JP6500607B2 - Vehicle position determination device and vehicle position determination method - Google Patents

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Description

本発明は、自車位置判定装置及び自車位置判定方法に関する。   The present invention relates to a vehicle position determination device and a vehicle position determination method.

従来より、GPS受信機を用いて特定した自車位置を補正する技術が知られている。特許文献1では、自車両前方の交差点を検出し、検出した交差点に存在する信号機情報を用いて交差点から自車両までの距離を算出し、算出した距離を用いて自車位置を補正している。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a technique for correcting a vehicle position specified using a GPS receiver. In Patent Document 1, the intersection ahead of the host vehicle is detected, the distance from the intersection to the host vehicle is calculated using the traffic signal information present at the detected intersection, and the host vehicle position is corrected using the calculated distance. .

特開平9−243389号公報JP-A-9-243389

しかしながら、特許文献1では、高速道路のような交差点がほとんどない道路では自車位置を補正することができない場合がある。   However, in Patent Document 1, there are cases where it is not possible to correct the vehicle position on a road having few intersections such as a freeway.

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、様々な走行環境において精度よく自車位置を補正することができる自車位置判定装置及び自車位置判定方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an own-vehicle position determination apparatus and an own-vehicle position determination method capable of accurately correcting an own-vehicle position in various traveling environments. It is.

本発明の一態様に係る自車位置判定装置は、道路周辺に存在する地物の位置を格納した地図データベースを備え、自車両の現在位置を検出し、自車両の周囲を撮像し、自車両の周囲が渋滞しているか否かを判断し、自車両の周囲が渋滞していると判断した場合、上空に存在する地物を認識対象とする地物の種類として特定し、撮像した画像から特定した地物を認識し、認識した地物の位置と自車両との位置関係を用いて自車両の現在位置を補正する。
The vehicle position determination apparatus according to an aspect of the present invention includes a map database storing the positions of features present around the road, detects the current position of the vehicle, and images the surroundings of the vehicle. If it is determined that the area around the vehicle is congested, it is determined from the captured image that a feature existing in the sky is identified as the type of feature to be recognized. The identified feature is recognized, and the current position of the vehicle is corrected using the position relationship between the recognized feature and the vehicle.

本発明によれば、様々な走行環境において精度よく自車位置を補正することができる。   According to the present invention, it is possible to correct the vehicle position accurately in various traveling environments.

図1は、本発明の実施形態に係る自車位置判定装置の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a vehicle position determination device according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態に係る車両環境条件と認識対象地物との関係の一例を示す表である。FIG. 2 is a table showing an example of the relationship between the vehicle environmental condition and the recognition target feature according to the embodiment of the present invention. 図3(a)、(b)は、本発明の実施形態に係る自車両に設置されたカメラの画像の一例を示す図である。FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an example of an image of a camera installed in the vehicle according to the embodiment of the present invention. 図4(a)、(b)は、本発明の実施形態に係る自車両に設置されたカメラの画像の他の例を示す図である。FIGS. 4 (a) and 4 (b) are diagrams showing other examples of images of cameras installed in the vehicle according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施形態に係る自車位置判定装置の動作例を説明するフローチャートである。FIG. 5 is a flow chart for explaining an operation example of the vehicle position determination apparatus according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same parts will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図1を参照して本実施形態に係る自車位置判定装置1について説明する。図1に示すように、自車位置判定装置1は、カメラ10と、GPS受信機20と、車速センサ30と、地図データベース40と、通信I/F50と、コントローラ70と、運転者に情報を提示するディスプレイ80を備える。   An own vehicle position determination device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the vehicle position determination device 1 provides information to the camera 10, the GPS receiver 20, the vehicle speed sensor 30, the map database 40, the communication I / F 50, the controller 70 and the driver. It has a display 80 to present.

カメラ10(撮像手段)は、パンチルト機能を搭載したカメラであり、自車両の前方を撮像できる位置に設置される。カメラ10は、自車両の前方を撮像し、撮像した画像をコントローラ70に出力する。なお、カメラ10は、自車両の前方以外の周囲を撮像できる位置に設置されてもよい。   The camera 10 (imaging means) is a camera equipped with a pan and tilt function, and is installed at a position where it can image the front of the host vehicle. The camera 10 captures the front of the host vehicle and outputs the captured image to the controller 70. Camera 10 may be installed in the position which can picturize circumferences other than the front of self-vehicles.

GPS受信機20(自車位置検出手段)は、人工衛星からの電波を受信することにより、地上における自車両の現在位置及び現在時刻を検出する。GPS受信機20は、検出した自車両の現在位置及び現在時刻をコントローラ70に出力する。   The GPS receiver 20 (vehicle position detection means) detects the current position and the current time of the vehicle on the ground by receiving radio waves from the artificial satellite. The GPS receiver 20 outputs the detected current position and current time of the host vehicle to the controller 70.

車速センサ30は、車輪の回転数から自車両の速度を検出し、検出した速度をコントローラ70に出力する。   The vehicle speed sensor 30 detects the speed of the vehicle from the number of rotations of the wheels, and outputs the detected speed to the controller 70.

