JP7828210B2 - 車両位置の生成装置、車両、および、サーバ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両位置の生成装置、車両、および、サーバ装置、に関する。

自動車といった車両では、ドライバの運転操作を支援した走行制御を実行したり、自動運転により走行制御を実行したり、するための研究開発が進められている。自動運転は、ドライバの運転操作によらないものを基本的に含むが、上述した運転支援をも含んでよい。
このような車両の走行制御では、車両の現在位置を得て、その現在位置から車両が進む方向を生成する必要がある。また、車両の走行制御では、車両の現在位置を繰り返しに取得することにより、車両の走行を継続的に制御することができる。
自動車の現在位置は、たとえば自動車に設けられるＧＮＳＳ受信機などにより生成することが可能である。ＧＮＳＳ受信機が複数のＧＮＳＳ衛星から電波を受信することにより、自動車のたとえば走行制御装置は、電波に含まれる情報に基づいて自動車の現在位置を演算により取得することができる。
しかしながら、自動車といった車両では、たとえばトンネル、ビル群の谷間、森林内の道路などの走行状況においては、ＧＮＳＳ受信機が複数のＧＮＳＳ衛星からの電波を良好に受信できないことがある。この場合、車両は、現在位置を得られなくなったり、確からしい現在位置を得られなくなったり、する可能性が生じる。

特開２０２０－０３８３６１号公報 国際公開第２０１６／０９３０２８号

特許文献１や特許文献２では、たとえば看板を車両から撮像し、その撮像画像に基づいて車両の位置を補正している。しかしながら、特許文献１や特許文献２が撮像の対象にしている看板は、車両が走行する道路に対して必ず設けられているものではない。この場合、特許文献１や特許文献２の技術は、車両が走行する道路について広く汎用的に用いることが難しいと予想される。
この他にもたとえば、道路の路面には、横断歩道のためのゼブラゾーン、停止線、交通マーク、などが描画されることがある。これらを撮像して、その撮像画像に基づいて車両の位置を補正することが考えられる。しかしながら、道路の路面は、雪や土などにより覆われることがある。この場合、車両は、路面を撮像しても、自車の位置を補正するための情報を得ることができない。
また、道路には、道路標識や信号機が設けられる。これらの道路標識や信号機といった構造物は、車両のドライバから視認し易いように、道路の上の中空に設けられる。この場合、太陽が低くなる朝や夕方の時間帯では、中空に設けられている道路標識や信号機は、ドライバから見えにくくなる。車両から撮像した画像においても、道路標識や信号機の表示を明瞭に識別し難い。また、道路標識や信号機の上に雪が積もると、道路標識や信号機そのものの認識が不能となる可能性がある。

このように車両位置の生成においては、生成される車両位置についての確からしさを向上することが求められている。

本発明の一形態に係る車両位置の生成装置は、車両が走行する道路に沿って並べて立設されている複数の立設構造物の少なくとも位置の情報を含む地図データを記録するメモリと、車両の進行方向である前方を撮像する撮像デバイスと、前記メモリおよび前記撮像デバイスから情報を取得して処理する制御部と、を有し、前記メモリは、過去の撮像画像に基づいて生成された立設構造物の情報を記録可能であり、前記制御部は、前記撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の情報に基づいて、前記車両の位置を生成するために、前記撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の情報を生成し、生成した立設構造物の位置を前記地図データにおいて同定し、前記地図データにおいて同定する立設構造物の位置と前記撮像画像とに基づいて前記車両の位置を生成する、単一画像位置生成処理と、前記撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の情報と、前記メモリに記録されている過去の立設構造物の情報とに基づいて、前記車両の位置を生成する複数画像位置生成処理と、の中から選択した処理により、前記車両の位置を生成する。

本発明の一形態に係る車両は、上述した車両位置の生成装置により生成される位置を用いて走行を制御可能な走行制御装置、を有する。

本発明の一形態に係るサーバ装置は、車両の走行を制御するための走行制御情報を生成する走行制御部と、前記走行制御部により生成される走行制御情報を、前記車両へ送信する送信デバイスと、を有し、前記走行制御部は、上述した車両位置の生成装置により生成される位置に前記車両が位置するものとして、前記走行制御情報を生成する。

本発明では、メモリに記録されている地図データは、車両が走行する道路に対して立設されている立設構造物の少なくとも位置の情報を含む。そして、メモリおよび撮像デバイスから情報を取得して処理する制御部は、撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の情報を生成し、生成した立設構造物の位置を、地図データにおいて同定する。その後、制御部は、地図データにおいて同定する立設構造物の位置と、撮像画像とに基づいて、車両の位置を生成する。
そして、位置を生成するために同定する立設構造物は、たとえば車両が走行する道路に沿って並べて立設されている電柱その他のポールでよい。このような立設構造物は、看板などとは異なり、車両が走行する道路に沿って広く汎用的に用いられ、自動車が道路のいずれの場所を走行していても撮像され得る。また、立設構造物は、路面に描画されているゼブラゾーン、停止線、交通マークなどのように、雪や土などによりその全体が覆われ難い。また、立設構造物は、太陽が低くなる朝や夕方の時間帯においても、たとえば少なくとも路面の近くの一部において撮像され得る。その結果、制御部は、撮像デバイスの撮像画像に立設構造物が含まれ得る位置を車両が走行している場合には、その撮像画像から、それに含まれている立設構造物の情報を高い確実性で生成し得る。しかも、立設構造物が、車両が走行する道路に沿って並べて立設されているものであるため、制御部は、各立設構造物を撮像するたびに補正するように、車両の位置を生成することができる。
このように本発明では、生成される車両位置についての確からしさを向上することができる。

図１は、自動車の走行環境の説明図である。 図２は、本発明の第一実施形態に係る自動車の制御系の説明図である。 図３は、図２の走行制御装置の基本的な構成図である。 図４は、図２の自動車の制御系の走行制御のフローチャートである。 図５は、図４の自動運転の走行制御のフローチャートである。 図６は、図５の現在位置の生成制御のフローチャートである。 図７は、図６の撮像画像に基づく現在位置の生成制御のフローチャートである。 図８は、図７の単一画像に基づく現在位置の生成制御のフローチャートである。 図９は、単一画像位置生成処理による現在位置の生成制御において利用可能な主な情報の説明図である。 図１０は、単一画像位置生成処理の、図８の第一生成制御による自動車の位置および向きの生成方法の説明図である。 図１１は、図８の第二生成制御による自動車の位置および向きの生成方法の説明図である。 図１２は、図８の第三生成制御による自動車の位置および向きの生成方法の説明図である。 図１３は、図７の複数画像に基づく現在位置の生成制御のフローチャートである。 図１４は、複数画像位置生成処理による自動車の位置の生成方法の説明図である。 図１５は、本発明の第二実施形態に係る、自動車の走行を制御するサーバ装置の説明図である。 図１６は、図１５のサーバ装置によるサーバ走行制御のフローチャートである。 図１７は、撮像画像から複数の構造物が抽出されている場合での、制御に使用する構造物の選択制御のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

［第一実施形態］
図１は、自動車３の走行環境の説明図である。
図１では、本発明が適用可能な複数の自動車３が、道路を走行している。自動車３は、車両の一例である。車両は、エンジンの駆動力で走行するものであっても、バッテリ電力を使用するモータの駆動力で走行するものであってもよい。

図１の下部は、市街地の道路１である。市街地の道路１の交差点には、信号機６１、ゼブラゾーン６２、停止線６３が設けられる。信号機６１は、交差点へ侵入する道路または車線に対して設けられる。ゼブラゾーン６２は、歩行者が交差点を渡る位置を示すように、交差点の近くの路面に描画されている。停止線６３は、ゼブラゾーン６２の手前で自動車３が停止するように、ゼブラゾーン６２の近くの路面に描画される。ゼブラゾーン６２の近くの路面には、進行方向に横断歩道があることを予告する交通マーク６４が描画される。また、交差点の近くには、行き先などを示す道路標識６５が設けられる。信号機６１や道路標識６５などは、自動車３のドライバが視認し易いように、路肩などに立設されているポールにより支えられて、路面から上に離れた中空に設けられる。また、市街地では、交差点の近くなどに、ビル６９などが建っている。ビル６９などへ配電するために、道路には、道路に沿って複数の電柱６８が並んでいる。複数の電柱６８は、一般的に、路肩などにおいて、たとえば数十メートルの間隔ごとに並べて立設されることが多い。

図１の上部は、たとえば林間の郊外の道路２である。この場合、郊外の道路２の両側には、多数の樹木が立っている。郊外の道路２の傍には、看板６６、複数の電柱６８、境界ポール６７、が立設される。複数の電柱６８は、一般的に、路肩などにおいて、たとえば数十メートルの間隔ごとに道路に沿って並べて立設される。境界ポール６７は、道路の両側において所定の間隔ごとに路肩位置を示すように立設される。

自動車３は、図１の下部の市街地の道路１や、図１の上部の郊外の道路２を走行することができる。自動車３は、ドライバの操作のみに基づいて走行したり、ドライバの操作を支援して走行したり、ドライバの操作によらずに自動運転で走行したり、してよい。ドライバの操作を支援する運転支援は、自動運転の一種である。

図２は、本発明の第一実施形態に係る自動車３の制御系１０の説明図である。
図２の制御系１０は、図１の自動車３に設けられる、車両位置の生成装置として機能する。

図２の自動車３の制御系１０は、自動運転を実行する走行制御装置１５を含む複数の制御装置を有する。図２には、駆動制御装置１１、操舵制御装置１２、制動制御装置１３、操作検出装置１４、走行制御装置１５、検出制御装置１６、外通信装置１７、といった複数の制御装置が示されている。自動車３の制御系１０には、これ以外のたとえば空調制御装置、乗員監視装置、近距離通信装置、警報装置、などの他の制御装置が含まれてよい。複数の制御装置は、車ネットワークを構成するセントラルゲートウェイ装置（ＣＧＷ）１８に、ケーブルにより接続される。セントラルゲートウェイ装置１８には、複数のケーブルが接続される。複数の制御装置は、セントラルゲートウェイ装置１８に対して、スター接続またはバス接続されてよい。車ネットワークは、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）といった規格に準拠したものでよい。車ネットワークは、この他にもたとえば、ＬＡＮなどの汎用有線通信規格、無線通信規格、またはこれらの組み合わせによるものでもよい。各制御装置には、他の制御装置と識別するためのＩＤが割り当てられる。各制御装置は、送信先のＩＤと送信元のＩＤとを付加したパケットにより、各種の情報を入出力してよい。セントラルゲートウェイ装置１８は、車ネットワークのパケットを監視し、ルーティングする。セントラルゲートウェイ装置１８は、リストと照合して、ルーティングを制御してよい。

