JP2022124652A - 地図生成装置および車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】矢印式信号機の矢印信号灯と走行レーンとの対応付けの情報を、地図情報に早期に反映させる。
【解決手段】地図生成装置５０は、走行中の自車両の周囲の状況を検出するカメラ１ａと、カメラ１ａにより検出された検出データに基づいて、地図を生成する地図生成部１７と、地図生成部１７により生成された地図上の自車両の進行方向を認識する方向認識部１４１と、交差点に設置された矢印式信号機についての信号機情報を、地図生成部１７により生成された地図の付加情報として生成する情報生成部１４２と、を備える。情報生成部１４２は、カメラ１ａにより検出された矢印信号灯の示す方向と、方向認識部１４１により認識された進行方向とに基づいて、信号機情報を生成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、地図情報を生成する地図生成装置、および地図生成装置を備える車両制御装置に関する。

この種の装置として、従来、地図情報として、交差点に設置された矢印式信号機の情報を記憶するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置では、矢印式信号機に付設されている各矢印信号灯の矢印方向と、各矢印信号灯に対応する走行レーンとが対応付けて記憶され、この地図情報を用いて運転支援が行われる。

特開２００８－２４２９８６号公報

しなしながら、例えば矢印式信号機が新設された場合においては、矢印信号灯と走行レーンとの対応付けの情報を、地図情報に早期に反映させることが難しい。

本発明の一態様である地図生成装置は、走行中の自車両の周囲の状況を検出する車載検出器と、車載検出器により検出された検出データに基づいて、地図を生成する地図生成部と、地図生成部により生成された地図上の自車両の進行方向を認識する方向認識部と、交差点に設置された信号機についての信号機情報を、地図生成部により生成された地図の付加情報として生成する情報生成部と、を備える。信号機は、矢印信号灯の示す方向の進行を許可する矢印式信号機である。情報生成部は、車載検出器により検出された矢印信号灯の示す方向と、方向認識部により認識された進行方向とに基づいて、信号機情報を生成する。

本発明の一態様である車両制御装置は、上記の地図生成装置と、自車両が自動運転で走行するときに、自車両の目標軌道に応じた行動計画を生成する行動計画生成部と、を備える。行動計画生成部は、矢印信号灯の示す方向の進行を許可する矢印式信号機が設置された交差点が目標軌道上に存在するとき、地図生成装置により生成された矢印式信号機についての信号機情報に基づいて行動計画を生成する。

本発明によれば、矢印式信号機の矢印信号灯と走行レーンとの対応付けの情報を、地図情報に早期に反映させることができる。

本発明の実施形態に係る車両制御システムの全体構成を概略的に示すブロック図。 交差点の一例を示す図。 矢印式信号機の正面図。 本発明の実施形態に係る地図生成装置の要部構成を示すブロック図。 図３のコントローラのＣＰＵで実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、図１～図４を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る地図生成装置は、自動運転機能を有する車両、すなわち自動運転車両に適用することができる。なお、本実施形態に係る地図生成装置が適用される車両を、他車両と区別して自車両と呼ぶことがある。自車両は、内燃機関（エンジン）を走行駆動源として有するエンジン車両、走行モータを走行駆動源として有する電気自動車、エンジンと走行モータとを走行駆動源として有するハイブリッド車両のいずれであってもよい。自車両は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。

まず、自動運転に係る概略構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る地図生成装置を備える車両制御システム（車両制御装置）１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、車両制御システム１００は、コントローラ１０と、コントローラ１０にそれぞれ通信可能に接続された外部センサ群１と、内部センサ群２と、入出力装置３と、測位ユニット４と、地図データベース５と、ナビゲーション装置６と、通信ユニット７と、走行用のアクチュエータＡＣとを主に有する。

外部センサ群１は、自車両の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサ（外部センサ）の総称である。例えば外部センサ群１には、自車両の全方位の照射光に対する散乱光を測定して自車両から周辺の障害物までの距離を測定するライダ、電磁波を照射し反射波を検出することで自車両の周辺の他車両や障害物等を検出するレーダ、自車両に搭載され、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有して自車両の周辺（前方、後方および側方）を撮像するカメラなどが含まれる。

