(57)【要約】【課題】ＧＮＳＳ衛星からの測位信号が受信できず、かつ、路側システムが設置されていない場所においても、自動運転車の位置精度を維持することができる装置を提供する。【解決手段】位置計算装置１００ａは、自動運転車２００に搭載される。位置計算装置１００ａは、車載カメラ１０と関連位置計算部５２を備えている。車載カメラ１０は、配置されている位置の座標が自動運転車２００の自動運転に使用されるＤＭＤ７１に登録されている座標マーカを含む、外部環境の画像を撮影する。関連位置計算部５２は、カメラ装置が撮影した座標マーカの画像に基づいて座標マーカを識別する識別情報を抽出する。関連位置計算部５２は、抽出した識別情報に基づいて座標マーカの座標をＤＭＤ７１から取得する。関連位置計算部５２は、取得した座標マーカの座標を用いて、自動運転車２００の位置を示すマーカ関連位置Ｐ（ｍ）を計算する。【選択図】図７
2019120629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転車に搭載される位置計算装置であって、
配置されている位置の座標が前記自動運転車の自動運転に使用される地図データに登録されている座標マーカを撮影するカメラ装置と、
前記カメラ装置が撮影した前記座標マーカの画像に基づいて前記座標マーカを識別する識別情報を抽出し、前記識別情報に基づいて前記座標マーカの座標を前記地図データから取得し、前記座標マーカの座標を用いて前記自動運転車の位置を示すマーカ関連位置を計算する関連位置計算部と
を備える位置計算装置。
【請求項２】
前記関連位置計算部は、
前記座標マーカの画像から基準方向に対する前記座標マーカの方位角を決定し、決定した前記方位角を用いて、前記マーカ関連位置を計算する請求項１に記載の位置計算装置。
【請求項３】
前記位置計算装置は、さらに、
測位衛星の送信する測位信号を用いて前記自動運転車の位置を計算する位置計算部を備え、
前記関連位置計算部は、
前記位置計算部が測位信号を用いて計算した前記自動運転車の位置を、前記マーカ関連位置を用いて補正する位置補正部を備える請求項１または請求項２に記載の位置計算装置。
【請求項４】
前記位置計算装置は、さらに、
慣性計測装置を備え、
前記位置計算部は、
前記慣性計測装置によって得られた観測情報から前記自動運転車の位置を計算し、
前記位置補正部は、
前記位置計算部が前記観測情報から計算した前記自動運転車の位置を、前記マーカ関連位置を用いて補正する請求項３に記載の位置計算装置。
【請求項５】
前記地図データは、３次元の地図である請求項１から４のいずれか一項に記載の位置計算装置。
【請求項６】
コンピュータに、
配置されている位置の座標が自動運転車の自動運転に使用される地図データに登録されている座標マーカを撮影するカメラ装置が撮影した前記座標マーカの画像に基づいて前記座標マーカを識別する識別情報を抽出する処理と、
前記識別情報に基づいて前記座標マーカの座標を前記地図データから取得する処理と、
前記座標マーカの座標を用いて前記自動運転車の位置を示すマーカ関連位置を計算する処理とを実行させる位置計算プログラム。
【請求項７】
カメラ装置が搭載された自動運転車が道路を通行する際に前記カメラ装置から撮影可能な領域に配置されており、
配置されている位置の座標が前記自動運転車の自動運転に使用される地図データに登録されており、
前記カメラ装置によって撮影された際の基準方向に対する方位角から前記自動運転車の位置を計算する計算方法に使用される座標マーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動運転車の自車位置を特定するための計算に使用される、位置計算装置、位置計算プログラム及び座標マーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動運転車の開発が進められている。自動運転車による自動運転走行では、自動運転車に搭載された各種車両センサが自動運転車の周囲の障害物や移動物体を検知し、自動運転車は障害物があれば障害物を回避する。また、ダイナミックマップデータのような３次元の高精度地図と、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星等の測位衛星の送信する測位情報を用いて数ｃｍオーダで得られる測位補正結果とを用いる、自動運転走行が検討されている。
【０００３】