駆動制御装置１１は、自動車３の駆動源、駆動力伝達機構、を制御する。駆動力伝達機構は、たとえば減速装置、センタデフ、などがある。駆動力伝達機構は、自動車３の複数の車輪の各々へ伝達する駆動力の大きさを個別に制御するものでよい。
操舵制御装置１２は、自動車３の前側の複数の車輪の向きを変化させる操舵装置、を制御する。車輪の向きに応じて、自動車３の進行方向が変化する。
制動制御装置１３は、自動車３の複数の車輪を個別に制動する制動装置、を制御する。制動装置は、自動車３の複数の車輪に作用させる制動力の大きさを個別に制御するものでよい。

操作検出装置１４には、乗員が自動車３の走行を操作するために自動車３に設けられる複数の操作部材、が接続される。複数の操作部材には、たとえば、ステアリング２１、アクセルペダル２２、ブレーキペダル２３、シフトレバ２４、がある。操作検出装置１４は、各操作部材について操作の有無、操作量などを検出し、操作情報を車ネットワークへ出力する。

検出制御装置１６には、自動車３の走行状態や走行環境を検出するための複数の検出部材が接続される。複数の検出部材には、たとえば、ＧＮＳＳ受信機２５、車外カメラ２６、Ｌｉｄａｒ２７、加速度センサ２８、距離センサ２９、がある。
ＧＮＳＳ受信機２５は、不図示の複数のＧＮＳＳ衛星から電波を受信し、ＧＮＳＳ受信機２５を備える自動車３の現在位置および現在時刻の情報を生成する。ＧＮＳＳ受信機２５は、地上波や天頂衛星からの電波を受信して、高精度な現在位置および現在時刻の情報を生成できるものでよい。
車外カメラ２６は、道路などを走行可能な自動車３の車外を撮像する。車外カメラ２６は、単眼カメラでも、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、複数の画像を撮像する。自動車３には、複数の車外カメラ２６が設けられてよい。複数の車外カメラ２６は、自動車３の前後左右を分けて撮像して、自動車３の周囲を撮像してよい。
Ｌｉｄａｒ２７は、道路などを走行可能な自動車３の車外をレーザで走査して、レーザ反射波に基づいて車外の空間情報を生成する。車外の空間情報には、自動車３の周囲にいる他の自動車などの像が含まれる。車外カメラ２６およびＬｉｄａｒ２７は、自動車３の周囲にいる他の自動車を検出するセンサである。
加速度センサ２８は、たとえば自動車３の前後方向、左右方向、および上下方向の軸方向の加速度を検出するものでよい。この場合、加速度センサ２８は、自動車３のヨー方向、ロール方向およびピッチ方向の加速度を検出できる。
距離センサ２９は、たとえば自動車３の車輪の回転量などに基づいて、自動車３の移動量を検出するものでよい。
検出制御装置１６は、これら自車に設けられる各種の検出部材の検出情報を、車ネットワークへ出力する。検出制御装置１６は、検出情報に基づいて生成した情報、たとえば自車の周囲にいる他の自動車などの検出情報を生成して、車ネットワークへ出力してよい。

図１には、自動車３の車外カメラ２６による複数の撮像画像が示されている。
図１の下部に示す市街地の撮像画像７０は、市街地の道路１を走行する自動車３が、自車の進行方向である前側を、図中に破線で示す画角範囲で、車外カメラ２６により撮像したものである。市街地の撮像画像７０には、交差点の路面の像７１とともに、交差点の近くにある信号機の像７３、ゼブラゾーンの像７２、複数の電柱の像７４が、画像において認識可能に撮像されている。
図１の上部に示す郊外の撮像画像８０は、郊外の道路２を走行する自動車３が、自車の進行方向である前側を、図中に破線で示す画角範囲で、車外カメラ２６により撮像したものである。郊外の撮像画像８０には、直線状の長い路面の像８１とともに、道路の両側に立設されている看板の像８２、複数の電柱の像８４、複数の境界ポールの像８３が、画像において認識可能に撮像されている。
車外カメラ２６は、自動車３の走行中において自動車３の周囲を繰り返しに撮像し、検出制御装置１６へ出力する。検出制御装置１６は、車外カメラ２６の撮像画像を解析し、撮像画像に含まれている像７１～７４，８１～８４をたとえばその撮像形状に基づいて特定して、撮像画像に含まれている各種の構造物６１～６８を抽出してよい。この場合、検出制御装置１６は、車外カメラ２６の撮像画像とともに、撮像画像から抽出した構造物６１～６８の情報を、車ネットワークを通じてたとえば走行制御装置１５へ出力してよい。
このような車外カメラ２６は、自動車３の進行方向である前方を撮像する撮像デバイスとして機能する。

外通信装置１７は、自動車３の外にある、たとえば道路の近くに設置された基地局３０との間に無線通信路を確立する。基地局３０は、キャリアによるものでも、高度交通情報のためのものでもよい。外通信装置１７は、基地局３０を通じて、基地局３０に接続されているサーバ装置３１との間で、情報を送受する。なお、サーバ装置３１は、基地局３０と対応するように分散して設けられてもよい。５Ｇ通信用の基地局３０にサーバ装置３１としての機能を設けることにより、自動車３の外通信装置１７は、高速大容量の通信を基地局３０に設けられているサーバ装置３１との間で実行することが可能となる。

走行制御装置１５は、自動車３の走行を制御する。
走行制御装置１５は、自動車３の走行を制御するための制御値を生成して、駆動制御装置１１、操舵制御装置１２および制動制御装置１３へ出力してよい。
これにより、自動車３は、走行制御装置１５による走行制御にしたがって道路を走行することができる。

図３は、図２の走行制御装置１５の基本的な構成図である。
図３の走行制御装置１５は、入出力デバイス４１、タイマ４２、メモリ４３、ＥＣＵ４４、および、これらが接続される内部バス４５、を有する。
なお、図２の制御系１０に用いられる各種の制御装置も、図３の走行制御装置１５と同様の基本構成を有してよい。

入出力デバイス４１は、車ネットワークに接続される。入出力デバイス４１は、車ネットワークを通じた情報の入出力を制御する。入出力デバイス４１は、たとえば自身に対応するＩＤが不可されたパケットを、車ネットワークから取得し、内部バス４５を通じてＥＣＵ４４へ出力する。入出力デバイス４１は、たとえば内部バス４５を通じてＥＣＵ４４から取得した情報に対して、自身に対応する送信元のＩＤと送信先のＩＤとを付加して、車ネットワークへ出力する。
タイマ４２は、時間および時刻を計測する。タイマ４２の時刻は、自動車３の制御系１０のＧＮＳＳ受信機２５による現在時刻により校正されてよい。
メモリ４３は、たとえば不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ、ＲＡＭ、などで構成されてよい。メモリ４３は、たとえば、ＥＣＵ４４が実行するプログラムおよびデータを記録する。走行制御装置１５のメモリ４３には、走行制御のためのプログラムととともに、走行制御の設定値、検出制御装置１６の検出情報、検出制御装置１６の操作情報、高精度地図データ４６などが記録されてよい。高精度地図データ４６は、外通信装置１７がサーバ装置３１から取得して記録したものでもよい。

高精度地図データ４６は、従来の自動車３の設定された目的地までの道順である経路案内のための地図データよりリッチな情報を有する。高精度地図データ４６は、たとえば、自動車３が走行可能な道路や車線のリンク情報だけでなく、道路や車線の形状、交差点の形状などの情報を含む。高精度地図データ４６は、この他にもたとえば自動車３の車外カメラ２６の撮像画像において認識可能な信号機６１、ゼブラゾーン６２、停止線６３、交通マーク６４、道路標識６５、ビル６９、電柱６８、看板６６、境界ポール６７といった各種の構造物の情報を含むとよい。構造物の情報には、構造物の種類、構造物を一意にまたは少なくとも種類などを特定するための情報、構造物の位置、などを含むとよい。このような高精度地図データ４６は、自動車３が走行する道路に沿って立設されている複数の立設構造物の位置などの情報を含んでいることになる。

ＥＣＵ４４は、メモリ４３に記録されているプログラムを読み込んで実行する。これにより、制御部が実現される。
ＥＣＵ４４は、自動車３の走行を制御するために制御値を生成して、駆動制御装置１１、操舵制御装置１２および制動制御装置１３へ出力する。

図４は、図２の自動車３の制御系１０の走行制御のフローチャートである。
たとえば図２の走行制御装置１５のＥＣＵ４４は、制御部として、図４の自動車３の走行制御を、繰り返し実行してよい。
これにより、自動車３の制御系１０は、自動車３に設けられる車両位置の生成装置として機能する。
なお、図４の自動車３の走行制御は、自動車３の制御系１０に設けられる走行制御装置１５以外の他の制御装置のＥＣＵ４４により実行されてもよい。
また、図４の自動車３の走行制御は、自動車３の制御系１０に設けられる複数の制御装置のＥＣＵ４４が協働して実行してもよい。

ステップＳＴ１において、ＥＣＵ４４は、自動車３の走行制御の設定を取得する。ＥＣＵ４４は、自動車３の走行制御のために制御系１０の各部から情報を取得してよい。また、ＥＣＵ４４は、メモリ４３から同様の情報を取得してよい。走行制御のための設定には、たとえば自動運転レベルの設定がある。

ステップＳＴ２において、ＥＣＵ４４は、取得した設定の情報に基づいて、実行する走行制御が、自動運転であるか否かを判断する。ここでの自動運転には、運転支援が含まれてよい。設定が自動運転である場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ３へ進める。それ以外の場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ４へ進める。

