JP2018036075A - 自車位置特定装置、自車位置特定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自車位置精度の低下を抑制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の提供を目的とする。【解決手段】ＥＣＵ２０は、計測センサ３２による計測結果に基づいて、自車前方の路側物を検出する検出部２１と、検出部２１により複数の路側物が検出された場合に、複数の路側物の相対位置を記録する位置記録部２２と、を備える。また、判定部２３により登録路側物が含まれていないと判定された場合に、記録されている相対位置の内、現時点で検出されている路側物と同じ路側物の相対位置と登録路側物の相対位置とに基づいて、登録路側物の推定位置を算出する推定位置算出部２４と、算出された推定位置と地図上での登録路側物の位置とを位置合わせした結果に基づいて、地図上での自車位置を特定する位置特定部２６と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、地図上の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。

従来、縁石、ガードレール等の道路の路肩に存在する路側物を用いて地図上の自車位置を特定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、自車両が備える計測装置により自車前方の路側物の位置を計測し、計測した位置を地図上の同一の路側物の位置に位置合わせした結果に基づいて現在の地図上での自車位置を補正する。

また、特許文献１では、地物の種別毎に定められた認識率に基づいて、撮像画像内で認識された複数の地物の中から自車位置の特定に用いる地物を選択する自車位置特定装置が開示されている。特許文献１では、画像認識処理により認識が成功する種別毎の割合に基づいて、地物に対して認識率を定めている。

特開２０１３−５０４１２号公報

特許文献１に記載したように、路側物の種別により認識率を設定する場合、認識率が高い路側物であっても、この路側物を誤って認識してしまう場合がある。例えば、自車両の周囲が暗い場合や、対象となる路側物の周囲に植物等の路側物の認識の妨げとなる物体が存在している場合では、この認識率の高低に関わらず、路側物を誤認識してしまう場合がある。路側物を誤認識することで、地図に登録されている路側物の位置に、この路側物と異なる路側物の位置を位置合わせすることとなり、地図上の自車位置精度を低下させるおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みたものであり、自車位置精度の低下を抑制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の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明では、自車両が走行する道路に沿って存在する路側物に基づいて、地図上の自車位置を特定する自車位置特定装置であって、前記自車両に搭載された計測部による計測結果に基づいて、自車前方の前記路側物を検出する検出部と、前記検出部により複数の前記路側物が検出された場合に、各路側物の相対位置を記録する位置記録部と、前記検出部が検出した前記路側物に、前記地図に登録されている登録路側物が含まれているか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記登録路側物が含まれていないと判定された場合に、前記位置記録部により記録されている前記相対位置の内、現時点で検出されている前記路側物と同じ路側物の前記相対位置と前記登録路側物の前記相対位置とに基づいて、前記登録路側物の推定位置を算出する推定位置算出部と、算出された前記推定位置と前記地図上での前記登録路側物の位置とを位置合わせした結果に基づいて、前記地図上での自車位置を特定する位置特定部と、備える。

検出した路側物の中に、自車位置の特定に用いる登録路側物が含まれていない場合、登録路側物の位置に基づいて自車位置を特定できなくなる。この点、上記構成では、検出部により複数の路側物が検出された場合に、複数の路側物の相対位置を記録する。そして、検出した路側物の中に登録路側物を含んでいないと判定した場合に、過去に記録されている相対位置であって、現時点で検出されている路側物と同じ路側物の相対位置と登録路側物の相対位置とに基づいて、登録路側物の推定位置を算出する。そして、算出された推定位置と地図上での登録路側物の位置とを位置合わせした結果に基づいて、地図上での自車位置を特定することとした。この場合、登録路側物を検出していないと判定された場合は、過去に記録した路側物の相対位置から推定した推定位置により地図上の自車位置を特定することで、誤った路側物の位置を地図上の登録路側物の位置に位置合わせすることを防止し、自車位置精度の低下を抑制することができる。

