JP2023064971A - 車両位置補正システム - Google Patents

Abstract

【課題】地物を用いて車両の位置を補正できる可能性を高める技術の提供。【解決手段】車両の現在位置を取得し、車両の制御を開始する制御開始地点の位置を取得し、車両の現在位置と制御開始地点との間に存在する、車両の位置の補正に用いる補正地物の位置を取得して、現レーンでの走行を維持して制御開始地点に車両が到達したと仮定した場合に車両の位置に関して蓄積されていると推定される第１推定誤差が許容誤差以上であり、かつ、補正地物は前記現レーンには存在せず、他レーンに存在し、かつ、レーン変更後に他レーンの補正地物を用いて位置が補正された車両が制御開始地点に到達したと仮定した場合に車両の位置に関して蓄積されていると推定される第３推定誤差が許容誤差より小さい場合に、レーン変更を提案する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両位置補正システムに関する。

特許文献１には、車載カメラの撮影画像から算出した走行経路上に存在する看板等の地物までの距離を用いて車両の位置を補正することが記載されている。

特開２０１４－１３４４６９号公報

しかし、走行中の車線によっては他の車両の影響や地物の設置位置の影響から、地物全体を検出できない可能性があり、その結果、車両の位置を補正できない場合がある。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、地物を用いて車両の位置を補正できる可能性を高める技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、車両位置補正システムは、車両の現在位置を取得する現在位置取得部と、車両の前方に存在する車両の制御を開始する制御開始地点の位置を取得する制御開始地点取得部と、車両の位置に関する誤差であって、制御開始地点で車両の制御を開始するために許容される許容誤差を取得する許容誤差取得部と、車両の現在位置と制御開始地点との間に存在する、車両の位置の補正に用いる補正地物の位置を取得する補正地物取得部と、車両が走行中の現レーンから他レーンへのレーン変更を提案する提案部であって、現レーンでの走行を維持して制御開始地点に車両が到達したと仮定した場合に車両の位置に関して蓄積されていると推定される第１推定誤差が許容誤差以上であり、かつ、補正地物は現レーンには存在せず、他レーンに存在し、かつ、レーン変更後に他レーンの補正地物を用いて位置が補正された車両が制御開始地点に到達したと仮定した場合に車両の位置に関して蓄積されていると推定される第３推定誤差が許容誤差より小さい場合に、レーン変更を提案する提案部と、を備える。

すなわち、車両位置補正システムでは、補正地物が存在しない現レーンでの走行を維持した場合に制御開始地点における推定誤差（第１推定誤差）が許容誤差以上となり、かつ、補正地物が存在する他レーンでは制御開始地点における推定誤差（第３推定誤差）が許容誤差より小さくなる場合に、現レーンから他レーンへのレーン変更を提案する構成である。そのため、この提案により、他レーンへのレーン変更がなされ、他レーンの補正地物を用いて車両の位置を補正できる可能性を高めることができる。

車両位置補正システムの構成を示すブロック図。 図２Ａおよび図２Ｂは、推定誤差の推移と許容誤差の一例を示す図。 図３Ａは道路形状に応じた許容誤差の一例を示す図、図３Ｂは補正地物の種類に応じた推定誤差の一例を示す図。 図４Ａおよび図４Ｂは、推定誤差の推移と許容誤差の一例を示す図。 図５Ａおよび図５Ｂは、推定誤差の推移と許容誤差の一例を示す図。 図６Ａおよび図６Ｂは、推定誤差の推移と許容誤差の一例を示す図。 レーン変更提案処理のフローチャート。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）車両位置補正システムの構成：
（２）レーン変更提案処理：
（３）他の実施形態：

（１）車両位置補正システムの構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる車両位置補正システム１０の構成を示すブロック図である。車両位置補正システム１０は、車両に備えられており、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０、記録媒体３０を備えている。車両位置補正システム１０は、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。

記録媒体３０には、予め地図情報３０ａが記録されている。地図情報３０ａは、車両の位置や目的地となる施設の特定等に利用される情報であり、車両が走行する道路上に設定されたノードの位置等を示すノードデータ，ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ，道路やその周辺に存在する地物の位置等を示す地物データ等を含んでいる。本実施形態においては、リンクデータに対してレーンデータが対応づけられている。レーンデータは、道路上に存在する車線を示す情報であり、道路上に存在する車線の数と車線の幅を示す情報が含まれている。

