(57)【要約】【課題】地図情報の生成時から区画線が変化したことを認識できる自車位置推定装置を提供する。【解決手段】路面画像の走行車線の左の区画線と地図情報の走行車線の左の区画線との照合により車両の第１の横位置を推定すると共に、路面画像の走行車線の右の区画線と地図情報の走行車線の右の区画線との照合により第２の横位置を推定する横位置推定部と、第１の横位置と第２の横位置との差が判定閾値以上であるか否かを判定する差判定部と、第１の横位置と第２の横位置との差が判定閾値以上であると判定された場合に、比較対象範囲における地図幅形状の中に路面画像から認識した認識幅形状と一致する部分があるか否かを判定する一致判定部と、地図幅形状の中に認識幅形状と一致する部分がないと判定された場合に、地図情報の生成時から区画線が変更されたと認識する区画線変更認識部と、を備える。【選択図】図４
2019132762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の地図上の位置を推定する自車位置推定装置であって、
前記車両に搭載された測定部の測定結果に基づいて、前記車両の地図上の位置を認識する車両位置認識部と、
前記車両のカメラの撮像画像に基づいて、前記車両の走行車線の左右の区画線を含む路面画像を生成する路面画像生成部と、
区画線の位置情報を含む地図情報を記憶する地図データベースと、
前記路面画像に含まれる前記走行車線の左の区画線と前記地図情報に含まれる前記走行車線の左の区画線との照合により、前記車両の地図上の横位置である第１の横位置を推定すると共に、前記路面画像に含まれる前記走行車線の右の区画線と前記地図情報に含まれる前記走行車線の右の区画線との照合により、前記車両の地図上の横位置である第２の横位置を推定する横位置推定部と、
前記第１の横位置と前記第２の横位置との差が判定閾値以上であるか否かを判定する差判定部と、
前記車両位置認識部の認識した前記車両の地図上の位置に基づいて、前記照合に用いられた地図上の前記走行車線上の範囲を含み当該範囲より大きい比較対象範囲を設定する比較対象範囲設定部と、
前記差判定部により前記第１の横位置と前記第２の横位置との差が前記判定閾値以上であると判定された場合に、前記比較対象範囲における前記地図情報の前記左右の区画線の幅形状である地図幅形状の中に前記路面画像から認識した前記左右の区画線の幅形状である認識幅形状と一致する部分があるか否かを判定する一致判定部と、
前記一致判定部により前記地図幅形状の中に前記認識幅形状と一致する部分があると判定された場合に、前記地図幅形状の中の前記認識幅形状と一致する部分から前記車両の縦位置誤差を算出する縦位置誤差算出部と、
前記一致判定部により前記地図幅形状の中に前記認識幅形状と一致する部分がないと判定された場合に、前記地図情報の生成時から前記区画線が変更されたと認識する区画線変更認識部と、
を備える、自車位置推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車位置推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車位置推定装置に関する技術文献として、特開２００７−１０１６９０号公報が知られている。この公報には、自車両周辺の目印をランドマークとして検出し、地図情報に含まれるランドマークの位置とマッチングさせることで、自車位置を推定する装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０１６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような自車位置推定においては、ランドマークとして道路の区画線を用いることが多い。しかしながら、地図情報の生成時（更新時）から区画線の塗り直しが行われて区画線の位置が変更されると、古い地図情報の区画線の位置を用いて誤った自車位置推定を行うおそれがある。
【０００５】
そこで、本技術分野では、地図情報の生成時から区画線が変更されたことを認識できる自車位置推定装置を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、車両の地図上の位置を推定する自車位置推定装置であって、車両に搭載された測定部の測定結果に基づいて、車両の地図上の位置を認識する車両位置認識部と、車両のカメラの撮像画像に基づいて、車両の走行車線の左右の区画線を含む路面画像を生成する路面画像生成部と、区画線の位置情報を含む地図情報を記憶する地図データベースと、路面画像に含まれる走行車線の左の区画線と地図情報に含まれる走行車線の左の区画線との照合により、車両の地図上の横位置である第１の横位置を推定すると共に、路面画像に含まれる走行車線の右の区画線と地図情報に含まれる走行車線の右の区画線との照合により、車両の地図上の横位置である第２の横位置を推定する横