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特開2024-139968自車位置推定装置、車両制御システム及び自車位置推定方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024139968
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】自車位置推定装置、車両制御システム及び自車位置推定方法
(51)【国際特許分類】
G01C 21/28 20060101AFI20241003BHJP
【ＦＩ】
G01C21/28
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023050933
(22)【出願日】2023-03-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 匠
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 雄史
(72)【発明者】
【氏名】春日 隆文
【テーマコード（参考）】
2F129
【Ｆターム（参考）】
2F129AA03
2F129BB03
2F129BB33
2F129BB53
2F129BB56
2F129BB66
2F129EE78
2F129GG17
(57)【要約】
【課題】高精度な自車位置推定が継続的に可能な自車位置推定装置を得る。
【解決手段】本開示の自車位置推定装置は、車両１０に搭載された撮像素子によって検出された第１左側道路区画線情報及び第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得する第１道路区画線情報取得部１０１と、ロケータ９１及び地図情報に基づく第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得する第２道路区画線情報取得部１０２と、第１道路区画線情報及び第２道路区画線情報に基づき、自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定する道路区画線情報判定部１０３と、道路区画線情報判定部１０３が判定した道路区画線情報の組み合わせを用いて、第２道路区画線情報を補正することにより自車位置を推定する自車位置推定部１０４と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本開示の自車位置推定装置は、車両１０に搭載された撮像素子によって検出された第１左側道路区画線情報及び第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得する第１道路区画線情報取得部１０１と、ロケータ９１及び地図情報に基づく第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得する第２道路区画線情報取得部１０２と、第１道路区画線情報及び第２道路区画線情報に基づき、自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定する道路区画線情報判定部１０３と、道路区画線情報判定部１０３が判定した道路区画線情報の組み合わせを用いて、第２道路区画線情報を補正することにより自車位置を推定する自車位置推定部１０４と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定装置であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得する第１道路区画線情報取得部と、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得する第２道路区画線情報取得部と、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定する道路区画線情報判定部と、
前記道路区画線情報判定部が判定した道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定する自車位置推定部と、
を備える自車位置推定装置。
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得する第１道路区画線情報取得部と、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得する第２道路区画線情報取得部と、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定する道路区画線情報判定部と、
前記道路区画線情報判定部が判定した道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定する自車位置推定部と、
を備える自車位置推定装置。
【請求項2】
前記道路区画線情報判定部は、左側道路区画線情報に関する前記第１左側道路区画線情報と前記第２左側道路区画線情報との乖離度と、及び右側道路区画線情報に関する前記第１右側道路区画線情報と前記第２右側道路区画線情報との乖離度との少なくとも一方の乖離度に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする請求項１に記載の自車位置推定装置。
【請求項3】
前記第１道路区画線情報取得部は、前記第１道路区画線情報として、第１左側点群データ及び第１右側点群データからなる第１点群データを取得し、
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報として、第２左側点群データ及び第２右側点群データからなる第２点群データを取得し、
前記第１左側点群データの各点と前記第２左側点群データの各点との中で互いに対応する各点の点間距離と、前記第１右側点群データの各点と前記第２右側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離との少なくとも一方を用いて前記乖離度を算出することを特徴とする請求項２に記載の自車位置推定装置。
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報として、第２左側点群データ及び第２右側点群データからなる第２点群データを取得し、
前記第１左側点群データの各点と前記第２左側点群データの各点との中で互いに対応する各点の点間距離と、前記第１右側点群データの各点と前記第２右側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離との少なくとも一方を用いて前記乖離度を算出することを特徴とする請求項２に記載の自車位置推定装置。
【請求項4】
前記第１道路区画線情報取得部は、前記第１道路区画線情報として、第１左側点群データ及び第１右側点群データからなる第１点群データを取得し、
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報として、第２左側点群データ及び第２右側点群データからなる第２点群データを取得し、
前記第１左側点群データの各点の重心位置と前記第２左側点群データの各点の重心位置とを一致させた場合における前記第１左側点群データの各点と前記第２左側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離と、前記第１右側点群データの各点の重心位置と前記第２右側点群データの各点の重心位置とを一致させた場合における前記第１右側点群データの各点と前記第２右側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離との少なくとも一方を用いて前記乖離度を算出することを特徴とする請求項２に記載の自車位置推定装置。
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報として、第２左側点群データ及び第２右側点群データからなる第２点群データを取得し、
前記第１左側点群データの各点の重心位置と前記第２左側点群データの各点の重心位置とを一致させた場合における前記第１左側点群データの各点と前記第２左側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離と、前記第１右側点群データの各点の重心位置と前記第２右側点群データの各点の重心位置とを一致させた場合における前記第１右側点群データの各点と前記第２右側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離との少なくとも一方を用いて前記乖離度を算出することを特徴とする請求項２に記載の自車位置推定装置。
【請求項5】
前記第１左側道路区画線情報、前記第１右側道路区画線情報、前記第２左側道路区画線情報及び前記第２右側道路区画線情報の組み合わせを用いた場合に算出される第１補正量と、前記第１左側道路区画線情報及び前記第２左側道路区画線情報の組み合わせを用いた場合に算出される第２補正量と、前記第１右側道路区画線情報及び前記第２右側道路区画線情報の組み合わせを用いた場合に算出される第３補正量のうち、少なくとも２つ以上の補正量を算出する補正量計算部をさらに備え、
前記道路区画線情報判定部は、前記補正量計算部によって算出された２つ以上の補正量に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする請求項１に記載の自車位置推定装置。
前記道路区画線情報判定部は、前記補正量計算部によって算出された２つ以上の補正量に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする請求項１に記載の自車位置推定装置。
【請求項6】
前記補正量計算部は、前記第１補正量、前記第２補正量、及び前記第３補正量として、回転処理の際の補正角度及び平行移動処理の際の平行移動量のうち少なくとも１つ以上を計算し、
前記自車位置推定部は、前記第２道路区画線情報取得部によって取得された第２道路区画線情報に含まれる第２点群データに関して、前記回転処理及び前記平行移動処理を行うことにより補正して前記自車位置を推定することを特徴とする請求項５に記載の自車位置推定装置。
前記自車位置推定部は、前記第２道路区画線情報取得部によって取得された第２道路区画線情報に含まれる第２点群データに関して、前記回転処理及び前記平行移動処理を行うことにより補正して前記自車位置を推定することを特徴とする請求項５に記載の自車位置推定装置。
【請求項7】
前記第１道路区画線情報取得部は、前記第１道路区画線情報の信頼度の指標となる第1道路区画線情報信頼度をさらに取得し、
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報の信頼度の指標となる第２道路区画線情報信頼度をさらに取得し、
前記道路区画線情報判定部は、前記第1道路区画線情報信頼度及び前記第２道路区画線情報信頼度の少なくとも１つを用いて、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする請求項１に記載の自車位置推定装置。
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報の信頼度の指標となる第２道路区画線情報信頼度をさらに取得し、
前記道路区画線情報判定部は、前記第1道路区画線情報信頼度及び前記第２道路区画線情報信頼度の少なくとも１つを用いて、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする請求項１に記載の自車位置推定装置。
【請求項8】
前記第２道路区画線情報とは、地図情報に基づく道路区画線情報であることを特徴とする請求項１から７のいずれか1項に記載の自車位置推定装置。
【請求項9】
道路区画線情報に基づき自車位置を推定する請求項１から7のいずれか１項に記載の自車位置推定装置と、
前記自車位置推定装置から出力される前記自車位置を用いて、前記車両が前記自車位置に基づき目標地点に至る走行経路を生成する走行経路生成装置と、
前記生成された走行経路上での前記車両の車両制御を実行する際に用いる目標軌跡及び目標車速を設定する車両制御装置と、
を備える車両制御システム。
前記自車位置推定装置から出力される前記自車位置を用いて、前記車両が前記自車位置に基づき目標地点に至る走行経路を生成する走行経路生成装置と、
