JP2024064374A - 地図情報出力装置及び地図情報出力方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カーブ路を走行する際に、自車両の位置座標に対応して取得された地図情報の位置ずれ補正の時間遅れを低減することができる地図情報出力装置及び地図情報出力方法を提供する。【解決手段】地図データから自車両の位置座標に対応する地図情報を取得し、自車両が走行している道路に対応する地図道路形状を取得し、周囲監視装置の検出情報に基づいて、自車両が走行している検出道路形状を検出し、地図道路形状に含まれる曲率情報である地図曲率情報と、検出道路形状に含まれる曲率情報である検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する地図情報の位置情報を補正する地図情報出力装置。【選択図】図１

Description

この本願は、地図情報出力装置及び地図情報出力方法に関するものである。

測位した自車両の位置座標に対応する地図情報を取得し、地図情報に基づいて車両を制御する技術が開発されている。自車両の位置座標に誤差があると、自車両の位置に対する地図情報の各地点の距離に誤差が生じる。

特許文献１では、経路上のクロソイド区間を利用し、過去の走行軌跡の曲率と、地図情報から取得した道路の曲率とを比較して、自車両の位置座標の前後方向のずれ幅を算出し、位置ずれを補正している。

特許第７０３７３１７号

しかしながら、特許文献１の技術では、過去の走行軌跡を用いているため、曲率が変化するクロソイド区間の走行開始後、走行軌跡が蓄積され、位置ずれが検出されるまでに、時間遅れが生じる。クロソイド区間のようにカーブ路では、道路形状に合わせた車両制御が特に必要になるため、位置ずれ補正の時間遅れが低減されることが望まれる。

そこで、本願は、カーブ路を走行する際に、自車両の位置座標に対応して取得された地図情報の位置ずれ補正の時間遅れを低減することができる地図情報出力装置及び地図情報出力方法を提供することを目的とする。

本願に係る地図情報出力装置は、
自車両の位置座標を取得する自車両状態取得部と、
地図データから自車両の前記位置座標に対応する地図情報を取得し、自車両が走行している道路に対応する、前記地図情報に含まれる道路形状である地図道路形状を取得する地図情報取得部と、
自車両の周囲を監視する周囲監視装置の検出情報に基づいて、自車両が走行している道路形状である検出道路形状を検出する周囲情報取得部と、
前記地図道路形状に含まれる曲率情報である地図曲率情報と、前記検出道路形状に含まれる曲率情報である検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する前記地図情報の位置情報を補正する地図位置補正部と、を備えたものである。

本願に係る地図情報出力方法は、
自車両の位置座標を取得する自車両状態取得ステップと、
地図データから自車両の前記位置座標に対応する地図情報を取得し、自車両が走行している道路に対応する、前記地図情報に含まれる道路形状である地図道路形状を取得する地図情報取得ステップと、
自車両の周囲を監視する周囲監視装置の検出情報に基づいて、自車両が走行している道路形状である検出道路形状を検出する周囲情報取得ステップと、
前記地図道路形状に含まれる曲率情報である地図曲率情報と、前記検出道路形状に含まれる曲率情報である検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する前記地図情報の位置情報を補正する地図位置補正ステップと、を備えたものである。

本願に係る地図情報出力装置及び地図情報出力方法によれば、自車両の位置座標に対応して取得された地図曲率情報と、周囲監視装置の検出情報に基づいて検出された検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する地図情報の位置情報を補正することができる。この際、周囲監視装置の検出情報に基づいて検出された検出曲率情報が用いられているので、特許文献１のように、カーブ路をある程度走行し、走行軌跡が蓄積するまで待たなくても、自車両が走行している道路の曲率情報を検出することができる。よって、カーブ路を走行する際に、自車両の位置座標に対応して取得された地図情報の位置ずれ補正の時間遅れを低減することができる。

実施の形態１に係る車両制御装置及び地図情報出力装置の概略ブロック図である。 実施の形態１に係る車両制御装置の概略ハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る車両制御装置の概略ハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る車両制御装置及び地図情報出力装置の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態１に係る自車両の座標系を説明するための図である。 実施の形態１に係る区画線の近似線を説明するための図である。 実施の形態１に係る判定道路区間において地図曲率が単調増加している場合の図である。 実施の形態１に係る判定道路区間において地図曲率が単調減少している場合の図である。 実施の形態１に係る線形補間を説明するための図である。 実施の形態１に係る地図情報の位置補正を説明するための図である。

１．実施の形態１
実施の形態１に係る地図情報出力装置１０及び自己位置推定方法について図面を参照して説明する。図１は、地図情報出力装置１０の概略ブロック図である。本実施の形態では、地図情報出力装置１０は、自動運転などの自車両の制御を行う車両制御装置５０に組み込まれてもよい。