位置推定部と、第１の横位置と第２の横位置との差が判定閾値以上であるか否かを判定する差判定部と、車両位置認識部の認識した車両の地図上の位置に基づいて、照合に用いられた地図上の走行車線上の範囲を含み当該範囲より大きい比較対象範囲を設定する比較対象範囲設定部と、差判定部により第１の横位置と第２の横位置との差が判定閾値以上であると判定された場合に、比較対象範囲における地図情報の左右の区画線の幅形状である地図幅形状の中に路面画像から認識した左右の区画線の幅形状である認識幅形状と一致する部分があるか否かを判定する一致判定部と、一致判定部により地図幅形状の中に認識幅形状と一致する部分があると判定された場合に、地図幅形状の中の認識幅形状と一致する部分から車両の縦位置誤差を算出する縦位置誤差算出部と、一致判定部により地図幅形状の中に認識幅形状と一致する部分がないと判定された場合に、地図情報の生成時から区画線が変更されたと認識する区画線変更認識部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明の一態様によれば、地図情報の生成時から区画線が変更されたことを認識できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る自車位置推定装置を示すブロック図である。
【図２】（ａ）照合値のピークが一つの場合の例を示すグラフである。（ｂ）照合値のピークが２個の場合の例を示すグラフである。
【図３】（ａ）路面画像の左の区画線と地図情報の左の区画線とを照合した場合を示す平面図である。（ｂ）路面画像の右の区画線と地図情報の右の区画線とを照合した場合を示す平面図である。（ｃ）路面画像に基づく左右の区画線の幅形状の認識を説明するための平面図である。
【図４】（ａ）路面画像の認識幅形状の一例を示す図である。（ｂ）比較対象範囲における地図幅形状の第１の例を示す図である。（ｃ）比較対象範囲における地図幅形状の第２の例を示す図である。
【図５】車線幅の記憶開始処理を示すフローチャートである。
【図６】区画線変化の認識処理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】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
［自車位置推定装置の構成］
図１に示す自車位置推定装置１００は、システムを統括的に管理するＥＣＵ[Electronic Control Unit]１０を備えている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ[CentralProcessing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ１０は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。
【００１１】
ＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信部１、カメラ２、車速センサ３、ヨーレート４、及び地図データベース５と接続されている。
【００１２】
ＧＰＳ受信部１は、車両に搭載され、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより車両の地図上の位置（例えば車両の緯度及び経度）を測定する測定部である。ＧＰＳ受信部１は、測定結果をＥＣＵ１０へ送信する。
【００１３】
カメラ２は、車両の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラ２は、車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラ２は、車両前方の撮像画像をＥＣＵ１０へ送信する。カメラ２は、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。カメラ２は、車両の後方を撮像するように設けられていてもよく、複数方向を撮像する複数のカメラとして構成されていてもよい。
【００１４】
車速センサ３は、車両に搭載され、車両の速度を検出する検出器である。車速センサ３としては、例えば、車両の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサ３は、検出した車速情報をＥＣＵ１０に送信する。 
【００１５】
ヨーレートセンサ４は、車両に搭載され、車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサ４としては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサ４は、検出した車両のヨーレート情報をＥＣＵ１０へ送信する。
【００１６】
