(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラにより撮影された風景画像である実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定システムであって、
同一の撮影位置から互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成されるデータであって、生成元の風景画像が撮影された時点の気象条件が対応付けられたデータである単位参照データの群により構成される参照用データを、当該参照用データを構成する前記単位参照データの生成元の風景画像の撮影位置に関連付けて記憶する参照データ記憶部と、
前記実風景画像に基づき生成される実風景データと前記参照用データとのマッチングを行い、マッチングに成功した前記参照用データに関連付けられた撮影位置に基づき当該実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定部と、
前記撮影位置特定部による前記実風景データと前記参照用データとのマッチングに際し、前記実風景画像の撮影領域を分割してなる複数の分割領域のそれぞれについて、前記分割領域の前記撮影領域中の位置と、現在の気象条件を表す現在気象条件情報と、現在より所定時間以上前の過去の気象条件を表す過去気象条件情報とに基づき、前記参照用データを構成する前記単位参照データの群の中から、各分割領域に対応する前記単位参照データを選択する単位参照データ選択部と、を備えた撮影位置特定システム。
【請求項２】
前記撮影領域中に互いに重複しない第一領域と第二領域とが設定され、
前記単位参照データ選択部が、前記第一領域に含まれる前記分割領域については、前記現在気象条件情報が表す気象条件に対応する前記単位参照データを選択し、前記第二領域に含まれる前記分割領域については、前記過去気象条件情報が表す気象条件から前記現在気象条件情報が表す気象条件への変化に基づいて、前記現在気象条件情報が表す気象条件、及び、前記過去気象条件情報が表す気象条件のうちのいずれかを選択し、当該選択した気象条件に対応する前記単位参照データを選択する請求項１に記載の撮影位置特定システム。
【請求項３】
前記実風景画像は道路の路面を含む風景画像であり、
前記第二領域が少なくとも道路の路面を含むように設定される請求項２に記載の撮影位置特定システム。
【請求項４】
前記カメラは移動体に搭載されており、
前記移動体の推定位置を表す推定位置情報を取得する推定位置情報取得部と、前記推定位置情報に示される位置周辺の道路の道幅に関する情報である道幅情報を取得する道幅情報取得部と、を更に備え、
前記第二領域が、前記道幅情報取得部が取得した前記道幅情報に応じて可変に設定される請求項３に記載の撮影位置特定システム。
【請求項５】
前記カメラは移動体に搭載されており、
前記移動体の推定位置を表す推定位置情報を取得する推定位置情報取得部と、前記推定位置情報に示される位置周辺についての、少なくとも都市部及び郊外を属性項目として含む地域属性情報を取得する地域属性情報取得部と、を更に備え、
前記第二領域が、前記地域属性情報取得部が取得した前記地域属性情報に応じて可変に設定される請求項３に記載の撮影位置特定システム。
【請求項６】
前記単位参照データ選択部は、前記第二領域に含まれる前記分割領域について、
前記過去気象条件情報が降水を伴う気象条件を表すとともに前記現在気象条件情報が降水を伴わない気象条件を表す場合には、前記過去気象条件情報が表す気象条件を選択し、
前記過去気象条件情報が降水を伴わない気象条件を表すとともに前記現在気象条件情報が降水を伴う気象条件を表す場合には、前記現在気象条件情報が表す気象条件を選択し、
当該選択した気象条件に対応する前記単位参照データを選択する請求項２から５のいずれか一項に記載の撮影位置特定システム。
【請求項７】
前記撮影位置特定部は、前記分割領域毎に前記実風景データと前記単位参照データとの一致度を導出するとともに、前記分割領域のそれぞれの前記撮影領域中の位置に応じて設定された重み係数と前記一致度とに基づき前記撮影領域全体での全体一致度を導出し、当該全体一致度に基づき前記マッチングの成否を判定する請求項１から６のいずれか一項に記載の撮影位置特定システム。
【請求項８】
カメラにより撮影された風景画像である実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定プログラムであって、
同一の撮影位置から互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成されるデータであって、生成元の風景画像が撮影された時点の気象条件が対応付けられたデータである単位参照データの群により構成される参照用データを取得する参照用データ取得機能と、
前記実風景画像に基づき生成される実風景データを取得する実風景データ取得機能と、
前記実風景データと前記参照用データとのマッチングを行い、マッチングに成功した前記参照用データを構成する前記単位参照データの生成元の風景画像の撮影位置の情報を取得して、当該撮影位置の情報に基づき前記実風景データの生成元の前記実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定機能と、
前記撮影位置特定機能による前記実風景データと前記参照用データとのマッチングに際し、前記実風景画像の撮影領域を分割してなる複数の分割領域のそれぞれについて、前記分割領域の前記撮影領域中の位置と、現在の気象条件を表す現在気象条件情報と、現在より所定時間以上前の過去の気象条件を表す過去気象条件情報とに基づき、前記参照用データを構成する前記単位参照データの群の中から、各分割領域に対応する前記単位参照データを選択する単位参照データ選択機能と、
をコンピュータに実現させるための撮影位置特定プログラム。
【請求項９】
カメラにより撮影された風景画像である実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定方法であって、
前記実風景画像に基づき生成される実風景データを取得する実風景データ取得ステップと、
同一の撮影位置から互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成されるデータであって、生成元の風景画像が撮影された時点の気象条件が対応付けられたデータである単位参照データの群により構成される参照用データを取得する参照用データ取得ステップと、
前記実風景画像の撮影領域を分割してなる複数の分割領域のそれぞれについて、前記分割領域の前記撮影領域中の位置と、現在の気象条件を表す現在気象条件情報と、現在より所定時間以上前の過去の気象条件を表す過去気象条件情報とに基づき、前記参照用データを構成する前記単位参照データの群の中から、各分割領域に対応する前記単位参照データを選択する単位参照データ選択ステップと、
前記単位参照データ選択ステップにて選択された前記単位参照データを用いて前記実風景データと前記参照用データとのマッチングを行い、マッチングに成功した前記参照用データを構成する前記単位参照データの生成元の風景画像の撮影位置の情報を取得して、当該撮影位置の情報に基づき前記実風景データの生成元の前記実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定ステップと、を備える撮影位置特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラにより撮影された風景画像である実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定システム、撮影位置特定プログラム、及び撮影位置特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような撮影位置特定システムの従来例として、例えば下記の特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１には、移動体にカメラを搭載した構成が記載されており、具体的には、移動体の走行方向を撮影した景観画像から生成される景観情報を、複数の位置について予め用意しておき、移動体に搭載したカメラにより撮影して得た実画像と景観情報との間で特徴部のマッチングを行う構成が記載されている。そして、マッチングの結果と、当該マッチングに用いた景観情報に対応する撮影位置とに基づき、実画像の撮影位置、すなわち、実画像を撮影した時点での移動体の位置が特定される。
【０００３】
ところで、実風景画像（特許文献１の例では景観の実画像）は、撮影時の気象条件によって輝度やコントラスト、或いは色相等の画像特性が大きく異なるものとなり得る。そのため、実風景画像の撮影時における気象条件が、撮影位置の特定のために参照される参照用データ（特許文献１の例では景観情報）を生成するための風景画像の撮影時における気象条件と異なる場合には、たとえ実風景画像の撮影位置と参照用データに対応する撮影位置とが同じであっても、これらの実風景画像と参照用データとの間でのマッチングにより得られる一致度が低くなる可能性がある。すなわち、このような場合にはマッチングの精度が低下し、実風景画像の撮影位置の特定に際して誤認識が生じるおそれがある。
【０００４】
上記の問題を解決すべく、複数の異なる気象条件に対応する参照用データを予め用意しておき、実風景画像の撮影時の気象条件を考慮してマッチング対象の参照用データを選択する構成とすることが考えられる。しかしながら、特許文献１には、実風景画像の撮影時の気象条件に言及した記載はない。そのため、当然ながら、特許文献１には、実風景画像の撮影時の気象条件を考慮してマッチング対象の参照用データを選択する構成とした場合に発生し得る課題やその課題を解決するための手段について何ら示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５１６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、実風景画像の撮影時の気象条件によらず良好に当該実風景画像の撮影位置を特定することが可能な技術の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るカメラにより撮影された風景画像である実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定システムの特徴構成は、同一の撮影位置から互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成されるデータであって、生成元の風景画像が撮影された時点の気象条件が対応付けられたデータである単位参照データの群により構成される参照用データを、当該参照用データを構成する前記単位参照データの生成元の風景画像の撮影位置に関連付けて記憶する参照データ記憶部と、前記実風景画像に基づき生成される実風景データと前記参照用データとのマッチングを行い、マッチングに成功した前記参照用データに関連付けられた撮影位置に基づき当該実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定部と、前記撮影位置特定部による前記実風景データと前記参照用データとのマッチングに際し、前記実風景画像の撮影領域を分割してなる複数の分割領域のそれぞれについて、前記分割領域の前記撮影領域中の位置と、現在の気象条件を表す現在気象条件情報と、現在より所定時間以上前の過去の気象条件を表す過去気象条件情報とに基づき、前記参照用データを構成する前記単位参照データの群の中から、各分割領域に対応する前記単位参照データを選択する単位参照データ選択部と、を備える点にある。
【０００８】
上記の特徴構成によれば、参照用データが、同一の撮影位置から互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成されるデータであって、生成元の風景画像が撮影された時点の気象条件が対応付けられたデータである単位参照データの群により構成される。そして、実風景画像に基づき生成される実風景データと参照用データとのマッチングに際して、参照用データを構成する単位参照データの群の中から当該マッチングに用いる単位参照データが選択される。そのため、輝度やコントラスト、或いは色相等の画像特性が実風景画像と類似した風景画像に基づく単位参照データを選択することが可能となり、誤認識が生じる可能性を抑制することが可能となる。
