交叉口内的行驶轨道数据生成装置、交叉口内的行驶轨道数据生成程序以及存储介质的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请基于2017年12月22日申请的日本申请编号2017－246280号，并在此引用其记载内容。

本公开涉及交叉口内的行驶轨道数据生成装置、交叉口内的行驶轨道数据生成程序以及存储介质。

背景技术：

有使用专用的移动车辆高精度地计测道路的形状、位置，生成自动驾驶用的行驶轨道数据的方法。在该方法中，原则上需要高价的传感器或人所进行的膨大的作业，仅能够在高速公路、汽车专用道路等限定的范围内生成行驶轨道数据。因此，不能够生成一般道路等的行驶轨道数据，且不能够生成交叉口内的行驶轨道数据。根据这样的情况，期望建立生成交叉口内的行驶轨道数据的技术。

例如在专利文献1中公开了将表示车辆的gps(globalpositioningsystem：全球定位系统)位置的gps轨迹用作绝对轨迹来推测新道路，并推定该推测出的新道路与现有道路的连接来更新地图数据的方法。另外，例如在专利文献2中公开了通过圆弧(二次贝塞尔曲线)连接进入交叉口侧的进入侧车道和从交叉口退出侧的退出侧车道来生成交叉口内的行驶轨道数据的方法。

专利文献1：日本特开2017－97088号公报

专利文献2：日本特开2010－26875号公报

在专利文献1所公开的方法中，gps位置的分散性较大，利用上述的方法所生成的行驶轨道数据有精度差的问题。另外，在专利文献2所公开的方法中，由于实际的车辆的交叉口内的行驶轨道根据交叉口的形状而各种各样，所以存在利用上述的方法所生成的行驶轨道数据偏离实际的行驶轨道的可能性较高，而不实用的问题。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供能够适当地生成自动驾驶用的交叉口内的行驶轨道数据的交叉口内的行驶轨道数据生成装置、交叉口内的行驶轨道数据生成程序以及存储介质。

根据本公开的一个方式，行驶轨道数据生成部使用车辆实际在交叉口内行驶时的绝对轨迹对与该交叉口连接的车道网络数据并入车辆实际在交叉口内行驶时的推测轨迹来生成行驶轨道数据。

即，与仅使用车辆实际在交叉口内行驶时的绝对轨迹来生成交叉口内的行驶轨道数据的以往的方法不同，使用绝对轨迹对与该交叉口连接的车道网络数据并入车辆实际在交叉口内行驶时的推测轨迹来生成行驶轨道数据。通过使用绝对轨迹对车道网络数据并入推测轨迹，从而能够使交叉口内的行驶轨道数据和与该交叉口连接的车道网络数据的连接最优化。由此，能够适当地生成自动驾驶用的交叉口内的行驶轨道数据。

