WO2019189084A1 - 車両制御装置 - Google Patents

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WO2019189084A1 PCT/JP2019/012695 JP2019012695W WO2019189084A1 WO 2019189084 A1 WO2019189084 A1 WO 2019189084A1 JP 2019012695 W JP2019012695 W JP 2019012695W WO 2019189084 A1 WO2019189084 A1 WO 2019189084A1
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昭弘 川端
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • G09B29/106—Map spot or coordinate position indicators; Map reading aids using electronic means

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device that controls the operation of a vehicle.
  • the current position of the vehicle can be determined by specifying the current coordinates of the vehicle using, for example, GNSS (Global Navigation Satellite System), and further specifying the direction of the vehicle using a sensor.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the vehicle control device assists the driver in driving the vehicle, it may be useful to estimate which lane the vehicle is traveling on in addition to the vehicle position. For example, in a scene where a vehicle travels on an expressway, it is conceivable to provide driving assistance suitable for the type of road by distinguishing the main road and the branch road of the expressway.
  • Patent Document 1 discloses a technique for recognizing the position of a vehicle.
  • This document provides “a vehicle position recognition device that correctly maps and matches the current position of the host vehicle even when the road being traveled branches at a branch point.
  • the vehicle position recognition device includes a GPS sensor that receives a GPS signal, a vehicle position specifying unit that specifies the position of the vehicle based on the GPS signal received by the GPS sensor, and a map.
  • a map data storage unit that stores data, a determination necessary branch point approach determination unit that determines that the host vehicle approaches the determination branch point based on the map data stored in the map data storage unit, A radar device that measures the distance to a side object, and a branch that determines a branch point based on a measurement result measured by the radar device when the determination necessary branch point approach determination unit determines an approach to the determination branch point A determination unit.
  • Patent Document 2 discloses a technology related to car navigation.
  • the document “provides a navigation device that can correctly correct road data of a plurality of roads that run parallel to each other and then recognize the correct road when the vehicle travels along these roads.
  • the navigation device has a map information storage means 103 for storing road information, a position estimation means 111, a map matching means 112 for specifying a plurality of link candidate points, and a parallel running parallel to each other.
  • the parallel running path detecting means 121 for detecting each link of the running road, and for each link of the parallel running road detected by the parallel running path detecting means 121, either the running link where the vehicle is running or the parallel running link running parallel to the running link Based on the distance between the link candidate point corresponding to the travel link and the position of the vehicle estimated by the position estimation unit 111, Link position correction means 125 for determining the position correction amount of each node. Is disclosed (see summary).
  • the junction and the branch are included in the map data. It may not be described. Therefore, the possibility of erroneously recognizing the position of the vehicle in the vicinity of the junction path or the branch path is increased.
  • Patent Documents 1 and 2 describe a technique for recognizing a vehicle position at a branch point or a parallel road.
  • these conventional techniques have not necessarily provided a specific solution for the problem of erroneous recognition of the vehicle position in the vicinity of a road where no map data exists.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technology capable of accurately recognizing a vehicle position in the vicinity of a branch road or a combined flow path where no map data exists. To do.
  • the vehicle control device When the vehicle is traveling on a road not described in the map data, the vehicle control device according to the present invention is configured so that the vehicle is based on the positional relationship between the starting point of the junction path or the branch path and the vehicle position. Alternatively, it is determined whether or not the vehicle is traveling on a branch road.
  • the position of the vehicle can be accurately determined even when there is no map data of the combined flow path or the branch path.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle control device 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. It is an example of a main line and a branch road on a highway. It is an example of the main line of a highway and a combined flow path. It is an example of a three-dimensionally intersecting road. It is an example of the main line of a highway and a combined flow path.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle control device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the vehicle control device 100 is a device that controls the operation of the vehicle, and is mounted in the vehicle.
  • the vehicle control device 100 includes a calculation unit 110, a GNSS tuner 120, an acceleration sensor 130, a high-precision map 140, and an external environment recognition unit 150.
  • the calculation unit 110 includes an absolute position estimation unit 111, a relative position estimation unit 112, a road identification unit 113, and a lane determination unit 114.
  • the GNSS tuner 120 acquires the position coordinates of the vehicle from the GNSS system. Since this position coordinate is a position coordinate acquired without using the state of the vehicle itself or surrounding information, it may be called an absolute position.
  • the acceleration sensor 130 measures the acceleration of the vehicle.
  • the high-accuracy map 140 is map information with higher positional accuracy than the absolute position acquired by the GNSS tuner 120, and is stored in advance in a storage device included in the vehicle control device 100. For example, the coordinates of roads and lanes can be stored as the high-precision map 140.
  • the external world recognition unit 150 acquires information representing the state of the external world of the vehicle. For example, a surrounding image of the vehicle is acquired from a camera. You may acquire the acceleration of a vehicle, a vehicle speed, etc.
  • the absolute position estimation unit 111 estimates the current absolute position of the vehicle based on the absolute position coordinates acquired by the GNSS tuner 120.
  • the relative position estimation unit 112 estimates the relative position of the vehicle based on the absolute position using information such as the acceleration acquired by the acceleration sensor 130 and the vehicle speed of the vehicle. That is, the relative position represents a vehicle position with higher accuracy than the absolute position, and also has a role of complementing coordinates acquired intermittently via the GNSS.
  • the absolute position estimation unit 111 and the relative position estimation unit 112 estimate the direction in addition to the position of the vehicle.
  • the road specifying unit 113 uses the high-accuracy map 140 and the surrounding image of the vehicle to specify the road on which the vehicle is currently traveling (traveling road). Detailed procedures will be described later.
  • the lane determination unit 114 compares the absolute position and relative position of the vehicle with the high-accuracy map 140 to identify the lane in which the vehicle is currently traveling (traveling lane).
  • Figure 2 shows an example of a main road and a branch road on a highway.
  • Highways generally have a branch road that connects the main line to the general road.
  • the branch path In the vicinity of the connection point between the main line and the branch path (near the center in FIG. 2), the branch path coexists as a new lane in addition to the main line lane.
  • the main line has two lanes and the branch path has one lane.
  • the lane determination unit 114 determines which of the two lanes the vehicle 10 is traveling while the vehicle 10 is traveling on the main line, and which of the three lanes is traveling in the vicinity of the connection point. Determine whether you are doing. Since the branch road has only one lane, it can be said that when the vehicle 10 is traveling on the branch road, the lane determination unit 114 preferably regards that lane as the vehicle 10 traveling.
  • the high-accuracy map 140 can express road and lane coordinates by, for example, a network structure. That is, the high-precision map 140 describes roads and lanes by a set of nodes 141 and links 142. However, the high-accuracy map 140 may not describe information about the branch path coordinates. In the example shown in FIG. 2, the high-accuracy map 140 describes a link on the way from the main line to the branch road, but neither a link nor a node is described for other parts in the branch path.
  • Embodiment 1 proposes a technique for suppressing such erroneous recognition.
