JPWO2020058735A1

JPWO2020058735A1 - 走行支援方法及び走行支援装置

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Publication number: JPWO2020058735A1
Application number: JP2020547449A
Authority: JP
Inventors: 忠久宮川
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2021-08-30
Anticipated expiration: 2038-07-02
Also published as: JP7123154B2; EP3819897A1; EP3819897B1; WO2020058735A1; EP3819897A4; CN112384962A; US11869251B2; US20210224557A1; CN112384962B; RU2764483C1

Abstract

走行支援方法では、車両に搭載されたセンサによって、車線境界線を形成する境界点を含む第１境界点群を検出し（Ｓ１）、第１境界点群の座標系を地図データと同じ座標系へ変換し、地図データ上の車線境界線を形成する境界点を含む第２境界点群及び第１境界点群のいずれか一方の点群のうち互いに近接しない境界点からなる第１点群と、第１境界点群及び第２境界点群の他方の点群と、の間のマッチングを行う（Ｓ２〜Ｓ５、Ｓ７）。

Description

本発明は、走行支援方法及び走行支援装置に関する。

特許文献１には、センサによって取得された実世界の観測情報と、周囲環境のリファレンスとなる地図との間の不整合を判定する技術が記載されている。

特開２０１７−１８１８７０号公報

センサによって取得した点群データと地図データ上の点群データとをマッチングする際に、点群データの中に近接しあう複数の点データが存在すると、ミスマッチングが発生することがある。例えば、地図データの点群データの中に近接しあう複数の点データが存在すると、本来マッチングされるべきではない点データが、センサによって取得した点データにミスマッチングされることがある。
本発明は、センサによって取得した点群と地図データ上の点群との間のミスマッチングを低減することを目的とする。

本発明の一態様に係る走行支援方法では、車両に搭載されたセンサによって、車線境界線を形成する境界点を含む第１境界点群を検出し、第１境界点群の座標系を地図データと同じ座標系へ変換し、地図データ上の車線境界線を形成する境界点を含む第２境界点群及び第１境界点群のいずれか一方の点群のうち互いに近接しない境界点からなる第１点群と、第１境界点群及び第２境界点群の他方の点群と、の間のマッチングを行う。

本発明の一態様によれば、センサによって取得した点群と地図データ上の点群との間のミスマッチングを低減できる。
本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。

実施形態の走行支援装置の一例の概略構成例を示す図である。車線境界線を形成する境界点群の説明図である。マッチング処理の一例の説明図である。地図データの統合処理の第１例の説明図である。地図データの統合処理の第２例の説明図である。互いに近接する境界点を含む地図データの一例の説明図である。マッチング対象の除外処理の第１例の説明図である。マッチング対象の除外処理の第２例の説明図である。マッチング対象の除外処理の第３例の説明図である。実施形態の走行支援方法の一例のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（走行支援装置）
本発明の実施形態に係る走行支援装置は、車両に搭載可能である（以下、本発明の実施形態に係る走行支援装置が搭載された車両を「自車両」という）。
図１を参照する。本発明の実施形態に係る走行支援装置１は、記憶装置２、地球測位システム（ＧＰＳ）受信機３、車両センサ４、周囲センサ５、処理回路６、ディスプレイ７、車両制御装置８、アクチュエータ９を備える。

処理回路６と、記憶装置２、ＧＰＳ受信機３、車両センサ４、周囲センサ５、ディスプレイ７、車両制御装置８とは、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス等の有線又は無線でデータや信号を送受信可能である。
記憶装置２は、例えば、半導体記憶装置、磁気記憶装置又は光学記憶装置等であってよい。記憶装置２は、処理回路６に内蔵されていてもよい。記憶装置２は、地図データを記憶する地図記憶部１０を備える。

地図記憶部１０に記憶されている地図データには、本発明の実施形態に係る走行支援装置１によって、周囲センサ５により取得した点データが統合される。地図記憶部１０に記憶されている地図データは、例えば高精度地図データ（以下、単に「高精度地図」という）であってよい。
高精度地図は自動運転用の地図として好適である。高精度地図は、ナビゲーション用の地図データ（以下、単に「ナビ地図」という）よりも高精度の地図データであり、道路単位の情報よりも詳細な車線単位の情報を含む。

例えば、高精度地図は車線単位の情報として、車線基準線（例えば車線内の中央の線）上の基準点を示す車線ノードの情報と、車線ノード間の車線の区間態様を示す車線リンクの情報を含む。
車線ノードの情報は、その車線ノードの識別番号、位置座標、接続される車線リンク数、接続される車線リンクの識別番号を含む。

車線リンクの情報は、その車線リンクの識別番号、車線の種類、車線の幅員、車線境界線の種類、車線の形状、車線基準線の形状を含む。
高精度地図は更に、車線上又はその近傍に存在する信号機、停止線、標識、建物、電柱、縁石、横断歩道等の地物の種類及び位置座標と、地物の位置座標に対応する車線ノードの識別番号及び車線リンクの識別番号等の、地物の情報を含む。

