JP2019008348A - 地図データ構造、送信装置、及び、運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停止線が設けられている場所の状況に応じて、適切に停止線での停止要否の判定を行う。【解決手段】地図データ構造は、複数の停止線と、その停止線において車両を停止させるか否かを判定するための根拠となる複数の対象物との対応を示す情報を含んでいる。運転支援装置は、この情報を参照することにより、各停止線において車両を停止させる必要があるか否かを判定する。【選択図】図４

Description

本発明は、運転支援のために使用される地図データに関する。

近年、運転支援や自動運転に適した地図データの開発が進んでいる。特許文献１では、車線情報と信号機情報とを対応付けて記憶し、信号機に応じて運転支援を行う手法が記載されている。さらに特許文献１では、信号機と対応付けられた停止線の位置を示す停止線情報を記憶し、停止線の位置で車両が停止するように運転支援を行うことも記載されている。

特開２０１６−４０６４４号公報

しかし、停止線は信号機の無い場所にも設けられており、信号機のみならず各種の状況に応じて停止線での停止の要否を判定することが求められる。

本発明の解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、停止線が設けられている場所の状況に応じて、適切に停止線での停止要否の判定を行うことを目的とする。

請求項１に記載の発明は、地図を示す地図データ構造であって、複数の停止線と、当該停止線において車両を停止させるか否かを判定するための根拠となる複数の対象物との対応を示す情報を含むことを特徴とする。

実施例に係る運転支援システムの構成を示す。 道路及び車線の例を示す。 道路リンクデータ及び車線リンクデータの例を示す。 停止線データの例を示す。 停止線と関連付けされる対象物の例を示す。 停止線と関連付けされる対象物の他の例を示す。 運転支援装置の構成を示す。 運転支援処理のフローチャートである。 変形例に係る停止線データの例を示す。

本発明の好適な実施形態では、地図を示す地図データ構造は、複数の停止線と、当該停止線において車両を停止させるか否かを判定するための根拠となる複数の対象物との対応を示す情報を含む。

上記の地図データ構造は、複数の停止線と、その停止線において車両を停止させるか否かを判定するための根拠となる複数の対象物との対応を示す情報を含んでいる。よって、この情報を参照することにより、各停止線において車両を停止させる必要があるか否かを判定することができる。

上記の地図データ構造の一態様では、前記対象物は、前記停止線に近接する横断歩道を含む。この場合の好適な例では、前記情報において、前記対象物として横断歩道が対応付けられた停止線については、当該横断歩道周辺に物体が存在する場合に前記停止線で車両を停止させることを示す情報がさらに対応付けられている。

上記の地図データ構造の他の一態様では、前記対象物は、前記停止線に近接する信号機を含む。この場合の好適な例では、前記情報において、前記対象物として信号機が対応付けられた停止線については、当該信号機が赤又は黄色である場合に前記停止線で車両を停止させることを示す情報がさらに対応付けられている。

上記の地図データ構造の他の一態様では、前記情報において、前記対象物が対応付けられていない停止線については、当該停止線で車両を停止させることを示す情報がさらに対応付けられている。

上記の地図データ構造の他の一態様では、前記対象物は、交差点内に設けられた右折レーンを含む。この場合の好適な例では、前記情報において、前記対象物として右折レーンが対応付けられた停止線については、対向車が存在する場合に前記停止線で車両を停止させることを示す情報がさらに対応付けられている。

上記の地図データ構造の他の一態様では、前記情報は、前記停止線の位置座標を含む。

本発明の他の好適な実施形態では、送信装置は、上記の地図データ構造を有する地図データを記憶する記憶部と、前記地図データを、車両に送信する送信部と、を備える。この送信装置により、上記の地図データを車両に送信して利用させることができる。