  • the road specifying unit 113 acquires the position and orientation of the vehicle 10 and inquires of the high-accuracy map 140 using the position and orientation, so that the road not described by the high-accuracy map 140 (that is, in FIG. 2). Whether or not the vehicle 10 is traveling toward the branch road) is repeatedly determined while the vehicle 10 is traveling.
  • the vehicle 10 determines that you are heading. Other appropriate methods may be used for determination.
  • Other methods for determining whether or not the vehicle 10 and the node 141 or the link 142 are close to each other include, for example, determining based on whether or not the sum of squares of the differences between the positions and directions is equal to or less than a predetermined threshold. Conceivable. For example, the difference between the position of the vehicle 10 and the position of the link 142 is squared, the difference between the direction of the vehicle 10 and the direction of the link 142 is squared, and the sum of these is compared with a predetermined threshold value. To do. Appropriate weights may be given when adding up.
  • the road identification unit 113 further determines whether or not the vehicle 10 has entered a branch road using the determination result by the lane determination unit 114. Specifically, based on the determination result by the lane determination unit 114, whether or not the vehicle 10 has changed from the main lane (center lane in FIG. 2) to the branch lane (left lane in FIG. 2). judge. When it is determined that the vehicle 10 is heading to the branch road and the lane is changed to the lane of the branch road, the road specifying unit 113 determines that the vehicle 10 is traveling on the branch road.
  • the lane determination unit 114 determines the traveling lane, whether or not a lane change has occurred using the surrounding image of the vehicle 10 together with the estimation results by the absolute position estimation unit 111 and the relative position estimation unit 112 as a reference.
  • a method such as determining whether or not is possible. For example, it is conceivable to determine the traveling lane using the type of lane marking of the lane in which the vehicle 10 is traveling. Other appropriate determination methods may be used.
  • the vehicle control apparatus 100 determines whether or not the vehicle 10 has made a lane change toward the branch road when the vehicle 10 is traveling toward the branch road not described in the high-precision map 140. By determining, it is determined whether or not the vehicle 10 is traveling on a branch road. As a result, even when the vehicle 10 is traveling on a branch road that is not described in the high-accuracy map 140, there is a possibility that the vehicle 10 may be erroneously recognized as traveling on the main line close to the branch road. Can be suppressed.
  • a method for suppressing erroneous recognition when the vehicle 10 heads from a main line to a branch road has been described. Similar misrecognition may also occur when the vehicle 10 merges from the merge path to the main line. Therefore, in the second embodiment of the present invention, a method for accurately specifying the road on which the vehicle 10 is traveling when the vehicle 10 merges from the merge path to the main line will be described.
  • the configuration of the vehicle control device 100 is the same as that of the first embodiment.
  • Fig. 3 shows an example of the main road and the junction of the expressway.
  • Highways generally have a junction that connects the main road to the main line. Similar to the branch path, in the vicinity of the connection point between the main line and the combined flow path (near the center in FIG. 3), the combined flow path coexists as a new lane in addition to the main line lane.
  • the main line has two lanes and the combined flow path has one lane.
  • the high-accuracy map 140 describes (i) a connection link 144 that connects the common channel and the main line, and (ii) a start node 143 of the connection link 144 (an end of the connection link 144 on the common channel side).
  • links and nodes are not described for the other parts in the combined flow path.
  • the road identification unit 113 and the lane determination unit 114 are more likely to erroneously determine the road and lane on which the vehicle 10 is traveling.
  • the combined flow path and the main line run side by side, and the coordinates of the main line described by the high-precision map 140 exist in the vicinity of the vehicle 10.
  • the possibility of erroneous recognition as the vehicle 10 ′ increases.
  • such erroneous recognition is suppressed by the following procedure.
  • Step 1 When the vehicle 10 is traveling on a road not described by the high-accuracy map 140, the vehicle 10 may be traveling on a road such as the joint path in FIG. Therefore, the road identification unit 113 starts the road determination procedure according to the second embodiment when the vehicle 10 is traveling on a road that is not described by the high-precision map 140. Whether or not the road is not described in the high-precision map 140 can be determined by comparing the estimation result of the position of the vehicle 10 by the absolute position estimation unit 111 and the relative position estimation unit 112 with the high-precision map 140.
  • a road that is not described by the high-precision map 140 is referred to as a joint path.
  • the road specifying unit 113 periodically searches, for example, at predetermined time intervals to determine whether or not the road described by the high-precision map 140 exists in the vicinity of the vehicle 10. Specifically, a nearby road is searched by comparing the current position and direction of the vehicle 10 with the position and direction of each road described by the high-precision map 140. When it is estimated that the vehicle 10 is traveling along the combined flow path, the road specifying unit 113 does not immediately consider the road as a traveling road, even if it finds a road in the vicinity, and performs the following procedure.
  • the road specifying unit 113 determines whether a road found in the vicinity extends in a direction opposite to the traveling direction of the vehicle 10. Specifically, the link structure on the high-accuracy map 140 of the found road may be traced in the direction opposite to the traveling direction. In this case, the high-accuracy map 140 is configured to follow the link structure. If the discovered road extends in the opposite direction, the road may be the main line in FIG. Therefore, in order to avoid misrecognition such as the vehicle 10 ′, the found road is discarded from the candidate roads. In other words, at this time, the traveling road is not specified.
  • the road specifying unit 113 determines whether or not the start point node 143 exists in the vicinity of the vehicle 10. Specifically, in the network structure described by the high-precision map 140, it is conceivable to search for a node that satisfies the following conditions in the vicinity of the current position of the vehicle 10: (i) On the high-precision map 140 (Ii) does not have any other links. (Ii) There is a link connected to another road (corresponding to the main line in FIG. 3) described in (1). This is because such a node is considered to correspond to the start point portion of the joint channel not described by the high-accuracy map 140. The road specifying unit 113 further determines whether or not the vehicle 10 is traveling along the joint path toward the start point node 143. This is because passing through the start point node 143 becomes a problem of the third embodiment described later.
  • Step 5 the road specifying unit 113 specifies the traveling road from the starting point node 143 and after (that is, nodes and links extending in the traveling direction of the vehicle 10 as viewed from the starting point node 143) Start processing. Until the vehicle 10 reaches the start point node 143, the process of specifying the traveling road is suspended.
  • the traveling road By specifying the traveling road in accordance with steps 1 to 4 above, the position of the vehicle 10 and the high accuracy only when the vehicle 10 is traveling after the start node 143 described by the high accuracy map 140.
  • the map 140 will be matched. Therefore, erroneous recognition like the vehicle 10 'can be suppressed.
  • Fig. 4 shows an example of a road that intersects three-dimensionally.
  • the intersecting road 200 extends as shown in FIG. 4, the intersecting road 200 exists on the same plane coordinates as the start point node 143 of FIG.