ステップＳＴ３において、ＥＣＵ４４は、運転支援を含む自動運転による走行制御を実行する。自動運転のための走行制御において、ＥＣＵ４４は、たとえば、ドライバの操作情報によらずに、設定されている目的地へ向かう経路、高精度地図データ４６、および現在位置などの検出情報を取得して、それらに基づいて自動車３の進路を生成する。検出情報には、車外カメラ２６による前側の撮像画像などが含まれてよい。ＥＣＵ４４は、経路、高精度地図データ４６などは、メモリ４３から取得してよい。そして、ＥＣＵ４４は、たとえば、ＧＮＳＳ受信機２５が生成した自動車３の現在位置から、経路に沿って目的地まで安全に向かうための進路を生成し、生成した進路にて走行するための制御値を生成し、駆動制御装置１１、操舵制御装置１２、制動制御装置１３へ出力する。ＥＣＵ４４は、自動運転の走行制御において、レーンキープ制御、先行車追従制御、走行車線の変更、分流を含めた合流区間での分合流制御、障害物回避、緊急停車、などの制御を実行してよい。ＥＣＵ４４は、生成した進路で走行を制御するために、これら各種の制御の中から少なくとも１つを選択してよい。その後、ＥＣＵ４４は、本制御を終了する。

ステップＳＴ４において、ＥＣＵ４４は、ドライバの操作のみに基づく走行制御を実行する。この場合、ＥＣＵ４４は、操作検出装置１４から取得するドライバの操作に基づいて、それに対応する制御値を生成し、駆動制御装置１１、操舵制御装置１２、制動制御装置１３へ出力する。その後、ＥＣＵ４４は、本制御を終了する。

このように、走行制御装置１５は、ドライバの操作に基づく自動車３の走行制御、ドライバの操作を支援する自動車３の走行制御、ドライバの操作によらない自動運転での走行制御、を実行することができる。
そして、自動車３は、自動運転の走行制御を実行するためには、自動車３の現在位置として精度の良いものを取得することが重要である。取得する現在位置が、自動車３の実際の位置からずれると、走行制御による自動車３の実際の進路もずれることになる。
また、自動車３は、自動運転の走行制御を継続的に実行する場合、自動車３の現在位置を、比較的短い周期で繰り返しに取得する必要がある。
このため、自動車３には、高精度な位置を生成可能なＧＮＳＳ受信機２５が用いられる。
しかしながら、自動車３は、必ずしもＧＮＳＳ受信機２５が複数のＧＮＳＳ衛星からの電波を良好に受信できる道路などを走行するとは限らない。自動車３は、たとえば、トンネル、ビル６９群の谷間、森林に埋まる道路などを走行することがある。これらの走行状況では、ＧＮＳＳ受信機２５は、複数のＧＮＳＳ衛星の電波を受信できるとは限らない。また、複数のＧＮＳＳ衛星の電波を受信できたとしても、それに基づいて生成される位置の精度が低下する可能性がある。自動車３は、現在位置を得られなくなったり、確からしい現在位置を得られなくなったり、する可能性がある。
自動車３の走行制御では、自動車３の走行状況にかかわらず、自動運転の走行制御に使用可能な精度を確保した現在位置を取得し続けることが求められる。自動車３の位置には、自動車３の走行状況にかかわらず、その確からしさを向上することが求められる。

図５は、図４の自動運転の走行制御のフローチャートである。
図２の走行制御装置１５のＥＣＵ４４は、図４のステップＳＴ３において、図５の自動運転の走行制御を実行してよい。

ステップＳＴ１１において、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から最新の自動車３の位置の情報を取得する。

ステップＳＴ１２において、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から、前回とは異なる新たな位置を取得できたか否かを判断する。ＧＮＳＳ受信機２５は、基本的に、ＧＮＳＳ受信機２５が新たな電波を受信できた場合に、新たな位置を生成して更新する。ＧＮＳＳ受信機２５が新たな電波を受信できない場合、ＧＮＳＳ受信機２５は、位置を更新できない。または、ＧＮＳＳ受信機２５は、更新処理により有意な位置を生成できない。ＥＣＵ４４は、たとえば、今回新たに取得した位置が有意なものであって、前回の処理で取得した位置と異なる場合、新たな位置を取得できたと判断して、処理をステップＳＴ１３へ進める。新たな位置を取得できたと判断できない場合、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から新たに取得した位置を現在位置のために利用しないように、処理をステップＳＴ１４へ進める。

ステップＳＴ１３において、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から新たに取得した位置についての精度を判断する。ここでは、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から新たに取得した位置についての誤差が、誤差についての閾値以下であるか否かを判断する。ＧＮＳＳ受信機２５は、位置を生成する場合、位置の誤差範囲についても生成するものが多い。誤差範囲の閾値は、たとえば半径数十センチメートルでよい。ＧＮＳＳ受信機２５から取得した位置の誤差が閾値以下である場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ１５へ進める。取得位置の誤差が閾値より大きい場合、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から新たに取得した位置を現在位置のために利用しないように、処理をステップＳＴ１４へ進める。

ステップＳＴ１４において、ＥＣＵ４４は、現在位置を得るための位置生成を設定する。ＥＣＵ４４は、たとえば所定の値の位置生成フラグを、メモリ４３に記録する。位置生成フラグの値は、現在位置を得るための位置生成を実行するための値と、位置生成を実行しないための値と、のいずれかとしてよい。その後、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ１７へ進める。

ステップＳＴ１５において、ＥＣＵ４４は、現在位置を得るための位置生成が設定されているか否かを判断する。ＥＣＵ４４は、たとえばメモリ４３に記録されている位置生成フラグの値を取得する。位置生成フラグが、位置生成のための設定値である場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ１７へ進める。ＥＣＵ４４は、位置生成フラグの値が、位置生成のための設定値とされている期間においては、処理をステップＳＴ１７へ進める。位置生成フラグの値が、位置生成を実行しない設定値である場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ１６へ進める。

ステップＳＴ１６において、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から新たに取得した位置を、現在位置に設定する。その後、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ１８へ進める。

ステップＳＴ１７において、ＥＣＵ４４は、現在位置を生成する。この場合、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から新たに取得した位置をそのまま現在位置とするのではなく、後述する各種の方法で演算した位置を、現在位置として生成する。

ステップＳＴ１８において、ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６に現在位置をマッピングし、現在位置から進む自動車３の進路を生成し、生成した進路で走行するための走行制御値を生成する。

ステップＳＴ１９において、ＥＣＵ４４は、生成した走行制御値を、駆動制御装置１１、操舵制御装置１２、制動制御装置１３へ出力する。これにより、自動車３は、自動運転により走行することができる。

図６は、図５の現在位置の生成制御のフローチャートである。
図２の走行制御装置１５のＥＣＵ４４は、図５のステップＳＴ１７において、図６の現在位置の生成制御を実行してよい。

ステップＳＴ２１において、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から取得した最新の有意な位置に基づいて、ＧＮＳＳに基づく自動車３の位置を生成する。
ここで、ＧＮＳＳ受信機２５から新たな位置を取得できていない場合、ＥＣＵ４４は、前回以前にＧＮＳＳ受信機２５から取得した最新の有意な位置を用いてよい。そして、ＥＣＵ４４は、最新の有意な取得位置からの移動履歴に基づいて、自動車３の位置を生成する。ＥＣＵ４４は、最新の有意な取得位置の後における移動距離、移動方向を、検出制御装置１６またはメモリ４３から取得してよい。検出制御装置１６は、加速度センサ２８により検出される前後左右上下の加速度を時間積分して自動車３の速度を生成できる。検出制御装置１６は、自動車３の速度を時間積分して、移動した距離を生成できる。メモリ４３は、検出制御装置１６から取得するこれらの自車センサの検出に基づく情報を、記録してよい。ＥＣＵ４４は、これらの移動履歴を用いて、最新の有意な取得位置からの自動車３の移動距離および移動方向を演算し、ＧＮＳＳに基づく自動車３の位置を生成する。
また、ＧＮＳＳ受信機２５から、有意ではあるが精度の高くない可能性のある位置を取得している場合、ＥＣＵ４４は、その取得位置を、ＧＮＳＳに基づく自動車３の位置に設定する。
また、ＧＮＳＳ受信機２５から、有意であって且つ高精度な位置を取得するようになり始めている場合にも、ＥＣＵ４４は、その取得位置を、ＧＮＳＳに基づく自動車３の位置に設定する。

ステップＳＴ２２において、ＥＣＵ４４は、自車センサである車外センサの撮像画像に基づいて、撮像画像に基づく自動車３の位置を生成する。ＥＣＵ４４は、撮像画像に含まれている電柱６８などの構造物を抽出し、抽出した構造物についての高精度地図データ４６での位置を基準として、高精度地図データ４６での車外センサによる仮の撮像画像において構造物の画角位置が得られるように、自動車３の位置を生成してよい。ここで、高精度地図データ４６での構造物と自動車３との距離は、撮像画像から抽出する構造物から自動車３までの距離とすればよい。詳細は、後述する。

ステップＳＴ２３において、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５からの高精度位置を取得できていない非取得期間が、所定時間以上であるか否かを判断する。ＥＣＵ４４は、たとえば図５のステップＳＴ１４の処理においてタイマ４２に計測開始を指示し、ステップＳＴ２３の処理タイミングでのタイマ４２の計測時間を非取得期間として取得してよい。非取得期間と比較する所定時間は、たとえばステップＳＴ２１により生成するＧＮＳＳに基づく自動車３の位置ついての誤差範囲が、半径１ｍを超えるようになると推定される時間でよい。非取得期間が所定時間以上でない場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ２４へ進める。非取得期間が所定時間以上になると、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ２５へ進める。

ステップＳＴ２４において、ＥＣＵ４４は、ステップＳＴ２１で生成したＧＮＳＳに基づく位置を、自動車３の現在位置に設定する。その後、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ２６へ進める。

ステップＳＴ２５において、ＥＣＵ４４は、ステップＳＴ２２で生成した撮像画像に基づく位置を、自動車３の現在位置に設定する。その後、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ２６へ進める。

ステップＳＴ２６において、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から取得する今回の位置について、現実との整合性を判断する。
ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から今回取得した位置を、高精度地図データ４６にマッピングし、そのマッピング位置からの高精度地図データ４６での仮想的な画像と、車外カメラ２６の撮像画像とが合致するか否かを判断してよい。ＥＣＵ４４は、たとえば電柱６８などの立設構造物についての画像中の画角位置が、比較する画像の間で合致するか否かを判断してよい。合致と判断できる場合、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から取得する今回の位置が現実と整合していると判断して、処理をステップＳＴ２７へ進める。それ以外の場合、ＥＣＵ４４は、ステップＳＴ２７へ処理を進めることなく、本制御を終了する。