本発明の他の好適な実施形態では、運転支援装置は、上記の地図データ構造を有する地図データを取得する取得部と、走行中の道路における停止線を検出する検出部と、前記情報を参照して、前記停止線において車両が停止すべきか否かを判定する判定部と、判定結果を出力する出力部と、を備える。これにより、停止線のある場所において、適切に車両の運転支援を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
［システム構成］
図１は、本発明を適用した運転支援システムの構成を示す。運転支援システムは、サーバ１０と、車両３に搭載された運転支援装置２０とを含む。サーバ１０と運転支援装置２０とは無線通信可能に構成されている。なお、図１においては説明の便宜上１つの車両３のみが示されているが、実際には多数の車両３がサーバ１０と通信する。

サーバ１０は、地図データを記憶しており、運転支援装置２０からの要求により車両３の現在位置周辺の地図データを運転支援装置２０へ提供する。本実施例では、車両３の走行車線を考慮した運転支援が行われるため、地図データとしては、道路毎の情報を含む道路リンクデータに加えて、車線毎の情報を含む車線リンクデータが用意されている。具体的に、サーバ１０は、道路リンクデータベース（以下、データベースを「ＤＢ」と記す）１１と、車線リンクＤＢ１２と、停止線ＤＢ１３とを有する。道路リンクＤＢ１１は道路リンクデータを記憶しており、車線リンクＤＢ１２は車線リンクデータを記憶しており、停止線ＤＢ１３は停止線データを記憶している。

［地図データ］
（道路リンクデータと車線リンクデータ）
まず、道路リンクデータと車線リンクデータについて説明する。いま、図２（Ａ）に示すように、片側２車線の「道路１」があるとする。東行きの２車線を「道路１Ａ」と呼び、西行きの２車線を「道路１Ｂ」と呼ぶことにする。東行きの道路１Ａは「車線１Ａ−１」と「車線１Ａ−２」を有し、西行きの道路１Ｂは「車線１Ｂ−１」と「車線１Ｂ−２」を有する。

この場合、道路１に関するデータは、図２（Ｂ）に示すように、道路リンクデータとして、道路１Ａに対応する「道路リンクＲＬ１Ａ」と、道路１Ｂに対応する「道路リンクＲＬ１Ｂ」が用意される。これに加えて、車線リンクデータとして、車線１Ａ−１に対応する「車線リンクＬＬ１Ａ−１」と、車線１Ａ−２に対応する「車線リンクＬＬ１Ａ−２」と、車線１Ｂ−１に対応する「車線リンクＬＬ１Ｂ−１」と、車線１Ｂ−２に対応する「車線リンクＬＬ１Ｂ−２」とが用意される。なお、図２の例では、各道路リンク及び車線リンクの両端であるノードは、「ノードＮ１」と「ノードＮ２」であるものとする。

図３（Ａ）は、図２の場合における道路リンクデータの例を示す。図３（Ａ）に示すように、道路リンクデータは、道路リンクＩＤと、始点ノードと、終点ノードと、対応する車線リンクと、属性とを含む。

「道路リンクＩＤ」は、各道路リンクに一意に付与された識別情報であり、「始点ノード」はその道路リンクの始点となるノードのＩＤであり、「終点ノード」はその道路リンクの終点となるノードのＩＤである。「対応する車線リンク」は、図２（Ｂ）に示すような、その道路リンクに対応する車線リンクのＩＤである。「属性」は、その道路リンクに関する各種の属性情報であり、例えば車線数、道路幅などを含む。

一方、図３（Ｂ）は、図２の場合における車線リンクデータの例を示す。図３（Ｂ）に示すように、車線リンクデータは、車線リンクＩＤと、始点ノードと、終点ノードと、対応する道路リンクと、属性とを含む。

「車線リンクＩＤ」は、各車線リンクに一意に付与された識別情報であり、「始点ノード」はその車線リンクの始点となるノードのＩＤであり、「終点ノード」はその車線リンクの終点となるノードのＩＤである。「対応する道路リンク」は、図２（Ｂ）に示すような、その車線リンクに対応する道路リンクのＩＤである。「属性」は、その道路リンクに関する各種の属性情報であり、例えば、車線幅、車線数、交差点内レーンなどの情報を含む。

