JP4953015B2 - 自車位置認識装置と自車位置認識プログラム、及びこれを用いたナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自車位置周辺を撮影して得られる画像情報を用いて、自車位置認識処理を行うための自車位置認識装置と自車位置認識プログラム、及びこれを用いたナビゲーション装置に関する。

車両の運転者に対する運転支援を目的として、自車位置を地図上に示すと共に、経路案内や道路情報等を運転者に明示するナビゲーション装置が広く利用されている。このナビゲーション装置は、車両に備えられたＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナにより人工衛星からのＧＰＳ情報を受信し、当該ＧＰＳ情報に基づいて自車位置情報の取得を行っている。このＧＰＳ情報には、公知のとおり、所定量の誤差が含まれている。そのため、従来から、ＧＰＳ情報に基づいて取得される自車位置情報よりも、更に精度の良い自車位置情報を取得するための技術を搭載したナビゲーション装置が開示されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示されるナビゲーション装置は、当該ナビゲーション装置を搭載する車両が備えるカメラにより取得された道路内特定物（例えば、交差点の信号機に取り付けられた交差点名称を含む案内標識）の画像に基づいて、当該画像が取得された時点の車両位置の誤差の算出を行っている。当該ナビゲーション装置は、この算出された誤差を用いて、ＧＰＳ受信機、方位センサ、距離センサ等からなる車両位置検出手段により検出された車両位置を補正する機能を備えている。

この車両位置の補正は、以下のように行われる。まず、車両に備えられるカメラにより取得された画像に含まれる案内標識の画像内における高さに基づいて、撮影位置から案内標識までの位置を算出する。次に、交差点に備えられる一対の信号機のうち車両位置から遠い位置にある信号機と車両位置との間の距離と、車両位置から案内標識までの距離とを比較することにより、案内標識が取り付けられている信号機が、車両位置から近い（交差点の手前に位置する）信号機であるか、或いは遠い（交差点の奥に位置する）信号機であるかを判断している。そして、その結果に応じて、撮影位置から案内標識までの距離に、交差道路の幅の半分の値を減算、或いは加算して得られた値を交差点ノードから撮影位置までの距離として補正している。なお、この交差道路の幅は、案内標識に含まれる交差点名称に基づいて当該道路に対応するリンクを判定し、その判定結果に応じて地図データから読み出される。

特開２００４−４５２２７号公報

このように、引用文献１に開示されているナビゲーション装置は、道路内特定地物としての案内標識の有無、案内標識に含まれる交差点名称、及び交差点における案内標識が備えられる位置（案内標識が交差点の手前に位置するか、或いは交差点の奥に位置するか）を全て画像認識した上で、車両の位置補正を行っている。しかしながら、一つの交差点において、これら全てを画像認識できる可能性は高くはなく、また、特に交差点名称の文字認識や、交差点に信号機が１基しかない場合における当該信号機の位置（交差点の手前に位置するか、或いは交差点の奥に位置するか）を認識できる確率も高くはなかった。また、文字認識や信号機の位置の認識等を行うために画像認識処理も複雑なものとなってしまうといった問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な画像認識により高い確率で自車位置を示す自車位置情報を補正することが可能な自車位置認識装置と自車位置認識プログラム、及びこれを用いたナビゲーション装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る自車位置認識装置の特徴構成は、自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段と、交差点の中心座標の情報を含む交差点情報を取得する交差点情報取得手段と、前記自車位置情報と前記交差点情報とに基づいて、前記自車両から第１の所定距離内に中心部が存在する交差点を近接交差点として特定すると共に当該近接交差点の中心部の前後それぞれ第２の所定距離内に画像認識範囲を設定する近接交差点特定手段と、前記交差点の中心部を挟んで存在することがある一対の地物を対象地物とし、前記画像情報に含まれる前記対象地物の画像認識処理を前記画像認識範囲内でのみ行う画像認識手段と、前記画像認識手段により一対の前記対象地物が画像認識された場合に、当該一対の対象地物間の中間点と前記自車両との距離を交差点距離として導出する交差点距離導出手段と、前記近接交差点についての前記交差点情報に示される中心座標と、前記交差点距離とに基づいて前記自車位置情報を補正する位置情報補正手段と、を備える点にある。

この特徴構成によれば、自車両に搭載された撮像装置により取得された画像情報に含まれる一対の対象地物の有無を画像認識するだけで良いため、簡易な画像認識処理とすることができる。したがって、画像認識処理に係る演算量を少なくすることが可能となる。また、簡易な画像認識処理であるため、一対の対象地物の認識率を高くすることができる。したがって、高い確率で自車位置情報の補正を行うことが可能となる。
また、自車両の交差点の接近に応じて、画像認識範囲内でのみ対象地物の画像認識処理を行うことが可能となるため、交差点の中心部を挟んで存在するものではない対象地物の画像認識に基づいて、自車位置情報の補正を行うことを抑制することができる。したがって、自車位置情報の誤補正を抑制することができる。

ここで、前記第１の所定距離及び前記第２の所定距離が、前記自車位置情報に含まれる誤差を考慮してそれぞれ設定されていると好適である。

このような構成とすれば、対象地物の認識漏れを防ぐことが可能となる。

また、前記位置情報補正手段は、前記近接交差点の中心座標に対して、前記交差点距離だけ離れた位置に一致させるように前記自車位置情報を補正すると好適である。

このような構成とすれば、近接交差点の中心座標は、例えばナビゲーション装置の地図データベース等から容易に取得できるので、当該交差点距離を用いて高精度な自車位置情報の補正を行うことが可能となる。

また、前記交差点距離導出手段は、前記交差点距離を、前記画像認識手段による一対の前記対象地物の一方の認識位置から他方の認識位置までの前記自車両の移動距離に基づいて導出すると好適である。

このような構成とすれば、例えば距離センサ等により比較的高精度に検出された自車両の移動距離に基づいて交差点距離を導出するため、道路幅を示す情報を使用しなくても、或いは、地図データに交差道路の道路幅を示す情報が含まれていない場合であっても、当該交差点距離を用いて、高精度に自車位置情報の補正を行うことが可能となる。

また、前記交差点情報取得手段は、前記交差点情報として、前記近接交差点において前記自車両が進行中の道路に交差する道路の道路幅情報を取得し、前記交差点距離導出手段は、前記交差点距離を、前記道路幅情報に基づいて導出すると好適である。

このような構成とすれば、交差点情報として、例えばナビゲーション装置の地図データベース等から道路幅情報を取得することができる場合に、前記道路幅情報を用いて交差点距離を導出し、自車位置情報の補正を行うことが可能となる。

また、前記交差点情報は、交差点に対応するノードと交差点間を結ぶ道路に対応するリンクとの接続関係により道路を表す道路ネットワーク情報に含まれる前記ノードの情報であり、前記交差点の中心座標の情報は、前記ノードの座標の情報であると好適である。

このような構成とすれば、自車両の移動距離に基づいて導出された交差点の中心座標を道路ネットワーク情報に含まれるノードの座標と対応させて自車位置情報の補正を行うため、高精度な自車位置情報を取得することが可能となる。

