JPH0783691A

JPH0783691A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPH0783691A
Application number: JP23386993A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimoura; 弘下浦; Kenji Tenmoku; 健二天目
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】車両に搭載され、車両の位置を検出する位置検
出装置において、車両走行中に自動的に車両検出位置を
補正して、車両検出位置を的確にすること。【構成】車両走行中の道路の種類が判別されると、走行
道路に関連する特定の道路施設を画像認識する(S20,S2
1) 。特定の道路施設があれば、当該道路施設の位置の
検出を行い(S22,S23) 、特定の道路施設のＸＹ座標の変
化の列を算出し、当該道路施設のＸＹ座標の変化の列を
更新する(S24) 。この算出結果を基に特定の道路施設の
位置座標列を一意的に決定できる場合には(S25,S26) 、
この位置座標列を基に決定した特定の道路施設の位置
と、車両検出位置が求められた当該道路施設の位置とが
比較される(S27,S28) 。比較の結果、両者の差が一定値
以内であれば、認識決定した特定の道路施設の位置を基
に、車両検出位置を補正する(S29,S30) 。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載され、走行
中の車両の位置を検出する位置検出装置に関する。更に
詳しくは、車両の距離データ、車両の方位データ、及び
場合によっては道路地図データを基に走行中の車両の位
置を検出する位置検出処理装置と、車載カメラで取得し
た画像情報から特定の道路施設を認識する画像認識処理
装置とを組み合わせ、画像認識処理装置で認識された特
定の道路施設の位置情報を支援情報として取り込むこと
によって、車両の位置検出をより的確にする位置検出装
置に係る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、走行中の車両の位置を検出し、この車両検出位置を
基に車両の走行支援を行わせるようにした位置検出装置
が種々提案されている。この位置検出装置では、距離セ
ンサー及び方位センサーからの出力と、場合によっては
道路地図データに基づいて走行中の車両の位置が検出さ
れる。この検出された車両走行位置は、地図メモリから
読み出された道路地図上に重ねて表示される。このよう
に、車両に搭載された距離センサー、方位センサー、及
び場合によっては道路地図データのみで車両の相対的な
位置変化をとらえることによって、車両の外部からの情
報を得ることなく、走行中の車両の位置を検出できる装
置は、自立型の位置検出装置、特に道路地図データを用
いる場合には、マップマッチング型の自立型位置検出装
置と称される。

【０００３】上記自立型の位置検出装置にあっては、距
離センサー及び方位センサー自体が必然的に有している
誤差等により、車両の位置が正しく求められないことが
ある。特に、高速道路あるいは一般道路を連続して長時
間走行する場合には、各センサー自体の誤差が累積され
ていくため、検出された車両位置が実際の車両位置から
大きくずれる場合がある。したがって、検出された車両
位置は、車両が走行中であっても、なるべく短時間間隔
で補正されることが望ましい。

【０００４】このため、現在は、道路地図データをも利
用し、センサーから得られた車両の走行軌跡と道路地図
データとを比較して、車両の位置を特定する方式が一般
的である。しかし、この方式においても、何時かは位置
がずれてゆくという問題がある。本発明は、上記技術的
課題に鑑みなされたもので、車両が走行しているときに
自動的に車両検出位置を補正でき、車両の位置検出機能
をより的確に発揮させ得る位置検出装置の提供を目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明請求項１に係る位置検出装置は、車両に搭載
されて用いられ、車両の位置を検出するための装置であ
って、車両の位置を検出する位置検出手段と、車両走行
中に走行道路及びその周辺を撮像できる車載カメラと、
上記車載カメラで取得した画像情報に基づいて、走行道
路に関連する特定の道路施設を認識する認識手段と、上
記認識手段で認識した走行道路に関連する特定の道路施
設の二次元座標の変化を算出する算出手段と、走行道路
に関連する特定の道路施設の二次元座標の変化をキーと
して走行道路に関連する特定の道路施設の位置座標が分
かるようにしたデータベースを記憶している記憶手段
と、上記算出手段で得た走行道路に関連する特定の道路
施設の二次元座標の変化を基に、上記記憶手段に記憶さ
れているデータベースを検索して、走行道路に関連する
特定の道路施設の位置座標列を抽出する抽出手段と、上
記抽出手段により抽出した走行道路に関連する特定の道
路施設の位置座標列を基にして、上記位置検出手段で得
た車両検出位置を補正する補正手段とを含むものであ
る。

【０００６】請求項２に係る位置検出装置は、上記請求
項１記載の位置検出装置において、車両が高速道路を走
行しているか否かを判別する判別手段をさらに含み、上
記認識手段は、上記判別手段にて車両が高速道路を走行
していると判別されたときに、上記車載カメラで取得し
た画像情報に基づいて、高速道路に関連する特定の道路
施設を認識するものであり、上記算出手段は、上記認識
手段で認識した高速道路に関連する特定の道路施設の二
次元座標の変化を算出するものであり、上記記憶手段
は、高速道路に関連する特定の道路施設の二次元座標の
変化をキーとして高速道路に関連する特定の道路施設の
位置座標が分かるようにした高速道路用のデータベース
を記憶しており、上記抽出手段は、上記算出手段で得た
高速道路に関連する特定の道路施設の二次元座標の変化
を基に、上記記憶手段に記憶されている高速道路用のデ
ータベースを検索して、高速道路に関連する特定の道路
施設の位置座標列を抽出するものであり、上記補正手段
は、上記抽出手段により抽出した高速道路に関連する特
定の道路施設の位置座標列を基にして、上記位置検出手
段で得た車両検出位置を補正するものである。

