(57)【要約】【課題】  車両の運転支援・走行制御に利用可能な、カーナビゲーション用地図情報に基づき、且つ、それよりも高精度の地図情報の提供可能なシステムを提供すること。【解決手段】  本発明のシステムでは、道路に於ける交差点の位置情報、車線毎の車両進行方向、交差点間走路距離、カーブ路の曲率半径等を含む道路地図情報を蓄積するデータベースから、車両位置周辺の道路地図情報が抽出され、車両位置と抽出道路地図情報に基づいて、車両の走行予定経路に沿った複数のウェイポイントの位置を、距離が走路距離にて表わされ、方向が走行予定経路に沿った車線の延在方向にて表され、任意の基準点を原点とした二次元平面上の座標を用いて決定し、ウェイポイント・マップが構成される。データベースの道路地図情報は、運転者自らが車両を運転した際に記録される走路距離と横偏差とを含む走行ログを用いて更新される。【選択図】        図２
2019064562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路地図情報を用いて車両の運転支援及び／又は走行制御に利用されるための前記車両の走行予定経路の地図情報を構成し提供するシステムであって、
道路に存在する複数の交差点の各々の位置を特定する緯度及び経度の情報と、前記交差点の各々に於ける道路幅、車線数、各車線の車両進行方向並びに前記車両進行方向に沿った前方端及び後方端の位置の情報と、前記交差点の各々に於ける隣接する二つの交差点間の車線毎の走路距離である交差点間走路距離の情報と、道路に存在するカーブ路又は屈曲路上の地点であるカーブ構成点の各々の位置を特定する該カーブ構成点の各々の車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの車線毎の走路距離であるカーブ構成点走路距離の情報と、前記カーブ構成点の各々の車線毎の角度変化及び曲率半径の情報とを含む道路地図情報を蓄積する道路地図情報データベースと、
道路上に於ける車両の位置を検出し決定する車両位置決定手段と、
前記車両の位置に基づいて前記車両の位置の周辺の所定の範囲の前記道路地図情報を前記道路地図情報データベースから抽出する道路地図情報抽出手段と、
任意の時点に於ける前記車両の位置であるウェイポイント基準点と前記抽出された道路地図情報とに基づいて、前記車両の走行予定経路に沿って前記車両の進行方向前方に所定の間隔にて並んだ複数のウェイポイントの位置を、前記ウェイポイント基準点を原点とした二次元平面にして、距離が走路距離にて表わされ、方向が前記走行予定経路に沿った車線の延在方向にて表される二次元平面である走路距離平面上のＸ−Ｙ座標であるウェイポイント座標を用いて決定し、前記複数のウェイポイントから成るウェイポイント・マップを構成するウェイポイント・マップ構成手段と
を含み、前記ウェイポイント・マップが前記車両の運転支援装置及び／又は走行制御装置へ供給され前記走行予定経路の地図情報として利用されるシステム。
【請求項２】
請求項１のシステムであって、前記車両位置決定手段が、前記抽出された地図情報に基づいて前記車両の位置の車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの走路距離である車両走路距離を決定する車両走路距離決定手段を含み、前記車両の位置が前記車両走路距離によって特定され、
前記ウェイポイント・マップ構成手段が、前記車両走路距離と、前記抽出された道路地図情報に於ける前記走行予定経路に沿った車線上に存在する各交差点に於ける前記車両進行方向に沿った後方端及び前方端の間の走路距離と、前記走行予定経路に沿った車線上に存在する各交差点の交差点間走路距離と、前記走行予定経路に沿った車線上に存在するカーブ構成点のカーブ構成点走路距離、角度変化及び曲率半径とを用いて、前記複数のウェイポイントの前記ウェイポイント座標とを決定するシステム。
【請求項３】
請求項２のシステムであって、前記道路地図情報データベースに蓄積され、前記道路地図情報抽出手段によって抽出される道路地図情報に、前記道路に存在するランドマークの位置を特定する該ランドマークの前記車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの走路距離であるランドマーク走路距離の情報が含まれており、
前記車両の走行中に前記車両が前記ランドマークを検出すると、前記車両走路距離決定手段が前記検出されたランドマークの前記ランドマーク走路距離と該ランドマークと前記車両との距離とに基づいて前記車両走路距離を補正するシステム。
【請求項４】
請求項３のシステムであって、前記ランドマークが路面の停止線、横断歩道、信号機、一時停止標識、速度制限標識及びその他の道路標識からなる群から選択されるシステム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかのシステムであって、前記道路地図情報抽出手段が前記車両の位置の移動と伴に新たな範囲の前記道路地図情報を抽出すると、前記ウェイポイント・マップ構成手段が、前記新たに抽出された道路地図情報と基づいて、前記車両の走行予定経路に沿って前記車両の進行方向前方に所定の間隔にて並んだ新たなウェイポイントの位置を前記ウェイポイント座標を用いて決定し、前記ウェイポイント・マップに追加するシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかのシステムであって、前記車両の走行移動距離が所定距離を超えると、前記ウェイポイント基準点がその後の任意の時点に於ける前記車両の位置に更新されるシステム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかのシステムであって、前記ウェイポイントの各々の位置が、前記ウェイポイント座標と前記ウェイポイント基準点からの累計の走路距離であるウェイポイント走路距離とを用いて決定されるシステム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかのシステムであって、
前記車両の走行中に、所定の間隔の記録ポイントの各々にて、任意の時点に於ける前記車両の位置である走行軌跡基準点からの実際の走行距離である実車両走路距離と、前記車両の走行中の車線の中心線と前記車両の位置との距離である横偏差と、車速と、ヨーレートとを含む走行ログを記録する走行ログ記録手段と、
任意の二つの隣接する交差点間の任意の車線を同一の方向に運転者自らが運転して走行した車両の前記走行ログにして前記横偏差に於いて異常値を含まない走行ログである正常走行ログを用いて前記任意の二つの隣接する交差点間の前記任意の車線の走行軌跡を生成する走行軌跡生成手段であって、
前記道路地図情報データベースに蓄積された前記任意の二つの隣接する交差点の各々の前記車両の走行方向に沿った前方端又は後方端の位置の情報に基づいて前記正常走行ログに於ける前記実車両走路距離を用いて前記正常走行ログに於ける前記任意の二つの隣接する交差点の間の前記任意の車線の始端及び終端の位置を、前記走行軌跡基準点を原点とした二次元平面にして、距離が走路距離にて表わされ、方向が前記車両の走行した方向にて表される二次元平面である走行軌跡平面上にて決定する車線始端及び終端位置決定手段と、
前記正常走行ログの各記録ポイントに対応して、前記正常走行ログに記録された前記横偏差、前記車速及び前記ヨーレートを参照して、前記任意の車線の始端及び終端の間に於ける前記任意の車線の中心線上に位置決めされた車線中心ポイントの位置を前記走行軌跡平面上にて決定し、複数の前記車線中心ポイントの位置を前記任意の車線の始端及び終端の間に於ける走行軌跡として記録する走行軌跡記録手段と、
を含む走行軌跡生成手段と、
前記任意の車線の前記走行軌跡の数が所定数に達すると、前記所定数に達した数の前記走行軌跡に基づいて、前記道路地図情報データベースに蓄積されている前記道路地図情報を補正する道路地図情報補正手段と
を含むシステム。
【請求項９】
請求項８のシステムであって、
前記走行軌跡生成手段が、前記任意の二つの隣接する交差点の間の前記任意の車線の始端及び終端の間の前記走行軌跡の長さを前記任意の二つの隣接する交差点間の前記任意の車線に於ける実交差点間走路距離として算出する手段を含み、
前記道路地図情報補正手段が、前記道路地図情報データベースに蓄積されている前記任意の二つの隣接する交差点間の前記任意の車線に於ける交差点間走路距離を、前記所定数に達した数の前記走行軌跡に於ける前記実交差点間走路距離の平均値に更新するシステム。
【請求項１０】
請求項３又は４を引用する請求項５乃至７のいずれかのシステムあって、
前記車両の走行中に、任意の時点に於ける前記車両の位置である走行軌跡基準点からの実際の走行距離である実車両走路距離と、前記車両の走行中の車線の中心線と前記車両の位置との距離である横偏差と、前記車両の走行中にランドマークを検出したときに前記実車両走路距離と関連付けて該ランドマークの存在を示す情報とを含む走行ログを記録する走行ログ記録手段と、
任意の二つの隣接する交差点間の任意の車線を同一の方向に運転者自らが運転して走行した車両の前記走行ログにして前記横偏差に於いて異常値を含まない走行ログである正常走行ログの数が所定数に達すると、前記所定数に達した数の前記正常走行ログに於いて共通に検出されているランドマークの前記道路地図情報データベースに記録されている前記ランドマーク走路距離を、そのランドマークの検出したときの前記実車両走路距離からそのランドマークの前記車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端までの実車両走路距離を差し引いた値の前記所定数に達した数の前記正常走行ログに於ける平均値に更新する道路地図情報補正手段と
を含むシステム。
【請求項１１】
請求項１０のシステムであって、
前記任意の二つの隣接する交差点間の前記任意の車線上に複数のランドマークが存在する場合には、前記道路地図情報補正手段が、前記任意の車線の始端側の交差点から数えて二番目以降に存在するランドマークの前記道路地図情報データベースに記録されているランドマーク走路距離を、該ランドマークと前記始端側の交差点から数えて一つ前に存在するランドマークとの間の実際の走行距離に、前記始端側の交差点から数えて一つ前に存在する前記ランドマークのランドマーク走路距離を加算して与えられる距離に更新するシステム。
【請求項１２】
請求項１乃至７のいずれかのシステムであって、
前記車両の走行中に、任意の時点に於ける前記車両の位置である走行軌跡基準点からの実際の走行距離である実車両走路距離と、前記車両の走行中の車線の中心線と前記車両の位置との距離である横偏差と、前記車両の車速及びヨーレートと、前記車両の走行中にカーブ構成点を検出したときに前記実車両走路距離と関連付けて該カーブ構成点の存在を示す情報とを含む走行ログを記録する走行ログ記録手段と、
任意の二つの隣接する交差点間の任意の車線を同一の方向に運転者自らが運転して走行した車両の前記走行ログにして前記横偏差に於いて異常値を含まない走行ログである正常走行ログの数が所定数に達すると、前記所定数に達した数の前記正常走行ログに於いて共通に検出されているカーブ構成点の前記道路地図情報データベースに記録されている角度変化及び曲率半径を、前記所定数に達した数の前記正常走行ログの各々に於ける対応するカーブ構成点の前記車両の走行方向に沿った所定の距離範囲に於ける車速及びヨーレートとから決定される角度変化及び曲率半径に基づいて更新する道路地図情報補正手段と
を含むシステム。
【請求項１３】
請求項１２のシステムであって、前記道路地図情報補正手段が、
前記所定数に達した数の前記正常走行ログに於いて共通に検出されている前記カーブ構成点の前記道路地図情報データベースに記録されている曲率半径を、対応するカーブ構成点の前記車両の走行方向に沿った所定の距離範囲に於ける前記所定数に達した数の前記正常走行ログに於ける車速をヨーレートで除し手得られる曲率半径の平均値の、前記所定数に達した数の前記正常走行ログに於ける平均値に更新し、
前記所定数に達した数の前記正常走行ログに於いて共通に検出されている前記カーブ構成点の前記道路地図情報データベースに記録されている角度変化を、対応するカーブ構成点からその次のカーブ構成点までの間の前記所定数に達した数の前記正常走行ログに於けるヨーレートを積算して得られる前記車両のヨー角の変化の、前記所定数に達した数の前記正常走行ログに於ける平均値に更新するシステム。
【請求項１４】
請求項８のシステムであって、
前記走行ログ記録手段が、前記任意の二つの隣接する交差点内に横断歩道及び／又は停止線が存在する場合には、前記横断歩道及び／又は停止線までの前記走行軌跡基準点からの実際の走行距離である実交差点内ランドマーク走路距離を前記走行ログとして更に記録し、
前記車線始端及び終端位置決定手段が、前記任意の車線の始端又は終端の位置を、前記交差点内にて検出された前記横断歩道及び／又は停止線の位置と前記車両進行方向に沿った前方端の位置との距離に前記実交差点内ランドマーク走路距離を加算した位置に決定するシステム。
【請求項１５】
請求項８のシステムであって、
前記車線始端及び終端位置決定手段が、前記任意の車線の始端又は終端の位置を、前記任意の二つの隣接する交差点内に於いて前記車両の進行方向に沿って前記ヨーレートを前記車速で除して得られる曲率が所定値以上から前記所定値以下に変化した位置に決定するシステム。
【請求項１６】
請求項８のシステムであって、
前記道路地図情報補正手段が、
前記任意の二つの隣接する交差点間の前記任意の車線の終端側の交差点に於いて前記車両が左折又は右折した走行軌跡の数が前記所定数に達した場合に、前記所定数に達した数の前記走行軌跡に於ける前記終端側の交差点内での前記車両の車速及びヨーレートに基づいて前記車両の左折又は右折の範囲の角度及び曲率半径の前記所定数に達した数の前記走行軌跡に於ける平均値をそれぞれ算出する手段と、
前記算出された前記車両の左折又は右折の範囲の角度及び曲率半径の平均値と前記道路地図情報データベース内に蓄積された前記終端側の交差点の道路地図情報とを用いて前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップを構成する手段と、
前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップに於ける停止線の位置に前記所定数に達した数の前記終端側の交差点内の走行軌跡の各々に於ける停止線の位置を整合し、前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップの前記車両の左折又は右折の直前の経路の向きに前記終端側の交差点内の走行軌跡の各々の前記車両の左折又は右折の直前の経路の向きを整合し、前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップの前記車両の左折又は右折の後の経路と前記終端側の交差点内の走行軌跡の各々の前記車両の左折又は右折の後の経路との偏差の二乗和が最小となるように前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップの位置を平行移動したときの前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップの左折又は右折の開始位置を前記終端側の交差点内に於ける左折又は右折の開始位置として決定する手段と、
前記終端側の交差点内の前記左折又は右折の開始位置として特定された位置、前記車両の左折又は右折の範囲の角度及び曲率半径の平均値を用いて前記道路地図情報データベース内に蓄積された前記終端側の交差点の道路地図情報を更新する手段とを含んでいるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の運転支援及び／又は走行制御のための地図情報を提供するシステムに係り、より詳細には、運転支援及び／又は走行制御に利用するために道路地図情報データベースに蓄積された道路地図情報に基づいて車両の走行予定経路を示す地図情報（ウェイポイント・マップ）を構成し提供するシステム並びに道路地図情報データベースに蓄積された道路地図情報の精度を向上するためのシステムに係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の制御技術の分野に於いては、車両の走行路又は道路の地図情報を用いて運転支援或いは走行制御を実行することが提案されている。例えば、特許文献１に於いては、地図情報に基づいて現在地から目的地までの経路に沿って走行するように車両を制御する技術に於いて、地図情報に関連付けられた車両の操舵変更ポイント、車速目標ポイント、車両の位置、車両の進行方向、経路を構成する車線に進入した車線進入位置からの車線進行距離等に基づいて、車両の目標位置、目標向き及び目標車速を含む車線走行マップデータを生成し、その車線走行マップデータと車両の位置と車線進行距離とに基づいて車両の操舵及び／又は車速制御を実行することが提案されている。特許文献２では、運転支援或いは走行制御に使用する地図の生成技術に関して、車両の絶対位置について計測誤差が発生している場合であっても、精度よく地図データを生成できるようにすべく、複数の走路データを蓄積し、それらの走路データの各々について、走路データと他の走路データとのペアの各々に対し、ペア間の相対位置関係を表す変形量を算出し、ペアの各々に対して算出された相対位置関係を表す変形量に基づいて、走路データと、基準となる仮想的な走路データとの間の相対位置関係を表す変形量を推定し、更に、走路データの各々を基準となる仮想的な走路データとの間の相対位置関係を表す変形量に応じて変形させ、変形した複数の走路データを統合して、地図データに登録する、といった構成が提案されている。また、昨今では、車両の運転支援技術の一つとして自律的な自動運転技術の開発研究が進められており、そのような車両の自動運転技術による車両の走行に於いては、その車両の走行予定経路の地図情報の利用が必須となるので、かかる車両の自動運転走行にも利用可能な道路の地図情報及び／又は走行予定経路の地図情報を提供するシステムを構築することが一つの課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１５７３３