  • the road identification unit 113 finds the start point node 143, it may not be possible to determine which of the connection link 144 and the intersection road 200 extends from the start point node 143. In such a case, the road identification unit 113 compares the direction of the connection link 144 with the direction of the intersection road 200. If the direction of the intersection road 200 does not match the direction of the connection link 144, the road identification unit 113 is traveling on the intersection road 200. It can be excluded from road candidates. Thereby, it is possible to suppress erroneous recognition of the intersection road 200 as a traveling road.
  • the GNSS tuner 120 when the GNSS tuner 120 acquires the position of the vehicle 10 in the height direction and the high-precision map 140 describes the road structure in the height direction, the information is used to travel on the intersection road 200. It can also be excluded from candidates for middle roads. If the accuracy in the height direction of the GNSS tuner 120 is not sufficient, the method described in FIG. 4 may be used.
  • the vehicle 10 is traveling along a joint path that is not described in the high accuracy map 140, and the high accuracy map 140 describes the start point node 143 and the connection link 144.
  • the process for specifying the traveling road starts from the start node 143.
  • the vehicle control device 100 Even when the adjacent road is found in the vicinity of the vehicle 10, the vehicle control device 100 according to the second embodiment travels on the adjacent road if the adjacent road extends in the direction opposite to the traveling direction. Reserved to be identified as a middle road. Accordingly, it is possible to suppress erroneous recognition of an adjacent non-road adjacent to the combined flow path as a traveling road even at a location on the combined flow path and relatively far from the start point node 143.
  • Fig. 5 shows an example of the main road and the junction of the expressway.
  • the highway in FIG. 5 is the same as that shown in FIG. 3, but it is assumed that the vehicle 10 does not join the main line and passes through the start node 143.
  • the end of the connection link 144 (connection point between the combined flow path and the main line) is described as the end point node 145.
  • the road specifying unit 113 and the lane determining unit 114 may mistake the road and lane on which the vehicle 10 is traveling.
  • the possibility of judging increases. For example, at the position of the vehicle 10 in FIG. 5, the combined flow path and the main line run side by side, and the coordinates of the main line described by the high-precision map 140 exist in the vicinity of the vehicle 10.
  • the possibility of erroneous recognition as the vehicle 10 ′ increases. In the third embodiment, such erroneous recognition is suppressed by the following procedure.
  • the road specifying unit 113 determines whether or not the vehicle 10 is traveling on a road that is not described by the high-accuracy map 140 (hereinafter referred to as a joint path for convenience of description).
  • a specific determination method may be the same as step 1 in the second embodiment, for example.
  • the road specifying unit 113 determines whether or not the vehicle 10 has passed through both the start point node 143 and the end point node 145 when the vehicle 10 is traveling along the joint path. Specifically, by comparing the position of the vehicle 10 with the positions of the start node 143 and the end node 145, it can be recognized that the vehicle 10 has passed through these nodes. It can be identified by referring to the structure of the node and the link whether the start node 143 and the end node 145 have passed or other nodes. For example, a technique such as step 4 in the second embodiment may be used.
  • the road specifying unit 113 determines whether or not the vehicle 10 has traveled the connection link 144 when the vehicle 10 is traveling along the joint path and both the start point node 143 and the end point node 145 have passed. Whether or not the vehicle has traveled the connection link 144 can be determined by the following method, for example, but may be determined by using an appropriate method other than these. You may combine these methods.
  • the road identification unit 113 can acquire a surrounding image of the vehicle 10 and use the surrounding image to determine whether the vehicle 10 has traveled the connection link 144.
  • the main road of the expressway is installed on an overpass, and there is often a difference in height between the combined flow path and the main line. In this case, the combined flow path is uphill.
  • the road specifying unit 113 determines whether the vehicle 10 has traveled uphill based on the surrounding image. When traveling on an uphill, it can be estimated that the vehicle 10 traveled on the connection link 144. In addition, it is conceivable to determine whether or not the vehicle has traveled along the combined flow path by recognizing an image of a road sign indicating the combined flow path.
  • the coordinates of the high-accuracy map 140 include height information in addition to the plane coordinates (such as three-dimensional coordinates), the height information of the high-accuracy map 140 is collated at the time of traveling difference in elevation. By doing so, the determination accuracy can be improved.
  • the road specifying unit 113 can determine whether the vehicle 10 has traveled the connection link 144 according to the measurement result by the acceleration sensor 130. For example, when the time during which the pitch angle of the vehicle 10 is tilted in the upward direction continues for a predetermined threshold or more, it can be estimated that the vehicle 10 has traveled uphill. If the coordinates of the high-accuracy map 140 include the height information in addition to the plane coordinates (such as information related to the inclination), the height information of the high-accuracy map 140 is collated at the time of the elevation difference traveling determination. By doing so, the determination accuracy can be improved.
  • Step 3 Determination method 3
  • Other methods may be used as long as it can be determined whether or not the vehicle 10 has traveled the connection link 144.
  • the curvature of the road is determined based on the surrounding image and the azimuth change of the vehicle 10 (eg, yaw rate), and if the curvature is within a certain range, the vehicle 10 is connected to It may be determined that the vehicle has traveled on a branch / junction road.
  • the above determination methods may be combined.
  • Step 3 Supplement 1
  • This step is meaningful to be performed when the vehicle 10 is traveling in the extended portion of FIG. 5, that is, at a point in time after the vehicle 10 passes through the start point node 143 and the end point node 145.
  • the road specifying unit 113 determines that the vehicle 10 has passed the start point node 143 and the end point node 145, it is desirable to immediately perform this step.
  • Step 3 Supplement 2
  • the road specifying unit 113 may not be able to immediately specify which of these vehicles 10 has passed. In such a case, it is difficult to determine whether the vehicle 10 entered the main line and passed the end point node 145 or traveled on the combined flow path and passed the start point node 143. Therefore, the method of the third embodiment is useful. It is.
  • this step may be performed when the vehicle 10 passes at least one of these nodes. Further, this step may be repeated until a predetermined time elapses after passing through at least one of these nodes.
  • the combined flow path may be a downhill or a mixture of uphill and downhill, but even in this case, this step can be performed by the same method as described above. it can.
  • Other appropriate means may be combined, or other appropriate means may be used instead of the above method. For example, it is conceivable to determine whether or not the vehicle 10 has traveled the connection link 144 by receiving an appropriate signal from a roadside sensor arranged on the road side.
  • the road specifying unit 113 determines that the vehicle 10 is traveling on the main line when it is determined that the vehicle 10 has traveled the connection link 144, and the vehicle 10 when it is determined that the vehicle 10 has not traveled the connection link 144. Is determined to be traveling along the joint path.
  • the vehicle control apparatus 100 determines whether or not the vehicle 10 has passed at least one of the start point node 143 and the end point node 145, and if it is determined that the vehicle 10 has passed, the vehicle 10 is further connected. By determining whether or not the vehicle has passed the link 144, the traveling road is identified. Thereby, when the vehicle 10 passes the starting point node 143 of the combined flow path, it is possible to suppress erroneous recognition of the adjacent main line as a traveling road.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and includes various modifications.
  • the above embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the described configurations.
  • a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment.
