特許 6441616 位置特定装置、運転支援装置および制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6441616

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】位置特定装置、運転支援装置および制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/09 20060101AFI20181210BHJP

   G01C 21/28 20060101ALI20181210BHJP

   G09B 29/10 20060101ALI20181210BHJP

   B60R 1/00 20060101ALI20181210BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20181210BHJP

【ＦＩ】

   G08G1/09 D

   G01C21/28

   G09B29/10 A

   B60R1/00 A

   G01B11/00 H

【請求項の数】10

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2014-175912(P2014-175912)

(22)【出願日】2014年8月29日

(65)【公開番号】特開2016-50840(P2016-50840A)

(43)【公開日】2016年4月11日

【審査請求日】2017年7月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】597151563

【氏名又は名称】株式会社ゼンリン

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】緒方 慎二

(72)【発明者】

【氏名】稲塚 宏之

(72)【発明者】

【氏名】大原 浩幸

(72)【発明者】

【氏名】中村 純一

(72)【発明者】

【氏名】弓場 達也

【審査官】 黒嶋 慶子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１７８２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−００２９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９８６９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｇ １／００−９９／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００−２５／００

Ｇ０９Ｂ ２３／００−２９／１０

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｂ６０Ｒ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体の位置を特定する位置特定装置であって、
前記移動体の前方の画像データを取得する画像データ取得部と、
所定地物の位置情報を含む所定地物に関する情報、片側複数車線における各車線毎の任意又は所定間隔毎に設定された車線上の複数の所定点の位置に関する情報および前記所定地物に関する情報と前記所定点の位置に関する情報との対応関係を規定する情報を記憶する記憶部と、
前記対応関係を規定する情報及び前記所定地物に関する情報に基づき、前記画像データの示す画像内における前記所定地物の位置情報を特定すると共に、該特定された前記所定地物の位置情報に基づき、前記移動体の位置を特定する位置特定部と、
を備える、位置特定装置。

【請求項2】

移動体の位置を特定する位置特定装置であって、
前記移動体の前方の画像データを取得する画像データ取得部と、
所定地物の位置情報を含む所定地物に関する情報、道路上の所定点の位置に関する情報および前記所定地物に関する情報と前記道路上の所定点の位置に関する情報との対応関係を規定する情報を記憶する記憶部と、
前記対応関係を規定する情報及び前記所定地物に関する情報に基づき、前記画像データの示す画像内における前記所定地物の位置情報を特定すると共に、該特定された前記所定地物の位置情報に基づき、前記移動体の位置を特定する位置特定部とを備え、
さらに、道路に沿って設定されている複数の前記所定点にそれぞれ関連付けられている所定点関連位置と前記所定地物の位置とを結ぶ第１のベクトルを示すベクトル情報を、前記所定点の位置の位置情報に関連付けて記憶する第１のベクトル情報記憶部を備え、
前記位置特定部は、前記画像データの示す画像内における前記所定地物の位置を特定すると共に、該特定された前記所定地物の位置と前記ベクトル情報とに基づき、前記移動体の位置を特定する、位置特定装置。

【請求項3】

請求項２に記載の位置特定装置において、さらに、
前記移動体に搭載されている位置センサーであって前記画像データが取得された際の前記移動体の現在位置として推定される位置を示す推定位置情報を取得する位置センサーから、前記推定位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記取得された推定位置情報の示す位置の近傍の前記所定点に関連付けられている前記ベクトル情報に基づき、前記画像内の一部の領域を、前記所定地物が存在する領域である所定地物存在領域として推定する領域推定部と、
を備え、
前記位置特定部は、前記画像データのうち、前記所定地物存在領域の画像データを解析して、前記画像内における前記所定地物の位置を特定すると共に前記特定された前記所定地物の位置と前記推定位置情報と前記ベクトル情報とに基づき、前記移動体の位置を特定する、位置特定装置。

【請求項4】

請求項３に記載の位置特定装置において、さらに、
前記移動体の前方の画像データを取得するために反射波を受信する受信部と、
前記位置センサーと前記受信部とを結ぶ第２のベクトルを示す情報を記憶する第２のベクトル情報記憶部と、
を備え、
前記所定点関連位置は、各所定点の位置であり、
前記領域推定部は、
前記取得された推定位置情報の示す位置と各所定点とを結ぶ第３のベクトルを特定し、
前記第１ないし第３のベクトルを用いて、前記画像データが取得された際の前記受信部と前記所定地物とを結ぶ第４のベクトルを特定し、
前記第４のベクトルに基づき、所定地物存在領域を推定する、位置特定装置。

【請求項5】

請求項４に記載の位置特定装置において、
前記第２のベクトル情報記憶部は、前記第２のベクトルとして、前記移動体の種類に応じた複数のベクトルを記憶する、位置特定装置。

【請求項6】

請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の位置特定装置において、
前記画像データ取得部は、互いに異なる時刻において得られた複数の画像データを取得し、
前記領域推定部は、前記複数の画像データの示す複数の前記画像内においてそれぞれ前記所定地物存在領域を推定する際に、取得された時刻がより後となる画像データの示す前記画像において、より周縁部に近い領域を、前記所定地物存在領域として推定する、位置特定装置。

【請求項7】

請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の位置特定装置において、
前記画像データ取得部は、互いに異なる時刻において得られた複数の画像データを取得し、
前記領域推定部は、
前記複数の画像データの示す複数の前記画像内においてそれぞれ前記所定地物存在領域を推定する際に、取得された時刻がより後となる画像データの示す前記画像において、より小さな領域を、前記所定地物存在領域として推定する、位置特定装置。

【請求項8】

移動体の運転を支援する運転支援装置であって、
前記移動体の前方の画像データを取得する画像データ取得部と、
所定地物の位置情報を含む所定地物に関する情報、片側複数車線における各車線毎の任意又は所定間隔毎に設定された車線上の複数の所定点の位置に関する情報および前記所定地物に関する情報と前記所定点の位置に関する情報との対応関係を規定する情報を記憶する記憶部と、
前記対応関係を規定する情報、前記複数の所定点の位置に関する情報及び前記所定地物に関する情報に基づき、前記画像データ内における前記所定地物の存在領域を推定する領域推定部と、
を備える、運転支援装置。

【請求項9】

取得した画像データ内における所定地物の存在領域を推定する領域推定機能をコンピュータに実現させる制御プログラムであって、
前記画像データは、移動体の前方の情報であり、
前記領域推定機能は、前記所定地物の位置情報を含む所定地物に関する情報、片側複数車線における各車線毎の任意又は所定間隔ごとに設定された車線上の複数の所定点の位置に関する情報および前記所定地物に関する情報と前記所定点の位置に関する情報との対応関係を規定する情報を参照することにより、前記画像データ内における前記所定地物の存在領域を推定する機能を含む制御プログラム。

【請求項10】

記憶部に記憶された地図データを、取得した画像データ内における所定地物の存在領域を推定する領域推定機能を有するコンピュータに参照させる参照機能を実現させる制御プログラムであって、
前記地図データは、前記所定地物の位置情報を含む所定地物に関する情報、片側複数車線における各車線毎の任意又は所定間隔ごとに設定された車線上の複数の所定点の位置に関する情報および前記所定地物に関する情報と前記所定点の位置に関する情報との対応関係を規定する情報であり、
前記画像データは、移動体の前方の情報であり、
前記参照機能は、前記コンピュータに前記地図データを参照させる機能を含む制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動体の自動制御に利用可能な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

車載カメラにより得られた撮像画像を解析して走行中の車両の現在位置を特定する装置が提案されている。例えば、特許文献１には、車線の境界を表す白線の情報や、路面標示や標識等のランドマークの情報が記憶された地図情報を予め記憶しておき、撮像画像を解析してランドマークや白線を抽出し、抽出されたランドマークや白線に最も整合する地点を地図情報の示す地図内において特定する装置が記載されている。特許文献１に記載された装置においては、ランドマークや白線を抽出する際に撮像画像全体を解析するために装置の処理負荷が高くなり、車両位置の特定に長時間を要するという問題があった。このため、特定された車両位置に基づいて車両の操舵や出力の自動制御を行なう場合、操舵や出力の制御が遅れてしまうという問題が発生し得る。上述の問題は、カメラに限らず、ミリ波レーダーやレーザー等の任意の波長の反射波により得られる画像を解析して車両の位置を特定する位置特定装置において共通する問題であった。そのほか、従来の位置特定装置では、その小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−２６５４９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、精度よく移動体の操舵や出力を自動制御することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。本発明の一形態によれば、移動体の運転を支援する運転支援装置であって、前記移動体の前方の画像データを取得する画像データ取得部と、；所定地物の位置情報を含む所定地物に関する情報、片側複数車線における各車線毎の任意又は所定間隔毎に設定された車線上の複数の所定点の位置に関する情報および前記所定地物に関する情報と前記所定点の位置に関する情報との対応関係を規定する情報を記憶する記憶部と；前記対応関係を規定する情報及び前記所定地物に関する情報に基づき、前記画像データの示す画像内における前記所定地物の位置情報を特定すると共に、該特定された前記所定地物の位置情報に基づき、前記移動体の位置を特定する位置特定部と、；を備える、位置特定装置を提供する。また、移動体の運転を支援する運転支援装置であって、前記移動体の前方の画像データを取得する画像データ取得部と、；所定地物の位置情報を含む所定地物に関する情報、片側複数車線における各車線毎の任意又は所定間隔毎に設定された車線上の複数の所定点の位置に関する情報および前記所定地物に関する情報と前記所定点の位置に関する情報との対応関係を規定する情報を記憶する記憶部と、；前記対応関係を規定する情報、前記複数の所定点の位置に関する情報及び前記所定地物に関する情報に基づき、前記画像データ内における前記所定地物の存在領域を推定する領域推定部と、；を備える、運転支援装置を提供する。