なお、図３に示す道路リンクデータ及び車線リンクデータの内容は一例であり、両者の対応関係が明確になっていれば、共通する情報（例えば始点ノード、終点ノードなど）はいずれか一方のデータのみに含めても良い。

（停止線データ）
次に、停止線データについて説明する。停止線データは、車線毎、かつ、道路に設けられた停止線毎に用意され、その停止線においてどのような運転支援を行うべきかを決定する際に使用されるデータである。図４は、停止線データの一例を示す。停止線データは、停止線ＩＤと、位置情報と、対応する車線リンクと、対象物とを含む。

「停止線ＩＤ」は、各停止線に一意に付与された識別情報である。「位置情報」は、その停止線の地理上の位置を示し、具体的には緯度及び経度により示される。緯度、経度に加えて、高度の情報を含んでいても良い。「対応する車線リンク」は、その停止線が設けられている車線の車線リンクＩＤである。停止線データは、車線毎に設けられるため、基本的に１つの停止線に対応する車線リンクは１つとなる。

「対象物」は、その停止線に関連付けて設けられている物であり、信号機、道路標識、路面表示などを含む。対象物は、その停止線において車両が停止すべきか否かを判定する根拠となるものである。具体的には、停止線データに設定される対象物としては、「信号機」、「横断歩道」、「交差点内レーン」などが挙げられ、停止線データ内にはそれらのＩＤが含められる。

図５（Ａ）は、停止線データにおいて、対象物として信号機が設定される環境の例を示す。この場合の停止線ＳＴ１は、信号が設けられた交差点の停止線となる。なお、信号機がある交差点では横断歩道も設けられている場合も多いが、信号機が存在する場合には信号機を優先することが好ましい。対象物として信号機が設定されている停止線における運転支援では、信号機の状態（色）に応じて車両を停止させるか否かが判定される。即ち、対象物が信号機である場合の停止要否判定条件は、「信号機が赤又は黄色なら停止、信号機が青なら停止は不要」である。

図５（Ｂ）は、停止線データにおいて、対象物として横断歩道が設定される環境の例を示す。対象物として横断歩道が設定されている停止線ＳＴ２における運転支援では、横断歩道の上又は近傍に人や物体（車両、自転車など）が存在するか否かに応じて車両を停止させるか否かが判定される。即ち、対象物が横断歩道である場合の停止要否判定条件は、「横断歩道周辺に物体があれば停止、無ければ停止不要」である。

図５（Ｃ）は、停止線データにおいて、対象物が設定されていない環境の例を示す。通常、信号機も横断歩道も設けられていない停止線ＳＴ３は一時停止となっている。よって、対象物が設定されていない停止線ＳＴ３における運転支援では、必ず車両を停止させることが必要となる。即ち、対象物が設定されていない停止線における停止要否判定条件は、「必ず停止」である。なお、図５（Ｃ）に示すように、一時停止の路面表示（「止まれ」）がある場合、又は、一時停止の標識が設けられている場合には、それらを対象物として停止線データに登録しておくこととしてもよい。

図６は、停止線データにおいて、対象物として右折レーンが設定される環境の例を示す。この場合の停止線ＳＴ４は、交差点内に右折レーンが設けられており、右折車の誘導のために交差点の中央付近に設けられた停止線に該当する。対象物として交差点内レーンに設定される停止線における運転支援では、該当する交差点内レーンと交差するレーンの車両の有無に応じて車両を停止させるか否かが判定される。即ち、対象物が右折レーンである場合の停止要否判定条件は、「対向車がいれば停止、いなければ停止不要」である。

［運転支援装置］
次に、運転支援装置２０について詳しく説明する。
（構成）
図７は、運転支援装置２０の構成を示す。運転支援装置２０は、車両３に搭載される。なお、運転支援装置２０は、車両３に内蔵される他、ナビゲーション装置などとして車両に搭載されてもよい。

