(57)【要約】      （修正有）【課題】ランドマークを用いた車両の位置推定を行うシステムにおいて、車両が走行している環境の影響によって発生する位置推定精度の低下を抑制できる車両位置推定システムを提供する。【解決手段】車載用制御装置２２０は、これから走行する道路でカメラ５０により認識可能なランドマークの位置情報，認識用ランドマーク画像，認識の成功し易さを示す認識評価値，等を含むランドマーク情報をサーバ１０から取得し、該ランドマーク情報に含まれる認識評価値に基づき認識対象とするランドマークを選択する。車載用制御装置は、認識対象としたランドマークの認識結果を評価し、カメラで認識したランドマーク画像と共にその評価結果をサーバに送信する。サーバは、車両から受信した該ランドマークに対する認識評価結果及び認識画像を集計し，車載用制御装置に送信するランドマーク情報の認識評価値及び認識用ランドマーク画像に反映する。【選択図】図１
2015108604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された撮像装置により撮像された画像に含まれる特徴物を用いて前記車両の位置を推定する装置と、該装置とネットワークを介して接続されるサーバとを有する車両位置推定システムであって、
前記サーバは、
第一の制御部と、
特徴物の画像に関する情報であるランドマーク情報を記憶する第一の格納部と、
前記ランドマーク情報を前記ネットワークを介して前記装置に送信する第一の通信部と、を有し、
前記装置は、
前記撮像装置により撮像された画像に関する情報である撮像画像情報を受信し、前記サーバから前記ネットワークを介して前記ランドマーク情報を受信する第二の通信部と、
前記ランドマーク画像情報を記憶する第二の格納部と、
前記第二の格納部に記憶された前記ランドマーク情報に基づいて前記撮像画像情報に含まれる特徴物の画像に関する情報を認識する認識処理と、認識された特徴物の画像に関する情報に基づいて前記車両の位置を推定する位置推定処理と、前記認識処理に用いる前記ランドマーク情報を前記ランドマーク情報毎の前記認識処理における認識の成功のしやすさを示す認識評価値に基づいて前記第二の格納部から選択するランドマーク情報選択処理と、を実行する第二の制御部と、
を有することを特徴とする車両位置推定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両位置推定システムであって、
前記第一の格納部には、前記ランドマーク情報と前記認識評価値とが対応付けられて記憶され、
前記第一の通信部は、前記ランドマーク情報を前記認識評価値と対応付けて前記装置に送信する、ことを特徴とする車両位置推定システム。
【請求項３】
請求項２に記載の車両位置推定システムであって、
前記第一の制御部は、前記認識評価値に基づいて前記装置に送信する前記ランドマーク情報を選択し、
前記第一の通信部は、前記第一の制御部により選択された前記ランドマーク情報を前記装置に送信する、ことを特徴とする車両位置推定システム。
【請求項４】
請求項１に記載の車両位置推定システムであって、
前記第二の制御部は、前記車両の走行経路に関する情報である走行経路情報を含む前記ランドマーク情報の取得要求を生成し、
前記第二の通信部は、前記取得要求を前記サーバに送信し、
前記第一の制御部は、受信した前記取得要求に含まれる前記走行経路情報に基づいて、前記装置に送信する前記ランドマーク情報を選択する、ことを特徴とする車両位置推定システム。
【請求項５】
請求項１に記載の車両位置推定システムであって、
前記第二の制御部は、撮像画像が撮像された環境である撮像環境に基づいて、前記第二の格納部から前記ランドマーク情報を選択する、ことを特徴とする車両位置推定システム。
【請求項６】
請求項５に記載の車両位置推定システムであって、
前記第二の格納部には、前記ランドマーク情報と前記撮像環境毎に設定された前記認識評価値とが対応付けられて記憶され、
前記第二の制御部は、前記撮像環境毎に設定された前記認識評価値に基づいて、前記第二の格納部から前記ランドマーク情報を選択する、ことを特徴とする車両位置推定システム。
【請求項７】
請求項２に記載の車両位置推定システムであって、
前記第二の通信部は、前記第二の処理部による前記認識処理の結果を前記サーバに送信し、
前記第一の制御部は、前記第一の格納部に記憶されている前記ランドマーク情報に対応付けられた前記認識評価値を、前記認識処理の結果に基づいて変更する、ことを特徴とする車両位置推定システム。
【請求項８】
車両に搭載された撮像装置により撮像された画像に含まれる特徴物を用いて前記車両の位置を推定する車両位置推定装置であって、
前記撮像装置により撮像された画像に関する情報である撮像画像情報を受信する通信部と、
特徴物の画像に関する情報であるランドマーク情報を記憶する格納部と、
前記格納部に記憶された前記ランドマーク情報に基づいて前記撮像画像情報に含まれる特徴物の画像に関する情報を認識する認識処理と、認識された特徴物の画像に関する情報に基づいて前記車両の位置を推定する位置推定処理と、前記認識処理に用いる前記ランドマーク情報を前記ランドマーク情報毎の前記認識処理における認識の成功のしやすさを示す認識評価値に基づいて前記格納部から選択するランドマーク情報選択処理と、を実行する制御部と、
を有することを特徴とする車両位置推定装置。
【請求項９】
請求項８に記載の車両位置推定装置であって、
前記格納部には、前記ランドマーク情報と前記認識評価値とが対応付けられて記憶されている、ことを特徴とする車両位置推定装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の車両位置推定装置であって、
前記制御部は、前記車両の走行経路に関する情報である走行経路情報を含む前記ランドマーク情報の取得要求を生成し、
前記通信部は、前記取得要求を複数の前記ランドマーク情報を有するサーバに送信し、前記取得要求に含まれる前記走行経路情報に基づいて前記サーバによって選択された前記ランドマーク情報を前記サーバから受信する、ことを特徴とする車両位置推定装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の車両位置推定装置であって、
前記制御部は、撮像画像が撮像された環境である撮像環境に基づいて、前記格納部から前記ランドマーク情報を選択する、ことを特徴とする車両位置推定装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の車両位置推定装置であって、
前記格納部には、前記ランドマーク情報と前記撮像環境毎に設定された前記認識評価値とが対応付けられて記憶され、
前記制御部は、前記撮像環境毎に設定された前記認識評価値に基づいて、前記格納部から前記ランドマーク情報を選択する、ことを特徴とする車両位置推定装置。
【請求項１３】
車両に搭載された撮像装置により撮像された画像に含まれる特徴物を用いて前記車両の位置を推定する装置による車両位置推定方法であって、
前記装置は、
前記撮像装置により撮像された画像に関する情報である撮像画像情報を取得し、
特徴物の画像に関する情報であるランドマーク情報に基づいて、前記撮像画像情報に含まれる特徴物の画像に関する情報を認識し、
認識された特徴物の画像に関する情報に基づいて前記車両の位置を推定し、
前記認識処理に用いる前記ランドマーク情報を前記ランドマーク情報毎の前記認識処理における認識の成功のしやすさを示す認識評価値に基づいて選択する、
ことを特徴とする車両位置推定方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の車両位置推定方法であって、
前記撮像画像が撮像された環境である撮像環境に基づいて、前記ランドマーク情報を選択する、ことを特徴とする車両位置推定方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の車両位置推定方法であって、
前記ランドマーク情報の前記撮像環境毎に設定された前記認識評価値に基づいて、前記ランドマーク情報を選択する、ことを特徴とする車両位置推定方法。
【請求項１６】
車両に搭載されるカメラ装置であって、
前記車両の位置推定に用いる特徴物が含まれる画像を撮像する撮像部と、
特徴物の画像に関する情報であるランドマーク情報を記憶する記憶部と、
前記格納部に記憶された前記ランドマーク情報に基づいて前記撮像部により撮像された画像に含まれる特徴物を認識する認識処理と、前記認識処理に用いる前記ランドマーク情報を、前記ランドマーク情報毎の前記認識処理における認識の成功のしやすさを示す認識評価値に基づいて前記格納部から選択するランドマーク情報選択処理と、を実行する制御部と、
前記認識処理の結果を送信する通信部と、
を有することを特徴とするカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、車両の位置推定を行うシステム、及び、それに用いる装置、サーバ、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行を正しく制御するためには、道路地図データ上における車両の位置を正確に推定する必要がある。しかし、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）は数１０メートル程度の測位誤差が発生し得るため、地図データ及びマップマッチングを用いて補正したとしても、走行道路内の車両の正確な位置を推定するのは困難である。
【０００３】
そこで、道路の形状（カーブ、交差点等）や属性（制限速度、道路勾配等）等の情報を用いて車両の走行を制御するシステムが知られている。自車両の位置推定精度向上を実現する従来技術として、特許文献１と特許文献２に開示された技術がある。
【０００４】
特許文献１には、車両にカメラを取り付け、走行中にカメラ画像から、信号機や道路標識、道路上のペイント等、正確な位置がわかる特徴物であるランドマークを認識して補正を施すことにより、車両の位置推定精度を向上させる技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、ランドマーク認識結果の確からしさや画像撮影時の条件を考慮して、認識結果を地図センタに報告するか否かを判定することにより、存在確度の高いランドマーク情報の管理を実現する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１５２３４８号公報
【特許文献２】特開２００８−５１６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている技術は、車両に装着したカメラ画像を用いて予め位置が判っているランドマークを認識することで、高精度に車両の位置を推定している。
しかし、認識に用いるランドマーク情報の正誤や認識のしやすさを考慮していないため、誤ったランドマーク情報や認識のしにくいランドマーク情報を用いることで、ランドマークを認識できないおそれがある。そのため、高精度な車両の位置推定ができなかったり、ランドマークの誤認識により誤った車両の位置推定を行ったりする可能性がある。
【０００８】
この問題に対し、特許文献２は、確実性の高いランドマークの認識結果を地図センタにフィードバックすることで、誤ったランドマーク情報を地図データから取り除く技術を開示している。これにより、誤ったランドマーク情報に起因する上述の問題を抑制することを可能にする。
【０００９】
しかし、ランドマーク認識の画像処理の演算負荷は高いため、車載用装置の限られた処理能力では、すべてのランドマーク情報に対して認識処理を施すのは困難である。その場合、認識処理の対象とするランドマーク情報を限定することが考えられるが、種別（道路標識、横断歩道等）等を用いて固定的に限定した場合、実際には認識可能なランドマーク情報が存在していたにもかかわらず、認識しにくいランドマークを選択し、高精度な位置推定に失敗してしまう可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は、ランドマークの認識処理における負荷の低減を図りながら、車両の位置推定精度の向上を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の問題を解決するために、本発明は、車両に搭載された撮像装置により撮像された画像に含まれる特徴物を用いて車両の位置を推定する装置、該装置とネットワークを介して接続されるサーバ、または、これらの装置及びサーバを備える車両位置推定システムを提供する。サーバは、第一の制御部と、特徴物の画像に関する情報であるランドマーク情報を記憶する第一の格納部と、ランドマーク情報をネットワークを介して装置に送信する第一の通信部と、を有し、装置は、撮像装置により撮像された画像に関する情報である撮像画像情報を受信し、サーバからネットワークを介してランドマーク情報を受信する第二の通信部と、ランドマーク画像情報を記憶する第二の格納部と、第二の格納部に記憶されたランドマーク情報に基づいて撮像画像情報に含まれる特徴物の画像に関する情報を認識する認識処理と、認識された特徴物の画像に関する情報に基づいて車両の位置を推定する位置推定処理と、認識処理に用いるランドマーク情報をランドマーク情報毎の認識処理における認識の成功のしやすさを示す認識評価値に基づいて第二の格納部から選択するランドマーク情報選択処理と、を実行する第二の制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ランドマークの認識処理における負荷の低減を図りながら、車両の位置推定精度の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１による車両位置推定システムの構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の車両位置推定支援サーバが保持する道路地図データ群に格納されている情報の一例の説明図である。
【図３】本発明の実施例１の車両位置推定支援サーバが保持するランドマーク情報データ群のデータ構造の一例の説明図である。
【図４】本発明の実施例１の車両位置推定支援サーバや車載用制御装置が保持するランドマーク情報データ群におけるランドマーク画像の例の説明図である。
