(57)【要約】  車両位置判定装置は、道路周辺に存在する地物の位置を含む地図情報５１を記憶する記憶装置５と、地図情報５１における車両Ｐの現在位置を推定する車両位置推定部６１と、車両Ｐの周囲の画像を撮影するカメラ１と、地図情報５１において、認識対象とする地物が存在する領域Ｑを所定の条件に基づいて特定する領域特定部６４と、領域Ｑ内の地物を画像から認識する地物認識部６５と、認識された地物の地図情報５１における位置に対する車両Ｐの相対位置を算出する相対位置算出部６６と、相対位置算出部６６により算出された相対位置に基づいて、車両Ｐの現在位置を補正する位置補正部６７とを備える。
2016208067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路周辺に存在する地物の位置を含む地図情報を記憶する記憶装置と、
前記地図情報における車両の現在位置を推定する車両位置推定部と、
前記車両の周囲の画像を撮影するカメラと、
前記地図情報において、認識対象とする地物が存在する領域を所定の条件に基づいて特定する領域特定部と、
前記領域特定部により特定された領域内の地物を前記画像から認識する地物認識部と、
前記地物認識部により認識された地物の前記地図情報における位置に対する前記車両の相対位置を算出する相対位置算出部と、
前記相対位置算出部により算出された相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を補正する位置補正部と
を備えることを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項２】
前記領域特定部は、前記車両の周囲環境に基づいて前記領域を特定することを特徴とする請求項１に記載の車両位置判定装置。
【請求項３】
前記領域特定部は、前記車両の走行状態に基づいて前記領域を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両位置判定装置。
【請求項４】
前記地図情報において前記車両の走行経路を設定する経路設定部を更に備え、
前記領域特定部は、前記経路設定部により設定された走行経路に基づいて前記領域を特定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両位置判定装置。
【請求項５】
前記領域特定部は、前記走行経路が所定の閾値に満たない角度で屈曲する場合において、前記車両の進行方向における前記走行経路周辺を前記領域として特定することを特徴とする請求項４に記載の車両位置判定装置。
【請求項６】
前記領域特定部は、前記車両が交差点を通過する場合において、前記交差点で交わる道路のうち、前記車両の走行経路でない道路周辺を除外して前記領域を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両位置判定装置。
【請求項７】
前記領域特定部は、前記車両の進行方向に交差点が存在し、前記車両が走行している道路が、前記交差点で交わる他の道路より小さい規模である場合、前記進行方向において前記交差点より先の道路周辺を除外して前記領域を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両位置判定装置。
【請求項８】
道路周辺に存在する地物の位置を含む地図情報における車両の現在位置を推定することと、
前記車両の周囲の画像を撮影することと、
前記地図情報において、認識対象とする地物が存在する領域を所定の条件に基づいて特定することと、
特定された前記領域内の地物を前記画像から認識することと、
認識された前記地物の前記地図情報における位置に対する前記車両の相対位置を算出することと、
算出された前記相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を補正することと
を含むことを特徴とする車両位置判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の位置を判定する車両位置判定装置及び車両位置判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
測位装置により検出された車両の現在位置を補正する技術として、車両に搭載されたカメラを用いて車両から交差点までの距離を求め、地図情報における交差点に対する車両の位置を特定することにより、車両の現在位置を補正する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４３３８９号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、高速道路走行時等、交差点の検出が困難な状況において車両の現在位置を補正できない場合がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点を鑑み、様々な走行環境において精度良く車両の現在位置を補正することができる車両位置判定装置及び車両位置判定方法を提供することを目的とする。
【０００６】
車両位置判定装置は、地図情報において、認識対象とする地物が存在する領域を所定の条件に基づいて特定し、特定された領域内の地物を撮影した画像から認識することにより、地物の位置に対する車両の相対位置を算出し、車両の現在位置を補正する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置の構成の一例を説明するブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定部により特定される領域を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定部により特定される領域を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定部により特定される領域を