WO2020255296A1 - 相対位置判定装置、相対位置判定方法、および相対位置判定プログラム - Google Patents

相対位置判定装置、相対位置判定方法、および相対位置判定プログラム Download PDF

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WO2020255296A1
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moving body
lane
matching
locus
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佳明 安達
悠司 濱田
崇成 竹原
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a relative position determination device for determining the relative position of a moving body, a relative position determination method, and a relative position determination program in a driving support system using communication.
  • the driving support system using communication provides driving support for the purpose of improving safety and comfort by exchanging position information between moving bodies and determining the relative position of the moving bodies.
  • the relative position is information indicating the relative positional relationship between the two moving bodies.
  • determining the relative position there is a method of determining the relative position by associating the moving body with the map information based on the position information of the moving body.
  • the relative position information is erroneously determined.
  • Patent Document 1 a technique for suppressing driving support when there is an error in the position information of a moving body has been disclosed (see, for example, Patent Document 1). Further, a technique for correcting map information in a time series of position information of a moving body when there is an error in the map information is disclosed (see, for example, Patent Document 2).
  • Patent Documents 1 and 2 assume that it is clear that either the position information or the map information of the moving body is accurate, and it is unknown whether the position information or the map information of the moving body is accurate or not. Not applicable in some cases. That is, in Patent Documents 1 and 2, when it is unknown whether or not the position information or the map information of the moving body is accurate, the relative position of the moving body cannot be accurately determined.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and even when it is unknown whether the position information or the map information of the moving body is accurate, the relative position of the moving body is accurately determined. It is an object of the present invention to provide a relative position determination device, a relative position determination method, and a relative position determination program which can be used.
  • the relative position determination device includes a first locus information acquisition unit that acquires first locus information, which is a set of first locus points indicating points where the first moving body has passed. , Acquires the second locus information acquisition unit that acquires the second locus information that is a set of the second locus points indicating the points where the second moving body has passed, and the map information including the lane shape information indicating the shape of each lane.
  • the first movement is based on the determination results of the map information acquisition unit, the consistency determination unit that determines whether each of the first trajectory information and the second trajectory information is consistent with the lane shape information, and the determination result of the consistency determination unit.
  • a relative lane determination unit for determining a relative lane between the body and the second moving body is provided.
  • the relative position determination device is based on a consistency determination unit that determines whether or not each of the first trajectory information and the second trajectory information is consistent with the lane shape information, and a determination result of the consistency determination unit. Since it is provided with a relative lane determination unit for determining the relative lane between the first moving body and the second moving body, the moving body even when it is unknown whether the position information or the map information of the moving body is accurate or not. It is possible to accurately determine the relative position of.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the driving support system according to the first embodiment.
  • the driving support system is composed of a self-moving body HV which is a first moving body that provides driving support to the driver and another moving body RV which is a second moving body existing around the self-moving body HV.
  • the moving body is a mobility that travels on a road. Examples of the moving body include automobiles, motorcycles, bicycles, and personal mobility.
  • the self-moving body HV is a moving body that provides a driving support device to the driver.
  • the self-moving body HV includes a self-position estimation device 1 that estimates the position information of the self-moving body HV, a mobile communication device 2 that receives the position information of another mobile body RV, and a map information distribution device 3 that distributes map information.
  • a relative position determining device 4 for determining the relative position between the self-moving body HV and the other moving body RV, and a driving support device 5 for providing driving support to the driver are mounted.
  • the other moving body RV is a moving body that periodically transmits the position information of the other moving body RV to the own moving body HV.
  • the other mobile RV is equipped with at least a self-position estimation device that estimates the position information of the other mobile RV and a mobile communication device that transmits the position information of the other mobile RV to the self-moving HV.
  • the same configuration as the self-moving body HV may be used.
  • the other mobile RV may be one or a plurality of RVs.
  • the position information is information that uniquely indicates the point where the moving body has passed or the point where the moving body currently exists, and is composed of, for example, latitude and longitude.
  • the position information includes, for example, time, altitude, direction in which the moving body travels, speed of the moving body, acceleration of the moving body, yaw rate of the moving body, pitch rate of the moving body, roll rate of the moving body, and vehicle of the moving body.
  • the state, the amount of positioning error, and the like may be included.
  • the position information is a measured value measured by a moving body or an estimated value estimated from the measured value, and is information including a positioning error.
  • the locus information is information showing the position information of the moving body in chronological order, and is a set of locus points indicating the points where the moving body has passed.
  • the locus information may be composed of all the positioned position information, or may be composed of some typical position information.
  • the self-position estimation device 1 is a positioning device that periodically generates position information by estimating the real-time position of a moving body.
  • the self-position estimation device 1 may estimate the position by using, for example, a GNSS (Global Navigation Satellite System) unit that performs satellite positioning.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the self-position estimation device 1 includes a vehicle speed sensor that detects the speed of a moving body, a wheel encoder that detects the number of rotations of tires of the moving body, and an IMU (Inertial Measurement) that detects the acceleration and attitude of the moving body.
  • the position may be estimated by using the unit), the LRF (Laser Range Finder) for observing the features existing around the moving body, and the like, and using the information obtained from these in combination.
  • LRF Laser Range Finder
  • the mobile communication device 2 is a wireless communication device that transmits position information to another mobile RV existing around the own mobile HV and receives position information from the other mobile RV.
  • the wireless communication method used by the mobile communication device 2 may be any communication method capable of performing mobile communication, for example, DSRC (Dedicated Short Range Communication, registered trademark), wireless LAN (Local Area Network), or Narrow-range radio communication such as Bluetooth (registered trademark) may be used, and wide-area radio communication such as LTE (Long Term Evolution, registered trademark) and WiMAX (World Interoperability For Microwave Access, registered trademark) may be used. It may be used, and IEEE802.11p, which is being studied in Europe and the United States for mobile communication, CALM (Communication Access for Land Mobile), or the like may be used.
  • the map information distribution device 3 is a device that stores map information and provides map information around the self-moving body HV based on the position information of the self-moving body HV.
  • ADASIS Advanced Driver Assistance System Interface Specification
  • a unique format may be used.
  • the map information is road map information indicating the shape, attributes, and connection relationships of the road on which the moving body travels, and is information including lane shape information indicating the shape of each lane.
  • the lane shape information is information representing the shape of a lane with a high resolution of submeter class, centimeter class, or higher.
  • the lane shape expression format may be, for example, a method of expressing the center of the lane, a method of expressing a section between lanes, a method of expressing a lane area, or a method other than these.
  • the map information and the lane shape information include a survey error due to surveying, a plotting error due to plotting, and a deterioration error due to aging.
  • the relative position determination device 4 is a device that determines the relative positions of two moving bodies, and is a device that is a feature of the first embodiment.
  • the relative position is information indicating the relative positional relationship between the two moving bodies, and is information including the relative lanes of the two moving bodies.
  • the relative lane is information indicating which lane the other moving body is in, based on the lane in which one of the two moving bodies is present. For example, the relative position determination device 4 determines that if one moving body and the other moving body are in the same lane, it determines that the other moving body is in the same lane, and the other moving body is in the right lane of the lane in which the one moving body is located.
  • the relative position may include information on the positional relationship between the two moving bodies in addition to the relative lane.
  • the relative position may include the relative distance, relative velocity, or relative direction of the two moving objects.
  • the relative position determination device 4 is connected to the self-position estimation device 1, the mobile communication device 2, the map information distribution device 3, and the driving support device 5 via a network.
  • the network may be used for information communication, for example, FlexCAN (FlexControl Area Network), Ethernet (registered trademark), or other communication standard.
  • the driving support device 5 is a device that determines the content of the driving support based on the relative position determined by the relative position determination device 4 and provides the driving support to the driver of the self-moving vehicle HV. For example, when the driving support device 5 has a function of avoiding a collision, it is determined that the self-moving body HV and the other moving body RV may collide with each other based on the relative position determined by the relative position determination device 4. At that time, in order to avoid a collision with another moving body RV, the driver is alerted via HMI (Human Machine Interface), or the brake, accelerator, transmission, or engine of the self-moving body HV is controlled. Or
  • HMI Human Machine Interface
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the relative position determination device 4.
  • the relative position determination device 4 includes a first locus information acquisition unit 41 that acquires the first locus information that is locus information of the self-moving body HV that is the first moving body, and a locus of the other moving body RV that is the second moving body.
  • the second trajectory information acquisition unit 42 that acquires the second trajectory information which is information
  • the map information acquisition unit 43 that acquires the map information including the lane shape information indicating the shape of each lane, the first trajectory information and the second trajectory.
  • the relative lane between the self-moving body HV and the other moving body RV Based on the determination results of the consistency determination unit 44 that determines whether or not each of the information is consistent with the lane shape information, and the determination result of the consistency determination unit 44, the relative lane between the self-moving body HV and the other moving body RV.
  • the relative lane determination unit 45 for determining the relative lane is provided.
  • the relative position determination device 4 temporarily stores a program for realizing each of the above functions, a storage device for storing parameters, a CPU (Central Processing Unit) for executing the program, a calculation result by the CPU, and a program executed by the CPU. It is a computer composed of a memory to be held and an interface for communicating with other devices. These storage devices, CPUs, memories, and interfaces are not shown in FIG.
  • the first locus information acquisition unit 41 acquires the first locus information which is the locus information of the self-moving body HV from the self-position estimation device 1.
  • the method of acquiring the first trajectory information by the first trajectory information acquisition unit 41 may be, for example, a form in which the position information sequentially output by the self-position estimation device 1 is accumulated to generate the first trajectory information, and the self-position estimation device 1 may be used.
  • the position information accumulated by the user may be acquired as the first trajectory information.
  • the second locus information acquisition unit 42 acquires the second locus information, which is the locus information of the other mobile RV, from the mobile communication device 2.
  • the method of acquiring the second locus information by the second locus information acquisition unit 42 may be the same as the method of acquiring the first locus information by the first locus information acquisition unit 41 described above.
  • the map information acquisition unit 43 acquires map information from the map information distribution device 3.
  • the method of acquiring the map information by the map information acquisition unit 43 may be, for example, a form of storing the map information sequentially output by the map information distribution device 3, and requests the map information distribution device 3 for map information of a necessary area. It may be in the form.
  • the consistency determination unit 44 calculates a geometrical difference amount between each first locus point constituting the first locus information and the lane shape information included in the map information, and the first locus amount is based on the time series of the difference amount. 1
  • the matching section which is the section where the locus information and the lane shape information match, is estimated, and the first matching information including the matching section is generated. Further, the consistency determination unit 44 calculates a geometrical difference amount between each second locus point constituting the second locus information and the lane shape information included in the map information, and is based on the time series of the difference amount.
  • the matching section which is the section where the second locus information and the lane shape information match, is estimated, and the second matching information including the matching section is generated.
  • the consistency determination unit 44 includes a geometric calculation unit 441 that calculates a geometrical difference amount, and a matching section estimation unit 442 that estimates a matching section based on the calculation result of the geometric calculation unit 441.
  • the matching section is information indicating the start point and the ending point of the matching section.
  • the matching section may be expressed by, for example, an arbitrary coordinate point, a locus point, or a travel distance of the locus information, and may be expressed by an identifier and a route related to a lane included in the map information. It may be expressed by a distance, or may be expressed by another expression method.
  • the matching information may include a matching type indicating the type of the matching section, or may include other information.
  • the matching type is information for the consistency determination unit 44 and the relative lane determination unit 45 to identify the type of the matching section.