また、地図情報３０ａには、後述する車両制御ＥＣＵ４６による車両制御を開始するための制御開始地点や、制御を終了するための制御終了地点等の制御地点の情報が含まれている。なお、車両の制御には、速度制御や操舵制御が含まれる。図２Ａは、制御開始地点Ｐ_Ａを含む道路区間の一例を示す図である。図２Ａの例では、カーブ区間とカーブ区間への進入前の直線区間が示されている。カーブ区間への進入前に予め決められた車速以下となるように、減速制御を開始させる地点として制御開始地点Ｐ_Ａが設定される。複数のレーンが存在する場合、本実施形態においては、レーン毎に制御開始地点（Ｐ_Ａ，Ｐ_Ｂ，Ｐ_Ｃ）が設定される。図２Ａにおける直線Ｋは、各レーンの制御開始地点を結んだ線である。なお制御終了地点は図２Ａには図示されていない。車両制御ＥＣＵ４６による減速制御を開始する地点は、例えば、進行方向の所定の距離前方に分岐地点やカーブ等の区間が存在する地点である。なお、カーブの曲率等、道路の形状を示す情報は、リンクデータや形状補間点データから取得可能である。

地物データには、道路脇または道路上に設置された標識を示す情報（標識の種類や大きさ、位置等を含む）や、道路上のペイントを示す情報（路面ペイントの種類や位置等を示す情報等）が含まれている。なお、これらの位置を示す情報は絶対位置（緯度経度等）であっても良いし、相対位置（基準からの相対的な距離や方向等）であっても良いし、双方であっても良い。

本実施形態における車両は、ＧＮＳＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３とカメラ４４とユーザＩ／Ｆ部４５と車両制御ＥＣＵ４６とを備えている。カメラ４４は、車両が走行する道路上の左右の区画線や前方の風景を視野に含むように車両に対して固定されたカメラであり、所定の周期で画像を撮影し、撮影された画像を示す画像情報を生成して出力する。制御部２０は、カメラ４４が出力する画像情報を取得する。

ユーザＩ／Ｆ部４５は、搭乗者の指示を入力し、また搭乗者に各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネルディスプレイからなる表示部やスイッチ等の入力部、スピーカ等の音声出力部を備えている。ユーザＩ／Ｆ部４５は制御信号を制御部２０から受信し、車両の現在地を含む地図や走行予定経路等の各種案内を行うための画像をタッチパネルディスプレイに表示する。

ＧＮＳＳ受信部４１は、Global Navigation Satellite Systemの信号を受信する装置であり、航法衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の現在位置を取得する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車速を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。車速センサ４２およびジャイロセンサ４３等は、車両の走行軌跡を特定するために利用され、車両の出発地と走行軌跡とに基づいて現在位置が特定され（自律航法）、当該出発地と走行軌跡とに基づいて特定された車両の現在地がＧＮＳＳ受信部４１の出力信号に基づいて補正される。

ＧＮＳＳ受信部４１の出力信号に基づいた車両位置の補正後、次のＧＮＳＳによる補正までの期間、自律航法で現在位置が特定される。しかし、自律航法によって特定された現在位置の誤差は走行距離が伸びるほど蓄積され増大する。図２Ａにおいて、車両は紙面左から右に走行することを想定しており、破線で示す円は、車両の実際の現在位置に対して、自律航法により特定され得る現在位置の範囲を示している。範囲Ａ_１は、車両が地点Ｐ_１の位置にある場合の誤差の範囲である。範囲Ａ_５は、車両が地点Ｐ_５に位置する場合の誤差の範囲である。図２Ａにおいては、破線の円の半径は、車両が地点Ｐ_１に位置する場合より地点Ｐ_５に位置する場合の方が大きいことが示されている。すなわち直近の位置補正が行われてからの走行距離が大きいほど、車速センサ４２およびジャイロセンサ４３に基づいて取得された位置についての誤差が大きくなる。図２Ｂは、図２Ａの例における、進行方向上の各位置と、当該各位置での推定される最大の誤差（誤差の円の半径）との関係を示す図であり、走行距離が伸びるほど誤差が蓄積され増大しうることを示している。

車両制御ＥＣＵ４６は、車両の挙動を制御するためのＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。車両制御ＥＣＵ４６は、車両を自動運転させるための制御量を受け取り、当該制御量で制御対象を制御する。制御対象は、種々の装置であって良く、例えば、図示しないステアリング、エンジン（スロットル等）、モーター、ブレーキ、変速機等が挙げられる。本実施形態においては、制御開始地点に車両が到達した場合に、当該制御開始地点において開始される制御は、制動であることを想定している。車両制御ＥＣＵ４６は制御開始地点から予め決められた速度まで車両を減速させる。