【0006】

（１）本発明の一形態によれば、移動体の位置を特定する位置特定装置が提供される。この位置特定装置は、道路に沿って設定されている複数の所定点にそれぞれ関連付けられている所定点関連位置と所定地物の位置とを結ぶ第１のベクトルを示すベクトル情報を、前記所定点の位置の位置情報に関連付けて記憶する第１のベクトル情報記憶部と；前記所定地物の位置を示す所定地物位置情報を記憶する所定地物位置情報記憶部と；前記移動体の前方の画像データを取得する画像データ取得部と；前記画像データの示す画像内における前記所定地物の位置を特定すると共に、該特定された前記所定地物の位置と前記ベクトル情報とに基づき、前記移動体の位置を特定する位置特定部と；を備える。
この形態の位置特性装置によれば、所定点の位置の位置情報に関連付けてベクトル情報（所定点関連位置と所定地物の位置とを結ぶ第１のベクトルを示す情報）を記憶しているため、画像内における所定地物の位置を特定する際に、かかるベクトル情報を用いて、画像内の一部の範囲のみを処理対象とすることができる。このため、画像内のすべての範囲を処理対象とする構成に比べて、位置特定装置の処理負荷を軽減できる。このため、車両の位置の特定に要する時間を短縮できる。

【0007】

（２）上記形態の位置特定装置において、さらに、前記移動体に搭載されている位置センサーであって前記画像データが取得された際の前記移動体の現在位置として推定される位置を示す推定位置情報を取得する位置センサーから、前記推定位置情報を取得する位置情報取得部と；前記取得された推定位置情報の示す位置の近傍の前記所定点に関連付けられている前記ベクトル情報に基づき、前記画像内の一部の領域を、前記所定地物が存在する領域である所定地物存在領域として推定する領域推定部と；を備え、前記位置特定部は、前記画像データのうち、前記所定地物存在領域の画像データを解析して、前記画像内における前記所定地物の位置を特定すると共に前記特定された前記所定地物の位置と前記推定位置情報と前記ベクトル情報とに基づき、前記移動体の位置を特定してもよい。この形態の位置特定装置によれば、画像内の一部の領域を所定地物存在領域として推定し、かかる領域の画像データを解析して所定地物の位置を特定すると共に移動体の位置を特定する。したがって、画像内のすべての領域を対象として画像データを解析する構成に比べて、位置特定装置の処理負荷を軽減できる。このため、移動体の位置の特定に要する時間を短縮できる。

【0008】

（３）上記形態の位置特定装置において、さらに、前記移動体の前方の画像データを取得するために反射波を受信する受信部と；前記位置センサーと前記受信部とを結ぶ第２のベクトルを示す情報を記憶する第２のベクトル情報記憶部と；を備え、前記所定点関連位置は、各所定点の絶対位置であり、前記領域推定部は、前記取得された推定位置情報の示す位置と各所定点とを結ぶ第３のベクトルを特定し；前記第１ないし第３のベクトルを用いて、前記画像データが取得された際の前記受信部と前記所定地物とを結ぶ第４のベクトルを特定し；前記第４のベクトルに基づき、所定地物存在領域を推定してもよい。この形態の位置特性装置によれば、画像データが取得された際の受信部と所定地物とを結ぶ第４のベクトルを特定し、第４ベクトルに基づき所定地物存在領域を推定するので、画像内における所定地物が存在する領域を精度良く推定することができる。

【0009】

（４）上記形態の位置特定装置において、前記第２のベクトル情報記憶部は、前記第２のベクトルとして、前記移動体の種類に応じた複数のベクトルを記憶してもよい。この形態の位置特性装置によれば、第２のベクトルとして移動体の種類に応じた複数のベクトルが記憶されるので、位置特定装置が搭載された移動体の種類に応じて、第２のベクトルとして用いるべきベクトルを使い分けることができる。このため、移動体内における位置センサーおよび受信部の実際の配置に即したベクトルを、第２のベクトルとして用いることができるので、移動体の位置をより高い精度で特定できる。

【0010】

（５）上記形態の位置特定装置において、さらに、前記移動体の前方の画像データを取得するために反射波を受信する受信部を備え、前記所定点関連位置は、各所定点の上方の所定位置に前記受信部が位置する際の前記受信部の位置であり、前記領域推定部は、前記推定位置情報の示す位置に最も近傍の所定点に対応付けられている前記第１のベクトルを特定し、該特定された第１のベクトルに基づき所定地物存在領域を推定してもよい。推定位置情報の示す位置に最も近傍の所定点に対応付けられている第１ベクトルは、他の所定点の第１ベクトルに比べて移動体の実際の現在位置において受信部から所定地物へのベクトルに近似する。このため、上記形態の位置特定装置によれば、所定地物存在領域を精度良く推定できる。

【0011】

（６）上記形態の位置特定装置において、前記位置特定部は、前記特定された前記所定地物の位置と、前記推定位置情報の示す位置とを結ぶ第５のベクトルを求め、前記複数の所定点に対応付けられている前記第１のベクトルのうち、前記第５のベクトルに最も近似する前記第１のベクトルを特定し、該特定された前記第１のベクトルに対応付けられている前記所定点の位置に基づき前記移動体の位置を特定してもよい。移動体の現在位置により近い所定点に対応付けられている第１のベクトルは、第５のベクトルに近似する可能性がより高い。このため、上記形態の位置特定装置によれば、移動体の位置を精度良く特定できる。

【0012】

（７）上記形態の位置特定装置において、前記画像データ取得部は、互いに異なる時刻において得られた複数の画像データを取得し、前記領域推定部は、前記複数の画像データの示す複数の前記画像内においてそれぞれ前記所定地物存在領域を推定する際に、取得された時刻がより後となる画像データの示す前記画像において、より周縁部に近い領域を、前記所定地物存在領域として推定してもよい。一般に、所定地物に近づくにつれて画像内における所定地物の位置は、周縁部により近くなる。このため、上記形態の位置特定装置によれば、存在領域をより精度良く推定できる。

【0013】

（８）上記形態の位置特定装置において、前記画像データ取得部は、互いに異なる時刻において得られた複数の画像データを取得し、前記領域推定部は、前記複数の画像データの示す複数の前記画像内においてそれぞれ前記所定地物存在領域を推定する際に、取得された時刻がより後となる画像データの示す前記画像において、より小さな領域を、前記所定地物存在領域として推定してもよい。一般に、所定地物に近づくにつれて画像内における所定地物の位置は、周縁部により近くなる。このため、取得された時刻がより後となる画像において、周縁部に寄ったより狭い（小さな）領域を所定地物存在領域として推定することができる。したがって、上記形態の位置特定装置によれば、取得された時刻がより後となる画像において、より小さな領域を所定地物存在領域として推定するので、画像データの解析の処理負荷をより軽減できる。

【0014】

（９）上記形態の位置特定装置において、さらに、前記所定地物からの反射波により表される前記所定地物の形状を示す形状情報を記憶する形状情報記憶部を備え、前記第１のベクトル情報記憶部は、前記ベクトル情報に加えて、前記所定地物の代表面と前記第１のベクトルとの間の角度に関連する関連角度を、前記所定点の絶対位置の位置情報に対応付けて記憶し、前記位置特定部は、前記所定地物存在領域の画像データ内の地物の形状と、前記形状情報記憶部に記憶されている前記形状情報の示す前記所定地物の形状と、のうちの少なくとも一方を前記関連角度に基づき補正し、補正後の形状を用いて前記画像内における前記所定地物の位置を特定してもよい。一般に、反射波により特定される所定地物の形状は、異なる地点において互いに異なる。しかしながら、上記形態の位置特性装置によれば、所定地物の代表面と第１のベクトルとの間の角度に関連する関連角度に基づき、所定地物存在領域の画像データ内の地物の形状と、形状情報記憶部に記憶されている形状情報の示す所定地物の形状と、のうちの少なくとも一方を補正して、補正後の形状を用いて反射波画像内における所定地物の位置を特定するので、車両の位置にかかわらず所定地物の位置を精度良く特定できる。

【0015】

（１０）本発明の他の形態によれば、移動体の位置を特定する処理に用いられるデータのデータ構造が提供される。このデータ構造は、前記道路に沿って設定されている複数の所定点に対してそれぞれ関連付けられている所定点関連位置と所定地物の位置とを結ぶベクトルを示すベクトル情報と、前記所定点の位置の位置情報とが関連付けられたデータを備える。この形態のデータ構造によれば、ベクトル情報が所定点の位置の位置情報に関連付けられているので、移動体で取得された画像内における一部の領域であって所定地物が存在する所定地物存在領域を、所定点の位置の位置情報およびベクトル情報を利用して推定することができる。したがって、かかる所定地物存在領域についてのみ画像データを解析して所定地物の位置を特定できるので、画像データの解析の処理負荷を軽減できる。

【0016】

本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、車両制御装置、運転支援装置、車両や、車両位置の特定方法や、各装置または方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態としての位置特定装置の概略構成を示すブロック図。