高精度地図は、車線単位のノード及びリンク情報を含むため、走行ルートにおいて自車両が走行する車線を特定可能である。
高精度地図は、車線の延伸方向及び幅方向における位置を表現可能な座標を有する。例えば、高精度地図は、車線境界線を形成する境界点の点群データを有してよい。
高精度地図は、３次元空間における位置を表現可能な座標（例えば経度、緯度及び高度）を有し、車線や上記地物は３次元空間における形状として記述され得る。
なお、走行支援装置１によって周囲センサ５により取得した点データが統合される地図データは、必ずしも高精度地図でなくてよく、車線境界線を形成する境界点の点群データを含む地図データであればよい。

なお、走行支援装置１とは別のサーバで地図データのデータベースを管理し、更新された地図データの差分データを、例えばテレマティクスサービスを通じて取得し、地図記憶部１０に記憶された地図データの更新を行ってもよい。
また、地図データを自車両が走行している位置に合わせて、車車間通信や路車間通信等のテレマティクスサービスにより取得するようにしてもよい。

テレマティクスサービスを用いることにより、自車両では、データ容量が大きい地図データを有しておく必要がなく、メモリの容量の抑制することができる。また、テレマティクスサービスを用いることにより、更新された地図データを取得できるため、道路構造の変化、工事現場の有無等、実際の走行状況を正確に把握できる。更に、テレマティクスサービスを用いることにより、自車両以外の複数の他車両から集められたデータに基づいて作成された地図データを用いることができるため、正確な情報を把握できる。

ＧＰＳ受信機３は、複数の航法衛星から電波を受信して自車両の現在位置を取得し、取得した自車両の現在位置を処理回路６に出力する。なお、ＧＰＳ受信機３以外の他の全地球型測位システム（ＧＮＳＳ）受信機を有していてもよい。
車両センサ４は、自車両の現在位置及び走行状態を検出するセンサである。車両センサ４は、例えば車速センサ、加速度センサ及びジャイロセンサであってよいが、車両センサ４の種類及び個数はこれに限定されない。

車速センサは、自車両の車輪速に基づき車速を検出し、検出された車速を処理回路６に出力してよい。
加速度センサは、自車両の前後方向及び車幅方向等の加速度を検出し、検出された加速度を処理回路６にしてよい。
ジャイロセンサは、自車両の角速度を検出し、検出された角速度を処理回路６に出力してよい。

周囲センサ５は、自車両の周囲環境（周囲状況）を検出するセンサである。周囲センサ５は、例えばカメラ、レーダ及び通信機等であってよいが、周囲センサ５の種類や個数はこれに限定されない。
周囲センサ５として使用されるカメラは、例えばＣＣＤカメラ等であってよい。カメラは単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。
カメラは、自車両の周囲環境を撮像し、撮像画像から車両、歩行者又は自転車等の物体と自車両との相対位置、物体と自車両との距離、道路上の車線境界線（白線）や縁石等の道路構造等を自車両の周囲環境のデータとして検出し、検出された周囲環境のデータを処理回路６に出力する。

周囲センサ５として使用されるレーダは、例えばミリ波レーダや超音波レーダ、レーザレンジファインダ（ＬＲＦ）等であってよい。
レーダは、物体と自車両との相対位置、物体と自車両との距離、物体と自車両との相対速度等を自車両の周囲環境のデータとして検出し、検出された周囲環境のデータを処理回路６に出力する。

周囲センサ５として使用される通信機は、他車両との車車間通信、路側機との路車間通信、又は交通情報センタ等との通信等を行うことにより、自車両の周囲環境のデータを受信し、受信した周囲環境のデータを処理回路６に出力してよい。
本明細書においては、ＧＰＳ受信機３、車両センサ４、周囲センサ５のそれぞれを、自車両の周囲の実際（現実）の道路構造等を検出可能なセンサとして使用できる。

処理回路６は、自車両の走行支援に必要な処理の算術論理演算を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）等のコントローラである。
例えば処理回路６は、例えば、プロセッサ、記憶装置及び入出力Ｉ／Ｆを備えてもよい。プロセッサは、
算術論理演算装置（ＡＬＵ）、制御回路（制御装置）、各種レジスタ等を含む中央演算処理装置（ＣＰＵ）等や、これと等価なマイクロプロセッサであってよい。

処理回路６に内蔵又は外付けされる記憶装置は、半導体メモリやディスクメディア等であってよく、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶媒体を含んでいてもよい。
例えば、処理回路６のプロセッサは、記憶装置に予め記憶されたプログラムを実行することにより、以下に説明する走行支援装置１による情報処理を実行する。

例えば、処理回路６は、地図記憶部１０に記憶されている地図データに基づく案内情報をディスプレイ７や他のスピーカ等の情報提示装置から出力して、乗員に対して提示してよい。
また、例えば処理回路６は、自車両の走行支援を実施してよい。例えば走行支援は、乗員（例えば運転者）が関与せずに自動的に自車両が運転する完全自動運転であってもよく、駆動、制動、操舵の少なくとも一つを制御する運転支援であってもよい。
すなわち、本明細書において走行支援は、乗員が関与せずに自車両の駆動、制動及び操舵の全ての制御を実行する場合を含み、自車両の駆動、制動及び操舵の少なくとも１つの制御を実行する場合も含む。