制御部２０は、補正地物を用いた車両位置の補正を実現するために、車両位置補正プログラム２１を実行することができる。車両位置補正プログラム２１を実行することにより、制御部２０は、現在位置取得部２１ａ、制御開始地点取得部２１ｂ、許容誤差取得部２１ｃ、補正地物取得部２１ｄ、提案部２１ｅとして機能する。

現在位置取得部２１ａの機能により制御部２０は、車両の現在位置を取得する。すなわち、制御部２０は、車速センサ４２の出力信号とジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて自律航法により、車両の現在位置を特定する。なお、ＧＮＳＳ受信部４１の出力信号が得られた場合、制御部２０は当該信号に基づいて現在位置を補正する。また、制御部２０は、撮影画像に後述する補正地物が含まれている場合、補正地物を用いて現在位置を補正する。
地図情報３０ａを用いたマップマッチング処理により、制御部２０は、車両が走行中の道路区間を特定し、地図情報３０ａに基づいて当該道路区間が有するレーンのレーンデータを取得する。制御部２０は、カメラ４４で撮影された画像を分析し、道路上にある車両の左右の区画線の線種や、左右の区画線の外側の地物等の、車両が走行中のレーンの特徴を示す特徴情報を特定する。制御部２０は、画像に基づいて特定した特徴情報と、レーンデータが示す各レーンの特徴を比較し、車両が走行中のレーンである現レーンを特定する。

制御開始地点取得部２１ｂの機能により、制御部２０は、車両の前方に存在する、車両の制御を開始する制御開始地点の位置を取得する。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、車両の現在位置を基準として前方Ｌ［ｍ］以内に制御開始地点が存在する場合に、当該制御開始地点の位置を取得する。

許容誤差取得部２１ｃの機能により、制御部２０は、車両の位置に関する誤差であって、制御開始地点で車両の制御を開始するために許容される許容誤差Ｅ_Ｅを取得する。許容誤差Ｅ_Ｅは、道路の進行方向において制御開始地点の前後それぞれＥ_Ｅ［ｍ］離れた地点まで制御の開始がずれることを許容することを示す値である。仮に、制御開始地点よりも進行方向後方側にＥ_Ｅ［ｍ］より大きく離れた地点から減速が開始されると、直線区間であるにも関わらず早い段階で車速が低下してしまうため搭乗者が不満に感じる可能性がある。また、制御開始地点よりも進行方向前方側にＥ_Ｅ［ｍ］より大きく離れた地点から減速が開始されると、カーブ区間までに既定速度まで減速できないあるいは、既定速度まで急減速する可能性がある。制御開始地点の進行方向の前後それぞれＥ_Ｅ［ｍ］離れた区間内であれば、車両制御ＥＣＵ４６において、減速によってカーブ区間を予め決められた範囲の速度で走行するように制御が可能である。

許容誤差の大きさは、制御開始地点の所定距離前方の道路の形状に応じて異なる。例えば、図３Ａに示すように、分岐地点や、曲率半径がＲ_１以下であるカーブについては、許容誤差Ｅ_Ｅとして１［ｍ］、曲率半径がＲ_１より大きくＲ_２以下であるカーブについては、許容誤差Ｅ_Ｅとして３［ｍ］、曲率半径がＲ_２より大きいカーブについては、許容誤差Ｅ_Ｅとして５［ｍ］が、予め決められている。すなわち、単位時間あたりの操舵量が多いことが想定される道路形状の区間が前方に存在する場合、少ないことが想定される道路形状の区間が前方に存在する場合よりも許容誤差が小さい。

補正地物取得部２１ｄの機能により、制御部２０は、車両の現在位置と制御開始地点との間に存在する、車両の位置の補正に用いる補正地物の位置を取得する。制御部２０は、地図情報３０ａの地物データを参照して、走行中の道路上であって車両の現在位置から制御開始地点までの間の区間に位置する補正地物を検索する。本実施形態において補正地物は、道路上や道路脇に存在する案内看板や標識、道路上のペイント等である。補正地物が存在する場合、制御部２０は、当該補正地物の位置を、地物データを参照し、取得する。補正地物が道路上のペイント等である場合は、補正地物の座標と、補正地物が存在するレーン番号等が補正地物の位置として取得される。補正地物が道路脇に存在する場合、補正地物の座標と最も近くに存在するレーンのレーン番号が取得される。また、補正地物の路面からの高さやサイズ等の情報も取得される。