近年では、車両単独では認知が難しい道路状況及び交通情報の提供を目的とする、インフラ協調型の自動運転システムが検討されている。路側システムを用いた、インフラ側からの支援の一例として、高速道路を走行中の自動運転車に、インフラ側から走行支援情報を配信する技術がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１６／０６８２７３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＧＰＳ衛星及び準天頂衛星のようなＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの測位情報の入手が困難であり、かつ、路側システムが設置されていない場所では、自動運転車の自車位置を特定するための位置情報の入手が困難である。
【０００６】
この発明は、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号が受信できず、かつ、路側システムが設置されていない場所でも、自動運転車の自車位置を特定するための位置精度を維持できる装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の位置計算装置は、
自動運転車に搭載される位置計算装置であって、
配置されている位置の座標が前記自動運転車の自動運転に使用されるダイナミックマップデータのような３次元の高精度地図データに登録されている座標マーカを撮影するカメラ装置と、
前記カメラ装置が撮影した前記座標マーカの画像に基づいて前記座標マーカを識別する識別情報を抽出し、前記識別情報に基づいて前記座標マーカの座標を前記地図データから取得し、前記座標マーカの座標に基づいて前記自動運転車の位置を計算する関連位置計算部と
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の位置計算装置は、座標マーカから自動運転車の位置を特定できるので、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号が受信できず、かつ、路側システムが設置されていない場所でも、自動運転車の位置精度を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１の図で、座標マーカ９０を説明する図。
【図２】実施の形態１の図で、車載カメラ１０による座標マーカ９０を含む外部環境画像の撮影を示す図。
【図３】実施の形態１の図で、座標マーカ９０ａを示す図。
【図４】実施の形態１の図で、座標マーカ９０ｂを示す図。
【図５】実施の形態１の図で、座標マーカ９０ｃを示す図。
【図６】実施の形態１の図で、座標マーカ９０ｄを示す図。
【図７】実施の形態１の図で、位置計算装置１００ａのハードウェア構成図。
【図８】実施の形態１の図で、位置計算装置１００ａのデータの流れを示す図。
【図９】実施の形態１の図で、位置計算装置１００ａの動作のシーケンス図。
【図１０】実施の形態１の図で、位置計算装置１００ｂのハードウェア構成図。
【図１１】実施の形態１の図で、位置計算装置１００ｂのデータの流れを示す図。
【図１２】実施の形態１の図で、位置計算装置１００ｂの他のハードウェア構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
【００１１】
実施の形態１．
まず、実施の形態１の概要を説明する。
図１は、座標マーカ９０を説明する図である。
図２は、車載カメラ１０による、座標マーカ９０を含む外部環境画像の撮影状態を示す。図２については後述の動作の説明で詳しく述べる。
ガードレール８には、車載カメラ１０で認識可能な複数の座標マーカ９０が配置されている。車載カメラ１０は、遠赤外線、近赤外線または可視光のいずれか、もしくは、複数の車載カメラを組合せて座標マーカ９０を撮影する。実施の形態１では、座標マーカ９０はガードレール８に配置されているが、ガードレール８に限らず、複数の座標マーカ９０は、例えば、「トンネル壁面または歩道」のような道路に沿った領域に配列されてもよい。座標マーカ９０は、車載カメラ１０で撮影された外部環境画像によって識別可能である。
【００１２】
個々の座標マーカ９０の座標は、後述のダイナミックマップデータ７１に、静的情報として登録されている。ダイナミックマップデータ７１は補助記憶装置７０に記憶されている。