走行支援を実施する際に、処理回路６は、地図記憶部１０に記憶されている地図データに基づいて自車両を走行させる走行経路を生成する。例えば、処理回路６は、地図データ上の自車両の位置を特定し、自車両の位置を基準にして、車線内に引かれるように走行経路を生成する。走行予定経路は、車線内の中央を通るように生成されてもよい。
処理回路６は、生成した走行経路を車両制御装置８へ出力する。

車両制御装置８は、自車両の走行制御を行う電子制御ユニットである。車両制御装置８は、プロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含む。プロセッサは、例えばＣＰＵや、これと等価なマイクロプロセッサであってよい。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを含んでよい。
なお、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路で車両制御装置８を実現してもよい。例えば、車両制御装置８はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）等を有していてもよい。

車両制御装置８は、処理回路６が生成した走行経路を自車両が走行するようにアクチュエータ９の制御量を算出する。車両制御装置８は、算出した制御量をアクチュエータ９へ送信する。
アクチュエータ９は、車両制御装置８からの制御信号に応じて自車両の走行を制御する。アクチュエータ９は、例えば駆動アクチュエータ、ブレーキアクチュエータ及びステアリングアクチュエータであってよい。

駆動アクチュエータは、例えば電子制御スロットルバルブであってよく、車両制御装置８からの制御信号に基づき自車両のアクセル開度を制御する。
ブレーキアクチュエータは、例えば油圧回路であってよく、車両制御装置８からの制御信号に基づき自車両のブレーキの制動動作を制御する。
ステアリングアクチュエータは、車両制御装置８からの制御信号に基づき自車両のステアリングを制御する。

走行経路を生成する際に、処理回路６は、地図記憶部１０に記憶されている地図データを参照するが、周囲センサ５からも精度が高い周囲環境の位置情報を取得できる。したがって、地図データだけでなく周囲センサ５からの周囲環境のデータを併用することが望ましい。
図２を参照する。地図データには、自車両３０が走行する車線３１の車線境界を示す車線境界線３２を形成する境界点３２ａ〜３２ｇの位置座標及び車線境界線３３を形成する境界点３３ａ〜３３ｇの位置座標が記憶されている。

また、周囲センサ５によって、実世界の車線境界線３２を形成する境界点４０ａ〜４０ｆ位置座標と、実世界の車線境界線３３を形成する境界点４１ａ〜４１ｆの位置座標とが検出されている。
なお、これら境界点３２ａ〜３２ｇ、３３ａ〜３３ｇ、４０ａ〜４０ｆ及び４１ａ〜４１ｆは、車線境界を示す道路区分線（例えば白線）、レーンマーカのほか、側溝、縁石、ガードレール、柱等の構造物であってもよい。
以下、周囲センサ５によって検出された実世界の車線境界線を形成する境界点４０ａ〜４０ｆ及び４１ａ〜４１ｆからなる点群を「第１境界点群」と表記することがある。一方で、地図データ上の車線境界線を形成する境界点３２ａ〜３２ｇ及び３３ａ〜３３ｇからなる点群を「第２境界点群」と表記することがある。

処理回路６は、第１境界点群と第２境界点群とを走行経路の生成に利用するために、第１境界点群の境界点のそれぞれを、第２境界点群のいずれかの境界点にマッチングする。
本明細書において「マッチング」とは、実世界の境界点を検出して得られた第１境界点群の境界点と、この境界点に対応する第２境界点群の境界点（すなわち地図データ上の境界点）との組合せを決定することを意味する。

図３を参照して第１境界点群と第２境界点群とのマッチングの一例を説明する。
まず、処理回路６は、第１境界点群の座標系を地図データと同じ座標系へ変換する。例えば、処理回路６は、ＧＰＳ受信機３によって測定した自車両の現在位置に基づいて、自車両位置を原点とするローカル座標系である第１境界点群の座標系を、地図データが準拠する地図座標系へ変換する。

次に処理回路６は、第１境界点群の境界点４０ａに対して半径εを有する探索円Ｒ１を設定し、探索円Ｒ１内で第２境界点群の境界点を探索する。
処理回路６は、第２境界点群の境界点のうち、探索円Ｒ１内に存在する境界点３２ａを第１境界点群の境界点４０ａに対応する第２境界点群の境界点と決定する。処理回路６は、これら境界点４０ａと境界点３２ａとの組み合わせを決定する。

さらに処理回路６は、地図データと同じ座標系へ変換された第１境界点群と、第２境界点群とを統合する。
本明細書において「統合する」とは、マッチングによって組み合わされた第１境界点群の境界点と第２境界点群の境界点とが対応付けられた状態で、第１境界点群のデータと第２境界点群のデータとを結合する処理を意味する。

例えば「統合する」は、マッチングによって組み合わされた第１境界点群の境界点と第２境界点群の境界点との間の位置誤差が最小になるように第２境界点群の位置座標を補正することを含んでよい。
図３は、マッチングされた第１境界点群の境界点４０ａと第２境界点群の境界点３２ａとの間の位置誤差「ｅ１」を示す。
いま、図２に示す第１境界点群の境界点４０ａ〜４０ｆと第２境界点群の境界点３２ａ〜３２ｆがそれぞれマッチングされ、第１境界点群の境界点４１ａ〜４１ｆと第２境界点群の境界点３３ａ〜３３ｆがそれぞれマッチングされた場合を想定する。

