JP7141480B2 - 地図生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の周辺の地図を生成する地図生成装置に関する。

従来より、車両に搭載されたカメラにより撮像された画像を利用して、自車両の走行車線における白線や駐車場枠の白線を認識し、これらの白線の認識結果を車両の走行制御や駐車支援に利用するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、撮像された画像の輝度の変化が閾値以上であるエッジ点を抽出し、エッジ点に基づいて白線を認識する。

特開２０１４－１０４８５３号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置のように、自車両のカメラ画像のみを用いて白線の認識を行うのでは、白線の位置情報を含む地図の生成を効率的に行うことができない。

本発明の一態様である地図生成装置は、自車両の周囲の外部状況を検出する検出部と、検出部により検出された外部状況に基づいて、自車両が走行する自車線についての第１地図を生成する地図生成部と、自車線に対向する対向車線を走行する他車両により生成された対向車線についての対向車線地図の地図情報を取得する情報取得部と、を備える。地図生成部は、さらに、情報取得部により取得された対向車線地図を反転することにより、対向車線地図が取得された地点に対応する自車線についての第２地図を生成する。

本発明によれば、地図作成を効率的に行うことができる。

本発明の実施形態に係る地図生成装置を有する車両制御システムの全体構成を概略的に示すブロック図。 本発明の実施形態に係る地図生成装置が適用される走行シーンの一例を示す図。 本発明の実施形態に係る地図生成装置の要部構成を示すブロック図。 図３のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、図１～図４を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る地図生成装置は、例えば自動運転機能を有する車両、すなわち自動運転車両に搭載される。なお、本実施形態に係る地図生成装置が搭載される車両を、他車両と区別して自車両と呼ぶことがある。自車両は、内燃機関（エンジン）を走行駆動源として有するエンジン車両、走行モータを走行駆動源として有する電気自動車、エンジンと走行モータとを走行駆動源として有するハイブリッド車両のいずれであってもよい。自車両は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。

まず、自動運転に係る自車両の概略構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る地図生成装置を有する自車両の車両制御システム１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、車両制御システム１００は、コントローラ１０と、コントローラ１０にそれぞれ通信可能に接続された外部センサ群１と、内部センサ群２と、入出力装置３と、測位ユニット４と、地図データベース５と、ナビゲーション装置６と、通信ユニット７と、走行用のアクチュエータＡＣとを主に有する。

外部センサ群１は、自車両の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサ（外部センサ）の総称である。例えば外部センサ群１には、自車両の全方位の照射光に対する散乱光を測定して自車両から周辺の障害物までの距離を測定するライダ、電磁波を照射し反射波を検出することで自車両の周辺の他車両や障害物等を検出するレーダ、自車両に搭載され、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有して自車両の周辺（前方、後方および側方）を撮像するカメラなどが含まれる。

内部センサ群２は、自車両の走行状態を検出する複数のセンサ（内部センサ）の総称である。例えば内部センサ群２には、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の前後方向の加速度および左右方向の加速度（横加速度）をそれぞれ検出する加速度センサ、走行駆動源の回転数を検出する回転数センサ、自車両の重心の鉛直軸回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングホイールの操作等を検出するセンサも内部センサ群２に含まれる。

入出力装置３は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置３には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供するディスプレイ、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。

測位ユニット（ＧＮＳＳユニット）４は、測位衛星から送信された測位用の信号を受信する測位センサを有する。測位衛星は、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの人工衛星である。測位ユニット４は、測位センサが受信した測位情報を利用して、自車両の現在位置（緯度、経度、高度）を測定する。

地図データベース５は、ナビゲーション装置６に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えば磁気ディスクや半導体素子により構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース５に記憶される地図情報は、コントローラ１０の記憶部１２に記憶される高精度な地図情報とは異なる。

ナビゲーション装置６は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置３を介して行われる。目標経路は、測位ユニット４により測定された自車両の現在位置と、地図データベース５に記憶された地図情報とに基づいて演算される。外部センサ群１の検出値を用いて自車両の現在位置を測定することもでき、この現在位置と記憶部１２に記憶される高精度な地図情報とに基づいて目標経路を演算するようにしてもよい。