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定部により特定される領域を説明する図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定部により特定される領域を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定部により特定される領域を説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定部により特定される領域を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定部により特定される領域を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置の処理フローを説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える条件判断部及び領域特定部の、走行経路に関する処理フローを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
（車両位置判定装置）
本実施の形態に係る車両位置判定装置は、図１に示すように、カメラ１と、測位装置２と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）３と、センサ群４と、記憶装置５と、処理部６と、ディスプレイ７と、入力Ｉ／Ｆ８と、スピーカ９とを備える。本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置は、車両Ｐ（図２−９参照）に搭載され、車両Ｐの現在位置を判定する。
【００１０】
カメラ１は、車両Ｐの周囲の画像を撮影する。カメラ１は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子により、画像処理可能なデジタル画像を生成する。カメラ１は、撮影した画像を処理部６に逐次出力する。カメラ１は、車両Ｐの前方の画像を撮影する固定カメラであってもよく、車両Ｐの周囲の全方位の画像を撮影する全方位カメラであってもよい。或いは、カメラ１は、処理部６による制御に応じて、パン、チルト、ロールのうち少なくとも１方向の回転や、ズームイン、アウトを行うようにしてもよい。
【００１１】
測位装置２は、全地球測位システム（ＧＰＳ）等の測位システムにより、現在位置を測定する。測位装置２は、例えばＧＰＳ受信機からなる。測位装置２は、測定した現在位置を処理部６に逐次出力する。
【００１２】
通信Ｉ／Ｆ３は、例えば、無線で外部と信号を送受信する通信機である。通信Ｉ／Ｆ３は、例えば、渋滞情報、交通規制等の交通情報や、天気情報等をリアルタイムに送信する高度道路交通システム（ＩＴＳ）により、外部から種々の情報を受信する。ＩＴＳは、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System:登録商標）、テレマティクス等を含む。通信Ｉ／Ｆ３は、受信した情報を処理部６に逐次出力する。
【００１３】
センサ群４は、速度センサ、加速度センサ、角速度センサ、操舵角センサ等から構成可能である。センサ群４は、各センサにより車両Ｐの速度、３次元直交座標系における３軸の加速度及び角速度等を検出し、検出結果を処理部６に逐次出力する。センサ群４は、車両Ｐから対象までの距離及び方向を検出するレーザーレンジファインダー（ＬＲＦ）等の距離センサ、車両Ｐの方位を検出する方位センサ等を備えるようにしてもよい。
【００１４】
記憶装置５は、道路周辺に存在する地物の位置及び種類を含む地図情報５１を記憶する。記憶装置５は、半導体メモリ、磁気ディスク等から構成可能である。記憶装置５は、その他、処理部６において行われる処理に必要なプログラムを記憶するようにしてもよい。記憶装置５は、１つのハードウェアから構成されてもよく、複数のハードウェアから構成されてもよい。
【００１５】
地図情報５１は、道路情報、施設情報等が記録される。地図情報５１は、道路周辺に存在する様々な地物の位置、大きさ、種類等を含む地物情報が記録される。道路周辺の地物は、速度制限、一時停止、一方通行、横断歩道、駐車禁止等を知らせる道路標識と、停止線、横断歩道、横断歩道予告、区画線等を示す道路標示と、方面、サービスエリア、パーキングエリア、分岐、各種施設等を案内する案内標識とを含む。その他、地物は、距離標、信号機、電信柱、トンネル、橋梁、橋脚、非常駐車帯、非常電話、料金所、ガントリークレーン、鉄道等の道路構造物や設備を含む。
【００１６】
処理部６は、車両位置推定部６１と、環境情報取得部６２と、条件判断部６３と、領域特定部６４と、地物認識部６５と、相対位置算出部６６と、位置補正部６７と、経路設定部６８とを有する。経路設定部６８は、地図情報５１において車両Ｐの現在位置から目的地までの車両Ｐの走行経路を設定経路として設定する。
【００１７】
処理部６は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を備える集積回路であるマイクロコントローラにより構成可能である。この場合、マイクロコントローラに予めインストールされたコンピュータプログラムをＣＰＵが実行することにより、処理部６を構成する複数の情報処理部（６１〜６８）が実現される。処理部６を構成する各部は、一体のハードウェアから構成されてもよく、別個のハードウェアから構成されてもよい。マイクロコントローラは、例えば自動運転制御等の車両Ｐに関わる他の制御に用いる電子制御ユニット（ＥＣＵ）と兼用されてもよい。
【００１８】
車両位置推定部６１は、測位装置２により測定された現在位置と、センサ群４の検出結果から算出される車両Ｐの運動量とに基づいて、地図情報５１における車両Ｐの現在位置を推定する。
【００１９】
環境情報取得部６２は、車両Ｐが現在走行している地域の交通情報、天気情報等を通信Ｉ／Ｆ３から取得する。
【００２０】