【図2】第１実施形態における第１ベクトルを示す説明図。

【図3】図１に示す第１ベクトル情報格納部１４１に格納されているベクトルテーブルの設定内容の一例を示す説明図。

【図4】図１に示す地物情報格納部１４３に格納されている地物テーブルの設定内容の一例を示す説明図。

【図5】第１実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャート。

【図6】第１実施形態における第３ベクトルＶｇｐを示す説明図。

【図7】ステップＳ１２５において推定される存在領域の一例を示す説明図。

【図8】第２実施形態における位置特定装置の概略構成を示すブロック図。

【図9】第２実施形態におけるベクトルテーブルの設定内容の一例を示す説明図。

【図10】第２実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャート。

【図11】第３実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャート。

【図12】第３実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャート。

【図13】ステップＳ１１３の処理の一例を示す説明図。

【図14】第４実施形態におけるベクトルテーブルの設定内容の一例を示す説明図。

【図15】ベクトルテーブルにおける角度フィールドの設定内容の一例を示す説明図。

【図16】第４実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャート。

【図17】第５実施形態における位置特定装置の概略構成を示すブロック図。

【図18】第５実施形態における第６ベクトルを示す説明図。

【図19】第５実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャート。

【図20】第５実施形態における存在領域を示す説明図。

【図21】ステップＳ２５０およびＳ２５５の処理内容を模式的に示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．装置構成：
図１は、本発明の一実施形態としての位置特定装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す位置特定装置１００は、図示しない車両に搭載されて車両の位置を特定する。車両では、位置特定装置１００により特定された位置に基づき、例えば、操舵や出力の自動制御を行なったり、運転者に警報を報知したり、経路探索や経路案内を行なったりすることができる。なお、上述の車両とは、トラック、タクシー、バス、バイク、自転車など、道路上を走行可能な任意の車両を意味する。

【0019】

図１に示すように、位置特定装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３０と、ハードディスク１４０と、画像入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部１５０と、ＧＰＳ入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部１６０と、を備えている。これらの各構成要素は、内部バス１９０に接続されている。

【0020】

ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１３０に記憶されている制御プログラムを実行することにより、画像データ取得部１１１、測位結果取得部１１２、領域推定部１１３、および位置特定部１１４として機能する。

【0021】

画像データ取得部１１１は、撮像カメラ２００により得られた撮像画像の画像データを取得してハードディスク１４０に記憶させる。本実施形態において、撮像カメラ２００は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を有するデジタルビデオカメラであり、所定画素数の映像データ（画像データ）を取得する。また、本実施形態において、撮像カメラ２００は、撮像範囲が車両前方となるように、車両に搭載されている。

【0022】

測位結果取得部１１２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）測位部３００による測位結果である現在位置に関する情報（緯度、経度および高度）を取得する。ＧＰＳ測位部３００は、全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星から出力される信号に基づき、現在位置を算出する公知の装置であるため、その詳細な説明を省略する。なお、本実施形態において、車両の位置は、車両内におけるＧＰＳ測位部３００の位置として特定される。なお、本実施形態では、上述した撮像カメラ２００およびＧＰＳ測位部３００の車両内における設置位置は固定されており、変更されないものとする。

【0023】

領域推定部１１３は、後述する車両位置特定処理において、撮像画像内における対象地物の存在領域を推定する。対象地物および存在領域の詳細については、後述する。

【0024】

ハードディスク１４０は、第１ベクトル情報格納部１４１、第２ベクトル情報格納部１４２、および地物情報格納部１４３を備えている。第１ベクトル情報格納部１４１は、後述する各所定点ごとに設定された第１ベクトルを示す情報を、ベクトルテーブルとして予め格納している。

【0025】

図２は、第１実施形態における第１ベクトルを示す説明図である。本実施形態では、車両が走行する各車線ごとに、所定間隔ごとにベクトル情報が設定されている地点（以下、「所定点」と呼ぶ）が設定されている。具体的には、図２に示すように、中央線６０と縁石７０との間に位置する車線５０の中心線５５上に、中心線５５に沿った所定の間隔ごとに所定点が設定されている。なお、図２では、図示の便宜上、３つの所定点ｐ１，ｐ２，ｐ３のみを表している。車線５０の外側近傍には、車線５０を走行する車両から視認可能に標識１０が設置されている。標識１０は、円形の平面視形状を有している。標識１０の形状および模様並びに設置位置は、変更される可能性が低い。このため、標識１０は、車両の位置を特定する際にランドマークとして利用される。なお、標識１０に加えて、標識１０とは異なる他の標識や電柱や道路標示なども、車両の位置を特定する際にランドマークとして利用される。本実施形態では、各所定点に対して、上述のような車両の位置を特定する際にランドマークとして利用される地物（以下、「対象地物」と呼ぶ）が予め設定されている。

【0026】

本実施形態では、各所定点ごとに、第１ベクトルＶｐｓとして、所定点からランドマークへのベクトルが設定されている。具体的には、例えば、所定点ｐ１に対しては、所定点ｐ１から標識１０へのベクトルである第１ベクトルＶｐｓ１が設定されている。同様に、所定点ｐ２に対しては所定点ｐ２から標識１０へのベクトルである第１ベクトルＶｐｓ２が、所定点ｐ３に対しては所定点ｐ３から標識１０へのベクトルである第１ベクトルＶｐｓ３が、それぞれ設定されている。なお、各第１ベクトルの終点の位置は、本実施形態では、標識１０の代表面の中心点に設定されている。上述の「標識１０の代表面」とは、標識としてのマークが記載されており、目印としての機能を果たし得る面を意味する。

【0027】

図３は、図１に示す第１ベクトル情報格納部１４１に格納されているベクトルテーブルの設定内容の一例を示す説明図である。ベクトルテーブルは、「所定点識別子」フィールドと、「位置情報」フィールドと、「第１ベクトル」フィールドと、「対象地物識別子」フィールドとを備えている。所定点識別子フィールドには、各所定点の識別子が設定される。位置情報フィールドには、各所定点の位置情報（緯度、経度および高度）が設定される。第１ベクトルフィールドには、各所定点に設定されている第１ベクトルを示す情報が設定される。対象地物識別子フィールドには、対象地物の識別子が設定される。図３の例では、図２に示す３つの所定点ｐ１〜ｐ３について設定されている３つのレコードが表されている。具体的には、最上段のレコードは、所定点ｐ１のレコードに相当する。図３では、所定点ｐ１の識別子として「ｐ１」が、所定点ｐ１の位置情報として「Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１」が、所定点ｐ１の第１ベクトル（すなわち、所定点ｐ１から標識１０への第１ベクトルＶｐｓ１）として「ｄｘ１，ｄｙ１，ｄｚ１」が、所定点ｐ１の対象地物（すなわち、標識１０）の識別子として「Ｌ１」が、それぞれ設定されている。同様に、所定点ｐ２のレコードとして図３の上から２段目のレコードが、所定点ｐ３のレコードとして図３の上から３段目のレコードが、それぞれ設定されている。ベクトルテーブルの各設定内容は、予め管理者により設定されている。対象地物として設定される地物は、当該所定点の近傍に車両が位置する際に、撮像カメラ２００により得られる撮像画像に写り得る地物として、管理者により設定されている。なお、図３において、各フィールドの値は、模式的な値として表されている。

【0028】

図１に示す第２ベクトル情報格納部１４２には、第２ベクトルを示す情報が格納されている。本実施形態において、第２ベクトルとは、測位部３００から撮像カメラ２００へのベクトルを意味する。

【0029】

図１に示す地物情報格納部１４３には、道路近傍に設置されている標識や路面標示といった地物に関する情報（以下、「地物情報」）が、地物テーブルとして格納されている。

【0030】

図４は、図１に示す地物情報格納部１４３に格納されている地物テーブルの設定内容の一例を示す説明図である。地物テーブルは、「地物識別子」フィールドと、「位置情報」フィールドと、「外形」フィールドと、「大きさ」フィールドと、「ポリゴン識別子」フィールドとを備えている。地物識別子フィールドには、各地物の識別子が設定される。位置情報フィールドには、各地物の位置情報（緯度、経度および高度）が設定される。外形フィールドには、各地物の代表面の外観形状が設定される。大きさフィールドには、各地物の代表面の大きさを示す情報が設定される。ポリゴン識別子フィールドには、各地物を示すポリゴンの識別子が設定される。ハードディスク１４０には、各地物のポリゴンデータが格納されており、上述のポリゴン識別子と対応付けられている。図４の例では、地物テーブルには２つのレコードが登録されている。地物識別子が「Ｌ１」のレコードは、標識１０に関するレコードであり、標識１０の位置情報として、「Ｘｌ１，Ｙｌ１，Ｚｌ１」が、標識１０の外形として「円形」が、標識１０の大きさとして「Ｒ（半径）＝３００ｍｍ」が、標識１０のポリゴン識別子として「ＰＧ１」が、それぞれ設定されている。地物識別子が「Ｌ２」のレコードは、正方形の標識（例えば、車線の行き先を示す標識）に関するレコードであり、位置情報として「Ｘｌ２，Ｙｌ２，Ｚｌ２」が、外形として「正方形」が、大きさとして「９００ｍｍ×９００ｍｍ」が、ポリゴン識別子として「ＰＧ２」が、それぞれ設定されている。