また、前記対象地物は、道路の路面に設けられた道路標示であると好適である。

このような構成とすれば、道路標示は平面物であるため、例えば信号機や道路標識や陸橋等の立体物を画像認識する場合に比べて、容易に画像認識を行うことができると共に、当該対象地物を近距離で撮像することができるため、対象地物との距離を高精度に検出できる。また、対象地物が平面物であることから、撮像装置として道路の路面に向けて設置されるバックカメラを利用して画像認識することができる。したがって、このような場合においては、従来から利用されるバックカメラを用いることができるため、低コストで自車位置認識装置を構成することができる。

更に、前記対象地物は、横断歩道であると好適である。

このような構成とすれば、横断歩道は交差点の中心部を挟んで一対で配設されていることが多いことから、車両がそのような交差点を走行する毎に自車位置情報を補正する機会を得ることができる。したがって、精度の良い自車位置情報を取得する機会を増やすことができる。

また、本発明に係るナビゲーション装置の特徴構成は、本発明に係る自車位置認識装置と、地図情報を取得する地図情報取得手段と、前記地図情報及び前記自車位置認識装置により補正された前記自車位置情報を参照して動作するアプリケーションプログラムと、前記アプリケーションプログラムに従って動作して案内情報を出力する案内情報出力手段と、
を備える点にある。

この特徴構成によれば、画像情報に含まれる一対の対象地物に応じて交差点距離を導出し、当該交差点距離を利用して自車位置情報を補正することができるため、誤差の少ない自車位置情報を取得できる。したがって、高精度な自車位置の表示や、高精度な自車位置情報に基づく最適な経路案内を行うことが可能となる。

更に、本発明に係る自車位置認識プログラムの特徴構成は、自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取得する画像情報取得ステップと、前記自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得ステップと、交差点の中心座標の情報を含む交差点情報を取得する交差点情報取得ステップと、前記自車位置情報と前記交差点情報とに基づいて、前記自車両から第１の所定距離内に中心部が存在する交差点を近接交差点として特定すると共に当該近接交差点の中心部の前後それぞれ第２の所定距離内に画像認識範囲を設定する近接交差点特定ステップと、前記交差点の中心部を挟んで存在することがある一対の地物を対象地物とし、前記画像情報に含まれる前記対象地物の画像認識処理を前記画像認識範囲内でのみ行う画像認識ステップと、前記画像認識ステップにより一対の前記対象地物が画像認識された場合に、当該一対の対象地物間の中間点と前記自車両との距離を交差点距離として導出する交差点距離導出ステップと、前記近接交差点についての前記交差点情報に示される中心座標と、前記交差点距離とに基づいて前記自車位置情報を補正する位置情報補正ステップと、をコンピュータに実行させる点にある。

このように構成された自車位置認識プログラムによれば、上述した本発明の対象としての自車位置認識装置と同様に、上述した作用効果を得ることが可能である。

１．第一の実施形態
本実施形態では、本発明に係る自車位置認識装置２をナビゲーション装置１に適用した場合を例として説明する。本発明に係る自車位置認識装置２は、交差点を挟んで存在することがある一対の地物を対象地物ｆｔとして設定し、自車両１００に搭載された撮像装置３０により取得された画像情報Ｇについて画像認識を行い、当該一対の対象地物ｆｔが画像認識された場合に、当該一対の対象地物ｆｔの中間点と自車両１００との距離から導出された交差点距離ＬＣと、交差点の中心座標の情報を含む交差点情報Ｃとに基づいて自車位置情報Ｌを補正する機能を有している。また、本発明に係るナビゲーション装置１は、自車位置認識装置２により補正された高精度な自車位置情報Ｌを利用して、高精度な自車位置を地図上に示すと共に、経路案内や道路情報等を運転者に明示する機能を有している。以下に、詳細説明を行う。

以下、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る自車位置認識装置２を含むナビゲーション装置１の概略構成を模式的に示した図である。本ナビゲーション装置１は、画像情報取得部１０、自車位置情報取得部１１、画像認識部１３、交差点距離導出部１４、交差点情報取得部１５、位置情報補正部１６、地図情報取得部１７、及びナビゲーション用演算部１８の各機能部を備える。これらの各機能部は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として入力されたデータに対して種々の処理を行うためにハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。また、地図データベース１９は、例えば、ハードディスクドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭを備えたＤＶＤドライブ、ＣＤ−ＲＯＭを備えたＣＤドライブ等のように、情報を記憶可能な記録媒体とその駆動手段とを有する装置をハードウェア構成として備えている。以下、本ナビゲーション装置１に各部の構成について説明する。

１−１．地図データベース
地図データベース１９は、所定の領域毎に分割された複数の地図からなる地図情報Ｍが格納されているデータベースである。図２に地図データベース１９に格納されている地図情報Ｍの一例を示す。地図データベース１９には、図２に示されるように地図情報Ｍとして、道路ネットワークレイヤｍ１、及び道路形状レイヤｍ２の形式で格納される。

道路ネットワークｍ１には、道路と道路との接続を表す道路情報が示される。具体的には、緯度及び経度で紐付けされた地図上の位置情報を有する多数のノードｎの情報と、２つのノードｎを接続した接続線によって道路を示す多数のリンクｋの情報と、が示される。また、各リンクｋには、リンク情報として道路種別やリンク長等の情報が含まれる。なお、道路種別とは、例えば、高速道路、有料道路、国道、県道等の情報であり、リンク長とは２つのノードｎ間における道路の距離を示すものである。

道路形状レイヤｍ２は、道路ネットワークｍ１に関連付けられて格納される道路の形状を示すレイヤである。具体的には、２つのノードｎ間におけるリンクｋ上に配置され、緯度及び経度の情報からなる地図上の位置情報を有する多数の道路形状補完点ｓ、及び道路幅ｗの情報を有している。前述の道路ネットワークｍ１と共に、道路形状レイヤｍ２から、地図情報Ｍが構成される。

１−２．画像情報取得部
画像情報取得部１０は、カメラ等の撮像デバイスからなる撮像装置３０により撮像された自車位置周辺の撮像画像からなる画像情報Ｇを取得する画像情報取得手段として機能する。撮像装置３０は、少なくとも自車両１００が走行している道路の道路表面を撮像可能な位置に配設され、例えば、図３に示されるようなバックカメラ１０１により構成されると好適である。このようにバックカメラ１０１によれば、例えば、図３において破線で囲んだ領域を撮像することで、自車両周辺の道路標示等の地物の画像を撮像することが可能となる。画像情報取得部１０で取得された撮像画像からなる画像情報Ｇは、画像認識部１３へ伝達される。

１−３．自車位置情報取得部
自車位置情報取得部１１は、自車両１００の現在位置、即ち自車位置を示す自車位置情報Ｌを取得する自車位置情報取得手段として機能する。自車位置情報Ｌは、ナビゲーション装置１が備えるＧＰＳ受信機３１、距離センサ３２、方位センサ３３からの出力信号に基づいて算出される。具体的には、ＧＰＳ受信機３１は、人工衛星からのＧＰＳ信号を所定時間毎に受信する装置であり、受信された信号は自車位置情報取得部１１に出力される。自車位置情報取得部１１は、ＧＰＳ信号を解析し、自車両１００が存在する緯度及び経度の演算を行う。更に、所定時間前の緯度及び経度と新しく演算された緯度及び経度とから自車両１００の進行方位や移動速度等の情報を取得することも可能である。

