JP6307580B2

JP6307580B2 - 制御システム

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Publication number: JP6307580B2
Application number: JP2016228656A
Authority: JP
Inventors: 慎二緒方; 浩幸大原
Original assignee: Zenrin Co Ltd
Current assignee: Zenrin Co Ltd
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2036-07-29
Also published as: JP2018017713A

Description

本発明は、移動体の移動の支援を行うことが可能な技術に関する。

近年、自車両の位置を精度よく推定し、もって車両の運転を支援する装置が普及している。これに関連して、自車両に搭載された撮像装置と地物情報取得手段とを備え、撮像装置から得られた画像と地物情報取得手段から得られた地物情報とを照合し、複数のレーンの中から自車両の存在するレーンを判定する技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００８−２９３３８０号公報

本発明は、移動体を適切に誘導制御することを可能とする制御システム及び当該制御システムに用いられる地図データのデータ構造を提供することを課題とする。

本発明の一実施態様として、移動体の走行を支援する制御システムであって、道路を構成する車線の所定区間に関する情報を各々に含む複数の区間情報により車線の繋がりをあらわすネットワークデータと、道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することが法律で禁止されていることを示す第１の区画線をあらわす情報である第１の区画線情報と、道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することを法律で禁止されていないことを示す第２の区画線をあらわす情報である第２の区画線情報と、第１の区画線により車線と車線とが分けられている隣接する車線間で車線変更をしてはならないことをあらわす情報及び第２の区画線により車線と車線とが分けられている隣接する車線間で車線変更が可能であることをあらわす情報を含む車線変更情報と、を有する記憶部を有し、ネットワークデータの複数の区間情報は、少なくとも第１の区画線から第２の区画線に変化する位置に対応して分割されており、第１の区画線情報及び第２の区画線情報、並びに車線変更情報は、ネットワークデータの関連する区間情報と関連付けられており、第１の区画線情報及び第２の区画線情報は、位置精度をあらわす精度情報を含み、制御システムは、さらに、区間情報に関連付けられた第１の区画線情報及び第２の区画線情報、並びに車線変更情報を用いて誘導情報を生成する制御部を有する制御システムを提供する。

また、他の態様として、上記の制御システムであって、一つの区間情報に対して複数の第２の区画線情報が関連付けられている制御システムを提供する。

また、他の態様として、移動体の走行を支援する制御システムであって、道路を構成する車線の所定区間に関する情報を各々に含む複数の区間情報により車線の繋がりをあらわすネットワークデータと、道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することが法律で禁止されていることを示す第１の区画線をあらわす情報である第１の区画線情報と、道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することを法律で禁止されていないことを示す第２の区画線をあらわす情報である第２の区画線情報と、第１の車線の所定区間に対応する区間情報を識別するための識別情報、第１の車線の所定区間に隣接する第２の車線の所定区間に対応する区間情報を識別するための識別情報、及び第１の区画線により第１の車線の所定区間と第２の車線の所定区間とが分けられている地点に対応して第２の車線の所定区間への車線変更をしてはならないことをあらわす情報又は第２の区画線により第１の車線の所定区間と第２の車線の所定区間とが分けられている地点に対応して第２の車線の所定区間への車線変更が可能であることをあらわす情報を含む車線変更情報と、を有する記憶部を有し、ネットワークデータの複数の区間情報は、少なくとも第１の区画線から第２の区画線に変化する位置に対応して分割されており、第１の区画線情報及び第２の区画線情報、並びに車線変更情報は、ネットワークデータの関連する区間情報と関連付けられており、制御システムは、さらに、車線変更情報に含まれる第１の車線の所定区間に対応する区間情報を識別するための識別情報、第２の車線の所定区間に対応する区間情報を識別するための識別情報及び車線変更が可能であることをあらわす情報を用いて誘導情報を生成する制御部を有する制御システムを提供する。

また、他の態様として、移動体の走行を支援する制御システムであって、道路を構成する車線の所定区間に関する情報を各々に含む複数の区間情報により車線の繋がりをあらわすネットワークデータと、道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することが法律で禁止されていることを示す第１の区画線をあらわす情報である第１の区画線情報と、道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することを法律で禁止されていないことを示す第２の区画線をあらわす情報である第２の区画線情報と、を有する記憶部を有し、第１の区画線情報及び第２の区画線情報は、区画線の種別をあらわす種別情報及び位置をあらわす情報とを含み、ネットワークデータの複数の区間情報は、少なくとも第１の区画線から第２の区画線に変化する位置に対応して分割されており、第１の区画線情報及び第２の区画線情報は、ネットワークデータの関連する区間情報と関連付けられており、制御システムは、さらに、第１の区画線情報及び第２の区画線情報を用いて移動体の現在地を特定する制御部を有する制御システムを提供する。

実施形態１乃至４の走行支援システムを説明するための図である。実施形態１の地図データのデータ構造の概念を説明するための図である。実施形態１の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態１の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態１の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態１の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態１の走行支援処理の動作フローを説明するための図である。実施形態２の地図データのデータ構造の概念を説明するための図である。実施形態２の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態２の走行支援処理の動作フローを説明するための図である。実施形態３の地図データのデータ構造の概念を説明するための図である。実施形態３の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態３の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態３の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態３の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態３の走行支援処理の動作フローを説明するための図である。実施形態４の地図データのデータ構造の概念を説明するための図である。実施形態４の地図データのデータ構造の詳細を説明するための図である。実施形態４の走行支援処理の動作フローを説明するための図である。

図１は、制御システムの一例である実施形態１乃至４における走行支援システム１である。その走行支援システム１は、移動体である車両２に搭載され、情報制御部３、記憶部４、入力部５、位置取得部６、車速情報取得部７、周辺情報取得部８及び車両制御部９を有する。情報制御部３は、地図データ取得部１０、経路探索部１１、位置特定部１２、経路特定部１３及び誘導部１４とを含み、図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。情報制御部のＣＰＵは、ＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出して、ＲＡＭに展開して実行することで、各種プログラムに関する機能を実現する。なお、地図データ取得部１０、経路探索部１１、位置特定部１２、経路割当部１３及び誘導部１４は、プログラムによって実現される機能である。

