(57)【要約】      （修正有）【課題】移動体に取り付けられた計測装置の移動体への取り付け姿勢を好適に推定可能な姿勢推定装置を提供する。【解決手段】車載機１は、区画線を車両に取り付けられたライダ２により計測した計測点群を取得し、当該計測点群に基づき、車両の走行方向に沿った区画線の中心線を算出する。そして、車載機１は、ライダ２が基準とするヨー方向基準角に対する区画線の中心線の方向に基づき、ライダ２の車両への取り付け姿勢を推定する。【選択図】図１
2020032986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって前記走行路面に沿って形成された地物を、前記移動体に取り付けられた計測装置により計測した計測点群を取得する取得手段と、
前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の線を算出する算出手段と、
前記計測装置が基準とする方向に対する前記線の方向に基づき、前記計測装置の前記移動体への取り付け姿勢を推定する推定手段と、
を有する姿勢推定装置。
【請求項２】
前記取得手段は、前記地物に関する地物情報に基づき前記地物の位置を認識することで、当該位置において前記計測装置が計測した計測点群を前記地物の計測点群として取得する請求項１に記載の姿勢推定装置。
【請求項３】
前記推定手段は、前記線と前記計測装置におけるヨー方向の基準線とのなす角に基づき、前記計測装置のヨー方向の姿勢を推定する請求項１または２に記載の姿勢推定装置。
【請求項４】
前記推定手段は、異なる前記計測点群に基づき前記算出手段が算出した複数の前記線と前記基準線とのなす角を平均化することで、前記計測装置のヨー方向の姿勢を推定する請求項３に記載の姿勢推定装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の複数の点を算出し、当該複数の点から前記線を算出し、
前記推定手段は、異なる前記計測点群に基づき前記算出手段が算出した複数の前記線と前記基準線とのなす角を、当該線の各々の算出に用いた前記点の数に基づき平均化することで、前記計測装置のヨー方向の姿勢を推定する請求項３に記載の姿勢推定装置。
【請求項６】
前記地物は、前記走行路に設けられた区画線又は縁石である請求項１〜５のいずれか一項に記載の姿勢推定装置。
【請求項７】
前記計測装置は、光を走査する光走査装置である請求項１〜６のいずれか一項に記載の姿勢推定装置。
【請求項８】
前記基準とする方向は、前記取り付け姿勢のずれが生じていない場合に前記計測装置の座標系において前記移動体の走行方向とみなされる方向であり、前記取り付け姿勢のずれが生じた場合に、当該ずれに応じて前記移動体の走行方向と異なる方向を示す請求項１〜７のいずれか一項に記載の姿勢推定装置。
【請求項９】
姿勢推定装置が実行する制御方法であって、
被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって前記走行路面に沿って形成された地物を、前記移動体に取り付けられた計測装置により計測した計測点群を取得する取得工程と、
前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の線を算出する算出工程と、
前記計測装置が基準とする方向に対する前記線の方向に基づき、前記計測装置の前記移動体への取り付け姿勢を推定する推定工程と、
を有する制御方法。
【請求項１０】
コンピュータが実行するプログラムであって、
被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって前記走行路面に沿って形成された地物を、前記移動体に取り付けられた計測装置により計測した計測点群を取得する取得手段と、
前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の線を算出する算出手段と、
前記計測装置が基準とする方向に対する前記線の方向に基づき、前記計測装置の前記移動体への取り付け姿勢を推定する推定手段
として前記コンピュータを機能させるプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置の姿勢を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーダやカメラなどの計測装置の計測データに基づいて、自車位置推定などを行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、計測センサの出力と、予め地図上に登録された地物の位置情報とを照合させることで自己位置を推定する技術が開示されている。また、特許文献２には、カルマンフィルタを用いた自車位置推定技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５７７４２号公報
【特許文献２】特開２０１７−７２４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
計測装置から得られるデータは、計測装置を基準とした座標系の値であり、車両に対する計測装置の姿勢等に依存したデータとなっているため、車両を基準とした座標系の値に変換する必要がある。従って、計測装置の姿勢にずれが生じた場合には、そのずれを的確に検知して計測装置のデータに反映させたり、計測装置の姿勢を修正したりする必要がある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、移動体に取り付けられた計測装置の移動体への取り付け姿勢を好適に推定可能な姿勢推定装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項に記載の発明は、姿勢推定装置であって、被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって前記走行路面に沿って形成された地物を、前記移動体に取り付けられた計測装置により計測した計測点群を取得する取得手段と、前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の線を算出する算出手段と、前記計測装置が基準とする方向に対する前記線の方向に基づき、前記計測装置の前記移動体への取り付け姿勢を推定する推定手段と、を有する。
【０００７】
また、請求項に記載の発明は、姿勢推定装置が実行する制御方法であって、被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって前記走行路面に沿って形成された地物を、前記移動体に取り付けられた計測装置により計測した計測点群を取得する取得工程と、前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の線を算出する算出工程と、前記計測装置が基準とする方向に対する前記線の方向に基づき、前記計測装置の前記移動体への取り付け姿勢を推定する推定工程と、を有する。