地図データベース40には、道路情報や施設情報などの地図情報が記録されている。また、地図データベース40には、道路周辺に存在する様々な地物と、その地物の位置も記録されている。地図データベース40に記録されている地物には、道路標識(制限速度標識、一時停止標識、一方通行標識、横断歩道標識、駐車禁止標識など)、道路標示(停止線、横断歩道、横断歩道予告ペイント、区画線など)、案内標識(方面看板、サービスエリア案内看板、パーキングエリア案内看板、分岐案内看板、施設案内看板など)が含まれる。さらに、地物には、距離票、信号機、電信柱、トンネル、橋梁、橋脚、緊急停車帯、料金所、ガントレーなどの道路構造物や設備も含まれる。   Map information such as road information and facility information is recorded in the map database 40. The map database 40 also records various features existing around the road and the positions of the features. The landmarks recorded in the map database 40 include road signs (speed limit signs, stop signs, one-way signs, pedestrian crossing signs, parking prohibition signs, etc.), road markings (stop line, pedestrian crossing, pedestrian crossing notice Paint, section lines, etc., and information signs (including direction signs, service area information signs, parking area information signs, branch information signs, facility information signs, etc.) are included. In addition, features include road structures and equipment such as distance cards, traffic lights, telegraph poles, tunnels, bridges, piers, emergency stops, toll plazas, gun trays and the like.

通信I/F50は、例えば、無線で外部と信号を送受信する通信機である。通信I/F50は、例えば、渋滞情報、交通規制等の交通情報や、天気情報等をリアルタイムに送信する高度道路交通システム(ITS)により、外部から種々の情報を受信する。ITSは、VICS(Vehicle Information and Communication System:登録商標)、テレマティクス等を含む。通信I/F50は、受信した情報をコントローラ70に出力する。   The communication I / F 50 is, for example, a communication device that wirelessly transmits and receives signals to and from the outside. The communication I / F 50 receives various types of information from the outside, for example, by the Intelligent Transportation System (ITS) that transmits traffic information such as traffic congestion information and traffic restrictions, weather information and the like in real time. The ITS includes VICS (Vehicle Information and Communication System (registered trademark), telematics, etc.). The communication I / F 50 outputs the received information to the controller 70.

コントローラ70は、GPS受信機20、地図データベース40、通信I/F50から取得した情報を用いて、ディスプレイ80に地図を表示したり自車両の現在位置を示すマークを表示したりする。また、コントローラ70は、カメラ10、GPS受信機20、車速センサ30から取得した情報を用いて自車両の現在位置を補正する。   The controller 70 displays a map on the display 80 or displays a mark indicating the current position of the vehicle using the information acquired from the GPS receiver 20, the map database 40, and the communication I / F 50. Further, the controller 70 corrects the current position of the vehicle using information acquired from the camera 10, the GPS receiver 20, and the vehicle speed sensor 30.

コントローラ70による自車両の現在位置の補正について以下で説明する。
コントローラ70は、機能概念的に、情報取得部71と、走行環境判断部72と、自車状態判断部73と、地物特定部74と、カメラ制御部75と、地物認識部76と、位置関係算出部77と、自車位置補正部78を備える。
The correction of the current position of the vehicle by the controller 70 will be described below.
The controller 70 functionally and conceptually includes an information acquisition unit 71, a traveling environment determination unit 72, a vehicle state determination unit 73, a feature identification unit 74, a camera control unit 75, and a feature recognition unit 76. A positional relationship calculation unit 77 and a vehicle position correction unit 78 are provided.

情報取得部71は、渋滞や交通規制などの道路交通情報をリアルタイムに送信するVICSを利用して自車両が現在走行している地域の道路交通情報を取得したり、テレマティクスを利用して自車両が現在走行している地域の天気情報を取得したりする。情報取得部71は、取得した渋滞情報や天気情報を走行環境判断部72に出力する。   The information acquisition unit 71 uses VICS to transmit road traffic information such as traffic jams and traffic restrictions in real time to acquire road traffic information in the area where the vehicle is currently traveling, or to use the telematics Get weather information for the area you are currently driving. The information acquisition unit 71 outputs the acquired traffic congestion information and weather information to the traveling environment determination unit 72.

走行環境判断部72は、情報取得部71、カメラ10、GPS受信機20、車速センサ30から取得した情報を用いて自車両の周囲の環境を判断する。具体的には、走行環境判断部72は、自車両の周囲の環境として、天候、昼夜、路面状態、前方の道路状況、走行場所、渋滞具合などを判断する。   The traveling environment determining unit 72 determines the environment around the host vehicle using the information acquired from the information acquiring unit 71, the camera 10, the GPS receiver 20, and the vehicle speed sensor 30. Specifically, the traveling environment determination unit 72 determines weather, day and night, road surface condition, road condition ahead, traveling place, congestion condition, etc., as the environment around the host vehicle.

走行環境判断部72が判断する天候の種類として例えば、晴れ、雨、雪、霧などがある。走行環境判断部72は、情報取得部71から取得した天気情報を用いて天候を判断する。   The types of weather that the traveling environment determination unit 72 determines include, for example, sunny, rain, snow, and fog. The traveling environment determination unit 72 determines the weather using the weather information acquired from the information acquisition unit 71.

