JP2013160735A - 車両走行道路特定装置および車両走行道路特定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の車線を有する道路において、簡易な構成で、車両の走行道路を精度よく特定することができる車両走行道路特定装置および車両走行道路特定方法を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、道路の線形をノードとリンクで示す道路線形情報により決定されるリンク位置、および、車両の位置情報により決定される車両位置に基づいて、前記リンク位置に対する当該車両位置の向きに関する位置関係を決定し、当該決定した位置関係に基づいて、車両の走行道路を特定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両走行道路特定装置および車両走行道路特定方法に関する。

従来、自車の位置を特定する技術が開発されている。

例えば、特許文献１では、自車位置と自車進行方向に基づいてマップマッチング候補を特定し、マップマッチング候補が複数ある場合、白線の検出結果に基づいてマップマッチング処理を行う技術が開示されている。具体的には、特許文献１に記載の技術では、マップマッチング候補が複数存在した場合、車載カメラ等の自律センサにより取得された情報に基づいて白線検出処理を実施し、白線検出処理で検出された自車の走行車線に基づき、マップマッチング候補の中から最適なものを選択している。

また、特許文献２では、自車位置と道路データのリンクとの重なり判定処理を行い、重なる場合はリンク上に自車位置を合わせこむマップマッチング処理を行って、リンクの向きと走行方向とから逆走を検出する技術が開示されている。また、特許文献３では、道路データのリンクを参照してマップマッチング処理を行い、自車位置がマッピングされる位置をリンクから所定の距離だけ走行車線側に移動させる技術が開示されている。また、特許文献４では、道路地図データに基づいて、複車線交差点において仮想リンクを車線ごとに作成し、マップマッチング処理により確定した現在位置を仮想リンク上に特定する技術が開示されている。

特開２００５−３４５２４０号公報 特開２０１０−２１０４３５号公報 特開２００５−２２１４２７号公報 特開２００８−１０１９７２号公報

しかしながら、従来技術（特許文献１〜４等）では、複数の車線を有する道路において、自車位置を特定する際、車載カメラ等の自律センサや、ナビゲーション等で利用される密なノードとリンクで構成された道路データ等を必要とし、更に、マップマッチング処理に用いるリンク位置と車両位置との距離を規定する距離閾値が固定されているため、例えば以下に示すような問題点があり、改善の余地があった。

例えば、特許文献１に記載の技術では、白線を検出するための装置が必要であり、白線を検出する自律センサを搭載していない車両に関しては、上記技術を適用できないという問題点があった。これは、特許文献１に記載の技術では、白線の検出結果に基づいてマップマッチング候補を絞り込んでいるためである。

特許文献１に記載の技術では、図１に示すように、マップマッチング候補がいずれも同一道路に存在する場合は白線の検出結果に基づくマップマッチング候補の絞込みは可能である（図１の（ｉ）参照）。これは、マッチング候補が同一道路内に存在するため、走行車線数からマッチング候補を絞ることが可能であるからである。ここで、図１の例は、右側の道路Ａ内の３車線のうち左端の車線に対応するリンクが真値である場合を示している。しかし、特許文献１に記載の技術では、マップマッチング候補が同一道路内に存在しない場合は、上記技術ではマップマッチング候補を適切に選択できないという問題点があった（図１の（ｉｉ）参照）。これは、マッチング候補が同一道路内に存在しないため、走行車線数からマッチング候補を絞ることが不可であるからである。

また、特許文献１に記載の技術では、ナビゲーションで利用される地図データのように、道路形状を細かく表現した道路データが必要であった。つまり、特許文献１に記載の技術で必要となるデータの粒度は、上述の図１の道路Ａに示すように、各車線にノードとリンクから構成される道路データが設定される程度のものである必要があった。このため、特許文献１に記載の技術では、図２に示すように、路側機から配信される道路データなど、ナビゲーションで利用される地図データよりも道路形状を粗く表現した道路データの場合、上記技術を利用できないという問題点があった。つまり、特許文献１に記載の技術は、図２に示すように、各道路にノードとリンクから構成される道路データが一本ずつしか設定されない場合は、走行車線数からマッチング候補を絞ることが不可であるため、上記技術を利用できないという問題点があった（図２の（ｉｉｉ）参照）。ここで、図２の例は、右側の道路Ａ内の３車線のうち左端の車線に対応するリンクが真値である場合を示している。