条件判断部６３は、カメラ１により撮影された画像、センサ群４の検出結果、車両位置推定部６１により推定された車両Ｐの現在位置、環境情報取得部６２により取得された情報、経路設定部６８により設定された走行経路の少なくともいずれかに基づいて、車両Ｐの走行条件を判断する。条件判断部６３が判断する走行条件は、天候、時間帯、路面状態、走行場所等の周囲環境と、走行状況、走行車線等の走行状態と、車両Ｐの走行経路とのうち、少なくともいずれかを含む。
【００２１】
条件判断部６３は、環境情報取得部６２により取得された天気情報等に基づいて、天候について、例えば、晴れ、雨、雪、霧等を判断する。条件判断部６３は、センサ群４が備える雨滴センサの検出結果、車両Ｐが備えるワイパーの駆動状態等に基づいて、天候を判断するようにしてもよい。条件判断部６３は、日の出及び日の入り時刻に対する現在時刻、又は、センサ群４が備える照度センサの検出結果等に基づいて、時間帯について昼間か夜間かを判断する。
【００２２】
条件判断部６３は、環境情報取得部６２により取得された天気情報、又はカメラ１により撮影された画像等に基づいて、車両Ｐが走行する路面状態として、ウェット、積雪、凍結、適正に舗装された状態で表面が露出されていない道路である悪路等を判断する。条件判断部６３は、センサ群４が備える、車両Ｐの車輪のスリップを検出するスリップセンサの検出結果に基づいて、路面状態を判断するようにしてもよい。また、条件判断部６３は、車両位置推定部６１により推定された現在位置に基づいて、車両Ｐの走行場所について、都市部、郊外、高速道路、一般道、山道等を判断する。
【００２３】
条件判断部６３は、環境情報取得部６２により取得された交通情報に基づいて、走行状況として、高速道路（又は自動車専用道路）走行時、渋滞時等を判断する。条件判断部６３は、センサ群４が備える速度センサの検出結果に基づいて高速走行時、低速走行時等の走行状況を判断するようにしてもよい。或いは、条件判断部６３は、カメラ１により撮影された画像に基づいて、前後の他の車両との距離を算出し、距離が短い状態が所定時間維持される場合において、渋滞時と判断するようにしてもよい。
【００２４】
条件判断部６３は、カメラ１により撮影された画像、車両位置推定部６１により推定された現在位置、センサ群４の検出結果に基づいて算出された車両Ｐの運動等に基づいて、走行車線として、右車線、左車線、右車線及び左車線に挟まれた中央車線等を判断する。
【００２５】
また、条件判断部６３は、車両Ｐの走行経路について、経路設定部６８により走行経路が設定されているか否か等を判断する。条件判断部６３は、設定経路が存在する場合、経路設定部６８により設定された設定経路に基づいて、設定経路が所定の閾値以上の角度で屈曲するか否かを判断する。条件判断部６３は、設定経路が存在しない場合、方向指示器が指示する方向、又は車両Ｐの走行車線に基づいて、車両Ｐが交差点において旋回するか否かを判断する。
【００２６】
領域特定部６４は、条件判断部６３により判断される各走行条件に基づいて、地図情報５１において、認識対象とする地物が存在する範囲として領域Ｑ（図２−９参照）を特定する。領域特定部６４は、例えば、車両Ｐの進行方向における道路周辺に領域Ｑを特定する。
【００２７】
地物認識部６５は、領域特定部６４により特定された領域Ｑ内に存在する地物を、カメラ１により撮影された画像から認識する。地物認識部６５は、カメラ１により撮影された画像に対して、エッジ検出や、予め記憶するテンプレートとの類似度を算出するパターンマッチング等の所定の画像処理を施すことにより、地図情報５１における領域Ｑ内の地物に対応する地物を認識する。地物認識部６５は、領域特定部６４により特定された地図情報５１における領域Ｑ内に存在する地物と、認識した地物とを関連付ける。また、地物認識部６５は、カメラ１により撮影された画像に基づいて、認識した地物の車両Ｐに対する方向及び車両Ｐからの距離を算出する。地物認識部６５は、センサ群４が備えるＬＲＦ等により、認識した地物までの距離及び方向を取得するようにしてもよい。
【００２８】
領域特定部６４は、例えば、条件判断部６３により走行状態が、速度が所定の閾値より低い低速走行時と判断される場合、図２に示すように、車両Ｐの進行方向の道路周辺を領域Ｑ１として特定する。図２に示す例において、領域Ｑ１は、車両Ｐの位置Ｌ０からの距離がＬ１からＬ２までの領域である。例えば、地物認識部６５が、距離がＬ３以上離れた地物を認識可能であっても、低速走行時においては地物を認識する時間が十分に確保できるため、領域特定部６４は、領域Ｑ１の車両Ｐからの距離の上限を比較的近いＬ２とすることができる（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）。Ｌ１〜Ｌ３の位置にそれぞれ道路標識Ｍ１、非常電話Ｍ２、道路標識Ｍ３が存在する場合、図２に示す瞬間において、道路標識Ｍ３は、領域Ｑ１から除外される。このように、地物認識部６５は、領域Ｑ１が効率的に特定され、認識対象の数が低減されることにより、処理負荷を低減することができる。
【００２９】
一方、走行状態が、速度が所定の閾値より高い高速走行時と判断される場合、領域特定部６４は、図３に示すように、領域Ｑ１より先の距離までの、車両Ｐの進行方向の道路周辺を領域Ｑ２として特定する。図３に示す例において、領域Ｑ２は、車両Ｐからの距離がＬ１からＬ３までの領域である。地物認識部６５が、高速走行時においては地物を認識する時間が比較的短いため、領域特定部６４は、領域Ｑ２の車両Ｐからの距離の上限をＬ２より遠いＬ３とする。図３に示す瞬間において、道路標識Ｍ３が領域Ｑ２に含まれることにより、地物認識部６５は、認識対象を認識する時間を確保することができ、認識対象を精度よく認識することができる。
【００３０】