距離センサ３２は、例えば車両のドライブシャフトやホイール等が一定量回転する毎にパルス信号を出力する車速パルスセンサ、車両が受ける加速度の検出を行うＧセンサ及び積分回路等により構成される。そして、距離センサ３２は、これらの各種センサから得られた情報に基づいて演算された車速及び移動距離の情報を自車位置情報取得部１１に出力する。また、方位センサ３３は、自車両１００の進行方位を検出するセンサであり、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ、ハンドルの回転部に配設された回転センサや回転型の可変抵抗、車輪部に配設された角度センサ等からなる。そして、方位センサ３３は、これらのセンサから得られたセンサ信号に基づいて演算された進行方位の情報を自車位置情報取得部１１に出力する。

自車位置情報取得部１１は、これらのＧＰＳ受信機３１や距離センサ３２や方位センサ３３からの出力に基づいて、公知の方法により自車位置を示す自車位置情報Ｌの演算を行う。また、自車位置情報取得部１１は、後述する地図情報取得部１７により地図データベース１９から取得された自車位置周辺の地図情報Ｍを取得し、それに基づいて公知のマップマッチング技術を用いることにより自車位置を地図情報Ｍに示される道路上とするように補正を行う。このようにして取得される自車位置情報Ｌは、ＧＰＳ受信機３１、距離センサ３２、方位センサ３３の検出精度等に起因する誤差が含まれた情報となっている。

このような誤差を少なくするために、本ナビゲーション装置１が備える自車位置認識装置２は、交差点を挟んで存在することがある一対の地物を対象地物ｆｔとして設定し、自車両１００の周辺を撮影することにより取得された画像情報Ｇに当該一対の対象地物ｆｔが画像認識された場合に、当該一対の対象地物ｆｔの中間点と自車両１００との距離から導出された交差点距離ＬＣと、交差点の中心座標の情報を含む交差点情報Ｃとに基づいて自車位置情報Ｌを補正する機能を有している。この補正機能については、後で詳細に説明する。

１−４．地図情報取得部
地図情報取得部１７は、地図データベース１９から地図情報Ｍを取得する地図情報取得手段として機能する。自車位置情報取得部１１が行うマップマッチング処理に用いるために自車位置情報Ｌに対応する自車位置周辺の地図情報Ｍを地図データベース１９から取得し、自車位置情報取得部１１に対して出力する。また、地図情報取得部１７は、ナビゲーション用演算部１８による地図表示等のナビゲーション処理に用いるために、ナビゲーション用演算部１８から要求された領域の地図情報Ｍを地図データベース１９から取得し、ナビゲーション用演算部１８に対して出力する。更に、地図情報取得部１７は、後述の交差点情報取得部１５が交差点情報を取得するために、自車位置情報取得部１１により取得された自車位置情報Ｌに対応する自車位置周辺の地図情報Ｍを地図データベース１９から取得し、交差点情報取得部１５に対して出力する。

１−５．交差点情報取得部
交差点情報取得部１５は、交差点の中心座標の情報を含む交差点情報Ｃを取得する交差点情報取得手段として機能する。交差点の中心座標は、当該交差点の中心点ｍｐが位置する緯度及び経度により表される。この交差点情報Ｃは、地図情報取得部１７により取得された地図情報Ｍに含まれる、各交差点に対応するノードｎの情報から取得される。本実施形態では、交差点情報取得部１５は自車位置情報Ｌに基づいて、自車両１００から進行方向の所定距離内に中心部ｍｂが存在する近接交差点についての交差点情報Ｃを地図情報Ｍから取得する。取得された交差点の交差点情報Ｃは、位置情報補正部１６に出力される。なお、位置情報補正部１６については、後述する。

１−６．近接交差点特定部
近接交差点特定部２０は、自車両１００から所定の近接距離Ｌｎ内に存在する交差点を近接交差点として特定する近接交差点特定手段として機能する。本実施形態では、この近接距離Ｌｎに基づいて画像認識部１３による対象地物ｆｔの画像認識処理を行う範囲である画像認識範囲Ａも規定する。そこで、所定の近接距離Ｌｎについては、自車位置情報取得部１１が取得する自車位置情報Ｌに含まれる誤差を考慮して決定される。図４は、当該近接距離Ｌｎの説明に用いる、道路ネットワークレイヤｍ１を抽出した図である。図４に示されるように、交差点を示すノードｎに対して、道路を示すリンクｋが接続されている。ノードｎは緯度及び経度で紐付けされた地図上の位置情報を有し、リンクｋはリンク情報として道路種別やリンク長等の情報が含まれる。

近接交差点特定部２０は、自車両１００の位置情報が含まれる自車位置情報Ｌと、交差点の位置情報が含まれる交差点情報Ｃとから、自車両１００から所定の近接距離Ｌｎ内に存在する交差点を近接交差点として特定する。なお、自車位置情報Ｌは自車位置情報取得部１１がＧＰＳ受信機３１、距離センサ３２、方位センサ３３からの出力信号に基づいて、取得された自車両１００の現在位置からなる位置情報を示す情報である。上記の通り、自車位置情報Ｌには誤差が含まれている。一方、交差点情報Ｃは交差点情報取得部１５が地図データベース１９に格納される地図情報Ｍから取得される、緯度及び経度からなる交差点の中心座標、即ち位置情報が示された情報である。

また、後述の画像認識部１３は自車位置情報Ｌと交差点情報Ｃとに基づいて、自車両１００から所定の近接距離Ｌｎ内に交差点の中心部ｍｂが存在すると判定された場合に、即ち交差点の中心点ｍｐを中心とした画像認識範囲Ａ内に自車両１００が存在する場合に、画像情報Ｇに含まれる対象地物ｆｔの画像認識処理を行う。そこで、以下では適切な画像認識範囲Ａの大きさを考慮した近接距離Ｌｎの設定について説明する。ここで、交差点の規模にも因るが、交差点を挟んで存在する横断歩道（対象地物ｆｔ）は、夫々、交差点の中心点ｍｐから数十メートルの位置に存在している場合が多い。したがって、本実施例では、横断歩道が交差点を挟んで存在する場合には、交差点の中心点ｍｐから、最長でも３０メートルの位置には横断歩道があるものとして考える。したがって、この３０メートルを定数として設定する。しかしながら、本願発明の適用範囲は、これに限定されるわけでない。例えば、この定数を２０メートルとすることも可能であるし、５０メートルとすることも可能である。

また、自車両１００は自車位置情報Ｌに基づいて自車の位置を認識することが可能である。この自車位置情報Ｌは、ＧＰＳ受信機３１、距離センサ３２、方位センサ３３からの出力信号に基づいて、自車位置情報取得部１１が取得している。しかしながら、上述のように、自車位置情報Ｌには、少なからず誤差が含まれている。したがって、例えば、交差点の中心点ｍｐから横断歩道（対象地物ｆｔ）までの距離が、３０メートルであると仮定した場合に、自車両１００が交差点の中心点ｍｐから３０メートル手前に達したと判定される位置から、対象地物ｆｔの画像認識処理を開始すると、自車位置情報Ｌに含まれる誤差により画像認識範囲Ａ内に対象地物ｆｔが含まれず、認識漏れが生じる可能性がある。そのため、このような認識漏れを防ぐために、自車位置情報Ｌの誤差を考慮する必要がある。