通信ユニット７は、インターネット網や携帯電話網倒に代表される無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報、走行履歴情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。走行履歴情報を取得するだけでなく、通信ユニット７を介して自車両の走行履歴情報をサーバに送信するようにしてもよい。ネットワークには、公衆無線通信網だけでなく、所定の管理地域ごとに設けられた閉鎖的な通信網、例えば無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等も含まれる。取得した地図情報は、地図データベース５や記憶部１２に出力され、地図情報が更新される。

アクチュエータＡＣは、自車両の走行を制御するための走行用アクチュエータである。走行駆動源がエンジンである場合、アクチュエータＡＣには、エンジンのスロットルバルブの開度（スロットル開度）を調整するスロットル用アクチュエータが含まれる。走行駆動源が走行モータである場合、走行モータがアクチュエータＡＣに含まれる。自車両の制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータと転舵装置を駆動する転舵用アクチュエータもアクチュエータＡＣに含まれる。

コントローラ１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。より具体的には、コントローラ１０は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）等の演算部１１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶部１２と、Ｉ／Ｏインターフェース等の図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。なお、エンジン制御用ＥＣＵ、走行モータ制御用ＥＣＵ、制動装置用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵを別々に設けることができるが、図１では、便宜上、これらＥＣＵの集合としてコントローラ１０が示される。

記憶部１２には、自動走行用の高精度の詳細な道路地図情報が記憶される。道路地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、道路の勾配の情報、交差点や分岐点の位置情報、白線などの区画線の種別やその位置情報、車線数の情報、車線の幅員および車線毎の位置情報（車線の中央位置や車線位置の境界線の情報）、地図上の目印としてのランドマーク（信号機、標識、建物等）の位置情報、路面の凹凸などの路面プロファイルの情報が含まれる。記憶部１２に記憶される地図情報には、通信ユニット７を介して取得した自車両の外部から取得した地図情報（外部地図情報と呼ぶ）と、外部センサ群１の検出値あるいは外部センサ群１と内部センサ群２との検出値を用いて自車両自体で作成される地図情報（内部地図情報と呼ぶ）とが含まれる。

外部地図情報は、例えばクラウドサーバを介して取得した地図（クラウド地図と呼ぶ）の情報であり、内部地図情報は、例えばＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）等の技術を用いてマッピングにより生成される点群データからなる地図（環境地図と呼ぶ）の情報である。外部地図情報は、自車両と他車両とで共有されるのに対し、内部地図情報は、自車両の独自の地図情報（例えば自車両が単独で有する地図情報）である。新設された道路等、外部地図情報が存在しない領域においては、自車両自らによって環境地図が作成される。なお、内部地図情報を、通信ユニット７を介してサーバ装置や他車両に提供するようにしてもよい。記憶部１２には、各種制御のプログラム、プログラムで用いられる閾値等の情報についての情報も記憶される。

演算部１１は、機能的構成として、自車位置認識部１３と、外界認識部１４と、行動計画生成部１５と、走行制御部１６と、地図生成部１７とを有する。

自車位置認識部１３は、測位ユニット４で得られた自車両の位置情報および地図データベース５の地図情報に基づいて、地図上の自車両の位置（自車位置）を認識する。記憶部１２に記憶された地図情報と、外部センサ群１が検出した自車両の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。内部センサ群２の検出値に基づいて自車両の移動情報（移動方向、移動距離）を算出し、これにより自車両の位置を認識することもできる。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット７を介して通信することにより、自車位置を認識することもできる。

外界認識部１４は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群１からの信号に基づいて自車両の周囲の外部状況を認識する。例えば自車両の周辺を走行する周辺車両（前方車両や後方車両）の位置や速度や加速度、自車両の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。路面上の区画線（白線など）や停止線等の標示も他の物体（道路）に含まれる。他の物体の状態には、信号機の色（赤、青、黄）、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。他の物体のうち静止している物体の一部は、地図上の位置の指標となるランドマークを構成し、外界認識部１４は、ランドマークの位置と種別も認識する。

