CN105793669B - 车辆位置推定系统、装置、方法以及照相机装置 - Google Patents

车辆位置推定系统、装置、方法以及照相机装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于，在通过识别道路网上的路标来进行车辆的位置推定的系统中，降低路标的识别处理的负荷，并且使用识别容易成功的路标进行高精度的位置推定。车载用控制装置(20)根据表示在识别处理中每个上述路标信息的识别成功的容易度的识别评价值，选择拍摄图像的识别所使用的路标信息。

Description

车辆位置推定系统、装置、方法以及照相机装置
技术领域
本说明书所公开的主题涉及一种进行车辆的位置推定的系统以及其所使用的装置、服务器及程序。
背景技术
为了正确地控制车辆的行驶，必须准确地推定道路地图数据上的车辆的位置。但是，GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)可能产生数十米左右的测位误差，因此即使使用地图数据和地图匹配进行修正，也难以推定行驶道路内的车辆的准确位置。
因此，已知使用道路的形状(弯道、交叉路口等)、属性(限速、道路坡度等)等信息来控制车辆的行驶的系统。作为提高本车辆的位置推定精度的现有技术，有专利文献1和专利文献2所公开的技术。
在专利文献1中公开了如下的技术：在车辆上安装照相机，在行驶中根据照相机图像识别信号机、道路标识、道路上的喷涂等能够了解准确的位置的特征物即路标来实施修正，由此提高车辆的位置推定精度。
在专利文献2中公开了如下的技术：考虑到路标识别结果的准确性、图像拍摄时的条件，判定是否向地图中心报告识别结果，由此实现存在概率高的路标信息的管理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-152348号公报
专利文献2：日本特开2008-51612号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1所公开的技术使用安装在车辆中的照相机的图像识别预先知道位置的路标，由此高精度地推定车辆的位置。
但是，没有考虑到识别所使用的路标信息的正误、识别的容易度，因此使用错误的路标信息、难以识别的路标信息，由此有可能无法识别路标。因此，有可能无法高精度地推定车辆的位置，或由于路标的错误识别而进行错误的车辆的位置推定。
对于该问题，专利文献2公开了如下的技术：通过向地图中心反馈准确性高的路标的识别结果，而从地图数据中排除错误的路标信息。由此，能够抑制因错误的路标信息造成的上述问题。
但是，路标识别的图像处理的运算负荷高，因此难以通过车辆用装置的有限的处理能力对全部的路标信息实施识别处理。在该情况下，考虑限定成为识别处理的对象的路标信息，但在使用种类(道路标识、人行横道等)固定限定的情况下，实际上是否存在可识别的路标信息无关地，有可能选择难以识别的路标而高精度的位置推定失败。
本发明的目的在于，在谋求降低路标的识别处理中的负荷的同时，实现提高车辆的位置推定精度。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明提供一种具备使用通过搭载在车辆上的拍摄装置拍摄到的图像所包含的特征物来推定上述车辆的位置的装置、经由网络与该装置连接的服务器，或具备这些装置和服务器的的车辆位置推定系统。服务器具备：第一控制部；第一存储部，其存储与特征物的图像有关的信息即路标信息；以及第一通信部，其经由网络向装置发送路标信息，装置具备：第二通信部，其接收与通过拍摄装置拍摄到的图像有关的信息即拍摄图像信息，从服务器经由网络接收路标信息；第二存储部，其存储路标图像信息；以及第二控制部，其执行如下的处理：识别处理，根据存储在第二存储部中的路标信息来识别拍摄图像信息所包含的与特征物的图像有关的信息；位置推定处理，根据与识别出的特征物的图像有关的信息推定车辆的位置；以及路标信息选择处理，根据表示在识别处理中每个上述路标信息的识别成功的容易度的识别评价值，从第二存储部中选择识别处理所使用的路标信息。
发明效果
根据本发明，能够在谋求降低路标的识别处理中的负荷的同时，实现提高车辆的位置推定精度。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的车辆位置推定系统的结构的一个例子的功能框图。
图2是存储在本发明的实施例1的车辆位置推定辅助服务器所保存的道路地图数据群中的信息的一个例子的说明图。
图3是本发明的实施例1的车辆位置推定辅助服务器所保存的路标(landmark)信息数据群的数据构造的一个例子的说明图。
图4是本发明的实施例1的车辆位置推定辅助服务器、车载用控制装置所保存的路标信息数据群中的路标图像的例子的说明图。
图5是本发明的实施例1的车载用控制装置所保存的路标信息数据群的数据构造的一个例子的说明图。
图6表示在本发明的实施例1的车辆行驶控制系统中执行的道路地图数据取得处理的流程。
图7是本发明的实施例1的车载用控制装置发送的部分地图数据请求消息的格式的一个例子的说明图。
图8表示在本发明的实施例1的车辆行驶控制系统中执行的路标数据取得处理的流程。
图9是本发明的实施例1的车载用控制装置发送的路标数据请求消息的格式的一个例子的说明图。
图10是本发明的实施例1的车辆位置推定辅助服务器发送的路标数据消息的格式的一个例子的说明图。
图11表示在本发明的实施例1的车载用控制装置中执行的路标识别处理的流程。
图12是在本发明的实施例1的车载用控制装置中执行的路标识别对象选定处理(白天时)的一个例子的说明图。
图13是在本发明的实施例1的车载用控制装置中执行的路标识别对象选定处理(夜间时)的一个例子的说明图。
图14表示在本发明的实施例1的车载用控制装置中执行的本车位置推定处理的流程。
图15表示在本发明的实施例1的车辆行驶控制系统中执行的路标评价结果发送处理的流程。
图16是本发明的实施例1的行驶控制装置发送的路标评价结果消息的格式的一个例子的说明图。
图17是本发明的实施例2的车辆位置推定系统的结构的一个例子的功能框图。
图18表示在本发明的实施例2的车辆行驶控制系统中执行的识别对象路标发送处理的流程。
图19是本发明的实施例2的车载用控制装置发送的识别对象路标消息的格式的一个例子的说明图。
图20表示在本发明的实施例2的车辆行驶控制系统中执行的路标识别处理的流程。
图21是本发明的实施例2的照相机装置群发送的路标识别结果消息的格式的一个例子的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。
实施例1
图1是表示本发明的实施例1的车辆位置推定系统的结构的一个例子的功能框图。
如图1所示，本实施例的车辆位置推定系统1例如是辅助1台以上的车辆2的位置推定的车辆位置推定系统，包括：1台以上的车辆2；1台以上的路侧设备3，其从道路运营者具有的后端的系统群等道路基础设施通过无线通信向车辆2提供信息；车辆位置推定辅助服务器10，其向1台以上的车辆2提供用于辅助车辆2的位置推定的信息；网络4，其可通信地连接1台以上的车辆2和车辆位置推定辅助服务器10；以及近距离无线网络5，其可通信地连接1台以上的车辆2和1台以上的路侧设备3。
车辆2具备车载用控制装置20、无线通信装置30、本车位置测位装置40、照相机装置群50以及传感器群60。
车载用控制装置20例如是搭载在车辆2上的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)等，具备处理部、存储部220、通信部230。此外，并没有特别限制车载用控制装置20的形式，例如既可以是用于进行车辆2的位置推定的车辆位置推定装置，也可以是用于实现车辆2的先进运行辅助系统(ADAS：Advanced Driver Assistance Systems)的行驶控制装置，也可以是从照相机装置群50的拍摄图像检测周边物体的周边物体检测处理装置，还可以是车辆2的用户与车辆网络连接的智能手机等外部装置。
处理部例如构成为包括CPU200(Central Processing Unit：中央处理单元)、以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等存储器231等，通过执行存储在存储部220中的预定的动作程序，进行实现车载用控制装置20的功能的处理。
存储部220例如构成为包括HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)、闪速存储器、ROM(Read Only Memory，只读存储器)等存储装置，存储处理部所执行的程序以及实现本系统所需要的数据群等。在本实施例中，尤其在存储部220中存储有取得车辆2周边的道路地图数据的道路地图数据管理部201、取得车辆2行驶路径上的路标信息的路标数据管理部202、取得通过照相机装置群50拍摄的图像数据的照相机图像数据取得部203、识别位于所取得的图像数据上的预定的路标并且计算相对距离等各种参数的路标识别部204、评价识别对象的路标的识别结果的路标识别结果评价部205、根据本车位置测位装置40、路标识别部204的路标识别结果等推定道路地图上的本车辆的位置的本车位置推定部206、评价道路地图上的本车辆的位置的推定结果的本车位置推定结果评价部207、经由网络4向车辆位置推定辅助服务器10发送针对路标识别、本车位置推定的评价结果的路标评价结果发送部208等的程序、以及道路地图数据群221、本车信息数据群222、路标数据群223、路标识别数据群224、各种参数数据群225等。
通信部230例如构成为包括以以太网(Ethernet，注册商标)或CAN(ControllerArea Network：控制器局域网)等通信规格为基准的网卡等，根据搭载在车辆2上的其他装置和各种协议进行数据的收发。此外，通信部230和搭载在车辆2上的其他装置之间的连接形式并不限于以太网这样的有线连接，也可以是蓝牙(Bluetooth，注册商标)、无线LAN(Local Area Network，局域网)等近距离无线连接。
无线通信装置30例如具备以LTE(Long Term Evolution，长期演进)等长距离无线通信规格或无线LAN、DSRC(Dedicated Short Range Communications，专用短程通信)等近距离无线通信规格为基准的网卡等，例如构成为车辆位置推定辅助服务器10、1台或多台路侧设备4、搭载在1台或多台其他车辆上的无线通信装置30、人等所持有的1台或多台通信终端(省略图示)等能够进行数据通信。