また、領域特定部６４は、条件判断部６３により周囲環境が夜間であると判断される場合、地物認識部６５が遠くの地物を認識する精度が昼間に比べて低下するため、図２に示すように、道路の延伸方向における長さが領域Ｑ２より短い領域Ｑ１を特定する。一方、条件判断部６３により周囲環境が昼間であると判断される場合、領域特定部６４は、夜間に比べて地物認識部６５が遠くの地物を認識することができるため、図３に示すように、道路の延伸方向における長さが領域Ｑ１より長い領域Ｑ２を特定する。なお、図２及び図３において、Ｌ１は、地物認識部６５が認識可能な地物の最短距離を示す。Ｌ１は、カメラ１の視野角や、認識しようとする地物の種類等に基づいて設定されればよい。
【００３１】
領域特定部６４は、図４に示すように、条件判断部６３により車両Ｐの走行経路Ｒが所定の閾値に満たない角度Ｅで直進方向Ｄに対して屈曲すると判断される場合、屈曲した先の走行経路Ｒの道路周辺を領域Ｑ３として特定する。条件判断部６３は、経路設定部６８により設定された設定経路がある場合、車両Ｐから設定経路の屈曲する点までの距離が所定の閾値以下となることに応じて、角度Ｅについて判断する。条件判断部６３は、設定経路がない場合、方向指示器が指示する方向、車両Ｐの走行車線等に基づいて、地図情報５１において車両Ｐが旋回する角度を、走行経路Ｒが屈曲する角度Ｅとして判断する。
【００３２】
例えば、図４に示すように、車両Ｐが本道Ｇから側道Ｈに進入する場合、分岐点近傍に存在する、本道Ｇ周辺の地物Ｍ４と、側道Ｈ周辺の地物Ｍ５とが領域Ｑ３に含まれる。このとき、地物Ｍ４及び地物Ｍ５は、共にカメラ１の視野角Ｆ内に存在し、地物認識部６５により認識されることができる。このように、領域特定部６４は、走行経路Ｒから認識可能と見込まれる地物を含むように効率的に領域Ｑを特定することにより、認識精度を向上することができる。
【００３３】
領域特定部６４は、図５に示すように、条件判断部６３により車両Ｐの走行経路Ｒが所定の閾値以上の角度Ｅで直進方向Ｄに対して屈曲すると判断される場合、走行経路Ｒでない道路周辺を除外して、屈曲した先の走行経路Ｒの道路周辺を領域Ｑ４として特定する。或いは、領域特定部６４は、条件判断部６３により車両Ｐが交差点において旋回する場合、交差点で交わる道路のうち、走行経路Ｒでない道路周辺を除外して領域Ｑ４を特定する。図５に示す例において、交差点近傍に、直進方向の道路周辺の地物Ｍ４と、走行経路Ｒ周辺の地物Ｍ７とが存在する場合、交差点より先の走行経路Ｒでない道路周辺の地物Ｍ６は、領域Ｑ４から除外される。このように、地物認識部６５は、領域Ｑ４が効率的に特定され、認識対象の数が低減されることにより、処理負荷を低減することができる。
【００３４】
一方、図６に示すように、車両Ｐが旋回せずに交差点を通過する場合も同様に、交差点で交わる道路のうち、走行経路Ｒでない道路周辺を除外して領域Ｑ５を特定する。このように、領域特定部６４は、設置方向、障害物等により認識される可能性が低い地物Ｍ７を領域Ｑ５から除外することにより、地物認識部６５の処理負荷を低減することができる。
【００３５】
図５及び図６では、丁字路の交差点を例として説明したが、交差点は、十字路や、３以上の道路が直交せずに交わる交差点であってもよい。例えば、図７に示すように、車両Ｐが三叉路において、所定の閾値に満たない角度Ｅで旋回する場合、領域特定部６４は、走行経路Ｒでない道路周辺を除外して、走行経路Ｒの道路周辺を領域Ｑ６として特定する。三叉路近傍に、走行経路Ｒの道路周辺の地物Ｍ８と、走行経路Ｒでない道路周辺の地物Ｍ９とが存在する場合、地物Ｍ９は、領域Ｑ６から除外される。なお、領域特定部６４は、地物Ｍ９の設置方向、大きさ等に応じて、走行経路Ｒから地物Ｍ９が認識可能と見込まれる場合、地物Ｍ９を含むように領域Ｑ６を特定するようにしてもよい。
【００３６】
領域特定部６４は、図８に示すように、車両Ｐの進行方向に十字路の交差点が存在し、車両Ｐが走行している道路が、交差点で交わる他の道路より大きい規模である場合、進行方向において交差点より先の道路周辺に領域Ｑ７を特定する。道路の規模は、道路の幅又は交通量により設定されればよい。この場合、領域特定部６４は、車両Ｐが交差点を直進する確率が高いため、進行方向において交差点より先の道路周辺に領域Ｑ７を特定することにより、効率的に地物を認識することができ、認識精度を向上することができる。
【００３７】
一方、領域特定部６４は、図９に示すように、車両Ｐの進行方向に十字路の交差点が存在し、車両Ｐが走行している道路が、交差点で交わる他の道路より小さい規模である場合、進行方向において交差点より先の道路周辺を除外して領域Ｑ８を特定する。この場合、領域特定部６４は、車両Ｐが交差点を旋回する確率が高いため、進行方向において交差点より先の道路周辺を除外して領域Ｑ８を特定することにより、効率的に認識対象の数が低減され、地物認識部６５の処理負荷を低減することができる。
【００３８】
相対位置算出部６６は、地物認識部６５により認識された地物の位置に対する車両Ｐの相対位置を算出する。相対位置算出部６６は、地物認識部６５により認識された地物に関連付けられた、地図情報５１における地物の位置から、地物認識部６５により認識された地物の地図情報５１における位置を特定する。更に、相対位置算出部６６は、地物認識部６５によって算出された地物の方向及び地物までの距離から、地図情報５１における車両Ｐの相対位置を算出する。
【００３９】
位置補正部６７は、相対位置算出部６６により算出された車両Ｐの相対位置に基づいて、車両位置推定部６１により推定された車両Ｐの現在位置を補正する。すなわち、位置補正部６７は、相対位置算出部６６により算出された車両Ｐの相対位置を、車両位置推定部６１により推定された車両Ｐの現在位置として、車両Ｐの現在位置を判定する。
【００４０】
ディスプレイ７は、処理部６による制御に応じて、画像や文字を表示することにより、車両Ｐの乗員に種々の情報を提示する。ディスプレイ７は、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置からなる。ディスプレイ７は、処理部６による制御に応じて、地図情報５１に記録される道路、施設を含む地図を表示し、表示された地図上に、位置補正部６７により補正された車両Ｐの現在位置を表示することができる。
【００４１】
