CN110361014B - 本车位置推断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及本车位置推断装置，根据对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息推断本车位置，该本车位置推断装置具备：检测位置识别部，识别在本车辆的周围预先设定的第一识别范围所包括的第一对象物的检测位置与在本车辆的周围不与第一识别范围重复的第二识别范围所包括的第二对象物的检测位置；第一本车位置推断部，根据第一对象物的检测位置与第一对象物在地图上的位置信息来推断第一本车位置；第二本车位置推断部，根据第二对象物的检测位置与第二对象物在地图上的位置信息来推断第二本车位置；和偏离判定部，在第一本车位置与第二本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下，判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。

Description

本车位置推断装置
技术领域
本发明涉及本车位置推断装置。
背景技术
以往，作为本车位置推断装置所涉及的技术文献，公知有日本特开2007-101690号公报。在该公报中记载为使用本车辆周边的立体物等目标来高精度地推断本车位置。
专利文献1：日本特开2007-101690号公报
然而，在使用了立体物等对象物对本车位置的推断中，若因施工等导致成为目标的对象物的位置发生变化，则对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息发生偏离，导致本车位置的推断结果产生错误。因此，在本技术领域中，期望提供一种能够适当地对对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离进行判定的本车位置推断装置。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的一个方式是一种本车位置推断装置，根据由搭载于本车辆的外部传感器检测出的对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息来推断本车辆在地图上的位置亦即本车位置，该本车位置推断装置具备：检测位置识别部，根据外部传感器的检测结果来识别第一对象物的检测位置与第二对象物的检测位置，该第一对象物是指在本车辆的周围预先设定的第一识别范围所包括的对象物，第二对象物是指在本车辆的周围不与第一识别范围重复的第二识别范围所包括的对象物；第一本车位置推断部，根据第一对象物的检测位置与第一对象物在地图上的位置信息来推断第一本车位置；第二本车位置推断部，根据第二对象物的检测位置与第二对象物在地图上的位置信息来推断第二本车位置；以及偏离判定部，在第一本车位置与第二本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下，判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。
在本发明的一个方式的本车位置推断装置中，根据在本车辆的周围包含于第一识别范围的第一对象物的检测位置与第一对象物在地图上的位置信息来推断第一本车位置，并且根据不与第一识别范围重复的第二识别范围所包括的第二对象物的检测位置与第二对象物在地图上的位置信息来推断第二本车位置。根据该本车位置推断装置，由于在对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息一致的情况下，认为第一本车位置与第二本车位置的距离很小，所以通过在第一本车位置与第二本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离，能够适当地判定对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。
在本发明的一个方式的本车位置推断装置中，第一识别范围可以是相对于第二识别范围设定于本车辆的前方的位置的范围。
如上所述，根据本发明的一个方式的本车位置推断装置，能够适当地判定对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。
附图说明
图1是表示第一实施方式的本车位置推断装置的框图。
图2A是用于对第一识别范围以及第二识别范围的一个例子进行说明的俯视图。图2B是表示产生了对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离的例子的俯视图。
图3是用于对偏离区间进行说明的图。
图4是表示第一识别范围被前行车遮挡的情况下的例子的俯视图。
图5是表示第一实施方式的偏离判定处理的流程图。
图6是表示第一实施方式的偏离结束判定处理的流程图。
图7是表示第一实施方式的误检测判定处理的流程图。
图8是表示第二实施方式的本车位置推断装置的框图。
图9是用于对第一识别范围、第二识别范围、第三识别范围以及第四识别范围进行说明的俯视图。
图10是表示第二实施方式的偏离判定处理的流程图。
图11是表示第二实施方式的偏离结束判定处理的流程图。
附图标记说明：
1…GPS接收部；2、50…外部传感器；3…内部传感器；4…地图数据库；5…对象物数据库；6…通信部；10、20…ECU；11…测定位置取得部；12、31…检测位置识别部；13…第一本车位置推断部；14…第二本车位置推断部；15、34…偏离判定部；16…可靠性计算部；17…偏离区间识别部；18、35…识别范围变更部；19、36…误检测判定部；21…远方照相机；22…接近照相机；23…后部照相机；24…雷达传感器；32…第三本车位置推断部；33…第四本车位置推断部；51…侧方照相机；100、200…本车位置推断装置。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
图1所示的第一实施方式的本车位置推断装置100是搭载于本车辆并对本车辆在地图上的位置亦即本车位置进行推断的装置。本车位置推断装置100利用对象物来进行本车位置的推断。
