a，其检测本车辆101周围的外部状况；路端识别部111，其根据由相机1a检测出的外部状况，识别用于规定本车辆101所行驶的道路SR的边界线RE、LE；以及设定部114，其根据从沿着本车辆101的行进方向延伸的基准线AX至由路端识别部111识别出的边界线(图4的边界线RE和边界线LE中的至少一者)的距离的变化率，设定在本车辆101的前方存在的交叉路口的入口位置ET，并对应于交叉路口IS设定虚拟的停止线(虚拟停止线)VL。

由此，能够识别在本车辆101的前方存在的交叉路口IS的入口位置，即使在与交叉路口IS对应的停止线SL1因磨损等难以识别时，也能够精确地设定交叉路口IS的入口位置。另外，能够根据所设定的交叉路口IS的入口位置将虚拟停止线VL设定在适当的位置。由此，能够在交叉路口IS实施良好的驾驶辅助。具体而言，在本车辆再次在交叉路口IS行驶时，能够根据虚拟停止线VL使本车辆在交叉路口IS近前的适当位置停止。其结果是，能够提高交通的安全性。

(2)设定部114根据从基准线AX至由路端识别部111识别出的边界线RE、LE的距离的变化率，识别交叉路口IS的入口位置ET，并以包含该入口位置ET的信息的方式更新存储在存储部12中的地图信息(环境地图)。另外，设定部114将比交叉路口IS的入口位置ET在行进方向上靠近前规定距离D的位置决定为虚拟停止线VL的位置，以包含所决定的虚拟停止线VL的位置的方式更新存储在存储部12中的地图信息(环境地图)。由此，在本车辆101所行驶的道路上存在难以识别停止线的交叉路口时，将与该交叉路口对应的入口位置、虚拟停止线的信息追加到地图信息(环境地图)中。其结果是，本车辆再次在相同的道路上行驶时，通过使用该地图信息能够良好地进行在交叉路口的停止控制。

(3)道路信息生成装置50还具备作为判定在本车辆101的前方是否存在交叉路口IS的判定部的交叉路口判定部113。交叉路口判定部113判定从基准线AX至由路端识别部111识别出的边界线RE、LE的距离的变化率是否超过规定阈值，在距离的变化率超过规定阈值时，判定为在本车辆101的前方存在交叉路口IS，在距离的变化率为规定阈值以下时，判定为在本车辆101的前方不存在交叉路口IS。由此，无需使用用于测量道路的边界线的曲率半径的装置等，仅测量从基准线AX至边界线RE、LE的距离就能够取得道路SR的曲率半径。因此，能够通过简单的结构精确地判定在本车辆101的前方是否存在交叉路口。

(4)设定部114在由交叉路口判定部113判定为存在交叉路口IS时，以根据由相机1a检测出的外部状况未识别出与交叉路口IS对应的停止线SL1为条件，根据从基准线AX至由路端识别部111识别出的边界线RE、LE的距离的变化率设定交叉路口IS的入口位置ET。在根据由相机1a识别出的外部状况识别出与交叉路口IS对应的停止线SL1的情况下，设定部114根据停止线SL1设定交叉路口IS的入口位置。由此，在能够根据相机图像识别出停止线SL1时，在交叉路口IS的入口位置的设定中优先使用停止线SL1的位置，因此能够更精确地设定交叉路口IS的入口位置。

(5)道路信息生成装置50还具备存储道路SR的地图信息的存储部12。设定部114在由交叉路口判定部113判定为存在交叉路口IS时，以地图信息中不包含关于与交叉路口IS对应的停止线SL1的信息为条件，设定交叉路口IS的入口位置ET。由此，能够抑制在必要程度以上实施交叉路口的入口位置的设定处理，能够降低处理负荷。

(6)相机1a取得以帧为单位的图像数据。路端识别部111根据由相机1a取得的图像数据，识别用于规定本车辆101所行驶的道路SR的边界线RE、LE。交叉路口判定部113根据从基准线AX至由路端识别部111识别出的边界线RE、LE的距离的变化率，判定在本车辆101的前方是否存在交叉路口IS。设定部114分别根据由交叉路口判定部113判定为存在交叉路口IS的多帧图像数据识别交叉路口IS的入口位置ET，对根据多帧图像数据识别出的交叉路口IS的入口位置ET进行平均化，设定平均化得到的交叉路口IS的入口位置ET。由此，能够根据相机图像精确地设定交叉路口IS的入口位置ET。