入力Ｉ／Ｆ８は、例えば、乗員の操作を受け付け、操作に応じた信号を処理部６に出力する。ディスプレイ７及び入力Ｉ／Ｆ８は、タッチパネルディスプレイとして一体に構成されてもよい。スピーカ９は、処理部６による制御に応じて、音声を再生することにより、車両Ｐの乗員に種々の情報を提示する。
【００４２】
（車両位置判定方法）
図１０のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る車両位置判定装置の動作の一例を説明する。
【００４３】
ステップＳ１において、車両位置推定部６１は、測位装置２により測定された現在位置を、センサ群４の検出結果から算出される車両Ｐの運動量に基づいて、補正することにより、地図情報５１における車両Ｐの現在位置を推定する。
【００４４】
ステップＳ２において、条件判断部６３は、天候、時間帯、路面状態、走行場所の少なくともいずれか周囲環境を判断する。ステップＳ３において、条件判断部６３は、走行状況、走行車線の少なくともいずれかを含む走行状態を判断する。ステップＳ４において、条件判断部６３は、車両Ｐの走行経路Ｒを判断する。
【００４５】
ステップＳ５において、領域特定部６４は、ステップＳ２〜Ｓ４において判断された走行条件に基づいて、認識対象が存在する範囲として、地図情報５１における領域Ｑを特定する。例えば、領域特定部６４は、路面状態がウェット、積雪又は悪路と判断される場合、路面にペイントされた道路標示等の路面上の地物が認識されにくいため、道路の側方に領域Ｑを特定するようにしてもよい。また、領域特定部６４は、走行車線が右車線又は左車線の場合、右側又は左側の地物が認識されやすいため、それぞれ道路の右側又は左側に領域Ｑを特定し、中央車線の場合、上方又は通行側である道路左側の地物が認識されやすいため、道路上に領域Ｑを特定するようにしてもよい。
【００４６】
領域特定部６４は、ステップＳ２〜Ｓ４において判断された走行条件から統合的に領域Ｑを特定するようにしてもよい。例えば、領域特定部６４は、周囲環境が都市部、走行状態が低速走行時、走行経路が設定され、旋回する交差点までの距離が閾値以下と判断される場合、旋回する先の道路周辺に、道路の延伸方向における長さが比較的短くなるように領域Ｑを特定する。領域特定部６４は、周囲環境が夜間、走行状態が高速走行時と判断された場合等において、地物の認識精度に応じて、領域Ｑの上限の距離を特定するようにすればよい。
【００４７】
ステップＳ６において、地物認識部６５は、領域特定部６４により特定された領域Ｑ内に存在する地物を、カメラ１により撮影された画像から認識する。また、地物認識部６５は、カメラ１により撮影された画像に基づいて、認識した地物の車両Ｐに対する方向及び車両Ｐからの距離を算出する。
【００４８】
ステップＳ７において、相対位置算出部６６は、地物認識部６５により認識された地物の地図情報５１における位置に対する車両Ｐの相対位置を算出する。ステップＳ８において、位置補正部６７は、相対位置算出部６６により算出された車両Ｐの相対位置に基づいて、車両位置推定部６１により推定された車両Ｐの現在位置を補正する。
【００４９】
（走行経路に基づく領域Ｑの特定）
図１１のフローチャートを参照して、走行条件のうち走行経路についての判断に基づいて領域Ｑを特定する方法として、条件判断部６３及び領域特定部６４の動作の一例を説明する。なお、図９のフローチャートは、図８のフローチャートのステップＳ４〜Ｓ５に相当する。
【００５０】
ステップＳ１１において、条件判断部６３は、経路設定部６８により設定された設定経路があるか否かを判断する。条件判断部６３は、設定経路がある場合、ステップＳ１２に処理を進め、設定経路がない場合、ステップＳ１４に処理を進める。
【００５１】
ステップＳ１２において、条件判断部６３は、車両Ｐから設定経路の屈曲する点までの距離が所定の閾値以下となることに応じて、設定経路が所定の閾値以上の角度Ｅで屈曲するか否かを判断する。条件判断部６３は、角度Ｅが閾値以上の場合、ステップＳ１３に処理を進め、角度Ｅが閾値に満たない場合、ステップＳ１５に処理を進める。
【００５２】
ステップＳ１４において、条件判断部６３は、車両Ｐから交差点までの距離が所定の閾値以下となることに応じて、方向指示器が指示する方向、又は車両Ｐの走行車線に基づいて、車両Ｐが交差点において旋回するか否かを判断する。条件判断部６３は、旋回すると判断する場合、ステップＳ１３に処理を進め、旋回しないと判断する場合、ステップＳ１５に処理を進める。
【００５３】
ステップＳ１３において、領域特定部６４は、走行経路でない道路周辺を除外して、進行方向における走行経路の道路周辺を領域Ｑとして特定した後、図８のフローチャートのステップＳ６に処理を進める。
【００５４】
ステップＳ１５において、領域特定部６４は、進行方向における走行経路の道路周辺を領域Ｑとして特定した後、図８のフローチャートのステップＳ６に処理を進める。
【００５５】
以上のように、本実施の形態に係る車両位置判定装置によれば、車両Ｐの走行条件に基づいて領域Ｑを地図情報５１において特定し、領域Ｑに存在する様々な地物を認識することにより、車両Ｐの現在位置を補正する。これにより、本実施の形態に係る車両位置判定装置は、補正の頻度が増加し、様々な走行環境において、車両Ｐの現在位置の精度を高く維持することができる。また、本実施の形態に係る車両位置判定装置は、領域Ｑを特定することにより認識対象となる地物の数を効率的に限定することができ、認識のための処理負荷を低減することができる。
【００５６】
また、本実施の形態に係る車両位置判定装置によれば、天候、時間帯、路面状態、走行場所等、車両Ｐの周囲環境に適した領域Ｑを特定することにより、道路周辺の地物を効率的に認識することができ、精度良く車両Ｐの現在位置を補正することができる。また、本実施の形態に係る車両位置判定装置は、周囲環境に応じて、認識可能と見込まれる地物を含む領域Ｑを効率的に特定することができるため、認識のための処理負荷を低減することができる。
【００５７】