このようにして位置やサイズが取得された補正地物が、車両が走行中の現レーンの前方に存在し、カメラ４４によって画角に特定のサイズで含まれる距離で撮影されると、制御部２０は、現在位置取得部２１ａの機能により、撮影画像を分析し、車両を基準とした補正地物との距離を取得する。なお特定のサイズは、撮影地物の種類とカメラ４４の解像度等に応じて予め決められている。例えば、速度標識に外接する矩形のサイズが予め決められたサイズで画像に含まれている場合、当該画像を撮影した際の車両と当該速度標識との距離が特定可能である。そして、制御部２０は、現在位置取得部２１ａの機能により、補正地物の座標と上述の距離とに基づいて車両の位置を算出し、算出した位置を現在位置とするように補正する。このようにして現在位置を補正する場合、制御部２０は、補正地物の種類に応じて誤差Ｅ_０が生じると見なす。当該誤差Ｅ_０は、補正地物のサイズや路面からの高さ等に応じて異なりうる。制御部２０は、サイズが小さい地物は大きい地物よりも誤差が大きいと見なし、路面からの高さが高い（道路から遠い）地物は低い（近い）地物よりも誤差が大きいと見なす。例えば、図３Ｂに示すように、誤差Ｅ_０は、速度標識の場合に３［ｍ］、道路の案内標識の場合に２［ｍ］、道路ペイントの場合に１［ｍ］、トンネル内の非常電話の場合に５［ｍ］等のように予め決められている。

提案部２１ｅの機能により、制御部２０は、制御開始地点における車両の推定誤差が、制御開始地点における許容誤差より小さい値となるか否かを判定し、推定誤差が許容誤差より小さくなるレーンが現レーンでなく他レーンである場合に、他レーンへのレーン変更を車両制御ＥＣＵ４６に提案する。具体的に、制御部２０は、現レーンでの走行を維持して制御開始地点に車両が到達したと仮定した場合に車両の位置に関して蓄積されていると推定される第１推定誤差が許容誤差以上となるか否かを判定する。すなわち現レーンにおいて、補正地物による補正なしであったとすると、第１推定誤差が許容誤差以上となるか否かを判定する。

推定誤差は、現在位置を補正した地点からの走行距離に応じて算出される。直近の補正に用いた補正地物の種類に応じた誤差をＥ_０（例えば図３Ｂ）、直近の補正位置からの走行距離をＤ［ｍ］、走行距離１００［ｍ］あたりの誤差をＥ_１［ｍ］とすると、現在位置における推定誤差Ｅ［ｍ］は、次式（１）で表される。
推定誤差Ｅ＝｛Ｄ×（Ｅ_１／１００）｝＋Ｅ_０・・・（１）
なお、直近の補正がＧＮＳＳ受信部４１の出力信号に基づいた補正である場合、誤差Ｅ_０には、ＧＮＳＳによる補正の場合に推定される誤差の値が採用される。

第１推定誤差Ｅが許容誤差Ｅ_Ｅより小さい場合、制御部２０は、車両制御ＥＣＵ４６に他レーンへのレーン変更を提案しない。その結果、現レーンの走行を継続することで制御開始地点と推定される地点にて車両制御が開始される。当該地点は、実際の制御開始地点を基準として許容誤差の範囲内であると推定されるため、制動開始のタイミングが許容範囲内となる。

また、現レーンを継続して走行し図２Ｂに示すように第１推定誤差Ｅが許容誤差Ｅ_Ｅ以上であったとしても、図４Ａに示すように現レーンに補正地物が存在し、かつ、補正地物を用いた補正により制御開始地点での推定誤差（第２推定誤差）が許容誤差よりも小さくなるならば、制御部２０は、他レーンへのレーン変更を提案しない。図４Ａは、現レーンに近接して速度標識等の補正地物Ｆ_２が存在する例を示している。また、図４Ｂは、図４Ａの例の場合の推定誤差の推移を示している。車両の現在位置（地点Ｐ_１）から地点Ｐ_２までの間、推定誤差は図４Ｂに示すように増加する。なお地点Ｐ_２は、補正地物Ｆ_２を用いて車両位置として補正される地点である。地点Ｐ_２において推定誤差Ｅは、それまで蓄積された誤差が一旦減少する（式（１）においてＤ＝０とすると推定誤差Ｅ＝Ｅ_０となる）。補正地物Ｆ_２を用いて補正が行われた車両の位置（地点Ｐ_２）から制御開始地点Ｐ_Ａまでの間、推定誤差Ｅは再び増加する。制御部２０は、制御開始地点Ｐ_Ａでの第２推定誤差Ｅを、式（１）により算出する。この場合走行距離Ｄは地点Ｐ_２から地点Ｐ_Ａまでの距離であり、誤差Ｅ_０には補正地物Ｆ_２の種類に応じた値（図３Ｂを参照）が用いられる。制御開始地点Ｐ_Ａでの第２推定誤差Ｅが図４Ｂに示すように許容誤差Ｅ_Ｅ未満となる場合、制御部２０は、他レーンへのレーン変更を車両制御ＥＣＵ４６に提案しない。その結果、現レーンの走行を継続することで制御開始地点と推定される地点にて車両制御が開始される。当該地点は、実際の制御開始地点の許容誤差の範囲内であると推定されるため、制動開始のタイミングが許容範囲内となる。