行動計画生成部１５は、例えばナビゲーション装置６で演算された目標経路と、記憶部１２に記憶された地図情報と、自車位置認識部１３で認識された自車位置と、外界認識部１４で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間先までの自車両の走行軌道（目標軌道）を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部１５は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部１５は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、先行車両を追い越すための追い越し走行、走行車線を変更する車線変更走行、先行車両に追従する追従走行、走行車線を逸脱しないように車線を維持するレーンキープ走行、減速走行または加速走行等に対応した種々の行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、目標軌道を生成する際に、まず走行態様を決定し、走行態様に基づいて目標軌道を生成する。

走行制御部１６は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部１５で生成された目標軌道に沿って自車両が走行するように各アクチュエータＡＣを制御する。より具体的には、走行制御部１６は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部１５で算出された単位時間毎の目標加速度を得るための要求駆動力を算出する。そして、例えば内部センサ群２により検出された実加速度が目標加速度となるようにアクチュエータＡＣをフィードバック制御する。すなわち、自車両が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータＡＣを制御する。なお、手動運転モードでは、走行制御部１６は、内部センサ群２により取得されたドライバからの走行指令（ステアリング操作等）に応じて各アクチュエータＡＣを制御する。

地図生成部１７は、手動運転モードで走行しながら、外部センサ群１により検出された検出値を用いて、３次元の点群データからなる環境地図を生成する。具体的には、カメラにより取得されたカメラ画像から、画素ごとの輝度や色の情報に基づいて物体の輪郭を示すエッジを抽出するとともに、そのエッジ情報を用いて特徴点を抽出する。特徴点は例えばエッジ上の点やエッジの交点であり、路面上の区画線、建物の角、道路標識の角などに対応する。地図生成部１７は、抽出された特徴点までの距離を求めて、特徴点を順次、環境地図上にプロットし、これにより自車両が走行した道路周辺の環境地図が生成される。カメラに代えて、レーダやライダにより取得されたデータを用いて自車両の周囲の物体の特徴点を抽出し、環境地図を生成するようにしてもよい。

自車位置認識部１３は、地図生成部１７による地図生成処理と並行して、自車両の位置推定処理を行う。すなわち、特徴点の時間経過に伴う位置の変化に基づいて、自車両の位置を推定する。地図作成処理と位置推定処理とは、例えばカメラやライダからの信号を用いてＳＬＡＭのアルゴリズムにしたがって同時に行われる。地図生成部１７は、手動運転モードで走行するときだけでなく、自動運転モードで走行するときにも同様に環境地図を生成することができる。既に環境地図が生成されて記憶部１２に記憶されている場合、地図生成部１７は、新たに得られた特徴点により環境地図を更新してもよい。

本実施形態に係る地図生成装置の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る地図生成装置が適用される走行シーンの一例を示す図であり、手動運転モードで環境地図を生成しながら自車両１０１が走行するシーンを示す。より詳しくは、左右の区画線Ｌ１，Ｌ２によって規定された自車線（第１車線ＬＮ１）を走行するシーンを示す。図２には、自車線に対向する対向車線、すなわち左右の区画線Ｌ２，Ｌ３によって規定された対向車線（第２車線ＬＮ２）を他車両１０２が走行するシーンを併せて示す。

図２に示すように、自車両１０１の前部にはカメラ１ａが搭載される。カメラ１ａは、カメラ自体の性能によって定まる固有の視野角θと、最大検知距離ｒとを有する。カメラ１ａを中心とする半径ｒかつ中心角θの扇形の範囲ＡＲ１の内側が、カメラ１ａにより検出可能な外部空間の範囲、すなわち検出可能範囲ＡＲ１となる。この検出可能範囲ＡＲ１には、例えば複数の区画線（例えば白線）Ｌ１，Ｌ２が含まれる。なお、カメラ１ａの視野角の一部がカメラ１ａの周囲に配置された部品の存在によって遮られる場合、検出可能範囲ＡＲ１が図示のものと異なる場合がある。