【0031】

ここで、測位部３００による測位結果には誤差が含まれているため、測位部３００の即位結果のみでは車両の現在位置を正確に特定できない可能性がある。そこで、第１実施形態の位置特定装置１００は、後述する車両位置特定処理を実行することにより、車両の現在位置を正確に特定する。

【0032】

図１に示す画像入力インターフェイス部１５０は、撮像カメラ２００と接続するためのインターフェイスを有し、撮像カメラ２００により得られた画像データを内部バス１９０を介してＣＰＵ１１０に送る。ＧＰＳ入力インターフェイス部１６０は、測位部３００と接続するためのインターフェイスを有し、ＧＰＳ測位部３００による測位結果を示す情報を、内部バス１９０を介してＣＰＵ１１０に送る。

【0033】

本実施形態において、所定点の位置は、請求項における所定点関連位置に相当する。また、第１ベクトル情報格納部１４１は請求項における第１のベクトル情報記憶部に、撮像カメラ２００により得られる画像データは請求項における移動体の前方の画像データに、ＧＰＳ測位部３００は請求項における位置センサーに、測位結果取得部１１２は請求項における位置情報取得部に、撮像カメラ２００におけるＣＣＤは請求項における受信部に、地物情報格納部１４３は請求項における形状情報記憶部に、それぞれ相当する。

【0034】

Ａ２．車両位置特定処理：
図５は、第１実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャートである。位置特定装置１００では、電源がオンの後、車両位置特定処理が繰り返し実行される。先ず、画像データ取得部１１１は、撮像カメラ２００を制御して静止画像を撮像し、その画像データを取得する（ステップＳ１０５）。

【0035】

測位結果取得部１１２は、撮像時のＧＰＳ測位部３００による測位結果を、画像データが取得された際の推定される車両の現在位置を示す情報（以下、「推定位置情報」と呼ぶ）として取得する（ステップＳ１１０）。上述したように、ＧＰＳによる測位には誤差が含まれるため、本実施形態では、ＧＰＳ測位部３００の測位結果を、推定される車両の現在位置として扱う。

【0036】

領域推定部１１３は、ステップＳ１１０で得られた推定位置情報を用いて、ＧＰＳ測位部３００から各所定点へのベクトル（以下、「第３ベクトルＶｇｐ」と呼ぶ）を算出する（ステップＳ１１５）。

【0037】

図６は、第１実施形態における第３ベクトルＶｇｐを示す説明図である。図６では、車線５０上を走行する車両５００と標識１０とを側方から見た図を表している。図６では、ＧＰＳ測位部３００から各所定点への第３ベクトルＶｇｐのうち、ＧＰＳ測位部３００から所定点ｐ１への第３ベクトルＶｇｐのみを代表して表している。また、図６では、第３ベクトルＶｇｐに加えて、上述した第１ベクトルＶｐｓ（所定点ｐ１から標識１０へのベクトル）および第２ベクトルＶｇｃ（ＧＰＳ測位部３００から撮像カメラ２００へのベクトル）も描かれている。また、図６では、第１ないし第３ベクトルに加えて、後述する第４ベクトルＶｃｓおよび第５ベクトルＶｇｓも描かれている。第４，５ベクトルの詳細については後述する。

【0038】

各所定点の位置情報については、図３に示すベクトルテーブルに記憶されており、ＧＰＳ測位部３００の位置（画像データが得られた際の推定される位置）は、ステップＳ１１０で得られているので、ステップＳ１１５では、各所定点の位置および推定される位置に基づき第３ベクトルＶｇｐが算出される。本実施形態では、ステップＳ１１５では、ステップＳ１１０で得られた推定位置情報の示す位置を中心として所定範囲（例えば、半径５０ｍの円形領域）内に存在する所定点のみを対象として、第３ベクトルＶｇｐが算出される。なお、推定位置情報の示す位置に最も近い所定点（以下、「最近傍点」と呼ぶ）のみを対象として第３ベクトルＶｇｐを算出してもよい。すなわち、ステップＳ１１５では、ＧＰＳ測位部３００から推定位置情報の示す位置の近傍の所定点への第３ベクトルＶｇｐを算出してもよい。

【0039】

図５に示すように、領域推定部１１３は、第１ないし第３ベクトルを利用して、撮像カメラ２００から標識１０へのベクトル（上述の第４ベクトルＶｃｓ）を算出する（ステップＳ１２０）。具体的には、図６に示す第３ベクトルＶｇｐと第１ベクトルＶｐｓとを足し合わせた後、第２ベクトルＶｇｃを差し引くことにより、第４ベクトルＶｃｓを算出する。上述のように、推定位置情報の示す位置を中心として所定範囲内の所定点を対象として第３ベクトルＶｇｐが算出されるために、かかる第３ベクトルＶｇｐに基づき複数の第４ベクトルＶｃｓが算出され得る。そこで、ステップＳ１２０では、これら複数の第４ベクトルＶｃｓの平均のベクトルを求め、得られたベクトルを、第４ベクトルＶｃｓとしてステップＳ１２５以降において用いる。

【0040】

図５に示すように、領域推定部１１３は、ステップＳ１２０で算出された第４ベクトルＶｃｓに基づき撮像画像内における対象地物が存在する領域（以下、単に「存在領域」と呼ぶ）を推定する（ステップＳ１２５）。本実施形態では、ステップＳ１２５において、撮像画像内における右側半分の領域と左側半分の領域とのうちのいずれかの領域を、存在領域として推定する。上述の存在領域は、請求項における所定地物存在領域に相当する。

【0041】

図７は、ステップＳ１２５において推定される存在領域の一例を示す説明図である。図７では、説明の便宜上、ステップＳ１０５で取得された画像Ｆ１内に第４ベクトルＶｃｓを示している。図７に示すように、第４ベクトルＶｃｓは、画像Ｆ１の中心Ｃｐから標識１０に向かうベクトルとして示されている。上述のステップＳ１２５において、領域推定部１１３は、車両の進行方向と垂直な面、すなわち中心線５５と垂直な面への第４ベクトルＶｃｓの射影ベクトルを求め、かかる射影ベクトルが車両の進行方向に向かって右側に向かうベクトルであるか、左側に向かうベクトルであるかを特定する。そして、領域推定部１１３は、射影ベクトルが右側に向かうベクトルであると特定すると、撮像画像の右半分の領域を存在領域と推定し、射影ベクトルが左側に向かうベクトルであると特定すると、撮像画像の左半分の領域を存在領域と推定する。図７の例では、第４ベクトルＶｃｓの射影ベクトルは車両の進行方向に向かって左側に向かうベクトルであると特定され、画像Ｆ１の左側半分の領域Ａｒ１が、存在領域と推定される。

【0042】

図５に示すように、位置特定部１１４は、撮像画像のうち、ステップＳ１２５で推定された存在領域内において対象地物の候補となる地物（以下、「候補地物」と呼ぶ）の抽出を行なう（ステップＳ１３０）。例えば、予め対象地物となり得る地物の輪郭パターンを登録しておき、ステップＳ１３０では、画像内においてエッジ抽出等により輪郭抽出を行い、かかる輪郭と登録しておいた輪郭パターンとを比較して、候補地物を抽出してもよい。

【0043】

位置特定部１１４は、ステップＳ１３０で抽出された各候補地物について、各所定点に関連付けられている対象地物のポリゴンとパターンマッチングを行い、撮像画像に写っている対象地物を特定する（ステップＳ１３５）。

【0044】

位置特定部１１４は、車両（ＧＰＳ測位部３００）からステップＳ１３５において特定された対象地物へのベクトル（上述の第５ベクトルＶｇｓ）を算出する（ステップＳ１４０）。上述したように、図４に示す地物テーブルには各地物の位置情報が登録されているので、位置特定部１１４は、かかる位置情報とステップＳ１１０で取得された推定位置情報とを用いて第５ベクトルＶｇｓを求めることができる。

【0045】

位置特定部１１４は、ベクトルテーブルを参照して、ステップＳ１４０で算出された第５ベクトルＶｇｓと各第１ベクトルＶｐｓとを比較して、第５ベクトルＶｇｓに最も近似する第１ベクトルＶｐｓを特定すると共に、特定された第１ベクトルＶｐｓに対応付けられている所定点を特定する（ステップＳ１４５）。

【0046】

位置特定部１１４は、ステップＳ１４５で特定された所定点の位置を、車両の位置として特定する（ステップＳ１５０）。

【0047】

以上説明した第１実施形態の位置特定装置１００では、撮像画像内における対象地物の存在領域を推定し、かかる存在領域のみを候補地物の抽出処理の対象領域としている。したがって、撮像画像のすべての領域を対象として候補地物の抽出処理を実行する構成に比べて、ＣＰＵ１１０の処理負荷を低減でき、車両位置の特定に要する時間を短縮できる。また、撮像カメラ２００から標識１０へのベクトル（第４ベクトルＶｃｓ）を算出し、かかるベクトルに基づき存在領域を推定するので、撮像画像内における標識１０が写っている領域を精度良く推定することができる。

【0048】

また、各所定点の位置情報を記憶すると共に各所定点に第１ベクトルＶｐｓを示す情報を対応付けて記憶しているので、この第１ベクトルＶｐｓを利用して第４ベクトルＶｃｓを精度良く算出することができる。