第１境界点群の境界点４０ａ〜４０ｆと第２境界点群の境界点３２ａ〜３２ｆとの間の位置誤差をそれぞれｅ１〜ｅ６と表記し、第１境界点群の境界点４１ａ〜４１ｆと第２境界点群の境界点３３ａ〜３３ｆとの間の位置誤差をそれぞれｅ７〜ｅ１２と表記する。
処理回路６は、以下に示す位置誤差の合計Ｅを算出する。
Ｅ＝Σ_ｉ＝１ ^１２ｅｉ

処理回路６は、境界点３２ａ〜３２ｆ及び境界点３３ａ〜３３ｆの位置座標を同じ方向及び同じ距離だけ移動させて位置誤差の合計Ｅが最小となるような移動量Ｍを算出することにより、第１境界点群の境界点４０ａ〜４０ｆと第２境界点群の境界点３２ａ〜３２ｆとを位置合わせする。
そして、処理回路６は、図４Ａに示すように地図記憶部１０に記憶されている地図データに含まれている第２境界点群の境界点３２ａ〜３２ｇ及び境界点３３ａ〜３３ｇの位置座標を、移動量Ｍだけ移動するように修正する。
処理回路６は、地図データに含まれている第２境界点群の全てを修正してもよく、自車両周囲の所定の範囲内の第２境界点群のみを修正してもよい。

また例えば「統合する」は、マッチングによって組み合わされた第１境界点群の境界点と第２境界点群の境界点との組合せを示す対応付け情報と、第１境界点群とを、地図データとして地図記憶部またはその他の記憶装置に記憶することを含んでもよい。
処理回路６は、マッチングによって組み合わされた第１境界点群の境界点と第２境界点群の境界点との間の相対位置関係、及び第１境界点群の境界点間の相対位置関係に基づいて、マッチングされなかった第１境界点群の境界点と第２境界点群との相対位置関係を決定し、マッチングされなかった第１境界点群の境界点の位置座標を地図データとして参照してよい。

例えば図４Ｂは、マッチングによって組み合わされた第１境界点群の境界点４０ａ〜４０ｆ、４１ａ及び４１ｆ並びに第２境界点群の境界点３２ａ〜３２ｆ、３３ａ及び３３ｆと、マッチングされなかった第１境界点群の境界点４１ｂ〜４１ｅを示す。
処理回路６は、第１境界点群の境界点４０ａ〜４０ｆ、４１ａ及び４１ｆと第２境界点群の境界点３２ａ〜３２ｆ、３３ａ及び３３ｆとの相対位置関係、及び第１境界点群の境界点間の相対位置関係に基づいて、第１境界点群の境界点４１ｂ〜４１ｅの地図データ上の位置座標を決定してよい。
処理回路６は、境界点４１ｂ〜４１ｅの位置座標に基づいて、車線境界線３３の位置を認識してよい。

図５Ａを参照する。第２境界点群の境界点どうしが互いに近接する場合がある。
例えば、自車両３０が走行する車線３１と、車線３１に隣接する車線３４とが、中央分離帯を挟んで並んでおり、車線境界線３２及び３３は車線３１の車線境界を示し、車線境界線３５及び３６は車線３４の車線境界を示している。
そして、第２境界点群の境界点３２ａ〜３２ｄが車線境界線３２を形成し、第２境界点群の境界点３３ａ〜３３ｄが車線境界線３３を形成し、第２境界点群の境界点３５ａ〜３５ｄが車線境界線３５を形成し、第２境界点群の境界点３６ａ〜３６ｄが車線境界線３６を形成している。

ここで、異なる車線３１及び３４の車線境界をそれぞれ示す車線境界線３３及び３５が互いに近接しているため、境界点３３ａと３５ａ、３３ｂと３５ｂ、３３ｃと３５ｃ、及び３３ｄと３５ｄとが、それぞれ車幅方向（或いは幅員方向）に近接している。
一方で、実世界の車線境界線は、必ずしも周囲センサ５で検出できるとは限らない。例えば、白線がかすれていたり、遮蔽物が存在したり、検出条件が悪い場合があるからである。

図５Ａの例では、車線境界線３２を形成する境界点４０ａ〜４０ｃと車線境界線３５を形成する境界点４２ａ〜４２ｄが検出されており、車線境界線３３及び３６を形成する境界点は検出されていない。
このような場合に、境界点３３ａ〜３３ｄと３５ａ〜３５ｄとが、それぞれ車幅方向に近接していると、本来は境界点３５ａ〜３５ｄにマッチングされるべき第１境界点群の境界点４２ａ〜４２ｄが、境界点３３ａ〜３３ｄにミスマッチングされることがありうる。