他車両１０２の前部にも、自車両１０１と同様のカメラ１０２ａが搭載される。カメラ１０２ａによる検出可能範囲ＡＲ２は、例えば検出可能範囲ＡＲ１と同一であり、カメラ１０２ａを中心とする半径ｒかつ中心角θの扇形の内側が、検出可能範囲である。なお、検出可能範囲ＡＲ２は、カメラ自体の性能やカメラ１０２ａの取付位置によって定まり、検出可能範囲ＡＲ２と検出可能範囲ＡＲ１とは互いに異なることがある。

図２には、第１車線ＬＮ１と第２車線ＬＮ２の境界線Ｌ０を併せて示す。なお、図２では、境界線Ｌ０と区画線Ｌ２とが一致しているが、実際には境界線Ｌ０と区画線Ｌ２とが一致していると限らない。境界線Ｌ０は、第１車線ＬＮ１の車幅方向中心を通って第１車線ＬＮ１に沿って延在する第１中心線ＬＮ１ａと、第２車線ＬＮ２の車幅方向中心を通って第２車線ＬＮ２に沿って延在する第２中心線ＬＮ２ａとの中央に位置する。したがって、例えば中央分離帯がある道路においては、第１車線ＬＮ１の車幅方向内側（中央分離帯側）の区画線と第２車線ＬＮ２の車幅方向内側（中央分離帯側）の区画線との間に境界線Ｌ０があり、区画線Ｌ２と境界線Ｌ０とは異なる。

このような走行シーンにおいて、自車両１０１が自車線を走行しながら取得したカメラ画像からエッジ点を抽出することにより、検出可能範囲ＡＲ１に含まれる自車線（第１車線ＬＮ１）の地図を生成することができる。さらに、自車両１０１が将来走行する地点の地図情報を予め取得できれば、その地図情報を用いて自車両１０１は効率的に地図生成を行うことができる。例えば図２の現在地点Ｐ０よりも進行方向前方に位置する地点Ｐ１の地図情報を取得できれば、効率的な地図生成が可能である。この点を考慮し、本実施形態は以下のように地図生成装置を構成する。

図３は、本実施形態に係る地図生成装置５０の要部構成を示すブロック図である。この地図生成装置５０は、図１の車両制御システム１００の一部を構成する。図３に示すように、地図生成装置５０は、コントローラ１０と、カメラ１ａと、センサ２ａとを有する。

カメラ１ａは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（イメージセンサ）を有する単眼カメラであり、図１の外部センサ群１の一部を構成する。カメラ１ａはステレオカメラであってもよい。カメラ１ａは、例えば自車両１０１の前部の所定位置に取り付けられ（図２）、自車両１０１の前方空間を連続的に撮像して対象物の画像（カメラ画像）を取得する。対象物には、道路上の区画線（例えば図２の区画線Ｌ１，Ｌ２）が含まれる。なお、カメラ１ａに代えて、あるいはカメラ１ａとともに、ライダなどにより対象物を検出するようにしてもよい。

センサ２ａは、自車両１０１の移動量と移動方向とを算出するために用いられる検出器である。センサ２ａは、内部センサ群２の一部であり、例えば車速センサとヨーレートセンサとにより構成される。すなわち、コントローラ１０（例えば図１の自車位置認識部１３）は、車速センサにより検出された車速を積分して自車両１０１の移動量を算出するとともに、ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートを積分してヨー角を算出し、オドメトリにより自車両１０１の位置を推定する。例えば手動運転モードでの走行時に、環境地図を作成する際にオドメトリにより自車位置を推定する。なお、センサ２ａの構成はこれに限らず、他のセンサの情報を用いて自己位置を推定するようにしてもよい。

図３のコントローラ１０は、演算部１１（図１）が担う機能的構成として、行動計画生成部１５と地図生成部１７の他に、車両認識部１４１と、情報取得部１４２とを有する。車両認識部１４１と情報取得部１４２とは、外界を認識するために用いられ、これらは図１の外界認識部１４の一部を構成する。なお、車両認識部１４１と情報取得部１４２は、地図生成の機能も有するため、これらを地図生成部１７に含めることもできる。

