JP6929038B2 - Own vehicle position determination method and own vehicle position determination system - Google Patents
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Description
本発明は、自車位置判定方法及び自車位置判定システムに関する。 The present invention relates to a vehicle position determination method and a vehicle position determination system.
従来より、道路上に設置されたカメラで車両を検出し、検出した車両が走行している車線の情報を車両に通知する技術が知られている(特許文献1)。 Conventionally, there has been known a technique of detecting a vehicle with a camera installed on a road and notifying the vehicle of information on the lane in which the detected vehicle is traveling (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、大型バスやトラックなどの後ろに自車両が存在する場合、大型バスやトラックが遮蔽物となり道路上に設置されたカメラでは自車両を検出できないため、車線の情報を自車両に通知できない。これにより、自車両は走行している車線を特定できない。
However, in the invention described in
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、自車両の前方を走行する大型バスやトラックなどにより、道路上に設置されたカメラで自車両を認識できない場合でも、自車両の走行車線を推定することができる自車位置判定方法及び自車位置判定システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to use a large bus or truck traveling in front of the own vehicle even when the own vehicle cannot be recognized by a camera installed on the road. It is an object of the present invention to provide a own vehicle position determination method and an own vehicle position determination system capable of estimating the traveling lane of the own vehicle.
本発明の一態様に係る自車位置判定方法は、GPS受信機から取得した自車両の位置情報と、地図データベースに格納されている、複数の車線を有する道路上に設置された通知装置の位置情報を用いて自車両が通知装置に接近したか否かを判定し、自車両が通知装置に接近したと判定された場合に、自車両から通知装置に対して自車両を識別するための識別情報を送信し、通知装置に備えられた路上カメラが道路を撮像した第1撮像画像と識別情報から第1撮像画像上に自車両が存在しないと判断された場合に通知装置から送信される、各車線を走行する車両の有無に関する車線占有情報を受信し、自車両に設置された車載カメラが道路を撮像した第2撮像画像から、少なくとも各車線の一部を走行する車両の有無に関する周辺車両情報を抽出し、車線占有情報と周辺車両情報とを比較し、自車両の走行車線を推定する。 The own vehicle position determination method according to one aspect of the present invention includes the position information of the own vehicle acquired from the GPS receiver and the position of the notification device installed on the road having a plurality of lanes stored in the map database. The information is used to determine whether or not the own vehicle has approached the notification device, and when it is determined that the own vehicle has approached the notification device, identification for identifying the own vehicle from the own vehicle to the notification device. Information is transmitted, and when it is determined from the first captured image obtained by capturing the road by the road camera provided in the notification device and the identification information that the own vehicle does not exist on the first captured image, the information is transmitted from the notification device . Peripheral vehicles related to the presence or absence of vehicles traveling in at least a part of each lane from the second captured image obtained by receiving lane occupancy information regarding the presence or absence of vehicles traveling in each lane and capturing the road by an in-vehicle camera installed in the own vehicle. Information is extracted, the lane occupancy information is compared with the surrounding vehicle information, and the driving lane of the own vehicle is estimated.
