JP7260575B2 - 地図生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の自動運転に用いられる高精度地図を生成する地図生成装置に関する。

従来、自動運転車両の走行制御を行うようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、車両の周辺の外界を認識することで車両の自己位置が推定され、その自己位置に基づいて順次、道路地図情報データベースから高精度の道路地図情報が抽出され、抽出された地図情報を用いて車両の走行制御が行われる。

特開２０１９－６４５６２号公報

ところで、車両は、互いに隣接する複数の地図の境界領域を走行することがある。しかしながら、隣接する地図の地図情報には固有の誤差が含まれる場合があるため、上記特許文献１記載の装置のように自己位置を推定したのでは、自己位置の推定結果にばらつきが生じ、地図情報に基づいて走行動作を制御するものにあっては、複数の地図の境界領域を走行する際に円滑な走行制御を行うことが困難となるおそれがある。

本発明の一態様である地図生成装置は、第１エリアにおける第１車両の第１走行履歴と、第１エリアに隣接する第２エリアにおける第２車両の第２走行履歴と、に基づいて地図を生成する地図生成部と、第１走行履歴に基づいて生成された第１地図の情報と、第２走行履歴に基づいて生成された第２地図の情報と、を記憶する記憶部と、第１地図と第２地図とを結合するように、記憶部に記憶された第１地図および第２地図の少なくとも一方の情報を更新する地図情報更新部と、を備える。第１地図の情報は、第１車両により取得された対象物までの距離情報に基づいて認識された点群の位置情報および反射強度の情報を含む。第２地図の情報は、第２車両により取得された画像情報に基づいて認識された区画線の位置情報を含む。地図生成部は、記憶部に記憶された第１地図に含まれる点群の位置情報の情報に基づいて、路面に相当する点群を抽出し、点群の反射強度の情報に基づいて、抽出された点群のうち反射強度が所定強度以上の点群を区画線として認識することで、区画線の位置を認識する区画線認識部を有する。地図情報更新部は、区画線認識部により区画線として認識された点群を包囲する区画線オブジェクトを生成し、生成された区画線オブジェクトの位置情報と、第２地図の情報に含まれる区画線の位置情報とに基づいて、区画線オブジェクトと区画線とが円滑に接続されるように、記憶部に記憶された第１地図および第２地図の少なくとも一方の情報を更新する。

本発明によれば、複数の地図を正確に結合することができるため、車両位置の認識結果のばらつきが解消し、複数の地図の境界領域を走行する際に円滑な走行制御を行うことができる。

本発明の実施形態に係る地図生成装置が適用される自動運転車両の走行シーンの一例を示す図。 本発明の実施形態に係る地図生成装置が適用される自動運転車両の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。 図２の地図生成部により生成され、記憶部に記憶される点群地図情報について説明するための図。 図２の地図生成部により生成され、記憶部に記憶される道路地図情報について説明するための図。 本発明の実施形態に係る地図生成装置により想定される自動運転車両の走行シーンの一例を示す図。 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６の地図情報更新部による地図情報の更新について説明するための図。 図６のコントローラ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８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（自動運転車両）に適用することができる。自動運転車両には、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のみを行う車両だけでなく、自動運転モードでの走行とドライバの運転操作による手動運転モードでの走行とを行う車両も含まれる。

図１は、自動運転車両（以下、車両）１０１の走行シーンの一例を示す図である。図１では、車両１０１が区画線１０２で規定された車線ＬＮを逸脱しないように車線を維持して走行（レーンキープ走行）する例が示される。なお、車両１０１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。

図２は、本実施形態に係る地図生成装置が適用される車両１０１の車両制御システム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にそれぞれ電気的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、車両１０１（図１）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、車両１０１の周囲にレーザを照射し反射光を受光するまでの時間に基づいて周辺車両や障害物等の対象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までの時間に基づいて対象物までの距離を測定するレーダ、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有して車両１０１の周辺を撮像するカメラなどが含まれる。