記憶部４は、ハードディスクやＳＤ−ＲＡＭ等の大容量記憶媒体で構成されている。
記憶部４には、経路探索処理、車両の位置特定、車両誘導制御等に用いられる地図データ２０が記憶されている。地図データ２０は、道路ネットワークデータ３０、車線ネットワークデータ３１、地物データ３２及び属性データ３３を有している。

道路ネットワークデータ３０は、道路の特定地点（例えば、道路の分岐地点）に関する情報を含む複数の地点情報及び道路の所定区間に関する情報を含む複数の道路区間情報を有し、その複数の地点情報及びその複数の道路区間情報により道路の繋がりをあらわす情報である。車線ネットワークデータ３１は、道路を構成する車線の所定区間に関する情報を含む複数の車線区間情報により車線の繋がりをあらわす情報である。地物データ３２は、道路の区画線をあらわす情報、道路の境界線をあらわす情報等を含むものである。属性データ３３は、道路ネットワークデータ３０の道路区間情報と車線ネットワークデータ３１の車線区間情報とを関連付けるための関連情報、車線ネットワークデータ３１の車線区間情報と地物データ３２の区画線情報及び/又は境界線情報とを関連付けるための関連情報、隣接する車線間で車線変更が可能であるか否かをあらわす車線変更情報等を含むものである。なお、地点情報、道路区間情報、車線区間情報、関連情報及び車線変更情報の詳細については、後述で説明する。

地図データ取得部１０は、地図データの取得要求に応じて、記憶部４に記憶されている所望の地図データ２０を抽出する。経路探索部１１は、記憶部４に記憶されている道路ネットワークデータ３０を用いて経路探索処理を実行する。具体的には、経路探索部１１は、道路ネットワークデータ３０に含まれる道路区間情報と地点情報とを用いて出発地から目的地に至る経路探索処理を実行する。そして、経路探索処理により出発地から目的地に至るまでの道順（出発地から目的地までを接続する複数の地点情報と複数の道路区間情報）を示す経路情報が作成される。なお、経路探索の手法としては、ダイクストラ法など周知の方法を採用し、道路区間情報に含まれるコスト情報を用いて出発地から目的地までの最短経路を探索する。

入力部５は、利用者から経路設定や車両誘導のための指示入力を受付ける。位置取得部６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を構成する人工衛星から受信した電波や、車両に備えられたジャイロからの信号に基づいて、緯度及び経度を含む車両の位置に関する位置情報を取得する。車速情報取得部７は、車速センサから取得したパルス信号に基づいて、車両の速度に関する情報を取得する。周辺情報取得部８は、車両周辺の標識や道路の標示ペイント（例えば、区画線）等の被写体の画像情報である車両の周辺情報を取得する。
位置特定部１２は、位置取得部６により取得された位置情報から車両の位置が道路上のいずれの位置であるかを特定したり、位置取得部６により取得された位置情報に加え、地物データ３３及び周辺情報取得部８により取得された周辺情報から車両の位置が道路上のいずれの位置であるかを特定する。

経路特定部１３は、経路探索部１１で作成された道路ネットワークデータ３０の経路情報を用いて、関連情報により車線ネットワークデータ３１に経路を特定する処理を行う。誘導部１４は、車両制御部が道路の所定の車線に沿って移動するように車両を制御するための誘導情報を生成し、車両制御部９に出力する。車両制御部９は、誘導情報に基づき道路の所定の車線に沿って移動するように車両を制御（操舵、加速・減速、停止等）する。

なお、走行支援システム１は、情報制御部３及び記憶部４が、車両２内に搭載されず、サーバー内に搭載され、サーバ内の情報制御部３が、通信情報として、入力部５、位置取得部車両２、車速情報取得部７及び周辺情報取得部８の情報を受領するとともに、通信情報として誘導情報を車両制御部９に出力する構成であっても良い。また、走行支援システム１は、記憶部２０が、車両２内に搭載されず、サーバー内に搭載され、車両内の情報制御部３が、地図データの取得要求に応じて、記憶部４に記憶されている所望の地図データ２０を通信情報によって抽出及び受領する構成であっても良い。

（実施形態１）
図２は、本実施形態の地図データ２０のデータ構造の概念を説明するための図である。４０は、地図データ２０のデータ構造の概念図であり、道路ネットワークデータ３０と車線ネットワークデータ３１とが属性データ３３によって関連付けられた構造である。４１は、実際の高速道路の分岐地点周辺をあらわす図であり、直進道路４２のＡ地点から、分岐道路４３へ車両が進入するための分岐用の車線が増加することにより、ＡからDの区間は、分岐用の車線と直進用の車線とが並行して存在する領域となっている。４４は、導流帯であり、４５は、直進道路４２と分岐道路４３との分岐部分における高速道路の壁である。Ｎ１は、地点情報をあらわすものであり、ＬＲ１〜ＬＲ３は、各々道路区間情報をあらわすものであり、ＬＬ１〜ＬＬ１１は、車線区間情報をあらわすものである。ここで、地図データ２０のAまでの区間、AからBの区間、BからCの区間、CからDの区間は各々、実際の道路のAまでの区間、AからBの区間、BからCの区間、CからDの区間に対応している。

道路区間情報ＬＲ１は、関連情報Ｒ１により車線区間情報ＬＬ１〜ＬＬ８の各々と関連付けられている。つまり、分岐用の車線と直進用の車線とが並行して存在する領域となっている道路区間に対応する車線区間情報ＬＬ３〜ＬＬ８は全て道路区間情報ＬＲ１に関連付けられている。また、道路区間情報ＬＲ２は、関連情報Ｒ２により車線区間情報ＬＬ９と関連付けられており、道路区間情報ＬＲ３は、関連情報Ｒ３により車線区間情報ＬＬ１０,ＬＬ１１と関連付けられている。

