(57)【要約】【課題】車両の走行車線を精度よく判定する。【解決手段】走行車線判定装置１００は、車両Ｖの走行車線を判定する。走行車線判定装置１００は、道路の車線ごとに設定されるとともに車線の区画線の情報が紐付けられた車線リンクを含む地図情報を記憶する地図データベース２と、車両位置認識部１１と、車両Ｖから所定範囲内の車線リンクを対象車線リンクとして抽出する車線リンク抽出部１２と、対象車線リンクごとに、対象車線リンクに紐付く区画線で構成される車線領域を生成する車線領域生成部１３と、車両Ｖの位置を含む車線領域を判定し、車両Ｖの位置を含む車線領域の生成元となった対象車線リンクが設定された車線を、車両Ｖの走行車線として判定する走行車線判定部１４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行車線を判定する走行車線判定装置であって、
道路の車線ごとに設定されるとともに前記車線の区画線又は道路境界線の情報が紐付けられた車線リンクを含む地図情報を記憶する地図記憶部と、
前記車両の位置を認識する車両位置認識部と、
前記地図情報と前記車両の位置とに基づいて、前記車両から所定範囲内の前記車線リンクを対象車線リンクとして抽出する車線リンク抽出部と、
抽出された前記対象車線リンクに紐付けられた前記区画線又は前記道路境界線の情報に基づいて、抽出された前記対象車線リンクごとに、前記対象車線リンクに紐付く前記区画線又は前記道路境界線で構成される車線領域を生成する車線領域生成部と、
生成された前記車線領域と認識された前記車両の位置とに基づいて前記車両の位置を含む前記車線領域を判定し、前記車両の位置を含む前記車線領域の生成元となった前記対象車線リンクが設定された前記車線を、前記車両の走行車線として判定する走行車線判定部と、
を備える、走行車線判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行車線を判定する走行車線判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、車線ごとに車線中心線が紐付けられた地図情報と車両の位置情報とに基づいて、車両の位置に最も近い車線中心線に紐付けられた車線を車両の走行車線として判定する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された装置では、車両の位置に最も近い車線中心線を選択しているため、例えば車線の分岐部分において、車線中心線に基づいて判定される走行車線と実際に走行している走行車線とが異なることがある。このため、本技術分野では、車両の走行車線を精度よく判定可能な走行車線判定装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、車両の走行車線を判定する走行車線判定装置であって、道路の車線ごとに設定されるとともに車線の区画線又は道路境界線の情報が紐付けられた車線リンクを含む地図情報を記憶する地図記憶部と、車両の位置を認識する車両位置認識部と、地図情報と車両の位置とに基づいて、車両から所定範囲内の車線リンクを対象車線リンクとして抽出する車線リンク抽出部と、抽出された対象車線リンクに紐付けられた区画線又は道路境界線の情報に基づいて、抽出された対象車線リンクごとに、対象車線リンクに紐付く区画線又は道路境界線で構成される車線領域を生成する車線領域生成部と、生成された車線領域と認識された車両の位置とに基づいて車両の位置を含む車線領域を判定し、車両の位置を含む車線領域の生成元となった対象車線リンクが設定された車線を、車両の走行車線として判定する走行車線判定部と、を備える。
【０００６】
この走行車線判定装置は、対象車線リンクに紐付く区画線又は道路境界線で構成される車線領域を対象車線リンクごとに生成し、車両の位置を含む車線領域に基づいて車両の走行車線を判定する。このように、走行車線判定装置は、生成された車線領域のうちのどの車線領域内に車両Ｖが位置するかに基づいて走行車線を判定することで、車両の走行車線を精度よく判定できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両の走行車線を精度よく判定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る走行車線判定装置の概略構成を示す図である。
