(57)【要約】【課題】バスなどの自動運転に優れた効果を発揮するデジタルマップとこのデジタルマップを使用した自動運転方法を提供する。【解決手段】  入手可能なデジタルマップをベースに、白線データと道路境界データを取得する。白線データは経路上に存在する白線の位置データを取得し（工程１）、車線を判断するための白線として定義する。また経路の左右に存在するガードレール及び中央分離帯等の位置データを取得し（工程２）、速度制限対象を認識する範囲を道路境界として定義する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転に使用するデジタルマップであって、このデジタルマップには決められた走行経路に沿って白線データと道路境界データが定義され、前記白線データは実在する白線の他に、白線が存在しない部分については仮想的な白線データで補完され、また前記道路境界データは実在する境界線の他に、境界線が存在しない部分については仮想的な境界線データで補完されていることを特徴とするデジタルマップ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルマップにおいて、交差点等の白線、境界線が存在しない部分も補完されていることを特徴とするデジタルマップ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のデジタルマップを使用し、決められた走行経路に沿って走行する自動運転方法において、前記走行経路の法線方向を基準にして左右に存在する最初の白線の間を自車線と判断し、前記走行経路の法線方向を基準にして最初の白線と２番目の白線との間を隣接車線と判断し、前記走行経路の法線方向を基準にして左右に存在する道路境界線の間をセンサにより障害物を検出する認識対象範囲とすることを特徴とする自動運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータで数値として扱えるデジタルマップと、このデジタルマップを使用した自動運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータで数値として扱えるデジタルマップ（数値地図）を日本デジタル道路地図協会が提供している。このデジタルマップはナビゲーションシステムなどに広く使用されている。
【０００３】
日本国政府は、２０２０年代前半から後半に向けて「準自動運転システム」から「完全自動運転システム」の導入を目指している。この目標の実現に三次元空間情報を持つデジタルマップ（ダイナミックマップ）の実現が欠かせない。また、道路や建物といった時間変化の少ない情報だけでなく、渋滞や周辺車両の進行情報といった刻々と変化する情報も併せ持つことが求められる。
自動車技術会報告で交通事故シミュレータの評価・交通流解析報告がある。内閣府（ＳＩＰ）による自己位置推定・経路特定のための高精度地図構築のみでなく、すべての車両のための高度道路交通情報データベースとしてのダイナミックマップ構築の動きがある。
【０００４】
特許文献１には、車両を自動走行させる際に、他の自動走行車両が手動運転に切り替えたことを示すデータとして、切替位置を示すデジタルマップとして受信することが記載されている。
【０００５】
特許文献２には、自動車を自動運転させてもよい条件として、自動車の現行の車道の少なくとも片側に、構造的分離部が存在すること、自動車の車線は最小車線幅員を有すること、記自動車の車線の曲率半径は、予め決められた閾値よりも大きいこと、周辺検知センサの到達範囲を実質的に制限する凸部及びくぼみが存在しないこと、車線の数は変化しないこと、トンネルは存在しないこと、料金所などの建築物は、車道上に存在しないこと、高速道路インターチェンジは存在しないこと、交通渋滞は存在しないこと、危険状況に関する交通情報は存在しないこと、工事現場の存在に関する情報は存在しないことを挙げている。
【０００６】
特許文献３には、自車の位置を計測する地球航法衛星システムＧＮＳＳによる車両の位置を修正する方法として、車両の第一の位置を算出し、この第一の位置をデジタルマップの一つの車道に適合させ、これにより車両の第二の位置を算出し、デジタルマップ内で位置を照合することが可能な周囲の物体を特定し、センサを用いて車両と物体の間の実際の距離を検出し、第二の位置と物体の間の算出距離を計算する内容が開示されている。
【０００７】
また非特許文献１には、各種交通事故予測シミュレーションシステムが備えている機能レベルや交通状況の再現能力を評価するための標準的な検証・評価手続きを示したマニュアルが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１７−１１７４５６号公報
【特許文献２】特表２０１７−５３００４５号公報
【特許文献３】特表２０１７−５１３０２０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「交通事故シミュレーションシステム検証マニュアル」公益社団法人  自動車技術会  交通事故予測シミュレーション検定検討委員会  https://www.jase.or.jp/tops/topics/1040/1040-1A
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
デジタルマップを用いない従来の自動運転制御では、認識センサが検知した周囲の障害物全てを速度制限の対象として捉えている。このため、自車の走行車線とは重なっていない車線の車両や歩道の歩行者に対してもそれを検知すると減速するなど不要な速度制御が生じている。
【００１１】
また、従来の自動運転制御では、車線変更を行うにしても隣接車線を判断する情報がないため、周囲の検出物が車線変更の妨げになるか否かを判断できない。
【００１２】
また、従来の自動運転制御では、路肩に駐車している車両を避けるにあたり自車線をそのまま走行できるのか、隣接車線を跨がなければならないかの判断ができない。
【００１３】
更に、交差点で曲がる（右折する）場合に、対向車をかわして通過できるかなど動く障害に対する判断が難しい。
【００１４】
先に挙げた特許文献１〜３はいずれもデジタルマップに関する内容が記載されているが、自動運転の際に自車線をどのように判断するか、何をもって隣接車線と判断するか、更には自車の走行を妨げる障害物であるか否かの判断について何ら開示も示唆もされていない。