对象物是指被存储有地图上的位置信息且作为本车位置推断的基准而利用的物体。对象物包括划分线。划分线包括车道通行区分界线、车道线分界线以及中央线中的至少一个。另外，对象物可以包括暂时停止线、人行横道标识等路面标识，也可以包括看板、杆、墙壁、电线杆等构造物。本车位置推断装置100具有在因划分线的重涂等而产生了对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离的情况下对对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离进行判定的功能。
[第一实施方式的本车位置推断装置的结构]
如图1所示，本车位置推断装置100具备统一管理装置的ECU[Electronic ControlUnit：电子控制单元]10。ECU10是具有CPU[Central Processing Unit：中央处理器]、ROM[Read Only Memory：只读存储器]、RAM[Random Access Memory：随机存取存储器]、CAN[Controller Area Network：控制器局域网络]通信电路等的电子控制单元。在ECU10中，例如通过将存储于ROM的程序加载至RAM并利用CPU执行加载至RAM的程序来实现各种功能。ECU10可以由多个电子单元构成。
ECU10与GPS接收部1、外部传感器2、内部传感器3、地图数据库4、对象物数据库5以及通信部6连接。
GPS接收部1是通过从三个以上GPS卫星接收信号来对本车辆在地图上的位置(例如本车辆的纬度以及经度)进行测定的测定部。GPS接收部1将测定出的本车辆的位置信息向ECU10发送。
外部传感器2是搭载于车辆、对车辆的周边的状况进行检测的检测设备。外部传感器2包括远方照相机21、接近照相机22、后部照相机23以及雷达传感器24。远方照相机21、接近照相机22以及后部照相机23是拍摄本车辆的周围的拍摄设备。远方照相机21以及接近照相机22例如设置于本车辆的前风挡玻璃的里侧，拍摄本车辆的前方。后部照相机23例如设置于本车辆的后风挡玻璃的里侧，拍摄本车辆的后方。其中，各照相机可以是单目照相机，也可以是立体照相机。
远方照相机21对预先设定于本车辆的前方的第一识别范围进行拍摄。接近照相机22对预先设定于本车辆的前方的第二识别范围进行拍摄。第一识别范围以及第二识别范围是指路面上(地面上)的范围。本车辆的周围例如是指距本车辆为一定距离内。一定距离并不特别限定。一定距离可以是50m，也可以是100m。第二识别范围是在本车辆的周围不与第一识别范围重复的范围且被设定于比第一识别范围靠近本车辆的位置。即，第一识别范围是相对于第二识别范围被设定于本车辆的前方的位置的范围。
此外，第一识别范围不需要是与远方照相机21的拍摄区域一致的范围，可以是与远方照相机21的拍摄区域的一部分对应的范围。同样，第二识别范围不需要是与接近照相机22的拍摄区域一致的范围，可以是与接近照相机22的拍摄区域的一部分对应的范围。
这里，图2A是用于对第一识别范围以及第二识别范围的一个例子进行说明的俯视图。图2A中示出了本车辆M、位于本车辆M的右侧的虚线的右侧划分线La、位于本车辆M的左侧的虚线的左侧划分线Lb、第一识别范围Ra以及第二识别范围Rb。图2A所示的第一识别范围Ra以及第二识别范围Rb成为在本车辆M的宽度方向上包括右侧划分线La以及左侧划分线Lb的一部分的横长的椭圆形状的范围。对于附图标记P1、P2以及附图标记T11～T22将后述。
图1所示的雷达传感器24是利用电波(例如毫米波)或光来检测本车辆的周边的物体的检测设备。雷达传感器24例如包括毫米波雷达或激光雷达[LIDAR：Light DetectionAnd Ranging]。雷达传感器24通过向本车辆的周边发送电波或光并对被物体反射后的电波或光进行接收来检测物体。雷达传感器24将检测出的物体信息向ECU10发送。雷达传感器24也可以由包括毫米波雷达以及激光雷达双方的多个传感器构成。此外，ECU10不需要必须与雷达传感器24连接。
内部传感器3是检测本车辆的行驶状态的检测设备。内部传感器3包括车速传感器、加速度传感器以及横摆率传感器。车速传感器是检测本车辆的速度的检测器。作为车速传感器，例如可使用对于本车辆的车轮或与车轮一体旋转的驱动轴等设置并对车轮的旋转速度进行检测的车轮速度传感器。车速传感器将检测出的车速信息(车轮速度信息)发送至ECU10。
加速度传感器是检测本车辆的加速度的检测器。加速度传感器例如包括对本车辆的前后方向的加速度进行检测的前后加速度传感器、和对本车辆的横向加速度进行检测的横向加速度传感器。加速度传感器例如将本车辆的加速度信息发送至ECU10。横摆率传感器是对本车辆的重心绕铅垂轴的横摆率(旋转角速度)进行检测的检测器。作为横摆率传感器，例如能够使用陀螺仪传感器。横摆率传感器将检测出的本车辆的横摆率信息向ECU10发送。
内部传感器3的检测结果(车速信息、横摆率信息等)可以被利用于本车辆在地图上的位置的测定。该情况下，内部传感器3作为本车辆在地图上的位置的测定部发挥功能。此外，ECU10不需要必须与内部传感器3连接。
地图数据库4是存储地图信息的数据库。地图数据库4例如形成在被搭载于本车辆的HDD[Hard Disk Drive：硬盘驱动器]内。地图信息包括道路的位置信息(车道线的位置信息)、道路形状的信息(例如弯道、道路直线区间的种类、曲率等)、交叉路口以及分支点的位置信息等。此外，地图数据库4可以形成于能够与本车辆通信的服务器。
对象物数据库5是存储对象物所涉及的数据的数据库。在对象物数据库5中存储有用于确定对象物的特征信息(形状等)和对象物在地图上的位置信息。对象物在地图上的位置信息与地图数据库4的地图信息建立关联。对象物可以是物体的一部分。对象物例如也可以是被沿划分线的延伸方向划分出的一部分。另外，对象物也可以是被沿延伸方向划分后的划分线的宽度方向上的一个边缘(端缘)。对象物数据库5可以是与地图数据库4一体的数据库。另外，对象物数据库5也可以形成于能够与本车辆通信的服务器。
