(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図上の自車位置をマップマッチング処理により検出する自車位置検出部と、
検出された前記自車位置に基づいて自車周辺の道路情報を地図から取得する情報取得部と、
自車両に搭載された特徴検出手段（３２）の出力に基づいて、自車周辺に存在する地物の特徴を抽出する特徴抽出部と、
抽出された前記各特徴について静止物らしさを示す指標値を算出する指標値算出部と、
前記静止物らしさが所定以上となる前記指標値を有する前記特徴を、候補特徴として選択する特徴選択部と、
前記候補特徴と、前記情報取得部により取得された前記道路情報とを対応付ける対応付け部と、
前記対応づけがされた前記候補特徴について前記自車位置を補正する上での重みを設定する重み設定部と、
前記重みを用いて前記自車位置を補正する補正部と、を備える自車位置特定装置。
【請求項２】
前記指標値算出部は、時系列での前記特徴の位置変化を算出し、前記位置変化が大きい特徴について、前記位置変化が小さい特徴と比べて小さな前記指標値を算出する、請求項１に記載の自車位置特定装置。
【請求項３】
抽出された前記特徴の種別を判定する種別判定部を有し、
前記指標値算出部は、車両及び歩行者のいずれかであると判定した前記特徴について、前記車両及び前記歩行者のいずれかと判定しなかった前記特徴と比べて小さな前記指標値を算出する、請求項１又は請求項２に記載の自車位置特定装置。
【請求項４】
前記特徴が路面上の道路表示であるか否かを判定する道路表示判定部を有し、
前記指標値算出部は、前記路面上の道路表示であると判定した前記特徴について、前記道路表示と判定しなかった前記特徴と比べて大きな前記指標値を算出する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の自車位置特定装置。
【請求項５】
前記情報取得部は、前記道路情報として前記地図上での前記特徴の位置を取得し、
前記重み設定部は、前記候補特徴の位置から前記地図上での前記特徴までの距離を算出し、算出された前記距離が小さい前記候補特徴に前記距離が大きい前記特徴よりも大きな前記重みを設定する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の自車位置特定装置。
【請求項６】
前記情報取得部は、前記道路情報として自車周辺の前記特徴の形状を取得し、
前記重み設定部は、前記候補特徴の形状を近似した近似形状と前記情報取得部により取得された前記特徴の形状との類似度を算出し、算出された類似度が大きい場合に前記類似度が小さい場合と比べて前記候補特徴に大きな前記重みを設定する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の自車位置特定装置。
【請求項７】
前記補正部は、前記自車両からの距離に応じて前記候補特徴を区分し、前記区分毎に前記自車位置を補正し、
前記重み設定部は、前記区分毎の前記補正後の前記自車位置の確からしさを示す尤度を算出し、前記尤度が高い前記自車位置に対応する前記区分の前記重みを、前記尤度が低い前記自車位置に対応する前記区分と比べて小さくする、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の自車位置特定装置。
【請求項８】
地図上の自車位置をマップマッチング処理により検出する自車位置検出工程と、
検出された前記自車位置に基づいて自車周辺の道路情報を地図から取得する情報取得工程と、
自車両に搭載された特徴検出手段の出力に基づいて、自車周辺に存在する地物の特徴を抽出する特徴抽出工程と、
抽出された前記各特徴について静止物らしさを示す指標値を算出する指標値算出工程と、
前記各特徴のうち前記静止物らしさが所定以上となる前記指標値を有する特徴を、候補特徴として選択する特徴選択工程と、
前記候補特徴と、前記情報取得工程により取得された前記道路情報とを対応付ける対応付け工程と、
前記対応づけがされた前記候補特徴について前記自車位置を補正する上での重みを設定する重み設定工程と、
前記重みを用いて前記自車位置を補正する補正工程と、を備える自車位置特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の地図上の位置である自車位置を特定する自車位置特定装置、及び自車位置特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両周辺に存在する区画白線や道路壁等に基づいて、地図上の自車位置を補正する自車位置特定装置が知られている。例えば、自車位置特定装置は、道路の位置やこの道路の周辺に存在する道路壁等の位置を記録した地図を保持している。そして、車両の走行中に道路壁等を検出した場合、地図に記録された道路壁の位置に基づいて自車位置を補正する。
【０００３】