本発明によれば、自車両の前方を走行する大型バスやトラックなどにより、道路上に設置されたカメラで自車両を認識できない場合でも、自車両の走行車線を推定することができる。 According to the present invention, it is possible to estimate the traveling lane of the own vehicle even when the camera installed on the road cannot recognize the own vehicle due to a large bus or truck traveling in front of the own vehicle.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図1を参照して、本実施形態に係る自車位置判定システム100の全体構成図について説明する。図1に示すように、自車位置判定システム100は、データセンタ1と、ネットワーク2と、自車両3と、通知装置4とを備える。また、自車両3の前方に大型バスB1が存在する。図1に示す道路は片側5車線であり、道路を走行する車両を見下ろす位置に通知装置4が設置されている。自車両3は、ネットワーク2を介して、データセンタ1と双方向通信を行う。通知装置4は、ネットワーク2を介して、データセンタ1から情報を取得する。ネットワーク2は、各種情報を送受信可能な通信網である。例えば、ネットワーク2は、電気通信事業者により設置された専用線、公衆交換電話網、衛星通信回線、移動体通信回線等の各種通信回線で構成される。
The overall configuration diagram of the own vehicle
次に図2を参照して、データセンタ1、自車両3、及び通知装置4の構成について説明する。データセンタ1は、自車両3及び通知装置4と通信するための通信機10と、ID生成部11と、通知装置4に起動を要求する起動要求部12とを備える。
Next, the configurations of the
ID生成部11は、自車両3を識別するための情報であるIDを生成する。ID生成部11は、自車両3から接近通知を受信した際に、IDを生成する。本実施形態のIDには、車種、登録番号、車体色などが含まれる。
The
自車両3は、データセンタ1及び通知装置4と通信するための通信機30と、GPS受信機31と、車載カメラ32と、地図データベース33と、コントローラ34とを備える。
The
GPS受信機31は、人工衛星からの電波を受信することにより、自車両の現在位置を検出する。GPS受信機31は、検知した現在位置をコントローラ34に出力する。
The
車載カメラ32は、CCD(charge−coupled device)やCMOS(complementary metal oxide semiconductor)などの撮像素子を有するカメラである。車載カメラ32は、自車両の周囲(前方、左右側方)を撮像できる位置に複数台設置される。車載カメラ32は、所定の周期で自車両の周囲を撮像し、撮像した画像をコントローラ34に出力する。
The in-
地図データベース33には、道路ネットワークを表す道路ネットワークデータ、地図を描画するための地図描画データ、施設、店舗、建物、建築物などの詳細情報を表す施設情報データなどが格納されている。また、地図データベース33には、通知装置4が設置されている場所が格納されている。
The
コントローラ34は、GPS受信機31、車載カメラ32、地図データベース33から取得した情報を処理する回路であり、例えばIC、LSI等により構成される。コントローラ34は、例えば、GPS受信機31から取得した現在位置と地図データベース33に格納されている通知装置4の位置から、自車両3の前方に通知装置4が設置されているか否かを判定する。
The
通知装置4は、データセンタ1及び自車両3と通信するための通信機40と、路上カメラ41と、画像処理回路42とを備える。
The notification device 4 includes a
路上カメラ41は、CCDやCMOSなどの撮像素子を有するカメラであり、通知装置4が設置されている道路を撮像する。また、路上カメラ41は、道路の車線をすべて撮像できる画角を有する。図1に示す例では、路上カメラ41は、5車線すべてを撮像できる。路上カメラ41は、撮像した画像を画像処理回路42に出力する。
The
画像処理回路42は、路上カメラ41によって撮像された画像を処理する回路であり、例えばIC、LSI等により構成される。具体的には、画像処理回路42は、路上カメラ41によって撮像された画像から自車両3を抽出し、自車両3の走行車線を特定する。そして、通知装置4は、画像処理回路42によって特定された走行車線情報を自車両3に通知する。
The
ここで、図1に示すように、自車両3の前方に大型バスB1が存在するため、路上カメラ41は、大型バスB1によって隠れる自車両3を撮像することができず、自車両3を認識できない。これにより、通知装置4は自車両3に走行車線情報を通知できず、自車両3は走行車線を認識できない。
Here, as shown in FIG. 1, since the large bus B1 exists in front of the
そこで、本実施形態では、画像処理回路42は、路上カメラ41によって撮像された大型バスB1が写る画像(第1撮像画像)から車線占有情報と車線番号を抽出する。車線占有情報とは、道路上の車両の有無を示す情報である。図1の示すシーンでは車線L3に大型バスB1が存在するため、車線占有情報は図3に示すように、「00100」と表現できる。「0」は道路上に車両が存在しないことを示し、「1」は道路上に車両が存在することを示す。通知装置4は、画像処理回路42によって抽出された車線占有情報と車線番号を自車両3に送信する。