内部センサ群２は、車両１０１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、車両１０１の車速を検出する車速センサ、車両１０１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、車両１０１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、車両１０１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により測定された車両１０１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の検出値を用いて車両１０１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。走行履歴情報を取得するだけでなく、通信ユニット７を介して車両１０１の走行履歴情報をサーバに送信するようにしてもよい。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、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を調整するスロットル用アクチュエータやインジェクタの開弁時期および開弁時間を調整するインジェクタ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。車両１０１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２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、自動走行用の高精度の詳細な地図情報が記憶される。高精度地図情報には、ライダにより測定された対象物までの距離に基づいて認識される点群の位置情報を含む点群地図情報と、カメラにより撮像された画像情報に基づいて認識される区画線１０２の位置情報を含む道路地図情報とが含まれる。点群地図情報には、点群の位置情報に基づいて認識された路面の凹凸などの路面プロファイルの情報も含まれる。道路地図情報には、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、白線などの区画線１０２の種別の情報、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）の位置情報なども含まれる。

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を介して車両１０１の外部から取得した地図情報（外部地図情報と呼ぶ）と、外部センサ群１の検出値あるいは外部センサ群１と内部センサ群２との検出値を用いて車両１０１自体で作成される地図情報（内部地図情報と呼ぶ）とが含まれる。

外部地図情報は、例えば専用の測量車両や一般の自動運転車両が道路を走行して収集した走行履歴情報に基づいて生成され、クラウドサーバを介して一般の自動運転車両に配布される地図情報や、車車間通信により他の自動運転車両から取得される地図情報である。クラウドサーバからの地図情報は、高速道路や都市部などの交通量が多いエリアでは生成されるが、住宅地や郊外などの交通量が少ないエリアでは生成されない。

一方、内部地図情報は、各自動運転車両（車両１０１）が道路を走行して収集した走行履歴情報に基づいて生成される地図情報であり、その車両１０１の自動運転に利用される地図情報（例えば車両１０１が単独で有する地図情報）である。新設された道路等、クラウドサーバからの地図情報が存在しない領域においては、車両１０１自らによって内部地図が作成される。各自動運転車両の内部地図情報が、車車間通信により、外部地図情報として他の自動運転車両に提供されてもよい。

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、記憶部１２に記憶された高精度地図情報（点群地図情報、道路地図情報）と、外部センサ群１により検出された車両１０１の周辺情報とに基づいて、地図上の車両１０１の位置（自車位置）を高精度に認識する。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。測位ユニット４で得られた車両１０１の位置情報を用いて自車位置を認識してもよい。内部センサ群２の検出値に基づいて自車両の移動情報（移動方向、移動距離）を算出し、これにより自車位置を認識してもよい。

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車両１０１の周囲の外部状況を認識する。例えば車両１０１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、車両１０１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１０２（白線など）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。他の物体のうち静止している物体の一部は、地図上の位置の指標となるランドマークを構成し、外界認識部１４は、ランドマークの位置と種別も認識する。外界認識部１４は、外部センサ群１としてのライダにより測定された対象物までの距離に基づいて路面や路側物などの表面を点群として認識し、外部センサ群１としてのカメラにより撮像された画像情報に基づいて区画線１０２や路側物などの輪郭を認識する。

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、記憶部１２に記憶された高精度地図情報と、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先までの車両１０１の走行軌道（目標軌道）を生成する。より具体的には、記憶部１２に記憶された点群地図情報または道路地図情報に基づいて、点群地図上または道路地図上に車両１０１の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。

行動計画には、現時点から所定時間（例えば５秒）先までの間に単位時間（例えば０．１秒）毎に設定される走行計画、すなわち単位時間毎の時刻に対応付けて設定される走行計画が含まれる。走行計画は、単位時間毎の車両１０１の自車位置の情報と車両状態の情報とを含む。自車位置の情報は、例えば道路上の２次元座標位置情報であり、車両状態の情報は、車速を表す車速情報と車両１０１の向きを表す方向情報などである。したがって、所定時間内に目標車速まで加速する場合、目標車速の情報が行動計画に含まれる。車両状態は、単位時間毎の自車位置の変化から求めることができる。走行計画は単位時間毎に更新される。

図１には、行動計画生成部１５で生成された行動計画の一例、すなわち、車両１０１が車線ＬＮを逸脱しないようにレーンキープ走行するシーンの走行計画が示される。図１の各点Ｐは、現時点から所定時間先までの単位時間毎の自車位置に対応し、これら各点Ｐを時刻順に接続することにより、目標軌道１１０が得られる。目標軌道１１０は、例えば車線ＬＮを規定する一対の区画線１０２の中心線１０３に沿って生成される。目標軌道１１０は、地図情報に含まれる過去の走行軌道（走行軌跡）に沿って生成されてもよい。なお、行動計画生成部１５では、レーンキープ走行以外に、車両１０１が車線変更して前方車両を追い越す追い越し走行、車線を変更する車線変更走行、減速走行または加速走行等に対応した種々の行動計画が生成される。行動計画生成部１５は、目標軌道１１０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１１０を生成する。行動計画生成部１５により生成された目標軌道１１０の情報は、地図情報に付加されて記憶部１２に記憶され、次回走行時に行動計画生成部１５で行動計画を生成するときに考慮される。