更に、従来技術（特許文献１〜４等）においては、マップマッチング処理に用いるリンク位置と車両位置との距離を示す距離閾値が固定されているため、図３および図４に示すように、車両の走行道路を誤って特定してしまう状況が発生するという問題点があった。ここで、図３および図４の例では、車両１は右側の道路Ｃ内の７車線のうち最も中央線に近い右側の車線を走行しており、車両２は左側の道路Ｂを走行している。図３は、従来技術において距離閾値を１５ｍに設定した場合のマップマッチング処理の結果を示している。図３に示すように、従来技術では、マップマッチング処理の結果、車両１および車両２の位置は共に、基準となる道路Ｃのリンク位置からの距離閾値１５ｍを満たさないため、道路Ｃを走行していないと判定される。この判定結果は、道路Ｂを走行している車両２に関しては正しい結果となるが、道路Ｃを走行している車両１に関しては間違った結果となる。図４は、従来技術において距離閾値を２５ｍに設定した場合のマップマッチング処理の結果を示している。図４に示すように、従来技術では、マップマッチング処理の結果、車両１および車両２の位置は共に、基準となる道路Ｃのリンク位置からの距離閾値２５ｍを満たすため、道路Ｃを走行していると判定される。この判定結果は、道路Ｃを走行している車両１に関しては正しい結果となるが、道路Ｂを走行している車両２に関しては間違った結果となる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、複数の車線を有する道路において、簡易な構成で、車両の走行道路を精度よく特定することができる車両走行道路特定装置および車両走行道路特定方法を提供することを目的とする。

本発明の車両走行道路特定装置は、複数の車線を有する道路を走行する車両の走行道路を特定する車両走行道路特定装置であって、前記道路の線形をノードとリンクで示す道路線形情報により決定されるリンク位置、および、前記車両の位置情報により決定される車両位置に基づいて、前記リンク位置に対する当該車両位置の向きに関する位置関係を決定し、当該決定した位置関係に基づいて、前記車両の走行道路を特定することを特徴とする。

本発明の車両走行道路特定装置において、前記決定した位置関係に基づいて、マップマッチングに用いるリンク位置と車両位置との距離を規定する予め設定された距離閾値の値の変更有無を判定し、前記決定された前記リンク位置と前記決定された前記車両位置との距離が、前記予め設定された距離閾値以内または前記変更した距離閾値以内である場合、前記車両の走行道路を特定するマップマッチング処理を実行することが好ましい。

本発明の車両走行道路特定装置において、前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して右側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更し、前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して左側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更しないことが好ましい。

本発明の車両走行道路特定装置において、前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して右側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更することが好ましい。

本発明の車両走行道路特定装置において、前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して右側である場合、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値が前記予め設定された距離閾値よりも大きいか否かを判定して、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値が前記予め設定された距離閾値よりも大きい場合、前記予め設定された距離閾値の値を、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更し、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値が前記予め設定された距離閾値以下である場合、前記予め設定された距離閾値の値を、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値を変更せず、前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して左側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更しないことが好ましい。

また、本発明の車両走行道路特定方法は、複数の車線を有する道路を走行する車両の走行道路を特定する車両走行道路特定方法であって、前記道路の線形をノードとリンクで示す道路線形情報により決定されるリンク位置、および、前記車両の位置情報により決定される車両位置に基づいて、前記リンク位置に対する当該車両位置の向きに関する位置関係を決定し、当該決定した位置関係に基づいて、前記車両の走行道路を特定することを特徴とする。

本発明の車両道路特定方法において、前記決定した位置関係に基づいて、マップマッチングに用いるリンク位置と車両位置との距離を規定する予め設定された距離閾値の値の変更有無を判定し、前記決定された前記リンク位置と前記決定された前記車両位置との距離が、前記予め設定された距離閾値以内または前記変更した距離閾値以内である場合、前記車両の走行道路を特定するマップマッチング処理を実行することが好ましい。

本発明の車両走行道路特定方法は、前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して右側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更し、前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して左側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更しないことが好ましい。

本発明にかかる車両走行道路特定装置および車両走行道路特定方法は、複数の車線を有する道路において、簡易な構成で、車両の走行道路を精度よく特定することができるという効果を奏する。

図１は、従来技術の問題点の一例を示す図である。 図２は、従来技術の問題点の一例を示す図である。 図３は、従来技術の問題点の一例を示す図である。 図４は、従来技術の問題点の一例を示す図である。 図５は、本発明にかかる車両走行道路特定システムの構成の一例を示すブロック図である。 図６は、本発明にかかる車両走行道路特定装置の実施形態１における車両走行道路特定処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態１における自車とリンクの位置関係の一例を示す図である。 図８は、実施形態１における車両走行道路特定処理の実施結果の一例を示す図である。 図９は、本発明にかかる車両走行道路特定装置の実施形態２における車両走行道路特定処理の一例を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかる車両走行道路特定装置および車両走行道路特定方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本発明にかかる車両走行道路特定システムの構成について図５を参照しながら説明する。図５は、本発明にかかる車両走行道路特定システムの構成の一例を示すブロック図である。