【０００９】
ところで、輝度やコントラスト、或いは色相等の画像特性が実風景画像と類似した風景画像に基づく単位参照データを選択すべく、現在の気象条件に対応する単位参照データを選択する構成とすることが考えられる。しかしながら、本願発明者らは、鋭意研究の結果、気象条件の変化に対する画像特性の変化の追従性が被写体によって異なり得るため、単に現在の気象条件に対応する単位参照データを選択するだけでは、特に現在から所定時間内の過去に気象条件が大きく変化した場合に、誤認識が生じる可能性を十分に抑制できないおそれがあることを知見した。
【００１０】
本願発明では、上記の知見に基づき、実風景画像の撮影領域を分割してなる複数の分割領域のそれぞれについて単位参照データを選択する構成とするとともに、当該選択に際して、現在だけでなく過去の気象条件が考慮される構成とする。これにより、気象条件の変化に対する追従性が低く、画像特性に関して現在ではなく過去の気象条件下と同様の状態にある被写体が占める割合の高い分割領域について、過去の気象条件に対応する単位参照データを選択する構成とすることができる。そして、このような構成とすれば、現在から所定時間内の過去に気象条件が大きく変化した場合であっても、対応する撮影位置が互いに同じ或いは互いに近接する場合には、実風景データと参照用データとの間でのマッチングにより得られる一致度が高くなるようにすることが可能となる。すなわち、上記特徴構成によれば、現在から所定時間内の過去に気象条件が大きく変化した場合であっても、誤認識が生じる可能性を十分に抑制することができ、実風景画像の撮影時の気象条件によらず良好に当該実風景画像の撮影位置を特定することが可能となる。
【００１１】
さらに、本願発明では、視野角や撮影方向の水平面に対する傾斜角が同一であれば、気象条件の変化に対する画像特性の変化の追従性が低い被写体は、実風景画像の撮影位置によらず撮影領域内の同じ部分に存在する傾向にあるという本願発明者らが得た知見に基づき、分割領域についての単位参照データの選択に際し、当該分割領域の撮影領域中の位置が考慮される構成とする。これにより、分割領域中に含まれる被写体を識別することなく単位参照データを適切に選択することが可能となり、システムの構成を簡素なものとすることができる。
【００１２】
ここで、前記撮影領域中に互いに重複しない第一領域と第二領域とが設定され、前記単位参照データ選択部が、前記第一領域に含まれる前記分割領域については、前記現在気象条件情報が表す気象条件に対応する前記単位参照データを選択し、前記第二領域に含まれる前記分割領域については、前記過去気象条件情報が表す気象条件から前記現在気象条件情報が表す気象条件への変化に基づいて、前記現在気象条件情報が表す気象条件、及び、前記過去気象条件情報が表す気象条件のうちのいずれかを選択し、当該選択した気象条件に対応する前記単位参照データを選択する構成とすると好適である。
【００１３】
この構成によれば、気象条件の変化に対する画像特性の変化の追従性が低い被写体が占める割合が高い分割領域が第二領域に含まれるように設定することで、第一領域については単位参照データを選択する際に考慮される要素を抑えて構成の簡素化を図りつつ、第二領域については過去から現在への気象条件の変化を考慮することで、気象条件の変化の方向性による画像特性の変化の追従性の違いを適切に考慮して単位参照データを選択することができる。
【００１４】
上記のように、前記第二領域が前記撮影領域中に設定される構成において、前記実風景画像は道路の路面を含む風景画像であり、前記第二領域が少なくとも道路の路面を含むように設定される構成とすると好適である。
【００１５】
この構成によれば、雨で濡れた路面が乾くまでに時間がかかることや、路面に積もった雪が融けるまでに時間がかかること等、気象条件の変化に対する画像特性の変化の追従性が、路面については空や建物に対して一般的に低くなりやすいことを適切に考慮して、各分割領域に対して単位参照データを適切に選択することができる。
【００１６】
上記のように、前記第二領域が少なくとも道路の路面を含むように設定される構成において、前記カメラは移動体に搭載されており、前記移動体の推定位置を表す推定位置情報を取得する推定位置情報取得部と、前記推定位置情報に示される位置周辺の道路の道幅に関する情報である道幅情報を取得する道幅情報取得部と、を更に備え、前記第二領域が、前記道幅情報取得部が取得した前記道幅情報に応じて可変に設定される構成とすると好適である。
【００１７】
この構成によれば、道幅を画像認識により検出することなく、路面の全て又は大部分が第二領域に含まれるように、第二領域を適切に設定することができる。
【００１８】
また、上記のように、前記第二領域が少なくとも道路の路面を含むように設定される構成において、前記カメラは移動体に搭載されており、前記移動体の推定位置を表す推定位置情報を取得する推定位置情報取得部と、前記推定位置情報に示される位置周辺についての、少なくとも都市部及び郊外を属性項目として含む地域属性情報を取得する地域属性情報取得部と、を更に備え、前記第二領域が、前記地域属性情報取得部が取得した前記地域属性情報に応じて可変に設定される構成としても好適である。
【００１９】
この構成によれば、郊外では都市部に対して一般的に道幅が狭くなることのような道幅と地域属性情報との関係に基づき、道幅の情報を直接取得することなく、路面の全て又は大部分が第二領域に含まれるように、第二領域を適切に設定することができる。
【００２０】
また、前記第二領域が前記撮影領域中に設定される上記の各構成において、前記単位参照データ選択部は、前記第二領域に含まれる前記分割領域について、前記過去気象条件情報が降水を伴う気象条件を表すとともに前記現在気象条件情報が降水を伴わない気象条件を表す場合には、前記過去気象条件情報が表す気象条件を選択し、前記過去気象条件情報が降水を伴わない気象条件を表すとともに前記現在気象条件情報が降水を伴う気象条件を表す場合には、前記現在気象条件情報が表す気象条件を選択し、当該選択した気象条件に対応する前記単位参照データを選択する構成とすると好適である。
【００２１】
この構成によれば、気象条件が「雨」や「雪」のような降水を伴う条件から「晴」のような降水を伴わない条件に変化した場合には、一部の被写体（例えば路面）について、気象条件の変化に対する画像特性の変化の追従性が低くなる一方、気象条件が「晴」のような降水を伴わない条件から「雨」や「雪」のような降水を伴う条件に変化した場合には、全て或いはほぼ全ての被写体について、気象条件の変化に対する画像特性の変化の追従性が高くなることを適切に考慮して、第二領域に含まれる分割領域に対して単位参照データを適切に選択することができる。
【００２２】
また、上記の各構成の撮影位置特定システムにおいて、前記撮影位置特定部は、前記分割領域毎に前記実風景データと前記単位参照データとの一致度を導出するとともに、前記分割領域のそれぞれの前記撮影領域中の位置に応じて設定された重み係数と前記一致度とに基づき前記撮影領域全体での全体一致度を導出し、当該全体一致度に基づき前記マッチングの成否を判定する構成とすると好適である。
【００２３】
この構成によれば、マッチングに関して重要な被写体を含む分割領域に対して高い重要度（重み係数）を設定することが可能となり、マッチングの精度を高めることができる。この際、分割領域に対する重み係数が、気象条件や時間帯条件のような外部要因に応じて可変に設定される構成としても好適である。
【００２４】
以上の各構成を備えた本発明に係る撮影位置特定システムの技術的特徴は、撮影位置特定プログラムや撮影位置特定方法にも適用可能であり、そのため、本発明は、そのようなプログラムや方法も権利の対象とすることができる。
【００２５】
その場合における、カメラにより撮影された風景画像である実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定プログラムの特徴構成は、同一の撮影位置から互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成されるデータであって、生成元の風景画像が撮影された時点の気象条件が対応付けられたデータである単位参照データの群により構成される参照用データを取得する参照用データ取得機能と、前記実風景画像に基づき生成される実風景データを取得する実風景データ取得機能と、前記実風景データと前記参照用データとのマッチングを行い、マッチングに成功した前記参照用データを構成する前記単位参照データの生成元の風景画像の撮影位置の情報を取得して、当該撮影位置の情報に基づき前記実風景データの生成元の前記実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定機能と、前記撮影位置特定機能による前記実風景データと前記参照用データとのマッチングに際し、前記実風景画像の撮影領域を分割してなる複数の分割領域のそれぞれについて、前記分割領域の前記撮影領域中の位置と、現在の気象条件を表す現在気象条件情報と、現在より所定時間以上前の過去の気象条件を表す過去気象条件情報とに基づき、前記参照用データを構成する前記単位参照データの群の中から、各分割領域に対応する前記単位参照データを選択する単位参照データ選択機能と、をコンピュータに実現させる点にある。
【００２６】
また、カメラにより撮影された風景画像である実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定方法の特徴構成は、前記実風景画像に基づき生成される実風景データを取得する実風景データ取得ステップと、同一の撮影位置から互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成されるデータであって、生成元の風景画像が撮影された時点の気象条件が対応付けられたデータである単位参照データの群により構成される参照用データを取得する参照用データ取得ステップと、前記実風景画像の撮影領域を分割してなる複数の分割領域のそれぞれについて、前記分割領域の前記撮影領域中の位置と、現在の気象条件を表す現在気象条件情報と、現在より所定時間以上前の過去の気象条件を表す過去気象条件情報とに基づき、前記参照用データを構成する前記単位参照データの群の中から、各分割領域に対応する前記単位参照データを選択する単位参照データ選択ステップと、前記単位参照データ選択ステップにて選択された前記単位参照データを用いて前記実風景データと前記参照用データとのマッチングを行い、マッチングに成功した前記参照用データを構成する前記単位参照データの生成元の風景画像の撮影位置の情報を取得して、当該撮影位置の情報に基づき前記実風景データの生成元の前記実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定ステップと、を備える点にある。
【００２７】
当然ながら、これらの撮影位置特定プログラムや撮影位置特定方法も上述した撮影位置特定システムに係る作用効果を得ることができ、更に、その好適な構成の例として挙げたいくつかの付加的技術を組み込むことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るナビゲーション装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る参照用データの構成の説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る実風景画像の撮影領域及び当該撮影領域を分割してなる分割領域の説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る単位参照データの選択条件を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る撮影位置特定処理の全体手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るマッチング処理の手順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】