C１〜C７は、隣接する車線間で車線変更が可能であるか否かをあらわす情報であり、車線区間情報LL１に対応する区間と車線区間情報LL２に対応する区間の間、車線区間情報LL３と車線区間情報LL４に対応する区間の間、車線区間情報LL４と車線区間情報LL５に対応する区間の間、車線区間情報LL６と車線区間情報LL７に対応する区間の間、車線区間情報LL７と車線区間情報LL８に対応する区間の間、車線区間情報LL１０と車線区間情報LL１１に対応する区間の間では、お互い一方の車線から他方の車線に車線変更が可能であることをあらわす情報を有している。また、車線区間情報LL９に対応する区間と車線区間情報LL１０に対応する区間の間（導流帯４４を跨ぐ場合）では、お互い一方の車線から他方の車線に車線変更が不可能であることをあらわす情報を有している。

図３乃至図６は、本実施形態の地図データ２０のデータ構造の詳細を説明するための図である。

図３は、道路ネットワークデータ３０の特定地点情報N1及び道路区間情報LR1〜LR３の詳細を説明するための図である。地点情報N1は、その地点情報N1を識別するための識別情報、地点情報に対応する特定地点の座標をあらわす座標情報、当該特定地点を通行する際の難易度をあらわすコスト情報及び当該特定地点に接続される所定区間の道路に対応した道路区間情報の識別情報が含まれている。また、道路区間情報LR１〜LR３の各々は、道路区間情報を識別するための識別情報、道路の属性（高速道路、一般道路等）をあらわす属性情報、道路を通行する際の難易度を表すコスト情報等が含まれている。

図４は、車線ネットワークデータの車線区間情報LL１〜LL１１の詳細を説明するための図である。車線区間情報LL1〜LL１１の各々は、その車線区間情報LL1〜LL１１を識別するための識別情報、その車線区間情報LL1〜LL１１に対応する車線の中心線の座標点列をあらわす座標情報、その車線区間情報座標情報LL1〜LL１１に対応する区間の退出側の区間に対応する車線区間情報の識別情報である退出側識別情報、その車線区間情報LL1〜LL１１に対応する区間の進入側の区間に対応する車線区間情報の識別情報である進入側識別情報等が含まれている。そして、退出側識別情報及び進入側接続識別情報により、車線の繋がりをあらわしている。

図５は、属性データ３３の関連情報R１〜R３の詳細を説明するための図である。関連情報R１〜R３の各々は、その関連情報R１〜R３を識別するための識別情報が含まれている。さらに、関連情報R１は、道路区間情報LR1と車線区間情報LL1〜LL８とが関連していることをあらわすために道路区間情報LR１の識別情報と車線区間情報LL１〜LL８の識別情報を含んでおり、関連情報R２は、道路区間情報LR２と車線区間情報LL9とが関連していることをあらわすために道路区間情報LR２の識別情報と車線区間情報LL9の識別情報を含んでおり、また関連情報R３は、道路区間情報LR３と車線区間情報LL１０，LL１１とが関連していることをあらわすために道路区間情報LR３の識別情報と車線区間情報LL１０,LL１１の識別情報を含んでいる。

図６は、車線変更情報C1〜C７の詳細を説明するための図である。車線変更情報C１〜C７の各々は、その車線変更情報C1〜C７を識別するための識別情報、左側の車線区間情報の識別情報、右側の車線区間情報の識別情報を有している。さらに、車線変更情報C1〜C5,C7は、車線区間情報LL2,LL4,LL5,LL7,LL8,LL11に対応する位置から左側の車線に車線変更できるか否かをあらわす情報として車線変更可能であることをあらわす情報「左側変更可否：可」及び車線区間情報LL1,LL3,LL4,LL6,LL7,LL10に対応する位置から右側の車線に車線変更できるか否かをあらわす情報として車線変更可能であることをあらわす情報「右側変更可否：可」を有し、車線変更情報C7は、車線区間情報LL10に対応する位置から左側の車線に車線変更できるか否かをあらわす情報として車線変更してはならないことをあらわす情報「左側変更可否：否」及び車線区間情報LL9に対応する位置から右側の車線に車線変更できるか否かをあらわす情報として車線変更してはならない情報「右側変更可否：否」を有している。

図７は、上記の図３乃至６で説明した地点情報N１、道路区間情報LR１〜LR３、車線区間情報LL１〜LL11及び関連情報R1〜R3及び車線変更情報C1〜C７を含む地図データ２０を用いた走行支援システム１の情報制御部３の走行支援処理の動作フローを示す図である。

情報制御部３は、地点情報N１及び道路区間情報LR１〜LR３を含む道路ネットワークデータ３０を利用して経路の探索を行う経路探索処理と、関連情報R1〜R3を含む属性データ３３を利用して、車線ネットワークデータ３０のうち上記の経路に含まれる道路区間情報と関連付けがある車線区間情報を特定する特定処理と、その特定された車線区間情報C1〜C７を含む属性データ３３を利用して車両の走行が制御されるようにする誘導処理とを行う。

以下で具体的に、経路探索処理、特定処理及び誘導処理について説明する。

情報制御部３（経路探索部１１）は、経路探索処理として以下の処理を行う。まず、位置取得部６によって取得した現在地情報に対応する車両の現在地に最も近い特定地点に対応する地点情報（以下「現在地特定地点情報」という。）を地点情報N1を含む道路ネットワークデータ３０を用いて特定する（ステップS１０）。次に、走行支援装置の操作者が入力部を介して目的地情報を入力した場合、その目的地情報に対応する目的地に最も近い特定地点に対応する地点情報（以下「目的地特定地点情報」という。）を地点情報N1を含む道路ネットワークデータ３０を用いて特定する（ステップS２０）。そして、道路区間情報LR１〜LR３を含む道路ネットワークデータ３０のコスト情報を利用して、現在地特定地点情報から目的地特定地点情報までの経路（道路区間情報と地点情報による繋がり）のコストが最小になる経路を探索することにより、道路ネットワークデータ３０に経路情報が生成される（ステップS３０）。