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１１０に沿って車両１０１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、車両１０１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、外部センサ群１により検出された検出値および測位ユニット４により測定された車両１０１の現在位置（絶対緯度経度）を用いて、絶対緯度経度座標系に３次元の高精度地図情報（内部地図情報）を生成する。外部センサ群１としてライダを用いる場合、レーザの照射方向および反射光を受光するまでの時間に基づいて、対象物である路面や路側物などの表面が点群として認識され、絶対緯度経度座標系における点群の位置情報を含む点群地図情報が生成される。点群地図情報には、レーザの照射強度および受光強度に基づいて検出される点群ごとの反射強度の情報も含まれる。地図生成部１７は、点群の位置情報を順次、点群地図上にプロットし、これにより車両１０１が走行した道路周辺の点群地図情報が生成される。なお、ライダに代えてレーダを用いて点群地図情報を生成するようにしてもよい。

一方、外部センサ群１としてカメラを用いる場合、カメラからの画像情報に含まれる画素ごとの輝度や色の情報に基づいて区画線１０２や路側物などの輪郭が抽出され、絶対緯度経度座標系における区画線１０２の位置情報を含む道路地図情報が生成される。地図生成部１７は、区画線１０２の位置情報を順次、道路地図上にプロットし、これにより車両１０１が走行した道路周辺の道路地図情報が生成される。地図生成部１７は、新たに認識された区画線１０２や路側物などの輪郭あるいは点群により、記憶部１２に記憶されている高精度地図情報を更新してもよい。

図３および図４は、地図生成部１７により生成される高精度地図情報について説明するための図であり、図３は、外部センサ群１としてライダを用いて生成される点群地図情報を示し、図４は、外部センサ群１としてカメラを用いて生成される道路地図情報を示す。図３に示すように、点群地図情報は、絶対緯度経度座標系（ＸＹ座標系）における路面１０４や路側物などの表面に対応する点群の位置情報として構成される。点群地図情報における各区画線１０２は、単一のオブジェクトとしてではなく、各区画線１０２に対応する点群として記録されている。一方、図４に示すように、道路地図情報は、絶対緯度経度座標系（ＸＹ座標系）における区画線１０２や路側物などのオブジェクトの輪郭の位置情報として構成され、道路地図情報における各区画線１０２は、単一のオブジェクトとして記録されている。

自車位置認識部１３は、地図生成部１７による地図生成処理と並行して、自車位置推定処理を行う。すなわち、外界認識部１４により外部センサ群１としてのライダを用いて認識された点群と、点群地図情報（高精度地図情報）に含まれる点群とを照合し、照合結果に基づいて自車位置を推定する。あるいは、外部センサ群１としてのカメラを用いて認識された区画線１０２や路側物などのオブジェクトの輪郭と、道路地図情報（高精度地図情報）に含まれる区画線１０２や路側物などのオブジェクトの輪郭とを照合し、照合結果に基づいて自車位置を推定する。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。

本実施形態に係る地図生成装置の構成について説明する。図５は、本実施形態に係る地図生成装置により想定される車両１０１の走行シーンの一例を示す図であり、図１と同様、車両１０１が車線ＬＮを逸脱しないようにレーンキープ走行するシーンを示す。なお、以下では、点群地図情報が記憶部１２に記憶されているエリアを点群地図エリアＡＲａ、道路地図情報が記憶部１２に記憶されているエリアを道路地図エリアＡＲｂと称する。例えば、車両１０１側で生成された点群地図情報が内部地図情報として記憶部１２に記憶され、車車間通信により他の自動運転車両から取得された道路地図情報が外部地図情報として記憶部１２に記憶されているものとする。

各地図情報には、その地図を生成したときの絶対緯度経度の測定誤差などに起因して、固有の誤差が含まれる。このため、図５に示すように、自車位置認識部１３により点群地図情報に基づいて認識される自車位置Ｐａと、道路地図情報に基づいて認識される自車位置Ｐｂとは、一致しないことがある。この場合、自車位置認識部１３による自車位置の認識に用いられる地図情報が切り替わるタイミングで自車位置Ｐａ，Ｐｂの認識結果にばらつきが生じる。