ステップＳＴ２７において、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から取得する位置を現在位置として利用するための復帰処理を実行する。ＥＣＵ４４は、図６の現在位置の生成制御を継続的に実行するために図５のステップＳＴ１４において設定された位置生成フラグの値を、位置生成を実行しないための値へ更新する。これにより、ＥＣＵ４４は、ステップＳＴ１５において、現在位置を得るための位置生成が設定されていないと判断して、処理をステップＳＴ１６へ進められるようになる。その後、ＥＣＵ４４は、本制御を終了する。

このようにＥＣＵ４４は、図６の現在位置の生成処理において、ステップＳＴ２２で生成した撮像画像に基づく位置、またはステップＳＴ２１で生成したＧＮＳＳに基づく位置を、現在位置として生成することができる。

そして、ＥＣＵ４４は、図５および図６の制御において、位置情報生成デバイスとしてのＧＮＳＳ受信機２５から位置情報が提供されないと判断してから所定時間が経過した場合には、車外カメラ２６の撮像画像に基づく自動車３の現在位置の生成を開始できる。
また、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５から提供される位置情報の誤差範囲の広さが閾値以上であって信頼性が高くないと判断してから所定時間が経過した場合には、車外カメラ２６の撮像画像に基づく自動車３の現在位置の生成を開始できる。
このようにＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５からの位置情報の質を判断し、位置情報の質が高くない状態で所定時間が経過した場合には、車外カメラ２６の撮像画像に基づく自動車３の現在位置の生成を開始する。これにより、ＧＮＳＳ受信機２５から高精度な位置情報が得られないデットレコグニングの状態が継続している場合には、ＥＣＵ４４は、自動車３の現在位置を、車外カメラ２６の撮像画像に基づくものへ切り替えることができる。デットレコグニングの状態が長く続くと、ＧＮＳＳ受信機２５のたとえば最後の高精度な位置からの移動量の演算により得られる位置の精度は、低下する可能性がある。

また、ＥＣＵ４４は、少なくとも、ＧＮＳＳ受信機２５から提供される自動車３の位置および向きまたはそれに基づく位置および向きが、高精度地図データ４６において同定した構造物との相対位置関係が、車外カメラ２６の撮像画像における、同定した構造物の画角位置と整合する程度に高精度なものへ戻るまで、車外カメラ２６の撮像画像に基づく位置を、自動車３の現在位置として生成し続けることができる。自動車３は、少なくともＧＮＳＳ受信機２５から高精度な位置が得られない期間においては、それよりも確からしい可能性がある撮像画像などに基づく位置を、自動車３走行の制御に用いることができる。
また、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳ受信機２５による自動車３の位置が高精度なものに復帰した後は、その高精度な位置を用いて、高精度な走行制御を実行することができる。

図７は、図６の撮像画像に基づく現在位置の生成制御のフローチャートである。
図２の走行制御装置１５のＥＣＵ４４は、図６のステップＳＴ２２において、図７の撮像画像に基づく現在位置生成制御を実行してよい。
ここで、メモリ４３は、過去の撮像画像について抽出された立設構造物である電柱６８の情報、過去の撮像画像に対応する過去の自動車３の位置、過去の自動車３の位置の後での移動量、などの図７の処理に必要な情報を記録しているものとする。また、メモリ４３は、電柱６８以外の構造物の情報を、記録していてもよい。移動量は、移動距離および移動方向でよい。

ステップＳＴ３１において、ＥＣＵ４４は、メモリ４３に記録されている情報の鮮度を判定する。
ＥＣＵ４４は、たとえば、メモリ４３において過去の情報に付されている記録時刻の情報と、タイマ４２の現在時刻との間の経過時間に基づいて、情報の鮮度を判定してよい。
また、ＥＣＵ４４は、メモリ４３に記録されている過去の位置と、図５のステップＳＴ２１で生成するＧＮＳＳに基づく位置との離間距離に基づいて、情報の鮮度を判定してよい。

ステップＳＴ３２において、ＥＣＵ４４は、メモリ４３に記録されている情報が、現在位置の生成に使用可能であるか否かを判断する。
ＥＣＵ４４は、たとえば情報の経過時間が所定の閾値以上であって古い場合、メモリ４３の情報を現在位置の生成に使用しないように、処理をステップＳＴ３３へ進める。情報の経過時間が所定の閾値より短い場合、ＥＣＵ４４は、メモリ４３の情報を現在位置の生成に使用するように、処理をステップＳＴ３４へ進める。
この他にもたとえば、ＥＣＵ４４は、情報の離間距離が所定の閾値以上であって古い場合、メモリ４３の情報を現在位置の生成に使用しないように、処理をステップＳＴ３３へ進める。情報の経過時間が所定の閾値より短い場合、ＥＣＵ４４は、メモリ４３の情報を現在位置の生成に使用するように、処理をステップＳＴ３４へ進める。

ステップＳＴ３３において、ＥＣＵ４４は、メモリ４３の情報を現在位置の生成のための基準として使用しない単一画像位置生成処理を実行する。ＥＣＵ４４は、たとえば車外カメラ２６の撮像画像に含まれている１つの電柱６８を位置の基準に用いて、自動車３の位置を生成する。その後、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ３５へ進める。

ステップＳＴ３４において、ＥＣＵ４４は、メモリ４３の情報を現在位置の生成のための基準として使用する複数画像位置生成処理を実行する。メモリ４３には、過去の撮像画像から抽出された電柱６８の情報などが記録されている。ＥＣＵ４４は、たとえば、車外カメラ２６の撮像画像に含まれている１つの電柱６８と、メモリ４３に記録されている過去の撮像画像に含まれる電柱６８とを位置の基準に用いて、自動車３の位置を生成する。

ステップＳＴ３５において、ＥＣＵ４４は、今回の図７の処理において生成した情報を、メモリ４３に記録する。これにより、メモリ４３には、過去の撮像画像に基づく情報が、蓄積して記録される。

このようにＥＣＵ４４は、メモリ４３の情報の鮮度に応じて、メモリ４３の情報を用いる複数画像位置生成処理とメモリ４３の情報を用いない単一画像位置生成処理との一方を選択し、選択した処理により自動車３の位置を生成する。
本実施形態では、ＧＮＳＳに基づく位置の確からしさが低下している場合には、単一の撮像画像または複数の撮像画像に基づく位置を自動車３の現在位置とすることにより、自動車３の現在位置について一定の確からしさを確保することができる。

次に、単一の撮像画像または複数の撮像画像に基づく位置の生成について、詳しく説明する。
ここでは、高精度地図データ４６には、自動車３が走行する道路またはその近くに設けられる構造物の少なくとも位置の情報を含んでいるものとする。高精度地図データ４６は、少なくとも自動車３が走行する道路に沿って並べて立設されている複数の電柱６８、ポール、その他の立設構造物の位置の情報を含んでいるものとする。
自動車３が走行する道路には、自動車３の車外カメラ２６の撮像画像において認識可能なゼブラゾーン６２、停止線６３、交通マーク６４、などの路面描画物が描画される。
自動車３が走行する道路の交差点などには、信号機６１、道路標識６５が設けられる。
自動車３が走行する道路の近くには、看板６６、電柱６８などが設けられる。

これらの構造物の中、路面描画物、信号機６１、道路標識６５、看板６６などは、降雪があると、画像にはっきりと撮像され難くなる。路面描画物は、路面が凍結している場合においても、画像にはっきりと撮像され難くなる。
ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像を解析して構造物を抽出しようとしたとしても、撮像画像において本来の形状や輪郭が明瞭に撮像されていない構造物については抽出できない可能性がある。
これに対し、信号機６１や道路標識６５を支えるポール、電柱６８などの立設構造物は、降雪や凍結があったとしても、少なくとも一部が、画像にはっきりと撮像され得る。ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像を解析することにより、電柱６８などの立設構造物を抽出することができる。電柱６８などの立設構造物は、その他の構造物と比べて、高い確率で抽出可能である。本実施形態では、このような構造物の種類の違いに起因した抽出のし易さの違いを考慮している。本実施形態の高精度地図データ４６は、少なくとも自動車３が走行する道路に沿って並べて立設されている複数の電柱６８、ポール、その他の立設構造物の位置の情報を含んでいる。
また、ＥＣＵ４４が、過去の撮像画像に基づいて電柱６８などの立設構造物を抽出している場合、メモリ４３は、その過去に抽出されている電柱６８などの立設構造物の情報を記録する。
以下では、撮像画像に撮像されている電柱６８を、現在位置の生成に用いる場合を例に説明する。以下の説明は、電柱６８以外の立設構造物、その他の構造物であっても同様に適用可能である。

図８は、単一画像に基づく現在位置の生成制御のフローチャートである。
図２の走行制御装置１５のＥＣＵ４４は、図７のステップＳＴ３３において、図８の単一画像位置生成制御を実行してよい。

ステップＳＴ４１において、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像を解析して、撮像画像に撮像されている電柱６８を抽出する。
また、ＥＣＵ４４は、抽出した構造物の種類を電柱６８と判定したり、電柱６８そのものの特徴を抽出したりしてよい。

ステップＳＴ４２において、ＥＣＵ４４は、抽出した電柱６８と自動車３との相対位置を示すベクトル情報を生成する。
車外カメラ２６がステレオカメラなどである場合、ＥＣＵ４４は、撮像画像における電柱６８の撮像位置や複数の撮像画像の間での視差に基づいて、自車から立設構造物までの相対的な距離を演算する。相対的な距離についての誤差は、車外カメラ２６の解像度などにより小さくできる。車外カメラ２６が単眼カメラである場合と比べて、ステレオカメラである場合のほうが、誤差が小さくなる。
また、ＥＣＵ４４は、撮像画像における電柱６８の撮像位置や複数の撮像画像の間での視差に基づいて、自車の車外カメラ２６を基準とした、立設構造物の相対的な方向を演算する。電柱６８についての相対的な方向は、自動車３から撮像した画角位置の情報である。
これにより、ＥＣＵ４４は、抽出した電柱６８と自動車３との相対位置ベクトルを生成できる。
また、ＥＣＵ４４は、自車からの相対位置ベクトルの位置を、電柱６８についてのおよその位置として仮に生成してよい。
ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像に含まれている電柱６８の情報を生成できる。
なお、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像とともに、Ｌｉｄａｒによる車外の空間情報を用いて、車外カメラ２６の撮像画像に含まれている電柱６８の情報を生成してもよい。