このように境界点がミスマッチングされると、例えばマッチングにより組み合わされた第１境界点群と第２境界点群との位置合わせにおいて、位置誤差の合計Ｅが小さくすることができず、補正後の第２境界点群の位置座標の精度を低下させる。
そこで処理回路６は、互いに近接している第２境界点群の境界点をマッチングの対象から除外する。言い換えると、第２境界点群の境界点のうち互いに近接している境界点以外の点群をマッチングの対象として選択する。

例えば処理回路６は、図５Ｂに示すように、互いに近接している境界点３３ａと３５ａ、３３ｂと３５ｂ、３３ｃと３５ｃ、及び３３ｄと３５ｄをマッチングの対象から除外する。言い換えると、処理回路６は境界点３３ａ〜３３ｄ及び３５ａ〜３５ｄ以外の境界点（例えば境界点３２ａ〜３２ｃ）をマッチング対象として選択する。

このとき、例えば処理回路６は、第１境界点群の境界点にマッチングさせる第２境界点群の境界点の探索対象から、境界点３３ａ〜３３ｄと３５ａ〜３５ｄを除外してよい。言い換えると、処理回路６は境界点３３ａ〜３３ｄ及び３５ａ〜３５ｄ以外の境界点３２ａ〜３２ｄ及び３６ａ〜３６ｄを探索対象として選択してよい。
以下、互いに近接している境界点をマッチング対象から除外することと、互いに近接している境界点以外の境界点をマッチング対象として選択することを、総称してマッチング対象から「除外する」と表記する。

第１境界点群や第２境界点群は、車線の進行方向（または車両の進行方向）に沿って密に検出又は設定されることがある。このような場合には、第１境界点群や第２境界点群の境界点が互いに進行方向に近接するが、このように進行方向に近接する境界点をマッチング対象から除外する必要はない。
したがって、マッチング対象から除外する境界点は、例えば車幅方向に互いに近接している境界点であってよい。マッチング対象から除外する境界点は、互いに近接し且つ異なる車線境界線を形成する境界点であってもよい。異なる車線境界線は、例えば図５Ｂに示すように、異なる車線３１及び３４の車線境界を示す車線境界線３３及び３５であってよい。

第１境界点群の境界点が互いに近接している場合もミスマッチングが発生しうる。
図６を参照する。車線３１及び３４を分離する白線３７が区間３８でかすれているため、本来の車線境界線３３及び３５の境界点４１ａ〜４１ｄ及び４２ａ〜４２ｄに加えて、偽の境界点４９ａ〜４９ｄが誤検出されている。
境界点４９ａと４１ａ、境界点４９ｂと４２ａ、境界点４９ｃと４１ｂ、境界点４９ｄと４２ｂがそれぞれ近接しているため、これらの境界点はミスマッチングの原因となり得る。このため処理回路６は、互いに近接している境界点４９ａと４１ａ、境界点４９ｂと４２ａ、境界点４９ｃと４１ｂ、境界点４９ｄと４２ｂをマッチング対象から除外してよい。

図１を参照する。処理回路６は、車線境界線認識部２１と、マッチング対象選択部２２と、マッチング部２３と、地図データ統合部２４と、走行経路演算部２５等の論理ブロックを機能的若しくは物理的なハードウェア資源として備える。
車線境界線認識部２１、マッチング対象選択部２２、マッチング部２３、地図データ統合部２４、及び走行経路演算部２５は、ＦＰＧＡ等のＰＬＤ等の物理的な論理回路であってもよく、汎用の半導体集積回路中にソフトウェアによる処理で等価的に設定される機能的な論理回路でもよい。

また、車線境界線認識部２１、マッチング対象選択部２２、マッチング部２３、地図データ統合部２４、及び走行経路演算部２５は、単一のハードウェアで実現されてもよく、それぞれ別個のハードウェアで実現されてもよい。
例えば、車線境界線認識部２１、マッチング対象選択部２２、マッチング部２３、地図データ統合部２４を、車載インフォテイメント（ＩＶＩ）システム等のカーナビゲーションシステムで実現してもよく、走行経路演算部２５及び車両制御装置８を、先進走行支援システム（ＡＤＡＳ）等の走行支援システムで実現してもよい。

車線境界線認識部２１は、周囲センサ５が検出した周囲環境のデータに基づいて第１境界点群を認識する。
マッチング対象選択部２２は、車線境界線認識部２１が認識した第１境界点群のうち、第２境界点群とのマッチングの対象とする境界点を選択する。また、地図記憶部１０に記憶されている地図データに含まれる第２境界点群のうち、第１境界点群とのマッチングの対象とする境界点を選択する。

このときマッチング対象選択部２２は、第１境界点群のうち互いに近接している境界点を第２境界点群とのマッチングの対象から除外する。またマッチング対象選択部２２は、第２境界点群のうち互いに近接している境界点を第１境界点群とのマッチングの対象から除外する。例えばマッチング対象選択部２２は、境界点間の距離が閾値Ｔｈ以下の場合にこれらの境界点をマッチングの対象から除外する。例えば閾値Ｔｈは、マッチングにおいて境界点を探索する探索円Ｒ１（図３参照）の半径εの２倍（２×ε）であってよい。