【０００７】請求項３に係る位置検出装置は、請求項２
記載の位置検出装置において、上記判別手段は、上記車
載カメラで取得した画像情報に基づいて道路の白線を認
識する手段を含み、道路の白線が一定距離以上連続して
認識されたときに、車両が高速道路を走行していると判
別するものである。請求項４に係る位置検出装置は、請
求項２又は３記載の位置検出装置において、上記判別手
段は、上記車載カメラで取得した画像情報に基づいて信
号機を認識する手段を含み、信号機が一定距離以上認識
されないときに、車両が高速道路を走行していると判別
するものである。

【０００８】請求項５に係る位置検出装置は、請求項２
乃至４のいずれかに記載の位置検出装置において、上記
判別手段は、車両の走行方位の変化を検出する方位変化
検出手段を含み、一定距離ごとの車両の走行方位の変化
が一定以内であるときに、車両が高速道路を走行してい
ると判別するものである。

【０００９】請求項６に係る位置検出装置は、請求項２
乃至５のいずれかに記載の位置検出装置において、上記
特定の道路施設は、高速道路の上を通る高架道路である
ことを特徴とする。請求項７に係る位置検出装置は、請
求項２乃至６のいずれかに記載の位置検出装置におい
て、上記特定の道路施設は、パーキングエリア又はサー
ビスエリアであることを特徴とする。

【００１０】請求項８に係る位置検出装置は、上記請求
項１記載の位置検出装置において、車両が一般道路を走
行しているか否かを判別する判別手段をさらに含み、上
記認識手段は、上記判別手段にて車両が一般道路を走行
していると判別されたときに、上記車載カメラで取得し
た画像情報に基づいて、一般道路に関連する特定の道路
施設を認識するものであり、上記算出手段は、上記認識
手段で認識した一般道路に関連する特定の道路施設の二
次元座標の変化を算出するものであり、上記記憶手段
は、一般道路に関連する特定の道路施設の二次元座標の
変化をキーとして一般道路に関連する特定の道路施設の
位置座標が分かるようにした一般道路用のデータベース
を記憶しており、上記抽出手段は、上記算出手段で得た
一般道路に関連する特定の道路施設の二次元座標の変化
を基に、上記記憶手段に記憶されている一般道路用のデ
ータベースを検索して、一般道路に関連する特定の道路
施設の位置座標列を抽出するものであり、上記補正手段
は、上記抽出手段により抽出した一般道路に関連する特
定の道路施設の位置座標列を基にして、上記位置検出手
段で得た車両検出位置を補正するものである。

【００１１】請求項９に係る位置検出装置は、請求項８
記載の位置検出装置において、上記判別手段は、上記車
載カメラで取得した画像情報に基づいて道路の白線を認
識する手段を含み、道路の白線が一定距離以上連続して
いないことが認識されたときに、車両が一般道路を走行
していると判別するものである。請求項１０に係る位置
検出装置は、請求項８又は９記載の位置検出装置におい
て、上記判別手段は、上記車載カメラで取得した画像情
報に基づいて信号機を認識する手段を含み、信号機が一
定距離以内で認識されたときに、車両が一般道路を走行
していると判別するものである。

【００１２】請求項１１に係る位置検出装置は、請求項
８乃至１０のいずれかに記載の位置検出装置において、
上記判別手段は、車両の走行方位の変化を検出する方位
変化検出手段を含み、一定距離ごとの車両の走行方位の
変化が一定以上であるときに、車両が一般道路を走行し
ていると判別するものである。

【００１３】請求項１２に係る位置検出装置は、請求項
８乃至１１のいずれかに記載の位置検出装置において、
上記特定の道路施設は、信号機であることを特徴とす
る。請求項１３に係る位置検出装置は、請求項８乃至１
２のいずれかに記載の位置検出装置において、上記特定
の道路施設は、一般道路の上を通る高架道路であること
を特徴とする。

【００１４】

【作用】上記請求項１に係る位置検出装置において、位
置検出手段により車両の位置が検出される。これと並行
して、車両走行中に、車載カメラにより走行道路及びそ
の周辺が撮像される。認識手段は、車載カメラで取得し
た画像情報に基づいて、走行道路に関連する特定の道路
施設を認識する。算出手段は、認識手段で認識した走行
道路に関連する特定の道路施設の二次元座標の変化を算
出する。抽出手段は、算出手段で得た走行道路に関連す
る特定の道路施設の二次元座標の変化を基に、記憶手段
に記憶されているデータベースを検索して、走行道路に
関連する特定の道路施設の位置座標列を抽出する。補正
手段は、抽出手段により抽出した走行道路に関連する特
定の道路施設の位置座標列を基にして、位置検出手段で
得た車両検出位置を補正する。

【００１５】このように、画像認識した走行道路に関連
する特定の道路施設の二次元座標の変化を算出し、この
算出結果より求められた特定の道路施設の位置座標列を
基に、位置検出手段で検出した車両位置が自動的に補正
される結果、位置検出装置は、車両の位置検出機能をよ
り的確に発揮することができる。請求項２に係る位置検
出装置において、判別手段にて車両が高速道路を走行し
ていると判別されると、認識手段は、車載カメラで取得
した画像情報に基づいて、高速道路に関連するの特定の
道路施設を認識する。算出手段は、認識手段で認識した
高速道路に関連する特定の道路施設の二次元座標の変化
を算出する。抽出手段は、算出手段で得た高速道路に関
連する特定の道路施設の二次元座標の変化を基に、記憶
手段に記憶されている高速道路用のデータベースを検索
して、高速道路に関連する特定の道路施設の位置座標列
を抽出する。補正手段は、抽出手段により抽出した高速
道路に関連する特定の道路施設の位置座標列を基にし
て、位置検出手段で得た車両検出位置を補正する。