内部センサ群２は、自車両の走行状態を検出する複数のセンサ（内部センサ）の総称である。例えば内部センサ群２には、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の前後方向の加速度および左右方向の加速度（横加速度）をそれぞれ検出する加速度センサ、走行駆動源の回転数を検出する回転数センサ、自車両の重心の鉛直軸回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングホイールの操作等を検出するセンサも内部センサ群２に含まれる。

入出力装置３は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置３には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供するディスプレイ、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。

測位ユニット（ＧＮＳＳユニット）４は、測位衛星から送信された測位用の信号を受信する測位センサを有する。測位衛星は、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの人工衛星である。測位ユニット４は、測位センサが受信した測位情報を利用して、自車両の現在位置（緯度、経度、高度）を測定する。

地図データベース５は、ナビゲーション装置６に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクや半導体素子により構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース５に記憶される地図情報は、コントローラ１０の記憶部１２に記憶される高精度な地図情報とは異なる。

ナビゲーション装置６は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置３を介して行われる。目標経路は、測位ユニット４により測定された自車両の現在位置と、地図データベース５に記憶された地図情報とに基づいて演算される。外部センサ群１の検出値を用いて自車両の現在位置を測定することもでき、この現在位置と記憶部１２に記憶される高精度な地図情報とに基づいて目標経路を演算するようにしてもよい。

通信ユニット７は、インターネット網や携帯電話網倒に代表される無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報、走行履歴情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。ネットワークには、公衆無線通信網だけでなく、所定の管理地域ごとに設けられた閉鎖的な通信網、例えば無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等も含まれる。取得した地図情報は、地図データベース５や記憶部１２に出力され、地図情報が更新される。

アクチュエータＡＣは、自車両１０１の走行を制御するための走行用アクチュエータである。走行駆動源がエンジンである場合、アクチュエータＡＣには、エンジンのスロットルバルブの開度（スロットル開度）を調整するスロットル用アクチュエータが含まれる。走行駆動源が走行モータである場合、走行モータがアクチュエータＡＣに含まれる。自車両の制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータと転舵装置を駆動する転舵用アクチュエータもアクチュエータＡＣに含まれる。

コントローラ１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。より具体的には、コントローラ１０は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）等の演算部１１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶部１２と、Ｉ／Ｏインターフェース等の図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。なお、エンジン制御用ＥＣＵ、走行モータ制御用ＥＣＵ、制動装置用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵを別々に設けることができるが、図１では、便宜上、これらＥＣＵの集合としてコントローラ１０が示される。

記憶部１２には、高精度の詳細な地図情報（高精度地図情報と呼ぶ）が記憶される。高精度地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、道路の勾配の情報、交差点や分岐点の位置情報、車線数の情報、車線の幅員および車線毎の位置情報（車線の中央位置や車線位置の境界線の情報）、地図上の目印としてのランドマーク（信号機、標識、建物等）の位置情報、路面の凹凸などの路面プロファイルの情報が含まれる。記憶部１２に記憶される高精度地図情報には、通信ユニット７を介して取得した自車両の外部から取得した地図情報、例えばクラウドサーバを介して取得した地図（クラウド地図と呼ぶ）の情報と、外部センサ群１による検出値を用いて自車両自体で作成される地図、例えばＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）等の技術を用いてマッピングにより生成される点群データからなる地図（環境地図と呼ぶ）の情報とが含まれる。記憶部１２には、各種制御のプログラム、プログラムで用いられる閾値等の情報についての情報も記憶される。

演算部１１は、機能的構成として、自車位置認識部１３と、外界認識部１４と、行動計画生成部１５と、走行制御部１６と、地図生成部１７とを有する。

自車位置認識部１３は、測位ユニット４で得られた自車両の位置情報および地図データベース５の地図情報に基づいて、地図上の自車両の位置（自車位置）を認識する。記憶部１２に記憶された地図情報と、外部センサ群１が検出した自車両の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット７を介して通信することにより、自車位置を認識することもできる。

外界認識部１４は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群１からの信号に基づいて自車両の周囲の外部状況を認識する。例えば自車両の周辺を走行する周辺車両（前方車両や後方車両）の位置や速度や加速度、自車両の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の区画線や停止線等の標示、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色（赤、青、黄）、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。