【０００８】
また、請求項に記載の発明は、コンピュータが実行するプログラムであって、被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって前記走行路面に沿って形成された地物を、前記移動体に取り付けられた計測装置により計測した計測点群を取得する取得手段と、前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の線を算出する算出手段と、前記計測装置が基準とする方向に対する前記線の方向に基づき、前記計測装置の前記移動体への取り付け姿勢を推定する推定手段として前記コンピュータを機能させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両システムの概略構成図である。
【図２】車載機の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】２次元座標により表された車両座標系とライダ座標系との関係を示す図である。
【図４】３次元座標により表された車両座標系とライダ座標系との関係を示す図である。
【図５】ライダのロール角を推定する際の検出対象地物となる道路標識付近に車両が走行する場合の車両周辺の俯瞰図を示す。
【図６】道路標識の被計測面を正面視した場合の道路標識と対象計測点群との位置関係を示す。
【図７】ライダ座標系における対象計測点群及び抽出された外縁点群を示す。
【図８】外縁点群が形成する四角形の各辺の近似直線を示す。
【図９】ロール角推定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】ライダのピッチ角を推定する際の検出対象地物となる道路標識付近に車両が走行する場合の車両周辺の俯瞰図を示す。
【図１１】ピッチ角推定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】ライダのヨー角を推定する際の検出対象地物となる区画線に沿って車両が走行する場合の車両周辺の俯瞰図を示す。
【図１３】検出ウィンドウにおける中心点を丸印により示した図である。
【図１４】検出ウィンドウごとに算出した区画線の中心線とヨー方向基準角とがなす角度を示す。
【図１５】ヨー角推定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】ロール角、ピッチ角及びヨー角の推定値に基づく処理の具体例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、姿勢推定装置は、被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって前記走行路面に沿って形成された地物を、前記移動体に取り付けられた計測装置により計測した計測点群を取得する取得手段と、前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の線を算出する算出手段と、前記計測装置が基準とする方向に対する前記線の方向に基づき、前記計測装置の前記移動体への取り付け姿勢を推定する推定手段と、を有する。姿勢推定装置は、この態様により、被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって走行路面に沿って形成された地物を基準として、計測装置の移動体への取り付け姿勢を好適に推定することができる。
【００１１】
上記姿勢推定装置の一態様では、前記取得手段は、前記地物に関する地物情報に基づき前記地物の位置を認識することで、当該位置において前記計測装置が計測した計測点群を前記地物の計測点群として取得する。姿勢推定装置は、この態様により、移動体の走行路に沿った鉛直面又は走行路の幅方向に沿った鉛直面を有する地物の位置を把握して当該地物の計測点群を好適に取得することができる。
【００１２】
上記姿勢推定装置の他の一態様では、前記推定手段は、前記線と前記計測装置におけるヨー方向の基準線とのなす角に基づき、前記計測装置のヨー方向の姿勢を推定する。姿勢推定装置は、この態様により、計測装置のヨー方向の姿勢を好適に推定することができる。
【００１３】
上記姿勢推定装置の他の一態様では、前記推定手段は、異なる前記計測点群に基づき前記算出手段が算出した複数の前記線と前記基準線とのなす角を平均化することで、前記計測装置のヨー方向の姿勢を推定する。姿勢推定装置は、この態様により、計測装置のヨー方向の姿勢をより的確に推定することができる。
【００１４】
上記姿勢推定装置の他の一態様では、前記算出手段は、前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の複数の点を算出し、当該複数の点から前記線を算出し、前記推定手段は、異なる前記計測点群に基づき前記算出手段が算出した複数の前記線と前記基準線とのなす角を、当該線の各々の算出に用いた前記点の数に基づき平均化することで、前記計測装置のヨー方向の姿勢を推定する。この態様では、姿勢推定装置は、算出した線の各々の精度を好適に考慮した重み付けにより、計測装置のヨー方向の姿勢をより的確に推定することができる。
【００１５】
好適な例では、前記地物は、前記走行路に設けられた区画線又は縁石であるとよい。また、他の好適な例では、前記計測装置は、光を走査する光走査装置であるとよい。
【００１６】
上記姿勢推定装置の他の一態様では、前記基準とする方向は、前記取り付け姿勢のずれが生じていない場合に前記計測装置の座標系において前記移動体の走行方向とみなされる方向であり、前記取り付け姿勢のずれが生じた場合に、当該ずれに応じて前記移動体の走行方向と異なる方向を示す。姿勢推定装置は、この態様により、算出した被計測面上の線に対する基準とする方向のずれに基づき、計測装置の移動体への取り付け姿勢を好適に推定することができる。
【００１７】
本発明の他の好適な実施形態によれば、姿勢推定装置が実行する制御方法であって、被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって前記走行路面に沿って形成された地物を、前記移動体に取り付けられた計測装置により計測した計測点群を取得する取得工程と、前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の線を算出する算出工程と、前記計測装置が基準とする方向に対する前記線の方向に基づき、前記計測装置の前記移動体への取り付け姿勢を推定する推定工程と、を有する。姿勢推定装置は、この制御方法を実行することで、計測装置の移動体への取り付け姿勢を好適に推定することができる。
【００１８】