図１では、左の座標マーカ９０の座標は（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）であり、中央の座標マーカ９０の座標は（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）であり、右の座標マーカ９０の座標は（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）である。座標マーカ９０の座標は絶対座標として用いられる。自動運転車２００の位置計算装置１００ａは、ガードレール８に描かれた座標マーカ９０を認識後、座標マーカ９０と車線リンク７を用いて、自動運転車２００と座標マーカ９０との間の相対位置を特定する。この相対位置は後述のベクトル６である。相対位置の特定は動作の説明で後述する。
【００１３】
図３から図６は座標マーカ９０を示す。図３は座標マーカ９０ａを示す。図４は座標マーカ９０ｂを示す。図５は座標マーカ９０ｃを示す。図６は座標マーカ９０ｄを示す。座標マーカ９０ａ，９０ｂは、マークのみからなる。座標マーカ９０には、２次元バーコード３または数値４のような情報が付加されていても良い。座標マーカ９０ｃは２次元バーコード３が付された状態を示す。座標マーカ９０ｄはＡＡ１１として示す数値４が付された状態を示す。２次元バーコード３及び数値４は、座標マーカ９０を識別する識別情報９１を持つことができる。
【００１４】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図７は、位置計算装置１００ａのハードウェア構成図である。図７を参照して、位置計算装置１００ａの構成を説明する。位置計算装置１００ａは、自動運転車２００に搭載される。位置計算装置１００ａは、車載カメラ１０、測位受信部２０、慣性計測装置３０、入出力インタフェース４０、プロセッサ５０、メモリ６０及び補助記憶装置７０といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線８１を介して互いに接続されている。
慣性計測装置３０は以下ＩＭＵ３０と記す。
【００１５】
車載カメラ１０は、図２に示すように、ガードレール８を含む、前方および側方の外部環境画像を撮影する。車載カメラ１０の自動運転車２００に対する、取付位置及び取付姿勢のデータは、補助記憶装置７０に記憶されている。補助記憶装置７０には、自動運転車２００の自動運転に使用される地図データ９０１である、ダイナミックマップデータ７１が記憶されている。ダイナミックマップデータ７１は以下ＤＭＤ７１と記す。ＤＭＤ７１は、静的情報、准静的情報、准動的情報、動的情報からなる。ＤＭＤ７１の静的情報は、３次元の高精度な基盤的地図データであって、路面情報、車線情報、３次元構造物などを含み、地物を示す３次元位置座標や線形ベクトルデータから構成される。准静的情報、准動的情報、動的情報は、時々刻々と変化する動的データであって、位置参照基盤を基に静的情報に重畳されるデータである。准静的情報は交通規制情報、道路工事情報、広域気象情報などを含み、准動的情報は事故情報、渋滞情報、狭域気象情報などを含み、動的情報はＩＴＳ情報（周辺車両、歩行者、信号情報など）を含む。
車載カメラ１０は、座標マーカ９０を撮影するカメラ装置９０２である。座標マーカ９０は、上記のように、配置されている位置の座標が、ＤＭＤ７１の静的情報に、登録されている。
【００１６】
測位受信部２０は、測位衛星であるＧＮＳＳ衛星の送信する測位信号を受信して測位信号を再生し、観測情報として出力する。
【００１７】
ＩＭＵ３０は、加速度センサ及びジャイロを備えている。ＩＭＵ３０は、加速度センサ及びジャイロの信号から観測情報を生成して出力する。
【００１８】
入出力インタフェース４０は、車載カメラ１０、測位受信部２０及びＩＭＵ３０と、プロセッサ５０とを接続するインタフェース装置である。
【００１９】
プロセッサ５０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００２０】
メモリ６０は揮発性の記憶装置である。メモリ６０は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ６０はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。メモリ６０に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置７０に保存される。
【００２１】
