JP2017187407A - 自車位置推定装置及び自車位置推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像画像から検出した構造物間の隙間を交差点とし、地図情報の交差点位置と比較して自車位置を補正する自車位置推定装置を提供する。【解決手段】検出部１１は、車両前方を撮像した撮像画像より構造物間の隙間を検出し、検出した隙間が所定幅以上であれば交差点候補として交差点候補位置を検出する。補正部１２は、自車位置と地図情報より、地図上の交差点位置を検出し、交差点候補位置と地図上の交差点位置に誤差がある場合には、誤差を用いて自車位置を補正する。【選択図】図１

Description

本開示は、自車の現在位置を補正する自車位置推定装置に関する。

特許文献１は、車両前方の風景画像より交差点シンボルあるいは道路のエッジ消失点を識別して交差点を検出した後、車両位置から交差点までの距離を算出し、地図データから得られる交差点位置から算出した距離だけ離れた走行道路上のポイントに車両位置を修正する車載用ナビゲーション装置が開示されている。

特開平９−２４３３８９号公報

本開示の自車位置推定装置は、撮像画像から検出した構造物間の隙間と、地図情報の交差点位置を用いて、自車位置を補正する自車位置推定装置を提供する。

本開示の自車位置推定装置は、車両前方を撮像した撮像画像より構造物間の隙間を検出し、所定幅以上ある隙間を交差点候補位置として検出する検出部と、自車位置と地図情報より、地図上の交差点位置を検出し、前記交差点候補位置と前記地図上の交差点位置に誤差がある場合には、前記誤差を用いて前記自車位置を補正する補正部と、を備える。

本開示の自車位置推定方法は、車両前方を撮像した撮像画像より構造物間の隙間を検出し、所定幅以上ある隙間を交差点候補位置として検出する検出部と、自車位置と地図情報より、地図上の交差点位置を検出し、前記交差点候補位置と前記地図上の交差点位置に誤差がある場合には、前記誤差を用いて前記自車位置を補正する補正部と、を備える。

本開示の自車位置推定装置は、撮像画像から検出した構造物間の隙間と、地図情報の交差点位置を用いて、自車位置を補正する自車位置推定装置を提供することができる。

本開示の自車位置推定システムの一構成例を示すブロック図 本開示の自車位置推定装置の動作を説明するためのフローチャート 本開示の検出部における交差点候補検出手法を説明する図 本開示の補正部における自車位置補正手法を説明する図

（実施の形態１）
以下、図１〜４を用いて、実施の形態１を説明する。

［１−１．構成］
［１−１−１．全体構成］
図１は本開示の自車位置推定システム１の一構成例を示すブロック図である。

図１に示すように自車位置推定システム１は、自車位置推定装置１０、ＧＰＳ３１、車速パルス３２、ジャイロセンサー３３、自車位置算出部３４、記憶部３５、撮像部３６と、を備える。

ＧＰＳ３１、車速パルス３２、ジャイロセンサー３３は、車載用カーナビゲーション装置（図示せず）に備えられているセンサーである。車載用カーナビゲーション装置は、一般の車両に搭載されているものと同様のものでよい。

自車位置算出部３４は、ＧＰＳ３１、車速パルス３２、ジャイロセンサー３３から出力される情報を使用して自車位置を算出する。使用するセンサーは、車載用カーナビゲーション装置（図示せず）に備えられているセンサーである。自車位置算出部３４は、まずＧＰＳ３１を用いて自車位置を取得する。次に、自車位置算出部３４は、車速パルス３２、ジャイロセンサー３３を用いて、ＧＰＳ３１を用いて取得した自車位置の補正を行う。この自車位置算出手法は、一般の車両に搭載されている車載用カーナビゲーションと同様の手法である。なお、自車位置算出部３４は、例えば加速度センサーなど、車速パルス３２、ジャイロセンサー３３以外のセンサーを用いて、自車位置を補正してもよい。

記憶部３５は、種々の情報を記憶する。記憶部３５は、半導体メモリ等から構成されてもよく、揮発性メモリ又は不揮発性メモリ等から構成されてよい。また、記憶部３５は、読み取り専用のメモリ、つまり、書き換え不可のメモリでもよい。記憶部３５は、車載用カーナビゲーション装置に搭載されている地図情報を記憶する。地図情報は、縮尺別の道路情報、背景情報、文字・記号情報やなどから構成された情報である。また、地図情報は交差点位置を含む。

撮像部３６は、車載に搭載された車載カメラであり、車両前方を撮影する。車載カメラは、例えば、フロントガラスの上方中央部に取り付けられ、車両前方の風景を撮像出来るようになっている。本開示では、撮像部３６は、走行中常に前方を撮影するとする。