无线通信装置30经由网络4与车辆位置推定辅助服务器10进行数据通信。优选的是，无线通信装置30使用长距离无线通信与网络4连接，例如进行根据IP(InternetProtocol，互联网协议)系统的各种协议等生成的数据的收发。此外，无线通信装置30并不限于长距离无线通信，既可以使用近距离无线通信直接与网络4连接，也可以经由路侧设备3等其他通信装置与网络4连接。
另一方面，优选的是，在路侧设备3、搭载在其他车辆2上的无线通信装置、或人等所持有的通信终端之间，无线通信装置30经由近距离无线网络5直接进行数据通信。这例如假定了路车间/车车间通信系统。但是，无线通信装置30并不限于近距离无线通信，也可以使用长距离无线通信经由网络4与各种通信装置进行数据通信。另外，无线通信装置30也可以构成为以任意的长距离无线通信规格和近距离无线通信规格的2个以上的组合为基准。
本车位置测位装置40是对车辆2的地理位置进行测位并提供其信息的装置，例如相当于GNSS接收装置。本车位置测位装置40既可以单纯地构成为提供基于从GNSS卫星接收的电波的测位结果，也可以构成为灵活运用车辆2的移动速度和前进方位角等能够从传感器群60取得的信息来进行位置插补和误差修正。
此外，本车位置测位装置40只要是对车辆2的地理位置进行测位的装置，则也可以是GNSS接收装置以外的装置。例如，本车位置测位装置40也可以从路侧设备4取得识别车辆2正在行驶的道路的信息和表示车辆2在该道路上的位置的信息(例如表示离该道路的起点的距离的信息)，根据这些信息对车辆2的地理位置进行测位。另外，本车位置测位装置40所取得的表示车辆2的位置的信息典型的是后述的纬度和经度这样的坐标值，但只要是能够用于确定车辆2正在行驶的道路的信息，则也可以是上述以外的信息。例如，表示车辆2的位置的信息也可以是表示车辆2正在行驶的道路和该道路上的位置的信息。
照相机装置群50被设置在车辆2中使得能够拍摄车辆2的外部，构成为能够通过车载网络等向车载用控制装置20提供重复拍摄车辆2周边状况而得的图像数据或动画图像数据。此外，照相机装置群50既可以是单眼照相机，也可以是搭载了多个拍摄元件的立体照相机，也可以是单眼照相机和立体照相机的任意的组合，还可以是综合了照相机和进行其他处理的ECU。另外，在本发明的说明中，作为拍摄的方向假定了车辆2的前方，但也可以是拍摄侧方、后方的形式。
传感器群60是检测车辆2的各种部件的状态(例如，行驶速度、操舵角、加速的操作量、制动的操作量等)的装置群，例如定期地向CAN等车载网络上输出所检测出的状态量。包含车载用控制装置20在内的与车载网络连接的装置构成为能够取得各种部件的状态量。
车载用控制装置20的道路地图数据群221例如是包括道路的网络构造、属性(道路的种类、限速、前进方向等)、形状(道路的车道形状、交叉路口的形状等)以及路标(道路标识、路面上的喷涂等)等信息的与数字道路地图有关的数据的集合体。对成为对象的道路地图的区域没有限制，例如既可以包括全世界的道路地图数据，也可以只包括与欧洲、美国等特定的区域、国家有关的道路地图数据，还可以只包括车辆2的位置的周边的局部的道路地图数据。此外，在本说明书中，道路表示车辆能够行驶的道，并不限于公共道路，也可以包括私人道路，还可以包括停车场等设施内的行驶道路。另外，道路地图数据群221除了上述数字道路地图数据以外，既可以包括位于道路沿线的设施信息，还可以包括后述的路标数据群223等。
车载用控制装置20的本车信息数据群222例如是本车的位置信息、可从传感器群60经由车载网络取得的表示与本车的行驶状态等信息相关的数据的集合体。此外，本车的位置信息示出表示通过本车位置测位装置40测位出的本车的地理位置信息的数据、本车位置推定部206的推定结果等与本车位置有关的数据。
车载用控制装置20的路标数据群223例如是包含在道路地图数据群221中的与各种路标的详细信息有关的数据的集合体。
车载用控制装置20的路标识别数据群224例如是通过车载用控制装置20使用路标信息执行各种处理而得的结果等相关的数据的集合体。
车载用控制装置20的各种参数数据群225例如是与车辆位置推定系统1有关的与在车载用控制装置20中使用的参数有关的数据的集合体。
路侧设备3例如是设置在道路的侧方或上方的装置，构成为能够与一个或多个车辆2的无线通信装置30进行无线通信。另外，路侧设备4例如与道路运营者或其委托者所管理的道路管制中心、道路交通信息中心等道路IT基础设施系统连接。例如，路侧设备4构成为能够与道路管制中心或道路交通信息中心等中心系统进行通信，能够从该中心系统向正在所设置的道路上行驶的一辆或多辆车辆2传送所请求的信息。
例如，路侧设备3构成为传送与所设置的位置的周边道路有关的信息，能够传送包含路标信息的与周边道路有关的局部地图数据、周边道路上的事故、拥堵等道路事件信息、表示所设置的交叉路口的信号状态或切换的定时的信息等。尤其，在路侧设备3传送包含与周边道路有关的路标信息的地图数据的情况下，在路侧设备3的存储部(未显示)中例如存储有与传送对象的周边道路有关的地图数据即部分道路地图数据群311、该周边道路上的路标信息数据群312。另外，路侧设备3根据存储在路侧设备3的存储部中的数据按照预定的格式生成包含与周边道路有关的地图数据的消息，按照预定方式向一辆或多辆车辆2发送。由此，接收到该消息的车辆2即使不从车辆位置推定辅助服务器10，也能够取得正在行驶的道路周边的道路地图数据和路标信息。
网络4是由以无线和/或有线为介质的线路交换网或分组交换网的任意组合构成的通信网络。网络4构成为能够使车辆位置推定辅助服务器10和搭载在车辆2上的无线通信装置30相互收发数据。车载用控制装置20能够经过无线通信装置30，经由网络4与车辆位置推定辅助服务器10进行通信。
近距离无线网络5是由以无线LAN等近距离无线为介质的线路交换网或分组交换网的任意组合构成的通信网络。近距离无线网络5构成为多辆车辆2之间，或车辆2和路侧设备3能够相互收发数据。车载用控制装置20能够经过无线通信装置30，经由近距离无线网络5与其他车辆2、路侧设备3进行通信。
车辆位置推定辅助服务器10例如是由用于辅助车辆2的高精度的位置推定的一个服务器或多个服务器构成的系统等，具备处理部、存储部120、通信部130。
处理部例如构成为包括CPU100和RAM等存储器140，通过执行存储在存储部120中的预定的动作程序，来进行实现车辆位置推定辅助服务器10的功能的处理。
存储部120例如构成为包括HDD、闪速存储器、ROM等存储装置，存储有处理部所执行的程序以及实现本系统所需要的数据群等。在本实施例中，尤其在存储部120中存储有从一辆以上的车辆2接收请求预定数据的消息的数据请求接收部101、向一辆以上的车辆2发送该车辆2关联的道路地图数据的道路地图数据发送部102、向一辆以上的车辆2发送该车辆2关联的路标信息的路标数据发送部103、从一辆以上的车辆2接收与该车辆2的路标有关的评价结果的路标评价结果接收部104、根据路标评价结果接收部104接收到的一个以上的与路标识别有关的评价结果对每个路标计算识别评价值的每个路标识别评价值计算部105、根据路标评价结果接收部104接收到的与一个以上的位置推定有关的评价结果对每个路标计算位置推定的精度的每个路标位置推定评价计算部106等程序、以及道路地图数据群121、路标数据群122、各种参数数据群123等。
通信部130例如构成为包括以以太网等有线LAN规格为基准的网卡等。通信部130访问网络4，例如进行根据IP系统的各种协议等生成的数据的收发。此外，通信部130向网络4的连接形式并不限于以太网那样的有线连接，既可以是无线LAN等近距离无线连接，也可以是便携电话的通信系统那样的长距离无线连接。
车辆位置推定辅助服务器10的道路地图数据群121与存储在车载用控制装置20的存储部220中的道路地图数据群221同样地，例如是包括道路的网络构造、属性(道路的种类、限速、前进方向等)、形状(道路的车道形状、交叉路口的形状等)以及路标(道路标识、路面上的喷涂等)等信息的与数字道路地图有关的数据的集合体。
车辆位置推定辅助服务器10的路标数据群122例如是包含在道路地图数据群121中的与各种路标的详细信息有关的数据的集合体。
车辆位置推定辅助服务器10的各种参数数据群123例如是与车辆位置推定系统1有关的在车辆位置推定辅助服务器10中使用的参数相关的数据的集合体。
图2是存储在本发明的实施例1的车辆位置推定辅助服务器10所保存的道路地图数据群121中的信息的一个例子的说明图。具体地，图2是提取道路网的一部分而作为一个例子示意性图示。图2的左部分的道路地图7000用实线表示出道路网，图2的右部分的详细道路地图7050、7051提取其中的一部分并对道路的形状、路标位置进行了细化。
在道路地图数据群121中，道路由表现区间道路的道路链路和表示区间道路的端点的节点的集合构成。节点例如被配置在多个道路交叉的交叉路口、形状/构造变化的地点、属性变化的地点等。各节点具有被称为节点ID的标识符。在图2中，作为节点的例子表示出节点ID7001～7004。以下，也将节点ID的值用作根据该节点ID识别的节点的参照符号。例如，也将通过节点ID7001识别的节点简单地记载为节点7001。
另一方面，在本说明书中，用节点ID的对来表现道路链路。即，用(7001，7002)来表现节点7001和节点7002之间的区间道路的道路链路的ID。在本说明书中，道路链路区别前进方向地表现，道路链路(7001，7002)表示从节点7001向节点7002前进的区间行驶道路，道路链路(7002，7001)表示从节点7002向节点7001前进的区间行驶道路。此外，道路链路的表现方法并不限于此，例如道路链路(7001，7002)表示包括节点7001和节点7002之间的双向的区间道路，既可以用与表示前进方向的数据的组合来表现区间行驶道路，也可以对道路链路分配不重复的ID(链路ID)来表现。
本车位置7500通常不包含在道路地图数据群121中，但在后述的说明时使用，因此为了方便起见而在图中标记。
在详细道路地图7050、7051中，7060和7061分别表现本说明书中的坐标系。在表现交叉路口那样的详细道路地图7050中，例如以交叉路口的中心点即7200作为原点，以图的右方向(东向)为x轴，以图的上方向(北向)为y轴，以高度方向为z轴。另一方面，在表现连接交叉路径间的道路那样的详细道路地图7051中，例如以着眼的道路链路的开始点(即节点)为原点，沿着道路链路的前进方向取y轴，从对应的道路链路的线路(7080和7081)的左端(在右侧车道的情况下为右端)朝向道路的中心方向取x轴，在高度方向上取z轴。此外，详细道路上的位置的表现方法并不限于此。
在详细道路地图7050、7051中，7100～7142是与道路上的标识、信号等物体以及路面上的事件有关的信息。在本说明书中，将这样的道路地图上的位置所标示出的特征物体、事件的信息称为路标信息。此外，在图2的例子中，只记载了与道路交通有关的路标信息，但并不限于此，例如也可以将道路近旁的特征性建筑物等作为路标信息而处理。