車両認識部１４１は、カメラ１ａにより取得されたカメラ画像に基づいて対向車線（第２車線ＬＮ２）を走行する他車両１０２を認識する。他車両１０２の認識にあたっては、例えば、第１車線ＬＮ１と第２車線ＬＮ２との境界線を認識することにより、対向車線を認識する。境界線の認識に代えて、第１車線ＬＮ１と第２車線ＬＮ２との境界部に設置されたポールや壁（中央分離帯など）を認識することにより、対向車線を認識するようにしてもよい。他車両の向きを認識することにより、あるいは他車両との通信により、対向車線を走行する他車両１０２を認識するようにしてもよい。さらに、車両認識部１４１は、認識された他車両１０２のうち、将来、自車両１０１が走行すると予測される地点Ｐ１の対向車線側を走行している他車両１０２を認識する。車両認識部１４１は、通信ユニット７を介して他車両１０２の位置情報を取得することにより、他車両１０２を認識するようにしてもよい。自車両１０１と将来すれ違うと予測される他車両１０２を認識するようにしてもよい。

車両認識部１４１により認識される他車両１０２は、地図生成機能を有する他車両１０２である。すなわち、図２に示すように、他車両１０２は、カメラ１０２ａにより取得されたカメラ画像に基づいて、カメラ１０２ａの検出可能範囲ＡＲ２における他車両１０２の周囲の物体（建物や区画線Ｌ２，Ｌ３等）の特徴点を抽出し、これにより第２車線ＬＮ２の環境地図（対向車線地図と呼ぶ）を生成するように構成される。

情報取得部１４２は、車両認識部１４１により認識された他車両１０２から地図情報を取得する。すなわち、通信ユニット７を介して他車両１０２と通信（車車間通信）し、他車両１０２により生成された対向車線地図の地図情報を取得する。地図情報は、自車両１０１が他車両１０２とすれ違うまで、あるいは自車両１０１と他車両１０２との距離が所定値（例えばカメラ１ａの最大検知距離ｒ）以下となるまで、連続的に取得される。取得された地図情報は、記憶部１２に記憶される。

地図生成部１７は、自車両１０１が現在走行している現在地点Ｐ０の地図（現在地図と呼ぶ）を生成する現在地図生成部１７１と、自車両１０１が将来走行する予定の地点Ｐ１の地図（将来地図と呼ぶ）を生成する将来地図生成部１７２とを有する。

現在地図生成部１７１は、自車両１０１が手動運転モードで第１車線ＬＮ１を走行しているとき、カメラ１ａにより取得されたカメラ画像に基づいて自車両１０１の周囲の物体（建物や区画線Ｌ１，Ｌ２等）の特徴点を抽出するとともに、センサ２ａにより自車位置を推定し、これにより自車両１０１の現在位置周辺の環境地図（現在地図）を生成する。生成された環境地図には、内部地図情報として、カメラ１ａの検出可能範囲ＡＲ１内の区画線Ｌ１，Ｌ２の位置情報が含まれ、この位置情報を含む地図情報が記憶部１２に記憶される。

将来地図生成部１７２は、車両認識部１４１により第２車線ＬＮ２を走行する他車両１０２が認識されると、情報取得部１４２により取得された対向車線地図の地図情報に基づいて、自車両１０１が将来走行する予定の第１車線ＬＮ１の環境地図（将来地図）を生成する。より具体的には、まず、カメラ画像に基づいて第１車線ＬＮ１と第２車線ＬＮ２との境界線Ｌ０を設定する。次いで、境界線Ｌ０を対称軸として、対向車線地図を対称移動する。すなわち、自車線と対向車線とは同一構成であると予想されるため、対向車線地図をミラーリングにより左右対称に反転させる。

換言すると、自車線と対向車線とは、車線幅や交差点の位置等において、同一ないし対応する地図情報を含むと予測される。そこで、対向車線地図を、境界線Ｌ０に関して対称移動することにより、自車線についての良好な環境地図が得られる。すなわち、図２に点線で示すように、検出可能範囲ＡＲ２を対称移動した範囲ＡＲ３における将来地図が得られる。範囲ＡＲ３には、第１車線ＬＮ１の区画線Ｌ１，Ｌ２が含まれる。このようにして得られた将来地図は、自車両１０１が当該地点Ｐ１を走行する前に、ミラーリングにより得られた簡易的な地図であり、仮地図に相当する。この仮地図の情報は、記憶部１２に記憶される。