ステップＳＴ４３において、ＥＣＵ４４は、撮像画像から抽出した電柱６８の位置を、高精度地図データ４６において同定する。
ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６に含まれる複数の電柱６８の中から、たとえば、仮に推定可能な自車位置から、相対位置ベクトルの方向にあるものを、高精度地図データ４６における抽出した電柱６８として同定してよい。
この他にもたとえば、ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６に含まれる複数の電柱６８の中から、たとえば、電柱６８のおおよその位置から最も近いものを、高精度地図データ４６における抽出した電柱６８として同定してよい。
この他にもたとえば、ＥＣＵ４４は、走行中に車外カメラ２６が繰り返しに生成している撮像画像について、電柱６８の抽出処理を繰り返し実行してよい。この場合、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳに基づく高精度な位置が得られている期間における撮像画像についてその時点で撮像可能な電柱６８を正しく同定し続けることができる。このように過去の電柱６８について正しく同定し続けている状態で本処理を実行することにより、ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６に撮像可能な電柱６８が複数で存在する場合でも、処理に係る電柱６８を正しく同定することができる。ＥＣＵ４４は、抽出した複数の電柱６８の相対的な位置関係に基づいて、高精度地図データ４６における今回の電柱６８を正しく同定できる。
これにより、ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６において、車外カメラ２６の最新の撮像画像に含まれている単一の立設構造物として電柱６８の位置を同定できる。

ステップＳＴ４４から、ＥＣＵ４４は、撮像画像に基づく自動車３の位置の生成処理を具体的に開始する。本実施形態では、ＥＣＵ４４は、ステップＳＴ４４の第一生成処理、ステップＳＴ４５の第二生成処理、ステップＳＴ４６の第三生成処理、の三段階の処理により、車外カメラ２６の撮像画像に基づく単一画像位置生成処理による自動車３の現在位置を生成する。
ステップＳＴ４４の第一生成処理において、ＥＣＵ４４は、電柱６８と自動車３との相対位置関係（相対距離および相対方向）に基づいて、高精度地図データ４６において自動車３を移動させて、第一の自動車９４の位置および向きを生成する。
ステップＳＴ４５の第二生成処理において、ＥＣＵ４４は、電柱６８と自動車３との相対距離に基づいて、高精度地図データ４６において自動車３を移動させて、第二の自動車９５の位置および向きを生成する。
ステップＳＴ４６の第三生成処理において、ＥＣＵ４４は、ステップＳＴ４４の第一位置と、ステップＳＴ４５の第二位置とに基づいて、第三の自動車９７の位置および向きを生成する。

ステップＳＴ４７において、ＥＣＵ４４は、ステップＳＴ４６までの処理で生成した自動車３の位置および向きを、自動車３の現在位置に設定する。
ＥＣＵ４４は、基本的に第三の自動車９７の位置および向きを、自動車３の現在位置に設定するとよい。

これにより、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像のみに基づく単一画像位置生成処理により、自動車３の現在位置を生成できる。
次に、図９から図１２を用いて、単一画像位置生成処理の第一生成処理から第三生成処理について、詳しく説明する。
自動車３が実際に走行する道路は三次元空間にあるが、ここでは説明の簡便化のために、Ｘ－Ｙの二次元空間を用いて説明する。

図９は、単一画像位置生成処理による現在位置の生成制御において利用可能な主な情報の説明図である。
図９には、郊外の道路２を走行する自動車３が示されている。自動車３の左前方には、電柱６８が立設している。

この場合、ＥＣＵ４４は、ＧＮＳＳに基づく自動車３の位置および向き（ｘ０，ｙ０，θ０）、高精度地図データ４６において同定した電柱の位置（ｘ１，ｙ１）、自動車３から電柱６８への相対位置ベクトル（Ｌｄ，θｄ）、の情報を取得可能である。
ＧＮＳＳに基づく自動車３の位置（ｘ０，ｙ０）は、高精度地図データ４６と対応付け可能なものであればよく、たとえば緯度経度の値でよい。
ＧＮＳＳに基づく自動車３の向きθ０は、高精度地図データ４６と対応付け可能なものであればよく、たとえば地磁気の北を基準とした３６０度方向の角度でよい。
自動車３から電柱６８への相対位置ベクトル（Ｌｄ，θｄ）は、撮像画像やＬｉｄａｒ２７の空間情報に基づいて生成したものでよい。ここで、Ｌｄは相対距離である。θｄは、相対角度である。相対角度は、たとえば自動車３の前を基準とした角度でよい。

図１０は、単一画像位置生成制御の図８の第一生成制御による自動車３の位置および向きの生成方法の説明図である。
図１０には、対比のために、郊外の道路２を走行する自動車３および電柱６８が破線で示されている。

図１０において、同定された電柱６８は、高精度地図データ４６において、自動車３の左前方に立設している。
ＥＣＵ４４は、第一生成制御では、高精度地図データ４６で同定した電柱９２の位置（ｘ１，ｙ１）を基準として、相対位置ベクトル（Ｌｄ，θｄ）で離れた位置を、第一の自動車９４の位置および向き（ｘ１０，ｙ１０，θ１０）として生成する。
この場合、第一の自動車９４は、自車センサであるＧＮＳＳ受信機２５により計測される破線の位置から、平行移動したものとなる。
第一生成制御による第一の自動車９４の位置は、同定した電柱９２から、相対確度θｄの方向に、相対距離Ｌｄで離れた位置となる。
第一生成制御による第一の自動車９４の向きは、その位置の自動車３から電柱９２への方向に対して相対角度θｄをなす方向となる。
この場合、ＥＣＵ４４は、同定した立設構造物としての電柱９２についての、車外カメラ２６の撮像画像における画角位置での向きを保持して、かつ、撮像画像から推定される距離となる位置を、自動車３の現在位置として生成できる。自動車３の現在位置は、電柱９２に対する相対位置として実際に近い確からしいものとなる。ただし、自動車３の向きについては、確からしさを高めることができない。

図１１は、図８の第二生成制御による自動車３の位置および向きの生成方法の説明図である。
図１１には、対比のために、郊外の道路２を走行する自動車３および電柱６８が破線で示されている。

図１１において、同定された電柱９２は、高精度地図データ４６において、自動車３の左前方に立設している。
ＥＣＵ４４は、第二生成制御では、まず、図１１の上部に示すように、自動車３の位置を移動する位置生成処理を実行する。位置生成処理において、ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６で同定した電柱９２の位置（ｘ１，ｙ１）と、自動車３のＧＮＳＳに基づく位置（ｘ０，ｙ０）とを基準として、それらの間の位置を、第二の自動車９５の位置として生成する。第二の自動車９５の位置は、同定した電柱９２の位置から、相対距離Ｌｄで離れた位置としてよい。
次に、ＥＣＵ４４は、自動車３の向きを回転させる向き生成処理により、図１１の下部に示すように、第二の自動車９５の位置から同定した電柱９２へ向かう方向が、撮像画像に基づいて生成した相対角度θｄとなる向きを、第二の自動車９５の向きとして生成する。
これにより、ＥＣＵ４４は、第二の自動車９５の位置および向き（ｘ２０，ｙ２０，θ２０）として生成する。
この場合、ＥＣＵ４４は、第二生成処理として、高精度地図データ４６において同定した立設構造物の位置と、補正前の誤差を持っている可能性があるＧＮＳＳに基づく仮の位置との間であって、かつ、撮像画像から推定される相対距離Ｌｄとなる位置を、自動車３の現在位置として生成する。この場合、ＥＣＵ４４は、さらに、生成した現在位置において、同定した立設構造物である電柱６８についての、車外カメラ２６の撮像画像における画角位置θｄが得られるように、自動車３の向きを生成できる。

図１２は、図８の第三生成制御による自動車３の位置および向きの生成方法の説明図である。
図１２には、対比のために、第一の自動車９４の位置および向き（ｘ１０，ｙ１０，θ１０）と、第二の自動車９５の位置および向き（ｘ２０，ｙ２０，θ２０）とが、破線で示されている。

ＥＣＵ４４は、第一の自動車９４の位置（ｘ１０，ｙ１０）と、第二の自動車９５の位置（ｘ２０，ｙ２０）との間の位置を、第三の自動車９７の位置として生成する。
また、ＥＣＵ４４は、第一の自動車９４の向きθ１０と、第二の自動車９５の向きθ２０との間の向きを、第三の自動車９７の向きとして生成する。
ここで、第一の自動車９４の値と、第二の自動車９５の値との重付けの割合は、たとえば０．５：０．５としてよい。この場合、第三の自動車９７の値は、第一の自動車９４の値と第二の自動車９５の値との中間の値となる。
これにより、ＥＣＵ４４は、第三の自動車９７の位置および向き（ｘ３０，ｙ３０，θ３０）として生成する。ＥＣＵ４４は、第一生成処理による位置および向きと、第二生成処理による位置および向きとの間となる位置および向きを、第三の自動車９７の位置および向き（ｘ３０，ｙ３０，θ３０）として生成できる。

このようにＥＣＵ４４は、図１０から図１２の一連の処理を実行して、第三の自動車９７の位置および向き（ｘ３０，ｙ３０，θ３０）を、単一画像に基づく自動車３の現在位置および向きとして生成する。
ＥＣＵ４４は、単一画像位置生成処理において、高精度地図データ４６において、車外カメラ２６の最新の撮像画像に含まれている単一の立設構造物である電柱６８の位置を同定する。
そして、ＥＣＵ４４は、メモリ４３に記録されている過去の電柱の情報を使用することなく、車外カメラ２６の撮像画像における電柱６８のみに基づいて、高精度地図データ４６における自動車３の現在位置および向きを生成できる。
ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像における単一の立設構造物である電柱６８の相対位置に基づいて、高精度地図データ４６における自動車３の現在位置および向きを生成できる。
これにより、ＥＣＵ４４は、メモリ４３に記録されている過去の電柱の情報の影響を受けることなく、車外カメラ２６の撮像画像に基づいて、確からしい自動車３の現在位置および向きを生成できる。

そして、この単一画像位置生成処理により生成される自動車３の現在位置および向きは、自動車３の走行制御に適した確からしいものになり得る。単一画像位置生成処理により生成される自動車３の現在位置および向きは、ＧＮＳＳに基づく位置および向きと比べて、自動車３の走行制御に適した確からしいものになることが可能である。単一画像位置生成処理により生成される自動車３の現在位置および向きを用いて自動車３の走行を制御することにより、自動車３は、たとえば降雪した道路や車線においてその中央付近を維持する安全性を確保しながら走行することが期待できる。第三生成処理による自動車３の位置および向きは、第一生成処理によるもの、または第二生成処理によるものと比べて、降雪した道路や車線においてもその中央付近を維持できるようになると期待できる。