自車位置情報Ｌの誤差要因は、上述の通り、ＧＰＳ受信機３１によるＧＰＳ信号に含まれる誤差、距離センサ３２及び方位センサ３３の精度に依存する。ここでは、自車位置情報Ｌに含まれる誤差の最大値は、例えば±１５メートルとする。この場合、近接距離Ｌｎは、３０メートル＋１５メートル＝４５メートルに設定すると良い。また、画像認識範囲
Ａは、交差点の中心点ｍｐの前後４５メートルずつである長さ９０メートルの範囲に設定すると良い。なお、交差点の中心点ｍｐから横断歩道までの最長距離３０メートルと同様に、自車位置情報Ｌの最大誤差１５メートルは単なる一例であり、ＧＰＳ受信機３１、距離センサ３２、及び方位センサ３３の精度等に応じて設定すると良い。このように、自車位置情報Ｌに基づいて、少なくとも自車両１００が交差点の中心点ｍｐから４５メートル手前の位置に達したと判定された場合に、横断歩道（対象地物ｆｔ）の画像認識処理を行うと対象地物ｆｔの認識漏れを防ぐことが可能となる。

本実施例では、近接交差点特定部２０は、自車位置情報Ｌと交差点情報Ｃとに基づいて、自車両１００から４５メートル以内に存在する交差点を近接交差点として特定する。それと同時に、自車両１００が交差点の手前４５メートルに達すると、画像認識処理を行う対象となる交差点が自車両１００の近くに存在するとして判定し、画像認識部１３に対して、交差点に接近している旨を示す信号が出力される。そして、自車両１００が交差点の中心点ｍｐから所定距離、ここでは４５メートル離れると、画像認識部１３に対して、交差点から離れた旨を示す信号が出力される。

１−７．画像認識部
画像認識部１３は、画像情報取得部１０で取得された画像情報Ｇに対する画像認識処理を行う画像認識手段として機能する。本実施形態では、画像認識部１３は、交差点の中心部ｍｂを挟んで存在することがある一対の地物を対象地物ｆｔとして画像認識処理を行う。そして、自車位置認識装置２が有する自車位置情報Ｌの補正機能は、当該対象地物ｆｔの画像認識に基づいて行われる。また、横断歩道が一対として存在していない交差点においては、自車位置情報Ｌの補正が行われないだけであり、自車両１００が次の交差点に接近した場合には、改めて横断歩道の画像認識を行うと良い。

画像認識部１３は、画像情報Ｇに含まれる交差点を挟んで存在することがある一対の地物（本実施例では、横断歩道）の画像認識処理を行う。しかしながら、画像認識部１３は画像情報Ｇに含まれる対象地物ｆｔが、交差点を挟んで存在することがある一対の地物であるか否かを識別することができない。そのため、近接交差点特定部２０から出力される自車両１００が交差点から所定距離だけ手前に存在することを示す信号に基づいて、画像情報取得部１０から伝達される画像情報Ｇの画像認識処理を開始する。この画像認識処理は、自車両１００の走行に応じて、自車両１００が交差点から所定距離だけ離れたことを示す信号が、近接交差点特定部２０から出力されるまで行われる。これにより、画像認識範囲Ａ（ここでは、交差点の中心点ｍｐの前後４５メートルずつの長さ９０メートルの範囲）での対象地物ｆｔの画像認識が行われる。

画像認識部１３が行う画像認識処理は、対象地物ｆｔの種別に適した認識ロジックを用いて行われる。具体的には、画像認識部１３は、まず、画像情報取得部１０で取得された画像情報Ｇが入力される。そして、対象地物ｆｔの画像認識を行うために、対象地物ｆｔの種別に適した認識ロジックを用いて画像認識処理を行う。なお、画像認識処理に用いられる認識ロジックは、図示しない認識ロジック格納部に格納される構成としても良いし、画像認識部１３内に別途設けられたメモリ等からなる格納部に格納されていても良い。

画像認識部１３が行う画像認識処理は、具体的には以下のように行われる。なお、ここでは対象地物ｆｔとして横断歩道が設定された場合の例として説明する。まず、横断歩道の検出を容易に行うために、横断歩道を強調するフィルタを用いる。ここで、横断歩道は交差点規模等により、大きさや白線幅が異なる。そのため、フィルタ長は撮像装置３０で撮像された撮影画像に含まれる画像の白線幅に応じて決定される。このフィルタを適用することで、画像情報Ｇに含まれる白線部分及びアスファルト部分の輝度値の差の強調を行い、２値化処理のための閾値設定が容易となる。２値化処理後、白のライン及び黒のラインの長さから横断歩道の有無を判断する。この判断は、例えば、白のラインの長さと黒のラインの長さとが一致するか否かを判定し、一致すれば横断歩道であると判断すると良い。このようにして、画像認識部１３は横断歩道の画像認識を行う。なお、この画像認識方法は、一例であり、その他の公知技術により、画像認識を行うことも可能である。

また、上記画像認識の判断では、２値化された白のラインの長さと黒のラインの長さとが一致するか否かにより判定するとしたが、一致するとは完全一致のみを示すものではなく、複数存在する白のライン及び黒のラインのうち、例えば５０％が一致すれば横断歩道であると判定するようにすることも好適である。もちろん、上記５０％は限定されるものではなく、予め別の割合に設定しておくことは可能である。

上記のように画像認識部１３は、画像認識範囲Ａ内で２つの横断歩道を認識した場合には、画像認識部１３はこれら２つの横断歩道が交差点を挟んで存在する一対の横断歩道（対象地物ｆｔ）であると認識する。一方、近接交差点特定部２０から２つの信号を受信した間に、１つしか横断歩道を認識することができなかった場合には、画像認識部１３は、当該横断歩道が交差点を挟んで存在する一対の横断歩道であると認識せず、当該画像認識に係る認識情報を消去し、次の画像認識に移る。更に、近接交差点特定部２０から２つの信号を受信した間に、３つ以上の横断歩道を認識した場合にも、当該横断歩道は交差点を挟んで存在する一対の横断歩道であると認識せず、当該画像認識に係る認識情報を消去し、次の交差点における画像認識に移る。

１−８．交差点距離導出部
交差点距離導出部１４は、画像認識部１３により一対の対象地物ｆｔが画像認識された場合に、当該一対の対象地物ｆｔの中間点ｍｔと自車両１００との距離を交差点距離ＬＣとして導出する交差点距離導出手段として機能する。以下、図５を用いて説明する。対象地物ｆｔは、本実施例においては横断歩道である。そして、一対の対象地物ｆｔとは、図５に示されるような交差点を挟んで存在する対象地物ｆｔ１及びｆｔ２である。ここで、一対の対象地物ｆｔは、対象地物ｆｔ１及びｆｔ２を総称したものである。また、一対の対象地物ｆｔの中間点ｍｔとは、対象地物ｆｔ１と対象地物ｆｔ２との中間の地点を示すものであり、対象地物ｆｔ１、或いは対象地物ｆｔ２から対象地物ｆｔ１と対象地物ｆｔ２との間の距離ｌ₁を等分した距離であるｌ₁／２だけ離れた地点となる。

以下に、交差点距離ＬＣの導出について説明する。車両１００は図３で示した通り、車両１００が備えるバックカメラ１０１により道路の路面を撮影する。バックカメラ１０１は、自車両１００の後方に所定距離だけ離れた位置で合焦するように備えられる。したがって、図５で示されるように例えば自車両１００がａ点に位置する状態であれば、対象地物ｆｔ１の中心部ｆｔ１ｍを画像認識点とすると、バックカメラ１０１と対象地物ｆｔ１の中心部ｆｔ１ｍとの間には、所定距離ｌ₂が存在することとなる。この所定距離ｌ₂は、バックカメラ１０１の取付位置、取付角度、及び画角、バックカメラのレンズ種別、倍率等により一義的に定まる。したがって、バックカメラ１０１を自車両１００の位置とすると、所定距離ｌ₂は、自車両１００から対象地物ｆｔ１までの距離となる。