昼夜について、走行環境判断部72は、GPS受信機20から取得した現在時刻から昼間なのか夜間なのか判断する。   For the day and night, the traveling environment determination unit 72 determines whether it is daytime or nighttime from the current time acquired from the GPS receiver 20.

路面状態の種類として、いわゆる通常の状態の他に、例えば雨で濡れている状態や雪が積もっている状態、悪路などがある。走行環境判断部72は、カメラ10の画像を用いて路面状態を判断する。   As a kind of road surface state, there are, for example, a wet state, a snowy state, a bad road, etc. in addition to a so-called normal state. The traveling environment determination unit 72 determines the road surface condition using the image of the camera 10.

前方の道路状況とは、自車両の前方にどのような車種の他車両がおよそ何台存在しているかをいう。走行環境判断部72は、カメラ10の画像を用いて前方の道路状況を判断する。   The road condition ahead refers to how many other vehicles of the vehicle type are present in front of the host vehicle. The traveling environment determination unit 72 determines the road condition ahead using the image of the camera 10.

また、走行環境判断部72は、GPS受信機20から取得した現在位置を用いて、自車両が現在走行している走行場所が都市部か郊外か、あるいは高速道路かを判断する。なお、走行環境判断部72が判断する走行場所はこれらに限られず、山道などを含んでもよい。   Further, using the current position acquired from the GPS receiver 20, the traveling environment determination unit 72 determines whether the traveling location where the vehicle is currently traveling is an urban area, a suburb, or an expressway. In addition, the driving | running | working place which the driving | running | working environment judgment part 72 judges is not restricted to these, A mountain path etc. may be included.

また、走行環境判断部72は、走行道路の渋滞具合を判断する。具合的に、走行環境判断部72は、カメラ10の画像やVICSの情報、または所定時間当たりの車速センサ30の平均速度を用いて渋滞具合を判断する。走行環境判断部72は、カメラ10の画像に他車両が密集して映っていたりVICSから渋滞情報を取得していたりする場合、走行道路が渋滞していると判断する。また、走行環境判断部72は、所定時間当たりの車速センサ30の平均速度が非常に遅い場合に、走行道路が渋滞していると判断する。   Further, the traveling environment determination unit 72 determines the degree of traffic congestion on the traveling road. Conditionally, the traveling environment judging unit 72 judges the degree of traffic congestion using the image of the camera 10 and the information of the VICS, or the average speed of the vehicle speed sensor 30 per predetermined time. The traveling environment determination unit 72 determines that the traveling road is congested when other vehicles are closely displayed in the image of the camera 10 or congestion information is acquired from the VICS. In addition, the traveling environment determining unit 72 determines that the traveling road is congested when the average speed of the vehicle speed sensor 30 per predetermined time is very low.

そして、走行環境判断部72は、天候、昼夜、路面状態、前方の道路状況、走行場所、渋滞具合などの判断結果を地物特定部74に出力する。   Then, the traveling environment determination unit 72 outputs, to the feature identification unit 74, the determination results of weather, day and night, road surface condition, forward road condition, traveling place, congestion condition and the like.

自車状態判断部73は、自車両の走行状態を判断する。具体的には、自車状態判断部73は、車速センサ30から取得した車速を用いて自車両が高速で走行しているのかまたは低速で走行しているのかを判断する。自車両が高速で走行している場合、自車状態判断部73は、高速道路を走行していると判断することができる。また、自車両が法定速度より低速で走行している場合、自車状態判断部73は、走行道路が渋滞していると判断することができる。また、自車状態判断部73は、カメラ10、GPS受信機20から取得した情報を用いて自車両が走行している走行車線を判断する。そして、自車状態判断部73は、判断結果を地物特定部74に出力する。   The host vehicle state determination unit 73 determines the traveling state of the host vehicle. Specifically, using the vehicle speed acquired from the vehicle speed sensor 30, the vehicle state determination unit 73 determines whether the vehicle is traveling at high speed or traveling at low speed. When the host vehicle travels at a high speed, the host vehicle state determination unit 73 can determine that the host vehicle travels on an expressway. In addition, when the host vehicle travels at a lower speed than the legal speed, the host vehicle state determination unit 73 can determine that the traveling road is congested. In addition, the vehicle state determination unit 73 uses the information acquired from the camera 10 and the GPS receiver 20 to determine the traveling lane in which the vehicle is traveling. Then, the vehicle state determination unit 73 outputs the determination result to the feature identification unit 74.

地物特定部74(地物特定手段)は、自車両の周囲の環境や自車両の走行状態の条件(以下、単に車両環境条件という)に基づいて、種々の地物の中から認識対象とする地物の種類を特定する。車両環境条件に基づく具体的な地物の種類の特定方法について図2を参照して説明する。   The feature identification unit 74 (feature identification means) is a recognition target among various features based on the environment around the host vehicle and the traveling condition of the host vehicle (hereinafter simply referred to as the vehicle environment condition). Identify the type of feature to be A method of specifying a specific feature type based on vehicle environmental conditions will be described with reference to FIG.