情報制御部３（経路特定部１３）は、特定処理として以下の処理を行う。関連情報R1〜R3を含む属性データ３３を利用して、車線ネットワークデータ３１に含まれる車線区間情報LL１〜LL11のうち、道路ネットワークデータ３０の経路に含まれる道路区間情報と関連付けられている車線区間情報を特定する（ステップS４０）。この処理により、車線ネットワークデータに経路が特定される。

情報制御部３（誘導部１４）は、誘導処理として以下の処理を行う。まず、位置取得部６によって取得した現在地情報から車両の現在地の座標を算出する（ステップS５０）。次に、ステップ４０で特定された経路に含まれる車線区間情報であって、算出された現在地の座標に最も近い座標の座標情報を有する車線区間情報を特定し、現在地の座標情報とその車線区間情報に含まれる座標情報とを比較し、車両が経路上の車線区間情報の座標情報の座標点列に沿って移動するように制御するための誘導情報を生成し、車両制御部９に出力する（ステップS６０）。

本実施形態によれば、関連情報R１は、道路区間情報LR１の識別情報と車線区間情報LL１〜LL８の識別情報を含んでいる。つまり、道路区間情報LR１は車線区間情報LL１〜LL８と関連付けられているため、経路探索の結果として、直進道路から分岐道路に進む経路の経路情報が得られた場合であっても、直進道路を直進する経路の経路情報が得られた場合であっても、車線区間情報LL３〜LL８の全てが経路として特定される構造となっている。そのため、例えば、直進道路から分岐道路に進む経路の経路情報が得られた場合に、図２のBからCの区間に入るまで右車線を走行し続け、図２のBからCの区間に入ってから左側に寄り分岐道路の方向に進むような進路をとるように車両を制御することも可能となる。また、例えば、直進道路を直進する経路の経路情報が得られた場合に、図２のA地点から左側により分岐車線に入り、そのまま分岐車線を走行し、図２のBからCまでの区間で右側に寄ることにより、直進道路の方向に進むように車両を制御することも可能となる。

上記で説明した地図データ２０の構造では、道路区間情報LR１と車線区間情報LL３〜LL８とは関連付けられているが、道路区間情報LR１は車線区間情報LL１，LL２と関連付けられ、地点情報N1と車線区間情報LL３〜LL８とが関連付けられる構造であっても良い。また、道路区間情報LR１は車線区間情報LL１，LL２と関連付けられ、道路区間情報LR２が車線区間情報LL9に加え、車線区間情報LL３〜LL８とも関連付けられるとともに、道路区間情報LR３が車線区間情報LL１０，１１に加え、車線区間情報LL３〜LL８とも関連付けられる構造であっても良い。

（実施形態２）
図８は、本実施形態の地図データ２０のデータ構造の概念を説明するための図である。５０は、地図データ２０のデータ構造の概念図であり、５１は、実際の高速道路の料金所周辺をあらわす図である。地図データ２０のAまでの区間、AからBの区間、BからCの区間、CからDの区間、D以降の区間は各々、実際の道路のAまでの区間、AからBの区間、BからCの区間、CからDの区間、D以降の区間に対応している。

Ｎ１０,Ｎ１１は、各々地点情報をあらわすものであり、ＬＲ１０,ＬＲ１１は、各々道路区間情報をあらわすものであり、ＬＬ２０〜ＬＬ３１は、車線区間情報をあらわすものである。なお、LR１０,LR１１は、道路区間情報の属性情報として高速道路の料金所をあらわす情報を有している。BからDの区間は、それぞれの料金所車線に対応して３車線分の車線区間情報LL２６〜LL３１を有している。AからBの区間は、車両は３つの料金所のいずれにも移動可能な無車線的な区間であるため、入り口側の２本の車線の各々から各々の料金所車線への繋がりをあらわすために、車線区間情報LL３２から車線区間情報LL２６〜LL２８の各々への繋がりをあらわす車線区間情報LL２０,LL２２,LL２４と、車線区間情報LL３３から車線区間情報LL２６〜LL２８の各々への繋がりをあらわす車線区間情報LL２１,LL２３,LL２５とを有している。B10,B11は、道路領域と料金所の車線と車線との間に存在する領域５１,５２との境界線に対応する境界線情報であり、境界線の情報として料金所の当該領域５１,５２の周縁の座標情報を含んでいる。

道路区間情報ＬＲ１０は、関連情報R４により車線区間情報ＬＬ３２,ＬＬ３３の各々と関連付けられており、道路区間情報ＬＲ１１は、関連情報Ｒ５により車線区間情報ＬＬ２０〜ＬＬ３１の各々と関連付けられている。また、車線区間情報LL２９は、関連情報R６により境界線情報B１０と関連付けられており、車線区間情報LL３０は、関連情報R７により進行方向左側の境界線情報B１０及び進行方向右側の境界線情報B１１と関連付けらており、車線区間情報LL３１は、関連情報R８により境界線情報B１１と関連付けられている。

本実施形態における地図データの道路ネットワークデータ３０に含まれる道路区間情報LR１０,LR１１、車線ネットワークデータ３１に含まれる車線区間情報LL２０〜LL３１、属性データ３３に含まれる関連情報R４,R５の具体的なデータ構造は、実施形態１で説明したデータ構造（図３〜図５）と同じ構造である。

図９は、本実施形態における地図データ２０の地物データ３２に含まれる境界線情報B１０,B１１及び属性データ３３に含まれる関連情報R６〜R８の詳細を説明するための図である。