図１に示すように、自車両は、周囲監視装置３１、位置検出装置３２、車両状態検出装置３３、地図データベース３４、無線通信装置３５、車両制御装置５０、駆動制御装置３６、動力機８、電動操舵装置７、電動ブレーキ装置９、及びヒューマンインターフェイス装置３７等を備えている。

周囲監視装置３１は、車両の周囲を監視するカメラ、レーダ等の装置である。レーダには、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波レーダ等が用いられる。無線通信装置３５は、４Ｇ、５Ｇ等のセルラー方式の無線通信の規格を用いて、基地局と無線通信を行う。

位置検出装置３２は、自車両の位置座標を検出する装置であり、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の人工衛星から出力される信号を受信するＧＰＳアンテナ等が用いられる。位置座標は、緯度、経度、高度等である。なお、自車両の位置座標の検出には、自車両の走行車線番号を用いた方法、マップマッチング法、デッドレコニング法、自車両の周囲の検出情報を用いた方法等の各種の方法が用いられてもよい。

地図データベース３４には、地図データが記憶されている。地図データには、道路形状情報（例えば、車線数、各車線の形状、各車線の種別、道路種別、曲率情報、勾配情報、分岐又は合流地点、道路構造物）、交通規則情報（例えば、標識、信号、制限速度、追い越し禁止、車線変更禁止）が含まれる。道路構造物には、トンネル、高架橋、橋、立体交差などが含まれる。道路形状情報及び交通規則情報は、道路の進行方向に沿った各地点において設定されている。地図データベース３４は、記憶装置を主体として構成されている。なお、地図データベース３４は、ネットワーク網に接続された車外のサーバに設けられてもよく、車両制御装置５０は、必要な道路情報を、無線通信装置３５を介して車外のサーバから取得してもよい。

駆動制御装置３６として、動力制御装置、ブレーキ制御装置、自動操舵制御装置、及びライト制御装置等が備えられている。動力制御装置は、内燃機関、モータ等の動力機８の出力を制御する。ブレーキ制御装置は、電動ブレーキ装置９のブレーキ動作を制御する。自動操舵制御装置は、電動操舵装置７を制御する。ライト制御装置は、方向指示器、ハザードランプ等を制御する。

車両状態検出装置３３は、自車両の運転状態及び走行状態である自車両状態を検出する検出装置である。本実施の形態では、車両状態検出装置３３は、自車両の走行状態として、自車両の速度、加速度、ヨーレート、操舵角、横加速度などを検出する。例えば、車両状態検出装置３３として、車輪の回転速度を検出する速度センサ、加速度センサ、角速度センサ、及び操舵角センサ等が設けられる。

自車両の運転状態として、運転者による加減速操作、舵角操作、及び車線変更操作が検出される。例えば、車両状態検出装置３３として、アクセルポジションセンサ、ブレーキポジションセンサ、操舵角センサ（ハンドル角センサ）、操舵トルクセンサ、及び方向指示器ポジションスイッチ等が設けられる。

ヒューマンインターフェイス装置３７は、スピーカ、表示画面、及び入力装置等の運転者の入力を受け付けたり、運転者に情報を伝達したりする装置である。

１－１．車両制御装置５０
車両制御装置５０は、自車両状態取得部５１、地図情報取得部５２、周囲情報取得部５３、地図位置補正部５４、及び車両制御部５５等の機能部を備えている。車両制御装置５０の各機能は、車両制御装置５０が備えた処理回路により実現される。具体的には、図２に示すように、車両制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０、記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入出力する入出力装置９２等を備えている。

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＩ（Artificial Intelligence）チップ、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、ＲＡＭ（Random Access Memoｒｘ）、ＲＯＭ（Read Only Memoｒｘ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memoｒｘ）、ハードディスク等の各種の記憶装置が用いられる。

入出力装置９２には、通信装置、Ａ／Ｄ変換器、入出力ポート、駆動回路等が備えられる。入出力装置９２は、周囲監視装置３１、位置検出装置３２、車両状態検出装置３３、地図データベース３４、無線通信装置３５、駆動制御装置３６、及びヒューマンインターフェイス装置３７等に接続され、これらの装置と通信を行う。

そして、車両制御装置５０が備える各機能部５１から５５等の各機能は、演算処理装置９０が、記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１及び入出力装置９２等の車両制御装置５０の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各機能部５１から５５等が用いる判定距離等の設定データは、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。

或いは、車両制御装置５０は、処理回路として、図３に示すように、専用のハードウェア９３、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ、ＡＩチップ、又はこれらを組み合わせた回路等が備えられてもよい。以下、車両制御装置５０の各機能について詳細に説明する。