図５において、符号１０は車両であり、符号１１はＥＣＵ（電子制御ユニット）であり、符号１２は交通状況に関するインフラ情報（本発明にかかる道路線形情報を含む）を受信する電波メディアアンテナ／受信機であり、符号１３はＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアンテナ／受信機であり、符号１４は車両１０に搭載された各種センサに接続された伝送路から構成される車両情報網（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、符号１５は画像情報を出力するディスプレイであり、符号１６は音声情報を出力するスピーカであり、符号１７はＥＣＵ１１の処理に必要な各種データを記憶する記憶部であり、符号２０は車両１０の交通状況に関するインフラ情報を配信する道路上に設置された電波メディア機器（すなわち、路側機）であり、符号３０は車両１０にＧＰＳ信号を配信するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星である。また、図５において、符号１１ａは道路線形情報受信部であり、符号１１ｂは位置情報検出部であり、符号１１ｃは位置関係決定部であり、符号１１ｄは距離閾値変更部１であり、符号１１ｅは車両走行道路特定部である。

本発明にかかる車両走行道路特定システムは、車両１０に搭載されたＥＣＵ１１（本発明にかかる車両走行道路特定装置を含む）と、道路上に設置された電波メディア機器２０およびＧＰＳ衛星３０とが通信を行うことで、道路の線形をノードとリンクで示す道路線形情報により決定されるリンク位置、および、車両１０の位置情報により決定される車両位置に基づいて、リンク位置に対する当該車両位置の向きに関する位置関係を決定し、当該決定した位置関係に基づいて、車両１０の走行道路を特定する。具体的には、本発明にかかる車両走行道路特定システムは、決定した位置関係に基づいて、マップマッチングに用いるリンク位置と車両位置との距離を規定する予め設定された距離閾値の値の変更有無を判定し、決定されたリンク位置と決定された車両位置との距離が、予め設定された距離閾値以内または変更した距離閾値以内である場合、車両１０の走行道路を特定するマップマッチング処理を実行する。

ここで、図５において、ＥＣＵ１１は、車両１０に搭載された電子制御ユニットであり、電波メディアアンテナ／受信機１２、ＧＰＳアンテナ／受信機１３、車両情報網１４、および、記憶部１７等から得られる各種データに基づいて特定された車両１０の走行道路を特定する出力データを生成し、当該出力データをディスプレイ１５およびスピーカ１６等を介して出力する機能を有する。ここで、ＥＣＵ１１は、道路線形情報受信部１１ａ、位置情報検出部１１ｂ、位置関係決定部１１ｃ、距離閾値変更部１１ｄ、および、車両走行道路特定部１１ｅを備える。

ＥＣＵ１１のうち、道路線形情報受信部１１ａは、道路上に設置された電波メディア機器２０から送信されるインフラ情報に含まれる、当該道路の線形を複数のノードおよび当該ノードを接続するリンクで示す道路線形情報を、電波メディアアンテナ／受信機１２を介して受信する道路線形情報受信手段である。本実施形態において、道路線形情報受信部１１ａは、路車間通信により電波メディア機器２０（路側機）周辺の道路線形情報を取得する。ここで、道路線形情報受信部１１ａは、記憶部１７に記憶された地図データから道路線形情報を取得してもよい。なお、本実施形態において、道路線形情報は、上述の図２に示すように、各道路にノードとリンクから構成される線形が一本ずつ設定されるよう道路形状を粗く表現したデータであることが好ましい。

本実施形態において、道路線形情報は、道路の車線形状を示す、複数のノードおよび当該ノードを接続するリンクから構成されるネットワークデータである。道路線形情報の各ノードには、ノードの位置を示す緯度経度情報、当該ノードに接続されたリンクを特定するリンク番号、および、当該ノードに接続されたリンクの接続角度情報や、リンクの位置を示す緯度経度情報などが対応付けられている。道路線形情報の各リンクには、当該リンクが接続しているノードを特定するノード番号などが対応付けられている。ここで、道路線形情報は、対象となる道路の車線数、車線幅を示す情報を含んでいてもよい。本実施形態において、リンク位置は、道路の線形をノードとリンクで示す道路線形情報により決定される。つまり、ＥＣＵ１１は、道路線形情報に含まれるリンク位置を示す緯度経度情報に基づいて、リンク位置を決定する。