【0049】

また、対象地物の位置情報を記憶しているので、対象地物を特定した際に車両（ＧＰＳ測位部３００）から標識１０へのベクトル（第５ベクトルＶｇｓ）を特定できる。加えて、車両の現在位置により近い所定点に対応付けられている第１ベクトルＶｐｓは、特定された第５ベクトルＶｇｓにより近似する。このため、第５ベクトルＶｇｓに最も近似する第１ベクトルＶｐｓに対応付けられている所定点を車両の位置として特定することにより、車両の位置を精度良く特定できる。

【0050】

Ｂ．第２実施形態：
図８は、第２実施形態における位置特定装置の概略構成を示すブロック図である。第２実施形態の位置特定装置１００ａは、ハードディスク１４０が、第１ベクトル情報格納部１４１に代えて第４ベクトル情報格納部１４４を有する点において、図１に示す第１実施形態の位置特定装置１００と異なる。第２実施形態の位置特定装置１００ａにおけるその他の構成要素は、第１実施形態の位置特定装置１００と同じであるので、同じ構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0051】

第４ベクトル情報格納部１４４は、各所定点ごとに設定された第４ベクトルＶｃｓを示す情報を、ベクトルテーブルとして予め格納している。

【0052】

図９は、第２実施形態におけるベクトルテーブルの設定内容の一例を示す説明図である。第２実施形態のベクトルテーブルは、第１ベクトルフィールドに代えて、第４ベクトルフィールドを有する点において、図３に示す第１実施形態のベクトルテーブルと異なる。第２実施形態のベクトルテーブルにおける他の構成は、第１実施形態のベクトルテーブルと同じであるので、詳細な説明を省略する。図９に示すように、第２実施形態のベクトルテーブルでは、各所定点に対して第４ベクトルを示す情報が設定されている。本実施形態では、車両（ＧＰＳ測位部３００）が各所定点の鉛直上方に位置する際の撮像カメラ２００から対象地物へのベクトルが、第４ベクトルＶｃｓとしてベクトルテーブルに設定されている。この第４ベクトルＶｃｓは、予め管理者によりベクトルテーブルに設定されている。

【0053】

図１０は、第２実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャートである。第２実施形態の車両位置特定処理は、ステップＳ１１５およびＳ１２０に代えてステップＳ１１６およびＳ１２１を実行する点と、ステップＳ１４５に代えてステップＳ１４５ａを実行する点とにおいて、図５に示す第１実施形態の車両位置特定処理と異なる。第２実施形態の車両位置特定処理における他の手順は、第１実施形態の車両位置特定処理と同じであるので、同じ手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0054】

図１０に示すように、ステップＳ１１０が実行されて推定位置情報が取得されると、領域推定部１１３は、最近傍点を特定する（ステップＳ１１６）。領域推定部１１３は、ステップＳ１１６で特定された最近傍点に対応付けられている第４ベクトルＶｃｓを、第４ベクトル情報格納部１４４に格納されているベクトルテーブルを参照して特定する（ステップＳ１２１）。車両の現在位置として推定される位置に最も近傍の所定点に対応付けられている第４ベクトルＶｃｓは、車両の現在位置において撮像カメラ２００から対象地物へのベクトルに近似する。

【0055】

ステップＳ１２１の実行後、上述したステップＳ１２５〜Ｓ１４０が実行される。ステップＳ１４０の実行後、位置特定部１１４は、ステップＳ１４０で算出された第５ベクトルＶｇｓと各所定点の第４ベクトルＶｃｓとを比較して、第５ベクトルＶｇｓに最も近似する第４ベクトルＶｃｓを特定すると共に、特定された第４ベクトルＶｃｓに対応付けられている所定点を特定する（ステップＳ１４５ａ）。その後、上述したステップＳ１５０が実行される。

【0056】

以上説明した第２実施形態の位置特定装置１００ａは、第１実施形態の位置特定装置１００と同様な効果を有する。加えて、車両の現在位置として推定される位置に最も近傍の所定点に対応付けられている第４ベクトルＶｃｓを特定し、かかる第４ベクトルＶｃｓに基づき存在領域を推定する。車両の現在位置として推定される位置に最も近傍の所定点に対応付けられている第４ベクトルＶｃｓは、車両の現在位置において撮像カメラ２００から対象地物へのベクトルに近似するので、存在領域を精度良く推定できる。また、予め第４ベクトルＶｃｓをベクトルテーブルに登録しておき、かかるテーブルから第４ベクトルＶｃｓを選択して特定するので、第４ベクトルＶｃｓの特定に要する処理負荷を軽減できる。このため、車両位置の特定に要する時間をより短縮できる。

【0057】

なお、第２実施形態において第４ベクトルＶｃｓは、請求項における第１のベクトルに相当する。

【0058】

Ｃ．第３実施形態：
図１１および図１２は、第３実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャートである。第３実施形態の位置特定装置の構成は、図１に示す第１実施形態の位置特定装置１００の構成と同じであるので、同じ構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第３実施形態の車両位置特定処理は、ステップＳ１１１，Ｓ１１２およびＳ１１３を追加実行する点において、図５に示す第１実施形態の車両位置特定処理と異なる。第３実施形態の車両位置特定処理における他の手順は、第１実施形態の車両位置特定処理と同じであるので、同じ手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0059】

第３実施形態の車両位置特定処理では、所定条件の下、存在領域として推定する領域を画像内において変位（シフト）させる。以下、その具体的な内容について、図１１および図１２に即して説明する。

【0060】

図１１に示すように、ステップＳ１１０が実行されて推定位置情報が取得されると、領域推定部１１３は、最近傍点を特定する（ステップＳ１１１）。なお、このステップＳ１１１は、上述した第２実施形態のステップＳ１１６と同じである。

【0061】

領域推定部１１３は、ベクトルテーブルを参照して、ステップＳ１１１で特定された最近傍点に対応付けられている対象地物を特定し、かかる対象地物が、前回車両の位置として特定された所定点に対応付けられている対象地物と同じであるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。

【0062】

最近傍点に対応付けられている対象地物が、前回車両の位置として特定された所定点に対応付けられている対象地物と同じであると判定されると（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、領域推定部１１３は、前回推定された存在領域よりも撮像画像の周縁寄りにシフトした領域を、今回の存在領域として推定する（ステップＳ１１３）。このとき、領域推定部１１３は、前回推定された存在領域が、撮像画像内において左側半分の領域内に位置する場合、撮像画像の左側の周縁寄りに所定量だけシフトした領域を、今回の存在領域として推定する。これに対して、領域推定部１１３は、前回推定された存在領域が、撮像画像内において右側半分の領域内に位置する場合、撮像画像の右側の周縁寄りに所定量だけシフトした領域を、今回の存在領域として推定する。

【0063】

図１３は、ステップＳ１１３の処理の一例を示す説明図である。図１３（Ａ）は、前回車両位置特定処理が実行された際に取得された画像Ｆ１を示し、図１３（Ｂ）は、今回車両位置特定処理が実行された際に取得された画像Ｆ１１を示す。図１３（Ａ）は、図７に示す画像Ｆ１と同じである。但し、図１３（Ａ）では、存在領域Ａｒ１の中心点Ａｃ１を追加して示している。図１３（Ｂ）では、図１３（Ａ）と同様に、画像Ｆ１１内に第４ベクトルＶｃｓを示している。

【0064】

図１３（Ａ）に示すように、前回の車両位置特定処理では、存在領域Ａｒ１として、画像Ｆ１の左側半分の領域が特定されている。したがって、今回の車両位置特定処理においてステップＳ１１３が実行されると、図１３（Ｂ）に示すように、画像Ｆ１１内においてより左側の周縁に寄った領域Ａｒ１１が、存在領域として特定される。上述の「左側の周縁寄り」とは、本実施形態では、領域の中心点が、左側の周縁に向かってシフトしていることを意味する。具体的には、図１３（Ｂ）に示す存在領域Ａｒ１１の中心点Ａｃ２は、図１３（Ａ）に示す存在領域Ａｒ１の中心点Ａｃ１に対して、ΔＡだけ左側の周縁に向かってシフトしている。なお、存在領域の中心点の縦方向の位置は変化していない。本実施形態では、存在領域の左端は画像の左端と一致している。このため、存在領域の中心点が左側にシフトした場合であっても存在領域の左端はシフトしないので、図１３（Ｂ）に示す存在領域Ａｒ１１は、図１３（Ａ）に示す存在領域Ａｒ１に比べて小さい。

【0065】

図１３に示すように、車線５０の左側に配置されている標識１０は、車両が進行するにしたがって撮像カメラ２００から見てより左側にシフトしていく。このため、撮像画像内の標識１０の位置も、時間的により後に取得された画像においてより左側に位置することになる。したがって、同じ対象地物を抽出する場合、時間的により後に取得された画像においてより周縁部にシフトした領域を存在領域として推定することができる。本実施形態では、存在領域のシフト量ΔＡは、予め車速に応じた所定量としてＲＯＭ１３０に記憶されている。具体的には、例えば、現在の車速がより高いほどより大きなシフト量が、シフト量ΔＡとして設定されている。