行動計画生成部１５は、例えばナビゲーション装置６で演算された目標経路と、自車位置認識部１３で認識された自車位置と、外界認識部１４で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間Ｔ先までの自車両の走行軌道（目標軌道）を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部１５は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部１５は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、先行車両を追い越すための追い越し走行、走行車線を変更する車線変更走行、先行車両に追従する追従走行、走行車線を逸脱しないように車線を維持するレーンキープ走行、減速走行または加速走行等の走行態様に対応した種々の行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、目標軌道を生成する際に、まず走行態様を決定し、走行態様に基づいて目標軌道を生成する。

走行制御部１６は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部１５で生成された目標軌道に沿って自車両が走行するように各アクチュエータＡＣを制御する。より具体的には、走行制御部１６は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部１５で算出された単位時間毎の目標加速度を得るための要求駆動力を算出する。そして、例えば内部センサ群２により検出された実加速度が目標加速度となるようにアクチュエータＡＣをフィードバック制御する。すなわち、自車両が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータＡＣを制御する。なお、手動運転モードでは、走行制御部１６は、内部センサ群２により取得されたドライバからの走行指令（ステアリング操作等）に応じて各アクチュエータＡＣを制御する。

地図生成部１７は、手動運転モードで走行しながら、外部センサ群１により検出された検出値を用いて、３次元の点群データからなる環境地図を生成する。具体的には、カメラにより取得された撮像画像から、画素ごとの輝度や色の情報に基づいて物体の輪郭を示すエッジを抽出するとともに、そのエッジ情報を用いて特徴点を抽出する。特徴点は例えばエッジの交点であり、建物の角や道路標識の角などに対応する。地図生成部１７は、抽出された特徴点を順次、環境地図上にプロットし、これにより自車両が走行した道路周辺の環境地図が生成される。カメラに代えて、レーダやライダにより取得されたデータを用いて自車両の周囲の物体の特徴点を抽出し、環境地図を生成するようにしてもよい。

自車位置認識部１３は、地図生成部１７による地図作成処理と並行して、自車両の位置推定処理を行う。すなわち、特徴点の時間経過に伴う位置の変化に基づいて、自車両の地図（環境地図）上の位置を推定する。地図作成処理と位置推定処理とは、例えばＳＬＡＭのアルゴリズムにしたがって同時に行われる。地図生成部１７は、手動運転モードで走行するときだけでなく、自動運転モードで走行するときにも同様に環境地図を生成することができる。既に環境地図が生成されて記憶部１２に記憶されている場合、地図生成部１７は、新たに得られた特徴点により環境地図を更新してもよい。

ところで、交差点に設置された矢印式信号機に複数の矢印信号灯が付設されていて、各矢印信号灯が示す方向が互いに近いとき、各矢印信号灯に対応する道路（走行レーン）を認識するのが難しい。特に、多叉路の交差点では矢印信号灯に付設される矢印信号灯の数が多くなるため、各矢印信号灯に対応する道路の判断がより難しくなる。

図２Ａは、交差点の一例を示す図である。図２Ａの交差点ＩＳは、左側通行の片側１車線の道路ＲＤ１～ＲＤ５が交差する五叉路である。交差点ＩＳには、各道路に対応する信号機がそれぞれ設置されている。なお、図２Ａでは、図の簡略化のため、道路ＲＤ５に対応する信号機ＳＧ以外の信号機を省略している。図２Ｂは、自車両１０１が走行する道路ＲＤ５に対応する信号機ＳＧの正面図である。図２Ｂに示すように、信号機ＳＧは、進行許可を表す青色（緑色）と、停止線での停止指示を表す赤色と、青色から赤色への切換の予告を表す黄色とに表示形態を切り換え可能に構成された主信号部ＭＬと、４つの矢印信号灯ＡＬ１～ＡＬ４を有す補助信号部ＳＬとを含む。補助信号部ＳＬの矢印信号灯ＡＬ１～ＡＬ４が点灯（青色に点灯）しているとき、矢印信号灯ＡＬ１～ＡＬ４が示す方向に位置する走行レーン（道路ＲＤ１～ＲＤ４）への進行が許可される。そのとき、図２Ｂの矢印信号灯ＡＬ２，ＡＬ３，ＡＬ４のように、それぞれの矢印信号灯が示す方向が互いに近いと、対応する走行レーンを誤認識する可能性がある。例えば、矢印信号灯ＡＬ２に対応する走行レーンを道路ＲＤ３と誤認識したり、矢印信号灯ＡＬ３に対応する走行レーンを道路ＲＤ４と誤認識したりする可能性がある。