図2に示すように、車両環境条件として天候が晴れの場合、地物特定部74は、認識対象とする地物の種類として距離票、道路標識、道路標示を特定する。また、車両環境条件として天候が雨の場合、道路が濡れているため、道路標示を正確に認識することが難しくなる。そこで天候が雨の場合、地物特定部74は、認識対象とする地物の種類として上空に存在する案内標識、道路標識を特定する。また、車両環境条件として天候が雪の場合、道路に雪が積もっているため、雨の場合と同様に、道路標示を正確に認識することが難しくなる。そこで天候が雪の場合、地物特定部74は、認識対象とする地物の種類として上空に存在する案内標識、道路標識を特定する。また、車両環境条件として天候が霧の場合、自車両近辺に存在する地物以外の地物を認識することが難しくなる。そこで天候が霧の場合、地物特定部74は、認識対象とする地物の種類として自車両近辺に存在する道路標示を特定する。   As shown in FIG. 2, when the weather is fine as the vehicle environment condition, the feature identifying unit 74 identifies a distance tag, a road sign, and a road marking as the type of the feature to be recognized. In addition, when the weather is rainy as the vehicle environmental condition, it is difficult to accurately recognize the road markings because the road is wet. Therefore, when the weather is rainy, the feature specifying unit 74 specifies a guide sign and a road sign existing in the sky as the type of the feature to be recognized. In addition, when the weather is snow as the vehicle environment condition, since the snow is accumulated on the road, it is difficult to accurately recognize the road marking as in the case of rain. Therefore, when the weather is snow, the feature specifying unit 74 specifies a guide sign and a road sign existing in the sky as the type of a feature to be recognized. In addition, when the weather is fog as a vehicle environment condition, it becomes difficult to recognize features other than the features present in the vicinity of the host vehicle. Therefore, when the weather is fog, the feature identifying unit 74 identifies a road marking existing in the vicinity of the host vehicle as the type of the feature to be recognized.

車両環境条件として時間が昼間の場合、地物特定部74は、認識対象とする地物の種類として道路標示、距離票、道路標識を特定する。また、車両環境条件として時間が夜間の場合、発光している地物以外の地物を認識することが難しくなる。そこで夜間の場合、地物特定部74は、認識対象とする地物の種類として発光している非常電話、発光している案内標識、発光している信号機を特定する。   When the time is daytime as the vehicle environment condition, the feature specifying unit 74 specifies a road marking, a distance card, and a road sign as types of features to be recognized. Moreover, when time is night as vehicle environmental conditions, it becomes difficult to recognize features other than the feature which is light-emitting. Therefore, in the case of night, the feature specifying unit 74 specifies an emergency call emitting light, a light emitting guide sign, and a light emitting traffic light as the type of the feature to be recognized.

車両環境条件として路面状態が悪路の場合、道路標示を正確に認識することが難しくなる。そこで、路面状態が悪路の場合、地物特定部74は、認識対象とする地物の種類として道路標識を特定する。   When the road surface condition is a bad road as the vehicle environmental condition, it becomes difficult to accurately recognize the road marking. Therefore, when the road surface state is a bad road, the feature identification unit 74 identifies a road sign as the type of feature to be recognized.

車両環境条件として走行状態が高車速走行時の場合、地物特定部74は、認識対象とする地物の種類として案内標識、非常電話を特定する。   When the traveling state is high vehicle speed traveling as the vehicle environment condition, the feature identifying unit 74 identifies a guidance sign and an emergency call as the type of the feature to be recognized.

車両環境条件として走行状態が渋滞の場合、前方の道路状況によっては前方の地物を認識することが難しい場合がある。例えば、自車両のすぐ前方にトラックが存在しているために、前方に存在する案内標識や道路標識をカメラ10で撮像できない場合がある。そこで走行道路が渋滞している場合、走行環境判断部72は、認識対象とする地物の種類として前方の他車両に影響を受けにくい電信柱や距離票を特定する。   When the traveling condition is traffic congestion as a vehicle environment condition, it may be difficult to recognize features ahead of the vehicle depending on the road conditions ahead. For example, there may be a case where the camera 10 can not capture an information sign or a road sign present in the front because a truck is present immediately in front of the host vehicle. Therefore, when the traveling road is congested, the traveling environment judgment unit 72 specifies a telegraph pole or a distance slip that is less susceptible to other vehicles ahead as the type of feature to be recognized.

また、車両環境条件として走行車線が複数車線(例えば、3車線)あって自車両が右車線を走行している場合、地物特定部74は、認識対象とする地物の種類として車道の右側に存在する地物の種類を特定する。また、自車両が左車線を走行している場合、走行環境判断部72は、認識対象とする地物の種類として車道の左側に存在する地物の種類を特定する。また、自車両が中央車線を走行している場合、走行環境判断部72は、認識対象とする地物の種類として上空に存在する地物の種類を特定する。   In addition, when there are a plurality of lanes (for example, 3 lanes) as the vehicle environment condition and the vehicle is traveling in the right lane, the feature identifying unit 74 determines the right side of the road as the type of features to be recognized. Identify the types of features present in. When the host vehicle is traveling in the left lane, the traveling environment determination unit 72 specifies the type of feature present on the left side of the road as the type of feature to be recognized. In addition, when the host vehicle travels in the central lane, the traveling environment determination unit 72 specifies the type of feature existing in the sky as the type of feature to be recognized.

