JP2016024068A - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地図上の位置が予め記憶されていて且つ相対位置が測定可能なランドマークの数が不十分な場合に、移動体の位置が算出できなくなるおそれを低減する。【解決手段】位置検出装置３０は、移動体１に対する周辺物体の相対位置を測定し、これら物体のうち、地図上の位置が記憶されている第１ランドマークと、地図上の位置が記憶されていない被測定物体とを検出する。位置検出装置３０は、静止している被測定物体を第２ランドマークとして検出し、第１ランドマークの相対位置及び地図上の位置並びに第２ランドマークの相対位置に基づいて、第２ランドマークの地図上の位置を算出する。位置検出装置３０は、少なくとも第２ランドマークの相対位置と地図上の位置とに基づいて移動体の地図上の位置を算出する。【選択図】図２

Description

本発明は、位置検出装置及び位置検出方法に関する。

移動体の現在位置を算出する技術として、移動体に対するランドマークの相対位置とランドマークの既知の地図上の位置とに基づいて、移動体の地図上の位置を算出する位置検出装置が知られている。例えば特許文献１に記載の位置検出装置は、移動体の移動経路に沿って設置されたランドマークを撮像部で撮像する。少なくとも３つ以上のランドマークが認識されると、位置検出装置は、記憶部に予め記憶されている３つのランドマークの位置データを読み込む。位置検出装置は、画像に基づいて移動体から見た各ランドマーク間の相対角度θを算出し、位置データと角度データとに基づいて移動体の現在位置を算出する。

特開２００１−１４２５３２号公報

しかしながら、地図上の位置が予め記憶されていて且つ相対位置が測定可能なランドマークの数が不十分だと、移動体の位置を算出できなくなるおそれがある。
本発明の課題は、地図上の位置が予め記憶されていて且つ相対位置が測定可能なランドマークの数が不十分な場合に、移動体の位置が算出できなくなるおそれを低減する位置検出装置及び位置検出方法を提供することである。

本発明の一態様に係る位置検出装置は、移動体に対する周辺物体の相対位置を測定し、これら物体のうち、地図上の位置が記憶されている第１ランドマークと、地図上の位置が記憶されていない被測定物体とを検出する。位置検出装置は、静止している被測定物体を第２ランドマークとして検出し、第１ランドマークの相対位置及び地図上の位置並びに第２ランドマークの相対位置に基づいて、第２ランドマークの地図上の位置を算出する。位置検出装置は、少なくとも第２ランドマークの相対位置と地図上の位置とに基づいて移動体の地図上の位置を算出する。

本発明によれば、地図上の位置が予め記憶されていて且つ相対位置が測定可能なランドマークの数が不十分な場合に、移動体の位置が算出できなくなるおそれを低減できる。

本発明の実施形態に係る位置検出装置を備える車両の構成例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る位置検出装置の機能構成を示す図である。 位置測定部による走査点の位置の測定の説明図である。 車両の仮の絶対位置及び仮の前後方向の向きの算出方法の一例の説明図である。 第１ランドマークと被測定物体の検出処理の一例の説明図である。 （ａ）は物体の相対位置の測定誤差の説明図であり、（ｂ）は外側に凸のＬ字形状部分を含む水平断面形状の表面を有する物体の説明図である。 第２ランドマークの検出処理の一例の説明図である。 第２ランドマークの絶対位置の算出処理の一例の説明図である。 車両の絶対位置の算出処理の一例の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る位置検出装置の動作の一例の説明図である。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、第１実施形態において車両の位置算出に使用されるランドマークの一例の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る位置検出装置の動作の一例の説明図である。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、第２実施形態において車両の位置算出に使用されるランドマークの一例の説明図である。 本発明の第３実施形態に係る位置検出装置のランドマーク選択部の機能構成を示す図である。 既知ランドマークの一例を示す図である。 ランドマーク対の相対角度及び相対距離の説明図である。 （ａ）は第１分類部による第１回目の分類結果の一例を示す図であり、（ｂ）は第２分類部による第２回目の分類結果の一例を示す図であり、（ｃ）は第１分類部による第３回目の分類結果の一例を示す図であり、（ｄ）は第２分類部による第４回目の分類結果の一例を示す図である。 図１４に示すランドマーク選択部の動作の一例の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１を参照する。本発明の実施形態に係る位置検出装置は、例えば車両１に搭載され、車両１の地図上の現在位置を検出するために使用される。車両検出装置により検出された車両１の現在位置は、例えば、車両１に搭載されたナビゲーション装置において車両１の現在位置から所望の目的地までの経路計算のために使用することができる。また、車両検出装置により検出された車両１の現在位置は、例えば車両１が走行車線の中央付近を継続して走行するよう操作力を制御する運転支援や所望の目的地までの走路を設定し車両制御する自動運転に使用することができる。なお、本発明の実施形態に係る位置検出装置の使用用途はこれに限定されない。本発明の実施形態に係る位置検出装置は、移動体の現在位置の検出に広く使用することができる。

車両１は、車輪２と、車速センサ３と、ステアリングホイール４と、操舵角センサ５と、位置測定センサ６と、ヨーレートセンサ７と、コントローラ１０と、地図情報記憶部２０を備える。
車速センサ３は、車輪２の車輪速を検出し、車輪速に基づいて車両１の速度を算出する。車速センサ３は、算出した車速情報をコントローラ１０へ出力する。車速センサ３は、例えば車輪速パルスを計測するロータリエンコーダなどのパルス発生器を備えていてよい。操舵角センサ５は、ステアリングホイール４の操舵角を検出し、検出した操舵角情報をコントローラ１０へ出力する。操舵角センサ５は、ステアリング軸などに設けられる。操舵角センサ５は、操向輪の転舵角を操舵角情報として検出してもよい。

位置測定センサ６は、車両１の周辺に存在する物体の表面を走査して車両１から物体表面上の走査点までの距離を測定し、且つ走査点までの方向を取得する。位置測定センサ６は、例えば、車両１に搭載されたレーザレンジファインダやレーダを備えてよい。位置測定センサ６は、測定した走査点までの距離及び方向の情報をコントローラ１０へ出力する。ヨーレートセンサ７は、車両１のヨーレート（車体が旋回する方向への回転角の変化速度）を検出し、検出したヨーレート情報をコントローラ１０へ出力する。
地図情報記憶部２０には地図情報が記憶されている。地図情報には、車両１の地図上の位置を算出する際に基準として使用できる地理的目印の情報が含まれていてよい。以下の説明において、車両１の地図上の位置を算出する際に基準として使用する地理的目印を「ランドマーク」と表記することがある。地図情報は、ランドマークの識別情報と地図上の位置の情報を含んでいてよい。ランドマークは、例えば道路脇に設置される電柱、信号柱、標識柱、照明柱などであってよい。例えばランドマークは、案内板や建物などの立体物等であってもよい。

以下の説明において、地図情報記憶部２０に位置が記憶された地理的目印を「第１ランドマーク」と表記することがある。地図情報記憶部２０は、位置記憶部に相当する。
地図情報記憶部２０に記憶されている地図上の位置は、地上の固定点を原点とする絶対座標系上の絶対位置によって表現されている。絶対座標系は、例えば世界座標系や測地座標系であってよい。以下の説明において、地図情報記憶部２０に記憶されている地図上の位置、すなわち絶対座標系上の絶対位置を「絶対位置」と表記することがある。
地図情報記憶部２０に記憶される地図情報は、さらに道路に関する道路情報を含んでいる。道路情報は、例えば道路が通る地点の絶対位置の情報や、道路に含まれる各カーブ路の曲率の情報や、道路の道路幅の情報を含んでいてよい。

コントローラ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等のＣＰＵ周辺部品とを含む電子制御ユニットである。コントローラ１０は、位置測定センサ６から出力された走査点までの距離及び方向の情報に基づいて、車両１に対する車両１周辺の物体の相対位置を測定する。以下の説明において、車両１に対する相対位置を単に「相対位置」と表記することがある。
コントローラ１０は、測定された物体の中から、地図情報記憶部２０に絶対位置が記憶されている第１ランドマークを検出する。さらにコントローラ１０は、測定された物体の中から、地図情報記憶部２０に絶対位置が記憶されていなく且つ静止している物体を、第２ランドマークとして検出する。コントローラ１０は、第１ランドマークの相対位置及び絶対位置と第２ランドマークの相対位置とに基づいて、第２ランドマークの絶対位置を算出する。
コントローラ１０は、検出された第１ランドマークと第２ランドマークの中から、車両１の絶対位置の算出に使用するランドマークを選択する。コントローラ１０は、選択されたランドマークの相対位置と絶対位置とに基づいて車両１の現在の絶対位置を算出する。

以下、コントローラ１０による処理を詳細に説明する。図２を参照する。位置検出装置３０は、前述の位置測定センサ６及び地図情報記憶部２０を備える。位置検出装置３０は、位置測定部３１と、移動量算出部３２と、第１位置算出部３６と、第２位置算出部３３と、第１検出部３４と、第２検出部３５と、ランドマーク選択部３７と、第２ランドマーク記憶部３８を備える。位置測定部３１、移動量算出部３２、第１位置算出部３６、第２位置算出部３３、第１検出部３４、第２検出部３５、及びランドマーク選択部３７による後述の処理は、コントローラ１０により実行される。