また、特許文献１には、移動経路の周辺に存在する特徴の位置を事前に記録しておき、記録した特徴を検出した場合に、この特徴の位置により移動体の自車位置を検出する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０２２１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両が走行する道路には地図に記録されていない車両や看板等が数多く存在している。そのため、自車位置特定装置がこれらを地図に記録された特徴として誤って検出してしまう場合がある。例えば、地図上に道路の区画白線や縁石の位置が記録されている場合では、道路の路肩に車両等が停止していると、自車位置特定装置がこの車両の外周を地図に記録された特徴の一部として誤検出してしまう場合がある。一方で、補正に用いる特徴と補正に用いない特徴との切り分けが適正でないと、特徴の数が不足し自車位置を精度良く補正できない場合がある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、車両の自車位置を精度よく補正することができる自車位置特定装置、及び自車位置特定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明では、地図上の自車位置をマップマッチング処理により検出する自車位置検出部と、自車周辺の道路情報を地図から取得する情報取得部と、自車両に搭載された特徴検出手段の出力に基づいて、自車周辺に存在する地物の特徴を抽出する特徴抽出部と、抽出された前記各特徴について静止物らしさを示す指標値を算出する指標値算出部と、前記各特徴のうち前記静止物らしさが所定以上となる前記指標値を有する特徴を、候補特徴として選択する特徴選択部と、前記候補特徴と、前記情報取得部により取得された前記道路情報との対応付けにより、前記候補特徴について前記自車位置を補正する上での重みを設定する重み設定部と、前記重みを用いて前記自車位置を補正する補正部と、を備える。
【０００８】
道路周囲に存在する特徴には、移動を伴わないものと移動を伴うものとがあり、基本的に前者は道路情報として登録されていると考えられ、後者は道路情報として登録されていないと考えられる。また、移動を伴わない特徴は静止物らしさが大きく、移動を伴う特徴は静止物らしさが小さいと言える。上記構成では、カメラ等の特徴検出手段の出力に基づいて抽出された各特徴のうち、静止物らしさが所定以上となる指標値を有する特徴を、候補特徴として選択するとともに、その候補特徴と道路情報との対応付けにより、候補特徴について自車位置を補正する上での重みを設定した。そして、その重みを用いて自車位置を補正するようにした。この場合、検出した特徴について、静止物らしさを加味しつつ重みを付与することにより、潜在的に移動する可能性が高い物体を自車位置補正に用いることで補正精度が低下するといった不都合が抑制される。これにより、適正な自車位置補正を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両制御装置１００の構成を示す図。
【図２】自車位置特定ＥＣＵ２０が実施する自車位置ＣＰの補正を説明する図。
【図３】地図を説明する図。
【図４】自車位置特定ＥＣＵ２０により実施される自車位置ＣＰの特定処理を説明するフローチャート。
【図５】ステップＳ１５で実施される処理を説明する図。
【図６】自車両を上方から俯瞰した俯瞰図。
【図７】ステップＳ１８の処理を詳細に示すフローチャート。
【図８】第２実施形態において静止物らしさを示す指標値を算出する手法を説明する図。
【図９】自車両を上方から俯瞰した俯瞰図。
【図１０】図４のステップＳ１８で実施される処理を詳細に説明するフローチャート。
【図１１】第３実施形態における自車位置ＣＰの補正を説明する図。
【図１２】第３実施形態において図４のステップＳ１８で実施される処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明にかかる自車位置特定装置、及び自車位置特定方法の実施形態を図面と共に説明する。なお、以下の実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００１１】
（第１実施形態）
本実施形態に係る自車位置特定装置は車両を制御する車両制御装置の一部として構成されている。また、車両制御装置は、自車位置特定装置により算出された自車位置を用いて、自車両の走行を制御する。また、この実施形態中、地物は、道路上の位置を把握するために用いられる設置物、路面上の表示として用いられる。具体的には、地物を、信号機、縁石、標識、道路表示（区画白線、横断歩道、制限速度表示）等を含む概念として使用する。
【００１２】
まず、図１を参照して、本実施形態に係る車両制御装置１００の構成について説明する。車両制御装置１００は、各種センサ３０、自車位置特定ＥＣＵ２０、運転支援ＥＣＵ４０、を備えている。図１では、自車位置特定ＥＣＵ２０が自車位置特定装置として機能する。
【００１３】
各種センサ３０は、ＧＰＳ受信機３１、カメラ装置３２、車速センサ３３、ヨーレートセンサ３４、を備えている。