  • the above-described configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be realized by hardware by designing a part or all of them, for example, with an integrated circuit.
  • Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.
  • Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card or an SD card.
  • the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
  • SYMBOLS 100 Vehicle control apparatus, 110: Calculation part, 111: Absolute position estimation part, 112: Relative position estimation part, 113: Road identification part, 114: Lane determination part, 120: GNSS tuner, 130: Acceleration sensor, 140: High Accuracy map

Abstract

本発明は、地図データが存在しない分岐路や合流路の周辺において、車両位置を正確に認識することができる技術を提供する。本発明に係る車両制御装置は、地図データに記述されていない道路を車両が走行している場合において、合流路や分岐路の始点と車両位置との間の位置関係に基づき、車両が合流路または分岐路を走行しているか否かを判定する。

Description

車両制御装置
　本発明は、車両の動作を制御する車両制御装置に関する。
　現在、車両を自動運転する技術が盛んに開発されている。自動運転においては、車両の現在位置を判定することが重要である。車両の現在位置は一般に、例えばＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）によって車両の現在座標を特定し、さらにセンサによって車両の方位を特定することにより、判定することができる。
　車両制御装置が運転者による車両運転を支援する際には、車両位置に加えて、車両が道路上のどのレーンを走行しているかを推定することが有用な場合がある。例えば車両が高速道路を走行する場面において、高速道路の本線と分岐路を区別し、道路種別に適した運転支援を提供することが考えられる。
　下記特許文献１は、車両の位置を認識する技術を開示している。同文献は、『走行中の道路が分岐点にて分岐しても、自車両の現在位置を正しくマップマッチングする車両位置認識装置を提供する。』ことを目的として、『本発明における車両位置認識装置は、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳセンサと、ＧＰＳセンサが受信したＧＰＳ信号を基に自車両の位置を特定する自車位置特定部と、地図データを記憶した地図データ記憶部と、地図データ記憶部に記憶された地図データに基づいて、自車両が要判定分岐点に接近することを判定する要判定分岐点接近判定部と、自車両の側方対象物までの距離を測定するレーダ装置と、要判定分岐点接近判定部が要判定分岐点への接近を判定したときに、レーダ装置によって測定された測定結果によって分岐点を判定する分岐判定部と、を備える。』という技術を開示している（要約参照）。
　下記特許文献２は、カーナビゲーションに関する技術を開示している。同文献は、『互いに並走する複数の道路の道路データを正しく補正し、次に車両がこれらの道路を走行したときに正しい走行道路を認識できるナビゲーション装置を提供する。』ことを課題として、『ナビゲーション装置は、道路情報を記憶する地図情報記憶手段１０３と、位置推定手段１１１と、複数のリンク候補点を特定するマップマッチング手段１１２と、互いに並走している並走路の各リンクを検出する並走路検出手段１２１と、並走路検出手段１２１により検出された並走路の各リンクについて、車両が走行している走行リンクまたは走行リンクに並走する並走リンクのいずれであるかをそれぞれ判定する走行リンク判定手段１２２と、走行リンクに対応するリンク候補点と位置推定手段１１１により推定された車両の位置との間の距離に基づいて、走行リンク及び並走リンクの各ノードの位置補正量を求めるリンク位置補正手段１２５とを備える。』という技術を開示している（要約参照）。
特開２０１４－２３８２９７号公報 特開２０１３－２３８５４４号公報
　自動運転やカーナビゲーションにおいては、ＧＮＳＳを介して自車位置を取得し、その自車位置を用いて地図データを照会することにより、自車が走行している道路やレーンを特定するのが一般的である。しかし例えば高速道路のように、一般道から本線に対して合流する合流路や、本線から一般道に対して分岐する分岐路を備えている道路においては、合流路や分岐路が地図データ内に記述されていない場合がある。したがって合流路や分岐路の近傍において、自車位置を誤認識する可能性が高まる。
　上記特許文献１～２は、分岐点や並走路において車両位置を認識する技術について記載している。しかしこれら従来技術は、地図データが存在しない道路の周辺において車両位置の誤認識が生じる課題については、必ずしも具体的な解決手段を提供するには至っていない。
　本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、地図データが存在しない分岐路や合流路の周辺において、車両位置を正確に認識することができる技術を提供することを目的とする。
　本発明に係る車両制御装置は、地図データに記述されていない道路を車両が走行している場合において、合流路や分岐路の始点と車両位置との間の位置関係に基づき、車両が合流路または分岐路を走行しているか否かを判定する。
　本発明に係る車両制御装置によれば、合流路や分岐路の地図データが存在しない場合であっても、車両の位置を正確に判定することができる。
実施形態１に係る車両制御装置１００の構成図である。 高速道路の本線と分岐路の例である。 高速道路の本線と合流路の例である。 立体的に交差する道路の例である。 高速道路の本線と合流路の例である。
　＜実施の形態１＞
  図１は、本発明の実施形態１に係る車両制御装置１００の構成図である。車両制御装置１００は、車両の動作を制御する装置であり、車両内に搭載されている。車両制御装置１００は、演算部１１０、ＧＮＳＳチューナ１２０、加速度センサ１３０、高精度地図１４０、外界認識部１５０を備える。演算部１１０は、絶対位置推定部１１１、相対位置推定部１１２、道路特定部１１３、レーン判定部１１４を有する。
　ＧＮＳＳチューナ１２０は、ＧＮＳＳシステムから車両の位置座標を取得する。この位置座標は車両自身の状態や周辺情報を用いずに取得した位置座標であるので、絶対位置と呼ぶ場合がある。加速度センサ１３０は車両の加速度を計測する。高精度地図１４０は、ＧＮＳＳチューナ１２０が取得する絶対位置よりも位置精度が高い地図情報であり、あらかじめ車両制御装置１００が備える記憶装置に格納されている。例えば道路やレーンの座標を高精度地図１４０として格納することができる。外界認識部１５０は、車両の外界の状態を表す情報を取得する。例えば車両の周辺画像をカメラから取得する。車両の加速度や車速などを取得してもよい。
　絶対位置推定部１１１は、ＧＮＳＳチューナ１２０が取得した絶対位置座標に基づき、車両の現在の絶対位置を推定する。相対位置推定部１１２は、加速度センサ１３０が取得した加速度や車両の車速などの情報を用いて、絶対位置を基準とする車両の相対位置を推定する。すなわち相対位置は、絶対位置よりも精度の高い車両位置を表すとともに、ＧＮＳＳを介して間欠的に取得する座標を補完する役割も有している。絶対位置推定部１１１と相対位置推定部１１２は、車両の位置に加えて方位も推定する。道路特定部１１３は、高精度地図１４０と車両の周辺画像を用いて、車両が現在走行している道路（走行中道路）を特定する。詳細手順については後述する。レーン判定部１１４は、車両の絶対位置および相対位置と高精度地図１４０を比較することにより、車両が現在走行しているレーン（走行中レーン）を特定する。