位置測定部３１は、位置測定センサ６から出力された車両１の周辺の物体上の走査点までの距離及び方向の情報に基づいて、走査点の相対位置を測定する。図３を参照して、位置測定部３１による走査点の位置の測定を説明する。なお、添付する図面において、ｘ軸方向は車両１の前後方向を示し、ｙ軸方向は車両１の横方向を示す。車両１の横方向は、車両１の移動方向に直交する方向である。車両１の前後方向は、車両１の横方向に直交する方向である。以下、車両１の横方向を単に「横方向」と表記する。車両１の前後方向を単に「前後方向」と表記する。

車両１に搭載される位置測定部３１は、物体５０の表面上の走査点６０の相対位置として、車両１の位置を原点とする相対座標系において走査点６０までの距離ｒ１と方向θ１によって定まる位置を測定してよい。方向θ１は、例えば車両１のｘ軸方向に対する走査点６０の水平角であってよい。例えば方向θ１は、車両１を原点としｘ軸方向を基準とする走査点６０の方位角であってもよい。以下の説明において位置測定部３１により測定された相対位置の情報を「測定位置情報」と表記することがある。位置測定部３１は、測定位置情報を第１検出部３４へ出力する。

図２を参照する。車速センサ３は、車両１の車速情報を移動量算出部３２へ出力する。ヨーレートセンサ７は、車両１のヨーレート情報を移動量算出部３２へ出力する。移動量算出部３２は、受信した車速情報及びヨーレート情報に基づいて、時刻ｔ−１から時刻ｔまでの間の車両１の移動量（ｄｘ，ｄｙ，ｄφ）を算出する。時刻ｔは、直近の位置測定センサ６の測定時刻であり、時刻ｔ−１は、時刻ｔより前の位置測定センサ６の測定時刻である。例えば、位置測定センサ６の測定間隔がＴｍであり、時刻ｔは時刻ｔ−１より時間Ｔｍだけ遅れた時刻であってよい。

ｄｘ及びｄｙは、それぞれ前後方向及び横方向における並進移動量を示す。ｄφは、車体が旋回する方向への回転量を示す。移動量算出部３２は、算出した移動量（ｄｘ，ｄｙ，ｄφ）を第２位置算出部３３へ出力する。
第２位置算出部３３は、既に算出済みの時刻ｔ−１における車両１の絶対位置（Ｘｔ−１，Ｙｔ−１）及び前後方向の向き（Φｔ−１）に基づいて、時刻ｔにおける車両１の仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の前後方向の向き（Φｔｔ）を算出する。時刻ｔ−１における車両１の絶対位置及び前後方向の向きの算出がまだ済んでいない場合には、他の測位手段による測定値を使用してよい。他の測位手段は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）などであってよい。以下の説明において、車両１の前後方向の向きを単に「車両１の向き」と表記することがある。

図４を参照して、車両１の仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（Φｔｔ）の算出方法の一例を説明する。例えば第２位置算出部３３は、移動量算出部３２から移動量（ｄｘ，ｄｙ，ｄφ）を受信する。第２位置算出部３３は、時刻ｔ−１における絶対位置（Ｘｔ−１，Ｙｔ−１）及び向き（Φｔ−１）を移動量（ｄｘ，ｄｙ，ｄφ）により修正し、時刻ｔにおける仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（Φｔｔ）を算出する。第２位置算出部３３は、車両１の仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（Φｔｔ）を第１検出部３４及び第２検出部３５へ出力する。

図２を参照する。第１検出部３４は、測定位置情報を位置測定部３１から受信する。第１検出部３４は、車両１の仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（Φｔｔ）を第２位置算出部３３から受信する。また、第１検出部３４は、地図情報記憶部２０から第１ランドマークの識別情報と絶対位置を読み込む。
第１検出部３４は、位置測定部３１から受信した測定位置情報に基づいて車両１の周辺の物体を検出する。例えば、第１検出部３４は、測定位置情報にセグメンテーション処理を施す。このとき、第１検出部３４は、離間距離が短い走査点同士を連結する。第１検出部３４は、連結された走査点の集合をセグメントとして検出することにより、位置測定部３１から受信した走査点をセグメントに分割する。第１検出部３４は、検出したセグメントを物体として認識する。第１検出部３４は、セグメントに属する走査点の測定位置情報に基づいて物体の相対位置を算出する。例えば、セグメントに属する走査点の測定位置の平均座標を物体の相対位置として算出してよい。

第１検出部３４は、第２位置算出部３３から受信した車両１の仮の絶対位置及び仮の向きと地図情報記憶部２０から読み込んだ絶対位置とに基づいて、検出された車両１周辺の物体の中から第１ランドマークを検出する。さらに、第１検出部３４は、検出された車両１周辺の物体の中から、地図情報記憶部２０に絶対位置が記憶されていない物体を検出する。以下の説明において、第１検出部３４に検出された車両１周辺の物体のうち、地図情報記憶部２０に絶対位置が記憶されていない物体を「被測定物体」と表記することがある。

図５を参照して、第１ランドマークと被測定物体の検出処理の一例を説明する。車両１周辺の物体として物体５０及び５１並びに他車両８０の隅部７０が検出され、物体５０及び５１並びに隅部７０の相対位置がそれぞれｐｄ１（ｘ１，ｙ１）、ｐｄ２（ｘ２，ｙ２）、ｐｄ３（ｘ３，ｙ３）であると想定する。また、２つの第１ランドマークの絶対位置Ｐｒ１（Ｘｒ１，Ｙｒ１）及びＰｒ２（Ｘｒ２，Ｙｒ２）が地図情報記憶部２０から読み込まれた場合を想定する。
第１検出部３４は、車両１の絶対位置及び向きが仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（φｔｔ）であると仮定して、物体５０及び５１並びに隅部７０の相対位置ｐｄ１〜ｐｄ３を絶対位置へ変換する。物体５０及び５１並びに隅部７０の絶対座標を、それぞれＰｄ１（Ｘｄ１，Ｙｄ１）、Ｐｄ２（Ｘｄ２，Ｙｄ２）及びＰｄ３（Ｘｄ３，Ｙｄ３）と表記する。

第１検出部３４は、絶対座標Ｐｄ１〜Ｐｄ３と第１ランドマークの絶対位置Ｐｒ１及びＰｒ２とを比較し、絶対位置Ｐｒ１及びＰｒ２にそれぞれ近い物体５０及び５１を第１ランドマークとして検出する。第１検出部３４は、第１ランドマークの絶対位置Ｐｒ１及びＰｒ２に近くない隅部７０を被測定物体として検出する。例えば、第１検出部３４は、物体と第１ランドマークとの間の距離が所定距離以内である場合に、その物体を第１ランドマークとして検出してよい。第１検出部３４は、物体と第１ランドマークとの間の距離が所定距離を越える場合に、その物体を被測定物体として検出してよい。所定距離は例えば０．５ｍであってよい。

なお、第１検出部３４は、地図情報記憶部２０に絶対位置が記憶されていない物体のうち、外側に凸のＬ字形状部分を含む水平断面形状の表面を有する物体を被測定物体として検出してよい。図６の（ａ）及び図６の（ｂ）を参照してその理由を説明する。参照符号１ａは、ある時刻ｔ０における車両１の位置を示し、参照符号１ｂは、時刻ｔ０より後の時刻ｔ１の車両１の位置を示す。
地図情報記憶部２０に絶対位置が記憶されていない物体７１を第２ランドマークとして車両１の位置算出に使用する場合、物体７１の外形は予め予期することができない。このため、車両１と物体７１との相対移動に伴い、位置測定部３１により走査される物体７１上の走査点が点６０から点６１へと変わっても、走査点が変化したことを検出することは難しい。この結果、物体７１の相対位置の測定結果には、相対移動の方向と物体７１の形状に応じて特定の方向の誤差ｅが生じる。

図６の（ｂ）を参照する。物体７０は、外側に凸のＬ字形状部分を含む水平断面形状の表面を有する。他車両８０の隅部は、このような物体７０の一例である。外側に凸のＬ字形状部分は、第１直線６２と第２直線６３を含む。第１検出部３４は、第１直線６２上の複数の走査点６４及び６５に基づき第１直線６２の近似直線を算出し、第２直線６３上の複数の走査点６６及び６７に基づき第２直線６３の近似直線を算出する。第１検出部３４は、第１直線６２の近似直線と第２直線６３の近似直線とに基づいて、Ｌ字形状部分の頂点６８を検出することができる。

このような頂点６８を物体の相対位置として検出することで、車両１と物体７１とが相対移動しても測定結果に生じる誤差を低減することができる。なお、Ｌ字形状部分の２つの直線６２及び６３を走査できる車両１の範囲が広くなるように、第１直線６２と第２直線６３のなす角度αはより大きい角度であることが望ましい。例えば、角度αは９０度であってよく、又は、角度αは９０度以上１８０度未満であってよい。
図２を参照する。第１検出部３４は、検出した第１ランドマークの識別情報とその相対位置を、第１位置算出部３６、第２位置算出部３３、及びランドマーク選択部３７に出力する。第１検出部３４は、検出した第１ランドマークの相対位置及び検出した被測定物体の相対位置を第２検出部３５に出力する。