通信部6是经由无线网络(例如因特网、VICS[Vehicle Information andCommunication System：车辆信息和通信系统](注册商标)等)进行各种信息的收发的设备。通信方式不特别限定。通信部6例如与一并管理多个车辆的地图信息的管理中心的服务器进行地图信息的收发。此外，ECU10不需要必须与通信部6连接。
接下来，对ECU10的功能结构进行说明。ECU10具有测定位置取得部11、检测位置识别部12、第一本车位置推断部13、第二本车位置推断部14、偏离判定部15、可靠性计算部16、偏离区间识别部17、识别范围变更部18以及误检测判定部19。以下说明的ECU10的功能的一部分可以在能够与本车辆通信的服务器上执行。
测定位置取得部11根据GPS接收部1测定出的本车辆的位置信息，来取得本车辆在地图上的位置亦即测定位置。测定位置取得部11可以根据内部传感器3的检测结果从本车辆的车速的历史记录(或车轮的转速的历史记录)以及本车辆的横摆率的历史记录等取得本车辆的测定位置。换言之，测定位置取得部11可以通过所谓的测程法(odometry)来取得本车辆的测定位置。
检测位置识别部12根据外部传感器2的检测结果对第一识别范围Ra所包括的对象物亦即第一对象物的检测位置和在本车辆的周围不与第一识别范围Ra重复的第二识别范围Rb所包括的对象物亦即第二对象物的检测位置进行识别。检测位置是指根据外部传感器2的检测结果识别出的对象物相对于本车辆的实际位置(相对位置)。
图2A中示出第一对象物T11、T12与第二对象物T21、T22。第一对象物T11是右侧划分线La中的包含于第一识别范围Ra的部分。第一对象物T12是左侧划分线Lb中的包含于第一识别范围Ra的部分。第二对象物T21是右侧划分线La中的包含于第二识别范围Rb的部分。第二对象物T22是左侧划分线Lb中的包含于第二识别范围Rb的部分。
在图2A所示的状况下，检测位置识别部12根据外部传感器2的检测结果来识别第一对象物T11、T12的检测位置以及第二对象物T21、T22的检测位置。具体而言，检测位置识别部12通过根据远方照相机21的拍摄图像进行边缘处理、图形匹配等图像处理来识别第一对象物T11、T12的检测位置。另外，检测位置识别部12通过根据接近照相机22的拍摄图像进行边缘处理、图形匹配等图像处理来识别第二对象物T21、T22的检测位置。
第一本车位置推断部13根据检测位置识别部12识别出的第一对象物的检测位置与存储于对象物数据库5的第一对象物在地图上的位置信息来对第一本车位置进行推断。第一本车位置是指使用第一识别范围中包括的第一对象物推断的本车辆在地图上的位置。
第一本车位置推断部13例如根据测定位置取得部11测定出的本车辆的测定位置，从存储于对象物数据库5的对象物之中缩选第一对象物的候补，根据检测位置识别部12识别出的第一对象物的特征(形状等)和第一对象物的候补的特征信息来确定第一对象物。第一本车位置推断部13通过使第一对象物的检测位置(相对于本车辆的相对位置)与第一对象物在地图上的位置信息匹配(比照)来推断第一本车位置。匹配例如通过最小二乘匹配法来进行。
此外，第一本车位置推断部13不需要必须使用测定位置(因GPS接收部1的位置信息得到的本车辆的位置)，也可以利用刚刚推断出的第一本车位置来确定第一对象物。第一本车位置推断部13可以通过基于光信标的路车间通信取得本车辆的位置，从而确定第一对象物在地图上的位置信息，也可以通过其他方法来确定第一对象物在地图上的位置信息。
图2A中示出第一本车位置P1。这里，在图2A中，示出对象物(右侧划分线La以及左侧划分线Lb)的实际位置与对象物在地图上的位置信息不存在偏离的状况。在这种情况下，第一本车位置推断部13通过第一对象物T11、T12的检测位置与第一对象物T11、T12在地图上的位置信息的匹配来对第一本车位置P1进行推断。
第二本车位置推断部14根据检测位置识别部12识别出的第二对象物的检测位置与存储于对象物数据库5的第二对象物在地图上的位置信息来推断第二本车位置。第二本车位置是使用第二识别范围所包括的第二对象物推断的本车辆在地图上的位置。第二本车位置推断部14与第一本车位置推断部13同样，通过使第二对象物的检测位置与第二对象物在地图上的位置信息匹配来推断第二本车位置。
图2A中示出第二本车位置P2。在图2A中，由于不存在对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离，所以第一本车位置P1与第二本车位置P2为相同的位置。在图2A所示的状况下，第二本车位置推断部14通过第二对象物T21、T22的检测位置与第二对象物T21、T22在地图上的位置信息的匹配来推断第二本车位置P2。
图2B是表示产生了对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离的例子的俯视图。图2B中示出与第一对象物T11对应在地图上的位置信息D11和与第一对象物T12对应在地图上的位置信息D12。在图2B中，第一对象物T11、T12的实际位置与地图上的位置信息D11、D12因车道线宽度的扩大引起的划分线的重涂而发生偏离。其中，第二对象物T21、T22没有成为重涂的对象，第二对象物T21、T22的实际位置与地图上的位置信息未发生偏离。
在图2B所示的状况下，第一本车位置推断部13通过第一对象物T11、T12的检测位置与地图上的位置信息D11、D12的匹配来推断第一本车位置P1。第一本车位置推断部13例如将第一对象物T11、T12的检测位置与地图上的位置信息D11、D12最一致那样的本车辆的位置推断为第一本车位置P1。
图2B的状况下的第一本车位置P1因第一对象物T11、T12的实际位置与地图上的位置信息D11、D12的偏离而成为与第二本车位置P2不同的位置。此外，第二本车位置P2在图2A以及图2B中为相同的位置。
在第一本车位置与第二本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下，偏离判定部15判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。第一本车位置与第二本车位置的距离是地图上的第一本车位置与第二本车位置的直线距离。偏离阈值能够是预先设定的值。偏离阈值可以是固定值，也可以是根据本车辆的车速等各种状况变动的值。