図４は、本実施の形態に係る車両制御装置５０及び地図情報出力装置１０の処理の手順（地図情報出力方法）を説明するための概略フローチャートである。図４のフローチャートの処理は、演算処理装置９０が記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行することにより、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。

１－１．自車両状態取得部５１
図４のステップＳ０１で、自車両状態取得部５１は、自車両の位置座標を取得する自車両状態取得処理（自車両状態取得ステップ）を実行する。また、自車両状態取得部５１は、自車両の移動情報を取得する。

自車両状態取得部５１は、位置検出装置３２から取得した自車両の位置座標、及び車両状態検出装置３３から取得した自車両状態に基づいて、自車両の位置座標、移動方向、速度、及び加速度などを取得する。

上述したように、位置検出装置３２として、ＧＰＳ、ＱＺＳＳ等の人工衛星から出力されるＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）信号を受信するＧＮＳＳアンテナ等が備えられている。自車両状態取得部５１は、ＧＮＳＳアンテナが受信したＧＮＳＳ信号に基づいて自車両の位置座標を検出する。位置座標は、緯度、経度、高度などである。また、自車両状態取得部５１は、ＧＮＳＳ信号を検出できない場合などに、車両状態検出装置３３の検出情報に基づいて位置座標を更新してもよい。

自車両状態取得部５１は、自車両の位置座標の信頼度を判定する。例えば、自車両状態取得部５１は、位置検出装置３２の電波強度に基づいて、自車両の位置座標の信頼度を判定する。電波強度が大きくなるに従って、信頼度が大きくなる。

１－２．地図情報取得部５２
図４のステップＳ０２で、地図情報取得部５２は、地図データから自車両の位置座標に対応する地図情報を取得し、自車両が走行している道路に対応する、地図情報に含まれる道路形状である地図道路形状を取得する地図情報取得処理（地図情報取得ステップ）を実行する。本実施の形態では、地図データは、地図データベース３４に記憶されている。

道路形状には、各車線の曲率情報が含まれる。本実施の形態では、曲率情報は、曲率とされているが、曲率の逆数である曲率半径であってもよい。

地図情報取得部５２は、自車両の位置座標に基づいて、地図データから自車両の周囲の地図情報を取得する。地図情報取得部５２は、自車両の位置座標に基づいて、自車両が走行している道路（以下、走行中道路と称す）を判定し、走行中道路（車線）の曲率情報を取得する。この際、地図情報取得部５２は、自車両の位置座標に対応する道路地点を基準にした、走行中道路の進行方向に沿った走行中道路の各地点の曲率情報である地図曲率情報を取得する。本実施の形態では、地図情報取得部５２は、走行中道路の進行方向に沿った、自車両の道路地点からの走行中道路の各地点の距離Ｌｍｐと、各地点の地図曲率情報とを取得する。本実施の形態では、地図曲率情報として、曲率Ｃｒｖｍｐ（以下、地図曲率Ｃｒｖｍｐと称す）が取得される。

１－３．周囲情報取得部５３
図４のステップＳ０３で、周囲情報取得部５３は、自車両の周囲を監視する周囲監視装置３１の検出情報に基づいて、自車両が走行している道路形状である検出道路形状を検出する周囲情報取得処理（周囲情報取得ステップ）を実行する。

本実施の形態では、周囲情報取得部５３は、周囲監視装置３１としてのカメラの検出情報に基づいて、検出道路形状として、自車両が走行している道路の区画線の形状を検出する。

カメラには、自車両の前方を監視するカメラが含まれる。カメラが撮像した画像に対して公知の各種の画像処理が行われ、道路の区画線が認識される。区画線は、主には白線であるが、白線に限らず、ガードレール、ポール、路肩、壁等の路側物が区画線として認識されてもよい。また、周囲監視装置３１として、レーザレーダが用いられてもよく、レーザレーダの反射の輝度が高い点から白線が認識されてもよい。

周囲情報取得部５３は、自車両の座標系において、認識した各区画線の形状を検出する。図５に示すように、自車両の座標系は、自車両の前後方向Ｘ及び横方向Ｙを２つの座標軸とした座標系である。自車両の座標系の原点は、ニュートラルステアポイント等の自車両の中央に設定される。

本実施の形態では、周囲情報取得部５３は、自車両が走行している検出道路形状として、自車両が走行している道路の曲率情報（以下、検出曲率情報と称す）を検出する。本実施の形態では、周囲情報取得部５３は、検出曲率情報として、区画線を式（１）の多項式で近似した場合の２次の項の係数である曲率係数Ｋ２を検出する。式（１）は、Ｘ方向の距離に対するＹ方向の位置の式になっているため、式（１）を、距離Ｘで２階微分（ｄ^２ｙ／ｄｘ^２）＝Ｙ”（Ｘ）と表す）することで、区画線の曲率式である式（１－１）が得られる。この時、自車両の前後方向Ｘ＝０、すなわち、自車両の位置での曲率情報Ｃｒｖｄｔは、Ｙ”（０）＝Ｋ２になる。すなわち、周囲情報取得部５３は、曲率係数Ｋ２をそのまま検出曲率Ｃｒｖｄｔとして算出する。

