WO2018061082A1 - 走行軌道生成装置、走行軌道生成方法、走行軌道生成プログラム、及び、記録媒体 - Google Patents

走行軌道生成装置、走行軌道生成方法、走行軌道生成プログラム、及び、記録媒体 Download PDF

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traveling
road
track
lanes
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PCT/JP2016/078415
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English (en)
French (fr)
Inventor
新太郎 大崎
哲二 柳澤
山本　真
Original Assignee
株式会社トヨタマップマスター
アイサンテクノロジー株式会社
株式会社三英技研
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems

Definitions

  • the present invention relates to a traveling track generation device, in particular, a traveling track generation device that determines a traveling route based on node information and link information, a traveling track generation method, a traveling track generation program, and a recording medium.
  • traveling track when a plurality of traveling lanes separated by lanes exist in parallel, such as a highway or a national road, the curvature is large between the inside and the outside even if it is a curve on the same road It is different.
  • traveling lanes generally referred to as two lanes on one side
  • one side of one traveling lane is a traveling lane on which an oncoming vehicle travels or a separation zone exists.
  • one side of the other travel lane may be a sidewalk or a road shoulder. Therefore, the track actually traveled by these surrounding road environments (hereinafter referred to as “traveling track”) often differs in units of lanes.
  • the present invention provides a traveling track generation device capable of providing an optimum traveling track for each traveling lane, a traveling track generation method, a traveling track generation program, and a recording medium in order to solve the problems as described above.
  • the purpose is to
  • a road definition information for defining a road itself including a travel lane divided by one or more lanes, and the same direction defined by the road definition information.
  • the storage unit for storing node information and link information for each traveling lane traveling, and the determination unit for determining track information on the traveling route for each traveling lane based on the node information and the link information,
  • the unit refers to the road definition information and determines that there is a determination unit that determines whether a plurality of travel lanes exist on the road corresponding to the track information and the determination unit determines that the plurality of travel lanes exist
  • a track information correction unit that corrects track information for each traveling lane based on road definition information and node information and link information.
  • FIG. 1 It is a block diagram of a traveling track generation device.
  • A) is explanatory drawing which shows the example of correction
  • (B) is explanatory drawing expanded in the state which substituted the part enclosed with the ellipse of (A) to a straight line.
  • generation apparatus It is a flowchart of the main control routine in a traveling track generation device. It is a flowchart of the correction
  • the traveling track generation device described as the present embodiment is applied to a navigation system for a vehicle.
  • a navigation system etc. for vehicles using portable terminals, such as a smart phone and a tablet terminal.
  • the navigation system 1 stores a program related to the navigation system including the present invention processed by the control unit 10, and also includes a road including traveling lanes divided by one or more lanes. It includes a storage unit 11 that stores road definition information for defining itself, and node information and link information for each traveling lane traveling in the same direction defined by the road definition information.
  • the road definition information for defining the road itself including one or more lanes stored in the storage unit 11 is a white line or the like displayed on the road surface by a solid line or a broken line or the like for dividing the road into a plurality of traveling lanes. It is information that defines a road itself including a lane (line segment), a road shoulder, a guardrail, a fence, a median, and the like, and a traveling lane. That is, in the navigation system 1, the road definition information includes information on a plurality of traveling lanes on the same road, in addition to information such as road width necessary for normal road display on a display screen such as a liquid crystal display.
  • the road information stored in the storage unit 11 includes node information and link information for each traveling lane which approximates the shape of each road as much as possible to the actual road shape.
  • node information and link information for each traveling lane traveling in the same direction means that the traveling lane such as the right-turn lane is not included as a correction target of track information to be described later. It does not mean that the information and the link information are not stored in the storage unit 11.
  • the road information means including road definition information on the road defined by these traveling lanes and road segments.
  • the road information may include, for example, facility information related to various facilities that can be used as setting of a destination or marking during guidance regardless of public or private.
  • the various information can be added, updated, or deleted in the storage unit 11 via the control unit 10 by manual operation / input by the operation of the input unit 12 or automatic acquisition by the update information acquisition unit 13.
  • the storage unit 11 may be a recording medium configured by a memory circuit provided in a navigation device as a vehicle-mounted device, or a recording medium or a CD configured by a removable memory circuit read by a reading device provided in the navigation device.
  • -A storage medium such as a ROM or a DVD-ROM may be used.
  • the control unit 10 acquires, for example, road condition information that is the latest road condition such as VICS (registered trademark) information from the road condition reception unit 14 .
  • the control unit 10 acquires current position information of the vehicle, such as a global positioning system (GPS), a gyro sensor, a beacon, etc., from the position information acquisition unit 15.
  • GPS global positioning system
  • the control unit 10 acquires road environment information not included in the update information of road construction, an accident, an oncoming vehicle, etc. from the road environment acquiring unit 16 such as an on-vehicle camera or various sensors.
  • control unit 10 acquires, for example, information on the current vehicle traveling state from the steering angle sensor 17 on steering operation and the acceleration sensor 18 on accelerator pedal operation. These various information can also be used as, for example, data for automatic driving control by the advanced driving support system 20 via the engine control unit (ECU) 19.
  • ECU engine control unit
  • the control unit 10 searches the search unit 21 for route information from the current position to the destination from the road information stored in the storage unit 11 Let The searched route information (not limited to one route such as expressway use or general road use) is displayed on a monitor 22 such as a liquid crystal display (not shown) to allow the user to specify the route.
  • a monitor 22 such as a liquid crystal display (not shown) to allow the user to specify the route.
  • the control unit 10 causes the determination unit 23 to determine track information on the traveling route for each traveling lane based on the node information and link information stored in the storage unit 11 corresponding to the specified route.
  • the determination unit 23 refers to the road definition information stored in the storage unit 11 to make the determination unit 23A determine whether or not a plurality of traveling lanes exist on the road corresponding to the track information, and then the determination unit When it is determined by 23A that a plurality of traveling lanes exist, the trajectory information correction unit 23B corrects the trajectory information for each traveling lane based on the road definition information and the node information and the link information stored in the storage unit 11.