また、非特許文献１についても交通事故のシミュレーションの検証についての開示のみで、デジタルマップをどのようにするかについては何ら開示がない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る自動運転用のデジタルマップには、決められた走行経路に沿って白線データと道路境界データが定義され、前記白線データは実在する白線の他に、白線が存在しない部分については仮想的な白線データで補完され、また前記道路境界データは実在する境界線の他に、境界線が存在しない部分については仮想的な境界線データで補完された構成とした。
前記マップ上に白線データ、境界線データが存在しない部分としては交差点が挙げられる。
【００１６】
また、上記のデジタルマップを用いた本発明に係る自動運転方法は、決められた走行経路に沿って走行する際に、前記走行経路の法線方向を基準にして左右に存在する最初の白線の間を自車線と判断し、前記走行経路の法線方向を基準にして最初の白線と２番目の白線との間を隣接車線と判断し、前記走行経路の法線方向を基準にして左右に存在する道路境界線の間をセンサにより障害物を検出する認識対象範囲とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るデジタルマップ及びこのデジタルマップを用いた自動運転方法によれば、自動運転する際に、自車が走行すべき自車線を交差点も含めて正確に判断できる。
【００１８】
したがって、障害物が前方に存在した場合でもそれが自車線から大きく外れている場合などには速度を低下させず、効率的な速度制御が可能になる。
【００１９】
また、自車が走行する自車線に隣接する車線も正確に判断でき、隣接車線上の障害物を認識できるので、効率的なタイミング、例えば隣接車線を走行する他車両の通過を待って車線変更ができる。
【００２０】
更に左右の道路境界線の間をセンサにより障害物を検出する認識対象範囲としたことで、余分な対象、例えば安全な歩道を歩いている歩行者を認識し、減速してしまうなどの不具合が解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】デジタルマップの作成手順の説明図
【図２】マップデータから白線データと道路境界線データを取得したデジタルマップを示す図
【図３】白線と道路境界線が補完されたデジタルマップを示す図
【図４】デジタルマップの数値表現の一例を示す図
【図５】（ａ）は自車線、（ｂ）は隣接車線、（ｃ）はセンサにより障害物を検出する認識対象範囲を説明した図
【図６】デジタルマップを使用した自動運転方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
自動運転に使用するデジタルマップを作成するには、図１に示すように、入手可能なデジタルマップをベースに、白線データと道路境界データを取得する。
【００２３】
白線データは経路上に存在する白線の位置データを取得し（工程１）、車線を判断するための白線として定義する。また経路の左右に存在するガードレール及び中央分離帯等の位置データを取得し（工程２）、速度制限対象を認識する範囲を道路境界として定義する。
これらのデータから、白線と道路境界を示したのが図２に示すマップである。
【００２４】
交差点などには経路に沿って白線が敷かれていないので、自動運転で自車線を認識するには仮想の白線を補完する（工程３）。同様に、ガードレールや中央分離帯がなくとも、速度制限対象として認識する必要のない範囲の道路境界を補完する（工程４）。このようにして、白線と道路境界を補完したのが図３に示すマップである。
【００２５】
前記白線と道路境の表現は経度と緯度で行う。図４は道路境界を経度と緯度で表した例である。
【００２６】
図５（ａ）は自車線の認識方法を説明しており、自車線は自車両が走行している経路ｐの法線ｎを基準として、左右に存在する最初の白線ｗ１、ｗ２の間を自車線と認識する。
【００２７】
図５（ｂ）は隣接車線の認識方法を説明しており、隣接車線は左右に存在する最初の白線ｗ１またはｗ２と、法線ｎを基準として２つ目の白線ｗ３との間を隣接車線と認識する。
【００２８】
図５（ｃ）は車両が備えたセンサにより障害物を検出する認識対象範囲を説明しており、経路ｐの法線ｎを基準として、左右に存在する境界線ｂ１、ｂ２間を認識対象範囲とする。
【００２９】
次に上記デジタルマップを使用した自動運転の一例を図４のフローチャートに従って説明する。
先ず、ＧＰＳ等の情報に基づき自車両の走行位置を特定し、その走行位置とデジタルマップの白線情報から前記した方法で自車線を認識する（工程５）。
【００３０】
次に、自車両の走行位置とデジタルマップの白線の位置情報から前記した方法で隣接車線を認識する（工程６）。また走行中は認識対象範囲（境界線ｂ１、ｂ２間）を認識し（工程７）、この認識対象範囲に障害物があるか否かを検出する。
【００３１】
ここで、認識センサにより検出した障害物の位置は自車両を基準にした相対座標であるため、ＧＰＳ等の情報を基に、自車線内、隣接車線内、道路境界内と同一の座標系に変換し、障害物が自車線内、隣接車線内、道路境界内のどこに位置するかを識別する（工程８）。
【００３２】
自車線内、隣接車線内または道路境界内に存在する障害物を制御対象とする。
具体的には、直線走行時で、自車線内に障害物がある場合（一部がかかる場合も含む）には、速度調整（減速または停止）し、自車線内に障害物がない場合にはそのまま走行する。
【００３３】
隣接車線に車線変更する場合で、隣接車線に障害物がある場合（一部がかかる場合も含む）には、車線変更のタイミングを調整し、隣接車線に障害物がない場合にはそのまま車線変更を行う。
【００３４】
交差点で曲がる場合や進行可否判断等、直線走行でも車線変更でもない時に障害物を検出した場合には、その障害物の位置が自車線内、隣接車線内または道路境界内であれば、制御対象とする。
【００３５】
そして、障害物を回避した後、走行が終了していない場合は工程５に戻り、走行が終了した場合にはプログラムも終了する。
【符号の説明】
【００３６】
ｗ１、ｗ２、ｗ３…白線
ｂ１、ｂ２…境界線
ｐ…経路
ｎ…法線
【図１】
2020034632.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020034632.tif 000006
【図５】
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【図６】
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