この点に関し、交差点に設置された矢印式信号機の情報、具体的には、各矢印信号灯と各矢印信号灯に対応する道路（走行レーン）とを対応付けた情報（以下、信号機情報と呼ぶ）を地図情報として、記憶部１２に予め記憶させる方法がある。そのような方法によれば、矢印信号灯の誤認識を抑制することができる。しかしながら、信号機情報を予め記憶したのでは、矢印式信号機が新設されたり交差点の道路構造が変化したりしたとき、実際の道路状況と地図情報との間に齟齬が生じる場合がある。その場合、地図情報を用いた運転支援が適切に行われなくなるおそれがある。そこで、このような問題に対処するため、本実施形態では、以下のように道路情報生成装置を構成する。

図３は、本発明の実施形態に係る地図生成装置５０の要部構成を示すブロック図である。この地図生成装置５０は、矢印信号灯とその矢印信号灯に対応する走行レーンとを関連付けた道路情報を生成するものであり、図１の車両制御システム１００の一部を構成する。図３に示すように、地図生成装置５０は、コントローラ１０と、カメラ１ａとを有する。

カメラ１ａは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（イメージセンサ）を有する単眼カメラであり、図１の外部センサ群１の一部を構成する。カメラ１ａはステレオカメラであってもよい。カメラ１ａは、自車両１０１の周囲を撮像する。カメラ１ａは、例えば自車両１０１の前部の所定位置に取り付けられ、自車両１０１の前方空間を連続的に撮像し、対象物の画像（撮像画像）を取得する。

コントローラ１０は、演算部１１（図１）が担う機能的構成として、地図生成部１７と、方向認識部１４１と、情報生成部１４２とを有する。方向認識部１４１と情報生成部１４２とは、例えば図１の外界認識部１４により構成される。なお、情報生成部１４２は、地図生成部１７により構成されてもよい。図３の記憶部１２には、後述するように、カメラ１ａにより取得された撮像画像が記憶される。

地図生成部１７は、手動運転モードでの走行時に、カメラ１ａにより取得された撮像画像に基づいて自車両１０１の周囲の地図、すなわち３次元の点群データからなる環境地図を生成する。生成された環境地図は、記憶部１２に記憶される。地図生成部１７は、環境地図を生成する際に、地図上の目印としての信号機、標識、建物等のランドマークが撮像画像に含まれているか否かを、例えばパターンマッチングの処理により判定する。そして、ランドマークが含まれていると判定すると、撮像画像に基づいて、環境地図上におけるランドマークの位置および種別を認識する。これらランドマーク情報は環境地図に格納されまたは付加され、記憶部１２に記憶される。

方向認識部１４１は、地図生成部１７により生成された地図（環境地図）上の自車両１０１の進行方向を認識する。より具体的には、方向認識部１４１は、矢印式信号機が設置された交差点を自車両１０１が通過したときの、自車両１０１の進行方向を認識する。例えば、図２Ａの自車両１０１が、交差点ＩＳを通過後に道路ＲＤ１，ＲＤ２、ＲＤ３，ＲＤ４に進行したとき、方向認識部１４１は、自車両１０１が交差点を通過したときの進行方向をそれぞれ「左方向」「直進方向」「斜め右方向」「右方向」と認識する。そのとき、方向認識部１４１は、内部センサ群２の舵角センサにより検出されたステアリングホイールの操舵角に基づいて、自車両１０１が交差点を通過したときの進行方向を認識する。なお、自車両１０１が交差点を通過したときの進行方向の認識方法はこれに限らない。例えば、方向認識部１４１は、自車位置認識部１３により認識された環境地図上の自車位置の推移に基づいて、自車両１０１が交差点を通過したときの進行方向を認識してもよい。