図１３は、図７の複数画像に基づく現在位置の生成制御のフローチャートである。
図２の走行制御装置１５のＥＣＵ４４は、図７のステップＳＴ３４において、図１３の複数画像位置生成制御を実行してよい。

ステップＳＴ５１において、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像を解析して、撮像画像に撮像されている電柱６８を抽出する。ここでの抽出処理は、ステップＳＴ４１と同じにしてよい。

ステップＳＴ５２において、ＥＣＵ４４は、抽出した電柱６８と自動車３との相対位置を示すベクトル情報を生成する。ここでの抽出処理は、ステップＳＴ４２と同じにしてよい。

ステップＳＴ５３において、ＥＣＵ４４は、メモリ４３から過去に同定した電柱６８の情報を読み込む。メモリ４３には、図７のステップＳＴ３５の処理により、過去に同定した電柱６８の情報として、その位置などが記録されている。

ステップＳＴ５４において、ＥＣＵ４４は、過去の電柱６８からの自動車３の相対距離を演算する。ここで、自動車３の位置としては、ＧＮＳＳに基づく位置を使用してよい。

ステップＳＴ５５において、ＥＣＵ４４は、撮像画像から抽出した電柱６８の位置と、過去に同定した電柱６８の位置とを、高精度地図データ４６において同定する。ここでの同定処理は、ステップＳＴ４４と同じにしてよい。
これにより、ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６において、車外カメラ２６の最新の撮像画像に含まれている単一の立設構造物として電柱６８の位置と、過去の撮像画像に基づいた電柱６８の位置とを、高精度地図データ４６において同定できる。

ステップＳＴ５６から、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像を含む複数の撮像画像に基づく自動車３の位置の生成処理を具体的に開始する。本実施形態では、ＥＣＵ４４は、ステップＳＴ５６の位置生成処理、ステップＳＴ５７の向き生成処理、の二段階の処理により、複数画像位置生成処理による自動車３の現在位置を生成する。
ステップＳＴ５６の位置生成処理において、ＥＣＵ４４は、今回の撮像画像に基づいて同定した電柱６８の位置と、過去の撮像画像に基づいて同定した電柱６８の位置とに基づいて、自動車３の位置を生成する。自動車３の位置は、今回の電柱６８からの距離が相対距離Ｌｄとなり、過去の電柱６８からの距離がステップＳＴ５４で演算した相対距離となる位置でよい。ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６において２つの電柱６８および自動車３を頂点とする三角形に基づいて、自動車３に対応する頂点の位置を生成してよい。
ステップＳＴ５７の向き生成処理において、ＥＣＵ４４は、自動車３の位置から今回の電柱６８へ向かう方向が、撮像画像に基づいて生成した相対角度θｄとなる向きを、自動車３の向きとして生成する。
これにより、ＥＣＵ４４は、自動車３の位置および向きを生成できる。

ステップＳＴ５８において、ＥＣＵ４４は、ステップＳＴ５７までの処理で生成した自動車３の位置および向きを、自動車３の現在位置に設定する。

これにより、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像と過去の撮像画像とに基づく複数画像位置生成処理により、自動車３の現在位置を生成できる。
次に、図１４を用いて、複数画像位置生成処理での位置生成処理について、詳しく説明する。
自動車３が実際に走行する道路は三次元空間にあるが、ここでは説明の簡便化のために、Ｘ－Ｙの二次元空間を用いて説明する。

図１４は、複数画像位置生成処理による自動車３の位置の生成方法の説明図である。
図１４では、図の下から上へ走行する自動車３とともに、車外カメラ２６の撮像画像に基づいて同定される第一電柱９９と、前回の撮像画像に基づいて同定された第二電柱９８と、が示されている。
第一電柱９９は、車外カメラ２６の最新の撮像画像に含まれている電柱６８として、ＥＣＵ４４により今回の処理において同定された電柱である。
第二電柱９８は、前回の撮像画像に含まれている電柱６８として、ＥＣＵ４４により過去の処理において同定された電柱である。
また、図１４では、走行する自動車３が、現在位置において実線で描かれ、過去位置において破線で描かれている。

ＥＣＵ４４は、複数画像位置生成処理での位置生成処理処理において、過去位置の自動車１０１，１０３からの移動量を演算して、自動車３の仮の現在位置を得る。このような仮の現在位置は、基本的に、ＧＮＳＳに基づく位置および向きに基づいて生成されてよい。ただし、ＧＮＳＳに基づく位置および向きとして高精度なものが得られている過去位置の自動車１０３を基準にして演算すると、自車センサの計測に基づく移動量の誤差が大きくなる可能性がある。このため、図の下部に示す破線の自動車１０３の位置を基準にするのではなく、図の中央に示す破線の前回の自動車１０１の位置を基準にするとよい。移動量を減らすことにより、それを用いて演算される位置の誤差を減らし、位置の精度を向上できる。
この場合、ＥＣＵ４４は、自動車３についての、車外カメラ２６が最新の画像を撮像した時点での、メモリ４３に記録されている過去に同定した第二電柱９８からの距離を推定できる。

次に、ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６における第二電柱９８から自動車１０２までの相対距離ＬＰを演算する。ＥＣＵ４４は、仮の現在位置にある自動車１０２から第二電柱９８までの相対距離ＬＰを、高精度地図データ４６において演算する。
また、ＥＣＵ４４は、第一電柱９９の位置から第二電柱９８の位置までの電柱間距離Ｌｍを、高精度地図データ４６に基づいて演算する。
また、ＥＣＵ４４は、自動車３の撮像画像に基づいて、仮の現在位置の自動車１０２の位置から第一電柱９９までの相対距離Ｌｄを生成している。
そして、ＥＣＵ４４は、これらを三辺とする三角形に対して三角関数の定理を適用して、自動車３の位置を生成する。
次に、ＥＣＵ４４は、図１１の下部で説明したものと同様の向き生成処理処理により、特定した位置の自動車３から同定した第一電柱９９へ向かう方向が、撮像画像に基づいて生成した相対角度となる向きを、自動車３の向きとして生成する。ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の最新の撮像画像における第一電柱９９の画角位置θｄを用いて、高精度地図データ４６における自動車３の向きを生成する。
これにより、ＥＣＵ４４は、複数の撮像画像に基づいて、自動車３の位置および向きを生成できる。
このように生成した位置は、１つの電柱やポールに基づく上述した位置よりも確からしさが向上する可能性が高い。電柱やポールが円柱形状を基本としている。このため、１つの電柱やポールを撮像しても、そこからの相対的な自車方向は高い精度となり得ない可能性がある。自車の位置は、円柱形状の電柱やポールを中心とした円周上のどの方向の位置かが明確とならない可能性がある。今回のように複数の電柱やポールに基づいて自車の位置を決めることにより、位置の確からしさが向上し得る。

なお、ＥＣＵ４４は、仮の現在位置の自動車１０２と過去の第二電柱９８との相対距離ＬＰではなく、相対方向を演算してもよい。この場合、ＥＣＵ４４は、第二電柱９８からの相対方向と、第一電柱９９からの相対角度とにより、自動車３の位置を生成できる。ＥＣＵ４４は、位置を同定した複数の電柱９８，９９の各々からの距離または方向に基づいて、高精度地図データ４６における自動車３の現在位置を生成できる。

このように本実施形態において、ＥＣＵ４４は、複数画像位置生成処理において、自動車３についての、車外カメラ２６が最新の画像を撮像した時点での、メモリ４３に記録されている過去の立設構造物からの相対距離ＬＰを推定する。また、ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６において、車外カメラ２６の最新の撮像画像に含まれている最新の立設構造物の位置と、過去の立設構造物の位置と、を同定する。そして、ＥＣＵ４４は、位置を同定した複数の立設構造物の各々からの距離に基づいて、高精度地図データ４６における自動車３の現在位置を確からしく生成することができる。
また、この場合、ＥＣＵ４４は、さらに、車外カメラ２６の最新の撮像画像における立設構造物の画角位置を用いて、高精度地図データ４６における自動車３の向きについても、確からしく生成することができる。
このような複数画像位置生成処理による自動車３の位置および向きは、ＧＮＳＳ受信機２５から高精度な位置情報が得られないデットレコグニングの状態が長くなったとしても、自動車３の走行制御に適した確からしいものになり得る。たとえば降雪または凍結している直線的な長い道路または車線をデットレコグニングの状態で走行していても、自動車３は、確からしい現在位置に更新され続けることにより、直線的な長い道路または車線の中央付近を維持して走行し続けることができる。

以上のように、本実施形態では、メモリ４３に記録されている高精度地図データ４６は、自動車３が走行する道路に対して立設されている電柱６８などの立設構造物について、少なくとも位置の情報を含む。ここで、立設構造物の位置の情報は、少なくとも自動車３が走行する道路に沿って並べて立設されている複数の電柱６８その他のポールの位置の情報でよい。そして、メモリ４３および車外カメラ２６から情報を取得して処理するＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像に含まれている立設構造物の情報を生成し、生成した立設構造物の位置を、高精度地図データ４６において同定する。その後、ＥＣＵ４４は、高精度地図データ４６において同定する立設構造物の位置と、撮像画像とに基づいて、高精度地図データ４６において自動車３が走行している道路での自動車３の現在位置を生成する。
特に、本実施形態では位置を生成するために同定する立設構造物として、たとえば自動車３が走行する道路に沿って並べて立設されている電柱６８その他のポールを少なくとも用いる。このような立設構造物は、看板６６などとは異なり、自動車３が走行する道路に沿って広く汎用的に用いられている。また、立設構造物は、路面に描画されているゼブラゾーン６２、停止線６３、交通マーク６４などのように、雪や土などによりその全体が覆われ難い。また、立設構造物は、太陽が低くなる朝や夕方の時間帯においても、少なくとも路面の近くの一部が撮像され得る。その結果、ＥＣＵ４４は、自動車３が走行している場合には、車外カメラ２６の撮像画像により立設構造物を撮像し続けることができる。また、ＥＣＵ４４は、撮像画像から、それに含まれている立設構造物の情報を高い確実性で生成し得る。しかも、立設構造物が、自動車３が走行する道路に沿って並べて立設されている特性を有するものである。このため、ＥＣＵ４４は、各立設構造物を撮像するたびに位置を補正することで、自動車３の現在位置として確からしさが維持されているものを生成し続けることができる。
このように本実施形態では、生成される車両位置についての確からしさを向上することができる。