道路地图数据群121的数据构造是包含例如所谓的车载导航装置所采用的构造等公知的构造的任意的构造，因此省略与之有关的说明。
使用图3说明路标信息数据群112的数据构造的一个例子。图3表示出与图2的道路网上的路标有关的信息的一部分。
路标ID351是用于识别路标的标识符(ID)。在以下的说明中，有时将路标ID351的值作为根据该值识别的路标的参照符号而使用。例如，有时将根据路标ID351的值“7100”识别的路标记载为路标7100。
路标种类352表示该路标的种类。例如是禁止进入或限速等标识、表示车道的左右转向/直行的路面上的喷涂、信号机等。
关联道路353表示该路标存在的道路链路和/或路线(车道)，或者道路节点，例如存储对应的道路目标的ID。
位置信息354表示关联道路353所示的道路中该路标的位置。对于各路标，按照预定的规则确定表示该位置的参照点(例如，路标形状的中心点)，上述位置信息354所示的位置表示该参照点的位置。在图3中没有记载，但也可以与参照点一起附加表示路标的形状的数据，由此能够更正确地表现路标在道路地图数据上的三维空间位置。此外，作为位置信息354的例子，使用了三维位置，但也可以是表现水平面上的位置的二维位置。
环境355存储表示车辆2的周边环境的信息，356～359表示是该环境下的数据。在图3中，作为一个例子，用“白天”、“夜间”这样的与车辆2周边的亮度有关的轴来分类，但并不限于此，例如既可以将“雨”、“雪”、“雾”等天气信息、亮度/降雨量/视野等定量值的范围(例如1小时左右的降雨量0mm～50mm、50mm～100mm等)作为分类的轴，也可以以它们的任意的组合(例如，亮度和视野的组合)作为轴来分类。
识别对象范围356表示认为在环境355所示的环境下能够识别该路标的道路上的位置范围。例如“(7001，7002)[70，100]”表示认为在道路链路(7001，7002)中从节点7001朝向节点7002在70m～100m的位置范围内能够识别该路标信息。
路标图像357存储在环境355且在识别对象范围356所示的条件下能够通过搭载在车辆2上的照相机识别的路标的图像相关的数据。这既可以是在上述条件下实际拍摄所得的路标图像其本身，也可以是从该路标图像提取出的表示特征量的数据(例如，在图像识别中用于图案匹配的特征点图像)。
在识别评价值358中存储有在环境355且在识别对象范围356所示的条件下的路标图像357的识别相关的评价值。与识别有关的评价值定量化地表现作为路标识别的对象的优选度，例如作为一个例子可以列举路标识别的成功率。
在位置推定评价值359中存储有使用了环境355且识别对象范围356所示的条件下的路标图像357的识别结果进行的位置推定相关的评价值。与位置推定有关的评价值定量化地表现基于路标识别结果的位置推定的结果的优选度，例如作为一个例子可以列举位置推定的精度。在图3中，按照位置推定精度的水平，以A(例如，误差1m以内)、B(例如，误差1m～3m)、C(例如，误差3m～10m)、D(例如，误差10m以上)、E(例如，不明确)的5个阶段来表示。
图4是本发明的实施例1的车辆位置推定辅助服务器10所保存的路标数据群122的路标图像357的例子的说明图。具体地，图4表现出图2的路标7100、7110、7111的路标图像例子，分别对应于图3中的图像8100-1、图像8100-2、图像8110-1、图像8111-1。此外，在图4中，作为路标图像的一个例子，使用了提取出路标的边缘部分(轮廓部分)而得的图像，但既可以是该路标的拍摄图像，也可以是以预定方式提取出特征点而得的图像。
图像8100-1和图像8100-2是与同一路标7100对应的路标图像。但是，在道路链路(7001，7002)和道路链路(7002，7003)中道路的前进方位不同，因此即使是同一路标，外观也不同。在道路链路(7002，7003)中，车辆2相对于路标7100向正面方向行驶，因此能够通过车辆2的照相机装置群50识别的是图像8100-2那样的圆形的路标图像。另一方面，在道路链路(7001，7002)中，车辆2相对于路标7100向斜方向行驶，因此能够通过车辆2的照相机装置群50识别的是图像8100-1那样的横向压扁的椭圆形的路标图像。这样，与车辆2相对于路标的行驶方位(不只是水平方向，还包含如斜坡那样垂直方向)对应地，能够通过车辆2的照相机装置群50识别的该路标的形状变化。因此，如图3中的路标7100那样，在路标的外观与地点对应地变化的情况下，优选的是分为多个地定义识别对象范围356，在各个位置范围中指定反映了容易识别的路标的形状的路标图像357。此外，在此示例了与识别对象范围对应地指定不同的路标图像357的情况，但在路标的外观根据环境355的不同而不同的情况下也同样。
图像8110-1和图像8111-1是与喷涂在道路面上的路标7110和7110对应的路标图像。在该例子中，图像8110-1具有该路标的规定形状，与此相对，在图像8111-1中相对于规定形状缺少了一部分。这例如表示实际的路面上的喷涂的相应部分被磨薄，无法识别为喷涂部分。路标并不限于保持设置当初的状态，由于如该例子那样摩擦或附着污垢或变形，能够从车载照相机识别的路标的特征与规定的路标本身不同的情况较多。
在本实施例中，车辆位置推定辅助服务器10收集实际通过车辆2的照相机装置群50拍摄到的该路标的图像，或该路标图像，根据它们生成各个路标图像，因此能够提供反映了实际的路标的状态的路标图像。因此，与使用规定形状的路标图像进行路标识别的情况相比，能够提高识别率。
使用图5说明车辆2的路标信息数据群213的数据构造的一个例子。图5表现在车辆2在图2的7500的位置正在向上方行驶时包含在路标信息数据群213中的信息的例子。
数据项目371～379分别与车辆位置推定辅助服务器10的路标数据群122的351～359相同。
在图5中，车辆2的路标信息数据群213包含车辆2在推定行驶路径上的路标信息。例如，在推定为车辆2从位置7500沿着道路直行的情况下，相关的路标信息对应于路标7100、7101、7110、7111、7120、7130、7140等。在车辆位置推定辅助服务器10的路标数据群122中，例如包含全部的与节点7004(交叉路口7004)的信号机7140～7143有关的数据，但对于从图2的下方在道路上行驶的车辆2而言，有关系的信号机只考虑7140。因此，在图5的车辆2的路标信息数据群213中，只包含信号机7140。另外，也可以与车辆2的实际环境对应地限定存储在路标信息数据群213中的路标信息，例如在图5中车辆2在白天行驶，因此采用环境375只存储白天的信息的形式。
另外，也可以从与车辆2有关系的路标信息中进一步排除认为不需要的部分。例如，在图3的车辆位置推定辅助服务器10的路标数据群122中，作为有关系的路标信息之一包含有停止线7120，但识别评价值低(例如，比预定值低)，因此也可以从来自车辆位置推定辅助服务器10的传送对象中除外。因此，在图5的例子中，在车辆2的路标信息数据群213中不包含停止线7120的路标信息。
但是，存储在路标信息数据群213中的路标信息并不限于上述形式。例如，既可以如车辆位置推定辅助服务器10的路标数据群122那样包含车辆2周边的全部路标信息，也可以包含某地区/国家的全部路标信息。
接着，说明车辆位置推定系统1的动作。
作为主要的处理，车辆位置推定系统1的车载用控制装置20执行如下的处理：取得车辆2周边的道路地图数据的道路地图数据取得处理；取得车辆2在推定行驶路径上的路标数据的路标数据取得处理；使用所取得的上述路标数据识别车载照相机的图像中的路标的路标识别处理；推定道路地图上的本车位置的本车位置推定处理；以及向车辆位置推定辅助服务器2发送与路标识别有关的评价结果的评价结果发送处理。依次说明各个处理。
图6表示在本发明的实施例1的车辆位置推定系统1中执行的道路地图数据处理的流程400。
车载用控制装置20的道路地图数据管理部201首先在预定时间等待后(步骤(S)401)，从本车信息数据群222取得本车信息(步骤402)。此处的预定时间等待是指等待至施加道路地图数据取得的触发为止的时间。道路地图数据取得的触发既可以通过计时器来施加使得每隔一定时间实施，也可以检测道路地图数据的更新的必要性而应需求施加。在步骤402中取得的本车信息例如包含车辆2的位置信息、行驶信息。车辆2的位置信息既可以是从本车位置测位装置40取得那样的纬度/经度的信息，也可以是车辆2所在的道路链路等道路地图上的位置信息，只要是知道道路地图上的大致位置即可。车辆2的行驶信息例如是前进方位或道路上的前进方向等。
接着，在步骤403中，使用在步骤402中取得的本车信息确认是否需要重新取得部分地图数据。一般，将道路地图数据分割为格网(parcel)这样的单位来管理。格网例如是指以二维网格分割某地区时的一个分区量(例如，2.5km四方区域)。在步骤403中，例如以格网为单位取得部分地图数据。在该情况下，根据在步骤402中取得的车辆2的位置信息、行驶信息，预测车辆2的格网位置和向不同的格网的移动的可能性，确认车载用控制装置20是否保存有包含最近将来的所需要的格网群。如果在车载用控制装置20保存了全部所需要的格网群的情况下，返回到步骤401。另一方面，在步骤403中缺少必要的格网群的情况下，前进到步骤404。
在步骤404中，道路地图数据管理部201根据在步骤403中确定的部分地图数据的不足信息，生成部分地图数据请求消息411，向车辆位置推定辅助服务器10发送所生成的消息。
图7是本发明的实施例1的车载用控制装置20发送的部分地图数据请求消息411的格式450的一个例子的说明图。但是，省略了与通信协议有关的报头信息等的图示。
部分地图数据请求消息411包含车辆ID451、部分地图数据ID的列表452-1～452-n、请求属性453等。此外，上述各种信息既可以如图示的部分地图数据请求消息格式450那样作为一个消息而发送，也可以分割为任意多个消息而发送。
车辆ID451是车辆2的标识符，用于在车辆位置推定辅助服务器10中唯一地确定车辆2。部分地图数据ID452是表示在步骤403中确定的有必要取得的部分地图数据的标识符。例如，在以格网为单位取得部分地图数据的情况下，对应于格网ID。请求属性453例如是与想要取得的部分地图数据有关的属性信息，使用于要取得的地图属性的指定等。
返回到地图数据取得处理流程400的说明(图6)。车辆位置推定辅助服务器10的数据请求接收部101经由网络4接收在步骤404中从车载用控制装置20的道路地图数据管理部201发送的部分地图数据请求消息411(步骤421)。此外，虽然在图中没有记载，但数据请求接收部101如果接收到部分地图数据请求消息411，则按照其格式450分析、提取各种数据。