  • the navigation system 1 travels in the same direction defined by the road definition information for defining the road itself including the travel lane divided by one or more lanes to achieve the above purpose.
  • Storage unit 11 for storing node information and link information for each traveling lane, and determination unit 23 for determining track information on a traveling route for each traveling lane based on the node information and link information stored in the storage unit 11
  • the determination unit 23 refers to the road definition information to determine whether or not a plurality of travel lanes exist on the road corresponding to the track information, and a plurality of travels in the determination unit 23A.
  • a track for each traveling lane is based on the road definition information stored in the storage unit 11 and the node information and the link information. It has a track information correction unit 23B for correcting the distribution, the function as by running track generator.
  • the determination unit 23 including the determination unit 23A and the track information correction unit 23B causes the determination unit 23A to determine whether the road is a curved road having a plurality of traveling lanes.
  • the determination unit 23 determines that the determination unit 23A is a curved road having a plurality of traveling lanes L1, L2, and L3, as illustrated in FIG. 2A, the traveling lanes L1 and L2 are different.
  • Trajectory information is corrected by the trajectory information correction unit 23B so as to be a suitable trajectory (indicated by line segments C1, C2, C3 of thick dashed dotted lines in the drawing).
  • trajectory information C1 corrected so as to be positioned outside the trajectory information O1 near the top of the curve Generate
  • the center traveling lane L2 as shown in FIG.
  • trajectory information C2 is generated in which correction is made to be positioned near or outside the trajectory information O2 near the curve apex.
  • trajectory information C3 is generated in which correction is made to be positioned inside the trajectory information O3 near the top of the curve.
  • the track information correction unit 23B generates track information C1, C2, and C3 to which different (including the same case as a correction) correction is added for each of the traveling lanes L1, L2, and L3. Depending on the curvature of the curve, the surrounding environment, etc., as a result of the correction, the result may be the same as the trajectory information O1, O2, O3 before correction.
  • correction examples are merely examples, and do not necessarily indicate the actual correction state.
  • the correction example described above not only generates trajectory information C1, C2 and C3 obtained by adding correction to a point where the vehicle passes through the vicinity of the vertex of the curve shown in FIG.
  • “change the curvature” basically refers to trajectory information C1, C2 and C3 which is corrected based on the trajectory information O1, O2 and O3 and the load applied to the occupant when the vehicle passes.
  • the determination unit 23 determines by the determination unit 23A whether or not the guardrail R or the central separation zone M exists as road definition information in each traveling lane L1, L2, L3. For the travel lane (for example, travel lanes L1 and L3) in which the guardrail R and the central separation zone M are present, the track information O1 and O3 taking these into consideration further outside the occupants.
  • the trajectory information correction unit 23B corrects the trajectory information C1 and C3 corrected so as to be a suitable trajectory in which the direction load is relaxed.
  • the determination unit 23 responds, for example, to the traveling speed acquired from the acceleration sensor 18 and the condition of the road surface environment (eg, wet by rain) acquired from the road condition reception unit 14. It is also possible to make the trajectory information correction unit 23B correct the plurality of trajectory information C21, C22, and C23 that have been corrected. In FIG. 4, for convenience of explanation, only the traveling lane L2 is shown.
  • the travel track generation device is the same as the road definition information for defining the road itself including the travel lane divided by one or more lanes and the road definition information.
  • a storage unit 11 for storing node information and link information for each traveling lane traveling in a direction, and a determination unit 23 for determining track information on a traveling route for each traveling lane based on the node information and the link information
  • the determination unit 23 refers to the road definition information to determine whether or not a plurality of traveling lanes exist on the road corresponding to the track information, and the plurality of traveling lanes exist in the determination unit 23A.
  • a track information correction unit 23B that corrects the track information for each traveling lane based on the road definition information, the node information, and the link information when it is determined that By providing, to provide an optimum running path for each lane.
  • the storage unit 11 travels in the same direction according to road definition information (information defining the road itself including the guard rail R etc.) including one or more lanes (white line etc.) in advance (right-turn lane etc. are not controlled) It is assumed that the latest road information including node information and link information for each of the travel lanes L1, L2 and L3 is stored (step S1). In addition, information such as the current position at the time of traveling and the vehicle speed is sequentially acquired.
  • Step S1 As described above, in step S1, the control unit 10 stores road information in the storage unit 11 (including updating and the like), and shifts to step S2.
  • Step S2 the control unit 10 receives the setting input to the destination from the input operation of the input unit 12 by the user, and proceeds to step S3.
  • step S3 the control unit 10 acquires the current position of the vehicle from the position information acquisition unit 15, and proceeds to step S4.
  • the current position of the vehicle may be performed before step S2.
  • Step S4 the control unit 10 causes the searching unit 21 to search for a guide route from the current position to the destination, and the process proceeds to step S5.
  • Step S5 the control unit 10 determines whether or not the change of the guide route or the selection operation has been performed by the input operation of the input unit 12 by the user.
  • the control unit 10 has changed the guidance route, for example, a selection operation when searching and guiding a plurality of traveling routes and a re-searching operation for searching for a route different from the recommended traveling route. If it is determined, the process loops to step S4 to search for another guidance route.
  • the control unit 10 proceeds to step S6 when it is not determined that the guidance route has been changed, such as when there is an input operation related to the determination of the guidance route.
  • Step S6 the control unit 10 determines, for example, whether or not the advanced driving support section set in advance in a predetermined area of the expressway or the like is included in the guidance route. If the control unit 10 determines that the advanced driving support section is included in the guidance route, the control unit 10 proceeds to step S7 in order to utilize the track information for each traveling lane by the determination unit 23. When it is not determined that the advanced driving assistance section is included in the guidance route, the control unit 10 skips to step S8.
  • Step S7 the control unit 10 causes the determination unit 23 to execute a trajectory information determination routine including determination of trajectory information, and when this routine ends, the process proceeds to step S8.
  • the track information is determined based on the width center of the one-lane. If the road width is narrow (for example, 4 m or less) even if it is a one-way road or a bidirectional road, track information is determined centering on the road width.