【特許文献２】特開２０１７−０１０３９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如く、道路の地図情報を車両の自動運転等の運転支援或いは走行制御に利用する場合、典型的には、かかる道路地図情報を用いて、車両の走行予定の経路に沿ってウェイポイント・マップ（Waypoint  Map−車両が通過するべき経路上の地点（ウェイポイント）の配列）が走行予定経路の具体的な位置を表す地図情報として構成され、運転支援又は走行制御は、かかるウェイポイント・マップに沿って車両が走行するように実行される。この点に関し、これまでの技術（従来技術）に於いては、ウェイポイント・マップを高密度に構成すべく、車載の大規模なデータ・ストレージ（データ記録媒体又は装置）に蓄積された大量の高精度の道路地図データ（例えば、誤差が数ｃｍ程度の範囲の高精度３Ｄ地図データ）が用いられるように構成されている。しかしながら、実際に車載可能なデータ・ストレージの記憶容量には限界があり、例えば、現状で提供可能な高精度３Ｄ道路地図データにて網羅できている範囲は、高速道路や一部の幹線道路のデータ程度までであり、一般道路や生活道路については殆ど網羅されていない。
【０００５】
また、地図情報を用いた自動運転等の運転支援或いは走行制御に於いては、できるだけ高い精度にてウェイポイント・マップに対する自車両の位置合せ（自己位置合わせ）が達成できることが好ましい。この点に関し、従来技術では、高精度のＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイム・キネマティック−グローバル・ポジショニング・システム）等のシステムによって事前に緯度／経度が整合されたウェイポイント・マップに対して自己位置合せを実現するか、高精度のＬＩＤＡＲ（Laser  Imaging  Detection  and  Ranging）等のシステムにて計測した全周ポイント・クラウド・データとSLAM（Simultaneous  Localization  and  Mapping）法とを用いて自己位置合せをするか、或いは、地物などの特徴点を抽出し周辺環境をポイント・クラウド化して自己位置合せをするなど、センサコストが高く、大量のデータが別途必要となっている。
【０００６】
更に、高精度のウェイポイント・マップの構成を可能とするための、上記の如き、高精度３Ｄ地図データなどの道路地図情報の整備には、大量の時間とコストが必要であり、そのような道路地図情報の整備については、現状では、日本全国の全道路の約２％程度にしか達しない高速道路、一部幹線道路等に対してその計画があるだけとなっており、一般道路や生活道路の高精度３Ｄ地図データなどの道路地図情報の整備は困難なのが実情である。即ち、現状に於いて自動運転等の運転支援或いは走行制御に於ける道路地図情報として利用が検討されている高精度３Ｄ地図データは、実際には、網羅できる道路範囲が非常に狭く、広い道路範囲に於ける自動運転等の運転支援或いは走行制御に於いてはその利用は困難となっている。
【０００７】
ところで、車両の自動運転等の運転支援或いは走行制御の一つの態様に於いては、熟練と呼ばれる技能の高い運転者の運転技能のモデルを車両走行のための制御システムに組み込み、そのような技能の高い運転者による運転に相応する走行態様を制御システムによって実現し、これにより、技能の高い運転者の運転に於いて見られるように、運転中に起き得るリスクに近寄らないように早期のリスク回避を意図した穏やかな走行を実現することが考えられる。そのような運転支援の達成のためには、車両の進行方向前方とその周囲に於いて遠方且つ高精度に外界を認識している必要があるが、その場合、上記のような高精度３Ｄ地図データなどの大量の高精度の道路地図情報の整備や高精度の自己位置合せの実現までは、必須条件とはならないと考えられる。例えば、交差点の右左折を想定した場合、走路の進行方向に於いて１ｍ程度の誤差が生じていると、右左折終了後に車両の一部が対向走路にはみ出すようなケースが想定されるが、０．５ｍ以下程度の位置合わせが実現されればよい。即ち、高精度３Ｄ地図データほど高精度でなくても、上記の如き自動運転等の運転支援或いは走行制御に於ける精度の要求を満たし、高精度３Ｄ地図データよりも広範な道路の範囲が網羅できる道路地図情報又は道路の地図データがあれば、車両の自動運転等の運転支援或いは走行制御に於いてより広い範囲の道路にて有利に利用できるであろう。
【０００８】
上記の如き高精度３Ｄ地図データよりも広範な道路の範囲を網羅する道路地図情報としては、カーナビゲーション用地図情報（例えば、ＮＤＳ（Navigation  Data  Standard）に準拠した地図データ、ＤＲＭ（一般財団法人日本デジタル道路地図協会）の提供する地図データ等）が比較的広範に普及している。そのような一般的なカーナビゲーション用地図情報は、現状で、日本国内の全道路の７４％の範囲にて既に整備されている。ただし、一般的なカーナビゲーション用地図情報の場合、精度に於いて、数ｍ程度の誤差があり得るため、そのままでは、自動運転等の運転支援或いは走行制御に使用することはやや困難である。しかしながら、上記の如く、カーナビゲーション用地図データは、高精度３Ｄ地図データに比べれば、はるかに広範な道路範囲を網羅しているので、かかるカーナビゲーション用地図データをその精度を向上可能な態様にて利用した新規な道路地図情報或いは地図情報提供システムを構築できれば、車両の自動運転等の運転支援或いは走行制御に於いても用いることが可能となると考えられる。
【０００９】
かくして、本発明の一つの課題は、車両の自動運転等の運転支援或いは走行制御に於いても利用される地図情報を提供するシステムであって、カーナビゲーション用地図情報を利用して、できるだけ精度の高い地図情報を提供することのできるシステムを提供することである。
【００１０】
また、本発明のもう一つの課題は、上記の如き地図情報を提供するシステムであって、カーナビゲーション用地図情報に基づいて構築された新規な態様の道路地図情報を用いて車両の走行予定経路を示す地図情報（ウェイポイント・マップ）を構成し提供するシステムを提供することである。
【００１１】
更に、任意の経路に沿って車両が実際に道路上を走行する場合に、その間に通過する交差点やランドマークの存在を検出しながら、車両の走行距離、走行位置（例えば、車線の中心からの横偏差）等を計測すれば、それらの交差点やランドマークの検出及び計測情報に基づいて、その経路に於ける道路の地図情報、例えば、個々の交差点の位置、交差点間を結ぶ道路の距離、カーブ路又は屈曲路の位置、湾曲方向、角度及び曲率半径、ランドマークの位置などの情報を正確に収集することができることとなる。そして、そのような実際の車両の走行に於いて得られた情報が、上記の如きカーナビゲーション用地図情報から構築された新規な道路地図情報に反映できると車両の走行予定経路を示す地図情報（ウェイポイント・マップ）の精度の向上が期待される。
【００１２】
かくして、本発明の更なる課題は、上記の如き地図情報を提供するシステムであって、実際の車両の走行に於いて得られた情報を用いて、道路地図情報が更新されるシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、上記の一つの課題は、
道路地図情報を用いて車両の運転支援及び／又は走行制御に利用されるための前記車両の走行予定経路の地図情報を構成し提供するシステムであって、
道路に存在する複数の交差点の各々の位置を特定する緯度及び経度の情報と、前記交差点の各々に於ける道路幅、車線数、各車線の車両進行方向並びに前記車両進行方向に沿った前方端及び後方端の位置の情報と、前記交差点の各々に於ける隣接する二つの交差点間の車線毎の走路距離である交差点間走路距離の情報と、道路に存在するカーブ路又は屈曲路上の地点であるカーブ構成点の各々の位置を特定する該カーブ構成点の各々の車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの車線毎の走路距離であるカーブ構成点走路距離の情報と、前記カーブ構成点の各々の車線毎の角度変化及び曲率半径の情報とを含む道路地図情報を蓄積する道路地図情報データベースと、
道路上に於ける車両の位置を検出し決定する車両位置決定手段と、
前記車両の位置に基づいて前記車両の位置の周辺の所定の範囲の前記道路地図情報を前記道路地図情報データベースから抽出する道路地図情報抽出手段と、
任意の時点に於ける前記車両の位置であるウェイポイント基準点と前記抽出された道路地図情報とに基づいて、前記車両の走行予定経路に沿って前記車両の進行方向前方に所定の間隔にて並んだ複数のウェイポイントの位置を、前記ウェイポイント基準点を原点とした二次元平面にして、距離が走路距離にて表わされ、方向が前記走行予定経路に沿った車線の延在方向にて表される二次元平面である走路距離平面上のＸ−Ｙ座標であるウェイポイント座標を用いて決定し、前記複数のウェイポイントから成るウェイポイント・マップを構成するウェイポイント・マップ構成手段と
を含み、前記ウェイポイント・マップが前記車両の運転支援装置及び／又は走行制御装置へ供給され前記走行予定経路の地図情報として利用されるシステム
によって達成される。
【００１４】
上記の構成に於いて、
「道路地図情報」とは、道路地図情報データベースに蓄積されている、上記に列記されている如き、道路（車両が走行可能な路）に於ける交差点、カーブ路又は屈曲路上の地点であるカーブ構成点等に関わる情報全般のことを意味する。なお、「道路地図情報」には、各交差点、各車線、各カーブ構成点等を識別するための識別情報（例えば、識別番号など）が含まれていてよい。
「車両の走行予定経路の地図情報」とは、車両が走行を予定している経路の位置を特定する情報であり、本発明に於いては、後に説明される如く、道路地図情報データベースに蓄積されている「道路地図情報」を用いて構成されるウェイポイント・マップがそれに相当する。「走行予定経路」は、車両の運転者又はシステムの使用者等により或いは後述の「車両の運転支援装置及び／又は走行制御装置」により適時設定されてよい。
「ウェイポイント」とは、既に述べた如く、（カーナビゲーションシステムや自動運転走行に於いて設定される如く）車両の走行予定経路が与えられ、車両がその走行予定経路に沿って走行する場合に車両が通過するべき経路上の地点の各々のことであり、ウェイポイント・マップは、車両の走行予定経路に沿ったウェイポイントの配列のことである。典型的には、ウェイポイントは、道路地図情報に基づいて車両の走行予定経路の車線の中央と仮定される地点に配置され、ウェイポイント・マップは、車線の中央線と仮定される線上に沿って延在させられることとなる。
「車両の運転支援及び／又は走行制御」とは、本発明に於いては、ウェイポイント・マップを利用する任意の車両の運転支援技術又は走行制御技術であってよく、例えば、ウェイポイント・マップに沿って車両を走行させる自動運転技術、ウェイポイント・マップに沿って車両を走行させるように運転者の運転を誘導又は助言する運転支援技術などであってよい。「車両の運転支援装置及び／又は走行制御装置」とは、そのような車両の運転支援技術又は走行制御技術を達成する任意の装置であってよい。
「走路距離」とは、車両が実際に走行する距離を意味している。即ち、或る２地点間の道路面に沿った車両が移動する正味の距離、換言すれば、２地点間の三次元空間に於ける道路の距離のことを言うものとする。従って、例えば、２地点間に於いて道路に勾配や湾曲がある場合には、「走路距離」は、２地点とそれらの間の道路とを緯度・経度にて表す二次元的地図上での距離或いは三次元空間に於ける２地点をそのまま二次元平面に射影した場合の２地点間を道路に沿って測った距離よりも長くなる。なお、「走路距離」は、本発明のシステムの地図に於ける長さを表す基本的な変数として用いられる。
「交差点」とは、少なくとも二つの道路が交差又は合流する地点、即ち、三叉路、Ｔ字路、十字路、五叉路…の全ての場合で有り得る。かかる「交差点」についての道路地図情報としては、上記に列記されている如く、各交差点の緯度・経度、道路幅、車線数、各車線の車両進行方向、車両進行方向に沿った前方端及び後方端の位置の情報が含まれていてよい。特に、ここで、車両進行方向は、車両が進行可能な全ての方向（左折、右折、直進等）であり、車両進行方向に沿った後方端は、車両の交差点の範囲の進入位置であり、車両進行方向に沿った前方端とは、車両の左折後、右折後又は直進後の交差点の範囲の脱出位置を意味している。車両の交差点の範囲の進入位置及び脱出位置は、交差点内の路面の停止線や横断歩道など（ランドマーク等）が存在する場合にはそれらの位置に決定されてよく、そのようなランドマーク等がない場合には、かかる交差点の進入位置及び脱出位置は、それぞれ、車両の進行方向に沿って車線の曲率が所定値以下から所定値以上に変化する位置及び車線の曲率が所定値以上から所定値以下に変化する位置に決定されてよい。
「交差点間走路距離」とは、道路に於いて隣接する二つの交差点の間の車線毎の「走路距離」である。なお、「交差点間走路距離」は、以下に於いて、特に断らない限り、二つの隣接する交差点の車両進行方向に於いて始端側（後方）の交差点の前方端から終端側（前方）の交差点の前方端までの走路距離を言うものとするが（図２（Ｂ）参照）、これに限定されなくてもよい（例えば、二つの隣接する交差点の車両進行方向の後方端間の走路距離であってもよい。）。
「カーブ構成点」とは、単路（即ち、二つの隣接する交差点の間の道路）であって湾曲又は屈曲した道路上に配置される一つ又は複数の地点である（カーナビゲーション用地図情報に於いて「リンク構成点」と称されることのある地点に相当する。）。かかる「カーブ構成点」についての道路地図情報としては、上記に列記されている如く、各カーブ構成点に於ける車線毎の角度変化及び曲率半径の情報が含まれていてよい。ここで「角度変化」とは、車両の進行方向に沿って、各カーブ構成点とその一つ前のカーブ構成点とを結ぶ線が各カーブ構成点とその次のカーブ構成点とを結ぶ線へと回転する角度の変化の方向と大きさにて表される量であり、各カーブ構成点からその次のカーブ構成点までの間のヨーレートを積算（時間積分）して得られる車両のヨー角の変化に相当する（図１２（Ａ）参照）。
「カーブ構成点走路距離」とは、上記の如く、そのカーブ構成点の車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの車線毎の「走路距離」である。
「車両の位置」とは、上記の如く、道路上に於いて車両が検出された位置であり、ウェイポイント・マップに沿って車両を走行させるための運転支援又は走行制御の実行中に於いては、特に断らない限り、現在の車両の位置となる。「車両の位置」は、走行開始後の初期に於いては、車両の位置の検出に利用可能な任意の手段、例えば、ＧＰＳ装置等、によって検出されるところ、後に説明される如く、車両の走行開始後に何等かのランドマークが検出されると、そのランドマークの位置に基づいて「車両の位置」が補正され特定される。
「車両の位置の周辺の所定の範囲」とは、システムの使用者によって適宜設定されてよい範囲である。例えば、ウェイポイント・マップに沿って車両を走行させる自動運転技術、ウェイポイント・マップに沿って車両を走行させるように運転者の運転を誘導又は助言する運転支援技術などの場合、車両の位置から車両の進行方向に於ける４００ｍ程度の範囲などであってよい。
「任意の時点に於ける前記車両の位置であるウェイポイント基準点」とは、システムの使用者によって適宜選択されてよい時点に於ける「車両の位置」である。「任意の時点」は、典型的には、車両の走行開始時、車両の走行開始後に最初に交差点を通過した時点（例えば、車両が車両進行方向に沿った前方端に到達した時点）などであってよい。
車両の走行予定経路に沿って車両の進行方向前方に複数のウェイポイントの位置が並ぶ「所定の間隔」は、システムの使用者又は設計者が適宜設定してよい間隔であり、例えば、５ｃｍ程度であってよい。
「ウェイポイント座標」とは、上記の如く、ウェイポイント基準点を原点とした二次元平面であって、距離が走路距離にて表わされ、方向が車両の走行予定経路に沿った車線の延在方向にて表される二次元平面（「走路距離平面」と称する。）上に於けるウェイポイントの位置を表すＸ−Ｙ座標である。従って、後の実施形態の欄にて詳細に説明される如く、複数のウェイポイントが或る車線に沿って並べられる場合、隣接するウェイポイント間の距離は、走路距離であり、隣接するウェイポイント間の方向は、車両が走行するべく選択された車線の延在方向に一致することとなる。なお、以下に於いて、特に断らない限り、ウェイポイント基準点に於ける車両の進行方向（前後方向）をＸ軸方向とし、車両の横方向をＹ軸方向と定義するものとするが、これに限定されなくてもよい。また、ウェイポイントの各々の位置は、ウェイポイント座標と共にウェイポイント基準点からの累計の走路距離である「ウェイポイント走路距離」を用いて決定されてよい。「ウェイポイント走路距離」とは、ウェイポイント基準点から各ウェイポイントまでの道路面に沿った距離、即ち、三次元空間に於ける道路の距離となる。
【００１５】
本発明のシステムの構成に於いては、上記の記載から理解される如く、端的に述べれば、車両の位置の検出後、道路地図情報データベースから車両の位置の周辺の所定の範囲の道路地図情報が抽出され、車両の位置と抽出された道路地図情報とに基づいて、車両の走行予定経路に沿って車両の進行方向前方に所定の間隔にて並んだ複数のウェイポイントの位置が決定されることにより、走行予定経路の地図情報であるウェイポイント・マップが構成され、かかるウェイポイント・マップが車両の運転支援装置及び／又は走行制御装置へ供給されることとなる。道路地図情報データベースから抽出される上記に列記された道路地図情報には、交差点に関わる一連の情報、交差点間走路距離、カーブ構成点走路距離、カーブ構成点の車線毎の角度変化及び曲率半径の情報が含まれているので、これらの情報を用いると、車両の走行予定経路に沿って車線を繋ぎ合わせてウェイポイント・マップを構成する際に、各ウェイポイントの位置を、「ウェイポイント座標」及び／又は「ウェイポイント走路距離」により、即ち、走路距離と経路の湾曲又は屈曲方向（単路の湾曲、交差点での右折又は左折）とによって決定していくことが可能である。そして、ウェイポイント・マップが、走路距離と経路の湾曲又は屈曲方向とによって表現されていることにより、車両の前進操作量と旋回操作量の目標量、つまり、車両の縦横方向の操縦量の目標値が指示されていることとなるので、自動運転又は運転支援のための走行予定経路の地図情報として利用できることとなる。また、ウェイポイント・マップに於ける車両の移動距離の目標値が走路距離にて表現されていることによれば、道路の勾配による地図の距離補正が不要となるという利点も有する。