同様に、自車両１００がｂ点に位置する場合であれば、対象地物ｆｔ１である横断歩道と一対の横断歩道を形成する対象地物ｆｔ２の中心部ｆｔ２ｍとバックカメラ１０１との間の距離はｌ₂になる。これは、上述のように、ｌ₂は、バックカメラ１０１が車両１００に配設される位置、角度、レンズ種別、倍率等により一義的に定まるため、自車両１００の移動距離に依存しないことによる。

交差点距離導出部１４は、対象地物ｆｔ１及びｆｔ２間の対象地物間距離ｌ₁を取得する。この対象地物間距離ｌ₁は、自車位置情報取得部１１が距離センサ３２から出力される出力信号に基づいて算出し、取得される。図５に示す例では、交差点距離導出部１４は、対象地物ｆｔ１が画像認識されたａ点から対象地物ｆｔ２が画像認識されたｂ点までの自車両１００の移動距離を距離センサ３２で検出し、その移動距離をｌ₁とする。交差点距離導出部１４は、自車両１００から後方に距離ｌ₂離れた位置から更に距離ｌ₁／２だけ後方の点を対象地物ｆｔ１及びｆｔ２間における中心点ｍｔとして導出する。すなわち、交差点距離導出部１４は、交差点距離ＬＣを（ｌ₁／２＋ｌ₂）として導出する。

１−９．位置情報補正部
位置情報補正部１６は、交差点情報取得部１５により取得された交差点情報Ｃと、交差点距離導出部１４により導出された交差点距離ＬＣとに基づいて、自車位置情報Ｌを補正する位置情報補正手段として機能する。具体的には、位置情報補正部１６は、以下のように自車位置情報Ｌの補正を行う。まず、位置情報補正部１６は、交差点距離ＬＣにより自車両１００が交差点の中心点ｍｐから、どれだけ離れているかを認識することができる。

また、位置情報補正部１６は、交差点情報Ｃにより、交差点の中心点ｍｐの緯度及び経度からなる位置情報を取得できる。一方、上述のように、自車位置情報取得部１１は、地図情報取得部１７により地図データベース１９から取得された自車位置周辺の地図情報Ｍを取得し、それに基づいて公知のマップマッチング技術を用いることにより自車位置を地図情報Ｍに示される道路上とするように補正が行われている。したがって、自車位置情報Ｌに含まれる誤差は、図６に示されるように自車両１００が走行している道路と直交するｙ₁或いはｙ₂方向に対するものは少なく、道路に沿ったｘ₁或いはｘ₂方向に対するものとなる。もちろん、自車位置情報Ｌには、ｙ₁或いはｙ₂方向に対する誤差も少なからず含まれるが、ｘ₁或いはｘ₂方向に対する誤差に比べて無視できる程度のものである。

以下、自車位置情報Ｌの補正に関して図を用いて説明する。図７は、補正前及び補正後の自車位置情報Ｌに基づいて、自車両１００の存在する位置を示した図である。図７（ａ）は自車位置情報Ｌの補正前における自車両１００が存在する位置を示している。上述のように、自車位置情報Ｌにはｘ₁或いはｘ₂方向、すなわち道路に沿う方向に対して誤差が含まれている可能性がある。ここで、位置情報補正部１６は、交差点の中心点ｍｐから自車両１００までの距離である交差点距離ＬＣと、交差点の中心点ｍｐの緯度及び経度からなる位置情報を取得している。したがって、位置情報補正部１６は、図７（ｂ）に示されるように、自車両１００が現在、存在する位置を交差点の中心点ｍｐから交差点距離ＬＣだけ離れた位置になるように、自車位置情報Ｌを補正する。具体的には、交差点の中心点ｍｐの座標が（Ｘｍ，Ｙｍ）であり、交差点距離ＬＣがＸ方向にＸＬＣ、Ｙ方向にＹＬＣであった場合、自車位置が（Ｘｍ＋ＸＬＣ，Ｙｍ＋ＹＬＣ）となるように自車位置情報Ｌを補正する。ここで、ＸＹ方向は、例えば東西方向をＸ、南北方向をＹとして設定すると良い。このように自車位置情報Ｌの補正を行うことにより、当該補正を行う前の自車位置情報Ｌに誤差が含まれている場合であっても、誤差を少なくすることが可能となる。誤差を少なくするように補正された自車位置情報Ｌは自車位置情報取得部１１に伝達される。補正された自車位置情報Ｌは、自車位置情報取得部１１が、自車両１００の移動に応じたＧＰＳ受信機３１や距離センサ３２や方位センサ３３からの出力信号に基づいて、更新される。そして、再度、交差点を挟んで存在する一対の対象地物ｆｔが画像認識された場合には、位置情報補正部１６が自車位置情報Ｌの補正を行う。

１−１０．ナビゲーション用演算部
ナビゲーション用演算部１８は、自位置表示、出発地から目的地までの経路計算、目的地までの進路案内、目的地検索等のナビゲーション機能を実行するためにアプリケーションプログラム４１に従って案内する案内情報出力手段として機能する。案内情報とは、上記のような自車位置表示、出発地から目的地までの経路計算、目的地までの進路案内、目的地検索等の演算結果を車両の乗員に対して、教示する情報である。ナビゲーション用演算部１８は、地図情報取得部１７により地図データベース１９から自車両１００周辺の地図情報Ｍを取得して表示装置３４に地図の画像を表示するとともに、当該地図の画像上に、自車位置情報Ｌに基づいて自位置マークを重ね合わせて表示する演算処理を行う。また、ナビゲーション用演算部１８は、公知の方法により計算された出発地から目的地までの経路と自車位置情報Ｌとに基づいて、表示装置３４及びスピーカ３５の一方又は双方を用いて進路案内を行う。また、図示は省略するが、ナビゲーション用演算部１８は、この他にも、リモートコントローラや表示装置３４と一体的に設けられたタッチパネルなどのユーザインタフェース等、ナビゲーション装置として必要な公知の各種構成に接続されている。これらの表示装置３４やスピーカ３５等もナビゲーション演算部１８と共に、案内情報を出力する案内情報出力手段として機能する。以上の各案内処理は、補正後の高精度な自車位置情報Ｌに基づいて行われる。よって、車両の乗員に対して適切な案内が可能となる。

１−１１．自車位置認識方法
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１において実行される案内処理の手順について説明する。図８は、本実施形態に係る自車位置認識処理の全体の手順を示すフローチャートである。以下に説明する自車位置認識処理の手順は、上記のナビゲーション装置１の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方の組み合わせにより実行される。ナビゲーション装置１の各機能部がプログラムにより構成される場合には、ナビゲーション装置１が有する演算処理装置は、上記の各機能部を構成するナビゲーションプログラムを実行するコンピュータとして動作する。