境界線情報B１０,B１１は、その境界線情報を識別するための識別情報、図８の矢印で示す境界線（領域５２の周縁、領域５３の周縁）の座標をあらわす座標情報、及びその境界線情報の位置精度をあらわす精度情報が含まれている。ここで、位置精度は、座標情報の精度をいう。

関連情報R６〜R８は、その関連情報の識別情報を含んでいる。また、関連情報R６は、車線区間情報LL２９と境界線情報B１０とが関連していることをあらわすために、車線区間情報LL２９の識別情報及び境界線情報B１０の識別情報を含んでいる。また、関連情報R７は、車線区間情報LL３０と境界線情報（進行方向右側）B１１及び境界線情報（進行方向左側）B１０とが関連していることをあらわすために、車線区間情報LL３０の識別情報、並びにその車線区間情報に対して進行方向右側の境界線情報B１１の識別情報及びその車線区間情報に対して進行方向左側の境界線情報B１０の識別情報を含んでいる。また、関連情報R８は、車線区間情報LL３１と境界線情報B１１とが関連していることをあらわすために、車線区間情報LL３１の識別情報及び境界線情報B１１の識別情報を含んでいる。

図１０は、上記の図８及び図９で説明した地点情報N１０、道路区間情報L１０〜LR１１、車線区間情報LL２０〜LL３３及び関連情報R４〜R８を含む地図データ２０を用いた走行支援システム１の情報制御部３の走行支援処理の動作フローを示す図である。

ステップS１０乃至ステップS６０の処理は、実施形態１で説明した処理と同じである。

そして、誘導処理としてステップS６０の処理を行った後に、以下の処理を行う。

ステップS６０で特定された車線区間情報LL２９〜LL３１と関連付けされている境界線情報B１０,B１１を関連情報R６〜R８を用いて特定し、特定された境界線情報B１０,B１１と位置特定処理（ステップS５０）で算出された現在地の座標とを比較し、車両が境界線よりも道路領域側を移動するように制御するための誘導情報を生成し、車両制御部に出力する（ステップS７０）。なお、境界線情報B１０,B１１のうち、精度情報が「低」の情報については、精度情報が「高」の情報と比較して、より境界線に車両が近寄らないように制御するための誘導情報を生成する。つまり、境界線情報の精度によって、車両の誘導制御を異ならせている。

実施形態１の地図データ２０は高速道路の分岐地点周辺を含むものであり、実施形態２の地図データ２０は高速道路の料金所周辺を含むものであったが、高速道路の分岐地点周辺及び高速道路の料金所周辺の両方を含む地図データ２０であっても良く、高速道路の分岐地点周辺及び高速道路の料金所周辺の両方を含む地図データ２０を用いて、高速道路の分岐地点周辺では実施形態１の処理（図７）を行い、速道路の料金所周辺では実施形態２の処理（図１０）を行う構成であっても良い。

（実施形態３）
図１１は、本実施形態の地図データ２０のデータ構造の概念を説明するための図である。６０は、地図データ２０のデータ構造の概念図である。また、６１は、実際の道路をあらわす図であり、車両が進行方向を進むに従い、区画線の種別が、白色の太破線（Aまで）、白色の破線（AからB）、黄色実線（BからC）、ポール有の黄色実線（C以降）と変化しており、Bまでの区間は、車両が車線を変更することが法律で禁止されていない区間であり、B以降の区間は、車両が車線を変更することが法律で禁止されている区間である。

ＬＬ１２０〜ＬＬ１２７は、車線区間情報であり、CL１〜CL６は、区画線情報であり、R１１０〜R１１７は、車線区間情報ＬＬ１２０〜ＬＬ１２７と区画線情報CL１〜CL6とを関連付けする関連情報である。そして、車線区間情報LL１２０は、関連情報R１１０により進行方向左側の区画線情報CL５と進行方向右側の区画線情報CL１と関連付けられている。車線区画情報LL１２１は、関連情報R１１１により進行方向左側の区画線情報CL５と進行方向右側の区画線情報CL１,CL２と関連付けられている。なお、車線区間情報LL１２０と車線区間情報LL１２１の分割位置と、区画線情報CL１と区画線情報CL２の分割位置は異なるため、車線区間情報LL１２１は、進行方向右側の区画線情報CL1及び区画線情報CL２の両方と関連付けられている。車線区間情報LL１２２は、関連情報R１１２により進行方向左側の区画線情報CL５と進行方向右側の区画線情報CL３と関連付けられている。車線区間情報LL１２３は、関連情報R１１３により進行方向左側の区画線情報CL５と進行方向右側の区画線情報CL４と関連付けられている。車線区間情報LL１２４は、関連情報R１１４により進行方向左側の区画線情報CL１と進行方向右側の区画線情報CL６と関連付けられている。車線区画情報LL１２５は、関連情報R１１５により進行方向右側の区画線情報CL６と進行方向左側の区画線情報CL１,CL２と関連付けられている。なお、車線区間情報LL１２４と車線区間情報LL１２５の分割位置と、区画線情報CL１と区画線情報CL２の分割位置は異なるため、車線区間情報LL１２５は、進行方向左側の区画線情報CL1及び区画線情報CL２の両方と関連付けられている。車線区間情報LL１２６は、関連情報R１１６により進行方向左側の区画線情報CL３と進行方向右側の区画線情報CL６と関連付けられている。車線区間情報LL１２７は、関連情報R１１７により進行方向左側の区画線情報CL４と進行方向右側の区画線情報CL６と関連付けられている。