　図２は、高速道路の本線と分岐路の例である。高速道路は一般に、本線から一般道へ接続する分岐路を有している。本線と分岐路の接続点近傍（図２の中央付近）においては、本線のレーンに加えて分岐路が新たなレーンとして併存することになる。ここでは本線が２レーンを有し、分岐路が１レーンを有する例を示した。
　レーン判定部１１４は、車両１０が本線を走行している間は２レーンのうちいずれを車両１０が走行しているかを判定するとともに、接続点近傍においては３レーンのうちいずれを車両１０が走行しているかを判定する。分岐路は１レーンのみ有するので、車両１０が分岐路を走行しているとき、レーン判定部１１４はそのレーンを車両１０が走行しているものとみなすことが望ましいといえる。
　高精度地図１４０は、道路やレーンの座標を例えばネットワーク構造によって表現することができる。すなわち高精度地図１４０は、ノード１４１とリンク１４２の集合によって、道路やレーンを記述している。ただし高精度地図１４０は、分岐路の座標についての情報を記述していない場合がある。図２に示す例において高精度地図１４０は、本線から分岐路へ至る途中のリンクを記述しているが、分岐路内のその他部分についてはリンクもノードも記述していない。
　高精度地図１４０が記述していない道路を車両１０が走行しているとき、道路特定部１１３とレーン判定部１１４は、車両１０が走行している道路とレーンを誤判定する可能性が高まる。特に図２に示す車両１０の位置においては、分岐路と本線が並走しており、かつ高精度地図１４０が記述している本線の座標が車両１０の近傍に存在するので、本線上を走行する車両１０’として誤認識する可能性が高まる。本実施形態１は、このような誤認識を抑制する手法を提案する。
　高精度地図１４０が記述している道路から、高精度地図１４０が記述していない座標へ向かって車両１０が走行している場合、車両１０は本線から分岐路へ向かっていると推測される。そこで道路特定部１１３は、車両１０の位置と方位を取得するとともに、その位置と方位を用いて高精度地図１４０を照会することにより、高精度地図１４０が記述していない道路（すなわち図２の分岐路）へ向かって車両１０が走行しているか否かを、車両１０が走行している間に繰り返し判定する。例えばリンク１４２の方位と車両１０の方位との間の差分が所定閾値以下であるとともにリンク１４２の座標と車両１０の位置との間の差分が所定閾値以下である場合は、車両１０が分岐路へ向かっていると判定することができる。その他適当な手法を用いて判定してもよい。
　車両１０とノード１４１またはリンク１４２とが近接しているか否かを判定するその他手法としては、例えば位置および方位それぞれの差分の２乗和が所定閾値以下であるか否かに基づき判定するなどが考えられる。例えば、車両１０の位置とリンク１４２の位置との間の差分を２乗し、車両１０の方位とリンク１４２の方位との間の差分を２乗し、これらを合算した値を所定閾値と比較する。合算する際に適当な重みを付与してもよい。
　車両１０が分岐路へ向かっていると推測されるとしても、一時的に分岐路の方向を向いている可能性や、誤判定の可能性も考えられる。そこで道路特定部１１３はさらに、レーン判定部１１４による判定結果を用いて、車両１０が分岐路へ入ったか否かを判定する。
  具体的には、本線のレーン（図２の中央レーン）から分岐路のレーン（図２の左レーン）へ向かって車両１０がレーンチェンジしたか否かを、レーン判定部１１４による判定結果に基づき判定する。車両１０が分岐路へ向かっており、かつ分岐路のレーンへレーンチェンジしたと判定した場合、道路特定部１１３は車両１０が分岐路を走行しているものと判定する。
　レーン判定部１１４が走行レーンを判定する手法としては、絶対位置推定部１１１と相対位置推定部１１２による推定結果を基準としつつ、車両１０の周辺画像を併用して、レーン変更が発生したか否かを判定するなどの手法が考えられる。例えば車両１０が走行しているレーンの区画線の種別を用いて、走行レーンを判定することが考えられる。その他適当な判定手法を用いてもよい。
　＜実施の形態１：まとめ＞
  本実施形態１に係る車両制御装置１００は、高精度地図１４０が記述していない分岐路へ向かって車両１０が走行しているとき、車両１０が分岐路へ向かってレーンチェンジしたか否かを判定することにより、車両１０が分岐路を走行しているか否かを判定する。これにより、高精度地図１４０が記述していない分岐路を車両１０が走行しているときであっても、車両１０が分岐路に近接する本線を走行しているものとして誤認識する可能性を抑制することができる。
　＜実施の形態２＞
  実施形態１においては、車両１０が本線から分岐路へ向かうときにおける誤認識を抑制する手法について説明した。同様の誤認識は、車両１０が合流路から本線へ合流する際にも生じる可能性がある。そこで本発明の実施形態２では、車両１０が合流路から本線へ合流する際において、車両１０が走行している道路を正確に特定する手法を説明する。車両制御装置１００の構成は実施形態１と同様である。
　図３は、高速道路の本線と合流路の例である。高速道路は一般に、一般道から本線へ接続する合流路を有している。分岐路と同様に、本線と合流路の接続点近傍（図３の中央付近）においては、本線のレーンに加えて合流路が新たなレーンとして併存する。ここでは本線が２レーンを有し、合流路が１レーンを有する例を示した。
　本実施形態２において高精度地図１４０は、（ｉ）合流路と本線を接続する接続リンク１４４、（ｉｉ）接続リンク１４４の始点ノード１４３（接続リンク１４４の合流路側の端部）、を記述しているが、合流路内のその他部分についてはリンクもノードも記述していないものとする。
　このような合流路を車両１０が走行しているとき、道路特定部１１３とレーン判定部１１４は、車両１０が走行している道路とレーンを誤判定する可能性が高まる。例えば図３における車両１０の位置においては、合流路と本線が並走しており、かつ高精度地図１４０が記述している本線の座標が車両１０の近傍に存在するので、本線上を走行する車両１０’として誤認識する可能性が高まる。本実施形態２においては、以下の手順によりそのような誤認識を抑制する。
　（道路特定手順：ステップ１）
  高精度地図１４０が記述していない道路を車両１０が走行しているとき、車両１０は図３の合流路のような道路を走行している可能性がある。そこで道路特定部１１３は、高精度地図１４０が記述していない道路を車両１０が走行しているとき、本実施形態２に係る道路判定手順を開始する。高精度地図１４０が記述していない道路であるか否かは、絶対位置推定部１１１と相対位置推定部１１２による車両１０の位置についての推定結果を高精度地図１４０と比較することにより判定できる。以下では記載の便宜上、高精度地図１４０が記述していない道路のことを合流路と呼ぶ。
　（道路特定手順：ステップ２）
  道路特定部１１３は、高精度地図１４０が記述している道路が車両１０の近傍に存在しているか否かを、例えば所定時間間隔で周期的に探索する。具体的には、車両１０の現在位置および方位と高精度地図１４０が記述している各道路の位置および方位とを比較することにより、近傍の道路を探索する。道路特定部１１３は、車両１０が合流路を走行していると推定されるときは、近傍に道路を発見したとしても、直ちにその道路を走行中道路とみなさず、以下の手順を実施する。
　（道路特定手順：ステップ３）
  道路特定部１１３は、近傍に発見した道路が、車両１０の走行方向とは反対方向に延伸しているか否か判定する。具体的には、発見した道路の高精度地図１４０上におけるリンク構造を走行方向とは反対方向にたどればよい。なお、この場合における高精度地図１４０は、リンク構造をたどることができる構成とする。発見した道路が反対方向に延伸している場合、その道路は図３における本線である可能性がある。したがって車両１０’のような誤認識を回避するため、発見した道路を走行中道路の候補から破棄する。すなわちこの時点においては走行中道路を特定しない。