本実施の形態では、図６に示すように、周囲情報取得部５３は、各区画線の形状として、更に、自車両と自車両の横方向Ｙに位置する区画線の部分との間の距離である区画線距離Ｋ０と、自車両の前後方向Ｘに対する自車両の横方向Ｙに位置する区画線の部分の傾きである区画線角度Ｋ１と、自車両の前後方向Ｘにおける区画線の曲率変化率Ｋ３と、を検出する。これらの区画線情報のパラメータＫ０～Ｋ３を用いて、自車両の座標系における区画線の位置は、次式により算出できる。すなわち、区画線は、自車両座標系における区画線の横方向の位置Ｙを、前後方向の位置Ｘを変数とした３次の多項式で表した近似式で近似され、各次数の係数が区画線情報を表すパラメータＫ０～Ｋ３として取得される。式（１－１）に示したように、自車両の前後方向の位置Ｘにおける区画線の曲率は、Ｋ２＋Ｋ３×Ｘになる。なお、曲率変化率Ｋ３の３次の項のない、２次の多項式で近似されてもよい。

周囲情報取得部５３は、自車線の左側の区画線の曲率及び右側の区画線の曲率を検出した場合は、左側の曲率及び右側の曲率の平均値、又は左側と右側の区画線検知の信頼度が高い方の曲率を、自車線の区画線の曲率として算出する。区画線検知の信頼度は、検知距離、検知結果のばらつき（分散）、検知継続時間、地図情報に含まれる経路情報との一致性等をもとに決定される。なお、式（１）の近似式以外の公知の方法により、区画線の曲率が算出されてもよい。

周囲情報取得部５３は、検出した検出道路形状の信頼度を判定する。例えば、周囲情報取得部５３は、周囲監視装置３１により検出された元の区画線と近似曲線との一致度合いに基づいて、検出道路形状の信頼度を判定する。また、周囲情報取得部５３は、周囲監視装置３１により検出された元の区画線の認識の確からしさに基づいて、検出道路形状の信頼度を判定してもよい。

１－４．地図位置補正部５４
図４のステップＳ０４で、地図位置補正部５４は、地図道路形状に含まれる曲率情報である地図曲率情報と、検出道路形状に含まれる曲率情報である検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する地図情報の位置情報を補正する地図位置補正処理（地図位置補正ステップ）を実行する。

この構成によれば、自車両の位置座標に対応して取得された地図曲率情報と、周囲監視装置３１の検出情報に基づいて検出された検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する地図情報の位置情報を補正することができる。この際、周囲監視装置３１の検出情報に基づいて検出された検出曲率情報が用いられているので、特許文献１のように、カーブ路をある程度走行し、走行軌跡が蓄積するまで待たなくても、自車両が走行している道路の曲率情報を検出することができる。よって、カーブ路を走行する際に、自車両の位置座標に対応して取得された地図情報の位置ずれ補正の時間遅れを低減することができる。

本実施の形態では、図７及び図８に示すように、地図位置補正部５４は、自車両の位置座標に対応する道路地点を含む判定道路区間Ｓｊｄにおいて、地図曲率情報に含まれる曲率である地図曲率Ｃｒｖｍｐが、道路の進行方向に対して単調増加又は単調減少になっているか否を判定する。図７は、単調増加の例であり、図８は、単調減少の例である。ここで、単調増加及び単調減少は、等号を含まない狭義単調増加及び狭義単調減少である。

判定道路区間Ｓｊｄは、自車両の位置座標に対応する走行中道路の地点を含む、走行中道路の判定距離の区間に設定される。図７及び図８には、走行中道路の進行方向に沿った、自車両の位置座標に対応する道路地点からの走行中道路の各地点の距離Ｌｍｐと、各地点の地図曲率Ｃｒｖｍｐとを表示している。本実施の形態では、判定道路区間Ｓｊｄは、自車両の位置座標に対応する道路地点を中心に、前後対称に設定されている。なお、判定道路区間Ｓｊｄは、前後対称に設定されなくてもよい。

また、自車両の位置座標が、自車両が走行していると判定された走行中道路上にない場合は、例えば、自車両の位置座標に最も近い走行中道路の地点が、自車両の位置座標に対応する走行中道路の地点と判定される。なお、自車両の位置座標が、走行中道路上にある場合は、自車両の位置座標が、自車両の位置座標に対応する走行中道路の地点と判定される。