上述实施方式能够变形成各种方式。以下对若干变形例进行说明。在上述实施方式中，当由交叉路口判定部113判定为存在交叉路口IS时，设定部114设定交叉路口IS的入口位置，并决定虚拟停止线VL的位置。并且，在本车辆101以自动驾驶模式在道路SR行驶时，执行器控制部115控制执行器AC，以使本车辆101在虚拟停止线VL暂时停止。但是，设定部114和执行器控制部115的构成不限于此。例如，在交叉路口IS设置有信号机的情况下，关于本车辆101进入交叉路口IS的时机，有时在本车辆101通过交叉路口IS之前与本车道对应的信号机从表示允许行进的蓝色(绿色)显示切换为表示禁止行进的红色显示。此时，当交叉道路IR侧的信号机切换为绿色显示时，如图8所示在道路SR上的越过交叉道路IR的位置设置有人行横道CW的情况下，本车辆101和开始过人行横道CW的行人等有可能接近、接触。另外，当为了避免与行人等的接近、接触，本车辆101在人行横道近前减速、停止时，本车辆101停留在交叉路口IS内，有可能妨碍在交叉道路IR行驶的其他车辆。因此，为了解决这样的问题，设定部114还可以设定交叉路口IS的出口位置，执行器控制部115可以根据交叉路口IS的出口位置控制执行器AC，以使本车辆101在与本车道对应的信号机从绿色显示切换为红色显示之前能够退出交叉路口IS。这里，详细说明关于本变形例的道路信息生成装置。

图9是用于说明从图8的测量点p0～pn至边界线RE的距离的变化率的图。图9中示出对从图8的测量点p0～pn至边界线RE的距离di进行微分得到的曲线图的一例。如图9所示，在交叉路口IS的出口附近，边界线RE相对于基准线AX在车宽方向上的位置的变化率的大小(绝对值)在某一测量点py从超过规定阈值TH2的状态变为规定阈值TH2以下的状态。测量点py是针对与由道路SR的右侧的边界线RE和交叉道路IR的靠近行进方向进深侧(图8中为上侧)的边界线FE形成的转角部CN2对应的位置设定的测量点。如特性f4，在边界线在车宽方向上的位置的变化率的大小(绝对值)从超过规定阈值TH2的状态变为规定阈值TH2以下的状态时，交叉路口判定部113判定为在本车辆101的前方存在交叉路口IS的出口。另一方面，如特性f5所示，边界线RE在车宽方向上的位置的变化率的大小(绝对值)在不超过规定阈值TH2的范围内逐渐减小时，判定为弯路在本车辆101的前方延伸。需要说明的是，用于交叉路口的出口的判定的规定阈值TH2与用于交叉路口有无的判定的规定阈值TH1同样地设定。另外，用于交叉路口的出口的判定的规定阈值TH2与用于交叉路口有无的判定的阈值TH1的大小(绝对值)可以相同，也可以不同。另外，测量点p0的位置、测量区间的长度等在识别交叉路口的入口位置时和识别交叉路口的出口位置时可以不同。例如，距离计算部112还可以以在识别交叉路口的出口位置时从本车辆101至测量点p0的距离比识别交叉路口的入口位置时长的方式设定测量点p0的位置。

当由交叉路口判定部113判定为存在交叉路口IS的出口时，设定部114设定交叉路口IS的出口位置。更详细而言，从测量点p0～pn中的比测量点py靠近行进方向进深侧的测量点py～pn中搜索距离的变化率为0的测量点pe。设定部114将搜索得到的测量点pe的位置(行进方向上的位置)识别为交叉路口IS的出口位置。设定部114以包含识别出的交叉路口IS的出口位置的信息(位置信息等)的方式更新存储在存储部12中的环境地图。这样一来设定交叉路口IS的出口位置。需要说明的是，设定部114还可以设定交叉路口的入口位置和出口位置这两者。在该情况下，距离计算部112分别在基准线AX上设定用于识别交叉路口的入口位置的第一测量点p10～p1n和用于识别交叉路口的出口位置的第二测量点p20～p2n，计算从第一测量点p10～p1n至边界线的第一距离d10～d1n和从第二测量点p20～p2n至边界线的第二距离d20～d2n。设定部114根据第一距离d10～d1n设定交叉路口的入口位置，根据第二距离d20～d2n设定交叉路口的出口位置。