本実施形態において、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像から、１つの電柱６８の情報しか生成できない可能性がある。この場合、ＥＣＵ４４は、地図データにおいて１つの電柱６８しか同定できず、その１つの電柱６８に基づく自動車３の位置しか生成することができない。これに対して、仮にたとえば車外カメラ２６の撮像画像において複数の電柱６８を抽出できる場合、ＥＣＵ４４は、それらに基づいて自動車３の位置の精度を高めることができる。
このような情報不足を補うために、本実施形態では、メモリ４３に、過去の撮像画像に基づいて生成された電柱６８の情報を記録する。ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像において１つの電柱６８の情報しか生成できないとしても、それとともにメモリ４３に記録されている過去の電柱６８の情報を用いることにより、複数の電柱６８の位置に基づく確からしい現在位置を生成することができる。ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像のみに基づく単一画像位置生成処理だけでなく、過去の電柱６８の位置を用いた複数画像位置生成処理を実行することができる。
そして、ＥＣＵ４４は、自動車３の走行状況や、メモリ４３に記録されている過去の電柱６８の情報などに応じて、単一画像位置生成処理と複数画像位置生成処理の中の一方を、最終的な自動車３の現在位置として選択してよい。
たとえば、メモリ４３に記録されている過去の電柱６８の情報が閾値以上に古くない場合、または、メモリ４３に記録されている過去の電柱６８の位置が閾値以上に遠くない場合、ＥＣＵ４４は、複数画像位置生成処理による位置を、最終的な自動車３の現在位置として選択してよい。これに対して、メモリ４３に記録されている過去の電柱６８の情報が閾値以上に古い場合、または、メモリ４３に記録されている過去の電柱６８の位置が最新の電柱６８の位置から閾値以上に離れていて遠い場合、ＥＣＵ４４は、単一画像位置生成処理による位置を、最終的な自動車３の現在位置として選択してよい。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。以下、上述した実施形態との相違点について主に説明する。上述した実施形態と同様の特徴については、上述した実施形態と同一の符号を用いて説明を省略する。
本実施形態では、サーバ装置３１が、自動車３の走行を制御する。

図２に示すように、自動運転を実行可能な自動車３の制御系１０は、基地局３０を通じて外部のサーバ装置３１と通信可能な外通信装置１７を備える。この場合、サーバ装置３１は、合流区間を含む道路を走行している複数の自動車３から、各々の走行についての情報を収集して取得し、それに基づいて各自動車３の走行制御に用いる走行制御値を生成することができる。また、自動車３の制御系１０は、サーバ装置３１から走行制御値を受信して取得して、自動車３の走行制御に用いることが可能である。この場合、サーバ装置３１は、合流区間を走行する複数の自動車３の走行を、遠隔または管制して制御することになる。このように、サーバ装置３１は、合流区間を走行する複数の自動車３から、それらの走行についての情報を取得できる。また、サーバ装置３１は、取得した情報に基づいて、合流先車線Ｌを走行する自動車３の走行を、制御対象の自動車３を合流先車線Ｌにおいて直前に合流させるように走行制御値を生成して制御することが可能である。

図１５は、本発明の第二実施形態に係る、自動車３の走行を制御するサーバ装置３１の説明図である。
図１５のサーバ装置３１は、通信デバイス５１、サーバタイマ５２、サーバメモリ５３、サーバＣＰＵ５４、および、これらが接続されるサーババス５５、を有する。

通信デバイス５１は、たとえばインターネットなどの通信網に接続される。通信デバイス５１は、通信網に接続されているたとえば基地局３０を通じて、道路を走行する自動車３との間で情報を送受する。通信デバイス５１は、自動車３の走行を制御または支援するために自動車３と通信可能な通信部である。
サーバタイマ５２は、時刻または時間を計測する。サーバタイマ５２の時刻は、たとえば不図示のＧＮＳＳ衛星の電波に基づく時刻により校正されてよい。この場合のサーバタイマ５２の時刻は、自動車３の時刻と同期する。
サーバメモリ５３は、サーバＣＰＵ５４が実行するプログラムおよびデータを記録する。サーバメモリ５３は、たとえば不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ、ＲＡＭ、などで構成されてよい。
サーバＣＰＵ５４は、サーバメモリ５３に記録されているプログラムを読み込んで実行する。これにより、サーバ制御部が実現される。サーバ制御部としてのサーバＣＰＵ５４は、サーバ装置３１の動作を管理する。サーバ制御部は、自動車３の走行を遠隔的に制御する、車両走行の制御装置として機能し得る。
このように、サーバＣＰＵ５４は、サーバ装置３１において、自動車３の走行を制御するための走行制御情報を生成する走行制御部として機能する。
また、通信デバイス５１は、走行制御部により生成される走行制御情報を、自動車３へ送信する。

図１６は、図１５のサーバ装置３１によるサーバ走行制御のフローチャートである。
サーバＣＰＵ５４は、サーバ装置３１の走行制御部として、図１６のサーバ走行制御を、繰り返しに実行してよい。

ステップＳＴ６１において、サーバＣＰＵ５４は、自動車３から、車両情報を受信する。自動車３は、車外センサの撮像画像などの自車センサの検出情報などを、車両情報として、外通信装置１７から基地局３０を通じてサーバ装置３１へ送信する。サーバ装置３１の通信デバイス５１は、自動車３が送信した車両情報を受信する。通信デバイス５１は、複数の自動車３の車両情報を受信してよい。

ステップＳＴ６２において、サーバＣＰＵ５４は、自動車３の自動運転のための走行制御を実行する。
サーバＣＰＵ５４は、自動車３の現在位置を取得または生成し、その現在位置からの進路を生成する。この際、サーバＣＰＵ５４は、道路を走行する複数の自動車３をサーバメモリ５３に記録されている高精度地図データ４６にマッピングし、各自動車３の進路として他の自動車と干渉しない進路を生成するとよい。サーバＣＰＵ５４は、各自動車３について、各々の進路で安全でスムースな走行を可能にするための走行制御値を生成する。
また、サーバＣＰＵ５４は、自動車３の現在位置を取得または生成する際に、各自動車３から取得する位置について図５の自動運転の走行制御と同様の処理により判断し、走行制御の現在位置を取得または生成してよい。

ステップＳＴ６３において、サーバＣＰＵ５４は、生成した走行制御値を、走行制御の対象である自動車３へ送信する。走行制御値は、サーバ装置３１の通信デバイス５１から、基地局を通じて自動車３の外通信装置１７へ送信される。自動車３のたとえば走行制御装置１５のＥＣＵ４４は、サーバ装置３１から受信した走行制御値を、自車で生成する制御値に替えて、駆動制御装置１１、操舵制御装置１２および制動制御装置１３へ出力してよい。

このように、サーバ装置３１のサーバＣＰＵ５４は、図１６のステップＳＴ６２において、上述した実施形態での自動車３の制御系１０の走行制御装置１５のＥＣＵ４４と同様の処理を実行することができる。
この場合、サーバＣＰＵ５４は、サーバ装置３１の走行制御部として、たとえば撮像画像に基づいて生成した現在位置に自動車３が位置するものとして、自動車３の走行制御値を生成することができる。

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

上述した実施形態では、ＥＣＵ４４は、単一画像位置生成処理において、第三生成処理による自動車３の位置および向きを、自動車３走行制御に用いている。
この他にもたとえば、ＥＣＵ４４は、単一画像位置生成処理において、第一生成処理による自動車３の位置および向きを、自動車３走行制御に用いてもよい。また、ＥＣＵ４４は、単一画像位置生成処理において、第二生成処理による自動車３の位置および向きを、自動車３走行制御に用いてもよい。さらに、ＥＣＵ４４は、これら複数の生成処理による自動車３の位置および向きを、自動車３の走行状況などに応じて切り替えて、自動車３走行制御に用いてもよい。

上述した実施形態では、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像のみに基づく単一画像位置生成処理と、メモリ４３の過去の電柱６８の情報を併用する複数画像位置生成処理と、を自動車３の走行状況に応じて切り替えて自動車３走行制御に用いている。
この他にもたとえば、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像のみに基づく単一画像位置生成処理のみを、自動車３走行制御に用いてもよい。または、ＥＣＵ４４は、複数画像位置生成処理のみを、自動車３走行制御に用いてもよい。

上述した実施形態では、ＥＣＵ４４は、自動車３が走行する道路に沿って複数が並べて立設されている電柱６８その他のポールといったもののみの情報を、走行制御の基準とする立設構造物の情報として、撮像画像から生成している。
この他にもたとえば、ＥＣＵ４４は、道路に沿って立設されている電柱６８以外の立設構造物、たとえば道路の近くに設置される看板６６などについても、走行制御の基準とする立設構造物の情報として、撮像画像から生成してよい。
また、ＥＣＵ４４は、道路の上の中空に設けられる道路標識６５、信号機６１などの中空構造物についても、走行制御の基準とする構造物の情報として、撮像画像から生成してよい。
また、ＥＣＵ４４は、道路の路面に描画されているゼブラゾーン６２、停止線６３、交通マーク６４、などの路面描画物についても、走行制御の基準とする構造物の情報として、撮像画像から生成してよい。
このようにＥＣＵ４４は、道路に沿って複数が並べて立設されている立設構造物以外についても、走行制御の基準とする構造物の情報として、撮像画像から生成してよい。ただし、降雪や凍結などといった各種の自動車３の走行状況に対応する場合には、少なくとも自動車３が走行する道路に沿って並べて立設されている複数の電柱６８、境界ポール６７、その他のポールといった立設体構造物については、走行制御の基準とする構造物の情報として、撮像画像から生成することが望ましい。

図１７は、撮像画像から複数の構造物が抽出されている場合での、制御に使用する構造物の選択制御のフローチャートである。
図２の走行制御装置１５のＥＣＵ４４は、たとえば図８のステップＳＴ４１や、図１３のステップＳＴ５１において、図１７の構造物の選択制御を実行して、その結果として撮像画像から抽出されている電柱を選択してよい。
なお、サーバ装置３１のサーバＣＰＵ５４も、図１６のステップＳＴ６２において、図１７の構造物の選択制御を実行して、その結果として撮像画像から抽出されている電柱を選択してよい。

