(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得する第１取得部と、
地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する第２取得部と、
前記第１角度及び前記第１方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出部と、を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記第１取得部は、前記移動体から前記地物までの距離を更に取得し、
前記第２取得部は、前記地図座標系における前記地物の位置を更に取得し、
前記算出部は、前記地物の位置、前記進行方向及び前記移動体から前記地物までの距離に基づき、前記地図座標系における前記移動体の位置を更に算出することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記第１取得部は、車両座標系における前記地物の位置を更に取得し、
前記第２取得部は、前記地図座標系における前記地物の位置を更に取得し、
前記算出部は、前記車両座標系における前記地物の位置、前記地図座標系における前記地物の位置及び前記進行方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の位置を更に算出することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１取得部は、前記移動体から前記地物上の少なくとも２つの位置までのそれぞれの距離及び前記移動体からみた前記少なくとも２つの位置の方向と前記移動体の進行方向とがなすそれぞれの角度に基づき、前記第１角度を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記第１取得部は、車両座標系における前記地物上の少なくとも２つの位置に基づいて前記地物の基準方向を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記第１取得部は、前記地物を撮像した画像に基づき前記第１角度を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記地物は平面形状を有し、前記基準方向は前記平面形状の法線方向であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項８】
測定装置により実行される測定方法であって、
移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得する第１取得工程と、
地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する第２取得工程と、
前記第１角度及び前記第１方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出工程と、を備えることを特徴とする測定方法。
【請求項９】
コンピュータを備える測定装置により実行されるプログラムであって、
移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得する第１取得部、
地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する第２取得部、
前記第１角度及び前記第１方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出部、として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地物の位置に基づいて移動体の位置を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両位置を推定する技術として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１の手法は、複数のランドマークの車両に対する距離及び方向に基づいて車両に対する複数のランドマークの位置を検出し、検出した複数のランドマークのうちの少なくとも一対のランドマークの位置と地図上のランドマークの位置との照合結果に基づいて車両の現在位置を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２２２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の手法は、２つのランドマークの位置を利用して車両の位置を推定するものであるため、地図に情報が記憶されているランドマークが車両の周辺に１つしか存在しない場合には車両の位置を推定することができない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが例として挙げられる。本発明は、移動体の周辺にランドマークが１つしかない場合でも、移動体の位置を推定することが可能な測定装置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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、測定装置であって、移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得する第１取得部と、地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する第２取得部と、前記第１角度及び前記第１方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出部と、を備える。