一方、走行中の現レーンに補正地物がなく第１推定誤差が許容誤差以上となる場合（図２Ａおよび図２Ｂの例）の場合、制御部２０は、車両の現在位置から制御開始地点までの間の他レーンについて補正地物を地図情報３０ａから検索する。他レーンに補正地物が存在する場合、制御部２０は、第３推定誤差が許容誤差より小さいか否かを判定する。第３推定誤差は、補正地物が存在する他レーンにレーン変更後に他レーンの補正地物を用いて位置が補正された車両が制御開始地点に到達したと仮定した場合に車両の位置に関して蓄積されていると推定される誤差である。図５Ａは現レーンの隣りのレーンに補正地物Ｆ_３が存在する例を示している。地点Ｐ_３は、補正地物Ｆ_３が存在するレーンに車両がレーン変更した場合、補正地物Ｆ_３を用いて車両位置として補正される地点である。補正地物Ｆ_３を用いて車両位置が地点Ｐ_３に補正されると仮定すると、地点Ｐ_３での推定誤差は一旦減少し、その後再び増加する。補正地物Ｆ_３を用いて補正した後、制御開始地点Ｐ_Ｂにおける第３推定誤差Ｅは式（１）によって算出可能である。この場合走行距離Ｄは地点Ｐ_３から地点Ｐ_Ｂまでの距離であり、誤差Ｅ_０には補正地物Ｆ_３の種類に応じた値（図３Ｂを参照）が用いられる。制御開始地点Ｐ_Ｂでの第３推定誤差Ｅが図５Ｂに示すように許容誤差Ｅ_Ｅ未満となる場合、制御部２０は、現レーンから、補正地物Ｆ_３が存在するレーンへのレーン変更を車両制御ＥＣＵ４６に提案する。その結果、車両が、補正地物Ｆ_３が存在するレーンに移動し補正地物Ｆ_３を用いて車両の位置を補正できる可能性を高めることができる。そして、制御開始地点と推定される地点にて車両制御が開始される。当該地点は、実際の制御開始地点Ｐ_Ｂの許容誤差の範囲内であると推定されるため、制動開始のタイミングが許容範囲内となる。

走行中の現レーンに補正地物が存在するが現レーンの補正地物を用いて補正を行っても制御開始地点での第２推定誤差が許容誤差以上となる場合があり得る。図６Ｂの一点鎖線は、図６Ａに示す補正地物Ｆ_２を用いて車両位置を補正した場合の推定誤差の推移を示している。このように、補正地物が現レーン上あるいは現レーンに近接して存在していても、補正地物を用いて補正した車両位置から制御開始地点までの距離が長くなるほど、制御開始地点における第２推定誤差が許容誤差以上となりやすい。図６Ｂの一点鎖線に示すように制御開始地点Ｐ_Ａにおける第２推定誤差Ｅが許容誤差Ｅ_Ｅ以上となる場合も、制御部２０は、他レーンにおける補正地物の存在を検索する。補正地物Ｆ_３が他レーンに存在する場合、制御部２０は他レーンの補正地物Ｆ_３を用いて位置を補正した場合の制御開始地点Ｐ_Ｂでの第３推定誤差Ｅを算出する。そして、第３推定誤差Ｅが許容誤差Ｅ_Ｅ未満である場合に、制御部２０は、現レーンから、補正地物Ｆ_３が存在するレーンへのレーン変更を車両制御ＥＣＵ４６に提案する。その結果、車両は補正地物Ｆ_３が存在するレーンに移動し補正地物Ｆ_３を用いて位置を補正できる可能性を高めることができる。そして、制御開始地点と推定される地点にて車両制御が開始される。当該地点は、制御開始地点Ｐ_Ｂの許容誤差Ｅ_Ｅの範囲内であると推定されるため、制動開始のタイミングが許容範囲内となる。