附图说明

关于本公开的上述目的以及其它的目的、特征、优点，通过参照附图并进行的下述的详细描述会变得更加明确。在该附图中：

图1是表示一个实施方式的整体结构的功能框图。

图2是行驶轨道数据生成部的功能框图。

图3是正确行驶轨道数据选择部的功能框图。

图4是表示行驶轨道数据生成处理的流程图。

图5是表示生成行驶轨道数据的方式的图。

图6是表示确定车道网络数据的方式的图。

图7是表示确定交叉口的中心坐标的方式的图。

图8是表示确定最接近坐标的方式的图。

图9是表示设定轨迹获取区间以及并入区间的方式的图。

图10是表示计算距离差的平均值的方式的图。

图11是表示使推测轨迹平行移动距离差的平均值的方式的图。

图12是表示计算垂直距离的方式的图。

图13是表示使推测轨迹平行移动垂直距离的方式的图。

图14是表示使推测轨迹旋转的方式的图。

图15是表示设定进入链路矢量的方式的图。

图16是表示使推测轨迹沿进入链路矢量的方向平行移动的方式的图。

图17是表示使推测轨迹沿进入链路矢量的方向平行移动的方式的图。

图18是表示正确行驶轨道数据选择处理的流程图。

图19是表示选择正确行驶轨道数据的方式的图。

图20是表示根据车速锁定行驶轨道数据的方式的图。

图21是表示确定进入侧车道网络数据的端点的方式的图。

图22是表示到计算区间为止计算距离差的方式的图。

图23是表示计算距离差的合计值的方式的图。

图24是表示计算多个距离差的合计值的方式的图。

图25是表示提取距离差的合计值满足第一规定条件的行驶轨道数据作为选择候补的方式的图。

图26是表示根据曲率锁定行驶轨道数据的方式的图。

图27是表示计算进入侧距离差与退出侧距离差的合计值的方式的图。

图28是表示选择合计值满足规定条件的行驶轨道数据作为正确行驶轨道数据的方式的图。

图29是表示删除重叠部分的方式的图。

图30是表示判定错开或交叉的方式的图。

图31是表示附加与车辆的停止位置有关的信息的方式的图。

图32是表示附加与车辆的能够行驶宽度有关的信息的方式的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对一个实施方式进行说明。如图1所示，交叉口内的行驶轨道数据生成装置1是生成自动驾驶用的交叉口内的行驶轨道数据的装置，具备行驶轨道数据生成部2和正确行驶轨道数据选择部3。行驶轨道数据生成部2将从车辆侧获取的绝对轨迹以及推测轨迹、和储存在车道网络数据储存部4中的车道网络数据作为输入，生成交叉口内的行驶轨道数据。绝对轨迹例如是表示gps位置的gps轨迹，推测轨迹例如是由陀螺仪传感器的传感器值表示的轨迹。另外，车道网络数据是交叉口外的行驶轨道数据。而且，行驶轨道数据生成部2将其生成的行驶轨道数据作为输出，并将交叉口内的行驶轨道数据储存至行驶轨道数据储存部5。正确行驶轨道数据选择部3将行驶轨道数据储存部5中所储存的交叉口内的多个行驶轨道数据作为输入，并从该多个行驶轨道数据中选择正确行驶轨道数据。而且，正确行驶轨道数据选择部3将其选择的正确行驶轨道数据作为输出，并将正确行驶轨道数据储存至正确行驶轨道数据储存部6。

如图2所示，行驶轨道数据生成部2具备车道网络数据确定部7、中心坐标确定部8、最接近坐标确定部9、区间设定部10、平均值计算部11、第一平行移动部12、垂直距离计算部13、第二平行移动部14、推测轨迹旋转部15、进入链路矢量设定部16以及第三平行移动部17。如图3所示，正确行驶轨道数据选择部3具备第一锁定部18、端点确定部19、距离差计算部20、第一合计值计算部21、选择候补提取部22、第二锁定部23、第二合计值计算部24、选择部25、重叠部分删除部26以及错开交叉判定部27。这些功能块由具有cpu(centralprocessingunit：中央处理器)、rom(readonlymemory：只读存储器)、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)以及i/o(input/output：输入输出)的微型计算机构成。微型计算机通过执行储存于非过渡性实体存储介质的计算机程序，来执行与计算机程序对应的处理，控制行驶轨道数据生成装置1的整体动作。微型计算机执行的计算机程序包含行驶轨道数据生成程序。

首先，对行驶轨道数据生成部2的各功能块进行说明。车道网络数据确定部7读入储存于车道网络数据储存部4的车道网络数据，并根据该读入的车道网络数据确定进入交叉口侧的进入侧车道网络数据和从交叉口退出侧的退出侧车道网络数据。

中心坐标确定部8将由车道网络数据确定部7确定出的进入侧车道网络数据的延长线与退出侧车道网络数据的延长线的交点确定为交叉口的中心坐标。最接近坐标确定部9从车辆侧获取绝对轨迹，并从构成该获取到的绝对轨迹的多个坐标中将最接近由中心坐标确定部8确定出的交叉口的中心坐标的坐标确定为最接近坐标。