【０００７】
請求項８に記載の発明は、測定装置により実行される測定方法であって、移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得する第１取得工程と、地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する第２取得工程と、前記第１角度及び前記第１方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出工程と、を備える。
【０００８】
請求項９に記載の発明は、コンピュータを備える測定装置により実行されるプログラムであって、移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得する第１取得部、地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する第２取得部、前記第１角度及び前記第１方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出部、として前記コンピュータを機能させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例に係る自車位置推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ランドマーク予測範囲の決定方法を説明する図である。
【図３】ランドマーク抽出処理の一例を示す。
【図４】自車位置を推定する方法を説明する図である。
【図５】自車位置を推定する方法を説明する他の図である。
【図６】自車位置推定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好適な実施形態では、測定装置は、移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得する第１取得部と、地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する第２取得部と、前記第１角度及び前記第１方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出部と、を備える。
【００１１】
上記の測定装置は、移動体からみた地物の方向と地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得するとともに、地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する。そして、第１角度及び第１方向に基づき、地図座標系における移動体の進行方向を算出する。これにより、１つの地物を利用して移動体の進行方向を得ることができる。
【００１２】
上記の測定装置の一態様では、前記第１取得部は、前記移動体から前記地物までの距離を更に取得し、前記第２取得部は、前記地図座標系における前記地物の位置を更に取得し、前記算出部は、前記地物の位置、前記進行方向及び前記移動体から前記地物までの距離に基づき、前記地図座標系における前記移動体の位置を更に算出する。この態様では、１つの地物を利用して、更に移動体の位置を算出することができる。
【００１３】
上記の測定装置の一態様では、前記第１取得部は、車両座標系における前記地物の位置を更に取得し、前記第２取得部は、前記地図座標系における前記地物の位置を更に取得し、前記算出部は、前記車両座標系における前記地物の位置、前記地図座標系における前記地物の位置及び前記進行方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の位置を更に算出する。この態様では、１つの地物を利用して、更に移動体の位置を算出することができる。
【００１４】
上記の測定装置の他の一態様では、前記第１取得部は、前記移動体から前記地物上の少なくとも２つの位置までのそれぞれの距離及び前記移動体からみた前記少なくとも２つの位置の方向と前記移動体の進行方向とがなすそれぞれの角度に基づき、前記第１角度を算出する。この態様では、地物上の少なくとも２つの位置に基づいて第１角度を算出することができる。
【００１５】
上記の測定装置の他の一態様では、前記第１取得部は、車両座標系における前記地物上の少なくとも２つの位置に基づいて前記地物の基準方向を決定する。この態様では、地物上の少なくとも２つの位置に基づいて地物の基準方向を決定することができる。
【００１６】
上記の測定装置の他の一態様では、前記第１取得部は、前記地物を撮像した画像に基づき前記第１角度を算出する。この態様では、地物を撮像した画像に基づいて第１角度を算出することができる。