Therefore, in the present embodiment, the
また、コントローラ34は、車載カメラ32によって撮像された大型バスB1が写る画像(第2撮像画像)から周辺車両情報を抽出する。周辺車両情報とは、自車両3周辺の車両の有無を示す情報である。図1の示すシーンでは自車両3の前方に大型バスB1が存在するため、周辺車両情報は図3に示すように、「010」と表現できる。なお、車載カメラ32は、画角が限られているため自車両3の走行車線とその両隣の車線を含む3車線までしか撮像できないものとして説明する。すなわち、車載カメラ32は、図1に示す車線L1〜L5のうち、少なくとも一部の車線を撮像するカメラである。
In addition, the
コントローラ34は、通知装置4から受信した車線占有情報と、抽出した周辺車両情報とを比較する。このとき、コントローラ34は、周辺車両情報について、自車両3周辺の車両の有無を判定し、数字の並びを反転させた後、車線占有情報と比較する。数字の並びを反転する理由は、路上カメラ41は自車両3の前方側から自車両3を撮影するのに対し、車載カメラ32は自車両3の前方(及び側方)を走行する車両の後部(及び側面)を撮影するため、車両占有情報の数字の並びと周辺車両情報の数字の並びは逆になるからである。図4に示すように、コントローラ34は、車線占有情報の数字の並びと、周辺車両情報の数字の並びを比較する。比較の結果、コントローラ34は、自車両3前方の大型バスB1の走行車線は、車線L3であると推定する。そして、図4に示すように大型バスB1と自車両3との位置関係から、コントローラ34は、自車両3の走行車線は車線L3であると推定する。
The
次に、図5のシーケンス図を参照して、データセンタ1、自車両3、及び通知装置4の一動作例を説明する。
Next, an operation example of the
ステップS101において、コントローラ34は、通知装置4が自車両3の前方に設置されているか否かを判定する。具体的には、コントローラ34は、GPS受信機31から取得した現在位置と地図データベース33に格納されている通知装置4の位置から、自車両3の前方に通知装置4が設置されているか否かを判定する。通知装置4が設置されている場合(ステップS101でYes)、処理はステップS102に進む。一方、通知装置4が設置されていない場合(ステップS101でNo)、処理は待機する。
In step S101, the
ステップS102について、コントローラ34は、自車両3が通知装置4に接近していることを示す信号をデータセンタ1に送信する。
Regarding step S102, the
ステップS103において、ID生成部11は、自車両3の車種、登録番号、車体色などが含まれるIDを生成し、生成したIDを自車両3に送信する。
In step S103, the
ステップS104において、起動要求部12は、起動信号を通知装置4に送信し、起動を要求する。
In step S104, the
ステップS105において、コントローラ34は、自車両3が通知装置4の手前まで接近したか否かを判定する。自車両3が通知装置4の手前まで接近した場合(ステップS105でYes)、処理はステップS106に進む。一方、自車両3が通知装置4の手前まで接近していない場合(ステップS105でNo)、処理は待機する。
In step S105, the
ステップS106において、コントローラ34は、データセンタ1から受信したIDを通知装置4に送信する。
In step S106, the
ステップS107において、通知装置4は、自車両3を認識する。具体的には、まず路上カメラ41が道路を撮像し、撮像された画像から画像処理回路42は自車両3を抽出する。画像処理回路42は、抽出した自車両3と、自車両3から受信したIDとを比較し、車種、登録番号、車体色などが一致していれば画像の車両は自車両3であると認識する。図1に示すように、画像処理回路42が、大型バスB1によって隠れる自車両3を認識できない場合(ステップS107でNo)、画像処理回路42は、路上カメラ41によって撮像された大型バスB1が写る画像から車線占有情報と車線番号を抽出する。
In step S107, the notification device 4 recognizes the
ステップS108において、通知装置4は、画像処理回路42によって抽出された車線占有情報と車線番号を自車両3に送信する。
In step S108, the notification device 4 transmits the lane occupancy information and the lane number extracted by the
一方、図6に示すように、自車両3の前方に大型バスB1が存在せず、路上カメラ41が自車両3を撮像できる場合、画像処理回路42は自車両3を認識できる。画像処理回路42が自車両3を認識した場合(ステップS107でYes)、処理はステップS112に進む。
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the large bus B1 does not exist in front of the
ステップS109において、コントローラ34は、車載カメラ32によって撮像された大型バスB1が写る画像から周辺車両情報を抽出する。
In step S109, the
ステップS110において、コントローラ34は、通知装置4から受信した車線占有情報と、抽出した周辺車両情報とを比較する。