本発明の他の好適な実施形態によれば、コンピュータが実行するプログラムであって、被計測面が移動体が走行する走行路面と平行であって前記走行路面に沿って形成された地物を、前記移動体に取り付けられた計測装置により計測した計測点群を取得する取得手段と、前記計測点群に基づき、前記移動体の走行方向に沿った前記被計測面上の線を算出する算出手段と、前記計測装置が基準とする方向に対する前記線の方向に基づき、前記計測装置の前記移動体への取り付け姿勢を推定する推定手段として前記コンピュータを機能させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、計測装置の移動体への取り付け姿勢を好適に推定することができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。
【実施例】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な各実施例について説明する。
【００２０】
［概略構成］
図１は、本実施例に係る車両システムの概略構成図である。図１に示す車両システムは、車両の運転支援に関する制御を行う車載機１と、ライダ（Ｌｉｄａｒ：Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ、または、Ｌａｓｅｒ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）２、ジャイロセンサ３、加速度センサ４、及びＧＰＳ受信機５などのセンサ群とを有する。
【００２１】
車載機１は、ライダ２、ジャイロセンサ３、加速度センサ４、及びＧＰＳ受信機５などのセンサ群と電気的に接続し、これらの出力データを取得する。また、道路データ及び道路付近に設けられた地物に関する地物情報などを記憶した地図データベース（ＤＢ：ＤａｔａＢａｓｅ）１０を記憶している。そして、車載機１は、上述の出力データ及び地図ＤＢ１０に基づき、車両の位置の推定を行い、位置推定結果に基づいた自動運転制御などの車両の運転支援に関する制御などを行う。また、車載機１は、ライダ２の出力などに基づいて、ライダ２の姿勢の推定を行う。そして、車載機１は、この推定結果に基づいて、ライダ２が出力する点群データの各計測値を補正する処理などを行う。車載機１は、本発明における「姿勢推定装置」の一例である。
【００２２】
ライダ２は、水平方向および垂直方向の所定の角度範囲に対してパルスレーザを出射することで、外界に存在する物体までの距離を離散的に測定し、当該物体の位置を示す３次元の点群情報を生成する。この場合、ライダ２は、照射方向を変えながらレーザ光を照射する照射部と、照射したレーザ光の反射光（散乱光）を受光する受光部と、受光部が出力する受光信号に基づくスキャンデータを出力する出力部とを有する。スキャンデータは、受光部が受光したレーザ光に対応する照射方向と、上述の受光信号に基づき特定される当該レーザ光のその照射方向での物体までの距離とに基づき生成され、車載機１へ供給される。ライダ２は、本発明における「計測装置」の一例である。
【００２３】
図２は、車載機１の機能的構成を示すブロック図である。車載機１は、主に、インターフェース１１と、記憶部１２と、入力部１４と、制御部１５と、情報出力部１６と、を有する。これらの各要素は、バスラインを介して相互に接続されている。
【００２４】
インターフェース１１は、ライダ２、ジャイロセンサ３、加速度センサ４、及びＧＰＳ受信機５などのセンサから出力データを取得し、制御部１５へ供給する。また、インターフェース１１は、制御部１５が生成した車両の走行制御に関する信号を車両の電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）へ供給する。
【００２５】
記憶部１２は、制御部１５が実行するプログラムや、制御部１５が所定の処理を実行するのに必要な情報を記憶する。本実施例では、記憶部１２は、地図ＤＢ１０と、ライダ設置情報ＩＬとを有する。地図ＤＢ１０は、例えば、道路データ、施設データ、及び、道路周辺の地物データなどを含むデータベースである。道路データには、経路探索用の車線ネットワークデータ、道路形状データ、交通法規データなどが含まれる。地物データは、道路標識等の看板や停止線等の道路標示、白線等の道路区画線や道路沿いの構造物等の情報（例えば位置情報及び種別情報）を含む。また、地物データは、自車位置推定に用いるための地物の高精度な点群情報などを含んでもよい。その他、地図ＤＢには、位置推定に必要な種々のデータが記憶されてもよい。
【００２６】
ライダ設置情報ＩＬは、ある基準時（例えばライダ２のアライメント調整直後などの姿勢ずれが生じていない時）におけるライダ２の車両に対する相対的な姿勢及び位置に関する情報である。本実施例では、ライダ２等の姿勢を、ロール角、ピッチ角、ヨー角（即ちオイラー角）により表すものとする。ライダ設置情報ＩＬは、後述するライダ２の姿勢の推定処理が実行された場合に、推定結果に基づき更新されてもよい。
【００２７】
入力部１４は、ユーザが操作するためのボタン、タッチパネル、リモートコントローラ、音声入力装置等であり、経路探索のための目的地を指定する入力、自動運転のオン及びオフを指定する入力などを受け付ける。情報出力部１６は、例えば、制御部１５の制御に基づき出力を行うディスプレイやスピーカ等である。
【００２８】
制御部１５は、プログラムを実行するＣＰＵなどを含み、車載機１の全体を制御する。制御部１５は、インターフェース１１から供給される各センサの出力信号及び地図ＤＢ１０に基づき、自車位置の推定を行い、自車位置の推定結果に基づいて自動運転制御を含む車両の運転支援に関する制御などを行う。このとき、制御部１５は、ライダ２の出力データを用いる場合には、ライダ２が出力する計測データを、ライダ設置情報ＩＬに記録されたライダ２の設置情報に含まれる姿勢及び位置を基準として、ライダ２を基準とした座標系から車両を基準とした座標系（以下「基準座標系」）に変換する。さらに、本実施例では、制御部１５は、車両に対するライダ２の現在（即ち処理基準時）の姿勢を推定することで、ライダ設置情報ＩＬに記録された姿勢に対する変化量を算出し、当該変化量に基づきライダ２が出力する計測データを補正する。これにより、制御部１５は、ライダ２の姿勢にずれが生じた場合であっても、当該ずれの影響を受けないようにライダ２が出力する計測データを補正する。制御部１５は、本発明におけるプログラムを実行する「コンピュータ」の一例である。
【００２９】
［座標系の変換］
ライダ２により取得される３次元点群データの各計測点が示す３次元座標は、ライダ２の位置及び姿勢を基準とした座標系（「ライダ座標系」とも呼ぶ。）で表されており、車両の位置及び姿勢を基準とした座標系（「車両座標系」とも呼ぶ。）に変換する必要がある。ここでは、ライダ座標系と車両座標系との変換について説明する。
【００３０】