【００１７】
上記の測定装置において、好適には前記地物は平面形状を有し、前記基準方向は前記平面形状の法線方向である。
【００１８】
本発明の他の好適な実施形態では、測定装置により実行される測定方法は、移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得する第１取得工程と、地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する第２取得工程と、前記第１角度及び前記第１方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出工程と、を備える。これにより、１つの地物を利用して移動体の進行方向を得ることができる。
【００１９】
本発明の他の好適な実施形態では、コンピュータを備える測定装置により実行されるプログラムは、移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第１角度を取得する第１取得部、地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第１方向を取得する第２取得部、前記第１角度及び前記第１方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出部、として前記コンピュータを機能させる。このプログラムをコンピュータで実行することにより上記の測定装置を実現することができる。このプログラムは、記憶媒体に記憶して取り扱うことができる。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００２１】
［構成］
図１は、本発明の測定装置を適用した自車位置推定装置の概略構成を示す。自車位置推定装置１０は、車両に搭載され、無線通信によりクラウドサーバなどのサーバ７と通信可能に構成されている。サーバ７はデータベース８に接続されており、データベース８は高度化地図を記憶している。自車位置推定装置１０は、サーバ７と通信し、車両の自車位置周辺のランドマークに関するランドマーク地図情報をダウンロードする。
【００２２】
データベース８に記憶された高度化地図は、ランドマーク毎にランドマーク地図情報を記憶している。ここで、ランドマーク地図情報は、ランドマークの位置を示す情報と、ランドマークの基準方向を示す情報とを含む。「基準方向」は、ランドマークが向いている方向を示し、標識や方面看板などの平面形状のランドマークについてはその法線方向とされる。本実施例では、ランドマークは標識や方面看板などの平面形状又は平面を一部に備えるものであるとし、基準方向はその平面の法線方向であるとする。よって、本実施例では、ランドマーク地図情報は、ランドマークを識別するランドマークＩＤ毎に、地図上におけるそのランドマークの位置を示すランドマーク地図位置と、そのランドマークの法線方向の方位を示すランドマーク地図法線方位角とを含む。具体的に、ランドマーク地図位置は地図座標系におけるランドマークの位置座標を示し、ランドマーク地図法線方位角は地図座標系におけるランドマークの法線方向の方位角を示す。なお、方位角は、地図座標系における所定の方向を基準として規定される。
【００２３】
一方、自車位置推定装置１０は、内界センサ１１と、外界センサ１２と、自車位置予測部１３と、ランドマーク抽出部１４と、通信部１５と、ランドマーク地図情報取得部１６と、ランドマーク予測部１７と、対応付け部１８と、自車位置推定部１９とを備える。なお、自車位置予測部１３、ランドマーク抽出部１４、ランドマーク地図情報取得部１６、ランドマーク予測部１７、対応付け部１８及び自車位置推定部１９は、実際には、ＣＰＵなどのコンピュータが予め用意されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２４】
内界センサ１１は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）／ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）複合航法システムとして車両の自車位置を測位するものであり、衛星測位センサ（ＧＰＳ）、ジャイロセンサ、車速センサなどを含む。自車位置予測部１３は、内界センサ１１の出力に基づいて、ＧＮＳＳ／ＩＭＵ複合航法により車両の自車位置を予測し、予測自車位置をランドマーク予測部１７に供給する。
【００２５】
外界センサ１２は、車両の周辺の物体を検出するセンサであり、ステレオカメラ、Ｌｉｄａｒ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）などを含む。外界センサ１２は、計測により得られた計測情報をランドマーク抽出部１４に供給する。
【００２６】
通信部１５は、サーバ７と無線通信するための通信ユニットである。ランドマーク地図情報取得部１６は、車両の周辺に存在するランドマークに関するランドマーク地図情報を、通信部１５を介してサーバ７から受信し、ランドマーク予測部１７及び対応付け部１８へ供給する。
【００２７】