ナビゲーション装置１は、まず、自車位置情報取得部１１により、自車位置情報Ｌを取得する（ステップ＃０１）。ここで、自車位置情報Ｌは、ＧＰＳ受信機３１、距離センサ３２、及び方位センサ３３からの出力に基づいて演算された自車両１００の現在位置の情報及び進行方位の情報を含む情報となっている。自車位置情報取得部１１は、取得した自車位置情報Ｌに基づいて、自車位置周辺の地図情報Ｍを取得する（ステップ＃０２）。この地図情報Ｍは地図データベース１９に格納され、地図情報取得部１７により取得される。そして、自車位置情報取得部１１は、当該地図情報Ｍを用いて、自車位置を地図情報Ｍに示される道路上となるようにマップマッチング処理を行う（ステップ＃０３）。したがって、自車位置情報取得部１１は、地図情報Ｍに示される道路上における自車位置を認識することができる。ここで、この段階での自車位置情報Ｌには、ＧＰＳ受信機３１、距離センサ３２、及び方位センサ３３の検出精度等に起因する誤差が含まれた情報となっている。

次に、交差点情報取得部１５が、自車位置から進行方向にある交差点の中心座標の情報を含む交差点情報Ｃを取得する（ステップ＃０４）。この交差点情報Ｃには、交差点が位置する緯度及び経度からなる位置情報が含まれる。そして、近接交差点特定部２０が、ステップ＃０１で取得された自車位置情報Ｌと、ステップ＃０４で取得された交差点情報Ｃとに基づいて、現在の自車位置から近接距離Ｌｎ内に交差点があるか否かの確認を行う。現在の自車位置から近接距離Ｌｎ内に交差点がなければ（ステップ＃０５：Ｎｏ）、ステップ＃０１に戻り、処理が継続される。一方、現在の自車位置から近接距離Ｌｎ内に交差点があれば（ステップ＃０５：Ｙｅｓ）、当該交差点を近接交差点として特定する（ステップ＃０６）。

近接交差点特定部２０により近接交差点が特定されると同時に、画像認識部１３は、自車位置が画像認識範囲Ａ内に入ったと判定し、画像情報取得部１０により車両の周囲を撮影して取得された画像情報Ｇに含まれる横断歩道（対象地物ｆｔ）の画像認識を開始する（ステップ＃０７）。画像認識部１３が、一対の横断歩道（対象地物ｆｔ）を画像認識すれば（ステップ＃０８：Ｙｅｓ）、交差点距離導出部１４は交差点の中心点ｍｐから現在の自車位置（２つめの横断歩道を認識した位置）までの距離となる交差点距離ＬＣの導出を行う（ステップ＃０９）。この交差点距離ＬＣは、位置情報補正部１６に伝達される。次に、位置情報補正部１６は、当該交差点距離ＬＣと、近接交差点特定部２０により近接交差点として特定された交差点が有する交差点情報Ｃとに基づいて、自車位置情報Ｌを補正する（ステップ＃１０）。この補正は、補正前の自車位置情報Ｌが、自車両１００が走行中の道路上における近接交差点の座標から交差点距離ＬＣだけ離れた位置となるように、自車位置情報Ｌを更新して行われる。その後、当該更新された高精度な自車位置情報Ｌに基づいて、自車位置情報取得部１１は、マップマッチング処理を行う（ステップ＃１１）。

そして、更新された自車位置情報Ｌに基づいてマップマッチング処理が行われた場合（ステップ＃１１）、或いはステップ＃０８において画像認識部１３が一対の横断歩道（対象地物ｆｔ）の画像認識ができなかった場合には（ステップ＃０８：Ｎｏ）、自車両１００が近接交差点から近接距離Ｌｎ以上離れたか否かの確認を行う。自車両１００が近接交差点から近接距離Ｌｎ以上離れると（ステップ＃１２：Ｙｅｓ）、画像認識部１３は画像認識処理を終了する（ステップ＃１３）。一方、自車両１００から近接交差点までの距離が近接距離Ｌｎ以下であれば（ステップ＃１２：Ｎｏ）、ステップ＃０８に戻り、一対の横断歩道（対象地物ｆｔ）の画像認識処理を継続する。

このように自車両１００が交差点から所定の近接距離Ｌｎだけ手前の位置に達してから、当該交差点を通過後、近接距離Ｌｎだけ離れた位置に達するまでの間に画像認識された対象地物ｆｔにより、交差点の中心点から対象地物ｆｔが含まれる画像情報Ｇが取得された位置までの距離に基づいて、自車位置情報Ｌを補正することができるため、自車位置認識装置２は、誤差の少ない自車位置情報Ｌを取得することができる。したがって、このような誤差の少ない自車位置情報Ｌを用いることにより、ナビゲーション装置１は、高精度な自車位置の表示や、高精度な自車位置に基づく最適な経路案内を行うことが可能となる。

２．第二の実施形態
次に、本発明に係る第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、交差点距離の導出に際して自車両１００が進行中の道路に交差する道路の道路幅情報を用いる点において、第一の実施形態と異なる。第二の実施形態に係る交差点距離導出部１４が行う交差点距離ＬＣ、及び交差点情報取得部１５が取得する交差点情報Ｃ以外の各機能部等の構成については第一の実施形態と同様である。そのため、以下では交差点距離導出部１４、及び交差点情報取得部１５を中心に説明する。なお、本説明に記載の符号は、第一の実施形態における説明に用いた符号と同様のものを用いて説明する。

２−１．交差点情報取得部
交差点情報取得部１５は、交差点の中心点ｍｐの情報、及び自車両１００が進行中の道路に交差する道路の道路幅情報を含む交差点情報Ｃを取得する交差点情報取得手段として機能する。道路幅情報は、道路の幅を示す情報であり、地図データベース１９に格納される地図情報Ｍの道路形状レイヤｍ２に含まれる。図９は、自車両１００と道路との関係を示した図である。自車両１００が進行する道路は道路Ｒ₁、当該道路Ｒ₁の道路幅は道路幅ｗ₁として示される。また、自車両１００が進行する道路Ｒ₁に交差する道路は道路Ｒ₂、当該道路Ｒ₂の道路幅は道路幅ｗ₂として示される。このように自車両１００が進行する道路と、当該道路に交差する道路と、夫々の道路の道幅が定義される。なお、交差点情報Ｃは、自車位置認識装置２により行われる自車位置情報Ｌの補正処理に用いるために、地図情報取得部１７により交差点情報Ｃを含む地図情報Ｍとして地図データベース１９から取得される。

２−２．交差点距離導出部
交差点距離導出部１４は、画像認識部１３により一対の対象地物ｆｔが画像認識された場合に、交差点情報Ｃに基づいて、当該対象地物ｆｔにより挟まれた位置にある交差点の中心点ｍｐから、当該交差点の通過後に対象地物ｆｔが含まれる画像情報Ｇが取得された際の自車両１００の位置までの距離である交差点距離ＬＣを導出する交差点距離導出手段として機能する。交差点の中心点ｍｐは、図９に示されるように、道路Ｒ₁の道路幅ｗ₁と道路Ｒ₂の道路幅ｗ₂とに基づいて導出される。詳しくは、交差点の中心点ｍｐは、道路Ｒ₁の道路幅ｗ₁の１／２の位置と、道路Ｒ₂の道路幅ｗ₂の１／２の位置とが交差点の中心に向かう延長線が交差する点であり、道路幅ｗ₁及び道路幅ｗ₂は、交差点情報Ｃに含まれる。