図３は、２次元座標により表された車両座標系とライダ座標系との関係を示す図である。ここでは、車両座標系は、車両の中心を原点とし、車両の進行方向に沿った座標軸「ｘｂ」と車両の側面方向に沿った座標軸「ｙｂ」を有する。また、ライダ座標系は、ライダ２の正面方向（矢印Ａ２参照）に沿った座標軸「ｘＬ」とライダ２の側面方向に沿った座標軸「ｙＬ」を有する。
【００３１】
ここで、車両座標系に対するライダ２のヨー角を「Ｌψ」、ライダ２の位置を［Ｌｘ、Ｌｙ］Ｔとした場合、車両座標系から見た時刻「ｋ」の計測点［ｘｂ（ｋ）、ｙｂ（ｋ）］Ｔは、回転行列「Ｃψ」を用いた以下の式（１）によりライダ座標系の座標［ｘＬ（ｋ）、ｙＬ（ｋ）］Ｔへ変換される。
【００３２】
【数１】
2020032986.tif 000003
一方、ライダ座標系から車両座標系への変換は、回転行列の逆行列（転置行列）を用いればよい。よって、ライダ座標系で取得した時刻ｋの計測点［ｘＬ（ｋ）、ｙＬ（ｋ）］Ｔは、以下の式（２）により車両座標系の座標［ｘｂ（ｋ）、ｙｂ（ｋ）］Ｔに変換することが可能である。
【００３３】
【数２】
2020032986.tif 000004
図４は、３次元座標により表された車両座標系とライダ座標系との関係を示す図である。ここでは、座標軸ｘｂ、ｙｂに垂直な座標軸を「ｚｂ」、座標軸ｘＬ、ｙＬに垂直な座標軸を「ｚＬ」とする。
【００３４】
車両座標系に対するライダ２のロール角を「Ｌφ」、ピッチ角を「Ｌθ」、ヨー角を「Ｌψ」とし、ライダ２の座標軸ｘｂにおける位置が「Ｌｘ」、座標軸ｙｂにおける位置が「Ｌｙ」、座標軸ｚｂにおける位置が「Ｌｚ」とした場合、車両座標系から見た時刻「ｋ」の計測点［ｘｂ（ｋ）、ｙｂ（ｋ）、ｚｂ（ｋ）］Ｔは、ロール、ピッチ、ヨーに対応する各回転行列「Ｃφ」、「Ｃθ」、「Ｃψ」により表される方向余弦行列「Ｃ」を用いた以下の式（３）により、ライダ座標系の座標［ｘＬ（ｋ）、ｙＬ（ｋ）、ｚＬ（ｋ）］Ｔへ変換される。
【００３５】
【数３】
2020032986.tif 000005
一方、ライダ座標系から車両座標系への変換は、方向余弦行列の逆行列（転置行列）を用いればよい。よって、ライダ座標系で取得した時刻ｋの計測点［ｘＬ（ｋ）、ｙＬ（ｋ）、ｚＬ（ｋ）］Ｔは、以下の式（４）により車両座標系の座標［ｘｂ（ｋ）、ｙｂ（ｋ）、ｚｂ（ｋ）］Ｔに変換することが可能である。
【００３６】
【数４】
2020032986.tif 000006
以下では、ライダ座標系から車両座標系へ変換するための式（４）に用いられるロール角Ｌφ、ピッチ角Ｌθ、ヨー角Ｌψの各推定方法について順に説明する。
【００３７】
［ロール角の推定］
まず、ライダ２のロール角Ｌφの推定方法について説明する。車載機１は、走行路の進行方向に対して垂直面（即ち走行路に対して正面）を有する方形（矩形）状の道路標識を、ライダ２により検出すべき対象となる地物（「検出対象地物Ｆｔａｇ」とも呼ぶ。）とみなし、当該道路標識の傾きをライダ２が計測する計測点群に基づき算出することで、ライダ２のロール角Ｌφを推定する。
【００３８】
図５は、ライダ２のロール角を推定する際の検出対象地物Ｆｔａｇとなる道路標識２２付近に車両が走行する場合の車両周辺の俯瞰図を示す。図５において、破線円２０は、ライダ２により地物を検出可能な範囲（「ライダ検出範囲」とも呼ぶ。）を示し、破線枠２１は、検出対象地物Ｆｔａｇである道路標識２２を検出するための検出ウィンドウを示す。
【００３９】
この場合、車載機１は、地図ＤＢ１０を参照することで、走行路の進行方向に対して垂直面を有する方形状の道路標識２２がライダ検出範囲内に存在することを認識し、当該道路標識２２に関する地物データに基づき破線枠２１に示す検出ウィンドウを設定する。この場合、車載機１は、例えば、検出対象地物Ｆｔａｇとなる道路標識の種別情報などを予め記憶しておき、当該種別情報が示す種別の道路標識がライダ検出範囲内に存在するか否かを地図ＤＢ１０の地物データを参照して判定する。なお、地図ＤＢ１０の地物データに地物の大きさ又は／及び形状の情報が含まれている場合には、車載機１は、検出対象地物Ｆｔａｇとなる道路標識２２の大きさ又は／及び形状の情報に基づき検出ウィンドウの大きさ又は／及び形状を決定してもよい。そして、車載機１は、ライダ２が計測する計測点群のうち、設定した検出ウィンドウ内に存在する計測点群（「対象計測点群Ｐｔａｇ」とも呼ぶ。）を、道路標識２２の計測点群として抽出する。
【００４０】
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、道路標識２２の被計測面を正面視した場合の対象計測点群Ｐｔａｇとライダ２によるレーザ光の走査線２３（即ち、レーザ光の被照射点を時系列に結ぶ線）との位置関係を示す。なお、説明を容易にするため，ライダ２の初期姿勢角Ｌφ，Ｌθ，ＬΨが０度である場合を例にとっている。ここで、図６（Ａ）は、ライダ２にロール方向のずれが生じていない場合の対象計測点群Ｐｔａｇとライダ２の走査線２３との関係を示し、図６（Ｂ）、（Ｃ）は、ロール方向のずれΔＬφが生じている場合の対象計測点群Ｐｔａｇとライダ２の走査線２３との関係を示す。ここで、図６（Ｂ）は、車両座標系のｙｂ−ｚｂ平面内における対象計測点群Ｐｔａｇとライダ２の走査線２３との関係を示し、図６（Ｃ）は、基準座標系のｙｂ‘−ｚｂ‘平面内における対象計測点群Ｐｔａｇとライダ２の走査線２３との関係を示す。なお、ここでは、説明便宜上、ライダ２の姿勢ずれが生じていないときには、道路標識２２の長手方向はｙｂ軸と平行であるものとし、車両は平坦な道路上に存在しているものとする。
【００４１】
図６（Ａ）に示すように、ライダ２のロール角にずれが生じていない場合には、ライダ２は、道路標識２２の横方向（即ち水平方向又は長手方向）と平行にスキャンを行う。そして、この場合、対象計測点群Ｐｔａｇの縦方向における点群の数は、横方向における位置に関わらず同じ数（図６（Ａ）では６個）となる。
【００４２】
一方、ライダ２のロール角にずれが生じている場合には、道路標識２２に対して走査線が斜めに傾いている。ここで、道路標識２２の長手方向は車両に対して傾いておらず、ライダ２の走査線が車両に対して傾いているため、車両座標系で観察した場合には、図６（Ｂ）に示すように、ｙｂ軸と道路標識２２の長手方向とが平行となり、ライダ２の走査線がｙｂ軸に対して傾く。一方、基準座標系で観察した場合には、図６（Ｃ）に示すように、ｙｂ‘軸とライダ２の走査線とが平行となり、道路標識２２の長手方向がｙｂ‘軸に対して傾く。
【００４３】
次に、対象計測点群Ｐｔａｇの抽出後の処理について説明する。まず、車載機１は、対象計測点群Ｐｔａｇの各計測点に対する受光強度を所定の閾値により判定することで、所定の閾値以下となる受光強度に対応する計測点を対象計測点群Ｐｔａｇから除外する。そして、車載機１は、受光強度に基づく除外処理後の対象計測点群Ｐｔａｇから、外縁を構成する点群（「外縁点群Ｐｏｕｔ」とも呼ぶ。）を抽出する。例えば、車載機１は、上下左右の少なくとも一方向において、隣接する計測点が存在しない対象計測点群Ｐｔａｇの計測点を、外縁点群Ｐｏｕｔとして抽出する。