【００２９】
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。ここでは、本発明に係る撮影位置特定システムを、車載用のナビゲーション装置に適用した場合を例として説明する。本実施形態に係るナビゲーション装置１は、撮影位置特定ユニット２を備え（図１参照）、この撮影位置特定ユニット２を中核として、車両（図示せず、以下「自車両」という場合がある。）に搭載されたカメラ９０により撮影された風景画像（以下、「実風景画像ＳＰ」という。）の撮影位置を特定する撮影位置特定システムが構築されている。すなわち、本実施形態では、カメラ９０は車両（移動体の一例）に備えられている。以下、本実施形態に係る撮影位置特定システム（ナビゲーション装置１）について、「ナビゲーション装置の概略構成」、「撮影位置特定ユニットの構成」、「動作処理の手順」の順に説明する。なお、本実施形態では、車両が本発明における「移動体」に相当する。
【００３０】
１．ナビゲーション装置の概略構成
まず、本実施形態に係るナビゲーション装置１の概略構成について説明する。図１に示すように、ナビゲーション装置１は、ナビ制御ユニット１２と、撮影位置特定ユニット２と、推定位置算定部１６と、実撮影画像処理部１７と、参照データ記憶部１１と、地図情報記憶部１０と、を備えている。そして、このナビゲーション装置１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号に基づき自車両の推定位置（以下、「推定自車位置」という場合がある。）を算出する機能を備えるとともに、撮影位置特定ユニット２により特定された実風景画像ＳＰの撮影位置に基づき当該推定自車位置を補正する機能を備えている。
【００３１】
詳しくは後述するが、図１に示すように、ナビ制御ユニット１２及び撮影位置特定ユニット２は、複数の機能部を備えている。そして、ナビゲーション装置１が備える各機能部（地図情報記憶部１０及び参照データ記憶部１１を除く、以下同様）は、互いに共通の或いはそれぞれ独立のＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実装されて構成されている。また、これらの各機能部は、デジタル転送バス等の通信線を介して互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されているとともに、地図情報記憶部１０や参照データ記憶部１１からデータを抽出可能に構成されている。ここで、各機能部がソフトウェア（プログラム）により構成される場合には、当該ソフトウェアは、演算処理装置が参照可能なＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段に記憶される。
【００３２】
地図情報記憶部１０や参照データ記憶部１１は、記憶装置により構成されるデータベースである。この記憶装置は、例えば、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等のように、情報を記憶及び書き換え可能な記録媒体をハードウェア構成として備える。なお、これらの地図情報記憶部１０と参照データ記憶部１１とは、それぞれ独立のハードウェアを有していても良いし、共通のハードウェアに備えられていても良い。
【００３３】
ナビ制御ユニット１２は、経路設定部１３、経路探索部１４、及び経路案内部１５を備えている。経路設定部１３は、例えば自車両の位置等の出発地、入力された目的地、通過地点や走行条件（高速道路の使用有無など）を設定する機能部である。経路探索部１４は、経路設定部１３によって設定された条件に基づき出発地から目的地までの案内経路を探索するための演算処理（経路探索処理）を行う機能部である。経路案内部１５は、経路探索部１４により探索された出発地から目的地までの経路に従って、モニタ（図示せず）の表示画面による案内表示やスピーカ（図示せず）による音声案内等により、運転者に対して適切な経路案内を行うための演算処理（経路案内処理）を行う機能部である。
【００３４】
地図情報記憶部１０は、上記の経路探索処理や経路案内処理を実行する際や、モニタへの地図表示処理を実行する際等に参照される道路地図データが記憶（格納）されている。図示は省略するが、本実施形態では、道路地図データは、緯度及び経度で表現された地図上の位置情報を有する多数のノードの情報と、２つのノードを連結して道路に対応する経路を構成する多数のリンクの情報とを有して構成されている。ノードは、例えば道路の交差点、折曲点、分岐点等に設定される。
【００３５】
道路地図データには、各リンクのリンク情報（リンク属性）として、道路種別情報（高速道路、有料道路、国道、県道等の種別）やリンク長さ情報等の情報が含まれている。また、道路地図データには、２つのノードの間（リンク上）に配置されてリンクの詳細形状を表す形状補間点の情報や、道路の道幅に関する情報である道幅情報ＲＷも含まれている。なお、道幅情報ＲＷは、例えば、道路幅を数値で直接的に表した情報とされ、或いは、道路幅をレーン数により間接的に表した情報とされる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、道路地図データには、建物の平均高さや密集度等の傾向に応じて、各地域を「都市部」、「郊外」、或いは「山間部」に分類した地域属性情報ＲＡも含まれている。すなわち、本例では、地域属性情報ＲＡは、建物の平均高さや密集度の傾向が高い側から順に、「都市部」、「郊外」、及び「山間部」を属性項目として備えている。
【００３７】
そして、後述するように、撮影位置特定ユニット２に備えられた道幅情報取得部３４が、地図情報記憶部１０に記憶された道路地図データを参照して、推定自車位置周辺の道幅情報ＲＷを取得する。また、同じく後述するように、撮影位置特定ユニット２に備えられた地域属性情報取得部３５が、地図情報記憶部１０に記憶された道路地図データを参照して、推定自車位置周辺の地域属性情報ＲＡを取得する。
【００３８】
推定位置算定部１６は、車両に備えられたＧＰＳ測定ユニット９１、距離センサ９２、及び方位センサ９３の出力に基づき、推定自車位置を算定する機能部である。ＧＰＳ測定ユニット９１は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信し、当該ＧＰＳ信号を推定位置算定部１６へ出力する。また、距離センサ９２は、車両１００の車速や移動距離を検出し、検出結果としての車速及び移動距離の情報を推定位置算定部１６へ出力する。方位センサ９３は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ（電子コンパス）等により構成され、その検出結果としての方位の情報を推定位置算定部１６へ出力する。
【００３９】
推定位置算定部１６は、ＧＰＳ信号を解析し、自車両の現在位置（緯度及び経度）を算定し、ＧＰＳ位置データを得る。また、推定位置算定部１６は、刻々と送られてくる移動距離情報と方位情報とに基づいて推測航法位置を演算し、推測航法位置データを得る。そして、推定位置算定部１６は、ＧＰＳ位置データと推測航法位置データとから公知の方法により、自車両の推定位置である推定自車位置を算定する演算を行う。なお、推定位置算定部１６が、ＧＰＳ位置データ及び推測航法位置データのいずれか一方のみを用いて推定自車位置を算定する構成とすることも可能である。
【００４０】
なお、上記のように算定される推定自車位置は、測定誤差を含んだ情報となっており、場合によっては道路上から外れてしまう。本実施形態では、このような場合には、地図情報記憶部１０に記憶された道路地図データに基づき、推定位置算定部１６が自車位置を道路地図に示される道路上に合わせるための補正（マップマッチング処理）を行う。そして、推定位置算定部１６が算出した推定自車位置の情報（推定位置情報ＥＰ）は、撮影位置特定ユニット２が備える推定位置情報取得部３１へ出力される。なお、推定位置算定部１６が、マップマッチング処理を行わない構成とすることも可能である。
【００４１】
参照データ記憶部１１は、参照用データＲＤを、当該参照用データＲＤを構成する単位参照データＲＤｏ（後述する）の生成元の風景画像の撮影位置（より正確には、撮影位置の情報）に関連付けて記憶（格納）する記憶部である。後述するように、参照用データＲＤは、実風景画像ＳＰの撮影位置の特定のために参照されるデータである。参照用データＲＤは、同一の撮影位置から互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成された単位参照データＲＤｏの群により構成される。言い換えると、参照用データＲＤは、複数の単位参照データＲＤｏにより構成され、これら複数の単位参照データＲＤｏの中には、同一の撮影位置から互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成された単位参照データＲＤｏが含まれる。単位参照データＲＤｏのそれぞれには、生成元の風景画像が撮影された時点の気象条件が対応付けられている。また、本実施形態では、参照データ記憶部１１は、複数の参照用データＲＤを記憶している。
【００４２】
本実施形態では、図２に示すように、参照用データＲＤは、４つの単位参照データＲＤｏの群により構成されている。すなわち、本例では、同一の撮影位置（本例では道路上の所定位置）からの４つの風景画像のそれぞれに基づき生成された合計４つの単位参照データＲＤｏにより、１つの参照用データＲＤが構成されている。なお、参照用データＲＤを生成するための風景画像は、例えば、参照用データＲＤを生成する目的で走行するデータ収集車両による風景の撮影画像とされる。また、参照用データＲＤに関連付けられる撮影位置は、推定位置算定部１６が算定する推定自車位置よりも高精度に決定されている。これとは別に、自車両やその他の車両（上記データ収集車両とは異なる通常の車両）が走行中に撮影した風景画像に基づき、参照用データＲＤが学習により整備される構成とすることも可能である。
【００４３】
本実施形態では、同一の参照用データＲＤを構成する単位参照データＲＤｏの生成元の風景画像には、互いに異なる気象条件下で撮影された複数の風景画像が含まれているとともに、互いに異なる時間帯条件下で撮影された複数の風景画像が含まれている。すなわち、本実施形態では、同一の参照用データＲＤを構成する単位参照データＲＤｏの群には、同一の気象条件下であって且つ互いに異なる時間帯条件下で、同一の撮影位置から撮影された複数の風景画像のそれぞれに基づき生成された単位参照データＲＤｏも含まれている。具体的には、本実施形態では、気象条件に関して「晴」と「雨」との２つに区分するとともに、時間帯条件に関して「昼」と「夜」との２つに区分し、気象条件と時間帯条件とを組合わせた４組の条件下（気象条件及び時間帯条件の少なくとも一方が互いに異なる４組の条件下）で撮影された合計４つの風景画像に基づき、同一の参照用データＲＤを構成する４つの単位参照データＲＤｏが生成されている。すなわち、本実施形態では、同一の撮影位置に対応する単位参照データＲＤｏとして、気象条件に加えて時間帯条件にも対応付けられた４つの単位参照データＲＤｏが用意されている。
【００４４】
なお、気象条件について、「晴」は、降水を伴わない気象条件の一例であり、「雨」は、降水を伴う気象条件の一例である。また、時間帯条件について、「昼」は、日の出から日の入りまでの時間帯を表し、「夜」は、日の入りから翌日の日の出までの時間帯を表す。なお、時間帯条件が「昼」に対応する単位参照データＲＤｏを生成するための風景画像として、例えば１２時（正午）に撮影された風景画像を用いることができる。また、時間帯条件が「夜」に対応する単位参照データＲＤｏを生成するための風景画像として、例えば０時（正子）に撮影された風景画像を用いることができる。
【００４５】