現在地図生成部１７１は、将来地図生成部１７２により将来地図が生成された後、その将来地図の地点Ｐ１を走行するとき、カメラ１ａにより取得されたカメラ画像に基づいて、将来地図の地図情報を更新する。すなわち、ミラーリングにより将来地図が生成された範囲ＡＲ３と、カメラ１ａの検出可能範囲ＡＲ１とは少なくとも一部が重なる。このため、現在地図生成部１７１は、仮地図の地図データに、カメラ画像による地図データを結合またはマッチングして、地図情報を更新する。更新後の地図情報は、記憶部１２に記憶される。

更新後の地図は、自車線（第１車線ＬＮ１）の地点Ｐ１における完全なる環境地図である。但し、自車両１０１が地点Ｐ１を走行するときには、予め仮地図が生成されているので、現在地図生成部１７１は、当該地点Ｐ１の環境地図を初めから生成する必要がない。このため、効率よく環境地図を生成することができ、コントローラ１０の処理負荷が低減される。自車両１０１が第１車線ＬＮ１を走行する際に、予めミラーリングにより得られた仮地図を用いて自動運転モードで走行することもできる。この場合、仮地図に基づいて行動計画生成部１５が自車両１０１の目標経路を設定し、この目標経路に沿って自車両１０１が自動走行するように、走行制御部１６がアクチュエータＡＣを制御するように構成すればよい。

図４は、予め定められたプログラムに従い図３のコントローラ１０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、手動運転モードで第１車線ＬＮ１を走行するときに開始され、所定周期で繰り返される。

図４に示すように、まず、ステップＳ１で、カメラ１ａとセンサ２ａとからの信号を読み込む。次いで、ステップＳ２で、読み込まれた信号（カメラ画像等）に基づいて自車線（第１車線ＬＮ１）の現在地点Ｐ０における環境地図、すなわち現在地図を生成する。次いで、ステップＳ３で、ステップＳ１で読み込まれたカメラ画像に基づいて、対向車線（第２車線ＬＮ２）を走行する他車両１０２を認識したか否かを判定する。ステップＳ３で肯定されるとステップＳ４に進み、否定されると処理を終了する。

ステップＳ４では、通信ユニット７を介して他車両１０２から対向車線についての地図情報を取得する。すなわち、他車両１０２により生成された環境地図（対向車線地図）を取得する。次いで、ステップＳ５で、取得された対向車線地図を反転することにより、自車両１０１が将来走行する地点Ｐ１の環境地図（将来地図）を生成する。次いで、ステップＳ６で、ステップＳ２で生成された現在地図とステップＳ５で生成された将来地図の地図情報を記憶部１２に記憶し、処理を終了する。

なお、図示は省略するが、コントローラ１０は、ステップＳ２で現在地図を作成するとき、その地点Ｐ０の地図が予め記憶部１２に記憶されているか否かを判定する。換言すると、過去のステップＳ６の処理で将来地図が記憶された地点Ｐ１を、自車両１０１が現在走行するか否かを判定する。そして、将来地図が記憶された地点Ｐ１を走行する場合には、現在地図を作成するときに、将来地図（仮地図）の地図情報を更新して現在地図を生成する。

ステップＳ３で複数の他車両１０２が認識される場合、コントローラ１０は、ステップＳ４で各他車両１０２からそれぞれ対向車線についての地図情報を取得するとともに、ステップＳ５でこれら対向車線地図をミラーリングすることにより、同一地点（例えば地点Ｐ１）について複数の将来地図を生成する。このように複数の将来地図が生成された地点Ｐ１を自車両１０１が走行する場合、コントローラ１０は、複数の将来地図を合成した上で、地図情報を更新する。