接着，在步骤422中，道路地图数据发送部102根据在步骤421中提取出的部分地图数据ID452，从道路地图数据群121取得对应的部分地图数据。然后，道路地图数据发送部102根据所取得的部分地图数据，生成部分地图数据消息412，将生成的消息发送到部分地图数据请求消息的发送源即车辆2的车载用控制装置20(步骤423)。部分地图数据消息412例如按照部分地图数据请求消息411的请求属性453等，从所取得的部分地图数据中提取出必要的信息而构成，例如包含对应的地图区域的道路的路网构造、属性、形状、路标等信息。
车载用控制装置20的道路地图数据管理部201如果在步骤405中接收到部分地图数据消息412(与上述步骤421同样地，包含消息中的各种数据的分析/提取)，则在步骤406中将接收到的部分地图数据存储到道路地图数据群221中。
通过以上步骤，道路地图数据取得处理流程400的一个周期结束，再次返回到步骤401，重复执行同样的处理。
这样，道路地图数据管理部201按照车辆2的位置、行驶状态取得必要的部分地图数据，管理道路地图数据群221。此外，在图中没有记载，但道路地图数据管理部201还起到在道路地图数据群221中删除不需要的部分道路地图数据的作用。这与部分地图数据取得同样地，按照车辆2的位置、行驶状态，判断是否不需要保存预定的地图区域，在判断为不需要的情况下，从道路地图数据群221中删除对应的部分地图数据。由此，能够将通过道路地图数据群221消耗的存储部220的区域抑制为一定量。
另外，在本实施例中，从车辆位置推定辅助服务器10取得部分道路地图数据，但部分道路地图数据的取得目的地并不限于此，既可以经由无线通信装置30取得从路侧设备3传送的部分道路地图数据311并反映到道路地图数据群221，也可以是从与车辆2的车载网络连接的导航装置等路径搜索装置(省略图示)、智能手机(省略图示)等保存有道路地图数据的装置取得的形式。
图8表示本发明的实施例1的车载用控制装置20执行的路标数据取得处理的流程500。
车载用控制装置20的路标数据管理部202首先在预定时间等待后(步骤501)，从本车信息数据群222取得本车信息(步骤502)。此处的预定时间等待是指等待到施加路标信息取得的触发为止的时间。在步骤502中取得的本车信息例如是车辆2的位置信息、行驶信息、路径信息等用于推定车辆2的行驶路径的信息。车辆2的路径信息例如是指从与车辆2的车载网络连接的导航装置、智能手机等路径搜索装置(省略图示)取得的信息。
接着，路标数据管理部202根据在步骤502中取得的车辆信息，推定行驶路径(步骤503)。行驶路径既可以使用上述车辆2的路径信息等来推定，也可以在不能利用这些的情况下，根据在当前的行驶道路上沿着道路行驶的假定来推定行驶路径。另外，行驶路径并不一定是一个，既可以提取行驶的可能性高的多个路径而作为行驶路径，也可以将在某一定的行驶距离范围内能够到达的全部路径作为行驶路径。
路标数据管理部202对在步骤503中推定出的行驶路径和已经取得的路标数据的道路范围进行比较，决定应该取得的路标数据的道路范围(步骤504)。在此，路标数据的道路范围例如是以道路地图数据中的道路链路、其集合体为单位的范围。在该情况下，上述已经取得的路标数据的道路范围表示已经从车辆位置推定辅助服务器10取得了路标数据的道路链路的集合体，在步骤503中推定出的行驶路径中满足预定条件的道路链路(例如，某一定行驶距离范围的道路链路)的集合体中，不包含在上述已经取得的路标数据的道路范围中的部分成为应该取得的路标数据的道路范围。另外，路标数据的道路范围例如可以以通过二维网格等对道路地图数据进行区域分割时的区域分区或其集合体为单位。在该情况下，上述已经取得的路标数据的道路范围表示已经从车辆位置推定辅助服务器10取得了路标数据的区域分区的集合体，在步骤503中推定出的行驶路径中满足预定条件的道路链路所在的区域分区的集合体中，不包含在上述已经取得的路标数据的道路范围内的部分成为应该取得的路标数据的道路范围。
在步骤504中决定的路标数据取得范围是空集合的情况下，路标数据管理部202不需要重新取得路标信息，因此返回到步骤501(在步骤505中“否”)，另一方面，在路标数据取得范围存在的情况下，路标数据管理部202前进到步骤506(在步骤505中“是”)。
路标数据管理部202根据在步骤504中决定的路标数据取得范围，生成路标数据请求消息511，向车辆位置推定辅助服务器10发送所生成的消息(步骤506)。
图9是本发明的实施例1的车载用控制装置20发送的路标数据请求消息511的格式550的一个例子的说明图。但是，省略了与通信协议有关的报头信息等的图示。
路标数据请求消息511包括车辆ID551、路标数据道路范围信息552、请求属性553等。上述各种信息既可以如图示的路标数据请求消息格式550那样作为一个消息而发送，也可以分割为任意多个消息而发送。
车辆ID551是车辆2的标识符，用于在车辆位置推定辅助服务器10中唯一地确定车辆2。路标数据道路范围信息552对应于车载用控制装置20在步骤504中确定的有必要取得路标数据的道路范围。例如，在以道路链路的集合体表现路标数据道路范围的情况下，路标数据道路范围信息552包含一个以上的道路链路ID(581-1～581-n)。另一方面，在以道路区域的集合体表现路标数据道路范围的情况下，路标数据道路范围信息552包含一个以上的道路区域ID。请求属性553是与想要取得的路标数据有关的属性信息。例如，也可以包含成为取得对象的路标种类(标识、信号机、喷涂、建筑物等)的列表(591-1～591-m)。另外，例如也可以通过向请求属性附加环境条件(例如，亮度、天气等)、识别评价值等，能够只指定与图3中的特定的环境355、识别评价值358等有关的路标信息，还可以附加取得路标个数的上限值，按照识别评价值358等预定优先级的轴来选定对象的路标。
返回到路标数据取得处理流程500的说明(图8)。车辆位置推定辅助服务器10的数据请求接收部101在步骤521中经由网络4接收从车载用控制装置20发送的路标数据请求消息511。此外，在图中没有记载，但数据请求接收部101如果接收到路标数据请求消息511，则按照其格式550分析、提取出各种数据。
接着，在步骤522中，路标数据发送部103根据在步骤521中提取出的路标数据道路范围信息552和请求属性553，从路标数据群122取得对应的路标数据。然后，路标数据发送部103根据所取得的路标数据，生成路标数据消息512，将生成的消息发送到路标数据请求消息511的发送源即车辆2的车载用控制装置20(步骤523)。
图10是本发明的实施例1的车辆位置推定辅助服务器10发送的路标数据消息512的格式600的一个例子的说明图。但是，省略了与通信协议有关的报头信息等的图示。
路标数据消息512包括路标信息601、位置推定关联信息602等。上述各种信息既可以如图示的路标数据消息格式600那样作为一个消息而发送，也可以分割为任意多个消息而发送。
路标信息601是按照车载用控制装置20的路标数据请求提取出的路标数据611的集合体(611-1～611-n)。在路标数据611中，例如包括路标ID651、路标种类652、绝对位置653、地图位置654、识别关联信息655等。
路标ID651是路标的标识符。例如，为了与包含在道路地图数据群221中的路标信息、对该路标的识别结果等其他信息关联起来而使用路标ID651。
路标种类652是用于识别标识、信号、停止线等路标的种类的标识符，对应于路标数据群122的路标种类352。
绝对位置653是纬度、经度、高度等用全球坐标系表现的路标的位置信息。与此相对，地图位置654表示该路标所在的道路链路或道路节点等道路目标的标识符和该道路目标内的位置，对应于路标数据群122的关联道路353和位置信息354。
识别关联信息655是与该路标的识别关联的数据，由一个以上的数据条目构成。识别关联信息655的数据条目包括环境属性661、可识别范围662、路标图像663、识别评价值664、位置推定评价值665等，分别对应于路标数据群122的环境355、识别对象范围356、路标图像357、识别评价值358、位置推定评价值359。
返回到路标数据取得处理流程500的说明(图8)。车载用控制装置20的路标数据管理部202在步骤507中经由网络4接收从车辆位置推定辅助服务器10发送的路标数据消息512(与上述步骤521同样地，包含消息中的各种数据的分析/提取)，在步骤508中将接收到的路标数据存储到路标数据群223中。
通过以上步骤，路标数据取得处理流程500的一个周期结束，再次返回到步骤501，重复执行同样的处理。
这样，路标数据管理部202根据车辆2的位置、行驶状态、路径信息等，从车辆位置推定辅助服务器10取得最近将来所需要的路标数据，管理路标数据群223。此外，在图中没有记载，但路标数据管理部202还起到在路标数据群223中删除不需要的路标数据的作用。这与路标数据取得同样地，按照车辆2的位置、行驶状态、路径信息，判断是否不需要保存预定的路标数据，在判断为不需要的情况下，从路标数据群223删除路标数据。由此，能够将通过路标数据群223消耗的存储部220的区域抑制为一定量。
图11表示本发明的实施例1的车载用控制装置20执行的路标识别处理的流程700。
车载用控制装置20的路标识别部204首先在预定时间等待后(步骤701)，从本车信息数据群222取得本车的行驶位置信息(步骤702)。在步骤702中取得的行驶位置信息是表示车辆2正在行驶的道路地图上的位置的信息，例如是正在行驶的道路链路ID、该道路链路上的车辆2的偏移位置。通过后述的本车位置推定处理流程800确定行驶位置信息，并存储在本车信息数据群222中。但是，例如由于本车位置测位装置40没有找到GNSS卫星等，而有时也没有确定行驶位置，在该情况下，返回到步骤701(在步骤703中“否”)。在正常确定了行驶位置的情况下，前进到下一个步骤704(在步骤703中“是”)。
接着，路标识别部204根据在步骤702中确定的行驶位置、其他本车信息(行驶信息、路径信息等)，推定车辆2的行驶路径(步骤704)。行驶路径的推定是与路标数据取得处理流程500的步骤503相同的处理。但是，路标数据取得处理流程500的目的在于事前将此后有可能行驶的道路上的路标数据存储到路标数据群223中，因此需要以某种程度广范围为对象，但在本处理流程中，其目的在于提取出存在于车辆2的行驶周边的路标，因此即使是比较短的距离范围(例如，数百米左右)的行驶路径也是充分的。
并且，路标识别部204在步骤705中进行判断正在行驶的环境的处理。具体地，识别周边的亮度、天气等。周边的亮度例如可以对通过照相机装置群50取得的图像数据的亮度进行分析来判断，也可以通过车辆2的灯装置的状态(能够从传感器群60取得)来判断，也可以通过从车载用控制装置20的内置时钟或从外部取得的日期时间信息来判断，还可以通过它们的任意组合来判断。另外，周边的天气例如可以对通过照相机装置群50取得的图像数据进行分析而根据前方物体的距离和其外观之间的关系来判断视野的恶劣度，也可以通过车辆2的雨刷装置的状态(能够从传感器群60取得)来判断雨/雪的状态，也可以根据从路侧设备3、传送局部天气信息的其他系统(省略图示)取得的周边天气信息来进行判断，还可以根据它们的任意组合来判断。