【図５】本発明の実施例１の車載用制御装置が保持するランドマーク情報データ群のデータ構造の一例の説明図である。
【図６】本発明の実施例１の車両走行制御システムにおいて実行される道路地図データ取得処理のフローを示す。
【図７】本発明の実施例１の車載用制御装置が送信する部分地図データ要求メッセージのフォーマットの一例の説明図である。
【図８】本発明の実施例１の車両走行制御システムにおいて実行されるランドマークデータ取得処理のフローを示す。
【図９】本発明の実施例１の車載用制御装置が送信するランドマークデータ要求メッセージのフォーマットの一例の説明図である。
【図１０】本発明の実施例１の車両位置推定支援サーバが送信するランドマークデータメッセージのフォーマットの一例の説明図である。
【図１１】本発明の実施例１の車載用制御装置において実行されるランドマーク認識処理のフローを示す。
【図１２】本発明の実施例１の車載用制御装置において実行されるランドマーク認識対象選定処理（日中時）の一例の説明図である。
【図１３】本発明の実施例１の車載用制御装置において実行されるランドマーク認識対象選定処理（夜間時）の一例の説明図である。
【図１４】本発明の実施例１の車載用制御装置において実行される自車位置推定処理のフローを示す。
【図１５】本発明の実施例１の車両走行制御システムにおいて実行されるランドマーク評価結果送信処理のフローを示す。
【図１６】本発明の実施例１の走行制御装置が送信するランドマーク評価結果メッセージのフォーマットの一例の説明図である。
【図１７】本発明の実施例２による車両位置推定システムの構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１８】本発明の実施例２の車両走行制御システムにおいて実行される認識対象ランドマーク送信処理のフローを示す。
【図１９】本発明の実施例２の車載用制御装置が送信する認識対象ランドマークメッセージのフォーマットの一例の説明図である。
【図２０】本発明の実施例２の車両走行制御システムにおいて実行されるランドマーク認識処理のフローを示す。
【図２１】本発明の実施例２のカメラ装置群が送信するランドマーク認識結果メッセージのフォーマットの一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下，図面を参照して，本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１による車両位置推定システムの構成の一例を示す機能ブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施例に係る車両位置推定システム１は、例えば、１台以上の車両２の位置推定を支援する車両位置推定システムであり、１台以上の車両２と、道路事業者が持っているバックエンドのシステム群などの道路インフラから無線通信で情報を車両２に提供するための１台以上の路側機３と、１台以上の車両２に車両２の位置推定を支援するための情報を提供する車両位置推定支援サーバ１０と、１台以上の車両２と車両位置推定支援サーバ１０とを通信可能に接続するネットワーク４と、１台以上の車両２と１台以上の路側機３とを通信可能に接続する近距離無線ネットワーク５と、を含んで構成される。
【００１７】
車両２は、車載用制御装置２０と、無線通信装置３０と、自車位置測位装置４０と、カメラ装置群５０と、センサ群６０と、を有する。
【００１８】
車載用制御装置２０は、例えば、車両２に搭載されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等であり、処理部と、記憶部２２０と、通信部２３０と、を有する。なお、車載用制御装置２０の形態に特に制限はなく、例えば、車両２の位置推定を行うための車両位置推定装置でもよいし、車両２の先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）を実現するための走行制御装置でもよいし、カメラ装置群５０の撮影画像から周辺物体の検出を行う周辺物体検出処理装置でもよいし、車両２のユーザが車両ネットワークに接続したスマートフォン等の外部装置でもよい。
【００１９】
処理部は、例えば、ＣＰＵ２００（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリ２３１などを含んで構成され、記憶部２２０に格納されている所定の動作プログラムを実行することで、車載用制御装置２０の機能を実現する処理を行う。
【００２０】
記憶部２２０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶装置を含んで構成され、処理部が実行するプログラム、及び本システムの実現に必要なデータ群などが格納される。本実施例では、特に、車両２の周辺の道路地図データを取得する道路地図データ管理部２０１，車両２の走行経路上のランドマーク情報を取得するランドマークデータ管理部２０２，カメラ装置群５０で撮影された画像データを取得するカメラ画像データ取得部２０３，取得した画像データ上にある所定のランドマークを認識すると共に相対距離等の各種パラメータを算出するランドマーク認識部２０４，認識対象のランドマークの認識結果を評価するランドマーク認識結果評価部２０５，自車位置測位装置４０やランドマーク認識部２０４のランドマーク認識結果等に基づいて道路地図上の自車両の位置を推定する自車位置推定部２０６，道路地図上の自車両の位置の推定結果を評価する自車位置推定結果評価部２０７，ランドマーク認識や自車位置推定に対する評価結果をネットワーク４を介して車両位置推定支援サーバ１０に送信するランドマーク評価結果送信部２０８，等のプログラム、及び、道路地図データ群２２１、自車情報データ群２２２、ランドマークデータ群２２３、ランドマーク認識データ群２２４、及び各種パラメータデータ群２２５、等が記憶部２２０に格納される。
【００２１】
通信部２３０は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）又はＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信規格に準拠したネットワークカード等を含んで構成され、車両２に搭載された他の装置と各種プロトコルに基づきデータの送受信を行う。なお、通信部２３０と車両２に搭載された他の装置との間の接続形態は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔのような有線接続に限定されることはなく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの近距離無線接続であってもよい。
【００２２】
無線通信装置３０は、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の長距離無線通信規格、あるいは無線ＬＡＮ、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等の近距離無線通信規格に準拠したネットワークカード等を有し、例えば、車両位置推定支援サーバ１０、１台又は複数台の路側機４、１台又は複数台の他車両に搭載された無線通信装置３０、１台又は複数台の人等が保有する通信端末（図示省略）等、とデータ通信が可能となるように構成される。
【００２３】
無線通信装置３０は、車両位置推定支援サーバ１０とネットワーク４を介してデータ通信を行う。無線通信装置３０は、好ましくは、長距離無線通信を用いてネットワーク４に接続し、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）系の各種プロトコルなどに基づいて生成されたデータの送受信を行う。なお、無線通信装置３０は、長距離無線通信に限らず、近距離無線通信を用いてネットワーク４に直接接続しても良いし、路側機３等の他の通信装置を介してネットワーク４に接続しても良い。
【００２４】
一方、路側機３、他の車両２に搭載された無線通信装置、又は、人等が保有する通信端末との間では、無線通信装置３０は、好ましくは、近距離無線ネットワーク５を介して直接データ通信する。これは、例えば、路車間／車車間通信システムを想定している。ただし、無線通信装置３０は、近距離無線通信に限らず、長距離無線通信を用いてネットワーク４経由で、各種通信装置とデータ通信しても良い。また、無線通信装置３０は、任意の長距離無線通信規格及び近距離無線通信規格の２つ以上の組み合わせに準拠するように構成されていても良い。
【００２５】
自車位置測位装置４０は、車両２の地理的な位置を測位し、その情報を提供する装置であり、例えば、ＧＮＳＳ受信装置が相当する。自車位置測位装置４０は、単純にＧＮＳＳ衛星から受信する電波に基づいた測位結果を提供するように構成されていても良いし、車両２の移動速度及び進行方位角等、センサ群６０から取得可能な情報を活用して位置補間及び誤差補正を行うように構成されていても良い。
【００２６】
なお、自車位置測位装置４０は、車両２の地理的な位置を測位する装置であれば、ＧＮＳＳ受信装置以外の装置であってもよい。例えば、自車位置測位装置４０は、路側機４から車両２が走行している道路を識別する情報及びその道路における車両２の位置を示す情報（例えばその道路の起点からの距離を示す情報）を取得し、それに基づいて車両２の地理的な位置を測位してもよい。また、自車位置測位装置４０が取得する車両２の位置を示す情報は、典型的には、後述する緯度及び経度のような座標値であるが、車両２が走行している道路を特定するために使用できる情報であれば、上記以外の情報であってもよい。例えば、車両２の位置を示す情報は、車両２が走行している道路及びその道路上の位置を示す情報であってもよい。
【００２７】
カメラ装置群５０は，車両２の外部を撮影できるように車両２に設置され，車両２の周辺状況を繰り返し撮影した画像データあるいは動画像データを，車載ネットワーク等を通じて，車載用制御装置２０に提供できるように構成されている。なお，カメラ装置群５０は，単眼カメラでも良いし，複数の撮影素子を搭載したステレオカメラでも良いし，単眼カメラとステレオカメラの任意の組合せでも良いし、カメラと他の処理を行うＥＣＵを統合したものでも良い。また，本発明の説明では撮影する方向として車両２の前方を想定しているが，側方や後方を撮影する形でも良い。
【００２８】
センサ群８０は、車両２の各種部品の状態（例えば走行速度、操舵角、アクセルの操作量、ブレーキの操作量等）を検出している装置群であり、例えば、ＣＡＮ等の車載ネットワーク上に、検出した状態量を定期的に出力している。走行制御装置２０を含む車載ネットワークに接続された装置は、各種部品の状態量を取得することが可能となるように構成されている。
【００２９】
車載用制御装置２０の道路地図データ群２２１は，例えば、道路のネットワーク構造、属性（道路の種別，制限速度，進行方向等）、形状（道路のレーン形状，交差点の形状等），及びランドマーク（道路標識，路面上のペイント等）等の情報を含むデジタル道路地図に関するデータの集合体である。対象とする道路地図のエリアに関する制限はなく，例えば，全世界の道路地図データを含んでいても良いし，欧州や米国等，特定の地域や国に関する道路地図データのみ含んでいても良いし，車両２の位置の周辺の局所的な道路地図データのみを含んでいても良い。なお，本明細書において、道路とは、車両が走行可能な道を意味し、公道に限ることはなく、私道を含んでも良いし、駐車場等施設内の走行路を含んでも良い。また，道路地図データ群２２１は、前記デジタル道路地図データに加え、道路沿いにある施設情報をさらに含んでいても良いし、後述するランドマークデータ群２２３等をさらに含んでいても良い。
【００３０】
車載用制御装置２０の自車情報データ群２２２は，例えば、自車の位置情報や、センサ群６０から車載ネットワーク経由で取得可能な自車の走行状態等を表す情報に関するデータの集合体である。なお、自車の位置情報とは、自車位置測位装置４０により測位された自車の地理的な位置情報を示すデータや，自車位置推定部２０６の推定結果等，自車位置に関するデータを表す。
【００３１】
車載用制御装置２０のランドマークデータ群２２３は，例えば，道路地図データ群２２１に含まれる各種ランドマークの詳細情報に関するデータの集合体である。
【００３２】
車載用制御装置２０のランドマーク認識データ群２２４は，例えば，車載用制御装置２０によってランドマーク情報を用いて各種処理を実行した結果等に関するデータの集合体である。
【００３３】
車載用制御装置２０の各種パラメータデータ群２２５は，例えば，車両位置推定支援システム１に関する車載用制御装置２０で用いるパラメータに関するデータの集合体である。
【００３４】
路側機３は、例えば、道路の側方又は上方に設置される装置であり、１つ又は複数の車両２の無線通信装置３０と無線通信可能となるように構成されている。また、路側機４は、例えば、道路事業者又はその委託業者が管理する、道路管制センタや道路交通情報センタ等の道路ＩＴインフラシステムに接続されている。例えば、路側機４は、道路管制センタ又は道路交通情報センタ等のセンタシステムと通信可能に構成されており、設置されている道路を走行中の１つ又は複数の車両２に対して該センタシステムから要求された情報を配信することが可能である。
【００３５】
例えば，路側機３は，設置された箇所の周辺道路に関する情報を配信するように構成され，ランドマーク情報を含む周辺道路に関する局所的な地図データ，周辺道路上の事故，渋滞等の道路イベント情報，設置された交差点の信号の状態や切替りのタイミングを示す情報，等を配信することが可能である。特に，路側機３が周辺道路に関するランドマーク情報を含む地図データを配信する場合は，路側機３の記憶部（非表示）には，例えば，配信対象の周辺道路に関する地図データである部分道路地図データ群３１１，該周辺道路上のランドマーク情報データ群３１２，等が格納されている。そして路側機３は，路側機３の記憶部に格納されているデータから所定のフォーマットに従い周辺道路に関する地図データを含むメッセージを生成し，１つ又は複数の車両２に対して所定の方式に従い送信する。これにより，該メッセージを受信した車両２は，車両位置推定支援サーバ１０からでなくても，走行中の道路周辺の道路地図データ及びランドマーク情報を取得することが可能となる。
【００３６】