区间设定部10在作为绝对轨迹的进入侧的进入侧绝对轨迹以及作为退出侧的退出侧绝对轨迹的各个中，以由最接近坐标确定部9确定出的最接近坐标为基准，设定轨迹获取区间以及并入区间。平均值计算部11从车辆侧获取推测轨迹，计算由区间设定部10设定的进入侧绝对轨迹的并入区间与推测轨迹中的与该进入侧绝对轨迹的并入区间对应的进入侧推测轨迹之间的距离差的平均值。

第一平行移动部12使推测轨迹平行移动由平均值计算部11计算出的距离差的平均值。垂直距离计算部13以进入侧推测轨迹的并入区间的中间点为旋转基准点，计算从该旋转基准点到进入侧车道网络数据的垂直距离。第二平行移动部14使推测轨迹平行移动由垂直距离计算部13计算出的垂直距离。

推测轨迹旋转部15使推测轨迹旋转，以使进入侧推测轨迹的并入区间与进入侧车道网络数据之间的距离差最小。进入链路矢量设定部16将从进入侧推测轨迹的并入区间的起点至终点设定为进入链路矢量。第三平行移动部17使推测轨迹沿由进入链路矢量设定部16设定的进入链路矢量的方向平行移动，以使退出侧推测轨迹与退出侧车道网络数据之间的距离差最小。

接下来，对正确行驶轨道数据选择部3的各功能块进行说明。第一锁定部18根据车速锁定多个行驶轨道数据。端点确定部19确定进入侧车道网络数据的端点。距离差计算部20从多个行驶轨道数据中将一个行驶轨道数据设为评价对象，并且选择剩余的全部行驶轨道数据作为比较对象，计算从由端点确定部19确定出的端点到计算区间为止每个规定间隔的评价对象的行驶轨道数据与比较对象的行驶轨道数据之间的距离差。

第一合计值计算部21计算从端点起按照每个规定间隔计算出的多个距离差的合计值。选择候补提取部22从多个行驶轨道数据中提取由第一合计值计算部21计算出的距离差的合计值满足第一规定条件的行驶轨道数据作为选择候补。第二锁定部23根据该行驶轨道数据的曲率锁定多个行驶轨道数据。第二合计值计算部24计算作为选择候补而被提取出的行驶轨道数据中的、进入交叉口侧的进入侧行驶轨道数据与进入侧车道网络数据之间的进入侧距离差和从交叉口退出侧的退出侧行驶轨道数据与退出侧车道网络数据之间的退出侧距离差的合计值。

选择部25从作为选择候补而被提取出的多个行驶轨道数据中选择由第二合计值计算部24计算出的进入侧距离差和退出侧距离差的合计值满足第二规定条件的行驶轨道数据，作为正确行驶轨道数据。重叠部分删除部26在由选择部25选择出的正确行驶轨道数据中删除与进入侧车道网络数据以及退出侧车道网络数据重叠的部分。错开交叉判定部27判定正确行驶轨道数据与其它正确行驶轨道数据的错开或交叉。

接下来，参照图4～图30，对上述结构的作用进行说明。

行驶轨道数据生成装置1执行行驶轨道数据生成程序，执行行驶轨道数据生成处理和正确行驶轨道数据选择处理。以下，依次对各个处理进行说明。

(1)行驶轨道数据生成处理

在行驶轨道数据生成装置1中，若行驶轨道数据生成处理的开始事件成立，则行驶轨道数据生成部2执行图4所示的行驶轨道数据生成处理。如图5所示，行驶轨道数据生成部2将从车辆侧获取的绝对轨迹以及推测轨迹、和储存于车道网络数据储存部4的车道网络数据作为输入，生成交叉口内的行驶轨道数据，并输出其生成的行驶轨道数据。以下，对行驶轨道数据生成部2的各功能块执行的处理进行说明。

首先，车道网络数据确定部7读入储存于车道网络数据储存部4的车道网络数据，根据该读入的车道网络数据，如图6所示那样，从进入交叉口侧的多个进入侧车道网络数据和从交叉口退出侧的多个退出侧车道网络数据中分别确定作为生成行驶轨道数据的对象的进入侧车道网络数据和退出侧车道网络数据(s1，相当于车道网络数据确定步骤)。