在图2A所示的状况下，由于第一本车位置P1与第二本车位置P2的距离小于偏离阈值，所以偏离判定部15判定为未产生对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。在图2B所示的状况下，由于第一本车位置P1与第二本车位置P2的距离为偏离阈值以上，所以偏离判定部15判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。
在通过偏离判定部15判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离的情况下，可靠性计算部16计算路面图像比照的可靠性。路面图像比照的可靠性包括匹配对象的对象物所涉及的可靠性。
在误取不同的对象物进行匹配的可能性高的情况下，可靠性计算部16将路面图像比照的可靠性计算为低的值。例如在第一对象物或第二对象物亦即划分线的附近存在路缘石(沿划分线延伸的路缘石)、且未识别出划分线以及路缘石双方作为第一对象物或第二对象物的情况下，由于误取为划分线来对路缘石在地图上的位置信息进行匹配的可能性变高，所以与在附近不存在路缘石等的情况相比，可靠性计算部16将可靠性计算为低的值。该情况下，可靠性计算部16能够根据地图信息、本车辆在地图上的位置(第一本车位置或第二本车位置)以及检测位置识别部12的识别结果来计算出路面图像比照的可靠性。
此外，可靠性计算部16也可以通过其他公知的手法而根据匹配中的对象物的误取的产生容易度来进行路面图像比照的可靠性的计算。可靠性计算部16可以针对第一识别范围与第二识别范围分别计算可靠性。该情况下，在后述的偏离区间识别部17的判定中能够使用任意一个较低的可靠性。
偏离区间识别部17对产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离的区间亦即偏离区间进行识别。在可靠性计算部16计算出的路面图像比照的可靠性为可靠性阈值以上的情况下，偏离区间识别部17将由偏离判定部15判定为产生了偏离时的本车辆在地图上的位置存储为偏离开始地点。可靠性阈值是预先设定的值。作为本车辆在地图上的位置，可以采用第一本车位置以及第二本车位置中的任一个。
在路面图像比照的可靠性低的情况下，由于对象物的实际位置并不仅是因为施工等而从对象物在地图上的位置信息偏离，因对象物的误取而偏离判定部15进行了偏离的判定的可能性变高，所以偏离区间识别部17在路面图像比照的可靠性小于可靠性阈值时不进行偏离开始地点的存储。由此，能够避免偏离区间识别部17根据错误的偏离的判定来识别偏离区间。
偏离区间识别部17将在进行了偏离开始地点的存储之后由偏离判定部15判定为未产生偏离时的本车辆在地图上的位置存储为偏离结束地点。偏离区间识别部17将偏离开始地点与偏离结束地点之间的区间存储为偏离区间。偏离区间是指由偏离判定部15判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离的区间。
图3是用于对偏离区间进行说明的图表。图3的纵轴是第一本车位置与第二本车位置的距离，横轴是本车辆的纵向位置(车道线的延伸方向上的本车辆的位置)。图3中示出了偏离阈值Th、偏离开始地点C1、偏离结束地点C2、偏离区间C。
如图3所示，若第一识别范围或第二识别范围因本车辆的行进而到达偏离区间，则第一本车位置与第二本车位置的距离变大并成为偏离阈值Th以上。此时，若可靠性计算部16计算出的路面图像比照的可靠性为可靠性阈值以上，则偏离区间识别部17将本车辆在地图上的位置存储为偏离开始地点C1。
然后，若第一识别范围或第二识别范围因本车辆的行进而脱离偏离区间C，则由偏离判定部15判定为未产生对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。偏离区间识别部17将判定为未产生偏离时的本车辆在地图上的位置存储为偏离结束地点C2。
偏离区间识别部17将偏离开始地点C1与偏离结束地点C2之间的区间识别为偏离区间C。偏离区间识别部17通过通信部6将偏离区间所涉及的偏离区间信息发送至管理中心的服务器。偏离区间识别部17可以使对象物数据库5存储偏离区间信息。偏离区间识别部17可以降低在偏离区间C中使用对象物的本车位置推断的优先级。优先级低的本车位置推断的信息例如在向外部系统输出本车位置的推断结果的情况下不使用。
在第一识别范围或第二识别范围因障碍物、气象条件而导致识别范围被遮挡的情况下，识别范围变更部18将第一识别范围或第二识别范围变更为未被障碍物、气象条件遮挡的位置。气象条件是逆光那样的妨碍第一识别范围或第二识别范围中的对象物的识别那样的条件。障碍物是妨碍第一识别范围或第二识别范围中的对象物的识别那样的物体。障碍物包括前行车等行驶中的其他车辆。障碍物可以包括行人、自行车，也可以包括驻车车辆、施工用的锥形筒等静止物。另外，在检测到在第一识别范围或第二识别范围的识别中使用的传感器(照相机或雷达传感器)的异常的情况下，识别范围变更部18可以进行向使用了未检测到异常的传感器的识别范围的切换。
图4是表示第一识别范围被前行车遮挡的情况下的例子的俯视图。图4中示出前行车N与变更了位置后的第一识别范围Ra2。在图4所示的状况下，识别范围变更部18根据外部传感器2的检测结果(例如远方照相机21的拍摄图像)对第一识别范围Ra是否被障碍物遮挡进行判定。识别范围变更部18也可以根据雷达传感器24的检测结果对是否被障碍物遮挡进行判定。
识别范围变更部18在判定为第一识别范围Ra被障碍物遮挡的情况下，将第一识别范围Ra变更为本车辆M的后方的位置的第一识别范围Ra2。本车辆M的后方的第一识别范围Ra2是后部照相机23所拍摄的范围。第一识别范围Ra2不需要是与后部照相机23的拍摄区域一致的范围，可以是后部照相机23的拍摄区域的一部分的范围。第一识别范围Ra2是与第一识别范围Ra相同的形状的范围。