なお、マッチング対象選択部２２は、必ずしも、第１境界点群及び第２境界点群の両方においてマッチングの対象とする境界点を選択しなくてもよい。すなわち、マッチング対象選択部２２は、第１境界点群のうち互いに近接している境界点だけをマッチングの対象から除外してもよく、第２境界点群のうち互いに近接している境界点だけをマッチングの対象から除外してもよい。

図７を参照する。第１境界点群の１つの境界点４１ａの付近に、異なる車線境界線３３及び３５をそれぞれ形成する第２境界点群の複数の境界点３３ａ及び３５ａが存在している。例えば、境界点４１ａから半径ｒの範囲Ｒ２内に境界点３３ａ及び３５ａが存在している。このような場合にも、境界点３３ａ及び３５ａのどちらに境界点４１ａをマッチングするか判断することが難しく、ミスマッチングが発生する可能性がある。

このためマッチング対象選択部２２は、異なる車線境界線３３及び３５を形成する第２境界点群の複数の境界点３３ａ及び３５ａが、第１境界点群の境界点４１ａから距離閾値ｒ以下の範囲Ｒ２内に存在する場合に、境界点４１ａをマッチングの対象から除外する。距離閾値ｒは、例えばマッチングにおいて境界点を探索する探索円Ｒ１（図３参照）の半径εであってよい。

マッチング部２３は、マッチング対象選択部２２によりマッチングの対象に選択された第１境界点群と第２境界点群とをマッチングする。
地図データ統合部２４は、マッチング部２３によるマッチング結果に基づいて第１境界点群と第２境界点群とを統合する。
例えば地図データ統合部２４は、マッチングによって組み合わされた第１境界点群の境界点と第２境界点群の境界点との間の位置誤差が最小になるように第２境界点群の位置座標を補正することを含んでよい。また例えば地図データ統合部２４は、マッチングによって組み合わされた第１境界点群の境界点と第２境界点群の境界点との組合せを示す対応付け情報と、第１境界点群とを、地図データとして地図記憶部１０に記憶してよい。

マッチング対象選択部２２は、地図データ統合部２４によって第２境界点群の位置座標が補正された後に、異なる車線境界線３３及び３５を形成する第２境界点群の複数の境界点３３ａ及び３５ａが第１境界点群の境界点４１ａから距離閾値ｒ以下の範囲Ｒ２内に存在するか否かを判定してもよい。マッチング対象選択部２２は、このような複数の境界点３３ａ及び３５ａが境界点４１ａから距離閾値ｒ以下の範囲Ｒ２内に存在する場合に、この境界点４１ａをマッチングの対象から除外してよい。
このように位置が補正された第２境界点群を用いることにより、第１境界点群の位置座標と第２境界点群の位置座標をより正確に比較できる。この結果、ミスマッチングの原因となる第１境界点群の境界点をより正確に判定できる。

走行経路演算部２５は、第１境界点群と第２境界点群とが統合された地図データに基づいて、自車両を走行させる走行経路を生成する。走行経路演算部２５は、生成した走行経路を車両制御装置８へ出力する。

（動作）
次に、実施形態の走行支援装置１の動作を説明する。図８を参照する。
ステップＳ１において車線境界線認識部２１は、周囲センサ５が検出した周囲環境のデータに基づいて第１境界点群を検出する。
ステップＳ２においてマッチング対象選択部２２は、第１境界点群のうち互いに近接している境界点を第２境界点群とのマッチングの対象から除外する。

ステップＳ３においてマッチング対象選択部２２は、地図記憶部１０に記憶されている地図データから第２境界点群を読み出す。
ステップＳ４において第２境界点群のうち互いに近接している境界点を第１境界点群とのマッチングの対象から除外する。
ステップＳ５においてマッチング対象選択部２２は、第１境界点群の座標系を地図データと同じ座標系へ変換する。

ステップＳ６においてマッチング対象選択部２２は、第１境界点群の単一の境界点が、異なる車線境界線を形成する第２境界点群の複数の境界点に近接するか否かを判定する。
例えばマッチング対象選択部２２は、第１境界点群の境界点から距離閾値以下の範囲内に、異なる車線境界線を形成する第２境界点群の複数の境界点が存在するか否かを判定する。このような第２境界点群の複数の境界点が存在する場合、マッチング対象選択部２２は、この第１境界点群の境界点をマッチングの対象から除外する。

ステップＳ７においてマッチング部２３は、マッチングの対象に選択された第１境界点群と第２境界点群とをマッチングする。
ステップＳ８において地図データ統合部２４は、マッチング部２３によるマッチング結果に基づいて第１境界点群と第２境界点群とを統合する。地図データ統合部２４は、第１境界点群と第２境界点群とが統合された地図データを地図記憶部１０に記憶する。
ステップＳ９において走行経路演算部２５は、第１境界点群と第２境界点群とが統合された地図データに基づいて、自車両を走行させる走行経路を生成する。

ステップＳ１０において車両制御装置８は、走行経路演算部２５により生成された走行経路を車両が走行するようにアクチュエータ９を駆動して自車両の車両制御を実施する。
ステップＳ１１において処理回路６は、自車両のイグニッションスイッチ（ＩＧＮ）がオフになったか否かを判断する。イグニッションスイッチがオフになった場合（ステップＳ１１：Ｙ）に処理は終了する。イグニッションスイッチがオフでない場合（ステップＳ１１：Ｎ）に処理はステップＳ１へ戻る。