【００４４】
図７（Ａ）は、ライダ座標系における対象計測点群Ｐｔａｇを示し、図７（Ｂ）は、所定の閾値以下となる受光強度に対応する計測点を除外した後の対象計測点群Ｐｔａｇを示す。また、図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）に示す対象計測点群Ｐｔａｇから抽出した外縁点群Ｐｏｕｔを示す。図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、図７（Ａ）に示す計測点のうち、レーザ光の一部のみが反射したことにより一部が欠けている計測点については、受光強度が所定の閾値以下となり、対象計測点群Ｐｔａｇから除外されている。また、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、上下左右の少なくとも一方向において隣接する計測点が存在しない計測点が外縁点群Ｐｏｕｔとして抽出されている。
【００４５】
次に、車載機１は、外縁点群Ｐｏｕｔから道路標識２２の長手方向の傾きを算出する。ここで、外縁点群Ｐｏｕｔは四角形を形成することから、この四角形のそれぞれの辺ごとに外縁点群Ｐｏｕｔを分類し、辺ごとに分類した外縁点群Ｐｏｕｔから、最小二乗法などの回帰分析手法により各辺の近似直線の傾きを算出する。
【００４６】
図８（Ａ）は、四角形の上辺を形成する外縁点群Ｐｏｕｔを抽出し，最小２乗法で直線を引いた図を示す。図８（Ｂ）は、四角形の底辺を形成する外縁点群Ｐｏｕｔを抽出し，最小２乗法で直線を引いた図を示す。図８（Ｃ）は、四角形の左辺を形成する外縁点群Ｐｏｕｔを抽出し，最小２乗法で直線を引いた図を示す。図８（Ｄ）は、四角形の右辺を形成する外縁点群Ｐｏｕｔを抽出し，最小２乗法で直線を引いた図を示す。
【００４７】
この場合、車載機１は、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示される各直線を算出し、各直線のｙｂ‘軸に対する傾き「φ１」〜「φ４」を算出する。そして、車載機１は、以下の式（５）に示すように、これらの傾き「φ１」〜「φ４」の平均を、道路標識２２の傾き「φ」として算出する。
【００４８】
【数５】
2020032986.tif 000007
ここで、四角形の左辺及び右辺は、上辺及び底辺に対して約９０°ずれているため、式（５）では、四角形の左辺及び右辺を構成する外縁点群Ｐｏｕｔから求めた直線の傾きφ３及びφ４に対して「π／２」だけ補正している。
【００４９】
なお、好適には、車載機１は、傾きφを求める場合、四角形の各辺を構成する外縁点群Ｐｏｕｔの数に基づき、各傾きφ１〜φ４に重み付けをしてもよい。この場合、四角形の上辺を形成する外縁点群Ｐｏｕｔの数を「ｎ１」、四角形の底辺を形成する外縁点群Ｐｏｕｔの数を「ｎ２」、四角形の左辺を形成する外縁点群Ｐｏｕｔの数を「ｎ３」、四角形の右辺を形成する外縁点群Ｐｏｕｔの数を「ｎ４」とすると、車載機１は、以下の式（６）に基づき重み付け平均を行うことで、傾きφを算出する。
【００５０】
【数６】
2020032986.tif 000008
他の好適な例では、車載機１は、傾きφを求める場合、ライダ２の水平方向の対象計測点群Ｐｔａｇの間隔「ＩＨ」と垂直方向の対象計測点群Ｐｔａｇの間隔「ＩＶ」とに基づいて、各傾きφ１〜φ４に重み付けをしてもよい。ここで、水平間隔ＩＨ及び垂直間隔ＩＶは、それぞれ図７（Ｂ）に示される間隔となる。この場合、車載機１は、垂直間隔ＩＶが長いほど、四角形の上辺及び底辺の傾きφ１及びφ２の精度が低くなり、水平間隔ＩＨが長いほど、四角形の左辺及び右辺の傾きφ３及びφ４の精度が低くなるとみなし、以下の式（７）に示すように、水平間隔ＩＨ及び垂直間隔ＩＶの逆数を用いて重み付け平均を行うことで、傾きφを算出する。
【００５１】
【数７】
2020032986.tif 000009
また、車載機１は、四角形の各辺を構成する点群の数ｎ１〜ｎ４及び垂直間隔ＩＶ及び水平間隔ＩＨの両方を加味した重み付け平均により傾きφを算出してもよい。この場合、車載機１は、以下の式（８）に基づき重み付け平均を行うことで、傾きφを算出する。
【００５２】
【数８】
2020032986.tif 000010
また、車載機１は、ジャイロセンサ３及び加速度センサ４の出力に基づき車体のロール角「φ０」を算出し、式（５）〜（８）のいずれかにより算出した傾きφとの差分をとることで、ライダ２のロール角Ｌφを算出する。この場合、車載機１は、以下の式（９）に基づきライダ２のロール角Ｌφを算出する。
【００５３】
【数９】
2020032986.tif 000011
これにより、車載機１は、車両の傾きの影響を排除したライダ２のロール角Ｌφを好適に算出することができる。
【００５４】
好適には、検出対象地物Ｆｔａｇである道路標識２２が水平方向に対して傾いている可能性や計測誤差等を勘案し、車載機１は、上記のライダ２のロール角Ｌφの算出を、検出対象地物Ｆｔａｇとなる多くの道路標識に対して実施し、それらを平均化するとよい。これにより、車載機１は、確からしいライダ２のロール方向の傾きＬφを好適に算出することができる。
【００５５】
また、車体のロール角φ０は平均すると０°と見なせるため，上述の平均化の時間を長くすることにより、車体のロール角度φ０を取得する必要がなくなる。例えば、十分大きいＮ個分の傾きφを取得した場合、車載機１は、ライダ２のロール角Ｌφを、以下の式（１０）により定めてもよい。
【００５６】
【数１０】
2020032986.tif 000012
上述のＮは、車体ロール角φ０の平均が略０°とみなすことができるサンプル数であり、例えば実験等に基づき予め定められる。
【００５７】
図９は、ロール角推定処理の手順を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、車載機１は、地図ＤＢ１０を参照し、車両周辺の検出対象地物Ｆｔａｇに対して検出ウィンドウを設定する（ステップＳ１０１）。この場合、車載機１は、検出対象地物Ｆｔａｇとして、走行路の進行方向に対して垂直面を有する方形状の道路標識を選定し、現在位置から所定距離以内に存在する上述の道路標識を地図ＤＢ１０から特定する。そして、車載機１は、特定した道路標識に関する位置情報等を地図ＤＢ１０から取得することで、検出ウィンドウを設定する。
【００５９】
次に、車載機１は、ステップＳ１０１で設定した検出ウィンドウ内のライダ２の計測点群を、検出対象地物Ｆｔａｇの点群（即ち対象計測点群Ｐｔａｇ）として取得する（ステップＳ１０２）。そして、車載機１は、ステップＳ１０２で取得した対象計測点群Ｐｔａｇから、これらの点群の外縁を形成する外縁点群Ｐｏｕｔを抽出する（ステップＳ１０３）。