【0066】

図１２に示すように、上述したステップＳ１１３の実行後、上述したステップＳ１３０以降の処理が実行される。

【0067】

上述のステップＳ１１２において、最近傍点に対応付けられている対象地物が、前回車両の位置として特定された所定点に対応付けられている対象地物と同じではないと判定されると（ステップＳ１１２：ＮＯ）、図１２に示すように、上述したステップＳ１１５以降の処理が実行される。したがって、この場合、第３ベクトルＶｇｐおよび第４ベクトルＶｃｓが算出され、第４ベクトルＶｃｓに基づき存在領域が推定される。最近傍点に対応付けられている対象地物が、前回車両の位置として特定された所定点に対応付けられている対象地物と同じではない場合、今回の車両位置特定処理における対象地物は、前回の対象地物と異なる可能性が高い。したがって、上述のように、時間的により後に取得された画像においてより周縁部にシフトした領域を存在領域として推定することができない。このため、第１実施形態と同様に、改めて第４ベクトルＶｃｓを算出して、第４ベクトルＶｃｓに基づき存在領域を推定するようにしている。

【0068】

以上説明した第３実施形態の位置特定装置１００は、第１実施形態の位置特定装置１００と同様な効果を有する。加えて、今回の車両位置特定処理における対象地物が、前回の対象地物と同じであると推定される場合には、前回に比べて画像の周縁寄りにシフトさせた領域を存在領域として推定するので、存在領域をより精度良く推定できる。また、周縁寄りにシフトさせることにより、存在領域を狭めることができるので、候補地物の抽出処理を実行する際のＣＰＵ１１０の処理負荷をより軽減できる。このため、車両位置の特定に要する時間をより短縮できる。

【0069】

Ｄ．第４実施形態：
図１４は、第４実施形態におけるベクトルテーブルの設定内容の一例を示す説明図である。第４実施形態の位置特定装置の構成は、ベクトルテーブルの設定内容において、第１実施形態の位置特定装置１００と異なる。第４実施形態の位置特定装置における他の構成は、第１実施形態の位置特定装置１００の構成と同じであるので、同じ構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0070】

図１４に示すように、第４実施形態のベクトルテーブルは、「角度」フィールドが追加されている点において、図３に示す第１実施形態のベクトルテーブルと異なる。他の構成（フィールド）は、第１実施形態のベクトルテーブルと同じであるので、その詳細な説明を省略する。なお、図１４のベクトルテーブルでは、上述した所定点ｐ１〜ｐ３とは異なる４つの所定点ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８についてのレコードがそれぞれ設定されている。本実施形態において、角度フィールドは、第１ベクトルと対象地物の代表面の法線との間の角度を意味する。

【0071】

図１５は、ベクトルテーブルにおける角度フィールドの設定内容の一例を示す説明図である。図１５の例では、車線５１上の中心線５６上に４つの所定点ｐ５〜ｐ８が設定されている。これら４つの所定点ｐ５〜ｐ８については、対象地物として、標識１１が設定されている。なお、図１４に示す対象地物識別子「Ｌ１１」は、標識１１の識別子である。図１５に示すように、４つの所定点ｐ５〜ｐ８には、それぞれ第１ベクトルＶｐｓ５〜Ｖｐｓ８が設定されている。

【0072】

図１５において、破線の吹き出し内に示すように、各所定点ｐ５〜ｐ８には、標識１１の代表面Ｓｒの法線ベクトルＰＬと、第１ベクトルＶｐｓ５〜Ｖｐｓ８との間の角度（以下、「対象地物角度」と呼ぶ）が設定されている。なお、本実施形態において、「法線ベクトルＰＬと第１ベクトルＶｐｓとの間の角度」とは、これら２つのベクトルをそれぞれＸ−Ｙ平面と、Ｘ−Ｚ平面と、Ｙ−Ｚ平面との３つの面にそれぞれ射影したベクトルを求め、各面において２つの射影ベクトル間の角度を求めた場合に得られる２つの角度のうち、より小さい側の角度を意味する。本実施形態においてＸ−Ｙ平面とは、標識１１の設置位置における水平面を意味し、Ｘ−Ｚ平面とは、Ｘ−Ｙ平面に垂直且つ中心線５６と平行な面を意味し、Ｙ−Ｚ平面とは、Ｘ−Ｙ平面に垂直且つ中心線５６と直交する平面を意味する。なお、図１５では、各所定点ｐ５〜ｐ８について、法線ベクトルＰＬと第１ベクトルＶｐｓとの間の角度のうち、Ｘ−Ｙ平面への射影ベクトル間の角度を代表して表している。

【0073】

図１４および図１５に示すように、所定点ｐ５については、法線ベクトルＰＬと第１ベクトルＶｐｓ５との間の角度θｘ５が対象地物角度の一部として設定されている。同様に、所定点ｐ６については法線ベクトルＰＬと第１ベクトルＶｐｓ６との間の角度θｘ６が、所定点ｐ７については法線ベクトルＰＬと第１ベクトルＶｐｓ７との間の角度θｘ７が、所定点ｐ８については法線ベクトルＰＬと第１ベクトルＶｐｓ８との間の角度θｘ８が、それぞれ対象地物角度の一部として設定されている。

【0074】

図１５に示すように、対象地物角度のうち、Ｘ−Ｙ平面への射影ベクトル間の角度は、標識１１により近い所定点ほどより大きな値が設定されることになる。図１５の例では、所定点ｐ８は、中心線５６に沿って標識１１の側方に位置しており、対象地物角度は９０度である。このように、対象地物角度は、所定点ごとに異なるため、撮像画像内における対象地物の代表面の外観形状は、所定点ごとに異なる。

【0075】

図１６は、第４実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャートである。第４実施形態の車両位置特定処理は、ステップＳ１３１を追加して実行する点と、ステップＳ１３５に代えてステップＳ１３５ａを実行する点において、図５に示す第１実施形態の車両位置特定処理と異なる。第４実施形態の車両位置特定処理における他の手順は、第１実施形態の車両位置特定処理と同じであるので、同じ手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0076】

ステップＳ１３０が実行されて候補地物が抽出されると、位置特定部１１４は、抽出された各候補地物の外形を、最近傍点に対応付けられている対象地物角度に基づき補正する（ステップＳ１３１）。具体的には、位置特定部１１４は、先ず最近傍点を特定すると共に、ベクトルテーブルを参照して最近傍点に対応付けられている対象地物角度を特定する。次に、位置特定部１１４は、特定された対象地物角度を用いて候補地物の代表面が画像内において正面を向くように（標識１１の法線ベクトルＰＬと第１ベクトルＶｐｓとが平行となるように）画像処理を行って候補地物の外形を補正（変形）する。なお、画像処理の具体的な手法については、公知の任意の手法を採用し得る。

【0077】

位置特定部１１４は、補正後の各候補地物について、各所定点に関連付けられている対象地物とパターンマッチングを行い、撮像画像に写っている対象地物を特定する（ステップＳ１３５ａ）。ステップＳ１３５ａの実行後、上述したステップＳ１４０〜Ｓ１５０が実行される。

【0078】

以上説明した第４実施形態の位置特定装置１００は、第１実施形態の位置特定装置１００と同様な効果を有する。加えて、予め各所定点に対象地物角度を設定しておき、最近傍点に対応付けられている対象地物角度に基づき候補地物を補正（変形）するので、対象地物に対する車両の相対的な位置が車線５１の中心線５６上のどのような位置であっても、候補地物を対象としてパターンマッチングを行なう際に精度良く対象地物を特定できる。

【0079】

Ｅ．第５実施形態：
Ｅ１．装置構成：
図１７は、第５実施形態における位置特定装置の概略構成を示すブロック図である。第５実施形態の位置特定装置１００ｂは、レーザスキャナ入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部１７０を有する点と、ハードディスク１４０が第２ベクトル情報格納部１４２に代えて第６ベクトル情報格納部１４５を有する点とにおいて、図１に示す第１実施形態の位置特定装置１００と異なる。第５実施形態の位置特定装置１００ｂにおけるその他の構成要素は、第１実施形態の位置特定装置１００と同じであるので、同じ構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0080】

レーザスキャナ入力インターフェイス部１７０は、レーザスキャナ４００と接続するためのインターフェイスを有し、レーザスキャナ４００と接続されている。また、レーザスキャナ入力インターフェイス部１７０は内部バス１９０に接続されており、レーザスキャナ４００による測定結果を内部バス１９０を介してＣＰＵ１１０に送る。レーザスキャナ４００は、レーザパルスを照射してその反射波を受信することで、レーザスキャナ４００の位置を基準とした対象物までの距離、水平角度、および垂直角度を計測する。

【0081】

図１８は、第５実施形態における第６ベクトルを示す説明図である。図１７に示す第６ベクトル情報格納部１４５には、予め第６ベクトルが格納されている。図１８に示すように、第６ベクトルＶｐｃは、ＧＰＳ測位部３００が所定点の鉛直上方に位置した場合の所定点から撮像カメラ２００へのベクトルに相当する。図１８では、ＧＰＳ測位部３００が所定点ｐ１の鉛直上方に位置した場合の第６ベクトルＶｐｃを示している。但し、この第６ベクトルＶｐｃは、車両の位置にかかわらず一定となるベクトルである。すなわち、ＧＰＳ測位部３００が他の所定点の鉛直上方に位置する場合であっても、その所定点から撮像カメラ２００へのベクトルは、図１８に示す第６ベクトルＶｐｃと同じである。また、ＧＰＳ測位部３００が所定点とは異なる任意の位置の鉛直上方に位置する場合であっても、その位置から撮像カメラ２００へのベクトルは、図１８に示す第６ベクトルＶｐｃと同じである。このような第６ベクトルＶｐｃは、予め計測により求めることができる。