情報生成部１４２は、交差点に設置された矢印式信号機についての情報（以下、信号機情報と呼ぶ）を、地図生成部１７により生成された地図の付加情報として生成する。まず、情報生成部１４２は、カメラ１ａにより取得された撮像画像に交差点が含まれるとき、その撮像画像に基づいて、例えばパターンマッチングの処理により、交差点に設置された矢印式信号機の各矢印信号灯が示す方向（指示方向）を検出する。指示方向は、信号機を正面視したときに検出される、鉛直方向に対する矢印信号灯の矢印の向きである。なお、カメラ１ａにより取得された撮像画撮に含まれる信号機が正面を向いていないときには、情報生成部１４２は、撮像画像上の矢印信号灯の矢印を幾何変換（回転など）して、信号機を正面視したときの矢印信号灯の矢印の向きを取得（検出）する。なお、矢印信号灯の指示方向の検出方法はこれに限らない。

次いで、情報生成部１４２は、各矢印信号灯の指示方向の鉛直方向に対する角度を算出する。例えば、図２Ｂの矢印信号灯ＡＬ１，ＡＬ２，ＡＬ３，ＡＬ４の指示方向の角度はそれぞれ、鉛直方向に対して－９０度、０度、４５度、９０度と算出される。また、情報生成部１４２は、方向認識部１４１により認識された自車両１０１の進行方向の角度、より具体的には、自車両１０１の交差点通過後の進行方向の交差点通過前の進行方向に対する角度を算出する。例えば、図２Ａの自車両１０１が交差点ＩＳを通過後に道路ＲＤ１，ＲＤ２、ＲＤ３，ＲＤ４に進行したとき、自車両１０１の進行方向の角度はそれぞれ、－９０度、０度、４５度、９０度と算出される。

さらに、情報生成部１４２は、自車両１０１が交差点通過後の走行レーンと、矢印信号灯の指示方向とを対応づけた情報（信号機情報）を地図の付加情報として生成し、記憶部１２に記憶する。例えば、図２Ａの自車両１０１が交差点ＩＳを通過した後に道路ＲＤ３へ進行したときには、地図の付加情報として、道路ＲＤ３の情報（例えば識別子）と、指示方向の角度がその進行方向の角度と一致する矢印信号灯ＡＬ３の情報（例えば識別子）とを対応付けた信号機情報が生成される。なお、指示方向の角度が進行方向の角度と一致する矢印信号灯が存在しないときには、走行レーンの情報と指示方向の角度が進行方向の角度に最も近い矢印信号灯の情報とを対応付けた情報を、信号機情報として生成してもよい。

図４は、予め定められたプログラムに従い図３のコントローラ１０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば、コントローラ１０に電源が投入されると開始され、所定周期で繰り返される。

まず、ステップＳ１１で、カメラ１ａにより取得された、自車両１０１の進行方向前方の撮像画像に基づいて、交差点を認識したか否か、すなわち撮像画像に交差点が含まれるか否かを判定する。ステップＳ１１は肯定されるまで繰り返される。ステップＳ１１で肯定されると、ステップＳ１２で、ステップＳ１１で取得された撮像画像に基づいて、ステップＳ１１で認識された交差点に矢印式信号機が設置されているか否かを判定する。ステップＳ１２で否定されると、処理を終了する。ステップＳ１２で肯定されると、ステップＳ１３で、矢印式信号機の各矢印信号灯の指示方向（矢印の方向）を検出する。より詳細には、矢印式信号機の各矢印信号灯の、鉛直方向に対する指示方向の角度を検出する。次いで、ステップＳ１４で、自車両１０１がステップＳ１１で認識された交差点を通過したか否かを判定する。ステップＳ１４は肯定されるまで繰り返される。ステップＳ１４で肯定されると、ステップＳ１５で、自車両１０１の進行方向、すなわち自車両１０１の交差点通過後の走行レーンを認識する。最後に、ステップＳ１６で、ステップＳ１３で検出された指示方向の角度がステップＳ１５で認識された進行方向の角度と一致する、矢印信号灯を選択する。そして、選択した矢印信号灯の情報と、ステップＳ１５で認識された走行レーンの情報とを対応付けた信号機情報を生成し、生成した信号機情報を地図の付加情報として記憶部１２に記憶する。