In step S110, the
ステップS111において、コントローラ34は、ステップS110の比較結果から自車両3の走行車線を推定する。
In step S111, the
ステップS112において、画像処理回路42は、路上カメラ41によって撮像された画像から自車両3の走行車線を特定する。
In step S112, the
ステップS113において、通知装置4は、画像処理回路42によって特定された走行車線情報を自車両3に通知する。
In step S113, the notification device 4 notifies the
ステップS114において、コントローラ34は、通知装置4から受信した走行車線情報から自車両3の走行車線を認識する。図6に示す例では、コントローラ34は、自車両3の走行車線が車線L3であると認識する。
In step S114, the
次に、図7を参照して、本実施形態の変形例1について説明する。変形例1では、図7に示すように、自車両3の前方に複数の大型バスB1,B3〜B5が存在し、自車両3の左側方に大型バスB2が存在する。換言すれば、自車両3の左側方に存在する大型バスB2は、自車両3の前方に存在する大型バスB1,B3〜5と比較して、通知装置4から離れている。
Next, a
図7に示すシーンでは図1に示すシーンと同様に、路上カメラ41は、大型バスB1によって隠れる自車両3を撮像することができない。そこで、画像処理回路42は、車線占有情報と車線番号を抽出する。図7の示すシーンでは車線占有情報は、図8に示すように「11111」と表現できる。次に、コントローラ34は、周辺車両情報を抽出する。図7の示すシーンでは周辺車両情報は、図8に示すように「111」と表現できる。そして、コントローラ34は、車線占有情報と、周辺車両情報とを比較する。ここで、図9に示すように、比較には3パターンがある。図7に示すシーンではパターン2が正しいため、パターン1とパターン3を排除し、パターン2を選択する必要がある。
In the scene shown in FIG. 7, similarly to the scene shown in FIG. 1, the
そこで、変形例1では、画像処理回路42は、路上カメラ41によって撮像された大型バスB1〜B5が写る画像から、通知装置4から大型バスB1〜B5までの距離をそれぞれ算出する。そして、通知装置4から走行前後方向に第1所定距離離れた場所に存在する車両を「1」、通知装置4から走行前後方向に第2所定距離(第1所定距離<第2所定距離)離れた場所に存在する車両を「2」とすると、車線占有情報は図10に示すように「12111」と表現できる。
Therefore, in the first modification, the
また、コントローラ34は、車載カメラ32によって撮像された大型バスB2〜B4が写る画像から、自車両3から大型バスB2〜4までの距離をそれぞれ算出する。そして、自車両3から走行前後方向に第3所定距離離れた場所に存在する車両を「1」、自車両3から走行前後方向に第4所定距離(第4所定距離<第3所定距離)離れた場所に存在する車両を「2」とすると、周辺車両情報は図10に示すように「211」と表現できる。このように、通知装置4から距離及び自車両3から距離を用いることにより比較パターンを絞り込むことができる。
Further, the
そしてコントローラ34は、図11に示すように、車線占有情報と周辺車両情報とを比較する。このとき、コントローラ34は、周辺車両情報について、自車両3周辺の車両の有無を判定し、数字の並びを反転させた後、車線占有情報と比較する。数字の並びを反転する理由は、路上カメラ41は自車両3の前方側から自車両3を撮影するのに対し、車載カメラ32は自車両3の前方(及び側方)を走行する車両の後部(及び側面)を撮影するため、車両占有情報の数字の並びと周辺車両情報の数字の並びは逆になるからである。比較の結果、コントローラ34は、自車両3前方の大型バスB3の走行車線は、車線L3であると推定する。そして、図11に示すように大型バスB3と自車両3との位置関係から、コントローラ34は、自車両3の走行車線は車線L3であると推定する。
Then, as shown in FIG. 11, the
以上説明したように、本実施形態に係る自車位置判定システム100によれば、以下の作用効果が得られる。
As described above, according to the own vehicle
路上カメラ41が、大型バスB1によって隠れる自車両3を撮像することができない場合、画像処理回路42は、路上カメラ41によって撮像された大型バスB1が写る画像から車線占有情報と車線番号を抽出する。コントローラ34は、車載カメラ32によって撮像された大型バスB1が写る画像から周辺車両情報を抽出する。そして、コントローラ34は、車線占有情報と周辺車両情報とを比較し、自車両3の走行車線を推定する。これにより、自車位置判定システム100は、自車両3の前方を走行する大型バスやトラックなどにより、路上カメラ41では自車両3を認識できない場合でも、自車両3の走行車線を推定することができる。
When the
また、車線占有情報と周辺車両情報との比較パターンが複数ある場合には、自車位置判定システム100は、通知装置4から各車線を走行する車両までの距離と、自車両3から少なくとも各車線の一部を走行する車両までの距離を算出し、算出した距離情報(第1距離情報及び第2距離情報)を含む車線占有情報と周辺車両情報とを比較する。このように、自車位置判定システム100は、通知装置4から距離及び自車両3から距離を用いることにより比較パターンを絞り込むことができる。これにより、自車位置判定システム100は、車線数が多く、かつ並走車両が多いシーンでも、自車両3の走行車線を精度よく推定することができる。