また、本実施の形態に係る車両位置判定装置によれば、走行状況、走行車線等、車両Ｐの走行状態に適した領域Ｑを特定することにより、道路周辺の地物を効率的に認識することができ、精度良く車両Ｐの現在位置を補正することができる。また、本実施の形態に係る車両位置判定装置は、走行状態に応じて、認識可能と見込まれる地物を含む領域Ｑを効率的に特定することができるため、認識のための処理負荷を低減することができる。
【００５８】
また、本実施の形態に係る車両位置判定装置によれば、設定経路に応じて、認識可能と見込まれる地物を含む領域Ｑを効率的に特定することができるため、精度良く車両の現在位置を補正することができ、認識のための処理負荷を低減することができる。
【００５９】
また、本実施の形態に係る車両位置判定装置によれば、設定経路において、所定の閾値に満たない角度Ｅで車両Ｐが旋回する場合において、進行方向における道路周辺に領域Ｑを特定する。これにより、本実施の形態に係る車両位置判定装置は、車両Ｐから認識可能と見込まれる地物を含む領域Ｑを効率的に特定することができるため、精度良く車両の現在位置を補正することができる。
【００６０】
また、本実施の形態に係る車両位置判定装置によれば、車両Ｐが交差点で旋回する場合において、走行経路でない道路周辺を除外して領域Ｑを特定するため、認識のための処理負荷を低減することができる。
【００６１】
また、本実施の形態に係る車両位置判定装置によれば、車両Ｐが走行する道路及び交差する道路の規模に応じて、車両Ｐが進行する確率が高い道路周辺に領域Ｑを特定するため、精度良く車両の現在位置を補正することができ、認識のための処理負荷を低減することができる。
【００６２】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６３】
例えば、既に述べた実施の形態において、領域特定部６４は、撮影方向に太陽が存在する場合、カメラ１の撮影条件が逆光となり、地物の認識精度が低下するため、逆光となる領域を除外して領域Ｑを特定するようにしてもよい。
【００６４】
また、既に述べた実施の形態において、カメラ１は、特定された領域Ｑ内の地物を撮影するために、カメラ１が、処理部６による制御に応じて、撮影方向や倍率を変更するようにしてもよい。また、領域特定部６４は、認識対象の地物の大きさが所定の閾値より大きい場合等、１つの地物を１つの領域Ｑとして特定するようにしてもよい。
【００６５】
上記の他、上記の各構成を相互に応用した構成等、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明によれば、所定の条件に応じて、認識対象とする地物を含む領域を特定することにより、様々な走行環境において精度良く車両の現在位置を補正することができる車両位置判定装置及び車両位置判定方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００６７】
Ｐ  車両
Ｑ，Ｑ１〜Ｑ８  領域
Ｒ  走行経路
１  カメラ
５  記憶装置
５１  地図情報
６１  車両位置推定部
６４  領域特定部
６５  地物認識部
６６  相対位置算出部
６７  位置補正部
６８  経路設定部
【図１】
2016208067.tif 000003
【図２】
2016208067.tif 000004
【図３】
2016208067.tif 000005
【図４】
2016208067.tif 000006
【図５】
2016208067.tif 000007
【図６】
2016208067.tif 000008
【図７】
2016208067.tif 000009
【図８】
2016208067.tif 000010
【図９】
2016208067.tif 000011
【図１０】
2016208067.tif 000012
【図１１】
2016208067.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月25日(2016.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路周辺に存在する地物の位置を含む地図情報を記憶する記憶装置と、
前記地図情報における車両の現在位置を推定する車両位置推定部と、
前記車両の周囲の画像を撮影するカメラと、
前記地図情報において、認識対象とする地物が存在する領域を所定の条件に基づいて特定する領域特定部と、
前記領域特定部により特定された領域内の地物を前記画像から認識する地物認識部と、
前記地物認識部により認識された地物の前記地図情報における位置に対する前記車両の相対位置を算出する相対位置算出部と、
前記相対位置算出部により算出された相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を補正する位置補正部と、
前記車両の速度を検出する速度検出部と、を備え、
前記領域特定部は、前記車両の速度が所定の閾値より低い場合には高い場合よりも前記車両から前記領域までの距離の上限を短くすることを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項２】
前記領域特定部は、前記車両の周囲環境として、天候、時間帯、路面状態、走行場所の少なくともいずれかに基づいて前記領域を特定することを特徴とする請求項１に記載の車両位置判定装置。
【請求項３】
前記領域特定部は、前記車両の走行車線に基づいて前記領域を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両位置判定装置。
【請求項４】
前記地図情報において前記車両の走行経路を設定する経路設定部を更に備え、
前記領域特定部は、前記経路設定部により設定された走行経路に基づいて前記領域を特定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両位置判定装置。
【請求項５】
前記領域特定部は、前記走行経路が所定の閾値に満たない角度で屈曲する場合において、前記車両の進行方向における前記走行経路周辺を前記領域として特定することを特徴とする請求項４に記載の車両位置判定装置。