なお、天候、時間、路面状態、走行状態などの車両環境条件を組み合わせて地物の種類を特定してもよい。   The type of feature may be specified by combining vehicle environmental conditions such as weather, time, road surface condition, traveling condition and the like.

このように地物特定部74は、車両環境条件に応じて認識対象とする地物の種類を特定し、特定した地物(以下、単に特定地物という)をカメラ制御部75に出力する。   As described above, the feature identifying unit 74 identifies the type of the feature to be recognized according to the vehicle environment condition, and outputs the identified feature (hereinafter, simply referred to as a specific feature) to the camera control unit 75.

カメラ制御部75は、カメラ10の撮像範囲に特定地物が映るようにカメラ10の角度を制御する。   The camera control unit 75 controls the angle of the camera 10 so that the specific feature appears in the imaging range of the camera 10.

地物認識部76(地物認識手段)は、カメラ制御部75によって制御されたカメラ10が撮像した画像に対し、所定の画像処理(パターンマッチングなど)を行って特定地物を認識する。地物認識部76は、認識した特定地物を位置関係算出部77に出力する。   The feature recognition unit 76 (feature recognition unit) performs predetermined image processing (such as pattern matching) on an image captured by the camera 10 controlled by the camera control unit 75 to recognize a specific feature. The feature recognition unit 76 outputs the recognized specific feature to the positional relationship calculation unit 77.

位置関係算出部77は、地物認識部76によって認識された特定地物の画素情報を用いて、特定地物と自車両との距離及び方向(位置関係)を算出する。そして、位置関係算出部77は、算出した距離及び方向を自車位置補正部78に出力する。なお、自車両にレーダセンサ(図示せず)を設置し、位置関係算出部77が特定地物からの反射波を利用して特定地物と自車両との距離及び方向を算出してもよい。   The positional relationship calculation unit 77 uses the pixel information of the specific feature recognized by the feature recognition unit 76 to calculate the distance and direction (positional relationship) between the specific feature and the vehicle. Then, the positional relationship calculation unit 77 outputs the calculated distance and direction to the vehicle position correction unit 78. A radar sensor (not shown) may be installed in the vehicle, and the positional relationship calculation unit 77 may calculate the distance and direction between the specific feature and the vehicle using a reflected wave from the specific feature. .

自車位置補正部78(自車位置補正手段)は、位置関係算出部77から取得した特定地物と自車両との距離及び方向を用いて自車両の現在位置を補正する。そして、自車位置補正部78は、補正した自車両の現在位置をディスプレイ80に反映させる。   The host vehicle position correction unit 78 (host vehicle position correction means) corrects the current position of the host vehicle using the distance and direction between the specific feature and the host vehicle acquired from the positional relationship calculation unit 77. Then, the vehicle position correction unit 78 causes the display 80 to reflect the corrected current position of the vehicle.

なお、コントローラ70は、例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成されるコンピュータであり、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行う。ROMに格納されたプログラムには画像処理プログラムも含まれる。   The controller 70 is a computer including, for example, a CPU, a ROM, a RAM, a data bus connecting them, and an input / output interface, and the CPU performs predetermined processing in accordance with a program stored in the ROM. The programs stored in the ROM include an image processing program.

次に、図3(a)、(b)を参照して、地物特定部74が行う地物特定方法の一例について説明する。   Next, with reference to FIGS. 3A and 3B, an example of the feature specifying method performed by the feature specifying unit 74 will be described.

図3(a)に示すように、雪が積もっている高速道路を自車両が走行している場合、道路標示は、雪で見えないため認識対象とする地物の種類から除外される。そこで、地物特定部74は、上空に存在する道路標識M1、案内標識M2、案内標識M3を認識対象とする地物の種類として特定する。このように自車位置判定装置1は、高速道路のように交差点がほとんどない走行環境であっても、これらの特定地物を用いることにより自車両の現在位置を補正することができる。また、認識対象とする地物の種類を特定することにより画像から一つ一つ地物を検出する作業が不要となるため、地物認識部76は、特定地物を効率よく認識できる。これにより、自車位置補正に係るシステム負荷は軽減する。また、地物特定部74は、図3(a)の一点鎖点で囲んだ3つの地物の中から地物認識部76が認識しやすい一つの地物を特定することができる。図3(a)に示す例では、自車両は高速で走行しているため、大きな地物ほど認識しやすくなる。そこで図3(b)に示すように、地物特定部74は、案内標識M2を認識対象とする地物として特定することができる。この場合、地物認識部76は画像の中から案内標識M2のみを認識すればよく、これにより、自車位置補正に係るシステム負荷はさらに軽減する。   As shown in FIG. 3A, when the vehicle is traveling on a highway where snow is piled, road markings are excluded from the types of features to be recognized because they are invisible in snow. Therefore, the feature specifying unit 74 specifies the road mark M1, the guide mark M2, and the guide mark M3 existing in the sky as the type of the feature to be recognized. As described above, even in a traveling environment in which there are almost no intersections, as in a freeway, the vehicle position determination device 1 can correct the current position of the vehicle by using these specific features. In addition, since the task of detecting each feature from the image becomes unnecessary by specifying the type of the feature to be recognized, the feature recognition unit 76 can efficiently recognize the specific feature. This reduces the system load involved in the vehicle position correction. Also, the feature identifying unit 74 can identify one feature that the feature recognizing unit 76 can easily recognize from among the three features surrounded by the one-point chain point in FIG. 3A. In the example shown to Fig.3 (a), since the own vehicle is drive | working at high speed, it becomes easy to recognize as a large sized feature. Therefore, as shown in FIG. 3B, the feature identification unit 74 can identify the guide mark M2 as a feature to be recognized. In this case, the feature recognition unit 76 may recognize only the guide mark M2 from the image, thereby further reducing the system load involved in the vehicle position correction.