【0082】

Ｅ２．車両位置特定処理：
図１９は、第５実施形態における車両位置特定処理の手順を示すフローチャートである。位置特定装置１００ｂでは、電源がオンの後、車両位置特定処理が繰り返し実行される。先ず、画像データ取得部１１１は、画像データを取得する（ステップＳ２０５）。このステップＳ２０５は、各実施形態のステップＳ１０５と同じであるので、詳細な説明を省略する。

【0083】

領域推定部１１３は、撮像時のＧＰＳ測位部３００による測位結果に基づき、車両の推定される現在位置の周辺の所定点を特定する（ステップＳ２１０）。ＧＰＳ測位部３００は、複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ信号を受け、各信号に基づきそれぞれ現在位置が含まれると推定される領域を特定する。そしてこれら複数の特定された領域が重なる領域内に存在する所定点を、ステップＳ２１０において推定される現在位置の周辺の所定点として特定する。なお、推定される現在位置の周辺の所定点の特定方法は、上述した方法に限定されず、例えば、以下のような方法も採用可能である。すなわち、ＧＰＳ測位部３００による測位によって得られた位置を中心として所定領域（例えば、所定半径の円形領域）内に存在する所定点を、推定される現在位置の周辺の所定点として特定する方法を採用してもよい。以降では、ステップＳ２１０において図２に示す上述の３つの所定点ｐ１，ｐ２，ｐ３が特定されたものとして説明する。

【0084】

領域推定部１１３は、ステップＳ２１０で特定された各所定点ごとに、第１ベクトルＶｐｓが撮像画像内に写ったと仮定した場合の撮像画像内における第１ベクトルＶｐｓの終点を特定し、かかる終点の位置を中心とした所定範囲を、存在領域の候補となる領域（以下、「候補存在領域」と呼ぶ）として特定する（ステップＳ２１５）。本実施形態では、画像内における第１ベクトルＶｐｓの終点の位置を中心として、所定数の画素を一辺とする正方形の領域を候補存在領域として特定する。また、かかる領域の一辺の大きさは、所定点と対象地物との距離（第１ベクトルＶｐｓの大きさ）に応じて設定されている。具体的には、対象地物との距離がより小さい所定点に対応する候補存在領域の一辺の大きさはより大きく設定されている。同一の対象地物の撮像画像内における大きさは、車両が対象地物からより遠くに離れているほどより小さいので、上述の構成とすることで、時間の経過と共に適切な大きさの領域を候補存在領域として特定できる。ステップＳ２１５が実行された後、領域推定部１１３は、ステップＳ２１５で得られた各所定点についての候補存在領域をすべて合わせた領域を、存在領域として特定する（ステップＳ２２０）。

【0085】

図２０は、第５実施形態における存在領域を示す説明図である。図２０の画像Ｆ１は、存在領域Ａｒ１に代えて、存在領域Ａｒ２０を有する点において、図７に示す画像Ｆ１と異なり、他の構成は、図７の画像Ｆ１と同じである。

【0086】

図２０では、存在領域Ａｒ２０は、太い実線で囲まれた領域として表わされている。この存在領域Ａｒ２０は、候補存在領域Ａｒ１１と、候補存在領域Ａｒ１２と、候補存在領域Ａｒ１３とを合わせた領域である。候補存在領域Ａｒ１１は、所定点ｐ１についての候補存在領域である。すなわち、候補存在領域Ａｒ１１は、車両の現在位置が所定点ｐ１である場合に、撮像画像において対象地物（標識１０）が存在するであろうと推定される領域である。同様に、候補存在領域Ａｒ１２は所定点ｐ２についての、また、候補存在領域Ａｒ１３は所定点ｐ３についての、それぞれ候補存在領域である。３つの所定点ｐ１，ｐ２，ｐ３のうち、所定点ｐ１が対象地物である標識１０から最も遠く、所定点ｐ２が標識１０から２番目に遠く、所定点ｐ３が標識１０に最も近い。したがって、図２０に示すように、候補存在領域Ａｒ１１が最も小さく、候補存在領域Ａｒ１２が２番目に小さく、候補存在領域Ａｒ１３が最も大きい。

【0087】

図１９に示すように、ステップＳ２２０の実行後、ステップＳ２２５およびＳ２３０が実行される。これら２つのステップは、上述した各実施形態のステップＳ１３０およびＳ１３５と同じであるので、詳細な説明を省略する。

【0088】

ステップＳ２３０により対象地物が特定されると、位置特定部１１４は、撮像画像内における撮像カメラ２００から対象地物までのベクトルを特定する（ステップＳ２３５）。図２０の例では、撮像カメラ２００から対象地物までのベクトルとはすなわち画像Ｆ１の中心Ｃｐから対象地物の中心点へのベクトルＶｆが、ステップＳ２３５において特定される。

【0089】

位置特定部１１４は、レーザスキャナ入力インターフェイス部１７０を介してレーザスキャナ４００を制御して、レーザスキャナ４００から対象地物までの距離、水平角度、および垂直角度を特定する。ここで、本実施形態では、レーザスキャナ４００は撮像カメラ２００の近傍に配置されている。したがって、レーザスキャナ４００から対象地物までの距離、水平角度、および垂直角度は、撮像カメラ２００から対象地物までの距離、水平角度、および垂直角度とみなすことができる。つまり、位置特定部１１４は、撮像カメラ２００から対象地物までの距離、水平角度、および垂直角度を特定する（ステップＳ２４０）。

【0090】

位置特定部１１４は、ステップＳ２３５で特定されたベクトル（例えばベクトルＶｆ）と、ステップＳ２４０で特定された距離、水平角度、および垂直角度に基づき、現実の（画像Ｆ１上ではない）撮像カメラ２００から対象地物へのベクトル（第４ベクトルＶｃｓ）を特定する（ステップＳ２４５）。位置特定部１１４は、第６ベクトル情報格納部１４５に格納されている第６ベクトルＶｐｃを読み出し、ステップＳ２４５で特定された第４ベクトルＶｃｓに対して第６ベクトルＶｐｃを足し合わせて現在位置から対象地物へのベクトルを求める（ステップＳ２５０）。位置特定部１１４は、ステップＳ２５０で得られたベクトルと、対象地物の座標とから、車両の現在位置を特定する（ステップＳ２５５）。

【0091】

図２１は、ステップＳ２５０およびＳ２５５の処理内容を模式的に示す説明図である。上述のように、ステップＳ２４５では、図２１に示す第４ベクトルＶｃｓが特定されている。したがって、かかる第４ベクトルＶｃｓに対して第６ベクトルＶｐｃを加えることにより、車両の現在位置ｐｐから対象地物である標識１０へのベクトル（ベクトルＶｔ）が求められる。そして、このベクトルＶｔと標識１０の座標とが分かるので、現在位置ｐｐの座標を特定することができる。

【0092】

以上説明した第５実施形態の位置特定装置１００ｂは、第１実施形態の位置特定装置１００と同様の効果を有する。以上の各実施形態からも理解できるように、位置特定装置に第２ベクトルＶｇｃを予め格納しておくことは必須ではなく、本実施形態のように、或る地点（ＧＰＳ測位部３００の鉛直下方の地点）から撮像カメラ２００へのベクトルであるベクトルＶｐｃを予め格納しておいてもよい。

【0093】

Ｅ３．第５実施形態の変形例：
上述した第５実施形態の車両位置特定処理の手順を以下のように変更してもよい。すなわち、ステップＳ２０５〜Ｓ２３０が実行された後、特定された対象地物の撮像画像上の位置（対象地物の中心点の位置）が、いずれの候補存在領域内に存在するかを特定する。そして、対象地物が存在する候補存在領域に対応付けられている所定点の位置を、車両の現在位置として特定する。例えば、図２０の例では、標識１０は、候補存在領域Ａｒ１２内に存在するため、車両の現在位置として所定点ｐ２の位置が特定されることとなる。候補存在領域は、当該候補存在領域に対応する所定点に車両が位置する場合に、撮像画像内に対象地物が映し出される可能性のある領域として設定されている。したがって、当該候補存在領域に対象地物が存在することは、車両が当該候補存在領域に対応付けられている所定点、またはその近傍に位置していることを示す。それゆえ、上述の変形例によっても、車両の現在位置を精度よく特定できる。加えて、処理が簡素になることから、車両位置特定処理全体の処理負荷を軽減でき、車両の現在位置の特定に要する時間を短縮できる。

【0094】

Ｆ．変形例：
Ｆ１．変形例１：
第２実施形態および第５実施形態を除く他の実施形態では、車両位置特定処理のステップＳ１４５において、第５ベクトルＶｇｓに最も近似する第１ベクトルＶｐｓを特定していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各所定点ごとに第５ベクトルＶｇｓから第３ベクトルＶｇｐを差引くことで得られるベクトル（Ｖｇｓ−Ｖｇｐ）を特定し、当該所定点に設定されている第１ベクトルＶｐｓと特定されたベクトルとを比較して、これら２つのベクトルの差が最も小さい所定点を特定してもよい。第５ベクトルＶｇｓから第３ベクトルＶｇｐを差引くことで得られるベクトル（Ｖｇｓ−Ｖｇｐ）は、第１ベクトルＶｐｓにより近似する。したがって、このようなベクトルに最も近似する第１ベクトルＶｐｓが設定されている所定点を特定することにより、実際の車両の位置により近い位置の所定点を特定でき、車両の位置をより精度良く特定できる。