  • the matching type is, for example, a "position matching section" when the positions of the track information and the lane shape information are matched, and a "shape matching section” when the shapes of the track information and the lane shape information are matched. If the position and shape of the trajectory information and the lane shape information are different, but matching can be expected, it is an "analogous matching section".
  • the matching type may be composed of these three types, or may be composed of other types. In the following description, the matching type will be described as being composed of the above three types.
  • the geometric amount calculation unit 441 calculates the geometrical difference amount between each first locus point and the lane shape information. Further, the geometric quantity calculation unit 441 calculates the geometrical difference amount between each second locus point and the lane shape information.
  • the geometric calculation unit 441 uses, for example, each locus point and lane shape information to calculate a proximity distance based on latitude and longitude, calculate a directional difference based on azimuth, and calculate an altitude difference based on altitude.
  • the difference amount between each locus point and the lane shape information may be calculated by calculation.
  • the matching section estimation unit 442 estimates the matching section between the first trajectory information and the lane shape information based on the time series of the difference amount for each first trajectory point calculated by the geometry calculation unit 441, and the matching section is estimated.
  • the first matching information including is generated.
  • the matching section estimation unit 442 estimates the matching section between the second locus information and the lane shape information based on the time series of the difference amount for each second locus point calculated by the geometric calculation unit 441, and the matching section estimation unit 442 determines the matching section.
  • the second matching information including the matching interval is generated.
  • the matching section estimation unit 442 may estimate the matching section only when the trajectory information and the lane shape information are completely matched, and one or more when the trajectory information and the lane shape information are partially matched. It may be estimated as one matching section, or two or more matching sections may be integrated and estimated as one matching section. Further, when the matching section is included in the matching information, the matching section estimation unit 442 may associate the matching type corresponding to the matching section estimation method with the matching section.
  • the method of estimating the matching section by the matching section estimation unit 442 will be described.
  • the estimation method described below is an example, and other estimation methods may be used.
  • the matching section estimation unit 442 estimates the "position matching section".
  • a section in which a certain number or more of locus points in which the proximity distance to the lane shape information is within a preset threshold value may be estimated as the "position matching section".
  • the preset threshold value may be set to a fixed value of 1.0 to 2.0 m, for example, and when the map information includes the lane width, a value calculated from the lane width may be set. Good.
  • the section in which the locus points are continuous by a certain number or more may be, for example, a section in which three or more locus points are continuous, or a section in which the travel distance of the locus points is 20 m or more.
  • the matching section estimation unit 442 estimates the "shape matching section".
  • the estimation method of the "shape matching section" is, for example, for a locus point determined not to be a "position matching section", a certain number or more of locus points in which the variance value of the proximity distance to the lane shape information is within the threshold value are continuous.
  • the section may be estimated as a "shape matching section”.
  • the preset threshold value may be set to, for example, a standard deviation of 1.0 m or less, and when the map information includes the lane width, a value calculated from the lane width may be set.
  • the matching section estimation unit 442 estimates the "analogous matching section".
  • a locus point determined not to be a "position matching section” or a “shape matching section a locus point within a certain distance before and after is determined to be a "position matching section”. If there is a high possibility of changing lanes based on the trajectory information, the section may be estimated as an "analogous matching section".
  • a certain distance in the front-rear direction for example, a fixed value within 10 to 20 m may be set, and when the position information includes a speed, a value calculated from the speed may be set.
  • the relative lane determination unit 45 matches the self-moving body HV and the other moving body RV with each other in the map information based on the consistency determination result regarding the self-moving body HV and the consistency determination result regarding the other moving body RV. By determining whether or not to do so, the relative lane determination method to be executed is selected from the plurality of relative lane determination methods. Then, the relative lane determination unit 45 determines the relative lane between the self-moving body HV and the other moving body RV by the selected relative lane determination method, and outputs the determination result as relative position information.
  • the relative lane determination unit 45 is a section continuous determination unit that determines whether or not the matching sections of the two moving objects are continuous with the first determination unit 453 and the second determination unit 454 that determine the relative lanes of the two moving objects. It includes 451 and a determination method selection unit 452 that selects a relative lane determination method to be executed from a plurality of relative lane determination methods.
  • the first determination unit 453 determines the relative lane between the self-moving body HV and the other moving body RV based on the map information. For example, the first determination unit 453 maps the current position of the self-moving body HV and the current position of the other moving body RV on the map, and the self-moving body HV and others are based on the positional relationship of each lane included in the map information. The lane relative to the moving body RV may be determined. Further, the first determination unit 453 determines the lateral distance between the lane shape information and the current position of the self-moving body HV and the lateral distance between the lane shape information and the current position of the other moving body RV based on the mapping result. The distances may be calculated, and the relative lane between the self-moving body HV and the other moving body RV may be determined based on the difference between these distances.
  • the second determination unit 454 determines the relative lane between the self-moving body HV and the other moving body RV based on the trajectory information without using the map information. For example, the second determination unit 454 uses the self-moving body HV and the other moving body RV based on the first locus information, the second locus information, and the preset lane width threshold value without using the map information. Determine the relative lane with.
  • the first determination unit 453 and the second determination unit 454 are not limited to the above-mentioned relative lane determination method, and may be other relative lane determination methods as long as they are different relative lane determination methods. Further, the relative lane determination unit 45 may further include a determination unit other than the first determination unit 453 and the second determination unit 454.
  • FIG. 2 has described a case where a separate determination unit corresponding to each relative lane determination method is provided, but the present invention is not limited to this.
  • a plurality of parameters may be switched by one relative lane determination method.
  • the determination method may be changed by switching the weights. ..
  • the section continuous determination unit 451 determines the matching section to which the current position of the self-moving body HV belongs and the matching section of the other moving body RV based on the first matching information regarding the self-moving body HV and the second matching information regarding the other moving body RV. It is determined whether or not the matching section to which the current position belongs is continuous.
  • the continuous state means a state in which two matching sections overlap, a state in which they are adjacent to each other, or a state in which they are in contact with each other via one or more matching sections that overlap or are adjacent to each other.
  • the section continuous determination unit 451 may determine that it is not continuous when there is no matching section to which the current position of the self-moving body HV belongs, or when there is no matching section to which the current position of the other moving body RV belongs. Other than that, it may be determined. Further, in the section continuous determination unit 451 even if there is no matching section to which the current position of the self-moving body HV belongs, the current position of the self-moving body HV is in the matching section continuous with the matching section to which the current position of the other moving body RV belongs. If it is included, it may be determined that it is continuous.
  • the section continuous determination unit 451 sets the current position of the other moving body RV in the matching section continuous with the matching section to which the current position of the self-moving body HV belongs even when there is no matching section to which the current position of the other moving body RV belongs. If it is included, it may be determined that it is continuous.
  • the determination method selection unit 452 selects either the first determination unit 453 or the second determination unit 454 based on the determination result of the section continuous determination unit 451. For example, when the determination result of the section continuous determination unit 451 is positive, that is, when the section continuous determination unit 451 is determined to be continuous, the first determination unit 453 is used because the map information, the first trajectory information, and the second trajectory information are accurate. select. On the other hand, when the determination result of the section continuous determination unit 451 is negative, that is, when it is determined that the section continuous determination unit 451 is not continuous, the second determination unit 454 is selected because the map information may be inaccurate.
  • the determination method selection unit 452 may add a condition for selecting the relative lane determination method in addition to the determination result of the section continuous determination unit 451.
  • the matching information includes the matching type
  • the relative lane determination method may be selected using the matching type.
  • the matching type is "position matching section”
  • the absolute position of the lane shape information and the map information is correct
  • the relative lane determination method using the absolute lane of the map information is selected.
  • the matching type is "shape matching section”
  • the relative lane determination method using the relative lane of the map information is selected.
  • the matching type is "analogous matching section”
  • the relative lane determination method similar to that of "position matching section” may be selected.
  • the determination method selection unit 452 may select both the first determination unit 453 and the second determination unit 454. In this case, the determination method selection unit 452 integrates the determination results of the first determination unit 453 and the second determination unit 454.
  • FIGS. 3 to 6 are diagrams showing an example of four operations by the consistency determination unit 44.
  • the road lanes L1 and L2 the moving body V traveling on the road lane L1, the lane shape information M1 of the road lane L1, the lane shape information M2 of the road lane L2, and the locus information of the moving body V.
  • the locus points P1 to P7 constituting the above are shown.
  • the matching section estimation unit 442 shall determine the three matching sections described above.
  • FIG. 3 shows a case where the map information and the trajectory information are accurate.
  • the alignment section estimation unit 442 aligns the positions of the lane shape information M1 and the locus points P1 to P7, the section R11 corresponding to the locus points P1 to P7 is estimated as the "position matching section". To do. Then, the consistency determination unit 44 generates the matching information including the matching section R11 and the matching type "position matching section".
  • FIG. 4 shows a case where the map information is accurate, but the trajectory information has an error such as an offset. Since the matching section estimation unit 442 has the same shape of the lane shape information M1 or the lane shape information M2 and the locus points P1 to P7, the section R21 corresponding to the locus points P1 to P7 is referred to as a “shape matching section”. Estimate. Then, the consistency determination unit 44 generates the matching information including the matching section R21 and the matching type "shape matching section".
  • FIG. 5 shows a case where the trajectory information is accurate, but the lane shape information included in the map information has an error.
  • the alignment section estimation unit 442 aligns the positions of the lane shape information M1 and the locus points P4 to P7, the section R31 corresponding to the locus points P4 to P7 is estimated as the "position matching section". To do. Then, the consistency determination unit 44 generates the matching information including the matching section R31 and the matching type "position matching section".
  • FIG. 6 shows the case where the moving body changes lanes, although the map information and the trajectory information are accurate.
  • the matching section estimation unit 442 the positions of the lane shape information M1 and the locus points P1 to P3 are matched, and the positions of the lane shape information M2 and the locus points P5 to P7 are matched.
  • the section R41 corresponding to each locus point P1 to P3 is estimated as a "position matching section”
  • the section R42 corresponding to each locus point P5 to P7 is estimated as a "position matching section”.
  • the matching section estimation unit 442 the locus points P3 to P5 do not match the lane shape information M1 and M2, but since the front and back are "position matching sections", the sections corresponding to the locus points P3 to P5. R43 is estimated as an "analogous matching interval".
  • the consistency determination unit 44 has a matching section R41 and a matching type of "position matching section", a matching section R42 and a matching type of "position matching section”, and a matching section R43 and a matching type of "analogous matching section". Generates matching information including.
  • FIGS. 7 to 11 are diagrams showing an example of five operations by the relative lane determination unit 45.
  • a self-moving body HV traveling in the road lane L1 and a matching section H11 to which the current position of the self-moving body HV belongs are added to FIGS. 3 to 6.
  • the moving body V shown in FIGS. 3 to 6 is replaced with another moving body RV.
  • the illustration of the locus information of the self-moving body HV is omitted in FIGS. 7 to 11.
  • FIG. 7 shows a case where the matching section H11 of the self-moving body HV overlaps with the matching section R11 of the other moving body RV.
  • the section continuous determination unit 451 the matching section H11 to which the current position of the self-moving body HV belongs and the matching section R11 to which the current position of the other moving body RV belongs overlap, so that these two matching sections are Judged as continuous.
  • the determination method selection unit 452 determines that the determination result of the section continuous determination unit 451 is positive, that is, the section continuous determination unit 451 is continuous, and therefore selects the relative lane determination method by the first determination unit 453.