本実施の形態では、地図位置補正部５４は、自車両の位置座標の信頼度に基づいて、判定道路区間Ｓｊｄの長さ（判定距離）を変化させる。具体的には、地図位置補正部５４は、自車両の位置座標の信頼度が低くなるに従って、判定距離を長くする。この構成によれば、自車両の位置座標の信頼度に応じて、位置補正を行う範囲を適切に設定することができる。

そして、地図位置補正部５４は、地図曲率Ｃｒｖｍｐが判定道路区間Ｓｊｄにおいて単調増加又は単調減少になっている場合は、判定道路区間Ｓｊｄの複数の地点の地図曲率Ｃｒｖｍｐと、検出曲率情報に含まれる自車両の位置での曲率である検出曲率Ｃｒｖｄｔとに基づいて、地図情報の位置情報を補正するための位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒを演算する。

この構成によれば、地図曲率Ｃｒｖｍｐが判定道路区間Ｓｊｄにおいて単調増加又は単調減少している場合は、検出曲率Ｃｒｖｄｔに対応する地図曲率Ｃｒｖｍｐの地点を一意に判定できるため、位置情報を補正するための位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒを精度よく算出することができる。

本実施の形態では、図９に示すように、地図位置補正部５４は、判定道路区間Ｓｊｄの複数の地点の地図曲率Ｃｒｖｍｐが、道路の進行方向に沿って検出曲率Ｃｒｖｄｔを跨ぐ跨ぎ前後の２つの地点Ｐｂｆ、Ｐａｆを判定し、自車両の位置座標に対応する道路地点の位置Ｌｍｐ０に対する跨ぎ前後の２つの地点Ｐｂｆ、Ｐａｆの位置Ｌｍｐｂｆ、Ｌｍｐａｆに基づいて、位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒを演算する。

本実施の形態では、走行中道路の各地点の位置Ｌｍｐ０、Ｌｍｐｂｆ、Ｌｍｐａｆとして、走行中道路の進行方向に沿った、自車両の位置座標に対応する道路地点からの走行中道路の各地点の距離Ｌｍｐが用いられる。また、位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒとして、走行中道路の進行方向に沿った距離の誤差が用いられる。

複数の地点の地図曲率Ｃｒｖｍｐが、検出曲率Ｃｒｖｄｔを跨ぐ跨ぎ前後の２つの地点Ｐｂｆ、Ｐａｆの位置Ｌｍｐｂｆ、Ｌｍｐａｆに基づいて、位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒを精度よく算出することができる。

例えば、図９に示すように、地図位置補正部５４は、跨ぎ前後の２つの地点Ｐｂｆ、Ｐａｆの地図曲率Ｃｒｖｂｆ、Ｃｒｖａｆ及び位置Ｌｍｐｂｆ、Ｌｍｐａｆ、及び検出曲率Ｃｒｖｄｔに基づいて、跨ぎ前後の２つの地点Ｐｂｆ、Ｐａｆの地図曲率Ｃｒｖｂｆ、Ｃｒｖａｆをつないだ線が、検出曲率Ｃｒｖｄｔに交差する交差点Ｐｃｒｓに対応する位置Ｌｍｐｃｒｓを演算し、自車両の位置座標に対応する道路地点の位置Ｌｍｐ０に対する交差点の位置Ｌｍｐｃｒｓの位置偏差（本例では距離偏差）を、位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒとして演算する。

地図位置補正部５４は、線形補間を行う次式を用い、跨ぎ前の地点Ｐｂｆの地図曲率Ｃｒｖｂｆ、跨ぎ後の地点Ｐａｆの地図曲率Ｃｒｖａｆ、跨ぎ前の地点Ｐｂｆの位置Ｌｍｐｂｆ、跨ぎ後の地点Ｐａｆの位置Ｌｍｐａｆ、及び検出曲率Ｃｒｖｄｔに基づいて、交差点の位置Ｌｍｐｃｒｓを演算する。自車両の位置座標に対応する道路地点の位置Ｌｍｐ０は、０であるので、地図位置補正部５４は、交差点の位置Ｌｍｐｃｒｓを位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒとして演算する

この構成によれば、跨ぎ前後の２つの地点の地図曲率Ｃｒｖｂｆ、Ｃｒｖａｆの間を、検出曲率Ｃｒｖｄｔにより線形補間することにより、交差点の位置Ｌｍｐｃｒｓ及び位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒを精度よく算出することができる。

本実施の形態では、地図位置補正部５４は、自車両の位置座標の信頼度が閾値以上高く、且つ検出道路形状の信頼度が閾値以上高い場合にのみ、地図情報の位置情報を補正するための位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒを演算する。