以下の説明では、時間帯条件が「昼」であり気象条件が「晴」である条件下での風景画像に基づく単位参照データＲＤｏを「第一条件単位参照データＲＤｏ１」とし、時間帯条件が「昼」であり気象条件が「雨」である条件下での風景画像に基づく単位参照データＲＤｏを「第二条件単位参照データＲＤｏ２」とし、時間帯条件が「夜」であり気象条件が「晴」である条件下での風景画像に基づく単位参照データＲＤｏを「第三条件単位参照データＲＤｏ３」とし、時間帯条件が「夜」であり気象条件が「雨」である条件下での風景画像に基づく単位参照データＲＤｏを「第四条件単位参照データＲＤｏ４」とする。
【００４６】
ところで、単位参照データＲＤｏは、後述する実風景データＡＤとのマッチング（パターンマッチング）の対象となるデータであり、風景画像認識に適した画像特徴を表すデータとされる。本実施形態では、単位参照データＲＤｏは、図２に概念的に示すように、生成元の風景画像から抽出された地物（例えば建物や路面標示等）の輪郭情報を画像特徴点の集まり（特徴点群）として表したエッジ点画像（特徴点画像）のデータとされる。このようなエッジ点画像は、生成元の風景画像に対して二値化処理やエッジ検出処理等を行うことで生成することができる。なお、二値化処理やエッジ検出処理に際しては、風景画像中における輝度差（濃度差）、彩度差、或いは色相差等に基づく処理を行う構成とすることができる。
【００４７】
本実施形態では、同一の参照用データＲＤを構成する複数（本例では４つ）の単位参照データＲＤｏのそれぞれは、基本的に、輪郭情報の検知（抽出）に際して同一の認識レベルで生成されたものとされる。そのため、図２に概念的に示すように、気象条件が「雨」の場合には、路面上の水膜による光の反射等の影響で、気象条件が「晴」の場合に比べて、検出可能な輪郭情報が異なり得る。図２（ｂ）（ｄ）では、気象条件が「雨」の場合には、路面上の水膜による乱反射等のために、路面に設けられた道路標示（図３（ａ）参照）の認識率が低下して、当該道路標示に対応する特徴点が、気象条件が「晴」の場合に比べて減少する場合を例として示している。なお、太陽の車両に対する位置や道路標示の色や材質によっては、濡れた道路標示のコントラストが増加して、当該道路標示の輪郭を表すエッジの強度が増加するような場合も有り得る。何れにしても、気象条件が「晴」の場合と「雨」の場合とでは、一般的に、単位参照データＲＤｏの内容（本例では、エッジ点画像におけるエッジ点の分布）が異なる傾向にある。
【００４８】
また、同じく図２に例示するように、時間帯条件が「夜」の場合には、照明装置により輝度が適切に確保される領域以外の低輝度領域の地物の認識率が低下して、当該低輝度領域内の地物に対応する特徴点が、時間帯条件が「昼」の場合に比べて減少する傾向にある。本例では、カメラ９０は自車両の前方の風景を撮影するフロントカメラとされており、図２（ｃ）（ｄ）に概念的に示すように、低輝度領域は、車両に備えられた図示しない前照灯（照明装置の一例）の照射範囲外にあって輝度が確保されない、風景画像中における上側部分が中心となる。
【００４９】
実撮影画像処理部１７は、カメラ９０により撮影された実風景画像ＳＰを取得し、当該実風景画像ＳＰに基づき実風景データＡＤを生成する機能部である。本実施形態では、実風景画像ＳＰは、図３（ａ）に例示するように、道路の路面を含む風景画像とされる。そして、本実施形態では、実撮影画像処理部１７は、実風景画像ＳＰから画像特徴を抽出して、上述した単位参照データＲＤｏと同一の情報（手法）で画像特徴を表した実風景データＡＤを生成する。上記のように、本実施形態では、単位参照データＲＤｏはエッジ点画像のデータとされており、実撮影画像処理部１７は、実風景画像ＳＰに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行うことで当該実風景画像ＳＰに含まれている地物の輪郭情報を抽出し、エッジ点画像（特徴点画像）のデータである実風景データＡＤを生成する。なお、実撮影画像処理部１７は、基本的に、単位参照データＲＤｏの生成に際しての認識レベルと同一の認識レベルで、実風景画像ＳＰから地物の輪郭情報を抽出する。
【００５０】
２．撮影位置特定ユニットの構成
次に、本発明の要部である撮影位置特定ユニット２の構成について説明する。図２に示すように、撮影位置特定ユニット２は、推定位置情報取得部３１、実風景データ取得部３２、参照用データ取得部３３、道幅情報取得部３４、地域属性情報取得部３５、気象条件情報取得部３６、撮影位置特定部４０、単位参照データ選択部４２、分割領域調整部４３、及び自車位置決定部４４を備えている。
【００５１】
２−１．推定位置情報取得部の構成
推定位置情報取得部３１は、自車両の推定位置（推定自車位置）を表す推定位置情報ＥＰを取得する機能部である。本実施形態では、推定位置算定部１６が算定した推定位置情報ＥＰが推定位置情報取得部３１に入力されることで、推定位置情報取得部３１が推定位置情報ＥＰを取得するように構成されている。
【００５２】
２−２．実風景データ取得部の構成
実風景データ取得部３２は、実風景画像ＳＰに基づき生成された実風景データＡＤを取得する機能部である。本実施形態では、実撮影画像処理部１７により実風景画像ＳＰに基づき生成された実風景データＡＤが実風景データ取得部３２に入力されることで、実風景データ取得部３２が実風景データＡＤを取得するように構成されている。
【００５３】
本実施形態では、カメラ９０による実風景画像ＳＰの撮影は、所定のタイミングで繰り返し実行される。この所定のタイミングは、例えば、所定の時間間隔毎（例えば１秒や１０秒毎等）に設定したり、自車両が所定の距離（例えば１メートルや１０メートル等）を進む毎に設定したりすることができる。また、所定のタイミングを、自車両が特定の地点（例えば交差点や横断歩道等）にさしかかる時点に設定することもできる。そして、本実施形態では、実撮影画像処理部１７は、カメラ９０が新たな実風景画像ＳＰを取得する度に当該新たな実風景画像ＳＰから実風景データＡＤを生成し、生成した当該実風景データＡＤを実風景データ取得部３２へ出力する。すなわち、本実施形態では、実風景データ取得部３２は、カメラ９０による実風景画像ＳＰの撮影と同じ頻度で、実撮影画像処理部１７から実風景データＡＤを取得する。
【００５４】
２−３．参照用データ取得部の構成
参照用データ取得部３３は、参照用データＲＤを取得する機能部である。本実施形態では、参照用データ取得部３３は、参照データ記憶部１１を参照して、後述する撮影位置特定部４０によるマッチング処理（パターンマッチング処理）の候補となる単数又は複数の参照用データＲＤを取得する。
【００５５】
具体的には、上記のように、各参照用データＲＤは、生成元の風景画像の撮影位置に関連付けられて参照データ記憶部１１に記憶されている。そして、参照用データ取得部３３は、実風景画像ＳＰの撮影時の推定自車位置を表す推定位置情報ＥＰを推定位置情報取得部３１から得て、当該推定自車位置の近傍の領域に撮影位置が関連付けられた単数又は複数の参照用データＲＤを、マッチング候補の参照用データＲＤとして抽出する。
【００５６】
ここで、上記推定自車位置の近傍の領域は、推定位置情報ＥＰに含まれ得る誤差の最大値に基づき設定することができる。例えば、推定位置情報ＥＰに示される推定自車位置を中心とし、半径が上記誤差の最大値に一致する円形状領域を当該推定自車位置の近傍の領域として、参照用データ取得部３３が、当該円形状領域の内側に生成元の風景画像の撮影位置が位置する参照用データＲＤを抽出する構成とすることができる。
【００５７】
また、上記の「実風景画像ＳＰの撮影時」は、カメラ９０が実際に実風景画像ＳＰを撮影した時点から、実風景データ取得部３２が実風景データＡＤを取得した時点までの任意の時点とすることができる。
【００５８】
２−４．道幅情報取得部の構成
道幅情報取得部３４は、推定位置情報ＥＰに示される位置（以下、「現在位置」という場合がある。）周辺の道路の道幅情報ＲＷを取得する機能部である。上記のように、本実施形態では、地図情報記憶部１０に記憶された道路地図データには道幅情報ＲＷが含まれており、道幅情報取得部３４は、地図情報記憶部１０に記憶された道路地図データを参照して、現在位置周辺の道路の道幅情報ＲＷを取得する。そして、道幅情報取得部３４が取得した道幅情報ＲＷは、後述する分割領域調整部４３へ出力される。なお、道幅情報ＲＷを取得する位置の範囲は、実風景画像ＳＰ内に輪郭情報を適切に抽出することが可能な大きさで含まれる道路を含む範囲とすると好適である。
【００５９】
２−５．地域属性情報取得部の構成
地域属性情報取得部３５は、推定位置情報ＥＰに示される位置周辺についての、少なくとも都市部及び郊外を属性項目として含む地域属性情報ＲＡを取得する機能部である。上記のように、本実施形態では、地域属性情報ＲＡは、地図情報記憶部１０に記憶された道路地図データに含まれており、地域属性情報取得部３５は、地図情報記憶部１０に記憶された道路地図データを参照して、現在位置周辺の地域属性情報ＲＡを取得する。
【００６０】
本実施形態では、地域属性情報ＲＡは、「都市部」及び「郊外」に加えて、「山間部」を属性項目として備えている。そのため、地域属性情報取得部３５は、推定位置情報ＥＰに示される位置周辺が、「都市部」、「郊外」、及び「山間部」の何れの地域に該当するかの情報を取得する。そして、地域属性情報取得部３５が取得した地域属性情報ＲＡは、後述する分割領域調整部４３へ出力される。
【００６１】
２−６．分割領域調整部の構成
分割領域調整部４３は、実風景画像ＳＰの撮影領域ＷＡ中に設定される分割領域ＤＡの大きさを調整する機能部である。後述するように、本発明では、実風景データＡＤと参照用データＲＤとのマッチングに際し、実風景画像ＳＰの撮影領域ＷＡを分割してなる複数の分割領域ＤＡのそれぞれについて、マッチング対象の参照用データＲＤを構成する複数の単位参照データＲＤｏの群の中から、当該マッチングに用いる単位参照データＲＤｏが選択される。そして、分割領域調整部４３は、実風景データＡＤと参照用データＲＤとのマッチングの精度を高めるべく、実風景画像ＳＰに含まれる被写体の種別及び配置領域を考慮して、分割領域ＤＡの大きさを調整することが可能となっている。なお、後述するように、本実施形態では分割領域ＤＡのそれぞれに対して重み係数が設定されるため、分割領域ＤＡは、単位参照データＲＤｏの選択条件が異なる領域を区切るとともに、マッチングに際しての重要度が異なる領域を区切るように設定される。
【００６２】
本実施形態では、図３に示すように、撮影領域ＷＡ内に設定される分割領域ＤＡとして、第一種分割領域ＤＡ１、第二種分割領域ＤＡ２、及び第三種分割領域ＤＡ３の３つの分割領域が設定される。ここで、第一種分割領域ＤＡ１は、当該分割領域内において空が占める割合が高くなるように設定される領域である。第二種分割領域ＤＡ２は、当該分割領域内において建物が占める割合が高くなるように設定される領域である。第三種分割領域ＤＡ３は、当該分割領域内において路面が占める割合が高くなるように設定される領域である。
【００６３】
そして、図３（ｂ）に示すように、本実施形態では、撮影領域ＷＡ中に、互いに重複しない第一領域Ａ１と第二領域Ａ２とが設定される。本例では、第一領域Ａ１と第二領域Ａ２とは、足し合わせた領域が撮影領域ＷＡと等しくなるように設定される。これらの第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２のそれぞれは、後述する単位参照データ選択部４２による単位参照データＲＤｏの選択条件が互いに同一である分割領域ＤＡのみを含むように設定される。
【００６４】
本実施形態では、第一領域Ａ１は、第一種分割領域ＤＡ１及び第二種分割領域ＤＡ２を含むように設定され、第二領域Ａ２は、第三種分割領域ＤＡ３を含むように設定される。具体的には、第一領域Ａ１は、第一種分割領域ＤＡ１と第二種分割領域ＤＡ２とを足し合わせた領域と等しくなるように設定され、第二領域Ａ２は、第三種分割領域ＤＡ３と等しくなるように設定される。このように、本実施形態では、第二領域Ａ２は、当該分割領域内において路面が占める割合が高くなるように設定される第三種分割領域ＤＡ３を含むように設定されることで、少なくとも道路の路面を含むように設定される。そして、分割領域調整部４３は、予め所定の位置及び範囲に設定された各分割領域ＤＡの大きさを、以下に述べるように、実風景画像ＳＰに含まれる被写体を識別することなく適切に調整することが可能に構成されている。すなわち、本実施形態では、各分割領域ＤＡの大きさが、可変に設定されるように構成されている。