【請求項６】
前記領域特定部は、前記車両が交差点を通過する場合において、前記交差点で交わる道路のうち、前記車両の走行経路でない道路周辺を除外して前記領域を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両位置判定装置。
【請求項７】
前記領域特定部は、前記車両の進行方向に交差点が存在し、前記車両が走行している道路が、前記交差点で交わる他の道路より小さい規模である場合、前記進行方向において前記交差点より先の道路周辺を除外して前記領域を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両位置判定装置。
【請求項８】
道路周辺に存在する地物の位置を含む地図情報における車両の現在位置を推定することと、
前記車両の周囲の画像を撮影することと、
前記地図情報において、認識対象とする地物が存在する領域を所定の条件に基づいて特定することと、
特定された前記領域内の地物を前記画像から認識することと、
認識された前記地物の前記地図情報における位置に対する前記車両の相対位置を算出することと、
算出された前記相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を補正することと、
前記車両の速度を検出することと、
前記車両の速度が所定の閾値より低い場合には高い場合よりも前記車両から前記領域までの距離の上限を短くすることと
を含むことを特徴とする車両位置判定方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、車両の位置を判定する車両位置判定装置及び車両位置判定方法に関する。
背景技術
［０００２］
測位装置により検出された車両の現在位置を補正する技術として、車両に搭載されたカメラを用いて車両から交差点までの距離を求め、地図情報における交差点に対する車両の位置を特定することにより、車両の現在位置を補正する技術が提案されている（特許文献１参照）。
先行技術文献
特許文献
［０００３］
特許文献１：特開平９−２４３３８９号公報
発明の概要
［０００４］
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、高速道路走行時等、交差点の検出が困難な状況において車両の現在位置を補正できない場合がある。
［０００５］
本発明は、上記問題点を鑑み、様々な走行環境において精度良く車両の現在位置を補正することができる車両位置判定装置及び車両位置判定方法を提供することを目的とする。
［０００６］
車両位置判定装置は、地図情報において、認識対象とする地物が存在する領域を所定の条件に基づいて特定し、特定された領域内の地物を撮影した画像から認識することにより、地物の位置に対する車両の相対位置を算出し、車両の現在位置を補正する。車両位置判定装置は、速度検出部により検出される車両の速度が所定の閾値より低い場合には高い場合よりも車両から領域までの距離の上限を短くする。
図面の簡単な説明
［０００７］
［図１］図１は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置の構成の一例を説明するブロック図である。
［図２］図２は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月11日(2016.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路周辺に存在する地物の位置を含む地図情報を記憶する記憶装置と、
前記地図情報における車両の現在位置を推定する車両位置推定部と、
前記車両の周囲の画像を撮影するカメラと、
前記地図情報において、認識対象とする地物が存在する領域を所定の条件に基づいて特定する領域特定部と、
前記領域特定部により特定された領域内の地物を前記画像から認識する地物認識部と、
前記地物認識部により認識された地物の前記地図情報における位置に対する前記車両の相対位置を算出する相対位置算出部と、
前記相対位置算出部により算出された相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を補正する位置補正部と、
前記車両の速度を検出する速度検出部と、を備え、
前記領域特定部は、前記車両の速度が所定の閾値より低い場合、前記車両からの距離が、第１値から、前記第１値より大きい第２値までの第１領域を前記領域として特定し、前記車両の速度が前記閾値より高い場合、前記車両からの距離が、前記第１値から、前記第２値より大きい第３値までの第２領域を前記領域として特定することを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項２】
前記領域特定部は、前記車両の周囲環境として、天候、時間帯、路面状態、走行場所の少なくともいずれかに基づいて前記領域を特定することを特徴とする請求項１に記載の車両位置判定装置。
【請求項３】
前記領域特定部は、前記車両の走行車線に基づいて前記領域を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両位置判定装置。
【請求項４】
前記地図情報において前記車両の走行経路を設定する経路設定部を更に備え、
前記領域特定部は、前記経路設定部により設定された走行経路に基づいて前記領域を特定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両位置判定装置。
【請求項５】
前記領域特定部は、前記走行経路が所定の閾値に満たない角度で屈曲する場合において、前記車両の進行方向における前記走行経路周辺を前記領域として特定することを特徴とする請求項４に記載の車両位置判定装置。
【請求項６】
前記領域特定部は、前記車両が交差点を通過する場合において、前記交差点で交わる道路のうち、前記車両の走行経路でない道路周辺を除外して前記領域を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両位置判定装置。