　（道路特定手順：ステップ４）
  道路特定部１１３は、始点ノード１４３が車両１０の近傍に存在するか否か判定する。
具体的には、高精度地図１４０が記述しているネットワーク構造のうち、車両１０の現在位置の近傍において、以下の条件を満たすノードを探索することが考えられる：（ｉ）高精度地図１４０上に記述されている他の道路（図３における本線に相当）に対して接続するリンク（図３における接続リンク１４４に相当）を有し、（ｉｉ）それ以外のリンクを有さない。このようなノードは、高精度地図１４０が記述していない合流路の始点部分に相当すると考えられるからである。道路特定部１１３はさらに、車両１０が始点ノード１４３に向かって合流路を走行しているか否かを判定する。始点ノード１４３を通過した場合は後述する実施形態３の問題となるからである。
　（道路特定手順：ステップ５）
  道路特定部１１３は、ステップ４において始点ノード１４３を発見した場合は、始点ノード１４３以降（すなわち始点ノード１４３から見て車両１０の進行方向に延伸したノードおよびリンク）から、走行中道路を特定する処理を開始する。車両１０が始点ノード１４３に到達するまでは、走行中道路を特定する処理を保留する。
　以上のステップ１～ステップ４にしたがって走行中道路を特定することにより、高精度地図１４０が記述している始点ノード１４３以降を車両１０が走行しているときに限り、車両１０の位置と高精度地図１４０をマッチングすることになる。したがって、車両１０’のような誤認識を抑制できる。
　図４は、立体的に交差する道路の例である。図４のように交差道路２００が延伸している場合、図３の始点ノード１４３と同じ平面座標上に交差道路２００が存在することになる。この場合、道路特定部１１３が始点ノード１４３を発見したとき、始点ノード１４３から延伸するのが接続リンク１４４と交差道路２００のいずれであるのか、判定できない可能性がある。そこでこのような場合、道路特定部１１３は、接続リンク１４４の方位と交差道路２００の方位を比較し、交差道路２００の方位が接続リンク１４４の方位と合致しなければ、交差道路２００を走行中道路の候補から除外することができる。これにより交差道路２００を走行中道路として誤認識することを抑制できる。
　図４において、ＧＮＳＳチューナ１２０が車両１０の高さ方向の位置を取得するとともに、高精度地図１４０が高さ方向の道路構造を記述している場合、これらの情報を用いて交差道路２００を走行中道路の候補から除外することもできる。ＧＮＳＳチューナ１２０の高さ方向における精度が充分でなければ、図４で説明した手法を用いればよい。
　＜実施の形態２：まとめ＞
  本実施形態２に係る車両制御装置１００は、高精度地図１４０が記述していない合流路を車両１０が走行しており、かつ始点ノード１４３と接続リンク１４４を高精度地図１４０が記述している場合は、走行中道路を特定する処理を始点ノード１４３から開始する。
  これにより車両１０’のように、合流路の始点ノード１４３近傍において、近接する本線を走行中道路として誤認識することを抑制できる。
　本実施形態２に係る車両制御装置１００は、車両１０の近傍に隣接道路を発見した場合であっても、隣接道路が走行方向とは反対方向に延伸している場合は、その隣接道路を走行中道路として特定することを留保する。これにより、合流路上かつ始点ノード１４３から比較的離れた場所においても、合流路に近接する隣接不道路を走行中道路として誤認識することを抑制できる。
　＜実施の形態３＞
  実施形態２においては、車両１０が合流路の始点ノード１４３に到達するまでの間において、車両１０の位置を誤認識することを抑制する手法を説明した。同様の誤認識は、車両１０が始点ノード１４３を通過した後においても生じる可能性がある。そこで本発明の実施形態３では、車両１０が合流路の始点ノード１４３を通過する際において、車両１０が走行している道路を正確に特定する手法を説明する。車両制御装置１００の構成は実施形態１と同様である。
　図５は、高速道路の本線と合流路の例である。図５の高速道路は図３に示したものと同じであるが、車両１０は本線に合流せず始点ノード１４３を通過したものとする。高精度地図１４０は、接続リンク１４４の終端（合流路と本線との間の接続点）を、終点ノード１４５として記述しているものとする。
　合流路が始点ノード１４３以降も延伸しており、さらにその延伸部分において本線と並走している場合、道路特定部１１３とレーン判定部１１４は、車両１０が走行している道路とレーンを誤判定する可能性が高まる。例えば図５における車両１０の位置においては、合流路と本線が並走しており、かつ高精度地図１４０が記述している本線の座標が車両１０の近傍に存在するので、本線上を走行する車両１０’として誤認識する可能性が高まる。本実施形態３においては、以下の手順によりそのような誤認識を抑制する。
　（道路特定手順：ステップ１）
  道路特定部１１３は、高精度地図１４０が記述していない道路（以下では記載の便宜上合流路と呼ぶ）を車両１０が走行しているか否かを判定する。具体的な判定手法は例えば実施形態２におけるステップ１と同じでよい。
　（道路特定手順：ステップ２）
  道路特定部１１３は、車両１０が合流路を走行している場合において、車両１０が始点ノード１４３と終点ノード１４５いずれも通過したか否かを判定する。具体的には、車両１０の位置と始点ノード１４３および終点ノード１４５それぞれの位置を比較することにより、車両１０がこれらノードをともに通過したことを認識できる。通過したのが始点ノード１４３と終点ノード１４５であるのかそれともその他のノードであるのかは、ノードとリンクの構造を参照することにより識別できる。例えば実施形態２のステップ４のような手法を用いればよい。
　（道路特定手順：ステップ３）
  道路特定部１１３は、車両１０が合流路を走行しておりかつ始点ノード１４３と終点ノード１４５いずれも通過した場合は、車両１０が接続リンク１４４を走行したか否かを判定する。接続リンク１４４を走行したか否かは、例えば以下のような手法により判定することが考えられるが、これら以外の適当な手法を用いて判定してもよい。これらの手法を組み合わせてもよい。
　（道路特定手順：ステップ３：判定手法その１）
  道路特定部１１３は、車両１０の周辺画像を取得し、その周辺画像を用いて、車両１０が接続リンク１４４を走行したか否かを判定することができる。高速道路の本線は、高架上に設置されていて合流路と本線との間に高低差があることが多く、その場合の合流路は上り坂になっている。道路特定部１１３は、周辺画像に基づき、車両１０が上り坂を走行したか否かを判定する。上り坂を走行した場合は、車両１０が接続リンク１４４を走行したと推定することができる。その他、合流路を示す道路標識を画像認識することにより、合流路を走行したか否かを判定するなども考えられる。なお、高精度地図１４０が有する座標が平面座標に加えて高さ情報も含めたもの（三次元座標など）であれば、高低差の走行判定の際、高精度地図１４０の高さ情報と照合することにより、判定精度を向上することができる。
　（道路特定手順：ステップ３：判定手法その２）
  合流路が上り坂になっている場合、道路特定部１１３は、加速度センサ１３０による計測結果にしたがって、車両１０が接続リンク１４４を走行したか否かを判定することができる。例えば車両１０のピッチ角が前上がり方向に傾いている時間が所定閾値以上継続した場合は、車両１０が上り坂を走行したと推定できる。なお、高精度地図１４０が有する座標が平面座標に加えて高さ情報も含めたもの（傾斜に関する情報など）であれば、高低差の走行判定の際、高精度地図１４０の高さ情報と照合することにより、判定精度を向上することができる。
　（道路特定手順：ステップ３：判定手法その３）