前記生成された走行経路上での前記車両の車両制御を実行する際に用いる目標軌跡及び目標車速を設定する車両制御装置と、
を備える車両制御システム。
【請求項10】
自車位置推定装置を用いて、左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定方法であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得するステップと、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得するステップと、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定するステップと、
判定された前記道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定するステップと、
を備える自車位置推定方法。
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得するステップと、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得するステップと、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定するステップと、
判定された前記道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定するステップと、
を備える自車位置推定方法。
【請求項11】
前記第２道路区画線情報とは、地図情報に基づく道路区画線情報であることを特徴とする請求項１０に記載の自車位置推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、自車位置推定装置、車両制御システム及び自車位置推定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、車両の自動走行の実現を目的として、車両に搭載されたカメラなどのセンサによって取得した道路区画線情報と、高精度地図による道路区画線情報とを用いて、地図上の自車位置を高精度に推定する技術が開発されている。
【0003】
しかしながら、カメラによる道路区画線の認識は、道路上の白線の消失、白線のかすれ、白線省略などにより、道路区画線を自動運転に必要な精度で認識できない場合が生じるといった問題がある。また、カメラのレンズ汚れ、フレア、オクルージョンなどのカメラ側の問題などにより、道路区画線が自動運転に必要な精度で認識できない、あるいは、道路区画線ではない物体などを道路区画線と誤認識するような不具合が発生する場合がある。つまり、上述の自車位置推定技術では、カメラによる道路区画線の誤認識が発生した場合、自車位置の推定を正しく実施できなくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第７１８４９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の車両制御装置及び車両制御方法では、２通りの手段で取得した道路区画線について、２つの道路区画線を比較することにより、どちらか一方の道路区画線情報が誤認識されているか否かを判定する判定部を含んだ車両制御技術が開示されている。
【0006】
特許文献１に記載の車両制御装置及び車両制御方法では、道路区画線の認識結果の誤認識判定を行う方法が開示されている。しかしながら、道路区画線の誤認識が発生した場合に、車両制御処理を継続できる構成及び方法までは考慮されていない。
【0007】
本開示は上記のような課題を解決するためになされたものであり、自車位置推定に用いる道路区画線情報が最適な情報の組み合わせとなるように動的に変更することにより、高精度な自車位置推定が継続的に可能な自車位置推定装置、車両制御システム及び自車位置推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本願に開示される自車位置推定装置は、
左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定装置であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得する第１道路区画線情報取得部と、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得する第２道路区画線情報取得部と、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定する道路区画線情報判定部と、
前記道路区画線情報判定部が判定した道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定する自車位置推定部と、
を備える。
左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定装置であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得する第１道路区画線情報取得部と、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得する第２道路区画線情報取得部と、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定する道路区画線情報判定部と、
前記道路区画線情報判定部が判定した道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定する自車位置推定部と、
を備える。
【0009】
本願に開示される車両制御システムは、
上述の道路区画線情報に基づき自車位置を推定する自車位置推定装置と、
前記自車位置推定装置から出力される前記自車位置を用いて、前記車両が前記自車位置に基づき目標地点に至る走行経路を生成する走行経路生成装置と、
前記生成された走行経路上での前記車両の車両制御を実行する際に用いる目標軌跡及び目標車速を設定する車両制御装置と、を備える。
上述の道路区画線情報に基づき自車位置を推定する自車位置推定装置と、
前記自車位置推定装置から出力される前記自車位置を用いて、前記車両が前記自車位置に基づき目標地点に至る走行経路を生成する走行経路生成装置と、
前記生成された走行経路上での前記車両の車両制御を実行する際に用いる目標軌跡及び目標車速を設定する車両制御装置と、を備える。
【0010】
本願に開示される自車位置推定方法は、
自車位置推定装置を用いて、左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定方法であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得するステップと、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得するステップと、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定するステップと、
判定された前記道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定するステップと、を備える。
自車位置推定装置を用いて、左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定方法であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得するステップと、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得するステップと、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定するステップと、
判定された前記道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定するステップと、を備える。
【発明の効果】
【0011】
本願に開示される自車位置推定装置、車両制御システム及び自車位置推定方法によれば、自車位置推定に用いる道路区画線情報を最適な情報の組み合わせとなるように動的に変更するため、高精度な自車位置推定が継続的に可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施の形態１に係る自車位置推定装置の構成を表すブロック図である。
【図2】実施の形態１に係る自車位置推定装置を搭載した車両の模式図である。
【図3】実施の形態１に係る自車位置推定装置を搭載した車両が走行車線を走行している状況を示す模式図である。
【図4】実施の形態１に係る自車位置推定装置の構成の一部である第１道路区画線情報取得部の動作を説明するための模式図である。
【図5】実施の形態１に係る自車位置推定装置の動作を説明するための模式図である。
【図6】実施の形態１に係る自車位置推定装置の動作を説明するための模式図である。
【図7】実施の形態１に係る自車位置推定装置の動作を説明するための模式図である。
【図8】実施の形態１に係る自車位置推定装置の動作を説明するための模式図である。
【図9】実施の形態１に係る自車位置推定装置の動作を説明するための模式図である。
【図10】実施の形態１に係る自車位置推定方法を説明するためのフローチャート図である。
【図11】実施の形態２に係る自車位置推定装置の構成を表すブロック図である。
【図12】実施の形態２に係る自車位置推定装置の動作を説明するための模式図である。
【図13】実施の形態２に係る自車位置推定装置の動作を説明するための模式図である。
【図14】実施の形態２に係る自車位置推定装置の動作を説明するための模式図である。
【図15】実施の形態２に係る自車位置推定装置の動作を説明するための模式図である。
【図16】実施の形態２に係る自車位置推定方法を説明するためのフローチャート図である。
【図17】実施の形態４に係る車両制御システムの構成を表すブロック図である。
【図18】実施の形態１及び２に係る自車位置推定装置並びに実施の形態４に係る車両制御システムを実現するハードウェア構成を示すブロック図である。
【図19】実施の形態１及び２に係る自車位置推定装置並びに実施の形態４に係る車両制御システムを実現するハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
実施の形態１．
＜実施の形態１に係る自車位置推定装置の構成＞
図１は実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の構成を表すブロック図である。実施の形態１に係る自車位置推定装置１００は、第１道路区画線情報取得部１０１と、第２道路区画線情報取得部１０２と、道路区画線情報判定部１０３と、自車位置推定部１０４と、を備える。自車位置推定装置１００は自車位置推定結果を走行経路生成装置２００に出力し、走行経路生成装置２００は自車位置推定結果に基づき生成した走行経路を車両制御装置３００に出力する。
＜実施の形態１に係る自車位置推定装置の構成＞
図１は実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の構成を表すブロック図である。実施の形態１に係る自車位置推定装置１００は、第１道路区画線情報取得部１０１と、第２道路区画線情報取得部１０２と、道路区画線情報判定部１０３と、自車位置推定部１０４と、を備える。自車位置推定装置１００は自車位置推定結果を走行経路生成装置２００に出力し、走行経路生成装置２００は自車位置推定結果に基づき生成した走行経路を車両制御装置３００に出力する。
【0014】
車両１０に搭載されたカメラ９０は、車両１０の前方の道路の状況を撮影した映像を、第１道路区画線情報取得部１０１に出力する。また、車両１０に搭載されたロケータ９１は、取得した自車位置情報を第２道路区画線情報取得部１０２に出力する。
【0015】
図２に示すように、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００、走行経路生成装置２００及び車両制御装置３００は車両１０に組み込まれている。走行経路生成装置２００は自車位置推定装置１００から出力された自車位置推定結果を用いて走行経路を生成し、車両制御装置３００は、生成された走行経路上における車両１０の自動運転制御などに必要となる、例えば目標操舵量及び目標加減速度といった目標制御量を生成し、車両１０内に設置されたアクチュエータ５３０に出力することにより、車両１０の車両制御が実行される。