【００１６】
上記の構成によれば、まず、ウェイポイント・マップの構成に要する道路地図情報は、基本的には、上に列記した情報で足りるので、高精度３Ｄ地図データは必要なくなり、ウェイポイント・マップの構成に必要な蓄積されるべきデータ量をより小さく抑えることが可能となる。従って、地図情報提供システムの初期導入が容易であり、導入のためのコストも低く抑えられることが期待される。そして、実際の総データ量にもよるが、データ・ストレージの車載も可能となる。
【００１７】
更に、上記の道路地図情報データベースの蓄積している道路地図情報のうち、複数の交差点の各々の位置を特定する緯度及び経度、交差点の各々に於ける道路幅、車線数、各車線の車両進行方向、車両進行方向に沿った前方端及び後方端の位置、カーブ構成点の車線毎の角度変化及び曲率半径の各情報は、各交差点、各車線及び各カーブ構成点の識別情報と伴に、一般的なカーナビゲーション用地図情報から直接的に入手可能な情報である。また、一般的なカーナビゲーション用地図情報に於いては、更に、カーブ構成点の各々の位置（緯度・経度）、単路の勾配等の情報も入手可能であるので、結局、交差点間走路距離及びカーブ構成点走路距離もカーナビゲーション用地図情報を利用して算出可能である。かくして、上記の道路地図情報データベースの蓄積している列記された道路地図情報は全て、一次的には、カーナビゲーション用地図情報から（或る程度の精度にて）取得可能な道路地図情報であり、従って、上記の本発明のシステムでは、カーナビゲーション用地図情報に基づいて、高精度３Ｄ地図データを用いる場合に比して、はるかに広範な道路範囲を網羅したウェイポイント・マップの構成及び提供が可能となる。そして、本発明のシステムに於いては、上に列記された情報の精度さえ向上すれば、構成されるウェイポイント・マップの精度を向上できることとなる。実際、後に説明される如く、本発明のシステムに於ける道路地図情報データベースの蓄積している道路地図情報は、車両を道路上にて実際に走行させながら取得される情報に基づいて更新することが可能なので、本発明のシステムに於いては、一般的なカーナビゲーション用地図情報に基づいて、それよりも高精度に更新された道路地図情報を用いて、車両の走行予定経路を示す地図情報を構成し提供することが可能となっている。
【００１８】
上記の本発明のシステムに於いて、好適には、車両の位置も走路距離によって特定される。具体的には、車両の位置は、車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの走路距離にて特定されてよい。従って、車両位置決定手段は、抽出された地図情報に基づいて車両の位置の車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの走路距離である「車両走路距離」を決定する車両走路距離決定手段を含んでいてよい。車両の位置も走路距離単位にて決められることにより、ウェイポイント・マップに於いて車両の位置から各ウェイポイントまでの距離も走路距離単位で表現されることとなり、ウェイポイント・マップに沿った車両の運転支援又は走行制御の精度の向上が期待される。この場合、ウェイポイント・マップ構成手段は、車両走路距離と、抽出された道路地図情報に於ける走行予定経路に沿った車線上に存在する各交差点に於ける車両進行方向に沿った後方端及び前方端の間の走路距離と、走行予定経路に沿った車線上に存在する各交差点の交差点間走路距離と、走行予定経路に沿った車線上に存在するカーブ構成点のカーブ構成点走路距離、角度変化及び曲率半径とを用いて、複数のウェイポイントの前記ウェイポイント座標（又は更に前記ウェイポイント走路距離）を決定することとなる。即ち、上記の如く、車両の走行予定経路に沿って車線を繋ぎ合わせてウェイポイント・マップを構成する場合に、車両の位置と各ウェイポイントまでが「ウェイポイント座標」を用いて（又は更に「ウェイポイント走路距離」を用いて）表すことが可能となる。また、かかる構成に於いて、ウェイポイントに沿った車両の走行中の車両の位置も車両走路距離にて特定されてよく、これにより、車両走路距離を参照することにより、車両が通過中のウェイポイントが特定されることとなる。
【００１９】
上記の本発明のシステムに於いては、更に、好適には、道路地図情報データベースに蓄積され、道路地図情報抽出手段によって抽出される道路地図情報に、道路に存在するランドマークの位置を特定する「ランドマーク走路距離」、即ち、該ランドマークの車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの走路距離、の情報が含まれていてよく、その場合、車両の走行中に車両がランドマークを検出すると、車両走路距離決定手段が、検出されたランドマークのランドマーク走路距離と該ランドマークと車両との距離とに基づいて車両走路距離を補正するようになっていてよい。なお、この場合、道路地図情報には、各ランドマークを識別する識別情報が含まれていてよい。
【００２０】
上記の本発明のシステムでは、ウェイポイント・マップを構成する際、何らかの手法により、車両の位置を検知し決定した後、その周辺の道路地図情報を抽出する必要がある。例えば、車両の走行開始直後では、ＧＰＳ装置等の情報を用いて車両の位置が把握され、その車両の位置情報に基づいて、「車両走路距離」を決定し、これを用いて、ウェイポイント・マップが構成される。しかしながら、もし、車両の走行開始後に、道路上のランドマーク（例えば、路面の停止線、横断歩道、信号機、一時停止標識、速度制限標識及びその他の道路標識からなる群から選択されるものであってよい。）が検出され、その検出されたランドマークの位置が道路地図情報に於いて、より精度よく特定されていれば、そのランドマークの位置を参照し、ランドマークと車両との距離とに基づいて地図上に於ける車両の位置を精度良く特定できることとなる。この点に関し、一般的なカーナビゲーション用地図情報に於いては、上記の如き道路上のランドマークの位置情報がランドマークの識別情報と伴に含まれているので、その情報から「ランドマーク走路距離」、即ち、道路に存在するランドマークの位置を特定する該ランドマークの車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの走路距離も取得可能である。
【００２１】
かくして、本発明のシステムに於いては、上記の如く、道路地図情報データベースに於いて、道路に存在するランドマークの位置を「ランドマーク走路距離」により特定して蓄積しておき、適時、「ランドマーク走路距離」を抽出し、かかるランドマークを車両が検出したときには、そのランドマークの「ランドマーク走路距離」と、ランドマークと車両との距離とに基づいて車両走路距離を補正するようになっていてよい。これにより、走行予定経路上の交差点に対する車両の位置を表す車両走路距離の精度が改善され、ウェイポイント・マップに対する走行中の車両の位置がより高精度に決定されることとなる。具体的には、走行予定経路上の各交差点間のウェイポイント・マップは、交差点間走路距離に基づいて決定されており、ランドマークの位置は、ランドマーク走路距離により特定されているので、車両の進行方向後方の交差点からの距離である車両走路距離を、検出されたランドマーク走路距離を参照して補正することにより、例えば、ランドマークの通過時に、車両走路距離をそのランドマーク走路距離に一致させる、などの処理を行うことにより、走行中の車両のウェイポイント・マップに対する位置が精度良く決定できることとなる。
【００２２】
換言すれば、本発明のシステムに於いて、ランドマークの位置を検出してその位置に基づいて車両の位置を補正する態様に於いては、地図上に於ける自己位置合わせは、検出されたランドマークの位置によって精度よく達成されることとなる。また、ランドマークの検出は、車載カメラやレーダー等の一般的なセンサにて達成可能なので、この態様に於いては、比較的廉価に、自己位置合わせが可能となる点でも有利である。そして、ランドマークも（その車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの）走路距離にて位置が特定されていることにより、補正後の車両の位置が容易に走路距離単位にて表現されることとなる。なお、後に説明される如く、ランドマークの位置、即ち、「ランドマーク走路距離」も、車両を実際に道路上にて走行させながらランドマークの存在を検出して取得される地図情報に基づいて更新することが可能である。従って、本発明のシステムに於いては、ランドマークの位置に関しても、カーナビゲーション用地図情報から更新された道路地図情報を用いて、より高精度な車両の走行予定経路を示す地図情報を構成し提供することが可能となっている。
【００２３】
上記の本発明のシステムに於いて、道路地図情報抽出手段は、車両の位置の移動と伴に新たな範囲の道路地図情報を抽出すると、ウェイポイント・マップ構成手段が、新たに抽出された道路地図情報と基づいて、車両の走行予定経路に沿って車両の進行方向前方に所定の間隔にて並んだ新たなウェイポイントの位置をウェイポイント座標を用いて（又は更にウェイポイント走路距離を用いて）決定し、ウェイポイント・マップに追加するよう構成されていてよい。かかる構成に於いては、車両の走行予定経路が与えられた場合に、その走行予定経路全域に亙るウェイポイント・マップが一時に構成されるのではなく、既に触れた如く、車両の現在の位置からその周辺の所定の範囲毎にウェイポイント・マップが構成されることとなる。この構成によれば、一時に構成されるウェイポイント・マップのデータ量が軽減され、ウェイポイント・マップ構成のための処理負荷の軽減が図られることとなる。
【００２４】
また、上記の本発明の構成に於いて、車両の走行移動距離が所定距離を超えると、ウェイポイント基準点がその後の任意の時点に於ける車両の位置に更新され、これと共に、ウェイポイント基準点の更新と共にウェイポイント走路距離がリセットされるようになっていてよい。車両の走行移動距離が長くなると、ウェイポイント基準点からの車両の位置までの距離が長くなり、「ウェイポイント座標」と「ウェイポイント走路距離」との数値が大きくなり、これにより、誤差の蓄積やシステムの処理負荷の増大が生じ得る。そこで、上記の如く、車両の走行移動距離が所定距離を超えた場合には、ウェイポイント基準点の更新とウェイポイント走路距離とをリセットし、誤差の蓄積の解消とシステムの処理負荷の軽減が図られてよい。この点に関し、ウェイポイント基準点の更新は、上記の如く、車両の走行移動距離が所定距離を超えた後、システムの使用者又は設計者により設定される任意の時点で実行されるようになっていてよい。ウェイポイント基準点の更新は、例えば、好適には、車両の走行移動距離が所定距離を超えた後、車両が最初に交差点を通過した時点（例えば、車両が車両進行方向に沿った後方端に到達した時点）などであってよい。
【００２５】
ところで、車両の走行予定経路の地図情報、即ち、ウェイポイント・マップの精度は、その基となる道路地図情報データベースに蓄積された道路地図情報の精度に依存する。この点に関し、上記の本発明のシステムに於ける一連の構成に於いては、既に触れた如く、本発明のシステムに於ける道路地図情報データベースの蓄積している道路地図情報は、実際に車両を走行させて取得される地図情報、例えば、個々の交差点の位置、交差点間を結ぶ道路の距離、カーブ路又は屈曲路の角度変化及び曲率半径、ランドマークの位置などの情報、に基づいて更新することが可能であり、かかる情報の更新によって、道路地図情報データベースの蓄積している道路地図情報の精度の向上が達成できる。そして、道路地図情報の精度の向上により、車両の運転支援装置及び／又は走行制御装置へ供給され走行予定経路の地図情報として利用されるウェイポイント・マップの精度も、道路地図情報がカーナビゲーション用地図情報のみを使用した場合よりも向上することが期待される。
【００２６】
かくして、本発明のもう一つの態様によれば、本発明の課題の一つは、
上記の如き道路地図情報を用いて車両の運転支援及び／又は走行制御に利用されるための前記車両の走行予定経路の地図情報を構成し提供するシステムのうちのいずれかの態様のシステムであって、
前記車両の走行中に、所定の間隔の記録ポイントの各々にて、任意の時点に於ける前記車両の位置である走行軌跡基準点からの実際の走行距離である実車両走路距離と、前記車両の走行中の車線の中心線と前記車両の位置との距離である横偏差と、車速と、ヨーレートとを含む走行ログを記録する走行ログ記録手段と、
任意の二つの隣接する交差点間の任意の車線を同一の方向に運転者自らが運転して走行した車両の前記走行ログにして前記横偏差に於いて異常値を含まない走行ログである正常走行ログを用いて前記任意の二つの隣接する交差点間の前記任意の車線の走行軌跡を生成する走行軌跡生成手段であって、
前記道路地図情報データベースに蓄積された前記任意の二つの隣接する交差点の各々の前記車両の走行方向に沿った前方端又は後方端の位置の情報に基づいて前記正常走行ログに於ける前記実車両走路距離を用いて前記正常走行ログに於ける前記任意の二つの隣接する交差点の間の前記任意の車線の始端及び終端の位置を、前記走行軌跡基準点を原点とした二次元平面にして、距離が走路距離にて表わされ、方向が前記車両の走行した方向にて表される二次元平面である走行軌跡平面上にて決定する車線始端及び終端位置決定手段と、
前記正常走行ログの各記録ポイントに対応して、前記正常走行ログに記録された前記横偏差、前記車速及び前記ヨーレートを参照して、前記任意の車線の始端及び終端の間に於ける前記任意の車線の中心線上に位置決めされた車線中心ポイントの位置を前記走行軌跡平面上にて決定し、複数の前記車線中心ポイントの位置を前記任意の車線の始端及び終端の間に於ける走行軌跡として記録する走行軌跡記録手段と、
を含む走行軌跡生成手段と、
前記任意の車線の前記走行軌跡の数が所定数に達すると、前記所定数に達した数の前記走行軌跡に基づいて、前記道路地図情報データベースに蓄積されている前記道路地図情報を補正する道路地図情報補正手段とを含むシステム
によって達成される。
【００２７】
上記の構成に於いて、まず、
「走行ログ記録手段」により記録される「走行ログ」に含まれる「実車両走路距離」、即ち、「走行軌跡基準点」からの実際の走行距離、は、車両の走行時の車速×時間によって与えられてよい。或いは、通常、車両に於いて装備される車輪速センサは、車輪の回転と伴にパルス信号が発せられるので、かかるパルス信号をカウントすることにより、車輪の回転の累計数が得られ、回転累計数と車輪半径とから「実車両走路距離」（＝回転累計数×２π×車輪半径）が算出される。なお、「走行軌跡基準点」とは、「ウェイポイント基準点」と同様に、システムの使用者によって適宜選択されてよい時点に於ける「車両の位置」であり、「任意の時点」は、典型的には、車両の走行開始時、車両の走行開始後に最初に交差点を通過した時点（例えば、車両が車両進行方向に沿った前方端に到達した時点）などであってよい。車両をウェイポイント・マップに沿って走行させる場合には、「走行軌跡基準点」は、「ウェイポイント基準点」と同じであってよい。
「走行ログ」に含まれる「横偏差」は、上記の如く、車両の走行中の車線の中心線と車両の位置との距離である。かかる「横偏差」は、車載カメラの撮影した車線の像に対して任意の車線認識アルゴリズムを適用して、車線の範囲及びその中央に延在する中心線を特定し、その特定された車線中心線からの自車両の位置の距離を算定することにより取得可能である。また、上記の「横偏差」と共に、任意の車線認識アルゴリズムを用いることにより、車線の延在方向に対する車両の前後方向軸の角度（「車両−車線偏差角」）も計測され、記録されてよい。
「車速」と「ヨーレート」は、それぞれ、車両に於いて装備された車輪速センサ、ジャイロセンサ又はヨーレートセンサ等により計測されてよい。
なお、走行ログの各パラメータは、上記の如く、所定の間隔の「記録ポイント」の各々にて記録される。ここで「所定の間隔」とは、任意に設定される時間間隔又は距離間隔であってよい。即ち、走行ログは、車両の走行中、所定の時間間隔毎に、或いは、所定の走行距離毎に記録されるようになっていてよい。また、走行ログは、走行中の交差点、車線等が識別できる態様にて、例えば、交差点、車線等の識別情報と共に記録される。走行中の交差点、車線等の識別のための情報は、前記の車両位置決定手段を通じて取得されてよい。例えば、車両の通過する交差点の進入時又は脱出時が、通過する交差点内又は近傍にて検出されるランドマークと車両との位置関係から検出され、そのことがその時点の走行ログに記録されてもよい。
【００２８】
次に、上記の構成に於いて、「走行軌跡生成手段」は、上記の如く、「任意の二つの隣接する交差点間の任意の車線を同一の方向に運転者自らが運転して走行した車両の走行ログ」のうち、「正常走行ログ」、即ち、横偏差に於いて異常値を含まない走行ログ、を用いて、前記の任意の二つの隣接する交差点間の前記の任意の車線の走行軌跡を生成する。ここで、「任意の二つの隣接する交差点間の任意の車線」は、適宜、車両の運転者やシステムの使用者が任意に選択した或いはシステムが自動的に選択した二つの隣接する交差点間の車線であってよく、交差点及び車線に付与された識別情報によって特定されてよい。「運転者自らが運転して走行」とは、ウェイポイント・マップのウェイポイントに車両の位置が一致するように車両を走行させる完全な自動運転ではなく、車両のハンドルは、運転者が握り、車両の操舵・加減速操作は、運転者自らが行う運転のことを意味している。つまり、この場合、運転者自身が周囲の状況を判断で操舵・操縦を行うので、車両がより適切に走行すること、典型的には、車両が車線の略中心線上に沿って走行することが期待される。「横偏差に於いて異常値を含まない走行ログ」とは、走行経路上の障害物回避のための動作やセンサの異常等に不具合が含まれていない状態で記録された走行ログのことである。かくして、上記に於いて「正常走行ログ」と称している走行ログは、車両が或る二つの隣接する交差点間の或る車線の略中心を走行した際に得られる走行ログのことを意図している。
【００２９】