なお、地図位置補正部５４は、自車両の位置座標の信頼度が閾値未満である場合、又は検出道路形状の信頼度が閾値未満である場合は、位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒを演算しない。この場合は、信頼度が高い場合に演算された位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒが保持され、地図情報の位置情報の補正が行われてもよいし、地図情報の位置情報の補正が行われなくてもよい。

そして、地図位置補正部５４は、位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒにより、自車両の位置に対する地図情報の位置情報を補正する。本実施の形態では、図１０に示すように、地図位置補正部５４は、自車両の位置座標に対応する道路地点の位置Ｌｍｐ０を、走行中道路の進行方向に沿って、位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒだけ移動させ、自車両の位置座標に対応する補正後の道路地点の位置Ｌｍｐ０ｃｒｒを算出し、補正後の道路地点の位置Ｌｍｐ０ｃｒｒに自車両が位置するように、自車両の位置に対する地図情報の位置情報を補正する。

例えば、図１０及び次式に示すように、地図位置補正部５４は、走行中道路の進行方向に沿った走行中道路の補正前の各地点の距離Ｌｍｐを、位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒにより補正して（本例では減算）、補正後の各地点の距離Ｌｍｐｃｒｒを演算する。そして、地図位置補正部５４は、補正前の各地点の距離Ｌｍｐの地図情報ＭＡＰｉｎｆを、補正後の各地点の距離Ｌｍｐｃｒｒに対応させる。

位置情報が補正される地図情報ＭＡＰｉｎｆとして、走行中道路の進行方向に沿った、自車両の位置座標に対応する道路地点からの距離Ｌｍｐと関連付けられる地図情報が設定される。例えば、地図位置補正部５４は、地図道路形状の各地点の距離、交通規則情報の各地点の距離、自車両が走行する走行経路情報の各地点の距離の少なくとも一つ以上を、位置誤差ΔＬｍｐｅｒｒにより補正する。上述したように、地図道路形状には、走行中道路の進行方向に沿った各地点の地図曲率、道路勾配、車線幅、車線数、分岐又は合流地点、道路構造物等が含まれる。交通規則情報には、走行中道路の進行方向に沿った各地点の標識、信号、制限速度等が含まれる。目標走行経路には、走行中道路の進行方向に沿った各地点の目標走行車線、車線変更位置、目標速度、及び目標加速度等が含まれる。

或いは、地図位置補正部５４は、自車両の位置座標に対応する道路地点の位置Ｌｍｐ０の位置座標と、自車両の位置座標に対応する補正後の道路地点の位置Ｌｍｐ０ｃｒｒの位置座標との偏差を、位置座標の誤差として算出し、地図情報の位置情報を、位置座標の誤差で補正してもよい。

１－５．車両制御部５５
図４のステップＳ０５で、車両制御部５５は、位置情報が補正された地図情報に基づいて、自車両の走行を制御する車両制御処理（車両制御ステップ）を実行する。例えば、走行中道路の進行方向に沿った走行中道路の補正後の各地点の距離Ｌｍｐｃｒｒに対応する各種の地図情報が用いられる。

自動運転を行う場合は、車両制御部５５は、位置情報が補正された地図情報に合わせた、目標走行軌道を決定する。この際、周囲情報取得部５３により取得された周囲車両、障害物、歩行者、道路形状が考慮される。目標走行軌道は、将来の各時点における自車両の位置、自車両の進行方向、自車両の速度、走行車線、及び車線変更を行う位置等の時系列の走行計画である。

車両制御部５５は、自車両の目標走行軌道に追従走行するように車両を制御する。例えば、車両制御部５５は、目標速度、目標操舵角、方向指示器の操作指令等を決定し、決定した各指令値を、動力制御装置、ブレーキ制御装置、自動操舵制御装置、ライト制御装置等の駆動制御装置３６に伝達する。

動力制御装置は、自車両の速度が目標速度に追従するように、内燃機関、モータ等の動力機８の出力を制御する。ブレーキ制御装置は、自車両の速度が目標速度に追従するように、電動ブレーキ装置９のブレーキ動作を制御する。自動操舵制御装置は、操舵角が目標操舵角に追従するように、電動操舵装置７を制御する。ライト制御装置は、方向指示器の操作指令に従って、方向指示器を制御する。

或いは、運転者の運転補助を行っている場合は、車両制御部５５は、位置情報が補正された地図情報に基づいて、運転者の運転補助を行う指令を、動力制御装置、ブレーキ制御装置、及び自動操舵制御装置のいずれか一つ以上に伝達し、動力機８の出力、電動ブレーキ装置９のブレーキ動作、及び電動操舵装置７の操舵動作のいずれか一つ以上を制御する。