【図２】道路の車線ごとに設定された車線リンクを示す図である。
【図３】対象車線リンクに基づいて生成された車線領域を示す図である。
【図４】車両の走行車線を判定する処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
図１に示されるように、走行車線判定装置１００は、乗用車等の車両Ｖに搭載され、車両Ｖが走行する走行車線を判定する。走行車線判定装置１００は、装置を統括的に管理するＥＣＵ[Electronic  Control  Unit]３を備えている。ＥＣＵ３は、ＣＰＵ[Central  Processing  Unit]、ＲＯＭ[Read  Only  Memory]、ＲＡＭ[Random  Access  Memory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ３は、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ３は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。
【００１１】
ＥＣＵ３には、ＧＰＳ受信部１、及び地図データベース（地図記憶部）２が接続されている。
【００１２】
ＧＰＳ受信部１は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、車両Ｖの位置（例えば車両Ｖの緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部１は、測定した車両Ｖの位置情報をＥＣＵ３へ送信する。
【００１３】
地図データベース２は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース２は、車両Ｖに搭載されたＨＤＤ［Hard  Disk  Drive］等の記憶装置内に形成されている。地図情報には、道路の車線ごとに設定された車線リンクが複数含まれている。車線リンクは、車線の延在方向に沿って複数設定されている。車線リンクには、設定された範囲内における車線の位置の情報、及び車線の形状の情報等が紐付けられている。また、車線リンクには、車線の区画線の情報が紐付けられている。ここでの車線の区画線の情報には、当該車線リンクが設定された車線の範囲内における区画線の位置の情報が含まれている。なお、車線の区画線とは、車線と車線以外の領域とを区画する線（白線）である。さらに、車線リンクには、上記以外にも、当該車線リンクが設定された車線の範囲内に関する種々の情報（車線中央線、制限速度、車線変更の可否等）が含まれていてもよい。例えば、車線リンクは、車線上において、車線変更の可否及び制限速度等の交通ルールが変わるごとに設定されていてもよい。
【００１４】
また、地図情報には、電柱等の固定障害物の位置情報等が含まれている。なお、地図データベース２は、車両Ｖと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに設けられていてもよい。
【００１５】
ここで、車線に設定された車線リンクの一例について説明する。図２に示されるように、第１車線Ｒ１と、第１車線Ｒ１から分岐する第２車線Ｒ２とが存在する道路がある。図２に示される例の場合、第１車線Ｒ１には、第１車線Ｒ１に沿って車線リンクＬ１０，Ｌ１１，Ｌ１２及びＬ１３が設定されている。また、第２車線Ｒ２には、第２車線Ｒ２に沿って、車線リンクＬ２１，Ｌ２２及びＬ２３が設定されている。
【００１６】
車線リンクＬ１１と車線リンクＬ２１とは、車線リンクＬ１０から分岐している。なお、図２では、車線リンクＬ１０と車線リンクＬ２１との接続関係を示すために車線リンクＬ２１の一部が第１車線Ｒ１内に位置しているが、車線リンクＬ２１は第２車線Ｒ２に対して設定されている。
【００１７】
また、図２において、符合Ｃは車線の区画線（道路の白線）を示している。第１車線Ｒ１から第２車線Ｒ２への分岐部分において、区画線Ｃは、破線の白線となっている。このように、第１車線Ｒ１及び第２車線Ｒ２には、それぞれ複数の車線リンクが設定されている。また、各車線リンクには、上述したように、当該車線リンクが設定された車線の区画線Ｃの位置の情報が紐付けられている。
【００１８】
次に、ＥＣＵ３の機能的構成について説明する。ＥＣＵ３は、車両位置認識部１１、車線リンク抽出部１２、車線領域生成部１３、及び走行車線判定部１４を備えている。ＥＣＵ３の機能の一部は、車両Ｖと通信可能なサーバー等において実行されてもよい。