【0016】
第１道路区画線情報取得部１０１は、車両１０の周辺をカメラ９０によって撮影し、車両１０が走行している車線２０の左右の道路区画線の位置情報を取得及び出力する。以下では、カメラ９０によって撮影された車両１０の進行方向に向かって左側の道路区画線の位置情報を第１左側道路区画線情報と呼び、車両１０の進行方向に向かって右側の道路区画線の位置情報を第１右側道路区画線情報と呼ぶ。さらに、第１左側道路区画線情報及び第１右側道路区画線情報を総称して、第１道路区画線情報と呼ぶ。
【0017】
図３は、車両１０が車線２０を走行している際の車線の状況を示す模式図である。車線には、道路区画線として白線が設けられている場合が一般的である。車線２０で、車両１０の進行方向に向かって左側には、例えば白線で表される第１左側道路区画線２１が設けられている。また、車線２０で、車両１０の進行方向に向かって右側には、例えば白線で表される第１右側道路区画線２２が設けられている。
【0018】
図４は、第１道路区画線情報取得部１０１の動作を説明するための模式図である。図４中の左側の図は、車両１０に搭載されたカメラ９０によって撮影された、車線２０の映像の模式図である。車両１０の左側では、第１左側道路区画線情報の元となる白線が撮影される。また、車両１０の右側には、第１右側道路区画線情報の元となる白線が撮影される。
【0019】
第１道路区画線情報取得部１０１は、上述の車線２０の左右に道路区画線として設けられた白線を、第１点群データ２５に変換する。第１左側道路区画線２１に対応する第１点群データ２５を第１左側点群データ２５ａと呼び、第１右側道路区画線２２に対応する第１点群データ２５を第１右側点群データ２５ｂと呼ぶ。すなわち、第１左側道路区画線情報は第１左側点群データ２５ａの各点によって構成され、第１右側道路区画線情報は第１右側点群データ２５ｂの各点によって構成される。図4中の右側の図は、白線を第１点群データ２５に変換後した後の状態を示している。なお、点群データとは、道路区画線が存在する位置を車両１０の前後方向に一定間隔の距離で示した点の集合を意味する。
【0020】
第２道路区画線情報取得部１０２は、地図情報を保持し、ロケータ９１が取得した自車位置情報及びこの地図情報に基づき、車両１０が走行している車線２０の左右の道路区画線の位置情報を取得及び出力する。以下では、自車位置情報及び地図情報に基づく車両１０の進行方向に向かって左側の道路区画線の位置情報を第２左側道路区画線情報と呼び、車両１０の進行方向に向かって右側の道路区画線の位置情報を第２右側道路区画線情報と呼ぶ。さらに、第２左側道路区画線情報と第２右側道路区画線情報を総称して、第２道路区画線情報と呼ぶ。図５は地図上の車線２０の状況を表す模式図であり、車線２０の左側には、地図情報に基づく第２左側道路区画線２３が表示され、車線２０の右側には、地図情報に基づく第２右側道路区画線２４が表示される。
【0021】
第２道路区画線情報取得部１０２は、ロケータ９１が取得した自車位置情報及び地図情報に基づき、上述の車線２０の左右の道路区画線を第２点群データ２６に変換する。第２左側道路区画線２３に対応する第２点群データ２６を第２左側点群データ２６ａと呼び、第２右側道路区画線２４に対応する第２点群データ２６を、第２右側点群データ２６ｂと呼ぶ。すなわち、第２左側道路区画線情報は第２左側点群データ２６ａの各点によって構成され、第２右側道路区画線情報は第２右側点群データ２６ｂの各点によって構成される。地図情報に基づく道路区画線を第２点群データ２６に変換後した後の状態を図６に示す。
【0022】
ここで、点群データについて図７を用いて説明する。図７は、道路区画線情報から抽出された点群データを説明するための模式図である。例えば、道路区画線情報が白線に基づく情報である場合、車両１０の進行方向に向かって左側の道路区画線は第１左側道路区画線情報である第１左側点群データ２５ａの各点で表される。図７では、第１左側点群データ２５ａは合計６個の点からなる点群データで構成されている。つまり、車両１０の進行方向に向かって左側の白線は、白線から抽出された６個の点からなる点群データである第１左側点群データ２５ａで表される。すなわち、第１左側点群データ２５ａは、車両１０が走行中に取得した第１左側道路区画線情報となる。なお、図７に示す一例では、第１左側点群データ２５ａの個々の点の間の間隔は１０ｍに設定されている。ただし、点群データの間隔は１０ｍに限定されるわけではなく、道路の状況、車両１０の車両速度などに対応して、適宜、設定すれば良い。
【0023】
第１道路区画線情報及び第２道路区画線情報では、車両１０の前後方向におけるそれぞれの点群データの各点間の間隔はほぼ一致している。一方、第１道路区画線情報及び第２道路区画線情報において、点群データで表現できる範囲は必ずしも両者の間で一致しない。例えば、第１道路区画線情報は車両１０の前方１００ｍから後方５０ｍの範囲内に設定する一方、第２道路区画線情報は車両１０の前方３００ｍから後方１００ｍの範囲内に設定しても良い。なお、かかる設定方法は一例に過ぎず、道路の状況、車両１０の車両速度などに対応して、適宜、設定すれば良い。
【0024】
道路区画線情報判定部１０３は、例えば車線２０の左側に設けられている白線から抽出した第１左側点群データ２５ａからなる第１左側道路区画線情報及び車線２０の右側に設けられている白線から抽出した第１右側点群データ２５ｂからなる第１右側道路区画線情報、つまり、第１点群データ２５からなる第１道路区画線情報と、ロケータ９１が取得した自車位置情報及び地図情報から取得された車線の左側道路区画線を表す第２左側点群データ２６ａからなる第２左側道路区画線情報及び車線２０の右側道路区画線を表す第２右側点群データ２６ｂからなる第２右側道路区画線情報、つまり、第２点群データ２６からなる第２道路区画線情報に基づき、左側道路区画線を用いた自車位置推定と、右側道路区画線を用いた自車位置推定と、左側道路区画線及び右側道路区画線を用いた自車位置推定の中で、最適な自車位置推定結果が得られる道路区画線情報を選択する。道路区画線情報判定部１０３は、選択された道路区画線情報を、最良道路区画線情報として出力する。
【0025】
一方、左側道路区画線情報及び右側道路区画線情報のいずれの道路区画線情報も、自車位置推定に使用不可である場合は、道路区画線情報判定部１０３は、自車位置推定は不可と判定し、最良道路区画線情報として「無効」を出力する。
【0026】
自車位置推定部１０４は、道路区画線情報判定部１０３が出力した最良道路区画線情報が有効である場合は、最良道路区画線情報にしたがって、第１道路区画線情報及び第２道路区画線情報の中から、左側及び右側の少なくとも一方の側の道路区画線情報を用いて、第２道路区画線情報の位置を適切に補正することにより、自車位置を推定する。
以上が、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の構成の概要である。
以上が、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の構成の概要である。
【0027】
次に、自車位置推定装置１００に接続されるカメラ９０及びロケータ９１について、以下に説明する。
カメラ９０は、車両１０の前方で、例えば白線のような道路区画線が映像として検出できる位置に設置される。カメラ９０は、撮影した映像を第１道路区画線情報取得部１０１に出力する。なお、カメラ９０は撮像素子の一例に過ぎず、道路区画線が映像として検出できる撮像素子であれば良く、カメラ９０に限定されるわけではない。
カメラ９０は、車両１０の前方で、例えば白線のような道路区画線が映像として検出できる位置に設置される。カメラ９０は、撮影した映像を第１道路区画線情報取得部１０１に出力する。なお、カメラ９０は撮像素子の一例に過ぎず、道路区画線が映像として検出できる撮像素子であれば良く、カメラ９０に限定されるわけではない。
【0028】
ロケータ９１は、車両１０の位置情報を取得するための装置であり、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機などで構成される。あるいは、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機を用いて自車位置を測位しても良い。さらに、車両１０に搭載される各種センサを利用する慣性航法装置などの装置によって自車位置を検出しても良い。ロケータ９１は、取得した自車位置情報を、第２道路区画線情報取得部１０２に出力する。
【0029】
図１に示されるように、自車位置推定装置１００は、車両１０の自車位置を推定して、自車位置推定結果として走行経路生成装置２００に出力する。走行経路生成装置２００は、自車位置推定結果に基づき走行経路を生成し、車両制御装置３００に出力する。車両制御装置３００は、生成された走行経路に基づき、車両１０の例えば自動運転といった車両制御を最適に制御する。
【0030】
実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の構成において特徴的である道路区画線情報判定部１０３及び自車位置推定部１０４の各動作について、以下にさらに詳しく説明する。
【0031】
＜道路区画線情報判定部１０３の動作＞
道路区画線情報判定部１０３では、以下の処理を実施する。
（１）左側道路区画線に関して、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報との乖離度を表す左側乖離度ＬＤｖを計算する。以下に、乖離度の計算方法を示す。
（２）第１左側道路区画線情報である第１左側点群データ２５ａと第２左側道路区画線情報である第２左側点群データ２６ａに関して、車両１０の前後方向の点群データの各点の点間距離が同一である点どうしで、車両１０の左右方向のずれ量Δｄを計算する処理を、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報の双方で表現されている距離の範囲内に含まれる全ての点群データに対して実施する。
（３）第１左側道路区画線情報における車両１０の前後方向の距離０ｍの点と、第２左側道路区画線情報における車両１０の前後方向の距離０ｍの点の間で、車両１０の左右方向のずれ量Δｄを計算する。つまり、車両１０の前後方向の距離０ｍにおけるずれ量Δｄが計算される。同様に、前後方向の距離１０ｍ、２０ｍと、双方の同一距離の範囲内の各点に対して、左右方向のずれ量Δｄを順次計算する。
（４）車両１０の左右方向のずれ量Δｄの絶対値の総和Δｄｓｕｍを、左側道路区画線情報の左側乖離度ＬＤｖとする。
道路区画線情報判定部１０３では、以下の処理を実施する。
（１）左側道路区画線に関して、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報との乖離度を表す左側乖離度ＬＤｖを計算する。以下に、乖離度の計算方法を示す。
（２）第１左側道路区画線情報である第１左側点群データ２５ａと第２左側道路区画線情報である第２左側点群データ２６ａに関して、車両１０の前後方向の点群データの各点の点間距離が同一である点どうしで、車両１０の左右方向のずれ量Δｄを計算する処理を、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報の双方で表現されている距離の範囲内に含まれる全ての点群データに対して実施する。
（３）第１左側道路区画線情報における車両１０の前後方向の距離０ｍの点と、第２左側道路区画線情報における車両１０の前後方向の距離０ｍの点の間で、車両１０の左右方向のずれ量Δｄを計算する。つまり、車両１０の前後方向の距離０ｍにおけるずれ量Δｄが計算される。同様に、前後方向の距離１０ｍ、２０ｍと、双方の同一距離の範囲内の各点に対して、左右方向のずれ量Δｄを順次計算する。
（４）車両１０の左右方向のずれ量Δｄの絶対値の総和Δｄｓｕｍを、左側道路区画線情報の左側乖離度ＬＤｖとする。
【0032】
上述のように左側乖離度ＬＤｖを算出することにより、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報によってそれぞれ表現される左側道路区画線情報に関して、両者の間でどの程度乖離しているかを定量化することができる。なお以下の説明では、左右方向のずれ量を単にずれ量と呼ぶ。