  • track information is determined for each traveling lane centered on the lane width of each traveling lane.
  • the control unit 10 determines the track information. Accordingly, when determining the track information, the control unit 10 (determination unit 23) acquires the road width and the lane width from the road definition information. At this time, when the node information and the link information are at the road width center or the lane width center, the control unit 10 (determination unit 23) does not use the road definition information as the essential information.
  • Step S8 the control unit 10 performs a routine including a display information generation step of causing the monitor 22 to display map information and route guidance information based on the position of the vehicle currently traveling on the basis of the determined guidance route, for example. Execute until the destination is reached and end this routine.
  • Step S71 the determination unit 23 determines track information on the traveling route for each traveling lane in the guidance route based on the node information and the link information stored in the storage unit 11, and the determination unit 23A It is determined whether or not a plurality of traveling lanes exist on the road corresponding to the track information determined with reference to the stored road definition information, and the process proceeds to step S72. If the determination unit 23A determines that there are a plurality of traveling lanes, the process proceeds to step S72. If the determination unit 23A does not determine that there are a plurality of traveling lanes, the routine ends and correction of the track information is not performed.
  • step S72 the determination unit 23 causes the determination unit 23A to determine whether there is a curve road with reference to the node information and link information stored in the storage unit 11. If the determination unit 23 determines that the curved road is present, the determination unit 23 proceeds to step S73. If the determination unit 23 determines that the curve road is not present, the determination unit 23A ends this routine and does not correct the trajectory information.
  • step S73 the determination unit 23 refers to, for example, the node information and link information stored in the storage unit 11, and acquires the curvature of the curved road, and proceeds to step S74.
  • the determination unit 23 may calculate the curvature of the curve road with reference to the node information and the link information stored in the storage unit 11, or the curvature of the curve is included in the road definition information in units of traveling lanes. You may refer to it.
  • the determination unit 23A not only acquires the presence or absence of the curve or the curvature, but also from the traveling lane (including the traveling lane for oncoming vehicles) adjacent on the same road based on the node information and the link information. It may be determined at the same time whether the vehicle is a curve that easily protrudes, that is, whether the curvature of the curved road is large (a sharp curve with a small radius of curvature).
  • step S74 the determination unit 23 causes the trajectory information correction unit 23B to correct the trajectory information for each traveling lane based on the road definition information, the node information, and the link information stored in the storage unit 11, and ends this routine.
  • the correction includes the case where the correction is not made due to the surrounding environment or the like.
  • the track information correction unit 23B determines that the curve road is present by the determination unit 23A in step S72, the track information for each traveling lane is displayed at the entry point and exit point of the curve road (right • Left-hand) It can be corrected in consideration of the vehicle position and curvature.
  • the track information correction unit 23B can correct the track position so as to be the entry point and exit point where the curvature of the curve track in the same traveling lane L1, L2, L3 with respect to the curve road is changed.
  • the entry point and exit point, and the middle point (curve peak) are indicated by black points in FIGS. 2 and 3.
  • the other vehicle may move the curvature of the curve track in the same traveling lane L1, L2, L3 with respect to the curve road. Trajectory information can be corrected so that the entry point and exit point are changed so as not to go to the easy lane side.
  • the track information correction unit 23B does not overlap the corrected track information in the safe travel area set in advance according to the road definition information corresponding to the travel lanes L1, L2, L3 on both sides of each travel lane L1, L2, L3. Based on the limit value, it is possible to correct the track position so as to be the entry point and exit point where the curvature of the curve track in the same traveling lane L1, L2, L3 for the curve road is changed.
  • the safe travel area does not, of course, extend beyond the travel lane in which the host vehicle is traveling, but, for example, the host vehicle has a lane width according to the direction of the curve (right turn, left turn). It can be determined in consideration of various surrounding environments when approaching from the center to one side. Specifically, when the vehicle approaches one side from the center of the lane width, the surrounding environment existing on the approach side is the traveling lane in which the other vehicle travels in the same direction, and the other opposite in the opposite direction. It is assumed that the space is like a traveling lane on which a vehicle travels and a road shoulder. In addition to such spaces, it is assumed that there are objects such as guardrails, median dividers, walls such as private houses, and parks.
  • the safe travel area for example, by the distance between the door mirror of the own vehicle and the surrounding environment, etc. .
  • the separation distances do not have to be the same.
  • other vehicles are traveling in parallel in the traveling lane adjacent to the traveling lane where the own vehicle travels in the safe traveling region, or traveling adjacent to the traveling lane where the own vehicle travels
  • an oncoming vehicle is traveling in reverse on the lane, for example, a direction in which the distance from the other vehicle is greater than when the presence of the other vehicle is confirmed by the real-time image acquired from the on-vehicle camera
  • working area can be included.
  • the track information correction unit 23B stores the corrected track information in the storage unit 11 as part of the road information, so that it is not necessary to correct the track information after the next time.
  • the track information correction unit 23B performs track information based on the width center of the travel lanes L1, L2, and L3 set in advance for each of a plurality of travel lanes L1, L2, and L3 on the same curved road from the same or different entry points.
  • a plurality of trajectory information corrected so as to be a plurality of trajectory positions leading to the exit point is generated, and each of the corrected plurality of trajectory information is a part of road information corresponding to the same traveling lane L1, L2, L3. May be stored in the storage unit 11 as
  • the traveling track generation device has the effect of being able to provide an optimum traveling track for each traveling lane, and determines a traveling route based on node information and link information. It is useful to traveling track generation devices in general.