【００６５】
なお、以下の説明では、撮影領域ＷＡ中において、車両の進行方向及び鉛直方向の双方に直交する方向（車両の横幅方向）に対応する方向（図３における横方向）を「撮影領域ＷＡにおける左右方向」とし、鉛直方向に沿う方向（車両の上下方向）に対応する方向（図３における上下方向）を「撮影領域ＷＡにおける上下方向」とする。
【００６６】
分割領域調整部４３は、本実施形態では、道幅情報取得部３４が取得した推定位置情報ＥＰに示される位置周辺の道路の道幅情報ＲＷに基づき、第三種分割領域ＤＡ３を可変に設定するとともに、地域属性情報取得部３５が取得した推定位置情報ＥＰに示される位置周辺についての地域属性情報ＲＡに基づき、第二種分割領域ＤＡ２を可変に設定するように構成されている。
【００６７】
具体的には、分割領域調整部４３は、道幅情報ＲＷが表す道路の道幅が大きくなるに従って、第三種分割領域ＤＡ３の横幅（撮影領域ＷＡにおける左右方向の幅）を連続的又は段階的に大きくなるように設定する。なお、図３に示す例では、第三種分割領域ＤＡ３は多角形状の領域として設定されており、第三種分割領域ＤＡ３の横幅を大きくするとは、撮影領域ＷＡにおける左右方向に対して傾斜した方向に延びる当該多角形の辺部の水平方向との交差角を小さくすることに対応する。これにより、実風景画像ＳＰに対して画像処理を施して道幅を検出することなく、第三種分割領域ＤＡ３を、路面の大部分が当該分割領域内に含まれるように設定することができる。本実施形態では、分割領域調整部４３が所定のタイミングで繰り返し道幅情報ＲＷを取得して、当該道幅情報ＲＷに示される道幅が有意に変化した場合に、第三種分割領域ＤＡ３の大きさを調整する。
【００６８】
なお、本例では、第二領域Ａ２は、第三種分割領域ＤＡ３と等しくなるように設定されるため、上記のように第三種分割領域ＤＡ３の変更することで、第二領域Ａ２も変更される。すなわち、本例では、分割領域調整部４３により、第二領域Ａ２が、道幅情報取得部３４が取得した道幅情報ＲＷに応じて可変に設定される。この際、第一領域Ａ１と第二領域Ａ２との足し合わせが撮影領域ＷＡと等しくなるように、第二領域Ａ２の変更後の大きさに合わせて第一領域Ａ１の大きさが変更されるとともに、第一領域Ａ１内に設定される第一種分割領域ＤＡ１及び第二種分割領域ＤＡ２の位置や大きさの調整も行われる。
【００６９】
また、分割領域調整部４３は、地域属性情報ＲＡが「都市部」を表す場合における第二種分割領域ＤＡ２の縦幅（撮影領域ＷＡにおける上下方向の幅）と、地域属性情報ＲＡが「郊外」を表す場合における第二種分割領域ＤＡ２の縦幅と、地域属性情報ＲＡが「山間部」を表す場合における第二種分割領域ＤＡ２の縦幅とが、記載の順に小さくなるように、地域属性情報ＲＡに応じて第二種分割領域ＤＡ２を設定する。これにより、実風景画像ＳＰに対して画像処理を施して建物を検出することなく、第二種分割領域ＤＡ２を、建物の大部分が当該分割領域内に含まれるように設定することができる。本実施形態では、分割領域調整部４３が所定のタイミングで繰り返し地域属性情報ＲＡを取得して、当該地域属性情報ＲＡに示される属性項目の内容が変化した場合に、第二種分割領域ＤＡ２の大きさを調整する。
【００７０】
なお、本例では、第一種分割領域ＤＡ１と第二種分割領域ＤＡ２とは、足し合わせた領域が第一領域Ａ１と等しくなるように設定されるため、上記のような第二種分割領域ＤＡ２の変更に合わせて、第一種分割領域ＤＡ１も変更される。
【００７１】
２−７．気象条件情報取得部の構成
気象条件情報取得部３６は、推定位置情報ＥＰに示される位置周辺の、現在の気象条件を表す情報（以下、「現在気象条件情報ＣＷ」という。）及び、現在より所定時間以上前の過去の気象条件を表す情報（以下、「過去気象条件情報ＰＷ」という。）を取得する機能部である。図示は省略するが、本実施形態では、ナビゲーション装置１には無線基地局等を介した無線通信によりデータの送受信を行う通信装置が備えられており、気象条件情報取得部３６は当該通信装置を介して、気象条件情報を提供する気象情報提供サーバ等から、現在位置周辺の現在気象条件情報ＣＷ及び過去気象条件情報ＰＷを取得する。そして、気象条件情報取得部３６が取得した現在気象条件情報ＣＷ及び過去気象条件情報ＰＷは、単位参照データ選択部４２へ出力される。
【００７２】
本例では、上述したように、気象条件情報は「晴」と「雨」との２つに区分されているおり、現在気象条件情報ＣＷ及び過去気象条件情報ＰＷのそれぞれが表す気象条件は、「晴」と「雨」とのいずれかとされる。なお、ここでは、気象条件情報取得部３６が、予め「晴」と「雨」とに分類された気象条件の情報を取得する場合を例として示したが、気象条件情報取得部３６が、「曇」や「雪」等の「晴」や「雨」以外の気象条件の情報も取得し得るように構成され、気象条件情報取得部３６が、取得した気象条件を「晴」と「雨」とに分類する構成とすることもできる。このような場合、気象条件が「曇」の場合には「晴」に分類し、気象条件が「雪」の場合には「雨」に分類する構成とすることができる。
【００７３】
また、過去気象条件情報ＰＷが気象条件を表す時点は、現在より所定時間以上前の時点とされるが、この所定時間は、例えば雨で濡れた路面が乾くまでの時間に基づき設定することができる。例えば、この所定時間を、３０分、１時間、或いは２時間等とすることができる。また、この所定時間が現在位置周辺の道路の情報（一般舗装道路、排水性舗装道路、及び未舗装道路のいずれであるかの情報等）に基づき可変に設定される構成とすることもできる。
【００７４】
なお、上記通信装置による無線通信の方法としては、例えば携帯電話網や無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の公知の通信網を用いることができる。また、無線通信を、ＶＩＣＳ（登録商標；Vehicle Information and Communication System（道路交通情報通信システム））を利用して行う構成としたり、道路側に設置された通信装置との間で通信を行う路車間通信を利用して行う構成としても良い。
【００７５】
２−８．単位参照データ選択部の構成
単位参照データ選択部４２は、後述する撮影位置特定部４０による実風景データＡＤと参照用データＲＤとのマッチングに際し、マッチング対象の参照用データＲＤを構成する単位参照データＲＤｏの群の中から、マッチングに用いる単位参照データＲＤｏを選択する機能部である。上記のように、本実施形態では、参照用データ取得部３３が、実風景データＡＤに対するマッチングの候補となる単数又は複数の参照用データＲＤを取得する。そして、単位参照データ選択部４２は、当該マッチング候補の参照用データＲＤの中からマッチング対象として選択された参照用データＲＤについて、単位参照データＲＤｏの選択処理を実行する。
【００７６】
単位参照データ選択部４２は、実風景画像ＳＰの撮影領域ＷＡを分割してなる複数の分割領域ＤＡのそれぞれについて、分割領域ＤＡの撮影領域ＷＡ中の位置と、現在気象条件情報ＣＷと、過去気象条件情報ＰＷと、本例では更に現在の時間帯条件の情報と、に基づき、各分割領域ＤＡに対応する単位参照データＲＤｏを選択する。上述したように、現在気象条件情報ＣＷと過去気象条件情報ＰＷとは、気象条件情報取得部３６から単位参照データ選択部４２に入力される。
【００７７】
ところで、本実施形態では、気象条件に関して「晴」と「雨」との２つに区分している。そのため、本実施形態では、過去気象条件情報ＰＷが表す気象条件（以下、「過去気象条件」という場合がある。）から現在気象条件情報ＣＷが表す気象条件（以下、「現在気象条件」という場合がある。）への変化には、現在気象条件と過去気象条件とが同じである「変化なし」の場合と、現在気象条件と過去気象条件とが異なる「変化あり」の場合がある。そして、「変化あり」には、「晴」から「雨」への変化と、「雨」から「晴」への変化との２つの方向性がある。そして、気象条件が「晴」から「雨」へと変化した場合には、実風景画像ＳＰに含まれる全て或いはほぼ全ての被写体について、輝度やコントラスト、或いは色相等の画像特性（以下、単に「画像特性」という。）が、気象条件の変化に対して大きな遅れを伴うことなく追従して変化する。これに対し、気象条件が「雨」から「晴」へと変化した場合には、雨で濡れた路面が乾くまでに時間がかかるように、実風景画像ＳＰに含まれる一部の被写体（以下、「低追従性被写体」という。）について、画像特性が、気象条件の変化に対して比較的大きな遅れを伴い追従する。
【００７８】
以上のことに鑑み、本実施形態では、低追従性被写体（本例では路面）が占める割合が高くなるように設定される第三種分割領域ＤＡ３を含む第二領域Ａ２について、現在だけでなく過去の気象条件が考慮される構成としている。具体的には、単位参照データ選択部４２は、第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡ（本例では、第三種分割領域ＤＡ３）について、過去気象条件情報ＰＷが表す気象条件から現在気象条件情報ＣＷが表す気象条件への変化に基づいて、現在気象条件情報ＣＷが表す気象条件、及び、過去気象条件情報ＰＷが表す気象条件のうちのいずれかを選択し、当該選択した気象条件に対応する単位参照データＲＤｏを選択するように構成されている。
【００７９】
より具体的には、本実施形態では、単位参照データ選択部４２は、第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡ（本例では、第三種分割領域ＤＡ３）について単位参照データＲＤｏを選択するに際し、過去気象条件情報ＰＷが「雨」を表すとともに現在気象条件情報ＣＷが「晴」を表す場合には、過去気象条件情報ＰＷが表す気象条件である「雨」を選択し、当該選択した気象条件（すなわち「雨」）に対応する単位参照データＲＤｏを選択する。また、単位参照データ選択部４２は、過去気象条件情報ＰＷが「晴」を表すとともに現在気象条件情報ＣＷが「雨」を表す場合には、現在気象条件情報ＣＷが表す気象条件である「雨」を選択し、当該選択した気象条件（すなわち「雨」）に対応する単位参照データＲＤｏを選択する。また、当然ながら、過去気象条件情報ＰＷが「晴」を表すとともに現在気象条件情報ＣＷが「晴」を表す場合には、「晴」に対応する単位参照データＲＤｏが選択され、過去気象条件情報ＰＷが「雨」を表すとともに現在気象条件情報ＣＷが「雨」を表す場合には、「雨」に対応する単位参照データＲＤｏが選択される。
【００８０】
一方、低追従性被写体以外の被写体（本例では空や建物）が占める割合が高くなるように設定される第一種分割領域ＤＡ１や第二種分割領域ＤＡ２を含む第一領域Ａ１については、現在の気象条件のみが考慮される構成としている。具体的には、単位参照データ選択部４２は、第一領域Ａ１に含まれる分割領域ＤＡ（本例では、第一種分割領域ＤＡ１及び第二種分割領域ＤＡ２）について、現在気象条件情報ＣＷが表す気象条件を選択し、当該選択した気象条件に対応する単位参照データＲＤｏを選択するように構成されている。
【００８１】
より具体的には、本実施形態では、単位参照データ選択部４２は、第一領域Ａ１に含まれる分割領域ＤＡ（本例では、第一種分割領域ＤＡ１及び第二種分割領域ＤＡ２）について単位参照データＲＤｏを選択するに際し、現在気象条件情報ＣＷが「晴」を表す場合には「晴」に対応する単位参照データＲＤｏを選択し、現在気象条件情報ＣＷが「雨」を表す場合には「雨」に対応する単位参照データＲＤｏを選択する。
【００８２】
このように、本実施形態では、撮影領域ＷＡにおける上下方向下側部分に設定された第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡ（本例では第三種分割領域ＤＡ３）については、現在だけでなく過去の気象条件が考慮され、第二領域Ａ２に対して撮影領域ＷＡにおける上下方向上側に設定された第一領域Ａ１に含まれる分割領域ＤＡ（本例では第一種分割領域ＤＡ１及び第二種分割領域ＤＡ２）については、現在の気象条件のみが考慮される構成とすることで、単位参照データＲＤｏの選択に際して分割領域ＤＡの撮影領域ＷＡ中の位置が考慮される構成となっている。