（実施形態の効果）
（１）車線境界線認識部２１は、自車両に搭載された周囲センサ５によって、車線境界線を形成する境界点を含む第１境界点群を検出する。マッチング対象選択部２２は、第１境界点群の座標系を地図データと同じ座標系へ変換する。マッチング対象選択部２２及びマッチング部２３は、地図データ上の車線境界線を形成する境界点を含む第２境界点群及び第１境界点群のいずれか一方の点群のうち互いに近接しない境界点からなる第１点群と、第１境界点群及び第２境界点群の他方の点群との間のマッチングを行う。

これによって、周囲センサ５によって検出した第１境界点群と地図データ上の第２境界点群との間でミスマッチングが発生しやすい境界点のデータをマッチングの対象から除外できる。これによって、第１境界点群と第２境界点群との間のミスマッチングを低減できる。
これにより、例えばマッチングにより組み合わされた第１境界点群と第２境界点群との位置合わせにおいて、位置誤差の合計Ｅが小さくすることができ、地図データの境界点の位置座標の精度を向上できる。

（２）マッチング対象選択部２２及びマッチング部２３は、第１境界点群及び第２境界点群の何れか一方の点群のうち互いに近接しない境界点からなる第１点群と、第１境界点群及び第２境界点群の他方の点群のうち互いに近接しない境界点からなる第２点群との間のマッチングを行う。
すなわちマッチング対象選択部２２及びマッチング部２３は、第１境界点群のうち互いに近接しない境界点からなる点群と、第２境界点群のうち互いに近接しない境界点からなる点群との間のマッチングを行う。

このように、第１境界点群と第２境界点群の両方において、互いに近接する境界点をマッチングの対象から除外することによって、第１境界点群と第２境界点群との間のミスマッチングの可能性を更に低減できる。

（３）マッチング対象選択部２２は、境界点間の距離が閾値Ｔｈ以下であるか否かに応じて、境界点が近接するか否かを判定する。
このように、境界点間の距離と閾値Ｔｈとの比較によって境界点が近接するか否かを判定することによって、近接する境界点を容易かつ正確に判定できる。

（４）閾値Ｔｈは、マッチング部２３によるマッチングにおいて境界点を探索する探索円Ｒ１の半径εの２倍（２×ε）と等しくてよい。
このように境界点が近接しているか否かの判定に用いる閾値Ｔｈを、マッチングにおける探索円Ｒ１の半径の２倍（２×ε）とすることにより、ミスマッチングが発生する可能性があるデータをマッチングの対象から確実に除外できる。

（５）第２境界点群の複数の境界点３３ａ及び３５ａが、第１境界点群の境界点４１ａから距離閾値ｒ以下の範囲Ｒ２内に存在する場合に、マッチング対象選択部２２は、第１境界点群に含まれる境界点４１ａをマッチングの対象から除外する。例えばマッチング対象選択部２２は、第１境界点群の単一の境界点４１ａから距離閾値ｒ以下の範囲Ｒ２内に、異なる車線境界線を形成する第２境界点群の複数の境界点３３ａ及び３５ａが存在する場合、第１境界点群に含まれる境界点４１ａをマッチング対象から除外する。
これにより、ミスマッチングされる可能性がある第１境界点群の境界点をマッチングの対象から除外できる。

（６）距離閾値ｒは、マッチングにおいて境界点を探索する探索円Ｒ１の半径εと等しくてよい。これによりミスマッチングが発生する可能性がある第１境界点群の境界点をマッチングの対象から確実に除外できる。

（７）地図データ統合部２４によって第２境界点群の位置座標が補正された後に、第１境界点群の境界点４１ａから距離閾値ｒ以下の範囲Ｒ２内に、異なる車線境界線３３及び３５を形成する第２境界点群の複数の境界点３３ａ及び３５ａが存在する場合に、マッチング対象選択部２２は、第１境界点群の境界点４１ａをマッチングの対象から除外してよい。
このように位置が補正された第２境界点群を用いることにより、第１境界点群の位置座標と第２境界点群の位置座標をより正確に比較できる。この結果、ミスマッチングの原因となる第１境界点群の境界点をより正確に判定できる。

（変形例）
（１）マッチング対象選択部２２は、地図データ上の第２境界点群の境界点間を補完して新たな境界点を生成し、生成した境界点を第２境界点群に追加することにより、第２境界点群の密度を増加させてもよい。
さらに、補完により第２境界点群に境界点を追加した後に、第１境界点群の境界点４１ａから距離閾値ｒ以下の範囲Ｒ２内に、異なる車線境界線３３及び３５を形成する第２境界点群の複数の境界点３３ａ及び３５ａが存在する場合に、マッチング対象選択部２２は、第１境界点群の境界点４１ａをマッチングの対象から除外してもよい。
このように新たな境界点を第２境界点群に追加することにより、第１境界点群と第２境界点群とのマッチングがより正確になる。