補助記憶装置７０は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置７０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、またはフラッシュメモリである。補助記憶装置７０に記憶されたデータは必要に応じてメモリ６０にロードされる。
【００２２】
位置計算装置１００ａは、画像処理部５１、関連位置計算部５２、位置計算部５３という機能要素を備えている。関連位置計算部５２は、マーカ特定部５２ａ及び位置補正部５２ｂを備えている。画像処理部５１、関連位置計算部５２及び位置計算部５３の機能はソフトウェアで実現される。
【００２３】
補助記憶装置７０には、画像処理部５１、関連位置計算部５２及び位置計算部５３の機能を実現させる位置計算プログラムが記憶されている。位置計算プログラムは、メモリ６０にロードされて、プロセッサ５０によって実行される。
また、ＤＭＤ７１は、メモリ６０にロードされて、プロセッサ５０によって読み込まれる。
さらに、補助記憶装置７０には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）が記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ６０にロードされて、プロセッサ５０によって実行される。プロセッサ５０は、ＯＳを実行しながら位置計算プログラムを実行する。位置計算プログラムを実行して得られるデータは、メモリ６０、補助記憶装置７０、プロセッサ５０内のレジスタまたはプロセッサ５０内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。
【００２４】
位置計算装置１００ａは、プロセッサ５０を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ５０の役割を分担する。
【００２５】
位置計算プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータで読み取り可能に記録することができる。
【００２６】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２及び図８、図９を参照して、位置計算装置１００ａの動作を説明する。
図８は、位置計算装置１００ａのデータの流れを示す。
図９は、位置計算装置１００ａの動作のシーケンスを示す。
【００２７】
ステップＳ１１において、測位受信部２０は、ＧＮＳＳ衛星の送信する測位信号を受信して測位信号を再生し、観測情報として出力する。また、ＩＭＵ３０は、加速度センサ及びジャイロの信号から観測情報を生成して出力する。
【００２８】
ステップＳ１２において、位置計算部５３は、測位衛星の送信する測位信号を用いて自動運転車２００の自己位置を計算する。その際、位置計算部５３は、測位信号の観測情報に加え、ＩＭＵ３０の信号の観測情報も用いる。位置計算部５３は、測位信号の観測情報とＩＭＵ３０の観測情報とに対してカルマンフィルタを適用することにより、衛星測位と航法測位とを密結合した複合測位計算により自己位置を計算する。自己位置とは自動運転車２００の位置を意味する。
【００２９】
ステップＳ１３において、車載カメラ１０は、図２に示すようにガードレール８を含む、前方および側方の外部環境を画像情報として撮影する。
ステップＳ１４において、画像処理部５１は、外部環境画像の鮮鋭化処理及びクラスタリング処理のような、画像処理を行う。画像処理部５１は画像処理された外部環境画像を出力する。画像処理部５１の出力する外部環境画像は、ガードレール８及び座標マーカ９０を含む。
【００３０】
ステップＳ１５において、関連位置計算部５２のマーカ特定部５２ａは、画像処理部５１から出力された外部環境画像から、座標マーカ９０の画像を抽出する。
ステップＳ１６において、マーカ特定部５２ａは、座標マーカ９０の画像から識別情報９１を抽出する。座標マーカ９０の識別情報９１とは、座標マーカ９０を識別するための情報である。識別情報９１は複数の座標マーカ９０の各座標マーカ９０に固有に付与されており、識別情報９１により座標マーカ９０は一意に識別される。
座標マーカ９０の識別情報９１の抽出は、以下のようである。
【００３１】
＜タイプ１＞
タイプ１として、補助記憶装置７０には、複数の座標マーカ９０について、その画像と、その画像に付与された識別情報９１との対応が登録された対応情報７２が格納されている。マーカ特定部５２ａは、抽出した座標マーカ９０の画像を検索キーとして対応情報７２を検索することで、座標マーカ９０の識別情報９１を抽出する。