【００６０】
そして、車載機１は、ステップＳ１０３で抽出した外縁点群Ｐｏｕｔの横方向の傾きφを算出する（ステップＳ１０４）。この場合、車載機１は、図８（Ａ）〜（Ｄ）において説明したように、外縁点群Ｐｏｕｔが形成する四角形の各辺に該当する点群から各辺に対応する直線の傾きφ１〜φ４を求め、式（５）〜（８）のいずれかの式を採用して傾きφを算出する。
【００６１】
その後、車載機１は、傾きφの平均化処理又は／及び車体のロール角φ０との差分処理により、ライダ２のロール角Ｌφを算出する（ステップＳ１０５）。上述の平均化処理では、車載機１は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理を複数の検出対象地物Ｆｔａｇに対して実行することで複数の傾きφを取得し、取得した複数の傾きφの平均値を、傾きＬφとして算出する。
【００６２】
［ピッチ角の推定］
次に、ライダ２のピッチ角Ｌθの推定方法について説明する。車載機１は、走行路の幅方向に対して垂直面（即ち走行路に対して横向きの面）を有する方形状の道路標識を検出対象地物Ｆｔａｇとみなし、当該道路標識の傾きをライダ２が出力する計測点群にもとづき算出することで、ライダ２のピッチ角を推定する。
【００６３】
図１０は、ライダ２のピッチ角を推定する際の検出対象地物Ｆｔａｇとなる道路標識２４付近に車両が走行する場合の車両周辺の俯瞰図を示す。図１０において、破線円２０は、ライダ２により地物を検出可能なライダ検出範囲を示し、破線枠２１は、検出対象地物Ｆｔａｇである道路標識２４に対して設定した検出ウィンドウを示す。
【００６４】
この場合、車載機１は、地図ＤＢ１０を参照することで、走行路の幅方向に対して垂直面を有する方形状の道路標識２４が破線円２０に示されるライダ検出範囲内に存在することを認識し、当該道路標識２４に関する位置情報等に基づき破線枠２１に示す検出ウィンドウを設定する。この場合、車載機１は、例えば、検出対象地物Ｆｔａｇとなる道路標識の種別情報などを予め記憶しておき、当該種別情報が示す種別の道路標識がライダ検出範囲内に存在するか否かを地図ＤＢ１０の地物データを参照して判定する。そして、車載機１は、ライダ２が出力する計測点群のうち、設定した検出ウィンドウ内に存在する計測点群を、対象計測点群Ｐｔａｇとして抽出する。
【００６５】
次に、車載機１は、抽出した対象計測点群Ｐｔａｇに対して、ロール角の推定方法と同様の処理を実行することで、ライダ２のピッチ角を推定する。
【００６６】
具体的には、まず、車載機１は、対象計測点群Ｐｔａｇの各計測点に対する受光強度を所定の閾値により判定することで、所定の閾値以下となる受光強度に対応する計測点を対象計測点群Ｐｔａｇから除外する。そして、車載機１は、受光強度に基づく除外処理後の対象計測点群Ｐｔａｇから、外縁を構成する外縁点群Ｐｏｕｔを抽出する。次に、車載機１は、外縁点群Ｐｏｕｔが構成する四角形の各辺の近似直線の傾き「θ１」〜「θ４」を最小二乗法などの回帰分析手法により算出する。そして、車載機１は、傾きθ１〜θ４に基づく平均化処理を行うことで、道路標識２２の傾き「θ」を算出する。なお、車載機１は、式（６）〜（８）と同様、四角形の各辺を構成する点群の数ｎ１〜ｎ４と、垂直間隔ＩＶ及び水平間隔ＩＨとの少なくとも一方を加味した重み付け平均により傾きθを算出してもよい。
【００６７】
また、車載機１は、ジャイロセンサ３及び加速度センサ４の出力に基づき車体のピッチ角「θ０」を算出し、傾きθとの差分をとることで、ライダ２のピッチ角Ｌθを算出する。この場合、車載機１は、以下の式（１１）に基づきライダ２のピッチ方向の傾きＬθを算出する。
【００６８】
【数１１】
2020032986.tif 000013
これにより、車載機１は、車両の傾きの影響を排除したライダ２のピッチ角Ｌθを好適に算出することができる。また、好適には、検出対象地物Ｆｔａｇである道路標識２４が水平方向に対して傾いている可能性や計測誤差等を勘案し、車載機１は、上記のライダ２のピッチ角Ｌθの算出を、検出対象地物Ｆｔａｇとなる多くの道路標識に対して実施し、それらを平均化するとよい。これにより、車載機１は、確からしいライダ２のピッチ角Ｌθを好適に算出することができる。ここで、車体のピッチ角θ０は平均すると０°と見なせるため，上述の平均化の時間を長くすることにより、車体のピッチ角度θ０を取得する必要がなくなる。例えば、Ｎ個分の傾きθを取得した場合、ライダ２のピッチ角Ｌθは、以下の式（１２）により表される。
【００６９】
【数１２】
2020032986.tif 000014
【００７０】
図１１は、ピッチ角推定処理の手順を示すフローチャートである。
【００７１】
まず、車載機１は、地図ＤＢ１０を参照し、車両周辺の検出対象地物Ｆｔａｇに対して検出ウィンドウを設定する（ステップＳ２０１）。この場合、車載機１は、検出対象地物Ｆｔａｇとして、走行路の幅方向に対して垂直面を有する方形状の道路標識を選定し、現在位置から所定距離以内に存在する上述の道路標識を地図ＤＢ１０から特定する。そして、車載機１は、特定した道路標識に関する位置情報等を地図ＤＢ１０から取得することで、検出ウィンドウを設定する。
【００７２】
次に、車載機１は、ステップＳ２０１で設定した検出ウィンドウ内のライダ２の計測点群を、検出対象地物Ｆｔａｇの点群（即ち対象計測点群Ｐｔａｇ）として取得する（ステップＳ２０２）。そして、車載機１は、ステップＳ２０２で取得した検出対象地物Ｆｔａｇの点群から、これらの点群の外縁を形成する外縁点群Ｐｏｕｔを抽出する（ステップＳ２０３）。
【００７３】
そして、車載機１は、ステップＳ２０３で抽出した外縁点群Ｐｏｕｔの長手方向の傾きθを算出する（ステップＳ２０４）。その後、車載機１は、傾きθの平均化処理又は／及び車体のピッチ角θ０との差分処理により、ライダ２のピッチ方向の傾きＬθを算出する（ステップＳ２０５）。上述の平均化処理では、車載機１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理を複数の対象計測点群Ｐｔａｇに対して実行することで複数の傾きθを算出し、これらの平均値を傾きＬθとして算出する。
【００７４】
［ヨー角の推定］
次に、ライダ２のヨー角Ｌψの推定方法について説明する。車載機１は、白線などの区画線を検出対象地物Ｆｔａｇとみなし、区画線の中心線の方向をライダ２が計測する計測点群に基づき算出することで、ライダ２のヨー角Ｌψを推定する。
【００７５】