同样，识别范围变更部18在根据外部传感器2的检测结果(例如接近照相机22的拍摄图像)判定为第二识别范围Rb被两轮车等遮挡的情况下，可以将第二识别范围Rb变更为本车辆M的后方的位置(例如图4中的第一识别范围Ra2的位置)。
此外，在本车辆M设置有拍摄本车辆M的侧方的侧方照相机的情况下，识别范围变更部18可以将第一识别范围Ra或第二识别范围Rb变更为侧方照相机所拍摄的范围。关于侧方照相机所拍摄的范围将后述。另外，识别范围变更部18可以不切换照相机地进行识别范围的位置的变更(调整)。在图4所示的状况下，识别范围变更部18可以将第一识别范围Ra变更为靠近本车辆M侧的位置(靠近第二识别范围Rb的位置)以便不与前行车N重叠。识别范围变更部18也可以通过远方照相机21的朝向的变更来变更第一识别范围Ra的位置。在第一识别范围Ra为远方照相机21的拍摄区域的一部分的情况下，识别范围变更部18可以在远方照相机21的拍摄区域中调整第一识别范围Ra的位置。对于第二识别范围Rb也同样。
在第一识别范围相对于第二识别范围被设定于本车辆的前方的位置的情况下，误检测判定部19根据过去的第一识别范围中的第一对象物与第二识别范围中的第二对象物来判定是否产生误检测。即，在第一识别范围相对于第二识别范围被设定于本车辆的前方的位置的情况下，可认为第二识别范围因本车辆的直进而与过去的第一识别范围重叠，与过去的第一对象物相同的对象物被识别为第二对象物。在这种情况下，当应该识别出相同的对象物的第二对象物与过去的第一对象物不同时，存在产生因远方照相机21或接近照相机22的故障、对象物识别算法的异常等引起的误检测的担忧。
具体而言，误检测判定部19根据内部传感器3的检测结果(本车辆的横摆率)来判定本车辆是否正在直进。误检测判定部19在判定为本车辆正直进的情况下，根据第一识别范围与第二识别范围的位置关系和内部传感器3的检测结果(本车辆的车速)来确定成为当前的第二识别范围的比较对象的过去的第一识别范围。例如由于本车辆的车速一定，所以误检测判定部19确定为0.5秒前的第一识别范围成为比较对象。
该情况下，误检测判定部19根据检测位置识别部12的识别结果来判定第二识别范围的第二对象物与0.5秒前的第一识别范围的第一对象物是否不同。在当前的第二识别范围的第二对象物与0.5秒前的第一识别范围的第一对象物一致的情况下，误检测判定部19判定为未产生误检测。在当前的第二识别范围的第二对象物与0.5秒前的第一识别范围的第一对象物不同的情况下，误检测判定部19判定为产生了误检测。
第二对象物与过去的第一对象物不同的情况例如是尽管作为过去的第一对象物而识别到暂时停止线但暂时停止线未被识别为第二对象物的情况。第二对象物与过去的第一对象物不同的情况可以包括被识别为过去的第一对象物的多个对象物的位置关系与被识别为第二对象物的多个对象物的位置关系不同的情况(例如电线杆与划分线的距离在第一对象物的情况下和在第二对象物的情况下偏差了一定距离以上的情况)。
误检测判定部19在判定为产生了误检测的情况下可以向驾驶员进行通知。误检测判定部19在判定为产生了误检测的情况下也可以禁止基于偏离判定部15对偏离的判定。误检测判定部19可以将产生了误检测的情况发送至搭载于本车辆的各种系统(自动驾驶系统、驾驶辅助系统等)。此外，误检测判定部19可以是不对当前的第二识别范围进行比较，而对过去的第二识别范围的第二对象物与更过去的第一识别范围的第一对象物进行比较的方式。
〈第一实施方式的本车位置推断装置的处理〉
接下来，参照附图对第一实施方式的本车位置推断装置100的处理进行说明。
《偏离判定处理》
图5是表示第一实施方式的偏离判定处理的流程图。图5所示的流程图的处理例如在本车辆的行驶中被执行。
如图5所示，作为S10，本车位置推断装置100的ECU10进行基于检测位置识别部12对第一对象物的检测位置的识别以及对第二对象物的检测位置的识别。检测位置识别部12根据远方照相机21的拍摄图像来识别本车辆M的周围的第一识别范围Ra所包括的对象物亦即第一对象物的检测位置。检测位置识别部12根据接近照相机22的拍摄图像来识别第二识别范围Rb所包括的对象物亦即第二对象物的检测位置。然后，ECU10移至S12。
在S12中，ECU10通过第一本车位置推断部13进行第一本车位置的推断。另外，ECU10通过第二本车位置推断部14进行第二本车位置的推断。第一本车位置推断部13通过使第一对象物的检测位置与第一对象物在地图上的位置信息匹配来推断第一本车位置。第二本车位置推断部14与第一本车位置推断部13同样，通过使第二对象物的检测位置与第二对象物在地图上的位置信息匹配来推断第二本车位置。然后，ECU10移至S14。
在S14中，ECU10通过偏离判定部15对第一本车位置与第二本车位置的距离是否为偏离阈值以上进行判定。偏离判定部15在判定为第一本车位置与第二本车位置的距离不是偏离阈值以上的情况下(S14：否)，判定为未产生对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离并结束本次的处理。ECU10在经过一定时间后再次从S10重复处理。偏离判定部15在判定为第一本车位置与第二本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下(S14：是)，移至S16。
在S16中，ECU10通过偏离判定部15判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。然后，ECU10移至S18。
在S18中，ECU10通过可靠性计算部16对路面图像比照的可靠性进行计算。在误取不同的对象物并进行匹配的可能性高的情况下，可靠性计算部16将路面图像比照的可靠性计算为低的值。然后，ECU10移至S20。
在S20中，ECU10通过偏离区间识别部17进行路面图像比照的可靠性是否为可靠性阈值以上的判定。ECU10在判定为路面图像比照的可靠性不是可靠性阈值以上的情况下(S20：否)，结束本次的处理。ECU10在经过一定时间后再次从S10重复处理。ECU10在判定为路面图像比照的可靠性为可靠性阈值以上的情况下(S20：是)，移至S22。