【0033】
図８に、上述の左側乖離度ＬＤｖの算出方法の一例を示す。図８中の左側の図には、白線で表された第１左側道路区画線をカメラ９０で撮影することによって取得された映像から抽出された４点からなる第１左側点群データ２５ａで表される第１左側道路区画線情報が示されている。図８中の中央の図には、ロケータ９１が取得した自車位置情報及び地図情報に基づく第２左側道路区画線から抽出された６点からなる第２左側点群データ２６ａで表される第２左側道路区画線情報が示されている。
【0034】
図８中の右側の図に示すように、第１左側道路区画線情報である第１左側点群データ２５ａと、第２左側道路区画線情報である第２左側点群データ２６ａの間で、車両１０の前後方向の距離が一致する点どうしを同一面上にプロットして、両者の間の距離、すなわちずれ量Δｄを各点ごとに算出している。
【0035】
図８に示す一例では、車両１０の前後方向の距離Ｌが－１０ｍの場合は、ずれ量Δｄは－３０ｃｍ、距離Ｌが０ｍの場合は、ずれ量Δｄは＋５ｃｍ、距離Ｌが１０ｍの場合は、ずれ量Δｄは＋５０ｃｍ、距離Ｌが２０ｍの場合は、ずれ量Δｄは＋１００ｃｍと、それぞれの位置でのずれ量Δｄが算出される。
【0036】
ずれ量Δｄの絶対値の総和Δｄｓｕｍは、全ての点におけるずれ量Δｄの絶対値の総和となる。ちなみに、図８に示す一例の場合は、ずれ量Δｄの絶対値の総和Δｄｓｕｍは、１８５ｃｍとなる。なお、左側乖離度ＬＤｖは、Δｄｓｕｍで表される。
【0037】
左側乖離度ＬＤｖの定量化には、ずれ量Δｄの絶対値の総和Δｄｓｕｍ以外の方法を用いてもよい。左側乖離度ＬＤｖとして、点群データの各点におけるずれ量Δｄの絶対値の最大値を用いても良いし、あるいは、ずれ量Δｄの平均二乗誤差を算出して左側乖離度ＬＤｖとしても良い。
【0038】
上述の左側乖離度ＬＤｖの計算方法以外にも、例えば、ずれ量Δｄを計算する前に、第１道路区画線情報と第２道路区画線情報の両方で表現されている車両１０の前後方向の距離の範囲内に含まれる全ての点に対して、第１道路区画線情報である第１点群データ２５と第２道路区画線情報である第２点群データ２６の両方の重心位置が一致するように、第２点群データ２６を平行移動しても良い。かかる平行移動処理の適用により、道路区画線情報の左右方向のずれ量を重視した左側乖離度ＬＤｖを計算することが可能となる。
【0039】
図９に、点群データの重心位置を考慮した乖離度の算出の一例を示す。図９中の左側の図には、白線で表された第１左側道路区画線をカメラ９０で撮影することによって取得された映像から抽出された４点からなる第１左側点群データ２５ａで表される第１左側道路区画線情報及び４点からなる第１左側点群データ２５ａの重心位置３０ａが示されている。図９中の中央の図には、地図情報に基づく第２左側道路区画線から抽出された６点からなる第２左側点群データ２６ａで表される第２左側道路区画線情報及び６点からなる第２左側点群データ２６ａの重心位置３１ａが示されている。
【0040】
図９中の右側の図に示すように、第１左側道路区画線情報である第１左側点群データ２５ａの重心位置３０ａと、第２左側道路区画線情報である第２左側点群データ２６ａの重心位置３１ａが互いに一致するように、第２左側点群データ２６ａを平行移動し、さらに、車両１０の前後方向の距離が一致する点どうしを同一面上にプロットして、両者の間の距離、すなわちずれ量Δｄを各点ごとに算出している。
【0041】
図９に示す一例では、車両１０の前後方向の距離Ｌが－１０ｍの場合は、ずれ量Δｄは－５０ｃｍ、距離Ｌが０ｍの場合は、ずれ量Δｄは－２５ｃｍ、距離Ｌが１０ｍの場合は、ずれ量Δｄは＋２５ｃｍ、距離Ｌが２０ｍの場合は、ずれ量Δｄは＋５０ｃｍと、それぞれの位置でのずれ量Δｄが算出される。
【0042】
図９に示す一例では、ずれ量Δｄの絶対値の総和Δｄｓｕｍは、１５０ｃｍとなる。つまり、左側乖離度ＬＤｖは、１５０ｃｍとなる。
【0043】
右側道路区画線情報に関しても、左側道路区画線情報の場合と同様な方法を用いて、右側乖離度ＲＤｖを計算する。
【0044】
道路区画線情報判定部１０３は、第１左側道路区画線に対する第２左側道路区画線情報の誤認識の有無を判定する。具体的には、左側乖離度ＬＤｖが予め設定された閾値Ｄｔｈ以上であれば、道路区画線情報判定部１０３は、第２左側道路区画線情報には誤認識があると判定する。一方、左側乖離度ＬＤｖが予め設定された閾値Ｄｔｈ未満であれば、道路区画線情報判定部１０３は、第２左側道路区画線情報には誤認識が無いと判定する。
【0045】
道路区画線情報判定部１０３は、さらに、第１右側道路区画線に対する第２右側道路区画線情報の誤認識の有無を判定する。具体的には、右側乖離度ＲＤｖが予め設定された閾値Ｄｔｈ以上であれば、道路区画線情報判定部１０３は、第２右側道路区画線情報には誤認識があると判定する。一方、右側乖離度ＲＤｖが予め設定された閾値Ｄｔｈ未満であれば、道路区画線情報判定部１０３は、第２右側道路区画線情報には誤認識が無いと判定する。
【0046】
道路区画線情報判定部１０３は、上述の判定結果に基づき、以下のように出力する。
（１）第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方に誤認識が無い場合
道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方を出力する。
（２）第２左側道路区画線情報に誤認識が無く、第２右側道路区画線情報に誤認識が有る場合
道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、第２左側道路区画線情報のみを出力する。
（３）第２左側道路区画線情報に誤認識が有り、第２右側道路区画線情報に誤認識が無い場合
道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、第２右側道路区画線情報のみを出力する。
（４）第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方に誤認識が有る場合
道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、「無効」を出力する。
以上が、道路区画線情報判定部１０３の動作の概要である。
（１）第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方に誤認識が無い場合
道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方を出力する。
（２）第２左側道路区画線情報に誤認識が無く、第２右側道路区画線情報に誤認識が有る場合
道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、第２左側道路区画線情報のみを出力する。
（３）第２左側道路区画線情報に誤認識が有り、第２右側道路区画線情報に誤認識が無い場合
道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、第２右側道路区画線情報のみを出力する。
（４）第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方に誤認識が有る場合
道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、「無効」を出力する。
以上が、道路区画線情報判定部１０３の動作の概要である。
【0047】
＜自車位置推定部１０４の動作＞
自車位置推定部１０４は、第２道路区画線情報のうち、車両１０の近傍の数個の点を対象として、第２道路区画線情報の点が第１道路区画線情報の点の位置と可能な限り合致するような、第２道路区画線情報の各点の回転角及び平行移動量を算出する。自車位置推定部１０４は、算出された回転角及び平行移動量を用いて、第２道路区画線全体を回転処理及び平行移動処理することにより、自車位置を推定する。なお、算出された回転角とは、補正量の一つである補正角度を意味する。
自車位置推定部１０４は、第２道路区画線情報のうち、車両１０の近傍の数個の点を対象として、第２道路区画線情報の点が第１道路区画線情報の点の位置と可能な限り合致するような、第２道路区画線情報の各点の回転角及び平行移動量を算出する。自車位置推定部１０４は、算出された回転角及び平行移動量を用いて、第２道路区画線全体を回転処理及び平行移動処理することにより、自車位置を推定する。なお、算出された回転角とは、補正量の一つである補正角度を意味する。
【0048】
自車位置推定部１０４は、道路区画線情報判定部１０３における判定結果として出力される最良道路区画線情報に基づき、下記のように処理する。
（１）最良道路区画線情報が「第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方」である場合
自車位置推定部１０４は、第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方に基づき、回転角及び平行移動量、つまり補正量を算出する。
（２）最良道路区画線情報が「第２左側道路区画線情報のみ」である場合
自車位置推定部１０４は、第２左側道路区画線情報のみに基づき、回転角及び平行移動量、つまり補正量を算出する。
（３）最良道路区画線情報が「第２右側道路区画線情報のみ」である場合
自車位置推定部１０４は、第２右側道路区画線情報のみに基づき、回転角及び平行移動量、つまり補正量を算出する。
（４）最良道路区画線情報が「無効」である場合
自車位置推定部１０４は、自車位置の推定結果を出力しない。
（１）最良道路区画線情報が「第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方」である場合
自車位置推定部１０４は、第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方に基づき、回転角及び平行移動量、つまり補正量を算出する。
（２）最良道路区画線情報が「第２左側道路区画線情報のみ」である場合
自車位置推定部１０４は、第２左側道路区画線情報のみに基づき、回転角及び平行移動量、つまり補正量を算出する。
（３）最良道路区画線情報が「第２右側道路区画線情報のみ」である場合
自車位置推定部１０４は、第２右側道路区画線情報のみに基づき、回転角及び平行移動量、つまり補正量を算出する。
（４）最良道路区画線情報が「無効」である場合
自車位置推定部１０４は、自車位置の推定結果を出力しない。
【0049】
最良道路区画線情報が「第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方」である場合は、いずれかのみである場合と比較して、２倍の個数の点を用いて回転角及び平行移動量を算出することとなる。
【0050】
上述のように処理する理由は、以下のとおりである。
地図情報に基づく第２道路区画線情報は、地図情報の正確性から道路区画線の形状は正確であるものの、ロケータ９１が取得する自車位置情報に測定誤差が含まれているため、自車位置情報に基づく地図情報は、車両１０に対する道路区画線の位置が不正確となるという性質がある。一方、カメラ９０が撮影した映像に基づく第１道路区画線情報は、車両１０の近傍の点については車両１０に対する位置は正確であるものの、車両１０から遠方の点については測定誤差が大きくなるという性質がある。よって、上述のように第１道路区画線情報及び第２道路区画線情報を処理することによって、両者のデメリットが打ち消され、かつ両者のメリットが相乗的に活用されるので、より正確な道路区画線情報が得られるからである。
地図情報に基づく第２道路区画線情報は、地図情報の正確性から道路区画線の形状は正確であるものの、ロケータ９１が取得する自車位置情報に測定誤差が含まれているため、自車位置情報に基づく地図情報は、車両１０に対する道路区画線の位置が不正確となるという性質がある。一方、カメラ９０が撮影した映像に基づく第１道路区画線情報は、車両１０の近傍の点については車両１０に対する位置は正確であるものの、車両１０から遠方の点については測定誤差が大きくなるという性質がある。よって、上述のように第１道路区画線情報及び第２道路区画線情報を処理することによって、両者のデメリットが打ち消され、かつ両者のメリットが相乗的に活用されるので、より正確な道路区画線情報が得られるからである。