地図データベース５は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース５は、例えば、車両に搭載されたＨＤＤ［Hard Disk Drive］内に形成されている。地図情報には、道路の位置情報、道路形状の情報（例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等）、交差点及び分岐点の位置情報、及び構造物の位置情報などが含まれる。なお、地図データベース５は、車両と通信可能なサーバーに形成されていてもよい。
【００１７】
ＥＣＵ１０の機能的構成について説明する。ＥＣＵ１０は、車両位置認識部１１、路面画像生成部１２、横位置推定部１３、差判定部１４、比較対象範囲設定部１５、一致判定部１６、縦位置誤差算出部１７、及び区画線変更認識部１８を有している。以下で説明するＥＣＵ１０の機能の一部は、車両と通信可能なサーバーで行われる態様であってもよい。
【００１８】
車両位置認識部１１は、ＧＰＳ受信部（測定部）１の位置情報及び地図データベース５の地図情報に基づいて、車両の地図上の位置を認識する。車両位置認識部１１は、車速センサ３の車速情報及びヨーレートセンサ４のヨーレート情報に基づいて、車両の車速の履歴（或いは車輪の回転数の履歴）及び車両のヨーレートの履歴等から車両の地図上の位置を認識してもよい。この場合、車速センサ３及びヨーレートセンサ４は車載の測定部として機能する。車両位置認識部１１は、周知の手法を用いて、いわゆるオドメトリにより車両の地図上の位置を認識してもよい。
【００１９】
路面画像生成部１２は、カメラ２の撮像画像に基づいて、車両の走行する走行車線の左右の区画線を含む路面画像を生成する。路面画像生成部１２は、例えば、カメラ２の撮像画像を投影変換によって路面画像を生成する。路面画像生成部１２は、画像認識により路面画像に含まれる左右の区画線を認識する。路面画像生成部１２は、直前に生成した路面画像に新たに生成した路面画像を重ね合わせる（区画線等を用いた画像照合を行う）ことで路面画像の延長を行う。路面画像における区画線の位置は車両（カメラ２）に対する相対位置となる。
【００２０】
横位置推定部１３は、路面画像生成部１２の生成した路面画像に含まれる走行車線の左右の区画線と地図データベース５の地図情報に含まれる走行車線の左右の区画線とに基づいて、車両の横位置の推定を行う。横位置推定部１３は、車両位置認識部１１の認識した車両の地図上の位置を参照することで、照合対象となる地図情報の左右の区画線を求める。横位置推定部１３は、路面画像に含まれる走行車線の左右の区画線と地図情報に含まれる走行車線の左右の区画線との照合により、車両の横位置の推定を行う。
【００２１】
ここで、図２（ａ）は、照合値のピークが一つの場合の例を示すグラフである。図２（ａ）の縦軸は照合値、横軸は横方向位置である。照合値とは、路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線との一致の度合いに相当する値である。図２（ａ）では、照合値のピークが１つの場合を示している。横位置推定部１３は、路面画像の左右の区画線を地図情報の左右の区画線に対して横方向にずらしながら照合値（一致度）を演算する。横位置推定部１３は、図２（ａ）に示すように照合値のピークが１つである場合、照合値がピークとなるように路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線との照合を行うことで、車両の地図上の横位置を推定する。
【００２２】
図２（ｂ）は、照合値のピークが２個の場合の例を示すグラフである。例えば、区画線の塗り直しにより地図情報の生成時から区画線が変化している場合、路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線とが一致しないため、照合値のピークが複数生じる。或いは、車両位置認識部１１の認識した車両の地図上の位置に大きな縦位置誤差が含まれている等により、照合対象となる地図情報の左右の区画線を誤った場合、路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線とが一致しないため、照合値のピークが複数生じる。
【００２３】
横位置推定部１３は、路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線との照合結果に基づいて、照合値のピークが２個以上あるか否かを判定する。横位置推定部１３は、必ずしも照合値のグラフ化を行ってピークをカウントする必要はなく、周知の手法により判定することができる。
【００２４】
横位置推定部１３は、照合値のピークが２個以上あると判定した場合、左の区画線と右の区画線とに分けてそれぞれ横位置推定を行う。偽区画線の場合、真の区画線より区画線候補が少なくなるので左右に分けることで除外できる。横位置推定部１３は、路面画像の左の区画線と地図情報の左の区画線との照合により、車両の横位置である第１の横位置を推定する。