次に、図4(a)、(b)を参照して、地物特定部74が行う地物特定方法の他の例について説明する。   Next, another example of the feature identifying method performed by the feature identifying unit 74 will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).

図4(a)に示すように、渋滞している一般道路の場合、道路標示は、他車両に隠れて見えないため認識対象とする地物の種類から除外される。そこで、地物特定部74は、上空に存在する信号機M4、道路標識M5、電信柱M6を認識対象とする地物の種類として特定する。このように認識対象とする地物の種類を特定することにより、画像から一つ一つ地物を検出する作業が不要となる。これにより、自車位置補正に係るシステム負荷は軽減する。また、地物特定部74は、図4(a)の一点鎖点で囲んだ3つの地物の中から地物認識部76が認識しやすい一つの地物を特定することができる。図4(a)に示す例では、形状に特徴があって発光している信号機M4が特定しやすい地物といえる。そこで図4(b)に示すように、地物特定部74は、信号機M4を認識対象とする地物として特定することができる。この場合、地物認識部76は画像の中から信号機M4のみを認識すればよく、これにより、自車位置補正に係るシステム負荷はさらに軽減する。   As shown in FIG. 4A, in the case of a congested general road, road markings are excluded from the types of features to be recognized because they can not be seen behind other vehicles. Therefore, the feature identifying unit 74 identifies the type of feature whose recognition target is the traffic signal M4, the road sign M5, and the telephone pole M6 existing in the sky. By specifying the type of feature to be recognized in this manner, the operation of detecting features one by one from the image becomes unnecessary. This reduces the system load involved in the vehicle position correction. Also, the feature identifying unit 74 can identify one feature that the feature recognizing unit 76 can easily recognize from among the three features surrounded by the one-point chain point in FIG. 4A. In the example shown in FIG. 4A, it can be said that the traffic light M4 which is characterized by its shape and emits light can be easily identified. Therefore, as shown in FIG. 4B, the feature identifying unit 74 can identify the signal M4 as a feature to be recognized. In this case, the feature recognition unit 76 may recognize only the traffic light M4 from the image, thereby further reducing the system load involved in the vehicle position correction.

次に、図5のフローチャートを参照して、自車位置判定装置1の一動作例を説明する。このフローチャートは、イグニッションスイッチがオンされたときに開始する。   Next, an operation example of the vehicle position determination device 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart starts when the ignition switch is turned on.

ステップS101において、走行環境判断部72は、情報取得部71、カメラ10、GPS受信機20、車速センサ30から取得した情報を用いて天候、昼夜、路面状態、前方の道路状況、走行場所、渋滞具合などの車両環境条件を判断する。   In step S101, the traveling environment determining unit 72 uses the information acquired from the information acquiring unit 71, the camera 10, the GPS receiver 20, and the vehicle speed sensor 30, and the weather, day and night, road surface condition, forward road condition, traveling place, traffic jam Determine the vehicle environment conditions such as the condition.

ステップS102において、自車状態判断部73は、カメラ10、GPS受信機20、車速センサ30から取得した情報を用いて自車両の車速や自車両が走行している走行車線などの車両環境条件を判断する。   In step S102, the vehicle state determination unit 73 uses the information acquired from the camera 10, the GPS receiver 20, and the vehicle speed sensor 30 to determine the vehicle environment conditions such as the vehicle speed of the vehicle and the traveling lane in which the vehicle is traveling. to decide.

ステップS103において、地物特定部74は、天候、昼夜、路面状態、前方の道路状況、走行場所、渋滞具合、自車両の車速、自車両が走行している走行車線などの車両環境条件に基づいて認識対象とする地物の種類を特定する。   In step S103, the feature identifying unit 74 is based on vehicle environment conditions such as weather, day and night, road surface condition, road condition ahead, traveling place, congestion condition, vehicle speed of own vehicle, and traveling lane where own vehicle is traveling. To identify the type of feature to be recognized.

ステップS104において、カメラ制御部75は、カメラ10の撮像範囲に特定地物が映るようにカメラ10の角度を制御する。   In step S104, the camera control unit 75 controls the angle of the camera 10 so that the specific feature appears in the imaging range of the camera 10.