また、位置情報検出部１１ｂは、ＧＰＳ衛星３０から送信されるＧＰＳ信号を用いて測位演算することで、車両１０の位置情報を検出する位置情報検出手段である。つまり、位置情報検出部１１ｂは、ＧＰＳ衛星３０から自車の車両位置として位置情報（緯度、経度、方位）を取得する。ここで、位置情報検出部１１ｂは、所定時間ごとまたはインフラ情報を受信時に位置情報を検出してもよい。なお、位置情報検出部１１ｂが位置情報を検出するタイミングはこれに限定されない。本実施形態において、車両位置は、ＧＰＳ衛星３０から取得される車両１０の位置情報に基づいて決定される。つまり、ＥＣＵ１１は、車両１０が走行中に取得された位置情報に基づいて車両位置を決定する。

また、位置関係決定部１１ｃは、道路線形情報受信部１１ａにより受信した道路線形情報、および、位置情報検出部１１ｂにより検出した位置情報に基づいて、対象のリンク位置に対する車両位置の向きに関する位置関係を決定する位置関係決定手段である。具体的には、位置関係決定部１１ｃは、車両位置がリンク位置に対して右側または左側であるかを示すリンク位置と車両位置との位置関係を決定する。より具体的には、位置関係決定部１１ｃは、道路線形情報および位置情報に基づいて、車両１０の進行方向と類似する延在方向を持つリンクを選択して、選択したリンクの位置から当該リンクの延在方向に向かって右側または左側に車両位置があるか示す位置関係を決定する。本実施形態において、車両１０の進行方向は、ＧＰＳ衛星３０から取得される車両１０の位置情報に基づいて決定される。具体的には、ＥＣＵ１１は、車両１０が走行中に取得された少なくとも２つの位置情報の変化に基づいて、最初に取得された位置から次に取得された位置へ向かう方向を、車両１０の進行方向として決定する。

また、距離閾値変更部１１ｄは、位置関係決定部１１ｃにより決定したリンク位置と車両位置との位置関係に基づいて、マップマッチングに用いるリンク位置と車両位置との距離を規定する予め設定された距離閾値の値の変更有無を判定し、この変更有無の判定結果に基づいて、予め設定された距離閾値の値を変更するかまたは変更しない距離閾値変更手段である。本実施形態において、距離閾値変更部１１ｄは、位置関係決定部１１ｃにより決定したリンク位置と車両位置との位置関係が、車両位置がリンク位置に対して右側であることを示す場合、予め設定された距離閾値の値を変更する。具体的には、距離閾値変更部１１ｄは、位置関係決定部１１ｃにより決定したリンク位置と車両位置との位置関係が、車両位置がリンク位置に対して右側であることを示す場合、予め設定された距離閾値の値を、対象となる道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更する。ここで、道路の車線数分の車線幅から算出される値は、道路線形情報受信部１１ａにより受信した道路線形情報に含まれる、対象となる道路の車線数と車線幅を示す情報に基づいて算出される。例えば、距離閾値変更部１１ｄは、道路の車線数が７本であり、車線幅が３．５ｍの場合、２４．５ｍの値を算出する。一方、距離閾値変更部１１ｄは、位置関係決定部１１ｃにより決定したリンク位置と車両位置との位置関係が、車両位置がリンク位置に対して左側であることを示す場合、予め設定された距離閾値の値を変更しない。

また、車両走行道路特定部１１ｅは、リンク位置と車両位置との距離が、予め設定された距離閾値以内、または、距離閾値変更部１１ｄにより変更された距離閾値以内である場合、車両１０の走行道路を特定するマップマッチング処理を実行する車両走行道路特定手段である。本実施形態において、マップマッチング処理は、当該技術分野において周知の方法を用いるものとする。

また、図５において、電波メディアアンテナ／受信機１２は、路車間通信により電波メディア機器２０から配信される交通状況に関するインフラ情報（本発明にかかる道路線形情報を含む）を受信する通信手段である。電波メディアアンテナ／受信機１２は、受信したインフラ情報をＥＣＵ１１に提供する。

ＧＰＳアンテナ／受信機１３は、ＧＰＳ衛星３０から配信されるＧＰＳ信号を受信する通信手段である。ＧＰＳアンテナ／受信機１３は、受信したＧＰＳ信号をＥＣＵ１１に提供する。

車両情報網１４は、車両１０に搭載された各種センサに接続された伝送路から構成される車載ネットワークである。車両情報網１４は、各種センサにて検知される車両１０の状態を示す車両状態情報を、ＥＣＵ１１に提供する。ここで、各種センサは、例えば、方位センサ、車速センサ、アクセル開度センサ、ブレーキセンサ、方向指示スイッチなどを含む。

ディスプレイ１５は、ＥＣＵ１１により提供される情報を表示する表示手段である。例えば、ディスプレイ１５は、機器メータやナビゲーションを表示するディスプレイであってもよい。スピーカ１６は、ＥＣＵ１１の処理により提供される情報を音声出力する音声出力手段である。