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Abstract

走行レーン毎に最適な走行軌道を提供することができる走行軌道生成装置を提供すること。　一つ以上の車線によって区画した走行レーンを含む道路そのものを画定するための道路画定情報と、前記道路画定情報によって画定した同一方向に走行する走行レーン毎のノード情報及びリンク情報と、を記憶する記憶部と、ノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の走行ルートに関する軌道情報を決定する決定部と、を備え、決定部は、道路画定情報を参照して軌道情報に対応した道路に複数の走行レーンが存在しているか否かを判定する判定部と、判定部で複数の走行レーンが存在していると判定した場合に、道路画定情報並びにノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の軌道情報を補正する軌道情報補正部と、を備える。

Description

走行軌道生成装置、走行軌道生成方法、走行軌道生成プログラム、及び、記録媒体
　本発明は、走行軌道生成装置、特に、ノード情報とリンク情報とに基づいて走行ルートを決定する走行軌道生成装置、並びに、走行軌道生成方法、走行軌道生成プログラム、及び、記録媒体に関する。
　従来から、車両用のナビゲーション装置には、現在位置情報と目的位置情報とに基づいて、走行ルートを算出する技術が周知である。
　また、このようなナビゲーション装置にあっては、例えば、カーブ走行の場合に、そのカーブ情報を取得し、車両の現在の速度等を考慮した走行状態を制御するものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２０１６－１０７７２２号公報 ＷＯ９８／０２３９１８号公報
　このような先行技術文献に開示の技術にあっては、走行中における現在の自車位置の走行先にカーブが存在している場合に、ヨーレートを制御したり（特許文献１参照）、道路情報の表示状態を変更したり（特許文献２参照）、するものである。
　一方、例えば、高速道路や国道等のように、車線で区切られた複数の走行レーンが並行して存在している場合に、同じ道路上のカーブであっても内側と外側とでは曲率は大きく異なる。また、例えば、一般に片側２車線と称する平行な走行レーンが２つ存在していた場合、一方の走行レーンの片側は対向車が走行する走行レーンであったり分離帯が存在したりする。同様に、他方の走行レーンの片側は歩道や路肩であったりする。したがって、これらの周辺道路環境によって実際に走行する軌道（以下、「走行軌道」と称する。）はレーン単位で異なることが多い。
　しかしながら、上述した各文献では、このような複数の走行レーンが存在している場合に、走行レーン毎に変化する走行軌道を考慮したものではなかった。
　本発明は、上述のような課題を解決するために、走行レーン毎に最適な走行軌道を提供することができる走行軌道生成装置、走行軌道生成方法、走行軌道生成プログラム、及び、記録媒体を提供することを目的とする。
　本発明に係る走行軌道生成装置は、上記目的を達成のため、一つ以上の車線によって区画した走行レーンを含む道路そのものを画定するための道路画定情報と、前記道路画定情報によって画定した同一方向に走行する走行レーン毎のノード情報及びリンク情報と、を記憶する記憶部と、ノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の走行ルートに関する軌道情報を決定する決定部と、を備え、決定部は、道路画定情報を参照して軌道情報に対応した道路に複数の走行レーンが存在しているか否かを判定する判定部と、判定部で複数の走行レーンが存在していると判定した場合に、道路画定情報並びにノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の軌道情報を補正する軌道情報補正部と、を備えるものである。
　本発明によれば、走行レーン毎に最適な走行軌道を提供することができる。
走行軌道生成装置のブロック図である。 （Ａ）は走行軌道生成装置による軌道情報の補正例を示す説明図、（Ｂ）は（Ａ）の楕円で囲った部分を直線に置き換えた状態で拡大した説明図、である。 走行軌道生成装置による周辺環境を考慮した軌道情報の補正例を示す説明図である。 走行軌道生成装置によって同一走行レーンに対して補正した複数の軌道情報の説明図である。 走行軌道生成装置におけるメイン制御ルーチンのフロー図である。 走行軌道生成装置における補正ルーチンのフロー図である。
　次に、本発明に係る一実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明において、本実施の形態として示す走行軌道生成装置は、車両用のナビゲーションシステムに適用したものである。なお、スマートフォンやタブレット端末等の携帯端末を用いた車両用としてナビゲーションシステム等に適用することも可能である。
　図１に示すように、本実施の形態に係るナビゲーションシステム１は、制御部１０で処理する本発明を含むナビゲーションシステムに関するプログラムを記憶するとともに、一つ以上の車線によって区画した走行レーンを含む道路そのものを画定するための道路画定情報と、道路画定情報によって画定した同一方向に走行する走行レーン毎のノード情報及びリンク情報と、を記憶する記憶部１１を含む。
　記憶部１１に記憶する一つ以上の車線を含む道路そのものを画定するための道路画定情報とは、道路を複数の走行レーンに区画するための実線や破線等で路面上に表示した白線等の車線（線分）の他、路肩・ガードレール・フェンス・中央分離帯等を含む道路そのもの及び走行レーンを画定する情報である。すなわち、ナビゲーションシステムに１において、道路画定情報とは、液晶表示器等の表示画面における通常の道路表示に必要な道路幅等の情報に加え、同一の道路における複数の走行レーンに対する情報を含む。記憶部１１に記憶する道路情報には、各道路の形状をできるだけ実際の道路形状と近似させた走行レーン毎のノード情報とリンク情報とを含む。
　また、同一方向に走行する走行レーン毎のノード情報とリンク情報とは、例えば、右折専用レーン等の走行レーンは、後述する軌道情報の補正対象として含まないことを意味し、右折専用レーンのノード情報及びリンク情報を記憶部１１に記憶していないということを意味するものではない。
　したがって、道路情報とは、これらの走行レーンや道路区画等によって規定される道路に関する道路画定情報を含むことを意味する。なお、道路情報には、例えば、公私を問わず目的地の設定や案内途中の目印等としても利用可能な各種施設等に関する施設情報も含ませることができる。そして、これらの各種情報は、入力部１２の操作による手動の操作・入力又は、更新情報取得部１３による自動取得により、制御部１０を介して記憶部１１に追加・更新・削除することができる。ここで、記憶部１１には、車載器としてのナビゲーション装置に設けたメモリ回路で構成した記録媒体でもよいし、ナビゲーション装置に設けた読取装置によって読み取る着脱可能なメモリ回路で構成した記録媒体やＣＤ－ＲＯＭ、又はＤＶＤ－ＲＯＭ等の記憶媒体であってもよい。