【0051】
＜実施の形態１に係る自車位置推定方法＞
実施の形態１に係る自車位置推定装置１００を用いた自車位置推定方法について、図１０のフローチャートを参照しながら、以下に説明する。なお、最後のステップであるステップＳ１１２は、自車位置推定装置１００の出力に基づく走行経路生成装置２００及び車両制御装置３００の動作に対応している。
実施の形態１に係る自車位置推定装置１００を用いた自車位置推定方法について、図１０のフローチャートを参照しながら、以下に説明する。なお、最後のステップであるステップＳ１１２は、自車位置推定装置１００の出力に基づく走行経路生成装置２００及び車両制御装置３００の動作に対応している。
【0052】
まず、ステップＳ１０１において、第１道路区画線情報取得部１０１は、車両１０の周辺をカメラ９０によって撮影し、車両１０が走行している車線２０の左右の道路区画線の位置情報である第１左側道路区画線情報及び第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を出力して、ステップＳ１０２の処理に進む。
【0053】
ステップＳ１０２において、第２道路区画線情報取得部１０２は、ロケータ９１が取得した自車位置情報及び地図情報に基づき、車両１０が走行している車線２０の左右の道路区画線の位置情報である第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を出力して、ステップＳ１０３の処理に進む。
【0054】
ステップＳ１０３において、道路区画線情報判定部１０３は、左側道路区画線について、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報との乖離度（左側乖離度ＬＤｖ）を計算して、ステップＳ１０４の処理に進む。
【0055】
ステップＳ１０４において、道路区画線情報判定部１０３は、右側道路区画線について、第１右側道路区画線情報と第２右側道路区画線情報との乖離度（右側乖離度ＲＤｖ）を計算して、ステップＳ１０５の処理に進む。
【0056】
ステップＳ１０５において、道路区画線情報判定部１０３は、左側道路区画線情報の乖離度（左側乖離度ＬＤｖ）が閾値Ｄｔｈ以上であるか否かを判定する。乖離度が閾値Ｄｔｈ以上の場合は、ステップＳ１０６の処理に進み、乖離度が閾値Ｄｔｈ未満の場合はステップＳ１１０の処理に進む。
【0057】
ステップＳ１０６において、道路区画線情報判定部１０３は、右側道路区画線情報の乖離度（右側乖離度ＲＤｖ）が閾値Ｄｔｈ以上であるか否かを判定する。乖離度が閾値Ｄｔｈ以上の場合は、第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方に誤認識が有る場合に該当するので、道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として「無効」を出力して、ステップＳ１０７の処理に進む。一方、乖離度が閾値Ｄｔｈ未満の場合は、第２左側道路区画線情報に誤認識が有る一方、第２右側道路区画線情報に誤認識が無い場合に該当するので、道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として第２右側道路区画線情報のみを出力して、ステップＳ１０８の処理に進む。
【0058】
ステップＳ１０７において、道路区画線情報判定部１０３から最良道路区画線情報として「無効」が出力された結果に基づき、自車位置推定部１０４は、自車位置の推定は不可であるとして、自車位置の推定結果を出力しない。
【0059】
ステップＳ１０６で右側道路区画線情報の乖離度（右側乖離度ＲＤｖ）が閾値Ｄｔｈ未満であると判定された場合は、ステップＳ１０８において、自車位置推定部１０４は、最良道路区画線情報である第２右側道路区画線情報のみを使用して自車位置を推定して、ステップＳ１１２の処理に進む。
【0060】
次に、ステップＳ１０５において、乖離度が閾値Ｄｔｈ未満である場合の処理を説明する。
ステップＳ１１０において、道路区画線情報判定部１０３は、右側道路区画線情報の乖離度（右側乖離度ＲＤｖ）が閾値Ｄｔｈ以上であるか否かを判定する。乖離度が閾値Ｄｔｈ以上の場合は、第２左側道路区画線情報に誤認識が無い一方、第２右側道路区画線情報に誤認識が有る場合に該当するので、道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として第２左側道路区画線情報のみを出力して、ステップＳ１０９の処理に進む。一方、乖離度が閾値Ｄｔｈ未満の場合は、第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方に誤認識が無い場合に該当するので、道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方を出力して、ステップＳ１１１の処理に進む。
ステップＳ１１０において、道路区画線情報判定部１０３は、右側道路区画線情報の乖離度（右側乖離度ＲＤｖ）が閾値Ｄｔｈ以上であるか否かを判定する。乖離度が閾値Ｄｔｈ以上の場合は、第２左側道路区画線情報に誤認識が無い一方、第２右側道路区画線情報に誤認識が有る場合に該当するので、道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として第２左側道路区画線情報のみを出力して、ステップＳ１０９の処理に進む。一方、乖離度が閾値Ｄｔｈ未満の場合は、第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方に誤認識が無い場合に該当するので、道路区画線情報判定部１０３は、最良道路区画線情報として、第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方を出力して、ステップＳ１１１の処理に進む。
【0061】
ステップＳ１１０で右側道路区画線情報の乖離度（右側乖離度ＲＤｖ）が閾値Ｄｔｈ以上であると判定された場合は、ステップＳ１０９において、自車位置推定部１０４は、最良道路区画線情報である第２左側道路区画線情報のみを使用して自車位置を推定して、ステップＳ１１２の処理に進む。
【0062】
ステップＳ１１０で右側道路区画線情報の乖離度（右側乖離度ＲＤｖ）が閾値Ｄｔｈ未満であると判定された場合は、ステップＳ１１１において、自車位置推定部１０４は、最良道路区画線情報である第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方を使用して自車位置を推定して、ステップＳ１１２の処理に進む。
【0063】
最後に、走行経路生成装置２００及び車両制御装置３００は、ステップＳ１１２において、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９、及びステップＳ１１１のいずれかのステップにおいて自車位置推定部１０４から出力された自車位置推定結果である最良道路区画線情報に対応した車両制御を実施する。
以上が、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００を用いた自車位置推定方法の概要である。
以上が、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００を用いた自車位置推定方法の概要である。
【0064】
第１道路区画線情報において誤認識が発生する場合は第２道路区画線情報と大きく乖離するため、上述のように処理することによって、例えばカメラ９０から取得された第１道路区画線情報と、ロケータ９１から取得された自車位置情報及び地図情報に基づく第２道路区画線情報との間で認識結果が大きく乖離するような道路区画線情報を自車位置推定に使用しないように道路区画線情報を選択することが可能となる。この結果、道路区画線情報の認識状況が動的に変化するような場合であっても、高精度な自車位置推定を継続することができる。
【0065】
すなわち、実施の形態１に係る自車位置推定装置では、誤認識の発生状態に応じて自車位置推定に用いる道路区画線情報を動的に変更することで、少なくとも1つの道路区画線情報が正常に認識できている限り、高精度な自車位置推定が継続的に可能となる。
【0066】
実施の形態１に係る自車位置推定装置１００を用いれば、走行車線において特に分合流が発生するような箇所で、車両を分流路または合流路へと誘導する際の目印となる白線が省略されている状態であったとしても、または白線がかすれているような状態であったとしても、分合流路において自車位置推定を継続できる可能性が高まる。
【0067】
＜実施の形態１の効果＞
実施の形態１に係る自車位置推定装置及び自車位置推定方法によると、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報の間の乖離度、及び第１右側道路区画線情報と第２右側道路区画線情報の間の乖離度をそれぞれ計算し、乖離度が閾値未満の場合のみ第２道路区画線情報を自車位置推定に用いるので、高精度な自車位置推定が継続的に可能な自車位置推定装置及び自車位置推定方法が得られるという効果を奏する。
実施の形態１に係る自車位置推定装置及び自車位置推定方法によると、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報の間の乖離度、及び第１右側道路区画線情報と第２右側道路区画線情報の間の乖離度をそれぞれ計算し、乖離度が閾値未満の場合のみ第２道路区画線情報を自車位置推定に用いるので、高精度な自車位置推定が継続的に可能な自車位置推定装置及び自車位置推定方法が得られるという効果を奏する。
【0068】
実施の形態２．
＜実施の形態２に係る自車位置推定装置の構成＞
図１１は、実施の形態２に係る自車位置推定装置１５０の構成を表すブロック図である。実施の形態２に係る自車位置推定装置１５０は、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の構成に加えて、さらに補正量計算部１１０が設けられている。自車位置推定装置１５０は自車位置推定結果を走行経路生成装置２００に出力し、走行経路生成装置２００は生成された走行経路を車両制御装置３００に出力する。以下、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の構成とは異なる補正量計算部１１０についてのみ説明する。
＜実施の形態２に係る自車位置推定装置の構成＞
図１１は、実施の形態２に係る自車位置推定装置１５０の構成を表すブロック図である。実施の形態２に係る自車位置推定装置１５０は、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の構成に加えて、さらに補正量計算部１１０が設けられている。自車位置推定装置１５０は自車位置推定結果を走行経路生成装置２００に出力し、走行経路生成装置２００は生成された走行経路を車両制御装置３００に出力する。以下、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の構成とは異なる補正量計算部１１０についてのみ説明する。
【0069】
補正量計算部１１０は、例えば車両１０の周辺をカメラ９０によって撮影した映像に基づく第１道路区画線情報及びロケータ９１から取得された自車位置情報及び地図情報に基づく第２道路区画線情報に関して、以下の自車位置推定処理における３種類の補正量の計算を実施し、道路区画線情報判定部１０３に出力する。
（１）左右両側の道路区画線情報を用いる自車位置推定のための第１補正量
（２）左側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第２補正量
（３）右側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第３補正量
以上の３種類の補正量に関して、（１）の場合については図１２を用いて説明し、（２）の場合については図１３を用いて説明し、（３）の場合については図１４を用いて説明する。
（１）左右両側の道路区画線情報を用いる自車位置推定のための第１補正量
（２）左側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第２補正量
（３）右側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第３補正量