図１０は、本実施形態における交差点距離ＬＣの導出方法を説明するための図である。本実施形態では、道路幅ｗ₂の１／２の値、即ちｗ₂／２と、道路Ｒ₂から自車両１００までの距離ｌ₃との和が交差点距離ＬＣとして用いられる。ここで、距離ｌ₃は、道路Ｒ₂から横断歩道まで（図１０では道路Ｒ₂の右端から横断歩道の左端まで）の距離と、横断歩道の幅と、横断歩道から（図１０では横断歩道の右端から）自車両１００までの距離と、の和となる。上記の道路Ｒ₂から横断歩道までの距離、及び横断歩道の幅は、一般的に存在することが多い距離、及び幅から定数として定義される。また、横断歩道から自車両１００までの距離は、バックカメラ１０１が車両に搭載される取付位置、取付角度、画角、レンズ種別、倍率等に依存するため定数となる。したがって、これらの和である距離ｌ₃は定数として扱うことができる。この距離ｌ₃は例えば、１０メートルとして予め設定しておくことにより、交差点距離ＬＣを導出することが可能である。もちろん、他の値に設定することも可能である。

上記のように、本実施形態においては道路幅ｗ₂／２と、道路Ｒ₂から自車両１００までの距離ｌ₃との和を交差点距離ＬＣとして用いる。したがって、交差点距離ＬＣとして用いて、自車位置情報Ｌを補正しても、所定距離ｌ₃に対応する誤差が含まれることとなる。しかしながら、本実施形態においては、当該誤差を考慮してもＧＰＳ受信機３１や距離センサ３２や方位センサ３３に基づいて自車位置譲歩取得部１１が取得した自車位置情報Ｌに含まれる誤差を少なくすることができる。そこで、本実施形態においても、上記第一の実施形態と同様に、交差点距離ＬＣと、交差点情報Ｃに含まれる交差点の中心点ｍｐの位置情報とに基づいて、位置情報補正部１６により自車位置情報Ｌの補正が行われる。

このように交差点を挟んで存在することがある地物を対象地物ｆｔとして設定し、自車両１００が当該交差点から所定距離だけ手前の位置に達してから、交差点を通過後、所定距離だけ離れた位置に達するまでの間に、画像認識された対象地物ｆｔにより、交差点の中心点から自車両１００が走行している道路Ｒ₁と交差する道路Ｒ₂の道路幅ｗ₂に基づいて、自車位置情報Ｌを補正することができるため、自車位置認識装置２は、誤差の少ない自車位置情報Ｌを取得することができる。したがって、誤差の少ない自車位置情報Ｌを用いることにより、ナビゲーション装置１は、高精度な自車位置の表示や、高精度な自車位置に基づく最適な経路案内を行うことが可能となる。

３．その他の実施形態
（１）上記実施形態では、近接交差点を特定するための自車両１００から交差点の中心部ｍｂまでの所定距離と、画像認識範囲Ａを規定するための自車両１００から交差点中心部ｍｂまでの所定距離とが、共に、近接距離Ｌｎとして共通の値である場合を例として説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。近接交差点を特定するための自車両１００から交差点の中心部ｍｂまでの所定距離と、画像認識範囲Ａを規定するための自車両１００から交差点中心部ｍｂまでの所定距離とが異なるように構成することも、当然に可能である。このような場合においては、画像認識範囲Ａを規定する自車両１００から交差点中心部ｍｂまでの所定距離が、近接交差点を特定する自車両１００から交差点の中心部ｍｂまでの所定距離よりも長くなるように設定すると好適である。

（２）上記実施形態では、撮像装置３０は、自車両１００に備えられたバックカメラ１０１により構成されると好適であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、道路標示を撮影することが可能なように、バックカメラ１０１とは別に、撮像装置３０としてのカメラを設けることも、当然に可能である。更に、別途設けられたカメラ、例えば、車両前方、或いは側方を撮影するカメラで取得された撮像画像の画像認識処理に対して、本発明に係る画像認識を行うことも当然に可能である。

（３）上記実施形態では、画像認識部１３は、自車位置情報Ｌと交差点情報Ｃとに基づいて自車両１００から所定の近接距離Ｌｎ内に交差点の中心部ｍｂが存在すると判定される状態で、対象地物ｆｔの画像認識処理を行うとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、自車両１００の所定の近接距離Ｌｎ内に交差点が存在しなくても、即ち、画像認識範囲Ａを設定せずに画像認識部１３が対象地物ｆｔの画像認識処理を行うように構成することも当然に可能である。このような場合においては、画像認識後に自車両１００の所定の距離内に交差点があるか否かの確認を行うと良い。このような方法であっても、本発明と同様に、自車位置情報Ｌの補正を行うことができる。

（４）上記第二の実施形態では、交差点情報取得部１５は、交差点情報Ｃとして、近接交差点において自車両１００が進行中の道路Ｒ₁に交差する道路Ｒ₂の道路幅情報を取得し、交差点距離導出部１４は、交差点距離ＬＣを、道路幅情報に基づいて導出するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、道路幅情報を利用せずに、自車両１００が進行中の道路Ｒ₁と、当該道路Ｒ₁と交差する道路Ｒ₂と、が交差して形成される交差点を示す道路ネットワーク情報に含まれるノードの情報に交差点の幅を示す交差点幅情報を備えるようにすれば、当該交差点幅情報に基づいて、交差点距離ＬＣを導出するように構成することも当然に可能である。

（５）上記実施形態では、対象地物ｆｔは、道路の路面に設けられた道路標示であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、対象地物ｆｔを道路標示でなく、交差点を挟んで存在する一対の信号機や、交差点を挟んで存在する一対の道路標識であっても、自車位置情報Ｌの補正を行うことは当然に可能である。

（６）上記実施形態では、対象地物ｆｔは、横断歩道であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、対向車線の道路標示を含めれば、停止線や区画線や進行方向矢印等を対処地物ｆｔとして設定することも当然に可能である。

（７）上記実施形態において、対象地物ｆｔ１及びｆｔ２の検出は、対象地物ｆｔ１及びｆｔ２の中心部を基準として説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、対象地物ｆｔ１及びｆｔ２のエッジ等を用いて、対象地物ｆｔ１及びｆｔ２の位置を定めることは当然に可能である。

（８）上記実施形態において、交差点の中心部ｍｂは、中心点ｍｐであるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、図１１に示されるように、交差点の中心部ｍｂは、少なくとも自車両１００が走行する道路Ｒ₁の道路幅ｗ₁と、当該道路Ｒ₁に交差する道路Ｒ₂の道路幅ｗ₂とで形成される領域を含むものであっても良い。図１１においては、当該中心部ｍｂの領域は斜線で示された領域にあたる。このような交差点の中心部ｍｂを挟んで存在することがある一対の道路標示としての横断歩道を対象地物ｆｔとして設定し、画像認識処理を行うことも当然に可能である。

（９）上記実施形態では、自車位置認識装置２を含むナビゲーション装置１の全ての構成が自車両１００に搭載される場合を例として説明した。しかし、本発明の適用範囲は、このような構成に限定されるものではない。すなわち、例えば、地図データベース１９等のデータを格納しておく格納部が、インターネット等の通信ネットワークを介して接続された状態で自車両１００の外に設置されており、ネットワークを介して情報や信号の送受信を行うことにより、自車位置認識装置２、及びナビゲーション装置１を構成するものとすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような構成では、データを定期的に更新することが容易になるので、自車両１００では新しいデータを用いて自車位置認識及びナビゲーション処理を行うことが容易となる。更には、ナビゲーション装置１が、地図データベース１９を備える必要がないため、ナビゲーション装置１が備える記録容量を低減することができる。