ステップS105において、地物認識部76は、カメラ10が撮像した画像に対し、所定の画像処理を行って特定地物を認識する。   In step S105, the feature recognition unit 76 performs predetermined image processing on the image captured by the camera 10 to recognize a specific feature.

ステップS106において、位置関係算出部77は、特定地物と自車両との距離及び方向を算出する。   In step S106, the positional relationship calculation unit 77 calculates the distance and direction between the specific feature and the vehicle.

ステップS107において、自車位置補正部78は、特定地物と自車両との距離及び方向を用いて自車両の現在位置を補正し、補正した自車両の現在位置をディスプレイ80に反映させる。   In step S107, the vehicle position correction unit 78 corrects the current position of the vehicle using the distance and direction between the specific feature and the vehicle, and reflects the corrected current position of the vehicle on the display 80.

以上説明したように、本実施形態に係る自車位置判定装置1によれば、以下の作用効果が得られる。   As described above, according to the own vehicle position determination device 1 according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

自車位置判定装置1は、車両環境条件に基づいて認識対象とする地物の種類を予め特定し、特定地物を用いて自車両の現在位置を補正する。これにより、自車位置判定装置1は、高速道路のように交差点がほとんどない走行環境を含め、様々な走行環境において自車両の現在位置を補正することができる。また、自車位置判定装置1は、道路周辺に存在する様々な地物を用いて自車両の現在位置を補正することができるため、補正の頻度が増える。これにより自車位置判定装置1は、精度が高い現在位置を維持することができる。また、自車位置判定装置1は、特定地物をカメラ10で撮像して認識する。これにより、画像から一つ一つ地物を検出する作業が不要となるため、自車位置判定装置は、特定地物を効率よく認識でき、自車位置補正に係るシステム負荷を軽減できる。   The vehicle position determination device 1 specifies in advance the type of feature to be recognized based on the vehicle environmental conditions, and corrects the current position of the vehicle using the specific feature. Thereby, the own vehicle position determination device 1 can correct the current position of the own vehicle in various traveling environments, including a traveling environment in which there are few intersections as in a freeway. Further, since the vehicle position determination device 1 can correct the current position of the vehicle using various features existing around the road, the frequency of correction increases. As a result, the vehicle position determination device 1 can maintain the current position with high accuracy. In addition, the vehicle position determination device 1 captures and recognizes a specific feature with the camera 10. As a result, there is no need to detect a feature one by one from the image, so that the vehicle position determination apparatus can efficiently recognize the specific feature and can reduce the system load involved in the vehicle position correction.

また、自車位置判定装置1は、自車両の車速や自車両が走行している走行車線などの走行状態に係る車両環境条件に基づいて、自車位置補正に用いる地物の種類を予め特定する。これにより、自車位置判定装置1は、画像から一つ一つ地物を検出する作業が不要となり効率よく特定地物を認識することができ、精度よく自車両の現在位置を補正することができる。また、自車位置判定装置1は、走行状態に係る車両環境条件に基づいて、様々な地物の中から認識しやすい一つの地物を特定することができる。これにより、自車位置判定装置1は、画像の中から一つの特定地物のみを認識すればよく、自車位置補正に係るシステム負荷をさらに軽減することができる。   In addition, the host vehicle position determination device 1 specifies in advance the type of feature to be used for host vehicle position correction based on the vehicle environment conditions related to the vehicle speed of the host vehicle and the traveling state such as the traveling lane where the host vehicle is traveling Do. As a result, the vehicle position determination device 1 does not need to detect the features one by one from the image, and can efficiently recognize the specific features, and correct the current position of the vehicle accurately. it can. In addition, the own vehicle position determination device 1 can specify one feature that can be easily recognized from among various features based on the vehicle environment condition related to the traveling state. As a result, the vehicle position determination device 1 need only recognize one specific feature from the image, and the system load related to the vehicle position correction can be further reduced.

また、自車位置判定装置1は、天候、昼夜、路面状態、前方の道路状況、走行場所、渋滞具合などの自車両の周囲の環境に係る車両環境条件に基づいて、自車位置補正に用いる地物の種類を予め特定する。これにより、自車位置判定装置1は、画像から一つ一つ地物を検出する作業が不要となり効率よく特定地物を認識することができ、精度よく自車両の現在位置を補正することができる。また、自車位置判定装置1は、自車両の周囲の環境に係る車両環境条件に基づいて、様々な地物の中から認識しやすい一つの地物を特定することができる。これにより、自車位置判定装置1は、画像の中から一つの特定地物のみを認識すればよく、自車位置補正に係るシステム負荷をさらに軽減することができる。   In addition, the vehicle position determination device 1 uses the vehicle position correction based on the vehicle environment conditions related to the environment around the vehicle, such as weather, day and night, road surface condition, road condition ahead, traveling place, traffic condition. Identify the type of feature in advance. As a result, the vehicle position determination device 1 does not need to detect the features one by one from the image, and can efficiently recognize the specific features, and correct the current position of the vehicle accurately. it can. In addition, the host vehicle position determination device 1 can specify one feature that is easy to recognize from various features based on the vehicle environment condition related to the environment around the host vehicle. As a result, the vehicle position determination device 1 need only recognize one specific feature from the image, and the system load related to the vehicle position correction can be further reduced.