ネットワーク４は、無線および／または有線を媒体とする回線交換網又はパケット交換網の任意の組み合わせで構成される通信ネットワークである。ネットワーク４は、車両位置推定支援サーバ１０と車両２に搭載された無線通信装置３０とが相互にデータを送受信可能となるように構成されている。車載用制御装置２０は、無線通信装置３０を介して、ネットワーク４を経由して車両位置推定支援サーバ１０と通信することができる。
【００３７】
近距離無線ネットワーク５は、無線ＬＡＮ等の近距離無線を媒体とする回線交換網又はパケット交換網の任意の組み合わせで構成される通信ネットワークである。近距離無線ネットワーク５は、複数の車両２同士，あるいは車両２と路側機３が相互にデータを送受信可能となるように構成されている。車載用制御装置２０は、無線通信装置３０を介して、近距離無線ネットワーク５を経由して他の車両２や路側機３等と通信することができる。
【００３８】
車両位置推定支援サーバ１０は、例えば、車両２の高精度な位置推定を支援するための１つのサーバ又は複数のサーバで構成されているシステム等であり、処理部と、記憶部１２０と、通信部１３０と、を有する。
【００３９】
処理部は、例えば、ＣＰＵ１００及びＲＡＭなどのメモリ１４０を含んで構成され、記憶部１２０に格納されている所定の動作プログラムを実行することで、車両位置推定支援サーバ１０の機能を実現する処理を行う。
【００４０】
記憶部１２０は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＲＯＭなどの記憶装置を含んで構成され、処理部が実行するプログラム、及び本システムの実現に必要なデータ群などが格納される。本実施例では、特に、１つ以上の車両２から所定データを要求するメッセージを受信するデータ要求受信部１０１，１つ以上の車両２に対して該車両２が関連する道路地図データを送信する道路地図データ送信部１０２，１つ以上の車両２に対して該車両２が関連するランドマーク情報を送信するランドマークデータ送信部１０３，１つ以上の車両２から該車両２のランドマークに関する評価結果を受信するランドマーク評価結果受信部１０４，ランドマーク評価結果受信部１０４が受信した１つ以上のランドマーク認識に関する評価結果に基づいてランドマーク毎に認識評価値を算出するランドマーク毎認識評価値算出部１０５，ランドマーク評価結果受信部１０４が受信した１つ以上の位置推定に関する評価結果に基づいてランドマーク毎に位置推定の精度を算出するランドマーク毎位置推定評価算出部１０６，等のプログラム、及び、道路地図データ群１２１、ランドマークデータ群１２２、及び各種パラメータデータ群１２３、等が記憶部１２０に格納される。
【００４１】
通信部１３０は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどの有線ＬＡＮ規格に準拠したネットワークカードなどを含んで構成される。通信部１３０は、ネットワーク４にアクセスして、例えば、ＩＰ系の各種プロトコルなどに基づいて生成されたデータの送受信を行う。なお、通信部１３０のネットワーク４への接続形態は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔのような有線接続に限定されることはなく、無線ＬＡＮなどの近距離無線接続であってもよいし、携帯電話の通信システムのような長距離無線接続であってもよい。
【００４２】
車両位置推定支援サーバ１０の道路地図データ群１２１は，車載用制御装置２０の記憶部２２０に記憶される道路地図データ群２２１と同様に、例えば、道路のネットワーク構造、属性（道路の種別，制限速度，進行方向等）、形状（道路のレーン形状，交差点の形状等），及びランドマーク（道路標識，路面上のペイント等）等の情報を含むデジタル道路地図に関するデータの集合体である。
【００４３】
車両位置推定支援サーバ１０のランドマークデータ群１２２は，例えば、道路地図データ群１２１に含まれる各種ランドマークの詳細情報に関するデータの集合体である。
【００４４】
車両位置推定支援サーバ１０の各種パラメータデータ群１２３は，例えば，車両位置推定支援システム１に関する車両位置推定支援サーバ１０で用いるパラメータに関するデータの集合体である。
【００４５】
図２は、本発明の実施例１の車両位置推定支援サーバ１０が保持する道路地図データ群１２１に格納されている情報の一例の説明図である。具体的には、図２は、道路網の一部を抽出し、一例として模擬的に図示したものである。図２の左部分の道路地図７０００は，道路網を実線で表したものであり，図２の右部分の詳細道路地図７０５０，７０５１はその一部を抽出して道路の形状やランドマーク位置を詳細化したものである。
【００４６】
道路地図データ群１２１において、道路は、区間道路を表現する道路リンク及び区間道路の端点を表すノードの集合で構成される。ノードは，例えば，複数の道路が交差する交差点や，形状・構造が変化する地点，属性が変化する地点，等に配置される。各ノードは、ノードＩＤと呼ばれる識別子を持つ。図２では、ノードの例としてノードＩＤ７００１〜７００４を示してある。以下、ノードＩＤの値を、そのノードＩＤによって識別されるノードの参照符号としても用いる。例えば、ノードＩＤ７００１によって識別されるノードを単にノード７００１とも記載する。 
一方、道路リンクは、例えば、本明細書ではノードＩＤのペアで表現される。すなわち、ノード７００１とノード７００２の間の区間道路の道路リンクのＩＤは（７００１、７００２）で表現される。本明細書では、道路リンクは進行方向を区別して表現し、道路リンク（７００１、７００２）はノード７０００からノード７００１に進行する区間走行道路を、道路リンク（７００２、７００１）はノード７００２からノード７００１に進行する区間走行道路を、それぞれ表すものとする。なお、道路リンクの表現方法はこれに限ることはなく、例えば、道路リンク（７００１、７００２）はノード７００１とノード７００２の間の双方向を含む区間道路を表し、進行方向を表すデータとの組合せで区間走行道路を表現しても良いし，道路リンクに重複のないＩＤ（リンクＩＤ）を割り当てて表現しても良い。
【００４７】
自車位置７５００は，道路地図データ群１２１には通常含まれないが，後述の説明時に用いるため，便宜上図中に表記している。
【００４８】
詳細道路地図７０５０，７０５１において，７０６０及び７０６１は，それぞれ本明細書における座標系を表現している。交差点を表現するような詳細道路地図７０５０では，例えば，交差点の中心点である７２００を原点とし，図の右方向（東方向）をｘ軸，図の上方向（北方向）をｙ軸，高さ方向をｚ軸とする。一方，交差点間をつなぐ道路を表現するような詳細道路地図７０５１では，例えば，着目している道路リンクの開始点（即ち，ノード）を原点とし，道路リンクの進行方向に沿ってｙ軸を，該当する道路リンクの路線（７０８０及び７０８１）の左端（右側車線の場合は右端）から道路の中心方向に向かってｘ軸を，高さ方向にｚ軸を取る。なお，詳細道路上の位置の表現方法はこれに限ることはない。
【００４９】
詳細道路地図７０５０，７０５１において，７１００〜７１４２は，道路上の標識や信号等の物体及び路面上のペイントに関する情報である。本明細書では，このような道路地図上での位置が判明している特徴的な物体やペイントの情報のことを，ランドマーク情報と呼ぶこととする。なお，図２の例においては，道路交通に関するランドマーク情報しか記載していないが，それに限定されることはなく，例えば，道路近辺の特徴的な建造物等をランドマーク情報として扱っても良い。
【００５０】
道路地図データ群１２１のデータ構造は、例えばいわゆる車載ナビゲーション装置に採用されているもの等、公知のものを含む任意の構造であってよいため、これに関する説明は省略する。
【００５１】
ランドマーク情報データ群１１２のデータ構造の一例を、図３を用いて説明する。図３は、図２の道路網上のランドマークに関する情報の一部を表現したものである。
【００５２】
ランドマークＩＤ３５１は，ランドマークを識別するための識別子（ＩＤ）である。以下の説明において、ランドマークＩＤ３５１の値を、その値によって識別されるランドマークの参照符号として使用する場合がある。例えば、ランドマークＩＤ３５１の値「７１００」によって識別されるランドマークを、ランドマーク７１００と記載する場合がある。
【００５３】
ランドマーク種別３５２は，該ランドマークの種別を表す。例えば，進入禁止や速度制限等の標識，レーンの右左折・直進を表す路面上のペイント，信号機，等である。
【００５４】
関連道路３５３は，該ランドマークが存在する道路リンクかつ／又は路線（レーン），あるいは道路ノードを表し，例えば，該当する道路オブジェクトのＩＤが格納される。
【００５５】
位置情報３５４は，関連道路３５３に示す道路における該ランドマークの位置を表す。各ランドマークは所定のルールに従ってその位置を表す参照点（例えば，ランドマーク形状の中心点）が定められているものとし，前記位置情報３５４が示す位置はその参照点の位置を表すものとする。図３には記載していないが，参照点と共に，ランドマークの形状を現すデータを付加しても良く，それによりランドマークの道路地図データ上の３次元空間位置をより正確に表現することが可能である。なお，位置情報３５４の例として，３次元位置を用いているが，水平面での位置を表現した２次元位置でも良い。
【００５６】
環境３５５は，車両２の周辺環境を表す情報が格納され，３５６〜３５９がその環境下におけるデータであることを示す。図３では，一例として「日中」「夜間」という車両２周辺の明るさに関する軸で分類しているが，それに限定することはなく，例えば，「雨」「雪」「霧」等の天候情報や，輝度・降雨量・視界等の定量値の範囲（例えば，１時間辺りの降雨量０ｍｍ〜５０ｍｍ、５０ｍｍ〜１００ｍｍ等）を分類の軸としても良いし，それらの任意の組合せ（例えば，輝度と視界の組合せ）を軸にして分類しても良い。
【００５７】
認識対象範囲３５６は，環境３５５が示す環境下において該ランドマークを認識可能と考えられる道路上の位置範囲を表す。例えば，「（７００１，７００２）［７０，１００］」とは，道路リンク（７００１，７００２）においてノード７００１からノード７００２に向かって７０ｍ〜１００ｍの位置範囲において，該ランドマーク情報を認識可能と考えられるということを表している。
【００５８】
ランドマーク画像３５７は，環境３５５かつ認識対象範囲３５６が示す条件下において，車両２に搭載されたカメラで認識できるランドマークの画像に関するデータが格納される。これは，前記条件下において実際に撮影されたランドマーク画像そのものでも良いし，そのランドマーク画像から抽出した特徴量を表すデータ（例えば，画像認識においてパターンマッチングに用いる特徴点画像）でも良い。
【００５９】
認識評価値３５８には，環境３５５かつ認識対象範囲３５６が示す条件下におけるランドマーク画像３５７の認識に関する評価値が格納されている。認識に関する評価値とは、ランドマーク認識の対象としての好ましさを定量化して表現するものであり、例えば、ランドマーク認識の成功率が一例として挙げられる。
【００６０】
位置推定評価値３５９には、環境３５５かつ認識対象範囲３５６が示す条件下におけるランドマーク画像３５７の認識結果を用いた位置推定に関する評価値が格納されている。位置推定に関する評価値とは、ランドマーク認識結果に基づいた位置推定の結果の好ましさを定量化して表現するものであり、例えば、位置推定の精度が一例として挙げられる。図３では、位置推定精度のレベルに従いＡ（例えば、誤差１ｍ以内）、Ｂ（例えば、誤差１ｍ〜３ｍ）、Ｃ（例えば、誤差３ｍ〜１０ｍ）、Ｄ（例えば、誤差１０ｍ以上）、Ｅ（例えば、不明）の５段階で表しているものとする。
【００６１】
図４は、本発明の実施例１の車両位置推定支援サーバ１０が保持するランドマークデータ群１２２のランドマーク画像３５７の例の説明図である。具体的には、図４は、図２のランドマーク７１００，７１１０，７１１１のランドマーク画像例を表現したものであり，それぞれ図３における画像８１００−１，画像８１００−２，画像８１１０−１，画像８１１１−１に該当する。なお，図４では，ランドマーク画像の一例として，ランドマークのエッジ部分（輪郭部分）を抽出した画像を用いているが，該ランドマークの撮影画像でも良いし，所定の方式で特徴点を抽出した画像でも良い。
【００６２】
画像８１００−１及び画像８１００−２は，同一のランドマーク７１００に対するランドマーク画像である。ところが，道路リンク（７００１，７００２）と道路リンク（７００２，７００３）で道路の進行方位が異なるため，同一のランドマークであっても見え方が異なってくる。道路リンク（７００２，７００３）では，ランドマーク７１００に対して正面方向に車両２が走行するため，車両２のカメラ装置群５０で認識できるのは画像８１００−２のような円形のランドマーク画像となる。一方，道路リンク（７００１，７００２）ではランドマーク７１００に対して斜め方向に車両２が走行するため，車両２のカメラ装置群５０で認識できるのは画像８１００−１のような横につぶれた楕円形のランドマーク画像となる。このように，ランドマークに対する車両２の走行方位（水平方向だけでなく，坂道のように垂直方向も含む）に応じて，車両２のカメラ装置群５０で認識できる該ランドマークの形状が変化する。そのため，図３におけるランドマーク７１００のように，ランドマークの見え方が場所に応じて変化する場合は，認識対象範囲３５６を複数に分けて定義して，それぞれの位置範囲において認識し易いランドマークの形状を反映したランドマーク画像３５７を指定することが望ましい。なお，ここでは，認識対象範囲に応じて異なるランドマーク画像３５７を指定する場合を例示したが，環境３５５の違いによりランドマークの見え方が異なる場合でも同様である。
【００６３】
画像８１１０−１及び画像８１１１−１は、道路面上にペイントされているランドマーク７１１０及び７１１１に対するランドマーク画像である。この例では、画像８１１０−１は該ランドマークの規定形状を保っているのに対し、画像８１１１−１では規定形状から一部分欠落している。これは、例えば、実際の路面上のペイントの該当部分が擦れて薄くなり、ペイント部分として認識できなくなっていることを表している。ランドマークは、設置当初の状態を保持しているとは限らず、この例のように擦れたり、汚れが付着したり、変形したりすることにより、車載カメラから認識できるランドマークの特徴が、規定のランドマークのものとは異なることが多い。