【００３２】
＜タイプ２＞
タイプ２として、図５及び図６のように、ガードレール８に、座標マーカ９０のマークに加えて、座標マーカ９０の識別情報９１も配置されている場合である。タイプ２の場合、画像処理部５１から出力された外部環境画像には識別情報９１も含まれている。マーカ特定部５２ａは、画像処理部５１から出力された外部環境画像に含まれる識別情報９１を読み取ることで識別情報９１を抽出する。
【００３３】
このように、ステップＳ１６において、関連位置計算部５２のマーカ特定部５２ａは、車載カメラ１０が撮影した座標マーカ９０の画像に基づいて座標マーカ９０を識別する識別情報９１を抽出する。
【００３４】
ステップＳ１７において、マーカ特定部５２ａはＤＭＤ７１を参照し、座標マーカ９０の識別情報９１に基づき、座標マーカ９０の座標をＤＭＤ７１から取得する。
具体的には以下のようである。
ＤＭＤ７１には、複数の座標マーカ９０の各座標マーカ９０の座標が、識別情報９１と対応づけられて登録されている。マーカ特定部５２ａは、ステップＳ１６で抽出した識別情報９１を検索キーとしてＤＭＤ７１を検索し、識別情報９１に対応する座標マーカ９０の座標を取得する。このように、関連位置計算部５２のマーカ特定部５２ａは、ステップＳ１７において、識別情報９１に基づいて座標マーカ９０の座標をＤＭＤ７１から取得する。
【００３５】
ステップＳ１８において、マーカ特定部５２ａは、ステップＳ１５で特定した座標マーカ９０の画像に基づいて、座標マーカ９０の存在する方向の方位角θを計算する。
図２を参照して方位角θの計算方法を説明する。
（１）車載カメラ１０の自動運転車２００への取付位置及び取付姿勢は既知である。取付位置は自動運転車２００の基準位置に対する座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であり、取付姿勢は自動運転車２００の基準姿勢に対する（ロール角、ピッチ角、ヨー角）である。取付位置及び取付姿勢は、補助記憶装置７０に記憶されている。
（２）自動運転車２００は自動運転を行っている。
自動運転の場合、自動運転車２００は、車線リンク７に相当する軌道を走行している。
車線リンク７はＤＭＤ７１に登録されているデータであり、車道の中心線としてＤＭＤ７１に規定されているデータである。マーカ特定部５２ａはＤＭＤ７１を参照することで車線リンク７を認識することができる。
（３）マーカ特定部５２ａは、ステップＳ１５で抽出した座標マーカ９０の画像と、車載カメラ１０の取付位置及び取付姿勢と、車線リンク７の方向とに基づいて、座標マーカ９０の画像における座標マーカ９０の方位角θを計算することができる。車線リンク７の方向は自動運転車２００の進行方向である。
【００３６】
図２を参照して、座標マーカ９０の座標に関連して算出される、距離Ｌ及びマーカ関連位置Ｐ（ｍ）の算出方法を説明する。マーカ関連位置Ｐ（ｍ）とは、車載カメラ１０によって撮影された座標マーカ９０から求められる、自動運転車２００の位置である。
ステップＳ１９において、関連位置計算部５２の位置補正部５２ｂは、マーカ特定部５２ａの計算した算出方位角θと特定された座標マーカの座標とに基づいて、下記の式１、式２から、Ｌ及びマーカ関連位置Ｐ（ｍ）を算出する。
図２にはＸＹＺ座標系５を示している。
Ｌ＝Ｄ／ｔａｎθ        （式１）
Ｐ（ｍ）＝（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）＋（−Ｄ、−Ｌ、Ｚｒ）      （式２）
（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）は取得された、座標マーカ９０の座標である。
（−Ｄ、−Ｌ、Ｚｒ）は座標マーカ９０と自動運転車２００との相対距離である。
（−Ｄ、−Ｌ、Ｚｒ）は図２におけるベクトル６の成分である。
Ｄ，Ｌは図２に示す距離であり、具体的には以下のようである。
（１）Ｄは、ＸＹＺ座標系５のＸＹ平面における、車線リンク７と座標マーカ９０との最短距離である。
（２）Ｌは、ＸＹＺ座標系５のＸＹ平面における、座標マーカ９０と車載カメラ１０の位置との、車線リンク７の方向の距離である。
（３）Ｚｒは、車載カメラ１０の取付座標のＺ値と、座標マーカ９０のＺ座標であるＺｍとの差分である。