車両制御装置の概略構成図。 地図の構成を説明する図。 地図上の自車位置を特定する手法を説明する図。 相対位置の算出を説明する図。 推定位置の算出を説明する図。 自車位置ＣＰの特定を説明するフローチャート。 自車前方の路側物を検出する手法を説明する図。 形状情報を説明する図。 相対位置が記録されている場合の自車位置の特定を説明する図。 図６のステップＳ２２による処理を詳細に説明するフローチャート。 推定位置の算出を説明する図。 第２実施形態に係る、自車前方の路側物の検出を説明する図。

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。また、この実施形態では、路側物は、道路の路側に存在する地物を意味し、縁石、ガードレール、道路壁等の道路の形状を特定することができる立体物を意味している。

（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。まず、図１を参照して車両制御装置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、自車位置特定装置として機能するＥＣＵ２０、運転支援装置４０、を備えている。

各種センサ３０は、ＧＰＳ受信機３１、計測センサ３２、車速センサ３３、ヨーレートセンサ３４、を備えている。

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ＣＳまでの距離を算出する。そして、算出した距離と衛星の位置とをＥＣＵ２０に出力する。

計測センサ３２は、計測部として機能し、自車前方の路側物における自車両を基準とする相対位置を計測する。計測センサ３２が、レーザレーダ装置の場合、ポリゴンミラーを回転させてパルス状のレーザ光を走査することで、前方の路側物の計測点（反射点）の相対位置を含むスキャンラインデータを生成する。スキャンラインデータに含まれる各計測点は、自車両に搭載された計測センサ３２を基準とする三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上の相対位置として取得される。

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。

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ことができる。また、ＥＣＵ２０は外部メモリ４５と接続されており、この外部メモリ４５に記録された地図を参照することで、自車両が走行する道路の位置や形状を取得することができる。

地図には、道路上の車線を示すリンクと車線の連結点を示すノードとを記録している。このノードには地図上での絶対座標が記録されており、ノードの位置を参照することにより、地図上での各位置を検出することができる。各リンクには、所定距離毎の車線の中心の座標、自車線数等の情報が関連づけて記録されている。図２（ａ）では、車線の中心として、片側車線における所定距離毎の中心ＦＭを示している。また、地図は、車線の連結を示すノードに加えて、所定距離毎に、道路上の位置を示す補助点を備えるものであってもよい。

また、地図には、道路に沿った方向に配置された路側物の情報が登録されている。例えば、ノードやリンクに関連づけて、路側物の形状を示す形状情報や属性情報が関連づけて登録されている。以下では、地図上でその位置や形状情報が登録されている路側物を登録路側物と記載する。図２（ａ）では、縁石Ｆ１，Ｆ２が登録路側物に該当している。また、図２（ｂ）に例示するように、形状情報は、登録路側物の代表点の座標と、各代表点を繋ぐ近似曲線とを備える周知のベクターデータにより形成されている。そのため、この形状情報により、地図上での登録路側物の位置を参照することができる。

ＥＣＵ２０は、計測センサ３２の計測結果に応じて検出した周囲の登録路側物の相対位置とこの登録路側物の地図上での位置とを位置合わせした結果に基づいて、現在の地図上の自車位置を特定する。図３（ａ）では、ＥＣＵ２０は、計測センサ３２により、自車両を基準とする登録路側物Ｏｂｒの相対位置を示す計測点ＭＰを、地図上で形状情報により示される登録路側物の位置ＲＰに位置合わせしている。例えば、各計測点ＭＰを、自車位置を基準とするベクトルで表した場合に、このベクトルに地図上で推定されている自車両の推定自車位置ＣＰ１を示すベクトルを加算することで、絶対座標上の位置に変換する。そして、絶対座標上の位置に変換された計測点ＭＰを、登録路側物の位置ＲＰに位置合わせすることで、両位置のずれ量を算出する。例えば、位置と地図上での位置ＲＰとの関係をずれ量を要素とする行列式を用いて両者を位置合わせするとともに、この行列式の各要素を解くことでずれ量を算出することができる。そして、算出されたずれ量により、推定自車位置ＣＰ１を補正することで、補正後の自車位置ＣＰ２により地図上の自車位置を特定する。

