(57)【要約】【課題】自車両が走行中のレーンに存在する地物の画像認識結果に基づく自車レーンの判定を行うに際して、自車レーンを一つに特定できない場合や画像認識結果が誤りである可能性がある場合にも、そのような状況を反映して適切に自車レーンの判定を行う。【解決手段】  自車位置情報に基づいて、自車両３０の進行方向における各レーンに存在する対象地物の地物情報Ｆを取得する地物情報取得手段と、画像情報に対して自車レーン内の前記対象地物の地物種別の画像認識処理を行う画像認識手段と、画像認識結果に示される認識地物種別ｆａと、地物情報Ｆに示される各レーンの対象地物の地物種別Ｆｔ１〜Ｆｔ４とに基づき、各レーンの対象地物の地物種別Ｆｔ１〜Ｆｔ４が認識地物種別ｆａとして認識される可能性の高さに応じて、各レーンについての自車レーン自信度を判定するレーン自信度判定手段と、を備える。【選択図】図６
2008293380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取得する画像情報取得手段と、
自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段と、
前記自車位置情報に基づいて、自車両が走行中の道路が複数のレーンを有する場合に、自車両の進行方向における前記各レーンに存在する対象地物の地物情報を取得する地物情報取得手段と、
前記画像情報に対して、自車両が走行中のレーンである自車レーン内の前記対象地物の地物種別の画像認識処理を行う画像認識手段と、
前記自車両が走行中の道路の各レーンについて、前記自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定するレーン自信度判定手段と、を備え、
前記レーン自信度判定手段は、前記画像認識手段による画像認識結果に示される認識地物種別と、前記地物情報取得手段により取得された前記地物情報に示される前記各レーンの対象地物の地物種別とに基づき、前記画像認識処理に際して前記各レーンの対象地物の地物種別が前記認識地物種別として認識される可能性の高さに応じて、前記各レーンについての前記自車レーン自信度を判定するレーン判定装置。
【請求項２】
前記対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別となった場合について、前記画像認識処理に際して前記複数の地物種別のそれぞれが当該認識地物種別として認識される可能性の高さを表す認識係数を規定した認識テーブルを更に備え、
前記レーン自信度判定手段は、前記認識テーブルに規定された前記認識係数を用いて、前記画像認識処理に際して前記各レーンの対象地物の地物種別が前記認識地物種別として認識される可能性の高さを求める請求項１に記載のレーン判定装置。
【請求項３】
前記レーン自信度判定手段は、前記認識地物種別と、前記各レーンの対象地物の地物種別と、前記認識テーブルとに基づいて、前記認識地物種別と前記各レーンの対象地物の地物種別との関係で規定された認識係数を前記各レーンの認識係数として求め、前記自車両が走行中の道路の全てのレーンの認識係数の合計に対して前記各レーンの認識係数が占める割合に応じた値を、前記各レーンの前記自車レーン自信度とする請求項２に記載のレーン判定装置。
【請求項４】
前記認識テーブルは、前記対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別となった場合について、当該認識地物種別との関係で前記認識係数を規定する前記複数の地物種別を、前記認識地物種別と同一の地物種別、前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がある地物種別、及び前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がない地物種別の３つに分類し、各分類に属する地物種別に共通の値を前記認識係数として規定している請求項２又は３に記載のレーン判定装置。
【請求項５】
前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がある地物種別は、当該地物種別の地物の形態の一部が画像認識できなかった場合に、前記認識地物種別として認識される可能性がある、前記認識地物種別とは異なる地物種別である請求項４に記載のレーン判定装置。
【請求項６】
前記対象地物となり得る地物は、道路の路面に設けられ、各レーンの進行方向別通行区分を表す矢印状の道路標示である請求項１から５のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項７】
前記自車両が走行中の道路の複数のレーンの中の前記自車レーンの位置を、前記各レーンについての前記自車レーン自信度で表現した自車レーン情報を生成する自車レーン情報生成手段を更に備える請求項１から６のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のレーン判定装置と、前記地物情報を含む地図情報が格納された地図データベースと、前記地図情報及び前記レーン判定装置により判定された前記自車レーン自信度の情報を参照して動作するアプリケーションプログラムと、前記アプリケーションプログラムに従って動作して案内情報を出力する案内情報出力手段と、を備えるナビゲーション装置。
【請求項９】
前記アプリケーションプログラムは複数の機能を有し、各機能に応じて定められたしきい値以上の前記自車レーン自信度の情報を用いて、各機能の動作を行う請求項８に記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
所定の対象地物の画像認識処理による画像認識結果に示される認識地物種別の正確性の高さを求めるための認識テーブルであって、
前記対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別となった場合について、前記画像認識処理に際して前記複数の地物種別のそれぞれが当該認識地物種別として認識される可能性の高さを表す認識係数を規定した認識テーブル。
【請求項１１】
前記対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別となった場合について、当該認識地物種別との関係で前記認識係数を規定する前記複数の地物種別を、前記認識地物種別と同一の地物種別、前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がある地物種別、及び前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がない地物種別の３つに分類し、各分類に属する地物種別に共通の値を前記認識係数として規定している請求項１０に記載の認識テーブル。
【請求項１２】
自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取得する画像情報取得ステップと、
自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得ステップと、
前記自車位置情報に基づいて、自車両が走行中の道路が複数のレーンを有する場合に、自車両の進行方向における前記各レーンに存在する対象地物の地物情報を取得する地物情報取得ステップと、
前記画像情報に対して、自車両が走行中のレーンである自車レーン内の前記対象地物の地物種別の画像認識処理を行う画像認識ステップと、
前記自車両が走行中の道路の各レーンについて、前記自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定するレーン自信度判定ステップと、を備え、