このように自車位置の認識結果にばらつきがある状態で点群地図エリアＡＲａと道路地図エリアＡＲｂとの境界領域を自動運転モードで走行すると、車両１０１の円滑な走行制御を行うことが困難となるおそれがある。例えば、自車位置の認識結果のばらつきが車両１０１の進行方向に生じ、地図情報が切り替わるタイミングで自車位置が進行方向後方の点Ｐａから進行方向前方の点Ｐｂに切り替わると、走行計画に対して車両１０１が進み過ぎたように誤認される。この場合、車両１０１が急減速あるいは急制動し、車両１０１の乗員や周辺車両に違和感を与えるおそれがある。

同様に、自車位置の認識結果のばらつきが車両１０１の進行方向の逆方向に生じると、走行計画に対して車両１０１が遅れているように誤認され、車両１０１が急加速するおそれがある。また、自車位置の認識結果のばらつきが車両１０１の車幅方向に生じると、車両１０１が目標軌道１１０を逸脱しているように誤認され、車両１０１が急旋回するおそれがある。

そこで本実施形態では、複数の地図の固有の誤差を地図同士の相対的な位置関係として把握し、自車位置の認識結果にばらつきが生じないよう、複数の地図を正確に結合する。すなわち、複数の地図を予め正確に結合しておくことで、車両位置の認識結果のばらつきを解消し、複数の地図の境界領域を走行する際に円滑な走行制御を行うことができるよう、以下のように地図生成装置を構成する。

図６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、図２の車両制御システム１００の一部を構成する。図６に示すように、地図生成装置５０は、コントローラ１０と、外部センサ群１と、測位ユニット４とを有する。図６のコントローラ１０は、演算部１１の地図生成部１７（図２）が担う機能的構成として、区画線認識部１７ａと、地図情報更新部１７ｂとを有する。図６の記憶部１２には、点群地図エリアＡＲａの点群地図情報と道路地図エリアＡＲｂの道路地図情報とが、予め記憶される。

区画線認識部１７ａは、記憶部１２に記憶された点群地図情報（図３）に基づいて、区画線１０２の位置を認識する。より具体的には、先ず、点群地図情報に含まれる点群の位置情報に基づいて、ＸＹ平面上の路面１０４に相当する点群を抽出する。次いで、点群地図情報に含まれる点群の反射強度の情報に基づいて、抽出された路面１０４に相当する点群のうち反射強度が所定強度以上の点群を区画線１０２として認識する。白線などの区画線１０２に対応する点群の反射強度は、区画線１０２以外の路面１０４に対応する点群の反射強度よりも高いため、これらを識別するための適宜な反射強度の閾値を予め設定しておくことで、区画線１０２に対応する点群を抽出することができる。

図７は、地図情報更新部１７ｂによる地図情報の更新について説明するための図である。図７に示すように、地図情報更新部１７ｂは、区画線認識部１７ａにより抽出された区画線１０２に対応する点群を包囲する輪郭線を、区画線１０２の輪郭に対応する区画線オブジェクト１０２ａとして、その位置情報を点群地図情報に付加する。すなわち、点群地図に、区画線１０２に対応する点群を包囲する区画線オブジェクト１０２ａを重畳し、記憶部１２に記憶された点群地図情報を更新する。

さらに、地図情報更新部１７ｂは、記憶部１２に記憶された点群地図情報と道路地図情報とに基づいて、点群地図と道路地図とを結合するように、記憶部１２に記憶された点群地図情報および道路地図情報の少なくとも一方を更新する。より具体的には、点群地図上の区画線オブジェクト１０２ａと道路地図上の区画線１０２とが円滑に接続されるように、必要に応じて、いずれかの地図情報の絶対緯度経度を補正し、地図情報を更新する。例えば、絶対緯度経度座標系における一方の地図の並進移動量と、その地図の基準点を中心とする回転移動量とを決定することで地図情報を補正する。

このように、点群地図上の区画線オブジェクト１０２ａと道路地図上の区画線１０２とが円滑に接続されるように地図情報を補正することで、各地図に含まれる固有の誤差にかかわらず、点群地図と道路地図とを正確に結合することができる。これにより自動運転モードでの走行制御に用いる複数の地図が予め正確に結合され、地図情報が切り替わるタイミングで生じる自車位置Ｐａ，Ｐｂの認識結果のばらつき（図５）が解消し、複数の地図の境界領域を走行する際に円滑な走行制御を行うことができる。

