车辆位置推定装置、车辆位置推定方法

摘要

一种车辆位置推定装置，检测在车辆周围存在的目标物的位置，并且检测车辆的移动量，基于移动量将目标物的位置作为目标物位置数据进行累积。另外，将目标物位置数据的一部分根据车辆的转弯状态分组化，基于检测到目标物位置数据时的车辆的移动量设定组的调整范围。而且，取得包含目标物的位置在内的地图信息，基于设定的调整范围对目标物位置数据、及地图信息的目标物的位置进行对照，由此推定车辆的自身位置。

权利要求

1.一种车辆位置推定装置，其特征在于，具备：

目标物位置检测部，其检测在车辆周围存在的目标物的位置；

移动量检测部，其检测所述车辆的移动量；

目标物位置累积部，其基于由所述移动量检测部检测到的移动量，将由所述目标物位置检测部检测到的目标物的位置作为目标物位置数据进行累积；

地图信息取得部，其取得包含所述目标物的位置在内的地图信息；

调整范围设定部，其根据车辆的转弯状态将在所述目标物位置累积部累积的目标物位置数据的一部分分组化，基于检测到所述目标物位置数据时的车辆的移动量设定所述组的调整范围；

自身位置推定部，其通过基于由所述调整范围设定部设定的调整范围对在所述目标物位置累积部累积的目标物位置数据、及由所述地图信息取得部取得的地图信息中的目标物的位置进行对照，由此推定所述车辆的自身位置。

2.如权利要求1所述的车辆位置推定装置，其特征在于，所述调整范围设定部设定所述调整范围并将其作为所述组间的位置范围及角度范围。

3.如权利要求1或2所述的车辆位置推定装置，其特征在于，所述目标物位置累积部所累积的目标物位置数据中的所述车辆的移动量越大，所述调整范围设定部越增大所述调整范围。

4.如权利要求1或2所述的车辆位置推定装置，其特征在于，所述调整范围设定部基于所述车辆的移动量的行驶轨迹检测车辆的转弯地点，基于所述转弯地点将所述目标物位置数据分组化。

5.如权利要求1或2所述的车辆位置推定装置，其特征在于，所述目标物位置累积部在利用所述自身位置推定部与所述地图信息中的目标物的位置进行对照的情况下，基于对照结果修正所述目标物位置数据。

6.如权利要求1或2所述的车辆位置推定装置，其特征在于，所述自身位置推定部从所述目标物位置数据提取直线，对照所提取的直线和所述地图信息的目标物的位置。

7.一种车辆位置推定方法，其特征在于，

目标物位置检测部检测在车辆周围存在的目标物的位置，移动量检测部检测所述车辆的移动量，

目标物位置累积部基于由所述移动量检测部检测到的移动量，将由所述目标物位置检测部检测到的目标物的位置作为目标物位置数据进行累积，地图信息取得部取得包含所述目标物的位置在内的地图信息，调整范围设定部根据车辆的转弯状态将在所述目标物位置累积部累积的目标物位置数据的一部分分组化，基于检测到所述目标物位置数据时的车辆的移动量设定所述组的调整范围，自身位置推定部通过基于由所述调整范围设定部设定的调整范围对在所述目标物位置累积部累积的目标物位置数据、及由所述地图信息取得部取得的地图信息中的目标物的位置进行对照，由此推定所述车辆的自身位置。

说明书

车辆位置推定装置、车辆位置推定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆位置推定装置、车辆位置推定方法。

背景技术

[0002] 在专利文献1中记载的现有技术中，自动移动的移动机器人根据移动量 推定自身位置，通过对照由激光扫描检测到的通路和预先取得的地图信息， 进行所推定的自身位置的修正。此外，检测到的通路和地图信息作为平面看 的二维数据进行处理，在其对照时仅使用距当前位置在规定范围内的数据。

[0003] 专利文献1：(日本)特开2008－250906号公报

[0004] 在因移动量产生误差而在所检测到的通路的信息中产生了误差的情况 下，检测到的通路的形状和实际的通路的形状产生偏差，检测到的通路的信 息和地图信息的对照度程度降低，不能高精度地推定自身位置。