第２検出部３５は、第１ランドマークの相対位置及び被測定物体の相対位置を第１検出部３４から受信する。第２検出部３５は、車両１の仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（Φｔｔ）を第２位置算出部３３から受信する。
第２検出部３５は、静止している被測定物体を第２ランドマークとして検出する。例えば第２検出部３５は、被測定物体の相対位置の変化に応じて、被測定物体が静止しているか否かを判断してよい。例えば第２検出部３５は、被測定物体の相対位置の変化と第１ランドマークの相対位置の変化との間の比較結果に応じて、被測定物体が静止しているか否かを判断してよい。

図７を参照して、第２ランドマークの検出処理の一例を説明する。参照符号５０ａ及び７０ａは、ある時刻ｔ０における第１ランドマーク５０及び被測定物体７０の相対位置をそれぞれ示す。参照符号５０ｂ及び７０ｂは、時刻ｔ０より後の時刻ｔ１における第１ランドマーク５０及び被測定物体７０の相対位置をそれぞれ示す。
第２検出部３５は、時刻ｔ０と時刻ｔ１の間に生じた第１ランドマーク５０及び被測定物体７０の相対位置の変化ｄ１及びｄ２を算出する。第２検出部３５は、変化ｄ１とｄ２とを比較し、変化ｄ１とｄ２の差が所定値範囲内である場合には被測定物体が静止していると判断し、変化ｄ１とｄ２の差が所定値範囲外である場合には被測定物体が静止していないと判断する。

図２を参照する。第２ランドマーク記憶部３８は、既に第２検出部３５が検出した第２ランドマークの識別情報と絶対位置を記憶するために使用される。第２検出部３５は、第２ランドマーク記憶部３８に記憶されていない第２ランドマークを検出すると、第２ランドマークの識別情報を生成し、第２ランドマークの識別情報と相対位置を第１位置算出部３６へ出力する。第１位置算出部３６は、第２ランドマークの相対位置から第２ランドマークの絶対位置を算出する。第１位置算出部３６は、第２ランドマークの識別情報と絶対位置とを第２ランドマーク記憶部３８に記憶する。

例えば、第２検出部３５は、第２ランドマークを検出すると、この第２ランドマークの絶対位置が、既に第１位置算出部３６により算出され第２ランドマーク記憶部３８に記憶されているか否かを判断する。第２検出部３５は、第２ランドマークの絶対位置と識別情報を第２ランドマーク記憶部３８から読み込む。第２検出部３５は、第２位置算出部３３から受信した車両１の仮の絶対位置及び仮の向きと第２ランドマーク記憶部３８から読み込んだ絶対位置に基づき、検出した第２ランドマークの絶対位置が第２ランドマーク記憶部３８に記憶されているか否かを判断する。

例えば、第２検出部３５は、現在の車両１の絶対位置及び向きが、受信した車両１の仮の絶対位置及び仮の向きであると仮定して、検出した第２ランドマークの相対位置を絶対位置に変換する。第２検出部３５は、検出した第２ランドマークの絶対位置と第２ランドマーク記憶部３８から読み込んだ絶対位置との間の距離が所定距離以内の場合、検出した第２ランドマークが第２ランドマーク記憶部３８に記憶されていると判断する。第２検出部３５は、検出した第２ランドマークの絶対位置と第２ランドマーク記憶部３８から読み込んだ絶対位置との間の距離が所定距離を超える場合、検出した第２ランドマークが第２ランドマーク記憶部３８に記憶されてないと判断する。

検出した第２ランドマークが第２ランドマーク記憶部３８に記憶されていない場合、第２検出部３５は、検出した第２ランドマークの識別情報を生成する。第２検出部３５は、第２ランドマークの識別情報とその相対位置を第１位置算出部３６に出力する。
検出した第２ランドマークが第２ランドマーク記憶部３８に記憶されている場合、第２検出部３５は、第２ランドマーク記憶部３８から読み込んだ第２ランドマークの識別情報をランドマーク選択部３７及び第２位置算出部３３に出力する。検出した第２ランドマークの絶対位置が第２ランドマーク記憶部３８に記憶されている場合、第２検出部３５は、第２ランドマークの相対位置をランドマーク選択部３７及び第２位置算出部３３に出力する。

第１位置算出部３６は、第１ランドマークの識別情報と相対位置を第１検出部３４から受信する。第１位置算出部３６は、第２ランドマークの識別情報と相対位置を第２検出部３５から受信する。第１位置算出部３６は、第１ランドマークの識別情報に基づいて、第１検出部３４が検出した第１ランドマークの絶対位置を地図情報記憶部２０から読み込む。第１位置算出部３６は、第１ランドマークの相対位置及び絶対位置並びに第２ランドマークの相対位置に基づいて、第２ランドマークの絶対位置を算出する。
このとき、例えば第１位置算出部３６は、第１検出部３４が、測定時刻ｔでの測定結果から得られた測定位置情報から２個以上の第１ランドマークを検出したか否かを判断してよい。以下、測定時刻ｔでの測定結果から得られた測定位置情報を、単に「時刻ｔの測定結果」と表記することがある。
第１検出部３４が２個以上の第１ランドマークを検出した場合に、第１位置算出部３６は、２個の第１ランドマークの相対位置及び絶対位置並びに第２ランドマークの相対位置に基づいて、第２ランドマークの絶対位置を算出する。

図８を参照して、第２ランドマークの絶対位置の算出処理の一例を説明する。第１ランドマーク５０及び５１が検出され、その絶対位置がそれぞれＰｒ１（Ｘｒ１，Ｙｒ１）及びＰｒ２（Ｘｒ２，Ｙｒ２）であると想定する。第１位置算出部３６は、第１ランドマーク５０と第２ランドマーク７０との間の距離ｒ１及び第１ランドマーク５１と第２ランドマーク７０との間の距離ｒ２を算出する。第１位置算出部３６は、第１ランドマーク５０を中心とする半径ｒ１の円９０と第１ランドマーク５１を中心とする半径ｒ２の円９１の交点Ｐｒ３及びＰｒ４のうち、第２ランドマーク７０に近い方を第２ランドマーク７０の絶対位置として算出する。なお、第１位置算出部３６は、３個の第１ランドマークの相対位置及び絶対位置に基づいて第２ランドマークの絶対位置を算出してもよい。

図２を参照する。第１位置算出部３６は、第２ランドマークの識別情報とその絶対位置を第２ランドマーク記憶部３８に記憶する。ランドマーク選択部３７は、第１ランドマークの識別情報とその相対位置を第１検出部３４から受信する。ランドマーク選択部３７は、第２ランドマークの識別情報とその相対位置を第２検出部３５から受信する。上述の通り、第２検出部３５から受信される識別情報とその相対位置は、第２ランドマーク記憶部３８に絶対位置が記憶されている第２ランドマークの識別情報と相対位置である。

以下の説明において、第１ランドマークと第２ランドマーク記憶部３８に絶対位置が記憶されている第２ランドマークとを総称して「既知ランドマーク」と表記することがある。第２ランドマーク記憶部３８に絶対位置が記憶されている第２ランドマークを「既知第２ランドマーク」と表記することがある（第３ランドマークに相当）。第２検出部３５に検出され、まだ第２ランドマーク記憶部３８に絶対位置が記憶されていない第２ランドマークを「未記憶第２ランドマーク」と表記することがある（第４ランドマークに相当）。ランドマーク選択部３７は、既知ランドマークの中から、車両１の絶対位置の算出に使用するランドマークを選択する。

例えば、時刻ｔの測定結果から既知ランドマークが２個以上検出された場合に、ランドマーク選択部３７は、２個の既知ランドマークを選択する。例えば、時刻ｔの測定結果から第１ランドマークが２個以上検出された場合、ランドマーク選択部３７は、２個の第１ランドマークを検出する。例えば、時刻ｔの測定結果から第１ランドマークが１個と、既知第２ランドマークが１個以上検出された場合、ランドマーク選択部３７は、１個の第１ランドマークと、１個の既知第２ランドマークを選択する。
時刻ｔの測定結果から既知第２ランドマークが２個以上検出された場合、ランドマーク選択部３７は、２個の既知第２ランドマークを選択してもよい。ただし、時刻ｔの測定結果から全く第１ランドマークが検出されない場合、ランドマーク選択部３７は、車両１の絶対位置の算出に使用するランドマークを選択しなくてもよい。この場合、第２位置算出部３３は、車両１の絶対位置の算出にランドマークを使用しない。例えば第２位置算出部３３は、移動量算出部３２から受信した移動量（ｄｘ，ｄｙ，ｄφ）に基づいて車両１の絶対位置を算出してよい。