【００２５】
ここで、図３（ａ）は、路面画像の左の区画線と地図情報の左の区画線とを照合した場合を示す平面図である。図３（ａ）に、車両Ｍ、路面画像に含まれる左の区画線の候補点ＰＡ、路面画像に含まれる右の区画線の候補点ＰＢ、地図情報に含まれる左の区画線ＬＡ、及び地図情報に含まれる右の区画線ＬＢを示す。また、路面画像の左の区画線と地図情報の左の区画線とを照合した場合の車両Ｍの横位置である第１の横位置Ｗ１を示す。なお、図３（ａ）では、路面画像から認識される区画線を候補点ＰＡ、ＰＢとして表わしているが点ではなく線として認識してもよい。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、横位置推定部１３は、照合値のピークが２個以上あると判定した場合（路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線が一致しなかった場合）において、路面画像の左の区画線の候補点ＰＡと地図情報の左の区画線ＬＡとの照合から第１の横位置Ｗ１を推定する。すなわち、横位置推定部１３は、車両Ｍに対する相対位置である路面画像の左の区画線の候補点ＰＡの位置を地図情報の左の区画線ＬＡに照合させることで、車両Ｍの地図上の横位置である第１の横位置Ｗ１を推定する。このとき、横位置推定部１３は、路面画像の右の区画線の照合を考慮する必要はない。
【００２７】
図３（ｂ）は、路面画像の右の区画線と地図情報の右の区画線とを照合した場合を示す平面図である。図３（ｂ）に示すように、横位置推定部１３は、第１の横位置Ｗ１を推定した場合、路面画像の右の区画線の候補点ＰＢと地図情報の右の区画線ＬＢとの照合から第２の横位置Ｗ２を推定する。このとき、横位置推定部１３は、路面画像の左の区画線の照合を考慮する必要はない。なお、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２の何れを先に推定してもよい。
【００２８】
差判定部１４は、横位置推定部１３により第１の横位置Ｗ１及び第２の横位置Ｗ２が推定された場合、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であるか否かを判定する。判定閾値は予め設定された閾値である。判定閾値は例えば区画線の照合で許容される許容誤差を考慮して設定することができる。
【００２９】
差判定部１４は、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であると判定した場合、路面画像から左右の区画線の幅形状である認識幅形状を認識する。幅形状とは、路面画像から認識された左右の区画線の幅（車線幅）に着目した走行車線の形状であり、走行車線の延在方向における左右の区画線の幅の変化に対応する。認識幅形状とは、路面画像から認識された左右の区画線の幅形状の意味である。
【００３０】
ここで、図３（ｃ）は、路面画像に基づく左右の区画線の幅形状の認識を説明するための平面図である。図３（ｃ）に、路面画像から認識された左の区画線の近似線ＦＡ及び路面画像から認識された左の区画線の近似線ＦＢを示す。左の区画線の近似線ＦＡは、左の区画線の候補点ＰＡに対応する近似線である。同様に、右の区画線の近似線ＦＢは、右の区画線の候補点ＰＢに対応する近似線である。図３（ｃ）に示すように、差判定部１４は、路面画像から左右の区画線の近似線ＦＡ，ＦＢを認識することで、左右の区画線の近似線ＦＡ，ＦＢの幅（車線幅）ＷＤを認識する。
【００３１】
図４（ａ）は、路面画像の認識幅形状の一例を示す図である。図４（ａ）に示すように、差判定部１４は、走行車線の延在方向における幅ＷＤの変化を幅形状として認識幅形状を認識する。
【００３２】
差判定部１４は、一例として、路面画像から認識された車両Ｍの近傍の幅ＷＤを記憶することにより、車両Ｍの走行に伴って得られた幅ＷＤの変化から左右の区画線の認識幅形状を認識する。差判定部１４は、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であると判定した場合、幅ＷＤの記憶を開始する。その後、差判定部１４は、横位置推定部１３により路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線との照合値のピークが２個以上ないと判定された場合、又は、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上ではないと判定した場合に、幅ＷＤの記憶を終了する。差判定部１４は、記憶した幅ＷＤの変化（推移）から認識幅形状を認識する。
【００３３】