記憶部１７は、データを記憶するためのものであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、またはハードディスクなどである。記憶部１７は、ナビゲーションに必要な地図データや音声データを記憶していてもよい。なお、地図データは、道路の車線形状を示す道路線形情報として、複数のノードおよび当該ノードを接続するリンクから構成されるネットワークデータを含んでいてもよい。

また、図５において、電波メディア機器２０は、車両１０との路車間通信により高度道路交通システム（ＩＴＳ）を実現する路側機である。本実施形態において、電波メディア機器２０は、複数の車線を有する道路等に設置され、交通状況に関するインフラ情報（本発明にかかる道路線形情報を含む）を車両１０へ配信する。また、ＧＰＳ衛星３０は、所定時間ごとまたは車両１０からの要求に応じて車両１０にＧＰＳ信号を配信する人工衛星である。

［実施形態１］
実施形態１では、図６〜図８を参照し、上述した構成のＥＣＵ１１で行われる道路線形情報に基づく車両走行道路特定処理について説明する。ここで、図６は、本発明にかかる車両走行道路特定装置の実施形態１における車両走行道路特定処理の一例を示すフローチャートである。なお、本実施形態において、以下に示す処理は、繰り返し実行される。

図６に示すように、ＥＣＵ１１の位置情報検出部１１ｂは、車両位置を示す情報を取得したか否かを判定する（ステップＳＡ−１）。具体的には、位置情報検出部１１ｂは、受信可能なＧＰＳ衛星３０から送信されるＧＰＳ信号を用いて測位演算することで、車両１０の位置情報を検出したか否かを判定する。

そして、ＥＣＵ１１の道路線形情報受信部１１ａは、ステップＳＡ−１にて位置情報検出部１１ｂの処理により車両１０の位置情報が検出されたと判定された場合（ステップＳＡ−１：Ｙｅｓ）、路車間通信により、対象の道路上に設置された路側機周辺の道路データを取得したか否かを判定する（ステップＳＡ−２）。つまり、道路線形情報受信部１１ａは、位置情報検出部１１ｂの処理により車両１０の位置情報を検出した後、車両１０が走行中の道路上に設置された電波メディア機器２０から送信されるインフラ情報に含まれる、当該道路の線形を示す道路線形情報を、電波メディアアンテナ／受信機１２を介して受信したか否かを判定する。一方、ＥＣＵ１１は、ステップＳＡ−１にて位置情報検出部１１ｂの処理により車両１０の位置情報が検出されなかったと判定された場合（ステップＳＡ−１：Ｎｏ）、その後処理を終了する。

そして、ＥＣＵ１１の位置関係決定部１１ｃは、ステップＳＡ−２にて道路線形情報受信部１１ａの処理により道路線形情報が受信されたと判定された場合（ステップＳＡ−２：Ｙｅｓ）、ステップＳＡ−１にて位置情報検出部１１ｂの処理により検出された位置情報により決定される車両位置と、ステップＳＡ−２にて道路線形情報受信部１１ａの処理により受信された道路線形情報により決定されるリンク位置との位置関係を決定する（ステップＳＡ−３）。つまり、ステップＳＡ−３において、位置関係決定部１１ｃは、ステップＳＡ−２にて道路線形情報受信部１１ａの処理により受信した道路線形情報、および、ステップＳＡ−１にて位置情報検出部１１ｂの処理により検出した位置情報に基づいて、図７に示すように、車両位置がリンク位置に対して右側または左側であるかを示す、リンク位置と車両位置との位置関係を決定する。図７は、実施形態１における自車とリンクの位置関係の一例を示す図である。図７では、道路上に当該道路の線形を示すノードとリンクが設定されており、リンクの延在方向に向かって右側に位置する車両と左側に位置する車両とが示されている。一方、ＥＣＵ１１は、ステップＳＡ−２にて道路線形情報受信部１１ａの処理により道路線形情報が受信されなかったと判定された場合（ステップＳＡ−２：Ｎｏ）、その後、処理を終了する。

そして、ＥＣＵ１１の距離閾値変更部１１ｄは、ステップＳＡ−３にて位置関係決定部１１ｃの処理により決定されたリンク位置と車両位置との位置関係に基づいて、マップマッチングに用いるリンク位置と車両位置との距離を規定する予め設定された距離閾値の値の変更有無を判定する（ステップＳＡ−４）。具体的には、ステップＳＡ−４において、距離閾値変更部１１ｄは、車両位置がリンク位置に対して右側であるか否かを判定する。