  • the first determination unit 453 determines the relative positional relationship between the self-moving body HV and the other moving body RV, and outputs the determination result as relative position information.
  • FIG. 8 shows a case where the matching section H11 of the self-moving body HV does not overlap with the matching section R11 of the other moving body RV.
  • the section continuous determination unit 451 the matching section H11 to which the current position of the self-moving body HV belongs and the matching section R11 to which the current position of the other moving body RV belongs do not overlap or be adjacent to each other. It is determined that the matching sections are not continuous.
  • the determination method selection unit 452 determines that the determination result of the section continuous determination unit 451 is negative, that is, the section continuous determination unit 451 is not continuous, and therefore selects the relative lane determination method by the second determination unit 454.
  • the second determination unit 454 determines the relative positional relationship between the self-moving body HV and the other moving body RV, and outputs the determination result as relative position information.
  • FIG. 9 shows a case where the matching section H11 of the self-moving body HV overlaps with the matching section R21 of the other moving body RV.
  • the section continuous determination unit 451 the matching section H11 to which the current position of the self-moving body HV belongs and the matching section R21 to which the current position of the other moving body RV belongs do not overlap, so that these two matching sections are Judged as continuous.
  • the determination method selection unit 452 determines that the determination result of the section continuous determination unit 451 is positive, that is, the section continuous determination unit 451 is continuous, and therefore selects the relative lane determination method by the first determination unit 453.
  • the first determination unit 453 determines the relative positional relationship between the self-moving body HV and the other moving body RV, and outputs the determination result as relative position information.
  • FIG. 10 shows a case where the matching section H11 of the self-moving body HV overlaps with the matching section R31 of the other moving body RV.
  • the section continuous determination unit 451 determines that these two matching sections are not continuous because there is no matching section to which the current position of the other mobile RV belongs.
  • the determination method selection unit 452 determines that the determination result of the section continuous determination unit 451 is negative, that is, the section continuous determination unit 451 is not continuous, and therefore selects the relative lane determination method by the second determination unit 454.
  • the second determination unit 454 determines the relative positional relationship between the self-moving body HV and the other moving body RV, and outputs the determination result as relative position information.
  • FIG. 11 shows a case where the self-moving body HV exists in the matching section R42.
  • the section continuous determination unit 451 determines that the matching section H11 to which the current position of the self-moving body HV belongs and the matching section R42 to which the current position of the other moving body RV belongs overlap.
  • the section continuous determination unit 451 determines that the matching section R42 is adjacent to the matching section R43, and determines that the matching section R43 is adjacent to the matching section R41.
  • the section continuous determination unit 451 the matching section H11 to which the current position of the self-moving body HV belongs and the matching section R41 to which the current position of the other moving body RV belongs are connected via the matching section R42 and the matching section R43. Judged as continuous.
  • the determination method selection unit 452 determines that the determination result of the section continuous determination unit 451 is positive, that is, the section continuous determination unit 451 is continuous, and therefore selects the relative lane determination method by the first determination unit 453.
  • the first determination unit 453 determines the relative positional relationship between the self-moving body HV and the other moving body RV, and outputs the determination result as relative position information.
  • the relative lane determination unit 45 includes a determination method selection table for selecting a determination unit corresponding to the relative lane determination method to be executed from the plurality of relative lane determination methods, and the determination unit is based on the determination method selection table. You may select and determine the relative lane between the self-moving body HV and the other moving body RV.
  • the determination method selection table is a table showing the conditions for the relative lane determination unit 45 to determine the determination unit to be executed from the plurality of determination units, and the matching sections of the self-moving body HV and the other moving body RV are continuous. It is composed of a matching condition indicating whether or not it is, conditions related to the self-moving body HV and the other moving body RV other than the matching condition, and a determination unit uniquely selected by the matching condition and the conditions.
  • the matching condition in the judgment method selection table may include a matching type, or may include a judgment result other than the correctness output by the section continuous judgment unit 451.
  • the conditions in the determination method selection table are conditions for determining which relative lane determination method is to be used from the plurality of relative lane determination methods. For example, the self-moving body HV and the other moving body RV. Relative directions, distances, and velocities estimated from the latest locus points may be used, and map information or locus information may be used to calculate new indicators.
  • FIG. 12 shows an example of the determination method selection table.
  • the column shows the matching condition
  • the row shows the relative traveling direction and the relative distance of the self-moving body HV and the other moving body RV as various conditions.
  • the determination units A to D are assumed to execute different relative lane determination methods.
  • the distance between the self-moving body HV and the other moving body RV is 150 m.
  • the matching condition is "not continuous” and the various conditions are “the same” in the direction and "less than 200 m” in the distance, the "determination unit B" is selected.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the driving support system.
  • step S1 the self-position estimation device 1 generates the position information of the self-moving body HV and provides it to the first trajectory information acquisition unit 41.
  • the first locus information acquisition unit 41 generates the first locus information by holding the time series of the position information of the self-moving body HV. That is, the first locus information acquisition unit 41 acquires the first locus information.
  • step S2 the mobile communication device 2 acquires position information from the other mobile RV and provides it to the second locus information acquisition unit 42.
  • the second locus information acquisition unit 42 generates the second locus information by holding the time series of the position information of the other moving body RV. That is, the second locus information acquisition unit 42 acquires the second locus information.
  • step S3 the map information distribution device 3 extracts the map information around the position where the self-moving body HV exists and provides it to the map information acquisition unit 43.
  • the map information acquisition unit 43 acquires and holds map information from the map information distribution device 3.
  • the consistency determination unit 44 includes the first locus information acquired by the first locus information acquisition unit 41, the second locus information acquired by the second locus information acquisition unit 42, and the map information acquisition unit 43. Estimates the matching section with the map information acquired by, and provides the estimation result to the relative lane determination unit 45.
  • step S5 the relative lane determination unit 45 determines whether or not the matching section to which the current position of the self-moving body HV belongs and the matching section to which the current position of the other moving body RV belongs are continuous. If the matching sections are continuous, the process proceeds to step S6. On the other hand, if the matching sections are not continuous, the process proceeds to step S7.
  • step S6 the relative lane determination unit 45 determines the relative lane between the self-moving body HV and the other moving body RV using the first determination unit 453, and generates the determination result as relative position information.
  • step S7 the relative lane determination unit 45 determines the relative lane between the self-moving body HV and the other moving body RV using the second determination unit 454, and generates the determination result as relative position information.
  • step S8 the driving support device 5 determines the content of the driving support based on the relative position information provided by the relative position determination device 4, and provides the driving support to the self-moving body HV.
  • steps S1, S2, and S3 in FIG. 13 may be executed in a different order or at the same time.
  • the consistency determination unit 44 estimates the matching section between the locus information of the moving body and the lane shape information.
  • the relative lane determination unit 45 determines whether or not the map information and the trajectory information are accurate by determining whether or not the matching sections to which the current positions of the two moving bodies belong are continuous, and the determination result. Select the relative lane determination method according to. As a result, the relative position determination device 4 can determine the relative positions of the two moving objects more accurately than before, even when it is unknown whether the position information and the map information of the moving objects are accurate. It becomes.
  • the driving support device 5 provides driving support using accurate relative position information acquired from the relative position determination device 4, it reduces the provision of erroneous driving support due to an error in the position information or map information of the moving object. It is possible to reduce the situation where the necessary driving support cannot be provided.
  • the consistency determination unit 44 associates the matching type with the matching section, and the relative lane determination unit 45 selects the relative lane determination method according to the matching type.
  • the relative position determination device 4 can classify how the map information and the trajectory information match, and can select the relative lane determination method according to each case. It is possible to determine the relative positions of the two moving bodies more accurately.
  • the relative lane determination unit 45 selects a determination unit to be executed from a plurality of determination units. As a result, the relative position determination device 4 does not need to determine an extra relative lane, so that the processing load can be reduced.
  • the relative lane determination unit 45 selects a determination unit to be executed from a plurality of determination units using the determination method selection table. As a result, the relative lane determination unit 45 can flexibly select the determination unit in consideration of the traveling situation of each moving body, the relative relationship between the two moving bodies, and the like.
  • FIG. 14 is a block diagram showing an example of the configuration of the driving support system according to the second embodiment.
  • the driving support system includes a moving body HVb, which is a first moving body that provides driving support to the driver, and a moving body RVb, which is a second moving body existing around the moving body HVb. It is composed of a server device CS that determines the positional relationship between the two moving bodies and determines driving support based on the determination result.
  • the moving body HVb and the moving body RVb are moving bodies that move on the road, and may have the same configuration as the self-moving body HV or the other moving body RV in the first embodiment, for example. Further, the mobile body HVb and the mobile body RVb periodically transmit the position information to the server device CS. Further, the mobile HVb receives the content of the driving support determined by the server device CS from the server device CS, and provides the driver with the driving support according to the content. There may be a plurality of mobile HVb and mobile RVb.
  • the server device CS includes a mobile communication device 2b that performs information communication with the mobile HVb and the mobile RVb, a relative position determination device 4b that determines the relative positions of the two mobile objects, and a driving support that determines the content of the driving support.
  • the determination device 8 includes a position information management device 6 that holds and manages the position information of each of the moving body HVb and the moving body RVb, and a map information management device 7 that holds and manages the map information.
  • the server device CS receives the position information transmitted from each of the moving body HVb and the moving body RVb, determines the relative position between the moving body HVb and the moving body RVb, and operates the moving body HVb based on the determination result. Decide what kind of driving support should be provided to the person.
  • the server device CS is the same as the computer described in the first embodiment.
  • the server device CS may be, for example, a cloud server installed on the Internet, a MEC (Multi access Edge Computing) server installed on a core network such as a mobile phone network, or installed on the roadside of a road. It may be a roadside processing device.
  • the mobile communication device 2b receives position information from each of the mobile HVb and the mobile RVb by performing information communication with each of the mobile HVb and the mobile RVb, and provides driving support to the mobile HVb. Notify.
  • the communication method by the mobile communication device 2b may be the same as the communication method by the mobile communication device 2 described in the first embodiment, for example.
  • the relative position determination device 4b is a device that determines the relative positions of two moving bodies.
  • the driving support determining device 8 is a device that determines a moving body that provides driving support and the content of driving support provided to the driver based on the relative position information determined by the relative position determining device 4b.
  • the method of determining the content of the driving support by the driving support determining device 8 may be the same as the method of determining the content of the driving support by the driving support device 5 described in the first embodiment, for example.
  • the position information management device 6 is a database that holds the position information of the mobile body received by the mobile communication device 2b and provides the relative position determination device 4b with locus information that is a time series of the position information.
  • the map information management device 7 is a database that provides the relative position determination device 4b with map information used for determining the relative positional relationship between the two moving objects.
  • the location information management device 6 and the map information management device 7 may be installed, for example, in the server device CS and realized as a storage device for storing the respective information, or may be installed outside the server device CS and installed in the network. It may be realized by another connected server device.
  • the relative position determination device 4b is composed of the first locus information acquisition unit 41b that acquires the first locus information that is the locus information of the moving body HVb that is the first moving body and the locus information of the moving body RVb that is the second moving body.
  • a second trajectory information acquisition unit 42b that acquires a certain second trajectory information
  • a map information acquisition unit 43b that acquires map information including lane shape information indicating the shape of each lane, and a first trajectory information and a second trajectory information.
  • Relative lanes which are relative lanes between the moving body HVb and the moving body RVb, based on the judgment results of the consistency determination unit 44b, which determines whether or not each of them matches the lane shape information, and the consistency determination unit 44b. It is provided with a relative lane determination unit 45b for determining. Further, the relative position determination device 4b includes a matching information storage unit 46 that stores the matching information generated by the consistency determination unit 44b.