接下来，如图7所示，中心坐标确定部8将由车道网络数据确定部7确定出的进入侧车道网络数据的延长线与退出侧车道网络数据的延长线的交点确定为交叉口的中心坐标(s2，相当于中心坐标确定步骤)。

接下来，如图8所示，最接近坐标确定部9从车辆侧获取绝对轨迹，并从构成该获取到的绝对轨迹的多个坐标中将最接近交叉口的中心坐标的坐标确定为最接近坐标(s3，相当于最接近坐标确定步骤)。即，最接近坐标确定部9从构成gps轨迹的gps坐标“n1”～“n7”中将最接近交叉口的中心坐标的gps坐标“n4”确定为最接近坐标。

接下来，如图9所示，区间设定部10在作为绝对轨迹的进入侧的进入侧绝对轨迹以及作为退出侧的退出侧绝对轨迹的各个中设定轨迹获取区间以及并入区间(s4，相当于区间设定步骤)。即，区间设定部10在进入侧绝对轨迹中以最接近坐标为基准设定轨迹获取区间“a1”以及并入区间“b1”，在退出侧绝对轨迹中以最接近坐标为基准设定轨迹获取区间“a2”以及并入区间“b2”。进入侧的轨迹获取区间“a1”和退出侧的轨迹获取区间“a2”例如是“50米”，进入侧的并入区间“b1”和退出侧的并入区间“b2”例如是“30米”。另外，进入侧的轨迹获取区间“a1”和退出侧的轨迹获取区间“a2”可以是相同的值，也可以是不同的值。另外，进入侧的并入区间“b1”和退出侧的并入区间“b2”也是可以是相同的值，也可以是不同的值。

接下来，如图10所示，平均值计算部11从车辆侧获取推测轨迹，计算由区间设定部10设定的进入侧绝对轨迹的并入区间与推测轨迹中的与该进入侧绝对轨迹的并入区间对应的进入侧推测轨迹之间的距离差的平均值(s5，相当于平均值计算步骤)。即，平均值计算部11确定与进入侧绝对轨迹的并入区间“b1”对应的进入侧推测轨迹，计算进入侧绝对轨迹的并入区间“b1”与进入侧推测轨迹之间的距离差“d1”～“dn(n为自然数)”的平均值。

接下来，如图11所示，第一平行移动部12使推测轨迹平行移动由平均值计算部11计算出的距离差的平均值(s6，相当于第一平行移动步骤)。即，第一平行移动部12使推测轨迹平行移动距离差“d1”～“dn”的平均值“da”。

接下来，如图12所示，垂直距离计算部13以进入侧推测轨迹的并入区间的中间点为旋转基准点，计算从该旋转基准点到进入侧车道网络数据的垂直距离(s7，相当于垂直距离计算步骤)。即，垂直距离计算部13计算从旋转基准点到进入侧车道网络数据的垂直距离“e”。

接下来，如图13所示，第二平行移动部14使推测轨迹平行移动由垂直距离计算部13计算出的垂直距离(s8，相当于第二平行移动步骤)。即，第二平行移动部14使推测轨迹平行移动垂直距离“e”。

接下来，如图14所示，推测轨迹旋转部15使推测轨迹旋转，以使进入侧推测轨迹的并入区间与进入侧车道网络数据之间的距离差最小(s9，相当于推测轨迹旋转步骤)。即，推测轨迹旋转部15使推测轨迹旋转，以使进入侧推测轨迹的并入区间“b1”与进入侧车道网络数据之间的距离差“f1”～“fn”最小。

接下来，如图15所示，进入链路矢量设定部16将从进入侧推测轨迹的并入区间的起点至终点设定为进入链路矢量(s10，相当于进入链路矢量设定步骤)。即，进入链路矢量设定部16将从进入侧推测轨迹的并入区间“b1”的起点至终点设定为进入链路矢量“g”。