図２を参照する。ランドマーク選択部３７は、選択したランドマークの識別情報を第２位置算出部３３へ出力する。第２位置算出部３３は、第１ランドマークの識別情報及び相対位置を第１検出部３４から受信する。第２位置算出部３３は、第２ランドマークの識別情報及び相対位置を第２検出部３５から受信する。第２位置算出部３３は、ランドマークの識別情報をランドマーク選択部３７から受信する。
第２位置算出部３３は、ランドマーク選択部３７から受信した識別情報に基づいて、ランドマーク選択部３７が選択したランドマークの絶対位置を、地図情報記憶部２０又は第２ランドマーク記憶部３８から読み込む。第２位置算出部３３は、第１検出部３４から受信した第１ランドマークの相対位置及び第２検出部３５から受信した第２ランドマークの相対位置の中から、ランドマーク選択部３７から受信した識別情報のランドマークの相対位置を選択する。第２位置算出部３３は、読み込んだランドマークの絶対位置と、選択したランドマークの相対位置に基づいて、時刻ｔにおける車両１の絶対位置及び車両１の向きを算出する。

図９を参照して、車両１の絶対位置の算出処理の一例を説明する。ランドマークの絶対位置をＰｍ１及びＰｍ２とする。また、Ｐｍ１の座標を（Ｘｍ１，Ｙｍ１）とし、Ｐｍ２の座標を（Ｘｍ２，Ｙｍ２）とする。第２位置算出部３３は、車両１の絶対位置及び向きが仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（φｔｔ）であると仮定して、ランドマークの相対位置を絶対位置へ変換する。変換後のランドマークの絶対位置をそれぞれＰ１及びＰ２とする。Ｐ１の座標を（Ｘ１，Ｙ１）とし、Ｐ２の座標を（Ｘ２，Ｙ２）とする。また、絶対位置Ｐｍ１とＰ１との間の誤差をＤ１とし、絶対位置Ｐｍ２とＰ２との間の誤差をＤ２とする。
第２位置算出部３３は、地図情報記憶部２０から読み込んだ絶対位置Ｐｍ１及びＰｍ２と、相対位置から変換して得た絶対位置Ｐ１及びＰ２との間の誤差Ｅを次式（１）に基づいて算出する。

上式（１）において、Ｎは、ランドマーク選択部３７に選択されたランドマークの総数を示す。図９の例ではＮ＝２である。ランドマーク選択部３７は、３個以上のランドマークを選択してもよい。ランドマーク選択部３７が３個以上のランドマークを選択する場合にはＮ≧３である。
第２位置算出部３３は、誤差Ｅが最小となるような車両１の仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（φｔｔ）を、時刻ｔにおける車両１の絶対位置及び向きとして算出する。例えば第２位置算出部３３は、誤差Ｅを最小にする最適化計算によって時刻ｔにおける車両１の絶対位置及び向きを算出してよい。第２位置算出部３３は、誤差Ｅを最小にするのに代えて、誤差Ｅが所定値未満となるような車両１の仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（φｔｔ）を算出してもよい。

（動作）
次に、第１実施形態に係る位置検出装置の動作について説明する。図１０を参照する。図１０に記載されるステップＳ１０〜Ｓ２１は、車両１のイグニッションスイッチ（図示せず）がオフに切り替わるまで反復実行される。
ステップＳ１０において位置測定部３１は、位置測定センサ６の出力を取得する。ステップＳ１１において位置測定部３１は、位置測定センサ６の出力に基づいて車両１の周辺に存在する物体の相対位置を測定する。ステップＳ１２において第２位置算出部３３は、算出済みの時刻ｔ−１の車両１の絶対位置（Ｘｔ−１，Ｙｔ−１）及び向き（Φｔ−１）に基づいて、時刻ｔの車両１の仮の絶対位置（Ｘｔｔ，Ｙｔｔ）及び仮の向き（Φｔｔ）を算出する。ステップＳ１３において第１検出部３４は、ランドマークの絶対位置を地図情報記憶部２０から読み込む。

ステップＳ１４において第１検出部３４は、ステップＳ１２において算出した車両１の仮の絶対位置及び向きと、ステップＳ１３で読み込んだ絶対位置に基づいて、ステップＳ１１で測定した物体から第１ランドマークと被測定物体を検出する。ステップＳ１５において第２検出部３５は、静止している被測定物体を第２ランドマークとして検出する。
ステップＳ１６において第１位置算出部３６及びランドマーク選択部３７は、時刻ｔの測定結果から２個以上の第１ランドマークを検出されたか否かを判断する。２個以上の第１ランドマークを検出された場合（ステップＳ１６：Ｙ）に動作はステップＳ１７へ進む。２個以上の第１ランドマークを検出されない場合（ステップＳ１６：Ｎ）に動作はステップＳ１９へ進む。

ステップＳ１７において第１位置算出部３６は、２個の第１ランドマークの相対位置及び絶対位置並びに未記憶第２ランドマークの相対位置に基づいて、未記憶第２ランドマークの絶対位置を算出する。第１位置算出部３６は、未記憶第２ランドマークの絶対位置を第２ランドマーク記憶部３８に記憶する。ステップＳ１８においてランドマーク選択部３７は、第１ランドマークのいずれか２個を選択する。第２位置算出部３３は、ランドマーク選択部３７が選択したランドマークの相対位置と絶対位置に基づいて時刻ｔにおける車両１の絶対位置及び車両１の向きを算出する。その後に動作はステップＳ２１へ進む。
ステップＳ１９においてランドマーク選択部３７は、時刻ｔの測定結果から既知ランドマークが２個以上検出された否かを判断する。既知ランドマークが２個以上検出された場合（ステップＳ１９：Ｙ）に動作はステップＳ２０へ進む。既知ランドマークが２個以上検出されない場合（ステップＳ１９：Ｎ）に動作はステップＳ２１へ進む。

ステップＳ２０においてランドマーク選択部３７は、いずれか２個の既知ランドマークを選択する。第２位置算出部３３は、ランドマーク選択部３７が選択したランドマークの相対位置と絶対位置に基づいて時刻ｔにおける車両１の絶対位置及び車両１の向きを算出する。その後に動作はステップＳ２１へ進む。
ステップＳ２１において位置検出装置３０は、車両１のイグニッションスイッチ（ＩＧＮ）がオフであるで否かを判断する。イグニッションスイッチがオフでない場合（ステップＳ２１：Ｎ）に動作はステップＳ１０に戻る。イグニッションスイッチがオフである場合（ステップＳ２１：Ｙ）に位置検出装置３０の動作が終了する。

以下、図１１の（ａ）、図１１の（ｂ）及び図１１の（ｃ）を参照して、車両１が駐車車両８０を回避する際に、第１実施形態が使用するランドマークの例を説明する。図１１の（ａ）に示す状態では、第１検出部３４は、第１ランドマーク５０及び５１を検出することができる。このため、図１０に示すステップＳ１６の判断は肯定（Ｙ）であるため、ステップＳ１７において、第１ランドマーク５０及び５１を用いて第２ランドマーク７０の絶対位置が算出される。ステップＳ１８において、第１ランドマーク５０及び５１を用いて車両１の絶対位置が算出される。

図１１の（ｂ）に示す状態では、駐車車両８０により第１ランドマーク５１及び５３の見通しが遮られる。しかしながら、第１検出部３４は第１ランドマーク５０を検出でき、第２ランドマークは既知第２ランドマーク７０（第３ランドマークに相当）を検出することができる。このため、図１０に示すステップＳ１６の判断は否定（Ｎ）であり、ステップＳ１９の判断は肯定（Ｙ）である。したがって、ステップＳ２０において、第１ランドマーク５０及び既知第２ランドマーク７０を用いて車両１の絶対位置が算出される。
図１１の（ｃ）に示す状態では、第１検出部３４は、第１ランドマーク５０及び５３を検出することができる。このため、図１０に示すステップＳ１６の判断は再び肯定（Ｙ）になり、ステップＳ１８において、第１ランドマーク５０及び５３を用いて車両１の絶対位置が算出される。

（第１実施形態の効果）
（１）第１実施形態に係る位置検出装置３０は、地図情報記憶部２０に絶対位置が記憶されていない被測定物体が静止している場合、被測定物体を第２ランドマークとして検出する。位置検出装置３０は、第１ランドマークの相対位置及び絶対位置並びに第２ランドマークの相対位置に基づいて第２ランドマークの絶対位置を算出する。位置検出装置３０は、少なくとも第２ランドマークの相対位置と絶対位置とに基づいて車両１の絶対位置を算出する。このため、位置検出装置３０は、十分な数の第１ランドマークの相対位置を測定しなくても車両１の絶対位置を算出することができる。

（２）第１実施形態に係る位置検出装置３０は、車両１に対する被測定物体の相対位置の変化に応じて、被測定物体が静止しているか否かを判断する。このため、位置検出装置３０は、静止している被測定物体を精度良く第２ランドマークとして検出することができる。
（３）第１実施形態に係る位置検出装置３０は、車両１に対する被測定物体の相対位置の変化と車両１に対する第１ランドマークの相対位置の変化との間の比較結果に応じて、被測定物体が静止しているか否かを判断する。このため、位置検出装置３０は、静止している被測定物体を精度良く第２ランドマークとして検出することができる。

（４）第１実施形態に係る位置検出装置３０は、少なくとも１個の第１ランドマークの相対位置及び絶対位置と、少なくとも１個の第２ランドマークの相対位置及び絶対位置とに基づいて車両１の絶対位置を算出する。このため、位置検出装置３０は、相対位置を測定できる第１ランドマークが１個でも車両１の絶対位置を算出することができる。
（５）第１実施形態に係る位置検出装置３０は、２個以上の第２ランドマークが検出された場合に、少なくとも２個の第２ランドマークの相対位置と絶対位置とに基づいて車両１の絶対位置を算出する。このため、位置検出装置３０は、相対位置を測定できる第１ランドマークが無くなっても車両１の絶対位置を算出することができる。