　ところで、制御部１０は、上述した更新情報取得部１３から更新情報を取得するほか、例えば、ＶＩＣＳ（登録商標）情報等の最新の道路状況である道路状況情報を道路状況受信部１４から取得する。制御部１０は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、ジャイロセンサ、ビーコン等による車両の現在位置情報を位置情報取得部１５から取得する。また、制御部１０は、道路工事、事故、対向車等の更新情報に含まれない道路環境情報を車載カメラや各種センサ等の道路環境取得部１６から取得する。また、制御部１０は、例えば、ステアリング操作に関する操舵角センサ１７やアクセルペダル操作に関する加速度センサ１８から現在の車両走行状態に関する情報を取得する。これらの各種情報は、例えば、エンジンコンロトールユニット（ＥＣＵ）１９を介して高度運転支援システム２０による自動運転制御用のデータとしても利用することができる。
　制御部１０は、例えば、入力部１２からの入力操作が目的地設定であった場合には、記憶部１１に記憶した道路情報から、現在位置から目的地までの経路情報を探索部２１に探索させる。探索した経路情報（高速道路利用や一般道利用など一つの経路に限定されない）は、液晶表示装置（図示せず）等のモニタ２２に表示させ、利用者に経路を特定させる。
　制御部１０は、特定した経路に対応する、記憶部１１に記憶したノード情報とリンク情報とに基づいて、走行レーン毎の走行ルートに関する軌道情報を決定部２３に決定させる。
　決定部２３は、記憶部１１に記憶した道路画定情報を参照して軌道情報に対応した道路に複数の走行レーンが存在しているか否かを判定部２３Ａに判定させたうえで、その判定部２３Ａによって複数の走行レーンが存在していると判定した場合に、記憶部１１に記憶した道路画定情報並びにノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の軌道情報を軌道情報補正部２３Ｂによって補正させる。
　このように、ナビゲーションシステム１は、上記目的を達成のため、一つ以上の車線によって区画した走行レーンを含む道路そのものを画定するための道路画定情報と、道路画定情報によって画定した同一方向に走行する走行レーン毎のノード情報及びリンク情報と、を記憶する記憶部１１と、記憶部１１に記憶したノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の走行ルートに関する軌道情報を決定する決定部２３と、を備え、決定部２３は、道路画定情報を参照して軌道情報に対応した道路に複数の走行レーンが存在しているか否かを判定する判定部２３Ａと、判定部２３Ａで複数の走行レーンが存在していると判定した場合に、記憶部１１に記憶した道路画定情報並びにノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の軌道情報を補正する軌道情報補正部２３Ｂと、による走行軌道生成装置としての機能を有している。
　ここで、判定部２３Ａと軌道情報補正部２３Ｂとを備える決定部２３は、複数の走行レーンを有するカーブした道路であるか否かを判定部２３Ａにて判定させる。そして、決定部２３は、判定部２３Ａが複数の走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３を有するカーブした道路であると判定した場合には、図２（Ａ）に示すように、各走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３に対してレーン幅中央を基準として予め決定した軌道情報（図示細い二点鎖線の線分Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３で示す）に対して、例えば、乗員に対して外向きの荷重を緩和した好適な軌道となるように軌道情報を軌道情報補正部２３Ｂにて補正を加え（図示太い一点鎖線の線分Ｃ１、Ｃ２，Ｃ３で示す）させる。具体的には、カーブに対して外側の走行レーンＬ１の場合、図２（Ｂ）に示すように、カーブの頂点付近において軌道情報Ｏ１よりも外側に位置するように補正を加えた軌道情報Ｃ１を生成する。中央の走行レーンＬ２の場合、図２（Ｂ）に示すように、カーブの頂点付近において軌道情報Ｏ２とほぼ一致もしくはそれよりも外側に位置するように補正を加えた軌道情報Ｃ２を生成する。カーブに対して内側の走行レーンＬ３の場合、図２（Ｂ）に示すように、カーブの頂点付近において軌道情報Ｏ３よりも内側に位置するように補正を加えた軌道情報Ｃ３を生成する。このように、軌道情報補正部２３Ｂは、走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３ごとに、異なる（結果的に同じ場合を含む）補正を加えた軌道情報Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を生成する。なお、カーブの曲率や周辺環境等によっては、補正を加えた結果、補正前の軌道情報Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３と結果的に同じとなる場合もある。また、これらの補正例は一例であって、実際の補正状態を示すものとは限らない。また、上述した補正例は、図２（Ｂ）に示したカーブの頂点付近を自車が通過する地点に対して補正を加えた軌道情報Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を生成するだけでなく、カーブ道路に対する同一走行レーン内におけるカーブ軌道の曲率を変更した進入地点及び退出地点となるように補正を加えたカーブ全般に関する軌道情報Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を生成する。なお、「曲率を変更」とは、基本的には軌道情報Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３に基づいて自車が通過したときに乗員に加わる荷重よりも、補正を加えた軌道情報Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に基づいて自車が通過したときに乗員に加わる荷重が軽くなるように「曲率を緩く」することが基本であるが、道路画定情報等に基づいて周辺環境等を考慮した結果、「曲率をきつく」する場合、或は、曲率を変更しない場合を含む。