【００１４】
ＧＰＳ受信機３１は、周知の衛星測位システム（ＧＮＳＳ）の一部として機能することで、衛星から送信される電波をＧＰＳ情報として受信する。ＧＰＳ情報には、衛星の位置や電波が送信された時刻が含まれている。ＧＰＳ受信機３１は、ＧＰＳ情報を受信した受信時刻とＧＰＳ情報に含まれる発信時刻との差に基づいて、衛星から自車両までの距離を算出する。そして、衛星までの距離と、衛星の位置とを自車位置特定ＥＣＵ２０に送信する。
【００１５】
カメラ装置３２は、特徴検出手段として機能し、自車両の進行方向前方を撮像する。カメラ装置３２は、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線カメラ等であり、その撮像方向を車両前方に向けた状態で自車両に搭載されている。詳しくは、カメラ装置３２は、自車両の車幅方向の中央、例えばルームミラーに取り付けられており、車両前方へ向けて所定角度範囲で広がる領域を撮像する。カメラ装置３２が複眼である場合、物体の三次元位置を検出することができる。
【００１６】
車速センサ３３は、自車両の車輪に動力を伝達する回転軸に設けられており、その回転軸の回転数に基づいて、自車両の速度を検出する。ヨーレートセンサ３４は、自車両に実際に発生したヨーレート、すなわち車両の重心点回りの角速度を検出する。
【００１７】
自車位置特定ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたコンピュータとして構成されている。そして、ＣＰＵが、メモリに記憶されているプログラムを実行することにより、図１に示す各部として機能する。
【００１８】
自車位置特定ＥＣＵ２０は、自車両の周囲に存在する地物の特徴を検出し、この特徴の地図上での位置に基づいて自車位置ＣＰを補正する。図２に示すように、自車位置特定ＥＣＵ２０は、地図上での自車両の位置である自車位置ＣＰを検出する。次に、地図から自車両の周囲の道路情報を取得する。道路情報には、自車両の周囲の地物の位置や形状が記録されている。次に、自車両の周囲を撮像した撮像画像に基づいて特徴の位置を検出する。図２では、特徴としての道路壁の位置を示すエッジ点Ｐを用いている。そして、特徴の位置と、地図上での特徴の位置とを用いて自車位置ＣＰを補正する。
【００１９】
運転支援ＥＣＵ４０は、自車位置特定ＥＣＵ２０が特定した自車位置ＣＰに基づいて、自車両の走行を制御する。例えば、運転支援ＥＣＵ４０は、自車位置ＣＰ、車速及びヨーレートにより自車両の将来の位置を予測し、予測した将来の位置と道路の認識結果とを用いて、自車両が区画線等を逸脱するおそれがあるか否かを判断する。例えば、運転支援ＥＣＵ４０が警報機能を有していれば、自車両が区画線を逸脱するおそれがあると判断した場合、自車両が備えるディスプレイにより警告表示を行ったり、自車両が備えるスピーカにより警告音を発生させたりする。また、運転支援ＥＣＵ４０が運転補助機能を有していれば、自車両が区画線を逸脱するおそれがあると判断した場合、操舵装置に操舵力を加える。
【００２０】
自車両が走行する道路上には地図に記録されていない車両や看板等が数多く存在している。そのため、自車位置特定ＥＣＵ２０がこれらの物体を地図に記録された特徴として誤って検出してしまう場合がある。例えば、図２の例において、道路壁の近くに車両が停止している場合、自車位置特定ＥＣＵ２０がこの車両を道路壁の一部として誤検出してしまう場合がある。一方で、自車位置を精度よく補正するためには補正に用いる特徴の位置を数多く用いることが望ましい。そのため、補正に用いる特徴と補正に用いない特徴との切り分けが適正でないと、補正に用いる特徴の位置が少なくなり、自車位置を精度良く補正できない場合がある。
【００２１】
そこで、自車位置特定ＥＣＵ２０は、潜在的に移動する可能性が高い地物の特徴を自車位置補正に用いることで補正精度が低下するといった不都合を抑制している。これにより、適正な自車位置補正を実施することができる。
【００２２】
図１に戻り、自車位置検出部２１は、マップマッチング処理により地図内での自車位置ＣＰを検出する。マップマッチング処理では、自車両の測位結果や過去の経路に基づいて、自車両の位置を地図内の道路上の位置に合わせこむ。
【００２３】
情報取得部２２は、自車位置ＣＰに基づいて自車周辺の道路情報を地図から取得する。地図は、自車位置ＣＰの周囲に存在する地物の特徴を示す道路情報が記録されたデータであり、自車位置特定ＥＣＵ２０が備えるメモリに記憶されている。これ以外にも、自車位置特定ＥＣＵ２０は、不図示のサーバからネットワークを経由して、地図を取得してもよい。
【００２４】
地図には、道路情報として、道路上の地物の形状や位置（緯度、経度）を示す形状情報と、この形状情報に関連づけて記録された属性情報とを備えている。図３では、地図に記録された信号機Ｆ１、縁石Ｆ２、標識Ｆ３、路面上の道路表示Ｆ４、ガードレールＦ５を示している。形状情報は、各地物の形状を特定するための情報であり、代表点の位置、辺、面等により構成されている。例えば、縁石Ｆ２の形状情報には、縁石Ｆ２の長手方向での各代表点や、各片の形状を示す情報が記録されている。また、属性情報には、名称等、各地物を識別するための情報が記録されている。