  • the first locus information acquisition unit 41b acquires the first locus information which is the locus information of the moving body HVb from the position information management device 6.
  • the method of acquiring the first trajectory information by the first trajectory information acquisition unit 41b may be, for example, the same method as the method of acquiring the first trajectory information by the first trajectory information acquisition unit 41 described in the first embodiment. ..
  • the first locus information acquisition unit 41b may operate at the timing when the mobile communication device 2b acquires the position information from the mobile HVb.
  • the second locus information acquisition unit 42b acquires the second locus information which is the locus information of the moving body RVb from the position information management device 6.
  • the method of acquiring the second locus information by the second locus information acquisition unit 42b may be the same as the method of acquiring the second locus information by the second locus information acquisition unit 42 described in the first embodiment, for example.
  • the second locus information acquisition unit 42b extracts a moving body existing within a certain range around the position of the moving body HVb as the second moving body based on the position information of the first locus information acquisition unit 41b.
  • the locus information of the second moving body may be acquired.
  • the map information acquisition unit 43b acquires map information around the moving body HVb and the moving body RVb from the map information management device 7.
  • map information for example, map information within a certain range may be acquired centering on the position of the moving body HVb, and the map by the map information acquisition unit 43 described in the first embodiment may be acquired. It may be the same as the method of acquiring information.
  • the consistency determination unit 44b determines the matching section between the map information and the trajectory information, and generates the determination result as the matching information.
  • the processing by the consistency determination unit 44b may be the same as the consistency determination unit 44 described in the first embodiment.
  • the relative lane determination unit 45b determines the relative lanes of the two moving bodies based on the matching information of each of the two moving bodies.
  • the processing by the relative lane determination unit 45b may be the same as the relative lane determination unit 45 described in the first embodiment.
  • the consistency information storage unit 46 is a database that stores at least one matching information that is a determination result by the consistency determination unit 44b.
  • the consistency determination unit 44b determines whether the section of the map information is correct based on the past consistency information stored in the consistency information storage unit 46, and the locus information and the lane shape information even though the section of the map information is correct. The section that does not match with is estimated as the inconsistent section. Then, the consistency determination unit 44b outputs the mismatch information when it is estimated to be a mismatch section.
  • the matching information around the moving body is extracted from the matching information storage unit 46 based on the position information of the moving body to be determined.
  • the section of the map information that is determined to be the matching section a plurality of times (for example, three times or more) is correct.
  • the inconsistent information is information composed of inconsistent sections indicating sections in which the lane shape information and the locus information do not match.
  • the inconsistent section is information indicating a section in which the lane shape information and the locus information do not match in the correct section of the map information, and is information including the start point and the end point of the section.
  • the method of expressing the inconsistent section may be, for example, the same as the matching section described in the first embodiment.
  • the relative lane determination unit 45b may determine the relative lanes of the two moving objects by correcting the trajectory information of the moving body included in the inconsistent section with the lane shape information based on the inconsistent information.
  • the correction method by the relative lane determination unit 45b may be, for example, when the entire locus information is included in the inconsistent section, the locus information may be translated to match the lane shape information, and is one of the locus information. When the portion is included in the inconsistent section, the locus information of the inconsistent section may be replaced with the lane shape information.
  • the locus information corrected by the relative lane determination unit 45b may be re-determined for consistency by the consistency determination unit 44b, and the corrected section is used as a matching section by the section continuous determination unit 451 for continuous determination. May be good.
  • the matching information storage unit 46 stores the past matching information.
  • the consistency determination unit 44b determines whether or not the section of the map information is correct based on the past matching information, and if the track information and the lane shape information do not match even though the section of the map information is correct, the trajectory Judge that there is an error in the information.
  • the relative lane determination unit 45b corrects the locus information with the map information.
  • the relative position determination device 4b detects that there is an error in the locus information and corrects it, so that the correct relative position can be determined.
  • Each component in each of the relative position determination device 4 described in the first embodiment and the relative position determination device 4b described in the second embodiment is realized as a calculation process of the relative position determination method, and each calculation process. It may be realized to estimate the relative position by calculating.
  • Each component in each of the relative position determination device 4 described in the first embodiment and the relative position determination device 4b described in the second embodiment is represented by a program executed on a computer, and the program is referred to as a computer ( It may be realized by executing it on a computer).