（２）レーン変更提案処理：
次に、制御部２０が実行するレーン変更提案処理を、図７を参照しながら説明する。レーン変更提案処理は、ＧＮＳＳ受信部４１の出力信号に基づく現在位置の補正を行わない場合に実行される。レーン変更提案処理が開始されると、制御部２０は、現在位置取得部２１ａの機能により、現在位置の前方Ｌ［ｍ］以内の区間の情報を取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、車速センサ４２およびジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて、直近の補正済みの車両位置からの走行軌跡を取得し、現在位置を取得する。そして制御部２０は、車両の進行方向において現在位置の前方のＬ［ｍ］以内の道路の区間の道路の形状や、道路上または周辺の地物の情報を、地図情報３０ａのリンクデータ、形状補間点データ、地物データを参照して取得する。

続いて、制御部２０は、制御開始地点取得部２１ｂの機能により、制御開始地点があるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２０は、現在位置の前方Ｌ［ｍ］以内の区間に、車両制御ＥＣＵ４６による制御の開始地点が存在するか否かを、ステップＳ１００で取得した情報に基づいて判定する。ステップＳ１０５において制御開始地点があると判定されなかった場合、制御部２０はステップＳ１００の処理に戻る。

ステップＳ１０５において制御開始地点があると判定された場合、制御部２０は、許容誤差取得部２１ｃの機能により、制御開始地点での許容誤差を取得する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、制御開始地点から制御終了地点までの道路の形状を地図情報３０ａから取得する。なお分岐地点が存在する場合、制御部２０は、車両の走行予定経路に基づいて分岐地点以降の経路を特定し（例えば、本線道路の走行を継続、又は、本線道路を離脱等）、分岐地点前後の経路の形状を取得する。そして制御部２０は、道路の形状に応じて、制御開始地点での許容誤差Ｅ_Ｅを取得する（図３Ａを参照）。

続いて、制御部２０は、提案部２１ｅの機能により、現在位置における推定誤差を取得する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御部２０は、車両の後方側において直近に補正された車両の位置から現在位置までの走行距離Ｄと、直近の補正に用いられた補正地物の種類（あるいはＧＮＳＳ信号）に応じた誤差Ｅ_０とを用いて、推定誤差Ｅを式（１）によって算出する。

続いて、制御部２０は、提案部２１ｅの機能により、現在位置における推定誤差と、現在位置から制御開始地点までの距離とに基づいて、制御開始地点での第１推定誤差を取得する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、現在位置から現レーンを維持して制御開始地点まで走行した場合の距離Ｄを算出する。そして、制御部２０は、距離Ｄに単位距離当たりの誤差（Ｅ_１／１００）を乗算し、乗算結果にステップＳ１１５で取得した現在位置における推定誤差を加算して、制御開始地点における第１推定誤差を算出する。なお、直近の位置補正が行われた地点（現在位置よりも後方）から制御開始地点までの距離をＤとして、直近の補正地物の種類に応じた誤差Ｅ_０とを用いて式（１）によって第１推定誤差を算出することも可能である。

続いて、制御部２０は、提案部２１ｅの機能により、第１推定誤差は制御開始地点での許容誤差より小さいか否かを判定する（ステップＳ１２５）。すなわち制御部２０は、ステップＳ１２０で取得された第１推定誤差とステップＳ１１０で取得された許容誤差との大小を比較する。ステップＳ１２５において第１推定誤差は許容誤差よりも小さいと判定された場合、制御部２０はレーン変更提案処理を終了する。この場合、車両制御ＥＣＵ４６は現レーンでの走行を維持して制御開始地点と推定する地点から制御を開始する。

ステップＳ１２５において、第１推定誤差が制御開始地点での許容誤差より小さいと判定されなかった場合、すなわち、第１推定誤差が許容誤差以上である場合、制御部２０は、現在位置取得部２１ａの機能により、走行中のレーンを特定する（ステップＳ１３０）。すなわち制御部２０は、カメラ４４の撮影画像に基づいて車両が走行中のレーン（現レーン）を特定する。

続いて、制御部２０は、補正地物取得部２１ｄの機能により、現レーンにおいて現在位置から制御開始地点までの間に存在する補正地物を検索する（ステップＳ１３５）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａの地物データを参照し、現レーンにおける該当の区間の補正地物を検索する。