【００１６】このように、画像認識した高速道路に関連
する特定の道路施設の二次元座標の変化を算出し、この
算出結果より求められた特定の道路施設の位置座標列を
基に、位置検出手段で検出した高速道路上の車両位置が
自動的に補正される。請求項３に係る位置検出装置で
は、判別手段は、車載カメラで取得した画像情報に基づ
いて道路の白線を認識し、道路の白線が一定距離以上連
続して認識されたときに、車両が高速道路を走行してい
ると判別する。

【００１７】このように、通常高速道路上では連続して
長く描かれている白線を高速道路の判別パラメータとす
ることにより、簡単な方法で高速道路を判別することが
できる。請求項４に係る位置検出装置では、判別手段
は、車載カメラで取得した画像情報に基づいて信号機を
認識し、信号機が一定距離以上認識されないときに、車
両が高速道路を走行していると判別する。

【００１８】このように、通常高速道路では存在しない
信号機を高速道路の判別パラメータに加えることによ
り、高速道路の判別は正確なものとなる。請求項５に係
る位置検出装置では、車両の走行方位の変化を検出し、
一定距離ごとの車両の走行方位の変化が一定以内である
ときに、車両が高速道路を走行していると判別する。

【００１９】このように、通常高速道路走行時において
は右折及び左折がないことに着目し、さらに車両の走行
方位の変化を高速道路の判別パラメータに加えることに
より、高速道路の判別行程において、道路の白線及び信
号機といった高速道路の判別パラメータが画像認識され
た際に、車両の走行方位の変化を参照して高速道路走行
中か否かを判別できる。そのため、判別結果はより正確
なものとなる。

【００２０】請求項６に係る位置検出装置では、高速道
路の上を通る高架道路の位置座標列を基に、位置検出手
段で得られた高速道路上の車両検出位置を補正すること
ができる。請求項７に係る位置検出装置では、パーキン
グエリア又はサービスエリアの位置座標を基に、位置検
出手段で得られた高速道路上の車両検出位置を補正する
ことができる。

【００２１】請求項８に係る位置検出装置において、判
別手段にて車両が一般道路を走行していると判別される
と、認識手段は、車載カメラで取得した画像情報に基づ
いて、一般道路に関連する特定の道路施設を認識する。
算出手段は、上記認識手段で認識した一般道路に関連す
る特定の道路施設の二次元座標の変化を算出する。抽出
手段は、算出手段で得た一般道路に関連する特定の道路
施設の二次元座標の変化を基に、記憶手段に記憶されて
いる一般道路用のデータベースを検索して、一般道路に
関連する特定の道路施設の位置座標列を抽出する。補正
手段は、抽出手段により抽出した一般道路に関連する特
定の道路施設の位置座標列を基にして、位置検出手段で
得た車両検出位置を補正する。

【００２２】このように、画像認識した一般道路に関連
する特定の道路施設の二次元座標の変化を算出し、この
算出結果により求められた特定の道路施設の位置座標列
を基に、位置検出手段で検出した一般道路上の車両位置
が自動的に補正される。請求項９に係る位置検出装置で
は、判別手段は、車載カメラで取得した画像情報に基づ
いて道路の白線を認識し、道路の白線が一定距離以上連
続していないことが認識されたときに、車両が一般道路
を走行していると判別する。

【００２３】このように、通常一般道路上では一定距離
ごとに断続的に描かれている白線を一般道路の判別パラ
メータとすることにより、簡単な方法で一般道路を判別
することができる。請求項１０に係る位置検出装置で
は、判別手段は、車載カメラで取得した画像情報に基づ
いて信号機を認識し、信号機が一定距離以内で認識され
たときに、車両が一般道路を走行していると判別する。

【００２４】このように、通常一般道路では比較的頻繁
に存在する信号機を一般道路の判別パラメータに加える
ことにより、一般道路の判別は正確なものとなる。請求
項１１に係る位置検出装置では、判別手段は、車両の走
行方位の変化を検出し、一定距離ごとの車両の走行方位
の変化が一定以上であるときに、車両が一般道路を走行
していると判別する。

【００２５】このように、通常一般道路走行時において
は右折及び左折が比較的多く行われることに着目し、さ
らに車両の走行方位の変化を一般道路の判別パラメータ
に加えることにより、一般道路の判別行程において、道
路の白線及び信号機といった一般道路の判別パラメータ
が画像認識された際に、車両の走行方位の変化を参照し
て一般道路走行中か否かを判別できる。そのため、判別
結果はより正確なものとなる。

【００２６】請求項１２に係る位置検出装置では、信号
機の位置座標を基にして、位置検出手段で得られた一般
道路上の車両検出位置を補正することができる。請求項
１３に係る位置検出装置では、一般道路の上を通る高架
道路の位置座標を基にしても、位置検出手段で得られた
一般道路上の車両検出位置を補正することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る位置
検出装置の構成を示すブロック図である。同図を参照し
て、本実施例の位置検出装置は、車両に搭載されて用い
られ、走行中の車両の位置を検出する位置検出処理装置
Ｄ１と、車両走行中に走行道路及びその周辺の情報を画
像認識する画像認識処理装置Ｄ２とを備えており、画像
認識処理装置Ｄ２で認識した画像情報を所定のタイミン
グで位置検出処理装置Ｄ１に与えるようになっている。