そして、ＥＣＵ１１の距離閾値変更部１１ｄは、ステップＳＡ−４にて車両位置がリンク位置に対して右側であると判定した場合（ステップＳＡ−４：Ｙｅｓ）、予め設定された距離閾値の値を、対象となる道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更する（ステップＳＡ−５）。例えば、距離閾値変更部１１ｄは、道路の車線数が７本であり車線幅が３．５ｍの場合は２４．５ｍの値に、予め設定された距離閾値の値を変更する。ここで、ＥＣＵ１１の距離閾値変更部１１ｄは、車線幅の情報を取得できない場合は、予め定められた３．５ｍを利用して、道路の車線数分の車線幅に対応する値を算出してもよい。その後、ステップＳＡ−７の処理へ移行する。

一方、ＥＣＵ１１の距離閾値変更部１１ｄは、ステップＳＡ−４にて車両位置がリンク位置に対して左側であると判定した場合（ステップＳＡ−４：Ｎｏ）、予め設定された距離閾値の値を変更しない（ステップＳＡ−６）。その後、ステップＳＡ−７の処理へ移行する。

そして、ＥＣＵ１１の車両走行道路特定部１１ｅは、リンク位置と車両位置との距離が、予め設定された距離閾値以内、または、ステップＳＡ−５にて距離閾値変更部１１ｄの処理により変更された距離閾値以内である場合、車両１０の走行道路を特定するマップマッチング処理を実行する（ステップＳＡ−７）。本実施形態において、マップマッチング処理は、当該技術分野において周知の方法を用いるものとする。例えば、車両走行道路特定部１１ｅは、ステップＳＡ−５で変更した距離閾値、または、ステップＳＡ−６で変更しなかった距離閾値を用いて、マッチング候補となる道路候補（すなわち、自車と道路（リンク）間の距離が距離閾値以下となる道路）を選択する。そして、車両走行道路特定部１１ｅは、選択することで絞り込まれた道路候補の中から、自車の進行方向と類似した延在方向を持つ道路を選択し、その選択された道路を自車が走行している道路と判断する。その後、本処理を終了する。

ここで、図８を参照し、本処理の実施結果の一例について説明する。図８は、実施形態１における車両走行道路特定処理の実施結果の一例を示す図である。図８に示すように、本実施形態１に係る車両走行道路特定装置は、リンク位置に対して左側を走行している車両２に関しては、当初設定された距離閾値「１５ｍ」を利用し、リンク位置に対して右側を走行している車両１に関しては、「車線数×車線幅」で算出される距離閾値（図８において、７車線×車線幅（３．５ｍ）＝「２４．５ｍ」）を利用している。そして、本実施形態１に係る車両走行道路特定装置では、マップマッチング処理の結果、車両２は、基準となる道路Ｃのリンク位置からの距離閾値１５ｍを満たさないため、道路Ｃを走行していないと判定される。また、車両１は、基準となる道路Ｃのリンク位置からの距離閾値２４．５ｍを満たすため、道路Ｃを走行していると判定される。この判定結果は、道路Ｂを走行している車両２に関して正しい結果となり、道路Ｃを走行している車両１に関しても正しい結果となる。

そして、ＥＣＵ１１は、本車両走行道路特定処理を終了後、特定された車両１０の走行道路に基づいて、車両１０の運転者に対し当該走行道路に関するナビゲーションを実行するための画像情報および／または音声情報を生成する。そして、ＥＣＵ１１は、生成された画像情報および／または音声情報を、ディスプレイ１５および／またはスピーカ１６を介して出力することで、ナビゲーションを実行する。

以上説明したように、実施形態１によれば、ＥＣＵ１１は、複数の車線を有する道路において、道路の線形をノードとリンクで示す道路線形情報により決定されるリンク位置、および、車両１０の位置情報により決定される車両位置に基づいて、リンク位置に対する当該車両位置の向きに関する位置関係を決定し、当該決定した位置関係に基づいて、車両１０の走行道路を特定する。具体的には、ＥＣＵ１１は、決定した位置関係に基づいて、マップマッチングに用いるリンク位置と車両位置との距離を規定する予め設定された距離閾値の値の変更有無を判定し、決定されたリンク位置と決定された車両位置との距離が、予め設定された距離閾値以内または変更した距離閾値以内である場合、車両１０の走行道路を特定するマップマッチング処理を実行する。ここで、実施形態１によれば、ＥＣＵ１１は、決定された車両位置がリンク位置に対して右側である場合、予め設定された距離閾値の値を、道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更し、決定された車両位置がリンク位置に対して左側である場合、予め設定された距離閾値の値を変更しない。これにより、実施形態１によれば、複数の車線を有する道路において、簡易な構成（例えば、粗なノードとリンクで構成された簡素な道路データである道路線形情報とＧＰＳのみ）で、車両１０の走行道路を精度よく特定することができる。このように、実施形態１によれば、道路形状を表す道路データの構造が簡素な状態下でも、車両１０の走行車線数に関係なく、車両１０が走行している道路を正確に特定することができる。