なお、記憶部１２に記憶された更新後の地図情報は、車車間通信により他の自動運転車両に送信されてもよく、車両１０１の外部に設けられた地図情報管理サーバなどに送信されてもよい。この場合、車両１０１側で生成された内部地図情報を有効な態様で共有することができる。

図８は、図６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、例えば車両１０１側で新たな内部地図情報が生成され、あるいは車両１０１の外部から新たな外部地図情報が取得され、記憶部１２に新たな高精度地図情報が記憶されると、開始される。先ずステップＳ１で、記憶部１２に記憶された高精度地図情報を読み込み、互いに隣接する点群地図エリアＡＲａ、道路地図エリアＡＲｂの点群地図情報、道路地図情報の有無を判定する。ステップＳ１で肯定されるとステップＳ２に進み、否定されると処理を終了する。

ステップＳ２では、記憶部１２に記憶された点群地図情報に基づいて、点群地図エリアＡＲａの点群から路面１０４に対応する点群を抽出する。次いでステップＳ３で、ステップＳ２で抽出された路面１０４に対応する点群から区画線１０２に対応する点群を抽出する。次いでステップＳ４で、ステップＳ３で抽出された区画線１０２に対応する点群を包囲する区画線オブジェクト１０２ａを生成する。次いでステップＳ５で、点群地図に区画線オブジェクト１０２ａを重畳して記憶部１２に記憶された点群地図情報を更新する。次いでステップＳ６で、点群地図上の区画線オブジェクト１０２ａと道路地図上の区画線１０２とが円滑に接続されるように点群地図と道路地図とを結合し、記憶部１２に記憶された地図情報を更新して処理を終了する。

このように、点群地図上の区画線オブジェクト１０２ａと道路地図上の区画線１０２とが円滑に接続されるように、必要に応じて地図情報を補正し、更新することで、点群地図と道路地図とを正確に結合することができる。また、点群地図と道路地図とを予め正確に結合しておくことで、点群地図エリアＡＲａと道路地図エリアＡＲｂとの境界領域を自動運転モードで走行する際に円滑な走行制御を行うことができる。すなわち、自動運転モードでの走行制御に用いる複数の地図を予め正確に結合しておくことで、地図情報が切り替わるタイミングで生じる自車位置Ｐａ，Ｐｂの認識結果のばらつきを解消し、複数の地図の境界領域を走行する際に円滑な走行制御を行うことができる。

本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、点群地図エリアＡＲａにおける車両１０１の走行履歴情報と、点群地図エリアＡＲａに隣接する道路地図エリアＡＲｂにおける他の自動運転車両の走行履歴情報とに基づいて高精度地図情報を生成する地図生成部１７と、車両１０１の走行履歴情報に基づいて生成された内部地図情報（点群地図情報）と、他の自動運転車両の走行履歴情報に基づいて生成された外部地図情報（道路地図情報）とを記憶する記憶部１２と、点群地図と道路地図とを結合するように記憶部１２に記憶された点群地図情報および道路地図情報の少なくとも一方を更新する地図情報更新部１７ｂとを備える（図６）。

点群地図情報は、車両１０１により取得された対象物までの距離情報に基づいて認識された点群の位置情報を含む。道路地図情報は、他の自動運転車両により取得された画像情報に基づいて認識された区画線１０２の位置情報を含む。地図生成部１７は、記憶部１２に記憶された点群地図情報に基づいて区画線１０２の位置を認識する区画線認識部１７ａを有する（図６）。地図情報更新部１７ｂは、区画線認識部１７ａにより認識された区画線１０２の位置情報と、道路地図情報に含まれる区画線１０２の位置情報とに基づいて、点群地図と道路地図とを結合するように、記憶部１２に記憶された点群地図情報および道路地図情報の少なくとも一方を更新する。

すなわち、点群地図上で認識された区画線１０２に対応する区画線オブジェクト１０２ａと、道路地図上の区画線１０２とが円滑に接続されるように、必要に応じていずれかの地図情報を補正することで、点群地図と道路地図とを正確に結合することができる。このように、自動運転用の複数の地図を予め正確に結合しておくことで、地図情報が切り替わるタイミングで生じる自車位置の認識結果のばらつきを解消し、複数の地図の境界領域を自動運転モードで走行する際に円滑な走行制御を行うことができる。