【００２８】位置検出処理装置Ｄ１は、自立型の位置検
出処理装置であって、車両の走行距離を検出するための
距離センサー１１、及び車両の走行方位を検出するため
の方位センサー１２のみが備えられている。距離センサ
ー１１は、車両の速度あるいは車輪の回転数等に基づい
て走行距離を検出するものであり、車輪速度センサー、
車速センサー等が使用される。また、方位センサー１２
は、車両の走行に伴う方位の変化を検出するものであ
り、地磁気センサー、ジャイロあるいは左右両輪の回転
数の差に基づいて旋回角度を検出する旋回角度センサー
等が使用される。距離センサー１１により検出された距
離データ、及び方位センサー１２により検出された方位
データは、センサー処理回路２０に与えられる。

【００２９】センサー処理回路２０は、距離センサー１
１から与えられた距離データに基づいて車両の移動距離
を求め、方位センサー１２から与えられた方位データに
基づいて車両の方位を求める。これら車両の方位及び車
両の移動距離の各データは、位置検出処理部３０に与え
られる。位置検出処理部３０には、例えば車両が発進す
る前に、車両の正確な初期データが与えられている。位
置検出処理部３０は、予め与えられている初期データ
と、センサー処理回路２０から与えられた車両の方位及
び車両の移動距離の各データとに基づいて車両の現在地
を検出する。センサー出力に基づく車両の検出位置は、
いわゆるマップマッチング方式で補正される。つまり、
センサー出力から求められた自立航法の車両の軌跡と、
ＣＤ−ＲＯＭ４２から読み出した道路地図データとを照
合して、車両の現在位置を求めると共に、これに対応し
た道路を特定し、車両の軌跡を道路上の位置に補正す
る。このとき、特定した道路が高速道路及び一般道路の
うちいずれの道路に属しているかが結果的に分かる。そ
の後、現在地に関連する地図と、その地図上における車
両の現在地マークを生成する。この地図及び車両の現在
地マークは、ＣＲＴ等の表示器５０に表示される。ま
た、検出道路及び検出位置は、位置情報記憶部４１に記
憶される。なお、道路地図データは、道路、地名、有名
施設、鉄道、川等を特定する地図データ等で構成されて
いる。

【００３０】画像認識処理装置Ｄ２には、車両走行中に
走行道路及びその周辺を撮像するための車載カメラ６０
が備えられている。このカメラ６０は、車両の前方部、
あるいは後方部、又はその両方に設置されており、撮像
された画像は、アナログ信号として画像処理回路７０に
与えられる。画像処理回路７０は、カメラ６０から与え
られたアナログ画像信号をディジタル画像データに変換
する。この画像データは、画像認識処理部８０を通して
一旦画像情報記憶部９０に格納される。そして、画像情
報記憶部９０に格納された画像データは、画像認識処理
部８０に出力される。

【００３１】画像認識処理部８０は、画像データの中か
ら道路の白線及び信号機を認識する。これと並行して、
画像認識処理部８０は、位置検出処理装置Ｄ１側から車
両の方位及び車両の移動距離の各データを取り込み、こ
の各データに基づき車両の方位変化を検出する。そし
て、道路の白線及び信号機の認識、並びに車両の方位変
化の検出を終えると、画像認識処理部８０は、位置検出
処理装置Ｄ１側から車両の現在位置に対応した道路の属
性を表す検出道路情報を取り込み参照する。具体的に
は、道路の白線が一定距離以上連続して認識され、かつ
信号機が一定距離以上認識されず、さらに一定距離ごと
の車両の方位変化角が一定値以内であると検出されたと
きに、検出道路が高速道路に属しておれば、車両が高速
道路を走行していると判別される。一方、道路の白線が
一定距離以上連続していないことが認識され、かつ信号
機が一定距離以内で認識され、さらに一定距離ごとの車
両の方位変化角が一定値以上であると検出されたとき
に、検出道路が一般道路に属しておれば、車両が一般道
路を走行していると判別される。この道路種別の判別結
果は、画像情報記憶部９０に記憶される。

【００３２】車両の走行道路の属性が判別されると、画
像認識処理部８０は、その道路の属性に関連する特定の
道路施設を認識する。具体的には、車両が高速道路を走
行中であると判別されると、画像データの中から高速道
路に関連する特定の道路施設が認識される。一方、車両
が一般道路を走行中であると判別されると、画像データ
の中から一般道路に関連する特定の道路施設が認識され
る。

【００３３】画像認識処理部８０には、辞書メモリ１０
０が接続されている。辞書メモリ１００は、認識可能な
全ての対象物の特徴量、特徴量の平均値や分布の状態、
各特徴量が認識に影響を与える順位等を記憶している。
画像認識処理部８０では、例えば以下のようにして対象
物の認識が行われる。与えられた画像データの中から認
識すべき対象物の部分画像を切り出して、認識すべき対
象物の認識に必要な特徴量を抽出する。この抽出した特
徴量と、辞書メモリ１００に記憶された全ての対象物の
特徴量とを比較照合する。そして、例えば相違度が最小
の対象物を選択して、各対象物の認識を完了する。

【００３４】ここで、車両が高速道路を走行中であると
判別されたときに認識される特定施設は、高速道路の上
を通る高架道路である。あるいは、この高架道路に、パ
ーキングエリア又はサービスエリアを加えてもよい。一
方、車両が一般道路を走行中であると判別されたときに
認識される特定施設は、一般道路の上を通る高架道路で
ある。あるいは、この高架道路に、一般道路上の信号機
を加えてもよい。高架道路を認識する場合には、例えば
画面の上方部分を横切っている横線を認識すればよい。
パーキングエリア又はサービスエリアを認識する場合に
は、例えば道路が分岐しており、最も左側の白線が急に
なくなったことを認識してもよく、あるいはパーキング
エリア又はサービスエリアを表す標識を認識してもよ
い。