在S22中，ECU10通过偏离区间识别部17存储偏离开始地点。偏离区间识别部17将由偏离判定部15判定为第一本车位置与第二本车位置的距离为偏离阈值以上时的本车位置(第一本车位置或第二本车位置)存储为偏离开始地点。
《偏离结束判定处理》
图6是表示第一实施方式的偏离结束判定处理的流程图。图6所示的流程图的处理在图5的S22中存储了偏离开始地点的情况下执行。此外，图6的S30、S32、S34的处理与图5的S10、S12、S14的处理相同，因而为简易的说明。
如图6所示，作为S30，ECU10进行基于检测位置识别部12对第一对象物的检测位置的识别以及对第二对象物的检测位置的识别。然后，ECU10移至S32。在S32中，ECU10通过第一本车位置推断部13进行第一本车位置的推断，并且通过第二本车位置推断部14进行第二本车位置的推断。然后，ECU10移至S34。
在S34中，ECU10通过偏离判定部15对第一本车位置与第二本车位置的距离是否为偏离阈值以上进行判定。在偏离判定部15判定为第一本车位置与第二本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下(S34：是)，视为偏离区间继续并结束本次的处理。ECU10在经过一定时间后再次从S30重复处理。在偏离判定部15判定为第一本车位置与第二本车位置的距离不是偏离阈值以上的情况下(S34：否)，移至S36。
在S36中，ECU10通过偏离区间识别部17存储偏离结束地点。偏离区间识别部17将由偏离判定部15判定为第一本车位置与第二本车位置的距离不为偏离阈值以上时的本车位置(第一本车位置或第二本车位置)存储为偏离结束地点。偏离区间识别部17将偏离开始地点与偏离结束地点之间的区间识别为偏离区间。然后，ECU10移至S38。
在S38中，ECU10通过偏离区间识别部17将偏离区间信息发送至中心。偏离区间识别部17通过通信部6向管理地图信息的中心的服务器发送偏离区间所涉及的信息。然后，ECU10结束偏离结束判定处理。
《误检测判定处理》
图7是表示第一实施方式的误检测判定处理的流程图。图7所示的流程图在本车辆的行驶中被执行。
如图7所示，ECU10在S40中通过误检测判定部19对本车辆是否正直进进行判定。误检测判定部19根据本车辆的横摆率来判定本车辆是否正在直进。ECU10在判定为本车辆未直进的情况下(S40：否)，结束本次的处理。然后，ECU10在经过一定时间后再次从S40重复处理。ECU10在判定为本车辆正直进的情况下(S40：是)，移至S42。
在S42中，ECU10通过误检测判定部19来确定成为当前的第二识别范围的比较对象的过去的第一识别范围。误检测判定部19根据第一识别范围和第二识别范围的位置关系以及本车辆的车速来确定成为当前的第二识别范围的比较对象的过去的第一识别范围。然后，ECU10移至S44。
在S44中，ECU10通过误检测判定部19对第二对象物与过去的第一对象物是否不同进行判定。误检测判定部19根据检测位置识别部12的识别结果，对当前的第二对象物与过去的第一对象物是否不同进行判定。ECU10在判定为当前的第二对象物与过去的第一对象物没有不同的情况下(S44：否)，结束本次的处理。然后，ECU10在一定时间的经过后再次从S40重复处理。ECU10在判定为当前的第二对象物与过去的第一对象物不同的情况下(S44：是)，移至S46。
在S46中，ECU10通过误检测判定部19判定为产生了误检测。误检测判定部19在判定为产生了误检测的情况下，可以禁止基于偏离判定部15对偏离的判定。然后，ECU10在一定时间的经过后再次从S40重复处理。
根据以上说明的第一实施方式的本车位置推断装置100，从在本车辆的周围包括于第一识别范围的第一对象物的检测位置与第一对象物在地图上的位置信息来推断第一本车位置，并且从不与第一识别范围重复的第二识别范围所包括的第二对象物的检测位置与第二对象物在地图上的位置信息推断第二本车位置。根据本车位置推断装置100，由于在对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息一致的情况下，认为第一本车位置与第二本车位置的距离小，所以通过在第一本车位置与第二本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离，从而能够适当地判定对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。
另外，根据本车位置推断装置100，由于第一识别范围以及第二识别范围被设定于在本车辆的前后方向排列的位置，所以能够对沿着本车辆所行驶的车道线延伸的划分线等对象物的检测位置适当地进行识别。另外，根据本车位置推断装置100，由于第一识别范围中的第一对象物因本车辆的行进而在之后被检测为第二识别范围中的第二对象物，所以能够进行对象物的检测的确认。并且，在本车位置推断装置100中，通过在误检测判定部19进行第二识别范围中的第二对象物与过去的第一识别范围中的第一对象物的比较，能够对是否产生误检测适当地进行判定。
[第二实施方式]
接下来，参照附图对第二实施方式的本车位置推断装置进行说明。图8是表示第二实施方式的本车位置推断装置的框图。图8所示的本车位置推断装置200与第一实施方式相比，主要不同点在于：除了使用第一识别范围以及第二识别范围之外还使用第三识别范围以及第四识别范围。对相同的结构标注与第一实施方式相同的附图标记并省略说明。
如图8所示，本车位置推断装置200的ECU20与外部传感器50连接。外部传感器50与第一实施方式的外部传感器2相比，仅在具备侧方照相机51这点上不同。另外，ECU20与第一实施方式的ECU10相比，仅在具有第三本车位置推断部32以及第四本车位置推断部33这点和检测位置识别部31、偏离判定部34以及误检测判定部36的功能不同。
这里，图9是用于对第一识别范围、第二识别范围、第三识别范围以及第四识别范围进行说明的俯视图。图9中示出了左右一对侧方照相机51、第三识别范围Rc以及第四识别范围Rd。