以上の３種類の補正量に関して、（１）の場合については図１２を用いて説明し、（２）の場合については図１３を用いて説明し、（３）の場合については図１４を用いて説明する。
【0070】
＜（１）左右両側の道路区画線情報を用いる自車位置推定のための第１補正量＞
図１２は、左右両側の道路区画線情報を用いる自車位置推定のための第１補正量を説明する模式図である。
図１２は、左右両側の道路区画線情報を用いる自車位置推定のための第１補正量を説明する模式図である。
【0071】
図１２中の左側の図及び中央の図に示されるように、第１左側道路区画線情報である第１左側点群データ２５ａと第２左側道路区画線情報である第２左側点群データ２６ａに関して、車両１０の前後方向の点群データの各点の距離が同一である点どうしで、ずれ量Δｄを計算する処理を、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報の双方で表現されている距離の範囲内に含まれる全ての点群データに対して実施する。具体的には、双方の同一距離の範囲内の各点に対して、ずれ量Δｄを順次計算する。そして、ずれ量Δｄの絶対値の総和Δｄｓｕｍ、つまり、左側道路区画線情報の左側乖離度ＬＤｖが得られる。
【0072】
第１右側道路区画線情報である第１右側点群データ２５ｂと第２右側道路区画線情報である第２右側点群データ２６ｂに関しても、左側道路区画線情報と同様の処理を実施する。この結果、右側道路区画線情報の右側乖離度ＲＤｖが得られる。
【0073】
左側乖離度ＬＤｖ及び右側乖離度ＲＤｖの両方を用いて、第１補正量を算出する。補正量は、具体的には回転角で表される。第１補正量である回転角を適用して、第２道路区画線情報である第２左側点群データ２６ａ及び第２右側点群データ２６ｂを変換して、第１補正量を適用後の第２左側補正点群データ２７ａ及び第２右側補正点群データ２７ｂとする。図１２中の右側の図に、一例として第１補正量を回転角７°とした場合における第２左側補正点群データ２７ａ及び第２右側補正点群データ２７ｂを示している。
【0074】
＜（２）左側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第２補正量＞
図１３は、左側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第２補正量を説明する模式図である。
図１３は、左側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第２補正量を説明する模式図である。
【0075】
図１３中の左側の図及び中央の図に示されるように、第１左側道路区画線情報である第１左側点群データ２５ａと第２左側道路区画線情報である第２左側点群データ２６ａに関して、車両１０の前後方向の点群データの各点の距離が同一である点どうしで、ずれ量Δｄを計算する処理を、第１左側道路区画線情報と第２左側道路区画線情報の双方で表現されている距離の範囲内に含まれる全ての点群データに対して実施する。具体的には、双方の同一距離の範囲内の各点に対して、ずれ量Δｄを順次計算する。そして、ずれ量Δｄの絶対値の総和Δｄｓｕｍ、つまり、左側道路区画線情報の左側乖離度ＬＤｖが得られる。
【0076】
左側乖離度ＬＤｖを用いて、第２補正量を算出する。第２補正量である回転角を適用して、第２道路区画線情報である第２左側点群データ２６ａを変換して、第２補正量を適用後の第２左側補正点群データ２７ａとする。図１３中の右側の図に、一例として第２補正量を回転角－１５°とした場合における第２左側補正点群データ２７ａを示している。
【0077】
＜（３）右側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第３補正量＞
図１４は、右側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第３補正量を説明する模式図である。
図１４は、右側道路区画線情報のみを用いる自車位置推定のための第３補正量を説明する模式図である。
【0078】
図１４中の左側の図及び中央の図に示されるように、第１右側道路区画線情報である第１右側点群データ２５ｂと第２右側道路区画線情報である第２右側点群データ２６ｂに関して、車両１０の前後方向の点群データの各点の距離が同一である点どうしで、ずれ量Δｄを計算する処理を、第１右側道路区画線情報と、第２右側道路区画線情報の双方で表現されている距離の範囲内に含まれる全ての点群データに対して実施する。具体的には、双方の同一距離の範囲内の各点に対して、ずれ量Δｄを順次計算する。そして、ずれ量Δｄの絶対値の総和Δｄｓｕｍ、つまり、右側道路区画線情報の右側乖離度ＲＤｖが得られる。
【0079】
右側乖離度ＲＤｖを用いて、第３補正量を算出する。第３補正量である回転角を適用して、第２道路区画線情報である第２右側点群データ２６ｂを変換して、第３補正量を適用後の第２右側補正点群データ２７ｂとする。図１２中の右側の図に、一例として第３補正量を回転角０．５°とした場合における第２右側補正点群データ２７ｂを示している。
【0080】
以上の各処理を実行することにより、３種類の補正量、すなわち、左側道路区画線情報及び右側道路区画線情報の両方を用いた第１補正量と、左側道路区画線情報のみを用いた第２補正量と、右側道路区画線情報のみを用いた第３補正量がそれぞれ得られる。上述の事例では各補正量の中で最小の回転角である第３補正量がずれ量が最も小さいと評価できる。すなわち、第２右側道路区画線情報が、最良道路区画線情報として出力される。上述の一連の流れを、図１５に示す。
要するに、補正量計算部１１０は、第１補正量、第２補正量、及び第３補正量として、回転処理の際の補正角度及び平行移動処理の際の平行移動量のうち少なくとも１つ以上を計算する。
要するに、補正量計算部１１０は、第１補正量、第２補正量、及び第３補正量として、回転処理の際の補正角度及び平行移動処理の際の平行移動量のうち少なくとも１つ以上を計算する。
【0081】
＜実施の形態２に係る自車位置推定方法＞
実施の形態２に係る自車位置推定装置１５０を用いた自車位置推定方法について、図１６のフローチャートを参照しながら、以下に説明する。なお、最後のステップであるステップＳ２１０は、自車位置推定装置１５０の出力に基づく走行経路生成装置２００及び車両制御装置３００の動作に対応している。
実施の形態２に係る自車位置推定装置１５０を用いた自車位置推定方法について、図１６のフローチャートを参照しながら、以下に説明する。なお、最後のステップであるステップＳ２１０は、自車位置推定装置１５０の出力に基づく走行経路生成装置２００及び車両制御装置３００の動作に対応している。
【0082】
まず、ステップＳ２０１において、第１道路区画線情報取得部１０１は、車両１０の周辺をカメラ９０によって撮影し、車両１０が走行している車線２０の左右の道路区画線の位置情報である第１左側道路区画線情報及び第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を出力して、ステップＳ２０２の処理に進む。
【0083】
ステップＳ２０２において、第２道路区画線情報取得部１０２は、ロケータ９１が取得した自車位置情報及び地図情報に基づき、車両１０が走行している車線２０の左右の道路区画線の位置情報である第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を出力して、ステップＳ２０３の処理に進む。
【0084】
ステップＳ２０３において、補正量計算部１１０は左右両側の道路区画線情報を用いて自車位置推定処理を実施した場合の第１補正量を計算して、ステップＳ２０４の処理に進む。
【0085】
ステップＳ２０４において、補正量計算部１１０は左側道路区画線情報のみを用いて自車位置推定処理を実施した場合の第２補正量を計算して、ステップＳ２０５の処理に進む。
【0086】
ステップＳ２０５において、補正量計算部１１０は右側道路区画線情報のみを用いて自車位置推定処理を実施した場合の第３補正量を計算して、ステップＳ２０６の処理に進む。
【0087】
ステップＳ２０６において、道路区画線情報判定部１０３は、補正量計算部１１０が計算した３種類の補正量の中の最小値である最小補正量が閾値（閾値補正量ＤＡｔｈ）以上か否かを判定する。最小補正量が閾値補正量ＤＡｔｈ以上の場合は、ステップＳ２１１の処理に進み、最小補正量が閾値補正量ＤＡｔｈ未満の場合はステップＳ２０７の処理に進む。
【0088】
ステップＳ２０７において、道路区画線情報判定部１０３は、補正量計算部１１０が計算した３種類の補正量の中で、左右両側の道路区画線情報を用いた第１補正量が最小か否かを判定する。第１補正量が最小である場合は、ステップＳ２１３の処理に進み、第１補正量が最小ではない場合は、ステップＳ２０８の処理に進む。
【0089】
ステップＳ２０８において、道路区画線情報判定部１０３は、補正量計算部１１０が計算した３種類の補正量の中で、右側道路区画線情報を用いた第３補正量が最小か否かを判定する。第３補正量が最小である場合は、ステップＳ２１２の処理に進み、第３補正量が最小ではない場合はステップＳ２０９の処理に進む。
【0090】
ステップＳ２１１において、道路区画線情報判定部１０３から最良道路区画線情報として「無効」が出力された結果に基づき、自車位置推定部１０４は、自車位置の推定は不可であるとして、自車位置の推定結果を出力しない。ステップＳ２０６において、道路区画線情報判定部１０３は、補正量計算部１１０が計算した３種類の補正量の中の最小値である最小補正量が閾値補正量ＤＡｔｈ以上の場合は、道路区画線情報判定部１０３は最良道路区画線情報として「無効」を出力するからである。
【0091】
ステップＳ２０７で左右両側の道路区画線情報を用いた第１補正量が最小であると判定された場合は、ステップＳ２１３において、自車位置推定部１０４は、最良道路区画線情報である第１左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報の両方を使用して自車位置を推定して、ステップＳ２１０の処理に進む。
【0092】
ステップＳ２０８で右側道路区画線情報を用いた第３補正量が最小ではないと判定された場合は、ステップＳ２０９において、自車位置推定部１０４は、最良道路区画線情報である第２左側道路区画線情報のみを使用して自車位置を推定して、ステップＳ２１０の処理に進む。
【0093】
ステップＳ２０８で右側道路区画線情報を用いた第３補正量が最小であると判定された場合は、ステップＳ２１２において、自車位置推定部１０４は、最良道路区画線情報である第２右側道路区画線情報のみを使用して自車位置を推定して、ステップＳ２１０の処理に進む。
【0094】
最後に、走行経路生成装置２００及び車両制御装置３００は、ステップＳ２１０において、ステップＳ２０９、ステップＳ２１２、及びステップＳ２１３のいずれかのステップにおいて自車位置推定部１０４から出力された自車位置推定結果である最良道路区画線情報に対応した車両制御を実施する。
以上が、実施の形態２に係る自車位置推定装置１５０を用いた自車位置推定方法の概要である。
以上が、実施の形態２に係る自車位置推定装置１５０を用いた自車位置推定方法の概要である。
【0095】
なお、補正量計算部１１０を設けずに、自車位置推定部１０４に上述の補正量の計算及び出力機能を持たせて、補正量の計算を自車位置推定部１０４で実施しても良い。
【0096】
第１道路区画線情報において誤認識が生じる場合、第１道路区画線情報は地図情報に基づく第２道路区画線情報と大きく乖離する、つまり乖離度が大きくなる。したがって、誤認識が生じている道路区画線情報を用いた場合には、補正量が増大する。そこで、上述のように処理することによって、補正量が増大する、すなわち誤認識を生じている道路区画線情報を自車位置推定に使用しないように道路区画線情報を選択することができるので、道路区画線情報の認識状況が動的に変化する場合でも、高精度な自車位置推定処理を継続することが可能となる。
【0097】
＜実施の形態２の効果＞
実施の形態２に係る自車位置推定装置及び自車位置推定方法によると、３種類の補正量を計算し、補正量が最小となる道路区画線情報の組み合わせを選択して自車位置推定に用いるため、高精度な自車位置推定が継続的に可能な自車位置推定装置及び自車位置推定方法が得られるという効果を奏する。