【００１９】
車両位置認識部１１は、ＧＰＳ受信部１の位置情報及び地図データベース２の地図情報に基づいて、車両Ｖの地図上の位置を認識する。また、車両位置認識部１１は、地図データベース２の地図情報に含まれた電柱等の固定障害物の位置情報及び車両Ｖの外部状況を検出する外部センサの検出結果を利用して、ＳＬＡＭ［Simultaneous  Localization  and  Mapping］技術により車両Ｖの位置を認識する。車両位置認識部１１は、その他、周知の手法により車両Ｖの地図上の位置を認識してもよい。
【００２０】
車線リンク抽出部１２は、地図データベース２が記憶する地図情報と車両位置認識部１１で認識された車両Ｖの位置とに基づいて、車両Ｖから所定範囲内の車線リンクを対象車線リンクとして抽出する。例えば、図２に示される例において、車線リンク抽出部１２は、車線リンクＬ１０，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１及びＬ２２を、対象車線リンクとして抽出する。以下、車線リンクＬ１０，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１及びＬ２２を、それぞれ、対象車線リンクＬ１０，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１及びＬ２２とも称する。
【００２１】
車線領域生成部１３は、抽出された対象車線リンクに紐付けられた区画線の情報（位置の情報）に基づいて、抽出された対象車線リンクごとに、対象車線リンクに紐付く区画線で構成される車線領域を生成する。すなわち、車線領域生成部１３は、対象車線リンクごとに、対象車線リンクが示す車線の範囲を車線領域として生成する。
【００２２】
例えば、図３に示される例において、車線領域生成部１３は、対象車線リンクＬ１０に紐付けられた区画線Ｃの情報に基づいて、対象車線リンクＬ１０に紐付く区画線Ｃで構成される車線領域Ｓ１０を生成する。具体的には、車線領域生成部１３は、車線領域Ｓ１０として、対象車線リンクＬ１０に紐付けられた左右の区画線Ｃで挟まれた領域を設定する。例えば、車線領域生成部１３は、対象車線リンクＬ１１に紐付けられた区画線Ｃの情報に基づいて、対象車線リンクＬ１１に紐付く区画線Ｃで構成される車線領域Ｓ１１を生成する。具体的には、車線領域生成部１３は、車線領域Ｓ１１として、対象車線リンクＬ１１に紐付けられた右側の区画線Ｃと、左側の区画線Ｃ（第１車線Ｒ１と第２車線Ｒ２とを区画する区画線（図３中の破線の白線部分））とで挟まれた領域を設定する。
【００２３】
例えば、車線領域生成部１３は、対象車線リンクＬ２１に紐付けられた区画線Ｃの情報に基づいて、対象車線リンクＬ２１に紐付く区画線Ｃで構成される車線領域Ｓ２１を生成する。具体的には、車線領域生成部１３は、車線領域Ｓ２１として、対象車線リンクＬ２１に紐付けられた左側の区画線Ｃと、右側の区画線Ｃ（第１車線Ｒ１と第２車線Ｒ２とを区画する区画線（図３中の破線の白線部分））とで挟まれた領域を設定する。車線領域生成部１３は、車線領域Ｓ１２及びＳ２２についても同様に、対象車線リンクＬ１２及びＬ２２に紐付けられた区画線Ｃの情報に基づいてそれぞれ設定する。
【００２４】
走行車線判定部１４は、車線領域生成部１３で生成された車線領域と車両位置認識部１１で認識された車両Ｖの位置とに基づいて、車両Ｖの位置を含む車線領域を判定する。そして、走行車線判定部１４は、車両Ｖの位置を含む車線領域の生成元となった対象車線リンクが設定された車線を、車両Ｖの走行車線として判定する。
【００２５】
例えば、図３に示される例において、車両Ｖは、車線領域Ｓ１１内に位置している。このため、走行車線判定部１４は、車線領域Ｓ１１を、車両Ｖの位置を含む車線領域として判定する。そして、走行車線判定部１４は、車線領域Ｓ１１の生成元となった対象車線リンクＬ１１が設定された第１車線Ｒ１を、車両Ｖの走行車線として判定する。例えば、図３に示す状態から更に車両Ｖが進行し、車両Ｖが車線領域Ｓ２１内を走行している状態になったとする。この場合、走行車線判定部１４は、車両Ｖが車線領域Ｓ２１内に位置していると判定し、車線リンクＬ２１が設定された第２車線Ｒ２を、車両Ｖの走行車線として判定する。
【００２６】