〔実施形態２〕
実施形態２では、図９を参照し、実施形態２における車両走行道路特定処理について説明する。ここで、図９は、本発明にかかる車両走行道路特定装置の実施形態２における車両走行道路特定処理の一例を示すフローチャートである。

なお、実施形態２における車両走行道路特定装置は、上述の図５に示した距離閾値変更部１１ｄが以下の機能を有する点以外は、基本的に同様である。ここで、実施形態２の距離閾値変更部１１ｄは、決定された車両位置がリンク位置に対して右側である場合、道路の車線数分の車線幅から算出される値が予め設定された距離閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、距離閾値変更部１１ｄは、道路の車線数分の車線幅から算出される値が予め設定された距離閾値よりも大きい場合、予め設定された距離閾値の値を、道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更する。一方、距離閾値変更部１１ｄは、道路の車線数分の車線幅から算出される値が予め設定された距離閾値以下である場合、予め設定された距離閾値の値を、道路の車線数分の車線幅から算出される値を変更しない。なお、距離閾値変更部１１ｄは、決定された車両位置がリンク位置に対して左側である場合も、予め設定された距離閾値の値を変更しない。

図９において、ステップＳＢ−１〜ＳＢ−４の処理と、上述のステップＳＡ−１〜ＳＡ−４の処理とは、同様であるため説明を省略する。

図９に示すように、ＥＣＵ１１の距離閾値変更部１１ｄは、ステップＳＢ−４にて車両位置がリンク位置に対して右側であると判定した場合（ステップＳＢ−４：Ｙｅｓ）、道路の車線数分の車線幅から算出される値が予め設定された距離閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＢ−５）。

そして、ＥＣＵ１１の距離閾値変更部１１ｄは、ステップＳＢ−５にて道路の車線数分の車線幅から算出される値が予め設定された距離閾値よりも大きいと判定した場合（ステップＳＢ−５：Ｙｅｓ）、予め設定された距離閾値の値を、対象となる道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更する（ステップＳＢ−６）。その後、ステップＳＢ−８の処理へ移行する。

一方、ＥＣＵ１１の距離閾値変更部１１ｄは、ステップＳＢ−５にて道路の車線数分の車線幅から算出される値が予め設定された距離閾値以下であると判定した場合（ステップＳＢ−５：Ｎｏ）、予め設定された距離閾値の値を変更しない（ステップＳＢ−７）。その後、ステップＳＢ−８の処理へ移行する。

ステップＳＢ−４の処理に戻り、ＥＣＵ１１の距離閾値変更部１１ｄは、ステップＳＢ−４にて車両位置がリンク位置に対して左側であると判定した場合（ステップＳＢ−４：Ｎｏ）、ステップＳＢ−７の処理へ移行し、予め設定された距離閾値の値を変更しない。その後、ステップＳＢ−８の処理へ移行する。

そして、ＥＣＵ１１の車両走行道路特定部１１ｅは、リンク位置と車両位置との距離が、予め設定された距離閾値以内、または、ステップＳＢ−６にて距離閾値変更部１１ｄの処理により変更された距離閾値以内である場合、車両１０の走行道路を特定するマップマッチング処理を実行する（ステップＳＢ−８）。その後、本処理を終了する。

そして、ＥＣＵ１１は、本車両走行道路特定処理を終了後、特定された車両１０の走行道路に基づいて、車両１０の運転者に対し当該走行道路に関するナビゲーションを実行するための画像情報および／または音声情報を生成する。そして、ＥＣＵ１１は、生成された画像情報および／または音声情報を、ディスプレイ１５および／またはスピーカ１６を介して出力することで、ナビゲーションを実行する。

以上説明したように、実施形態２によれば、ＥＣＵ１１は、決定された車両位置がリンク位置に対して右側である場合、道路の車線数分の車線幅から算出される値が予め設定された距離閾値よりも大きいか否かを判定して、道路の車線数分の車線幅から算出される値が予め設定された距離閾値よりも大きい場合、予め設定された距離閾値の値を、道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更する。これにより、実施形態２によれば、以下に示すように実施形態１よりも、車両１０の走行道路を精度よく特定することができる。

上述の実施形態１では、車両位置がリンク位置に対して右側である場合、車線数と車線幅の情報に基づいて距離閾値を変更していた。ただし、車線数が少ない場合や車線幅が短い場合、変更後の距離閾値が当初設定した距離閾値よりも小さくなってしまう。ここで、マップマッチング処理で利用する距離閾値は、ＧＰＳ等で取得する自車の位置情報の誤差等を考慮した値となっている。そのため、距離閾値を当初設定した閾値よりも小さな値に変更した場合、ＧＰＳ等の誤差等により、正確な走行道路判定が難しくなる可能性がある。これに対して、実施形態２によれば、当初設定した距離閾値よりも「車線数×車線幅」の値が大きい場合のみ距離閾値を変更するという処理を追加することで、本発明の車両走行道路特定処理の有効性を保つと同時に、ロバスト性を確保することができる。