実施の形態２に係る自車位置推定装置及び自車位置推定方法によると、３種類の補正量を計算し、補正量が最小となる道路区画線情報の組み合わせを選択して自車位置推定に用いるため、高精度な自車位置推定が継続的に可能な自車位置推定装置及び自車位置推定方法が得られるという効果を奏する。
【0098】
実施の形態３．
実施の形態３に係る自車位置推定装置及び自車位置推定方法では、第１道路区画線情報取得部１０１は、カメラ９０によって撮影された車線の映像に基づき、第１道路区画線情報の信頼度の指標となる第１道路区画線情報信頼度を取得する。また、第２道路区画線情報取得部１０２は、ロケータ９１によって取得された自車位置情報及び地図情報に基づき、第２道路区画線情報の信頼度の指標となる第２道路区画線情報信頼度を取得する。
実施の形態３に係る自車位置推定装置及び自車位置推定方法では、第１道路区画線情報取得部１０１は、カメラ９０によって撮影された車線の映像に基づき、第１道路区画線情報の信頼度の指標となる第１道路区画線情報信頼度を取得する。また、第２道路区画線情報取得部１０２は、ロケータ９１によって取得された自車位置情報及び地図情報に基づき、第２道路区画線情報の信頼度の指標となる第２道路区画線情報信頼度を取得する。
【0099】
第１道路区画線情報信頼度とは、第１左側道路区画線の位置情報である第１左側道路区画線情報及び第１右側道路区画線の位置情報である第１右側道路区画線情報における情報としての信頼度を指す。同様に、第２道路区画線情報信頼度とは、第２左側道路区画線の位置情報である第２左側道路区画線情報及び第２右側道路区画線の位置情報である第２右側道路区画線情報における情報としての信頼度を指す。
【0100】
道路区画線情報判定部１０３は、第1道路区画線情報信頼度及び第２道路区画線情報信頼度を用いて、第１左側道路区画線情報及び第１左側道路区画線情報信頼度並びに第１右側道路区画線情報及び第１右側道路区画線情報信頼度と、第２左側道路区画線情報及び第２左側道路区画線情報信頼度並びに第２右側道路区画線情報及び第２右側道路区画線情報信頼度に基づき、左側道路区画線を用いた自車位置推定と、右側道路区画線を用いた自車位置推定と、左側道路区画線及び右側道路区画線を用いた自車位置推定の中で、最適な自車位置推定結果が得られる道路区画線情報の組み合わせを選択する。選択の結果、得られた道路区画線情報を、最良道路区画線情報として出力する。
【0101】
例えば、第１左側道路区画線である白線がかすれているような場合は、第1左側道路区画線情報信頼度は低くなるため、自車位置推定の際、左側道路区画線を用いた自車位置推定は最適ではない。つまり、最良道路区画線情報ではないと判定される。
【0102】
なお、第１道路区画線情報信頼度及び第２道路区画線情報信頼度が両方とも低く、自車位置推定に使用不可である場合は、道路区画線情報判定部１０３は、自車位置推定は不可と判定し、最良道路区画線情報として「無効」を出力する。
【0103】
自車位置推定部１０４は、道路区画線情報判定部１０３が出力した最良道路区画線情報が有効である場合は、最良道路区画線情報にしたがって、第１道路区画線情報及び第２道路区画線情報の中から、左側及び右側の少なくとも一方の側の道路区画線情報を用いて、第２道路区画線情報の位置を適切に補正することにより、自車位置を推定する。
【0104】
＜実施の形態３の効果＞
実施の形態３に係る自車位置推定装置及び自車位置推定方法によると、第1道路区画線情報信頼度及び第２道路区画線情報信頼度に基づき最良道路区画線情報を取得するため、高精度な自車位置推定が継続的に可能な自車位置推定装置及び自車位置推定方法が得られるという効果を奏する。
実施の形態３に係る自車位置推定装置及び自車位置推定方法によると、第1道路区画線情報信頼度及び第２道路区画線情報信頼度に基づき最良道路区画線情報を取得するため、高精度な自車位置推定が継続的に可能な自車位置推定装置及び自車位置推定方法が得られるという効果を奏する。
【0105】
実施の形態４．
＜実施の形態４に係る車両制御システムの構成＞
図１７は、実施の形態４に係る車両制御システム５００の構成を示すブロック図である。車両制御システム５００は、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００、走行経路生成装置２００及び車両制御装置３００を備える。
＜実施の形態４に係る車両制御システムの構成＞
図１７は、実施の形態４に係る車両制御システム５００の構成を示すブロック図である。車両制御システム５００は、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００、走行経路生成装置２００及び車両制御装置３００を備える。
【0106】
自車位置推定装置１００は、車両１０の自車位置推定結果を走行経路生成装置２００に出力する。なお、実施の形態１に係る自車位置推定装置１００の代りに、実施の形態２に係る自車位置推定装置１５０を使用しても良い。
【0107】
走行経路生成装置２００は、自車位置推定装置１００から出力された車両１０の自車位置推定結果を用いて、車両１０が目標地点に至る走行経路を生成する。なお、走行経路の生成は、公知の方法が適用可能である。
【0108】
車両制御装置３００は、走行経路生成装置２００によって生成された走行経路上を車両１０が走行するために必要な目標制御量である目標軌跡及び目標車速を設定し、さらに、目標軌跡及び目標車速に追従するために必要な目標操舵量及び目標加減速度を演算する。なお、目標操舵量及び目標加減速度の演算は、公知の演算方法が適用可能である。
以上が、車両制御システム５００の構成の説明である。
以上が、車両制御システム５００の構成の説明である。
【0109】
以下、車両制御システム５００による車両１０の車両制御について説明する。
車両制御システム５００の車両制御装置３００において演算された目標制御量である目標操舵量及び目標加減速度は、アクチュエータ５３０に出力され、車両１０の自動運転制御が実行される。
車両制御システム５００の車両制御装置３００において演算された目標制御量である目標操舵量及び目標加減速度は、アクチュエータ５３０に出力され、車両１０の自動運転制御が実行される。
【0110】
アクチュエータ５３０は、電動パワーステアリング（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：ＥＰＳ）コントローラ５３１、パワートレインコントローラ５３２、ブレーキコントローラ５３３、ＥＰＳユニット５３５、パワートレインユニット５３６及びブレーキユニット５３７を備える。
【0111】
アクチュエータ５３０は、目標操舵量及び目標加減速度に対して車両１０を追従させるように、ＥＰＳ、ブレーキ及びアクセルを制御する。
【0112】
ＥＰＳコントローラ５３１は、車両制御システム５００から出力された目標操舵量に基づき、ＥＰＳユニット５３５を制御する。ＥＰＳコントローラ５３１によって、例えば、車両１０が目標軌跡に沿って走行するための操舵角を制御することができる。
【0113】
パワートレインコントローラ５３２は、車両制御システム５００から出力された目標加減速度を実現するようにパワートレインユニット５３６を制御する。また、自動運転制御に代わって運転者が速度制御を行う場合は、アクセルペダル踏み込み量に基づき、パワートレインユニット５３６が制御される。
【0114】
ブレーキコントローラ５３３は、車両制御システム５００から出力された目標加減速度を実現するように、ブレーキユニット５３７を制御する。また、自動運転制御に代わって運転者が速度制御を行う場合は、ブレーキペダル踏み込み量に基づき、ブレーキユニット５３７を制御する。
【0115】
＜実施の形態４の効果＞
以上、実施の形態４に係る車両制御システムによると、実施の形態１あるいは２に係る自車位置推定装置によって自車位置情報を高精度に算出するので、精度の高い自車位置情報に基づき、安定性に優れた車両制御を実現できるという効果を奏する。
以上、実施の形態４に係る車両制御システムによると、実施の形態１あるいは２に係る自車位置推定装置によって自車位置情報を高精度に算出するので、精度の高い自車位置情報に基づき、安定性に優れた車両制御を実現できるという効果を奏する。
【0116】
以上、実施の形態１から４に係る自車位置推定装置１００及び１５０並びに車両制御システム５００の各構成要素の機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしながら、これに限られたものではなく、自車位置推定装置１００及び１５０並びに車両制御システム５００の一部の構成要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の構成要素をソフトウェア等で実現する構成であっても良い。
【0117】
たとえば、図１８及び図１９に示すように、一部の構成要素については専用のハードウェアとしての処理回路８００でその機能を実現し、他の一部の構成要素についてはプロセッサ８０１としての処理回路８００が、メモリ８０２に格納された実施の形態１から３に係る自車位置推定方法をコンピュータ等で実行させるためのプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
【0118】
さらに、図１９に示すように、自車位置推定装置１００及び１５０の各機能部等が用いる設定データは、ソフトウェアの一部、すなわち、実施の形態１から３に係る自車位置推定方法をコンピュータ等で実行させるためのプログラム８０４が記憶されている記録媒体８０３からメモリ８０２にインストールされても良い。
【0119】
以上のように、実施の形態１から４に係る自車位置推定装置１００及び１５０並びに車両制御システム５００は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【0120】
＜本願の諸態様のまとめ＞
以下、本願の諸態様を付記としてまとめて記載する。
以下、本願の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0121】
（付記１）
左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定装置であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得する第１道路区画線情報取得部と、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得する第２道路区画線情報取得部と、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定する道路区画線情報判定部と、
前記道路区画線情報判定部が判定した道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定する自車位置推定部と、
を備える自車位置推定装置。
左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定装置であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得する第１道路区画線情報取得部と、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得する第２道路区画線情報取得部と、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定する道路区画線情報判定部と、
前記道路区画線情報判定部が判定した道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定する自車位置推定部と、
を備える自車位置推定装置。
【0122】
（付記２）
前記道路区画線情報判定部は、左側道路区画線情報に関する前記第１左側道路区画線情報と前記第２左側道路区画線情報との乖離度と、及び右側道路区画線情報に関する前記第１右側道路区画線情報と前記第２右側道路区画線情報との乖離度との少なくとも一方の乖離度に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする付記１に記載の自車位置推定装置。
前記道路区画線情報判定部は、左側道路区画線情報に関する前記第１左側道路区画線情報と前記第２左側道路区画線情報との乖離度と、及び右側道路区画線情報に関する前記第１右側道路区画線情報と前記第２右側道路区画線情報との乖離度との少なくとも一方の乖離度に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする付記１に記載の自車位置推定装置。