执行器控制部115在本车辆101以自动驾驶模式在道路SR行驶时，根据存储在存储部12中的地图信息(环境地图)识别交叉路口IS的出口位置。执行器控制部115根据由本车位置识别部13识别出的本车位置至交叉路口IS的出口位置的距离(行进方向上的距离)和与本车道对应的信号机的切换信息控制执行器AC，以使本车辆101能够在该信号机从绿色显示切换为红色显示之前退出交叉路口IS。例如，在信号机从绿色显示切换为红色显示为止没有足够的时间时，控制执行器AC使本车辆101加速。执行器控制部115能够通过通信单元7与路侧设备(未图示)等进行无线通信，从路侧设备等接收信号机的切换信息。需要说明的是，代替与本车道对应的信号机的切换信息，执行器控制部115还可以根据交叉道路IR侧的信号机的切换信息控制执行器AC，以使本车辆101能够在交叉道路IR侧的信号机从红色显示切换为绿色显示之前退出交叉路口IS。

通过这样的构成，在根据由相机1a取得的相机图像、存储在存储部12中的地图信息没有识别出停止线SL2、人行横道CW时，也能够设定交叉路口的出口位置。另外，通过根据所设定的交叉路口的出口位置实施通过交叉路口IS的控制，能够防止如上所述的本车辆101停留在交叉路口IS内的情况的发生。由此，能够在交叉路口IS实施良好的驾驶辅助。需要说明的是，设定部114还可以以根据相机图像、地图信息未识别出与交叉路口IS对应的停止线SL2为条件，设定交叉路口IS的出口位置。另外，还可以根据相机图像识别出停止线SL2时，以包含停止线SL2的信息(位置信息等)的方式更新存储在存储部12中的环境地图。此时，还可以将从停止线SL2的位置起在行进方向上靠近前规定距离D的位置识别为交叉路口的出口位置，以包含该位置信息的方式更新存储在存储部12的环境地图。还有，在由相机1a取得的相机图像为动态图像数据时，设定部114还可以对分别根据由交叉路口判定部113判定为存在交叉路口的多帧识别出的交叉路口的出口位置进行平均化，以包含平均化得到的交叉路口的出口位置的信息(位置信息等)的方式更新存储在存储部12中的环境地图。

另外，在上述实施方式中，作为外界状况检测部的相机1a检测本车辆周围的外部状况，但外界状况检测部还可以是激光雷达等相机1a以外的设备。另外，在上述实施方式中，路端识别部111根据相机图像识别本车辆所行驶中的道路SR的边界线RE、LE，但识别部还可以识别道路SR的边界线RE、LE中的任一者。

另外，在上述实施方式中，执行器控制部115控制执行器AC，以使本车辆101在比虚拟停止线VL在行进方向上靠近前的位置停止。但是，在虚拟停止线VL停止的本车辆101重新行驶时，交叉路口IS的视线较差时，即基于相机图像难以识别交叉道路IR的交通状况(在交叉道路IR行驶的其他车辆的位置、行驶速度等)的情况下，执行器控制部还可以控制执行器AC使本车辆101缓行着通过交叉路口IS。

还有，在上述实施方式中，说明了在自动驾驶车辆上应用道路信息生成装置的例子。即，说明了自动驾驶车辆生成道路信息的例子，但在具有驾驶辅助功能的手动驾驶车辆生成道路信息的情况下同样也能够应用本发明。另外，在不具有驾驶辅助功能的手动驾驶车辆生成道路信息的情况下同样也能够应用本发明。

以上说明仅为一例，只要不破坏本发明的特征，上述实施方式和变形例就不限定本发明。既能够将上述实施方式与变形例的一个或多个任意组合，也能够将变形例彼此进行组合。

采用本发明，能够生成能够实施良好的驾驶辅助的道路信息。

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 (12)

1.一种道路信息生成装置，其特征在于，具备：

外界状况检测部(1a)，其检测本车辆周围的外部状况；

识别部(111)，其根据由所述外界状况检测部(1a)检测出的所述外部状况，识别用于规定本车辆所行驶的道路的边界线；以及

设定部(114)，其根据从沿着本车辆的行进方向延伸的基准线至由所述识别部(111)识别出的所述边界线的距离的变化率，设定在本车辆的前方存在的交叉路口的入口位置或出口位置。