本実施形態に係る地図生成装置５０の動作をまとめると以下のようになる。図２に示すように、自車両１０１が手動運転モードで自車線（第１車線ＬＮ１）を走行するとき、カメラ画像に基づいて、区画線Ｌ１，Ｌ２の位置情報を含むカメラ１ａの検出可能範囲ＡＲ１内の環境地図が生成される（ステップＳ２）。このとき、地点Ｐ０を走行中の自車両１０１のカメラ画像により、地点Ｐ１の側方の対向車線（第２車線ＬＮ２）を走行する他車両１０２が認識されると、他車両１０２が生成した対向車線についての地図情報が取得されるとともに、その地図情報が反転されて自車線についての地図情報に変換される（ステップＳ５）。

これにより自車両１０１が将来走行する地点Ｐ１の環境地図を、事前に生成することができる。したがって、地点Ｐ１の環境地図を自車両１０１自らが始めから生成することは必要なく、地点Ｐ１の環境地図を容易に生成することができる。また、ミラーリングにより得られた環境地図を用いて、自車両１０１は自動運転で走行することが可能となる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）地図生成装置５０は、自車両１０１の周囲の外部状況を検出するカメラ１ａと、カメラ１ａにより検出された外部状況に基づいて、自車両１０１が走行する自車線（第１車線ＬＮ１）についての現在地図を生成する地図生成部１７（現在地図生成部１７１）と、自車線に対向する対向車線（第２車線ＬＮ２）を走行する他車両１０２により生成された対向車線についての対向車線地図の地図情報を取得する情報取得部１４２と、を備える（図３）。地図生成部１７は、さらに、情報取得部１４２により取得された対向車線地図を反転することにより、対向車線地図が取得された地点Ｐ１に対応する自車線についての将来地図を生成する将来地図生成部１７２を有する（図３）。これにより、自車両１０１が走行する地点Ｐ１における地図情報を事前に得ることができ、効率的に地図を生成することができる。

（２）現在地図は、自車線の現在地点Ｐ０における地図であり、将来地図は、現在地点Ｐ０よりも自車両１０１が進行した地点Ｐ１における地図である（図２）。これにより、自車両１０１が将来走行する地点Ｐ１の地図情報を事前に取得することができる。したがって、自車両１０１が実際に地点Ｐ１を通過する際に、この将来地図の地図情報を用いて効率的な地図生成を行うことができる。

（３）地図生成装置５０は、対向車線を走行する他車両１０２を認識する車両認識部１４１をさらに備える（図３）。情報取得部１４２は、車両認識部１４１により他車両１０２が認識されると、対向車線地図の地図情報を取得する（図４）。これにより、良好なタイミングで、将来地図の生成ために必要な地図情報を取得することができる。

（４）地図生成部１７は、対向車線地図を反転することにより将来地図を生成した後、自車両１０１が自車線を走行するときにカメラ１ａにより検出された外部状況に基づいて、将来地図を更新する。これにより、将来地図が生成された地点Ｐ１を実際に走行したときに得られる地図情報を用いて、予めミラーリングによって生成された将来地図を更新するので、環境地図の生成の精度を高めることができる。この場合、新規に環境地図を生成するのではなく、ミラーリングによって生成された将来地図の情報を利用して環境地図を生成するので、コントローラ１０の処理負荷を低減することができる。

（５）地図生成装置５０は、地図生成部１７により生成された将来地図に基づいて、自車両１０１が対向車線を走行するときの目標経路を設定する経路設定部（行動計画生成部１５）をさらに備える。これにより、環境地図を生成するための手動運転モードでの走行を行う前であっても、自動運転モードでの走行が可能となる。

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、カメラ１ａ等の車載検出器である外部センサ群１により自車両１０１の周囲の外部状況を検出するようにしたが、ライダ等、カメラ１ａ以外の車載検出器や車載検出器以外の検出部を用いてこれを検出するようにしてもよい。上記実施形態では、他車両１０２が、自車両１０１と同様、環境地図を対向車線地図として生成するものとして説明したが、他車両１０２が生成する対向車線地図は環境地図でなくてもよい。