然后，路标识别部204根据在步骤704中推定出的行驶路径和在步骤705中判断出的环境信息，从路标数据群223中提取出假定为应该能够通过车辆2的照相机装置群50识别或应该能够在最近将来识别的路标的列表(步骤706)。
在步骤706中提取出的路标数据的列表中，应该注意有可能包含存在于推定行驶路径上的全部路标。一般，车载用控制装置20要求在车辆的严酷环境下高可靠性地动作，因此使用装置性能(CPU性能、存储器性能等)与通用品低的装置。例如，通过使照相机图像与路标的假定图像(模版)图案匹配来实现路标识别。对于该处理，所需要的计算量多，并且图像数据的大小、识别对象的路标个数(模板数)越增加，处理负荷越上升。因此，通过车载用控制装置20的性能难以执行行驶路径上的全部路标的识别处理，必须取舍选择成为识别对象的路标。
因此，路标识别部204在进行路标识别处理之前，进行选定成为识别对象的路标的处理(步骤707)。
图12和图13示意地表示出本发明的实施例1的车载用控制装置20执行的路标识别对象选定处理707的一个例子。图12是白天的识别对象选定处理707的例子，图13是夜间的识别对象选定处理707的例子。
图的上部的右向的轴一维地显示推定行驶路径7600。在推定行驶路径7600的轴上配置有道路节点7001～7004以及车辆2的位置7500(对应于图2的环境)。车辆2在行驶路径7600的轴中向右侧的方向前进，记载了到各道路节点的相对距离。例如，到道路节点7002的距离是30米。
在图的左侧，纵向排列了存在于推定行驶路径7600上的各路标的路标图像，在各路标图像的右侧表示出应用该路标图像的可识别范围、识别评价值、推定行驶路径之间的关系。例如，在图12中应用路标7100的路标图像8100-1的是从道路节点7002的30米之前的地点到道路7002之间。这是在图5中路标7100的路标图像8100-1的识别对象范围是道路链路(7001，7002)的偏移70m～100m的位置，道路链路(7001，7002)是100m(没有记载，但通过参照道路地图数据221能够知道)。用[x，y](w)：z这样的形式来表现图12和图13中的各路标图像的可识别范围和识别评价值。x和y是车辆2的位置相对于可识别范围的开始地点和结束地点的相对距离。z是对应的路标图像的识别评价值。w表示在道路链路上能够识别该路标图像的条件(可识别条件)。例如，在路标图像8110-1中有“(车道1)”这样的标记，这表示路标图像8110-1只有在车道1上行驶时能够识别。
在图的下部，表示出通过路标识别对象选定处理707选定出的识别对象路标。在图12和图13的例子中，将识别对象路标的个数设为1个，但也可以选择2个以上。
首先，使用图12说明路标识别对象的选定方法。目的是提高路标识别的成功率，因此优先选择识别评价值高的路标。在离本车位置7500的0～30m和30～60m中，候补只有路标图像8100-1和8100-2，因此将它们选定为识别对象路标。另一方面，在离本车位置7500的180～270m中，多个路标图像重复。因此，优先选择识别评价值高的路标图像，例如，在160～210m中选择路标图像8101-1(识别评价值90>路标图像8140-1的识别评价值30)，在250～270m中选择路标图像8130-1(识别评价值60>路标图像8140-1的识别评价值30)。
另一方面，在离本车位置7500的230～250m中，对路标图像8110-1和8111-1设定“(车道1)”和“(车道2)”这样的可识别条件，分别具有排他性关系，因此并不只选择识别评价值最高的路标图像8110-1，而是将路标图像8110-1和8111-1双方作为识别对象路标。但是，在因车载用控制装置20的处理性能的问题而只能对一个路标进行识别处理的情况下，在后述的路标识别处理内与行驶状态对应地进行选择。例如，在能够确定或能够推定车辆2的车道位置(例如，通过使用转向灯信息等)的情况下，选择能够在该车道中识别的路标图像。在完全无法推定车道位置的情况下，按照选择识别评价值高等预定方式来选择一方的路标图像。
另外，在识别评价值比预定值低的情况下，例如在没有其他选择的候补的情况下，也可以从识别对象的路标中排除。在图12中，在离本车位置7500的210～230m中，只有路标图像8140-1成为识别对象候补，但识别评价值30较低，因此暂时避免包含在识别对象路标中。由此，能够防止因路标的识别失误、错误识别导致的对位置推定处理的坏影响。
图13的夜间时的处理也同样。但是，在夜间时，在路标数据群223中，取得环境条件为夜间时的路标数据，因此成为候补的路标或其路标图像、识别对象范围或评价值变化。因此，即使是相同的推定行驶路径，与白天时相比，成为识别对象的路标也有可能变化。
首先，在图13中，没有对应于图12的8100-1的路标图像。这是因为夜间暗，因此无法识别离车辆2的比较远的路标。接着，当看到离车辆位置7500的160～270m的路标图像候补的识别评价值时，可知是与图12相反的。相对于信号机的路标图像8140-2的识别评价值上升为90，其他路标的路标图像的识别评价值低为15～50。这也是因为周围暗，因此难以识别路标。与此相对，信号机发出光，因此在夜间容易从远方看到。这样，还需要与车辆2正在行驶的环境条件对应地改变用于路标识别的各路标图像。例如，信号机7140的路标图像在白天以信号机的形状为特征(8140-1)，与此相对，在夜间以信号机的光部分为特征(8140-2)。此外，虽然在其他路标图像中没有明确地表现，但应该注意在夜间时识别灯照射时的路标，因此是与白天时不同的路标图像。
返回到路标识别处理流程700的说明(图11)。车载用控制装置20的路标识别部204根据照相机图像数据取得部203从照相机装置群50取得的图像数据，进行识别在步骤707中选定的路标的处理。此外，在此，假定照相机图像数据取得部203与路标识别处理流程700并行地定期从照相机装置群50取得图像数据，但也可以在路标识别处理流程700中在步骤708之前执行。
在步骤708的路标识别处理中，具体地，使用在步骤707中选定的路标的路标图像，扫描上述图像数据来进行图案匹配处理。计算匹配位置和路标图像之间的一致度，在一致度超过了预定值的情况下，判断为在匹配位置存在该路标。这时，还使用匹配位置、该图像上的路标的大小、来自多个照相机元件(例如立体照相机)的视差、时序上的差分值等，计算从车辆2到该路标为止的相对距离、相对方向等。将识别出路标的情况下的这些结果存储到路标识别数据群224。
如果步骤708的路标识别处理结束，则路标识别结果评价部205进行评价针对对象路标的识别结果的处理(步骤709)。通过确认在指定的识别对象范围内是否能够识别出对应的路标，来评价路标识别结果。例如，将能够识别出的路标评价为识别成功。另一方面，关于没有能够识别出的路标，在执行完步骤708的路标识别处理的时间点，有可能还没有到达或没有通过该路标的识别对象范围。因此，参照车辆2的行驶位置(更正确地，执行完路标识别处理后的时间点的行驶位置)，确认是否通过了该路标的识别对象范围，在能够充分判断为通过了的情况下，评价为识别失败。例如，在图12中，即使在50m的地点没有能够识别出路标图像8100-2也不评价为识别失败，而在80m地点确认没有能够识别出路标图像8100-2并首次评价为识别失败。此外，在行驶位置的推定中包含误差，因此优选的是并不严格地在识别对象范围内进行判断，而是采取到能够包含误差地充分判断为通过了为止保留评价的形式。在以后的处理周期中最终对在该处理周期中保留了评价的路标进行评价。不对在中途采用与推定行驶路径不同的路径，认为实际上没有通过的路标进行评价。
在上述中，在指定的识别对象范围内能够识别出对应的路标的情况下，评价为识别成功，但例如在相同的识别对象范围内在多个位置检测出被认为是对应的路标的情况下，评价为识别失败。在识别对象范围内存在对应的路标的多个识别位置的情况下，难以判断哪个位置相当于对应的路标，有可能为错误的识别结果。如果使用这样的识别结果进行位置推定，则有产生较大误差的危险性。因此，在无法确实地确定该路标的情况下，认为优选评价为识别失败。
此外，路标识别结果的评价可以通过是否能够如上述说明那样进行识别的二值来判断，但也可以将能够识别出的情况下的评价分类为多个水平。例如，也可以使用路标的路标图像的图案匹配中的一致度等表示识别的概率的指标，来确定多个识别水平。
将步骤709的路标识别评价处理的各种结果存储在路标识别数据群224中。
通过以上步骤，路标识别处理流程700的一个周期结束，再次返回到步骤701，重复执行同样的处理。
图14表示本发明的实施例1的车载用控制装置20执行的本车位置推定处理的流程800。
车载用控制装置20的本车位置推定部206首先在预定时间等待后(步骤801)，从本车信息数据群222取得上次推定出的本车的行驶位置信息(步骤802)。在步骤802中取得的行驶位置信息是表示车辆2正在行驶的道路地图上的位置的信息，例如是车辆2正在行驶的道路链路ID、该道路链路上的车辆2的偏移位置。
接着，在步骤803中，从本车信息数据群222取得从本车位置测位装置40得到的全球坐标系的位置信息(纬度、经度等)在预定时间内的最新历史、从传感器群60得到的车辆2的行驶速度、前进方位、偏转角等与移动有关的信息的最新历史等本车信息。
然后，使用在步骤803中取得的本车信息，修正基于道路地图匹配处理的行驶位置(步骤804)。道路地图匹配处理是指根据全球坐标系的位置信息、车辆2的移动信息以及它们的历史信息，计算与道路地图数据群221的道路链路的一致度，推定车辆2的行驶道路链路及该道路链路上的位置的处理(称为地图匹配(map matching)处理)。但是，只通过地图匹配处理无法正确地推定道路链路上的位置，因此关于道路链路上的位置，进行如下的处理：根据相对于上次推定出行驶位置的时间点的车辆2的移动信息(速度、前进方位、偏转角等)计算上次位置的差分值，进行修正的处理(称为航位推测(dead reckoning)处理)。此外，在本车位置测位装置40已经具有同等的功能(航位推测)的情况下，也可以使用所输出的纬度/经度的差分值来进行修正。另外，有时由于本车位置测位装置40位置测位失败、位置测位误差等而无法确定车辆2的行驶位置，但在步骤804中，直到能够确定行驶位置为止不前进到下一个步骤。
如果步骤804的行驶位置的修正完成，则将行驶位置修正结果存储在本车信息数据群222中(步骤805)。行驶位置修正结果例如包含修正后的行驶位置、修正手段(地图匹配还是航位推测)、修正时刻等。
接着，在步骤806中，本车位置推定部206从路标识别数据群224取得通过路标识别部204输出的路标识别结果。在路标识别结果中包含有到能够实际识别出的路标为止的相对距离、相对方向。