（６）第１実施形態に係る位置検出装置３０は、第１時点に測定された第１ランドマークの相対位置と第２ランドマークの相対位置、及び第１ランドマークの絶対位置に基づき、第２ランドマークの絶対位置を算出する。位置検出装置３０は、第２ランドマークの絶対位置と、少なくとも第１時点より後の第２時点に測定された第２ランドマークの相対位置とに基づいて車両１の絶対位置を算出する。このため、第１時点に第１ランドマークの相対位置を測定した後の第２時点に第１ランドマークの相対位置が測定できなくても、第２時点に車両１の絶対位置を算出することができる。
（７）第１実施形態に係る位置検出装置３０は、外側に凸のＬ字形状部分を含む水平断面形状の表面を有する被測定物体を第２ランドマークとして検出する。このため、第２ランドマークの相対位置の測定に生じる誤差を低減することができ、精度良く車両１の絶対位置を算出できる。

（変形例）
第２位置算出部３３は、車両１の絶対位置を算出する際に、ランドマーク選択部３７が選択したランドマークの相対位置の平均座標を算出してもよい。また、第２位置算出部３３は、ランドマーク選択部３７が選択したランドマークの絶対位置の平均座標を算出してもよい。第２位置算出部３３は、絶対位置の平均座標のＸ座標値及びＹ座標値から、相対位置の平均座標のＸ座標値及びＹ座標値を差し引いて、車両１の絶対位置を算出してもよい。このような算出方法によればより簡易に車両１の絶対位置を算出できる。

移動量算出部３２は、車両１の速度及び操舵角センサ５が検出したステアリングホイール４の操舵角に基づいてヨーレートを算出してもよい。移動量算出部３２は、算出したヨーレートに基づいて車両１の回転量ｄφを算出してもよい。速度及び操舵角に基づいてヨーレートを算出することでヨーレートセンサ７を省略することができる。
第２検出部３５は、移動量算出部３２が算出した並進移動量（ｄｘ，ｄｙ）と被測定物体の相対位置の変化との間の比較結果に応じて被測定物体が静止しているか否かを判断してもよい。例えば第２検出部３５は、並進移動量と相対位置の変化との差が所定値範囲内である場合には被測定物体が静止していると判断し、並進移動量と相対位置の変化との差が所定値範囲外である場合には被測定物体が静止していないと判断してよい。

（第２実施形態）
（構成）
続いて、本発明の第２実施形態に係る位置検出装置３０を説明する。本発明の第２実施形態に係る位置検出装置３０の機能構成は、図２に示した機能構成と同様である。第２検出部３５は、第１検出部３４から受信した被測定物体の中から、既知第２ランドマーク（第３ランドマークに相当）を検出する。例えば、第２検出部３５は、既知第２ランドマークの絶対位置を第２ランドマーク記憶部３８から読み込む。第２検出部３５は、第２位置算出部３３から受信した車両１の仮の絶対位置及び仮の向きと第２ランドマーク記憶部３８から読み込んだ絶対位置に基づき、被測定物体が既知第２ランドマークであるか否かを判断する。

第２検出部３５は、既知第２ランドマークでない被測定物体が静止しているか否かを判断する。第２検出部３５は、静止している被測定物体を未記憶第２ランドマーク（第４ランドマークに相当）として検出する。第２検出部３５は、未記憶第２ランドマークの識別信号を生成する。第２検出部３５は、未記憶第２ランドマークの識別情報とその相対位置を第１位置算出部３６に出力する。
第１位置算出部３６は、時刻ｔの測定結果から既知ランドマークが２個以上検出されたか否かを判断する。すなわち第１位置算出部３６は、時刻ｔの測定結果から第１検出部３４が検出した第１ランドマークの数と、時刻ｔの測定結果から第２検出部３５が検出した既知第２ランドマークの数の和が２以上であるか否かを判断する。既知ランドマークが２個以上検出された場合に、第１位置算出部３６は、既知ランドマークの相対位置及び絶対位置と、未記憶第２ランドマークの相対位置とに基づいて、未記憶第２ランドマークの絶対位置を算出する。第１位置算出部３６は、未記憶第２ランドマークの絶対位置と識別情報を第２ランドマーク記憶部３８に記憶する。例えば、第１位置算出部３６は、２個の既知ランドマークの相対位置及び絶対位置と、未記憶第２ランドマークの相対位置とに基づいて、未記憶第２ランドマークの絶対位置を算出してよい。

第１位置算出部３６は、既知第２ランドマークの相対位置及び絶対位置と、未記憶第２ランドマークの相対位置とに基づいて、未記憶第２ランドマークの絶対位置を算出してもよい。すなわち、未記憶第２ランドマークの絶対位置の算出に使用する既知ランドマークは、既知第２ランドマークを含んでもよい。例えば、第１位置算出部３６は、１個以上の第１ランドマーク及び１個以上の既知第２ランドマークの相対位置及び絶対位置と、未記憶第２ランドマークの相対位置とに基づいて、未記憶第２ランドマークの絶対位置を算出してもよい。

また、第１位置算出部３６は、第１ランドマークを使用せずに、既知第２ランドマークの相対位置及び絶対位置と、未記憶第２ランドマークの相対位置とに基づいて、未記憶第２ランドマークの絶対位置を算出してもよい。例えば、第１位置算出部３６は、２個の既知第２ランドマークの相対位置及び絶対位置と、未記憶第２ランドマークの相対位置とに基づいて、未記憶第２ランドマークの絶対位置を算出してもよい。
ランドマーク選択部３７は、時刻ｔの測定結果から既知ランドマークが２個以上検出されたか否かを判断する。既知ランドマークが２個以上検出された場合に、ランドマーク選択部３７は、既知ランドマークを選択する。例えば、ランドマーク選択部３７は、２個の既知ランドマークを選択する。第２位置算出部３３は、選択されたランドマークの相対位置と絶対位置とに基づいて、時刻ｔにおける車両１の絶対位置及び車両１の向きを算出する。

時刻ｔの測定結果から検出される既知ランドマークが２個未満の場合に、ランドマーク選択部３７は、車両１の絶対位置の算出に使用するランドマークを選択しなくてもよい。この場合、第２位置算出部３３は、車両１の絶対位置の算出にランドマークを使用しない。例えば第２位置算出部３３は、移動量算出部３２から受信した移動量（ｄｘ，ｄｙ，ｄφ）に基づいて車両１の絶対位置を算出してよい。
ランドマーク選択部３７が選択する既知ランドマークは、第１ランドマークのみを含んでいてもよく、第１ランドマークと既知第２ランドマークの両方を含んでいてもよく、既知第２ランドマークのみを含んでいてもよい。例えば、ランドマーク選択部３７が選択する既知ランドマークは、２個の第１ランドマークを含んでいてもよく、１個の第１ランドマーク及び１個の既知第２ランドマークを含んでいてもよく、２個の既知第２ランドマークを含んでいてもよい。

（動作）
次に、第２実施形態に係る位置検出装置の動作について説明する。図１２を参照する。図１２に記載されるステップＳ３０〜Ｓ３９は、車両１のイグニッションスイッチ（図示せず）がオフに切り替わるまで反復実行される。ステップＳ３０〜Ｓ３３の動作は、図１０に示す第１実施形態の位置検出装置３０のステップＳ１０〜Ｓ１３の動作と同様である。
ステップＳ３４において第１検出部３４は、ステップＳ３２において算出した車両１の仮の絶対位置及び向きと、ステップＳ３３で読み込んだ絶対位置に基づいて、ステップＳ３１で測定した物体から第１ランドマークと被測定物体を検出する。第２検出部３５は、被測定物体の中から既知第２ランドマークを検出する。

ステップＳ３５において第１位置算出部３６及びランドマーク選択部３７は、時刻ｔの測定結果から２個以上の既知ランドマークを検出されたか否かを判断する。２個以上の既知ランドマークを検出された場合（ステップＳ３５：Ｙ）に動作はステップＳ３６へ進む。２個以上の既知ランドマークを検出されない場合（ステップＳ３５：Ｎ）に動作はステップＳ３９へ進む。
ステップＳ３６において第２検出部３５は、既知第２ランドマークでない被測定物体の中から、静止している被測定物体を未記憶第２ランドマークとして検出する。ステップＳ３７において第１位置算出部３６は、２個の既知ランドマークの相対位置及び絶対位置並びに未記憶第２ランドマークの相対位置に基づいて、未記憶第２ランドマークの絶対位置を算出する。第１位置算出部３６は、未記憶第２ランドマークの絶対位置を第２ランドマーク記憶部３８に記憶する。

ステップＳ３８においてランドマーク選択部３７は、既知ランドマークのいずれか２個を選択する。第２位置算出部３３は、ランドマーク選択部３７が選択したランドマークの相対位置と絶対位置に基づいて時刻ｔにおける車両１の絶対位置及び車両１の向きを算出する。ステップＳ３９において位置検出装置３０は、車両１のイグニッションスイッチがオフであるか否かを判断する。イグニッションスイッチがオフでない場合（ステップＳ３９：Ｎ）に動作はステップＳ３０に戻る。イグニッションスイッチがオフである場合（ステップＳ３９：Ｙ）に位置検出装置３０の動作が終了する。