また、自車位置推定装置１０は、検出部１１、補正部１２を備える。

検出部１１は、撮像部３６が撮像した撮像画像から構造物の隙間を検出し、検出した隙間から交差点候補位置を決定する。

補正部１２は、自車位置算出部３４で算出された自車位置と、記憶部３５で記憶されている地図情報の交差点位置と、検出部１１が検出した交差点候補位置とを用いて自車位置補正を行う。

検出部１１、補正部１２は、専用のハードウェアで構成されてもよいし、各構成要素に適したソフトウェアプログラムによって実現されてもよい。

［１−２．動作］
図２は本開示の自車位置推定装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。

［１−２−１．全体動作］
（ステップＳ１１）検出部１１は撮像画像を入力する。本開示では、撮像部３６が、撮影した撮像画像を検出部１１に出力する。なお、撮像部３６は撮像した撮像画像を記憶部３５に出力し、検出部１１は、記憶部３５から撮像画像を読み出して入力するようにしてもよい。

（ステップＳ１２）検出部１１は撮像部３６が撮像した撮像画像に存在する構造物間の隙間を検出する。隙間の検出に関しての詳細な説明は、後述する。

（ステップＳ１３）検出部１１は、ステップＳ１２で検出した隙間が所定幅以上あるかどうかを判定する。ここで、所定幅とは、車両が通行可能な幅を示す。検出部１１は、隙間が所定幅以上ある場合は、ステップＳ１３へ進み、所定幅未満である場合は、ステップＳ１１に戻る。

（ステップＳ１４）検出部１１は、検出した隙間が所定幅以上あると判定した隙間を、車両通行可能な道路と判定し、その道路と現在進行中の道路が交差するところを交差点候補として検出する。検出部１１は、例えば、検出した隙間の中点を交差点候補位置とする。ここで、ステップＳ１２からＳ１３は検出ステップに相当する。

（ステップＳ１５）補正部１２は、記憶部３５に記憶されている地図情報と自車位置算出部３４が算出した自車位置より、自車位置付近に存在する交差点を抽出し、抽出した交差点の地図上の交差点位置を抽出する。

（ステップＳ１６）補正部１２は、検出部１１が検出した交差点候補位置と、抽出した交差点位置を比較する。補正部１２は、２つの位置に誤差がある場合は、ステップＳ１７に進み、誤差がない場合は、ステップＳ１１に戻る。なお、補正部１２は所定値以上の誤差がある場合にステップＳ１７に進むとしてもよい。

（ステップＳ１７）補正部１２はステップＳ１６で検出した位置の誤差を用いて、自車位置を補正する。ここで、ステップＳ１５〜Ｓ１７は補正ステップに相当する。

［１−２−２．具体例］
図３は、本開示の検出部１１における交差点候補検出手法を説明する図である。

図３は、車両２５に搭載された車載カメラ（図示せず）で車両前方を撮影した撮像画像２８と自車位置を示す。図３において、上は前方側、下は手前側をしめす。図３に示すように、車両２５は、現在、構造物２２の手前を前方に向けて走行している。

自車位置算出部３４は、ＧＰＳ３１より取得した自車位置を、車速パルス３２、ジャイロセンサー３３から出力される情報より補正して、自車位置Ｐ１を算出する。撮像部３６は車両２５の前方を撮影する。図３に示すように、撮像画像２８には、構造物２１〜２４と道路が撮像されている。また、撮像画像２８において、道路は、車両２５が走行している道路以外に、構造物２１と構造物２２との間、構造物２３と構造物２４の間にも存在する。検出部１１は、Ｓｔｉｘｅｌ手法などを使用して、構造物間の隙間を検出する。図３の場合、検出部１１は、構造物２１と構造物２２との隙間２６と、構造物２３と構造物２４との隙間２７を検出する。なお、検出手法については、隙間が検出することができればどのような手法を用いてもよい。

検出部１１は、検出した隙間２６と隙間２７が所定幅以上かどうかを判別する。図３の場合、検出部１１は、隙間２６は所定幅以上の隙間であり、隙間２７は所定幅未満の隙間であると判定し、隙間２６を交差点候補として決定する。ここで、隙間２７も所定幅以上の隙間であった場合、検出部１１は、自車に最も近いなどの条件で１つの隙間を交差点候補としてもよいし、２つとも交差点候補としてもよい。これは、検出した隙間が、施設などへの侵入通路などである場合に有効である。検出部１１は、隙間２６の中点を交差点候補位置Ｃ１として抽出する。