然后，如图16所示，第三平行移动部17使推测轨迹沿进入链路矢量的方向平行移动，以使退出侧推测轨迹与退出侧车道网络数据之间的距离差最小(s11，相当于第三平行移动步骤)。即，如图17所示，第三平行移动部17使推测轨迹沿进入链路矢量的方向平行移动，以使退出侧推测轨迹与退出侧车道网络数据之间的距离差“h1”～“hn”最小。

行驶轨道数据生成部2通过执行以上说明的一系列的处理，从而使用从车辆侧获取的绝对轨迹以及推测轨迹、和储存于车道网络数据储存部4的车道网络数据来生成交叉口内的行驶轨道数据，并将其生成的行驶轨道数据储存至行驶轨道数据储存部5。

(2)正确行驶轨道数据选择处理

在行驶轨道数据生成装置1中，若正确行驶轨道数据选择处理的开始事件成立，则正确行驶轨道数据选择部3执行图18所示的正确行驶轨道数据选择处理。如图19所示，正确行驶轨道数据选择部3输入储存于行驶轨道数据储存部5的多个行驶轨道数据，从该多个行驶轨道数据中选择正确行驶轨道数据，并输出其选择的正确行驶轨道数据。以下，对正确行驶轨道数据选择部3的各功能块执行的处理进行说明。

首先，如图20所示，第一锁定部18根据车速锁定多个行驶轨道数据(s21，相当于第一锁定步骤)。即，第一锁定部18从多个行驶轨道数据中将以车速极快的车辆为对象所生成的行驶轨道数据、以车速极慢的车辆为对象所生成的行驶轨道数据作为例外而排除，锁定多个行驶轨道数据。

接下来，如图21所示，端点确定部19确定进入侧车道网络数据的端点(s22，相当于端点确定步骤)。

接下来，如图22所示，距离差计算部20从多个行驶轨道数据中将一个行驶轨道数据设为评价对象，并且选择剩余的全部行驶轨道数据作为比较对象，并计算从由端点确定部19确定的端点到计算区间为止每个规定间隔的评价对象的行驶轨道数据与比较对象的行驶轨道数据之间的距离差(s23，相当于距离差计算步骤)。规定间隔例如是“1米”。

接下来，第一合计值计算部21计算从端点起按照每个规定间隔计算出的多个距离差的合计值(s24，相当于第一合计值计算步骤)。第一合计值计算部21变更评价对象，如图23以及图24所示，对全部的多个行驶轨道数据，计算距离差的合计值。

接下来，如图25所示，选择候补提取部22从多个行驶轨道数据中提取由第一合计值计算部21计算出的距离差的合计值满足第一规定条件的行驶轨道数据，作为选择候补(s25，相当于选择候补提取步骤)。第一规定条件例如是距离差的合计值是较小的距离差的合计值中的前10％的条件等。

接下来，如图26所示，第二锁定部23根据该行驶轨道数据的曲率锁定作为选择候补而由选择候补提取部22提取出的多个行驶轨道数据(s26，相当于第二锁定步骤)。即，第二锁定部23从多个行驶轨道数据中将曲率部分地超过阈值的行驶轨道数据作为例外而排除，锁定作为选择候补而被提取出的多个行驶轨道数据。

接下来，如图27所示，第二合计值计算部24计算由第二锁定部23锁定的行驶轨道数据中的进入交叉口侧的进入侧行驶轨道数据与进入侧车道网络数据之间的进入侧距离差、和从交叉口退出侧的退出侧行驶轨道数据与退出侧车道网络数据之间的退出侧距离差的合计值(s27：相当于第二合计值计算步骤)。

接下来，如图28所示，选择部25从作为选择候补而被提取出的多个行驶轨道数据中选择进入侧距离差与退出侧距离差的合计值满足第二规定条件的行驶轨道数据，作为正确行驶轨道数据(s28，相当于选择步骤)。第二规定条件例如是进入侧距离差与退出侧距离差的合计值最小的条件。