そして、上記の「走行軌跡生成手段」は、二つの隣接する交差点間の車線の走行軌跡を生成するために、上記の如く、「車線始端及び終端位置決定手段」により対象となる車線の始端と終端とを「走行軌跡平面」上にて決定し、「走行軌跡記録手段」により、車線の始端と終端との間の「走行軌跡」を、「走行軌跡平面」上にて決定して記録するよう構成されてよい。なお、ここで、「走行軌跡平面」とは、走行軌跡基準点を原点とした二次元平面にして、上記の「走路距離平面」と同様に、距離が走路距離にて表わされ、方向は車両の走行した方向にて表される二次元平面である。
【００３０】
より具体的には、「車線始端及び終端位置決定手段」は、「正常走行ログ」に於いて各パラメータが記録されている二つの隣接する交差点の間の車線の始端及び終端の位置を、道路地図情報データベースに蓄積された二つの隣接する交差点の各々の車両の走行方向に沿った前方端又は後方端の位置の情報と正常走行ログに於ける実車両走路距離を用いて、走行軌跡平面上にて決定するよう構成されていてよい。かかる二つの隣接する交差点の間の車線の始端及び終端の位置の決定に関して、より詳細には、一つの態様に於いては、前記の任意の二つの隣接する交差点内に横断歩道及び／又は停止線が存在する場合に、その横断歩道及び／又は停止線までの走行軌跡基準点からの実際の走行距離である実交差点内ランドマーク走路距離が、走行ログ記録手段によって走行ログとして、更に記録されている場合には、車線始端及び終端位置決定手段は、前記の任意の車線の始端又は終端の位置を、交差点内にて検出された横断歩道及び／又は停止線の位置と車両進行方向に沿った前方端の位置との距離に実交差点内ランドマーク走路距離を加算した位置に決定するようになっていてよい。また、別の態様に於いて、車線始端及び終端位置決定手段は、前記の任意の車線の始端又は終端の位置を、前記の任意の二つの隣接する交差点内に於いて車両の進行方向に沿ってヨーレートを車速で除して得られる曲率が所定値以上から所定値以下に変化した位置に決定するようになっていてよい（この態様にて車線の始端又は終端の位置が決定できるのは、対象となっている車線が交差点内で車両の進行方向に於いて右折又は左折している場合である。）。
【００３１】
「走行軌跡記録手段」は、上記の如く、まず、正常走行ログに於ける横偏差、車速及びヨーレートを参照して、各記録ポイントに対応して、「車線始端及び終端位置決定手段」によって決定された車線の始端及び終端の間に於ける車線の中心線上に位置決めされた車線中心ポイントを走行軌跡平面上にて決定する。車線中心ポイントの決定に於いては、より詳細には、後の実施形態の欄に於いて説明されている如く、初めに、各記録ポイントに於ける走行軌跡基準点から見た走行軌跡平面上に於ける車両の位置の座標とヨー角が車速とヨーレートとを用いて算定され、しかる後、車両の位置から横偏差の分だけ変位させた位置に存在する車線中心ポイントの走行軌跡平面上の座標が車両の位置の座標とヨー角と横偏差とに基づいて算出される。なお、車線中心ポイントの算出に於いては、車両−車線偏差角も用いられてよい。そして、複数の車線中心ポイントの位置が、選択されている車線の始端及び終端の間に於ける「走行軌跡」として記録されることとなる。ここで車線中心ポイントにより生成され記録された走行軌跡は、車両が実際に走行した車線の略中心に沿った軌跡であることが期待される（本明細書に於いて、「走行軌跡」と言う場合には、車両が実際に通過した位置の軌跡ではなく、それから導出された実際に車両が走行した車線の中心線の延在経路、即ち、実際の車両の走行により得られた車線の中心の軌跡、を指すものとする。）。従って、ここで生成された記録された走行軌跡は、道路地図情報データベースに蓄積された情報に基づいて車線の中心を通過するものと仮定して生成されたウェイポイント・マップよりも高い精度にて車線の中心に沿って延在していると想定することができ、かくして、かかる走行軌跡を用いれば、車線の延在する経路のより精度の高い情報が得られることとなる。
【００３２】
上記の本発明のシステムの構成に於ける「道路地図情報補正手段」は、上記の如く、前記の任意の車線の（より高精度の情報を与えると期待される）走行軌跡の数が所定数に達すると、所定数に達した数の走行軌跡に基づいて、道路地図情報データベースに蓄積されている道路地図情報の補正を行う。前記の任意の車線の走行軌跡の数が所定数に達するのを待って道路地図情報の補正を行う理由は、補正に使用する走行軌跡の数が多いほど、補正後の道路地図情報の精度が向上するところ、補正に使用する走行軌跡の数が所定数に達すると、十分な精度の地図情報の補正が達成できるためである。
【００３３】
「道路地図情報補正手段」による道路地図情報の補正は、種々の態様によって達成されてよい。一つの態様に於いては、走行軌跡生成手段が、前記の任意の二つの隣接する交差点の間の前記の任意の車線の始端及び終端の間の走行軌跡の長さを前記の任意の二つの隣接する交差点間の前記の任意の車線に於ける実交差点間走路距離として算出する手段を含み、「道路地図情報補正手段」は、道路地図情報データベースに蓄積されている前記の任意の二つの隣接する交差点間の前記の任意の車線に於ける交差点間走路距離を、前記の所定数に達した数の走行軌跡に於ける実交差点間走路距離の平均値に更新するよう構成されてよい。即ち、二つの隣接する交差点間の車線に於ける交差点間走路距離が、車両を実際にその車線を走行させて計測されたものに更新されることとなる。ここで更新後の交差点間走路距離は、上記の如く、車両を実際にその車線を走行させて計測された所定数に達した数の走行軌跡に於ける実交差点間走路距離の平均値であるので、カーナビゲーション用地図情報にて得られる情報から算出した値よりも精度が向上されていることが期待される。
【００３４】
また、「道路地図情報補正手段」による道路地図情報の補正の別の態様に於いては、任意の二つの隣接する交差点間の任意の車線の終端側の交差点に於ける左折又は右折の開始位置、左折又は右折の範囲の角度及び曲率半径を、車両を実際にその車線を走行させて計測された走行軌跡を用いて更新するようになっていてよい。かかる態様に於いては、具体的には、道路地図情報補正手段が、
前記任意の二つの隣接する交差点間の前記任意の車線の終端側の交差点に於いて前記車両が左折又は右折した走行軌跡の数が前記所定数に達した場合に、前記所定数に達した数の前記走行軌跡に於ける前記終端側の交差点内での前記車両の車速及びヨーレートに基づいて前記車両の左折又は右折の範囲の角度及び曲率半径の前記所定数に達した数の前記走行軌跡に於ける平均値をそれぞれ算出する手段と、
前記算出された前記車両の左折又は右折の範囲の角度及び曲率半径の平均値と前記道路地図情報データベース内に蓄積された前記終端側の交差点の道路地図情報とを用いて前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップを構成する手段と、
前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップに於ける停止線の位置に前記所定数に達した数の前記終端側の交差点内の走行軌跡の各々に於ける停止線の位置を整合し、前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップの前記車両の左折又は右折の直前の経路の向きに前記終端側の交差点内の走行軌跡の各々の前記車両の左折又は右折の直前の経路の向きを整合し、前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップの前記車両の左折又は右折の後の経路と前記終端側の交差点内の走行軌跡の各々の前記車両の左折又は右折の後の経路との偏差の二乗和が最小となるように前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップの位置を平行移動したときの前記終端側の交差点内のウェイポイント・マップの左折又は右折の開始位置を前記終端側の交差点内に於ける左折又は右折の開始位置として決定する手段と、
前記終端側の交差点内の前記左折又は右折の開始位置として特定された位置、前記車両の左折又は右折の範囲の角度及び曲率半径の平均値を用いて前記道路地図情報データベース内に蓄積された前記終端側の交差点の道路地図情報を更新する手段と
を含むよう構成されていてよい。かかる構成によれば、車両の右左折に於いて重要な交差点に於ける屈曲の開始位置、角度及び曲率半径についての道路地図情報の精度をカーナビゲーション用地図情報にて得られる情報から算出した値よりも向上することが可能となる。
【００３５】
更に上記の本発明のシステムに於いて、走行ログ記録手段に記録される走行ログとして、実車両走路距離、横偏差、車速及びヨーレートの他に、車両の走行中にカーブ構成点を検出したときに実車両走路距離と関連付けて該カーブ構成点の存在を示す情報が含まれている場合、道路地図情報補正手段は、正常走行ログの数が所定数に達すると、所定数に達した数の正常走行ログに於いて共通に検出されているカーブ構成点の道路地図情報データベースに記録されている角度変化及び曲率半径を、所定数に達した数の正常走行ログの各々に於ける対応するカーブ構成点の車両の走行方向に沿った所定の距離範囲に於ける車速及びヨーレートとから決定される角度変化及び曲率半径に基づいて更新するよう構成されていてよい。この場合、道路地図情報補正手段は、車両の走行中に検出されたカーブ構成点の角度変化及び曲率半径を正常走行ログから直接に得るようになっていてよく、或いは、正常走行ログから上記の如く走行軌跡を生成し、その生成された走行軌跡からカーブ構成点の角度変化及び曲率半径を導出してもよい。かかる構成によれば、本発明のシステムに於ける道路地図情報データベースに蓄積されているカーブ構成点の角度変化及び曲率半径がカーナビゲーション用地図情報にて得られる情報から算出した値よりも精度の向上されたものに更新できることとなる。
【００３６】
上記のカーブ構成点の道路地図情報を更新する態様の実施の形態に於いて、道路地図情報補正手段では、より具体的には、所定数に達した数の正常走行ログに於いて共通に検出されているカーブ構成点の道路地図情報データベースに記録されている曲率半径は、対応するカーブ構成点の車両の走行方向に沿った所定の距離範囲に於ける所定数に達した数の正常走行ログに於ける車速をヨーレートで除して得られる曲率半径の平均値の、所定数に達した数の正常走行ログに於ける平均値に更新されるようになっていてよい。また、所定数に達した数の正常走行ログに於いて共通に検出されているカーブ構成点の道路地図情報データベースに記録されている角度変化は、対応するカーブ構成点からその次のカーブ構成点までの間の所定数に達した数の正常走行ログに於けるヨーレートを積算して得られる車両のヨー角の変化の、所定数に達した数の正常走行ログに於ける平均値に更新されるようになっていてよい。
【００３７】
また更に、上記の本発明のシステムに於いて、道路地図情報データベースに蓄積され、道路地図情報抽出手段によって抽出される道路地図情報に、道路に存在するランドマークのランドマーク走路距離の情報が含まれている場合、かかるランドマークのランドマーク走路距離の情報も、実際に車両を走行させて取得されるランドマークの検出情報に基づいて更新するようになっていてよい。かくして、上記の本発明のシステムに於いて、走行ログ記録手段が、走行ログとして実車両走路距離と横偏差の他に、車両の走行中にランドマークを検出したときに実車両走路距離と関連付けて該ランドマークの存在を示す情報を含む場合、道路地図情報補正手段が、任意の二つの隣接する交差点間の任意の車線を同一の方向に運転者自らが運転して走行した車両の走行ログにして横偏差に於いて異常値を含まない走行ログである正常走行ログの数が所定数に達すると、所定数に達した数の正常走行ログに於いて共通に検出されているランドマークの道路地図情報データベースに記録されているランドマーク走路距離を、そのランドマークを検出したときの実車両走路距離からそのランドマークの車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端までの実車両走路距離を差し引いた値の所定数に達した数の正常走行ログに於ける平均値に更新するようになっていてよい。この場合、道路地図情報補正手段は、車両の走行中に検出されたランドマークのランドマーク走路距離を正常走行ログから直接に得るようになっていてよい（正常走行ログから上記の如く走行軌跡を生成し、その生成された走行軌跡からランドマーク走路距離を導出してもよい）。かかる構成によれば、本発明のシステムに於ける道路地図情報データベースに蓄積されているランドマーク走路距離がカーナビゲーション用地図情報にて得られる情報から算出した値よりも精度の向上されたものに更新できることとなる。
【００３８】
なお、上記の構成に於いて、任意の二つの隣接する交差点間の任意の車線上に複数のランドマークが存在する場合には、道路地図情報補正手段は、前記の任意の車線の始端側の交差点から数えて二番目以降に存在するランドマークの道路地図情報データベースに記録されているランドマーク走路距離を、該ランドマークと始端側の交差点から数えて一つ前に存在するランドマークとの間の実際の走行距離に、始端側の交差点から数えて一つ前に存在するランドマークのランドマーク走路距離を加算して与えられる距離に更新するようになっていてもよい。実際の車両の走行中に於いてランドマークの存在の検出とランドマーク間の走路距離の計測は、比較的精度よく達成できるので、上記の態様によれば、交差点の車両進行方向前方端の位置の精度が低い場合でも、ランドマーク間の相対距離が精度良く蓄積できる点で有利である。
【発明の効果】
【００３９】
かくして、上記の本発明では、一つの態様に於いて、カーナビゲーション用地図情報から入手可能な道路地図情報を蓄積した道路地図情報データベースから抽出される道路地図情報と車両の位置情報とから車両の自動運転等の運転支援或いは走行制御に於いても利用されるウェイポイント・マップが車両の走行予定経路の地図情報として構成され提供される。既に触れた如く、カーナビゲーション用地図情報の網羅する道路範囲は、高精度３Ｄ地図データに比べれば、はるかに広範であるので、本発明のシステムによれば、より広い範囲に於ける車両の自動運転等の運転支援或いは走行制御での利用が期待される。
【００４０】
また、本発明のシステムに於いて理解されるべきことは、道路地図情報データベースからウェイポイント・マップの構成のために供給される道路地図情報に於いて、距離を表す情報が、「交差点間走路距離」、「カーブ構成点走路距離」、「車両走路距離」、「ランドマーク走路距離」などの或る二点間の走路距離にて提供されている点である。即ち、本発明のシステムの道路地図情報に於いては、位置情報は、絶対的な位置座標を用いるのではなく、或る任意の基準点から相対的な距離と方角とによって表される。ウェイポイント・マップの構成に於いて、各ウェイポイントの距離は、「交差点間走路距離」、「カーブ構成点走路距離」、「車両走路距離」、「ランドマーク走路距離」といった情報に於ける相対的な距離を継ぎ足していくことによって決定され、各ウェイポイントが並べられる方角は、各車線の延在方向に沿うように決定されることとなる。かかる構成によれば、道路地図情報データベースに於いて蓄積されるべき情報は、既に上記に於いて列記されている如き、相対的な距離と方向とを特定するために必要な情報だけでよくなり、高精度３Ｄ地図データの如く、道路の各地点の絶対的な三次元の位置座標は必須でなくなるので、本発明にて蓄積され処理されるデータ量は、高精度３Ｄ地図データの場合に比して大幅に軽量化され、コストの低減も達成されることとなる。そして、本発明のシステムに於いて、道路地図情報データベースからウェイポイント・マップの構成のために供給される道路地図情報は、既に述べた如く、実際に車両を走行させて取得される地図情報に基づいてその精度の向上が可能である。従って、本発明のシステムに於いては、カーナビゲーション用地図情報の利用を前提としつつ、カーナビゲーション用地図情報から得られる情報よりも精度の高い地図情報の提供が可能となるよう構成されているということができる。
【００４１】
上記の本発明の一連のシステムは、車載の装置にて構築されていてもよく、或いは、車外の装置にて構築され、車両の運転支援及び／又は走行制御に必要な情報が通信により車両へ提供されるようになっていてもよい。また、道路地図情報データベースに蓄積される道路地図情報の更新に関わる処理も車載の装置及び或いは車外の装置のいずれにて実行されてもよい。
【００４２】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図1（Ａ）は、本発明の地図情報提供システムの好ましい実施形態が搭載される車両の模式図である。図１（Ｂ）は、本発明の地図情報提供システムの実施形態の構成をブロック図の形式にて表した図である。
【図２】図２（Ａ）は、本発明の地図情報提供システムの実施形態に於ける道路地図情報の構成要素の一つであるモデル化された交差点の模式図である。図２（Ｂ）は、二つの隣接する交差点とその間の道路を模式的に表した上面図（上段）と側面図（下段）であり、本発明の地図情報提供システムの実施形態に於ける道路地図情報の構成要素の定義を説明する図である。
【図３】図３（Ａ）は、二つの隣接する交差点間のカーブ路の模式図であり、カーブ路に設定されるカーブ構成点を説明する図である。図３（Ｂ）は、走行中の車両から道路上に検出されるランドマークの例を模式的に示した図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の地図情報提供システムの実施形態に於いて、車両の走行予定経路に沿って走行する際に通過するべきリンクとして選択されたリンクに於けるレーンを繋ぎ合わせて構成されたウェイポイント・マップを模式的に示した図である。図４（Ｂ）は、本発明の地図情報提供システムの実施形態に於いて決定されるウェイポイントを説明する図である。図４（Ｃ）は、或る走行予定経路についての、カーナビゲーション用地図情報に於ける緯度・経度を用いたＸ−Ｙ座標系にて形成されたウェイポイント・マップ（点線）と、本発明の地図情報提供システムに於ける道路地図情報に於ける交差点間走路距離等を用いたＸ−Ｙ座標系にて形成されたウェイポイント・マップ（実線）とを比較した図である。
【図５】図５は、本発明の地図情報提供システムの実施形態に於いて、車両の運転支援・走行制御に提供されるウェイポイント・マップを構成する処理をフローチャートの形式にて表した図である。