ランドマーク予測部１７は、ランドマーク地図情報に含まれるランドマーク地図位置と、自車位置予測部１３から取得した予測自車位置とに基づいて、ランドマークが存在すると予測される範囲であるランドマーク予測範囲を決定し、ランドマーク抽出部１４へ供給する。
【００２８】
ランドマーク抽出部１４は、ランドマーク予測部１７から供給されたランドマーク予測範囲と、外界センサ１２から供給された計測情報とに基づいてランドマークを抽出する。具体的には、ランドマーク抽出部１４は、ランドマーク予測範囲に含まれる計測情報から特徴物を抽出し、これをランドマークとする。そして、ランドマーク抽出部１４は、抽出したランドマークのランドマーク計測位置及びランドマーク計測法線方位角を対応付け部１８へ出力する。
【００２９】
対応付け部１８は、ランドマーク抽出部１４から取得したランドマーク計測位置及びランドマーク計測法線方位角と、ランドマーク地図情報取得部１６から取得したランドマーク地図情報に含まれるランドマーク地図位置及びランドマーク地図法線方位角とを、ランドマークＩＤに対応付けて記憶する。これにより、ランドマークＩＤ毎に、ランドマーク地図位置と、ランドマーク地図法線方位角と、ランドマーク計測位置と、ランドマーク計測法線方位角とが対応付けられた情報（以下、「対応情報」と呼ぶ。）が生成される。
【００３０】
自車位置推定部１９は、１つのランドマークについての対応情報に含まれるランドマーク地図位置、ランドマーク地図法線方位角、ランドマーク計測位置及びランドマーク計測法線方位角を利用して、車両の自車位置と自車方位角を推定する。
【００３１】
上記の構成において、ランドマーク抽出部１４は本発明における第１取得部の一例であり、ランドマーク地図情報取得部１６は本発明における第２取得部の一例であり、自車位置推定部１９は本発明における算出部の一例である。
【００３２】
［ランドマーク予測範囲の決定］
次に、ランドマーク予測部１７により行われるランドマーク予測範囲の決定方法について詳しく説明する。図２は、ランドマーク予測範囲の決定方法を説明する図である。２図示のように、地図座標系（Ｘｍ，Ｙｍ）に車両５が存在し、車両５の位置を基準として車両座標系（Ｘｖ，Ｙｖ）が規定される。具体的に、車両５の進行方向を車両座標系のＸｖ軸とし、それに垂直な方向を車両座標系のＹｖ軸とする。
【００３３】
車両５の周辺には、ランドマークＬが存在する。なお、本実施例では、ランドマークＬは標識であるものとする。ランドマークＬの地図座標系における位置、即ち、ランドマーク地図位置は前述のように高度化地図に含まれており、ランドマーク地図情報取得部１６から供給される。図２では、ランドマークＬのランドマーク地図位置はＰＬＭ（ｍｘｍ，ｍｙｍ）であるとする。一方、自車位置予測部１３からは、予測自車位置Ｐ’ＶＭ（ｘ’ｍ，ｙ’ｍ）が供給される。
【００３４】
ランドマーク予測部１７は、予測自車位置Ｐ’ＶＭとランドマークＬのランドマーク地図位置ＰＬＭに基づいて、車両座標系におけるランドマーク予測位置Ｐ’ＬＶ（ｌ’ｘｖ，ｌ’ｙｖ）を算出し、そのランドマーク予測位置Ｐ’ＬＶを基準としてランドマーク予測範囲Ｒを決定する。ランドマーク予測範囲Ｒは、ランドマークＬが存在すると予測される範囲を示す。内界センサ１１を利用して得られた予測自車位置Ｐ’ＶＭはある程度の誤差を含むため、ランドマーク予測部１７は、その誤差分を考慮してランドマーク予測範囲Ｒを決定する。例えば、ランドマーク予測部１７は、ランドマーク予測位置Ｐ’ＬＶを中心とする所定距離の円をランドマーク予測範囲Ｒとして決定する。
【００３５】
このようにランドマーク予測範囲Ｒを決定することにより、ランドマーク抽出部１４は、外界センサ１２により得られた計測情報のうち、ランドマーク予測範囲Ｒに属する計測情報に基づいてランドマークを抽出すればよいことになる。一般的に、Ｌｉｄａｒなどの外界センサは、自車位置の全周囲（３６０°）や車両の後方を除いた２７０°などの広い範囲にわたって計測を行っており、広範囲にわたる計測情報を生成する。この場合に、得られた広範囲の計測情報全てに対してランドマーク抽出処理を実行してランドマークを抽出することとすると、演算量が膨大となる。これに対し、本実施例では、内界センサ１１を利用して得た予測自車位置に基づいて、ランドマークが存在すると予測される範囲をランドマーク予測範囲Ｒとして決定し、その範囲に属する計測情報についてのみランドマーク抽出処理を実行することにより、演算量を大幅に減少させ、効率的にランドマークを検出することが可能となる。
【００３６】
なお、実際の処理としては、外界センサ１２は上述のように広範囲の計測を行って広範囲の計測情報を出力し、ランドマーク抽出部１４がそのうちのランドマーク予測範囲Ｒ内の計測情報のみを抽出してランドマーク抽出処理の対象とすればよい。その代わりに、外界センサ１２をランドマーク予測範囲Ｒのみを計測するように制御することとしてもよい。
【００３７】
［ランドマーク抽出処理］