運転支援装置４０は、ＥＣＵ２０が特定した自車位置に基づいて、自車両の走行を制御する。例えば、運転支援装置４０は、自車位置、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、自車両が区画線で規定された自車線から逸脱するおそれがあるか否かを判断する。例えば、運転支援装置４０が警報機能を有していれば、自車両が自車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、運転支援装置４０が運転補助機能を有していれば、自車両ＣＳが自車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。

ここで、図３（ｂ）に示すように、ＥＣＵ２０が、登録路側物Ｏｂｒを検出できない場合、地図上の自車位置を特定することができなくなる。また、地図に登録されていない路側物Ｏｂｎを登録路側物Ｏｂｒとして誤検出した場合、誤った位置を地図上の登録路側物の位置ＲＰにマッチングさせることとなり、ずれ量が適正な値とならず、自車位置ＣＰ２に誤差を生じさせる。そのため、ＥＣＵ２０は、地図上の自車位置精度の低下を抑制するため、図１に示す各機能を備えている。

図１に戻り、検出部２１は、自車両に搭載された計測センサ３２による計測結果に基づいて、自車前方の路側物を検出する。図４（ａ）では、所定の高さにおける計測センサ３２により検出された車両前方の路側物の計測点ＭＰの位置を示している。検出部２１は、スキャンラインデータに含まれる計測点を抽出し、この計測点群をグループ化することで、路側物毎の計測点の束であるセグメントを生成する。セグメントは、計測点間の距離やその位置に応じて計測点群をグループ化することで生成される。例えば、図４（ｂ）では、車両前方の計測点群のグループ化により、３つのセグメントＳＧａ〜ＳＧｃが生成されている。そのため、検出部２１は、生成したセグメントにより車両前方に存在する路側物を検出することができる。

位置記録部２２は、検出部２１により複数の路側物が検出された場合に、各路側物の相対位置を記録する。また、図５（ａ）に示すように、位置記録部２２は、相対位置を履歴上に記録しており、この履歴には、相対位置が取得された各路側物の形状を示す形状情報を関連づけて記録している。形状情報は、例えば、検出部２１により生成されたセグメントに基づいて算出する。そのため、この形状情報を参照することで、各位置がどの路側物に対応しているかを識別することが可能となる。

判定部２３は、検出部２１が検出した路側物の中に、地図に登録されている登録路側物が含まれているか否かを判定する。検出部２１は、例えば、今回検出した路側物の形状情報と、登録路側物の形状情報とを比較し、比較結果に基づいて、今回検出した路側物の中に登録路側物が含まれているか否かを判定する。

推定位置算出部２４は、判定部２３により、検出部２１が検出した路側物の中に登録路側物が含まれていないと判定された場合に、位置記録部２２により記録されている相対位置であって、現時点で検出されている路側物と同じ路側物の相対位置と登録路側物の相対位置とに基づいて、登録路側物の推定位置を算出する。図５（ｂ）に示すように、推定位置ＥＳＰは、現在検出している路側物の計測点ＭＰの位置から、位置記録部２２により記録されている路側物間の距離だけずれた位置として算出される。

自車位置推定部２５は、地図上での自車両の位置を推定自車位置として推定する。自車位置推定部２５は、ＧＰＳ情報に基づく自車両の測位結果や、車速センサ３３の出力を積分した値により、自車両の位置を地図内の道路上の位置に合わせこんだ推定自車位置を算出する。

位置特定部２６は、自車前方の路側物の位置により地図上の自車位置を特定する。このとき、検出部２１が自車前方の登録路側物を検出している場合は、この登録路側物の相対位置と、地図上の位置とを位置合わせした結果により、自車位置を特定する。一方、検出部２１が登録路側物を検出していない場合は、推定位置算出部２４により算出された推定位置と、地図上での登録路側物の位置とを位置合わせした結果により、自車位置を特定する。