【００２５】
また、地図には、道路の連結点を示すノードと、各ノード点を繋ぐリンクとを記録するものであってもよい。この場合、地図には、各ノードとリンクとの地図上での位置、各ノードとリンクとの接続関係を示す情報、更には各ノード又はリンクの周囲に存在する地物の特徴が関連づけて記録されている。
【００２６】
特徴抽出部２３は、カメラ装置３２による撮像結果に基づいて、自車周辺に存在する地物のエッジ点Ｐを抽出する。例えば、特徴抽出部２３は、撮像画像に対して周知のフィルタを用いて、濃度勾配が所定値以上の画素をエッジ点Ｐとして抽出する。
【００２７】
指標値算出部２４は、抽出された各エッジ点Ｐについて静止物らしさを示す指標値を算出する。静止物らしさを示す指標値は、エッジ点Ｐが静止物のものであるか否かを示す指標値であり、この実施形態では、指標値が大きい程、エッジ点Ｐが静止物のものである可能性が高くなる。
【００２８】
特徴選択部２５は、静止物らしさを示す指標値に基づいて、検出したエッジ点Ｐから候補エッジ点ＯＰを選択する。候補エッジ点ＯＰは、特徴抽出部２３により抽出されたエッジ点Ｐの内、自車位置ＣＰの補正に用いられるエッジ点Ｐである。そのため、この実施形態では、候補エッジ点ＯＰが候補特徴となる。
【００２９】
対応付け部２６は、候補エッジ点ＯＰと、情報取得部２２により取得された道路情報とを対応付ける。対応付け部２６は、候補エッジ点ＯＰに対して、道路情報から取得された地物の地図上での位置を対応付ける。
【００３０】
重み設定部２７は、対応づけがされた候補エッジ点ＯＰについて自車位置を補正する上での重みαを設定する。重みαは、例えば０〜１の間の値で設定されている。重みαを０に設定した候補エッジ点ＯＰは、自車位置ＣＰの補正に用いられないこととなる。
【００３１】
補正部２８は、重みαを用いて自車位置ＣＰを補正する。具体的には、候補エッジ点ＯＰに基づいて示される地物の位置と地図内での地物の位置とに基づいて、自車両の地図内での位置を変更することで、自車位置ＣＰを補正する。また、自車位置の補正では、重みαが大きな候補エッジ点ＯＰを優先した自車位置ＣＰの補正が行われる。
【００３２】
自車位置特定ＥＣＵ２０により実施される自車位置ＣＰの補正処理を、図４を用いて説明する。以下では、自車位置ＣＰを、縁石Ｆ２を用いて補正する場合を例に説明を行う。なお図４に示すフローチャートは、自車位置特定ＥＣＵ２０により所定周期で実施される。
【００３３】
ステップＳ１１では、ＧＰＳ受信機３１が受信したＧＰＳ情報に基づいて自車位置ＣＰを検出する。自車位置ＣＰは、周知のマップマッチングにより、自車位置ＣＰを検出する。ステップＳ１１が自車位置検出工程として機能する。
【００３４】
ステップＳ１２では、自車位置ＣＰの周囲の道路情報を地図から取得する。自車位置特定ＥＣＵ２０は、例えば、自車位置ＣＰを中心として所定距離にある地物の形状や位置を取得する。ステップＳ１２が情報取得工程として機能する。
【００３５】
ステップＳ１３では、カメラ装置３２から撮像画像を取得する。ステップＳ１４では、撮像画像からエッジ点Ｐを抽出する。ステップＳ１４が特徴抽出工程として機能する。
【００３６】
ステップＳ１５では、エッジ点Ｐの静止物らしさを示す指標値を算出する。図５（ａ）は、自車両ＣＳを上方からみた場合の俯瞰図を示しており、ステップＳ１４の処理により図中左側のエッジ点群ＰＧ１と、図中右側のエッジ点群ＰＧ２とが抽出されている。図５（ａ）において、エッジ点群ＰＧ２が車両等の移動を伴う物体のものであれば、このエッジ点群ＰＧ２の時系列での位置変化が大きい可能性が高くなる。なお、図では、エッジ点群ＰＧ２において、時刻ｔでのエッジ点Ｐの位置と、時刻ｔ+１でのエッジ点Ｐの位置とをそれぞれ示している。そのため、自車位置特定ＥＣＵ２０は、時系列での位置変化が大きいエッジ点Ｐについて、位置変化が小さいエッジ点Ｐと比べて小さな指標値を算出する。
【００３７】
例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、時刻ｔの撮像画像から抽出されたエッジ点Ｐ（ｔ）と、時刻ｔ+１の撮像画像から抽出されたエッジ点Ｐ（ｔ+１）との位置の差を時系列での位置変化として算出する。そして、算出した時系列での位置変化と指標値との関係を記録したマップから、各エッジ点Ｐにおける静止物らしさを示す指標値を取得する。例えば、図５（ｂ）に示すマップでは、エッジ点Ｐの位置変化が大きくなるに従い、指標値が低下するようその値が記録されている。ステップＳ１５が指標値算出工程として機能する。
【００３８】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５で算出した指標値に基づいて自車位置ＣＰの補正に用いる候補エッジ点ＯＰを選択する。この実施形態では、自車位置特定ＥＣＵ２０は、指標値が閾値Ｔｈ１以上のものを候補エッジ点ＯＰとして選択する。ステップＳ１６による処理により、静止物らしさが低い特徴が自車位置ＣＰの補正に用いる対象から除外されることとなる。ステップＳ１６が特徴選択工程として機能する。