发明内容

[0005] 本发明的课题是使自身位置的推定精度提高。

[0006] 本发明一方面的车辆位置推定装置检测在车辆周围存在的目标物的位 置，并且检测车辆的移动量，基于移动量将目标物的位置作为目标物位置数 据进行累积。另外，将目标物位置数据的一部分根据车辆的转弯状态分组化， 基于检测到目标物位置数据时的车辆的移动量设定组的调整范围。而且，取 得包含目标物的位置在内的地图信息，基于设定的调整范围将目标物位置数 据、及地图信息的目标物的位置进行对照，由此推定车辆的自身位置。

[0007] 根据本发明，由于一边在调整范围内调整目标物位置数据，一边与地图 信息进行对照来推定车辆的自身位置，因此，能够提高其推定精度。

附图说明

[0008] 图1是车辆位置推定装置的构成图；

[0009] 图2是表示雷达装置和摄像机的配置的图；

[0010] 图3是表示雷达装置的扫描范围、及摄像机的拍摄范围的图；

[0011] 图4是表示车辆座标系的图；

[0012] 图5是表示里程座标系的图；

[0013] 图6是表示车辆座标系的目标物位置的图；

[0014] 图7是将行驶轨迹与目标物位置对应的图；

[0015] 图8是表示转弯地点Pt的检测方法的图；

[0016] 图9是表示分组化的图；

[0017] 图10是用于允许范围α的设定的映像；

[0018] 图11是用于与转弯半径R对应的允许范围β1、β2的设定的映像；

[0019] 图12是表示调整前的目标物位置数据的图；

[0020] 图13是表示调整后的目标物位置数据的图；

[0021] 图14是表示车辆位置推定处理的流程图；

[0022] 图15是表示提取直线的效果的图；

[0023] 图16是用于设定与行驶距离dm对应的允许范围β1、β2的映像。

[0024] 标记说明

[0025] 11：车辆位置推定装置

[0026] 12：雷达装置

[0027] 13：摄像机

[0028] 14：地图数据库

[0029] 15：传感器组

[0030] 16：控制器

[0031] 21：车辆

[0032] 22：路面

[0033] 23：路缘石

[0034] 24：通行区分线

[0035] 31：目标物位置检测部

[0036] 32：移动量检测部

[0037] 33：目标物位置累积部

[0038] 34：调整范围设定部

[0039] 35：自身位置推定部

具体实施方式

[0040] 以下，基于附图说明本发明的实施方式。此外，各图是示意图，有时与 现实情况不同。另外，以下的实施方式示例用于将本发明的技术思想具体化 的装置及方法，不特别指定为下述构成。即，本发明的技术思想在本发明要 求保护的范围内可追加各种变更。

[0041] 《第一实施方式》

[0042] 《构成》

[0043] 图1是车辆位置推定装置的构成图。

[0044] 车辆位置推定装置11是推定车辆的自身位置的装置，具备雷达装置12、 摄像机13、地图数据库14、传感器组15、控制器16。

[0045] 图2是表示雷达装置和摄像机的配置的图。

[0046] 图3是表示雷达装置的扫描范围、及摄像机的摄像范围的图。

[0047] 雷达装置12例如由LRF(Laser Range Finder)构成，测定在车辆21的 侧方存在的对象物的距离及方位，将测定的数据向控制器16输出。雷达装置 12设置在车辆21的左侧面及右侧面共计两个部位。在区别两个雷达装置12 时，将设于车辆21的左侧面的雷达装置设为左侧雷达装置12L，将设于车辆 21的右侧面的雷达装置设为右侧雷达装置12R。左侧雷达装置12L从下方向 左方进行扫描，右侧雷达装置12R向下方向右方进行扫描。即，任一方都具 有车身前后方向的旋转轴，沿其轴直角方向进行扫描。由此，对至车身侧方 的路面22及路缘石23的距离及方位进行检测。路缘石23作为车道与人行道 的边界线，在道路的路肩沿着行驶车道设置。

[0048] 摄像机13由例如使用了CCD(Charge Coupled Device)图像传感器的广 角摄像机构成，对车辆21的侧方进行拍摄，将拍摄到的数据向控制器16输 出。摄像机13设于车辆21的左门镜及右门镜合计两个部位。在区别两个摄 像机13时，将设于左门镜的摄像机设为左侧摄像机13L，将设于右门镜的摄 像机设为右侧摄像机13R。左侧摄像机13L对车辆21的左方路面22进行拍 摄，右侧摄像机13R对车辆21的右方路面22进行拍摄。由此，检测车身侧 方的通行区分线24。通行区分线24是为了标示车辆21应通行的行驶车道(车 辆通行带)而在路面22上描绘的白线等区划线，沿着行驶车道标示。此外， 在图3中，为了便于说明而立体描绘通行区分线24，但实际上可将厚度看作 零，因此与路面22为同一面。