【図６】図６（Ａ）は、本発明の地図情報提供システムの実施形態に於いて、走行中の車両にて記録される走行ログのパラメータの定義を説明する車両の模式図であり、図６（Ｂ）は、或る車両の走行中に走行ログが記録される様子を模式的に表した図である。
【図７】図７（Ａ）は、車両の走行軌跡の生成に於いて選択された二つの隣接した交差点間のリンクのレーンを模式的に表した図である。図７（Ｂ）は、交差点内に横断歩道が存在する場合のレーン終端の位置を特定する処理を模式的に表した図である。図７（Ｃ）は、交差点内に停止線が存在する場合のレーン終端の位置を特定する処理を模式的に表した図である。図７（Ｄ）は、ランドマークが存在しない交差点内にてレーンが屈曲する場合のレーン終端の位置を特定する処理を模式的に表した図である。図７（Ｅ）は、ランドマークが存在しない交差点内にてレーンが直進する場合のレーン終端の位置を特定する処理を模式的に表した図である。図７（Ｆ）は、車両の実際の走行の位置との横偏差を用いて、レーン中心ポイントを生成する処理を模式的に表した図である。
【図８】図８は、本発明の地図情報提供システムの実施形態に於いて、走行中の車両にて記録された走行ログから車両の走行軌跡を生成する処理及び走行軌跡に基づいて道路地図情報データベース内に蓄積された交差点間走路距離を更新する処理をフローチャートの形式にて表した図である。
【図９】図９（Ａ）は、選択された二つの隣接した交差点間のリンクのレーンに於ける車両の走行軌跡に於ける終端側の交差点内に於けるカーブした軌跡に於ける角度を決定する処理を模式的に表した図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のカーブ軌跡に於ける曲率半径を決定する処理を模式的に表した図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｈ）は、図９（Ａ）のカーブ軌跡に於けるカーブの始点を決定する処理を模式的に表した図である。
【図１１】図１１は、選択された二つの隣接した交差点間のリンクのレーンに於ける車両の走行軌跡に於いてランドマークが検出された場合に道路地図情報データベース内に蓄積されたランドマーク走路距離を更新する処理を模式的に表した図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、選択された二つの隣接した交差点間のリンクのレーンに於ける車両の走行軌跡に於いてカーブ構成点Ｌｃが存在する場合に道路地図情報データベース内に蓄積されたカーブ構成点の情報（角度）を更新する処理を模式的に表した図である。図１２（Ｂ）は、選択された二つの隣接した交差点間のリンクのレーンに於ける車両の走行軌跡に於いて検出されたカーブ構成点に於いて、車速とヨーレートから算出された曲率半径の例を示している。
【図１３】図１３は、本発明の地図情報提供システムの実施形態に於いて、走行ログから生成された車両の走行軌跡を用いて道路地図情報データベース内に蓄積された道路地図情報を更新する処理をフローチャートの形式にて表した図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…車両
１２ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ…車輪
１４…差動歯車装置
２０…操舵装置
２２…ハンドル
２２ａ…ステアリングシャフト
２４…操舵倍力装置
２６Ｒ，Ｌ…タイロッド
３０…ヨーレート、横加速度センサ
４０…車載フロントカメラ
４２…車載レーダー装置
４４…ＧＰＳ装置
４６…車載リアカメラ
５０…コンピュータ（地図情報提供システム）
６０…表示器
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
車両の構成
図１（Ａ）を参照して、本発明の地図情報提供システムの好ましい実施形態が搭載される自動車等の車両１０に於いては、通常の態様にて、左右前輪１２ＦＬ、１２ＦＲと、左右後輪１２ＲＬ、１２ＲＲ、運転者によるアクセルペダルの踏込みに応じて各輪（図示の例では、後輪駆動車であるから、後輪のみ。前輪駆動車、四輪駆動車であってもよい。）に制駆動力を発生する駆動系装置（一部のみ図示）と、前輪の舵角を制御するための操舵装置２０（更に、後輪用の操舵装置が設けられていても良い。）と、各輪に制動力を発生する制動系装置（図示せず）とが搭載される。駆動系装置は、通常の態様にて、エンジン及び／又は電動機（図示せず。エンジンと電動機との双方を有するハイブリッド式の駆動装置であってもよい。）から、変速機（図示せず）、差動歯車装置１４を介して、駆動トルク或いは回転力が後輪１２ＲＬ、１２ＲＲへ伝達されるよう構成されていてよい。操舵装置２０には、運転者によって操舵されるステアリングホイール（ハンドル）２２の回転を、その操舵トルクを倍力装置２４により倍力しながら、タイロッド２６Ｌ、Ｒへ伝達し前輪１２ＦＬ、１０ＦＲを転舵するパワーステアリング装置が採用されてよい。
【００４６】
また更に、本発明の運転支援制御装置の好ましい実施形態が適用される車両１０に於いては、車両周辺の状況、道路上に存在する種々のランドマーク、例えば、停止線、停止線マーク、横断歩道、信号機、一時停止標識、制限速度標識等の交通標識、道路白線（又は黄線）、他車、障害物等を検出するための車載フロントカメラ４０、リアカメラ４６、レーダー装置等４２、ＧＰＳ人工衛星と通信して自車の位置情報等の種々の情報を取得するＧＰＳ装置４４が設けられていてよい。
【００４７】
上記の車両の各部の作動制御及び本発明による地図情報提供システムの作動は、コンピュータ５０により実行される。コンピュータ５０は、通常の形式の、双方向コモン・バスにより相互に連結されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有するマイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいてよい。後に説明される本発明の地図情報提供システムの構成及び作動は、それぞれ、プログラムに従ったコンピュータ５０の作動により実現されてよい。コンピュータ５０には、車輪速センサ（図示せず）からの車輪速ＶｗＦＬ、ＶｗＦＲ、ジャイロセンサ３０からのヨーレートγ及び／又は横加速度Ｙｇ、車載フロントカメラ４０、リアカメラ４６、レーダー装置等４２、ＧＰＳ装置４４等からの情報ｓ１〜ｓ４などが入力され、後に説明される態様にて運転支援又は走行制御に利用される地図情報が生成され、運転支援又は走行制御装置へ出力される。なお、図示していないが、本実施形態の車両に於いて実行されるべき各種制御に必要な種々のパラメータ信号が入力され、各種の制御指令が対応する装置へ出力されてよい。また、運転支援又は走行制御のために、カーナビゲーション用地図情報や本発明による地図情報提供システムによって生成された地図情報ｉｎｆｏ．をコンピュータ５０から受信し運転者に提供するための表示器６０が設けられていてよい。
【００４８】
地図情報提供システムの構成と作動
Ａ．システムの概略構成
図１（Ｂ）を参照して、本実施形態による地図情報提供システムの構成に於いては、まず、車両の運転支援又は走行制御に利用される地図情報を提供するための構成として、「道路地図情報データベース」、「自己位置検出部」、「道路地図情報プロバイダ」、「ウェイポイント・マップ構成部」及び「ランドマーク検出部」が設けられる。
【００４９】
端的に述べれば、「道路地図情報データベース」は、後に詳細に説明される如き交差点に関する情報、カーブ構成点に関する情報、ランドマークに関する情報等、道路上に存在する構造物や道路線形に関わる情報であって、車両の運転支援又は走行制御に利用される地図情報を調製するのに利用される情報ＲＭＩを蓄積したデータベースである。道路地図情報データベースに蓄積される情報（道路地図情報）は、一次的には、カーナビゲーション用地図情報（一般的なカーナビゲーションシステムにて蓄積されている地図情報）及びそれらの情報から導出される地図情報であるが、後に説明される如く、実際の車両の走行により得られる情報に基づいて更新可能であり、これにより、カーナビゲーション用地図情報及びそれらから得られる情報よりも精度の高い地図情報が提供できるようになっている。
【００５０】
「自己位置検出部」は、車両の位置を検出する手段であり、車両の位置が未検出の状態、例えば、車両の走行開始時まで、に於いては、ＧＰＳ装置からの情報ｓ４を取得しておおよその車両の位置（緯度・経度）と車両の向きを検出するようになっていてよい。また、後に説明される如く、車両の走行中にランドマークが検出されると、「自己位置検出部」は、検出されたランドマークのランドマーク走路距離を参照して、車両の位置の補正を行う。
【００５１】
「道路地図情報プロバイダ」は、車両の位置を参照して、その近傍の、即ち、車両の検出位置周辺の所定の範囲（例えば、周囲４００ｍの範囲）に於ける道路地図情報ＲＭＩを道路地図情報データベースから抽出する手段である。なお、道路地図情報プロバイダは、車両の走行中に於いては、車両の位置の移動と伴に、車両の検出位置周辺の所定の範囲に含まれていく範囲の道路地図情報を逐次的に抽出するようになっていてよい。また、好適には、前記の「自己位置検出部」は、道路地図情報プロバイダの抽出した情報ＲＭＩのうち、車両の位置周辺の交差点の位置（緯度・経度）を参照して、車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの走路距離（車両走路距離）を算定し、車両の位置を決定するよう構成されていてよい（ただし、車両の位置がＧＰＳ装置の情報によって決定される状態に於いては、車両走路距離は精度が低いので仮の値として決定される。）。
【００５２】
「ランドマーク検出部」は、車両の走行中に、カメラ・センサ等にて得られる情報ｓ１〜ｓ３からランドマークを検出し、道路地図情報プロバイダの抽出した情報に於けるランドマークの識別情報と照合して、検出したランドマークとそのランドマーク走路距離とを特定する。そして、特定されたランドマーク走路距離は、自己位置検出部にて参照され、ランドマーク走路距離に基づいて車両走路距離が補正されることとなる。
【００５３】
「ウェイポイント・マップ構成部」は、車両の位置又は車両走路距離と、抽出された道路地図情報と走行予定経路とに基づいてウェイポイント・マップを構成する。ウェイポイント・マップの構成は、後に詳細に説明される如き態様にて、走行予定経路に沿って車両が通過するべく選択された交差点、車線等の道路上に所定の間隔にてウェイポイントを配列していくことにより為されてよい。そして、構成されたウェイポイント・マップは、運転支援装置及び／又は走行制御装置に送られ、運転支援又は走行制御のために利用される。なお、走行予定経路は、例えば、車両の運転者又はシステムの使用者等により設定されてもよく、或いは、車両の運転者が車両の目的地を設定すると、運転支援装置及び／又は走行制御装置により自動的に設定されるようになっていてよい。
【００５４】
運転支援装置及び／又は走行制御装置は、本実施形態に於いては、ウェイポイント・マップに沿って車両を走行させることを目的とした任意の態様の運転支援・走行制御を実施するものであってよい。例えば、完全な自動運転走行の場合には、原則として、ウェイポイント・マップ上の各ウェイポイントを通過するように車両の自動操舵・加減速制御が実行される。また、ウェイポイント・マップに沿った車両の走行を誘導する態様の運転支援に於いては、車両の操舵は、運転者自身が行い、運転支援装置は、できるだけウェイポイント・マップに沿って車両が走行するように運転者にアドバイスを与えたり、操舵量や加減速量を誘導するなどの制御が実行されてよい。
【００５５】
また、本実施形態による地図情報提供システムの構成に於いては、既に触れた如く、車両が実際に道路を走行した際に得られた情報、即ち、走行ログ、を用いて、道路地図情報データベースに蓄積されている道路地図情報を、より精度の高い情報に更新する構成が備えられていてよい。道路地図情報の更新のための構成としては、「走行ログ記録部」、「走行軌跡生成部」及び「道路地図情報補正部」が設けられていてよい。「走行ログ記録部」は、車両の走行中に、実車両走路距離などの後に詳細に説明されるパラメータを走行ログとして記録する。特に、ウェイポイント・マップを用いた運転支援・走行制御による車両の走行中には、ウェイポイントの情報ＷＰＭも走行ログとして記録されてよい。「走行軌跡生成部」は、走行ログ記録部により記録された走行ログＤｔＬｇを用いて車両が実際に走行した車線の中心線（走行軌跡）を生成して記録し、「道路地図情報補正部」は、走行軌跡或いは走行ログＤｔＬｇを参照して、より精度の高い道路地図情報を算出又は決定し、その情報に、道路地図情報データベースに蓄積されている対応する道路地図情報ＲＭＩを更新する。
【００５６】
Ｂ．道路地図情報の構造
本実施形態による地図情報提供システムに於ける「道路地図情報データベース」に蓄積される道路地図情報には、既に触れた如く、道路に存在する交差点に関する情報、カーブ構成点に関する情報、ランドマークに関する情報が含まれていてよい。以下、本実施形態に於ける道路地図情報の各項目について説明する。
【００５７】
本実施形態の道路地図情報に於いて、まず、「交差点」は、少なくとも二つの道路が交差又は合流する地点であり、三叉路、Ｔ字路、十字路、五叉路等の全てが含まれ、各交差点の位置は、それぞれの任意の設定される基準地点Ｐｓの緯度及び経度にて特定される。そして、各交差点は、道路幅、車線数、各車線の車両進行方向等の情報を用いてその構造がモデル化される。交差点のモデル化に於いては、具体的には、図２（Ａ）に模式的に描かれている如く、一つの交差点に於いて、そこで接続される道路Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれについての道路幅、車線数、各車線の車両進行方向の情報から、道路Ｒ１〜Ｒ４の中央分離線ＣＬ、車線分離線Ｌｓが特定され、図中、点線矢印にて示されている如く、各道路Ｒ１〜Ｒ４の各車線から直進、左折又は右折して別の道路へ進行する走路の各々が特定される。また、交差点内の停止線ＴＬ等の外側の位置が交差点の範囲Ｎの境界として特定され、範囲Ｎの境界上の各走路の交差点への進入地点が車両進行方向の後方端として、範囲Ｎの境界上の各走路の交差点からの脱出地点（ｓ）が車両進行方向の前方端として特定される。範囲Ｎの境界の位置は、緯度及び経度が特定され基準地点Ｐｓからの距離にて特定されてよい。なお、交差点からの脱出地点（ｓ）は、以下に説明される「リンク」、「レーン」の始端及び終端とされる。交差点内に停止線ＴＬ等のランドマークが存在しない場合には、各道路から隣接する道路へ右左折する走路に沿って、曲率が所定値（例えば、０．０１［ｍ−１］）以下から所定値以上となる地点と曲率が所定値以上から所定値以下となる地点とが交差点の範囲Ｎの境界として特定されてよい。本実施形態の道路地図情報に於いて、交差点は、「ノード」と称される。
【００５８】
次いで、図２（Ｂ）を参照して、上記の如くモデル化された二つの隣接するノード（交差点）Ｎ１、Ｎ２間の道路Ｌｋは、「リンク」と称される。リンクＬｋの始点は、車両進行方向後方のノード（Ｎ１）の前方端に特定され、リンクＬｋの終点は、車両進行方向前方のノード（Ｎ２）の前方端に特定される。そして、リンクＬｋに於ける各車線の取り得る走路の各々（右左折、直進）Ｌｎ１〜Ｌｎ４は、「レーン」と称され、レーンＬｎ１〜Ｌｎ４の各々の走路距離、即ち、各レーンの車両進行方向後方のノードＮ１の前方端から車両進行方向前方のノードＮ２の前方端までの走路距離が、それぞれ、「交差点間走路距離」として特定される。なお、ここで、「走路距離」とは、「発明の概要」の欄に於いても説明されている如く、車両が実際に走行する距離、即ち、道路面に沿った車両が移動する正味の距離を意味している。従って、図２（Ｂ）の下段に描かれている如く、もしノードＮ１とノードＮ２との高さ（標高）に差があり、リンクＬｋに勾配がある場合には、交差点間走路距離は、ノードＮ１とノードＮ２と間の走路表面に沿った距離となり、ノードＮ１とノードＮ２の位置が緯度・経度で特定された場合のノードＮ１とノードＮ２との間の直線距離よりも長くなる。
【００５９】
また、リンクＬｋ上に制限速度標識Ｌｍ１、Ｌｍ２、一時停止標識Ｌｍ３、停止線ＴＬ等の「ランドマーク」が存在する場合、本実施形態の道路地図情報に於いては、それぞれのランドマークの位置は、ランドマーク走路距離、即ち、車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの走路距離により特定される。例えば、速度標識Ｌｍ１、Ｌｍ２のランドマーク走路距離は、走路面に沿った距離Ｌｏ１、Ｌｏ２にてそれぞれ特定される。また、或るノードＮ１内の停止線ＴＬの位置も、同様に車両進行方向後方の最も近いノードＮ２の車両進行方向前方端からの走路距離ＴＬｏにより特定される。「ランドマーク」としては、路面の停止線、停止線マーク、横断歩道、信号機、一時停止標識、速度制限標識及びその他の道路標識が含まれていてよい。
【００６０】
二つの隣接するノード間のリンクＬｋが湾曲又は屈曲した道路である場合、図３（Ａ）に模式的に描かれている如く、リンクＬｋに於いて、その道路線形を表すためにいくつかの地点Ｌｃ１〜Ｌｃ５が「カーブ構成点」として特定され、各カーブ構成点に対しては、各地点に於ける角度変化及び曲率半径の情報（道路線形を示す情報）が与えられる。なお、道路線形の情報が与えられたカーブ構成点は、「リンク構成点」と称される場合もある。そして、各カーブ構成点の位置も、本実施形態の道路地図情報に於いては、カーブ構成点走路距離、即ち、各地点の車両進行方向後方の最も近い交差点の車両進行方向前方端からの車線毎の走路距離にて特定される。
【００６１】
なお、上記の道路地図情報に於ける各ノード（交差点）、ノード内の各走路、各リンク、各レーン、各ランドマーク、各カーブ構成点（以下、総じて、「地図要素」と称する。）に対しては、それぞれ、識別番号等の識別情報が付与され、個々の地図要素は、識別情報によって識別される。個々の地図要素に関わる道路地図情報は、個々の地図要素の識別情報に関連付けて記録され、抽出され、利用されることとなる。
【００６２】