C１１〜C１４は、隣接する車線間で車線変更が可能であるか否かをあらわす情報であり、車線区間情報LL１２０に対応する区間と車線区間情報LL１２４に対応する区間の間及び車線区間情報LL１２１と車線区間情報LL１２５に対応する区間の間では、お互い一方の車線から他方の車線に車線変更が可能であることをあらわす情報を有している。また、車線区間情報LL１２２に対応する区間と車線区間情報LL１２６に対応する区間の間及び車線区間情報LL１２３に対応する区間と車線区間情報LL１２７に対応する区間の間では、お互い一方の車線から他方の車線に車線変更が不可能であることをあらわす情報を有している。

図１２乃至図１５は、本実施形態の地図データ２０のデータ構造の詳細を説明するための図である。

図１２は、車線ネットワークデータ３０の車線区間情報LL１２０〜LL１２７の詳細を説明するための図であり、具体的構成は、実施形態１で説明した図４の構成と同じである。

図１３は、地物データ３２の区画線情報CL１〜CL６の詳細を説明するための図である。区画線情報CL１〜CL６の各々は、その区画線情報を識別するための識別情報、区画線の種別をあらわす種別情報、その区画線情報の位置精度をあらわす精度情報が含まれている。そして、区画線情報CL１,CL２は、その区画線情報に対応する所定区間の各々の白破線の始点及び終点の座標をあらわす座標情報、区画線CL３〜CL６は、その区画線情報に対応する区間の所定区間毎の位置の座標をあらわす座標情報が含まれている。ここで、上記の位置精度は、座標情報の精度をいう。

図１４は、属性データ３３の関連情報R110〜R117の詳細を説明するための図である。関連情報R110〜R117の各々は、その関連情報を識別するための識別情報が含まれている。さらに、関連情報R110は、車線区間情報LL120と進行方向右側の区間線情報CL1及び進行方向左側の区画線情報CL5が関連していることをあらわすために車線区間情報LL120の識別情報と区画線情報CL1,CL5の識別情報を含んでおり、関連情報R111は、車線区間情報LL121と進行方向右側の区画線情報CL1,CL2及び進行方向左側の区画線情報CL5が関連していることをあらわすために車線区間情報LL121の識別情報と区画線情報CL1,CL2,CL5の識別情報を含んでおり、関連情報R112は、車線区間情報LL122と進行方向右側の区間線情報CL3及び進行方向左側の区画線情報CL5が関連していることをあらわすために車線区間情報LL112の識別情報と区画線情報CL3,CL5の識別情報を含んでおり、関連情報R113は、車線区間情報LL123と進行方向右側の区間線情報CL4及び進行方向左側の区画線情報CL5が関連していることをあらわすために車線区間情報LL123の識別情報と区画線情報CL4,CL5の識別情報を含んでおり、関連情報R114は、車線区間情報LL124と進行方向右側の区間線情報CL6及び進行方向左側の区画線情報CL1が関連していることをあらわすために車線区間情報LL24の識別情報と区画線情報CL6,CL1の識別情報を含んでおり、関連情報R115は、車線区間情報LL125と進行方向右側の区画線情報CL6及び進行方向左側の区画線情報CL1,Cl2が関連していることをあらわすために車線区間情報LL125の識別情報と区画線情報CL1,CL2,CL6の識別情報を含んでおり、関連情報R116は、車線区間情報LL126と進行方向右側の区画線情報CL6及び進行方向左側の区画線情報CL3が関連していることをあらわすために車線区間情報LL126の識別情報と区画線情報CL3,CL6の識別情報を含んでおり、関連情報R117は、車線区間情報LL127と進行方向右側の区間線情報CL6及び進行方向左側の区画線情報CL4が関連していることをあらわすために車線区間情報LL127の識別情報と区画線情報CL4,CL6の識別情報を含んでいる。

図１５は、属性データ３０の車線変更情報C１１〜C１４の詳細を説明するための図であり、具体的構成は、実施形態１で説明した図６の構成と同じである。

以上で説明したように、車線区間情報LL１２０〜LL１２７は、所定の区間（例えば、１００ｍ）単位で分割するとともに、車両が車線を変更することを法律で禁止されていない区間と車両が車線を変更することが法律で禁止されている区間との境界位置（B）では分割するようにしている。そのため、例えば、車線区間情報の分割位置と、白色の太破線の種別の区画線情報（Aまで）と、白色の破線の種別の区画線情報（AからB）との境界位置（A）とが異なる場合、車線区画線情報LL１２１は、複数の区画線情報CL１,CL2と関連付けらており、車線区画線情報LL１２５は、複数の区画線情報CL１,CL2と関連付けられている。

図１６は、上記の図１１乃至図１５で説明した車線区間情報LL１２０〜LL１２７、区画線情報CL１〜CL６、関連情報R１１０〜R１１７及び車線変更情報C１１〜C１４を含む地図データ２０を用いた走行支援システム１の情報制御部３の走行支援処理の動作フローを示す図である。

情報制御部３は、車両の現在地を特定する位置特定処理と、現在地特定処理で特定された現在地の情報及び車線区間情報LL１２０〜LL１２７を含む車線ネットワークデータ３１、区画線情報CL１〜CL６を含む地物データ３２、並びに関連情報R１１０〜R１１７及び車線変更情報C１１〜C１４を含む属性データ３３を利用して車両の走行が制御されるようにする誘導処理とを行う。

以下で具体的に、位置特定処理及び誘導処理について説明する。

情報制御部（位置特定部１２）３は、位置特定処理として以下の処理を行う。位置取得部６によって取得した現在地情報から車両の現在地の座標を算出する。又は周辺情報取得部８が取得した実際の道路の区画線等の車両の周辺画像情報、記憶部４に記憶されている区画線情報CL１〜CL６等の地物データ３２等を利用して車両の現在地の座標を算出するようにする構成であっても良い（ステップS１００）。

情報制御部（誘導部１４）３は、誘導処理として以下の処理を行う。

まず、位置特定処理で算出された現在地の座標に最も近い座標の情報を有する車線区間情報LL１２０〜LL１２７を特定し、現在地の座標情報とその車線区間情報LL１２０〜LL１２７に含まれる座標点列の情報とを比較し、車両がその座標点列に沿って移動するように制御するための誘導情報を生成し、車両制御部に出力する（ステップS１１０）。