なお、差判定部１４は、必ずしも継続的な幅ＷＤの記憶を行う必要はない。差判定部１４は、一度の撮像で得られた路面画像から認識幅形状を認識してもよい。すなわち、差判定部１４は、一度の撮像で得られた路面画像に含まれる左右の区画線（ある程度の長さの区画線）から走行車線の延在方向における幅形状の変化を画像処理で認識することで、認識幅形状を認識してもよい。
【００３４】
比較対象範囲設定部１５は、差判定部１４により第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であると判定された場合、車両位置認識部１１の認識した車両Ｍの地図上の位置に基づいて、横位置推定部１３の照合に用いられた地図上の走行車線上の範囲を含み当該範囲より大きい比較対象範囲を設定する。比較対象範囲とは、差判定部１４の認識した認識幅形状との比較を行う地図上の範囲である。
【００３５】
比較対象範囲設定部１５は、一例として、車両Ｍの縦位置誤差に基づいて、比較対象範囲を設定する。車両Ｍの縦位置誤差とは、車速センサ３の検出した車速情報及びヨーレートセンサ４の検出したヨーレート情報を用いて車両Ｍの地図上の位置を認識するに際し、車速センサ３及びヨーレートセンサ４の検出誤差によって生じる走行車線の延在方向における位置誤差である。車両Ｍの縦位置誤差は、周知の手法により車速センサ３及びヨーレートセンサ４の検出誤差から演算される。車両Ｍの縦位置誤差は、車速センサ３及びヨーレートセンサ４の検出誤差に加えて、車両Ｍの走行軌跡（自車推定軌跡）を考慮して求められてもよい。
【００３６】
比較対象範囲設定部１５は、車両Ｍの縦位置誤差が大きいほど、比較対象範囲を大きい範囲として設定する。比較対象範囲設定部１５は、一例として、差判定部１４により幅ＷＤが記憶された範囲の前後に、縦位置誤差に対応する長さの範囲を追加して比較対象範囲を設定する。比較対象範囲設定部１５は、設定した比較対象範囲の幅形状である地図幅形状を認識する。
【００３７】
ここで、図４（ｂ）は、比較対象範囲における地図幅形状の第１の例を示す図である。図４（ｂ）に、比較対象範囲Ｃ、差判定部１４により幅ＷＤが記憶された範囲に対応する基準範囲Ｃ１、縦位置誤差に対応する前方追加範囲Ｃ２、縦位置誤差に対応する後方追加範囲Ｃ３を示す。比較対象範囲Ｃは、基準範囲Ｃ１及び前方追加範囲Ｃ２及び後方追加範囲Ｃ３に分けられる。基準範囲Ｃ１は、横位置推定部１３の照合に用いられた地図上の走行車線上の範囲に相当する。
【００３８】
図４（ｂ）において、基準範囲Ｃ１及び前方追加範囲Ｃ２における幅ＷＭ１は同じ長さである。一方、後方追加範囲Ｃ３の幅ＷＭ２は幅ＷＭ１より小さい幅であり、途中で幅が幅ＷＭ１にまで拡大する車線形状となっている。後方追加範囲Ｃ３の幅ＷＭ２は、図４（ａ）に示す路面画像から認識された左右の区画線の幅ＷＤと同等の長さである。また、図４（ｂ）に一致範囲ＣＴを示す。一致範囲ＣＴは、図４（ａ）に示す認識幅形状と一致する幅形状の範囲である。詳しくは後述する。
【００３９】
比較対象範囲設定部１５は、車両Ｍの縦位置誤差に基づいて基準範囲Ｃ１の前後に前方追加範囲Ｃ２及び後方追加範囲Ｃ３を追加することで、比較対象範囲Ｃを設定する。比較対象範囲設定部１５は、車両Ｍの縦位置誤差が大きいほど前方追加範囲Ｃ２及び後方追加範囲Ｃ３として長い範囲を追加する。
【００４０】
なお、比較対象範囲設定部１５は、必ずしも縦位置誤差に基づいて比較対象範囲Ｃの設定を行う必要はない。比較対象範囲設定部１５は、車両位置認識部１１の認識した車両Ｍの地図上の位置から前後方向に一定距離の範囲を比較対象範囲Ｃとしてもよい。
【００４１】
一致判定部１６は、差判定部１４により第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であると判定された場合に、比較対象範囲Ｃにおける地図情報の左右の区画線の幅形状である地図幅形状の中に路面画像から認識した認識幅形状と一致する部分があるか否かを判定する。
【００４２】
一致判定部１６は、図４（ｂ）に示す状況において、比較対象範囲Ｃには図４（ａ）に示す認識幅形状と幅形状が一致する一致範囲ＣＴが含まれていることから、比較対象範囲Ｃにおける地図幅形状の中に路面画像から認識した認識幅形状と一致する部分があると判定する。
【００４３】
一方、図４（ｃ）は、比較対象範囲Ｃにおける地図幅形状の第２の例を示す図である。図４（ｃ）に示す比較対象範囲Ｃでは、車線幅が変わる箇所が存在せず、走行車線の延在方向で一律の幅ＷＭを有する地図幅形状となっている。一致判定部１６は、図４（ｃ）に示す状況において、比較対象範囲Ｃには図４（ａ）に示す認識幅形状と幅形状が一致する範囲（部分）が存在しないため、比較対象範囲Ｃにおける地図幅形状の中に路面画像から認識した認識幅形状と一致する部分がないと判定する。
【００４４】
縦位置誤差算出部１７は、一致判定部１６により比較対象範囲Ｃにおける地図幅形状の中に路面画像から認識した認識幅形状と一致する部分があると判定された場合、車両Ｍの縦位置誤差に起因して照合の不一致が生じていたと判断できることから、車両Ｍの縦位置誤差を算出する。縦位置誤差算出部１７は、地図幅形状の中の認識幅形状と一致する部分から車両Ｍの縦位置誤差を算出する。