  車両１０が接続リンク１４４を走行したか否かを判定することができれば、その他手法を用いてもよい。例えば周辺画像や車両１０の方位変化（例：ヨーレート）に基づき道路の曲率を判定し、曲率がある範囲内に収まっていれば車両１０がランプウェイ（１例として高低差のある場所を連結／分岐／合流する道路）を走行したと判定することが考えられる。以上の判定手法を組み合わせてもよい。
　（道路特定手順：ステップ３：補足その１）
  本ステップは、車両１０が図５の延伸部分を走行しているとき、すなわち車両１０が始点ノード１４３と終点ノード１４５を通過してから間がない時点において実施することに意義がある。例えば車両１０が合流路を降りて一般道に到達した時点で本ステップを実施する意義はないからである。したがって道路特定部１１３は、車両１０が始点ノード１４３と終点ノード１４５を通過したと判定したときは、即座に本ステップを実施することが望ましい。
　（道路特定手順：ステップ３：補足その２）
  始点ノード１４３と終点ノード１４５が比較的近接している場合、道路特定部１１３はこれらのうちいずれを車両１０が通過したのか、直ちに特定できない場合がある。このような場合には、車両１０が本線に入って終点ノード１４５を通過したのか、それとも合流路上を走行して始点ノード１４３を通過したのかを判別しにくいので、本実施形態３の手法が有用である。他方で始点ノード１４３と終点ノード１４５が比較的離れておりこれらを明確に区別できる場合は、車両１０がこれらノードのうち少なくともいずれか一方を通過した時点で本ステップを実施してもよい。さらに、これらノードのうち少なくともいずれか一方を通過してから所定時間が経過するまでの間、本ステップを繰り返し実施してもよい。
　（道路特定手順：ステップ３：補足その３）
  本線と合流路の位置関係によっては、合流路が下り坂または上り坂と下り坂の混合である場合も考えられるが、その場合であっても上記と同様の手法により本ステップを実施することができる。その他適当な手段を組み合わせてもよいし、上記手法に代えてその他適当な手段を用いてもよい。例えば道路側に配置されている路側センサから適当な信号を受信することにより、車両１０が接続リンク１４４を走行したか否かを判定するなどが考えられる。
　（道路特定手順：ステップ４）
  道路特定部１１３は、車両１０が接続リンク１４４を走行したと判定した場合は車両１０が本線を走行していると判定し、車両１０が接続リンク１４４を走行しなかったと判定した場合は車両１０が合流路を走行していると判定する。
　＜実施の形態３：まとめ＞
  本実施形態３に係る車両制御装置１００は、車両１０が始点ノード１４３または終点ノード１４５のうち少なくともいずれかを通過したか否かを判定し、通過したと判定した場合はさらに、車両１０が接続リンク１４４を通過したか否かを判定することにより、走行中道路を特定する。これにより、車両１０が合流路の始点ノード１４３を通過した際に、近接する本線を走行中道路として誤認識することを抑制できる。
　＜本発明の変形例について＞
  本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
１００：車両制御装置、１１０：演算部、１１１：絶対位置推定部、１１２：相対位置推定部、１１３：道路特定部、１１４：レーン判定部、１２０：ＧＮＳＳチューナ、１３０：加速度センサ、１４０：高精度地図

Claims (12)

  1. 　車両の動作を制御する車両制御装置であって、
    　前記車両の位置を推定する位置推定部、
    　道路の座標を記述した地図データを記憶する地図記憶部、
    　前記位置推定部が推定した位置と前記地図データを照合することにより前記車両が走行している走行中道路を特定する道路特定部、
    　を備え、
    　前記道路特定部は、前記地図データに記述されていない地図なし道路を前記車両が走行していると判定したときは、前記地図なし道路に隣接する隣接道路と前記地図なし道路を接続する接続路を前記地図データが記述しているか否かを判定し、
    　前記道路特定部は、前記車両が前記地図なし道路を走行しておりかつ前記接続路を前記地図データが記述している場合はさらに、前記接続路の始点または終点のうち少なくともいずれかを前記車両が通過したか否かを判定し、
    　前記道路特定部は、前記始点または前記終点のうち少なくともいずれかを前記車両が通過したと判定したときは、前記車両が前記接続路を通過したか否かの判定結果に基づき前記走行中道路を特定する
    　ことを特徴とする車両制御装置。
  2. 　前記車両制御装置はさらに、前記車両の外界の状態を表す情報を取得する外界認識部を備え、
    　前記道路特定部は、前記外界認識部による認識結果を用いて、前記車両が前記接続路を通過したか否かを判定する
    　ことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
  3. 　前記外界認識部は、前記車両の周辺画像を撮影する撮像部から前記周辺画像を取得することにより前記車両の外界の状態を認識し、
    　前記道路特定部は、前記周辺画像を用いて、前記車両が高低差のある道路間を接続する道路を走行したか否かを判定することにより、前記車両が前記接続路を通過したか否かを判定する
    　ことを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
  4. 　前記外界認識部は、前記車両の加速度を検出する加速度センサから前記加速度を表す信号を取得することにより前記車両の外界の状態を認識し、
    　前記道路特定部は、前記加速度を用いて、前記車両が高低差のある道路間を接続する道路を走行したか否かを判定することにより、前記車両が前記接続路を通過したか否かを判定する
    　ことを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
  5. 　前記道路特定部は、前記車両の位置と前記地図データを照合することにより、前記始点または前記終点のうち少なくともいずれかを前記車両が通過したと判定する
    　ことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
  6. 　前記車両制御装置はさらに、
    　　前記車両の外界の状態を表す情報を取得する外界認識部、
    　　前記外界認識部による認識結果を用いて、前記走行中道路が有するレーンのうち前記車両が走行している走行中レーンを判定するレーン判定部、
    　を備え、
    　前記道路特定部は、前記地図データに記述されている道路から前記地図データに記述されていない分岐路へ向かって前記車両が走行しているか否かを判定し、
    　前記道路特定部は、前記車両が前記分岐路へ向かって走行していると判定した場合は、前記レーン判定部による判定結果にしたがって、前記車両が前記走行中レーンを前記分岐路へ向かう側に変更したか否かを判定し、
    　前記道路特定部は、前記車両が前記走行中レーンを前記分岐路へ向かう側に変更したと判定した場合は、前記車両が前記分岐路を走行していると特定する
    　ことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
  7. 　前記位置推定部は、ＧＮＳＳを介して前記車両の位置と方位を推定し、
    　前記道路特定部は、前記車両の位置および方位と、前記地図データが記述している前記分岐路の位置および方位とを比較することにより、前記車両が前記分岐路へ向かって走行しているか否かを判定する
    　ことを特徴とする請求項６記載の車両制御装置。
  8. 　前記位置推定部は、ＧＮＳＳを介して前記車両の位置と方位を推定し、
    　前記外界認識部は、前記車両の外界の状態を表す情報として、前記車両の周辺画像を取得し、
    　前記レーン判定部は、前記位置推定部が推定した前記車両の位置と方位、および前記周辺画像を用いて、前記走行中レーンを判定する
    　ことを特徴とする請求項６記載の車両制御装置。