在步骤807中，本车位置推定部206判断在识别出的路标群中是否存在适合作为道路位置推定的对象的路标。在没有适当的识别路标的情况下，返回到步骤801(在步骤807中“否”)。在存在适当的识别路标的情况下，前进到下一个步骤(在步骤807中“是”)。例如，对该路标数据的位置推定评价值和位置推定所要求的精度进行比较，来判断是否适合作为道路位置推定的对象。例如，在车载用控制装置20所要求的位置推定水平是B(例如，误差1～3m)的情况下，在图5的路标数据群223中，位置推定评价值为C的信号机7140不适合作为位置推定的对象。也可以对该路标数据的位置推定评价值和当前的位置推定精度进行比较，来判断是否适合作为位置推定的对象。例如，将当前的位置推定精度设定为以下这样的值：在进行使用了路标数据的位置修正后为该路标的位置推定评价值，在进行了基于地图匹配的位置修正的情况下为位置推定精度D(例如，误差10m以上)，最后在进行使用了路标数据的位置修正后与行驶的距离对应地劣化的值等。如果当前的位置推定精度为B，则无法与前面的例子同样地使用信号机7140作为位置推定的对象，但如果当前的位置推定精度是D，则也可以使用信号机7140作为位置推定的对象。
在步骤807中存在适当的识别路标的情况下，使用这些路标识别结果进行行驶位置修正处理(步骤808)。针对道路地图上的三维位置已知的路标，根据通过路标识别计算出的相对距离、相对方向，计算道路地图上的位置，由此来实现使用了路标的行驶位置修正。在有多个路标识别结果的情况下，不使用相对方向，也能够根据离多个路标的相对距离来计算出本车位置。将步骤808的行驶位置修正信息存储在本车信息数据群222中(步骤809)。行驶位置修正结果例如包括修正后的行驶位置、修正手段(路标)、修正所使用的路标的路标ID、修正时刻等。
如果到步骤809为止的行驶位置修正处理完成，则本车位置推定结果评价部207使用存储在本车信息数据群222中的行驶位置修正信息，评价过去实施的行驶位置修正处理(步骤810)。例如，在图12中，在使用了路标8101-1的位置推定中从此前的推定位置(例如，基于路标8100-2进行的位置推定)修正为20m后方，在使用了路标8110-1的位置推定中将该修正位置修正为20m前方，在使用了路标8130-1的位置推定中几乎没有位置修正。在该情况下，除了路标8100-2以外，位置推定的倾向不变，与此相对，在使用了路标8101-1的情况下，从此前的位置推定的倾向较大偏离。在该情况下，可以认为基于路标8101-1进行的位置推定存在误差。考虑各种原因，这可以例如可以列举路标8101-1的位置信息有错误(道路地图数据的错误、配置场所的变更等)、在近旁存在与路标8101-1类似的图像而错误识别、路标识别的相对关系的计算结果中有误差等。这样，在位置推定中产生误差的情况下，根据针对使用车辆2的位置而动作的应用程序的位置推定精度的请求，有可能产生坏影响。例如，对于针对位置推定精度的要求严格的行驶控制应用程序而言，上述那样的误差有可能引起错误工作。另一方面，如果是导航装置等那样的若已知正在行驶的道路链路则稍微的误差没有影响那样的应用程序，则即使产生上述那样的误差也没有问题。因此，在步骤810中，对各路标评价使用了该路标的位置推定误差，并存储在路标识别数据群224中。然后，如后述的路标评价结果发送处理流程900那样，作为路标评价结果信息的一部分向车辆位置推定辅助服务器10发送与该位置推定误差有关的评价结果，通过车辆位置推定辅助服务器10进行统计，并反映到向车辆2传送的路标数据的位置推定评价值。由此，能够识别引起位置推定误差那样的路标，在本车位置推定处理流程800的步骤807中，能够按照与位置推定精度有关的要求，取舍选择用于位置推定的路标识别结果。
通过以上步骤，本车位置推定处理流程800的一个周期结束，再次返回到步骤801，重复执行同样的处理。
图15表示本发明的实施例1的车载用控制装置20执行的路标评价结果发送处理的流程900。
车载用控制装置20的路标评价结果发送部208首先在预定时间等待后(步骤901)，从路标识别数据群224取得与路标识别结果有关的数据(步骤902)。在步骤902中取得的路标识别结果数据包括在成为识别对象的路标群中已经完成了评价(即，通过了该路标的识别对象范围)的路标识别的评价结果、与根据该识别结果进行的位置推定有关的评价结果、识别出的路标的图像数据等。
路标评价结果发送部208根据在步骤902中取得的路标识别结果数据，生成路标评价结果消息911，将生成的消息发送到车辆位置推定辅助服务器10(步骤903)。如果步骤903结束，则路标评价结果发送部208为了防止双重发送，而从路标识别数据群224中删除对应的路标评价结果(步骤904)。通过以上步骤，车载用控制装置20的路标评价结果发送处理流程900的一个周期结束，再次返回到步骤901，重复执行同样的处理。
图16是本发明的实施例1的车载用控制装置20发送的路标评价结果消息911的格式950的一个例子的说明图。但是，省略了与通信协议有关的报头信息等的图示。
路标评价结果消息911包括车辆ID951、一个以上的路标评价结果信息952(952-1～952-n)等。上述各种信息既可以如图示的路标评价结果消息格式950那样作为一个消息而发送，也可以分割为任意多个消息而发送。
车辆ID951是车辆2的标识符，用于在车辆位置推定辅助服务器10中唯一地确定车辆2。
路标评价结果信息952对应于车载用控制装置20在步骤902中取得的路标识别结果数据，例如包括路标ID961、识别评价结果962、环境信息963、识别范围964、位置推定评价信息965等。
路标ID961是用于唯一地确定对应的路标的标识符。
识别评价结果962是路标识别的评价结果，相当于路标识别处理流程700的路标识别评价处理(步骤709)的输出内容。
环境信息963是与路标识别时间点的车辆2的周边环境有关的信息。例如，对应于周边的亮度、天气等。
识别范围964是与能够识别该路标的道路范围有关的信息。例如，既可以用相当于路标数据群122的识别对象范围356的数据形式来表现，也可以用到该路标为止的相对距离(例如，100m～5m的范围)来表现。
路标图像群965例如是从图像数据提取该路标的识别部分而得的路标图像，或从其部分图像提取特征点而得的路标图像。路标图像群965既可以包含在全部路标评价结果信息952中，也可以只在该路标的识别评价值低的情况或识别时的一致度低的情况中。在路标的识别评价值高，或识别时的一致度高的情况下，意味着当前车辆位置推定辅助服务器10所保存的路标图像是适合的，因此反馈到车辆位置推定辅助服务器10的意义低。因此，在这样的情况下，通过省略路标图像群965，能够削减网络4的通信量。
位置推定评价信息966是基于该路标的位置推定的评价结果，相当于本车位置推定处理流程800的行驶位置修正评价处理(步骤810)的输出内容。
返回到路标评价结果发送处理流程900的说明(图15)。车辆位置推定辅助服务器10的路标评价结果接收部104经由网络4接收在步骤921中从车载用控制装置20发送的路标评价结果消息911。此外，在图中没有记载，但路标评价结果接收部104如果接收到路标评价结果消息911，则按照其格式950分析、提取各种数据。
接着，车辆位置推定辅助服务器10的每个路标识别评价值计算部105执行路标评价值更新处理(步骤922)。路标评价值更新处理是根据包含在路标评价结果消息911的各路标评价结果信息952中的信息，更新路标数据群122的对应的数据条目的识别评价值358的处理。
首先，每个路标识别评价值计算部105参照路标评价结果信息952中的路标ID961、环境信息963、识别范围964，从路标数据群122中取得对应的数据条目。接着，根据识别评价结果962更新该数据条目的识别评价值358。
最简单地用成功(＝1)或失败(＝0)这样的2值来表现识别评价结果962。但并不限于该表现方式，也可以如0分(完全失败)～100分(完全成功)那样用允许任意的中间值的成功程度的指标来表现。
虽然是更新识别评价值358的方式，但例如也可以在与上述取得的路标数据条目有关的识别评价结果962是“成功”的情况下，向保存为识别评价值358的评价值加上预定的数值(例如+0.1)，在失败时，从识别评价值358的评价值减去数值(例如-3.0)，由此来更新评价值。如果将在失败时从评价值减去的数值设得比成功时加上的数值充分大，则在路标识别的失败频度增加时，评价值急剧减少。由此，能够使针对识别失败频度高的路标的评价值迅速地降低。此外，在识别评价结果962不是2值，而用多个水平表现的情况下，与其成功程度/失败程度对应地，变更进行加减的数值的加权即可。
另外，识别评价值358也可以通过预定期间中的路标识别的成功率来表现。在该情况下，如果将预定期间例如设为一个月，则管理相对于预定期间细度充分小的每个单位时间(例如一日)的成功数和识别评价总数(成功数+失败数)，计算对应的预定期间中的成功率，由此计算出识别评价值358。此外，在成功率的计算中，也可以对成功数和失败数分别附加不同的加权。例如，对失败数附加成功数的30倍的加权来计算成功率，由此与上述的加上+0.1或-3.0的情况同样地，能够迅速地降低针对失败频度高的行驶控制种类的评价值。另外，例如也可以如1小时、1天、1个月那样个别地计算不同的期间水平的评价值并保存。由此，例如在环境急剧变化而无法识别的情况(例如，由于道路施工等而标识变更等)下，短期间的评价值急剧恶化，因此能够直接从路标识别对象中排除。另一方面，能够通过观察长期间的评价值，来确认是否能够与每天的环境变化无关地稳定地识别该路标。
另外，在一定时间内没有更新识别评价值358的情况下，也可以随着时间经过而调整得接近中间值(例如,50)。识别评价值358低的路标数据不成为路标识别对象的可能性高，因此不将识别评价结果收集到车辆位置推定辅助服务器10中。在该情况下，意味着即使假设环境变化而实际上变得容易识别该路标，也没有更新识别评价值358。因此，在一定时间内没有更新识别评价值358的情况下，有意地改善识别评价值358，由此使得一部分车辆2还是将该路标作为识别对象，再次更新该识别评价值358。由此，即使环境发生了变化，也能够自动地将其反映到识别评价值358。
如果步骤922的路标评价值更新处理结束，则每个路标识别评价值计算部105接着确认是否有该路标的路标图像965(步骤923)，如果有则在步骤924中进行路标图像更新处理(在步骤923中“是”)。如果没有，则前进到步骤925。