次に、ステップS１１０で特定された車線区間情報LL１２０〜LL１２７と関連付けされている区画線情報CL１〜CL６を関連情報C１１〜C１４を用いて特定し、特定された区画線情報CL１〜CL６と位置特定処理（ステップS１００）で算出された現在地の座標とを比較し、車両が右側の区画線と左側の区画線の間を移動するように制御するための誘導情報を生成し、車両制御部に出力する（ステップS１２０）。なお、区画線情報CL１〜CL６のうち、精度情報が「低」の情報については、精度情報が「高」の情報と比較して、区画線に車両が近寄らないように制御するための誘導情報を生成する。つまり、区画線情報CL１〜CL６の精度によって、車両の誘導制御を異ならせている。

次に、車両の進行方向前方で車線変更が必要か否かを判断し、車線変更が必要な場合、ステップS１１０で特定された車線区間情報LL１２０〜LL１２７と関連している車線変更情報C１１〜C１４を特定し（例えば、特定された車線区間情報がLL２０であれば、関連している車線変更情報は、C１１）、車線変更情報C１１〜C１４を利用して、車線変更が法律的に可能な区間であるか否かを判断し（例えば、特定された車線区間情報がLL２０であれば、車線変更情報LL２０は左側の車線の情報であるため、右側変更可否の情報を参照する）、車線変更が可能である場合（変更可否：可）は、車両が車線変更するように制御するための誘導情報を生成し、車両制御部に出力する。一方、車線変更が可能でない場合（変更可否：否）は、車両が車線変更するように制御するための誘導情報を生成しない（ステップS１３０）。

（実施形態４）
図１７は、本実施形態の地図データ２０のデータ構造の概念を説明するための図である。LL３１〜LL３６は、車線区間情報である。B1,B2は、道路領域とそれ以外の領域との境界線に対応する境界線情報であり、境界線の情報として、縁石、防御壁、斜面、ガードレール等の最も道路領域側に存在する位置（図１７の矢印で示す紙面に対して垂直方向の境界線）の座標情報を含んでいる。R21は、車線区間情報LL３２と境界線情報B１,B2とを関連付けする関連情報であり、R22は、車線区間情報LL３５と境界線情報B１,B2とを関連付けする関連情報である。

図１８は、車線ネットワークデータ３１の車線区間情報L３２,L３５、地物データ３２の境界線情報B１,B2及び属性データ３３の関連情報R２１,R２２のデータ構造の詳細を説明するための図である。

車線区間情報L３２,L３５の各々の具体的構成は、実施形態１で説明した図４の構成と同じである。

境界線情報B１,B2は、その境界線情報を識別するための識別情報、図１７の矢印で示す境界線の位置の座標をあらわす座標情報、及びその境界線情報の位置精度をあらわす精度情報が含まれている。ここで、位置精度は、座標情報の精度をいう。

関連情報R２１,R２２は、その関連情報の識別情報を含んでいる。また、車線区間情報LL３２,LL３５と境界線情報（進行方向右側）B２及び境界線情報（進行方向左側）B１とが関連していることをあらわすために、車線区間情報LL３２,LL３５の識別情報、並びにその車線区間情報に対して進行方向右側の境界線情報B２の識別情報及びその車線区間情報に対して進行方向左側の境界線情報B１の識別情報を含んでいる。

図１９は、上記の図１７及び図１８で説明した車線区間情報LL３２,LL３５、境界線情報B１,B2、関連情報R２１,R２２を含む地図データ２０を用いた走行支援システム１の情報制御部３の走行支援処理の動作フローを示す図である。

情報制御部３は、車両の現在地を特定する位置特定処理と、現在地特定処理で特定された現在地の情報、車線区間情報LL３２,LL３５を含む車線ネットワークデータ３１、境界線情報B１,B2を含む地物データ３２及び関連情報R２１,R２２を含む属性データ３３を利用して車両の走行が制御されるようにする誘導処理とを行う。

情報制御部（位置特定部１２）３は、位置特定処理として以下の処理を行う。位置取得部６によって取得した現在地情報から車両の現在地の座標を算出する（ステップS２００）。

まず、位置特定処理で算出された現在地の座標に最も近い座標の情報を有する車線区間情報LL３２,LL３３を特定し、現在地の座標情報とその車線区間情報LL３２,LL３３に含まれる座標点列の情報とを比較し、車両がその座標点列に沿って移動するように制御するための誘導情報を生成し、車両制御部に出力する（ステップS２１０）。

そして、緊急車両の走行を検知した場合、車両が故障した場合等の区画線を超えて路側帯に車両を停止又は路側帯を車両を走行させる必要が生じた場合に、ステップS２１０で特定された車線区間情報LL３２,LL３３と関連付けされている境界線情報B１,B2を関連情報R２１,R２２を用いて特定し、特定された境界線情報B１,B2と位置特定処理（ステップS２００）で算出された現在地の座標とを比較し、車両が境界線情報に含まれる座標情報に対応する位置近くまで車両を移動するように制御するための誘導情報を生成し、車両制御部に出力する（ステップS２２０）。なお、境界線情報B1,B2のうち、精度情報が「低」の情報については、精度情報が「高」の情報と比較して、あまり境界線に車両が近寄らないように制御するための誘導情報を生成する。つまり、境界線情報の精度によって、車両の誘導制御を異ならせている。

実施形態３の地図データ２０は車線区間情報LL１２０〜LL１２７、区画線情報CL1〜CL６、関連情報R１０〜R１７及び車線変更情報C１１〜C１４を含むものであり、実施形態４の地図データ２０は車線区間情報LL３１〜LL３６、境界線情報B１,B２及び関連情報R２１,R２２を含むものであったが、上記の両方を含む地図データであっても良く、両方を含む地図データを用いて、実施形態３の処理（図１６）及び実施形態４の処理（図１９）の両方を行う構成であっても良い。