なお、上述の実施形態１および実施形態２において、車両走行道路特定装置が、リンク位置に対して車両位置が右側に位置する場合に距離閾値を変更し、リンク位置に対して車両位置が左側に位置する場合に距離閾値を変更しない処理を行う例を説明したが、これに限定されない。例えば、車両走行道路特定装置は、リンク位置に対して車両位置が左側に位置する場合に距離閾値を変更し、リンク位置に対して車両位置が右側に位置する場合に距離閾値を変更しない処理を実行してもよい。また、距離閾値の変更の際に参照する、車線幅の値を３．５ｍで説明したが、これに限定されず、種々の車両環境に応じた値を用いてもよい。

以上のように、本発明にかかる車両走行道路特定装置および車両走行道路特定方法は、自動車製造産業において有用であり、特に、自車の位置を特定するための利用に適している。

１０ 車両
１１ ＥＣＵ
１１ａ 道路線形情報受信部
１１ｂ 位置情報検出部
１１ｃ 位置関係決定部
１１ｄ 距離閾値変更部
１１ｅ 車両走行道路特定部
１２ 電波メディアアンテナ／受信機
１３ ＧＰＳアンテナ／受信機
１４ 車両情報網
１５ ディスプレイ
１６ スピーカ
１７ 記憶部
２０ 電波メディア機器
３０ ＧＰＳ衛星

Claims (8)

1. 複数の車線を有する道路を走行する車両の走行道路を特定する車両走行道路特定装置であって、
   前記道路の線形をノードとリンクで示す道路線形情報により決定されるリンク位置、および、前記車両の位置情報により決定される車両位置に基づいて、前記リンク位置に対する当該車両位置の向きに関する位置関係を決定し、当該決定した位置関係に基づいて、前記車両の走行道路を特定することを特徴とする車両走行道路特定装置。
2. 請求項１に記載の車両走行道路特定装置において、
   前記決定した位置関係に基づいて、マップマッチングに用いるリンク位置と車両位置との距離を規定する予め設定された距離閾値の値の変更有無を判定し、前記決定された前記リンク位置と前記決定された前記車両位置との距離が、前記予め設定された距離閾値以内または前記変更した距離閾値以内である場合、前記車両の走行道路を特定するマップマッチング処理を実行することを特徴とする車両走行道路特定装置。
3. 請求項２に記載の車両走行道路特定装置において、
   前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して右側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更し、前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して左側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更しないことを特徴とする車両走行道路特定装置。
4. 請求項３に記載の車両走行道路特定装置において、
   前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して右側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更することを特徴とする車両走行道路特定装置。
5. 請求項２に記載の車両走行道路特定装置において、
   前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して右側である場合、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値が前記予め設定された距離閾値よりも大きいか否かを判定して、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値が前記予め設定された距離閾値よりも大きい場合、前記予め設定された距離閾値の値を、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値に変更し、
   前記道路の車線数分の車線幅から算出される値が前記予め設定された距離閾値以下である場合、前記予め設定された距離閾値の値を、前記道路の車線数分の車線幅から算出される値を変更せず、
   前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して左側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更しないことを特徴とする車両走行道路特定装置。
6. 複数の車線を有する道路を走行する車両の走行道路を特定する車両走行道路特定方法であって、
   前記道路の線形をノードとリンクで示す道路線形情報により決定されるリンク位置、および、前記車両の位置情報により決定される車両位置に基づいて、前記リンク位置に対する当該車両位置の向きに関する位置関係を決定し、当該決定した位置関係に基づいて、前記車両の走行道路を特定することを特徴とする車両走行道路特定方法。
7. 請求項６に記載の車両走行道路特定方法において、
   前記決定した位置関係に基づいて、マップマッチングに用いるリンク位置と車両位置との距離を規定する予め設定された距離閾値の値の変更有無を判定し、前記決定された前記リンク位置と前記決定された前記車両位置との距離が、前記予め設定された距離閾値以内または前記変更した距離閾値以内である場合、前記車両の走行道路を特定するマップマッチング処理を実行することを特徴とする車両走行道路特定方法。
8. 請求項７に記載の車両走行道路特定方法において、
   前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して右側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更し、前記決定された車両位置が前記リンク位置に対して左側である場合、前記予め設定された距離閾値の値を変更しないことを特徴とする車両走行道路特定方法。

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