When there are a plurality of comparison patterns between the lane occupancy information and the surrounding vehicle information, the own vehicle
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 Although embodiments of the invention have been described above, the statements and drawings that form part of this disclosure should not be understood to limit the invention. Various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure.
本実施形態において、通知装置4側では、路上カメラ41が撮像した画像を画像処理回路42が処理し、自車両3側では、車載カメラ32が撮像した画像をコントローラ34が処理したが、これに限定されない。例えば、通知装置4は、路上カメラ41が撮像した画像を自車両3に送信し、コントローラ34が、受信した画像を処理してもよい。これにより、通知装置4に設置された画像処理回路42が不要になり、コスト低減に貢献できる。
In the present embodiment, on the notification device 4 side, the
また、データセンタ1が画像処理装置を有し、通知装置4と自車両3から受信した画像をデータセンタ1に設置された画像処理装置が処理するようにしてもよい。これにより、通知装置4の画像処理回路42及び自車両3のコントローラ34の一部(画像処理に関する機能)が不要になり、コスト低減に貢献できる。
Further, the
なお、上述の実施形態の各機能は、1または複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理回路は、また、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路(ASIC)や従来型の回路部品のような装置を含む。 Each function of the above-described embodiment can be implemented by one or a plurality of processing circuits. The processing circuit includes a programmed processing device such as a processing device including an electric circuit. Processing circuits also include devices such as application specific integrated circuits (ASICs) and conventional circuit components arranged to perform the functions described in the embodiments.
100 自車位置判定システム
1 データセンタ
2 ネットワーク
3 自車両
4 通知装置
10、30、40 通信機
11 ID生成部
12 起動要求部
31 GPS受信機
32 車載カメラ
33 地図データベース
34 コントローラ
41 路上カメラ
42 画像処理回路
100 Own vehicle
Claims (3)
前記自車両が前記通知装置に接近したと判定された場合に、前記自車両から前記通知装置に対して前記自車両を識別するための識別情報を送信し、
前記通知装置に備えられた路上カメラが前記道路を撮像した第1撮像画像と前記識別情報から前記第1撮像画像上に前記自車両が存在しないと判断された場合に前記通知装置から送信される、各車線を走行する車両の有無に関する車線占有情報を受信し、
前記自車両に設置された車載カメラが前記道路を撮像した第2撮像画像から、少なくとも前記各車線の一部を走行する車両の有無に関する周辺車両情報を抽出し、
前記車線占有情報と前記周辺車両情報とを比較し、前記自車両の走行車線を推定する
ことを特徴とする自車位置判定方法。 The own vehicle approaches the notification device using the position information of the own vehicle acquired from the GPS receiver and the position information of the notification device installed on the road having a plurality of lanes stored in the map database. Judge whether or not
When it is determined that the own vehicle has approached the notification device, the own vehicle transmits identification information for identifying the own vehicle to the notification device.