如图9所示，第三识别范围Rc是由后部照相机23拍摄的范围。第三识别范围Rc不需要是与后部照相机23的拍摄区域一致的范围，可以是与后部照相机23的拍摄区域的一部分对应的范围。第三识别范围Rc被设定为相对于第一识别范围Ra位于本车辆M的后方。第三识别范围Rc例如成为与第一识别范围Ra以及第二识别范围Rb相同的形状的范围(这里为椭圆形状的范围)。
第四识别范围Rd是由左右一对侧方照相机51拍摄的范围，被设定于本车辆M的侧方。第四识别范围Rd以本车辆M为基准而分为左右两个范围。第四识别范围Rd不需要是与侧方照相机51的拍摄区域一致的范围，可以是与侧方照相机51的拍摄区域的一部分对应的范围。
第一识别范围Ra、第二识别范围Rb、第三识别范围Rc以及第四识别范围Rd从本车辆M的前方朝向后方按照第一识别范围Ra、第二识别范围Rb、第四识别范围Rd、第三识别范围Rc的顺序配置。
检测位置识别部31除了具有第一实施方式的功能之外，还对第三识别范围Rc所包括的对象物亦即第三对象物的检测位置进行识别。同样，检测位置识别部31对第四识别范围Rd所包括的对象物亦即第四对象物的检测位置进行识别。检测位置的识别方法等能够与第一实施方式的第一对象物的检测位置相同。
第三本车位置推断部32根据第三识别范围Rc所包括的第三对象物的检测位置与第三对象物在地图上的位置信息来推断第三本车位置。同样，第四本车位置推断部33根据第四识别范围Rd所包括的第四对象物的检测位置与第四对象物在地图上的位置信息来推断第四本车位置。本车位置的推断方法也能够与第一实施方式的第一本车位置相同。
在第一本车位置、第二本车位置、第三本车位置、第四本车位置中的任两个本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下，偏离判定部34判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。在第一本车位置、第二本车位置、第三本车位置以及第四本车位置中的任两个本车位置的距离不为偏离阈值以上的情况下(全部组合的距离小于偏离阈值的情况下)，偏离判定部34判定为未产生对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。
在第一识别范围Ra、第二识别范围Rb、第三识别范围Rc以及第四识别范围Rd中的任一个被障碍物遮挡的情况下，识别范围变更部35将被障碍物遮挡的识别范围变更到未被障碍物遮挡的位置。识别范围变更部35通过识别范围的位置的调整来将识别范围向未被障碍物遮挡的位置变更。识别范围变更部35可以是在第一识别范围Ra、第二识别范围Rb、第三识别范围Rc以及第四识别范围Rd中的任一个被障碍物遮挡且无法进行位置调整的情况下禁止该识别范围的本车位置推断的方式。
误检测判定部36除了具有第一实施方式的功能之外，还根据过去的第一识别范围中的第一对象物与第三识别范围中的第三对象物来对是否产生了误检测进行判定。判定方法能够与第一实施方式同样。
此外，误检测判定部36也可以根据过去的第二识别范围中的第二对象物的检测位置与第三识别范围中的第三对象物来对是否产生了误检测进行判定。误检测判定部36可以根据过去的第一识别范围中的第一对象物与第四识别范围中的第四对象物来进行判定，也可以根据过去的第二识别范围中的第二对象物与第四识别范围中的第四对象物来进行判定。误检测判定部36也可以根据过去的第四识别范围中的第四对象物与第三识别范围中的第三对象物来进行判定。
〈第二实施方式的本车位置推断装置的处理〉
接着，参照附图对第二实施方式的本车位置推断装置200的处理进行说明。
《偏离判定处理》
图10是表示第二实施方式的偏离判定处理的流程图。图10所示的流程图的处理例如在本车辆的行驶中被执行。
如图10所示，作为S50，本车位置推断装置200的ECU20通过检测位置识别部31来进行第一对象物的检测位置的识别、第二对象物的检测位置的识别、第三对象物的检测位置的识别以及第四对象物的检测位置的识别。然后，ECU20移至S52。
在S52中，ECU20通过第一本车位置推断部13来进行第一本车位置的推断，并且通过第二本车位置推断部14来进行第二本车位置的推断。同样，ECU20通过第三本车位置推断部32来进行第三本车位置的推断，并且通过第四本车位置推断部33来进行第四本车位置的推断。然后，ECU20移至S54。
在S54中，ECU20通过偏离判定部34进行任两个本车位置的距离是否为偏离阈值以上的判定。ECU20在判定为第一本车位置、第二本车位置、第三本车位置、第四本车位置中的任两个本车位置的距离不是偏离阈值以上的情况下(S54：否)，结束本次的处理。ECU20在一定时间的经过后再次从S50重复处理。ECU20在判定为第一本车位置、第二本车位置、第三本车位置以及第四本车位置中的任两个本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下(S54：是)，移至S56。以下，由于S56、S58、S60、S62的处理与图5所示的S16、S18、S20、S22的处理相同，因而为简易的说明。
在S56中，ECU20通过偏离判定部34判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。然后，在S58中，ECU20通过可靠性计算部16计算路面图像比照的可靠性。
在S60中，ECU20通过偏离区间识别部17进行路面图像比照的可靠性是否为可靠性阈值以上的判定。ECU20在判定为路面图像比照的可靠性不是可靠性阈值以上的情况下(S60：否)，结束本次的处理。ECU20在经过一定时间后再次从S50重复处理。ECU20在判定为路面图像比照的可靠性为可靠性阈值以上的情况下(S60：是)，移至S62。在S62中，ECU20通过偏离区间识别部17存储偏离开始地点。
《偏离结束判定处理》
图11是表示第二实施方式的偏离结束判定处理的流程图。图11所示的流程图的处理在图10的S62中存储了偏离开始地点的情况下执行。此外，由于图11的S70、S72、S74的处理与图10的S50、S52、S54的处理相同，因而为简易的说明。