前記レーン自信度判定ステップでは、前記画像認識ステップによる画像認識結果に示される認識地物種別と、前記地物情報取得ステップにより取得された前記地物情報に示される前記各レーンの対象地物の地物種別とに基づき、前記画像認識処理に際して前記各レーンの対象地物の地物種別が前記認識地物種別として認識される可能性の高さに応じて、前記各レーンについての前記自車レーン自信度を判定するレーン判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両が走行中の道路における自車レーンを判定するためのレーン判定装置及びレーン判定方法、並びにそれを用いたナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナビゲーション装置において経路案内を適切に行うこと等を目的として、自車両の内外から得られる各種の情報に基づいて、自車両が走行中の道路における自車レーンを判定するレーン判定装置が知られている。このようなレーン判定装置として、例えば、下記の特許文献１には、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）等の車両情報処理装置の光ビーコン情報、現在地管理部の推測情報、ドライバ入力情報管理部からのステアリング情報やウインカ情報のイベント、画像認識装置からの認識レーン数、その中の自レーン位置、レーン内位置（レーン内の右寄りか左寄りか）、レーン増減数、レーン増減方向、路肩情報（有無など）、跨ぎ状態（レーン・白線を跨いでいるかなど）、道路標示（ペイント）の情報等に基づき自車のレーン位置を特定し、その判定結果を出力する構成が記載されている。そして、道路標示の情報を用いた自車のレーン位置の特定に関しては、直進や右左折等の各レーンの進行方向別通行区分を表す矢印や横断歩道等の道路標示の画像認識結果と、データベースから取得した当該地物の地物種別や地物位置等の情報とを照合することにより、自車のレーン位置を特定する構成が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、各レーンの進行方向別通行区分を表す矢印等の道路標示の画像認識処理を行い、その画像認識結果とデータベースから取得した当該道路標示の地物種別や地物位置の情報とを照合することにより、自車レーンの判定を行うことが可能である。この際、自車両が走行中の道路の複数のレーンのそれぞれに配置された道路標示がレーン毎に異なる地物種別であり、更に、画像認識処理により道路標示の地物種別を正確に認識できた場合には、自車レーンを一つに特定することができる。しかし、実際には、複数のレーンに同じ地物種別の地物が配置されている道路も存在する。そのような道路では、同じ地物種別の地物が配置された複数のレーンのいずれが自車レーンであるかを特定できず、自車レーンを一つに特定できない場合が生じ得る。また、地物が部分的にかすれている等の理由により画像認識処理によって地物種別を正確に認識することができない場合もある。そのような場合には、地物種別を誤認識する可能性があり、実際の自車レーンとは異なるレーンを自車レーンとして特定する場合も生じ得る。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、自車両が走行中のレーンに存在する地物の画像認識結果に基づく自車レーンの判定を行うに際して、自車レーンを一つに特定できない場合や画像認識結果が誤りである可能性がある場合にも、そのような状況を反映して適切に自車レーンの判定を行うことができるレーン判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係るレーン判定装置の特徴構成は、自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取得する画像情報取得手段と、自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段と、前記自車位置情報に基づいて、自車両が走行中の道路が複数のレーンを有する場合に、自車両の進行方向における前記各レーンに存在する対象地物の地物情報を取得する地物情報取得手段と、前記画像情報に対して、自車両が走行中のレーンである自車レーン内の前記対象地物の地物種別の画像認識処理を行う画像認識手段と、前記自車両が走行中の道路の各レーンについて、前記自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定するレーン自信度判定手段と、を備え、前記レーン自信度判定手段は、前記画像認識手段による画像認識結果に示される認識地物種別と、前記地物情報取得手段により取得された前記地物情報に示される前記各レーンの対象地物の地物種別とに基づき、前記画像認識処理に際して前記各レーンの対象地物の地物種別が前記認識地物種別として認識される可能性の高さに応じて、前記各レーンについての前記自車レーン自信度を判定する点にある。
【０００７】
この特徴構成によれば、画像認識手段による画像認識結果に示される自車レーン内の対象地物の地物種別である認識地物種別と、前記地物情報取得手段により取得された前記地物情報に示される自車両が走行中の道路の各レーンの対象地物の地物種別とを照合して自車レーンの判定を行うに際して、画像認識処理で自車両が走行中の道路の各レーンの対象地物の地物種別が、前記画像認識結果に示される認識地物種別として認識される可能性の高さに応じて、前記各レーンについての自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定する。このように、自車レーンを一つに特定するのではなく、自車両が走行中の道路の各レーンについて、自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度として判定することにより、自車レーンを一つに特定できない場合や画像認識結果が誤りである可能性がある場合にも、そのような状況を反映して適切に自車レーンの判定を行うことができる。
【０００８】
ここで、前記対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別となった場合について、前記画像認識処理に際して前記複数の地物種別のそれぞれが当該認識地物種別として認識される可能性の高さを表す認識係数を規定した認識テーブルを更に備え、前記レーン自信度判定手段は、前記認識テーブルに規定された前記認識係数を用いて、前記画像認識処理に際して前記各レーンの対象地物の地物種別が前記認識地物種別として認識される可能性の高さを求める構成とすると好適である。
【０００９】
このように構成すれば、前記認識テーブルを参照することにより、対象地物となり得る複数の地物種別のいずれが画像認識結果に示される認識地物種別となった場合にも、画像認識処理に際して自車両が走行中の道路の各レーンの対象地物の地物種別が前記認識地物種別として認識される可能性の高さを、認識係数として適切に求めることができる。そして、このように求められた認識係数を用いて、適切に自車レーン自信度の判定を行うことができる。
【００１０】
更に、前記レーン自信度判定手段は、前記認識地物種別と、前記各レーンの対象地物の地物種別と、前記認識テーブルとに基づいて、前記認識地物種別と前記各レーンの対象地物の地物種別との関係で規定された認識係数を前記各レーンの認識係数として求め、前記自車両が走行中の道路の全てのレーンの認識係数の合計に対して前記各レーンの認識係数が占める割合に応じた値を、前記各レーンの前記自車レーン自信度とする構成とすると好適である。
【００１１】
このように構成すれば、前記認識テーブルに予め規定された認識係数を用いて、前記自車両が走行中の道路の全てのレーン中の各レーンが自車レーンである可能性の高さを、前記各レーンの自車レーン自信度として適切に求めることができる。
【００１２】
更に、前記認識テーブルは、前記対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別となった場合について、当該認識地物種別との関係で前記認識係数を規定する前記複数の地物種別を、前記認識地物種別と同一の地物種別、前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がある地物種別、及び前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がない地物種別の３つに分類し、各分類に属する地物種別に共通の値を前記認識係数として規定している構成とすると好適である。