【００６４】
本実施例では、車両位置推定支援サーバ１０は、実際に車両２のカメラ装置群５０で撮影された該ランドマークの画像、あるいはそのランドマーク画像を収集し、それらに基づいて、各々のランドマーク画像を生成しているため、実際のランドマークの状態を反映したランドマーク画像を提供することが可能である。そのため、規定形状のランドマーク画像を用いてランドマーク認識する場合と比較して、認識率を高めることができる。
【００６５】
車両２のランドマーク情報データ群２１３のデータ構造の一例を、図５を用いて説明する。図５は、車両２が図２の７５００の位置を上方に走行中の際、ランドマーク情報データ群２１３に含まれる情報の例を表現したものである。
【００６６】
データ項目３７１〜３７９は、それぞれ車両位置推定支援サーバ１０のランドマークデータ群１２２の３５１〜３５９と同様である。
【００６７】
車両２のランドマーク情報データ群２１３は、図５では、車両２の推定走行経路上のランドマーク情報を含んでいる。例えば、車両２が位置７５００から道なりに沿って直進すると推定される場合、関係のあるランドマーク情報は、ランドマーク７１００、７１０１、７１１０、７１１１、７１２０，７１３０、７１４０等が該当する。車両位置推定支援サーバ１０のランドマークデータ群１２２では、例えば、ノード７００４（交差点７００４）の信号機７１４０〜７１４３に関するデータを全て含むが、図２の下方から情報に走行する車両２にとって関係のある信号機は７１４０のみと考えられる。そのため、図５の車両２のランドマーク情報データ群２１３には、信号機７１４０のみが含まれている。また、車両２の実環境に応じて、ランドマーク情報データ群２１３に格納するランドマーク情報を限定しても良く、例えば、図５では、車両２が日中に走行中であるため、環境３７５が日中の情報のみを格納する形を取っている。
【００６８】
また、車両２に関係のあるランドマーク情報から、さらに不要と考えられるものを除外してもよい。例えば、図３の車両位置推定支援サーバ１０のランドマークデータ群１２２では、関係のあるランドマーク情報の一つとして停止線７１２０が含まれているが、認識評価値が低い（例えば、所定値よりも低い）ため、車両位置推定支援サーバ１０からの配信対象から除外することも可能である。そのため、図５の例では、車両２のランドマーク情報データ群２１３に停止線７１２０のランドマーク情報は含まれていない。
【００６９】
ただし、ランドマーク情報データ群２１３に格納されているランドマーク情報は、上記の形式に制限されない。例えば、車両位置推定支援サーバ１０のランドマークデータ群１２２のように、車両２周辺のランドマーク情報を全て含んでも良いし、ある地域・国のランドマーク情報を全て含んでも良い。
【００７０】
続いて，車両位置推定システム１の動作について説明する。
【００７１】
車両位置推定システム１における車載用制御装置２０は、主要な処理として、車両２の周辺の道路地図データを取得する道路地図データ取得処理と、車両２の推定走行経路上のランドマークデータを取得するランドマークデータ取得処理と、取得した前記ランドマークデータを用いて車載カメラの画像中のランドマークを認識するランドマーク認識処理と、道路地図上における自車位置を推定する自車位置推定処理と、ランドマーク認識に関する評価結果を車両位置推定支援サーバ２に送信する評価結果送信処理と、を実行する。それぞれの処理について順番に説明していく。
【００７２】
図６は、本発明の実施例１の車両位置推定システム１において実行される道路地図データ処理のフロー４００を示す。
【００７３】
車載用制御装置２０の道路地図データ管理部２０１は、まず、所定時間待機後（ステップ（Ｓ）４０１）、自車情報データ群２２２から自車情報を取得する（ステップ４０２）。ここでの所定時間待機とは，道路地図データ取得のトリガーがかかるまでの時間を待機することである。道路地図データ取得のトリガーは，一定時間毎に実施されるようにタイマーでかけても良いし，道路地図データの更新の必要性を検知してオンデマンドにかけても良い。ステップ４０２で取得する自車情報は、例えば、車両２の位置情報や走行情報を含む。車両２の位置情報とは、自車位置測位装置４０から取得されるような緯度・経度の情報でもよいし、車両２が存在する道路リンク等の道路地図上の位置情報でもよく、道路地図上の大まかな位置がわかれば良い。車両２の走行情報とは、例えば、進行方位あるいは道路上の進行方向等である。
【００７４】
次にステップ４０３で、新たに部分地図データを取得する必要があるかを、ステップ４０２で取得した自車情報を用いて確認する。道路地図データは、一般的に、パーセルという単位に分割して管理されている。パーセルとは、例えば、ある地域を２次メッシュで分割したときの１区画分（例えば、２．５ｋｍ四方）である。ステップ４０３では、例えば、パーセル単位で部分地図データを取得する。その場合は、ステップ４０２で取得した車両２の位置情報や走行情報から、車両２のパーセル位置及び異なるパーセルへの移動の可能性を予測し、近い将来を含めて必要となるパーセル群を車載用制御装置２０が保持しているかどうかを確認する。もしも、車載用制御装置２０が必要なパーセル群をすべて保持していた場合は、ステップ４０１に戻る。一方、ステップ４０３で必要なパーセル群が欠けていた場合は、ステップ４０４に進む。
【００７５】
ステップ４０４で、道路地図データ管理部２０１は、ステップ４０３で特定した部分地図データの不足情報に基づいて、部分地図データ要求メッセージ４１１を生成し、生成したメッセージを車両位置推定支援サーバ１０に送信する。
【００７６】
図７は、本発明の実施例１の車載用制御装置２０が送信する部分地図データ要求メッセージ４１１のフォーマット４５０の一例の説明図である。ただし、通信プロトコルに関するヘッダ情報等の図示は割愛した。
【００７７】
部分地図データ要求メッセージ４１１は、車両ＩＤ４５１、部分地図データＩＤのリスト４５２−１〜４５２−ｎ、要求属性４５３、等を含む。なお、上記の各種情報は、図示された部分地図データ要求メッセージフォーマット４５０のように１つのメッセージとして送信されても良いし、任意の複数個のメッセージに分割されて送信されても良い。
【００７８】
車両ＩＤ４５１は、車両２の識別子であり、車両位置推定支援サーバ１０で車両２をユニークに特定するためのものである。部分地図データＩＤ４５２は、ステップ４０３で特定した取得必要性のある部分地図データを示す識別子である。例えば、部分地図データをパーセル単位で取得する場合は、パーセルＩＤが該当する。要求属性４５３は、例えば、取得したい部分地図データに関する属性情報であり、取得する地図属性の指定等に用いる。
【００７９】
道路地図データ取得処理フロー４００の説明に戻る（図６）。車両位置推定支援サーバ１０のデータ要求受信部１０１は、ステップ４０４で車載用制御装置２０の道路地図データ管理部２０１から送信された部分地図データ要求メッセージ４１１を、ネットワーク４経由で受信する（ステップ４２１）。なお、図には記載していないが、データ要求受信部１０１は、部分地図データ要求メッセージ４１１を受信すると、そのフォーマット４５０に従って各種データを解析、抽出する。
【００８０】
次にステップ４２２で、道路地図データ送信部１０２が、ステップ４２１で抽出された部分地図データＩＤ４５２に基づいて、道路地図データ群１２１から該当部分地図データを取得する。そして、道路地図データ送信部１０２は、取得した部分地図データに基づいて、部分地図データメッセージ４１２を生成し、生成したメッセージを部分地図データ要求メッセージの送信元である車両２の車載用制御装置２０に送信する（ステップ４２３）。部分地図データメッセージ４１２は、部分地図データ要求メッセージ４１１の要求属性４５３等に従い、取得した部分地図データから必要な情報を抽出して構成され、例えば、該当地図エリアにおける道路のネットワーク構造、属性、形状、ランドマーク等の情報が含まれる。
【００８１】
車載用制御装置２０の道路地図データ管理部２０１は、ステップ４０５で部分地図データメッセージ４１２を受信すると（上記のステップ４２１と同様、メッセージ中の各種データの解析・抽出を含むものとする）、ステップ４０６で道路地図データ群２２１に対して受信した部分地図データを格納する。
【００８２】
以上によって道路地図データ取得処理フロー４００の１サイクルが終了し、再びステップ４０１に戻り、繰り返し同様の処理が実行される。
【００８３】
このように、道路地図データ管理部２０１は、車両２の位置や走行状態に従い必要な部分地図データを取得し、道路地図データ群２２１を管理する。なお、図には記載していないが、道路地図データ管理部２０１は、道路地図データ群２２１において不要となった部分道路地図データを削除する役割も担う。これは、部分地図データ取得と同様に、車両２の位置や走行状態に従い、所定の地図エリアを保持不要であるかどうかを判断し、不要と判断した場合に該当部分地図データを道路地図データ群２２１から削除する。これにより、道路地図データ群２２１により消費する記憶部２２０の領域を一定量に抑えることが可能となる。
【００８４】
また、本実施例では、車両位置推定支援サーバ１０から部分道路地図データを取得しているが、部分道路地図データの取得先はそれに限らず、路側機３から配信される部分道路地図データ３１１を無線通信装置３０経由で取得し道路地図データ群２２１に反映しても良いし、車両２の車載ネットワークに接続されたナビゲーション装置等の経路探索装置（図示省略）やスマートフォン（図示省略）等の道路地図データを保有している装置から取得する形でも良い。
【００８５】
図８は、本発明の実施例１の車載用制御装置２０が実行するランドマークデータ取得処理のフロー５００を示す。
【００８６】
車載用制御装置２０のランドマークデータ管理部２０２は、まず、所定時間待機後（ステップ５０１）、自車情報データ群２２２から自車情報を取得する（ステップ５０２）。ここでの所定時間待機とは、ランドマーク情報取得のトリガーがかかるまでの時間を待機することである。ステップ５０２で取得する自車情報は、例えば、車両２の位置情報、走行情報、経路情報等、車両２の走行経路を推定するための情報である。車両２の経路情報とは、例えば、車両２の車載ネットワークに接続されたナビゲーション装置やスマートフォン等の経路探索装置（図示省略）から取得される情報である。
【００８７】
次にランドマークデータ管理部２０２は、ステップ５０２で取得した車両情報に基づき、走行経路を推定する（ステップ５０３）。走行経路は、前記の車両２の経路情報等を用いて推定しても良いし、それが利用不可の場合は、現在の走行道路を道なりに沿って走行するとの仮定に基づいて走行経路を推定しても良い。また、走行経路は一つである必要はなく、走行する可能性の高い経路を複数抽出して走行経路としても良いし、ある一定の走行距離範囲において到達可能な全ての経路を走行経路としても良い。
【００８８】
ランドマークデータ管理部２０２は、ステップ５０３で推定した走行経路と取得済のランドマークデータの道路範囲を比較し、取得すべきランドマークデータの道路範囲を決定する。（ステップ５０４）。ここで、ランドマークデータの道路範囲とは、例えば、道路地図データにおける道路リンクやその集合体を単位とするものである。その場合、前記取得済のランドマークデータの道路範囲とは、すでに車両位置推定支援サーバ１０からランドマークデータを取得済の道路リンクの集合体を表しており、ステップ５０３で推定した走行経路において所定の条件を満たす道路リンク（例えば、ある一定の走行距離範囲の道路リンク）の集合体の中で、前記取得済のランドマークデータの道路範囲に含まれていないものが、取得すべきランドマークデータの道路範囲となる。また、ランドマークデータの道路範囲は、例えば、道路地図データを２次メッシュ等によりエリア分割した場合のエリア区画あるいはその集合体を単位としても良い。その場合、前記取得済のランドマークデータの道路範囲とは、すでに車両位置推定支援サーバ１０からランドマークデータを取得済のエリア区画の集合体を表しており、ステップ５０３で推定した走行経路において所定の条件を満たす道路リンクが載っているエリア区画の集合体の中で、前記取得済のランドマークデータの道路範囲に含まれていないものが、取得すべきランドマークデータの道路範囲となる。
【００８９】
ステップ５０４で決定したランドマークデータ取得範囲が空集合であった場合、ランドマークデータ管理部２０２は、新たにランドマーク情報を取得する必要がないので、ステップ５０１に戻る（ステップ５０５でＮｏ）。一方、ランドマークデータ取得範囲が存在する場合は、ランドマークデータ管理部２０２は、ステップ５０６に進む（ステップ５０５でＹｅｓ）。
【００９０】
ランドマークデータ管理部２０２は、ステップ５０４で決定したランドマークデータ取得範囲に基づいてランドマークデータ要求メッセージ５１１を生成し、生成したメッセージを車両位置推定支援サーバ１０に送信する（ステップ５０６）。
【００９１】
図９は、本発明の実施例１の車載用制御装置２０が送信するランドマークデータ要求メッセージ５１１のフォーマット５５０の一例の説明図である。ただし、通信プロトコルに関するヘッダ情報等の図示は割愛した。
【００９２】
ランドマークデータ要求メッセージ５１１は、車両ＩＤ５５１、ランドマークデータ道路範囲情報５５２、要求属性５５３、等を含む。上記の各種情報は、図示されたランドマークデータ要求メッセージフォーマット５５０のように１つのメッセージとして送信されても良いし、任意の複数個のメッセージに分割されて送信されても良い。
【００９３】
車両ＩＤ５５１は、車両２の識別子であり、車両位置推定支援サーバ１０で車両２をユニークに特定するためのものである。ランドマークデータ道路範囲情報５５２は、車載用制御装置２０がステップ５０４で特定した、ランドマークデータを取得する必要のある道路範囲に該当する。例えば、ランドマークデータ道路範囲が道路リンクの集合体で表現される場合、ランドマークデータ道路範囲情報５５２は、１つ以上の道路リンクＩＤ（５８１−１〜５８１−ｎ）が含まれる。一方、ランドマークデータ道路範囲が道路エリアの集合体で表現される場合は、ランドマークデータ道路範囲情報５５２は、１つ以上の道路エリアＩＤが含まれることになる。要求属性５５３は、取得したいランドマークデータに関する属性情報である。例えば、取得対象とするランドマーク種別（標識、信号機、ペイント、建造物等）のリスト（５９１−１〜５９１−ｍ）を含めてもよい。また、例えば、要求属性に、環境条件（明るさ、天候等）や認識評価値等を付加することにより、図３における特定の環境３５５や認識評価値３５８等に関するランドマーク情報のみを指定できるようになっていても良いし、取得ランドマーク数の上限値を付加して、認識評価値３５８等の所定の優先度の軸に従い対象のランドマークを選定しても良い。