（４）ベクトル６は座標マーカ９０の座標から車載カメラ１０の取付位置に向かうベクトルである。
式２の場合、自動運転車２００のマーカ関連位置Ｐ（ｍ）は車載カメラ１０の位置となるが、自動運転車２００の基準位置と車載カメラ１０の取付位置とは既知であるので、自動運転車２００の基準位置を自己位置に換算できる。
【００３７】
上記のように、関連位置計算部５２の位置補正部５２ｂは、座標マーカ９０の座標を用いて、自動運転車２００の位置を示すマーカ関連位置Ｐ（ｍ）を計算する。マーカ関連位置Ｐ（ｍ）を計算する場合、関連位置計算部５２は、座標マーカ９０の画像から基準方向に対する座標マーカ９０の方位角θを決定し、決定した方位角θを用いて、自動運転車２００の位置を示すマーカ関連位置を計算する。ここで基準方向とは、車線リンク７に沿う方向である。自動運転車２００は自動運転中であるので、図２に示すように、車線リンク７に沿う方向は、自動運転車２００の進行方向でもある。
【００３８】
ステップＳ２０において、位置補正部５２ｂは、式２で算出したマーカ関連位置Ｐ（ｍ）と、位置計算部５３の測位した自己位置に基づき、自己位置の補正を行う。補正された自己位置は自動運転車２００の自動運転に使用される。このように、関連位置計算部５２は、位置計算部５３が測位信号を用いて計算した自動運転車２００の位置を、マーカ関連位置Ｐ（ｍ）を用いて補正する。
【００３９】
なお、自動運転車２００がトンネルまたは山林に位置するため、測位受信部２０でＧＮＳＳ衛星の測位信号が受信できない場合は、位置計算部５３は、ＩＭＵ３０の観測情報に基づいて、自動運転車２００の自動運転に使用する自己位置を求める。この場合、ＩＭＵ３０のバイアス誤差の蓄積により、自己位置の計算精度が劣化しないように、位置補正部５２ｂは、ガードレール８の座標マーカ９０を頻繁に用いて、自己位置を補正する。
つまり、位置計算部５３は、ＩＭＵ３０によって得られた観測情報に基づいて自動運転車２００の位置を計算する。そして、位置補正部５２ｂは、位置計算部５３がＩＭＵ３０の観測情報を用いて計算した自動運転車２００の自己位置を、マーカ関連位置Ｐ（ｍ）を用いて補正する。
【００４０】
＊＊＊実施の形態１の効果の説明＊＊＊
実施の形態１によれば、座標マーカ９０から自動運転車２００の位置を得ることができるので、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号が受信できず、かつ、路側システムが設置されていない地域においても、自動運転車の位置精度を維持することができる。
【００４１】
＜変形例１＞
図１０は、位置計算装置１００ａの変形例である位置計算装置１００ｂのハードウェア構成を示す。
図１１は、位置計算装置１００ｂのデータの流れを示す。位置計算装置１００ｂは、自動運転車２００の側方に配置された、レーダまたはライダーのような、距離測定部８０を備えている。距離測定部８０は、レーダ送信波またはレーザ光のような測距のための測距信号をガードレール８に向けて送出し、距離測定部８０とガードレール８との間の距離を計測する。マーカ特定部５２ａは、距離測定部８０の測定結果から図２の距離Ｄを得ることができる。具体的には、自動運転車２００に対する距離測定部８０の取付位置及び取付姿勢は既知であるので、マーカ特定部５２ａは，距離測定部８０の測定結果から図２の距離Ｄを得ることができる。マーカ特定部５２ａは、計測した距離から、自動運転車２００の車載カメラ１０のセンサ軸とガードレール８との、図２に示す距離Ｄを求めても良い。
【００４２】
＜変形例２＞
また、マーカ特定部５２ａは、車載カメラ１０が撮影した画像から、道路の両側に存在する車線レーンである白線を抽出し、抽出した車線レーンに対する自動運転車２００の傾斜角を求めて方位角θを補正しても良い。
【００４３】
＊＊＊他の構成＊＊＊
実施の形態１では、位置計算装置１００ａ、１００ｂの画像処理部５１、関連位置計算部５２及び位置計算部５３の機能が、ソフトウェアで実現されるが、他の構成として、位置計算装置１００ａ、１００ｂの機能がハードウェアで実現されてもよい。位置計算装置１００ｂを例に説明するが、位置計算装置１００ａについても位置計算装置１００ａと同様である。
図１２は、位置計算装置１００ｂの他の構成を示す図である。図１２の位置計算装置１００ｂでは、画像処理部５１、関連位置計算部５２及び位置計算部５３の機能が電子回路９０３によって実現される。図１２のその他の構成は、位置計算装置１００ｂの構成と同じである。
【００４４】