【００１３】
このように構成すれば、前記認識テーブルに規定される認識係数が、画像認識処理に際して対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別として認識される可能性の高さに応じて３段階で段階的に規定される。したがって、簡易かつ適切に認識係数を規定することができる。
【００１４】
更に、前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がある地物種別は、当該地物種別の地物の形態の一部が画像認識できなかった場合に、前記認識地物種別として認識される可能性がある、前記認識地物種別とは異なる地物種別であると好適である。
【００１５】
このように構成すれば、画像認識処理の対象となる自車レーン内の対象地物が道路の路面に設けられている場合における地物の部分的なかすれ等を考慮して、前記認識地物種別と誤認識する可能性がある地物種別を適切に定めて認識係数を規定することができる。
【００１６】
また、前記対象地物となり得る地物は、道路の路面に設けられ、各レーンの進行方向別通行区分を表す矢印状の道路標示とすると好適である。
【００１７】
一般的に、各レーンの進行方向別通行区分を表す矢印状の道路標示は、道路の複数のレーンのそれぞれにおいて、ほぼ同じ進行方向位置に並んで配置されることが多い。そのため、この構成によれば、前記地物情報に示される自車両が走行中の道路の各レーンの対象地物の地物種別を、自車両が走行中の道路の複数のレーンについて適切に取得できる可能性が高くなる。したがって、この構成によれば、各レーンについての自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を適切に判定することができる。
【００１８】
また、前記自車両が走行中の道路の複数のレーンの中の前記自車レーンの位置を、前記各レーンについての前記自車レーン自信度で表現した自車レーン情報を生成する自車レーン情報生成手段を更に備える構成とすると好適である。
【００１９】
このように構成すれば、例えば、生成した自車レーン情報をナビゲーション装置や車両制御装置等に出力することにより、このレーン判定装置による判定結果としての自車レーン自信度の情報を、ナビゲーション装置による案内動作や車両制御等に利用することが可能となる。
【００２０】
本発明に係るナビゲーション装置の特徴構成は、上記の各構成を備えたレーン判定装置と、前記地物情報を含む地図情報が格納された地図データベースと、前記地図情報及び前記レーン判定装置により判定された前記自車レーン自信度の情報を参照して動作するアプリケーションプログラムと、前記アプリケーションプログラムに従って動作して案内情報を出力する案内情報出力手段と、を備える点にある。
【００２１】
この特徴構成によれば、レーン判定装置により判定された、自車両が走行中の道路の各レーンについての前記自車レーン自信度に基づいて、経路探索、経路誘導、自車レーン表示等の各案内機能の動作を適切に行うことが可能となる。
【００２２】
ここで、前記アプリケーションプログラムは複数の機能を有し、各機能に応じて定められたしきい値以上の前記自車レーン自信度の情報を用いて、各機能の動作を行う構成とすると好適である。
【００２３】
このように構成すれば、自車レーンの判定結果の正確性が比較的要求される、例えば経路探索や経路誘導等の機能は、自車レーン自信度が高い情報だけを利用して動作し、自車レーンの判定結果の正確性があまり要求されない、例えば自車レーン表示等の機能は、自車レーン自信度が低い情報まで含めて利用して動作するようにできる。したがって、アプリケーションプログラムの複数の機能のそれぞれが、適切に自車レーン自信度の情報を用いて動作することが可能となり、レーン判定装置による判定結果をより有効に利用することができる。
【００２４】
本発明に係る認識テーブルの特徴構成は、所定の対象地物の画像認識処理による画像認識結果に示される認識地物種別の正確性の高さを求めるためのテーブルであって、前記対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別となった場合について、前記画像認識処理に際して前記複数の地物種別のそれぞれが当該認識地物種別として認識される可能性の高さを表す認識係数を規定した点にある。
【００２５】
この特徴構成によれば、対象地物の画像認識処理による画像認識結果に示される認識地物種別の正確性の高さを、当該認識地物種別と、前記対象地物となり得る複数の地物種別との関係により規定された認識係数として適切に求めることができる。
【００２６】
この認識テーブルにおいて、前記対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別となった場合について、当該認識地物種別との関係で前記認識係数を規定する前記複数の地物種別を、前記認識地物種別と同一の地物種別、前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がある地物種別、及び前記画像認識処理に際して前記認識地物種別と誤認識する可能性がない地物種別の３つに分類し、各分類に属する地物種別に共通の値を前記認識係数として規定している構成とすると好適である。
【００２７】
このように構成すれば、前記認識テーブルに規定される認識係数が、画像認識処理に際して対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが前記認識地物種別として認識される可能性の高さに応じて３段階で段階的に規定される。したがって、簡易かつ適切に認識係数を規定することができる。
【００２８】
本発明に係るレーン判定方法の特徴構成は、自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取得する画像情報取得ステップと、自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得ステップと、前記自車位置情報に基づいて、自車両が走行中の道路が複数のレーンを有する場合に、自車両の進行方向における前記各レーンに存在する対象地物の地物情報を取得する地物情報取得ステップと、前記画像情報に対して、自車両が走行中のレーンである自車レーン内の前記対象地物の地物種別の画像認識処理を行う画像認識ステップと、前記自車両が走行中の道路の各レーンについて、前記自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定するレーン自信度判定ステップと、を備え、前記レーン自信度判定ステップでは、前記画像認識ステップによる画像認識結果に示される認識地物種別と、前記地物情報取得ステップにより取得された前記地物情報に示される前記各レーンの対象地物の地物種別とに基づき、前記画像認識処理に際して前記各レーンの対象地物の地物種別が前記認識地物種別として認識される可能性の高さに応じて、前記各レーンについての前記自車レーン自信度を判定する点にある。
【００２９】
この特徴構成によれば、画像認識ステップによる画像認識結果に示される自車レーン内の対象地物の地物種別である認識地物種別と、前記地物情報取得ステップにより取得された前記地物情報に示される自車両が走行中の道路の各レーンの対象地物の地物種別とを照合して自車レーンの判定を行うに際して、画像認識処理で自車両が走行中の道路の各レーンの対象地物の地物種別が、前記画像認識結果に示される認識地物種別として認識される可能性の高さに応じて、前記各レーンについての自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定する。このように、自車レーンを一つに特定するのではなく、自車両が走行中の道路の各レーンについて、自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度として判定することにより、自車レーンを一つに特定できない場合や画像認識結果が誤りである可能性がある場合にも、そのような状況を反映して適切に自車レーンの判定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るレーン判定装置２を含むナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。このレーン判定装置２は、自車両３０（図３参照）に搭載された撮像装置２１により撮像した画像情報Ｇの画像認識結果と地図データベース２２から取得した地物情報Ｆとに基づいて、自車両３０が走行中の道路（以下「走行道路」という。）の各レーンについて、それが自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定する。そして、レーン判定装置２は、自車レーン自信度の判定結果をまとめて自車レーン情報Ｓを生成する。ナビゲーション装置１は、自車レーン情報Ｓに含まれる各レーンの自車レーン自信度の情報を参照して所定のナビゲーション動作を行う。