路标图像更新处理是根据路标评价结果消息911的各路标评价结果信息952所包含的路标图像群965，更新路标数据群122的对应的数据条目的路标图像357的处理。路标图像357是用于车辆2的车载用控制装置20根据图像数据识别路标的模版。因此，理想的是能够对应某种程度的环境变化的路标图像，优选的是，除了本次的路标评价结果消息911的路标图像群965外，还包含过去接收到的路标图像群965地进行平均化来生成路标图像357。在路标评价结果消息911的路标图像群965是照相机的图像数据的情况下，每个路标识别评价值计算部105从该图像数据提取特征点而生成路标图像后，与过去的路标图像进行平均化，生成路标图像357。
也可以根据需要省略路标图像更新处理。如果在路标评价结果信息952的识别评价结果962是高评价(能够判断识别成功时的成功程度的情况)，或识别评价值358高的情况下，意味着当前的路标图像357与实际一致，因此没有更新的意义。另一方面，在识别评价结果962是低评价，或识别评价值358低的情况下，意味着当前的路标图像357与实际不一致，因此通过更新来期待改善识别率。因此，优选的是，在识别评价结果962、识别评价值358比预定值低的情况下，也可以更新该路标的路标图像357。另外，也可以不在路标评价结果发送处理流程900中执行，而以一定间隔(例如，每1填)汇总所收集到的路标图像群965并进行处理。
另外，也可以与识别评价值同样地，生成如1小时、1天、1个月那样不同的期间水平的路标图像357并保存。由此，也可以通过使用短期间的路标图像来识别路标，对应急剧的环境变化。
如果步骤924的路标评价值更新处理结束，则每个路标位置推定评价计算部106接着确认是否有该路标的位置推定评价信息966(步骤925)，如果有，则在步骤926中进行路标图像更新处理(在步骤925中“是”)。如果没有，则车辆位置推定辅助服务器10结束处理。
路标位置推定评价值更新处理是根据路标评价结果消息911的各路标评价结果信息952所包含的位置推定评价信息966，更新路标数据群122的对应的数据条目的位置推定评价值359的处理。基本上，进行与上述的识别评价值的更新相同的处理。例如，根据在预定期间内得到的位置推定评价信息966的平均值来判断。
通过以上步骤，路标评价结果发送处理流程900中的车辆位置推定辅助服务器10侧的处理结束。
如以上那样，根据本实施方式，各车辆2的车载用控制装置20评价针对各路标的识别结果，通过车辆位置推定辅助服务器10汇集该路标评价结果，由此能够定量地评价各路标的识别失败率或识别成功率。该路标的识别失败率表示例如即使实际存在该路标，但由于识别失误或错误识别，无法正确地识别该路标的概率。并且，车辆2从车辆位置推定辅助服务器10取得将针对各路标的识别失败率进行数值化而得的指标即识别评价值，在识别评价值低于预定值的情况下，从路标识别对象中排除，由此能够提高路标识别的成功率和精度。其结果是，相对于现有技术能够提高使用了路标识别的结果的位置推定的成功率和精度。
另外，根据本实施方式，车辆2的车载用控制装置20在作为识别对象的路标而存在多个候补的情况下，从识别评价值高的一方开始优先选定预定数的路标。由此，即使在因车载用控制装置20的处理能力的制约而只能够对候补的一部分执行路标识别处理的情况下，也能够从容易识别的路标开始优先选定为识别对象，因此能够最大限地提高路标识别的成功率。
另外，根据本实施方式，作为路标识别的模板图像，车辆位置推定辅助服务器10不使用对每个路标种类共通的路标图像或路标图像，而根据在各个路标的设置环境下实际通过各车辆2拍摄的图像，个别地生成路标图像。由于各个地点和时间的环境的不同、劣化、污染等，即使是相同种类的路标也具有不同的外观，因此在基于共通的模板图像的路标识别中存在识别率下降的问题，但通过提供个别的模版图像，能够提高路标识别的成功率。并且，根据本实施方式，并不对各路标限定一个模板图像，可以以亮度(白天、夜间等)、天气(雨、雪、雾等)、地点(识别对象范围)等轴进行分类，准备各自的模板图像。由此，能够意识到因环境变化造成的识别成功率的变动，选定适当的路标，提高识别率。
另外，根据本实施方式，车辆位置推定辅助服务器10从各车辆2的车载用控制装置20汇集路标识别时的图像数据或路标图像数据，更新各路标的路标图像数据。因此，即使由于路标自身、周边环境的变化而该路标的外观变化，也能够向各车辆2的车载用控制装置20传送与最新的状况一致的路标图像数据。由此，能够进一步提高路标识别的成功率。
实施例2
图17是表示本发明的实施例2的车辆位置推定系统的结构的一个例子的功能框图。
在实施例1中车载用控制装置20从照相机装置群50取得照相机图像数据并实施路标识别处理，与此相对，不同点在于，在本实施例的车辆位置推定系统1中，照相机装置群51从车载用控制装置21取得识别对象的路标信息，实施路标识别处理。除了照相机装置群51和车载用控制装置21以外，与实施例1的结构相同，因此在此只说明照相机装置群51和车载用控制装置21的结构。
本实施例的照相机装置群51被设置在车辆2上使得能够拍摄车辆2的外部，构成为生成重复拍摄车辆2的周边状况而得的图像数据或动画图像数据。此外，照相机装置群51既可以是单眼照相机，也可以是搭载了多个拍摄元件的立体照相机，也可以是分别任意个数的单眼照相机和立体照相机的任意组合，还可以将任意的照相机和进行其他处理的ECU组合起来。
照相机装置群51具备处理部、存储部260、通信部270、图像输入部280。
处理部例如构成为包括CPU250和RAM等存储器291，通过执行预定的动作程序，进行实现照相机装置群51的功能的处理。另外，在处理部中，作为功能模块，包括从拍摄到的图像数据取得与应该识别的路标群有关的数据的识别对象路标取得部251、识别从拍摄到的图像数据取得的上述应该识别的路标群的路标识别部252、发送上述应该识别的路标群的识别结果的路标识别结果发送部253。
存储部260例如构成为包括HDD、快闪存储器、ROM等存储装置，存储处理部所执行的程序以及实现本系统所需要的数据群等。尤其，在本实施例中，在存储部260中存储识别对象路标数据群261等。
通信部270与实施例1的车载用控制装置20的通信部230相同。
图像输入部280由一个以上的拍摄部构成，从上述拍摄部输入与车辆2的外部有关的影像。对于输入的影像，例如通过处理部根据预定的方式提取为图像数据(影像数据)，用于本实施例的处理。
在车载用控制装置21的处理部中，代替图1的照相机图像数据取得部203和路标识别部204，而在本实施例的图17中，包括向照相机装置群51提供识别对象的路标群的识别对象路标提供部210、取得照相机装置群51的路标识别结果的路标识别结果取得部211。对于其他结构，与图1相同，因此省略说明。
接着，说明本实施例的车辆位置推定系统1的动作。
作为基本处理，与实施例1相同，但照相机装置群51执行路标识别的处理，因此图11的实施例1的路标识别处理流程700改变。具体地，相当于路标识别处理流程700的处理流程分离为车载用控制装置21向照相机装置群51进行的识别对象路标发送处理流程1000、照相机装置群51识别识别对象的路标并将该识别结果发送到车载用控制装置21的路标识别处理流程1100。
图18表示在本发明的实施例2的车辆位置推定系统1中执行的识别对象路标发送处理流程1000。
首先，车载用控制装置21的步骤701～步骤707与实施例1的车载用控制装置20的步骤701～步骤707相同，因此省略说明。在实施例1中，在步骤707之后由车载用控制装置21执行路标识别的处理，但在实施例2中，识别对象路标提供部210根据在步骤707中选定的路标信息生成识别对象路标消息1011，将生成的消息发送到照相机装置群51(步骤1001)。
图19是本发明的实施例2的车载用控制装置21发送的识别对象路标消息1011的格式1050的一个例子的说明图。但是，省略了与通信协议有关的报头信息等的图示。
识别对象路标消息1011包括在步骤707中选定出的路标数据1051的列表。在路标数据1051中例如包括路标ID1061、路标图像1062、识别评价值1063等，分别对应于车载用控制装置21的路标数据群223的路标ID371、路标图像377、识别评价值378。
返回到识别对象路标发送处理流程1000(图18)。照相机装置群51的识别对象路标取得部251接收从车载用控制装置21发送的识别对象路标消息1011(步骤1021)，将包含在该信息中的路标数据1051的列表存储到存储部260的识别对象路标数据群261中(步骤1022)。
通过以上步骤，识别对象路标发送处理流程1000的一个周期结束，再次返回到步骤701，重复进行同样的处理。
此外，在图18的处理流程中，车载用控制装置21在每个处理周期发送识别对象的路标的数据，但在照相机装置群51已经接收了同一路标数据的情况下，也可以只发送该路标的路标ID1061，而省略路标图像1062、识别评价值1063。另外，作为其他方式，也可以在选择为识别对象的时间点发送上述识别对象路标消息1011，在从识别对象中排除的时间点发送表示从识别对象中排除该路标的消息，由此控制照相机装置群51的识别对象路标数据群261。
图20表示在本发明的实施例2的车辆位置推定系统1中执行的路标识别处理流程1100。
首先，照相机装置群51的路标识别部252首先在预定时间等待后(步骤1121)，从识别对象路标数据群261取得识别对象路标的信息(步骤1122)。然后，根据所取得的路标信息，实施路标识别处理(步骤1123)。该路标识别处理相当于图11的路标识别处理流程700的路标识别处理(步骤708)。即，使用识别对象的路标的路标图像扫描图像数据而进行图案匹配处理，由此识别在该图像数据中是否存在该路标，计算与识别出的该路标的相对关系(相对距离、相对方向等)。
此外，在此由车载用控制装置21选择识别对象的路标，由照相机装置群51对它们进行同样的识别处理，但也可以与识别评价值1063对应地附加优先度并进行处理，与照相机装置群51的处理性能对应地进一步限定成为识别对象的路标。
接着，照相机装置群51的路标识别结果发送部253根据步骤1123的路标识别结果，生成路标识别结果消息1111，将生成的消息发送到车载用控制装置21(步骤1124)。
图21是本发明的实施例2的照相机装置群51发送的路标识别结果消息1111的格式1150的一个例子的说明图。但是，省略了与通信协议有关的报头信息等的图示。
路标识别结果消息1111包括在步骤1123中识别出的路标的识别结果信息即路标识别结果1151的列表等。在路标识别结果1151中例如包括路标ID1161、测位结果1162、识别度1163、路标图像1164等。
路标ID1161是识别出的路标的标识符，对应于在从车载用控制装置21取得的识别对象路标数据中使用的路标ID。
测位结果1162是针对识别出的路标的测位处理的结果，例如包含离车辆2的相对距离、相对方向等。
识别度1163是表示怎样程度确实地识别了该路标的指标，例如对应于路标识别处理中的图案匹配的一致度等。
在图像数据中提取出识别出该路标的地方而得到路标图像1164。路标图像1164既可以从原来的图像数据中提取，也可以从实施了预定处理后的图像数据(路标图像数据)中提取。