接下来，如图29所示，重叠部分删除部26在由选择部25选择的正确行驶轨道数据中删除与进入侧车道网络数据以及退出侧车道网络数据重叠的部分(s29，相当于重叠部分删除步骤)。即，重叠部分删除部26对正确行驶轨道数据与进入侧车道网络数据的连接位置进行平滑化，对正确行驶轨道数据与进入侧车道网络数据的连接位置进行平滑化。

然后，错开交叉判定部27判定正确行驶轨道数据与其它正确行驶轨道数据的错开或交叉(s29，相当于重叠部分删除步骤)。即，错开交叉判定部27通过判定正确行驶轨道数据与其它正确行驶轨道数据的错开或交叉，来判定车辆碰撞的可能性。

正确行驶轨道数据选择部3通过执行以上说明的一系列的处理，从而从储存于行驶轨道数据储存部5的多个行驶轨道数据中选择正确行驶轨道数据，并将其选择的正确行驶轨道数据储存至正确行驶轨道数据储存部6。

如以上说明那样，根据本实施方式，能够获得如下所示的效果。

在行驶轨道数据生成装置1中，使用绝对轨迹对与该交叉口连接的车道网络数据并入车辆实际在交叉口内行驶时的推测轨迹，来生成行驶轨道数据。通过使用绝对轨迹对车道网络数据并入车辆实际在交叉口内行驶时的推测轨迹，从而能够使交叉口内的行驶轨道数据和与该交叉口连接的车道网络数据的连接最优化。由此，能够适当地生成自动驾驶用的交叉口内的行驶轨道数据。

另外，在行驶轨道数据生成装置1中，从多个行驶轨道数据中选择正确的行驶轨道数据，作为正确行驶轨道数据。即，若生成多个行驶轨道数据，则该生成的全部行驶轨道数据不一定适当，可能存在生成不适当的行驶轨道数据的可能性，但通过从多个行驶轨道数据中选择正确行驶轨道数据，从而能够选择适当的行驶轨道数据。

本公开根据实施例进行了描述，但应理解为并不限于该实施例、结构。本公开也包含各种变形例、均等范围内的变形。另外，也将各种组合、方式、进一步在其中包含仅一个要素、其以上或者其以下的其他的组合、方式纳入本公开的范畴、思想范围。

也可以在任何的定时进行在第一锁定部18中根据车速锁定多个行驶轨道数据的处理、在第二锁定部23中根据该行驶轨道数据的曲率锁定多个行驶轨道数据的处理。即，也可以在紧接进行了根据车速锁定多个行驶轨道数据的处理之后，进行根据该行驶轨道数据的曲率锁定多个行驶轨道数据的处理。另外，也可以省略这些处理。

在正确行驶轨道数据选择部3中，在选择正确行驶轨道数据时，也可以对该正确行驶轨道数据附加附加信息。即，也可以如图31所示，正确行驶轨道数据选择部3使用进行根据车速锁定多个行驶轨道数据的处理时的成为判定基准的车速，根据该车速确定交叉口内的车辆的停止位置，并将与该确定出的车辆的停止位置有关的信息附加至正确行驶轨道数据。

另外，也可以如图32所示，正确行驶轨道数据选择部3从多个行驶轨道数据中将通过交叉口内的最内侧的行驶轨道数据与通过最外侧的行驶轨道数据的范围确定为车辆的能够行驶宽度，并将与该确定出的车辆的能够行驶宽度有关的信息附加至正确行驶轨道数据。另外，正确行驶轨道数据选择部3也可以使通过最内侧的行驶轨道数据与通过最外侧的行驶轨道数据的范围具有裕度，将比该范围窄的范围确定为车辆的能够行驶宽度。另外，正确行驶轨道数据选择部3也可以根据通过最内侧的行驶轨道数据仅确定内侧的能够行驶范围，将与该确定出的内侧的能够行驶范围有关的信息附加至正确行驶轨道数据，也可以根据通过最外侧的行驶轨道数据仅确定外侧的能够行驶范围，并将与该确定出的外侧的能够行驶范围有关的信息附加至正确行驶轨道数据。