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。   While the embodiments of the present invention have been described above, it should not be understood that the statements and drawings that form a part of this disclosure limit the present invention. Various alternative embodiments, examples and operation techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure.

例えば、本実施形態では、テレマティクスを利用して天気情報を取得したが、レインセンサや照度センサを用いて天候を判断してもよい。また、ワイパが稼働しているか否かを検出し、雨が降っているか否かを判断してもよい。またスリップ率を計測できるスリップセンサを用いて路面が凍結しているか否かを判断してもよい。また、太陽の位置によってはカメラ10に対して逆光となるため、太陽光の影響を受けやすい上空に存在する地物は影になって暗く写ってしまい、地物認識部76は地物を認識できない場合がある。そこで太陽の位置がカメラ10に対して逆光となる場合、太陽光の影響を受けにくい地上に存在する道路標示を認識対象とする地物の種類として特定してもよい。   For example, although weather information is acquired using telematics in the present embodiment, the weather may be determined using a rain sensor or an illuminance sensor. In addition, it may be detected whether the wiper is in operation and it may be determined whether it is raining. Further, it may be determined whether or not the road surface is frozen using a slip sensor capable of measuring the slip rate. Also, depending on the position of the sun, it may be backlit to the camera 10, so the features present in the sky susceptible to the influence of sunlight become shadows and appear dark, and the feature recognition unit 76 recognizes features It may not be possible. Therefore, when the position of the sun is backlit with respect to the camera 10, a road marking present on the ground that is not easily affected by sunlight may be specified as the type of feature to be recognized.

10 カメラ
20 GPS受信機
30 車速センサ
40 地図データベース
50 通信I/F
70 コントローラ
71 情報取得部
72 走行環境判断部
73 自車状態判断部
74 地物特定部
75 カメラ制御部
76 地物認識部
77 位置関係算出部
78 自車位置補正部
80 ディスプレイ
10 Camera 20 GPS receiver 30 Vehicle speed sensor 40 Map database 50 Communication I / F
70 controller 71 information acquisition unit 72 travel environment determination unit 73 vehicle state determination unit 74 feature identification unit 75 camera control unit 76 feature recognition unit 77 position relationship calculation unit 78 vehicle position correction unit 80 display

Claims (3)

道路周辺に存在する地物の位置を格納した地図データベースと、
自車両の現在位置を検出する自車位置検出手段と、
前記自車両の周囲を撮像する撮像手段と、
前記自車両の周囲が渋滞しているか否かを判断する走行環境判断手段と、
前記走行環境判断手段によって前記自車両の周囲が渋滞していると判断された場合、上空に存在する地物を認識対象とする地物の種類として特定する地物特定手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像から前記地物特定手段によって特定された地物を認識する地物認識手段と、
前記地物認識手段によって認識された地物の位置と前記自車両との位置関係を用いて前記自車両の現在位置を補正する自車位置補正手段と
を備えることを特徴とする自車位置判定装置。
A map database that stores the locations of features that exist around the road,
Vehicle position detection means for detecting the current position of the vehicle;
Imaging means for imaging the surroundings of the host vehicle;
A traveling environment judging means for judging whether or not the surroundings of the host vehicle are congested;
If the ambient of the vehicle is determined to be congested by the driving environment determination means, and the feature identifying unit for specific as the type of the feature that the feature existing in the sky and recognized,
A feature recognition unit that recognizes a feature identified by the feature identification unit from an image captured by the imaging unit;
Vehicle position determination means characterized by comprising: vehicle position correction means for correcting the current position of the vehicle using the position of the feature recognized by the feature recognition means and the positional relationship between the vehicle and the vehicle apparatus.
前記地物特定手段は、前記自車両の走行状態に基づいて前記認識対象とする地物の種類を特定することを特徴とする請求項1に記載の自車位置判定装置。 The feature identifying unit, the vehicle position determination apparatus according to claim 1, characterized in that to identify the type of feature to be the recognition target, based on the running state before Symbol vehicle. 自車両の現在位置を検出し、
前記自車両の周囲を撮像し、
前記自車両の周囲が渋滞しているか否かを判断し、
前記自車両の周囲が渋滞していると判断した場合、地図データベースに位置が記録されている地物の中から、上空に存在する地物を認識対象とする地物の種類として特定し、
撮像した画像から特定した地物を認識し、
認識した地物の位置と前記自車両との位置関係を用いて前記自車両の現在位置を補正することを特徴とする自車位置判定方法。
Detect the current position of the vehicle,
Taking an image of the surroundings of the vehicle
It is determined whether or not there is traffic congestion around the vehicle.
When it is determined that the area around the host vehicle is congested , a feature existing in the sky is specified as a type of feature to be recognized from among features whose position is recorded in the map database,
Recognize features identified from the captured image,
A vehicle position determination method comprising: correcting a current position of the vehicle using the recognized positional relationship between the feature and the vehicle.
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