【００９４】
ランドマークデータ取得処理フロー５００の説明に戻る（図８）。車両位置推定支援サーバ１０のデータ要求受信部１０１は、ステップ５２１で車載用制御装置２０から送信されたランドマークデータ要求メッセージ５１１を、ネットワーク４経由で受信する。なお、図には記載していないが、データ要求受信部１０１は、ランドマークデータ要求メッセージ５１１を受信すると、そのフォーマット５５０に従って各種データを解析、抽出する。
【００９５】
次にステップ５２２で、ランドマークデータ送信部１０３が、ステップ５２１で抽出されたランドマークデータ道路範囲情報５５２及び要求属性５５３に基づいて、ランドマークデータ群１２２から該当ランドマークデータを取得する。そして、ランドマークデータ送信部１０３は、取得したランドマークデータに基づいて、ランドマークデータメッセージ５１２を生成し、生成したメッセージをランドマークデータ要求メッセージ５１１の送信元である車両２の車載用制御装置２０に送信する（ステップ５２３）。
【００９６】
図１０は、本発明の実施例１の車両位置推定支援サーバ１０が送信するランドマークデータメッセージ５１２のフォーマット６００の一例の説明図である。ただし、通信プロトコルに関するヘッダ情報等の図示は割愛した。
【００９７】
ランドマークデータメッセージ５１２は、ランドマーク情報６０１、位置推定関連情報６０２、等を含む。上記の各種情報は、図示されたランドマークデータメッセージフォーマット６００のように１つのメッセージとして送信されても良いし、任意の複数個のメッセージに分割されて送信されても良い。
【００９８】
ランドマーク情報６０１は、車載用制御装置２０のランドマークデータ要求に従い抽出されたランドマークデータ６１１の集合体（６１１−１〜６１１−ｎ）である。ランドマークデータ６１１には、例えば、ランドマークＩＤ６５１、ランドマーク種別６５２、絶対位置６５３、地図位置６５４、認識関連情報６５５、等を含む。
【００９９】
ランドマークＩＤ６５１は、ランドマークの識別子である。ランドマークＩＤ６５１は、例えば、道路地図データ群２２１に含まれるランドマーク情報や該ランドマークに対する認識結果等、その他の情報と関連付けるために用いられる。
【０１００】
ランドマーク種別６５２は、標識、信号、停止線等、ランドマークの種別を認識するための識別子であり、ランドマークデータ群１２２のランドマーク種別３５２に該当する。
【０１０１】
絶対位置６５３は、緯度、経度、高度等のグローバル座標系で表現されるランドマークの位置情報である。それに対し地図位置６５４は、該ランドマークが存在する道路リンクもしくは道路ノード等の道路オブジェクトの識別子と該道路オブジェクト内での位置を表し、ランドマークデータ群１２２の関連道路３５３と位置情報３５４に該当する。
【０１０２】
認識関連情報６５５は、該ランドマークの認識に関連するデータであり、１つ以上のデータエントリで構成される。認識関連情報６５５のデータエントリは、環境属性６６１、認識可能範囲６６２、ランドマーク画像６６３、認識評価値６６４、位置推定評価値６６５，等を含み、それぞれランドマークデータ群１２２の環境３５５、認識対象範囲３５６、ランドマーク画像３５７、認識評価値３５８，位置推定評価値３５９，に該当する。
【０１０３】
ランドマークデータ取得処理フロー５００の説明に戻る（図８）。車載用制御装置２０のランドマークデータ管理部２０２は、ステップ５０７で車両位置推定支援サーバ１０から送信されたランドマークデータメッセージ５１２を、ネットワーク４経由で受信し（上記のステップ５２１と同様、メッセージ中の各種データの解析・抽出を含むものとする）、ステップ５０８でランドマークデータ群２２３に対して受信したランドマークデータを格納する。
【０１０４】
以上によってランドマークデータ取得処理フロー５００の１サイクルが終了し、再びステップ５０１に戻り、繰り返し同様の処理が実行される。
【０１０５】
このように、ランドマークデータ管理部２０２は、車両２の位置、走行状態、経路情報等に基づいて、近い将来必要となるランドマークデータを車両位置推定支援サーバ１０から取得し、ランドマークデータ群２２３を管理する。なお、図には記載していないが、ランドマークデータ管理部２０２は、ランドマークデータ群２２３において不要となったランドマークデータを削除する役割も担う。これは、ランドマークデータ取得と同様に、車両２の位置や走行状態、経路情報に従い、所定のランドマークデータを保持不要であるかどうかを判断し、不要と判断した場合にランドマークデータをランドマークデータ群２２３から削除する。これにより、ランドマークデータ群２２３により消費する記憶部２２０の領域を一定量に抑えることが可能となる。
【０１０６】
図１１は、本発明の実施例１の車載用制御装置２０が実行するランドマーク認識処理のフロー７００を示す。
【０１０７】
車載用制御装置２０のランドマーク認識部２０４は、まず、所定時間待機後（ステップ７０１）、自車情報データ群２２２から自車の走行位置情報を取得する（ステップ７０２）。ステップ７０２で取得する走行位置情報とは、車両２が走行している道路地図上の位置を表す情報であり、例えば、走行している道路リンクＩＤ、該道路リンク上の車両２のオフセット位置である。走行位置情報は、後述する自車位置推定処理フロー８００により特定され、自車情報データ群２２２に格納される。ただし、例えば、自車位置測位装置４０がＧＮＳＳ衛星を見つけられない等により、走行位置が特定されていない場合もあり、その場合はステップ７０１に戻る（ステップ７０３でＮｏ）。走行位置が正常に特定されている場合は、次のステップ７０４に進む（ステップ７０３でＹｅｓ）。
【０１０８】
次に、ランドマーク認識部２０４は、ステップ７０２で特定した走行位置やその他の自車情報（走行情報、経路情報等）から、車両２の走行経路を推定する（ステップ７０４）。走行経路の推定は、ランドマークデータ取得処理フロー５００のステップ５０３と同等の処理である。ただし、ランドマークデータ取得処理フロー５００は、これから走行する可能性のある道路上のランドマークデータをランドマークデータ群２２３に事前に格納することが目的であるため、ある程度広範囲を対象とする必要があるが、本処理フローでは車両２の走行周辺に存在するランドマークを抽出することが目的であるため、比較的短い距離範囲（例えば、数１００ｍ程度）の走行経路推定でも十分である。
【０１０９】
さらに、ランドマーク認識部２０４は、ステップ７０５で、走行中の環境を判断する処理を行う。具体的には、周辺の明るさや天候等を認識する。周辺の明るさは、例えば、カメラ装置群５０より取得された画像データの輝度を解析して判断しても良いし、車両２のライト装置の状態（センサ群６０から取得可能）で判断しても良いし、車載用制御装置２０の内蔵時計あるいは外部から取得される日時情報から判断しても良いし、それらの任意の組合せにより判断しても良い。また、周辺の天候は、例えば、カメラ装置群５０より取得された画像データを解析して前方物体の距離とその見え方の関係で視界の悪さを判断しても良いし、車両２のワイパー装置の状態（センサ群６０から取得可能）で雨・雪の状態を判断しても良いし、路側機３や局所天候情報を配信する他システム（図示省略）から取得した周辺天候情報に基づいて判断しても良いし、それらの任意の組合せにより判断しても良い。
【０１１０】
そして、ランドマーク認識部２０４は、ステップ７０４で推定した走行経路とステップ７０５で判断した環境情報に基づいて、車両２のカメラ装置群５０で認識可能もしくは近い将来に認識可能になるであろうと想定されるランドマークのリストをランドマークデータ群２２３から抽出する（ステップ７０６）。
【０１１１】
ステップ７０６で抽出されたランドマークデータのリストには、推定走行経路上に存在するすべてのランドマークが含まれている可能性があることに注意いただきたい。車載用制御装置２０は、一般的に、車両の過酷な環境下において信頼性高く動作することが要求されるため、装置の性能（ＣＰＵ性能、メモリ性能等）は汎用品に比べて低いものが用いられる。ランドマーク認識は、例えば、カメラ画像に対してランドマークの想定画像（テンプレート）とパターンマッチングさせることにより実現される。この処理は必要となる計算量が多く、さらに画像データの大きさや認識対象のランドマーク数（テンプレート数）が増えるほど処理負荷が上昇する。そのため、車載用制御装置２０の性能では、走行経路上のすべてのランドマークの認識処理を実行することは難しく、認識対象とするランドマークを取捨選択する必要がある。
【０１１２】
そこで、ランドマーク認識部２０４は、ランドマーク認識処理を行う前に、認識対象とするランドマークを選定する処理を行う（ステップ７０７）。
【０１１３】
図１２及び図１３は、本発明の実施例１の車載用制御装置２０が実行するランドマーク認識対象選定処理７０７の一例を模式的に表したものである。図１２は日中における認識対象選定処理７０７、図１３は夜間における認識対象選定処理７０７の例である。
【０１１４】
図の上部の右方向の軸は推定走行経路７６００を１次元表示しているものである。推定走行経路７６００の軸上に、道路ノード７００１〜７００４及び車両２の位置７５００が配置されている（図２の環境に対応）。車両２は走行経路７６００の軸において右側の方向に進んでおり、各道路ノードまでの相対距離を記載している。例えば、道路ノード７００２までの距離は３０ｍである。
【０１１５】
図の左側には、推定走行経路７６００上に存在する各ランドマークのランドマーク画像）が縦方向に並んでおり、各ランドマーク画像の右側に該ランドマーク画像が適用される認識可能範囲及び認識評価値と推定走行経路との関係を表している。例えば、図１２においてランドマーク７１００のランドマーク画像８１００−１が適用されるのは、道路ノード７００２から３０ｍ手前地点から道路７００２の間となる。これは、図５においてランドマーク７１００のランドマーク画像８１００−１の認識対象範囲が道路リンク（７００１、７００２）のオフセット７０ｍ〜１００ｍの位置であり、道路リンク（７００１、７００２）が１００ｍ（非記載であるが、道路地図データ２２１を参照することによりわかるものとする）であるである。図１２及び図１３における各ランドマーク画像の認識可能範囲及び認識評価値は、［ｘ，ｙ］（ｗ）：ｚという形で表現されている。ｘ及びｙは、認識可能範囲の開始地点及び終了地点に対する車両２の位置からの相対距離である。ｚは、該当ランドマーク画像の認識評価値である。ｗは、道路リンク上で該ランドマーク画像を認識できる条件（認識可能条件）を表す。例えば、ランドマーク画像８１１０−１には「（レーン１）」という表記があるが、これはランドマーク画像８１１０−１がレーン１上を走行中にのみ認識できることを意味している。
【０１１６】
図の下部には、ランドマーク認識対象選定処理７０７により選定された認識対象ランドマークを表している。図１２及び図１３の例では、認識対象ランドマークの数は１つとしているが、２つ以上選択しても良い。
【０１１７】
まず、図１２を用いてランドマーク認識対象の選定方法を説明する。目的はランドマーク認識の成功率を向上させることであるため、認識評価値が高いランドマークを優先して選択する。自車位置７５００から０〜３０ｍ及び３０〜６０ｍにおいては、ランドマーク画像８１００−１及び８１００−２しか候補がないため、それらを認識対象ランドマークとして選定する。一方、自車位置７５００から１８０〜２７０ｍにおいては、複数のランドマーク画像が重複している。そのため、認識評価値が高いランドマーク画像を優先して選択し、例えば、１６０〜２１０ｍではランドマーク画像８１０１−１（認識評価値９０＞ランドマーク画像８１４０−１の認識評価値３０）、２５０〜２７０ｍではランドマーク画像８１３０−１（認識評価値６０＞ランドマーク画像８１４０−１の認識評価値３０）をそれぞれ選択する。
【０１１８】
一方、自車位置７５００から２３０〜２５０ｍでは、ランドマーク画像８１１０−１と８１１１−１に「（レーン１）」と「（レーン２）」という認識可能条件が設定されており、それぞれ排他的な関係にあるため、認識評価値が最も高いランドマーク画像８１１０−１のみを選択するということはせず、ランドマーク画像８１１０−１及び８１１１−１の両方を認識対象ランドマークとする。ただし、車載用制御装置２０の処理性能の問題で１つのランドマークに対してのみ認識処理が可能な場合は、後述のランドマーク認識処理内において走行状態に応じて選択する。例えば、車両２のレーン位置を特定できているあるいは推定可能（例えば、ウィンカー情報等を用いる等により）な場合は、該レーンで認識できるランドマーク画像を選択する。レーン位置を全く推定できない場合は、認識評価値が高い方を選択する等、所定の方式に従い片方のランドマーク画像を選択することになる。
【０１１９】
また、認識評価値が所定値よりも低い場合、たとえ他に選択する候補がない場合でも、認識対象のランドマークから外すようにすることも可能である。図１２では、自車位置７５００から２１０〜２３０ｍでは、ランドマーク画像８１４０−１のみが認識対象候補となるが、認識評価値が３０と低いため、敢えて認識対象ランドマークに含めることを避けている。これにより、ランドマークの認識ミスや誤認識による位置推定処理に対する悪影響を防止することが可能となる。
【０１２０】
図１３の夜間時の処理も同様である。ただし、夜間時にはランドマークデータ群２２３には環境条件が夜間の場合のランドマークデータを取得するため、候補となるランドマークやそのランドマーク画像、さらには認識対象範囲や評価値が変わってくる。そのため、同一の推定走行経路であっても、認識対象とするランドマークは日中時と比較して変化する可能性がある。
【０１２１】