上記実施形態では、情報取得部１４２が、通信ユニット７を介して車車間通信により他車両１０２と通信することにより、他車両１０２から対向車線地図の地図情報を取得するようにしたが、サーバ装置を介してこの地図情報を取得するようにしてもよい。上記実施形態では、地図生成部１７により生成された地図を記憶部１２に記憶するようにしたが、この地図情報を、通信ユニット７を介してサーバ装置に送信し、それを他車両１０２が利用可能となるようにしてもよい。あるいは車車間通信を介して他車両１０２に直接、地図情報を送信するようにしてもよい。上記実施形態では、カメラ画像に基づいて、車両認識部１４１が対向車線を走行する他車両１０２を認識するようにしたが、ライダ等、他の検出部の情報に基づいて、あるいは道路に設置された通信ユニットと自車両１０１との通信（路車間通信）や車車間通信を介して他車両を認識するようにしてもよい。したがって、車両認識部の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、地図生成部１７が、カメラ１ａにより取得されたカメラ画像に基づいて現在地点Ｐ０（第１地点）の現在地図（第１地図）を生成するとともに、情報取得部１４２により取得された対向車線地図を反転することにより、将来走行する地点Ｐ１（第２地点）の将来地図（第２地図）を生成するようにしたが、第１地図を生成するとともに、対向車線地図が取得された地点に対応する自車線についての第２地図を生成するのであれば、地図生成部の構成はいかなるものでもよい。上記実施形態では、地図生成部１７が、自車両１０１が将来走行する地点Ｐ１の将来地図を第２地図として生成するようにしたが、自車両１０１が現在走行中の地点Ｐ０の地図を第２地図として取得してもよく、過去に走行した地点の地図を第２地図として取得してもよい。したがって、第１地点と第２地点の関係は上述したものに限らない。

上記実施形態では、地図生成部１７が、境界線Ｌ０を対称にして対向車線地図を対称移動して将来地図を生成するようにしたが、対向車線地図の反転の態様は境界線を対称とした線対称とは限らない。上記実施形態では、経路設定部としての行動計画生成部１５が、ミラーリングにより生成された将来地図（仮地図）を用いて自動運転用の目標経路を設定するようにしたが、自動運転用の目標経路の設定は、仮地図を用いて行うのではなく、完全なる地図（例えば更新後の地図）を用いて行うようにしてもよい。

上記実施形態では、自動運転車両に地図生成装置を適用する例を説明した。すなわち、自動運転車両が環境地図を生成する例を説明したが、本発明は、運転支援機能を有するまたは有しない手動運転車両が環境地図を生成する場合にも同様に適用することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ａ カメラ、１０ コントローラ、１２ 記憶部、１５ 行動計画生成部、１７ 地図生成部、５０ 地図生成装置、１４１ 車両認識部、１４２ 情報取得部、１７１ 現在地図生成部、１７２ 将来地図生成部

Claims (5)

1. 自車両の周囲の外部状況を検出する検出部と、
   前記検出部により検出された外部状況に基づいて、自車両が走行する自車線についての第１地図を生成する地図生成部と、
   前記自車線に対向する対向車線を走行する他車両により生成された前記対向車線についての対向車線地図の地図情報を取得する情報取得部と、を備え、
   前記地図生成部は、さらに、前記情報取得部により取得された前記対向車線地図を反転することにより、前記対向車線地図が取得された地点に対応する前記自車線についての第２地図を生成することを特徴とする地図生成装置。
2. 請求項１に記載の地図生成装置において、
   前記第１地図は、前記自車線の第１地点における地図であり、前記第２地図は、前記第１地点よりも自車両が進行した第２地点における地図であることを特徴とする地図生成装置。
3. 請求項１または２に記載の地図生成装置において、
   前記対向車線を走行する他車両を認識する車両認識部をさらに備え、
   前記情報取得部は、前記車両認識部により他車両が認識されると、前記対向車線地図の地図情報を取得することを特徴とする地図生成装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の地図生成装置において、
   前記地図生成部は、前記対向車線地図を反転することにより前記第２地図を生成した後、自車両が前記自車線を走行するときに前記検出部により検出された外部状況に基づいて、前記第２地図を更新することを特徴とする地図生成装置。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の地図生成装置において、
   前記地図生成部により生成された前記第２地図に基づいて、前記自車両が前記対向車線を走行するときの目標経路を設定する経路設定部をさらに備えることを特徴とする地図生成装置。

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