【００８３】
また、本実施形態では、時間帯条件に関して「昼」と「夜」との２つに区分しており、単位参照データＲＤｏは、気象条件に加えて時間帯条件にも関連付けられて用意されている。そして、実風景画像ＳＰに含まれる全て或いはほぼ全ての被写体について、時間帯条件の変化に対する画像特性の変化の追従性は、一般的に高いものとなる。そこで、本実施形態では、単位参照データ選択部４２は、第一領域Ａ１に含まれる分割領域ＤＡ及び第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡの双方について、すなわち、第一種分割領域ＤＡ１、第二種分割領域ＤＡ２、及び第三種分割領域ＤＡ３の全てについて、実風景画像ＳＰの撮影時の時間帯条件である現在時間帯条件を選択し、当該選択した時間帯条件（すなわち、現在時間帯条件）に対応する単位参照データＲＤｏを選択する。
【００８４】
より具体的には、本実施形態では、単位参照データ選択部４２は、単位参照データＲＤｏを選択するに際し、現在時間帯条件が「昼」である場合には「昼」を選択し、当該選択した時間帯条件（すなわち「昼」）に対応する単位参照データＲＤｏを選択する。また、単位参照データ選択部４２は、現在時間帯条件が「夜」である場合には「夜」を選択し、当該選択した時間帯条件（すなわち「夜」）に対応する単位参照データＲＤｏを選択する。
【００８５】
なお、図示は省略するが、ナビゲーション装置１には現在の時刻を取得する時刻取得部が備えられており、単位参照データ選択部４２はこの時刻取得部を介して、現在時間帯条件を取得する。この際、ナビゲーション装置１が、各日の日の出及び日の入りの時刻の情報と現在の日付の情報とを取得可能に構成され、現在の時刻が、現在の日付に対応する日の出の時刻と日の入りの時刻との間にある場合には、現在時間帯条件が「昼」であると判定し、現在の時刻が、現在の日付に対応する日の出前の時刻或いは日の入り以降の時刻である場合には、現在時間帯条件が「夜」であると判定する構成とすることができる。或いは、ナビゲーション装置１が、自車両に備えられた前照灯の点灯状態を取得する点灯状態取得部を備え、前照灯が非点灯状態にある場合には、現在時間帯条件が「昼」であると判定し、前照灯が点灯状態にある場合には、現在時間帯条件が「夜」であると判定する構成とすることもできる。
【００８６】
以上をまとめると、単位参照データ選択部４２による単位参照データＲＤｏの選択条件は、図４に示す表のようになる。この表に示すように、現在気象条件が「晴」であって過去気象条件情報が「雨」である場合の第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡを除いて、各分割領域ＤＡには、現在気象条件と現在時間帯条件とに対応する単位参照データＲＤｏが選択される。一方、現在気象条件が「晴」であって過去気象条件が「雨」である場合の第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡについては、例外的に、過去気象条件と現在時間帯条件とに対応する単位参照データＲＤｏが選択される。
【００８７】
別の観点から見ると、過去気象条件が「晴」である場合には、全ての分割領域ＤＡについて、現在気象条件に対応する単位参照データＲＤｏが選択される。また、現在気象条件が「雨」である場合には、全ての分割領域ＤＡについて、「雨」に対応する単位参照データＲＤｏが選択される。そして、過去気象条件が「雨」である場合や、現在気象条件が「晴」である場合には、第一領域Ａ１に含まれる分割領域ＤＡについては一律に現在気象条件に対応する単位参照データＲＤｏが選択されるのに対し、第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡについては、現在気象条件及び過去気象条件の双方に基づき、すなわち、過去気象条件から現在気象条件への変化に基づき、現在気象条件又は過去気象条件に対応する単位参照データＲＤｏが選択される。なお、図４に示す第二領域Ａ２についての選択条件は、過去気象条件から現在気象条件への変化（変化の方向性）を考慮して予め定められており、本実施形態では、このような選択条件に基づき単位参照データＲＤｏを選択することで、過去気象条件から現在気象条件への変化に基づき単位参照データＲＤｏの選択がなされる構成となっている。
【００８８】
２−９．撮影位置特定部の構成
撮影位置特定部４０は、実風景画像ＳＰに基づき生成された実風景データＡＤと参照用データＲＤとのマッチングを行い、マッチングに成功した参照用データＲＤに関連付けられた撮影位置に基づき当該実風景画像ＳＰの撮影位置を特定する機能部である。
【００８９】
撮影位置特定部４０は、このような実風景データＡＤと参照用データＲＤとのマッチングを行うための機能部として、図１に示すようにマッチング実行部４１を備えている。そして、撮影位置特定部４０は、マッチング実行部４１によりマッチングに成功したと判定された参照用データＲＤの情報を取得するとともに、当該参照用データＲＤに関連付けられた撮影位置の情報を取得する。そして、撮影位置特定部４０は、取得した当該撮影位置を実風景画像ＳＰの撮影位置として特定し、特定した実風景画像ＳＰの撮影位置の情報を、後述する自車位置決定部４４へ出力する。
【００９０】
マッチング実行部４１は、実風景データＡＤと参照用データＲＤとのマッチング（パターンマッチング）を行う機能部である。上記のように、本実施形態では、参照用データ取得部３３が、実風景データＡＤに対するマッチングの候補となる単数又は複数の参照用データＲＤを取得する。そして、マッチング実行部４１は、当該マッチング候補の参照用データＲＤの中から１つの参照用データＲＤをマッチング対象の参照用データＲＤとして順に選択し、当該マッチング対象の参照用データＲＤと、実風景データ取得部３２が取得した実風景データＡＤとのマッチング（パターンマッチング）に必要な処理を実行する。
【００９１】
なお、本発明では、実風景画像ＳＰの撮影領域ＷＡを分割してなる複数の分割領域ＤＡのそれぞれについて、単位参照データ選択部４２により１つの単位参照データＲＤｏが選択される。そして、マッチング実行部４１は、分割領域ＤＡのそれぞれについて、分割領域ＤＡ内の画像特徴を表すデータが、当該分割領域ＤＡに対して選択された単位参照データＲＤｏに含まれる、当該分割領域ＤＡに対応する領域内の画像特徴を表すデータと比較されるように、実風景データＡＤと参照用データＲＤとのマッチングを実行する。すなわち、マッチング実行部４１は、単位参照データ選択部４２により選択された単位参照データＲＤｏを用いて、実風景データＡＤと参照用データＲＤとのマッチングを実行する。本例では、画像特徴を表すデータはエッジ点画像（特徴点画像）のデータとされるため、分割領域ＤＡ内の特徴点群の配置が、当該分割領域ＤＡに対して選択された単位参照データＲＤｏの対応する領域内の特徴点群の配置と比較されることで、マッチングが実行される。
【００９２】
本実施形態では、マッチング実行部４１は、分割領域ＤＡ毎に実風景データＡＤと単位参照データＲＤｏ（参照用データＲＤ）との一致度を導出するとともに、分割領域ＤＡのそれぞれの撮影領域ＷＡ中の位置に応じて設定された重み係数と一致度とに基づき撮影領域ＷＡ全体での全体一致度を導出する。すなわち、本例では、分割領域ＤＡ毎に部分的にマッチング処理を行うことで、実風景データＡＤと参照用データＲＤとの撮影領域ＷＡ全体での一致度である全体一致度を導出するように構成されている。
【００９３】
より具体的には、本実施形態では、第Ｎ種分割領域（ＮはＭ以下の自然数であり、本例ではＭ＝３）における実風景データＡＤと参照用データＲＤとの一致度をＫ［Ｎ］とし、第Ｎ種分割領域に設定された重み係数をＬ［Ｎ］として、全体一致度は、Ｋ［Ｎ］とＬ［Ｎ］との積の、全てのＮについて総和として導出される。本例ではＭ＝３であるため、全体一致度は次式のように表される。
全体一致度＝Ｋ［１］・Ｌ［１］＋Ｋ［２］・Ｌ［２］＋Ｋ［３］・Ｌ［３］
【００９４】
なお、「一致度」は、２つのデータ間の一致（類似）の度合を示す指標であり、パターンマッチングの分野における公知の種々の手法に基づき導出することができる。なお、本例では、実風景データＡＤ及び単位参照データＲＤｏのそれぞれは、エッジ点画像（特徴点画像）とされるため、分割領域ＤＡに含まれる特徴点群の配置と一致する特徴点群が、単位参照データＲＤｏの対応する領域に含まれる割合に応じて一致度が導出される。
【００９５】
分割領域ＤＡに設定される重み係数は、当該分割領域ＤＡの撮影領域ＷＡ中の位置に応じて設定され、本例では、各分割領域ＤＡについての重み係数の総和が「１」となるように設定される。具体的には、本実施形態では、撮影領域ＷＡにおける上下方向上側に位置し、空が占める割合が高くなるように設定される第一種分割領域ＤＡ１については、マッチングに関して重要な地物が含まれる可能性が低いため、他の分割領域ＤＡに比べて小さい重み係数が設定される。一方、撮影領域ＷＡにおける左右方向両側に位置し、建物が占める割合が高くなるように設定される第二種分割領域ＤＡ２や、撮影領域ＷＡにおける上下方向下側に位置し、路面が占める割合が高くなるように設定される第三種分割領域ＤＡ３については、マッチングに関して重要な地物が含まれる可能性が高いため、第一種分割領域ＤＡ１に比べて大きい重み係数が設定される。
【００９６】
なお、図３（ｂ）に示す例では、進行方向に離れた位置にある建物（図示せず）は画像認識により輪郭情報を適切に抽出することが困難であることから、そのような建物が含まれ得る部分である撮影領域ＷＡにおける左右方向中央部分の重要度を下げるべく、第一種分割領域ＤＡ１が当該中央部分において下側に延びるように設定されている。これにより、本例では、第二種分割領域ＤＡ２が、撮影領域ＷＡにおける左右両側に分かれた領域となる。本発明では、このように撮影領域ＷＡ中で領域が分離されている場合であっても、同種（本例では第一種、第二種、及び第三種のいずれか）の分割領域ＤＡを構成する単数又は複数の領域が、全体として１つの分割領域ＤＡを形成しているとする。
【００９７】
そして、マッチング実行部４１は、上記のようにして導出した全体一致度に基づきマッチングの成否を判定する。本実施形態では、マッチング実行部４１は、参照用データ取得部３３によりマッチング候補として取得された参照用データＲＤの全てについて、順に全体一致度の導出処理を行う。そして、マッチング実行部４１は、マッチング候補として取得された参照用データＲＤの中で、導出された全体一致度が予め設定された判定閾値以上の参照用データＲＤがあった場合には、マッチングに成功したと判定し、そのような参照用データＲＤがなかった場合にはマッチングに失敗したと判定する。なお、全体一致度が上記判定閾値以上の参照用データＲＤが１つである場合には当該参照用データＲＤとの間でマッチングが成功したと判定し、全体一致度が上記判定閾値以上の参照用データＲＤが複数ある場合には、その中で最も高い全体一致度が得られた参照用データＲＤとの間でマッチングが成功したと判定する。
【００９８】
なお、ここでは、マッチング実行部４１が、参照用データ取得部３３によりマッチング候補として抽出された参照用データＲＤの全てについて、順に全体一致度の導出処理を行う構成を例として示したが、全体一致度が上記判定閾値以上となる参照用データＲＤが初めて出現した時点で、当該参照用データＲＤとの間でマッチングが成功したとしてマッチング処理を終了する構成とすることもできる。このような構成では、参照用データ取得部３３が、推定自車位置の近傍の領域に撮影位置が関連付けられた単数又は複数の参照用データＲＤを、マッチング候補の参照用データＲＤとして選択するが、参照用データＲＤの取得については、全体一致度の導出処理毎に行う構成とすることも可能である。
【００９９】
ところで、分割領域ＤＡに設定される重み係数は、気象条件や時間帯条件のような外部要因に応じて可変に設定される構成とすることができる。例えば、現在気象条件が「雨」である場合には、Ｌ［２］／Ｌ［３］の値が、現在気象条件が「晴」の場合に比べて大きく設定される構成とすることができる。また、例えば、現在時間帯条件が「夜」である場合には、Ｌ［２］／Ｌ［３］の値が、現在時間帯条件が「昼」の場合に比べて小さく設定される構成とすることができる。