次に、ＥＣＵ２０により実施される自車位置の特定を、図６を用いて説明する。なお図６に示すフローチャートは、ＥＣＵ２０により所定周期で実施される。また、図６の処理では、登録路側物が縁石である場合を例に説明を行う。

ステップＳ１１では、地図上の自車位置を推定する。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で推定した推定自車位置から所定範囲内にある情報を地図から取得する。ステップＳ１２による情報の取得により、ＥＣＵ２０は、自車両の周囲に存在する登録路側物の位置や形状を地図から取得することができる。

ステップＳ１３では、計測センサ３２による計測結果に基づいて、自車前方の路側物を検出する。ステップＳ１３が検出工程として機能する。この実施形態では、ＥＣＵ２０は、計測センサ３２による計測結果である複数の計測点を、自車線を基準とする道幅方向での位置に基づいてグループ化し、グループ化された各計測点に基づいて各路側物を検出する。図７（ａ）は、自車前方の計測点の位置を示している。そして、図７（ｂ）は、図７（ａ）内でのＡ−Ａ断面での各計測点の位置を示している。

具体的には、ＥＣＵ２０は、スキャンラインデータから抽出した計測点の相対位置を、自車線を基準とする道幅方向での位置に基づいてグループ化することで、自車前方の各路側物に対応するセグメントを生成する。図７（ａ），（ｂ）では、自車線の中心ＯＭから道幅方向（図中Ｘ軸方向）での位置に基づいて各計測点Ｐを２つのグループＧ１，Ｇ２に分けている。そのため、各グループに属する計測点群がそれぞれ路側物のセグメントＳＧ１，ＳＧ２にそれぞれ対応している。例えば、図７（ｂ）では、自車線の中心から道幅方向に一番近い縁石がセグメントＳＧ１に属する計測点により検出されている。また、道路壁がセグメントＳＧ２に属する計測点により検出されている。

図６に戻り、ステップＳ１４では、計測点の分布に基づいて、ステップＳ１３で検出された各路側物の形状を示す形状情報を作成する。この第１実施形態では、ＥＣＵ２０は、路側物毎の計測点の束であるセグメントに基づいて、路側物が有する各面における勾配角を算出し、算出した勾配角の出現頻度を形状情報として算出する。ここで、勾配角は、高さ方向に平行な線分を基準とした場合の各面の角度を意味している。ステップＳ１４が形状情報作成部として機能する。

例えば、図８（ａ）に示すように、路側物が縁石Ｏｂ１であれば、図８（ｂ）に示すように勾配角の出現頻度には、計測点が点在する斜面の勾配角と天面の勾配角度との出現頻度ＦＡが多くなる。一方で、図８（ｃ）に示すように、路側物が道路壁Ｏｂ２であれば、図８（ｄ）に示すように、計測点が点在する壁面の勾配角の頻度が多くなる。そのため、この勾配角θの出現頻度ＦＡの分布を用いて、路側物の形状を認識することができる。

勾配角の出現頻度を算出する手法の一例として、ＥＣＵ２０は、セグメント内の計測点の分布に基づいて路側物のある位置での勾配角θを作成する。そして、勾配角θを算出するセグメントの位置を進行方向（Ｙ軸方向）に変更することで、変更後のセグメントの位置における勾配角θを算出する。そして、算出した各勾配角θを集計することで、勾配角の出現頻度を算出する。ステップＳ１４が形状認識部として機能する。

ステップＳ１５では、自車両がカーブ路に進入したか否かを判定する。カーブ路は、直進路と比べて路側物の相対位置が異なる可能性が高い。そこで、ＥＣＵ２０は、直進路で記録した相対位置がカーブ路を走行中に用いられることがないようにしている。そのため、自車両がカーブ路に進入したことを判定した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１６では、現時点で履歴に記録されている各路側物の相対位置を消去する。ステップＳ１５がカーブ路判定部として機能する。