運転支援装置２０は、通信部２１と、測位部２２と、カメラ２３と、地図ＤＢ２４と、記憶部２５と、制御部２６と、表示部２７と、音声出力部２８とを備える。通信部２１は、無線通信によりサーバ１０と通信する。通信部２１は、主としてサーバ１０から地図データをダウンロードするために使用される。測位部２２は、ＧＰＳ受信機、自立型測位装置などを含み、車両３の現在位置を測位する。カメラ２３は、車両３の前部又は車室内のフロントガラス付近などに取り付けられ、車両３の前方を撮影する。

地図ＤＢ２４は、通信部２１を通じてサーバ１０からダウンロードされた地図データを記憶する。記憶部２５は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含み、運転支援装置２０を動作させるためのプログラムを記憶している。また、記憶部２５は、各種の処理を実行する際の作業メモリを提供する。

制御部２６は、運転支援装置２０の全体を制御する。具体的に、制御部２６は、地図データをサーバ１０からダウンロードする地図データ取得処理、停止線に関する運転支援処理などを実行する。運転支援処理により運転者に提供される情報は、表示部２７に表示されたり、音声出力部２８により音声メッセージとして出力される。

（地図データ取得処理）
まず、地図データ取得処理について説明する。制御部２６は、測位部２２から車両３の現在位置を受け取り、通信部２１を通じて、その周辺の所定範囲における地図データをサーバ１０へ要求する。そして、制御部２６は、サーバ１０から受信した地図データを地図ＤＢ２４に記憶する。こうして、車両３の現在位置から所定範囲内の地図データが地図ＤＢ２４に記憶された状態となる。なお、地図データは、前述のように道路リンクデータ、車線リンクデータ及び停止線データを含む。

（運転支援処理）
次に、地図データを利用した、停止線に関する運転支援処理について説明する。図８は、運転支援処理のフローチャートである。この処理は、主として運転支援装置２０の制御部２６により実行される。なお、この処理は、車両３の走行中に所定時間毎に繰り返し実行される。

まず、制御部２６は、測位部２２から取得した車両の現在位置と、カメラ２３から取得した撮影画像とに基づいて、車両３の前方に停止線を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０）。カメラ２３の車両３に対する取付位置、向きなどにより、カメラ２３による撮影画像が車両の前方のどの程度の距離（何ｍ先）の位置を撮影しているか、即ち、撮影画像の位置と車両位置との距離差は予めわかっている。よって、制御部２６は、カメラ２３の撮影画像の画像解析により停止線を検出し、停止線が検出されたときの車両の現在位置と、撮影画像の位置と車両位置との距離差とに基づいて、停止線の位置座標を算出する。こうして、制御部２６は、カメラ２３で検出した停止線の位置座標を取得する。

次に、制御部２６は、地図ＤＢ２４内の停止線データを参照し、ステップＳ１０で検出した停止線の位置座標に基づいて、その停止線の停止線ＩＤを取得する（ステップＳ１１）。具体的には、制御部２６は、取得した停止線の位置座標と一致する位置情報を有する停止線を停止線データから探して、その停止線ＩＤを取得する。

次に、制御部２６は、停止線データを参照して、その停止線ＩＤに関連付けされている対象物を取得し（ステップＳ１２）、その対象物に関する停止要否判定条件に基づいて、車両の停止要否を判定する（ステップＳ１３）。ここで、車両の停止要否の判定は、前述のように、対象物毎に予め決められた停止要否判定条件に基づいて行われる。

具体的に、対象物が信号機である場合、停止要否判定条件は「信号機が赤又は黄色なら停止、信号機が青なら停止は不要」である。よって、制御部２６は、カメラ２３の撮影画像の画像解析により、検出された停止線に対応する信号機の色を検出し、車両の停止要否を判定する。また、対象物が横断歩道である場合、停止要否判定条件は「横断歩道周辺に物体があれば停止、無ければ停止不要」である。よって、制御部２６は、カメラ２３の撮影画像の画像解析により、検出された停止線に対応する横断歩道周辺に物体があるか否かを判定して車両の停止要否を判定する。