図１２は、ライダ２のヨー角を推定する際の検出対象地物Ｆｔａｇとなる区画線に沿って車両が走行する場合の車両周辺の俯瞰図を示す。この例では、車両の左側に連続する区画線である連続線３０が存在し、車両の右側に断続的に存在する区画線である破線３１が存在している。また、矢印２５は、ライダ２にヨー方向のずれが生じていない場合のヨー方向の基準方向を示し，ライダ２の座標軸「ｘＬ」をライダ２のヨー角ＬΨだけ回転させた向きであり、車両の進行方向に沿った座標軸「ｘｂ」と一致する。すなわち、ライダ２のヨー角ＬΨは、ずれが生じていなければ、車両の走行方向であるとみなすヨー角（「ヨー方向基準角」とも呼ぶ。）を示す。一方、矢印２６は、ライダ２にヨー方向のずれがΔＬΨ生じた場合のヨー方向基準角を示しており、ヨー方向基準角を修正しないと、車両の走行方向と一致しなくなる。ヨー方向基準角は、例えば予め記憶部１２等に記憶されている。
【００７６】
この場合、例えば、地図ＤＢ１０内には、連続線３０の離散的な座標位置及び破線３１の離散的な座標位置を示す区画線情報が含まれている。そして、車載機１は、この区画線情報を参照し、車両の左前方、左後方、右前方、右後方の各方向において、車両から所定距離（例えば５ｍ）離れた位置から最も近い座標位置を抽出し、抽出した座標位置を中心として矩形領域を、破線枠２１Ａ〜２１Ｄに示される検出ウィンドウとして設定する。
【００７７】
次に、車載機１は、ライダ２が計測する計測点群から、検出ウィンドウ内において、路面上かつ、所定の閾値以上の反射強度なる点群を、対象計測点群Ｐｔａｇとして抽出する。そして、車載機１は、走査線ごとの対象計測点群Ｐｔａｇの中心点を求め、検出ウィンドウごとにこれらの中心点を通る直線（矢印２７Ａ〜２７Ｄ参照）を、区画線の中心線として算出する。
【００７８】
図１３（Ａ）は、破線枠２１Ａの検出ウィンドウにおける中心点を丸印により示した図であり、図１３（Ｂ）は、破線枠２１Ｂの検出ウィンドウにおける中心点を丸印により示した図である。また、図１３（Ａ）、（Ｂ）では、ライダ２によるレーザ光の走査線２８が明示されている。なお、区画線に入射するライダ２のレーザ光は下斜め方向に射出されているため、走査線は、車両に近づくほど間隔が短くなっている。
【００７９】
図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、車載機１は、各走査線２８に対して中心点を算出する。中心点は、計測点が示す座標位置を走査線２８ごとに平均した位置であってもよく、各走査線２８上の左端及び右端の計測点の中間点であってもよく、各走査線２８上の中間に存在する計測点であってもよい。そして、車載機１は、算出した中心点から、最小二乗法などの回帰分析手法により区画線の中心線（矢印２７Ａ、２７Ｂ参照）を検出ウィンドウごとに算出する。
【００８０】
そして、車載機１は、検出ウィンドウごとに算出した区画線の中心線とヨー方向基準角（図１２の矢印２６参照）とがなす角を、傾き「ψ１」〜「ψ４」として算出する。図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、傾きψ１〜ψ４をそれぞれ示した図である。図１４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、傾きψ１〜ψ４は、区画線の中心線を指し示す矢印２７Ａ〜２７Ｄと、ヨー方向基準角を指し示す矢印２６とがなす角に相当する。
【００８１】
そして、車載機１は、以下の式（１３）に示されるように、傾きψ１〜ψ４を平均化することで、傾きψを算出する。
【００８２】
【数１３】
2020032986.tif 000015
また、車載機１は、区画線の中心線の算出に用いた中心点の数に基づき傾きψ１〜ψ４を重み付けしてもよい。この場合、傾きψ１となる区画線の中心線の算出に用いた中心点の数を「ｎ１」、傾きψ２となる区画線の中心線の算出に用いた中心点の数を「ｎ２」、傾きψ３となる区画線の中心線の算出に用いた中心点の数を「ｎ３」、傾きψ４となる区画線の中心線の算出に用いた中心点の数を「ｎ４」とすると、車載機１は、以下の式（１４）に基づき傾きψを算出する。
【００８３】
【数１４】
2020032986.tif 000016
これにより、車載機１は、少ない中心点により算出した区画線（図１２では破線３１）の中心線の傾きの重みを相対的に低くし、傾きψを的確に求めることができる。よって、図１３（Ａ）の検出状況に対して、図１３（Ｂ）の検出状況では重みが低くなる。なお、図１２〜図１４の説明では、同時に４箇所の区画線に対する傾きψ１〜ψ４を算出する例について示したが、少なくとも１箇所の区画線に対する傾きを算出すればよい。
【００８４】
次に、傾きψからライダ２のヨー角Ｌψを算出する方法について説明する。白線などの区画線は、道路に沿って描かれているため、車体のヨー角はほぼ一定（即ち走行路と平行）とみなすことができる。よって、車載機１は、ロール角やピッチ角の推定方法と異なり、傾きψを、ライダ２のヨー角のずれΔＬψ（即ち「ΔＬψ＝ψ」）として算出する。ただし、通常の走行では、車線変更や、車線内での車体のふらつきが存在する。よって、車載機１は、多くの区画線に対して中心線の傾きを算出する処理を実行し、それを平均化するとよい。これにより、車載機１は、確からしいライダ２のヨー角のずれΔＬψを好適に算出することができる。例えば、Ｎ個分の傾きψを取得した場合、ライダ２のヨー角Ｌψは、以下の式（１５）により表される。
【００８５】
【数１５】
2020032986.tif 000017
ここで、「ＬΨ０」は、ヨー角にずれが生じていないときのヨー角ＬΨ（即ちヨー方向基準角）を示す。
【００８６】
図１５は、ヨー角推定処理の手順を示すフローチャートである。
【００８７】
まず、車載機１は、地図ＤＢ１０を参照し、区画線に対して１個以上の検出ウィンドウを設定する（ステップＳ３０１）。そして、車載機１は、ステップＳ３０１で設定した検出ウィンドウ内のライダ２の計測点群を、区画線の点群（即ち対象計測点群Ｐｔａｇ）として取得する（ステップＳ３０２）。
【００８８】
そして、車載機１は、設定した各検出ウィンドウ内の区画線の中心線を算出する（ステップＳ３０３）。この場合、車載機１は、ライダ２の走査線ごとに対象計測点群Ｐｔａｇの中心点を求め、中心点から最小二乗法等に基づき検出ウィンドウごとに区画線の中心線を算出する。そして、車載機１は、予め記憶部１２等に記憶したヨー角基準角と、区画線の中心線との角度ψを算出する（ステップＳ３０４）。この場合、車載機１は、ステップＳ３０１において２つ以上の検出ウィンドウを設定した場合には、検出ウィンドウごとにヨー角基準角と区画線の中心線との角度を求め、これらの角度を平均化又は中心点の数により重み付け平均化することで、上述の角度ψを算出する。
【００８９】
そして、車載機１は、異なる区画線を対象にステップＳ３０１〜Ｓ３０４を実行することで算出した複数の角度ψを平均化し、式（１５）に基づき、ライダ２のヨー角Ｌψを算出する（ステップＳ３０５）。
【００９０】
ここで、以上説明したロール角、ピッチ角及びヨー角の推定値に基づく処理の具体例について説明する。図１６は、ロール角、ピッチ角及びヨー角の推定値に基づく処理の具体例を示すフローチャートである。
【００９１】