例えば、ＥＣＵ２０は、自車両の方向の変化を検出するヨーレートセンサ３４による検出結果に基づいて、自車両がカーブ路に進入したか否かを判定する。これ以外にも、地図上における自車両の前方の道路形状の変化を検出し、この検出結果に基づいて、自車両がカーブ路に進入したか否かを判定するものであってもよい。

ステップＳ１７では、路側物を複数検出しているか否か判定する。ステップＳ１３の処理により、セグメントが複数生成されている場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ステップＳ１８では、今回検出した各路側物における相対位置及びステップＳ１４で作成した形状情報をそれぞれ関連づけて履歴に記録する。ステップＳ１８が位置記録工程として機能する。一方、1つの路側物しか検出していない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、履歴を記録することなく、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では、現時点で検出している路側物と同じ路側物の相対位置（計測点）を、過去に記録しているか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４により今回検出された路側物のセグメントにより算出された形状情報と、履歴に記録されている過去の形状情報とを比較した比較結果に基づいて、今回検出している路側物と同じ路側物の相対位置を、過去に記録しているか否かを判定する。

今回検出した路側物に対応する過去の相対位置を履歴に記録していない場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、ステップＳ２４では、今回検出している路側物の内、自車線の中心から最も近い路側物を、地図上で自車線の中心から最も近い路側物の地図上の位置に位置合わせした結果に基づいて、地図上の自車位置を特定する。ステップＳ２４が未記録時特定部として機能する。

図９（ａ）では、ＥＣＵ２０は、位置合わせの対象として、自車線の中心ＯＭから道幅方向に最も近い位置のセグメントＳＧ１上の相対位置を選択する。次に、図９（ｂ）に示すように、地図上における自車線の中心ＦＭから最も近い位置の路側物である縁石Ｆ１１の位置を選択する。そして、選択した計測点の相対位置を、地図上で選択した路側物（縁石Ｆ１１）の位置に位置合わせした結果に基づいて、地図上の自車位置を特定する。無論、地図上に登録路側物が一つしか存在しない場合は、この登録路側物が自車線の中心ＦＭから最も近い位置の路側物となる。そして、ステップＳ２４の処理が終了すると、図６に示す処理を一旦終了する。

一方、今回検出した路側物に対応する過去の相対位置を履歴に記録している場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、ステップＳ２０では、ステップＳ１３の処理により検出した路側物の中に登録路側物が含まれているか否かを判定する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４の処理により今回算出した形状情報と、履歴に記録されている形状情報と比較した比較結果に基づいて、検出した路側物の中に、登録路側物を含んでいるか否かを判定する。例えば、今回算出した形状情報と、履歴に記録された形状情報との類似度を算出し、類似度が高い形状情報が存在する場合に、登録路側物が含まれていると判定する。ステップＳ１９が判定工程として機能する。

検出した路側物の中に登録路側物が含まれていると判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ２１では、今回検出した登録路側物の相対位置を用いて、自車位置の特定を行う。この場合、登録路側物に該当するセグメント内の計測点の相対位置を、地図上の登録路側物の位置に位置合わせした結果に基づいて、ステップＳ１１で推定した推定自車位置ＣＰ１を補正する。

一方、登録路側物が含まれていないと判定した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ２２では、履歴に記録されている相対位置であって、現時点で検出されている路側物と同じ路側物の相対位置と登録路側物の相対位置とに基づいて、登録路側物の推定位置を算出する。ステップＳ２２が推定位置算出工程として機能する。

図１０は、図６のステップＳ２２の処理を詳細に説明するフローチャートである。まず、ステップＳ３１では、履歴から、今回検出された路側物と同じ路側物の相対位置を抽出する。例えば、ＥＣＵ２０は、今回算出された形状情報と履歴に対応づけて記録された形状情報との類似度を比較することで、今回検出された路側物と同じ路側物の相対位置を履歴から抽出する。