  • each device shown in FIG. 1 and each device shown in FIG. 14 may be changed without departing from the gist of the present specification.
  • each device may be integrated into one device, or each device may be divided and realized by a plurality of devices, and each configuration of the relative position determination device 4 and the relative position determination device 4b may be realized.
  • the elements may be distributed and arranged in other devices.
  • each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
  • 1 self-position estimation device 2, 2b mobile communication device, 3 map information distribution device, 4 relative position determination device, 5 driving support device, 6 position information management device, 7 map information management device, 8 driving support determination device, 41 , 41b 1st trajectory information acquisition unit, 42,42b 2nd trajectory information acquisition unit, 43,43b map information acquisition unit, 44,44b consistency determination unit, 45,45b relative lane determination unit, 46 alignment information storage unit, 441 Geometric calculation unit, 442 matching section estimation unit, 451 section continuous judgment unit, 452 judgment method selection unit, 453 first judgment unit, 454 second judgment unit, HV, HVb self-moving body, RV, RVb other moving body, CS Server device.

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Abstract

本発明は、移動体の位置情報または地図情報が正確か否か不明である場合であっても移動体の相対位置を正確に判定することが可能な相対位置判定装置、相対位置判定方法、および相対位置判定プログラムを提供することを目的とする。本発明による相対位置判定装置は、第１移動体が通過した地点を示す第１軌跡点の集合である第１軌跡情報を取得する第１軌跡情報取得部と、第２移動体が通過した地点を示す第２軌跡点の集合である第２軌跡情報を取得する第２軌跡情報取得部と、車線単位の形状を示す車線形状情報を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、第１軌跡情報および第２軌跡情報のそれぞれが車線形状情報と整合するか否かを判定する整合性判定部と、整合性判定部の判定結果に基づいて、第１移動体と第２移動体との相対車線を判定する相対車線判定部とを備える。

Description

相対位置判定装置、相対位置判定方法、および相対位置判定プログラム
　本発明は、通信を用いた運転支援システムにおいて、移動体の相対位置を判定する相対位置判定装置、相対位置判定方法、および相対位置判定プログラムに関する。
　通信を用いた運転支援システムでは、移動体間で位置情報を交換して移動体の相対位置を判定することによって、安全性および快適性の向上を目的とした運転支援を提供する。ここで、相対位置とは、２つの移動体の相対的な位置関係を示す情報である。相対位置の判定方法としては、移動体の位置情報に基づいて当該移動体を地図情報に対応させることによって相対位置を判定する方法がある。しかし、このような判定方法は、移動体の位置情報および地図情報のうちの少なくとも一方に誤差がある場合、相対位置情報を誤って判定してしまう。
　上記の問題の対策として、従来、移動体の位置情報に誤差がある場合に運転支援を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、地図情報に誤差がある場合に、移動体の位置情報の時系列で地図情報を補正する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１７－１２６２１９号公報 特開２０１７－１４６７２４号公報
　特許文献１，２では、移動体の位置情報または地図情報のいずれかが正確であることが明らかであることが前提となっており、移動体の位置情報または地図情報が正確か否か不明である場合には適用することができない。すなわち、特許文献１，２では、移動体の位置情報または地図情報が正確か否か不明である場合に移動体の相対位置を正確に判定することができない。
　本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、移動体の位置情報または地図情報が正確か否か不明である場合であっても移動体の相対位置を正確に判定することが可能な相対位置判定装置、相対位置判定方法、および相対位置判定プログラムを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明による相対位置判定装置は、第１移動体が通過した地点を示す第１軌跡点の集合である第１軌跡情報を取得する第１軌跡情報取得部と、第２移動体が通過した地点を示す第２軌跡点の集合である第２軌跡情報を取得する第２軌跡情報取得部と、車線単位の形状を示す車線形状情報を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、第１軌跡情報および第２軌跡情報のそれぞれが車線形状情報と整合するか否かを判定する整合性判定部と、整合性判定部の判定結果に基づいて、第１移動体と第２移動体との相対車線を判定する相対車線判定部とを備える。
　本発明によると、相対位置判定装置は、第１軌跡情報および第２軌跡情報のそれぞれが車線形状情報と整合するか否かを判定する整合性判定部と、整合性判定部の判定結果に基づいて、第１移動体と第２移動体との相対車線を判定する相対車線判定部とを備えるため、移動体の位置情報または地図情報が正確か否か不明である場合であっても移動体の相対位置を正確に判定することが可能となる。
　本発明の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施の形態１による運転支援システムの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による相対位置判定装置の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による判定方法選択表の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による運転支援システムの動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２による運転支援システムの構成の一例を示すブロック図である。
　本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
　＜実施の形態１＞
　＜１－１．運転支援システムの構成＞
　図１は、本実施の形態１による運転支援システムの構成の一例を示すブロック図である。運転支援システムは、運転者に運転支援を提供する第１移動体である自移動体ＨＶと、自移動体ＨＶの周辺に存在する第２移動体である他移動体ＲＶとで構成される。ここで、移動体は、道路を走行して移動するモビリティである。移動体としては、例えば、自動車、バイク、自転車、およびパーソナルモビリティなどが挙げられる。
　自移動体ＨＶは、運転者に対して運転支援装置を提供する移動体である。自移動体ＨＶは、自移動体ＨＶの位置情報を推定する自己位置推定装置１と、他移動体ＲＶの位置情報を受信する移動体通信装置２と、地図情報を配信する地図情報配信装置３と、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対位置を判定する相対位置判定装置４と、運転者に運転支援を提供する運転支援装置５とを搭載している。
　他移動体ＲＶは、自移動体ＨＶに対して当該他移動体ＲＶの位置情報を定期的に送信する移動体である。他移動体ＲＶは、少なくとも、他移動体ＲＶの位置情報を推定する自己位置推定装置と、自移動体ＨＶに他移動体ＲＶの位置情報を送信する移動体通信装置とを搭載しているが、自移動体ＨＶと同様の構成であってもよい。なお、他移動体ＲＶは、１台でもよく、複数台存在してもよい。
　位置情報は、移動体が通過した地点または移動体が現在存在する地点を一意に示す情報であり、例えば、緯度および経度で構成される。なお、位置情報は、例えば、時刻、高度、移動体が走行する方位、移動体の速度、移動体の加速度、移動体のヨーレート、移動体のピッチレート、移動体のロールレート、移動体の車両状態、測位誤差量などを含んでもよい。また、位置情報は、移動体によって測位された計測値、または当該計測値から推定した推定値であり、測位誤差を含む情報である。
　軌跡情報は、移動体の位置情報を時系列で示す情報であり、移動体が通過した地点を示す軌跡点の集合である。軌跡情報は、測位した全ての位置情報で構成してもよく、代表的な一部の位置情報で構成してもよい。
　自己位置推定装置１は、移動体のリアルタイムな位置を推定することによって、定期的に位置情報を生成する測位装置である。自己位置推定装置１は、例えば、衛星測位を行うＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）ユニットを利用して位置を推定してもよい。また、自己位置推定装置１は、ＧＮＳＳユニット以外に、移動体の速度を検知する車速センサ、移動体のタイヤの回転数を検知するホイールエンコーダ、移動体の加速度および姿勢を検知するＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）、移動体の周辺に存在する地物を観測するＬＲＦ（Laser Range Finder）などを併用し、これらから得た情報を複合的に利用することによって位置を推定してもよい。
　移動体通信装置２は、自移動体ＨＶの周辺に存在する他移動体ＲＶに位置情報を送信したり、他移動体ＲＶから位置情報を受信したりする無線通信装置である。移動体通信装置２が利用する無線通信方式は、移動通信が行うことが可能な通信方式であればよく、例えば、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication、登録商標）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような狭域的な電波通信を用いてもよく、ＬＴＥ（Long Term Evolution、登録商標）、ＷｉＭＡＸ（World Interoperability For Microwave Access、登録商標）のような広域的な電波通信を用いてもよく、移動体通信向けに欧米で検討されているＩＥＥＥ８０２．１１ｐ、またはＣＡＬＭ（Communication Access for Land Mobile）などを用いてもよい。
　地図情報配信装置３は、地図情報を記憶し、自移動体ＨＶの位置情報に基づいて自移動体ＨＶの周辺の地図情報を提供する装置である。なお、地図情報配信装置３の提供方法は、例えば、地図情報の提供に関する標準的なインタフェースであるＡＤＡＳＩＳ（Advanced Driver Assistance System Interface Specification）を用いてもよく、独自の形式でもよい。
　地図情報は、移動体が走行する道路に関する形状、属性、および接続関係を示す道路地図情報であり、車線単位の形状を示す車線形状情報を含む情報である。車線形状情報は、サブメータ級、センチメータ級、またはそれ以上の高い解像度で車線の形状を表す情報である。車線形状の表現形式は、例えば、車線の中心を表現する方式でもよく、車線間の区間を表現する方式でもよく、車線の領域を表現する方式でもよく、これら以外の方式でもよい。なお、地図情報および車線形状情報は、測量に起因する測量誤差、図化に起因する図化誤差、および経年変化に起因する劣化誤差を含む。
　相対位置判定装置４は、２つの移動体の相対位置を判定する装置であり、本実施の形態１の特徴となる装置である。相対位置は、２つの移動体の相対的な位置関係を示す情報であり、２つの移動体の相対車線を含む情報である。相対車線とは、２つの移動体のうちの一方の移動体が存在する車線を基準としたときに、他方の移動体がどの車線に存在するのかを示す情報である。例えば、相対位置判定装置４は、一方の移動体と他方の移動体とが同一車線に存在する場合は「同一車線」と判定し、一方の移動体が存在する車線の右側の車線に他方の移動体が存在する場合は「右車線」と判定し、一方の移動体が存在する車線の左側の車線に他方の移動体が存在する場合は「左車線」と判定し、一方の移動体が存在する車線の右側の２車線隣に他方の移動体が存在する場合は「２つ右車線」と判定し、一方の移動体が存在する車線の左側の２車線隣に他方の移動体が存在する場合は「２つ左車線」と判定する。
　なお、相対位置は、相対車線以外に２つの移動体の位置関係に関する情報を含んでもよい。例えば、相対位置は、２つの移動体の相対的な距離、相対的な速度、または相対的な方向を含んでもよい。