まず、図１３では、図１２の８１００−１に該当するランドマーク画像がない。これは、夜間は暗いため、車両２から比較的遠方のランドマークを認識することができなくなるためである。次に、車両位置７５００から１６０〜２７０ｍのランドマーク画像候補の認識評価値を見ると、図１２と逆転していることがわかる。信号機のランドマーク画像８１４０−２は、認識評価値が９０に上昇しているのに対し、他のランドマークのランドマーク画像の認識評価値は１５〜５０と低迷している。これも、周囲が暗いためランドマークを認識することが困難であるためである。それに対し、信号機は光を発しているため、夜間では遠方から見えやすくなる。このように、車両２が走行している環境条件に応じて、認識し易いランドマークが変わってくる。また、見え方も変わってくるため、ランドマーク認識に用いる各ランドマーク画像も変える必要がある。例えば、信号機７１４０のランドマーク画像は、日中は信号機の形状が特徴となる（８１４０−１）のに対し、夜間では信号機の光部分が特徴となっている（８１４０−２）。なお、他のランドマーク画像では明確に表現されていないが、夜間時はライト照射した時のランドマークを認識することになるため、日中時とは異なるランドマーク画像であることに注意されたい。
【０１２２】
ランドマーク認識処理フロー７００の説明に戻る（図１１）。車載用制御装置２０のランドマーク認識部２０４は、カメラ画像データ取得部２０３がカメラ装置群５０から取得した画像データから、ステップ７０７で選定したランドマークを認識する処理を行う。なお、ここでは、カメラ画像データ取得部２０３が、ランドマーク認識処理フロー７００とは並行して定期的にカメラ装置群５０から画像データを取得しているものと仮定するが、ランドマーク認識処理フロー７００の中でステップ７０８の前に実行しても良い。
【０１２３】
ステップ７０８のランドマーク認識処理では、具体的には、ステップ７０７で選定したランドマークのランドマーク画像を用いて、前記画像データを走査してパターンマッチング処理を行う。マッチング箇所とランドマーク画像との合致度を算出し、合致度が所定値を超えた場合に、マッチング箇所に該ランドマークが存在すると判断する。このとき、マッチング箇所、その画像上のランドマークの大きさ、複数のカメラ素子（例えば、ステレオカメラ）からの視差、時系列上の差分値等を用いて、車両２から該ランドマークまでの相対距離、相対方向等も算出する。ランドマークを認識した場合のこれらの結果は、ランドマーク認識データ群２２４に格納される。
【０１２４】
ステップ７０８のランドマーク認識処理が終わると、次に、ランドマーク認識結果評価部２０５が、対象ランドマークに対する認識結果を評価する処理を行う（ステップ７０９）。ランドマーク認識結果の評価は、指定された認識対象範囲で該当するランドマークを認識できたかどうかを確認することによって行う。例えば，認識することができたランドマークは、認識成功と評価する。一方、認識できていないランドマークに関しては、ステップ７０８のランドマーク認識処理を実行し終えた時点で、まだ該ランドマークの認識対象範囲に到達していない、もしくは通過していない可能性がある。そのため、車両２の走行位置（より正確には、ランドマーク認識処理を実行し終えた時点の走行位置）を参照して、該ランドマークの認識対象範囲を通過したかどうかを確認し、通過したと十分判断できる場合は認識失敗と評価する。例えば、図１２において、５０ｍ地点でランドマーク画像８１００−２を認識できていなかったとしても認識失敗とは評価せず、８０ｍ地点でもランドマーク画像８１００−２を認識できていないことを確認して初めて認識失敗と評価する。なお、走行位置の推定には誤差が含まれるため、認識対象範囲で厳密に判断せず、誤差を含めて十分通過したと判断できるまで評価を保留する形を取ることが望ましい。該処理サイクルで評価を保留にされたランドマークは、以降の処理サイクルで最終的には評価されることになる。途中で推定走行経路と異なる経路を取り、実際に通過しなかったと考えられるランドマークについては評価しない。
【０１２５】
上記では，指定された認識対象範囲で該当するランドマークを認識できた場合は，認識成功と評価するとしたが，例えば，同じ認識対象範囲において複数箇所で該当ランドマークと思われるものを検知してしまった場合は，認識失敗と評価する。認識対象範囲において該当ランドマークの認識箇所が複数存在した場合，どの箇所が該当ランドマークに相当するかを判断することは難しく，誤った認識結果となる可能性がある。そのような認識結果を用いて位置推定を行うと，大きな誤差を発生させる危険性がある。そのため，該当ランドマークと確実に同定できない場合は，認識失敗と評価した方が好ましいと考えられる。
【０１２６】
なお，ランドマーク認識結果の評価は、上記の説明のように認識できたかどうかの２値で判定してもよいが、認識できた場合の評価を複数レベルに分類しても良い。例えば、ランドマークのランドマーク画像のパターンマッチングにおける合致度等、認識の確からしさを表す指標を用いて、複数の認識レベルを定めても良い。
【０１２７】
ステップ７０９のランドマーク認識評価処理の各種結果は、ランドマーク認識データ群２２４に格納される。
【０１２８】
以上によってランドマーク認識処理フロー７００の１サイクルが終了し、再びステップ７０１に戻り、繰り返し同様の処理が実行される。
【０１２９】
図１４は、本発明の実施例１の車載用制御装置２０が実行する自車位置推定処理のフロー８００を示す。
【０１３０】
車載用制御装置２０の自車位置推定部２０６は、まず、所定時間待機後（ステップ８０１）、自車情報データ群２２２から前回推定した自車の走行位置情報を取得する（ステップ８０２）。ステップ８０２で取得する走行位置情報とは、車両２が走行している道路地図上の位置を表す情報であり、例えば、車両２が走行している道路リンクＩＤ、該道路リンク上の車両２のオフセット位置である。
【０１３１】
次にステップ８０３で，自車情報データ群２２２から，自車位置測位装置４０から得られるグローバル座標系の位置情報（緯度，経度等）の所定時間の最新履歴，センサ群６０から得られる車両２の走行速度，進行方位，ヨー角等，移動に関する情報の最新履歴，等の自車情報を取得する。
【０１３２】
そして，ステップ８０３で取得した自車情報を用いて，道路地図マッチング処理による走行位置の補正を行う（ステップ８０４）。道路地図マッチング処理とは、グローバル座標系の位置情報や車両２の移動情報とそれらの履歴情報から，道路地図データ群２２１の道路リンクとの合致度を算出し、車両２の走行道路リンク及びその道路リンク上の位置）を推定する処理である（マップマッチング処理と呼ぶ）。ただし，マップマッチング処理だけでは，道路リンク上の位置を正確に推定することはできないため，道路リンク上の位置に関しては，前回に走行位置を推定した時点からの車両２の移動情報（速度，進行方位，ヨー角等）から前回位置の差分値を算出し，補正する処理を行う（デッドレコニング処理と呼ぶ）。なお，自車位置測位装置４０が，すでに同等の機能（デッドレコニング）を保持している場合は，出力される緯度・経度の差分値を用いて補正しても良い。また，自車位置測位装置４０が位置測位に失敗しているときや位置測位誤差等により，車両２の走行位置を特定できない場合があるが，ステップ８０４では、走行位置を特定できるまでは、次のステップに進まないものとする。
【０１３３】
ステップ８０４の走行位置の補正が完了すると，走行位置補正結果を自車情報データ群２２２に格納する（ステップ８０５）。走行位置補正結果とは，例えば，補正した走行位置，補正手段（マップマッチングか，デッドレコニングか），補正時刻等を含む。
【０１３４】
次に，ステップ８０６で，自車位置推定部２０６は、ランドマーク認識データ群２２４からランドマーク認識部２０４により出力されたランドマーク認識結果を取得する。ランドマーク認識結果には、実際に認識できたランドマークまでの相対距離、相対方向が含まれている。
【０１３５】
自車位置推定部２０６は、ステップ８０７で、認識したランドマーク群の中に道路位置推定の対象として適切なものがあるかどうかを判断する。もしも適切な認識ランドマークがなかった場合は、ステップ８０１に戻る（ステップ８０７でＮｏ）。もしも適切な認識ランドマークが存在していた場合は、次のステップに進む（ステップ８０７でＹｅｓ）。道路位置推定の対象として適切かどうかは、例えば、該ランドマークデータの位置推定評価値と位置推定に求められる精度を比較して判断する。例えば，車載用制御装置２０に求められる位置推定レベルがＢ（例えば，誤差１〜３ｍ）の場合，図５のランドマークデータ群２２３において，位置推定評価値がＣの信号機７１４０は位置推定の対象としては適切ではないことになる。また，位置推定の対象として適切かどうかを，該ランドマークデータの位置推定評価値と現在の位置推定精度を比較して判断しても良い。現在の位置推定精度は，例えば，ランドマークデータを用いた位置補正を行った直後ではそのランドマークの位置推定評価値，マップマッチングによる位置補正を行った場合は位置推定精度Ｄ（例えば、誤差１０ｍ以上），最後にランドマークデータを用いた位置補正を行ってから走行した距離に応じて劣化させた値，等のように設定される。もしも，現在の位置推定精度がＢであれば，先の例と同様信号機７１４０を位置推定の対象として用いることはできないが，現在の位置推定精度がＤであれば，信号機７１４０を位置推定の対象として用いても良いことになる。
【０１３６】
ステップ８０７で適切な認識ランドマークが存在していた場合は，それらのランドマーク認識結果を用いて走行位置補正処理を行う（ステップ８０８）。ランドマークを用いた走行位置補正は，道路地図上の３次元位置が判明しているランドマークに対して，ランドマーク認識により算出した相対距離，相対方向に基づいて，道路地図上での位置を算出することにより実現される。複数のランドマーク認識結果がある場合は，相対方向を用いずに，複数のランドマークからの相対距離から自車位置を算出することも可能である。ステップ８０８の走行位置補正情報は，自車情報データ群２２２に格納される（ステップ８０９）。走行位置補正結果とは，例えば，補正した走行位置，補正手段（ランドマーク），補正に用いたランドマークのランドマークＩＤ，補正時刻等を含む。
【０１３７】
ステップ８０９までの走行位置補正処理が完了すると，自車位置推定結果評価部２０７が，自車情報データ群２２２に格納された走行位置補正情報を用いて，過去に実施した走行位置補正処理の評価を行う（ステップ８１０）。例えば、図１２において、ランドマーク８１０１−１を用いた位置推定でそれまでの推定位置（例えば、ランドマーク８１００−２による位置推定）から２０ｍ後方に補正し、ランドマーク８１１０−１を用いた位置推定でその補正位置を２０ｍ前方に補正し、ランドマーク８１３０−１を用いた位置推定で位置補正がほとんどなかったとする。この場合、ランドマーク８１００−２以外は、位置推定の傾向が一貫しているのに対し、ランドマーク８１０１−１を用いた場合は、それまでの位置推定の傾向から大きくずれている。この場合、ランドマーク８１０１−１による位置推定に誤差があると考えることができる。これは様々な原因が考えられ、例えば、ランドマーク８１０１−１の位置情報に誤りがある（道路地図データの誤り、配置場所の変更等）、ランドマーク８１０１−１と類似する画像が近傍に存在し誤認識している、ランドマーク認識の相対関係の算出結果に誤差がある、等が挙げられる。このように、位置推定に誤差が発生する場合、車両２の位置を用いて動作するアプリケーションの位置推定精度に対する要求によっては、悪影響を及ぼす可能性がある。例えば、位置推定精度に対する要件が厳しい走行制御アプリケーションにとっては、上記のような誤差が誤作動を引き起こす可能性がある。一方、ナビゲーション装置等のような走行している道路リンクが判れば多少の誤差は影響がないようなアプリケーションであれば、上記のような誤差が発生しても問題はないこともある。そこで、ステップ８１０では、各ランドマークに対して、該ランドマークを用いた位置推定誤差を評価し、ランドマーク認識データ群２２４に格納しておく。そして、後述のランドマーク評価結果送信処理フロー９００のように、該位置推定誤差に関する評価結果を車両位置推定支援サーバ１０にランドマーク評価結果情報の一部として送信し、車両位置推定支援サーバ１０で集計して、車両２に配信するランドマークデータの位置推定評価値に反映する。これにより、位置推定誤差を引き起こすようなランドマークを認識できるようになり、自車位置推定処理フロー８００のステップ８０７で、位置推定精度に関する要件に従い位置推定に用いるランドマーク認識結果を取捨選択することが可能となる。
【０１３８】
以上によって自車位置推定処理フロー８００の１サイクルが終了し、再びステップ８０１に戻り、繰り返し同様の処理が実行される。
【０１３９】
図１５は、本発明の実施例１の車載用制御装置２０が実行するランドマーク評価結果送信処理のフロー９００を示す。
【０１４０】
車載用制御装置２０のランドマーク評価結果送信部２０８は、まず、所定時間待機後（ステップ９０１）、ランドマーク認識データ群２２４からランドマーク認識結果に関するデータを取得する（ステップ９０２）。ステップ９０２で取得するランドマーク認識結果データとは、認識対象となったランドマーク群において、すでに評価が完了している（即ち、該ランドマークの認識対象範囲を通過している）ランドマーク認識の評価結果、その認識結果に基づいて行った位置推定に関する評価結果、認識したランドマークの画像データ、等を含む。
【０１４１】
ランドマーク評価結果送信部２０８は、ステップ９０２で取得したランドマーク認識結果データに基づいてランドマーク評価結果メッセージ９１１を生成し、生成したメッセージを車両位置推定支援サーバ１０に送信する（ステップ９０３）。ステップ９０３が完了すると，ランドマーク評価結果送信部２０８は，二重送信を防止するため，該当するランドマーク評価結果をランドマーク認識データ群２２４から削除する（ステップ９０４）。以上によって，車載用制御装置２０におけるランドマーク評価結果送信処理フロー９００の１サイクルが終了し、再びステップ９０１に戻り、繰り返し同様の処理が実行される。
【０１４２】
図１６は、本発明の実施例１の車載用制御装置２０が送信するランドマーク評価結果メッセージ９１１のフォーマット９５０の一例の説明図である。ただし、通信プロトコルに関するヘッダ情報等の図示は割愛した。
【０１４３】