【００３１】
図１に示されるような、このナビゲーション装置１の各機能部、具体的には、画像情報取得部４、画像認識部５、自車位置情報取得部６、データ抽出部７、レーン判定部８、及びナビゲーション用演算部９は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実装されて構成されている。また、地図データベース２２は、例えば、ハードディスクドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭを備えたＤＶＤドライブ、ＣＤ−ＲＯＭを備えたＣＤドライブ等のように、情報を記憶可能な記録媒体とその駆動手段とを有する装置をハードウェア構成として備えている。以下、本実施形態に係るナビゲーション装置１の各部の構成について詳細に説明する。
【００３２】
１．地図データベース
地図データベース２２は、所定の領域毎に分けられた地図情報Ｍと、この地図情報Ｍに関連付けられた複数の地物情報Ｆとが格納されたデータベースである。図２は、地図データベース２２に格納されている地図情報Ｍ及び地物情報Ｆの構成の例を示す説明図である。この図に示すように、地図データベース２２には、道路ネットワークレイヤｍ１、道路形状レイヤｍ２、地物レイヤｍ３が格納されている。
【００３３】
道路ネットワークレイヤｍ１は、道路間の接続情報を示すレイヤである。具体的には、緯度及び経度で表現された地図上の位置情報を有する多数のノードｎの情報と、２つのノードｎを連結して道路を構成する多数のリンクｋの情報とを有して構成されている。また、各リンクｋは、そのリンク情報として、道路の種別（高速道路、有料道路、国道、県道等の種別）やリンク長さ等の情報を有している。また、道路形状レイヤｍ２は、道路ネットワークレイヤｍ１に関連付けられて格納され、道路の形状を示すレイヤである。具体的には、２つのノードｎの間（リンクｋ上）に配置されて緯度及び経度で表現された地図上の位置情報を有する多数の道路形状補完点ｓの情報や道路幅の情報等を有して構成されている。これらの道路ネットワークレイヤｍ１及び道路形状レイヤｍ２に格納された情報により、地図情報Ｍが構成される。
【００３４】
地物レイヤｍ３は、道路ネットワークレイヤｍ１及び道路形状レイヤｍ２に関連付けられて構成され、道路上や道路周辺に設けられた各種の地物の情報、すなわち地物情報Ｆが格納されているレイヤである。この地物レイヤｍ３に地物情報Ｆが格納される地物には、道路の路面に設けられた道路標示が含まれている。このような道路標示に係る地物には、各レーンの進行方向別通行区分を表す矢印状の道路標示（以下、単に「矢印標示」という。）、具体的には、直進矢印、直進・右折矢印、直進・左折矢印、右折矢印、左折矢印、右左折矢印等が含まれる。後述するように、本実施形態においては、この矢印標示が、対象地物となり得る地物となっている。また、この他にも、道路標示に係る地物としては、例えば、横断歩道、停止線、交差点形状標示（十字マーク、Ｔ字マーク等）、道路に沿って車線を分ける区画線（実線、破線、二重線等）、速度表示、ゼブラゾーン等の各種のペイント標示が含まれる。なお、地物情報Ｆが格納される地物としては、このような道路標示のほか、信号機、標識、陸橋、トンネル等の各種の地物も含めることができる。
【００３５】
地物情報Ｆは、その内容として各地物の位置情報、地物種別情報、形態情報、及び属性情報を含んでいる。ここで、位置情報は、各地物の代表点の地図上の位置（緯度及び経度）及び各地物の向きの情報を有している。地物の代表点は、例えば、各地物の長さ方向及び幅方向の中心位置に設定される。地物種別情報は、各地物の地物種別を表す情報である。ここで、地物種別は、基本的に同じ形状の地物を一つの地物種別として規定しているものとする。したがって、地物種別の情報は、例えば、直進矢印、右折矢印、停止線、横断歩道等の道路標示の具体的な種別を表す情報である。また、形態情報は、各地物の形状、大きさ、色彩等の情報を有している。属性情報は、各地物が設けられている道路が複数のレーンを有する場合における、当該地物が道路のどのレーンに配置されているかを表すレーン情報を含んでいる。このレーン情報は、例えば、当該地物が片側３車線の道路の中央のレーンに設けられている場合には「２／３」等のように表される。
【００３６】
２．画像情報取得部
画像情報取得部４は、撮像装置２１により撮像した自車位置周辺の画像情報Ｇを取得する画像情報取得手段として機能する。ここで、撮像装置２１は、撮像素子を備えた車載カメラ等であって、少なくとも自車両３０の周辺の道路の路面を撮像可能な位置に設けられている。このような撮像装置２１としては、例えば、図３に示すような自車両３０の後方の路面を撮像するバックカメラを用いると好適である。そして、画像情報取得部４は、撮像装置２１により撮像したアナログの撮像情報を所定の時間間隔で取り込み、デジタル信号の画像情報Ｇに変換して取得する。この際の画像情報Ｇの取り込みの時間間隔は、例えば、１０〜５０ｍｓ程度とすることができる。これにより、画像情報取得部４は、撮像装置２１により撮像した複数フレームの画像情報Ｇを連続的に取得することができる。ここで取得された画像情報Ｇは、画像認識部５へ出力される。
【００３７】
３．自車位置情報取得部
自車位置情報取得部６は、自車両３０の現在位置を示す自車位置情報Ｐを取得する自車位置情報取得手段として機能する。ここでは、自車位置情報取得部６は、ＧＰＳ受信機２３、方位センサ２４、及び距離センサ２５と接続されている。ここで、ＧＰＳ受信機２３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信する装置である。このＧＰＳ信号は、通常１秒おきに受信され、自車位置情報取得部６へ出力される。自車位置情報取得部６では、ＧＰＳ受信機２３で受信されたＧＰＳ衛星からの信号を解析し、自車両３０の現在位置（緯度及び経度）、進行方位、移動速度等の情報を取得することができる。方位センサ２４は、自車両３０の進行方位又はその進行方位の変化を検出するセンサである。この方位センサ２４は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム、車輪部に取り付ける角度センサ等により構成される。そして、方位センサ２４は、その検出結果を自車位置情報取得部６へ出力する。距離センサ２５は、自車両３０の車速や移動距離を検出するセンサである。この距離センサ２５は、例えば、車両のドライブシャフトやホイール等が一定量回転する毎にパルス信号を出力する車速パルスセンサ、自車両３０の加速度を検知するヨー・Ｇセンサ及び検知された加速度を積分する回路等により構成される。そして、距離センサ２５は、その検出結果としての車速及び移動距離の情報を自車位置情報取得部６へ出力する。
【００３８】