【００４５】
縦位置誤差算出部１７は、図４（ｂ）に示す状況において、基準範囲Ｃ１ではなく一致範囲ＣＴに車両Ｍが位置すると言えることから、地図上における一致範囲ＣＴに応じて車両Ｍの縦位置誤差を算出する。縦位置誤差算出部１７は、一例として、図３（ｃ）及び図４（ａ）における左右の区画線に対する車両Ｍの位置と図４（ｂ）における一致範囲ＣＴに当てはめることで、車両Ｍの縦位置誤差を算出することができる。縦位置誤差の算出方法は特に限定されない。
【００４６】
区画線変更認識部１８は、一致判定部１６により比較対象範囲Ｃにおける地図幅形状の中に路面画像から認識した認識幅形状と一致する部分があると判定されなかった場合、地図情報の生成時から区画線が変更されたと認識する。区画線変更認識部１８は、路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線の不整合が生じる原因として車両Ｍの縦位置誤差及び塗り直しによる区画線の変化が考えられるところ、照合対象であった基準範囲Ｃ１より大きい比較対象範囲Ｃと比較しても認識幅形状と一致する部分が存在しないことから、区画線の塗り直しにより地図情報の生成時から区画線が変更されたと認識する。
【００４７】
区画線変更認識部１８は、地図情報の生成時から区画線が変更されたと認識した場合、認識結果を出力する。出力対象は特に限定されず、自動運転システム、運転支援システム、地図情報を管理する地図管理サーバーなどへ出力することができる。
【００４８】
［自車位置推定装置の処理］
以下、本実施形態に係る自車位置推定装置１００の処理について図面を参照して説明する。図５は、車線幅の記憶開始処理を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、車両Ｍの走行中に実行される。
【００４９】
図５に示すように、自車位置推定装置１００のＥＣＵ１０は、Ｓ１０として、路面画像生成部１２による路面画像の生成を行う。路面画像生成部１２は、カメラ２の撮像画像に基づいて、車両の走行する走行車線の左右の区画線を含む路面画像を生成する。その後、ＥＣＵ１０はＳ１２に移行する。
【００５０】
Ｓ１２において、ＥＣＵ１０は、横位置推定部１３により路面画像に含まれる走行車線の左右の区画線と地図データベース５の地図情報に含まれる走行車線の左右の区画線との照合を行う。その後、ＥＣＵ１０はＳ１４に移行する。
【００５１】
Ｓ１４において、ＥＣＵ１０は、横位置推定部１３により照合値のピークが２個以上あるか否かを判定する。横位置推定部１３は、路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線との照合結果に基づいて、照合値のピークが２個以上あるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、照合値のピークが２個以上あると判定されなかった場合（Ｓ１４：ＮＯ）、今回の処理を終了する。ＥＣＵ１０は、一定時間の経過後、Ｓ１０から処理を繰り返す。ＥＣＵ１０は、照合値のピークが２個以上あると判定された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、Ｓ１６に移行する。
【００５２】
Ｓ１６において、ＥＣＵ１０は、横位置推定部１３により第１の横位置Ｗ１及び第２の横位置Ｗ２を推定する。横位置推定部１３は、路面画像の左の区画線の候補点ＰＡと地図情報の左の区画線ＬＡとの照合から第１の横位置Ｗ１を推定する。横位置推定部１３は、路面画像の右の区画線の候補点ＰＢと地図情報の右の区画線ＬＢとの照合から第２の横位置Ｗ２を推定する。その後、ＥＣＵ１０はＳ１８に移行する。
【００５３】
Ｓ１８において、ＥＣＵ１０は、差判定部１４により第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上ではないと判定された場合（Ｓ１８：ＮＯ）、今回の処理を終了する。ＥＣＵ１０は、一定時間の経過後、Ｓ１０から処理を繰り返す。ＥＣＵ１０は、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であると判定された場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、Ｓ２０に移行する。
【００５４】
Ｓ２０において、ＥＣＵ１０は、差判定部１４により車線幅の記憶を開始する。車線幅の記憶は、後述する幅形状比較処理で記憶の終了となるまで継続される。車線幅の記憶を開始した後、Ｓ２１において、ＥＣＵ１０は幅形状比較処理を開始する。
【００５５】