【0095】

同様に、第２実施形態では、車両位置特定処理のステップＳ１４５ａにおいて、第５ベクトルＶｇｓに最も近似する第４ベクトルＶｃｓを特定していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第５ベクトルＶｇｓから第２ベクトルＶｇｃを差引くことで得られるベクトル（Ｖｇｓ−Ｖｇｃ）を特定し、各所定点ごとに当該所定点に設定されている第４ベクトルＶｃｓと特定されたベクトルとを比較して、これら２つのベクトルの差が最も小さい所定点を特定してもよい。第５ベクトルＶｇｓから第２ベクトルＶｇｃを差引くことで得られるベクトル（Ｖｇｓ−Ｖｇｃ）は、第４ベクトルＶｃｓにより近似する。したがって、このようなベクトルに最も近似する第４ベクトルＶｃｓが設定されている所定点を特定することにより、実際の車両の位置により近い位置の所定点を特定でき、車両の位置をより精度良く特定できる。

【0096】

Ｆ２．変形例２：
第２実施形態および第５実施形態を除く他の実施形態では、ステップＳ１４５で特定された所定点を、車両の位置として特定していた。また、第２実施形態では、ステップＳ１４５ａで特定される所定点を、車両の位置として特定していた。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではない。ステップＳ１０５において画像データを取得してからステップＳ１５０で車両位置を特定するまでの間に、車両が移動していると、ステップＳ１５０で特定された位置は、ステップＳ１５０が実際に実行される際の実際の車両位置からずれている。そこで、ステップＳ１０５が開始されてからステップＳ１５０が完了するまでに要する時間を計測しておき、かかる時間と車両の速度とに基づき、ステップＳ１０５が開始されてからステップＳ１５０が完了するまでの間の車両の移動距離を求め、かかる移動距離に基づきステップＳ１４５またはＳ１４５ａで特定された所定点の位置を車両の進行方向に補正した位置を特定し、かかる位置を車両の位置として特定してもよい。このような構成により、現在の車両位置をより精度良く特定できる。

【0097】

Ｆ３．変形例３：
第３実施形態および第５実施形態を除く他の実施形態では、存在領域は、画像内の右側半分または左側半分の領域として推定されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、画像を上下および左右の合計４つに分割した場合のいずれかの領域として存在領域を推定してもよい。例えば、図７の例では、中心線５５と垂直な面への第４ベクトルＶｃｓの射影ベクトルを求めた後、かかる射影ベクトルが左右のいずれの方向に向かうベクトルであるかを特定すると共に、上下のいずれの方向に向かうベクトルであるかを特定することにより、４つの領域のいずれかを存在領域として推定することができる。

【0098】

また、存在領域の形状は、矩形に限らず円形や三角形など任意の形状としてもよい。また、対象地物が路面標示ではなく標識や電柱といった道路の外側に配置される地物であれば、撮像画像内において明らかに道路であると推定される領域を除いて存在領域を推定してもよい。道路であると推定される領域は、例えば、白線および縁石をパターンマッチング等により検出してこれらで挟まれた領域（すなわち車線）として推定できる。

【0099】

Ｆ４．変形例４：
第２実施形態において、ベクトルテーブルに設定されている第４ベクトルＶｃｓは、車両（ＧＰＳ測位部３００）が各所定点の鉛直上方に位置する際の撮像カメラ２００から対象地物へのベクトルであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各所定点の鉛直上方から車両の進行方向またはその反対方向に沿って所定距離だけオフセットした点に車両（ＧＰＳ測位部３００）が位置する際の撮像カメラ２００から対象地物へのベクトルを、第４ベクトルＶｃｓとしてベクトルテーブルに設定してもよい。

【0100】

Ｆ５．変形例５：
各実施形態において、所定点は、中心線５５，５６上に設定されていたが、中心線５５，５６に代えて、車線５０，５１に沿った任意の位置に設定されていてもよい。また、所定点は、中心線５５，５６に沿って所定間隔で設定されていたが、任意の間隔で設定されてもよい。

【0101】

Ｆ６．変形例６：
各実施形態では、ハードディスク１４０に予め格納されている第２ベクトルＶｇｃは、１種類であったが、１種類に限らず任意の種類のベクトルを、第２ベクトルＶｇｃとして格納してもよい。例えば、位置特定装置１００が複数種類の車両に用いられる場合、各種類の車両ごとに、測位部３００の設置位置および撮像カメラ２００の設置位置は異なり得る。そこで、予め車種ごとに第２ベクトルＶｇｃをハードディスク１４０に格納しておき、車両位置特定処理の実行前に又は実行中において車種を特定し、車種に応じた第２ベクトルＶｇｃを用いる構成としてもよい。このような構成により、車両内における測位部３００および撮像カメラ２００の実際の配置に即したベクトルを、第２ベクトルＶｇｃとして用いることができるので、車両の位置をより高い精度で特定できる。

【0102】

Ｆ７．変形例７：
各実施形態において、第１ないし第４ベクトルの各ベクトルの起点および終点を入れ替えてもよい。例えば、第１実施形態において、第１ベクトルＶｐｓとして、対象地物を起点として各所定点を終点とするベクトルを採用してもよい。また、第２実施形態において、第４ベクトルＶｃｓとして、対象地物を起点とし、車両（ＧＰＳ測位部３００）が各所定点の鉛直上方に位置する際の撮像カメラ２００の位置を終点とするベクトルを採用してもよい。

【0103】

Ｆ８．変形例８：
第４実施形態では、図１６のステップＳ１３１において対象地物角度に基づく形状の補正対象は、候補地物であったが、候補地物に代えてまたは候補地物に加えて、各所定点に関連付けられている対象地物のポリゴンの外形を、補正対象としてもよい。

【0104】

Ｆ９．変形例９：
第４実施形態では、各所定点に対応付けられて設定されている角度（対象地物角度）は、法線ベクトルＰＬと第１ベクトルＶｐｓとの間の角度であったが、かかる角度に代えて、対象地物の代表面Ｓｒと第１ベクトルＶｐｓとの間の角度であってもよい。このような角度は、例えば、以下のように特定できる。すなわち、先ずＸ−Ｙ平面、Ｘ−Ｚ平面およびＹ−Ｚ平面への代表面Ｓｒおよび第１ベクトルＶｐｓの射影を求め、次に各平面における代表面Ｓｒの射影と第１ベクトルＶｐｓの射影との間の角度のうち、最も小さい角度を求め、かかる角度を代表面Ｓｒと第１ベクトルＶｐｓとの間の角度としてもよい。すなわち、一般には、所定地物の代表面と前記第１のベクトルとの間の角度に関連する任意の角度を、本発明の位置特定装置における関連角度として採用してもよい。

【0105】

Ｆ１０．変形例１０：
各実施形態の位置特定装置１００，１００ａの構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、第１ベクトル情報格納部１４１、第２ベクトル情報格納部１４２、地物情報格納部１４３等は、いずれもハードディスク１４０に記憶されていたが、ハードディスク１４０に代えてＲＯＭ１３０に記憶されてもよい。また、撮像カメラ２００および測位部３００は、位置特定装置１００とは別体であったが、撮像カメラ２００および測位部３００のうちの少なくとも一方を位置特定装置１００と一体に構成してもよい。また、撮像カメラ２００は、撮像範囲が車両前方となるように配置されていたが、これに代えて、撮像範囲が車両後方となるように配置してもよい。また、各実施形態において説明した対象地物は車線５０，５１の外側に配置されている標識１０，１１であったが、これに代えて、路面標示であってもよい。また、ＧＰＳ測位部３００に代えて、欧州が開発予定のＧａｌｉｌｅｏシステムを用いてもよい。また、各実施形態では、車両位置特定処理において用いられる画像データは、撮像カメラ２００により得られたデータであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、車両からミリ波帯の電波やレーザーを照射し、その反射波により表される画像データを用いてもよい。

【0106】

Ｆ１１．変形例１１：
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、データを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。

【0107】

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0108】

１０…標識
１１…標識
５０…車線
５１…車線
５５…中心線
５６…中心線
６０…中央線
７０…縁石
１００…位置特定装置
１００ａ…位置特定装置
１１０…ＣＰＵ
１１１…画像データ取得部
１１２…測位結果取得部
１１３…領域推定部
１１４…位置特定部
１４０…ハードディスク
１４１…第１ベクトル情報格納部
１４２…第２ベクトル情報格納部
１４３…地物情報格納部
１４４…第４ベクトル情報格納部
１４５…第６ベクトル情報格納部
１５０…画像入力インターフェイス部
１６０…ＧＰＳ入力インターフェイス部
１７０…レーザスキャナインターフェイス部
１９０…内部バス
２００…撮像カメラ
３００…測位部
４００…レーザスキャナ
５００…車両
Ａｃ１…中心点
Ａｃ２…中心点
Ａｒ１…存在領域
Ａｒ１１…存在領域
ΔＡ…シフト量
Ｃｐ…中心
Ｆ１…画像
Ｆ１１…画像
ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８…所定点
ＰＬ…法線ベクトル
Ｓｒ…代表面
Ｖｐｓ，Ｖｐｓ１，Ｖｐｓ２，Ｖｐｓ３，Ｖｐｓ５，Ｖｐｓ６，Ｖｐｓ７，Ｖｐｓ８…第１ベクトル
Ｖｇｃ…第２ベクトル
Ｖｇｐ…第３ベクトル
Ｖｃｓ…第４ベクトル
Ｖｇｓ…第５ベクトル
Ｖｐｃ…第６ベクトル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】