そして、自車位置情報取得部６は、これらのＧＰＳ受信機２３、方位センサ２４及び距離センサ２５からの出力に基づいて、公知の方法により自車位置を特定する演算を行う。また、自車位置情報取得部６は、データ抽出部７により地図データベース２２から抽出された自車位置周辺の地図情報Ｍを取得し、それに基づいて公知のマップマッチングを行うことにより自車位置を地図情報Ｍに示される道路上に合わせる補正も行う。このようにして、自車位置情報取得部６は、緯度及び経度で表された自車両３０の現在位置の情報、及び自車両３０の進行方位の情報を含む自車位置情報Ｐを取得する。このようにして取得される自車位置情報Ｐは、自車両３０が進行中の道路が複数レーンを有している場合に、自車両３０が走行中のレーンである自車レーンまでを特定できる情報とはなっていない。そこで、本実施形態に係るナビゲーション装置１では、後述するレーン判定部８において自車レーンの判定を行う構成となっている。そして、自車位置情報取得部６により取得された自車位置情報Ｐは、データ抽出部７、レーン判定部８、及びナビゲーション用演算部９へ出力される。
【００３９】
４．データ抽出部
データ抽出部７は、自車位置情報取得部６で取得された自車位置情報Ｐ等に基づいて、地図データベース２２から必要な地図情報Ｍや地物情報Ｆを抽出する。本実施形態においては、データ抽出部７は、自車位置情報Ｐに基づいて、走行道路が複数のレーンを有する場合に、自車両３０の進行方向における走行道路の各レーンに存在する対象地物の地物情報Ｆを抽出し、画像認識部５及びレーン判定部８へ出力する。ここで、対象地物となる地物は、画像認識部５による画像認識処理の対象となり、更にレーン判定部８によるレーン自信度の判定処理の対象となる地物種別の地物であり、本実施形態においては、後述するように各種の矢印標示が該当する。したがって、本実施形態においては、このデータ抽出部７が、本発明における地物情報取得手段として機能する。また、データ抽出部７は、自車位置情報取得部６によるマップマッチングに用いる自車位置周辺の地図情報Ｍを抽出し、自車位置情報取得部６へ出力する。更に、データ抽出部７は、ナビゲーション用演算部９によるナビゲーション処理に用いるために、ナビゲーション用演算部９から要求があった領域の地図情報Ｍを地図データベース２２から抽出し、ナビゲーション用演算部９へ出力する。
【００４０】
５．画像認識部
画像認識部５は、画像情報取得部４で取得された画像情報Ｇに対する画像認識処理を行う画像認識手段として機能する。本実施形態においては、画像認識部５は、データ抽出部７で抽出された対象地物の地物情報Ｆを用いて、自車両３０が走行中のレーンである自車レーン内の対象地物の地物種別の画像認識処理を行う。ここで用いられる対象地物の地物情報Ｆは、上述のとおり、走行道路が複数のレーンを有する場合における、自車両３０の進行方向の各レーンに存在する対象地物に関する複数の地物情報Ｆである。具体的には、画像認識部５は、取得された画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。その後、画像認識部５は、データ抽出部７で抽出された複数の対象地物の地物情報Ｆに含まれる、複数の対象地物の形態情報のそれぞれに示される形態のいずれかと一致する輪郭情報を抽出する。そして、そのような輪郭情報が抽出された場合には、当該輪郭情報と一致する形態情報に係る地物情報Ｆに示される地物種別を、自車レーン内の対象地物の地物種別として認識する。このようにして画像認識部５により認識された自車レーン内の対象地物の地物種別が、画像認識結果に示される認識地物種別となる。なお、本実施形態においては、上述のように自車位置情報Ｐに基づいてデータ抽出部７により地図データベース２２から抽出された対象地物の地物情報Ｆを用いて画像認識処理を行うことにより、画像認識結果が、自車レーン内の対象地物となり得ない地物種別となることを防止している。
【００４１】
６．認識テーブル
図４は、本実施形態に係る認識テーブルＴの一例を示す図である。この図に示すように、認識テーブルＴは、対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが認識地物種別となった場合について、画像認識部５による画像認識処理に際して、そのような対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれが当該認識地物種別として認識される可能性の高さを表す重み付け係数としての認識係数を規定したテーブルである。概略的には、この認識テーブルＴは、対象地物の画像認識処理による画像認識結果に示される認識地物種別の正確性の高さを求めるためのテーブルとなっている。そして、この認識テーブルＴに規定された認識係数は、対象地物の画像認識結果からみて、当該画像認識結果としての認識地物種別が正しいことの確からしさを、当該認識地物種別と、対象地物となり得る複数の地物種別のそれぞれとの関係により示すものとなっている。この図に示す例では、「直進矢印」、「直進・右折矢印」、「直進・左折矢印」、「右折矢印」、「左折矢印」、「右左折矢印」、「右折二種矢印」、及び「左折二種矢印」の８種類の矢印標示が対象地物となり得る地物種別とされている。そして、この認識テーブルＴは、図中左側に縦方向に配列された８種類の矢印標示の地物種別のそれぞれが認識地物種別となった場合について、図中上側に横方向に配列された８種類の矢印標示の地物種別のそれぞれが当該認識地物種別として認識される可能性の高さを表す認識係数を、８種類の矢印標示の地物種別の相互の関係を表す二次元マトリックスを用いて規定している。
【００４２】
また、この認識テーブルＴでは、８種類の矢印標示の地物種別のそれぞれが認識地物種別となった場合について、当該認識地物種別との関係で認識係数を規定する８種類の矢印標示の地物種別を、第一分類、第二分類、及び第三分類の３つに分類し、各分類に属する地物種別に共通の値を認識係数として規定している。ここで、第一分類は、当該認識地物種別と同一の地物種別である。本例では、この第一分類に属する地物種別の認識係数は「２」としている。第二分類は、画像認識部５による画像認識処理に際して当該認識地物種別と誤認識する可能性がある地物種別である。本例では、この第二分類に属する地物種別の認識係数は「１」としている。第三分類は、画像認識部５による画像認識処理に際して当該認識地物種別と誤認識する可能性がない地物種別である。本例では、この第三分類に属する地物種別の認識係数は「０」としている。したがって、この認識テーブルＴでは、例えば認識地物種別が「直進矢印」である場合、第一分類に属する「直進矢印」の認識係数が「２」、第二分類に属する「直進・右折矢印」及び「直進・左折矢印」の認識係数が「１」、第三分類に属するその他の地物種別の認識係数が「０」と規定されている。
【００４３】
本実施形態においては、画像認識処理に際して一つの認識地物種別と誤認識する可能性がある、第二分類に属する地物種別を、当該地物種別の地物の形態の一部が画像認識できなかった場合に、当該一つの認識地物種別として認識される可能性がある、当該一つの認識地物種別とは異なる地物種別としている。図５は、このような互いに誤認識する可能性がある２つの地物種別の組み合わせの例を示す図である。図５において、（ａ）は「直進矢印」と「直進・右折矢印」、（ｂ）「直進矢印」と「直進・左折矢印」、（ｃ）は「右折矢印」と「右左折矢印」、（ｄ）は「左折矢印」と「右左折矢印」、（ｅ）は「右折矢印」と「右折二種矢印」、（ｆ）は「左折矢印」と「左折二種矢印」の組み合わせである。これらの組み合わせのそれぞれにおいて、枠ｆｒとして図示する部分が画像認識できなかった場合に、各組み合わせを構成する２つの地物種別が互いに誤認識する可能性がある。このような地物種別の地物の形態の一部が画像認識できない場合としては、地物の形態の一部がかすれているために、画像認識部５による画像認識処理に際して地物の輪郭が正確に抽出できなかった場合等が考えられる。
【００４４】
７．レーン判定部