【０１００】
また、分割領域ＤＡに設定される重み係数が、地域属性情報ＲＡに応じて可変に設定される構成とすることもできる。例えば、地域属性情報ＲＡが「山間部」である場合には、建物の密集度が一般的に低いため、Ｌ［２］／Ｌ［３］の値が、地域属性情報ＲＡが「都市部」や「郊外」である場合に比べて小さく設定される構成とすることができる。
【０１０１】
２−１０．自車位置決定部の構成
自車位置決定部４４は、推定位置情報取得部３１が取得した推定位置情報ＥＰが表す推定自車位置を、実風景画像ＳＰの撮影位置に基づき補正する機能部である。上記のように、自車位置決定部４４には、撮影位置特定部４０が特定した実風景画像ＳＰの撮影位置の情報が入力される。そして、本実施形態では、自車位置決定部４４は、撮影位置特定部４０から入力された撮影位置を推定自車位置と置き換えることで、推定自車位置の補正を行う。なお、自車位置決定部４４が、単に撮影位置特定部４０から入力された撮影位置を推定自車位置と置き換えるだけでなく、実風景画像ＳＰの撮影時から撮影位置特定部４０による当該実風景画像ＳＰの撮影位置の特定までの間の自車両の走行距離を考慮して自車位置の調整を行う構成とすることもできる。なお、自車両の走行距離の情報は、距離センサ９２等で取得することが可能である。
【０１０２】
３．動作処理の手順
次に、図５、図６を参照して、本実施形態に係る撮影位置特定ユニット２において実行される撮影位置特定処理の手順、すなわち撮影位置特定方法について説明する。以下に説明する撮影位置特定処理の手順は、上記のナビゲーション装置１（撮影位置特定ユニット２）の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実行される。上記の各機能部がプログラムにより構成される場合には、ナビゲーション装置１が有する演算処理装置が、上記の各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。なお、図６は、図５のステップ＃０６のマッチング処理の手順を示すフローチャートである。
【０１０３】
３−１．撮影位置特定処理の全体の手順
図５に示すように、実風景データ取得部３２が実風景データＡＤを取得すると（ステップ＃０１）、推定位置情報取得部３１が推定位置情報ＥＰを取得して（ステップ＃０２）、参照用データ取得部３３が、当該推定位置情報ＥＰに基づき、マッチング候補となる単数又は複数の参照用データＲＤを参照データ記憶部１１から取得する（ステップ＃０３）。
【０１０４】
次に、気象条件情報取得部３６が、現在気象条件情報ＣＷ及び過去気象条件情報ＰＷを取得し（ステップ＃０４、ステップ＃０５）、マッチング処理が実行される（ステップ＃０６）。このマッチング処理については、後に図６のフローチャートに基づいて説明する。
【０１０５】
マッチング処理の結果、実風景データＡＤと参照用データＲＤとの間のマッチングに成功したと判定された場合には（ステップ＃０７：Ｙｅｓ）、マッチングに成功した参照用データＲＤに関連付けられた撮影位置の情報を取得して（ステップ＃０８）、当該撮影位置の情報に基づき、実風景画像ＳＰの撮影位置を特定する（ステップ＃０９）。本実施形態では、ステップ＃０８で取得した撮影位置を、実風景画像ＳＰの撮影位置とする。一方、マッチングに成功しなかったと判定された場合には（ステップ＃０７：Ｎｏ）、処理は終了する。
【０１０６】
３−２．マッチング処理の手順
次に、図６を参照して、図５のステップ＃０６におけるマッチング処理の手順について説明する。マッチング実行部４１は、図５のステップ＃０３にて取得されたマッチング候補の参照用データＲＤの中から、マッチング処理の対象となる１つの参照用データＲＤを選択する（ステップ＃１１）。そして、単位参照データ選択部４２は、ステップ＃１１において選択された参照用データＲＤを構成する複数（本例では４つ）の単位参照データＲＤｏの中から、分割領域ＤＡの撮影領域ＷＡ中の位置と、現在気象条件情報ＣＷと、過去気象条件情報ＰＷと、本例では更に現在時間帯条件とに基づき、複数の分割領域ＤＡのそれぞれについて単位参照データＲＤｏを選択する（ステップ＃１２）。本実施形態では、第一領域Ａ１に含まれる分割領域ＤＡ及び第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡのそれぞれについて、図４の表に示される選択条件に基づき単位参照データＲＤｏが選択される。
【０１０７】
次に、マッチング実行部４１は、分割領域ＤＡのそれぞれについて、分割領域ＤＡ内の画像特徴を表すデータが、当該分割領域ＤＡに対して選択された単位参照データＲＤｏに含まれる、当該分割領域ＤＡに対応する領域内の画像特徴を表すデータと比較されるように、実風景データＡＤと参照用データＲＤとのマッチングを実行し、全体一致度を導出する（ステップ＃１３）。なお、本実施形態では、上述したように、分割領域ＤＡ毎に実風景データＡＤと参照用データＲＤとの一致度が導出されるとともに、分割領域ＤＡのそれぞれの撮影領域ＷＡ中の位置に応じて設定された重み係数と一致度とに基づき撮影領域ＷＡ全体での全体一致度が導出される。
【０１０８】
そして、マッチング実行部４１は、マッチング候補として取得された参照用データＲＤの中に、全体一致度の導出処理を行っていない参照用データＲＤがある場合には（ステップ＃１４：Ｙｅｓ）、全体一致度の導出処理を行っていない参照用データＲＤがなくなるまでステップ＃１１からステップ＃１３の処理を繰り返し実行する。
【０１０９】
そして、マッチング候補として取得された参照用データＲＤの全てについて、全体一致度の導出処理を行った場合には（ステップ＃１４：Ｎｏ）、マッチングの成否判定を行う（ステップ＃１５）。本実施形態では、上記のように、マッチング候補として取得された参照用データＲＤの中で、導出された全体一致度が予め設定された判定閾値以上の参照用データＲＤがあった場合には、マッチングに成功したと判定し、そのような参照用データＲＤがなかった場合にはマッチングに失敗したと判定する。なお、本例では、全体一致度が上記判定閾値以上の参照用データＲＤが１つである場合には当該参照用データＲＤとの間でマッチングが成功したと判定し、全体一致度が上記判定閾値以上の参照用データＲＤが複数ある場合には、その中で最も高い全体一致度が得られた参照用データＲＤとの間でマッチングが成功したと判定する。
【０１１０】
なお、ここでは、気象条件情報取得部３６による現在気象条件情報ＣＷの取得ステップと、気象条件情報取得部３６による過去気象条件情報ＰＷの取得ステップとが、マッチング候補の参照用データＲＤの取得ステップ（ステップ＃０３）とマッチング処理のステップ（ステップ＃０６）との間に実行される場合を例として説明したが、気象条件情報取得部３６による現在気象条件情報ＣＷ及び過去気象条件情報ＰＷの取得ステップは、単位参照データＲＤｏの選択ステップ（ステップ＃１２）の前であればどのタイミングで実行しても良い。また、気象条件情報取得部３６による現在気象条件情報ＣＷ及び過去気象条件情報ＰＷの取得ステップを実風景データＡＤの取得の度に行わずに、以前に取得した情報を用いて単位参照データＲＤｏの選択処理を行う構成とすることもできる。
【０１１１】
４．その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態を説明する。なお、以下の各々の実施形態で開示される特徴は、その実施形態でのみ利用できるものではなく、矛盾が生じない限り、別の実施形態にも適用可能である。
【０１１２】
（１）上記の実施形態では、重み係数が分割領域ＤＡ毎に個別に設定される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一領域Ａ１に含まれる全ての分割領域ＤＡに対して同じ重み係数が設定されるとともに、第二領域Ａ２に含まれる全ての分割領域ＤＡに対して同じ重み係数が設定される構成とすることもできる。
【０１１３】
（２）上記の実施形態では、マッチング実行部４１が、分割領域ＤＡ毎に実風景データＡＤと参照用データＲＤとの一致度を導出するとともに、分割領域ＤＡのそれぞれの撮影領域ＷＡ中の位置に応じて設定された重み係数と一致度とに基づき撮影領域ＷＡ全体での全体一致度を導出する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、選択された複数の単位参照データＲＤｏのそれぞれの、選択対象の分割領域ＤＡに対応する領域のデータを集めて、撮影領域ＷＡ全体のデータに相当する集合単位参照データを生成し、実風景データＡＤと当該集合単位参照データとを撮影領域ＷＡの全体でマッチング処理を行うことで、全体一致度を導出する構成とすることもできる。このような構成では、重み係数が設定されない構成や、或いは分割領域ＤＡとは独立に設定される領域毎に重み係数が設定される構成とすることができる。
【０１１４】
（３）上記の実施形態では、全体一致度が判定閾値以上の参照用データＲＤが複数ある場合でも、その中から１つの参照用データＲＤを選択して当該参照用データＲＤに関連付けられた撮影位置を、実風景画像ＳＰの撮影位置として特定する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、全体一致度が判定閾値以上の参照用データＲＤが複数ある場合には、それらの全て或いは全体一致度の大きさに基づき選択した一部である複数の参照用データＲＤに関連付けられた撮影位置に基づき、実風景画像ＳＰの撮影位置を特定する構成とすることもできる。このような構成では、例えば、複数の撮影位置の平均値を、実風景画像ＳＰの撮影位置とすることができる。
【０１１５】
（４）上記の実施形態では、第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡについて、現在気象条件情報ＣＷが表す気象条件（現在気象条件）、及び、過去気象条件情報ＰＷが表す気象条件（過去気象条件）の双方に基づき、図４に示す選択条件に従って単位参照データＲＤｏが選択される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、現在気象条件情報ＣＷと過去気象条件情報ＰＷとが互いに同じ気象条件を表す場合には、いずれの気象条件情報が表す気象条件を選択しても同じ単位参照データＲＤｏが選択されることを考慮して、第二領域Ａ２に含まれる分割領域ＤＡについて、以下のような選択基準に基づき気象条件を選択して、当該気象条件に対応する単位参照データＲＤｏを選択する構成とすることもできる。すなわち、現在気象条件が「雨」である場合には現在気象条件を選択し、それ以外の場合（すなわち現在気象条件が「晴」である場合）には過去気象条件を選択する。また、過去気象条件が「晴」である場合には現在気象条件を選択し、それ以外の場合（すなわち過去気象条件が「雨」である場合）には過去気象条件を選択する。このような構成においても、気象条件の選択条件は、過去気象条件から現在気象条件への変化（変化の方向性）が考慮されたものであり、上記実施形態と同様、過去気象条件から現在気象条件への変化に基づき単位参照データＲＤｏの選択がなされる構成となっている。
【０１１６】
（５）上記の実施形態では、気象条件に関して「晴」と「雨」との２つに区分された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、「晴」を雲量に基づいて複数の状態に区分したり、「雨」を降水量に基づいて複数の状態に区分したりすることも可能である。例えば、気象条件に関して「晴」、「弱い雨」、及び「強い雨」の３つに区分された構成とすることができる。この場合には、単位参照データＲＤｏとして「晴」に加えて「弱い雨」及び「強い雨」のそれぞれに対応するデータを用意しておくと好適である。この際、例えば、図４に示す単位参照データＲＤｏの選択条件については、「強い雨」については上記実施形態の「雨」と同様とし、「弱い雨」については上記実施形態の「晴」と同様とすることができる。これにより、過去気象条件が「弱い雨」である場合には、濡れた路面が乾くまでにそれほど長い時間を要しないこと、或いは路面状態が「晴」の時と大差ないことを考慮した単位参照データＲＤｏの選択が可能となる。