次に、ステップＳ３２では、履歴上で、ステップＳ３１で抽出した相対位置と同時刻で記録された登録路側物の相対位置を抽出する。図１１（ａ）では、今回の処理よりも過去において履歴に記録された、地図上に登録されていない路側物の相対位置を示すセグメントＳＧ２と、この路側物と同じタイミングで抽出された登録路側物の相対位置を示すセグメントＳＧ１とが、それぞれ抽出されている。

ステップＳ３３では、ステップＳ３１及びステップＳ３２で抽出した両相対位置により各路側物間の距離を算出する。図１１（ａ）の例では、履歴に記録された地図に登録されていない路側物のセグメントＳＧ２と、登録路側物のセグメントＳＧ１との道幅方向での距離Ｄが算出されている。例えば、ＥＣＵ２０は、セグメント内の複数の相対位置間の距離を算出し、算出した複数の距離を平均化したものを路側物間の距離Ｄとして用いるものであってもよい。

ステップＳ３４では、ステップＳ３３で算出した距離を、今回検出された路側物の相対位置に加えることで、今回検出した路側物に対応する登録路側物の推定位置を算出する。図１１（ｂ）では、今回検出された路側物の相対位置に、ステップＳ３３で算出された距離を加えることで、登録路側物の推定位置ＥＳＰを算出している。セグメントＳＧ２内の複数の相対位置にステップＳ３３で算出された距離Ｄを加えることで、登録路側物の複数の推定位置ＥＳＰが算出されている。

図６に戻り、ステップＳ２３では、ステップＳ２２で算出した推定位置を、地図上での登録路側物の位置に位置合わせした結果に基づいて、地図上での自車位置を特定する。ＥＣＵ２０は、例えば、図３（ａ）に示したように、推定位置ＥＳＰを、図上で同一の縁石の位置に位置合わせすることでずれ量を算出する。そして、このずれ量により地図上の推定自車位置を補正することで、補正後の自車位置により地図上の位置を特定する。ステップＳ２３が位置特定工程として機能する。

そして、ステップＳ２４の処理が終了すると、図６に示す処理を一旦終了する。

以上説明したように第１実施形態では、ＥＣＵ２０は、複数の路側物を検出した場合に、複数の路側物の相対位置を記録する。そして、検出した路側物の中に登録路側物を含んでいないと判定した場合に、履歴に記録されている相対位置の内、現時点で検出されている路側物と同じ路側物の相対位置と登録路側物の相対位置とに基づいて、登録路側物の推定位置を算出する。そして、算出した推定位置と地図上での登録路側物の位置とを位置合わせした結果に基づいて、地図上での自車位置を特定することとした。この場合、登録路側物を検出していない場合は、過去に記録した路側物の相対位置から推定した推定位置により地図上の自車位置を特定することで、自車位置精度の低下を抑制することができる。

ＥＣＵ２０は、計測センサ３２による計測結果である複数の計測点を、自車線を基準とする道幅方向での位置に基づいてグループ化し、グループ化された各計測点に基づいて各路側物を検出する。異なる位置に複数の路側物が存在する場合、各路側物を計測した計測点を道幅方向での位置でグループ化することで、各路側物を個別に認識することができる。この点、上記構成では、複数の計測点を、自車線を基準とする道幅方向での位置に基づいてグループ化し、グループ化された各計測点に基づいて各路側物を検出することとした。この場合、複数の路側物をその位置に応じて適正に検出することができ、各路側物の検出精度を高めることができる。

ＥＣＵ２０は、路側物の相対位置を履歴に記録していない場合に、今回検出した路側物の内で、自車線の中心から道幅方向で最も近い路側物の相対位置を、地図上で自車線の中心から道幅方向で最も近い路側物の位置に位置合わせした結果に基づいて、地図上の自車位置を特定する。道路上の路側物を検出する場合、相対位置を記録していない場合も想定される。この点、上記構成では、検出した路側物の内、自車線の中心からの道幅方向で最も近い路側物の相対位置を、地図上で自車線の中心から最も近い距離の路側物の位置に位置合わせした結果に基づいて、地図上の自車位置を特定することとした。この場合、相対位置を記録していない場合でも、地図上での自車位置を特定できなくなることを防止することができる。