返回到路标识别处理流程1100(图20)。车载用控制装置21的路标识别结果取得部211接收从照相机装置群51发送的路标识别结果消息1111(步骤1101)。然后，按照包含在该消息中的路标识别结果，进行路标识别评价处理(步骤1102)。该路标识别评价处理与图11的路标识别处理流程700的路标识别评价处理(步骤709)等同。
通过以上步骤，路标识别处理流程1100的一个周期结束，再次返回到步骤1121，重复执行同样的处理。
此外，在图20的处理流程中，在每个处理周期发送照相机装置群51识别出的路标的图像数据，但也可以降低包含在消息中的频度地发送图像数据。另外，作为其他方式，例如也可以由照相机装置群51将识别度最高时的图像数据保存在存储部260中，在从识别对象排除的时间点将上述图像数据发送到车载用控制装置51。
如以上那样，根据本实施方式，照相机装置群51具有接收应该识别的路标信息的接口，能够根据上述接收到的路标信息变更应该识别的对象和识别用的路标图像，车载用控制装置21与状况对应地选择容易识别的路标并向照相机装置群51通知，由此能够提高照相机装置群51的路标识别的成功率。另外，在从车载用控制装置21发送的路标信息中包含表示容易识别的识别评价值，照相机装置群51从识别评价值高的一方开始优先进行识别处理，由此能够最大限地提高有限的处理性能中的路标识别成功率。
此外，以上说明的实施方式是一个例子，本发明并不限于此。即，能够进行各种应用，所有的实施方式包含在本发明的范围内。
例如，在上述实施方式中，车载用控制装置、车辆位置推定辅助服务器的各处理通过使用处理器和RAM执行预定动作程序来实现，但也可以根据需要用独自的硬件来实现。另外，在上述实施方式中，将车载用控制装置、无线通信装置、本车位置测位装置、照相机装置群、传感器群记载为个别的装置，但也可以根据需要组合任意的2个以上来实现。
在由处理器执行预定动作程序来实现上述各处理的情况下，可以将实现各处理的动作程序、表、文件等信息存储在非易失性半导体存储器、硬盘驱动器、SSD(Solid StateDrive，固态驱动器)等存储设备，或IC卡、SD卡、DVD等计算机可读取的非暂时性数据存储介质中。
另外，在上述实施方式中，车载用控制装置20构成为从车辆位置推定辅助服务器10取得道路地图数据群221，但也可以由车载用控制装置20自身管理相当于道路地图数据群121的数据，还可以从车辆2内的其他装置取得。
或者，也可以由各车辆2保存与车辆位置推定辅助服务器10的存储部120同等的信息，根据它，利用路标识别、其结果来进行位置推定的评价。在该情况下，不需要车辆位置推定辅助服务器10。但是，如实施例1所示那样，通过使用车辆位置推定辅助服务器10，而各车辆2不需要保存与本车辆2无关的地图数据和路标图像，另外，在本车辆2最初行驶的道路中，还能够根据车辆位置推定辅助服务器10从其他车辆2收集到的评价结果来提高路标识别和位置推定的精度。
另外，在附图中，表示出被认为说明实施方式所需要的控制线和信息线，并不限于必须表示出包含在应用了本发明的实际的产品中的全部控制线和信息线。也可以认为实际上几乎全部的结构相互连接。
符号说明
1：车辆位置推定系统；2：车辆；3：路侧设备；4：网络；5：近距离无线网络；10：车辆位置推定辅助服务器；20：车载用控制装置；30：无线通信装置；40：本车位置测位装置；50：照相机装置群；60：传感器群；100：车辆位置推定辅助服务器10的处理部；101：数据请求接收部；102：道路地图数据发送部；103：路标数据发送部；104：路标评价结果接收部；105：每个路标识别评价值计算部；106：每个路标位置推定评价计算部；120：车辆位置推定辅助服务器10的存储部；121：道路地图数据群；122：路标数据群；123：各种参数数据群；130：车辆位置推定辅助服务器10的通信部；200：车载用控制装置20的处理部；201：道路地图数据管理部；202：路标数据管理部；203：照相机图像数据取得部；204：路标识别部；205：路标识别结果评价部；206：本车位置推定部；207：本车位置推定结果评价部；208：路标评价结果发送部；220：车载用控制装置20的存储部；221：道路地图数据群；222：本车信息数据群；223：路标数据群；224：路标识别数据群；225：各种参数数据群；230：车载用控制装置20的通信部；311：路侧设备3的部分道路地图数据群；312：路侧设备3的路标数据群。

Claims (14)

1.一种车辆位置推定系统，具备使用通过搭载在车辆上的拍摄装置拍摄到的图像所包含的特征物来推定上述车辆的位置的装置和经由网络与该装置连接的服务器，其特征在于，
上述服务器具备：
第一控制部；
第一存储部，其存储与上述特征物有关的信息即路标信息；以及
第一通信部，其经由上述网络向上述装置发送上述路标信息，
上述装置具备：
第二通信部，其接收与通过上述拍摄装置拍摄到的图像有关的信息即拍摄图像信息，从上述服务器经由上述网络接收上述路标信息；
第二存储部，其存储路标信息；以及
第二控制部，其执行如下的处理：识别处理，根据存储在上述第二存储部中的上述路标信息来识别上述拍摄图像信息所包含的上述特征物；位置推定处理，根据在识别处理中识别出的上述特征物来推定上述车辆的位置，
上述路标信息包括表示在上述识别处理中能够识别上述特征物的道路上的范围的识别对象范围、与上述特征物的图像有关的信息即路标图像、以及与上述特征物有关的评价值，
上述评价值包括表示上述识别处理中上述特征物的识别成功的容易度的识别评价值，
在上述识别处理中，上述第二控制部根据上述路标信息所包含的上述识别对象范围以及上述识别评价值，设定道路上的上述路标图像的适用范围，在上述车辆的位置在上述适用范围内时，使用上述路标图像来识别上述特征物，
上述第二通信部将上述第二控制部的上述识别处理的结果发送给上述服务器，
上述第一控制部根据识别处理的结果更新存储在上述第一存储部中的上述路标信息的上述识别评价值，
根据上述识别处理的结果，在固定时间内存储于上述第一存储部的上述路标信息的上述识别评价值没有更新的情况下，上述第一控制部以接近预定的中间值的方式调整上述识别评价值。
2.根据权利要求1所述的车辆位置推定系统，其特征在于，
将上述路标信息与上述识别评价值对应起来存储在上述第一存储部中，
上述第一通信部将上述路标信息与上述识别评价值对应地发送到上述装置。
3.根据权利要求2所述的车辆位置推定系统，其特征在于，
上述第一控制部根据上述识别评价值选择向上述装置发送的上述路标信息，
上述第一通信部向上述装置发送通过上述第一控制部选择出的上述路标信息。
4.根据权利要求1所述的车辆位置推定系统，其特征在于，
上述第二控制部生成包含与上述车辆的行驶路径有关的信息即行驶路径信息的上述路标信息的取得请求，
上述第二通信部向上述服务器发送上述取得请求，
上述第一控制部根据接收到的上述取得请求所包含的上述行驶路径信息，选择向上述装置发送的上述路标信息。
5.根据权利要求1所述的车辆位置推定系统，其特征在于，
上述第二控制部根据拍摄了拍摄图像的环境即拍摄环境，从上述第二存储部中选择上述路标信息。
6.根据权利要求5所述的车辆位置推定系统，其特征在于，
将上述路标信息与对每个上述拍摄环境设定的上述识别评价值对应起来存储到上述第二存储部中，
上述第二控制部根据对每个上述拍摄环境设定的上述识别评价值，从上述第二存储部中选择上述路标信息。
7.一种车辆位置推定装置，使用通过搭载在车辆上的拍摄装置拍摄到的图像所包含的特征物来推定上述车辆的位置，其特征在于，上述车辆位置推定装置具备：
通信部，其接收与通过上述拍摄装置拍摄到的图像有关的信息即拍摄图像信息；
存储部，其存储与上述特征物有关的信息即路标信息；以及
控制部，其执行如下的处理：识别处理，根据存储在上述存储部中的上述路标信息来识别上述拍摄图像信息所包含的上述特征物；位置推定处理，根据在识别处理中识别出的上述特征物来推定上述车辆的位置，
上述路标信息包括表示在上述识别处理中能够识别上述特征物的道路上的范围的识别对象范围、与上述特征物的图像有关的信息即路标图像、以及与上述特征物有关的评价值，
上述评价值包括表示上述识别处理中上述特征物的识别成功的容易度的识别评价值，
在上述识别处理中，上述控制部根据上述路标信息所包含的上述识别对象范围以及上述识别评价值，设定道路上的上述路标图像的适用范围，在上述车辆的位置在上述适用范围内时，使用上述路标图像来识别上述特征物，
上述通信部将上述控制部的识别处理的结果发送给服务器。
8.根据权利要求7所述的车辆位置推定装置，其特征在于，
将上述路标信息与上述识别评价值对应起来存储在上述存储部中。
9.根据权利要求7所述的车辆位置推定装置，其特征在于，
上述控制部生成包含与上述车辆的行驶路径有关的信息即行驶路径信息的上述路标信息的取得请求，
上述通信部向具有多个上述路标信息的服务器发送上述取得请求，根据上述取得请求所包含的上述行驶路径信息，从上述服务器接收根据上述取得请求所包含的上述行驶路径信息通过上述服务器选择出的上述路标信息。
10.根据权利要求7所述的车辆位置推定装置，其特征在于，
上述控制部根据拍摄了拍摄图像的环境即拍摄环境，从上述存储部中选择上述路标信息。
11.根据权利要求10所述的车辆位置推定装置，其特征在于，
将上述路标信息与对每个上述拍摄环境设定的上述识别评价值对应起来存储到上述存储部中，
上述控制部根据对每个上述拍摄环境设定的上述识别评价值，从上述存储部中选择上述路标信息。
12.一种车辆位置推定方法，用于使用通过搭载在车辆上的拍摄装置拍摄到的图像所包含的特征物来推定上述车辆的位置的装置，其特征在于，
上述装置进行如下的处理：
取得与通过上述拍摄装置拍摄到的图像有关的信息即拍摄图像信息；
根据与上述特征物有关的信息即路标信息，识别上述拍摄图像信息所包含的上述特征物；
根据识别出的上述特征物来，来推定上述车辆的位置，
上述路标信息包括表示能够识别上述特征物的道路上的范围的识别对象范围、与上述特征物的图像有关的信息即路标图像、以及与上述特征物有关的评价值，
上述评价值包括表示上述特征物的识别成功的容易度的识别评价值，
根据上述路标信息所包含的上述识别对象范围以及上述识别评价值，设定道路上的上述路标图像的适用范围，在上述车辆的位置在上述适用范围内时，使用上述路标图像来识别上述特征物，并将识别的结果进行发送。
13.根据权利要求12所述的车辆位置推定方法，其特征在于，
根据拍摄了上述拍摄图像的环境即拍摄环境，选择上述路标信息。
14.根据权利要求12所述的车辆位置推定方法，其特征在于，
根据对上述路标信息的每个上述拍摄环境设定的上述识别评价值，选择上述路标信息。
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