【００３９】
ステップＳ１７では、候補エッジ点ＯＰに対して道路情報を対応付ける。自車位置特定ＥＣＵ２０は、候補エッジ点ＯＰに対してステップＳ１２で取得された自車位置ＣＰの周囲に存在する地物の代表位置を対応付ける。ステップＳ１７が対応付け工程として機能する。
【００４０】
ステップＳ１８では、自車位置ＣＰの補正に用いる重みαを設定する。この第１実施形態では、候補エッジ点ＯＰから地図上での地物の位置までの車両横方向での距離Ｌに基づいて、重みαを設定する。ステップＳ１８が重み設定工程として機能する。
【００４１】
図６では、自車両ＣＳを上方からみた場合の俯瞰図に、縁石Ｆ２及び自車位置ＣＰの地図上での各位置を投影した場合の位置関係を示している。また、地図上での自車両の位置を点線により示しており、自車両ＣＳの位置と自車位置ＣＰとの間にずれが生じている。そして、自車両ＣＳの周囲において、図中左側に候補エッジ点群ＧＰ１１が検出され、図中右側に候補エッジ点群ＧＰ１２が検出されている。ここで、地図上での地物の位置からの距離が大きい候補エッジ点群は、地図に記録された地物のものである可能性が低いと考えられる。図６では、候補エッジ点群ＧＰ１２から地図に記録された縁石Ｆ２の位置までの最大距離Ｌ１は、候補エッジ点群ＧＰ１１から地図に記録された縁石Ｆ２までの最大距離Ｌ２と比べて大きくなっている。そのため、候補エッジ点群ＧＰ１２が、縁石Ｆ２のエッジ点Ｐである可能性が低くなる。そこで、ステップＳ１８では、候補エッジ点ＯＰから地図に記録された地物までの車両横方向での距離Ｌに基づいて重みαを設定している。
【００４２】
図７は、ステップＳ１８の処理を詳細に示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１では、候補エッジ点ＯＰから地図に記録された地物の位置までの距離Ｌを算出する。この実施形態では、撮像画像内の全ての候補エッジ点ＯＰに対して距離Ｌが算出される。例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、図形情報により取得される縁石Ｆ２の形状に基づいて、各候補エッジ点ＯＰから地物の位置までの距離Ｌを算出する。
【００４３】
ステップＳ２２では、ステップＳ２１で算出した距離Ｌに基づいて重みαを設定する。例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、距離Ｌと重みαとの対応関係を規定するマップを保持しており、このマップを参照することで距離Ｌに応じた重みαを取得する。図７（ｂ）に示すマップでは、距離Ｌが増加するに従い重みαが減少するよその値が設定されている。ステップＳ２２の処理が終了すると、図４のステップＳ１９に進む。
【００４４】
ステップＳ１９では、各候補エッジ点ＯＰに設定された重みαを用いて、自車位置ＣＰを補正する。例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、候補エッジ点ＯＰにより検出される地物の位置と道路情報により示される地物の位置とのずれ量を算出する。そして、算出したずれ量を用いてステップＳ１１で検出した当該自車位置ＣＰを補正する。このとき、重みαが大きい候補エッジ点ＯＰ程、そのずれ量を補正に用いる際の優先度が高くなる。ステップＳ１９が補正工程として機能する。
【００４５】
以上説明したようにこの第１実施形態では、自車位置特定ＥＣＵ２０は、カメラ装置３２の検出情報により抽出された地物のうち、静止物らしさが所定以上となる指標値を有するエッジ点Ｐを、候補特徴として選択するとともに、その候補エッジ点ＯＰと道路情報との対応付けにより、候補エッジ点ＯＰについて自車位置ＣＰを補正する上での重みαを設定する。そして、この重みαを用いて自車位置ＣＰを補正するようにした。この場合、自車周辺に存在する候補エッジ点ＯＰについて、静止物らしさを加味しつつ重みαを付与することにより、潜在的に移動する可能性が高い物体を自車位置補正に用いることで補正精度が低下するといった不都合が抑制される。これにより、適正な自車位置補正を実施できる。
【００４６】
自車位置特定ＥＣＵ２０は、時系列での特徴の位置変化を算出し、この位置変化が大きい特徴について、位置変化が小さいものと比べて小さな指標値を算出する。潜在的に地図に記録されていない特徴は時系列での移動量が大きいと考えられる。そこで、時系列での位置変化に応じて、算出する指標値の値を変更することとした。上記構成により、位置変化が大きい特徴を自車位置補正に用い難くすることができるため、補正後の自車位置ＣＰの精度を高めることができる。
【００４７】