以下、図１３の（ａ）、図１３の（ｂ）及び図１３の（ｃ）を参照して、車両１が駐車車両８０を回避する際に、第２実施形態が使用するランドマークの例を説明する。図１３の（ａ）に示す状態では、第１検出部３４は、第１ランドマーク５０及び５１を検出することができる。このため、図１２に示すステップＳ３７において、第１ランドマーク５０及び５１を用いて未記憶第２ランドマーク７０ａの絶対位置が算出される。ステップＳ３８において、第１ランドマーク５０及び５１を用いて車両１の絶対位置が算出される。
図１３の（ｂ）に示す状態では、駐車車両８０により第１ランドマーク５１の見通しが遮られる。このため、図１２に示すステップＳ３７において、第１ランドマーク５０及び既知第２ランドマーク７０ａを用いて未記憶第２ランドマーク７０ｂの絶対位置が算出される。ステップＳ３８において、第１ランドマーク５０及び既知第２ランドマーク７０ａを用いて車両１の絶対位置が算出される。

図１３の（ｃ）に示す状態では、駐車車両８０により第１ランドマーク５１の見通しが遮られる。また、第１ランドマーク５０と車両１の間の距離が長すぎるために、位置測定部３１は第１ランドマーク５０の位置を測定できない。このため、図１２に示すステップＳ３７において、既知第２ランドマーク７０ａ及び７０ｂを用いて未記憶第２ランドマーク７０ｃの絶対位置が算出される。ステップＳ３８において、既知第２ランドマーク７０ａ及び７０ｂを用いて車両１の絶対位置が算出される。
図１３の（ｂ）における既知第２ランドマーク７０ａ、又は図１３の（ｃ）における既知第２ランドマーク７０ａ若しくは７０ｂは、第３ランドマークに相当する。図１３の（ｂ）における未記憶第２ランドマーク７０ｂ、又は図１３の（ｃ）における未記憶第２ランドマーク７０ｃは、第４ランドマークに相当する。

（第２実施形態の効果）
第１実施形態に係る位置検出装置３０は、算出した第２ランドマークの絶対位置を第２ランドマーク記憶部３８に記憶する。位置検出装置３０は、既知第２ランドマーク（第３ランドマークに相当）の相対位置と、第２ランドマーク記憶部３８に記憶された既知第２ランドマークの絶対位置と、未記憶第２ランドマーク（第４ランドマークに相当）の相対位置とに基づいて、未記憶第２ランドマークの絶対位置を算出する。位置検出装置３０は、既知第２ランドマークの相対位置と絶対位置を用いて算出された第２ランドマークの相対位置と地図上の位置とに基づいて車両１の地図上の位置を算出する。このため、相対位置を測定できる第１ランドマークが無くなり、第２ランドマークのみ検出できる期間が継続しても、車両１の絶対位置を算出し続けることができる。

（第３実施形態）
（構成）
続いて、本発明の第３実施形態に係る位置検出装置３０を説明する。本発明の第３実施形態に係る位置検出装置３０の機能構成は、図２に示した機能構成と同様である。図１４を参照する。第３実施形態に係るランドマーク選択部３７は、例えば、第２実施形態において、３個以上の既知ランドマークの中から車両１の絶対位置の算出に使用するランドマークを選択するために使用してよい。
ランドマーク選択部３７は、第１選択部１００と、角度算出部１０１と、距離算出部１０２と、第２選択部１０３を備える。第１選択部１００、角度算出部１０１、距離算出部１０２、及び第２選択部１０３による後述の処理は、コントローラ１０により実行される。第１選択部１００は、第１検出部３４と第２検出部３５から既知ランドマークの識別情報とその相対位置を受信する。第１選択部１００は、受信した既知ランドマークの集合の中から、複数のランドマーク対を選択する。

図１５を参照する。以下、第１検出部３４により第１ランドマーク５０ａ、５０ｄ、５０ｅ、及び５０ｆが検出され、第２検出部３５により第２既知ランドマーク７０ｂ及び７０ｃが検出された場合について説明する。第１選択部１００は、ランドマーク対５０ａ及び７０ｂ、ランドマーク対５０ａ及び７０ｃ、ランドマーク対５０ａ及び５０ｄ、ランドマーク対５０ａ及び５０ｅ、ランドマーク対５０ａ及び５０ｆを選択する。
第１選択部１００は、ランドマーク対７０ｂ及び７０ｃ、ランドマーク対７０ｂ及び５０ｄ、ランドマーク対７０ｂ及び５０ｅ、ランドマーク対７０ｂ及び５０ｆ、ランドマーク対７０ｃ及び５０ｄを選択する。第１選択部１００は、ランドマーク対７０ｃ及び５０ｅ、ランドマーク対７０ｃ及び５０ｆ、ランドマーク対５０ｄ及び５０ｅ、ランドマーク対５０ｄ及び５０ｆ、ランドマーク対５０ｅ及び５０ｆを選択する。

以下の説明にて、ランドマーク対５０ａ及び７０ｂ、ランドマーク対５０ａ及び７０ｃ、ランドマーク対５０ａ及び５０ｄ、ランドマーク対５０ａ及び５０ｅを、それぞれ５０ａ７０ｂ、５０ａ７０ｃ、５０ａ５０ｄ、５０ａ５０ｅと表記することがある。ランドマーク対５０ａ及び５０ｆ、ランドマーク対７０ｂ及び７０ｃ、ランドマーク対７０ｂ及び５０ｄ、ランドマーク対７０ｂ及び５０ｅを、それぞれ５０ａ５０ｆ、７０ｂ７０ｃ、７０ｂ５０ｄ、７０ｂ５０ｅと表記することがある。
また、ランドマーク対７０ｂ及び５０ｆ、ランドマーク対７０ｃ及び５０ｄ、ランドマーク対７０ｃ及び５０ｅを、それぞれ７０ｂ５０ｆ、７０ｃ５０ｄ、７０ｃ５０ｅと表記することがある。ランドマーク対７０ｃ及び５０ｆ、ランドマーク対５０ｄ及び５０ｅ、ランドマーク対５０ｄ及び５０ｆ、ランドマーク対５０ｅ及び５０ｆを、それぞれ７０ｃ５０ｆ、５０ｄ５０ｅ、５０ｄ５０ｆ、５０ｅ５０ｆと表記することがある。第１選択部１００は、これらランドマーク対の識別情報と相対位置を角度算出部１０１、距離算出部１０２に出力する。第１選択部１００は、ランドマーク対の識別情報を第２選択部１０３に出力する。

角度算出部１０１は、ランドマーク対に含まれる一方のランドマークと車両１とを結ぶ直線と、このランドマーク対に含まれる他方のランドマークと車両１とを結ぶ直線とがなす角度θを算出する。以下、ランドマーク対に含まれる一方のランドマークと車両１とを結ぶ直線と、このランドマーク対に含まれる他方のランドマークと車両１とを結ぶ直線とがなす角度を「相対角度」と表記する。また、距離算出部１０２は、ランドマーク対に含まれる２個のランドマーク間の車両１の移動方向における離間距離Ｌを算出する。以下、ランドマーク対に含まれる２個のランドマーク間の車両１の移動方向における離間距離を「相対距離」と表記する。ランドマーク対７０ｂ５０ｄの相対角度θ及び相対距離Ｌを図１６に示す。

角度算出部１０１は、算出した相対角度θを第２選択部１０３へ出力する。距離算出部１０２は、算出した相対距離Ｌを第２選択部１０３へ出力する。第２選択部１０３は、相対角度θ及び相対距離Ｌに基づいて、複数のランドマーク対のうちいずれかのランドマーク対を、車両１の絶対位置の算出に使用するランドマークとして選択する。
相対角度θが大きいほど車両１の位置の算出精度は高くなる。しかし、相対距離Ｌが短いと、車両１の移動に伴う相対角度θの変動が大きくなるおそれがある。例えば、相対距離Ｌが比較的短いランドマーク対の間に車両１が挟まれると、車両１の移動に伴って相対角度θが急速に低減して算出精度が急に低下するおそれがある。このため、相対距離Ｌは比較的長いことが好ましい。

例えば、第２選択部１０３は、第１選択部１００が選択したランドマーク対の中で、比較的大きな相対角度θを持ち且つ比較的長い相対距離Ｌを持つランドマーク対を選択してよい。例えば、第２選択部１０３は、以下の手順によりランドマーク対を選択してもよい。まず、第２選択部１０３は、第１選択部１００が選択したランドマーク対を含むようにランドマーク対の第１集合を定義する。次に、第２選択部１０３は、第１集合の中から比較的大きな相対角度θを持ち且つ比較的長い相対距離Ｌを持つランドマーク対のみを含む第２集合を選択し、第２集合に含まれるランドマーク対のみを含むように第１集合を再定義することを繰り返えす。第２選択部１０３は、再定義された第１集合の中から更に選択された第２集合に含まれるランドマーク対を、車両１の絶対位置の算出に使用するランドマークとして選択する。
比較的大きな相対角度θは、例えば、第１集合に含まれるランドマーク対の相対角度θの数値範囲内に定められた閾値角度以上であってよい。比較的長い相対距離Ｌは、例えば、第１集合に含まれるランドマーク対の相対距離Ｌの数値範囲内に定められた閾値距離以上であってよい。