上記の本実施形態に於ける一連の道路地図情報に於いて、ノード（交差点）の緯度・経度、道路幅、車線数、各車線の車両進行方向は、一般的なカーナビゲーション用システムの地図情報（カーナビゲーション用地図情報）に於いて利用可能であり、ノードの範囲Ｎを特定するためのノード内の停止線ＴＬ等の外側の位置もカーナビゲーション用地図情報から利用可能であるので、上記のモデル化されたノードの情報は、一次的には、カーナビゲーション用地図情報に基づいて調製可能である。交差点間走路距離は、ノードの緯度・経度、ノード間のリンクＬｋの勾配がカーナビゲーション用地図情報にて入手可能であるので、一次的には、カーナビゲーション用地図情報に基づいて算出可能である。ランドマーク走路距離は、ランドマークの緯度・経度がカーナビゲーション用地図情報に於いて利用可能であるので、その情報と車両進行方向後方の最も近いノードの情報とに基づいて算出可能である。各カーブ構成点については、各地点の角度変化及び曲率半径の情報は、カーナビゲーション用地図情報から利用可能であり、また、各カーブ構成点の緯度・経度がカーナビゲーション用地図情報に於いて利用可能であるので、カーブ構成点走路距離は、一次的には、その情報と車両進行方向後方の最も近いノードの情報とに基づいて算出可能である。かくして、上記の一連の道路地図情報は、一次的には、カーナビゲーション用地図情報に基づいて調製可能である。そして、既に触れた如く、車両が実際に各道路を走行すると、その際に得られた情報を用いて、交差点間走路距離、ランドマーク走路距離、カーブ構成点の角度変化及び曲率半径の情報について、より精度の高い情報が得られ、上記の一連の道路地図情報の精度が向上されることとなる。
【００６３】
Ｃ．車両の位置の検出
本実施形態の地図情報提供システムに於いて、既に触れた如く、車両の地図上の位置が未検出の状態、例えば、車両の走行開始時まで、では、自己位置検出部は、ＧＰＳ装置からの車両の位置情報（緯度・経度、向き）を利用して車両の位置を特定する。この段階に於いては、ＧＰＳ装置情報にて特定された車両の位置に基づいて、道路地図情報データベース内に蓄積された道路地図情報に於いて、車両の位置の車両進行方向後方の最も近いノードが検索され、そのノードの車両進行方向前方端からの車両の現在の位置までの走路距離（車両走路距離）が算出され、車両走路距離により、車両の位置が特定される。ただし、ここでの車両走路距離は、ＧＰＳ装置からの情報であるので、十分な精度にて算出できていない場合がある。しかしながら、図３（Ｂ）に模式的に描かれている如く、車両１０が走行を開始すると、比較的直ぐに、道路上にて、制限速度標識Ｌｍ１０、信号機Ｌｍ１２、停止線マークＬｍ１４、停止線Ｌｍ１６、横断歩道Ｌｍ１８などのランドマークが車載カメラやレーダー装置によって検出され、それらのランドマークと車両１０との間の距離が計測可能となる。そうすると、ランドマークは、（上記の如く道路地図情報データベース内に蓄積された）ランドマーク走路距離にて位置が特定されるので、いずれかのランドマークの位置と現在の車両の位置との間の距離とそのランドマーク走路距離とから、車両の位置の車両進行方向後方の最も近いノードの車両進行方向前方端からの走路距離（車両走路距離）が、より高い精度にて算出できることとなる。即ち、本実施形態の地図情報提供システムに於いては、道路地図情報上での車両の位置は、車両の走行開始後に検出されるランドマークの位置関係によって精度良く特定できることとなる。なお、車両の走行開始時に、前回の走行終了後にてランドマークの位置に基づいて決定された車両走路距離が記憶されている場合には、その記憶されている車両走路距離がそのまま使用されてよい。
【００６４】
Ｄ．道路地図情報の抽出
本実施形態の地図情報提供システムに於いては、既に触れた如く、道路地図情報プロバイダによって、車両の位置の周辺の所定の範囲、例えば、周囲４００ｍの範囲、に於ける道路地図情報が抽出され、後に説明されるウェイポイント・マップの構成に利用される。具体的には、道路地図情報として、車両の位置の周辺の所定の範囲内に存在するノードの緯度・経度、各ノード内に於いて取り得る走路、各ノードの車両進行方向の前方端と後方端との位置、車両の位置の周辺の所定の範囲内の取り得るレーンの始端及び終端の位置とそれらの交差点間走路距離、車両の位置の周辺の所定の範囲内に存在するランドマークのランドマーク走路距離、カーブ構成点の角度変化及び曲率のそれぞれの情報が、それぞれの地図要素の識別情報と伴に抽出されてよい。なお、車両の走行中に於いては、その位置の移動と伴に、周辺の所定の範囲も移動していくこととなるので、道路地図情報プロバイダは、所定の範囲の移動に伴って上記の道路地図情報を追加していくこととなる。
【００６５】
Ｅ．ウェイポイント・マップの構成
上記の如く車両の位置の周辺の所定の範囲内の道路地図情報が抽出されると、ウェイポイント・マップ構成部に於いて、車両の走行予定経路の地図情報として、ウェイポイント・マップが構成される。本実施形態に於いて、ウェイポイント・マップの構成処理では、まず、車両の走行予定経路に沿って車両の位置の周辺の所定の範囲内の通過するべきノードとリンクとが選択される。ここで、車両の走行予定経路は、既に触れた如く、任意の手法にて車両の現在位置と任意に決定された目的地とを参照して決定されてよい。そして、走行予定経路上の通過するべきノードとリンクとが選択されると、典型的には、車両の現在位置がウェイポイント・マップの起点（ウェイポイント基準点）として決定され、そのウェイポイント基準点から、抽出されている道路地図情報の範囲内に於いて、選択されたノードを順々に連結するリンク内にてレーンが順々に選択され、選択されたレーンが繋ぎ合わされる。図４（Ａ）は、かかる処理の様子を模式的に示している。同図を参照して、例えば、現在の車両の位置がリンクＬｋ１上に在るとして（車両がどのリンクのレーン上に存在しているかは、ＧＰＳ装置情報からでも特定可能である。）、まず、走行予定経路に沿って通過するべきノードとして、Ｎ１〜Ｎ５が選択され、リンクとして、Ｌｋ１〜Ｌｋ６が選択される。その後、通過するべきレーンが、リンクＬｋ１〜Ｌｋ６に於いてそれぞれ選択され、ノードＮ１〜Ｎ５にて順々に連結される。
【００６６】
しかる後、図４（Ｂ）に於いて模式的に「＋」にて表示されている如く、連結されたレーン（車線）の中央に沿って延在するようにウェイポイントｗｐが所定の間隔にて配置され、ウェイポイント・マップが構成される。この点に関し、本実施形態のシステムでは、ウェイポイント・マップは、上記の如く、ウェイポイント基準点から複数のレーンをノードにて順々に繋ぎ合わせて成る経路に沿って構成されることとなるので、各ウェイポイントの位置は、ウェイポイント基準点からの相対位置にて表されることとなる。また、順々に連結された各レーンの長さは、それぞれ、対応する交差点間走路距離によって、即ち、走路距離単位にて表され、各レーンに於ける車両進行方向は、各ノード内の走路に於ける車両進行方向の情報、カーブ構成点の角度変化及び曲率の情報から特定される。即ち、走行予定経路に沿って選択された各ノードから次のノードまでに配列されるウェイポイントは、車両進行方向後方のノードから、ノード間のレーンの方向に沿って、車両進行方向前方のノードへ向かって、所定の走路距離間隔にてレーンの中心線上に載るように配置されることとなる。
【００６７】
かくして、本実施形態のシステムに於いては、個々のウェイポイントｗｐの位置は、図４（Ｂ）の如く、ウェイポイント基準点ｓｐを原点とし、距離が走路距離にて表わされ、方向がレーンの延在方向にて表される二次元のＸ−Ｙ平面（走路距離平面）上の座標（Ｘｗｐ，Ｙｗｐ）［ウェイポイント座標］にて表される。なお、かかるＸ−Ｙ平面に於いて、典型的には、Ｘ軸の向きは、車両の発進時の車両の前後方向（車両の進行方向）に設定され、Ｙ軸の向きは、Ｘ軸の向きに対して垂直方向（車両の発進時の車両の横方向）であってよい（ただし、これに限定されず、任意に設定されてよい。例えば、ウェイポイント・マップの構成時の車両の存在する車線の延在方向をＸ軸の向きに設定してもよい。）。そして、ウェイポイント基準点Ｓｐから個々のウェイポイントｗｐまでの間の走行予定経路に沿った距離は、その走行予定経路上に存在するノード間の走路距離の和と各ウェイポイントｗｐから車両進行方向後方の最も近いノードからの走路距離との和、即ち、ウェイポイント基準点Ｓｐからの累計の走路距離［ウェイポイント走路距離］Ｏｗｐにて表される。隣接するウェイポイントの間隔は、任意に設定された「走路距離」の間隔、例えば、５ｃｍ間隔、であってよい。なお、各ウェイポイントに対しては、ウェイポイント列の延在方向の方位角θｗｐが決定されてよい。各ウェイポイントの方位角θwpは、典型的には、図示の如く、北方向に対する各ウェイポイントと次のウェイポイントとを結ぶ線の成す角に定義されてよい。従って、各ウェイポイントは、
（Ｘｗｐｉ，Ｙｗｐｉ，θｗｐｉ，Ｏｗｐｉ）
によって特定されてよい。（ｉは、ウェイポイントの識別符号）
【００６８】
図４（Ｃ）は、或る走行予定経路を通過するよう選択されたノード及びレーンを連結してウェイポイント・マップを構成する際に、ノード及びレーンの位置及び延在範囲、即ち、ウェイポイント・マップの延在経路を、カーナビゲーション用地図情報に於ける緯度・経度を用いたＸ−Ｙ座標系にて表した場合（点線−緯度・経度）と、本実施形態の地図情報提供システムに於ける走路距離とレーンの延在方向とを用いたＸ−Ｙ座標系にて表した場合（実線−走路距離）とを重ねて表示したものである。同図を参照して理解される如く、走路距離を用いたＸ−Ｙ座標系を用いて表したウェイポイント・マップは、緯度・経度を用いたＸ−Ｙ座標系を用いて表したウェイポイント・マップに比して、延在領域が拡大されることとなる。これは、道路に勾配が存在することにより、或る２地点間の距離の表現に於いて、実際の走路面の実効的な距離が緯度・経度にて決定される直線距離、即ち、みかけの距離よりも長くなるためである。即ち、本実施形態のシステムに於いては、距離を走路距離単位で表した地図とすることで三次元空間が仮想的に二次元平面に変換されている、ということができる。
【００６９】
かくして、上記の如く構成されたウェイポイント・マップは、車両の運転支援・走行制御に於いて走行予定経路の地図情報として利用される。例えば、ウェイポイント・マップが自動運転走行に利用される場合には、車両は、ウェイポイント・マップ上のウェイポイント上を通過するように制御されることとなる。或いは、完全な自動運転ではなく、運転者自身がハンドルを握って車両の操舵を行い、運転支援装置又は走行制御装置が運転者の操舵の誘導を行うように支援又は制御を実行する場合には、ウェイポイント・マップは、操舵の誘導の際に装置及び／又は運転者に参照されて走行予定経路を案内するための地図情報として利用される（この場合、車両は、必ずしもウェイポイント・マップ上のウェイポイント上を通過するとは限らず、ウェイポイント・マップの案内に従いつつ、車線の略中央を走行すると考えられる。）。上記の本実施形態の地図情報提供システムの如く、ウェイポイント・マップがウェイポイント座標で（又はこれと共にウェイポイント走路距離とで）表される場合、ウェイポイント・マップ上に於ける２地点間の距離は、実際に車両が走行する距離、即ち、走路距離、を表しており、また、ウェイポイント・マップ上に於ける向きの変化は、実際に車両の走行する道路の向きの変化を表していることとなるので、ウェイポイント・マップは、車両の前進操作量と旋回操作量の目標量、即ち、車両の縦横方向の操縦量の目標値を指示していることとなり、自動運転や運転支援のための走行予定経路の地図情報として有利に利用できることとなる。また、上記の本実施形態のシステムに於けるウェイポイント・マップに於いて特記されるべきことは、走行予定経路上の各地点が、三次元の絶対座標系を用いて特定されるのではなく、任意の基準点（例えば、ウェイポイント基準点或いは直近のノード）からの走路距離を相対座標として用いて特定される、という点であり、かかる構成により、処理される地図情報が軽量且つ可用性が高くなり、後に説明される如く地図情報の深化（高精度化）が容易となることは理解されるべきである。
【００７０】
ところで、既に述べた如く、本実施形態の地図情報提供システムでは、車両の位置の移動と伴に道路地図情報が追加的に抽出される。その場合には、追加的に抽出された道路地図情報を用いて、走行予定経路に沿ってノード、リンク、レーンが追加的に選択され、それらのレーンの中央に沿って、追加のウェイポイントが配置されるようになっていてよい。また、本実施形態の地図情報提供システムのウェイポイント・マップは、ウェイポイント基準点からの相対座標であるので、かかるウェイポイント基準点からの走路距離が長くなるほど、ウェイポイント座標とウェイポイント走路距離に於ける誤差が蓄積していく可能性がある。そこで、車両の走行移動距離が所定距離を超えたときには、その後、任意の時点の車両の位置を新たなウェイポイント基準点として選択し、ウェイポイント走路距離を０にリセットするようになっていてよい（ウェイポイント基準点の更新）。ウェイポイント基準点の更新は、例えば、車両の走行移動距離が所定距離を超えた後、最初にノードを通過した時点などに実行されてよい。
【００７１】
更に、既に述べた如く、本実施形態の地図情報提供システムでは、道路上のランドマークが検出されたときには、そのランドマークのランドマーク走路距離に基づいて、車両走路距離の補正が実行される。この場合、車両の進行方向前方のノードより先のウェイポイント・マップは変更する必要はないので、構成されたウェイポイント・マップそのものを更新するのではなく、ウェイポイント・マップに於ける現在の車両の位置、即ち、車両走路距離のみが修正されるようになっていてよい。
【００７２】
Ｆ．システムの作動の流れ
図５は、本実施形態の地図情報提供システムの、ウェイポイント・マップ（車両の走行予定経路の地図情報）の提供を実行する処理をフローチャートの形式にて表している。なお、同図の処理は、プログラムに従ったコンピュータ５０の作動により、車両の運転支援及び／又は走行制御を開始する際から所定の時間間隔にて反復して実行される。同図を参照して、ウェイポイント・マップ提供処理に於いては、まず、ウェイポイント・マップが既に構成されているか否かを表すフラッグＦｗｐがＦｗｐ＝１であるか否かが判定される（ステップ１）。ウェイポイント・マップがまだ構成されていない場合、即ち、Ｆｗｐ≠１である場合、には、ＧＰＳ情報による車両の緯度・経度情報を用いて車両の位置の検出が実行される（ステップ２）。次いで、車両の走行の目的地が設定されると、車両の現在位置から走行予定経路が決定され（ステップ３）、道路地図情報プロバイダによって、道路地図情報データベースから車両の検出位置の周辺の所定範囲の道路地図情報が抽出され（ステップ４）、車両の現在位置に於ける車両走路距離が決定される（ステップ５）。ただし、既に触れた如く、この時点では、車両の現在位置は、ＧＰＳ情報に基づいているので、車両走路距離は、仮の値である。
【００７３】
そして、車両走路距離が決定されると、その地点をウェイポイント基準点に設定し（ステップ６）、走行予定経路に基づいて現在までに抽出されている道路地図情報に於いて通過予定のノード、リンク、レーンの選択及び決定が為され（ステップ７）、選択されたレーンの中央に沿った位置にウェイポイントが順々に特定され（ステップ８）、ウェイポイントの配列が、ウェイポイント・マップとして構成され（ステップ９−この時点で、Ｆｗｐ＝１に設定される。）、運転支援装置又は走行制御装置へウェイポイント・マップが送出され（ステップ１０）、利用されることとなる。
【００７４】
かくして、ウェイポイント・マップを参照した車両の走行が開始されると、Ｆｗｐ＝１が成立しているので（ステップ１）、車両の位置が道路上のランドマークの位置に基づいて精度良く決定されているか否かを表すフラッグＦｓｐがＦｓｐ＝１であるか否かが判定される（ステップ１１）。ここで、Ｆｓｐ≠１である場合には、ランドマークが検出されたか否かが判定され（ステップ１２）、ランドマークが検出された場合には、上記の如く、車両走路距離の補正が為され、現在の構成されているウェイポイント・マップに於ける車両の位置が修正されることとなる（この時点で、Ｆｓｐ＝１に設定される。）。なお、ランドマークが検出されない場合には、車両走路距離の補正が実行されないこととなるが、通常、最初の交差点に到達し通過するまでに、停止線マークや、停止線、横断歩道等のランドマークが存在するので、車両走路距離の補正は、比較的早い段階で実行されることは理解されるべきである。
【００７５】
その後、車両の走行した距離（車両走行距離）が所定距離を超えるまで（ステップ１４）は、車両の位置の移動による周辺所定範囲の変化に伴って、逐次的に、反復して、道路地図情報が追加的に抽出され（ステップ１６）、通過予定のノード、リンク、レーンの選択及び決定が追加的に為され（ステップ１７）、選択されたレーンの中央に沿った位置にウェイポイントが追加的に特定され（ステップ１８）、ウェイポイント・マップが追加的に構成され（ステップ１９）、運転支援装置又は走行制御装置へウェイポイント・マップが送出される（ステップ１０）。
【００７６】
車両が走行し続け、車両走行距離が所定距離を超えた後、車両が交差点を通過した時には（ステップ１４）、好適には、その時点で、上記の如く、ウェイポイント基準点の更新とウェイポイント走路距離のリセットが実行されてよい（ステップ１５）。かかるウェイポイント基準点の更新が実行される場合にも、その先の走行予定経路に於けるノード間の相対的な位置関係に変化はないので、ウェイポイント座標とウェイポイント走路距離の値が更新されるだけで、ウェイポイントの位置自体を再配置する必要はないことは理解されるべきである。また、図示の如く、ウェイポイント基準点の更新後も、道路地図情報の追加抽出からウェイポイント・マップの追加構成までの処理は、反復して実行されてよい。
【００７７】
なお、図示していないが、上記の処理作動に於いて、ウェイポイント・マップが構成されていない段階（Ｆｗｐ≠１である場合−ステップ１）で、車両の位置が車両進行方向後方の交差点からの車両走路距離が既に特定できる場合、例えば、前回の走行終了時に於ける車両走路距離が記憶されている場合、或いは、車両走行開始前の状態でランドマークが検出され、車両進行方向後方の交差点からの車両走路距離が算出できる場合、などには、車両の位置は、ＧＰＳ情報によらずに、車両走路距離にて特定され、ウェイポイント・マップが構成されてよい。また、車両の走行中、ランドマークが検出される度に、車両走路距離の補正が実行されるようになっていてもよい。
【００７８】
Ｇ．地図情報提供システムに於ける道路地図情報の更新処理
（ａ）道路地図情報の更新処理の概略