次に、ランドマーク抽出処理について説明する。図３は、ランドマーク抽出処理の一例を示す。本実施例では、ランドマークは標識であるとし、外界センサ１２はＬｉｄａｒであるものとする。ランドマーク抽出部１４は、Ｌｉｄａｒから取得した計測情報に基づいてランドマークを抽出する。Ｌｉｄａｒは周囲に光パルスを出射し、周囲に存在する物体による反射光パルスを受光して物体上の複数の計測点に対応する点群データを生成する。具体的に、Ｌｉｄａｒは、まず物体上の各計測点までの距離と、車両からみた計測点の方向と車両の進行方向とのなす角度を検出し、この距離及び角度に基づいて、各計測点の３次元座標を有する点群データを生成する。また、点群データは、光パルスを反射した物体の反射強度データを含む。Ｌｉｄａｒはこの点群データを計測情報としてランドマーク抽出部１４へ出力する。なお、Ｌｉｄａｒが生成する点群データの間隔は、Ｌｉｄａｒから計測ターゲットまでの距離、方向と、Ｌｉｄａｒの角度分解能に依存する。
【００３８】
ランドマーク抽出部１４は、Ｌｉｄａｒから取得した点群データから、標識の反射強度情報を利用して図３に示すように標識に対応する円形の点群データを抽出する。そして、ランドマーク抽出部１４は、抽出された標識の点群データの重心位置（ｌｘ，ｌｙ、ｌｚ）を算出し、これをランドマーク計測位置として対応付け部１８へ出力する。なお、実施例では対応するランドマーク地図位置は２次元の地図座標系における位置であるので、ランドマーク抽出部１４は、算出した３次元の重心位置（ｌｘ，ｌｙ，ｌｚ）のうち、２次元位置（ｌｘ，ｌｙ）をランドマーク計測位置として対応付け部１８へ出力する。
【００３９】
さらに、ランドマーク抽出部１４は、標識の平面上の各計測点の座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）〜（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）から標識の平面を示す式：ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄ＝０を求め、この平面に対する法線ベクトル（ａ，ｂ，ｃ）を求めることにより、車両座標系における標識の法線角度ｌφを求める。本実施例では２次元座標系における法線角度とするので、法線角度ｌφは上記の法線ベクトル（ａ，ｂ）より求められる。法線角度ｌφは本発明における第１角度に相当する。
【００４０】
図４は、車両座標系における法線角度ｌφを示す。さらに、ランドマーク抽出部１４は、法線角度ｌφと、ランドマーク計測方位角θｖとに基づいてランドマーク計測法線方位角φｖを算出して対応付け部１８へ出力する。なお、図４に示すように、ランドマーク計測方位角θｖは、車両５からみたランドマークＬの方向と、車両５の進行方向とがなす角度である。
【００４１】
なお、上記の例では、ランドマーク抽出部１４は、標識の平面を示す式を算出し、その平面に対する法線ベクトルを算出して法線角度ｌφを求めているが、本実施例では図４に示すようにＸＹ平面における法線角度ｌφを問題としているので、標識の平面上に存在する少なくとも２つの位置が得られれば法線角度ｌφを求めることができる。具体的には、ＬｉｄａｒはＸＹ平面における標識上の少なくとも２つの位置について、車両５からその位置までの距離と、その位置の車両からみた方向と車両の進行方向とのなす角度を求め、それらに基づいて２つの位置の座標を求める。そして、ＸＹ平面内においてそれら２つの位置を結ぶ線分を求め、その線分に対する垂線を標識に対する法線とみなして法線角度ｌφを求めればよい。
【００４２】
そして、対応付け部１８は、ランドマーク抽出部１４から取得したランドマーク計測位置ＰＬＶ（ｌｘｖ，ｌｙｖ）及びランドマーク計測法線方位角φｖと、ランドマーク地図情報取得部１６から取得したランドマーク地図位置ＰＬＭ（ｍｘｍ，ｍｙｍ）及びランドマーク地図法線方位角φｍとを対応付けて対応情報（ｌｘｖ，ｌｙｖ，φｖ，ＩＤ，ｍｘｍ，ｍｙｍ，φｍ）を生成し、記憶する。こうして生成された対応情報は、自車位置推定部１９による自車位置推定に使用される。
【００４３】
［自車位置推定］
次に、自車位置推定部１９による自車位置推定について説明する。自車位置推定部１９は、対応付け部１８により生成された１つのランドマークについての対応情報を用いて車両の自車位置及び自車方位角を推定する。以下、自車位置推定により得られる自車位置を「推定自車位置」と呼び、自車位置推定により得られる自車方位角を「推定自車方位角」と呼ぶ。
【００４４】
図４は、自車位置推定の例を示す。地図座標系（Ｘｍ，Ｙｍ）上に車両５が位置しており、車両５の位置を基準として車両座標系（Ｘｖ，Ｙｖ）が規定される。車両５の推定自車位置はＰＶＭ（ｘｍ，ｙｍ）で示され、推定自車方位角はΨｍで示される。
【００４５】
自車位置推定部１９は、対応付け部１８よりランドマークＬについての対応情報を取得する。具体的に、自車位置推定部１９は、ランドマークＬについて、ランドマーク地図位置ＰＬＭ（ｍｘｍ，ｍｙｍ）、ランドマーク地図法線方位角φｍ、ランドマーク計測位置ＰＬＶ（ｌｘｖ，ｌｙｖ）及びランドマーク計測法線方位角φｖを得る。ここで、座標系変換式と、地図座標系、車両座標系におけるランドマークＬの位置、法線方向の関係式により、以下の式が得られる。
【００４６】
【数１】
0006698430.tif 000002
これにより、地図座標系における推定自車位置ＰＶＭ（ｘｍ，ｙｍ）は下式により得られる。