レーン判定部８は、画像情報Ｇの画像認識結果と、データ抽出部７で抽出された対象地物の地物情報Ｆと、認識テーブルＴとに基づいて、走行道路の各レーンについて、それが自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定し、その判定結果をまとめた自車レーン情報Ｓを生成する。そのため、本実施形態においては、レーン判定部８は、レーン自信度判定部１１、及び自車レーン情報生成部１２を備えている。本実施形態においては、レーン自信度判定部１１が本発明における「レーン自信度判定手段」を構成し、自車レーン情報生成部１２が本発明における「自車レーン情報生成手段」を構成する。なお、レーン判定部８は、自車レーンの判定が必要な場合、すなわち、自車位置情報Ｐに基づいて、走行道路が進行方向（片側）に複数のレーンを有している場合にのみ、自車レーン自信度の判定及び自車レーン情報Ｓの生成の処理を行う。そして、レーン判定部８は、判定結果としての自車レーン情報Ｓをナビゲーション用演算部９へ出力する。これにより、ナビゲーション用演算部９は、自車レーン情報Ｓを参照した経路誘導や経路探索等の案内機能の動作を行うことができる。以下、このレーン判定部８が備えるレーン自信度判定部１１、及び自車レーン情報生成部１２における処理について詳細に説明する。
【００４５】
７−１．レーン自信度判定部
レーン自信度判定部１１は、走行道路の各レーンについて、自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定する。この際、レーン自信度判定部１１は、画像認識部５による自車レーン内の対象地物の画像認識結果に示される認識地物種別と、データ抽出部７により取得された地物情報Ｆに示される走行道路の各レーンの対象地物の地物種別とに基づき、走行道路の各レーンについての自車レーン自信度を判定する。この際、レーン自信度判定部１１は、上述した認識テーブルＴに規定された認識係数を用いて、画像認識処理に際して走行道路の各レーンの対象地物の地物種別が認識地物種別として認識される可能性の高さを求め、当該可能性の高さに応じて、走行道路の各レーンについての自車レーン自信度を判定する。
【００４６】
より詳しくは、レーン自信度判定部１１は、まず、画像認識部５による自車レーン内の対象地物の画像認識結果に示される認識地物種別と、データ抽出部７により取得された地物情報Ｆに示される走行道路の各レーンの対象地物の地物種別と、認識テーブルＴとに基づいて、認識地物種別と走行道路の各レーンの対象地物の地物種別との関係で認識テーブルＴに規定された認識係数を走行道路の各レーンの認識係数として求める。そして、走行道路の全てのレーンの認識係数の合計に対して各レーンの認識係数が占める割合に応じた値を、走行道路の各レーンの自車レーン自信度とする。この際、地物情報Ｆに示される走行道路の各レーンの対象地物が、走行道路のいずれのレーンに配置されているかは、地物情報Ｆに含まれるレーン情報（属性情報）を参照して判断される。なお、本実施形態においては、走行道路の全てのレーンの認識係数の合計に対して各レーンの認識係数が占める割合を表す値そのものを、走行道路の各レーンの自車レーン自信度とする。
【００４７】
図６及び図７は、このようなレーン自信度判定部１１による自車レーン自信度の判定処理の具体例を説明するための説明図である。これらの図において、左側の四角形の枠に囲まれている地物種別が、画像認識部５による自車レーン内の対象地物の画像認識結果に示される認識地物種別ｆａである。また、これらの図において、認識地物種別ｆａの右側に表されているのが、データ抽出部７により取得された地物情報Ｆに示される走行道路の各レーンの対象地物の地物種別Ｆｔ１〜Ｆｔ４である。そして、これらの図において、下側上段の枠に囲まれている値が、各レーンの認識係数であり、下側下段の枠に囲まれている値が各レーンの自車レーン自信度である。
【００４８】
図６に示す例では、データ抽出部７により取得された地物情報Ｆは、４つのレーンを有する走行道路の各レーンの対象地物の地物種別について、第一レーンＬ１の対象地物の地物種別Ｆｔ１が「直進・左折矢印」、第二レーンＬ２の対象地物の地物種別Ｆｔ２が「直進矢印」、第三レーンＬ３の対象地物の地物種別Ｆｔ３が「直進矢印」、第四レーンＬ４の対象地物の地物種別Ｆｔ４が「右折矢印」であることを示している。そして、画像認識部５による自車レーン内の対象地物の画像認識結果に示される認識地物種別ｆａが「直進・左折矢印」である。この場合、レーン自信度判定部１１は、図４の認識テーブルＴの上から３行目を参照して、認識地物種別ｆａが「直進・左折矢印」である場合について、当該認識地物種別ｆａと第一レーンＬ１の対象地物の地物種別Ｆｔ１である「直進・左折矢印」との関係で規定された認識係数「２」を第一レーンＬ１の認識係数として求める。同様に、第二レーンＬ２及び第三レーンＬ３の対象地物の地物種別Ｆｔ２、Ｆｔ３である「直進矢印」との関係で規定された認識係数「１」を第二レーンＬ２及び第三レーンＬ３の認識係数とし、第四レーンＬ４の対象地物の地物種別Ｆｔ４である「右折矢印」との関係で規定された認識係数「０」を第四レーンＬ４の認識係数として求める。この場合、走行道路の全てのレーンＬ１〜Ｌ４の認識係数の合計は「４」である。したがって、第一レーンＬ１の認識係数「２」が占める割合である「２／４」を第一レーンＬ１の自車レーン自信度とする。同様にして、第二レーンＬ２の認識係数「１」が占める割合である「１／４」、第三レーンＬ３の認識係数「１」が占める割合である「１／４」、第四レーンＬ４の認識係数「０」が占める割合である「０」を、それぞれ各レーンＬ２〜Ｌ４の自車レーン自信度とする。
【００４９】
また、図７に示す例では、データ抽出部７により取得された地物情報Ｆは、図６に示す例と同じである。そして、画像認識部５による自車レーン内の対象地物の画像認識結果に示される認識地物種別ｆａが「右折矢印」である。この場合、レーン自信度判定部１１は、図４の認識テーブルＴの上から４行目を参照して、認識地物種別ｆａが「右折矢印」である場合について、当該認識地物種別ｆａと第一レーンＬ１の対象地物の地物種別Ｆｔ１である「直進・左折矢印」との関係で規定された認識係数「０」を第一レーンＬ１の認識係数として求める。同様に、第二レーンＬ２及び第三レーンＬ３の対象地物の地物種別Ｆｔ２、Ｆｔ３である「直進矢印」との関係で規定された認識係数「０」を第二レーンＬ２及び第三レーンＬ３の認識係数とし、第四レーンＬ４の対象地物の地物種別Ｆｔ４である「右折矢印」との関係で規定された認識係数「２」を第四レーンＬ４の認識係数として求める。この場合、走行道路の全てのレーンＬ１〜Ｌ４の認識係数の合計は「２」である。したがって、第四レーンＬ４の認識係数「２」が占める割合である「２／２」を第四レーンＬ４の自車レーン自信度とする。同様にして求めると、第一レーンＬ１から第三レーンＬ３の自車レーン自信度は、いずれも「０」となる。
【００５０】
７−２．自車レーン情報生成部
自車レーン情報生成部１２は、走行道路の複数のレーンの中の自車レーンの位置を、レーン自信度判定部１１により求めた、走行道路の各レーンについての自車レーン自信度で表現した自車レーン情報Ｓを生成する。具体的には、走行道路の全てのレーンの自車レーン自信度を、当該走行道路のレーン配置に関連付けてまとめた情報を生成し、それを自車レーン情報Ｓとする。例えば、図６の例に示す場合、下側下段の枠に囲まれている走行道路の各レーンの自車レーン自信度をまとめた、「第一レーンＬ１：２／４、第二レーンＬ２：１／４、第三レーンＬ３：１／４、第四レーンＬ４：０」の情報が自車レーン情報Ｓとなる。この自車レーン情報Ｓは、図６に実線で表した自車両３０の位置に示すように、自車レーンが第一レーンＬ１である可能性が５０％で最も高いが、破線表した自車両３０の位置に示すように、自車レーンが第二レーンＬ２又は第三レーンＬ３である可能性も２５％ずつあることを示している。すなわち、この自車レーン情報Ｓでは、自車レーンが一つに特定されず、全部で４つレーンの中の３つのレーンのそれぞれの自車レーンである可能性の高さにより自車レーンの位置が表現されている。
【００５１】
一方、図７の例に示す場合、「第一レーンＬ１：０、第二レーンＬ２：０、第三レーンＬ３：０、第四レーンＬ４：２／２」の情報が自車レーン情報Ｓとなる。この自車レーン情報Ｓは、図７に実線で表した自車両３０の位置に示すように、自車レーンが第四レーンＬ４である可能性が１００％であることを示している。すなわち、この自車レーン情報Ｓでは、自車レーンが第四レーンＬ４に特定された状態で自車レーンの位置が表現されている。
【００５２】
８．ナビゲーション用演算部