本実施形態の地図情報提供システムに於いてウェイポイント・マップは、概して述べれば、相対的な位置関係がレーンの走路距離にて表された複数のノードを走行予定経路に沿って繋ぎ合わせて構成される。そして、既に述べた如く、ノード間の相対的な位置関係を表すレーンの走路距離（交差点間走路距離）は、車両が実際にそのレーンを走行した際に得られた情報によって、より精度よく更新することが可能である。また、実際にレーンが延在している経路、ランドマークの位置（ランドマーク走路距離）、カーブ構成点の角度変化及び曲率等も、車両が実際にそのレーンを走行した際に得られた情報によってより精度よく更新することが可能である。かくして、本実施形態の地図情報提供システムは、車両の実際の道路上の走行と伴に記録された走行ログを用いて、道路地図情報データベースに蓄積されている道路地図情報がより精度良く更新されるよう構成されていてよい（道路地図情報の深化）。
【００７９】
本実施形態の地図情報提供システムに於ける道路地図情報の深化に於いては、大別すると、車両走行中の走行ログの記録、走行ログからの走行軌跡の生成、走行軌跡からの道路地図情報の更新の各処理が実行される。以下、道路地図情報の深化のための各処理について説明する。
【００８０】
（ｂ）車両走行中の走行ログの記録
本実施形態のシステムでは、図６（Ａ）に模式的に描かれている如く、車両の走行中に、「走行ログ記録部」によって、所定の時間間隔又は所定の走行距離間隔毎の記録ポイントにて、下記のパラメータが、走行ログとして記録されてよい。
（Ｏｓ_vcj，ＬＤj，φj，Ｖj，γj，Ｌｍj）
［jは、記録ポイントの識別符号である。］
上記の各パラメータは、下記の如く定義される値である。
Ｏｓ_vcj：実車両走路距離−任意に設定される基準点（走行軌跡基準点）、例えば、車両の走行開始時の地点、からの実際の走行距離。ウェイポイント・マップを用いた運転支援又は走行制御により車両が走行する場合には、走行軌跡基準点は、ウェイポイント基準点と同一であってよい。実車両走路距離は、車輪速センサにより計測された車輪速値に基づいて決定されてよい。具体的には、例えば、車速×時間又は回転累計数×２π×車輪半径によって与えられる。
ＬＤｊ：横偏差−車両の中心位置Ｖｇから走行中のレーン（車線）Ｌａの中心線ＬａＣまでの距離。レーンの中心線ＬａＣの延在位置は、任意の車線認識アルゴリズムを用いて車載のカメラにて撮影されたレーンＬａの画像に於いて検出されたレーン両端ＬａＥの延在位置に基づいて決定され、車両中心位置Ｖｇからのレーン中心線ＬａＣまでの距離である横偏差ＬＤｊは、レーンの画像に於ける中心線ＬａＣの位置から幾何学的に決定される。（例えば、ＬＤｊは、レーン中心線ＬａＣと車両前後方向軸Ｖａｘとの交点Ｐｇと車両中心位置Ｖｇとの間の距離Ｌｖと下記の車両−車線偏差角φｊを用いて、Ｌｖ・ｓｉｎφｊにより算出される。）
φｊ：車両−車線偏差角−レーンの中心線ＬａＣの延在方向に対する車両の前後方向軸Ｖａｘの成す角。車両−車線偏差角は、任意の車線認識アルゴリズムを用いてレーンＬａの画像内に於ける中心線ＬａＣの延在方向と車両の前後方向軸の方向とから計測される。
Ｖｊ：車速−車輪速センサにより計測された車輪速値に基づいて決定されてよい。
γｊ：ヨーレート−ジャイロセンサ又はヨーレートセンサにより計測されたヨーレートであってよい。
Ｌｍｊ：ランドマーク・カーブ構成点識別情報−ランドマーク又はカーブ構成点が検出された時に、その時の実車両走路距離に対応付けて検出されたランドマーク又はカーブ構成点の識別情報が記録される。ランドマークの検出は、既に触れた如く、車載カメラやレーダー装置によって検出されてよい。カーブ構成点は、道路地図情報データベースに蓄積された情報に基づいて特定されるカーブ構成点の存在する位置を車両が通過した時点（例えば、車両走路距離がカーブ構成点走路距離に到達した時点）で記録されてよい。具体的には、例えば、図６（Ｂ）を参照して、車両が地点Ａにあるときには、地点Ａまでの実車両走路距離がＯｓＡと上記の一連のパラメータが走行ログとして記録されるところ、ここでは、ランドマークは、存在しないので、ＬｍＡには、何も記録されない。一方、車両が地点Ｂにあるときには、地点Ｂまでの実車両走路距離ＯｓＢとそのときの上記の一連のパラメータが走行ログとして記録され、ここでは、ランドマークとして制限速度標識が存在するので、ＬｍＢには、そのランドマークの識別情報が記録される。
なお、後に詳細に説明される如く、逐次的に記録された車速Ｖｊとヨーレートγｊとを用いて、図６（Ａ）に示されている如き、走行軌跡基準点を原点とした走行軌跡平面（Ｘ−Ｙ平面）上に於ける車両中心位置Ｖｇの座標（ｘ_vj，ｙ_vj）とＸ軸から測ったヨー角Ψｊが算出される。なお、「走行軌跡平面」とは、既に述べた如く、走行軌跡基準点を原点とし、「走路距離平面」と同様に、距離が走路距離にて表わされ、方向は車両の走行した方向にて表される二次元平面であり、例えば、車両の走行開始時の位置を原点（走行軌跡基準点）とし、そのときの進行方向がＸ軸に設定されてよい。そして、車両の位置Ｖｇの座標（ｘ_vj，ｙ_vj）、ヨー角Ψｊ、車両−車線偏差角φｊ及び横偏差ＬＤｊを用いて、走行軌跡平面上に於けるレーンの中心線ＬａＣ上のポイントＬａＰｊの座標（ｘ_ej，ｙ_ej）が算出できることとなる。
【００８１】
更に、上記の走行ログは、後に説明される道路地図情報の更新のために、各記録ポイントの走行ログが記録されたノード、レーンが識別できるように車両の走行中のノード、レーンに関連付けて、例えば、車両の走行中のノード、レーンの識別情報と伴に記録される（走行ログは、コンピュータ５０に付属の任意のデータ記録装置に格納されてよい。）。車両の走行中のノード及びレーンの識別は、既に触れた如く、例えば、ＧＰＳ装置からの情報に基づいて、或いは、走行中に検出されたランドマークと車両との位置関係に基づいて、道路地図情報データベース内に蓄積された道路地図情報上での車両の時々刻々の位置を決定し、車両の走行するノード及びレーンを特定することにより為されてよい。例えば、車両の通過するノードの進入時又は脱出時は、通過するノード内又はその近傍にて検出されるランドマークと車両との位置関係から検出され、そのことがその時点の走行ログに記録されてもよい。また、特に、上記のウェイポイント・マップを用いた運転支援又は走行制御により車両が走行している場合には、車両は概ねウェイポイント・マップに沿って走行しているので、車両の走行中のレーンは、ウェイポイント・マップに於けるノード、リンク及び／又はレーンの識別情報を参照することにより識別されてもよい。或いは、例えば、走行軌跡基準点がウェイポイント基準点と一致している場合には、実車両走路距離Ｏｓ_vcjとウェイポイントＯｗｐｉとを照合して、各記録ポイントに最も近いウェイポイントを決定し、そのウェイポイントの属するノード、レーンを特定することにより、走行ログの各記録ポイントの存在したノード、レーンを概ね特定することも可能である。
【００８２】
（ｃ）走行ログからの走行軌跡の生成
上記の如く車両の走行中の走行ログが、運転者自らが車両を運転して、即ち、完全な自動運転ではなく、運転者自身がハンドルを握って操舵しながら走行した際に記録された場合には、車両が車線の略中央を走行しているときの走行ログとなっていることが期待される（一方、ウェイポイント・マップを用いた運転支援又は走行制御により車両が走行する場合、ウェイポイント・マップがカーナビゲーション用地図情報のみに基づいて構成されているときには、その精度に依存して、ウェイポイント・マップが実際の車線の中央線上に延在していない場合が起き得る。）。その場合、既に触れた如く、走行ログに記録された車速、ヨーレートを用いると、距離が走路距離で表された走行軌跡平面上での各記録ポイントに於ける車両の位置が得られ、それらの車両の位置を、走行ログに記録された「横偏差」の分だけ移動すれば、真の車線の中央線の延在経路、即ち、「走行軌跡」が精度良く検出できると考えられる。そこで、運転者自らが車両を運転した場合の走行ログが記録されると、「走行軌跡生成部」によって、記録された走行ログから任意の二つの隣接するノード（交差点）間の任意のレーン（車線）を同一の方向に走行した部分の走行ログが選択され、その選択された走行ログを用いて走行軌跡が生成される。
【００８３】
上記の走行軌跡の生成に於いて、まず、後で道路地図情報の更新の対象となる「任意の二つの隣接するノード間の任意のレーン」は、システムの使用者又は管理者或いは車両の使用者によって適宜選択されてよく、具体的には、図７（Ａ）に模式的に描かれている如く、二つの隣接するノードＮ１、Ｎ２のうちの車両進行方向（矢印の方向）の後方のノードＮ１の脱出位置ＬｎＳから車両進行方向の前方のノードＮ２の脱出位置ＬｎＥまでの範囲が、更新対象となるレーンとして選択されてよい。選択されたレーンに対応する走行ログの抽出は、走行ログと共に記録されたレーンの識別情報を参照して実行されてよい。なお、実際の車両の走行に得られた走行ログには、障害物、例えば、駐車車両など、の回避操作などの走行環境に由来して変則的な動作を実行し、これにより、横偏差が異常に大きくなった場合やセンサの異常に起因して横偏差、車速及び／又はヨーレートが異常な値となっている場合のログが含まれている場合があるところ、そのような横偏差に異常値を含む走行ログは、道路地図情報の更新に使用するべきではない。そこで、走行ログから走行軌跡を生成する際には、好適には、横偏差に於ける異常値を含む走行ログは、使用する走行ログから予め除外される。以下、前記の如き横偏差に於ける異常値を含まず、除外されない走行ログを「正常走行ログ」と称する。
【００８４】
走行軌跡の生成の実際の処理では、一つの態様に於いては、まず、車両が或る二つの隣接するノード間の或るレーンを走行した際の正常走行ログが得られると、そのレーンの始端と終端との位置が走行軌跡平面上にて決定されてよい。レーンの始端と終端の位置は、道路地図情報データベースに蓄積されている道路地図情報を用いて決定可能であるところ、正常走行ログを参照することにより、レーンの始端と終端の位置が、より高精度にて決定し直すことができることとなる。
【００８５】
或るレーンの終端は、その終端の存在するノード内の状況によって種々の態様にて決定されてよい。例えば、図７（Ｂ）の如く、レーンの終端ＬｎＥの直前に横断歩道ｃｗが存在する場合、レーンの終端ＬｎＥの位置は、（走行ログに記録されている）そのレーン始端から横断歩道ｃｗの車両進行方向後方端までの走路距離Ｏｓ_ｃｗに、道路地図情報データベースに蓄積されている道路地図情報を用いて算出した横断歩道ｃｗの車両進行方向後方端からレーンの終端ＬｎＥの位置（停止線ＴＬの外方縁）までの距離Ｏｓ_ｅを加算した位置（＝Ｏｓ_ｃｗ＋Ｏｓ_ｅ）に決定されてよい。即ち、この場合、レーン始端に対するレーン終端の相対的な走路距離として、道路地図情報データベースに蓄積されている道路地図情報を用いて算出した値ではなく、走行ログから得られる横断歩道ｃｗまでの走路距離Ｏｓ_ｃｗに、道路地図情報データベースの道路地図情報に基づく横断歩道ｃｗからレーンの終端ＬｎＥまでの距離Ｏｓ_ｅを加算した値が採用されることとなる。また、同様に、図７（Ｃ）の如く、レーンの終端ＬｎＥの直前に停止線ｔｌが存在する場合には、（走行ログに記録されている）そのレーン始端から停止線ｔｌの車両進行方向後方端までの走路距離Ｏｓ_ｔｌに、道路地図情報データベースに蓄積されている道路地図情報を用いて算出した停止線ｔｌの車両進行方向後方端からレーンの終端ＬｎＥの位置（停止線ＴＬの外方縁）までの距離Ｏｓ_ｅを加算した位置（＝Ｏｓ_ｔｌ＋Ｏｓ_ｅ）に決定されてよい。更に、図７（Ｄ）に描かれている如く、レーンの終端ＬｎＥの存在するノード内に停止線や横断歩道がない場合、もしレーンがノード内にて右左折して終了するときには、（道路地図情報データベースの道路地図情報に基づいて決定される）レーン終端ＬｎＥの近傍の走行ログに於ける車速Ｖとヨーレートγとから曲率ρ（＝γ／Ｖ）を走行経路に沿って算出し、曲率ρが所定値以上から所定値以下となる地点がレーン終端ＬｎＥの位置として特定されてよい。ここで、曲率ρに対する所定値は、例えば、０．０１［１／ｍ］であってよい（曲率ρ＜０．０１［１／ｍ］で略直線と看做すことができるため）。一方、図７（Ｅ）に描かれている如く、レーンの終端ＬｎＥの存在するノード内に停止線や横断歩道がない場合でレーンがノード内にて直進して終了するときには、（道路地図情報データベースの道路地図情報に基づいて決定される）レーン終端ＬｎＥの直前のランドマーク（例えば、ノードの進入側の停止線ＴＬなど）までのレーン始端からの走路距離Ｏｓ_ＴＬに、道路地図情報データベースの道路地図情報に基づいて決定されるレーン終端ＬｎＥの直前のランドマークからレーン終端ＬｎＥまでの距離Ｏｓ_ｅを加算した位置（＝Ｏｓ_ＴＬ＋Ｏｓ_ｅ）に決定されてよい。かくして、上記のいずれの態様に於いても、レーン終端ＬｎＥの位置は、レーンの始端ＬｎＳからの相対的な走路距離にて決定されることとなる。
【００８６】
一方、或るレーンの始端ＬｎＳは、図７（Ａ）からも理解される如く、そのレーンの車両進行方向後方のノードの前方端であり、即ち、そのレーンの前のレーンの終端ＬｎＥとなる。かくして、或るレーン終端が決定されると、その次のレーンの始端が自ずと決定されることとなる。この点に関し、通常、車両を或る経路に沿って走行させる場合、走行経路は、或る二つの隣接するノード間の或る一つのレーンのみにて構成されていることはなく、複数のレーンが連続的に繋ぎ合わされて構成される。従って、車両の或る走行にて得られた走行ログは、通常、複数の連続するレーンに亙って記録されていることとなる。かくして、或る二つの隣接するノード間の或る一つのレーンに於ける走行軌跡を生成する際に、そのレーン始端ＬｎＳは、その前のレーンについて決定されたレーン終端ＬｎＥの位置が採用されてよい。
【００８７】
上記の如く、或るレーンの始端ＬｎＳ及び終端ＬｎＥが走行軌跡平面上にて決定されると、まず、図６（Ａ）に模式的に描かれている如き、走行ログの各記録ポイントに於ける車両の中心位置Ｖｇの走行軌跡平面上に於ける座標（ｘ_vj，ｙ_vj）と走行軌跡平面のＸ軸（例えば、車両の走行開始時の進行方向）から測ったヨー角Ψｊとが、正常走行ログに於けるかかる始端ＬｎＳ及び終端ＬｎＥ間の走行ログのパラメータのうち、車速Ｖｊとヨーレートγｊとを用いて、逐次的に決定される。具体的には、例えば、ヨー角Ψｊは、
Ψｊ＝Ψｊ−１＋γｊ−１・Δｔ    （Ψ０＝０）
により逐次的に決定されてよい（ここでΔｔは、記録ポイント間の時間間隔）。そして、車両中心位置Ｖｇ（ｘ_vj，ｙ_vj）は、
ｘ_vj＝ｘ_vｊ−１＋Ｖｊ−１・Δｔ・ｃｏｓΨｊ−１    （ｘ_v０＝０）
ｙ_vj＝ｙ_vｊ−１＋Ｖｊ−１・Δｔ・ｓｉｎΨｊ−１    （ｙ_v０＝０）
により逐次的に決定されてよい。そして、走行ログのパラメータのうち、横偏差ＬＤｊと車両−車線偏差角φｊとを用いて、図７（Ｆ）に模式的に描かれている如く、各記録ポイントに於ける車両の中心位置Ｖｇを横偏差ＬＤｊだけ移動して、レーンの中心線ＬａＣ上のポイントＬａＰｊの座標（ｘ_ej，ｙ_ej）が決定されてよい。具体的には、車両中心位置Ｖｇ（ｘ_vj，ｙ_vj）とレーン中心線ポイントＬａＰｊ（ｘ_ej，ｙ_ej）との関係は、図６（Ｂ）右を参照して、下記の如く与えられる。
ｘ_ej＝ｘ_vj＋ＬＤｊ・ｃｏｓ（Ψｊ−π／２＋φｊ）
ｙ_ej＝ｙ_vj＋ＬＤｊ・ｓｉｎ（Ψｊ−π／２＋φｊ）
本実施形態のシステムに於いては、上記のレーン中心線ポイントＬａＰｊの配列が、車両が車線を実際に走行して得られた「走行軌跡」として用いられる。かかるレーン中心線ポイントＬａＰｊは、実際に車両が通過した車線の中心線上に配置されていると考えられるので、レーン中心線ポイントに沿って算出される距離（実交差点間走路距離）は、より精度の高い二つの隣接するノード間のレーンの走路距離、即ち、交差点間走路距離となっていることが期待される。なお、実交差点間走路距離は、レーンの始端ＬｎＳ及び終端ＬｎＥの間のレーン中心線ポイント間の距離を積算することにより算出されてよい。
【００８８】
（ｄ）道路地図情報の更新
上記の如く或るレーンについて生成された走行軌跡の数が所定数に達すると、それらの走行軌跡を用いて、そのレーンについて道路地図情報データベースに蓄積されている道路地図情報が更新されてよい。なお、当業者に於いて理解される如く、更新に使用する走行軌跡の数が多いほど、更新後の道路地図情報の精度が向上するところ、上記の「所定数」は、走行軌跡の数がその「所定数」に達すると、十分な精度の地図情報の更新が達成できる数である。かかる所定数の条件として、１００ｍ当たり１ｍ未満の精度を要求するときには、経験則により得られている条件式：
１／（２１／２×ｎ）≦０．１ｍ
を満たすｎが選択され、この場合、ｎ＝８となる（Ｆｉｘ条件）。以下、本実施形態に於いて実行される道路地図情報の更新処理の態様のいくつかについて説明する。
【００８９】
（ｉ）交差点間走路距離の更新
道路地図情報の更新処理の一つの態様に於いては、上記の或る二つの隣接するノード間の或るレーンの実交差点間走路距離を用いて、対応するレーンの道路地図情報データベース内に蓄積されている交差点間走路距離の値が更新されてよい。図８は、前記の走行軌跡の生成から交差点間走路距離の更新までの処理の例をフローチャートの形式にて示している。かかる処理は、車両が或る走行経路に沿って同一の方向に複数回に亙って走行した後に、システムの使用者又は管理者或いは車両の使用者の指示によって、適時実行されてよい。なお、図示の処理のうち、ステップ２１〜２９は、走行軌跡生成部にて、ステップ３０、３１は、道路地図情報補正部にて、それぞれ、実行される。同図を参照して、具体的には、まず、更新の対象となる二つの隣接するノード間のレーンの選択が為され（ステップ２１）、選択されたレーンの走行ログが選択され（ステップ２２）、しかる後に、選択された走行ログが、前記の如き「正常走行ログ」であるか否かが検査され判定される（ステップ２３）。選択された走行ログが「正常走行ログ」でない、即ち、横偏差等に異常値が含まれていると判断された場合には、選択されたレーンの新たな走行ログが選択され検査される。一方、選択された走行ログが正常走行ログであると判定されると、前記に説明された如く、レーン始端の検出（ステップ２４−前のレーンの終端の検出）、レーン終端の検出（ステップ２５）及びレーン中心ポイントの決定（ステップ２６）が実行される。そして、レーン中心ポイントから得られた走行軌跡は、データ記録装置に記録され（ステップ２７）、その走行軌跡に沿って実交差点間走路距離が算出される（ステップ２８）。