また、地図データ２０は、実施形態１で説明した道路ネットワークデータ３０、車線ネットワークデータ３１及び属性データ３３、実施形態２で説明した道路ネットワークデータ３０、車線ネットワークデータ３１、地物データ３２及び属性データ３３、実施形態３で説明した車線ネットワークデータ３０、地物データ３２及び属性データ３３、並びに実施形態４で説明した車線ネットワークデータ３０、地物データ３２及び属性データ３３を含むものであっても良い。そして、その地図データ２０に含まれる道路ネットワークデータ３０を利用して経路の探索を行う経路探索処理を行い、道路ネットワーク３０に特定されている経路を実施形態１及び実施形態２で説明した関連付けにより車線ネットワークデータ３１に特定する処理を行う。そして、その特定された経路に沿って実施形態１乃至実施形態４の処理を行うものであっても良い。

さらにまた、地図データ２０として、実施形態１乃至実施形態４の少なくとも２つの実施形態で説明した情報を含み、その地図データ２０を用いて、実施形態１の処理（図７）、実施形態２の処理（図１０）、実施形態３の処理（図１６）及び実施形態４の処理（図１９）の少なくとも２つの実施形態で説明した処理を全て行う構成であっても良い。

１走行支援システム
２車両
３情報制御部
４記憶部
５入力部
６位置取得部
７車速情報取得部
８周辺情報取得部
９車両制御部
１０地図データ取得部
１１経路探索部
１２位置特定部
１３経路特定部
１４誘導部

Claims

移動体の走行を支援する制御システムであって、
道路を構成する車線の所定区間に関する情報を各々に含む複数の区間情報により車線の繋がりをあらわすネットワークデータと、
道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することが法律で禁止されていることを示す第１の区画線をあらわす情報である第１の区画線情報と、
道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することを法律で禁止されていないことを示す第２の区画線をあらわす情報である第２の区画線情報と、
前記第１の区画線により車線と車線とが分けられている隣接する車線間で車線変更をしてはならないことをあらわす情報及び前記第２の区画線により車線と車線とが分けられている隣接する車線間で車線変更が可能であることをあらわす情報を含む車線変更情報と、を有する記憶部を有し、
前記ネットワークデータの前記複数の区間情報は、少なくとも前記第１の区画線から前記第２の区画線に変化する位置に対応して分割されており、
前記第１の区画線情報及び前記第２の区画線情報、並びに前記車線変更情報は、前記ネットワークデータの関連する前記区間情報と関連付けられており、
前記第１の区画線情報及び前記第２の区画線情報は、位置精度をあらわす精度情報を含み、
前記制御システムは、さらに、前記区間情報に関連付けられた前記第１の区画線情報及び前記第２の区画線情報、並びに前記車線変更情報を用いて誘導情報を生成する制御部を有する制御システム。
請求項１に記載の制御システムであって、
一つの前記区間情報に対して複数の前記第２の区画線情報が関連付けられている制御システム。
移動体の走行を支援する制御システムであって、
道路を構成する車線の所定区間に関する情報を各々に含む複数の区間情報により車線の繋がりをあらわすネットワークデータと、
道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することが法律で禁止されていることを示す第１の区画線をあらわす情報である第１の区画線情報と、
道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することを法律で禁止されていないことを示す第２の区画線をあらわす情報である第２の区画線情報と、
第１の車線の所定区間に対応する前記区間情報を識別するための識別情報、前記第１の車線の所定区間に隣接する第２の車線の所定区間に対応する前記区間情報を識別するための識別情報、及び前記第１の区画線により前記第１の車線の所定区間と前記第２の車線の所定区間とが分けられている地点に対応して前記第２の車線の所定区間への車線変更をしてはならないことをあらわす情報又は前記第２の区画線により前記第１の車線の所定区間と前記第２の車線の所定区間とが分けられている地点に対応して前記第２の車線の所定区間への車線変更が可能であることをあらわす情報を含む車線変更情報と、を有する記憶部を有し、
前記ネットワークデータの前記複数の区間情報は、少なくとも前記第１の区画線から前記第２の区画線に変化する位置に対応して分割されており、
前記第１の区画線情報及び前記第２の区画線情報、並びに前記車線変更情報は、前記ネットワークデータの関連する前記区間情報と関連付けられており、
前記制御システムは、さらに、前記車線変更情報に含まれる前記第１の車線の所定区間に対応する区間情報を識別するための識別情報、前記第２の車線の所定区間に対応する前記区間情報を識別するための識別情報及び前記車線変更が可能であることをあらわす情報を用いて誘導情報を生成する制御部を有する制御システム。
移動体の走行を支援する制御システムであって、
道路を構成する車線の所定区間に関する情報を各々に含む複数の区間情報により車線の繋がりをあらわすネットワークデータと、
道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することが法律で禁止されていることを示す第１の区画線をあらわす情報である第１の区画線情報と、
道路を構成する車線と車線とを分ける区画線の情報であって、移動体が車線を変更することを法律で禁止されていないことを示す第２の区画線をあらわす情報である第２の区画線情報と、を有する記憶部を有し、
前記第１の区画線情報及び前記第２の区画線情報は、区画線の種別をあらわす種別情報及び位置をあらわす情報とを含み、
前記ネットワークデータの前記複数の区間情報は、少なくとも前記第１の区画線から前記第２の区画線に変化する位置に対応して分割されており、
前記第１の区画線情報及び前記第２の区画線情報は、前記ネットワークデータの関連する前記区間情報と関連付けられており、
前記制御システムは、さらに、前記第１の区画線情報及び前記第２の区画線情報を用いて移動体の現在地を特定する制御部を有する制御システム。