　相対位置判定装置４は、自己位置推定装置１、移動体通信装置２、地図情報配信装置３、および運転支援装置５とネットワークを介して接続されている。当該ネットワークは、情報通信を行えればよく、例えば、ＦｌｅｘＣＡＮ（Flex Control Area Network）でもよく、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）でもよく、その他の通信規格でもよい。
　運転支援装置５は、相対位置判定装置４が判定した相対位置に基づいて、運転支援の内容を決定し、当該運転支援を自移動体ＨＶの運転者に提供する装置である。運転支援装置５は、例えば、衝突回避を行う機能を有する場合、相対位置判定装置４が判定した相対位置に基づいて自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとが衝突する可能性があると判定したとき、他移動体ＲＶとの衝突を回避するために運転者に対してＨＭＩ（Human Machine Interface）を介して注意喚起を行ったり、自移動体ＨＶのブレーキ、アクセル、トランスミッション、またはエンジンを制御したりする。
　＜１－２．相対位置判定装置４の構成＞
　図２は、相対位置判定装置４の構成の一例を示すブロック図である。
　相対位置判定装置４は、第１移動体である自移動体ＨＶの軌跡情報である第１軌跡情報を取得する第１軌跡情報取得部４１と、第２移動体である他移動体ＲＶの軌跡情報である第２軌跡情報を取得する第２軌跡情報取得部４２と、車線単位の形状を示す車線形状情報を含む地図情報を取得する地図情報取得部４３と、第１軌跡情報および第２軌道情報のそれぞれが車線形状情報と整合するか否かを判定する整合性判定部４４と、整合性判定部４４の判定結果に基づいて、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対的な車線である相対車線を判定する相対車線判定部４５とを備える。
　なお、相対位置判定装置４は、上記の各機能を実現するプログラムおよびパラメータを記憶する記憶装置、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによる計算結果、およびＣＰＵによって実行されるプログラムを一時的に保持するメモリ、および他の装置と通信を行うインタフェースなどで構成される計算機である。これら記憶装置、ＣＰＵ、メモリ、およびインタフェースは、図２では図示を省略している。
　第１軌跡情報取得部４１は、自己位置推定装置１から自移動体ＨＶの軌跡情報である第１軌跡情報を取得する。第１軌跡情報取得部４１による第１軌跡情報の取得方法は、例えば、自己位置推定装置１が逐次出力する位置情報を蓄積して第１軌跡情報を生成する形態でもよく、自己位置推定装置１が蓄積した位置情報を第１軌跡情報として取得する形態でもよい。
　第２軌跡情報取得部４２は、移動体通信装置２から他移動体ＲＶの軌跡情報である第２軌跡情報を取得する。第２軌跡情報取得部４２による第２軌跡情報の取得方法は、上記で説明した第１軌跡情報取得部４１による第１軌跡情報の取得方法と同様でもよい。
　地図情報取得部４３は、地図情報配信装置３から地図情報を取得する。地図情報取得部４３による地図情報の取得方法は、例えば、地図情報配信装置３が逐次出力する地図情報を記憶する形態でもよく、地図情報配信装置３に対して必要な領域の地図情報を要求する形態でもよい。
　整合性判定部４４は、第１軌跡情報を構成する各第１軌跡点と、地図情報に含まれる車線形状情報との幾何的な差分量を計算し、当該差分量の時系列に基づいて第１軌跡情報と車線形状情報とが整合する区間である整合区間を推定、当該整合区間を含む第１整合情報を生成する。また、整合性判定部４４は、第２軌跡情報を構成する各第２軌跡点と、地図情報に含まれる車線形状情報との幾何的な差分量を計算し、当該差分量の時系列に基づいて第２軌跡情報と車線形状情報とが整合する区間である整合区間を推定、当該整合区間を含む第２整合情報を生成する。整合性判定部４４は、幾何的な差分量を計算する幾何量計算部４４１と、幾何量計算部４４１の計算結果に基づいて整合区間を推定する整合区間推定部４４２とを備える。
　整合区間は、整合区間の始点と終点とを示す情報である。なお、整合区間は、例えば、任意の座標点で表現してもよく、軌跡点で表現してもよく、軌跡情報の道程距離で表現してもよく、地図情報に含まれる車線に関する識別子と道程距離とで表現してもよく、その他の表現方法で表現してもよい。
　整合情報は、整合区間の種別を示す整合種別を含んでもよく、その他の情報を含んでもよい。整合種別は、整合性判定部４４および相対車線判定部４５が整合区間の種別を識別するための情報である。整合種別は、例えば、軌跡情報と車線形状情報との位置が整合する場合は「位置整合区間」であり、軌跡情報と車線形状情報との形状が整合する場合は「形状整合区間」であり、軌跡情報と車線形状情報との位置および形状が異なるが整合が期待できる場合は「類推整合区間」である。なお、整合種別は、これら３つの種別で構成されてもよく、他の種別で構成されてもよい。以降の説明では、整合種別は上記の３つの種別で構成されるものとして説明する。
　幾何量計算部４４１は、各第１軌跡点と車線形状情報との幾何的な差分量を計算する。また、幾何量計算部４４１は、各第２軌跡点と車線形状情報との幾何的な差分量を計算する。なお、幾何量計算部４４１は、例えば、各軌跡点と車線形状情報とを用いて、緯度経度に基づく近傍距離を計算したり、方位に基づく方位差を計算したり、高度に基づく高度差を計算したりすることによって、各軌跡点と車線形状情報との差分量を計算してもよい。
　整合区間推定部４４２は、幾何量計算部４４１が計算した各第１軌跡点についての差分量の時系列に基づいて、第１軌跡情報と車線形状情報との整合区間を推定し、当該整合区間を含む第１整合情報を生成する。また、整合区間推定部４４２は、幾何量計算部４４１が計算した各第２軌跡点についての差分量の時系列に基づいて、第２軌跡情報と車線形状情報との整合区間を推定し、当該整合区間を含む第２整合情報を生成する。
　なお、整合区間推定部４４２は、軌跡情報と車線形状情報とが完全に整合する場合のみ整合区間と推定してもよく、軌跡情報と車線形状情報とが部分的に整合する場合に１つ以上の整合区間と推定してもよく、２つ以上の整合区間を統合して１つの整合区間と推定してもよい。また、整合区間推定部４４２は、整合情報に整合区間を含める場合は、整合区間の推定方法に対応する整合種別を整合区間に対応付けてもよい。
　ここで、整合区間推定部４４２による整合区間の推定方法について説明する。なお、以下で説明する推定方法は一例であり、他の推定方法でもよい。
　まず、整合区間推定部４４２は、「位置整合区間」を推定する。「位置整合区間」の推定方法は、例えば、車線形状情報との近傍距離が予め設定された閾値以内である軌跡点が一定数以上連続する区間を「位置整合区間」と推定してもよい。なお、予め設定された閾値は、例えば、１．０～２．０ｍの固定値を設定してもよく、地図情報が車線幅を含む場合は当該車線幅から計算される値を設定してもよい。また、軌跡点が一定数以上連続する区間は、例えば、軌跡点が３点以上連続する区間でもよく、軌跡点の道程距離が２０ｍ以上の区間でもよい。
　次に、整合区間推定部４４２は、「形状整合区間」を推定する。「形状整合区間」の推定方法は、例えば、「位置整合区間」ではないと判定された軌跡点について、車線形状情報との近傍距離の分散値が閾値以内である軌跡点が一定数以上連続する区間を「形状整合区間」と推定してもよい。なお、予め設定された閾値は、例えば、標準偏差１．０ｍ以下と設定してもよく、地図情報が車線幅を含む場合は当該車線幅から計算される値を設定してもよい。
　最後に、整合区間推定部４４２は、「類推整合区間」を推定する。「類推整合区間」の推定方法は、例えば、「位置整合区間」または「形状整合区間」ではないと判定された軌跡点について、前後一定距離以内の軌跡点が「位置整合区間」と判定され、軌跡情報に基づいて車線変更の可能性が高い場合は、当該区間を「類推整合区間」と推定してもよい。なお、前後一定距離以内は、例えば、１０～２０ｍ以内の固定値を設定してもよく、位置情報が速度を含む場合は当該速度から算出される値を設定してもよい。
　相対車線判定部４５は、自移動体ＨＶに関する整合性の判定結果と、他移動体ＲＶに関する整合性の判定結果とに基づいて、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとが互いに地図情報に整合するか否かを判定することによって、複数の相対車線判定方法から実行する相対車線判定方法を選択する。そして、相対車線判定部４５は、選択した相対車線判定方法で自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対車線を判定し、当該判定結果を相対位置情報として出力する。
　相対車線判定部４５は、２つの移動体の相対車線を判定する第１判定部４５３および第２判定部４５４と、２つの移動体の整合区間が連続するか否かを判定する区間連続判定部４５１と、複数の相対車線判定方法から実行する相対車線判定方法を選択する判定方法選択部４５２とを備える。
　第１判定部４５３は、地図情報に基づいて、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対車線を判定する。例えば、第１判定部４５３は、自移動体ＨＶの現在位置と、他移動体ＲＶの現在位置とを地図上にマッピングし、地図情報に含まれる各車線の位置関係から自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対車線を判定してもよい。また、第１判定部４５３は、マッピング結果に基づいて、車線形状情報と自移動体ＨＶの現在位置との横方向の距離と、車線形状情報と他移動体ＲＶの現在位置との横方向の距離とを計算し、これらの距離の差分量に基づいて自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対車線を判定してもよい。
　第２判定部４５４は、地図情報を用いずに、軌跡情報に基づいて自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対車線を判定する。例えば、第２判定部４５４は、地図情報を用いずに、第１軌跡情報と、第２軌跡情報と、予め設定された車線幅の閾値とに基づいて、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対車線を判定する。
　なお、第１判定部４５３および第２判定部４５４は、上記の相対車線判定方法に限らず、互いに異なる相対車線判定方法であれば他の相対車線判定方法であってもよい。また、相対車線判定部４５は、第１判定部４５３および第２判定部４５４以外の判定部をさらに備えてもよい。
　図２では、各相対車線判定方法に対応する別個の判定部を備える場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、１つの相対車線判定方法で複数のパラメータを切り替える形態であってもよい。例えば、地図情報に基づく相対車線の判定方法と、軌跡情報に基づく相対車線の判定方法とのそれぞれを重みに関するパラメータで調整する場合、当該重みを切り替えることによって判定方法を変更するようにしてもよい。
　区間連続判定部４５１は、自移動体ＨＶに関する第１整合情報と、他移動体ＲＶに関する第２整合情報とに基づいて、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間と、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間とが連続する状態であるか否かを判定する。連続する状態とは、２つの整合区間が重複する状態、隣接する状態、または重複もしくは隣接する１つ以上の整合区間を経由して接する状態をいう。
　なお、区間連続判定部４５１は、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間がない場合、または他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間がない場合は、連続しないと判定してもよく、それ以外と判定してもよい。また、区間連続判定部４５１は、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間がない場合でも、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間に連続する整合区間に自移動体ＨＶの現在位置が含まれる場合は、連続すると判定してもよい。さらに、区間連続判定部４５１は、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間がない場合でも、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間に連続する整合区間に他移動体ＲＶの現在位置が含まれる場合は、連続すると判定してもよい。
　判定方法選択部４５２は、区間連続判定部４５１の判定結果に基づいて、第１判定部４５３または第２判定部４５４のいずれかを選択する。例えば、区間連続判定部４５１の判定結果が正、すなわち区間連続判定部４５１が連続すると判定した場合、地図情報、第１軌跡情報、および第２軌跡情報が正確であるため第１判定部４５３を選択する。一方、区間連続判定部４５１の判定結果が否、すなわち区間連続判定部４５１が連続しないと判定した場合、地図情報が不正確である可能性があるため第２判定部４５４を選択する。
　なお、判定方法選択部４５２は、区間連続判定部４５１の判定結果以外に、相対車線判定方法を選択する条件を追加してもよい。例えば、整合情報が整合種別を含む場合は、整合種別を用いて相対車線判定方法を選択してもよい。この場合、整合種別が「位置整合区間」であれば車線形状情報と地図情報との絶対的な位置が正しいため、地図情報の絶対車線を利用する相対車線判定方法を選択する。また、整合種別が「形状整合区間」であれば車線形状情報と地図情報との相対位置が正しいため、地図情報の相対車線を利用する相対車線判定方法を選択する。さらに、整合種別が「類推整合区間」であれば、整合種別が「位置整合区間」と同様の相対車線判定方法を選択するようにしてもよい。
　判定方法選択部４５２は、第１判定部４５３および第２判定部４５４の両方を選択してもよい。この場合、判定方法選択部４５２は、第１判定部４５３および第２判定部４５４のそれぞれの判定結果を統合する。
　＜１－３．整合性判定部４４の動作＞
　整合性判定部４４の動作について、図３～６を用いて説明する。
　図３～６は、整合性判定部４４による４つの動作の一例を示す図である。図３～６では、道路車線Ｌ１，Ｌ２と、道路車線Ｌ１を走行する移動体Ｖと、道路車線Ｌ１の車線形状情報Ｍ１と、道路車線Ｌ２の車線形状情報Ｍ２と、移動体Ｖの軌跡情報を構成する軌跡点Ｐ１～Ｐ７が示されている。なお、以下では、整合区間推定部４４２は、上記で説明した３つの整合区間を判定するものとする。