  9. 　前記道路特定部は、前記地図データに記述されていない地図なし道路を前記車両が走行していると判定したときは、前記地図なし道路に隣接する隣接道路と前記地図なし道路を接続する接続路を前記地図データが記述しているか否かを判定するとともに、前記車両が前記接続路に向かって前記地図なし道路を走行しているか否かを判定し、
    　前記道路特定部は、前記接続路を前記地図データが記述しており、かつ前記車両が前記接続路に向かって前記地図なし道路を走行していると判定した場合は、前記走行中道路を特定する処理を、前記接続路の始点から開始する
    　ことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
  10. 　前記道路特定部は、前記車両の位置と前記地図データを照合することにより、前記車両からの距離が所定閾値以下の範囲内に前記隣接道路が存在するか否かを判定し、
    　前記道路特定部は、前記接続路を前記地図データが記述しており、かつ前記車両が前記接続路に向かって前記地図なし道路を走行していると判定した場合は、前記車両からの距離が前記所定閾値以下の範囲内に前記隣接道路が存在すると判定した場合であっても、前記接続路の始点に前記車両が到達するまでは、前記走行中道路を特定することを留保する
    　ことを特徴とする請求項９記載の車両制御装置。
  11. 　前記道路特定部は、前記隣接道路が存在すると判定したときは、前記地図データにしたがって、前記隣接道路が前記車両の進行方向とは反対側に延伸しているか否かを判定し、
    　前記道路特定部は、前記隣接道路が前記車両の進行方向とは反対側に延伸している場合は、前記隣接道路を前記走行中道路の候補から除外する
    　ことを特徴とする請求項１０記載の車両制御装置。
  12. 　前記道路特定部は、前記始点を通過する道路が複数存在する場合は、前記始点を通過する各道路が前記隣接道路と前記地図なし道路を接続する方向に延伸しているか否かに基づき、前記接続路を特定する
    　ことを特徴とする請求項９記載の車両制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021095354A1 (ja) * 2019-11-11 2021-05-20 株式会社デンソー 外界認識装置、外界認識方法、および外界認識プログラム
JPWO2021186600A1 (ja) * 2020-03-18 2021-09-23
WO2022190161A1 (ja) * 2021-03-08 2022-09-15 三菱電機株式会社 運転支援装置および運転支援方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220366786A1 (en) * 2021-05-03 2022-11-17 Here Global B.V. Method and apparatus for estimating lane pavement conditions based on street parking information
US20230249690A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods for road type determination

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013156034A (ja) * 2012-01-26 2013-08-15 Toyota Motor Corp 車両走行道路特定装置および車両走行道路特定方法
JP2015152346A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 株式会社デンソー 自車走行位置特定装置及び自車走行位置特定プログラム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007033434A (ja) * 2005-06-20 2007-02-08 Denso Corp 車両用現在位置検出装置、及び車両制御装置
JP5352985B2 (ja) * 2007-10-31 2013-11-27 三洋電機株式会社 車載用電子機器
JP5538131B2 (ja) * 2010-08-10 2014-07-02 クラリオン株式会社 車載用ナビゲーション装置
JP5852920B2 (ja) * 2012-05-17 2016-02-03 クラリオン株式会社 ナビゲーション装置
JP5953948B2 (ja) * 2012-06-04 2016-07-20 株式会社デンソー 道路学習装置
CN105026890B (zh) * 2013-03-01 2016-11-02 三菱电机株式会社 车辆位置显示控制装置及车辆位置确定方法
JP6241341B2 (ja) * 2014-03-20 2017-12-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動運転支援装置、自動運転支援方法及びプログラム
CN104535068B (zh) * 2014-11-25 2018-05-08 四川九洲电器集团有限责任公司 盲区路线导航方法及系统
JP6344275B2 (ja) * 2015-03-18 2018-06-20 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP6469220B2 (ja) * 2015-06-15 2019-02-13 三菱電機株式会社 走行車線判別装置および走行車線判別方法
JP2017097088A (ja) * 2015-11-20 2017-06-01 株式会社日立製作所 地図生成装置及び地図生成方法、ナビゲーション管理システム
KR101807088B1 (ko) * 2015-12-15 2017-12-08 현대오트론 주식회사 차량 전방 탐지 장치 및 방법
JP6689102B2 (ja) * 2016-03-08 2020-04-28 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動運転支援装置及びコンピュータプログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013156034A (ja) * 2012-01-26 2013-08-15 Toyota Motor Corp 車両走行道路特定装置および車両走行道路特定方法
JP2015152346A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 株式会社デンソー 自車走行位置特定装置及び自車走行位置特定プログラム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021095354A1 (ja) * 2019-11-11 2021-05-20 株式会社デンソー 外界認識装置、外界認識方法、および外界認識プログラム
JPWO2021186600A1 (ja) * 2020-03-18 2021-09-23
WO2021186600A1 (ja) * 2020-03-18 2021-09-23 三菱電機株式会社 走行道路判定装置および走行道路判定方法
CN115280393A (zh) * 2020-03-18 2022-11-01 三菱电机株式会社 行驶道路判定装置和行驶道路判定方法
JP7301215B2 (ja) 2020-03-18 2023-06-30 三菱電機株式会社 走行道路判定装置および走行道路判定方法
WO2022190161A1 (ja) * 2021-03-08 2022-09-15 三菱電機株式会社 運転支援装置および運転支援方法
JP7391264B2 (ja) 2021-03-08 2023-12-04 三菱電機株式会社 運転支援装置および運転支援方法

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