【請求項７】
前記領域特定部は、前記車両の進行方向に交差点が存在し、前記車両が走行している道路が、前記交差点で交わる他の道路より小さい規模である場合、前記進行方向において前記交差点より先の道路周辺を除外して前記領域を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両位置判定装置。
【請求項８】
道路周辺に存在する地物の位置を含む地図情報における車両の現在位置を推定することと、
前記車両の周囲の画像を撮影することと、
前記地図情報において、認識対象とする地物が存在する領域を所定の条件に基づいて特定することと、
特定された前記領域内の地物を前記画像から認識することと、
認識された前記地物の前記地図情報における位置に対する前記車両の相対位置を算出することと、
算出された前記相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を補正することと、
前記車両の速度を検出することと、
前記車両の速度が所定の閾値より低い場合、前記車両からの距離が、第１値から、前記第１値より大きい第２値までの第１領域を前記領域として特定し、前記車両の速度が前記閾値より高い場合、前記車両からの距離が、前記第１値から、前記第２値より大きい第３値までの第２領域を前記領域として特定することと
を含むことを特徴とする車両位置判定方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、車両の位置を判定する車両位置判定装置及び車両位置判定方法に関する。
背景技術
［０００２］
測位装置により検出された車両の現在位置を補正する技術として、車両に搭載されたカメラを用いて車両から交差点までの距離を求め、地図情報における交差点に対する車両の位置を特定することにより、車両の現在位置を補正する技術が提案されている（特許文献１参照）。
先行技術文献
特許文献
［０００３］
特許文献１：特開平９−２４３３８９号公報
発明の概要
［０００４］
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、高速道路走行時等、交差点の検出が困難な状況において車両の現在位置を補正できない場合がある。
［０００５］
本発明は、上記問題点を鑑み、様々な走行環境において精度良く車両の現在位置を補正することができる車両位置判定装置及び車両位置判定方法を提供することを目的とする。
［０００６］
車両位置判定装置は、地図情報において、認識対象とする地物が存在する領域を所定の条件に基づいて特定し、特定された領域内の地物を撮影した画像から認識することにより、地物の位置に対する車両の相対位置を算出し、車両の現在位置を補正する。車両位置判定装置は、速度検出部により検出される車両の速度が所定の閾値より低い場合、車両からの距離が、第１値から、第１値より大きい第２値までの第１領域を領域として特定し、高い場合、車両からの距離が、第１値から、第２値より大きい第３値までの第２領域を領域として特定する。
図面の簡単な説明
［０００７］
［図１］図１は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置の構成の一例を説明するブロック図である。
［図２］図２は、本発明の実施の形態に係る車両位置判定装置が備える領域特定
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月25日(2018.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
領域特定部６４は、図５に示すように、条件判断部６３により車両Ｐの走行経路Ｒが所定の閾値以上の角度Ｅで直進方向Ｄに対して屈曲すると判断される場合、走行経路Ｒでない道路周辺を除外して、屈曲した先の走行経路Ｒの道路周辺を領域Ｑ４として特定する。或いは、領域特定部６４は、条件判断部６３により車両Ｐが交差点において旋回する場合、交差点で交わる道路のうち、走行経路Ｒでない道路周辺を除外して領域Ｑ４を特定する。図５に示す例において、交差点近傍に、直進方向の道路周辺の地物Ｍ６と、走行経路Ｒ周辺の地物Ｍ７とが存在する場合、交差点より先の走行経路Ｒでない道路周辺の地物Ｍ６は、領域Ｑ４から除外される。このように、地物認識部６５は、領域Ｑ４が効率的に特定され、認識対象の数が低減されることにより、処理負荷を低減することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
（走行経路に基づく領域Ｑの特定）
図１１のフローチャートを参照して、走行条件のうち走行経路についての判断に基づいて領域Ｑを特定する方法として、条件判断部６３及び領域特定部６４の動作の一例を説明する。なお、図１１のフローチャートは、図１０のフローチャートのステップＳ４〜Ｓ５に相当する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
ステップＳ１３において、領域特定部６４は、走行経路でない道路周辺を除外して、進行方向における走行経路の道路周辺を領域Ｑとして特定した後、図１０のフローチャートのステップＳ６に処理を進める。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
ステップＳ１５において、領域特定部６４は、進行方向における走行経路の道路周辺を領域Ｑとして特定した後、図１０のフローチャートのステップＳ６に処理を進める。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2016208067.tif 000014
【国際調査報告】
2016208067.tif 000015
2016208067.tif 000016
2016208067.tif 000017
2016208067.tif 000018