（２）点群地図情報は、点群の反射強度の情報をさらに含む。区画線認識部１７ａは、点群地図情報に含まれる点群の位置情報に基づいて、路面１０４に相当する点群を抽出し、点群地図情報に含まれる点群の反射強度の情報に基づいて、抽出された点群のうち反射強度が所定強度以上の点群を区画線１０２として認識する。位置情報と反射強度の情報とを利用することで、ライダを用いて生成された点群地図情報に基づいて、区画線１０２を１つのオブジェクトとして認識することができる。

（３）地図情報更新部１７ｂは、さらに、点群地図情報に対し、区画線認識部１７ａにより認識された区画線１０２に対応する区画線オブジェクト１０２ａの位置情報を付加し、点群地図情報を更新する。すなわち、点群地図に区画線オブジェクト１０２ａを重畳し、記憶部１２に記憶された点群地図情報を更新する。このように点群地図情報そのものに区画線オブジェクト１０２ａの位置情報を付加しておくことで、例えば、その後に生成、取得される道路地図と点群地図とを結合することができる。

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、車両１０１側で生成された内部地図である点群地図と、車両１０１の外部から取得された外部地図である道路地図とを結合する例を説明したが、第１地図と第２地図とは、このようなものに限らない。例えば、車両１０１側で生成された内部地図である道路地図と、車両１０１の外部から取得された外部地図である点群地図とを結合してもよい。車両１０１側で分割して生成された複数の内部地図である点群地図と道路地図とを結合してもよい。車両１０１の外部から取得された複数の外部地図である点群地図と道路地図とを結合してもよい。また、車両１０１側で生成された内部地図と、車車間通信により他の自動運転車両から取得された外部地図とを結合する例を説明したが、クラウドサーバから配布される外部地図との結合を行ってもよい。

上記実施形態では、地図生成装置５０が車両制御システム１００の一部を構成する例を説明したが、地図生成装置は、このようなものに限らない。例えば、車両１０１の外部に設けられた地図情報管理サーバなどの一部を構成するものであってもよい。この場合、例えば各車両から取得した点群地図と道路地図とをサーバ側で結合する。

上記実施形態では、図５などで点群地図と道路地図とのずれが平面上に生じる例を説明したが、点群地図と道路地図とのずれが高さ方向に生じる場合についても同様の手法を適用することができる。

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１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。

１ 外部センサ群、４ 測位ユニット、１０ コントローラ、１１ 演算部、１２ 記憶部、１３ 自車位置認識部、１４ 外界認識部、１５ 行動計画生成部、１６ 走行制御部、１７ 地図生成部、５０ 地図生成装置、１７ａ 区画線認識部、１７ｂ 地図情報更新部

Claims (2)

1. 第１エリアにおける第１車両の第１走行履歴と、前記第１エリアに隣接する第２エリアにおける第２車両の第２走行履歴と、に基づいて地図を生成する地図生成部と、
   前記第１走行履歴に基づいて生成された第１地図の情報と、前記第２走行履歴に基づいて生成された第２地図の情報と、を記憶する記憶部と、
   前記第１地図と前記第２地図とを結合するように、前記記憶部に記憶された前記第１地図および前記第２地図の少なくとも一方の情報を更新する地図情報更新部と、を備え、
   前記第１地図の情報は、前記第１車両により取得された対象物までの距離情報に基づいて認識された点群の位置情報および反射強度の情報を含み、
   前記第２地図の情報は、前記第２車両により取得された画像情報に基づいて認識された区画線の位置情報を含み、
   前記地図生成部は、
   前記記憶部に記憶された前記第１地図の情報に含まれる前記点群の位置情報に基づいて、路面に相当する点群を抽出し、前記点群の反射強度の情報に基づいて、抽出された点群のうち反射強度が所定強度以上の点群を前記区画線として認識することで、前記区画線の位置を認識する区画線認識部を有し、
   前記地図情報更新部は、前記区画線認識部により前記区画線として認識された点群を包囲する区画線オブジェクトを生成し、生成された前記区画線オブジェクトの位置情報と、前記第２地図の情報に含まれる前記区画線の位置情報とに基づいて、前記第１地図上の区画線オブジェクトと前記第２地図上の区画線とが円滑に接続されるように、前記記憶部に記憶された前記第１地図および前記第２地図の少なくとも一方の情報を更新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、
   前記地図情報更新部は、さらに、前記第１地図の情報に対し、前記区画線オブジェクトの位置情報を付加し、前記第１地図の情報を更新することを特徴とする地図生成装置。

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