図６は、幅形状比較処理を示すフローチャートである。図６に示すＳ３０〜Ｓ３８は、図５に示すＳ１０〜Ｓ１８と同じ処理であるため説明を省略する。
【００５６】
図６に示すように、ＥＣＵ１０は、Ｓ３４において、照合値のピークが２個以上あると判定されなかった場合（Ｓ３４：ＮＯ）、Ｓ４０に移行する。また、ＥＣＵ１０は、Ｓ３８において、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であると判定されなかった場合（Ｓ３８：ＮＯ）、Ｓ４０に移行する。なお、ＥＣＵ１０は、Ｓ３８において、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であると判定された場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、Ｓ３０に戻って処理を繰り返す。
【００５７】
Ｓ４０において、ＥＣＵ１０は、差判定部１４による車線幅の記憶を終了させると共に、比較対象範囲設定部１５により比較対象範囲Ｃを設定する。比較対象範囲設定部１５は、車両位置認識部１１の認識した車両Ｍの地図上の位置に基づいて、横位置推定部１３の照合に用いられた地図上の走行車線上の範囲（基準範囲Ｃ１）を含み当該範囲より大きい比較対象範囲Ｃを設定する。比較対象範囲設定部１５は、車速センサ３及びヨーレートセンサ４の検出誤差に起因する車両Ｍの縦位置誤差に応じて比較対象範囲Ｃを設定する。その後、ＥＣＵ１０は、Ｓ４２に移行する。
【００５８】
Ｓ４２において、ＥＣＵ１０は、一致判定部１６により比較対象範囲Ｃにおける地図幅形状の中に路面画像から認識した認識幅形状と一致する部分があるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、比較対象範囲Ｃにおける地図幅形状の中に路面画像から認識した認識幅形状と一致する部分があると判定された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、Ｓ４４に移行する。ＥＣＵ１０は、比較対象範囲Ｃにおける地図幅形状の中に路面画像から認識した認識幅形状と一致する部分があると判定されなかった場合（Ｓ４２：ＮＯ）、Ｓ４６に移行する。
【００５９】
Ｓ４４において、ＥＣＵ１０は、縦位置誤差算出部１７により地図幅形状の中の認識幅形状と一致する部分から車両Ｍの縦位置誤差を算出する。その後、ＥＣＵ１０は今回の処理を終了して一定時間の経過後に図５のＳ１０に戻って処理を繰り返す。
【００６０】
Ｓ４６において、ＥＣＵ１０は、区画線変更認識部１８により地図情報の生成時から区画線が変更されたと認識する。ＥＣＵ１０は、地図情報の生成時から区画線が変更されたとの認識結果を自動運転システムなどに出力する。その後、ＥＣＵ１０は今回の処理を終了して一定時間の経過後に図５のＳ１０に戻って処理を繰り返す。
【００６１】
［自車位置推定装置の作用効果］
以上説明した本実施形態に係る自車位置推定装置１００によれば、第１の横位置Ｗ１と第２の横位置Ｗ２との差が判定閾値以上であると判定された場合、路面画像の左右の区画線と地図情報の左右の区画線の不整合が生じる原因として車両Ｍの縦位置誤差及び塗り直しによる区画線の変化が考えられるところ、照合対象であった基準範囲Ｃ１より大きい比較対象範囲Ｃと比較しても認識幅形状と一致する部分が存在しないときには、区画線の塗り直しにより地図情報の生成時から区画線が変更されたと認識することができる。また、自車位置推定装置１００によれば、比較対象範囲Ｃと比較して認識幅形状と一致する部分があった場合には、一致する部分から車両Ｍの縦位置誤差を算出することができる。
【００６２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。
【００６３】
例えば、自車位置推定装置１００は、必ずしも照合値のピークが２個以上あるか否かを判定する必要はない。自車位置推定装置１００は、照合値のピークに関わらず、左の区画線と右の区画線とを分けて第１の横位置Ｗ１及び第２の横位置Ｗ２を推定し、差判定部１４の判定を行ってもよい。また、縦位置誤差算出部１７による縦位置誤差の算出は必須ではない。ＥＣＵ１０は、少なくとも区画線変更認識部１８により地図情報の生成時から区画線が変化したか否かを認識できればよい。
【符号の説明】
【００６４】
１…ＧＰＳ受信部、２…カメラ、３…車速センサ、４…ヨーレートセンサ、５…地図データベース、１０…ＥＣＵ、１１…車両位置認識部、１２…路面画像生成部、１３…横位置推定部、１４…差判定部、１５…比較対象範囲設定部、１６…一致判定部、１７…縦位置誤差算出部、１８…区画線変更認識部、１００…自車位置推定装置。
【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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