自車位置特定ＥＣＵ２０は、候補エッジ点ＯＰから地図に記録された特徴までの距離Ｌを算出し、算出された距離Ｌが小さい候補エッジ点ＯＰに、距離Ｌが大きい候補エッジ点ＯＰよりも大きな重みαを設定する。地図に記録された特徴の位置から検出されたエッジ点Ｐまでの距離が大きくなるほど、エッジ点Ｐを検出した特徴が地図に記録されていない可能性が高くなる。そのため、このエッジ点Ｐから地図上の位置までの距離に応じて重みαを設定することとした。上記構成により、検出されたエッジ点Ｐから地図上での特徴までの距離という異なる観点から特徴に対して補正に用いられる優先度を変更することが可能となり、自車位置に対する補正精度を高めることができる。
【００４８】
（第２実施形態）
この第２実施形態では、自車位置特定ＥＣＵ２０は、エッジ点Ｐを検出した地物の画像種別に応じて、静止物らしさを示す指標値を算出する。撮像画像により各地物の画像種別を認識できる場合、歩行者や車両の移動体は、地図に記録されている可能性が低い。一方、信号機、標識、縁石、電柱、ガードレール等の静止物は地図に記録されている可能性が高い。そのため、撮像画像内での画像種別に応じて、各エッジ点Ｐの静止物らしさを示す指標値を変更することとした。なお、この第２実施形態では、車両は自動車や二輪車を意味している。また、二輪車はオートバイや自転車を含んでいる。
【００４９】
図８（ａ）は、第２実施形態において図４のステップＳ１５で実施される処理を説明するフローチャートである。図８（ｂ）は、画像種別毎の指標値を示す図である。
【００５０】
ステップＳ３１では、エッジ点Ｐを含む特徴に基づいて画像種別を判定する。例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、図４のステップＳ１４で抽出されたエッジ点Ｐを含む特徴に対して周知のテンプレートマッチングを実施し、各画像種別を判定する。この実施形態では、画像種別として、移動物、静止物、及び路面上の道路表示を判定する。移動物は、歩行者又は車両を含み、静止物は、信号機、標識、縁石、電柱、ガードレール等を含んでいる。そして、路面上の道路表示は、区画白線、ゼブラゾーン、横断歩道表示、停止線、制限速度表示等を含んでいる。
【００５１】
画像種別が車両又は歩行者であれば（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３では、車両又は歩行者である場合の指標値を設定する（指標値設定１）。
【００５２】
画像種別が車両又は歩行者のいずれでもない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３４では、画像種別が標識又は信号機等の静止物であるか否かを判定する。画像種別が静止物であれば（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、ステップＳ３５では、静止物である場合の指標値を設定する（指標値設定２）。図８（ｂ）に示すように、ステップＳ３５での指標値は、ステップＳ３３で設定された画像種別が移動物の場合と比べて大きな値が設定される。ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３４が種別判定部として機能する。
【００５３】
画像種別が静止物でない場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、ステップＳ３６では、画像種別が路面上の道路表示であるか否かを判定する。画像種別が道路表示であれば（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、ステップＳ３７では、道路表示である場合の指標値を設定する。図８（ｂ）に示すように、ステップＳ３７で設定される指標値は、ステップＳ３６で設定した静止物である場合の指標値と比べて大きな値が設定される。これは、道路表示は、道路内での位置を道路情報として記録しており、この道路表示を自車位置ＣＰの補正に用いることで、当該自車位置ＣＰを精度良く補正できるからである。
【００５４】
画像種別が道路表示でない場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、図８の処理を一旦終了する。そして、図４のステップＳ１６〜Ｓ１９の処理を実施することで、自車位置ＣＰが補正される。ステップＳ３６が道路表示判定部として機能する。
【００５５】
以上説明したようにこの第２実施形態では、自車位置特定ＥＣＵ２０は、カメラ装置３２により撮像された車両周辺の撮像画像に基づいてエッジ点Ｐを抽出した地物の画像種別を判定し、車両又は歩行者のいずれかであると判定したエッジ点Ｐに、車両又は前記歩行者のいずれかと判定しなかったものと比べて小さな指標値を算出する。道路の周辺に車両や歩行者の往来が多い場合、車両や歩行者を地図に記録されている特徴として誤って検出する場合がある。そこで、画像種別が車両や歩行者であると判定された特徴について、判定されないものと比べて小さな指標値を算出することとした。上記構成により、車両や歩行者の往来が多い道路においても自車位置補正を適正に行うことができる。
【００５６】