更には、画像認識部１３、交差点距離導出部１４、交差点情報取得部１５、位置情報補正部１６、及び地図情報取得部１７等の各機能部を、ネットワークを介して設けられたサーバに構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような構成においては、画像情報取得部１０により取得された画像情報Ｇと、自車位置情報取得部１１により取得された自車位置情報Ｌとをネットワークを介して設けられたサーバに送信することにより、サーバにおいて高精度な自車位置情報Ｌが演算され、当該高精度な自車位置情報Ｌを自車両１００が受信してナビゲーション処理に利用することが可能となる。また、このような構成とすれば、自車位置認識装置２をナビゲーション装置１が備えることを不要とすることができるため、コンパクトにナビゲーション装置１を構成することが可能となる。更には、外部に設けられたサーバで種々の演算処理を行うため、ナビゲーション装置１の演算処理負荷を軽減することができる。

（１０）上記実施形態では、自車位置認識装置２をナビゲーション装置１に利用する場合の例について説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではなく、車両の走行制御装置等の他の用途に利用することも当然に可能である。

本発明は、自車位置周辺を撮影して得られる画像情報を用いて、自車位置認識処理を行うための自車位置認識装置と当該自車位置認識装置のためのプログラム、及びこれを用いたナビゲーション装置等に好適に利用することが可能である。

画像認識装置を含むナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図 地図データベースに格納されている地図情報及び地物情報の構成の例を示す説明図 自車両の走行状態における進行方向と対象地物の関係を示す図 本発明の第一の実施形態に係る自車位置情報に含まれる誤差と、対象地物の画像認識を行う範囲とを示す図 本発明の第一の実施形態に係る交差点を挟んで存在する対象地物に基づいて導出される交差点距離を示す図 自車位置情報に含まれる誤差を示す図 補正前及び補正後の自車位置情報Ｌに基づいて自車両の存在する位置を示す図 本発明の第一の実施形態に係る自車位置認識方法を用いた自車位置補正の処理順序を示すフローチャート 本発明の第二の実施形態に係る自車両、自車両が走行する道路、及び自車両が走行する道路と交差する道路の関係を示した図 本発明の第二の実施形態に係る交差点距離ＬＣの導出方法を説明するための図 交差点の中心部を挟んで存在することがある一対の地物を示す図

符号の説明

１：ナビゲーション装置
２：自車位置認識装置
１０：画像情報取得部（画像情報取得手段）
１１：自車位置情報取得部（自車位置情報取得手段）
１３：画像認識部（画像認識手段）
１４：交差点距離導出部（交差点距離導出手段）
１５：交差点情報取得部（交差点情報取得手段）
１６：位置情報補正部（位置情報補正手段）
１７：地図情報取得部（地図情報取得手段）
１８：ナビゲーション用演算部（案内情報手段）
１９：地図データベース
２０：近接交差点特定部（近接交差点特定手段）
３０：撮像装置
３１：ＧＰＳ受信機
３２：距離センサ
３３：方位センサ
３４：表示装置（案内情報手段）
３５：スピーカ（案内情報手段）
４１：アプリケーションプログラム
Ｃ：交差点情報
Ｇ：画像情報
Ｌ：自車位置情報
Ｍ：地図情報

Claims (10)

1. 自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取得する画像情報取得手段と、
   前記自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段と、
   交差点の中心座標の情報を含む交差点情報を取得する交差点情報取得手段と、
   前記自車位置情報と前記交差点情報とに基づいて、前記自車両から第１の所定距離内に中心部が存在する交差点を近接交差点として特定すると共に当該近接交差点の中心部の前後それぞれ第２の所定距離内に画像認識範囲を設定する近接交差点特定手段と、
   前記交差点の中心部を挟んで存在することがある一対の地物を対象地物とし、前記画像情報に含まれる前記対象地物の画像認識処理を前記画像認識範囲内でのみ行う画像認識手段と、
   前記画像認識手段により一対の前記対象地物が画像認識された場合に、当該一対の対象地物間の中間点と前記自車両との距離を交差点距離として導出する交差点距離導出手段と、
   前記近接交差点についての前記交差点情報に示される中心座標と、前記交差点距離とに基づいて前記自車位置情報を補正する位置情報補正手段と、
   を備える自車位置認識装置。
2. 前記第１の所定距離及び前記第２の所定距離が、前記自車位置情報に含まれる誤差を考慮してそれぞれ設定されている請求項１に記載の自車位置認識装置。
3. 前記位置情報補正手段は、前記近接交差点の中心座標に対して、前記交差点距離だけ離れた位置に一致させるように前記自車位置情報を補正する請求項１又は２に記載の自車位置認識装置。
4. 前記交差点距離導出手段は、前記交差点距離を、前記画像認識手段による一対の前記対象地物の一方の認識位置から他方の認識位置までの前記自車両の移動距離に基づいて導出する請求項１から３のいずれか一項に記載の自車位置認識装置。
5. 前記交差点情報取得手段は、前記交差点情報として、前記近接交差点において前記自車両が進行中の道路に交差する道路の道路幅情報を取得し、
   前記交差点距離導出手段は、前記交差点距離を、前記道路幅情報に基づいて導出する請求項１から４のいずれか一項に記載の自車位置認識装置。
6. 前記交差点情報は、交差点に対応するノードと交差点間を結ぶ道路に対応するリンクとの接続関係により道路を表す道路ネットワーク情報に含まれる前記ノードの情報であり、前記交差点の中心座標の情報は、前記ノードの座標の情報である請求項１から５のいずれか一項に記載の自車位置認識装置。
7. 前記対象地物は、道路の路面に設けられた道路標示である請求項１から６のいずれか一項に記載の自車位置認識装置。
8. 前記対象地物は、横断歩道である請求項１から７のいずれか一項に記載の自車位置認識装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の自車位置認識装置と、
   地図情報を取得する地図情報取得手段と、
   前記地図情報及び前記自車位置認識装置により補正された前記自車位置情報を参照して動作するアプリケーションプログラムと、
   前記アプリケーションプログラムに従って動作して案内情報を出力する案内情報出力手段と、
   を備えるナビゲーション装置。
10. 自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取得する画像情報取得ステップと、
    前記自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得ステップと、
    交差点の中心座標の情報を含む交差点情報を取得する交差点情報取得ステップと、
    前記自車位置情報と前記交差点情報とに基づいて、前記自車両から第１の所定距離内に中心部が存在する交差点を近接交差点として特定すると共に当該近接交差点の中心部の前後それぞれ第２の所定距離内に画像認識範囲を設定する近接交差点特定ステップと、
    前記交差点の中心部を挟んで存在することがある一対の地物を対象地物とし、前記画像情報に含まれる前記対象地物の画像認識処理を前記画像認識範囲内でのみ行う画像認識ステップと、
    前記画像認識ステップにより一対の前記対象地物が画像認識された場合に、当該一対の対象地物間の中間点と前記自車両との距離を交差点距離として導出する交差点距離導出ステップと、
    前記近接交差点についての前記交差点情報に示される中心座標と、前記交差点距離とに基づいて前記自車位置情報を補正する位置情報補正ステップと、
    をコンピュータに実行させる自車位置認識プログラム。

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