ランドマーク評価結果メッセージ９１１は、車両ＩＤ９５１、１つ以上のランドマーク評価結果情報９５２（９５２−１〜９５２−ｎ）、等を含む。上記の各種情報は、図示されたランドマーク評価結果メッセージフォーマット９５０のように１つのメッセージとして送信されても良いし、任意の複数個のメッセージに分割されて送信されても良い。
【０１４４】
車両ＩＤ９５１は、車両２の識別子であり、車両位置推定支援サーバ１０で車両２をユニークに特定するためのものである。
【０１４５】
ランドマーク評価結果情報９５２は、車載用制御装置２０がステップ９０２で取得した、ランドマーク認識結果データに該当し、例えば、ランドマークＩＤ９６１、認識評価結果９６２、環境情報９６３、ランドマーク画像群９６４、位置推定評価情報９６５，等を含む。
【０１４６】
ランドマークＩＤ９６１は、該当するランドマークを一意に特定するための識別子である。
【０１４７】
認識評価結果９６２は、ランドマーク認識の評価結果であり，ランドマーク認識処理フロー７００のランドマーク認識評価処理（ステップ７０９）の出力内容に相当する。
【０１４８】
環境情報９６３は、ランドマーク認識時点の車両２の周辺環境に関する情報である。例えば、周辺の明るさ、天候等が該当する。
【０１４９】
認識範囲９６４は，該ランドマークを認識することができた道路範囲に関する情報である。例えば，ランドマークデータ群１２２の認識対象範囲３５６に相当するデータ形式で表現しても良いし，該ランドマークまでの相対距離（例えば，１００ｍ〜５ｍの範囲）で表現しても良い。
【０１５０】
ランドマーク画像群９６５は、例えば、画像データから該ランドマークの認識部分を抽出したもの、あるいはその部分画像から特徴点を抽出したランドマーク画像である。ランドマーク画像群９６５は，すべてのランドマーク評価結果情報９５２に含めても良いし，該ランドマークの認識評価値が低い場合や，認識時の合致度が低い場合のみに含めるようにしても良い。ランドマークの認識評価値が高かったり，認識時の合致度が高かったりした場合は，現在車両位置推定支援サーバ１０が保持するランドマーク画像が適していることを意味しているので，車両位置推定支援サーバ１０にフィードバックする意義は低い。そのため，そのような場合は，ランドマーク画像群９６５を省略することにより，ネットワーク４の通信量を削減することができる。
【０１５１】
位置推定評価情報９６６は，該ランドマークによる位置推定の評価結果であり，自車位置推定処理フロー８００の走行位置補正評価処理（ステップ８１０）の出力内容に相当する。
【０１５２】
ランドマーク評価結果送信処理フロー９００の説明に戻る（図１５）。車両位置推定支援サーバ１０のランドマーク評価結果受信部１０４は、ステップ９２１で車載用制御装置２０から送信されたランドマーク評価結果メッセージ９１１を、ネットワーク４経由で受信する。なお、図には記載していないが、ランドマーク評価結果受信部１０４は、ランドマーク評価結果メッセージ９１１を受信すると、そのフォーマット９５０に従って各種データを解析、抽出する。
【０１５３】
次に，車両位置推定支援サーバ１０のランドマーク毎認識評価値算出部１０５は，ランドマーク評価値更新処理を実行する（ステップ９２２）。ランドマーク評価値更新処理とは，ランドマーク評価結果メッセージ９１１の各ランドマーク評価結果情報９５２に含まれる情報に基づいて，ランドマークデータ群１２２の該当するデータエントリの認識評価値３５８を更新する処理である。
【０１５４】
まず，ランドマーク毎認識評価値算出部１０５は，ランドマークデータ群１２２から，ランドマーク評価結果情報９５２におけるランドマークＩＤ９６１，環境情報９６３，認識範囲９６４を参照して，該当するデータエントリを取得する。次に，該データエントリの認識評価値３５８を認識評価結果９６２に基づいて更新する。
【０１５５】
認識評価結果９６２は，最も単純には，成功（＝１）又は失敗（＝０）という２値で表現されている。だが，その表現方式に限定されることはなく，０点（完全な失敗）〜１００点（完全な成功）のように任意の中間値を許容する成功の度合いの指標で表現されていても良い。
【０１５６】
認識評価値３５８を更新する方式であるが，例えば、上記で取得したランドマークデータエントリに関する認識評価結果９６２が「成功」であった場合、認識評価値３５８として保持された評価値に所定の数値を加え（例えば＋０．１）、失敗であった時に、認識評価値３５８の評価値から数値を減じる（例えば−３．０）ことによって評価値を更新してもよい。失敗時に評価値から減じる数値を、成功時の加える数値よりも十分大きくしておくと、ランドマーク認識の失敗頻度が増加したときに、評価値が急激に減少する。これによって、認識失敗頻度の多いランドマークに対する評価値を速やかに下げることが可能となる。なお，認識評価結果９６２が２値ではなく，複数のレベルで表現されている場合は，その成功度合・失敗度合に応じて，加減する数値の重み付けを変更すればよい。
【０１５７】
また、認識評価値３５８は、所定の期間におけるランドマーク認識の成功率によって表現してもよい。その場合は、所定の期間を例えば１ヶ月とすると、所定の期間に対して十分粒度の小さい単位時間（例えば１日）あたりの成功数及び認識評価総数（成功数＋失敗数）を管理し、該当する所定の期間中の成功率を計算することによって、認識評価値３５８を算出してもよい。なお，成功率の計算において，成功数及び失敗数にそれぞれ異なる重みを付けることも可能である。例えば、失敗数に成功数の３０倍の重みを付けて成功率を計算することによって、上記の＋０．１又は−３．０を加算する場合と同様に、失敗頻度の高い走行制御種別に対する評価値を速やかに下げることが可能となる。また，例えば，１時間，１日，１ヶ月のように異なる期間レベルの評価値を個別に算出し，保持しておくことも可能である。これにより，例えば，急激に環境が変化して認識ができなくなった場合（例えば，道路工事等により標識が変更された等），短期間の評価値が急激に悪化するため，直ちにランドマーク認識対象から排除することが可能となる。一方，長期間の評価値を見ることで，該ランドマークが日々の環境変化にも関係せず安定して認識できるかどうかを確認することができる。
【０１５８】
また，認識評価値３５８が一定時間更新されない場合は，時間経過と共に中間値（例えば，５０）に近づいていくように調整しても良い。認識評価値３５８が低いランドマークデータは，ランドマーク認識対象とならない可能性が高いため，認識評価結果が車両位置推定支援サーバ１０に収集されなくなってくる。その場合，仮に環境が変化して実際には該ランドマークを認識しやすくなっていたとしても，認識評価値３５８が更新されていかないことを意味する。そこで，一定時間認識評価値３５８が更新されない場合は，認識評価値３５８を意図的に改善させていくことにより，やがて一部の車両２が該ランドマークを認識対象とするようになり，再び該認識評価値３５８が更新されるようになる。これにより，環境が変化したとしても，それを自動的に認識評価値３５８に反映していくことが可能となる。
【０１５９】
ステップ９２２のランドマーク評価値更新処理が終了すると，ランドマーク毎認識評価算出部１０５は，次に該ランドマークのランドマーク画像９６５があるかどうかを確認し（ステップ９２３），あればステップ９２４でランドマークランドマーク画像更新処理を行う（ステップ９２３でＹｅｓ）。なければ，ステップ９２５に進む。
【０１６０】
ランドマークランドマーク画像更新処理とは，ランドマーク評価結果メッセージ９１１の各ランドマーク評価結果情報９５２に含まれるランドマーク画像群９６５に基づいて，ランドマークデータ群１２２の該当するデータエントリのランドマーク画像３５７を更新する処理である。ランドマーク画像３５７は，車両２の車載用制御装置２０が画像データからランドマークを認識するためのテンプレートである。そのため，ある程度の環境変化にも対応できるようなランドマーク画像となっていることが望ましく，好ましくは，今回のランドマーク評価結果メッセージ９１１のランドマーク画像群９６５だけでなく，過去に受信したランドマーク画像群９６５を含めて平均化して，ランドマーク画像３５７を生成することになる。ランドマーク評価結果メッセージ９１１のランドマーク画像群９６５が，カメラの画像データだった場合は，ランドマーク毎認識評価算出部１０５は，該画像データから特徴点を抽出してランドマーク画像を生成してから，過去のランドマーク画像と平均化して，ランドマーク画像３５７を生成する。
【０１６１】
ランドマークランドマーク画像更新処理は，必要に応じて省略しても良い。もしも，ランドマーク評価結果情報９５２の認識評価結果９６２が高評価（認識成功時の成功度合を判断できる場合）だったり，認識評価値３５８が高かったりした場合は，現在のランドマーク画像３５７が実態と合致していることを意味しているので，更新する意義はあまりない。一方，認識評価結果９６２が低評価だったり，認識評価値３５８が低かったりした場合は，現在のランドマーク画像３５７が実態と合致していないことを意味しているので，更新することによって認識率の改善が見込まれる。そこで，好ましくは，認識評価結果９６２や認識評価値３５８が所定値よりも低い場合に，該ランドマークのランドマーク画像３５７を更新するようにしても良い。また，ランドマーク評価結果送信処理フロー９００の中で実行せず，一定間隔（例えば，１日毎）で収集したランドマーク画像群９６５をまとめて処理しても良い。
【０１６２】
また，認識評価値と同様にして，１時間，１日，１ヶ月のように異なる期間レベルのランドマーク画像３５７を生成し，保持しておくことも可能である。これにより，短期間のランドマーク画像を用いてランドマークを認識することにより，急激な環境変化に対応することも可能となる。
【０１６３】
ステップ９２４のランドマーク評価値更新処理が終了すると，ランドマーク毎位置推定評価算出部１０６は，次に該ランドマークの位置推定評価情報９６６があるかどうかを確認し（ステップ９２５），あればステップ９２６でランドマークランドマーク画像更新処理を行う（ステップ９２５でＹｅｓ）。なければ，車両位置推定支援サーバ１０は処理を終了する。
【０１６４】
ランドマーク位置推定評価値更新処理とは，ランドマーク評価結果メッセージ９１１の各ランドマーク評価結果情報９５２に含まれる位置推定評価情報９６６に基づいて，ランドマークデータ群１２２の該当するデータエントリの位置推定評価値３５９を更新する処理である。基本的には，上述した認識評価値の更新と同様な処理を行う。例えば，所定期間に得られた位置推定評価情報９６６の平均値で判断する。
【０１６５】
以上によって，ランドマーク評価結果送信処理フロー９００における車両位置推定支援サーバ１０側の処理は終了する。
【０１６６】
以上のように，本実施形態によれば、各車両２の車載用制御装置２０が各ランドマークに対する認識結果を評価し，そのランドマーク評価結果を車両位置推定支援サーバ１０で集約することで，各ランドマークの認識失敗率，ないしは認識成功率を定量的に評価することができる。このランドマークの認識失敗率とは，たとえ実際に該ランドマークが存在していたとしても，認識ミスや誤認識により，正しく該ランドマークを認識できない確率を意味する。そして，車両２は各ランドマークに対する認識失敗率を数値化した指標である認識評価値を車両位置推定支援サーバ１０から取得し，認識評価値が所定値よりも低かった場合はランドマーク認識対象から除外することにより，ランドマーク認識の成功率及び精度を向上させることができる。その結果，ランドマーク認識の結果を用いた位置推定の成功率及び精度を従来よりも向上させることが可能となる。
【０１６７】
また，本実施形態によれば，車両２の車載用制御装置２０は，認識対象のランドマークとして複数候補存在する場合，認識評価値の高い方から優先的に所定数のランドマークを選定する。これにより，車載用制御装置２０の処理能力の制約により，候補の一部しかランドマーク認識処理を実行できない場合でも，認識し易いランドマークから優先的に認識対象として選定するため，ランドマーク認識の成功率を最大限に高めることが可能となる。
【０１６８】
また，本実施形態によれば，車両位置推定支援サーバ１０は，ランドマーク認識のテンプレート画像として，ランドマーク種別毎に共通のランドマーク画像もしくはランドマーク画像を用いるのではなく，個々のランドマークの設置環境下で実際に各車両２により撮影した画像に基づいて，個別に生成している。それぞれの場所的及び時間的な環境の違いや，劣化や汚れ等により，同種別のランドマークであっても異なった見え方をするため，共通のテンプレート画像によるランドマーク認識では認識率が低下するという問題があるが，個別のテンプレート画像を提供することにより，ランドマーク認識の成功率を向上させることができる。さらに，本実施形態によれば，各ランドマークに１つのテンプレート画像と限定せず，明るさ（日中，夜間等）や天候（雨，雪，霧等），場所（認識対象範囲）等の軸で分類して，それぞれのテンプレート画像を用意することを可能としている。これにより，環境変化による認識成功率の変動を意識して適切なランドマークを選定することができ，認識率を向上させることが可能である。
【０１６９】
また，本実施形態によれば，車両位置推定支援サーバ１０は，各車両２の車載用制御装置２０からランドマーク認識時の画像データあるいはランドマーク画像データを集約し，各ランドマークのランドマーク画像データを更新している。そのため，ランドマーク自体や周辺環境の変化により該ランドマークの見え方が変わっても，最新の状況にあわせたランドマーク画像データを各車両２の車載用制御装置２０に配信することができる。これにより，ランドマーク認識の成功率をさらに高めることが可能となっている。
【実施例２】
【０１７０】
図１７は、本発明の実施例２による車両位置推定システムの構成の一例を示す機能ブロック図である。
【０１７１】
本実施例に係る車両位置推定システム１では、実施例１では車載用制御装置２０がカメラ装置群５０からカメラ画像データを取得してランドマーク認識処理を実施していたのに対し、カメラ装置群５１が車載用制御装置２１から認識対象のランドマーク情報を取得してランドマーク認識処理を実施する点で異なる。カメラ装置群５１と車載用制御装置２１を除き実施例１の構成と同等であるため、ここではカメラ装置群５１と車載用制御装置２１の構成のみを説明する。
【０１７２】