ＥＣＵ２０は、計測センサ３２による計測結果である複数の計測点の分布に基づいて路側物の形状を示す形状情報を作成し、この形状情報を各路側物の位置に対応づけて記録する。そして、今回計測された計測点の分布により作成された形状情報を、地図に記録されている形状情報と比較した比較結果に基づいて、登録路側物を検出しているか否かを判定する。複数の路側物が存在する場合でも、各路側物の形状は異なっている可能性が高く、この形状を利用することで、各路側物を識別することができる。この点、上記構成では、今回計測された計測点の分布により作成された形状情報を、地図に記録されている形状情報と比較した比較結果に基づいて、登録路側物を検出しているか否かを判定することとした。この場合、形状情報を用いることで検出された路側物が登録路側物であるか否かを精度よく判定することができる。

ＥＣＵ２０は、自車両がカーブ路に進入したか否かを判定し、自車両がカーブ路に進入したと判定した場合に、現時点で記録している相対位置を消去する。カーブ路は、路側物間の相対位置も大きく変化し易く、直進路と異なる相対位置となる可能性が高くなる。この点、上記構成では、自車両が前記カーブ路に進入したと判定された場合に、現時点で記録している相対位置を消去することとした。この場合、カーブ路を走行中に、直進路での路側物間の相対位置により推定位置を算出することを防止し、推定位置の精度が低下することを抑制することができる。

（第２実施形態）
この第２実施形態では、路側物を検出するに際し、自車線を基準とする高さ方向での位置により各計測点をグループ化することで、路側物を検出する。

図１２は、第２実施形態における路側物の検出を説明する図である。ＥＣＵ２０は、図６のステップＳ１３において、自車前方で抽出した計測点を、自車線を基準とする高さ方向での位置に基づいてグループ化する。そのため、自車線からの高さ方向の位置により２つのグループＧ１１，Ｇ１２に分けている。そのため、各グループに属する計測点群がそれぞれ路側物のセグメントＳＧ１１，ＳＧ１２にそれぞれ対応している。そして、生成されたセグメントにより各路側物を検出する。

以上説明したようにこの第２実施形態では、ＥＣＵ２０は、自車線を基準として高さ方向の位置により計測点をグループ化し、このグループ化された各計測点に基づいて各路側物を検出する。この場合、高さ方向での計測点の位置が異なる路側物において、各路側物を適正に検出することが可能となる。

（その他の実施形態）
相対位置として計測点の位置を履歴に記録することに代えて、複数の路側物間での距離を履歴に記録するものであってもよい。この場合、ＥＣＵ２０は、図６のステップＳ１８において、各路側物の計測位置から路側物間の距離を算出し、算出した距離を履歴に記録する。

ＥＣＵ２０は、路側物間の相対位置を履歴に記録する代わりに、地図上に記録するものであってもよい。この場合、地図上の登録路側物の位置に、地図上で登録されていない周囲の路側物の相対位置が関連づけて記録されることとなる。

履歴に記録された相対位置を、前回相対位置を記録してからの走行時間が所定距離以上と成る場合に、消去するものであってもよい。この場合、ＥＣＵ２０は、路側物毎に、前回、相対位置を記録した時点からの累積走行時間を記録している。そして、図６のステップＳ１５において、累積走行時間を閾値と比較し、累積走行時間が閾値を超えた場合に、履歴に記録された該当する路側物の相対位置を消去する。なお、累積走行時間を比較する閾値の一例として、１０分以上、６０分以下の値とすることができるが、これに限定されず、道路の形状や登録路側物の種別に応じて適宜変更されるものであってもよい。

図６のステップＳ１４で算出される形状情報は、勾配角の出現頻度に限定されない。例えば、ＥＣＵ２０は、計測点の位置により路側物の形状を示す近似曲線を算出し、算出した近似曲線を形状情報として用いるものであってもよい。