このように、走行車線判定装置１００は、常時、車線領域を生成し、車両Ｖの位置を含む車線領域を判定して、車両Ｖの走行車線を判定する。走行車線判定装置１００によって判定された車両Ｖの走行車線は、例えば、自動運転装置において走行計画を生成する際に使用されたり、走行車線に対応付けられた情報（例えば、制限速度等）を表示部に表示したりするために利用される。これら以外にも、走行車線判定装置１００によって判定された車両Ｖの走行車線は、種々の用途で利用され得る。
【００２７】
次に、走行車線判定装置１００で行われる車両Ｖの走行車線の判定処理の流れについて図４を用いて説明する。なお、図４に示される処理は、処理がエンドに至った後、所定時間後に再びスタートから開始される。
【００２８】
図４に示されるように、車両位置認識部１１は、車両Ｖの地図上の位置を認識する（Ｓ１０１）。車線リンク抽出部１２は、地図情報と認識された車両Ｖの位置とに基づいて、車両Ｖから所定範囲内の車線リンクを対象車線リンクとして抽出する（Ｓ１０２）。車線領域生成部１３は、抽出された対象車線リンクに紐付けられた区画線の情報に基づいて、対象車線リンクごとに車線領域を生成する（Ｓ１０３）。
【００２９】
走行車線判定部１４は、生成された車線領域と認識された車両Ｖの位置とに基づいて、車両Ｖの位置を含む車線領域を判定する（Ｓ１０４）。そして、走行車線判定部１４は、車両Ｖの位置を含む車線領域の生成元となった対象車線リンクが設定された車線を、車両Ｖの走行車線として判定する（Ｓ１０５）。走行車線判定装置１００は、走行車線を判定した後、所定時間経過後に再びスタートから処理を開始する。
【００３０】
以上のように、車線リンク抽出部１２は、車両Ｖの周囲の対象車線リンクを抽出する。車線領域生成部１３は、抽出した対象車線リンクに紐付く区画線で構成される車線領域を対象車線リンクごとに生成する。走行車線判定部１４は、車両位置認識部１１で認識された車両Ｖの位置を含む車線領域に基づいて、車両Ｖの走行車線を判定する。このように、走行車線判定装置１００は、生成された車線領域のうちのどの車線領域内に車両Ｖが位置するかに基づいて走行車線を判定することで、車両Ｖの走行車線を精度よく判定できる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、車線リンクには、道路境界線の情報（位置の情報）が紐付けられていてもよい。この場合、車線領域生成部１３は、車線の区画線の情報に代えて、道路境界線の情報に基づいて車線領域を生成してもよい。
【００３２】
車両位置認識部１１は、走行車線判定装置１００が搭載された車両Ｖの位置を認識することに限定されない。例えば、車両位置認識部１１は、他車両の位置を認識してもよい。この場合、走行車線判定装置１００は、上記と同様に車線リンクを用いて他車両の走行車線を判定してもよい。
【００３３】
また、走行車線判定装置１００は、車両Ｖに搭載されていることに限定されない。例えば、走行車線判定装置１００の構成要素の少なくとも一部が、車両Ｖ以外の場所に設けられていてもよい。
【００３４】
車線リンクには、車線の高度が含まれていてもよい。そして、車両位置認識部１１は、車両Ｖの高度を種々の方法によって認識してもよい。この場合、車線リンク抽出部１２は、複数の車線リンクのうち、車両Ｖの高度に基づいて対象車線リンクを抽出してもよい。例えば、道路が螺旋状に旋回している場合等、地図上の同じ位置に高度の異なる車線が複数存在する場合であっても、車線リンク抽出部１２は、高度に基づいて対象車線リンクを精度よく抽出できる。これにより、走行車線判定装置１００は、車両Ｖの走行車線を精度よく判定できる。
【符号の説明】
【００３５】
１…ＧＰＳ受信部、２…地図データベース（地図記憶部）、１１…車両位置認識部、１２…車線リンク抽出部、１３…車線領域生成部、１４…走行車線判定部、１００…走行車線判定装置、Ｃ…区画線、Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２…車線リンク、対象車線リンク、Ｌ１３，Ｌ２３…車線リンク、Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２…車線領域、Ｖ…車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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