【００４７】
【数２】
0006698430.tif 000003
また、図５に示すように、Ｘｍ軸に平行な補助線９を引くと、
【００４８】
【数３】
0006698430.tif 000004
が得られ、これにより地図座標系における推定自車方位角Ψｍは、
【００４９】
【数４】
0006698430.tif 000005
と得られる。よって、式（１）〜（３）により、推定自車位置ＰＶＭ（ｘｍ，ｙｍ）及び推定自車方位角Ψｍが算出できる。
【００５０】
こうして、自車位置推定装置１０は、高度化地図に含まれるランドマーク地図位置及びランドマーク地図法線方位角と、Ｌｉｄａｒを用いて取得したランドマーク計測位置及びランドマーク計測法線方位角とに基づいて、自車位置及び自車方位角を推定することができる。このように、本実施例によれば、車両５の周辺に１つのランドマークしか検出できない場合であっても、それを利用して自車位置及び自車方位角を推定することが可能となる。
【００５１】
［自車位置推定処理］
次に、自車位置推定装置１０による処理の流れについて説明する。図６は、自車位置推定装置１０による処理のフローチャートである。この処理は、ＣＰＵなどのコンピュータが予め用意されたプログラムを実行し、図１に示す各構成要素として機能することにより実現される。
【００５２】
まず、自車位置予測部１３は、内界センサ１１からの出力に基づいて、予測自車位置を取得する（ステップＳ１１）。次に、ランドマーク地図情報取得部１６は、通信部１５を通じてサーバ７に接続し、データベース８に記憶された高度化地図からランドマーク地図情報を取得する（ステップＳ１２）。前述のようにランドマーク地図情報はランドマーク地図位置とランドマーク地図法線方位角とを含み、ランドマーク地図情報取得部１６は、ランドマーク地図情報を対応付け部１８へ供給する。なお、ステップＳ１１とＳ１２はいずれが先でもよい。
【００５３】
次に、ランドマーク予測部１７は、ステップＳ１２で得られたランドマーク地図情報に含まれるランドマーク地図位置と、ステップＳ１１で得られた予測自車位置に基づいて、ランドマーク予測範囲Ｒを決定してランドマーク抽出部１４へ供給する（ステップＳ１３）。
【００５４】
次に、ランドマーク抽出部１４は、外界センサ１２としてのＬｉｄａｒから計測情報を取得し（ステップＳ１４）、ランドマーク予測部１７から得られたランドマーク予測範囲Ｒ内でランドマークを抽出する（ステップＳ１５）。ランドマーク抽出部１４は、ランドマーク抽出結果として、ランドマーク計測位置及びランドマーク計測法線方位角を対応付け部１８へ出力する。
【００５５】
対応付け部１８は、ランドマーク地図情報取得部１６から取得したランドマーク地図位置及びランドマーク地図法線方位角と、ランドマーク抽出部１４から取得したランドマーク計測位置及びランドマーク計測法線方位角とをランドマーク毎に対応付けて対応情報を生成し、自車位置推定部１９へ送る（ステップＳ１６）。そして、自車位置推定部１９は、１つのランドマークについての対応情報を用いて、図４〜５を参照して説明したように自車位置と自車方位角を推定する（ステップＳ１７）。こうして、推定自車位置と推定自車方位角とが出力される。
【００５６】
［変形例］
上記の実施例では、ランドマーク抽出部１４は、外界センサ１２としてのＬｉｄａｒから出力される計測情報を用いて、標識の平面を示す式を算出することにより法線角度ｌφを算出している。その代わりに、外界センサ１２としてのステレオカメラが撮像した画像を利用して法線角度ｌφを算出してもよい。具体的に、ステレオカメラに対して円形の標識が正面を向いている（即ち、標識の法線方向とステレオカメラの撮影方向とが一致する）場合には、撮影画像に含まれる標識の外形は円となる。一方、標識の向きが正面よりずれていれば、撮影画像に含まれる標識の外形は楕円となり、標識の法線方向とステレオカメラの撮影方向とが９０°である場合には、撮影画像に含まれる標識の外形はほぼ直線となる。よって、標識の形状が既知である場合には、撮影画像を画像解析して標識の外形を判定することにより、標識の法線方向を推定して法線角度ｌφを算出することができる。
【００５７】
また、上記の実施例では、ランドマークとして標識を使用しているが、その代わりにビル等の建造物をランドマークとして使用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
５  車両
７  サーバ
８  データベース
１０  自車位置推定装置
１１  内界センサ
１２  外界センサ
１３  自車位置予測部
１４  ランドマーク抽出部
１７  ランドマーク予測部
１８  対応付け部
１９  自車位置推定部
【図１】
0006698430.tif 000006
【図２】
0006698430.tif 000007
【図３】
0006698430.tif 000008
【図４】
0006698430.tif 000009
【図５】
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【図６】
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