計測センサ３２は、ステレオカメラ装置を用いるものであってもよい。計測センサ３２がステレオカメラ装置の場合、自車前方を撮像したステレオ画像により、三次元距離が付与された距離画像を生成し、この距離画像内に含まれる路側物の特徴点におけるステレオカメラを基準とした相対位置を逐次計算する。

２０…ＥＣＵ、２１…検出部、２２…位置記録部、２３…判定部、２４…推定位置算出部、２６…位置特定部、３２…計測センサ、ＣＰ…自車位置。

Claims (6)

1. 自車両が走行する道路に沿って存在する路側物に基づいて、地図上の自車位置を特定する自車位置特定装置（２０）であって、
   前記自車両に搭載された計測部（３２）による計測結果に基づいて、自車前方の前記路側物を検出する検出部と、
   前記検出部により複数の前記路側物が検出された場合に、各路側物の相対位置を記録する位置記録部と、
   前記検出部が検出した前記路側物に、前記地図に登録されている登録路側物が含まれているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により前記登録路側物が含まれていないと判定された場合に、前記位置記録部により記録されている前記相対位置の内、現時点で検出されている前記路側物と同じ路側物の前記相対位置と前記登録路側物の前記相対位置とに基づいて、前記登録路側物の推定位置を算出する推定位置算出部と、
   算出された前記推定位置と前記地図上での前記登録路側物の位置とを位置合わせした結果に基づいて、前記地図上での自車位置を特定する位置特定部と、を備える自車位置特定装置。
2. 前記検出部は、前記計測部による計測結果である複数の計測点を、自車線を基準とする道幅方向での位置又は高さ方向での位置に基づいてグループ化し、グループ化された各計測点に基づいて各路側物を検出する、請求項１に記載の自車位置特定装置。
3. 前記位置記録部により前記相対位置が記録されていない場合に、今回検出した前記路側物の内で、自車線の中心から道幅方向で最も近い前記路側物の位置を、前記地図上で前記自車線の中心から道幅方向で最も近い前記路側物の位置に位置合わせした結果に基づいて、前記地図上の前記自車位置を特定する未記録時特定部を備える、請求項１又は請求項２に記載の自車位置特定装置。
4. 前記計測部による計測結果である複数の計測点の分布に基づいて前記路側物の形状を示す形状情報を作成する情報作成部を備え、
   前記位置記録部は、前記検出部により複数の前記路側物が検出された場合に、前記形状情報を、記録された各路側物の前記相対位置に対応づけて記録し、
   前記判定部は、前記情報作成部により今回計測された前記計測点の分布により作成された前記形状情報を、前記地図に記録されている前記形状情報と比較した比較結果に基づいて、前記登録路側物を検出しているか否かを判定する、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。
5. 前記自車両がカーブ路に進入したか否かを判定するカーブ路判定部を備え、
   前記位置記録部は、前記自車両が前記カーブ路に進入したと判定された場合に、現時点で記録している前記相対位置を消去する、請求項１に記載の自車位置特定装置。
6. 自車両が走行する道路に沿って存在する路側物に基づいて、地図上の自車位置を特定する自車位置特定方法であって、
   前記自車両に搭載された計測部（３２）による計測結果に基づいて、自車前方の前記路側物を検出する検出工程と、
   前記検出工程により複数の前記路側物が検出された場合に、前記複数の路側物の相対位置を記録する位置記録工程と、
   前記検出工程で検出した前記路側物に、前記地図に登録されている登録路側物が含まれているか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程により前記登録路側物が含まれていないと判定された場合に、前記位置記録工程により記録されている前記相対位置であって、現時点で検出されている前記路側物と同じ路側物の前記相対位置と前記登録路側物の前記相対位置とに基づいて、前記登録路側物の推定位置を算出する推定位置算出工程と、
   算出された前記推定位置と前記地図上での前記登録路側物の位置とを位置合わせした結果に基づいて、前記地図上での自車位置を特定する位置特定工程と、を備える自車位置特定方法。

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