まず、車載機１は、図９、図１１、又は図１５のフローチャートの処理を実行することで、ライダ２のロール角Ｌφ、ピッチ角Ｌθ、又はヨー角Ｌψのいずれかを算出したか否か判定する（ステップＳ４０１）。そして、車載機１は、ライダ２のロール角Ｌφ、ピッチ角Ｌθ、又はヨー角Ｌψのいずれかを算出した場合（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、算出した角度がライダ設置情報ＩＬに記録された角度から所定角度以上変化しているか否か判定する(ステップＳ４０２)。上述の閾値は、後述するステップＳ４０４でのライダ２の計測データの補正処理を行うことで引き続きライダ２の計測データを使用できるか否かを判定するための閾値であり、例えば予め実験等に基づき設定される。
【００９２】
そして、車載機１は、算出した角度がライダ設置情報ＩＬに記録された角度から所定角度以上変化している場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、対象のライダ２の出力データの使用（即ち障害物検知や自車位置推定等への利用）を中止し、対象のライダ２について再度のアライメント調整を行う必要がある旨の警告を情報出力部１６により出力する（ステップＳ４０３）。これにより、事故等により著しく姿勢・位置のずれが生じたライダ２の計測データを用いることによる安全性低下等を確実に抑制する。
【００９３】
一方、車載機１は、算出した角度がライダ設置情報ＩＬに記録された角度から所定角度以上変化していない場合（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、ライダ設置情報ＩＬに記録された角度からの算出した角度の変化量に基づき、ライダ２が出力する点群データの各計測値を補正する（ステップＳ４０４）。この場合、車載機１は、例えば、上述の変化量に対する計測値の補正量を示すマップ等を記憶しておき、当該マップ等を参照することで、上述の計測値を補正する。また、変化量の所定の割合の値を計測値の補正量として計測値を補正してもよい。
【００９４】
以上説明したように、本実施例における車載機１は、車両の走行路の進行方向に対して垂直面又は走行路の幅方向に対して垂直面を有する道路標識を、車両に取り付けられたライダ２により計測した対象計測点群Ｐｔａｇを取得する。そして、車載機１は、対象計測点群Ｐｔａｇから算出される、ライダ２の設置情報に基づく座標系を基準とした道路標識の長手方向の傾きに基づいて、ライダ２の車両への取り付け姿勢を推定する。これにより、車載機１は、ロール方向及びピッチ方向におけるライダ２の車両への取り付け姿勢を的確に推定することができる。
【００９５】
また、以上説明したように、本実施例における車載機１は、区画線を車両に取り付けられたライダ２により計測した計測点群を取得し、当該計測点群に基づき、車両の走行方向に沿った区画線の中心線を算出する。そして、車載機１は、ライダ２が基準とするヨー方向基準角に対する区画線の中心線の方向に基づき、ライダ２の車両への取り付け姿勢を推定する。これにより、車載機１は、ヨー方向におけるライダ２の車両の取り付け姿勢を好適に推定することができる。
【００９６】
［変形例］
以下、実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、組み合わせて実施例に適用してもよい。
【００９７】
（変形例１）
図１３及び図１５のステップＳ３０３の説明では、車載機１は、検出ウィンドウ内における区画線の幅方向における中心点を算出することで区画線の中心線を算出した。これに代えて、車載機１は、検出ウィンドウ内における走査線の右端点又は左端点を抽出し、区画線の右端又は左端を通る直線を算出してもよい。これによっても、車載機１は、走行路と平行となる線を好適に特定して角度ψを算出することができる。
【００９８】
（変形例２）
図１２〜図１５で説明したヨー角の推定処理では、車載機１は区間線を検出対象地物Ｆｔａｇとみなした。これに代えて、又はこれに加えて、車載機１は、縁石などを検出対象地物Ｆｔａｇとみなしてもよい。このように、車載機１は、区画線に限らず、被計測面が走行路面と平行であって走行路面に沿って形成された任意の地物を検出対象地物Ｆｔａｇとみなして図１２〜図１５で説明したヨー角の推定処理を実行してもよい。
【００９９】
（変形例３）
図１６のステップＳ４０４において、車載機１は、ライダ２が出力する点群データの各計測値を補正する代わりに、図９、図１１、又は図１５のフローチャートの処理により算出したロール角、ピッチ角、ヨー角に基づき、ライダ２が出力する点群データの各計測値を車両座標系に変換してもよい。
【０１００】
この場合、車載機１は、算出したロール角Ｌφ、ピッチ角Ｌθ、ヨー角Ｌψを用いて、式（４）に基づき、ライダ２が出力する点群データの各計測値をライダ座標系から車体座標系に変換し、変換後のデータに基づいて、自車位置推定や自動運転制御などを実行してもよい。
【０１０１】
他の例では、車載機１は、各ライダ２の姿勢を修正するためのアクチュエータなどの調整機構が各ライダ２に備わっている場合には、図１６のステップＳ４０４の処理に代えて、ライダ設置情報ＩＬに記録された角度からのずれ分だけライダ２の姿勢を修正するように調整機構を駆動させる制御を行ってもよい。
【０１０２】
（変形例４）
図１に示す車両システムの構成は一例であり、本発明が適用可能な車両システムの構成は図１に示す構成に限定されない。例えば、車両システムは、車載機１を有する代わりに、車両の電子制御装置が図９、図１１、図１５、図１６等に示す処理を実行してもよい。この場合、ライダ設置情報ＩＬは、例えば車両内の記憶部に記憶され、車両の電子制御装置は、ライダ２などの各種センサの出力データを受信可能に構成される。
【０１０３】
（変形例５）
車両システムは、ライダ２を複数台備えてもよい。この場合、車載機１は、それぞれのライダ２に対して図９、図１１、及び図１５のフローチャートの処理を実行することで、各ライダ２のロール角、ピッチ角、及びヨー角を推定する。
【符号の説明】
【０１０４】
１  車載機
２  ライダ
３  ジャイロセンサ
４  加速度センサ
５  ＧＰＳ受信機
１０  地図ＤＢ
【図１】
2020032986.tif 000018
【図２】
2020032986.tif 000019
【図３】
2020032986.tif 000020
【図４】
2020032986.tif 000021
【図５】
2020032986.tif 000022
【図６】
2020032986.tif 000023
【図７】
2020032986.tif 000024
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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