本実施例におけるカメラ装置群５１は、車両２の外部を撮影できるように車両２に設置され，車両２の周辺状況を繰り返し撮影した画像データあるいは動画像データを生成するように構成されている。なお，カメラ装置群５１は，単眼カメラでも良いし，複数の撮影素子を搭載したステレオカメラでも良いし，それぞれ任意の数の単眼カメラとステレオカメラの任意の組合せでも良いし、任意のカメラと他の処理を行うＥＣＵを統合したものでも良い。
【０１７３】
カメラ装置群５１は、処理部と、記憶部２６０と、通信部２７０と、画像入出力部２８０を有する。
【０１７４】
処理部は、例えば、ＣＰＵ２５０及びＲＡＭなどのメモリ２９１を含んで構成され、所定の動作プログラムを実行することで、カメラ装置群５１の機能を実現する処理を行う。また、処理部には、機能ブロックとして、撮影した画像データから認識すべきランドマーク群に関するデータを取得する認識対象ランドマーク取得部２５１、撮影した画像データから前記取得した認識すべきランドマーク群を認識するランドマーク認識部２５２、前記認識すべきランドマーク群の認識結果を送信するランドマーク認識結果送信部２５３、等が含まれる。
【０１７５】
記憶部２６０は、例えばＨＤＤ，フラッシュメモリ、ＲＯＭなどの記憶装置を含んで構成され、処理部が実行するプログラム、及び本システムの実現に必要なデータ群などが格納される。本実施例では、特に、認識対象ランドマークデータ群２６１、等が記憶部２６０に格納される。
【０１７６】
通信部２７０は、実施例１の車載用制御装置２０の通信部２３０と同等である。
【０１７７】
画像入力部２８０は、１つ以上の撮像部から構成され、前記撮像部から車両２の外部に関する映像が入力される。入力された映像は、例えば、処理部によって、所定の方式により画像データ（映像データ）として抽出され、本実施例の処理に用いられる。
【０１７８】
車載用制御装置２１の処理部には、図１のカメラ画像データ取得部２０３とランドマーク認識部２０４の代わりに、本実施例の図１７では認識対象のランドマーク群をカメラ装置群５１に提供する認識対象ランドマーク提供部２１０と、カメラ装置群５１のランドマーク認識結果を取得するランドマーク認識結果取得部２１１、等が含まれる。その他の構成については、図１と同様であるため、説明を割愛する。
【０１７９】
続いて、本実施例における車両位置推定システム１の動作について説明する。
【０１８０】
基本的な処理としては実施例１と同等であるが、カメラ装置群５１がランドマーク認識の処理を実行されるため、図１１の実施例１のランドマーク認識処理フロー７００が変わってくる。具体的には、ランドマーク認識処理フロー７００に相当する処理フローは、車載用制御装置２１がカメラ装置群５１に認識対象ランドマーク送信処理フロー１０００と、カメラ装置群５１が認識対象のランドマークを認識してその認識結果を車載用制御装置２１に送信するランドマーク認識処理フロー１１００に分離される。
【０１８１】
図１８は、本発明の実施例２の車両位置推定システム１において実行される認識対象ランドマーク送信処理フロー１０００を示す。
【０１８２】
まず、車載用制御装置２１のステップ７０１〜ステップ７０７は、実施例１の車載用制御装置２０のステップ７０１〜ステップ７０７と同等であるため、説明を割愛する。実施例１では、ステップ７０７の後に車載用制御装置２１がランドマーク認識の処理を実施していたが、実施例２では、認識対象ランドマーク提供部２１０が、ステップ７０７で選定したランドマーク情報に基づいて認識対象ランドマークメッセージ１０１１を生成し、生成したメッセージをカメラ装置群５１に送信する（ステップ１００１）。
【０１８３】
図１９は、本発明の実施例２の車載用制御装置２１が送信する認識対象ランドマークメッセージ１０１１のフォーマット１０５０の一例の説明図である。ただし、通信プロトコルに関するヘッダ情報等の図示は割愛した。
【０１８４】
認識対象ランドマークメッセージ１０１１は、ステップ７０７で選定されたランドマークデータ１０５１のリスト等を含む。ランドマークデータ１０５１には、例えば、ランドマークＩＤ１０６１、ランドマーク画像１０６２、認識評価値１０６３、等が含まれ、それぞれ車載用制御装置２１のランドマークデータ群２２３のランドマークＩＤ３７１、ランドマーク画像３７７、認識評価値３７８が該当する。
【０１８５】
認識対象ランドマーク送信処理フロー１０００に戻る（図１８）。カメラ装置群５１の認識対象ランドマーク取得部２５１は、車載用制御装置２１から送信された認識対象ランドマークメッセージ１０１１を受信し（ステップ１０２１）、該メッセージに含まれるランドマークデータ１０５１のリストを記憶部２６０の認識対象ランドマークデータ群２６１に格納する（ステップ１０２２）。
【０１８６】
以上によって、認識対象ランドマーク送信処理フロー１０００の１サイクルが終了し、再びステップ７０１に戻り、繰り返し同様の処理が繰り返される。
【０１８７】
なお、図１８の処理フローでは、車載用制御装置２１が認識対象のランドマークのデータを処理サイクルの度に送信するようにしているが、カメラ装置群５１が同一のランドマークデータを既に受信している場合は、該ランドマークのランドマークＩＤ１０６１のみを送信し、ランドマーク画像１０６２や認識評価値１０６３を省略することも可能である。また、別の方式としては、認識対象に選択された時点に上記の認識対象ランドマークメッセージ１０１１を送り、認識対象から外れた時点に該ランドマークが認識対象から外れたことを示すメッセージを送ることにより、カメラ装置群５１の認識対象ランドマークデータ群２６１を制御するようにしてもよい。
【０１８８】
図２０は、本発明の実施例２の車両位置推定システム１において実行されるランドマーク認識処理フロー１１００を示す。
【０１８９】
まず、カメラ装置群５１のランドマーク認識部２５２は、まず、所定時間待機後（ステップ１１２１）、認識対象ランドマークデータ群２６１から認識対象ランドマークの情報を取得する（ステップ１１２２）。そして、取得したランドマーク情報に基づいて、ランドマーク認識処理を実施する（ステップ１１２３）。このランドマーク認識処理は、図１１のランドマーク認識処理フロー７００のランドマーク認識処理（ステップ７０８）に該当する。即ち、認識対象のランドマークのランドマーク画像を用いて画像データを走査してパターンマッチング処理を行うことで、該ランドマークが該画像データに存在するかどうかを認識し、認識した該ランドマークに対する相対関係（相対距離や相対方向等）を算出する。
【０１９０】
なお、ここでは車載用制御装置２１が認識対象のランドマークを選択してカメラ装置群５１がそれらに対して一様に認識処理をしているが、認識評価値１０６３に応じて優先度付けして処理し、カメラ装置群５１の処理性能に応じて認識対象とするランドマークをさらに限定しても良い。
【０１９１】
次に、カメラ装置群５１のランドマーク認識結果送信部２５３は、ステップ１１２３のランドマーク認識結果に基づいて、ランドマーク認識結果メッセージ１１１１を生成し、生成したメッセージを車載用制御装置２１に送信する（ステップ１１２４）。
【０１９２】
図２１は、本発明の実施例２のカメラ装置群５１が送信するランドマーク認識結果メッセージ１１１１のフォーマット１１５０の一例の説明図である。ただし、通信プロトコルに関するヘッダ情報等の図示は割愛した。
【０１９３】
ランドマーク認識結果メッセージ１１１１は、ステップ１１２３で認識されたランドマークの認識結果情報であるランドマーク認識結果１１５１のリスト、等を含む。ランドマーク認識結果１１５１には、例えば、ランドマークＩＤ１１６１、測位結果１１６２、認識度１１６３、ランドマーク画像１１６４、等が含まれる。
【０１９４】
ランドマークＩＤ１１６１は、認識したランドマークの識別子であり、車載用制御装置２１から取得した認識対象ランドマークデータで用いられているランドマークＩＤに該当する。
【０１９５】
測位結果１１６２は、認識したランドマークに対する測位処理の結果であり、例えば、車両２からの相対距離や相対方向等が含まれる。
【０１９６】
認識度１１６３は、どれぐらい確実に該ランドマークを認識しているかを示す指標であり、例えば、ランドマーク認識処理におけるパターンマッチングの合致度等が該当する。
【０１９７】
ランドマーク画像１１６４は、画像データにおいて該ランドマークを認識した箇所を抽出したものである。これは元々の画像データから抽出したものでも良いし、所定の処理を施した後の画像データ（ランドマーク画像データ）から抽出したものでも良い。
【０１９８】
ランドマーク認識処理フロー１１００に戻る（図２０）。車載用制御装置２１のランドマーク認識結果取得部２１１は、カメラ装置群５１から送信されたランドマーク認識結果メッセージ１１１１を受信する（ステップ１１０１）。そして、該メッセージに含まれるランド認識結果に従い、ランドマーク認識評価処理を行う（ステップ１１０２）。このランドマーク認識評価処理は、図１１のランドマーク認識処理フロー７００のランドマーク認識評価処理（ステップ７０９）と同等である。
【０１９９】
以上によってランドマーク認識処理フロー１１００の１サイクルが終了し、再びステップ１１２１に戻り、繰り返し同様の処理が実行される。
【０２００】
なお、図２０の処理フローでは、カメラ装置群５１が認識したランドマークの画像データを処理サイクルの度に送信するようにしているが、画像データをメッセージに含める頻度を落として送信することも可能である。また、別の方式としては、例えば、カメラ装置群５１が記憶部２６０に認識度が最も高いときの画像データを保持しておいて、認識対象から外れた時点で前記画像データを車載用制御装置５１に送信するようにしても良い。
【０２０１】
以上のように、本実施形態によれば、カメラ装置群５１は認識すべきランドマーク情報を受信するインタフェースを持ち、前記受信したランドマーク情報に基づいて認識すべき対象及び認識用のランドマーク画像を変更することが可能であり、車載用制御装置２１が状況に応じて認識し易いランドマークを選択してカメラ装置群５１に通知することにより、カメラ装置群５１によるランドマーク認識の成功率を向上させることが可能である。また、車載用制御装置２１から送信されるランドマーク情報に認識し易さを示す認識評価値を含めておき、カメラ装置群５１は認識評価値が高い方から優先的に認識処理を行うようにすることで、限られた処理性能の中でのランドマーク認識成功率を最大限に高めることができる。
【０２０２】
なお、以上で説明した実施形態は一例であり、本発明はこれに限られない。すなわち、様々な応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。
【０２０３】
例えば、上記実施形態では、車載用制御装置や車両位置推定支援サーバの各処理を、プロセッサとＲＡＭを用いて、所定の動作プログラムを実行することで実現しているが、必要に応じて独自のハードウェアで実現することも可能である。また、上記の実施形態では、車載用制御装置、無線通信装置、自車位置測位装置、カメラ装置群、センサ群を個別の装置として記載しているが、必要に応じて任意のいずれか２つ以上を組合せて実現することも可能である。
【０２０４】
上記の各処理が、プロセッサが所定の動作プログラムを実行することで実現される場合、各処理を実現する動作プログラム、テーブル、ファイル等の情報は、不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶デバイス、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。
【０２０５】
また、上記実施形態では、車載用制御装置２０は道路地図データ群２２１を車両位置推定支援サーバ１０から取得するような構成になっているが、車載用制御装置２０自身が道路地図データ群１２１に相当するデータを管理しても良いし、車両２内の他の装置から取得しても良い。
【０２０６】
あるいは、各車両２が、車両位置推定支援サーバ１０の記憶部１２０と同等の情報を保持し、それに基づいて、ランドマーク認識やその結果を用いた位置推定の評価を行ってもよい。その場合、車両位置推定支援サーバ１０は不要となる。ただし、実施例１に示したように、車両位置推定支援サーバ１０を用いることによって、各車両２は、自車両２に関連しない地図データ及びランドマーク画像を保持する必要がなくなり、また、自車両２が初めて走行する道路においても、他車両２から車両位置推定支援サーバ１０が収集した評価結果に基づいてランドマーク認識及び位置推定の精度を高めることができる。
【０２０７】
また、図面には、実施形態を説明するために必要と考えられる制御線及び情報線を示しており、必ずしも、本発明が適用された実際の製品に含まれる全ての制御線及び情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０２０８】
１：車両位置推定システム
２：車両
３：路側機
４：ネットワーク
５：近距離無線ネットワーク
１０：車両位置推定支援サーバ
２０：車載用制御装置
３０：無線通信装置
４０：自車位置測位装置
５０：カメラ装置群
６０：センサ群
１００：車両位置推定支援サーバ１０の処理部
１０１：データ要求受信部
１０２：道路地図データ送信部
１０３：ランドマークデータ送信部
１０４：ランドマーク評価結果受信部
１０５：ランドマーク毎認識評価値算出部
１０６：ランドマーク毎位置推定評価算出部
１２０：車両位置推定支援サーバ１０の記憶部
１２１：道路地図データ群
１２２：ランドマークデータ群
１２３：各種パラメータデータ群
１３０：車両位置推定支援サーバ１０の通信部
２００：車載用制御装置２０の処理部
２０１：道路地図データ管理部
２０２：ランドマークデータ管理部
２０３：カメラ画像データ取得部
２０４：ランドマーク認識部
２０５：ランドマーク認識結果評価部
２０６：自車位置推定部
２０７：自車位置推定結果評価部
２０８：ランドマーク評価結果送信部
２２０：車載用制御装置２０の記憶部
２２１：道路地図データ群
２２２：自車情報データ群
２２３：ランドマークデータ群
２２４：ランドマーク認識データ群
２２５：各種パラメータデータ群
２３０：車載用制御装置２０の通信部
３１１：路側機３の部分道路地図データ群
３１２：路側機３のランドマークデータ群
【図１】
2015108604.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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