　図３は、地図情報および軌跡情報が正確である場合を示している。この場合、整合区間推定部４４２は、車線形状情報Ｍ１と各軌跡点Ｐ１～Ｐ７との位置が整合しているため、各軌跡点Ｐ１～Ｐ７に対応する区間Ｒ１１を「位置整合区間」と推定する。そして、整合性判定部４４は、整合区間Ｒ１１、および整合種別が「位置整合区間」を含む整合情報を生成する。
　図４は、地図情報は正確であるが、軌跡情報にオフセットのような誤差がある場合を示している。整合区間推定部４４２は、車線形状情報Ｍ１または車線形状情報Ｍ２と各軌跡点Ｐ１～Ｐ７との形状が一致しているため、各軌跡点Ｐ１～Ｐ７に対応する区間Ｒ２１を「形状整合区間」と推定する。そして、整合性判定部４４は、整合区間Ｒ２１、および整合種別が「形状整合区間」を含む整合情報を生成する。
　図５は、軌跡情報は正確であるが、地図情報に含まれる車線形状情報に誤差がある場合を示している。この場合、整合区間推定部４４２は、車線形状情報Ｍ１と各軌跡点Ｐ４～Ｐ７との位置が整合しているため、各軌跡点Ｐ４～Ｐ７に対応する区間Ｒ３１を「位置整合区間」と推定する。そして、整合性判定部４４は、整合区間Ｒ３１、および整合種別が「位置整合区間」を含む整合情報を生成する。
　図６は、地図情報および軌跡情報は正確であるが、移動体が車線変更した場合を示している。この場合、まず、整合区間推定部４４２は、車線形状情報Ｍ１と各軌跡点Ｐ１～Ｐ３との位置が整合し、車線形状情報Ｍ２と各軌跡点Ｐ５～Ｐ７との位置が整合しているため、各軌跡点Ｐ１～Ｐ３に対応する区間Ｒ４１を「位置整合区間」と推定し、各軌跡点Ｐ５～Ｐ７に対応する区間Ｒ４２を「位置整合区間」と推定する。次に、整合区間推定部４４２は、各軌跡点Ｐ３～Ｐ５は、車線形状情報Ｍ１，Ｍ２と整合しないが、前後が「位置整合区間」であるため、各軌跡点Ｐ３～Ｐ５に対応する区間Ｒ４３を「類推整合区間」と推定する。最終的に、整合性判定部４４は、整合区間Ｒ４１および整合種別が「位置整合区間」と、整合区間Ｒ４２および整合種別が「位置整合区間」と、整合区間Ｒ４３および整合種別が「類推整合区間」とを含む整合情報を生成する。
　＜１－４．相対車線判定部４５の動作＞
　相対車線判定部４５の動作について、図７～１１を用いて説明する。
　図７～１１は、相対車線判定部４５による５つの動作の一例を示す図である。図７～１１では、図３～６に対して道路車線Ｌ１を走行する自移動体ＨＶと、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間Ｈ１１を追加している。また、図７～１１では、図３～６に示す移動体Ｖを他移動体ＲＶに置き換えている。なお、図を簡略化するために、図７～１１では自移動体ＨＶの軌跡情報の図示を省略している。
　図７は、自移動体ＨＶの整合区間Ｈ１１が他移動体ＲＶの整合区間Ｒ１１と重複する場合を示している。この場合、まず、区間連続判定部４５１は、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間Ｈ１１と、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間Ｒ１１とが重複するため、これら２つの整合区間は連続すると判定する。次に、判定方法選択部４５２は、区間連続判定部４５１の判定結果が正、すなわち区間連続判定部４５１が連続すると判定したため、第１判定部４５３による相対車線判定方法を選択する。最後に、第１判定部４５３は、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対的な位置関係を判定し、当該判定結果を相対位置情報として出力する。
　図８は、自移動体ＨＶの整合区間Ｈ１１が他移動体ＲＶの整合区間Ｒ１１と重複しない場合を示している。この場合、まず、区間連続判定部４５１は、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間Ｈ１１と、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間Ｒ１１とが重複も隣接もしないため、これら２つの整合区間は連続しないと判定する。次に、判定方法選択部４５２は、区間連続判定部４５１の判定結果が否、すなわち区間連続判定部４５１が連続しないと判定したため、第２判定部４５４による相対車線判定方法を選択する。最後に、第２判定部４５４は、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対的な位置関係を判定し、当該判定結果を相対位置情報として出力する。
　図９は、自移動体ＨＶの整合区間Ｈ１１が他移動体ＲＶの整合区間Ｒ２１と重複する場合を示している。この場合、まず、区間連続判定部４５１は、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間Ｈ１１と、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間Ｒ２１とが重複しないため、これら２つの整合区間は連続すると判定する。次に、判定方法選択部４５２は、区間連続判定部４５１の判定結果が正、すなわち区間連続判定部４５１が連続すると判定したため、第１判定部４５３による相対車線判定方法を選択する。最後に、第１判定部４５３は、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対的な位置関係を判定し、当該判定結果を相対位置情報として出力する。
　図１０は、自移動体ＨＶの整合区間Ｈ１１が他移動体ＲＶの整合区間Ｒ３１と重複する場合を示している。この場合、まず、区間連続判定部４５１は、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間がないため、これら２つの整合区間は連続しないと判定する。次に、判定方法選択部４５２は、区間連続判定部４５１の判定結果が否、すなわち区間連続判定部４５１が連続しないと判定したため、第２判定部４５４による相対車線判定方法を選択する。最後に、第２判定部４５４は、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対的な位置関係を判定し、当該判定結果を相対位置情報として出力する。
　図１１は、自移動体ＨＶが整合区間Ｒ４２に存在する場合を示している。この場合、まず、区間連続判定部４５１は、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間Ｈ１１と、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間Ｒ４２とが重複すると判定する。次に、区間連続判定部４５１は、整合区間Ｒ４２が整合区間Ｒ４３に隣接すると判定し、かつ整合区間Ｒ４３が整合区間Ｒ４１に隣接すると判定する。最終的に、区間連続判定部４５１は、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間Ｈ１１と、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間Ｒ４１とが、整合区間Ｒ４２および整合区間Ｒ４３を介して連続すると判定する。次に、判定方法選択部４５２は、区間連続判定部４５１の判定結果が正、すなわち区間連続判定部４５１が連続すると判定したため、第１判定部４５３による相対車線判定方法を選択する。最後に、第１判定部４５３は、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対的な位置関係を判定し、当該判定結果を相対位置情報として出力する。
　なお、相対車線判定部４５は、複数の相対車線判定方法の中から実行する相対車線判定方法に対応する判定部を選択する判定方法選択表を備え、当該判定方法選択表に基づいて判定部を選択して自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対車線を判定してもよい。
　判定方法選択表は、相対車線判定部４５が複数の判定部から実行する判定部を決定するための条件を示した表であり、自移動体ＨＶおよび他移動体ＲＶのそれぞれの整合区間が連続であるか否かを示す整合条件と、当該整合条件以外で自移動体ＨＶおよび他移動体ＲＶに関連する諸条件と、整合条件と諸条件とによって一意に選択される判定部とで構成される。
　判定方法選択表における整合条件は、整合種別を含んでもよく、区間連続判定部４５１が出力する正否以外の判定結果を含んでもよい。また、判定方法選択表における諸条件は、複数の相対車線判定方法の中からどの相対車線判定方法を利用するのかを決定するための条件であり、例えば、自移動体ＨＶおよび他移動体ＲＶの最新の軌跡点から推定される相対的な進行方向、距離、および速度でもよく、地図情報または軌跡情報を用いて新しい指標を算出してもよい。
　図１２は、判定方法選択表の一例を示したものである。図１２において、列は整合条件、行は諸条件として自移動体ＨＶおよび他移動体ＲＶの相対的な進行方向、および相対的な距離を示している。図１２の例では、判定部Ａ～Ｄは、それぞれ異なる相対車線判定方法を実行するものとする。
　例えば、図７に示すような状況において、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの距離が１００ｍであるとする。このとき、整合条件は「連続する位置整合区間」であり、諸条件は方向が「同一」かつ距離が「２００ｍ未満」であるため、「判定部Ａ」が選択される。
　また、例えば、図８に示すような状況において、自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの距離が１５０ｍであるとする。このとき、整合条件は「連続しない」であり、諸条件は方向が「同一」かつ距離が「２００ｍ未満」であるため、「判定部Ｂ」が選択される。
　＜１－５．運転支援システムの動作＞
　図１３は、運転支援システムの動作を示すフローチャートである。
　ステップＳ１において、自己位置推定装置１は、自移動体ＨＶの位置情報を生成し、第１軌跡情報取得部４１に提供する。第１軌跡情報取得部４１は、自移動体ＨＶの位置情報の時系列を保持することによって第１軌跡情報を生成する。すなわち、第１軌跡情報取得部４１は、第１軌跡情報を取得する。
　ステップＳ２において、移動体通信装置２は、他移動体ＲＶから位置情報を取得し、第２軌跡情報取得部４２に提供する。第２軌跡情報取得部４２は、他移動体ＲＶの位置情報の時系列を保持することによって第２軌跡情報を生成する。すなわち、第２軌跡情報取得部４２は、第２軌跡情報を取得する。
　ステップＳ３において、地図情報配信装置３は、自移動体ＨＶが存在する位置の周辺の地図情報を抽出し、地図情報取得部４３に提供する。地図情報取得部４３は、地図情報配信装置３から地図情報を取得して保持する。
　ステップＳ４において、整合性判定部４４は、第１軌跡情報取得部４１が取得した第１軌跡情報、および第２軌跡情報取得部４２が取得した第２軌跡情報のそれぞれと、地図情報取得部４３が取得した地図情報との整合区間を推定し、当該推定結果を相対車線判定部４５に提供する。
　ステップＳ５において、相対車線判定部４５は、自移動体ＨＶの現在位置が属する整合区間と、他移動体ＲＶの現在位置が属する整合区間とが連続するか否かを判定する。整合区間が連続する場合は、ステップＳ６に移行する。一方、整合区間が連続しない場合は、ステップＳ７に移行する。
　ステップＳ６において、相対車線判定部４５は、第１判定部４５３を用いて自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対車線を判定し、当該判定結果を相対位置情報として生成する。
　ステップＳ７において、相対車線判定部４５は、第２判定部４５４を用いて自移動体ＨＶと他移動体ＲＶとの相対車線を判定し、当該判定結果を相対位置情報として生成する。
　ステップＳ８において、運転支援装置５は、相対位置判定装置４から提供された相対位置情報に基づいて運転支援の内容を決定し、運転支援を自移動体ＨＶに提供する。
　なお、図１３におけるステップＳ１、ステップＳ２、およびステップＳ３は、順序を入れ替えて実行してもよく、同時に実行してもよい。
　＜１－６．効果＞
　本実施の形態１によれば、整合性判定部４４は、移動体の軌跡情報と車線形状情報との整合区間を推定する。相対車線判定部４５は、２つの移動体それぞれの現在位置が属する整合区間が連続するか否かを判定することによって、地図情報および軌跡情報が正確であるか否かを判定し、当該判定結果に応じた相対車線判定方法を選択する。これにより、相対位置判定装置４は、移動体の位置情報および地図情報が正確か否か不明である場合であっても、従来よりも正確に２つの移動体の相対位置を判定することが可能となる。
　運転支援装置５は、相対位置判定装置４から取得した正確な相対位置情報を用いて運転支援を提供するため、移動体の位置情報または地図情報の誤差に起因する誤った運転支援の提供を低減したり、必要な運転支援が提供できない状況を低減したりすることができる。
　整合性判定部４４は、整合区間に整合種別を対応付け、相対車線判定部４５は、整合種別に応じて相対車線判定方法を選択する。これにより、相対位置判定装置４は、地図情報と軌跡情報とがどのように整合するのかを場合分けすることができ、それぞれの場合に応じた相対車線判定方法を選択することができるため、従来よりも正確に２つの移動体の相対位置を判定することが可能となる。
　相対車線判定部４５は、複数の判定部の中から実行する判定部を選択する。これにより、相対位置判定装置４は、余計な相対車線の判定を行う必要がなくなるため、処理負荷の軽減を図ることができる。
　相対車線判定部４５は、判定方法選択表を用いて複数の判定部の中から実行する判定部を選択する。これにより、相対車線判定部４５は、移動体ごとの走行状況、および２つの移動体の相対関係などを考慮して柔軟に判定部を選択することができる。
　＜実施の形態２＞
　＜２－１．運転支援システムの構成＞
　実施の形態１では、相対位置判定装置４は自移動体ＨＶに搭載される場合について説明した。本実施の形態２では、相対位置判定装置はサーバ装置に搭載されることを特徴とする。
　図１４は、本実施の形態２による運転支援システムの構成の一例を示すブロック図である。
　図１４に示すように、運転支援システムは、運転者に運転支援を提供する第１移動体である移動体ＨＶｂと、移動体ＨＶｂの周辺に存在する第２移動体である移動体ＲＶｂと、２つの移動体の位置関係を判定し、当該判定結果に基づいて運転支援を決定するサーバ装置ＣＳとで構成される。
　移動体ＨＶｂおよび移動体ＲＶｂは、道路を走行して移動する移動体であり、例えば、実施の形態１における自移動体ＨＶまたは他移動体ＲＶと同様の構成であってもよい。また、移動体ＨＶｂおよび移動体ＲＶｂは、サーバ装置ＣＳに対して定期的に位置情報を送信する。さらに、移動体ＨＶｂは、サーバ装置ＣＳから、当該サーバ装置ＣＳが決定した運転支援の内容を受信し、当該内容に従って運転者に運転支援を提供する。なお、移動体ＨＶｂおよび移動体ＲＶｂは、複数存在してもよい。