【００３５】走行道路に関連する特定の道路施設の認識
を終えると、画像認識処理部８０は、位置検出処理装置
Ｄ１側から車両の現在位置を取り込み、この現在位置を
基に、認識した特定の道路施設のＸＹ座標の変化の列を
算出する。具体的には、高速道路に関連する特定の道路
施設の認識を終えると、高速道路上の車両現在位置を基
に、認識した特定の道路施設のＸＹ座標の変化の列が算
出される。同様に、一般道路に関連する特定の道路施設
の認識を終えると、一般道路上の車両現在位置を基に、
認識した特定の道路施設のＸＹ座標の変化の列が算出さ
れる。この特定の道路施設のＸＹ座標の変化の列は、画
像情報記憶部９０で更新して記憶される。

【００３６】また、画像認識処理部８０には、データベ
ースメモリ１１０が接続されている。このデータベース
メモリ１１０は、例えば図５に示すような、高速道路に
関連する特定の道路施設のＸＹ座標の変化をキーとして
高速道路に関連する特定の道路施設のペアとその位置座
標が分かるようにした高速道路用のデータベース、及び
一般道路に関連する特定の道路施設のＸＹ座標の変化を
キーとして一般道路に関連する特定の道路施設のペアと
その位置座標が分かるようにした一般道路用のデータベ
ースを記憶している。

【００３７】走行道路に関連する特定の道路施設のＸＹ
座標の変化列の算出を終えると、画像認識処理部８０
は、走行道路に関連する特定の道路施設のＸＹ座標の変
化の列から、データベースメモリ１１０内のデータベー
スを検索して、走行道路に関連する特定の道路施設の位
置座標列を抽出する。具体的には、高速道路に関連する
特定の道路施設のＸＹ座標の変化列の算出を終えると、
この算出結果を基に高速道路用のデータベースが検索さ
れ、高速道路に関連する特定の道路施設の位置座標列が
抽出される。一方、一般道路に関連する特定の道路施設
のＸＹ座標の変化列の算出を終えると、この算出結果を
基に一般道路用のデータベースが検索され、一般道路に
関連する特定の道路施設の位置座標列が抽出される。そ
して、抽出した位置座標列が一意的に決定されると、こ
の位置座標列は、位置検出処理装置Ｄ１側で検出した車
両位置を補正するための補正データとして画像情報記憶
部９０に記憶される。

【００３８】画像情報記憶部９０に記憶されている車両
位置を補正するための補正データは、位置検出処理装置
Ｄ１側の位置検出処理部３０に取り込まれ、この補正デ
ータを基にして、距離センサー１１及び方位センサー１
２のみで車両の相対的な位置変化をとらまえて検出した
車両位置が補正される。そして、位置検出処理部３０に
よって、位置補正された車両位置が地図上に重ねて表示
器５０に表示される。

【００３９】図２乃至図４は、検出位置の補正動作の流
れを示すフローチャートである。図２を参照して、スタ
ート後、位置検出処理装置Ｄ１により、距離センサー１
１からの距離データ、及び方位センサー１２からの方位
データに基づいて走行中の車両の位置が検出される。こ
れと並行して、画像認識処理装置Ｄ２により、車載カメ
ラ６０で取得した画像情報に基づいて道路の白線及び信
号機が認識される（ステップＳ１）。

【００４０】道路の白線及び信号機の画像認識が終了す
ると、車両が走行している道路が高速道路か否か判別さ
れる（ステップＳ２〜Ｓ６）。即ち、画像認識処理装置
Ｄ２側の画像認識処理部８０によって、道路の白線が一
定走行距離Ｌ₁以上連続して認識され、かつ信号機が一
定走行距離Ｌ₂以上認識されず、さらに一定走行距離Ｌ
₃ごとの車両の走行方位の変化が一定値以内であること
が検出されると（ステップＳ２〜Ｓ４）、位置検出処理
装置Ｄ１側から車両の現在位置に対応した道路の属性を
表す検出道路情報が取り込まれ、この検出道路情報が参
照される（ステップＳ５）。そして、検出道路が高速道
路に属しておれば、車両が高速道路を走行中であると判
断される（ステップＳ６）。

【００４１】車両が高速道路を走行中であると判断され
ると、画像認識処理装置Ｄ２は、画像情報記憶部９０に
て既に記憶されている一般道路に関連する特定の道路施
設のＸＹ座標の変化の列をクリアする（ステップＳ
７）。その後、高速道路に関連する特定の道路施設に注
目する（ステップＳ８）。一方、検出道路が高速道路に
属しておらず、車両が高速道路を走行中であると断定で
きない場合には、監視距離Ｌ_1,Ｌ_2,Ｌ₃が大きい否か確
認される（ステップＳ９）。監視距離Ｌ_1,Ｌ_2,Ｌ₃が大
きいことが確認されると、画像認識処理装置Ｄ２側の道
路種別の判別結果を優先させ、既に記憶されている一般
道路に関連する特定の道路施設のＸＹ座標の変化の列を
クリアして、画像認識処理装置Ｄ２により高速道路に関
連する特定の道路施設に注目する（ステップＳ７及びＳ
８）。監視距離Ｌ_1,Ｌ_2,Ｌ₃が大きくなければ、監視距
離Ｌ_1,Ｌ_2,Ｌ₃を大きな値に変更して、位置補正を行う
ことなく終了する（ステップＳ１０）。なお、監視距離
Ｌ_1,Ｌ_2,Ｌ₃は、それぞれ小さな値と大きな値との２種
類の値をとることができる。