自車位置特定ＥＣＵ２０は、撮像された車両周辺の撮像画像に基づいてエッジ点Ｐを抽出た地物が路面上の道路表示であると判定した場合、道路表示と判定しなかったものと比べて大きな前記指標値を算出する。路面上の道路表示は、車両が走行する道路の位置を精度良く特定できるものであるため、車両の自車位置の補正に用いる重要度が高くなる。そこで、撮像画像により特徴の画像種別を検出し、この画像種別が路面上の道路表示であると判定された特徴について大きな指標値を算出することとした。上記構成により道路の位置を示す特徴に対して補正に用いられる優先度を上げることができるため、自車位置に対する補正精度を高めることができる。
【００５７】
（第３実施形態）
この第３実施形態では、道路情報から取得した特徴の形状と、候補エッジ点ＯＰにより構成される特徴の近似形状との類似度に応じて重みαを設定する。
【００５８】
図９は、自車両を上方からみた場合の俯瞰図に、縁石Ｆ２と自車位置ＣＰの地図内での位置を投影した場合の位置関係を示している。また、図１０は、第３実施形態において、図４のステップＳ１８で実施される処理を詳細に説明するフローチャートである。
【００５９】
ステップＳ４１では、候補エッジ点ＯＰから地物の近似形状を算出する。例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、候補エッジ点ＯＰにより示される形状を周知のＨｏｕｇｈ変換を用いて算出する。図９では、図中左側に候補エッジ点群の近似形状ＡＳ１が算出され、図中右側に候補エッジ点群の近似形状ＡＳ２が算出されている。
【００６０】
ステップＳ４２では、地図に記録された地物の形状を抽出する。例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、形状情報から地物の形状を示すベクタデータに基づいて形状を抽出する。図９では、縁石Ｆ２の形状ＦＳが抽出されている。
【００６１】
ステップＳ４３では、ステップＳ４１で算出した近似形状とステップＳ４２で抽出した地物の形状との類似度を算出する。例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、各形状の特徴部分の一致、不一致に基づいて類似度を算出する。図９の例では、図中左側の近似形状ＡＳ１の類似度が図中右側の近似形状ＡＳ２と比べて高い値となっている。
【００６２】
ステップＳ４４では、ステップＳ４３で算出した類似度に基づいて、重みαを設定する。例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、類似度と重みαとの対応関係を規定するマップを保持しており、このマップを参照することで、類似度に応じた重みαを取得する。図１０（ｂ）に示すマップでは、類似度が増加するに従い、重みαが増加するようその値が設定されている。
【００６３】
ステップＳ４４の処理が終了すると、図１０（ａ）の処理を一旦終了する。そして、図４のステップＳ１９の処理を実施することで、自車位置ＣＰが補正される。
【００６４】
以上説明したようにこの第３実施形態では、自車位置特定ＥＣＵ２０は、道路情報として自車周辺の地物の形状を取得する。そして、候補エッジ点ＯＰの分布に基づいて地物の形状を近似した近似形状と、道路情報から取得された地物の形状との類似度が大きい場合に、類似度が小さい場合と比べて、候補特徴に大きな重みαを設定する。エッジ点Ｐの分布を利用することで特徴の外形の近似形状を算出することができる。そこで、地図に地物の形状が関連づけて記録されている場合、算出した地物の近似形状と地図に記録されている形状との類似度により、当該地物が地図に記録されているか否かを判定することとした。上記構成により、形状という異なる観点から補正に用いられる重みαを設定することが可能となり、自車位置に対する補正精度を高めることができる。
【００６５】
（第４実施形態）
この第４実施形態では、自車位置特定ＥＣＵ２０は、候補特徴を車両進行方向での距離に応じて区分し、いずれかの区分に含まれる候補特徴を用いて自車位置ＣＰを補正する。
【００６６】
図１１は、第４実施形態における自車位置ＣＰの補正を説明する図である。また、図１２は、第４実施形態において図４のステップＳ１８で実施される処理を示すフローチャートである。
【００６７】
ステップＳ５１では、自車近方からの距離に応じて撮像画像を区分する。図１１（ａ）では、自車両の進行方向前方において、ＤＲ１〜ＤＲ３の区分を設定している。
【００６８】
ステップＳ５２では、対象区分に含まれる候補エッジ点ＯＰを用いて補正後の自車位置ＣＰを算出する。図１１の例では、自車位置特定ＥＣＵ２０は、区分ＤＲ１に含まれる候補エッジ点ＯＰを用いて、補正後の自車位置ＣＰを算出する。
【００６９】