ナビゲーション用演算部９は、主にナビゲーション装置１としての案内機能を実行するためのアプリケーションプログラムＡＰに従って動作する演算処理手段である。ここで、アプリケーションプログラムＡＰは、自車位置情報取得部６により取得された自車位置情報Ｐ、データ抽出部７により抽出された地図情報Ｍ、及びレーン判定部８により生成された自車レーン情報Ｓ等を参照して動作する。また、本実施形態においては、ナビゲーション用演算部９は、表示入力装置２６及び音声出力装置２７に接続されている。表示入力装置２６は、液晶表示装置等の表示装置とタッチパネル等の入力装置が一体となったものである。また音声出力装置は、スピーカ等を有して構成されている。本実施形態においては、ナビゲーション用演算部９、表示入力装置２６、及び音声出力装置２７が、本発明における案内情報出力手段２８として機能する。また、ナビゲーション用演算部９は、図示しない車両制御ユニットにも接続されている。
【００５３】
図８は、アプリケーションプログラムＡＰの構成を示す図である。この図に示すように、アプリケーションプログラムＡＰは、複数の機能を実現するために複数の機能プログラムを有しており、ここでは、表示プログラムＡＰ１、マップマッチングプログラムＡＰ２、経路探索プログラムＡＰ３、経路誘導プログラムＡＰ４、検索プログラムＡＰ５、及び車両制御支援プログラムＡＰ６の６つの機能プログラムを有している。ここで、表示プログラムＡＰ１は、表示入力装置２６の表示画面に自車位置や目的地等の周辺の地図表示や当該地図上への自車位置表示等を行うためのプログラムである。マップマッチングプログラムＡＰ２は、自車位置情報取得部６により取得された自車位置情報Ｐに示される自車位置が、データ抽出部７で抽出された地図情報Ｍに含まれる道路上となるように整合させるマップマッチング処理を行うためのプログラムである。経路探索プログラムＡＰ３は、例えば自車位置等の出発地から表示入力装置２６により入力された目的地までの案内経路等を探索するためのプログラムである。経路誘導プログラムＡＰ４は、経路探索プログラムＡＰ３により決定された目的地までの経路に従って、表示入力装置２６の表示画面による案内表示や音声出力装置２７による音声案内等により、ユーザに対して適切な経路誘導を行うためのプログラムである。検索プログラムＡＰ５は、目的地や地図表示のための地点等を、住所、電話番号、施設名称、ジャンル等に基づいて検索するためのプログラムである。車両制御支援プログラムＡＰ６は、図示しない車両制御ユニットに対して、自車レーン情報Ｓや自車位置情報Ｐ等の必要な情報を出力し、車両制御ユニットによる車両制御を支援するためのプログラムである。
【００５４】
また、アプリケーションプログラムＡＰを構成する複数の機能プログラムＡＰ１〜ＡＰ６は、レーン判定部８により生成された自車レーン情報Ｓを参照して動作するに際して、各機能プログラムＡＰ１〜ＡＰ６に応じて定められたしきい値以上の自車レーン自信度の情報を用いて、各機能プログラムＡＰ１〜ＡＰ６の動作を行う構成となっている。図８の各機能プログラムＡＰ１〜ＡＰ６の右側の欄に、各機能プログラムＡＰ１〜ＡＰ６に応じて予め定められた自車レーン自信度のしきい値の一例を示している。ここでは、各機能プログラムＡＰ１〜ＡＰ６に要求される自車レーン情報Ｓの精度の高さに応じて、自車レーン自信度のしきい値を設定している。すなわち、要求される自車レーン情報Ｓの精度が高い機能プログラムＡＰ１〜ＡＰ６ほど、自車レーン自信度のしきい値を高く設定している。このようにすることにより、機能プログラムＡＰ１〜ＡＰ６のそれぞれが、適切に自車レーン自信度の情報を用いて動作することが可能となり、レーン判定装置による判定結果を有効に利用することができる。なお、ここでいう自車レーン情報Ｓの精度の高さは、自車レーンの判定結果の正確性の高さを表している。
【００５５】
本例では、車両制御に関わる車両制御支援プログラムＡＰ６は、最も高い自車レーン情報Ｓの精度が要求されるため、しきい値を「１」に設定している。これにより、自車レーンが一つに特定されている場合にのみ、車両制御に自車レーンの情報が利用されるようにしている。また、経路探索プログラムＡＰ３及び経路誘導プログラムＡＰ４は、比較的高い自車レーン情報Ｓの精度が要求されるため、しきい値を「１／２」に設定している。これにより、比較的正確に自車レーンが特定されている場合にのみ、経路探索や経路案内に自車レーンの情報が利用されるようにしている。表示プログラムＡＰ１は、単に自車レーンの位置を表示入力装置２６に表示するだけであって、高い自車レーン情報Ｓの精度が要求されないため、しきい値を「０」に設定している。これにより、自車レーン自信度の高さに関係なく、自車レーンの位置の表示が行われるようにしている。この場合の表示方法として、例えば図６の例に示すように、走行道路が４つのレーンを有する場合において、その中の３つのレーンに自車レーンである可能性がある場合には、３つのレーンのそれぞれに自車位置表示を行うことができる。また、この際、走行道路の各レーンの自車レーン自信度の高さに応じて、例えば自車レーン自信度が高いほど強調して表示するというように、自車レーン位置の表示方法を異ならせると好適である。なお、本例では、マップマッチングプログラムＡＰ２及び検索プログラムＡＰ５は、自車レーン情報Ｓを利用しないため、車レーン自信度のしきい値は設定していない。
【００５６】
９．レーン判定方法
次に、本実施形態に係るレーン判定装置２を含むナビゲーション装置１において実行されるレーン判定方法について説明する。図９は、本実施形態に係るレーン判定方法の全体処理順序を示すフローチャートであり、図１０は、本実施形態に係るレーン自信度判定方法の詳細な処理順序を示すフローチャートである。
【００５７】
図９に示すように、自車レーンの判定に際して、ナビゲーション装置１では、まず、自車位置情報取得部６により自車位置情報Ｐを取得する（ステップ＃０１）。次に、データ抽出部７により、ステップ＃０１で取得された自車位置情報Ｐに基づいて、地図データベース２２に格納されている自車位置近傍の地図情報Ｍ及び地物情報Ｆの一方又は双方を参照し、走行道路が複数のレーンを有するか否かを判定する（ステップ＃０２）。そして、走行道路が複数のレーンを有しない場合（ステップ＃０２：Ｎｏ）、すなわち走行道路が片側１レーンの道路であった場合には、自車レーンの判定は不要であるので、処理はそのまま終了する。
【００５８】
一方、走行道路が複数のレーンを有する場合には（ステップ＃０２：Ｙｅｓ）、データ抽出部７は、自車両３０の進行方向における走行道路の各レーンに存在する対象地物の地物情報Ｆを地図データベース２２から抽出して取得する（ステップ＃０３）。また、画像情報取得部４により、自車両３０に搭載された撮像装置２１により撮像した画像情報Ｇを取得する（ステップ＃０４）。次に、画像認識部５により、自車両３０が走行中のレーンである自車レーン内の対象地物の地物種別の画像認識処理を行う（ステップ＃０５）。そして、レーン判定部８のレーン自信度判定部１１により、走行道路の各レーンについて、自車レーンである可能性の高さを表す自車レーン自信度を判定する処理を行う（ステップ＃０６）。この自車レーン自信度の判定処理方法については、後に図１０のフローチャートに基づいて詳細に説明する。その後、レーン判定部８の自車レーン情報生成部１２により、走行道路の複数のレーンの中の自車レーンの位置を、ステップ＃０６で判定された走行道路の各レーンについての自車レーン自信度で表現した自車レーン情報Ｓを生成する（ステップ＃０７）。以上で、レーン判定方法の全体処理を終了する。
【００５９】
次に、ステップ＃０６のレーン自信度判定方法の処理の詳細について説明する。図１０に示すように、レーン自信度判定部１１では、まず、ステップ＃０３で取得された自車両３０の進行方向における走行道路の各レーンに存在する対象地物の地物情報Ｆに基づいて、当該地物情報Ｆに示される走行道路の各レーンの対象地物の地物種別の情報を取得する（ステップ＃１１）。この処理は、ステップ＃０３で取得された各地物情報Ｆに含まれる地物種別情報を読み出すことにより行う。次に、レーン自信度判定部１１は、ステップ＃０５の画像認識処理による画像認識結果に示される認識地物種別の情報を取得する（ステップ＃１２）。