2.根据权利要求1所述的道路信息生成装置，其特征在于，

还具备判定部(113)，所述判定部(113)判定在本车辆的前方是否存在所述交叉路口，

所述判定部(113)判定从所述基准线至由所述识别部(111)识别出的所述边界线的所述距离的变化率是否超过规定阈值，在所述距离的变化率超过规定阈值时，判定为在本车辆的前方存在所述交叉路口，在所述距离的变化率为规定阈值以下时，判定为在本车辆的前方不存在所述交叉路口。

3.根据权利要求2所述的道路信息生成装置，其特征在于，

还具备距离计算部(112)，所述距离计算部(112)在所述基准线上设定多个测量点，计算从所述多个所述测量点分别至由所述识别部识别出的所述边界线的所述距离，

所述判定部(113)计算从由所述距离计算部(112)计算出的所述多个所述测量点分别至所述基准线的所述距离的变化率。

4.根据权利要求3所述的道路信息生成装置，其特征在于，

所述距离计算部(112)以在距本车辆越远处设定的所述测量点，与相邻的所述测量点的间隔越短的方式设定所述多个所述测量点。

5.根据权利要求2所述的道路信息生成装置，其特征在于，

所述设定部(114)在由所述判定部(113)判定为存在所述交叉路口时，以根据由所述外界状况检测部(1a)检测出的所述外部状况未识别出与所述交叉路口对应的停止线为条件，根据从所述基准线至由所述识别部(111)识别出的所述边界线的所述距离的变化率设定所述交叉路口的所述入口位置或所述出口位置。

6.根据权利要求2所述的道路信息生成装置，其特征在于，

还具备存储部(12)，所述存储部(12)存储所述道路的地图信息，

所述设定部(114)在由所述判定部(113)判定为存在所述交叉路口时，以所述地图信息中不包含关于与所述交叉路口对应的停止线的信息为条件，设定所述交叉路口的所述入口位置或所述出口位置。

7.根据权利要求2所述的道路信息生成装置，其特征在于，

所述外界状况检测部(1a)是取得以帧为单位的图像数据的相机，

所述识别部(111)根据由所述相机取得的所述图像数据，识别用于规定本车辆所行驶的所述道路的所述边界线，

所述判定部(113)根据从所述基准线至由所述识别部(111)识别出的所述边界线的所述距离的变化率，判定在本车辆的前方是否存在所述交叉路口，

所述设定部(114)分别根据由所述判定部(113)判定为存在所述交叉路口的多帧所述图像数据识别所述交叉路口的所述入口位置或所述出口位置，对分别根据所述多帧的所述图像数据识别出的所述交叉路口的所述入口位置或所述出口位置进行平均化，设定平均化得到的所述交叉路口的所述入口位置或所述出口位置。

8.根据权利要求1或2所述的道路信息生成装置，其特征在于，

还具备存储部(12)，所述存储部(12)存储所述道路的地图信息，

所述设定部(114)根据从所述基准线至由所述识别部(12)识别出的所述边界线的所述距离的变化率识别所述交叉路口的所述入口位置或所述出口位置，以包含该入口位置或该出口位置的信息的方式更新在所述存储部(12)中存储的所述地图信息。

9.根据权利要求1或2所述的道路信息生成装置，其特征在于，

所述设定部(114)在根据由所述外界状况检测部(1a)检测出的所述外部状况识别出与所述交叉路口对应的停止线的情况下，根据该停止线设定所述交叉路口的所述入口位置或所述出口位置。

10.根据权利要求1或2所述的道路信息生成装置，其特征在于，

所述设定部(114)还设定与所述交叉路口对应的虚拟的停止线。

11.根据权利要求10所述的道路信息生成装置，其特征在于，

还具备存储部(12)，所述存储部(12)存储所述道路的地图信息，

所述设定部(114)将比所述交叉路口的所述入口位置在所述行进方向上靠近近前规定距离的位置决定为所述虚拟的停止线的位置，以包含所决定的所述虚拟的停止线的位置的方式更新存储在所述存储部(12)中的所述地图信息。

12.根据权利要求11所述的道路信息生成装置，其特征在于，还具备：

输出装置(3)，其输出信息；以及

报知部(116)，其当根据存储在所述存储部(12)中的所述地图信息，识别出在所述交叉路口设定的所述虚拟停止线的位置时，通过所述输出装置(3)输出示出本车辆应在所述虚拟停止线的位置停止的警告信息。