或いは、運転者によるマニュアル運転を行っている場合は、車両制御部５５は、位置情報が補正された地図情報に基づいて、運転のための各種の案内を、ヒューマンインターフェイス装置３７を介して運転者に報知する。

＜本願の諸態様のまとめ＞
以下、本願の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
自車両の位置座標を取得する自車両状態取得部と、
地図データから自車両の前記位置座標に対応する地図情報を取得し、自車両が走行している道路に対応する、前記地図情報に含まれる道路形状である地図道路形状を取得する地図情報取得部と、
自車両の周囲を監視する周囲監視装置の検出情報に基づいて、自車両が走行している道路形状である検出道路形状を検出する周囲情報取得部と、
前記地図道路形状に含まれる曲率情報である地図曲率情報と、前記検出道路形状に含まれる曲率情報である検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する前記地図情報の位置情報を補正する地図位置補正部と、を備えた地図情報出力装置。

（付記２）
前記地図位置補正部は、自車両の前記位置座標に対応する道路地点を含む判定道路区間において、前記地図曲率情報に含まれる曲率である地図曲率が、道路の進行方向に対して単調増加又は単調減少になっているか否を判定し、単調増加又は単調減少になっている場合は、前記判定道路区間の複数の地点の前記地図曲率と、前記検出曲率情報に含まれる自車両の位置での曲率である検出曲率とに基づいて、前記地図情報の位置情報を補正するための位置誤差を演算する付記１に記載の地図情報出力装置。

（付記３）
前記地図位置補正部は、自車両の前記位置座標の信頼度に基づいて、前記判定道路区間の長さを変化させる付記２に記載の地図情報出力装置。

（付記４）
前記地図位置補正部は、前記判定道路区間の複数の地点の前記地図曲率が、道路の進行方向に沿って前記検出曲率を跨ぐ跨ぎ前後の２つの地点を判定し、自車両の前記位置座標に対応する道路地点の位置に対する前記跨ぎ前後の２つの地点の位置に基づいて、前記位置誤差を演算する付記２又は３に記載の地図情報出力装置。

（付記５）
前記地図位置補正部は、前記跨ぎ前後の２つの地点の前記地図曲率及び位置、及び前記検出曲率に基づいて、前記跨ぎ前後の２つの地点の前記地図曲率をつないだ線が、前記検出曲率に交差する交差点に対応する位置を演算し、自車両の前記位置座標に対応する道路地点の位置に対する前記交差点の位置の位置偏差を、前記位置誤差として演算する付記４に記載の地図情報出力装置。

（付記６）
前記地図位置補正部は、各地点の位置として、自車両が走行中の道路である走行中道路の進行方向に沿った、自車両の前記位置座標に対応する道路地点からの各地点の距離を用い、前記位置誤差として、前記走行中道路の進行方向に沿った距離の誤差を用い、
前記走行中道路の進行方向に沿った前記走行中道路の補正前の各地点の距離を、前記位置誤差により補正して、補正後の各地点の距離を演算し、前記補正前の各地点の距離に対応する前記地図情報を、前記補正後の各地点の距離に対応させる付記４又は５に記載の地図情報出力装置。

（付記７）
前記地図位置補正部は、前記地図道路形状の各地点の距離、交通規則情報の各地点の距離、自車両が走行する走行経路情報の各地点の距離の少なくとも一つ以上を、前記位置誤差により補正する付記６に記載の地図情報出力装置。

（付記８）
前記周囲情報取得部は、前記周囲監視装置としてのカメラの検出情報に基づいて、前記検出道路形状として、自車両が走行している道路の区画線の形状を検出する付記１から７のいずれか一項に記載の地図情報出力装置。

（付記９）
前記地図位置補正部は、自車両の前記位置座標の信頼度が閾値以上高く、且つ前記検出道路形状の信頼度が閾値以上高い場合にのみ、前記地図情報の位置情報を補正するための位置誤差を演算する付記１から８のいずれか一項に記載の地図情報出力装置。

（付記１０）
自車両の位置座標を取得する自車両状態取得ステップと、
地図データから自車両の前記位置座標に対応する地図情報を取得し、自車両が走行している道路に対応する、前記地図情報に含まれる道路形状である地図道路形状を取得する地図情報取得ステップと、
自車両の周囲を監視する周囲監視装置の検出情報に基づいて、自車両が走行している道路形状である検出道路形状を検出する周囲情報取得ステップと、
前記地図道路形状に含まれる曲率情報である地図曲率情報と、前記検出道路形状に含まれる曲率情報である検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する前記地図情報の位置情報を補正する地図位置補正ステップと、を備えた地図情報出力方法。