　サーバ装置ＣＳは、移動体ＨＶｂおよび移動体ＲＶｂと情報通信を行う移動体通信装置２ｂと、２つの移動体の相対位置を判定する相対位置判定装置４ｂと、運転支援の内容を決定する運転支援決定装置８と、移動体ＨＶｂおよび移動体ＲＶｂのそれぞれの位置情報を保持して管理する位置情報管理装置６と、地図情報を保持して管理する地図情報管理装置７とを備える。
　サーバ装置ＣＳは、移動体ＨＶｂおよび移動体ＲＶｂのそれぞれから送信された位置情報を受信し、移動体ＨＶｂと移動体ＲＶｂとの相対位置を判定し、当該判定結果に基づいて移動体ＨＶｂの運転者に提供するべき運転支援の内容を決定する。サーバ装置ＣＳは、実施の形態１で説明した計算機と同様である。なお、サーバ装置ＣＳは、例えば、インターネット上に設置されたクラウドサーバでもよく、携帯電話網などのコアネットワーク上に設置されたＭＥＣ（Multi access Edge Computing）サーバでもよく、道路の路側に設置された路側処理装置であってもよい。
　移動体通信装置２ｂは、移動体ＨＶｂおよび移動体ＲＶｂのそれぞれと情報通信を行うことによって、移動体ＨＶｂおよび移動体ＲＶｂのそれぞれから位置情報を受信し、移動体ＨＶｂに対して運転支援の内容を通知する。移動体通信装置２ｂによる通信方法は、例えば、実施の形態１で説明した移動体通信装置２による通信方法と同様でもよい。
　相対位置判定装置４ｂは、２つの移動体の相対位置を判定する装置である。
　運転支援決定装置８は、相対位置判定装置４ｂで判定された相対位置情報に基づいて、運転支援を提供する移動体と、運転者に提供する運転支援の内容とを決定する装置である。運転支援決定装置８による運転支援の内容の決定方法は、例えば、実施の形態１で説明した運転支援装置５による運転支援の内容の決定方法と同様でもよい。
　位置情報管理装置６は、移動体通信装置２ｂが受信した移動体の位置情報を保持し、相対位置判定装置４ｂに位置情報の時系列である軌跡情報を提供するデータベースである。
　地図情報管理装置７は、２つの移動体の相対的な位置関係の判定に利用する地図情報を相対位置判定装置４ｂに提供するデータベースである。
　なお、位置情報管理装置６および地図情報管理装置７は、例えば、サーバ装置ＣＳ内に設置され、それぞれの情報を記憶する記憶装置として実現してもよく、サーバ装置ＣＳ外に設置され、ネットワークで接続された他のサーバ装置で実現してもよい。
　＜２－２．相対位置判定装置４ｂの構成＞
　相対位置判定装置４ｂは、第１移動体である移動体ＨＶｂの軌跡情報である第１軌跡情報を取得する第１軌跡情報取得部４１ｂと、第２移動体である移動体ＲＶｂの軌跡情報である第２軌跡情報を取得する第２軌跡情報取得部４２ｂと、車線単位の形状を示す車線形状情報を含む地図情報を取得する地図情報取得部４３ｂと、第１軌跡情報および第２軌道情報のそれぞれが車線形状情報と整合するか否かを判定する整合性判定部４４ｂと、整合性判定部４４ｂの判定結果に基づいて、移動体ＨＶｂと移動体ＲＶｂとの相対的な車線である相対車線を判定する相対車線判定部４５ｂとを備える。また、相対位置判定装置４ｂは、整合性判定部４４ｂが生成した整合情報を記憶する整合情報記憶部４６を備える。
　第１軌跡情報取得部４１ｂは、位置情報管理装置６から移動体ＨＶｂの軌跡情報である第１軌跡情報を取得する。第１軌跡情報取得部４１ｂによる第１軌跡情報の取得方法は、例えば、実施の形態１で説明した第１軌跡情報取得部４１による第１軌跡情報の取得方法と同様の方法であってもよい。なお、第１軌跡情報取得部４１ｂは、移動体通信装置２ｂが移動体ＨＶｂから位置情報を取得したタイミングで動作してもよい。
　第２軌跡情報取得部４２ｂは、位置情報管理装置６から移動体ＲＶｂの軌跡情報である第２軌跡情報を取得する。第２軌跡情報取得部４２ｂによる第２軌跡情報の取得方法は、例えば、実施の形態１で説明した第２軌跡情報取得部４２による第２軌跡情報の取得方法と同様であってもよい。なお、第２軌跡情報取得部４２ｂは、第１軌跡情報取得部４１ｂの位置情報に基づいて、移動体ＨＶｂの位置を中心として一定範囲内に存在する移動体を第２移動体として抽出し、当該第２移動体の軌跡情報を取得してもよい。
　地図情報取得部４３ｂは、地図情報管理装置７から移動体ＨＶｂおよび移動体ＲＶｂの周辺の地図情報を取得する。地図情報取得部４３ｂによる地図情報の取得方法は、例えば、移動体ＨＶｂの位置を中心として一定範囲内の地図情報を取得してもよく、実施の形態１で説明した地図情報取得部４３による地図情報の取得方法と同様であってもよい。
　整合性判定部４４ｂは、地図情報と軌跡情報との整合区間を判定し、当該判定結果を整合情報として生成する。整合性判定部４４ｂによる処理は、実施の形態１で説明した整合性判定部４４と同様であってもよい。
　相対車線判定部４５ｂは、２つの移動体のそれぞれの整合情報に基づいて、２つの移動体の相対車線を判定する。相対車線判定部４５ｂによる処理は、実施の形態１で説明した相対車線判定部４５と同様であってもよい。
　整合情報記憶部４６は、整合性判定部４４ｂによる判定結果である整合情報を少なくとも１つ記憶するデータベースである。
　整合性判定部４４ｂは、整合情報記憶部４６に記憶された過去の整合情報に基づいて地図情報の区間が正しいかを判定し、地図情報の区間が正しいにも関わらず軌跡情報と車線形状情報とが整合しない区間を不整合区間として推定する。そして、整合性判定部４４ｂは、不整合区間と推定した場合は不整合情報を出力する。
　整合性判定部４４ｂによる判定方法としては、例えば、まず、判定対象である移動体の位置情報に基づいて整合情報記憶部４６から当該移動体周辺の整合情報を抽出する。次に、抽出した整合情報に基づいて、整合区間であると複数回（例えば３回以上）判定された地図情報の区間は正しいと判定する。次に、車線形状情報と軌跡情報とが整合するか否かを判定し、地図情報の正しい区間において車線形状情報と軌跡情報とが整合しない場合は、当該区間の軌跡情報に誤差があると判定し、当該結果を不整合情報として出力する。
　不整合情報は、車線形状情報と軌跡情報とが整合しない区間を示す不整合区間で構成される情報である。不整合区間は、地図情報の正しい区間で車線形状情報と軌跡情報とが整合しない区間を示す情報であり、当該区間の始点と終点とを含む情報である。不整合区間の表現方法は、例えば、実施の形態１で説明した整合区間と同様であってもよい。
　相対車線判定部４５ｂは、不整合情報に基づいて、不整合区間に含まれる移動体の軌跡情報を車線形状情報で補正することによって、２つの移動体の相対車線を判定してもよい。相対車線判定部４５ｂによる補正方法は、例えば、軌跡情報の全体が不整合区間に含まれる場合は、軌跡情報を平行移動することによって車線形状情報と整合するようにしてもよく、軌跡情報の一部が不整合区間に含まれる場合は、当該不整合区間の軌跡情報を車線形状情報に置換してもよい。
　なお、相対車線判定部４５ｂで補正された軌跡情報は、整合性判定部４４ｂで再度整合性を判定してもよく、補正した区間を整合区間として区間連続判定部４５１で連続の判定に用いてもよい。
　＜２－３．効果＞
　本実施の形態２によれば、整合情報記憶部４６は、過去の整合情報を記憶する。整合性判定部４４ｂは、過去の整合情報に基づいて地図情報の区間が正しいか否かを判定し、地図情報の区間が正しいにも関わらず軌跡情報と車線形状情報とが整合しない場合は軌跡情報に誤差があると判定する。相対車線判定部４５ｂは、整合性判定部４４ｂが軌跡情報に誤差があると判定した場合、軌跡情報を地図情報で補正する。これにより、相対位置判定装置４ｂは、軌跡情報に誤差があることを検知してこれを補正するため、正しい相対位置の判定を行うことができる。
　なお、実施の形態１で説明した相対位置判定装置４、および実施の形態２で説明した相対位置判定装置４ｂのそれぞれにおける各構成要素は、相対位置判定方法の計算過程として実現され、各計算過程を計算することによって相対位置を推定することを実現してもよい。
　実施の形態１で説明した相対位置判定装置４、および実施の形態２で説明した相対位置判定装置４ｂのそれぞれにおける各構成要素は、計算機上で実行されるプログラムで表現され、当該プログラムを計算機（コンピュータ）で実行することにより実現してもよい。
　図１に示す各装置、および図１４に示す各装置は、本明細書の要旨を逸脱しない範囲において構成を変更してもよい。例えば、各装置を１つの装置に統合して実現してもよく、各装置を分割して複数の装置で実現してもよく、相対位置判定装置４および相対位置判定装置４ｂのそれぞれにおける各構成要素を他の装置に分散して配置してもよい。
　なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
　本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
　１　自己位置推定装置、２，２ｂ　移動体通信装置、３　地図情報配信装置、４　相対位置判定装置、５　運転支援装置、６　位置情報管理装置、７　地図情報管理装置、８　運転支援決定装置、４１，４１ｂ　第１軌跡情報取得部、４２，４２ｂ　第２軌跡情報取得部、４３，４３ｂ　地図情報取得部、４４，４４ｂ　整合性判定部、４５，４５ｂ　相対車線判定部、４６　整合情報記憶部、４４１　幾何量計算部、４４２　整合区間推定部、４５１　区間連続判定部、４５２　判定方法選択部、４５３　第１判定部、４５４　第２判定部、ＨＶ，ＨＶｂ　自移動体、ＲＶ，ＲＶｂ　他移動体、ＣＳ　サーバ装置。

Claims (9)

  1. 　第１移動体が通過した地点を示す第１軌跡点の集合である第１軌跡情報を取得する第１軌跡情報取得部と、
    　第２移動体が通過した地点を示す第２軌跡点の集合である第２軌跡情報を取得する第２軌跡情報取得部と、
    　車線単位の形状を示す車線形状情報を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
    　前記第１軌跡情報および前記第２軌跡情報のそれぞれが前記車線形状情報と整合するか否かを判定する整合性判定部と、
    　前記整合性判定部の判定結果に基づいて、前記第１移動体と前記第２移動体との相対車線を判定する相対車線判定部と、
    を備える、相対位置判定装置。
  2. 　前記整合性判定部は、各前記第１軌跡点および各前記第２軌跡点のそれぞれと前記車線形状情報との幾何的な差分量の時系列に基づいて、前記第１軌跡情報と前記車線形状情報とが整合する区間である整合区間を含む第１整合情報と、前記第２軌跡情報と前記車線形状情報とが整合する区間である整合区間を含む第２整合情報とを生成することを特徴とする、請求項１に記載の相対位置判定装置。
  3. 　前記相対車線判定部は、
    　前記第１移動体と前記第２移動体との相対車線を判定する複数の判定部と、
    　前記第１整合情報および前記第２整合情報に基づいて、前記第１移動体が現在存在する整合区間と、前記第２移動体が現在存在する整合区間とが連続するか否かを判定する区間連続判定部と、
    　前記区間連続判定部の判定結果に基づいて、前記複数の判定部から少なくとも１つの前記判定部を選択する判定方法選択部と、
    を備えることを特徴とする、請求項２に記載の相対位置判定装置。
  4. 　前記複数の判定部は、
    　前記地図情報に基づいて、前記第１移動体と前記第２移動体との相対車線を判定する第１判定部と、
    　前記第１軌跡情報および前記第２軌跡情報のみに基づいて、前記第１移動体と前記第２移動体との相対車線を判定する第２判定部と、
    を備え、
    　前記判定方法選択部は、前記区間連続判定部が連続すると判定した場合は前記第１判定部を選択し、前記区間連続判定部が連続しないと判定した場合は前記第２判定部を選択することを特徴とする、請求項３に記載の相対位置判定装置。
  5. 　前記判定方法選択部は、前記複数の判定部から一の前記判定部を選択する条件を示す判定方法選択表に基づいて、前記複数の判定部から一の前記判定部を選択し、
    　前記判定方法選択表は、前記第１移動体が現在存在する整合区間と、前記第２移動体が現在存在する整合区間とが連続するか否かを示す整合条件と、前記整合条件以外で前記第１移動体および前記第２移動体に関連する諸条件と、前記整合条件と前記諸条件とで一意に決定される前記判定部とで構成されることを特徴とする、請求項３または４に記載の相対位置判定装置。
  6. 　前記第１整合情報は、前記第１軌跡情報と前記車線形状情報との整合区間の種別を示す第１整合種別をさらに含み、
    　前記第２整合情報は、前記第２軌跡情報と前記車線形状情報との整合区間の種別を示す第２整合種別をさらに含み、
    　前記判定方法選択部は、前記区間連続判定部の判定結果、前記第１整合種別、および前記第２整合種別に基づいて、前記複数の判定部から一の前記判定部を選択することを特徴とする、請求項３から５のいずれか１項に記載の相対位置判定装置。
  7. 　前記整合性判定部が生成した前記第１整合情報および前記第２整合情報を記憶する整合情報記憶部をさらに備え、
    　前記整合性判定部は、前記整合情報記憶部に記憶した過去の前記第１整合情報および前記第２整合情報に基づいて前記地図情報が正しい区間を判定し、前記地図情報が正しい区間であるにも関わらず前記第１軌跡情報および前記第２軌跡情報のそれぞれと前記車線形状情報とが整合しない区間を不整合区間と推定し、
    　前記相対車線判定部は、前記不整合区間に含まれる前記第１軌跡情報および前記第２軌跡情報を前記車線形状情報で補正し、補正後の前記第１軌跡情報および前記第２軌跡情報に基づいて前記第１移動体と前記第２移動体との相対車線を判定することを特徴とする、請求項２から６のいずれか１項に記載の相対位置判定装置。
  8. 　第１移動体が通過した地点を示す第１軌跡点の集合である第１軌跡情報を取得し、
    　第２移動体が通過した地点を示す第２軌跡点の集合である第２軌跡情報を取得し、
    　車線単位の形状を示す車線形状情報を含む地図情報を取得し、
    　前記第１軌跡情報および前記第２軌跡情報のそれぞれが前記車線形状情報と整合するか否かを判定し、
    　判定結果に基づいて、前記第１移動体と前記第２移動体との相対車線を判定する、相対位置判定方法。
  9. 　コンピュータを相対位置判定装置として機能させるための相対位置判定プログラムであって、
    　（ａ）第１移動体が通過した地点を示す第１軌跡点の集合である第１軌跡情報を取得する手順と、
    　（ｂ）第２移動体が通過した地点を示す第２軌跡点の集合である第２軌跡情報を取得する手順と、
    　（ｃ）車線単位の形状を示す車線形状情報を含む地図情報を取得する手順と、
    　（ｄ）前記第１軌跡情報および前記第２軌跡情報のそれぞれが前記車線形状情報と整合するか否かを判定する手順と、
    　（ｅ）前記手順（ｄ）の判定結果に基づいて、前記第１移動体と前記第２移動体との相対車線を判定する手順と、
    を前記コンピュータに実行させる、相対位置判定プログラム。
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