次に、補正部１２は、自車位置算出部３４が算出した自車位置と、記憶部３５に記憶されている地図情報から、自車位置付近に存在する地図上の交差点位置を抽出する。

図４は、本開示の補正部１２における自車位置補正手法を説明する図である。

図４において、Ｃ１は検出部１１が算出した交差点候補位置、Ｃ２は補正部１２が抽出した地図上の交差点位置、Ｐ１は自車位置算出部３４が算出した自車位置を示す。

まず、補正部１２は、地図上の交差点位置Ｃ２と交差点候補位置Ｃ１との間に誤差があるかどうかを判定する。具体的には、補正部１２は、自車位置Ｐ１の緯度・経度と検出部１１が検出した交差点候補位置Ｃ１の緯度・経度とを用いて、自車位置Ｐ１から交差点候補位置Ｃ１までの距離Ｄ１を求める。同様に自車位置Ｐ１の緯度・経度と交差点位置Ｃ２の緯度・経度とを用いて、自車位置Ｐ１から交差点位置Ｃ２までの距離Ｄ２を求める。補正部１２は距離Ｄ１と距離Ｄ２の値を比較して、誤差があるかどうかを判定する。この場合、補正部１２は、距離Ｄ１と距離Ｄ２には誤差Ｅがあると判定し、自車位置Ｐ１の補正を行う。

補正部１２は、誤差Ｅを用いて、自車位置Ｐ１を補正する。補正部１２は、自車位置Ｐ１を地図上の交差点位置Ｃ２を基準として誤差Ｅだけ自車位置Ｐ１から自車位置Ｐ２に補正する。この場合、自車位置Ｐ２は、自車位置Ｐ１より誤差Ｅだけ後退した位置となる。図４に示すように、補正された自車位置Ｐ２は、交差点位置Ｃ２から距離Ｄ１だけ離れた位置となる。

なお、上記方法は一例であり、自車位置Ｐ１と、交差点位置Ｃ２と、交差点候補位置Ｃ１との位置関係を比較できるものであれば、どのような手法を用いてもよい。

［１−３．効果等］
本開示の自車位置推定装置１０において、検出部１１は、車両前方を撮像した撮像画像より構造物間の隙間を検出し、検出した隙間が所定幅以上であれば交差点候補として交差点候補位置Ｃ１を検出する。補正部１２は、自車位置算出部３４が算出した自車位置Ｐ１と記憶部３５が記憶している地図情報より、地図上の交差点位置Ｃ２を検出し、交差点候補位置Ｃ１と地図上の交差点位置Ｃ２に誤差がある場合には、誤差を用いて自車位置Ｐ１を補正する。

これにより、補正部１２は、前方の撮像画像に含まれる構造物間に所定幅以上の隙間がある場合、自車位置を推定することが可能となる。

従って、信号や標識、白線などが検出できない箇所でも自車位置を補正することができる。また、２次元地図を用いて建物間の隙間を検出しているので、道路上の地物の情報も含まれた高精細な３次元地図の作成も不要であり、各種センサーの発展を待たずに本開示は、応用可能である。

例えば、従来の車載用カーナビゲーションにおいて自車位置算出に誤差が生じた場合、ユーザーに正しくナビゲーションを表示できない。その際、本発明の自車位置推定装置を用いることで自車位置を補正し、ユーザーに正しくナビゲーションの表示ができる。

また、一般の車載用カーナビゲーションで使用されている自車位置算出部３４と、記憶部３５と、撮像部３６と、を用いて自車位置を補正できるので、コスト面でも有効である。

（他の実施の形態）
以上のように、本開示における実装の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

ここで、以下、他の実施の形態を例示する。

本開示では、自車位置算出部３４と、記憶部３５と、撮像部３６と、は自車位置推定装置１０には含まれないとしたが、自車位置推定装置１０の構成要素としてもよい。

本開示の自車位置推定装置は、車載用ナビゲーション表示に有効である。

１ 自車位置推定システム
１０ 自車位置推定装置
１１ 検出部
１２ 補正部
２１、２２、２３、２４ 構造物
２５ 車両
２６、２７ 隙間
２８ 撮像画像
３１ ＧＰＳ
３２ 車速パルス
３３ ジャイロセンサー
３４ 自車位置算出部
３５ 記憶部
３６ 撮像部
Ｐ１、Ｐ２ 自車位置
Ｃ１ 交差点候補位置
Ｃ２ 交差点位置
Ｄ１、Ｄ２ 距離
Ｅ 誤差

Claims (2)

1. 車両前方を撮像した撮像画像より構造物間の隙間を検出し、所定幅以上ある隙間を交差点候補位置として検出する検出部と、
   自車位置と地図情報より、地図上の交差点位置を検出し、前記交差点候補位置と前記地図上の交差点位置に誤差がある場合には、前記誤差を用いて前記自車位置を補正する補正部と、
   を備えた自車位置推定装置。
2. 車両前方を撮像した撮像画像より構造物間の隙間を検出し、所定幅以上ある隙間を交差点候補位置として検出する検出ステップと、
   自車位置と地図情報より、地図上の交差点位置を検出し、前記交差点候補位置と前記地図上の交差点位置に誤差がある場合には、前記誤差を用いて前記自車位置を補正する補正ステップと、
   を備えた自車位置推定方法。

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