本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

１０：地図情報出力装置、３１：周囲監視装置、５１：自車両状態取得部、５２：地図情報取得部、５３：周囲情報取得部、５４：地図位置補正部、Ｃｒｖａｆ：跨ぎ後の地点の地図曲率、Ｃｒｖｂｆ：跨ぎ前の地点の地図曲率、Ｃｒｖｄｔ：検出曲率、Ｃｒｖｍｐ：地図曲率、Ｓｊｄ：判定道路区間、ΔＬｍｐｅｒｒ：位置誤差

Claims (10)

1. 自車両の位置座標を取得する自車両状態取得部と、
   地図データから自車両の前記位置座標に対応する地図情報を取得し、自車両が走行している道路に対応する、前記地図情報に含まれる道路形状である地図道路形状を取得する地図情報取得部と、
   自車両の周囲を監視する周囲監視装置の検出情報に基づいて、自車両が走行している道路形状である検出道路形状を検出する周囲情報取得部と、
   前記地図道路形状に含まれる曲率情報である地図曲率情報と、前記検出道路形状に含まれる曲率情報である検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する前記地図情報の位置情報を補正する地図位置補正部と、を備えた地図情報出力装置。
2. 前記地図位置補正部は、自車両の前記位置座標に対応する道路地点を含む判定道路区間において、前記地図曲率情報に含まれる曲率である地図曲率が、道路の進行方向に対して単調増加又は単調減少になっているか否を判定し、単調増加又は単調減少になっている場合は、前記判定道路区間の複数の地点の前記地図曲率と、前記検出曲率情報に含まれる自車両の位置での曲率である検出曲率とに基づいて、前記地図情報の位置情報を補正するための位置誤差を演算する請求項１に記載の地図情報出力装置。
3. 前記地図位置補正部は、自車両の前記位置座標の信頼度に基づいて、前記判定道路区間の長さを変化させる請求項２に記載の地図情報出力装置。
4. 前記地図位置補正部は、前記判定道路区間の複数の地点の前記地図曲率が、道路の進行方向に沿って前記検出曲率を跨ぐ跨ぎ前後の２つの地点を判定し、自車両の前記位置座標に対応する道路地点の位置に対する前記跨ぎ前後の２つの地点の位置に基づいて、前記位置誤差を演算する請求項２に記載の地図情報出力装置。
5. 前記地図位置補正部は、前記跨ぎ前後の２つの地点の前記地図曲率及び位置、及び前記検出曲率に基づいて、前記跨ぎ前後の２つの地点の前記地図曲率をつないだ線が、前記検出曲率に交差する交差点に対応する位置を演算し、自車両の前記位置座標に対応する道路地点の位置に対する前記交差点の位置の位置偏差を、前記位置誤差として演算する請求項４に記載の地図情報出力装置。
6. 前記地図位置補正部は、各地点の位置として、自車両が走行中の道路である走行中道路の進行方向に沿った、自車両の前記位置座標に対応する道路地点からの各地点の距離を用い、前記位置誤差として、前記走行中道路の進行方向に沿った距離の誤差を用い、
   前記走行中道路の進行方向に沿った前記走行中道路の補正前の各地点の距離を、前記位置誤差により補正して、補正後の各地点の距離を演算し、前記補正前の各地点の距離に対応する前記地図情報を、前記補正後の各地点の距離に対応させる請求項４に記載の地図情報出力装置。
7. 前記地図位置補正部は、前記地図道路形状の各地点の距離、交通規則情報の各地点の距離、自車両が走行する走行経路情報の各地点の距離の少なくとも一つ以上を、前記位置誤差により補正する請求項６に記載の地図情報出力装置。
8. 前記周囲情報取得部は、前記周囲監視装置としてのカメラの検出情報に基づいて、前記検出道路形状として、自車両が走行している道路の区画線の形状を検出する請求項１に記載の地図情報出力装置。
9. 前記地図位置補正部は、自車両の前記位置座標の信頼度が閾値以上高く、且つ前記検出道路形状の信頼度が閾値以上高い場合にのみ、前記地図情報の位置情報を補正するための位置誤差を演算する請求項１に記載の地図情報出力装置。
10. 自車両の位置座標を取得する自車両状態取得ステップと、
    地図データから自車両の前記位置座標に対応する地図情報を取得し、自車両が走行している道路に対応する、前記地図情報に含まれる道路形状である地図道路形状を取得する地図情報取得ステップと、
    自車両の周囲を監視する周囲監視装置の検出情報に基づいて、自車両が走行している道路形状である検出道路形状を検出する周囲情報取得ステップと、
    前記地図道路形状に含まれる曲率情報である地図曲率情報と、前記検出道路形状に含まれる曲率情報である検出曲率情報とに基づいて、自車両の位置に対する前記地図情報の位置情報を補正する地図位置補正ステップと、を備えた地図情報出力方法。

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