図１４を参照する。例えば第２選択部１０３は、制限部１０４と、第１分類部１０５と、第２分類部１０６と、第３選択部１０７を備えてよい。制限部１０４、第１分類部１０５、第２分類部１０６、及び第３選択部１０７による後述の処理は、コントローラ１０により実行される。
制限部１０４は、第１選択部１００からランドマーク対の識別情報を受信する。制限部１０４は、各ランドマーク対の相対角度θ及び相対距離Ｌを、角度算出部１０１及び距離算出部１０２から受信する。制限部１０４は、車両１の位置算出に使用するランドマーク対の候補を、設定値以上の相対距離Ｌを持つランドマーク対に制限する。その理由を、設定値は例えば２０ｍであってよい。

以下、ランドマーク対５０ａ５０ｄ、７０ｂ５０ｅ、及び７０ｃ５０ｆの相対距離Ｌが設定値未満である場合について説明する。制限部１０４は、これらのランドマーク対５０ａ５０ｄ、７０ｂ５０ｅ、及び７０ｃ５０ｆを除外することにより、車両１の位置算出に使用するランドマーク対を制限する。制限部１０４は、制限後のランドマーク対を、車両１の位置算出に使用するランドマーク対の候補として第１分類部１０５に出力する。出力されるランドマーク対は、上記の第１集合に相当する。

図１４を参照する。第１分類部１０５は、受信したランドマーク対を、優先度の高い第１グループと優先度の低い第２グループに分類する。例えば、第１分類部１０５は、閾値角度θｔ以上の相対角度θを持つランドマーク対を第１グループに分類し、閾値角度θｔ未満の相対角度θを持つランドマーク対を第２グループに分類してよい。また例えば第１分類部１０５は、比較的大きな相対角度θを持つ第１グループと比較的小さな相対角度θを持つ第２グループに属するランドマーク対の数の差が最小になるように、受信したランドマーク対を第１及び第２グループに分類してもよい。

図１７の（ａ）は、第１分類部１０５による第１回目の分類結果の一例を示す図である。第１分類部１０５は、例えば、受信したランドマークの対の相対角度θの中間値や平均値を閾値角度θｔとして使用してよい。第１分類部１０５は、閾値角度３３度以上の相対角度θを持つランドマーク対７０ｂ５０ｄ、７０ｃ５０ｄ、５０ｄ５０ｅ、５０ｄ５０ｆ、５０ａ７０ｂ、５０ａ７０ｃ、５０ａ５０ｅ、及び５０ａ５０ｆを第１グループに分類する。第１分類部１０５は、閾値角度３３度未満の相対角度θを持つランドマーク対５０ｅ５０ｆ、７０ｂ７０ｃ、７０ｃ５０ｅ、及び７０ｂ５０ｆを第２グループに分類する。

図１４を参照する。第１分類部１０５は、第１グループに属するランドマーク対の識別情報及び第２グループに属するランドマーク対の識別情報を第２分類部１０６に出力する。第２分類部１０６は、第１グループに属するランドマーク対を、優先度の高い第３グループと優先度の低い第４グループに分類する。第２分類部１０６は、第２グループに属するランドマーク対を、優先度の高い第５グループと優先度の低い第６グループに分類する。したがって、第３グループ、第４グループ、第５グループ及び第６グループの優先度は、第３グループ、第４グループ、第５グループ及び第６グループの順に高い。

例えば、第２分類部１０６は、第１閾値距離Ｌｔ１以上の相対距離Ｌを持つランドマーク対を第３グループに分類し、第１閾値距離Ｌｔ１未満の相対距離Ｌを持つランドマーク対を第４グループに分類してよい。第２分類部１０６は、第２閾値距離Ｌｔ２以上の相対距離Ｌを持つランドマーク対を第５グループに分類し、第２閾値距離Ｌｔ２未満の相対距離Ｌを持つランドマーク対を第６グループに分類してよい。
また例えば、第２分類部１０６は、比較的長い相対距離Ｌを持つ第３グループと比較的短い相対距離Ｌを持つ第４グループに属するランドマーク対の数の差が最小になるように、第１グループ中のランドマーク対を第３及び第４グループに分類してもよい。第２分類部１０６は、比較的長い相対距離Ｌを持つ第５グループと比較的短い相対距離Ｌを持つ第６グループに属するランドマーク対の数の差が最小になるよう、第２グループ中のランドマーク対を第５及び第６グループに分類してもよい。第３グループは上記の第２集合に相当する。

図１７の（ｂ）は第２分類部１０６による第２回目の分類結果の一例を示す図である。例えば、第２分類部１０６は、第１グループに属するランドマーク対の相対距離Ｌの中間値や平均値を第１閾値距離Ｌｔ１として使用してよい。例えば、第２分類部１０６は、第２グループに属するランドマーク対の相対距離Ｌの中間値や平均値を第２閾値距離Ｌｔ２として使用してよい。
第２分類部１０６は、第１閾値距離４５ｍ以上の相対距離Ｌを持つランドマーク対５０ａ７０ｃ、５０ａ５０ｆ、７０ｃ５０ｄ、及び５０ｄ５０ｆを第３グループに分類する。第２分類部１０６は、第１閾値距離４５ｍ未満の相対距離Ｌを持つランドマーク対５０ａ７０ｂ、５０ａ５０ｅ、５０ｄ５０ｅ、及び７０ｂ５０ｄを第４グループに分類する。第２分類部１０６は、第２閾値距離２９ｍ以上の相対距離Ｌを持つランドマーク対５０ｅ５０ｆ、７０ｂ７０ｃ、及び７０ｂ５０ｆを第５グループに分類する。第２分類部１０６は、第２閾値距離２９ｍ未満の相対距離Ｌを持つランドマーク対７０ｃ５０ｅを第６グループに分類する。

図１４を参照する。第２分類部１０６は、第３グループ、第４グループ、第５グループ、及び第６グループにそれぞれ属するランドマーク対の識別情報を第３選択部１０７へ出力する。第３選択部１０７は、全てのランドマーク対が互いに異なるグループに属しているか否か、すなわち第３〜第６グループの各々に属するランドマーク対が１個以下であるか否かを判断する。
ランドマーク対が互いに異なるグループに属していない場合、第３選択部１０７は、第４〜第６グループに属するランドマーク対を位置算出に使用する候補から除外する。第３選択部１０７は、最も優先度が高い第３グループに属しているランドマーク対を選択し第１分類部１０５に出力する。出力される第３グループは、上記の再定義された第１集合に相当する。

第１分類部１０５は、第３選択部１０７から受信したランドマーク対を第１グループと第２グループに分類する。図１７の（ｃ）は第１分類部１０５による第３回目の分類結果の一例を示す図である。第１分類部１０５は、閾値角度７６度以上の相対角度θを持つランドマーク対５０ａ５０ｆ及び５０ａ７０ｃを第１グループに分類する。第１分類部１０５は、閾値角度７６度未満の相対角度θを持つランドマーク対５０ｄ５０ｆ及び７０ｃ５０ｄを第２グループに分類する。
第２分類部１０６は、第１グループに属するランドマーク対を、第３グループと第４グループに分類する。第２分類部１０６は、第２グループに属するランドマーク対を、第５グループと第６グループに分類する。図１７の（ｄ）は、第２分類部１０６による第４回目の分類結果の一例を示す図である。第２分類部１０６は、第１閾値距離６１．５ｍ以上の相対距離Ｌを持つランドマーク対５０ａ５０ｆを第３グループに分類する。

第２分類部１０６は、第１閾値距離６１．５ｍ未満の相対距離Ｌを持つランドマーク対５０ａ７０ｃを第４グループに分類する。第２分類部１０６は、第２閾値距離５８．５ｍ以上の相対距離Ｌを持つランドマーク対５０ｄ５０ｆを第５グループに分類する。第２分類部１０６は、第２閾値距離５８．５ｍ未満の相対距離Ｌを持つランドマーク対７０ｃ５０ｄを第６グループに分類する。全てのランドマーク対が互いに異なるグループに属するようになるまで、第１分類部１０５及び第２分類部１０６は分類分けを繰り返す。
全てのランドマーク対が互いに異なるグループに属している場合、第３選択部１０７は、第３〜第６グループに属するランドマーク対の何れかを選択する。例えば第３選択部１０７は、空でないグループのうち最も優先度が高いグループに属するランドマーク対５０ａ５０ｆを選択してよい。第３選択部１０７は、選択したランドマーク対を、車両１の位置算出に使用するランドマーク対として第２位置算出部３３へ出力する。