如图11所示，作为S70，ECU20通过检测位置识别部31进行第一对象物的检测位置的识别、第二对象物的检测位置的识别、第三对象物的检测位置的识别以及第四对象物的检测位置的识别。在S52中，ECU20进行第一本车位置、第二本车位置、第三本车位置以及第四本车位置的推断。
在S74中，ECU20通过偏离判定部34进行任两个本车位置的距离是否为偏离阈值以上的判定。ECU20在判定为任两个本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下(S74：是)，结束本次的处理。ECU20在经过一定时间后再次从S70重复处理。ECU20在判定为任两个本车位置的距离不是偏离阈值以上的情况下(S74：否)，移至S76。以下，由于S76以及S78与图6的S36以及S38相同，因而为简易的说明。
在S76中，ECU20通过偏离区间识别部17存储偏离结束地点。然后，在S78中，ECU20通过偏离区间识别部17将偏离区间信息发送至中心。然后，ECU20结束偏离结束判定处理。
根据以上说明的第二实施方式的本车位置推断装置200，能够利用第一识别范围Ra、第二识别范围Rb、第三识别范围Rc以及第四识别范围Rd对是否产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离适当地进行判定。即，在本车位置推断装置200中，由于在对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息一致的情况下，认为第一本车位置、第二本车位置、第三本车位置以及第四本车位置中的任两个本车位置的距离全部很小，所以通过在任两个距离为偏离阈值以上的情况下判定为产生了对象物的检测位置与对象物在地图上的位置信息的偏离，能够对对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离适当地进行判定。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。本发明能够利用以上述实施方式为基础根据本领域技术人员的知识实施各种变更、改进后的各种方式来实施。
偏离判定部15可以不使用第一本车位置与第二本车位置的距离而使用本车位置的修正量的差来进行是否产生了对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离的判定。该情况下，偏离判定部15对第一修正量与第二修正量进行运算，该第一修正量是指从前一个推断出的成为基准的本车位置修正为第一本车位置的量，该第二修正量是从前一个推断出的成为基准的本车位置修正为第二本车位置的量。前一个推断出的成为基准的本车位置可以是第一本车位置，也可以是第二本车位置。在第一修正量与第二修正量的差为偏离阈值以上的情况下，偏离判定部15判定为产生了对象物的实际位置与对象物在地图上的位置信息的偏离。
第一识别范围以及第二识别范围可以由一台照相机拍摄。该情况下，检测位置识别部12、31在一台照相机的拍摄区域设定第一识别范围以及第二识别范围来进行独立的对象物的识别处理。
第一识别范围、第二识别范围、第三识别范围以及第四识别范围只要在本车辆的周围不相互重复的范围即可，并不限定其位置。第一识别范围、第二识别范围、第三识别范围以及第四识别范围不需要一定沿本车辆M的前后方向排列，也可以位于本车辆的斜前方、本车辆的斜后方等。另外，第一识别范围、第二识别范围以及第三识别范围不需要必须为相同的形状的范围，也可以是不同的形状的范围。第一识别范围、第二识别范围、第三识别范围以及第四识别范围的形状并不特别限定。可以为长方形的范围，也可以为多边形状的范围。本车位置推断装置200只要使用第一识别范围、第二识别范围、第三识别范围以及第四识别范围中的至少两个识别范围即可，其组合并不限定。第一识别范围或第二识别范围可以由侧方照相机51拍摄，也可以由后部照相机23拍摄。
第一识别范围以及第二识别范围可以设定于雷达传感器24的检测范围。即，第一对象物以及第二对象物的检测位置可以根据雷达传感器24的检测结果来识别。雷达传感器24可以在本车辆的前方具有宽广的检测范围，也可以在本车辆的侧方具有宽广的检测范围，也可以在本车辆的后方具有宽广的检测范围。雷达传感器24可以由多个毫米波雷达或激光雷达构成。雷达传感器24可以是具有360度的检测范围的激光雷达。检测位置识别部12、31可以使用远方照相机21等照相机的拍摄图像与雷达传感器24的检测结果双方来识别第一对象物以及第二对象物的检测位置。对与第三识别范围以及第四识别范围也同样。
ECU10、20不需要必须具有可靠性计算部16。偏离区间识别部17可以不进行可靠性的判定而在由偏离判定部15、34判定为产生了偏离时存储偏离开始地点C1。
另外，ECU10、20不需要必须具有偏离区间识别部17。ECU10、20在由偏离判定部15、34判定为产生了偏离时，可以仅将产生了偏离这一内容的信息与本车辆的位置信息发送至中心的服务器等。

Claims (2)

1.一种本车位置推断装置，根据由搭载于本车辆的外部传感器检测出的对象物的检测位置与所述对象物在地图上的位置信息来推断所述本车辆在地图上的位置亦即本车位置，其中，
所述本车位置推断装置具备：
检测位置识别部，根据所述外部传感器的检测结果来识别第一对象物的检测位置与第二对象物的检测位置，所述第一对象物是在所述本车辆的周围预先设定的第一识别范围所包括的所述对象物，所述第二对象物是在所述本车辆的周围不与所述第一识别范围重复的第二识别范围所包括的所述对象物；
第一本车位置推断部，根据所述第一对象物的检测位置与所述第一对象物在地图上的位置信息来推断第一本车位置；
第二本车位置推断部，根据所述第二对象物的检测位置与所述第二对象物在地图上的位置信息来推断第二本车位置；以及
偏离判定部，在所述第一本车位置与所述第二本车位置的距离为偏离阈值以上的情况下，判定为产生了所述对象物的检测位置与所述对象物在地图上的位置信息的偏离。
2.根据权利要求1所述的本车位置推断装置，其中，
所述第一识别范围是相对于所述第二识别范围设定于所述本车辆的前方的位置的范围。
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