【００４２】上記ステップＳ２、Ｓ３又はＳ４において
画像認識処理装置Ｄ２側で高速道路走行中であると判別
されない場合には、図３に示す処理に移行され、車両が
走行している道路が一般道路か否か判別される（ステッ
プＳ１１〜Ｓ１５）。即ち、画像認識処理部８０によっ
て、道路の白線が一定走行距離Ｌ₁以上連続していない
ことが認識され、かつ信号機が一定走行距離Ｌ₂以内で
認識され、さらに一定走行距離Ｌ₃ごとの車両の走行方
位の変化が一定値以上を越えていることが検出されると
（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、位置検出処理装置Ｄ１側
から車両の現在位置に対応した道路の属性を表す検出道
路情報が取り込まれ、この検出道路情報が参照される
（ステップＳ１４）。そして、検出道路が一般道路に属
しておれば、車両が一般道路を走行中であると判断され
る（ステップＳ１５）。

【００４３】車両が一般道路を走行中であると断定され
ると、画像認識処理装置Ｄ２は、画像情報記憶部９０に
て既に記憶されている高速道路に関連する特定の道路施
設のＸＹ座標の変化の列をクリアする（ステップＳ１
６）。その後、一般道路に関連する特定の道路施設に注
目する（ステップＳ１７）。一方、検出道路が一般道路
に属しておらず、車両が一般道路を走行中であると断定
できない場合には、監視距離Ｌ_1,Ｌ_2,Ｌ₃が大きいか否
か確認される（ステップＳ１８）。監視距離Ｌ_1,Ｌ_2,Ｌ
₃が大きいことが確認されると、画像認識処理装置Ｄ２
側の道路種別の判別結果を優先させ、既に記憶されてい
る高速道路に関連する特定の道路施設のＸＹ座標の変化
の列をクリアして、画像認識処理装置Ｄ２により一般道
路に関連する特定の道路施設に注目する（ステップＳ１
６及びＳ１７）。監視距離Ｌ_1,Ｌ_2,Ｌ₃が大きくなけれ
ば、監視距離Ｌ_1,Ｌ_2,Ｌ₃を大きくして、位置補正を行
うことなく終了する（ステップＳ１９）。

【００４４】なお、上記ステップＳ２、Ｓ３又はＳ４に
おいて画像認識処理装置Ｄ２側で高速道路走行中である
と判別されず、かつステップＳ１１、Ｓ１２又はＳ１３
において画像認識処理装置Ｄ２側で一般道路走行中であ
ると判別されない場合には、位置補正を行うことなく終
了する。上記のようにして、車両走行中の道路の種類が
判別され、画像認識処理装置Ｄ２によって走行道路に関
連する特定の施設が注目されると、図４に示す処理に移
行され、位置検出処理装置Ｄ１側で検出した車両の位置
補正が行われる。まず、画像認識処理部８０で車両の走
行道路に関連する特定の道路施設があるかどうか認識さ
れる（ステップＳ２０及びＳ２１）。特定の道路施設が
あれば、画像認識処理部８０は、位置検出処理装置Ｄ１
側から車両現在位置を取り込み、この現在位置を基に、
認識した当該道路施設を位置を検出する。そして、この
位置検出ができたかどうか判断する（ステップＳ２２及
びＳ２３）。特定の道路施設の位置が検出されると、画
像認識処理部８０にて特定の道路施設のＸＹ座標の変化
が算出され、それまでに算出された、特定の道路施設の
ＸＹ座標の変化の列に加えられる。これにより、特定の
道路施設のＸＹ座標の変化の列が更新される（ステップ
Ｓ２４）。

【００４５】なお、上記ステップＳ２１において走行道
路に関連する特定の道路施設が認識されない場合、ある
いはステップＳ２３において走行道路に関連する特定の
道路施設の位置が検出されない場合には、位置補正を行
うことなく終了する。走行道路に関連する特定の道路施
設のＸＹ座標の変化の列が算出されると、この算出結果
を基に特定の道路施設の位置座標列が抽出され、当該位
置座標列が一意的に決まるかどうかチェックされる（ス
テップＳ２５及びステップＳ２６）。即ち、画像認識処
理部８０は、走行道路に関連する特定の道路施設のＸＹ
座標の変化の列から、データベースメモリ１１０に記憶
されているデータベースを検索して、走行道路に関連す
る特定の道路施設の位置座標列を抽出する。具体的に
は、高速道路に関連する特定の道路施設のＸＹ座標の変
化の列が算出されると、この算出結果から高速道路用の
データベースが検索され、高速道路に関連する特定の道
路施設の位置座標列が抽出される。一方、一般道路に関
連する特定の道路施設のＸＹ座標の変化の列が算出され
ると、この算出結果から一般道路用のデータベースが検
索され、一般道路に関連する特定の道路施設の位置座標
列が抽出される。その後、抽出した位置座標列が一意的
に決定されるかどうかチェックを行う。

【００４６】走行道路に関連する特定の道路施設の位置
座標列が一意的に決定されると、この位置座標列を基に
走行道路に関連する特定の道路施設の位置が決定される
（ステップＳ２７）。一方、走行道路に関連する特定の
道路施設の位置座標列が一意的に決定されない場合は、
位置補正を行うことなく終了する。位置座標列を基に特
定の道路施設の位置が決定されると、この決定された特
定の道路施設の位置と、位置検出処理装置Ｄ１側で検出
した車両位置に基づいて算出された当該道路施設の位置
とが比較される（ステップＳ２８）。この比較の結果、
画像認識処理装置Ｄ２側で認識決定した特定の道路施設
の位置と、位置検出処理装置Ｄ１側で検出した車両位置
に基づいて算出された当該道路施設の位置との差が一定
値以内であれば、画像認識処理装置Ｄ２側で認識決定し
た特定の道路施設の位置が正しいものとして、位置検出
処理装置Ｄ１側で検出した車両位置が補正される（ステ
ップＳ２９及びＳ３０）。