When the road camera provided in the notification device determines from the first captured image of the road and the identification information that the own vehicle does not exist on the first captured image, the notification device transmits the image. , Receives lane occupancy information regarding the presence or absence of vehicles traveling in each lane,
From the second captured image obtained by the in-vehicle camera installed in the own vehicle, the peripheral vehicle information regarding the presence or absence of a vehicle traveling in at least a part of each lane is extracted.
A method for determining a position of a own vehicle, which comprises comparing the lane occupancy information with the information on surrounding vehicles and estimating the traveling lane of the own vehicle.
前記第2撮像画像から、前記自車両から少なくとも前記各車線の一部を走行する車両までの走行前後方向の第2距離情報を含む周辺車両情報を抽出し、
前記第1距離情報を含む車線占有情報と前記第2距離情報を含む前記周辺車両情報とを比較し、前記自車両の走行車線を推定することを特徴とする請求項1に記載の自車位置判定方法。 The lane occupancy information including the first distance information in the front-rear direction from the road camera to the vehicle traveling in each lane, which is extracted from the first captured image captured by the road camera, is received.
From the second captured image, peripheral vehicle information including the second distance information in the traveling front-rear direction from the own vehicle to the vehicle traveling in at least a part of each lane is extracted.
The vehicle position according to claim 1, wherein the lane occupancy information including the first distance information and the peripheral vehicle information including the second distance information are compared to estimate the traveling lane of the own vehicle. Judgment method.
複数の車線を有する道路上に設置された通知装置の位置情報を格納する地図データベースと、
前記通知装置に備えられた路上カメラが前記道路を撮像した第1撮像画像と識別情報から前記第1撮像画像上に前記自車両が存在しないと判断された場合に前記通知装置から送信される、各車線を走行する車両の有無に関する車線占有情報を受信する通信機と、
前記自車両に設置された車載カメラと、
前記GPS受信機から取得した前記自車両の位置情報と、前記地図データベースに格納されている前記通知装置の位置情報を用いて前記自車両が前記通知装置に接近したか否かを判定するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記自車両が前記通知装置に接近したと判定した場合に、前記通知装置に対して前記自車両を識別するための前記識別情報を送信し、
前記車載カメラが前記道路を撮像した第2撮像画像から、少なくとも前記各車線の一部を走行する車両の有無に関する周辺車両情報を抽出し、前記車線占有情報と前記周辺車両情報とを比較し、前記自車両の走行車線を推定する
ことを特徴とする自車位置判定装置。 A GPS receiver that acquires the location information of your vehicle,
A map database that stores the location information of notification devices installed on roads with multiple lanes,
When it is determined that the own vehicle does not exist on the first captured image from the first captured image and the identification information obtained by the road camera provided in the notification device, the notification device transmits the image. A communication device that receives lane occupancy information regarding the presence or absence of vehicles traveling in each lane,
The in -vehicle camera installed in the own vehicle and
A controller that determines whether or not the own vehicle has approached the notification device by using the position information of the own vehicle acquired from the GPS receiver and the position information of the notification device stored in the map database. , Equipped with
The controller
When it is determined that the own vehicle has approached the notification device, the identification information for identifying the own vehicle is transmitted to the notification device, and the identification information is transmitted.
From the second captured image obtained by the in-vehicle camera capturing the road, peripheral vehicle information regarding the presence or absence of a vehicle traveling in at least a part of each lane is extracted, and the lane occupancy information and the peripheral vehicle information are compared. Estimate the driving lane of the own vehicle
Vehicle position determination apparatus characterized by and this.
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