　この際、決定部２３は、図３に示すように、各走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３に、道路画定情報としてガードレールＲや中央分離帯Ｍが存在しているか否かを判定部２３Ａにて判定させ、ガードレールＲや中央分離帯Ｍが存在している走行レーン（例えば、走行レーンＬ１，Ｌ３）に対しては、これらを考慮した軌道情報Ｏ１，Ｏ３に対して、より一層乗員に対して外向きの荷重を緩和した好適な軌道となるように補正した軌道情報Ｃ１，Ｃ３となるように軌道情報補正部２３Ｂに補正させる。
　さらに、決定部２３は、図４に示すように、例えば、加速度センサ１８から取得した走行速度や道路状況受信部１４から取得した路面環境（例えば、雨天で濡れているなど）の状況に応じて補正した複数の軌道情報Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３となるように軌道情報補正部２３Ｂに補正させることも可能である。なお、図４においては、説明の便宜上、走行レーンＬ２に対してのみ図示している。
　このような基本構成において、本実施の形態に係る走行軌道生成装置は、一つ以上の車線によって区画した走行レーンを含む道路そのものを画定するための道路画定情報と、道路画定情報によって画定した同一方向に走行する走行レーン毎のノード情報及びリンク情報と、を記憶する記憶部１１と、ノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の走行ルートに関する軌道情報を決定する決定部２３と、を備え、決定部２３は、道路画定情報を参照して軌道情報に対応した道路に複数の走行レーンが存在しているか否かを判定する判定部２３Ａと、判定部２３Ａで複数の走行レーンが存在していると判定した場合に、道路画定情報並びにノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の軌道情報を補正する軌道情報補正部２３Ｂと、を備えることにより、走行レーン毎に最適な走行軌道を提供することにある。
　次に、このような基本構成において、決定部２３による具体的な軌道情報の決定から補正に至るルーチンを含む制御部１０の制御ルーチンを図５のフロー図に基づいて説明する。なお、記憶部１１には、予め一つ以上の車線（白線等）を含む道路画定情報（ガードレールＲ等を含む道路そのものを画定する情報）によって同一方向に走行する（右折レーン等は制御対象外とする）走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３ごとのノード情報及びリンク情報を含む最新の道路情報を記憶しているものとする（ステップＳ１）。また、走行時の現在位置や車速等の情報は逐次取得すものとする。
　（ステップＳ１）
　上述したように、ステップＳ１において、制御部１０は、記憶部１１に道路情報を記憶（更新等を含む）してステップＳ２へと移行する。
　（ステップＳ２）
　ステップＳ２において、制御部１０は、利用者による入力部１２の入力操作から目的地への設定入力を受け付け、ステップＳ３へと移行する。
　（ステップＳ３）
　ステップＳ３において、制御部１０は、位置情報取得部１５から自車両の現在位置を取得して、ステップＳ４へと移行する。なお、通常のナビゲーションシステムにおいては、走行中の入力操作は制限しているため、自車両の現在位置はステップＳ２の前で行ってもよい。
　（ステップＳ４）
　ステップＳ４において、制御部１０は、探索部２１に現在位置から目的地までの案内ルートを探索させ、ステップＳ５へと移行する。
　（ステップＳ５）
　ステップＳ５において、制御部１０は、利用者による入力部１２の入力操作により、案内ルートの変更や選択操作がなされたか否かを判定する。制御部１０は、例えば、複数の走行ルートを探索して案内している場合の選択操作や、推奨した走行ルートとは異なるルートを探索する再探索操作のように、案内ルートの変更がなされたと判定した場合にはステップＳ４へとループして他の案内ルートを探索する。制御部１０は、案内ルートの決定に関する入力操作があった場合など、案内ルートの変更がなされたと判定しなかった場合にはステップＳ６へと移行する。
　（ステップＳ６）
　ステップＳ６において、制御部１０は、案内ルート中に、例えば、高速道路の所定エリア等に予め設定した高度運転支援区間が含まれているか否かを判定する。制御部１０は、案内ルート中に高度運転支援区間が含まれていると判定した場合には、決定部２３による走行レーン毎の軌道情報を活用するために、ステップＳ７へと移行する。制御部１０は、、案内ルート中に高度運転支援区間が含まれていると判定しなかった場合には、ステップＳ８へとスキップする。
　（ステップＳ７）
　ステップＳ７において、制御部１０は、決定部２３によって軌道情報の決定を含む軌道情報決定ルーチンを実行させ、このルーチンが終了したら、ステップＳ８へと移行する。なお、この軌道情報とは、例えば、所謂片側１車線道路の場合、その片側車線の幅中心を基準として決定するものである。なお、一方通行道路、或は、双方向可能な道路であっても道路幅が狭い場合（例えば、４ｍ以下）には道路幅を中心に軌道情報を決定する。また、車線で区切られた走行レーンが複数存在する場合には、各走行レーンのレーン幅を中心に走行レーン毎に軌道情報を決定する。したがって、制御部１０（決定部２３）は、軌道情報を決定する場合には、道路幅やレーン幅を道路画定情報から取得する。この際、ノード情報とリンク情報とが道路幅中心やレーン幅中心としている場合、制御部１０（決定部２３）は、道路画定情報は必須の情報としては使用しない。
　（ステップＳ８）
　ステップＳ８において、制御部１０は、決定した案内ルートにしたがって、例えば、モニタ２２に現在走行中の自車位置を基準とする地図情報やルート案内情報を表示させるといった表示情報生成ステップを含むルーチンを目的地に到達するまで実行し、このルーチンを終了する。
　次に、上述したステップＳ７における決定部２３の制御ルーチンを図６に基づいて説明する。
　（ステップＳ７１）
　ステップＳ７１において、決定部２３は、記憶部１１に記憶したノード情報とリンク情報とに基づいて案内ルート中の走行レーン毎の走行ルートに関する軌道情報を決定するとともに、判定部２３Ａにより記憶部１１に記憶した道路画定情報を参照して決定した軌道情報に対応した道路に複数の走行レーンが存在しているか否かを判定し、ステップＳ７２へと移行する。判定部２３Ａは、複数の走行レーンが存在していると判定した場合にはステップＳ７２へと移行する。判定部２３Ａは、複数の走行レーンが存在していると判定しなかった場合には、このルーチンを終了し、軌道情報の補正は行わない。
　（ステップＳ７２）
　ステップＳ７２において、決定部２３は、判定部２３Ａにより、記憶部１１に記憶したノード情報とリンク情報とを参照してカーブ道路が存在しているか否かを判定させる。決定部２３は、判定部２３Ａが、カーブ道路が存在していると判定した場合にはステップＳ７３へと移行する。決定部２３は、判定部２３Ａが、カーブ道路が存在していると判定しなかった場合には、このルーチンを終了し、軌道情報の補正は行わない。