ステップＳ５３では、ステップＳ５２による補正後の自車位置ＣＰを用いた候補エッジ点ＯＰと地図上の位置との残差を算出する。まず、自車位置特定ＥＣＵ２０は、ステップＳ５２による補正後の自車位置ＣＰに基づいて候補エッジ点ＯＰの位置を再設定する。ステップＳ５２で算出された補正後の自車位置ＣＰを基準とし、この自車位置ＣＰから候補エッジ点ＯＰまでの距離に基づいて候補エッジ点ＯＰの位置を再設定する。ここで、自車位置ＣＰから候補エッジ点ＯＰまでの距離は、撮像画像内での各候補エッジ点ＯＰの検出位置を用いることができる。そして、再設定された候補エッジ点ＯＰの位置と、地図内での地物の位置とのずれを算出する。そして、この位置のずれの平均値を残差として算出する。
【００７０】
図１１（ａ）では、区分ＤＲ１において、縁石の傍に地図に記録されていない車両が位置しており、候補エッジ点ＯＰとしてこの車両の位置を抽出している場合を例に示している。また、図１１（ｂ）では、区分ＤＲ１における候補エッジ点ＯＰを用いた補正後の自車位置ＣＰ（ＤＲ１）を示している。補正後の自車位置ＣＰ（ＤＲ１）は、区分ＤＲ１での候補エッジ点ＯＰと縁石Ｆ２の地図上の位置とのずれ量を小さくするようその位置が補正されており、他の区分ＤＲ２，ＤＲ３におけるずれ量は大きな値となっている。
【００７１】
ステップＳ５４では、ステップＳ５３で算出された残差に基づいて、各区分に属するエッジ点Ｐにより補正された補正後の自車位置ＣＰの尤度を算出する。尤度は、算出された補正後の自車位置ＣＰの位置精度の確からしさを示す値であり、その値が大きい程、補正後の自車位置ＣＰの位置精度が高いことを示している。例えば、この実施形態では、残差が小さいほど大きな尤度を算出する。ステップＳ５３及びステップＳ５４が尤度算出部として機能する。図１１（ｂ）では、区分ＤＲ１〜ＤＲ３における残差が大きくなるため、区分ＤＲ１での補正後の自車位置ＣＰの尤度が低くなる。
【００７２】
ステップＳ５５では、ステップＳ５１において設定された全ての区分を対象として尤度を算出したか否かを判定する。全ての区分に対して尤度を算出していなければ（ステップＳ５５：ＮＯ）、ステップＳ５６では、尤度を算出するための区分を変更する。例えば、区分ＤＲ１を対象として尤度を算出した場合、対象を区分ＤＲ１から区分ＤＲ２へ変更する。そして、変更後の区分を対象として、ステップＳ５２からＳ５４の処理を実施する。
【００７３】
全ての区分を対象として尤度を算出した場合（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、ステップＳ５７では、尤度に基づいて各区分に属する候補エッジ点ＯＰの重みαを変更する。例えば、自車位置特定ＥＣＵ２０は、尤度と重みαとの対応関係を規定するマップを保持しており、このマップを参照することで、尤度に応じて重みαを変更する。図１２（ｂ）に示すマップでは、尤度が増加するに従い、重みαが増加するようその値が設定されている。
【００７４】
ステップＳ５７の処理が終了すると、図４のステップＳ１９に進み、自車位置ＣＰを補正する。このとき、ステップＳ５７で変更された重みαに基づいて、各候補エッジ点ＯＰの補正に用いる優先度が変更される。
【００７５】
以上説明したようにこの第4実施形態では、自車位置特定ＥＣＵ２０は、自車両からの距離に応じて候補エッジ点ＯＰを区分し、区分毎に自車位置を補正する。そして、区分毎の補正後の自車位置の確からしさを示す尤度を算出し、尤度が高い自車位置に対応する区分の重みαを、尤度が低い自車位置に対応する区分と比べて小さくする。一部の領域で地図に記録されているエッジ点と記録されていないエッジ点とが重なって位置している場合がある。この場合、この区分で検出された候補エッジ点ＯＰに基づく補正後の自車位置ＣＰの位置精度は低くなる。そのため、自車両からの位置に応じた区分毎に補正後の自車位置ＣＰの確からしさを示す尤度を算出し、この尤度に応じて重みを設定することとした。上記構成により、位置精度が悪化する区分のエッジ点Ｐを除外することができるため、自車位置を適正に補正することができる。
【００７６】
（その他の実施形態）
特徴検出手段としてカメラ装置を用いたことは一例に過ぎない。例えば、特徴検出手段として、電磁波を用いて物体を検出するレーザーセンサやレーダセンサを用いるものであってもよい。
【００７７】
自車位置の補正に用いる特徴として縁石を用いたことは一例に過ぎない。特徴として、区画白線等の路面上の道路表示、道路標識、ガードレール、道路壁を用いて自車位置を補正するものであってもよい。
【００７８】
図４のステップＳ１１において、自車位置ＣＰの検出においてＧＰＳ情報に代えて、車速センサ３３の出力を積分した値を用いるものであってもよい。また、ＧＰＳ情報と車速センサ３３からの出力の積分値とを併用するものであってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
２１…自車位置検出部、２２…情報取得部、２３…特徴抽出部、２４…指標値算出部、２５…特徴選択部、２６…対応付け部、２７…重み設定部、２８…補正部、３２…カメラ装置、ＣＰ…自車位置、ＯＰ…候補エッジ点。
【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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