【００９０】
かくして、上記の走行ログの選択から実交差点間走路距離の算出までの処理は、選択された正常走行ログの数、即ち、記録された走行軌跡の数、が前記の所定数に達するまで、即ち、Ｆｉｘ条件が満たされるまで、反復して実行される（ステップ２９）。そして、ステップ２９のＦｉｘ条件が満たされると、記録された走行軌跡の数の実交差点間走路距離の平均値が算出され（ステップ３０）、その平均値の値に、道路地図情報データベース内に蓄積される対応する交差点間走路距離の値が更新される（ステップ３１）。かかる構成によれば、更新対象となったレーンの交差点間走路距離は、Ｆｉｘ条件を満たす数の、レーンの中央を走行したものと想定される実際の車両の走行軌跡に沿って算出された走路距離の平均値に更新されていることとなるので、その精度は、カーナビゲーション用地図情報のみに基づいて得られたものよりも向上されることが期待される。
【００９１】
（ii）終端ウェイポイント・マップの更新
道路地図情報の更新処理の別の態様に於いては、或る二つの隣接するノード間の或るレーンについて、そのレーンが右左折して終了する場合の終端近傍に於けるウェイポイント・マップ（終端ウェイポイント・マップ）が、正常走行ログとして記録されたパラメータを用いて更新されてよい。かかるレーンが右左折して終了する場合の終端ウェイポイント・マップ、即ち、ノード内の走路（交差点のモデル化の説明参照）は、一次的には、車両が、カーナビゲーション用地図情報に於ける道路線形に基づいて算出される曲率半径と角度とにて、ノード内の適当に設定された地点から旋回して走行すること（旋回開始点）を仮定して設定される。本実施形態のここに於ける態様では、かかる終端ウェイポイント・マップが、所定数に達した数の正常走行ログに於いて記録されたパラメータに基づいてより精度良く更新されることとなる。なお、レーンが右左折して終了する場合の終端ウェイポイント・マップは、車両が交差点に於いて右左折する際の走行経路を案内することとなるので、運転支援・走行制御に於いて、終端ウェイポイント・マップの地図情報が特に高精度に提供できることが好ましいことは理解されるべきである。
【００９２】
上記の終端ウェイポイント・マップの更新処理は、所定数に達する数の正常走行ログが収集されるか又は記録された走行軌跡の数が所定数に達した段階（即ち、Ｆｉｘ条件が満たされた段階）で実行される。終端ウェイポイント・マップの更新の具体的な処理に於いては、まず、図９（Ａ）に模式的に描かれている如く、（所定数に達する数の）正常走行ログの各々に於いて、レーンの終端の近傍又は終端側のノード内で走行軌跡（又はウェイポイントの配列）に沿って、計測された車速Ｖとヨーレートγとを用いて曲率ρが算出され、曲率ρが所定値以上となる範囲、例えば、ρ＞０．０１［１／ｍ］となる範囲が決定され、かかる範囲の成す角度、即ち、車両進行方向後方のρ＝０．０１となる地点に於ける車両進行方向と、車両進行方向前方のρ＝０．０１となる地点に於ける車両進行方向との成す角度ψ（終端角度）が決定される。そして、正常走行ログに於ける角度ψの全ての平均値ψavが、当該終端に於ける終端角度とされる。次に、図９（Ｂ）に模式的に描かれている如く、（所定数に達する数の）正常走行ログの各々に於いて、前記の曲率ρが所定値以上となる範囲、例えば、ρ＞０．０１［１／ｍ］となる範囲を走路距離方向に三等分し、その中央区間ρ_ｔの曲率ρの逆数（１／ρ）が算出され、それらの平均値が曲率半径Ｒとして算出される。ここで、三等分した中央区間ρ_ｔの曲率のみ採用するのは、車両の旋回の始めと終わりには、緩和区間が存在することを考慮したためである。そして、正常走行ログの各々について算出された曲率半径Ｒの全ての平均値Ｒavが当該終端に於ける終端曲率半径とされる。
【００９３】
かくして、当該レーンの終端に於ける終端角度と終端曲率半径とが決定されると、レーンの終端に於ける旋回開始点の位置が下記の手順にて決定されてよい（図１０）。まず、図１０（ａ）を参照して、前記の如くカーナビゲーション用地図情報に基づいて生成された終端ウェイポイント・マップから、終端角度と曲率半径とを前記の走行ログに基づいて算出された終端角度ψavと終端曲率半径Ｒavに修正して再構成した終端ウェイポイント・マップｗｐが準備され、かかる再構成された終端ウェイポイント・マップｗｐに於ける停止線位置ＴＬの１０ｍ手前が基準点Ｒｆとして、更にその１０ｍ手前が回転評価点Ｅｒとして特定される。一方、図１０（ｂ）に描かれている如く、正常走行ログから得られた走行軌跡Ｖｃの各々に於いて、レーン終端近傍の旋回地点前にて検出された停止線ＴＬが特定され、更にその手前１０ｍの地点が基準点Ｒｆとして特定される（図では簡単のため、一つの走行軌跡Ｖｃのみ表示されている。以下、同様）。
【００９４】
次いで、図１０（ｃ）に描かれている如く、再構成終端ウェイポイント・マップｗｐと走行軌跡Ｖｃの各々とが、それぞれの基準点Ｒｆが互いに一致するように重ねられ、更に、図１０（ｄ）に描かれている如く、走行軌跡Ｖｃの各々に於いて、基準点Ｒｆの手前１０ｍの地点が回転評価点Ｅｒ_vcとして特定される。そして、図１０（ｅ）に示されている如く、走行軌跡Ｖｃの各々の回転評価点Ｅｒ_vcが再構成終端ウェイポイント・マップｗｐの回転評価点Ｅｒにできるだけ近づくように、走行軌跡Ｖｃの各々が基準点Ｒｆを中心にして回転される。そうすると、図１０（ｆ）に示されている如く、走行軌跡Ｖｃの各々と再構成終端ウェイポイント・マップｗｐとの間に於いて旋回前の停止線の位置までの進入経路が一致することが期待される。しかしながら、旋回前の停止線の位置より後の経路に於いては、旋回開始点（曲率が所定値以下から所定値以上となる地点）が互いに異なっている可能性があるため、走行軌跡Ｖｃと再構成終端ウェイポイント・マップｗｐとは必ずしも一致しない。従って、この後の処理では、再構成終端ウェイポイント・マップｗｐの旋回開始点が、走行軌跡Ｖｃの旋回開始点に近づくように調整されることとなる。
【００９５】
かくして、図１０（ｆ）の状態に於いて、再構成終端ウェイポイント・マップｗｐの旋回終了点（曲率が所定値以上から所定値以下となる地点）から２０ｍ及び３０ｍの進んだ地点に評価点ｅｖ２、ｅｖ３が特定され、走行軌跡Ｖｃの各々に於いても同様に旋回終了点から２０ｍ及び３０ｍの進んだ地点に評価点ｅｖ２、ｅｖ３が特定される。そうすると、走行軌跡Ｖｃは、複数本存在し、それぞれの旋回開始点が互いに一致しているとは限らないので、実際には、図１０（ｇ）に模式的に描かれている如く、再構成終端ウェイポイント・マップｗｐに対して、複数の走行軌跡Ｖｃが旋回後の車両の進行方向に対して略垂直方向に分散して延在し、それぞれ、旋回終了点から２０ｍ及び３０ｍの進んだ地点に評価点ｅｖ２、ｅｖ３が特定されることとなる。ここで、走行軌跡Ｖｃは、それぞれ、実際の車両の走行により得られた経路であるので、走行軌跡Ｖｃのそれぞれの経路からの偏差の二乗和が最小となる位置が最も確からしい終端の経路であると考えることができる（最小二乗法）。そこで、全ての走行軌跡Ｖｃの評価点ｅｖ２、ｅｖ３からの偏差の二乗和が最小となる評価点ｅｖ２、ｅｖ３を与える位置に再構成終端ウェイポイント・マップｗｐの評価点ｅｖ２、ｅｖ３が一致させるべく、再構成終端ウェイポイント・マップｗｐの旋回開始点ｃｓ_o以降の経路が地点ｃｓ_ｎを旋回開始点とする経路に平行移動され、これにより、得られた経路に沿ったウェイポイント・マップがより精度の高い終端ウェイポイント・マップとして決定される。そして、かくして得られた終端ウェイポイント・マップが道路地図情報データベースに蓄積される道路地図情報として更新されてよい。なお、終端ウェイポイント・マップ更新の一連の処理は、道路地図情報補正部によって実行されてよい。
【００９６】
（iii）ランドマーク走路距離の更新
道路地図情報の更新処理のもう一つの態様に於いては、ランドマークの位置を特定するランドマーク走路距離が、正常走行ログ又は走行軌跡を用いて更新されてよい。既に触れた如く、本実施形態の地図情報提供システムに於いて、ランドマーク走路距離は、車両の位置を精度良く決定するために利用されるので、運転支援・走行制御に於いて、特に高精度に提供できることが好ましいことは理解されるべきである。
【００９７】
ランドマーク走路距離は、一次的には、カーナビゲーション用地図情報に於けるランドマークの位置情報と車両進行方向後方の最も近い交差点の位置情報とから算出される。これに対し、本実施形態のシステムに於いては、既に述べた如く、走行ログに於いて、ランドマークが検出された時にその時の実車両走路距離に対応付けて検出されたランドマーク識別情報が記録されている場合には、その記録されたランドマークに対応するランドマーク走路距離は、ランドマークが検出された時の実車両走路距離からそのランドマークの車両進行方向後方の最も近い交差点の脱出位置までの走路距離を差し引くことによって算出できる。そして、この走行ログを用いて得られるランドマーク走路距離は、車両が実際にランドマークの存在する位置を通過したときのパラメータに基づいているので、カーナビゲーション用地図情報から得られる値よりもより高精度であることが期待される。
【００９８】
ランドマーク走路距離の更新処理も、所定数に達する数の正常走行ログが収集されるか又は記録された走行軌跡の数が所定数に達した段階（即ち、Ｆｉｘ条件が満たされた段階）で実行される。ランドマーク走路距離の更新処理に於いては、具体的には、図１１に模式的に描かれている如く、まず、各正常走行ログに於いて、共通に検出されているランドマークＬｍ１について、上記の如く、ランドマークＬｍ１が検出された時の実車両走路距離からそのランドマークの車両進行方向後方の最も近い交差点の脱出位置ＬｎＳまでの走路距離を差し引くことによって、ランドマーク走路距離Ｌｏ１が算出され、正常走行ログの全てに於けるランドマーク走路距離Ｌｏ１の平均値が、道路地図情報データベースに新たに蓄積されるランドマーク走路距離として更新されてよい。
【００９９】
また、図１１にも描かれている如く、二つの隣接するノード間のリンクに二つ以上のランドマークＬｍ２が存在する場合、車両の進行方向に沿って二つ目以降のランドマークＬｍ２のランドマーク走路距離Ｌｏ２については、それぞれのその直前のランドマークとの距離ΔＬｏ２がまず計測され、その直前のランドマークランドマーク走路距離Ｌｏ１に、その直前のランドマークとの距離ΔＬｏ２が加算されて、ランドマークＬｍ２のランドマーク走路距離Ｌｏ２与えられてよい（即ち、Ｌｏ２＝Ｌｏ１＋ΔＬｏ２により与えられてよい）。これは、ランドマークの車両進行方向後方の最も近い交差点の脱出位置ＬｎＳがカーナビゲーション用地図情報を用いて決定されている場合があるのに対し、一つのリンクに於いて二つ以上のランドマークが存在する場合にそれらのランドマーク間の相対距離は、車両にてそれぞれを検出することによって正確に計測できるので、道路地図情報データベースに於いて、ランドマーク間の相対距離が精度良く記録できることになるためである。
【０１００】
（iv）カーブ構成点に於ける情報の更新
道路地図情報の更新処理の更にもう一つの態様に於いては、カーブ構成点に於ける角度変化及び曲率半径の情報が正常走行ログ又は走行軌跡を用いて更新されてよい。本実施形態の地図情報提供システムに於いて、カーブ構成点に於ける角度変化及び曲率半径の情報は、レーンに於けるウェイポイントの配置に利用されるので、運転支援・走行制御に於いて、特に高精度に提供できることが好ましいことは理解されるべきである。
【０１０１】
カーブ構成点に於ける角度変化及び曲率半径の情報は、一次的には、カーナビゲーション用地図情報に於けるカーブ構成点に於ける情報が用いられる。これに対し、本実施形態のシステムに於いて、既に述べた如く、走行ログに於いて、カーブ構成点を通過したときに、例えば、車両位置の実車両走路距離から車両進行方向後方の最も近いノードまでの実車両走路距離を差し引いて得られる車両走路距離若しくは車両の走行中に検出されたランドマークの位置関係に基づいて決定された車両走路距離がカーブ構成点走路距離に到達した時点に、そのカーブ構成点の識別情報が記録されている場合には、各カーブ構成点に於ける角度変化及び曲率半径は、その近傍の車速及びヨーレートから算出できることとなる。そして、この走行ログを用いて得られるカーブ構成点の情報は、車両が実際にカーブ構成点の位置を通過したときのパラメータに基づいているので、カーナビゲーション用地図情報から得られる値よりもより高精度であることが期待される。
【０１０２】
カーブ構成点の情報の更新処理も、所定数に達する数の正常走行ログが収集されるか又は記録された走行軌跡の数が所定数に達した段階（即ち、Ｆｉｘ条件が満たされた段階）で実行される。カーブ構成点の情報の具体的な更新処理に於いては、まず、前記の如く、例えば、車両走路距離がカーブ構成点の各々のカーブ構成点走路距離に到達した時点にて、走行ログに於いてカーブ構成点の各々の識別情報を記録し、これにより、車両が各カーブ構成点に相当する地点を通過したことが記録されるので、かかる記録の為された各地点が、それぞれ、図１２（Ａ）に模式的に描かれている如く、カーブ構成点（Ｌｃ１、Ｌｃ２、…）として各々識別され特定される。そして、各カーブ構成点Ｌｃ１、Ｌｃ２、…の角度変化ψ１、ψ２、…は、車両の進行方向に沿って、各カーブ構成点とその一つ前のカーブ構成点とを結ぶ線が各カーブ構成点とその次のカーブ構成点とを結ぶ線へ回転する角度の変化の方向と大きさにて表される量であるところ、各カーブ構成点からその次のカーブ構成点までの間のヨーレートγを積算して得られる車両のヨー角の変化［即ち、Σ（γｊ・Δｔｊ）  ここで、Δｔｊ＝（Ｏs_vcｊ+1−Ｏs_vcj）／Ｖj］に相当する。そこで、走行ログ毎に各カーブ構成点からその次のカーブ構成点までの間のヨーレートを積算し、各カーブ構成点に於ける角度変化ψが算出され、更に、所定数に達した数の正常走行ログの全てに於ける各カーブ構成点に於ける角度変化の平均値ψａｖが、各カーブ構成点に於ける角度変化の値として決定され、かくして、この値に道路地図情報データベースにて各カーブ構成点の角度変化が更新されてよい。
【０１０３】
一方、各カーブ構成点の曲率半径については、特定されたカーブ構成点の各々Ｌｃ１、Ｌｃ２、…について、走行ログ毎に、記録された地点から車両進行方向に沿った所定の距離範囲、例えば、前後方向に５ｍの範囲、に於いて、走行ログに記録された車速Ｖj及びヨーレートγjが参照され、所定の距離範囲に沿って、曲率半径ＲjがＶj／γjにより算出される。そして、走行ログ毎に、かかる所定の距離範囲の曲率半径Ｒjの平均値が各カーブ構成点の曲率半径Ｒａｖとして算出され、更に、所定数に達した数の正常走行ログの全てに於ける曲率半径Ｒａｖの平均値Ｒａｖｔが、各カーブ構成点に於ける曲率半径の値として決定され、この値に道路地図情報データベースにて各カーブ構成点の曲率半径が更新されてよい。図１２（Ｂ）は、６つのカーブ構成点を有するレーンに於いて、上記の手順に従ってカーブ構成点毎に算出された曲率半径の例を示している。図中、白丸が、正常走行ログの全てに於ける曲率半径の平均値Ｒａｖｔであり、エラーバーは、標準偏差である。同図の例の場合、レーンの進入から脱出に亙って曲率半径が自然な値にて略滑らかに変化している様子（徐々に小さくなった後、再び大きくなっている）が観察されており、これにより、本実施形態の手順により、レーンに於ける曲率半径が算出可能であることが示された。
【０１０４】
（ｖ）道路地図情報（レーン情報）の更新処理の流れ
図１３のフローチャートを参照して、上記までに説明された道路地図情報の更新処理は、道路地図情報補正部によって、次の手順にて実行されてよい。まず、更新の対象となる二つの隣接するノード間のレーンの選択が為され（ステップ４１）、次に、記録された走行軌跡の数或いは正常走行ログの数が前記の所定数に達しているか否か、即ち、Ｆｉｘ条件が満たされているか否かが判定される（ステップ４２）。Ｆｉｘ条件が満たされていないときには、道路地図情報の更新は、実行されない（リターン）。一方、Ｆｉｘ条件が満たされているときには、選択されたレーンに於いて、その終端にて左折又は右折が為される場合には（ステップ４３）、前記の如く、終端ウェイポイント・マップの生成処理が実行される（ステップ４４）。また、選択されたレーンに於いて、ランドマークが存在していた場合には（ステップ４５）、前記の如く、ランドマーク情報（ランドマーク走路距離）の更新処理が実行される（ステップ４６）。そして、選択されたレーンに於いて、カーブ構成点が存在していた場合には（ステップ４７）、前記の如く、カーブ構成点の情報（角度変化、曲率半径）の更新処理が実行される（ステップ４８）。
【０１０５】
かくして、本実施形態による地図情報提供システムに於いては、端的に述べれば、既に述べた如く、車両の運転支援・走行制御に利用される車両の走行予定経路の地図情報であるウェイポイント・マップは、道路地図情報として前記の如き交差点に関わる情報、交差点間走路距離、カーブ構成点走路距離、カーブ構成点の各々の車線毎の角度変化及び曲率半径等の情報を用いて、距離が走路距離にて表わされ、方向が走行予定経路に沿った車線の延在方向にて表される二次元平面上のＸ−Ｙ座標上にてウェイポイントを配列することによって提供される。また、地図上の車両の位置は、一次的には、ＧＰＳ情報に依るが、ランドマークが検出されると、そのランドマークの位置に基づいて精度良く決定される。かかる構成に於いて、車両の位置及びウェイポイントは、任意に設定されるウェイポイント基準点からの走路距離と車線の延在する方向とにより相対的に表されることとなり、道路の各地点の絶対的な三次元の位置座標は必須でなくなるので、本発明にて蓄積され処理されるデータ量は、高精度３Ｄ地図データの場合に比して大幅に軽量化され、コストの低減も達成されることとなる。また、本実施形態による地図情報提供システムに於いて提供されるウェイポイント・マップは、一次的には、カーナビゲーション用地図情報から得られる道路地図情報を用いて構成されるところ、使用される道路地図情報の精度は、実際に車両が道路を走行する際に得られる情報を用いて向上可能であるので、本実施形態によるシステムに於いては、カーナビゲーション用地図情報よりも高精度に車両の走行予定経路の地図情報の提供が可能となる。
【０１０６】
以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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