電子回路９０３は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。位置計算装置１００ｂの画像処理部５１、関連位置計算部５２及び位置計算部５３の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。別の変形例として、位置計算装置１００ｂの画像処理部５１、関連位置計算部５２及び位置計算部５３の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【００４５】
プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、画像処理部５１、関連位置計算部５２及び位置計算部５３の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
【００４６】
位置計算装置１００ｂにおいて、画像処理部５１、関連位置計算部５２及び位置計算部５３の「部」を、「工程」に読み替えてもよい。画像処理部５１、関連位置計算部５２及び位置計算部５３による動作は、位置計算プログラムによって実現される位置計算方法としてとらえることが可能である。
【００４７】
以上説明した通り、実施の形態１による位置計算装置は、自動運転車に搭載される位置計算装置であって、配置されている位置の座標が前記自動運転車の自動運転に使用される３次元の高精度地図データに登録されている座標マーカを撮影するカメラ装置と、前記カメラ装置が撮影した前記座標マーカの画像に基づいて前記座標マーカを識別する識別情報を抽出し、前記識別情報に基づいて前記座標マーカの座標を前記３次元の高精度地図データから取得し、前記座標マーカの座標を用いて前記自動運転車の位置を示すマーカ関連位置を計算する関連位置計算部を備えたことを特徴とする。
【００４８】
また、前記関連位置計算部は、前記座標マーカの画像から基準方向に対する前記座標マーカの方位角を決定し、決定した前記方位角を用いて、前記マーカ関連位置を計算しても良い。
【００４９】
さらに、測位衛星の送信する測位信号を用いて前記自動運転車の位置を計算する位置計算部を備え、前記関連位置計算部は、前記位置計算部が測位信号を用いて計算した前記自動運転車の位置を、前記マーカ関連位置を用いて補正する位置補正部を備えても良い。
【００５０】
さらに、慣性計測装置を備え、前記位置計算部は、前記慣性計測装置によって得られた観測情報から前記自動運転車の位置を計算し、前記位置補正部は、前記位置計算部が前記観測情報から計算した前記自動運転車の位置を、前記マーカ関連位置を用いて補正しても良い。
【００５１】
かくして、実施の形態１によれば、座標マーカ９０から自動運転車２００の位置を得ることができるので、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号が受信できず、かつ、路側システムが設置されていない地域においても、自動運転車の位置精度を維持することができる。
【符号の説明】
【００５２】
Ｐ（ｍ）  マーカ関連位置、３  ２次元バーコード、４  数値、５  ＸＹＺ座標系、６  ベクトル、７  車線リンク、８  ガードレール、１０  車載カメラ、２０  測位受信部、３０  ＩＭＵ、４０  入出力インタフェース、５０  プロセッサ、５１  画像処理部、５２  関連位置計算部、５２ａ  マーカ特定部、５２ｂ  位置補正部、５３  位置計算部、６０  メモリ、７０  補助記憶装置、７１  ＤＭＤ、７２  対応情報、８０  距離測定部、８１  信号線、９０、９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ  座標マーカ、９１  識別情報、１００ａ，１００ｂ  位置計算装置、２００  自動運転車、９０１  地図データ、９０２  カメラ装置、９０３  電子回路。
【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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【図７】
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【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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