　（ステップＳ７３）
　ステップＳ７３において、決定部２３は、例えば、記憶部１１に記憶したノード情報とリンク情報とを参照してカーブ道路の曲率を取得してステップＳ７４へと移行する。なお、決定部２３は、記憶部１１に記憶したノード情報とリンク情報とを参照してカーブ道路の曲率を算出してもよいし、道路画定情報にカーブの曲率を走行レーン単位で含ませておき、参照するようにしてもよい。この際、判定部２３Ａは、単にカーブの有無や曲率を取得するだけでなく、ノード情報とリンク情報とに基づいて同一道路中で隣接する走行レーン（対向車用の走行レーンを含む）から他車両がはみ出し易いカーブであるか否か、すなわち、カーブ道路の曲率が大きい（曲率半径が小さい急カーブ）であるか否かを同時に判定してもよい。
　（ステップＳ７４）
　ステップＳ７４において、決定部２３は、記憶部１１に記憶した道路画定情報並びにノード情報とリンク情報とに基づいて走行レーン毎の軌道情報を軌道情報補正部２３Ｂに補正させ、このルーチンを終了する。なお、補正とは、周辺環境等によって結果的にしない場合を含むものとする。
　具体的に、軌道情報補正部２３Ｂは、ステップＳ７２において判定部２３Ａによりカーブ道路が存在していると判定した場合には、走行レーン毎の軌道情報をカーブ道路の進入地点及び退出地点における（右寄り・左寄り）車両位置並びに曲率を考慮して補正することができる。
　また、軌道情報補正部２３Ｂは、カーブ道路に対する同一走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３内におけるカーブ軌道の曲率を変更した進入地点及び退出地点となるように軌道位置を補正することができる。なお、この進入地点と退出地点、及び中間地点（カーブ頂点）は図２，図３の黒点で示す。
　軌道情報補正部２３Ｂは、ステップＳ７３により、判定部２３Ａによって他車両がはみ出し易いと判定した場合には、カーブ道路に対する同一走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３内におけるカーブ軌道の曲率を、他車両がはみ出し易いレーン側に寄らないように変更した進入地点及び退出地点となるように軌道情報を補正することができる。
　軌道情報補正部２３Ｂは、各走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３の両側に各走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３に対応した道路画定情報に応じて予め設定した安全走行領域に補正後の軌道情報が重ならない限度値に基づいて、カーブ道路に対する同一走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３内におけるカーブ軌道の曲率を変更した進入地点及び退出地点となるように軌道位置を補正することができる。
　なお、安全走行領域とは、自車が走行している走行レーンからはみ出さないということは勿論であるが、例えば、カーブの方向（右曲がり・左曲がり）に応じて、自車がレーン幅中央から一方側に寄ったときの様々な周辺環境を考慮して決定することができる。具体的には、自車がレーン幅中心から一方側に寄ったときに、その寄った側に存在している周辺環境が、同方向に他車が走行する走行レーン、逆方向に対向する他車が走行する走行レーン、路肩、のような空間である場合が想定される。また、このような空間以外に、ガードレール・中央分離帯・民家等の壁・公園、のような物体が存在する場合が想定される。したがって、このような空間や物体に応じて、どれだけ自車が寄っても安全であるかを、例えば、自車のドアミラーと周辺環境との離間距離等により安全走行領域を決定することができる。なお、例えば、同じ空間や物体であっても、離間距離は同じとする必要はない。さらに、安全走行領域には、自車が走行する走行レーンに隣接する走行レーンを他車が並行して走行していると仮定した場合、或は、自車が走行する走行レーンに隣接する走行レーンを対向車が逆行して走行していると仮定した場合に、例えば、車載カメラから取得したリアルタイムの映像により、他車の存在を確認したときとには他車との離間距離が離れる方向で安全走行領域を補正する補正値等を含ませることができる。
　なお、軌道情報補正部２３Ｂは、補正後の軌道情報を道路情報の一部として記憶部１１に記憶しておくことにより、次回以降に補正を行う必要がなくなる。
　軌道情報補正部２３Ｂは、同一のカーブ道路における複数の走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３ごとに予め設定した走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３の幅中心を基準とする軌道情報を、同一又は異なる進入地点から退出地点に至る複数の軌道位置となるように補正した複数の軌道情報を生成するとともに、補正した複数の軌道情報の各々を、同一の走行レーンＬ１，Ｌ２，Ｌ３に対応した道路情報の一部として記憶部１１に記憶してもよい。
　以上説明したように、本発明に係る走行軌道生成装置は、走行レーン毎に最適な走行軌道を提供することができるという効果を有し、ノード情報とリンク情報とに基づいて走行ルートを決定する走行軌道生成装置全般に有用である。
　　１　走行軌道生成装置
　１１　記憶部
　２３　決定部
　　２３Ａ　判定部
　　２３Ｂ　軌道情報補正部

Claims (16)

  1. 　一つ以上の車線によって区画した走行レーンを含む道路そのものを画定するための道路画定情報と、前記道路画定情報によって画定した同一方向に走行する走行レーン毎のノード情報及びリンク情報と、を記憶する記憶部と、
    　前記ノード情報と前記リンク情報とに基づいて前記走行レーン毎の走行ルートに関する軌道情報を決定する決定部と、
    を備え、
    　前記決定部は、
    　前記道路画定情報を参照して前記軌道情報に対応した道路に複数の走行レーンが存在しているか否かを判定する判定部と、
    　前記判定部で複数の走行レーンが存在していると判定した場合に、前記道路画定情報並びに前記ノード情報と前記リンク情報とに基づいて前記走行レーン毎の前記軌道情報を補正する軌道情報補正部と、
    を備える走行軌道生成装置。
  2. 　前記判定部は、
    　前記ノード情報と前記リンク情報とを参照してカーブ道路が存在しているか否かを判定し、
    　前記軌道情報補正部は、
    　前記判定部によりカーブ道路が存在していると判定した場合に、前記走行レーン毎の軌道情報を前記カーブ道路の進入地点及び退出地点における車両位置並びに曲率を考慮して補正する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の走行軌道生成装置。