【０１１７】
（６）上記の実施形態では、気象条件に関して「晴」と「雨」との２つに区分された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、降水を伴う気象条件として、「雨」に加えて更に「雪」も設定された構成や、降水を伴わない気象条件として、「晴」に加えて更に「曇」も設定された構成とすることができる。この場合には、全ての気象条件のそれぞれに対応する単位参照データＲＤｏを用意しておくと好適である。この際、例えば図４に示す単位参照データＲＤｏの選択条件については、「雪」については上記実施形態の「雨」と同様とし、「曇」については上記実施形態の「晴」と同様とすることができる。なお、このような構成において、上記実施形態と同様、気象条件情報取得部３６が、予めいずれかの条件に分類された気象条件の情報を取得する構成としても良く、或いは、気象条件情報取得部３６が、取得した気象条件を分類する構成としても良い。
【０１１８】
（７）上記の実施形態では、時間帯条件に関して「昼」と「夜」との２つに区分された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、時間帯条件として、「昼」と「夜」とに加えて、さらに「早朝」や「夕方」等が設定された構成とすることもできる。このような区分は、例えば太陽の地平線に対する高度の情報や、日の出や日の入りの時刻の情報に基づき設定することができる。このような構成では、複数の（例えば４つ）の時間帯条件のそれぞれに対応する単位参照データＲＤｏを用意しておき、現在の時間帯条件に対応する単位参照データＲＤｏを選択する構成とすることができる。
【０１１９】
（８）上記の実施形態では、同一の撮影位置に対応する単位参照データＲＤｏとして、気象条件に加えて時間帯条件にも関連付けられた単位参照データＲＤｏが用意されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、気象条件のみに関連付けられた単位参照データＲＤｏが用意されている構成とすることもできる。このような構成では、例えば、時間帯条件が「昼」の条件下での風景画像に基づき単位参照データＲＤｏが生成されている構成とすると好適である。
また、気象条件に加えて、或いは気象条件と時間帯条件とに加えて、更に別の条件にも関連付けられて単位参照データＲＤｏが用意されており、当該別の条件にも基づき単位参照データＲＤｏが選択される構成とすることも可能である。例えば、風景画像の撮影条件について「順光状態」と「逆光状態」とに区分し、現在の撮影条件が「順光状態」であれば「順光状態」に関連付けられた単位参照データＲＤｏを取得し、現在の撮影条件が「逆光状態」であれば「逆光状態」に関連付けられた単位参照データＲＤｏを取得する構成とすることができる。また、季節の条件が考慮された構成とすることも可能である。
【０１２０】
（９）上記の実施形態で示した第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２の形状や、各分割領域ＤＡの形状は一例であり、これらの形状は適宜変更可能である。例えば、第一領域Ａ１や第二領域Ａ２の形状を矩形状としたり、少なくとも一部の分割領域ＤＡを矩形状の領域とすることもできる。
【０１２１】
（１０）上記の実施形態では、第一領域Ａ１内に、２つの分割領域ＤＡ（第一種分割領域ＤＡ１及び第二種分割領域ＤＡ２）が設定された構成を例として説明したが、第一領域Ａ１内に設定される分割領域ＤＡの個数（分割数）は適宜変更可能である。例えば、１つや３つの分割領域ＤＡが第一領域Ａ１内に設定された構成とすることができる。同様に、上記の実施形態では、第二領域Ａ２内に、１つの分割領域ＤＡ（第三種分割領域ＤＡ３）が設定された構成を例として説明したが、第二領域Ａ２内に設定される分割領域ＤＡの個数（分割数）は適宜変更可能である。例えば、２つや３つの分割領域ＤＡが第二領域Ａ２内に設定された構成とすることができる。
【０１２２】
（１１）上記の実施形態では、地域属性情報ＲＡが、「都市部」、「郊外」、及び「山間部」を属性項目として備えた構成を例として説明したが、地域属性情報が備える属性項目の種類及び個数は適宜変更可能である。例えば、地域属性情報が、「都市部」及び「郊外」のみを属性項目として備える構成や、「都市部」や「郊外」を更に細分化して備える構成（例えば、「都市部」が建物の平均高さや密集度等の傾向に応じて「第一都市部（高層都市部）」及び「第二都市部（市街地）」に細分化された構成等）としても好適である。なお、上記の実施形態では、このような地域属性情報ＲＡに基づき第二種分割領域ＤＡ２の縦幅が調整される構成を例として説明したが、このような地域属性情報ＲＡに基づく第二種分割領域ＤＡ２の調整が行われない構成とすることもできる。
【０１２３】
（１２）上記の実施形態では、地図情報記憶部１０に記憶された道路地図データに、道路の道幅に関する情報である道幅情報ＲＷが含まれており、道幅情報取得部３４が、当該道路地図データを参照して道幅情報ＲＷを取得する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、地図情報記憶部１０が備える道路地図データに現在位置周辺の道路の道幅情報ＲＷが含まれていない場合等には、道幅情報取得部３４が、道路地図データに含まれる道路種別情報（高速道路、有料道路、国道、県道等の種別）に基づき、道幅情報ＲＷを推定値として取得する構成とすることもできる。このような構成においては、例えば高速道路は県道に対して一般的に道幅が広いという道路種別と道幅との一般的関係に基づき、道幅情報ＲＷを推定することができる。
【０１２４】
（１３）上記の実施形態では、第二領域Ａ２が、分割領域調整部４３により、道幅情報取得部３４が取得した道幅情報ＲＷに応じて可変に設定される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第二領域Ａ２が、分割領域調整部４３により、地域属性情報取得部３５が取得した地域属性情報ＲＡに応じて可変に設定される構成としても良い。このような構成では、「山間部」、「郊外」、「都市部」の順に道幅が広くなるという一般的傾向に基づき、第二領域Ａ２の横幅（上記実施例では第三種分割領域ＤＡ３の横幅）を可変に設定する構成とすることができる。なお、第二領域Ａ２が可変に設定されずに、固定領域とされる構成とすることも可能である。
【０１２５】
（１４）上記の実施形態では、撮影領域ＷＡ中に互いに重複しないように設定される第一領域Ａ１と第二領域Ａ２とが、足し合わせた領域が撮影領域ＷＡと等しくなるように設定される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２のそれぞれに設定される単位参照データＲＤｏの選択条件とは異なる条件に基づき単位参照データＲＤｏの選択を行うのが好ましい分割領域ＤＡがある場合には、当該分割領域ＤＡを含む第三領域Ａ３が第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２に加えて設定された構成とすることができる。このような構成では、第一領域Ａ１、第二領域Ａ２、及び第三領域Ａ３を足し合わせた領域が撮影領域ＷＡと等しくなるように設定することができる。また、第三領域Ａ３に含まれる分割領域ＤＡについては、例えば、過去気象条件情報ＰＷが表す気象条件に対応する単位参照データＲＤｏが選択される構成とすることができる。
【０１２６】
（１５）上記の実施形態において説明した機能部の割り当ては単なる一例であり、複数の機能部を組合わせたり、１つの機能部をさらに区分けしたりすることも可能である。
【０１２７】
（１６）上記の実施形態では、カメラ９０が車両の前方の風景を撮影するフロントカメラとされた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、カメラ９０を、車両の後方や側方、或いは斜め前方や斜め後方の風景を撮影するカメラとすることも可能である。
【０１２８】
（１７）上記の実施形態では、本発明に係る撮影位置特定システムを、車載用のナビゲーション装置１に適用した場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、本発明に係る撮影位置特定システムを、車両に備えられるナビゲーション装置以外の装置（走行制御装置等）に適用することも可能である。
【０１２９】
（１８）上記の実施形態では、撮影位置特定ユニット２、参照データ記憶部１１、及び地図情報記憶部１０が車両に備えられる構成を例として示したが、撮影位置特定ユニット２の少なくとも一部の機能部、参照データ記憶部１１、或いは地図情報記憶部１０が、車両の外部に設けられ、インターネット等の通信ネットワークを介して情報や信号の送受信が行われる構成とすることもできる。
【０１３０】
（１９）上記の実施形態では、車両が本発明に係る「移動体」に相当する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、車両以外の移動体に本発明を適用することも可能である。例えば、車輪以外の機構（例えばクローラ機構や脚機構等）により走行する移動体（ロボット等）にも本発明を適用可能である。また、本発明で対象とする移動体は自走式の移動体に限定されず、携帯端末（例えばカメラ付携帯電話等）のように外部の力により移動する移動体にも本発明を適用可能である。
【０１３１】
（２０）上記の実施形態では、撮影位置特定ユニット２により特定された撮影位置に基づき、推定位置情報取得部３１が取得した推定位置が補正される構成を例として説明したが、移動体の移動範囲が限られている場合等には、撮影位置特定ユニット２が推定位置情報取得部３１を備えず、参照用データ取得部３３が、参照データ記憶部１１に記憶された全ての参照用データＲＤをマッチング候補の参照用データＲＤとして選択する構成とすることも可能である。また、上記の実施形態では、特定された実風景画像ＳＰの撮影位置に基づき移動体の位置が決定される構成を例として示したが、特定された実風景画像ＳＰの撮影位置を他の用途に用いることも可能である。
【０１３２】
（２１）上記の実施形態では、カメラ９０が移動体に搭載された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、カメラ９０が移動体に搭載されていない構成、例えば、カメラ９０が単独の装置である構成とすることもできる。この場合、特定された実風景画像ＳＰの撮影位置に基づき、カメラ９０の位置が特定される構成とすることができる。
【０１３３】
（２２）上記の実施形態では、参照データ記憶部１１が複数の参照用データＲＤを記憶する構成を例として説明したが、参照データ記憶部１１が単一の参照用データＲＤを記憶する構成とすることも可能である。
【０１３４】
（２３）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載された構成及びこれと均等な構成を備えている限り、特許請求の範囲に記載されていない構成の一部を適宜改変した構成も、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本発明は、移動体に搭載されたカメラにより撮影された風景画像である実風景画像の撮影位置を特定する撮影位置特定システム、撮影位置特定プログラム、及び撮影位置特定方法に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
１１：参照データ記憶部
３１：推定位置情報取得部
３４：道幅情報取得部
３５：地域属性情報取得部
４０：撮影位置特定部
４２：単位参照データ選択部
９０：カメラ
Ａ１：第一領域
Ａ２：第二領域
ＡＤ：実風景データ
ＣＷ：現在気象条件情報
ＤＡ：分割領域
ＥＰ：推定位置情報
ＰＷ：過去気象条件情報
ＲＤ：参照用データ
ＲＤｏ：単位参照データ
ＲＷ：道幅情報
ＲＡ：地域属性情報
ＳＰ：実風景画像
ＷＡ：撮影領域
【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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