【００６０】
その後、レーン自信度判定部１１は、ステップ＃１１で取得した走行道路の各レーンの対象地物の地物種別の情報と、ステップ＃１２で取得した認識地物種別の情報と、認識テーブルＴとに基づいて、走行道路の各レーンの認識係数を求める（ステップ＃１３）。走行道路の各レーンの認識係数は、上述のとおり、認識地物種別と走行道路の各レーンの対象地物の地物種別との関係で認識テーブルＴに規定された認識係数から求められる。そして、ステップ＃１３で求めた走行道路の各レーンの認識係数に基づいて、走行道路の各レーンの自車レーン自信度を求める（ステップ＃１４）。走行道路の各レーンの自車レーン自信度は、上述のとおり、走行道路の全てのレーンの認識係数の合計に対して各レーンの認識係数が占める割合に応じた値とする。なお、このようなレーン自信度判定部１１による自車レーン自信度の判定処理の具体的な方法については、図６及び図７を用いて既に具体的に説明したので、ここでは説明を省略する。以上でステップ＃０６のレーン自信度判定方法の処理を終了する。
【００６１】
９．その他の実施形態
（１）上記の実施形態における、認識テーブルＴに規定した認識係数の具体的な値は単なる一例であり、画像認識処理による自車レーン内の対象地物の地物種別の認識精度等に応じて適切な値を設定するのが好適である。また、上記の実施形態では、認識係数を規定するに際して、対象地物となり得る複数の地物種別を３つに分類することにより３段階の認識係数を設定する場合の例について説明したが、認識係数を２段階に設定し、或いは４段階以上に設定することも本発明の好適な実施形態の一つである。更に、対象地物となり得る複数の地物種別を分類する際の基準についても、上記の実施形態で説明した基準は単なる一例である。したがって、画像認識処理に際して認識地物種別と誤認識する可能性がある地物種別について、誤認識する可能性の高さに応じて複数のレベルに更に分類することも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、その際の分類の基準も、上記の実施形態で説明したものと異なる基準を用いることができる。
【００６２】
（２）上記の実施形態では、レーン自信度判定部１１が、走行道路の全てのレーンの認識係数の合計に対して各レーンの認識係数が占める割合を表す値そのものを、走行道路の各レーンの自車レーン自信度とする場合の例について説明した。しかし、自車レーン自信度は、画像認識処理に際して走行道路の各レーンの対象地物の地物種別が認識地物種別として認識される可能性の高さを表す値であればよく、他の方法により求めた値を自車レーン自信度とすることも可能である。例えば、走行道路の全てのレーンの認識係数の合計に対して各レーンの認識係数が占める割合を表す値に所定の係数を乗じた値を自車レーン自信度としても好適である。また、走行道路の各レーンの認識係数そのもの、又はそれに所定の係数を乗じた値を自車レーン自信度とすることも可能である。
【００６３】
（３）上記の実施形態では、各レーンの進行方向別通行区分を表す矢印状の道路標示（矢印標示）を対象地物となり得る地物とする場合の例について説明した。しかし、対象地物となり得る地物はこれに限定されるものではなく、複数のレーンを有する道路の各レーンに配置される地物であれば、他の道路標示等の地物も対象地物とすることが可能である。
【００６４】
（４）上記の実施形態では、走行道路の複数のレーンの中の自車レーンの位置を、走行道路の各レーンについての自車レーン自信度で表現した自車レーン情報Ｓを生成し、ナビゲーション用演算部９へ出力する構成を例として説明した。しかし、このような自車レーン情報Ｓを生成することは必須ではなく、走行道路の各レーンについての自車レーン自信度を、各レーンについての情報としてそれぞれナビゲーション用演算部９等の情報出力対象へ出力する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６５】
（５）上記の実施形態に係る、走行道路の各レーンについての自車レーン自信度の判定と、他のレーン判定方法とを併用することも、本発明の好適な実施形態の一つである。そのような他のレーン判定方法としては、例えば、画像認識結果に示される自車両の周辺の区画線の種別（実線、破線、二重線等の線種）及び各区画線と自車両との位置関係と、地図データベース２２から取得される自車位置周辺の区画線の地物情報Ｆとに基づいて、自車両が進行中のレーンを判定する方法や、ＶＩＣＳからの情報、具体的には道路の各レーン上に設けられた発信器からの光ビーコン等からの情報により自車レーンを判定する方法等を用いることができる。
【００６６】
（６）上記の各実施形態では、レーン判定装置２を含むナビゲーション装置１の全ての構成が自車両に搭載される場合を例として説明した。しかし、本発明の適用範囲はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、例えば、撮像装置２１を除く一部の構成が、インターネット等の通信ネットワークを介して接続された状態で自車両の外に設置されており、ネットワークを介して情報や信号の送受信を行うことにより、レーン判定装置２及びナビゲーション装置１を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６７】
（７）上記の各実施形態では、レーン判定装置２を、ナビゲーション装置１に利用する場合の例について説明した。しかし、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、レーン判定装置２を車両の走行制御装置等の他の用途に利用することも当然に可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、車両に搭載されるレーン判定装置、及びそれを用いたナビゲーション装置や車両制御装置等として好適に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係るレーン判定装置を含むナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図
【図２】地図データベースに格納されている地図情報及び地物情報の構成の例を示す説明図
【図３】自車両への撮像装置の配置構成の一例を示す図
【図４】本発明の実施形態に係る認識テーブルＴの一例を示す図
【図５】互いに誤認識する可能性がある２つの地物種別の組み合わせの例を示す図
【図６】本発明の実施形態に係る自車レーン自信度の判定処理の具体例の説明図
【図７】本発明の実施形態に係る自車レーン自信度の判定処理の具体例の説明図
【図８】アプリケーションプログラムの構成及び各機能プログラムに応じて予め定められた自車レーン自信度のしきい値の一例を示す図
【図９】本発明の実施形態に係るレーン判定方法の全体処理順序を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施形態に係るレーン自信度判定方法の詳細な処理順序を示すフローチャート
【符号の説明】
【００７０】
１：ナビゲーション装置
２：レーン判定装置
４：画像情報取得部（画像情報取得手段）
５：画像認識部（画像認識手段）
６：自車位置情報取得部（自車位置情報取得手段）
７：データ抽出部（地物情報取得手段）
８：レーン判定部
９：ナビゲーション用演算部
１１：レーン自信度判定部（レーン自信度判定手段）
１２：自車レーン情報生成部（自車レーン情報生成手段）
２１：撮像装置
２２：地図データベース
２８：案内情報出力手段
Ｔ：認識テーブル
Ｍ：地図情報
Ｆ：地物情報
Ｇ：画像情報
Ｐ：自車位置情報
Ｓ：自車レーン情報
ＡＰ：アプリケーションプログラム
ｆａ：認識地物種別
Ｆｔ１〜Ｆｔ４：走行道路の各レーンの対象地物の地物種別
【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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