  3. 　前記軌道情報補正部は、
    　前記カーブ道路に対する同一走行レーン内におけるカーブ軌道の曲率を変更した進入地点及び退出地点となるように軌道位置を補正する、
    ことを特徴とする請求項２に記載の走行軌道生成装置。
  4. 　前記判定部は、
    　前記ノード情報と前記リンク情報とに基づいて同一道路中で隣接する走行レーンから他車両がはみ出し易いか否かを判定し、
    　前記軌道情報補正部は、
    　前記判定部によって他車両がはみ出し易いと判定した場合には、前記カーブ道路に対する同一走行レーン内におけるカーブ軌道の曲率を、前記他車両がはみ出し易いレーン側に寄らないように変更した進入地点及び退出地点となるように前記軌道情報を補正する、
    ことを特徴とする請求項２に記載の走行軌道生成装置。
  5. 　前記決定部は、
    　走行レーン単位で走行軌跡を表示部に表示させるための表示情報を生成する表示情報生成部に補正後の前記軌道情報を出力する、
    ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１の請求項に記載の走行軌道生成装置。
  6. 　一つ以上の車線によって区画した走行レーンを含む道路そのものを画定するための道路画定情報と、前記道路画定情報によって画定した同一方向に走行する走行レーン毎のノード情報及びリンク情報と、を記憶する記憶ステップと、
    　前記ノード情報と前記リンク情報とに基づいて前記走行レーン毎の走行ルートに関する軌道情報を決定する決定ステップと、
    を備え、
    　前記決定ステップは、
    　前記道路画定情報を参照して前記軌道情報に対応した道路に複数の走行レーンが存在しているか否かを判定する判定ステップと、
    　前記判定ステップで複数の走行レーンが存在していると判定した場合に、前記道路画定情報並びに前記ノード情報と前記リンク情報とに基づいて前記走行レーン毎の前記軌道情報を補正する軌道情報補正ステップと、
    を備える走行軌道生成方法。
  7. 　前記判定ステップは、
    　前記ノード情報と前記リンク情報とを参照してカーブ道路が存在しているか否かを判定し、
    　前記軌道情報補正ステップは、
    　前記判定ステップによりカーブ道路が存在していると判定した場合に、前記走行レーン毎の軌道情報を前記カーブ道路の進入地点及び退出地点における車両位置並びに曲率を考慮して補正する、
    ことを特徴とする請求項６に記載の走行軌道生成方法。
  8. 　前記軌道情報補正ステップは、
    　前記カーブ道路に対する同一走行レーン内におけるカーブ軌道の曲率を変更した進入地点及び退出地点となるように軌道位置を補正する、
    ことを特徴とする請求項７に記載の走行軌道生成方法。
  9. 　前記判定ステップは、
    　前記ノード情報と前記リンク情報とに基づいて同一道路中で隣接する走行レーン（対向車の走行レーンを含む）から他車両がはみ出し易いかいなかを判定し、
    　前記軌道情報補正ステップは、
    　前記判定ステップによって他車両がはみ出し易いと判定した場合には、前記カーブ道路に対する同一走行レーン内におけるカーブ軌道の曲率を、前記他車両がはみ出し易いレーン側に寄らないように変更した進入地点及び退出地点となるように前記軌道情報を補正する、
    ことを特徴とする請求項７に記載の走行軌道生成方法。
  10. 　前記決定ステップは、
    　走行レーン単位で走行軌跡を表示ステップに表示させるための表示情報を生成する表示情報生成ステップに補正後の前記軌道情報を出力する、
    ことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１の請求項に記載の走行軌道生成方法。
  11. 　コンピュータに、
    　一つ以上の車線によって区画した走行レーンを含む道路そのものを画定するための道路画定情報と、前記道路画定情報によって画定した同一方向に走行する走行レーン毎のノード情報及びリンク情報と、を記憶する記憶機能と、
    　前記ノード情報と前記リンク情報とに基づいて前記走行レーン毎の走行ルートに関する軌道情報を決定する決定機能と、
    　を実現させ、
    　前記決定機能は、
    　前記道路画定情報を参照して前記軌道情報に対応した道路に複数の走行レーンが存在しているか否かを判定する判定機能と、
    　前記判定機能で複数の走行レーンが存在していると判定した場合に、前記道路画定情報並びに前記ノード情報と前記リンク情報とに基づいて前記走行レーン毎の前記軌道情報を補正する軌道情報補正機能と、
    を実現させる走行軌道生成プログラム。
  12. 　前記判定機能は、
    　前記ノード情報と前記リンク情報とを参照してカーブ道路が存在しているか否かを判定し、
    　前記軌道情報補正機能は、
    　前記判定機能によりカーブ道路が存在していると判定した場合に、前記走行レーン毎の軌道情報を前記カーブ道路の進入地点及び退出地点における車両位置並びに曲率を考慮して補正する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の走行軌道生成プログラム。
  13. 　前記軌道情報補正機能は、
    　前記カーブ道路に対する同一走行レーン内におけるカーブ軌道の曲率を変更した進入地点及び退出地点となるように軌道位置を補正する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の走行軌道生成プログラム。
  14. 　前記判定機能は、
    　前記ノード情報と前記リンク情報とに基づいて同一道路中で隣接する走行レーン（対向車の走行レーンを含む）から他車両がはみ出し易いかいなかを判定し、
    　前記軌道情報補正機能は、
    　前記判定機能によって他車両がはみ出し易いと判定した場合には、前記カーブ道路に対する同一走行レーン内におけるカーブ軌道の曲率を、前記他車両がはみ出し易いレーン側に寄らないように変更した進入地点及び退出地点となるように前記軌道情報を補正する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の走行軌道生成プログラム。
  15. 　前記決定機能は、
    　走行レーン単位で走行軌跡を表示機能に表示させるための表示情報を生成する表示情報生成機能に補正後の前記軌道情報を出力する、
    ことを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか１の請求項に記載の走行軌道生成プログラム。
  16. 　請求項１１～１５のいずれか１の請求項に記載の経路案内ルート探索プログラムを記録した記録媒体。
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