本実施形態に係る地図生成装置５０による動作をより具体的に説明する。例えば、図２Ａの道路ＲＤ５を手動運転モードで走行する自車両１０１が、交差点ＩＳに設置された矢印式信号機ＳＧに従って交差点ＩＳを通過し、道路ＲＤ４へ進行すると、交差点通過後の走行レーン（道路ＲＤ４）の情報と、その進行方向の角度と指示方向の角度が一致する矢印信号灯（矢印信号灯ＡＬ４）の情報とを対応付けた信号機情報が、環境地図の付加情報として記憶部１２に記憶される（Ｓ１５，Ｓ１６）。このように、矢印式信号機が設置された交差点を自車両１０１が通過するときに信号機情報を生成することで、現在の道路状況に応じた信号機情報を地図情報に早期に反映させることができる。

その後、自車両１０１が、環境地図を用いて同じ経路を自動運転で走行するとき、すなわち、道路ＲＤ５から交差点ＩＳを右折して道路ＲＤ４へ進行するような経路を自動運転で走行するとき、行動計画生成部１５は、外界認識部１４により矢印式信号機ＳＧが進行方向前方に認識されると、記憶部１２に記憶された信号機情報に基づいて、走行レーン（道路ＲＤ４）に対応付けられた矢印信号灯ＡＬ４に従った行動計画を生成する。例えば、矢印信号灯ＡＬ４が消灯しているとき、行動計画生成部１５は、自車両１０１が交差点ＩＳの停止線で停止するように行動計画を生成する。また例えば、矢印信号灯ＡＬ４が点灯（青色に点灯）しているとき、行動計画生成部１５は、自車両１０１が交差点ＩＳを右折して道路ＲＤ４へ進行するように行動計画を生成する。

同様に、手動運転モードで走行する自車両１０１が、道路ＲＤ５から交差点ＩＳを直進して道路ＲＤ２へ進行すると、道路ＲＤ２の識別子と矢印信号灯ＡＬ２の識別子とを対応付けた信号機情報が記憶部１２に記憶される（Ｓ１５，Ｓ１６）。その後、自車両１０１が、環境地図を用いて同じ経路を自動運転で走行するとき、行動計画生成部１５は、走行レーン（道路ＲＤ２）に対応付けられた矢印信号灯ＡＬ２に従った行動計画を生成する。これにより、自動運転モードで走行中に、図２Ｂの信号機ＳＧのように複数の矢印信号灯が付設された矢印式信号機が設置された交差点に進入するとき、交差点通過後の走行レーンに対応する矢印信号灯を適切に認識することができ、より安全な運転支援を行うことができる。そのため、より安全性の高い適切な自動運転走行を実現できる。

なお、以上では、自動運転モードでの走行を想定し、交差点通過後の走行レーンに対応する矢印信号灯に従った行動計画を生成することにより運転支援を行う例を説明したが、手動運転モードで走行する場合に信号機情報を用いて運転支援を行うこともできる。この場合、信号機情報を報知するように構成すればよい。例えば、ナビゲーション装置６のディスプレイ（不図示）に、矢印式信号機の画像に信号機情報を重畳した画像を表示してもよい。より詳細には、ナビゲーション装置６のディスプレイに、図２Ｂに示すような矢印式信号機の画像を表示するとともに、信号機情報に基づいて、自車両１０１が認識すべき矢印信号灯の領域を強調表示（例えば、赤線で囲んで表示）してもよい。

本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）地図生成装置５０は、走行中の自車両１０１の周囲の状況を検出するカメラ１ａと、カメラ１ａにより検出された検出データ（撮像画像）に基づいて、地図（環境地図）を生成する地図生成部１７と、地図生成部１７により生成された地図上の自車両１０１の進行方向を認識する方向認識部１４１と、交差点に設置された信号機（矢印信号灯の示す方向の進行を許可する矢印式信号機）についての信号機情報を、地図生成部１７により生成された地図の付加情報として生成する情報生成部１４２と、を備える。情報生成部１４２は、カメラ１ａにより検出された矢印信号灯の示す方向と、方向認識部１４１により認識された自車両１０１の進行方向とに基づいて、信号機情報を生成する。これにより、現在の道路状況に応じた信号機情報を地図情報に早期に反映させることができる。