ステップＳＴ７１において、ＥＣＵ４４は、車外カメラ２６の撮像画像を解析して、撮像画像に含まれている電柱などの構造物を抽出する。自動車３が走行する位置や向きに応じて、車外カメラ２６の撮像画像には、各種の構造物が抽出され得る。

ステップＳＴ７２において、ＥＣＵ４４は、撮像画像から抽出された構造物が、複数であるか否かを判断する。複数の構造物が抽出されている場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ７３へ進める。１つの構造物が抽出されている場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ７７へ進める。

ステップＳＴ７３において、ＥＣＵ４４は、抽出された複数の構造物に、電柱が抽出されているか否かを判断する。電柱が抽出されている場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ７７へ進める。それ以外の場合、すなわち電柱が抽出されていない場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ７４へ進める。

ステップＳＴ７４において、ＥＣＵ４４は、抽出された複数の構造物に、電柱以外の立設構造物が抽出されているか否かを判断する。電柱以外の立設構造物としては、たとえば境界ポール６７、信号機６１や道路標識６５を支えるポール、などがある。電柱以外の立設構造物が抽出されている場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ７７へ進める。それ以外の場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ７５へ進める。

ステップＳＴ７５において、ＥＣＵ４４は、抽出された複数の構造物に、中空構造物が抽出されているか否かを判断する。中空構造物としては、たとえば信号機６１、道路標識６５、などがある。中空構造物が抽出されている場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ７７へ進める。それ以外の場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ７６へ進める。

ステップＳＴ７６において、ＥＣＵ４４は、抽出された複数の構造物に、路面描画物が抽出されているか否かを判断する。路面描画物としては、たとえばゼブラゾーン６２、停止線６３、交通マーク６４、などがある。路面描画物が抽出されている場合、ＥＣＵ４４は、処理をステップＳＴ７７へ進める。それ以外の場合、ＥＣＵ４４は、抽出した構造物を現在位置の生成のために選択することなく、本制御を終了する。この場合、ＥＣＵ４４は、撮像画像に基づく自動車３の位置を生成することなく、たとえばＧＮＳＳに基づく自動車３の位置を、自動車３の現在位置に設定して、自動車３の走行制御を実行してよい。

ステップＳＴ７７において、ＥＣＵ４４は、選択している構造物を、撮像画像に基づく位置を生成するために高精度地図データ４６で同定する構造物として選択する。その後、ＥＣＵ４４は、本制御を終了する。この場合、ＥＣＵ４４は、選択している構造物の位置を高精度地図データ４６で同定し、それに基づいて自動車３の位置を生成する。

これにより、ＥＣＵ４４は、撮像画像から複数の種類の構造物が抽出できる場合、その複数の種類の構造物の中で、電柱その他の立設構造物を優先して選択して、撮像画像に基づく位置の生成に利用することができる。ＥＣＵ４４は、降雪や路面の凍結を受け難い電柱その他の立設構造物を優先して選択することで、走行中の自動車３の位置を、走行環境によらずに生成できる。しかも、ＥＣＵ４４は、走行する自動車３の車外カメラ２６で撮像される可能性が高い電柱を優先して選択しているので、電柱を後から選択するようにする場合と比べて、選択完了までの処理の時間を短縮できる。その結果、自動車３の走行中において繰り返しに短時間で実行することが望まれる走行制御の処理時間の長期化を効果的に抑制することができる。自動車３は、走行中において短い周期ごとに、走行制御を繰り返すことができる。

１…市街地の道路、２…郊外の道路、３…自動車（車両）、１０…制御系（車両位置の生成装置）、１１…駆動制御装置、１２…操舵制御装置、１３…制動制御装置、１４…操作検出装置、１５…走行制御装置、１６…検出制御装置、１７…外通信装置、１８…セントラルゲートウェイ装置、２１…ステアリング、２２…アクセルペダル、２３…ブレーキペダル、２４…シフトレバ、２５…ＧＮＳＳ受信機、２６…車外カメラ（撮像デバイス）、２７…Ｌｉｄａｒ、２８…加速度センサ、２９…距離センサ、３０…基地局、３１…サーバ装置（車両位置の生成装置）、４１…入出力デバイス、４２…タイマ、４３…メモリ、４４…ＥＣＵ、４５…内部バス、４６…高精度地図データ、５１…通信デバイス、５２…サーバタイマ、５３…サーバメモリ、５４…サーバＣＰＵ、５５…サーババス、６１…信号機、６２…ゼブラゾーン、６３…停止線、６４…交通マーク、６５…道路標識、６６…看板、６７…境界ポール、６８…電柱、６９…ビル、７０…市街地の撮像画像、７１…交差点の路面の像、７２…ゼブラゾーンの像、７３…信号機の像、７４…電柱の像、８０…郊外の撮像画像、８１…長い路面の像、８２…看板の像、８３…境界ポールの像、８４…電柱の像、９２…同定した電柱、９４…第一の自動車、９５…第二の自動車、９７…第三の自動車、９８…第二電柱、９９…第一電柱、１０１，１０３…過去位置の自動車、１０２…現在位置の自動車

Claims (10)

1. 車両が走行する道路に沿って並べて立設されている複数の立設構造物の少なくとも位置の情報を含む地図データを記録するメモリと、
   車両の進行方向である前方を撮像する撮像デバイスと、
   前記メモリおよび前記撮像デバイスから情報を取得して処理する制御部と、
   を有し、
   前記メモリは、過去の撮像画像に基づいて生成された立設構造物の情報を記録可能であり、
   前記制御部は、
   前記撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の情報に基づいて、前記車両の位置を生成するために、前記撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の情報を生成し、生成した立設構造物の位置を前記地図データにおいて同定し、前記地図データにおいて同定する立設構造物の位置と前記撮像画像とに基づいて前記車両の位置を生成する、単一画像位置生成処理と、
   前記撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の情報と、前記メモリに記録されている過去の立設構造物の情報とに基づいて、前記車両の位置を生成する複数画像位置生成処理と、
   の中から選択した処理により、前記車両の位置を生成する、
   車両位置の生成装置。
   
2. 前記地図データには、複数の前記立設構造物の位置の情報として、少なくとも前記車両が走行する道路に沿って並べて立設されている複数の電柱の位置の情報が含まれ、
   前記制御部は、
   前記撮像デバイスの撮像画像に基づいて、前記撮像画像に含まれている電柱についての、前記車両から撮像した画角位置の情報、前記車両からの相対距離の情報、および、位置の情報、を生成し、
   生成されている複数の電柱の相対的な位置関係に基づいて、前記地図データにおける電柱を同定する、
   請求項１記載の、車両位置の生成装置。
   
3. 前記メモリは、過去の前記撮像画像に基づいて生成された立設構造物の情報を記録可能であり、
   前記制御部は、
   前記撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の情報と、前記メモリに記録されている過去の立設構造物の情報とに基づいて、前記車両の位置を生成可能である、
   請求項１または２記載の、車両位置の生成装置。
   
4. 前記制御部は、前記単一画像位置生成処理において、
   前記地図データにおいて、前記撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の位置を同定し、
   前記撮像デバイスの撮像画像における立設構造物の画角位置に基づいて、前記地図データにおける前記車両の位置を生成する、
   請求項１から３のいずれか一項記載の、車両位置の生成装置。
   
5. 前記制御部は、前記単一画像位置生成処理において、
   同定した立設構造物についての、前記撮像デバイスの撮像画像における画角位置での向きを保持して、かつ、前記撮像画像から推定される距離となる位置を、前記車両の位置として生成する第一生成処理と、
   前記地図データにおいて同定した立設構造物の位置と、補正前の前記車両の仮の位置との間であって、かつ、前記撮像画像から推定される距離となる位置を、前記車両の位置として生成し、さらに、生成した位置において、同定した立設構造物についての、前記撮像デバイスの撮像画像における画角位置が得られる、前記車両の向きを生成する第二生成処理と、
   前記第一生成処理による位置と、前記第二生成処理による位置との間となる位置を、前記車両についての最終的な位置として生成する第三生成処理と、
   の中のいずれか一つの生成処理により、前記地図データにおける前記車両の位置を生成する、
   請求項１から４のいずれか一項記載の、車両位置の生成装置。
   
6. 前記制御部は、前記複数画像位置生成処理において、
   前記車両についての、前記撮像デバイスが画像を撮像した時点での、前記メモリに記録されている過去の立設構造物からの距離を推定し、
   前記地図データにおいて、前記撮像デバイスの撮像画像に含まれている立設構造物の位置と、距離を推定した過去の立設構造物の位置とを同定し、
   位置を同定した複数の立設構造物の各々からの距離に基づいて、前記地図データにおける前記車両の位置を生成し、
   前記撮像デバイスの撮像画像における立設構造物の画角位置を用いて、前記地図データにおける前記車両の向きを生成する、
   請求項１から５のいずれか一項記載の、車両位置の生成装置。
   
7. 前記制御部へ前記車両の位置の情報を提供する位置情報生成デバイス、を有し、
   前記制御部は、
   前記位置情報生成デバイスから位置情報が提供されないと判断してから所定時間が経過した場合に、または、前記位置情報生成デバイスから提供される位置情報の信頼性が高くないと判断してから所定時間が経過した場合に、前記撮像デバイスの撮像画像に基づく前記車両の位置を生成する、
   請求項１から６のいずれか一項記載の、車両位置の生成装置。
   
8. 前記制御部は、
   少なくとも、前記位置情報生成デバイスから提供される前記車両の位置またはそれに基づく位置についての、前記地図データにおける同定した立設構造物との相対位置関係が、前記撮像デバイスの撮像画像における、同定した立設構造物の画角位置と整合するようになるまで、
   前記撮像デバイスの撮像画像に基づく前記車両の位置を生成する、
   請求項７記載の、車両位置の生成装置。
   
9. 請求項１から８のいずれか一項記載の車両位置の生成装置により生成される位置を用いて走行を制御可能な走行制御装置、を有する車両。
   
10. 車両の走行を制御するための走行制御情報を生成する走行制御部と、
    前記走行制御部により生成される走行制御情報を、前記車両へ送信する送信デバイスと、を有し、
    前記走行制御部は、請求項１から８のいずれか一項記載の車両位置の生成装置により生成される位置に前記車両が位置するものとして、前記走行制御情報を生成する、
    サーバ装置。