（動作）
図１８は、図１４に示すランドマーク選択部３７の動作の一例の説明図である。ステップＳ４０において第１選択部１００は、既知ランドマークの少なくともいずれかを含む集合から複数のランドマーク対を選択する。ステップＳ４１において角度算出部１０１及び距離算出部１０２は、各ランドマーク対の相対角度θ及び相対距離Ｌを算出する。ステップＳ４２において制限部１０４は、車両１の位置算出に使用するランドマーク対の候補を、設定値以上の相対距離Ｌを持つランドマーク対に制限する。制限部１０４は、制限後のランドマーク対を第１分類部１０５へ出力する。
ステップＳ４３において第１分類部１０５は、受信したランドマーク対を、相対角度θに応じて優先度の高い第１グループと優先度の低い第２グループに分類する。ステップＳ４４において第２分類部１０６は、第１グループに属するランドマーク対を、相対距離Ｌに応じて優先度の高い第３グループと優先度の低い第４グループに分類する。第２分類部１０６は、第２グループに属するランドマーク対を、相対距離Ｌに応じて優先度の高い第５グループと優先度の低い第６グループに分類する。

ステップＳ４５において第３選択部１０７は、全てのランドマーク対が互いに異なるグループに属しているか否かを判断する。全てのランドマーク対が互いに異なるグループに属していない場合（ステップＳ４５：Ｎ）に動作はステップＳ４６に進む。全てのランドマーク対が互いに異なるグループに属していない場合（ステップＳ４５：Ｙ）に動作はステップＳ４７へ進む。
ステップＳ４６において第３選択部１０７は、第４〜第６グループに属するランドマーク対を位置算出に使用する候補から除外する。第３選択部１０７は、第３グループに属しているランドマーク対を選択し第１分類部１０５に出力する。その後に動作はステップＳ４３に戻る。ステップＳ４７において第３選択部１０７は、第３〜第６グループに属するランドマーク対の何れかを選択し、第２位置算出部３３へ出力する。

（第３実施形態の効果）
第１実施形態に係る位置検出装置３０は、第１ランドマーク及び第２ランドマークのいずれかを少なくとも含む集合から複数のランドマーク対を選択する。位置検出装置３０は、複数のランドマーク対の各々に含まれる２個のランドマークと車両１とをそれぞれ結ぶ直線間の相対角度θと、複数のランドマーク対の各々に含まれる２個のランドマークの間隔の車両１の移動方向の相対距離Ｌを算出する。位置検出装置３０は、相対角度θ及び相対距離Ｌに基づいて複数のランドマーク対のうちいずれかを選択し、車両１の絶対位置の算出に使用する。このため、車両１の位置算出の精度を高めるランドマーク対を使用して、車両１の絶対位置を算出することが可能となる。

（変形例）
第３実施形態に係るランドマーク選択部３７は、例えば、上述の第１実施形態において、３個以上の第１ランドマークから車両１の絶対位置の算出に使用するランドマークを選択するために使用してよい。また、第３実施形態に係るランドマーク選択部３７は、例えば、上述の第１実施形態において、３個以上の既知ランドマークから車両１の絶対位置の算出に使用するランドマークを選択するために使用してよい。
第１グループに属するランドマーク対が３個以上である場合、第３及び４グループのいずれかに２個以上のランドマーク対が属することになるので、第４〜６グループに属するランドマーク対が位置算出に使用する候補から除外されると判断できる。したがって、第１グループに属するランドマーク対が３個以上である場合、第２分類部１０６は、第２グループに属するランドマーク対を第５グループ及び第６グループの分類する処理を省略してもよい。

ステップＳ４５において第３選択部１０７は、第３〜６グループの中の空でないグループのうち優先度が最も高いグループに属するランドマーク対が１個であるか否かを判断してもよい。優先度が最も高いグループに属するランドマーク対が１個である場合、他のグループに２個以上のランドマーク対が属していても、第３選択部１０７は、優先度が最も高いグループに属するランドマーク対を選択し、第２位置算出部３３へ出力する。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。

３ 車速センサ
５ 操舵角センサ
６ 位置測定センサ
７ ヨーレートセンサ
１０ コントローラ
２０ 地図情報記憶部
３０ 位置検出装置
３１ 位置測定部
３２ 移動量算出部
３３ 第２位置算出部
３４ 第１検出部
３５ 第２検出部
３６ 第１位置算出部
３７ ランドマーク選択部
１００ 第１選択部
１０１ 角度算出部
１０２ 距離算出部
１０３ 第２選択部
１０４ 制限部
１０５ 第１分類部
１０６ 第２分類部
１０７ 第３選択部

Claims (10)

1. 移動体に対する前記移動体周辺の物体の相対位置を測定する位置測定部と、
   ランドマークの地図上の位置が記憶されている位置記憶部と、
   前記位置測定部によって測定された前記物体のうち、前記位置記憶部に地図上の位置が記憶されている第１ランドマークと、前記位置記憶部に地図上の位置が記憶されていない被測定物体とを検出する第１検出部と、
   前記第１検出部に検出され且つ静止している前記被測定物体を第２ランドマークとして検出する第２検出部と、
   前記第１ランドマークの前記相対位置及び地図上の位置並びに前記第２ランドマークの前記相対位置に基づいて、前記第２ランドマークの地図上の位置を算出する第１位置算出部と、
   少なくとも前記第２ランドマークの前記相対位置と地図上の位置とに基づいて前記移動体の地図上の位置を算出する第２位置算出部と、
   を備えることを特徴とする位置検出装置。
2. 前記第２検出部は、前記被測定物体の前記相対位置の変化に応じて、前記被測定物体が静止しているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記第２検出部は、前記被測定物体の前記相対位置の変化と前記第１ランドマークの前記相対位置の変化との間の比較結果に応じて、前記被測定物体が静止しているか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
4. 少なくとも１個の前記第１ランドマークと少なくとも１個の前記第２ランドマークが検出された場合に、前記第２位置算出部は、少なくとも１個の前記第１ランドマークの前記相対位置及び地図上の位置と、少なくとも１個の前記第２ランドマークの前記相対位置及び地図上の位置とに基づいて前記移動体の地図上の位置を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置検出装置。
5. 前記第１位置算出部は、第１時点に測定された前記第１ランドマークの前記相対位置と前記第２ランドマークの前記相対位置、及び前記第１ランドマークの地図上の位置に基づき、前記第２ランドマークの地図上の位置を算出し、
   前記第１時点より後の第２時点において前記第１ランドマークが検出されず２個以上の前記第２ランドマークが検出された場合に、前記第２位置算出部は、少なくとも２個の前記第２ランドマークの前記相対位置と地図上の位置とに基づいて前記移動体の地図上の位置を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の位置検出装置。
6. 前記第１位置算出部は、第１時点に測定された前記第１ランドマークの前記相対位置と前記第２ランドマークの前記相対位置、及び前記第１ランドマークの地図上の位置に基づき、前記第２ランドマークの地図上の位置を算出し、
   前記第２位置算出部は、少なくとも前記第１時点より後の第２時点に測定された前記第２ランドマークの前記相対位置と前記第２ランドマークの地図上の位置とに基づいて前記移動体の地図上の位置を算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の位置検出装置。
7. 前記第１位置算出部により算出された前記第２ランドマークの地図上の位置が記憶される第２ランドマーク記憶部を更に備え、
   前記第２ランドマークは、第３ランドマークと第４ランドマークとを含み、
   前記第１位置算出部は、前記第３ランドマークの前記相対位置と、前記第２ランドマーク記憶部に記憶された前記第３ランドマークの地図上の位置と、前記第４ランドマークの前記相対位置とに基づいて、前記第４ランドマークの地図上の位置を算出し、
   前記第２位置算出部は、少なくとも前記第４ランドマークの前記相対位置と地図上の位置とに基づいて前記移動体の地図上の位置を算出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の位置検出装置。
8. 前記第１ランドマーク及び前記第２ランドマークのいずれかを少なくとも含む集合から複数のランドマーク対を選択する第１選択部と、
   前記複数のランドマーク対の各々に含まれる２個のランドマークと前記移動体とをそれぞれ結ぶ直線間の角度を算出する角度算出部と、
   前記複数のランドマーク対の各々に含まれる２個のランドマークの間隔の前記移動体の移動方向の距離を算出する距離算出部と、
   前記角度及び前記距離に基づいて前記複数のランドマーク対のうちいずれかのランドマーク対を選択する第２選択部と、を更に備え、
   前記第２位置算出部は、前記第２選択部により選択された前記ランドマーク対の前記相対位置と地図上の位置とに基づいて前記移動体の地図上の位置を算出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の位置検出装置。
9. 前記第２検出部は、水平断面形状が外側に凸のＬ字形状部分を含む表面を有する前記被測定物体が前記第２ランドマークであるか否かを判断することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の位置検出装置。
10. 移動体に対する前記移動体周辺の物体の相対位置を測定し、
    測定された前記物体のうち、予め記憶装置に地図上の位置が記憶されている第１ランドマークと、前記記憶装置に地図上の位置が記憶されていない被測定物体とを検出し、
    静止している前記被測定物体を第２ランドマークとして検出し、
    前記第１ランドマークの前記相対位置及び地図上の位置並びに前記第２ランドマークの前記相対位置に基づいて、前記第２ランドマークの地図上の位置を算出し、
    少なくとも前記第２ランドマークの前記相対位置と地図上の位置とに基づいて前記移動体の地図上の位置を算出することを特徴とする位置検出方法。

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