（２）情報生成部１４２は、信号機が複数の矢印信号灯を有するとき、複数の矢印信号灯のそれぞれが示す方向に基づいて、複数の矢印信号灯の中から自車両１０１の進行方向に対応する矢印信号灯を選択し、選択した矢印信号灯と自車両１０１の進行方向とを対応付けた情報を信号機情報として生成する。具体的には、情報生成部１４２は、複数の矢印信号灯の中から、矢印信号灯の示す方向が、交差点を通過した後の自車両１０１の進行方向と一致する矢印信号灯を選択し、選択した矢印信号灯と交差点を通過した後の自車両１０１の進行方向とを対応付けた情報を信号機情報として生成する。これにより、図２Ｂの信号機ＳＧのように、複数の矢印信号灯が付設されている矢印式信号機についても、信号機情報を生成することができる。

（３）車両制御装置１００は、地図生成装置５０と、自車両１０１が自動運転で走行するときに、自車両１０１の目標軌道に応じた行動計画を生成する行動計画生成部１５と、を備える。行動計画生成部１５は、矢印信号灯の示す方向の進行を許可する矢印式信号機が設置された交差点が目標軌道上に存在するとき、地図生成装置５０により生成された矢印式信号機についての信号機情報に基づいて行動計画を生成する。これにより、交差点通過後の走行レーンに対応する矢印信号灯を適切に認識することができ、より安全な運転支援を行うことができる。そのため、より安全性の高い適切な自動運転走行を実現できる。

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、カメラ１ａにより走行中の自車両の周囲の状況を検出するようにしたが、地図生成のために走行中の自車両の周囲の状況を検出するのであれば、車載検出器の構成は上述したものに限らない。すなわち、車載検出器は、カメラ以外の検出器であってもよい。また、上記実施形態では、地図生成部１７が手動運転モードで走行しながら環境地図を生成するようにしたが、自動運転モードで走行しながら環境地図を生成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、情報生成部１４２は、各矢印信号灯と各矢印信号灯に対応する道路（走行レーン）とを対応付けた情報を信号機情報として生成するようにしたが、地図生成部の構成はこれに限らない。例えば、地図生成部は、信号機情報に重み付けをしてもよい。より詳細には、信号機情報に、各走行レーンが、各矢印信号灯に対応する走行レーンとして過去に認識された回数に基づいて、重み付け係数を生成して、その重み付け係数を信号機情報に含ませてもよい。これにより、より精度よく信号機情報を生成することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の一つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ａ カメラ、１０ コントローラ、５０ 地図生成装置、１３ 自車位置認識部、１４１ 方向認識部、１４２ 情報生成部、１７ 地図生成部、１００ 車両制御システム

Claims (4)

1. 走行中の自車両の周囲の状況を検出する車載検出器と、
   前記車載検出器により検出された検出データに基づいて、地図を生成する地図生成部と、
   前記地図生成部により生成された地図上の自車両の進行方向を認識する方向認識部と、
   交差点に設置された信号機についての信号機情報を、前記地図生成部により生成された地図の付加情報として生成する情報生成部と、を備え、
   前記信号機は、矢印信号灯の示す方向の進行を許可する矢印式信号機であり、
   前記情報生成部は、前記車載検出器により検出された矢印信号灯の示す方向と、前記方向認識部により認識された進行方向とに基づいて、前記信号機情報を生成することを特徴とする地図生成装置。
2. 請求項１に記載の地図生成装置において、
   前記情報生成部は、前記信号機が複数の矢印信号灯を有するとき、前記複数の矢印信号灯のそれぞれが示す方向に基づいて、前記複数の矢印信号灯の中から自車両の進行方向に対応する矢印信号灯を選択し、選択した矢印信号灯と自車両の進行方向とを対応付けた情報を、前記信号機情報として生成することを特徴とする地図生成装置。
3. 請求項２に記載の地図生成装置において、
   前記情報生成部は、前記複数の矢印信号灯の中から、矢印信号灯の示す方向が前記交差点を通過した後の自車両の進行方向と一致する、矢印信号灯を選択し、選択した矢印信号灯と前記交差点を通過した後の自車両の進行方向とを対応付けた情報を、前記信号機情報として生成することを特徴とする地図生成装置。
4. 請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の地図生成装置と、
   自車両が自動運転で走行するときに、自車両の目標軌道に応じた行動計画を生成する行動計画生成部と、を備え、
   前記行動計画生成部は、矢印信号灯の示す方向の進行を許可する矢印式信号機が設置された交差点が目標軌道上に存在するとき、前記地図生成装置により生成された前記矢印式信号機についての信号機情報に基づいて行動計画を生成することを特徴とする車両制御装置。

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