【００４７】車両検出位置の補正がなされると、走行道
路に関連する特定の道路施設のＸＹ座標の変化の列がク
リアされる（ステップＳ３１）。その後、監視距離Ｌ_1,
Ｌ_2,Ｌ₃を初期値（例えば、小さい値）に戻して終了す
る（ステップＳ３２）。また、特定の道路施設の位置座
標列が一意的に決定され、かつ、位置座標列を基に決定
された特定の道路施設の位置と、位置検出処理装置Ｄ１
側で検出した車両位置に基づいて算出された当該道路施
設の位置との差が一定値を越えておれば、位置座標列の
監視が続行される（ステップＳ３３）。即ち、ステップ
Ｓ２０乃至Ｓ２９の監視動作が続行される。そして、監
視続行距離が一定値以上となるまで、特定の道路施設の
位置座標列が一意的に決定され、かつ、位置座標列を基
に決定された特定の道路施設の位置と、位置検出処理装
置Ｄ１側で検出した車両位置を基に算出された当該道路
施設の位置との差が一定値を越えている状態が継続する
か否か判別される（ステップＳ３４）。

【００４８】上記状態が監視続行距離が一定値以上とな
っても継続して現れる場合には、位置座標列を基に決定
された特定の道路施設の位置を優先させ、この特定の道
路施設の位置を基に、位置検出処理装置Ｄ１側の車両検
出位置を補正する（ステップＳ３０）。一方、上記状態
が監視続行距離が一定値となる前に上記状態の変化が生
じた場合には、位置補正をすることなく終了する。

【００４９】図５は、ＸＹ座標の変化をキーとした特定
の道路施設ペアの位置座標データベースの一例を示す
図、図６は、特定の道路施設の位置座標列を一意的に決
定する手順を図解的に示す図である。図５及び図６を参
照しつつ、車両が高速道路を走行しており、高速道路に
関連する特定の道路施設として高速道路上の高架道路に
注目した場合を想定して特定の道路施設の位置座標列を
一意的に決定する手順について説明する。例えば、高速
道路走行中のある時点で高速道路上の高架道路（１）が
認識され、その後に高速道路上の高架道路（２）が認識
されたときの高架道路（１）からのＸＹ座標の変化が
（Δｘ１，Δｙ１）であり、さらに高速道路上の高架道
路（３）が認識されたときの高架道路（２）からのＸＹ
座標の変化が（Δｘ１，Δｙ２）であると、ＸＹ座標の
変化列（Δｘ１，Δｙ１）、（Δｘ１，Δｙ２）が算出
される。そうすると、ＸＹ座標の変化列（Δｘ１，Δｙ
１）、（Δｘ１，Δｙ２）に対応する高架道路の位置座
標列（位置座標１，位置座標２）がデータベースから抽
出される。この抽出された位置座標列が、（ｂ１，ｂ
２）と（ｂ２，ｂ３）との組み合わせのみであれば、高
架道路（１）〜（３）の位置座標列は（ｂ１，ｂ２）、
（ｂ２，ｂ３）に一意的に決定される。この場合、高架
道路（３）の位置座標は、ｂ３と決定され、この位置座
標ｂ３を基に位置検出処理装置Ｄ１側で検出した車両位
置を補正するための補正データが作成される。

【００５０】このように、上記位置検出装置において
は、車両走行中の道路の種類が判別されると、画像認識
処理装置Ｄ２側で、車載カメラで取得した画像情報に基
づき走行道路に関連するの特定の道路施設を認識し、走
行道路に関連する特定の道路施設のＸＹ座標の変化の列
を算出する。そして、算出の結果得られた走行道路に関
連する特定の道路施設のＸＹ座標の変化の列を基に、走
行道路に対応するデータベースを検索して、走行道路に
関連する特定の道路施設の位置座標列を抽出する。その
結果、抽出した走行道路に関連する特定の道路施設の位
置座標列が一意的に決定されると、これを基にして位置
検出処理装置Ｄ１側で得られた車両検出位置を補正す
る。画像認識処理装置Ｄ２で認識した走行道路に関連す
る特定の道路施設の位置座標列を基に、位置検出処理装
置Ｄ１で検出した車両位置が自動的に補正される結果、
位置検出装置は、車両の位置検出機能をより的確に発揮
することができる。つまり、走行中においても短時間間
隔で検出位置を補正できるから、センサ誤差等が累積さ
れることを防止して、正確な位置検出を期することがで
きる。

【００５１】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で多くの修正及び変更を
加え得ることは勿論である。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、画像認識した走行道路に関連する特定の道路施
設の二次元座標の変化を算出し、この算出結果により求
められた特定の道路施設の位置座標列を基に、位置検出
手段で検出した車両位置が自動的に補正される。その結
果、位置検出装置は、車両の位置検出機能をより的確に
発揮することができるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る位置検出装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】検出位置の補正動作の流れを示すフローチャー
トである。