続いて、制御部２０は、補正地物取得部２１ｄの機能により、補正地物があるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０において補正地物があると判定されなかった場合、制御部２０は、補正地物取得部２１ｄの機能により、他レーンにおいて現在位置から制御開始地点までの間に存在する補正地物を検索する（ステップＳ１４５）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａの地物データを参照し、車両が走行中の道路における現レーン以外のレーン（進行方向が現レーンと同じレーン）における該当の区間の補正地物を検索する。

続いて、制御部２０は、補正地物取得部２１ｄの機能により、補正地物があるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。すなわち制御部２０は、他レーンにおいて現在位置から制御開始地点までの間に補正地物が存在するか否かを判定する。ステップＳ１５０において補正地物があると判定された場合、制御部２０は、提案部２１ｅの機能により、補正した場合の制御開始地点での第３推定誤差を取得する（ステップＳ１５５）。すなわち、制御部２０は、車両がステップＳ１４５で得られた補正地物が存在するレーンに移動し、当該補正地物を用いて位置が補正された車両が制御開始地点に到達したと仮定した場合に車両の位置に関して蓄積されていると推定される推定誤差（第３推定誤差）を取得する。

続いて、制御部２０は、提案部２１ｅの機能により、第３推定誤差は制御開始地点での許容誤差よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。すなわち制御部２０は、ステップＳ１１０で取得された許容誤差とステップＳ１５５で取得された第３推定誤差の大小を比較する。

ステップＳ１６０において、第３推定誤差が許容誤差より小さいと判定された場合、制御部２０は、提案部２１ｅの機能により、補正地物の存在する他レーンへのレーン変更を提案する（ステップＳ１６５）。すなわち、制御部２０は、補正地物が存在する他レーンを通る経路を車両制御ＥＣＵ４６に提供することで、車両制御ＥＣＵ４６に現レーンから他レーンへのレーン変更を提案する。その結果、車両制御ＥＣＵ４６は現レーンから補正地物が存在する他レーンにレーン変更し、変更後のレーンに存在する補正地物を用いて車両の位置が補正される。そして、車両制御ＥＣＵ４６は、制御開始地点と推定される地点から制動制御を開始する。

ステップＳ１６０において第３推定誤差が許容誤差より小さいと判定されなかった場合、制御部２０は、車両制御ＥＣＵ４６に制御不可情報を出力する（ステップＳ１７０）。その結果、車両制御ＥＣＵ４６による自動運転は解除される。自動運転の解除はユーザＩ／Ｆ部４５を介して運転者に通知される。

ステップＳ１４０において補正地物があると判定された場合、制御部２０は、提案部２１ｅの機能により、補正した場合の制御開始地点での第２推定誤差を取得する（ステップＳ１７５）。すなわち、制御部２０は、車両が現レーンでの走行を継続し、ステップＳ１３５で得られた補正地物を用いて位置が補正された車両が制御開始地点に到達したと仮定した場合に車両の位置に関して蓄積されていると推定される推定誤差（第２推定誤差）を取得する。

続いて制御部２０は、提案部２１ｅの機能により、第２推定誤差は制御開始地点での許容誤差よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１８０）。すなわち、ステップＳ１１０で取得された許容誤差と、ステップＳ１７５で取得された第２推定誤差の大小が比較される。

ステップＳ１８０において第２推定誤差が許容誤差よりも小さいと判定された場合、制御部２０はレーン変更提案処理を終了する。この場合、車両制御ＥＣＵ４６は現レーンでの走行を維持して制御開始地点と推定する地点から制御を開始する。

ステップＳ１８０において第２推定誤差が許容誤差よりも小さいと判定されなかった場合、すなわち、第２推定誤差が許容誤差以上である場合、制御部２０は、ステップＳ１４５以降の処理を実行する。現レーンのみならず他レーンにおいても補正地物が存在し（ステップＳ１５０：Ｙ）、補正地物が存在する他レーンについて第３推定誤差が許容誤差より小さい場合（ステップＳ１６０：Ｙ）、制御部２０は提案部２１ｅの機能により、補正地物の存在する他レーンへのレーン変更を提案する（ステップＳ１６５）。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、車両位置補正システムは複数の装置によって実現される装置であっても良い。上述の実施形態の一部の構成が省略されてもよいし、処理の順序が変動または省略されてもよい。

車両が、カメラ４４以外の各種センサ、例えば、ミリ波レーダーやレーザーレーダーを備えていて良く、これらのセンサを用いて補正地物を検出し車両の位置を補正する構成であってもよい。