（２）境界点が近接しているか否かの判定に用いる閾値Ｔｈや距離閾値ｒを動的に変更してもよい。
例えば、閾値Ｔｈや距離閾値ｒは、前回に行った第１境界点群と第２境界点群との位置合わせにおける位置誤差ｅｉに応じて動的に変更してもよい。
例えば、第１境界点群と第２境界点群との位置合わせにおいて位置誤差の合計Ｅ＝Σ_ｉ＝１ ^１２ｅｉを最小にしたときの位置誤差の最大値をｅｍａｘ＝ｍａｘ_ｉ（ｅｉ）と表記する。この場合、第１境界点群の境界点と第２境界点群の境界点の間には、最大でｅｍａｘ程度の誤差があると予測される。

したがって、境界点間の距離が（２×ｅｍａｘ）以下の場合にはミスマッチングが発生する可能性がある。このため、閾値Ｔｈを（２×ｅｍａｘ）に設定してよい。
また、位置誤差の合計Ｅを最小にしたときの位置誤差ｅｉの平均値、中間値、最小値などに応じて閾値Ｔｈや距離閾値ｒを設定してもよく、位置誤差の合計Ｅに応じて閾値Ｔｈや距離閾値ｒを設定してもよい。

（３）第１境界点群の検出数が少ない場合には、マッチング対象とする第１境界点群及び第２境界点群の数を減らさない方が望ましい。このため、閾値Ｔｈや距離閾値ｒは、第１境界点群の検出数に応じて動的に変更してもよい。
例えば、車速が大きくなるほど第１境界点群の検出数が減少する。したがって、車速に応じて閾値Ｔｈや距離閾値ｒを動的に変更してもよい。例えば車速が大きくなるほど、より小さな閾値Ｔｈや距離閾値ｒを設定してよい。

また、カメラにより第１境界点群を検出する場合には、撮影条件に応じて閾値Ｔｈや距離閾値ｒを動的に変更してもよい。例えば、気象条件、撮影日時、車外環境、周囲の照度に応じて閾値Ｔｈや距離閾値ｒを動的に変更してもよい。

（４）同様の理由によりマッチング対象選択部２２は、第１境界点群の検出数、車速、撮影条件、気象条件、撮影日時、車外環境、周囲の照度に応じて、互いに近接している境界点をマッチング対象としてもよい。

ここに記載されている全ての例及び条件的な用語は、読者が、本発明と技術の進展のために発明者により与えられる概念とを理解する際の助けとなるように、教育的な目的を意図したものであり、具体的に記載されている上記の例及び条件、並びに本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する本明細書における例の構成に限定されることなく解釈されるべきものである。本発明の実施例は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であると解すべきである。

１…走行支援装置、２…記憶装置、３…地球測位システム受信機、４…車両センサ、５…周囲センサ、６…処理回路、７…ディスプレイ、８…車両制御装置、９…アクチュエータ、１０…地図記憶部、２１…車線境界線認識部、２２…マッチング対象選択部、２３…マッチング部、２４…地図データ統合部、２５…走行経路演算部

Claims

車両に搭載されたセンサによって、車線境界線を形成する境界点を含む第１境界点群を検出し、
前記第１境界点群の座標系を地図データと同じ座標系へ変換し、
前記地図データ上の車線境界線を形成する境界点を含む第２境界点群及び前記第１境界点群のいずれか一方の点群のうち互いに近接しない境界点からなる第１点群と、前記第１境界点群及び前記第２境界点群の他方の点群と、の間のマッチングを行う、
ことを特徴とする走行支援方法。
前記マッチングにおいて、前記第１境界点群及び前記第２境界点群の前記他方の点群のうち互いに近接しない境界点からなる第２点群と、前記第１点群と、の間のマッチングを行うことを特徴とする請求項１に記載の走行支援方法。
前記境界点間の距離が閾値以下であるか否かに応じて、前記境界点が近接するか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行支援方法。
前記閾値は、前記マッチングにおいて境界点を探索する探索円の半径の２倍と等しいことを特徴とする請求項３に記載の走行支援方法。
前記第２境界点群の複数の境界点が、前記第１境界点群の境界点から距離閾値以下の範囲内に存在する場合に、前記第１境界点群に含まれる前記境界点を前記マッチングの対象外とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の走行支援方法。
前記距離閾値は、前記マッチングにおいて境界点を探索する探索円の半径と等しいことを特徴とする請求項５に記載の走行支援方法。
前記第２境界点群は、前記マッチングの結果を用いて補正された前記地図データ上の境界点群であることを特徴とする請求項５又は６に記載の走行支援方法。
前記地図データ上の前記境界点間を補完して境界点を生成し、
生成した前記境界点を前記第２境界点群に追加する、
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の走行支援方法。
車両に搭載され車線境界線を形成する境界点を含む第１境界点群を検出するセンサと、
地図データを記憶する記憶装置と、
前記第１境界点群の座標系を前記地図データと同じ座標系へ変換し、前記地図データ上の車線境界線を形成する境界点を含む第２境界点群及び前記第１境界点群のいずれか一方の点群のうち互いに近接しない境界点からなる第１点群と、前記第１境界点群及び前記第２境界点群の他方の点群と、の間のマッチングを行うコントローラと、を備えることを特徴とする走行支援装置。