【図３】検出位置の補正動作の流れを示すフローチャー
トである。

【図４】検出位置の補正動作の流れを示すフローチャー
トである。

【図５】ＸＹ座標の変化をキーとした特定の道路施設ペ
アの位置座標データベースの一例を示す図である。

【図６】特定の道路施設の位置座標列を一意的に決定す
る手順を図解的に示す図である。

【符号の説明】

Ｄ１位置検出処理装置１１距離センサ１２方位センサ２０センサー処理回路３０位置検出処理部４１位置情報記憶部４１ＣＤ−ＲＯＭＤ２画像認識処理装置６０車載カメラ７０画像処理回路８０画像認識処理部９０画像情報記憶部１００辞書メモリ１１０データベースメモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載されて用いられ、車両の位置を
検出するための装置であって、車両の位置を検出する位置検出手段と、車両走行中に走行道路及びその周辺を撮像できる車載カ
メラと、上記車載カメラで取得した画像情報に基づいて、走行道
路に関連する特定の道路施設を認識する認識手段と、上記認識手段で認識した走行道路に関連する特定の道路
施設の二次元座標の変化を算出する算出手段と、走行道路に関連する特定の道路施設の二次元座標の変化
をキーとして走行道路に関連する特定の道路施設の位置
座標が分かるようにしたデータベースを記憶している記
憶手段と、上記算出手段で得た走行道路に関連する特定の道路施設
の二次元座標の変化を基に、上記記憶手段に記憶されて
いるデータベースを検索して、走行道路に関連する特定
の道路施設の位置座標列を抽出する抽出手段と、上記抽出手段により抽出した走行道路に関連する特定の
道路施設の位置座標列を基にして、上記位置検出手段で
得た車両検出位置を補正する補正手段とを含むことを特
徴とする位置検出装置。
【請求項２】車両が高速道路を走行しているか否かを判
別する判別手段をさらに含み、上記認識手段は、上記判別手段にて車両が高速道路を走
行していると判別されたときに、上記車載カメラで取得
した画像情報に基づいて、高速道路に関連する特定の道
路施設を認識するものであり、上記算出手段は、上記認識手段で認識した高速道路に関
連する特定の道路施設の二次元座標の変化を算出するも
のであり、上記記憶手段は、高速道路に関連する特定の道路施設の
二次元座標の変化をキーとして高速道路に関連する特定
の道路施設の位置座標が分かるようにした高速道路用の
データベースを記憶しており、上記抽出手段は、上記算出手段で得た高速道路に関連す
る特定の道路施設の二次元座標の変化を基に、上記記憶
手段に記憶されている高速道路用のデータベースを検索
して、高速道路に関連する特定の道路施設の位置座標列
を抽出するものであり、上記補正手段は、上記抽出手段により抽出した高速道路
に関連する特定の道路施設の位置座標列を基にして、上
記位置検出手段で得た車両検出位置を補正するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】上記判別手段は、上記車載カメラで取得し
た画像情報に基づいて道路の白線を認識する手段を含
み、道路の白線が一定距離以上連続して認識されたとき
に、車両が高速道路を走行していると判別するものであ
ることを特徴とする請求項２記載の位置検出装置。
【請求項４】上記判別手段は、上記車載カメラで取得し
た画像情報に基づいて信号機を認識する手段を含み、信
号機が一定距離以上認識されないときに、車両が高速道
路を走行していると判別するものであることを特徴とす
る請求項２又は３記載の位置検出装置。
【請求項５】上記判別手段は、車両の走行方位の変化を
検出する方位変化検出手段を含み、一定距離ごとの車両
の走行方位の変化が一定以内であるときに、車両が高速
道路を走行していると判別するものであることを特徴と
する請求項２乃至４のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項６】請求項２乃至５のいずれかに記載の位置検
出装置において、上記特定の道路施設は、高速道路の上を通る高架道路で
あることを特徴とする。
【請求項７】請求項２乃至６のいずれかに記載の位置検
出装置において、上記特定の道路施設は、パーキングエリア又はサービス
エリアであることを特徴とする。
【請求項８】車両が一般道路を走行しているか否かを判
別する判別手段をさらに含み、上記認識手段は、上記判別手段にて車両が一般道路を走
行していると判別されたときに、上記車載カメラで取得
した画像情報に基づいて、一般道路に関連する特定の道
路施設を認識するものであり、上記算出手段は、上記認識手段で認識した一般道路に関
連する特定の道路施設の二次元座標の変化を算出するも
のであり、上記記憶手段は、一般道路に関連する特定の道路施設の
二次元座標の変化をキーとして一般道路に関連する特定
の道路施設の位置座標が分かるようにした一般道路用の
データベースを記憶しており、上記抽出手段は、上記算出手段で得た一般道路に関連す
る特定の道路施設の二次元座標の変化を基に、上記記憶
手段に記憶されている一般道路用のデータベースを検索
して、一般道路に関連する特定の道路施設の位置座標列
を抽出するものであり、上記補正手段は、上記抽出手段により抽出した一般道路
に関連する特定の道路施設の位置座標列を基にして、上
記位置検出手段で得た車両検出位置を補正するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
【請求項９】上記判別手段は、上記車載カメラで取得し
た画像情報に基づいて道路の白線を認識する手段を含
み、道路の白線が一定距離以上連続していないことが認
識されたときに、車両が一般道路を走行していると判別
するものであることを特徴とする請求項８記載の位置検
出装置。
【請求項１０】上記判別手段は、上記車載カメラで取得
した画像情報に基づいて信号機を認識する手段を含み、
信号機が一定距離以内で認識されたときに、車両が一般
道路を走行していると判別するものであることを特徴と
する請求項８又は９記載の位置検出装置。
【請求項１１】上記判別手段は、車両の走行方位の変化
を検出する方位変化検出手段を含み、一定距離ごとの車
両の走行方位の変化が一定以上であるときに、車両が一
般道路を走行していると判別するものであることを特徴
とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の位置検出装
置。
【請求項１２】請求項８乃至１１のいずれかに記載の位
置検出装置において、上記特定の道路施設は、信号機であることを特徴とす
る。
【請求項１３】請求項８乃至１２のいずれかに記載の位
置検出装置において、上記特定の道路施設は、一般道路の上を通る高架道路で
あることを特徴とする。