【0123】
（付記３）
前記第１道路区画線情報取得部は、前記第１道路区画線情報として、第１左側点群データ及び第１右側点群データからなる第１点群データを取得し、
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報として、第２左側点群データ及び第２右側点群データからなる第２点群データを取得し、
前記第１左側点群データの各点と前記第２左側点群データの各点との中で互いに対応する各点の点間距離と、前記第１右側点群データの各点と前記第２右側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離との少なくとも一方を用いて前記乖離度を算出することを特徴とする付記２に記載の自車位置推定装置。
前記第１道路区画線情報取得部は、前記第１道路区画線情報として、第１左側点群データ及び第１右側点群データからなる第１点群データを取得し、
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報として、第２左側点群データ及び第２右側点群データからなる第２点群データを取得し、
前記第１左側点群データの各点と前記第２左側点群データの各点との中で互いに対応する各点の点間距離と、前記第１右側点群データの各点と前記第２右側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離との少なくとも一方を用いて前記乖離度を算出することを特徴とする付記２に記載の自車位置推定装置。
【0124】
（付記４）
前記第１道路区画線情報取得部は、前記第１道路区画線情報として、第１左側点群データ及び第１右側点群データからなる第１点群データを取得し、
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報として、第２左側点群データ及び第２右側点群データからなる第２点群データを取得し、
前記第１左側点群データの各点の重心位置と前記第２左側点群データの各点の重心位置とを一致させた場合における前記第１左側点群データの各点と前記第２左側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離と、前記第１右側点群データの各点の重心位置と前記第２右側点群データの各点の重心位置とを一致させた場合における前記第１右側点群データの各点と前記第２右側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離との少なくとも一方を用いて前記乖離度を算出することを特徴とする付記２に記載の自車位置推定装置。
前記第１道路区画線情報取得部は、前記第１道路区画線情報として、第１左側点群データ及び第１右側点群データからなる第１点群データを取得し、
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報として、第２左側点群データ及び第２右側点群データからなる第２点群データを取得し、
前記第１左側点群データの各点の重心位置と前記第２左側点群データの各点の重心位置とを一致させた場合における前記第１左側点群データの各点と前記第２左側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離と、前記第１右側点群データの各点の重心位置と前記第２右側点群データの各点の重心位置とを一致させた場合における前記第１右側点群データの各点と前記第２右側点群データの各点の中で互いに対応する各点の点間距離との少なくとも一方を用いて前記乖離度を算出することを特徴とする付記２に記載の自車位置推定装置。
【0125】
（付記５）
前記第１左側道路区画線情報、前記第１右側道路区画線情報、前記第２左側道路区画線情報及び前記第２右側道路区画線情報の組み合わせを用いた場合に算出される第１補正量と、前記第１左側道路区画線情報及び前記第２左側道路区画線情報の組み合わせを用いた場合に算出される第２補正量と、前記第１右側道路区画線情報及び前記第２右側道路区画線情報の組み合わせを用いた場合に算出される第３補正量のうち、少なくとも２つ以上の補正量を算出する補正量計算部をさらに備え、
前記道路区画線情報判定部は、前記補正量計算部によって算出された２つ以上の補正量に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする付記１に記載の自車位置推定装置。
前記第１左側道路区画線情報、前記第１右側道路区画線情報、前記第２左側道路区画線情報及び前記第２右側道路区画線情報の組み合わせを用いた場合に算出される第１補正量と、前記第１左側道路区画線情報及び前記第２左側道路区画線情報の組み合わせを用いた場合に算出される第２補正量と、前記第１右側道路区画線情報及び前記第２右側道路区画線情報の組み合わせを用いた場合に算出される第３補正量のうち、少なくとも２つ以上の補正量を算出する補正量計算部をさらに備え、
前記道路区画線情報判定部は、前記補正量計算部によって算出された２つ以上の補正量に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする付記１に記載の自車位置推定装置。
【0126】
（付記６）
前記補正量計算部は、前記第１補正量、前記第２補正量、及び前記第３補正量として、回転処理の際の補正角度及び平行移動処理の際の平行移動量のうち少なくとも１つ以上を計算し、
前記自車位置推定部は、前記第２道路区画線情報取得部によって取得された第２道路区画線情報に含まれる第２点群データに関して、前記回転処理及び前記平行移動処理を行うことにより補正して前記自車位置を推定することを特徴とする付記５に記載の自車位置推定装置。
前記補正量計算部は、前記第１補正量、前記第２補正量、及び前記第３補正量として、回転処理の際の補正角度及び平行移動処理の際の平行移動量のうち少なくとも１つ以上を計算し、
前記自車位置推定部は、前記第２道路区画線情報取得部によって取得された第２道路区画線情報に含まれる第２点群データに関して、前記回転処理及び前記平行移動処理を行うことにより補正して前記自車位置を推定することを特徴とする付記５に記載の自車位置推定装置。
【0127】
（付記７）
前記第１道路区画線情報取得部は、前記第１道路区画線情報の信頼度の指標となる第1道路区画線情報信頼度をさらに取得し、
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報の信頼度の指標となる第２道路区画線情報信頼度をさらに取得し、
前記道路区画線情報判定部は、前記第1道路区画線情報信頼度及び前記第２道路区画線情報信頼度の少なくとも１つを用いて、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする付記１に記載の自車位置推定装置。
前記第１道路区画線情報取得部は、前記第１道路区画線情報の信頼度の指標となる第1道路区画線情報信頼度をさらに取得し、
前記第２道路区画線情報取得部は、前記第２道路区画線情報の信頼度の指標となる第２道路区画線情報信頼度をさらに取得し、
前記道路区画線情報判定部は、前記第1道路区画線情報信頼度及び前記第２道路区画線情報信頼度の少なくとも１つを用いて、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定することを特徴とする付記１に記載の自車位置推定装置。
【0128】
（付記８）
前記第２道路区画線情報とは、地図情報に基づく道路区画線情報であることを特徴とする付記１から７のいずれか1項に記載の自車位置推定装置。
前記第２道路区画線情報とは、地図情報に基づく道路区画線情報であることを特徴とする付記１から７のいずれか1項に記載の自車位置推定装置。
【0129】
（付記９）
道路区画線情報に基づき自車位置を推定する付記１から８のいずれか１項に記載の自車位置推定装置と、
前記自車位置推定装置から出力される前記自車位置を用いて、前記車両が前記自車位置に基づき目標地点に至る走行経路を生成する走行経路生成装置と、
前記生成された走行経路上での前記車両の車両制御を実行する際に用いる目標軌跡及び目標車速を設定する車両制御装置と、
を備える車両制御システム。
道路区画線情報に基づき自車位置を推定する付記１から８のいずれか１項に記載の自車位置推定装置と、
前記自車位置推定装置から出力される前記自車位置を用いて、前記車両が前記自車位置に基づき目標地点に至る走行経路を生成する走行経路生成装置と、
前記生成された走行経路上での前記車両の車両制御を実行する際に用いる目標軌跡及び目標車速を設定する車両制御装置と、
を備える車両制御システム。
【0130】
（付記１０）
自車位置推定装置を用いて、左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定方法であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得するステップと、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得するステップと、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定するステップと、
判定された前記道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定するステップと、
を備える自車位置推定方法。
自車位置推定装置を用いて、左側道路区画線及び右側道路区画線によって規定された道路を走行する車両の自車位置を推定する自車位置推定方法であって、
前記車両に搭載された撮像素子によって検出された前記左側道路区画線を表す第１左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第１右側道路区画線情報からなる第１道路区画線情報を取得するステップと、
前記撮像素子による検出方法とは異なる方法によって取得された前記左側道路区画線を表す第２左側道路区画線情報及び前記右側道路区画線を表す第２右側道路区画線情報からなる第２道路区画線情報を取得するステップと、
前記第１道路区画線情報及び前記第２道路区画線情報に基づき、前記自車位置の推定に用いる道路区画線情報の組み合わせを判定するステップと、
判定された前記道路区画線情報の組み合わせを用いて、前記第２道路区画線情報を補正することにより前記自車位置を推定するステップと、
を備える自車位置推定方法。
【0131】
（付記１１）
前記第２道路区画線情報とは、地図情報に基づく道路区画線情報であることを特徴とする付記１０に記載の自車位置推定方法。
前記第２道路区画線情報とは、地図情報に基づく道路区画線情報であることを特徴とする付記１０に記載の自車位置推定方法。
【0132】
本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
【0133】
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【0134】
１０ 車両、２０ 車線、２１ 第１左側道路区画線、２２ 第１右側道路区画線、２３ 第２左側道路区画線、２４ 第２右側道路区画線、２５ 第１点群データ、２５ａ 第１左側点群データ、２５ｂ 第１右側点群データ、２６ 第２点群データ、２６ａ 第２左側点群データ、２６ｂ 第２右側点群データ、２７ａ 第２左側補正点群データ、２７ｂ 第２右側補正点群データ、３０ａ、３１ａ 重心位置、９０ カメラ、９１ ロケータ、１００、１５０ 自車位置推定装置、１０１ 第１道路区画線情報取得部、１０２ 第２道路区画線情報取得部、１０３ 道路区画線情報判定部、１０４ 自車位置推定部、１１０ 補正量計算部、２００ 走行経路生成装置、３００ 車両制御装置、５００ 車両制御システム、５３０ アクチュエータ、５３０ アクチュエータ、５３１ ＥＰＳコントローラ、５３２ パワートレインコントローラ、５３３ ブレーキコントローラ、５３５ ＥＰＳユニット、５３６ パワートレインユニット、５３７ ブレーキユニット、８００ 処理回路、８０１ プロセッサ、８０２ メモリ、８０３ 記録媒体、８０４ プログラム
【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】