また、対象物がない場合、停止要否判定条件は「必ず停止」であるので、制御部２６は車両の停止が必要と判定する。また、対象物が右折レーンである場合、停止要否判定条件は「対向車がいれば停止、いなければ停止不要」である。よって、制御部２６は、カメラ２３の撮影画像の画像解析により、対向車が来ているか否かを判定して車両の停止要否を判定する。

車両の停止が不要と判定された場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、処理は終了する。一方、車両の停止が必要と判定された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、制御部２６は、表示部２７への表示や音声出力部２８による音声メッセージの出力により、運転者に停止を指示する（ステップＳ１５）。そして、処理は終了する。

以上のように、本実施例では、停止線データを参照して、各停止線に関連付けされた対象物に関する条件を判定することにより、停止線で車両を停止させる必要の有無を判定し、運転者に提示することができる。

［変形例］
（変形例１）
上記の実施例では、図４に示すように停止線データには対象物のみが記憶されている。よって、運転支援装置２０側がその対象物に関する停止要否判定条件を記憶しておき、判定を行う。その代わりに、対象物に関する停止要否判定条件自体も停止線データに含めることとしてもよい。図９は、停止要否判定条件を含む停止線データの例を示す。このようにすると、運転支援装置２０は、停止線ＩＤに基づいてそれに対応する停止要否判定条件を容易に取得し、停止要否を判定することができる。

（変形例２）
上記の実施例では、停止線データを含む地図データを車両に搭載された運転支援装置により利用しているが、その代わりに、自動運転車両による自動運転に利用してもよい。自動運転に利用する際には、図８の運転支援処理のフローチャートにおける車両の停止が必要かどうかの判定（ステップＳ１４）において、車両の停止が不要と判定された場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、運転支援装置は、例えば自動運転車両の自動運転を制御する制御部に対して、車両の停止不要を示す信号又は車両の走行を示す信号を出力する。一方、車両の停止が必要と判定された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、運転支援装置は、例えば自動運転車両の自動運転を制御する制御部に対して、車両の停止を示す信号を出力する。

３ 車両
１０ サーバ
１１ 道路リンクＤＢ
１２ 車線リンクＤＢ
１３ 停止線ＤＢ
２０ 運転支援装置

Claims (11)

1. 地図を示す地図データ構造であって、
   複数の停止線と、当該停止線において車両を停止させるか否かを判定するための根拠となる複数の対象物との対応を示す情報を含む地図データ構造。
2. 前記対象物は、前記停止線に近接する横断歩道を含む請求項１に記載の地図データ構造。
3. 前記情報において、前記対象物として横断歩道が対応付けられた停止線については、当該横断歩道周辺に物体が存在する場合に前記停止線で車両を停止させることを示す情報がさらに対応付けられている請求項２に記載の地図データ構造。
4. 前記対象物は、前記停止線に近接する信号機を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の地図データ構造。
5. 前記情報において、前記対象物として信号機が対応付けられた停止線については、当該信号機が赤又は黄色である場合に前記停止線で車両を停止させることを示す情報がさらに対応付けられている請求項４に記載の地図データ構造。
6. 前記情報において、前記対象物が対応付けられていない停止線については、当該停止線で車両を停止させることを示す情報がさらに対応付けられている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の地図データ構造。
7. 前記対象物は、交差点内に設けられた右折レーンを含む請求項１乃至６のいずれか一項に記載の地図データ構造。
8. 前記情報において、前記対象物として右折レーンが対応付けられた停止線については、対向車が存在する場合に前記停止線で車両を停止させることを示す情報がさらに対応付けられている請求項７に記載の地図データ構造。
9. 前記情報は、前記停止線の位置座標を含む請求項１乃至８のいずれか一項に記載の地図データ構造。
10. 請求項１に記載の地図データ構造を有する地図データを記憶する記憶部と、
    前記地図データを、車両に送信する送信部と、
    を備えることを特徴とする送信装置。
11. 請求項１に記載の地図データ構造を有する地図データを取得する取得部と、
    走行中の道路における停止線を検出する検出部と、
    前記情報を参照して、前記停止線において車両が停止すべきか否かを判定する判定部と、
    判定結果を出力する出力部と、
    を備える運転支援装置。