推定誤差を算出するための式（１）において、車両の現在位置から制御開始地点に至る道路の形状や天候に応じてＥ_１が設定されていても良い。例えば車両の現在位置から制御開始地点までの道路の形状がカーブの場合は直線の場合よりもＥ_１に大きな値が用いられてもよい。また、荒天の日は晴天の日よりもＥ_１に大きな値が用いられてもよい。

また、第３推定誤差には、レーン変更に伴って生じると推定される誤差が加えられている構成であってもよい（第１推定誤差および第２推定誤差には、レーン変更に伴って生じると推定される誤差は含まれない）。すなわち、現レーンから他レーンに操舵制御を行ってレーン変更が行われる場合、次式（２）で推定誤差を算出してもよい。
推定誤差Ｅ＝｛Ｄ_１１×（Ｅ_１１／１００）｝＋｛Ｄ_１２×（Ｅ_１／１００）｝＋Ｅ_０
・・・（２）
ここで、Ｄ_１１は、操舵制御を行うことが想定される区間の距離であり、Ｅ_１１は、当該区間の１００［ｍ］あたりの誤差であり、Ｅ_１１＞Ｅ_１である。Ｄ_１２は、直近の補正済みの車両位置から制御開始地点までの距離のうちＤ_１１を除く距離である。

提案部においては、他レーンへのレーン変更を運転者に提案する構成であってもよい。すなわち、変更先のレーンを指定してレーン変更を促す案内をディスプレイやスピーカから出力する構成であってもよい。その結果、その提案を受けて運転者による運転操作で車両をレーン変更させる構成であってもよい。

制御開始地点にて減速制御が行われる場合、進行方向の所定の距離前方に存在する道路の態様は、カーブや分岐地点以外であってもよい。例えば、一時停止線や交差点、横断歩道、スピードバンプ等が制御開始地点の所定の距離前方に存在することも想定してよい。
制御開始地点は、現在に車速に応じて可変に設定されてもよい。

さらに、本発明の手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１０…車両位置補正システム、２０…制御部、２１…車両位置補正プログラム、２１ａ…現在位置取得部、２１ｂ…制御開始地点取得部、２１ｃ…許容誤差取得部、２１ｄ…補正地物取得部、２１ｅ…提案部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、４１…ＧＮＳＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…カメラ、４５…ユーザＩ／Ｆ部、４６…車両制御ＥＣＵ、Ｆ_２…補正地物、Ｆ_３…補正地物

Claims (4)

1. 車両の現在位置を取得する現在位置取得部と、
   前記車両の前方に存在する前記車両の制御を開始する制御開始地点の位置を取得する制御開始地点取得部と、
   前記車両の位置に関する誤差であって、前記制御開始地点で前記車両の制御を開始するために許容される許容誤差を取得する許容誤差取得部と、
   前記車両の現在位置と前記制御開始地点との間に存在する、前記車両の位置の補正に用いる補正地物の位置を取得する補正地物取得部と、
   前記車両が走行中の現レーンから他レーンへのレーン変更を提案する提案部であって、
   前記現レーンでの走行を維持して前記制御開始地点に前記車両が到達したと仮定した場合に前記車両の位置に関して蓄積されていると推定される第１推定誤差が前記許容誤差以上であり、かつ、
   前記補正地物は前記現レーンには存在せず、前記他レーンに存在し、かつ、
   前記レーン変更後に前記他レーンの前記補正地物を用いて位置が補正された前記車両が前記制御開始地点に到達したと仮定した場合に前記車両の位置に関して蓄積されていると推定される第３推定誤差が前記許容誤差より小さい場合に、
   前記レーン変更を提案する提案部と、
   を備える車両位置補正システム。
2. 前記提案部においては、
   前記現レーンおよび前記他レーンに前記補正地物が存在し、かつ、
   前記現レーンでの走行を維持し前記現レーンの前記補正地物を用いて位置が補正された前記車両が前記制御開始地点に到達したと仮定した場合に前記車両の位置に関して蓄積されていると推定される第２推定誤差が前記許容誤差以上であり、かつ、
   前記第３推定誤差が前記許容誤差より小さい場合に、
   前記レーン変更が提案される、
   請求項１に記載の車両位置補正システム。
3. 前記許容誤差は、前記制御開始地点において開始される制御の種類に応じて異なる、
   請求項１または請求項２に記載の車両位置補正システム。
4. 前記第３推定誤差には、前記レーン変更に伴って生じると推定される誤差が含まれ、
   前記第１推定誤差および前記第２推定誤差には、前記レーン変更に伴って生じると推定される誤差は含まれない、
   請求項２に記載の車両位置補正システム。

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