[0049] 地图数据库14取得道路地图信息。在道路地图信息中也包含路缘石23 及通行区分线24的位置信息。路缘石23为具有高度的物体，但作为平面看 的二维数据而取得。路缘石23及通行区分线24作为直线的集合体而被数据 化，各直线作为两端点的位置信息而取得，弯曲的圆弧曲线作为由弯折线近 似的直线进行处理。此外，地图数据库14也可以是汽车导航系统中存储有道 路地图信息的存储介质，也可以经由无线通信(也可以是路车间通信或车车 间通信)等通信系统从外部取得的地图信息。该情况下，地图数据库14也可 以定期地获得最新的地图信息，将所具有的地图信息更新。另外，地图数据 库14也可以将本车实际行驶的行驶路作为地图信息进行累积。

[0050] 传感器组15包括例如GPS接收器、加速器传感器、转向角传感器、制 动器传感器、车速传感器、加速度传感器、车轮速传感器、偏航率传感器等， 将检测到的各数据向控制器16输出。GPS接收器取得车辆21的当前位置信 息。加速器传感器检测加速踏板的操作量。转向角传感器检测方向盘的操作 量。制动器传感器检测制动踏板的操作量及制动助力器内的压力。车速传感 器检测车速。加速度传感器检测车辆前后方向的加减速度及横加速度。
车轮 速传感器检测各车轮的车轮速度。偏航率传感器检测车辆的偏航率。

[0051] 控制器16由例如ECU(Electronic Control Unit)构成，具备CPU、ROM、 RAM等，在ROM中记录有执行后述的车辆位置推定处理等各种运算处理的 程序。此外，为了进行车辆位置推定处理，也可以设置专用的控制器16，也 可以与其他控制的控制器兼用。

[0052] 控制器16作为功能块的构成，具备目标物位置检测部31、移动量检测部 32、目标物位置累积部33、调整范围设定部34、自身位置推定部35。

[0053] 目标物位置检测部31将在车辆周围存在的路缘石23及通行区分线24等 目标物的位置在以车辆为基准的车辆座标系中作为相对于车辆的相对位置进 行检测。

[0054] 图4是表示车辆座标系的图。

[0055] 车辆座标系是平面看的二维座标，以车辆21的例如后轮车轴的中心为原 点O，将前后方向设为XVHC轴，将左右方向设为YVHC轴。将雷达装置12的 座标系、及摄像机13的座标系分别变换为车辆座标系的式被预先求得。另外， 车辆座标系中的路面22的参数也是已知的。

[0056] 通过雷达装置12向车宽度方向外侧激光扫描路面22，将在高度上产生大 的变化(台阶)的位置作为路缘石23的宽度方向的车道侧的端点进行检测。 即，根据三维数据检测路缘石23的位置，向二维的车辆座标系进行投影。在 此，将路缘石23的检测点设为Pc，用涂黑的菱形表示。

[0057] 通过摄像机13对路面22进行拍摄像，在该灰度级图像中，提取辉度沿 着车身左右方向从暗部向明部、且从明部向暗部变化的图形，由此检测通行 区分线24。例如，检测通行区分线24的宽度方向的中心点。即，俯瞰变换由 摄像机13拍摄的图像数据，从俯瞰图像检测通行区分线24并向车辆座标系 投影。在此，将通行区分线24的检测点设为Pw，用黑点表示。

[0058] 移动量检测部32根据传感器组15检测到的各种信息检测单位时间的车 辆21的移动量即里程。通过对其进行积分，能够将车辆的行驶轨迹作为里程 座标系而算出。

[0059] 图5是表示里程座标系的图。

[0060] 里程座标系例如将接通或切断了系统电源的时间点的车辆位置作为座标 原点，将该时间点的车身姿势(方位角)设为0度。在该里程座标系中，在 每个运算周期对车辆的座标位置[XODM，YODM]、及车身姿势[θODM]这 三个参数进行累积，由此，检测行驶轨迹。在图5中，描绘时间点t1～t4的 车辆的座标位置、及车身姿势。此外，也可以将当前的车辆位置作为原点， 每次座标变换累积的目标物位置数据。即，只要在同一座标系中累积目标物 位置数据即可。

[0061] 目标物位置累积部33将基于移动量检测部32检测到的移动量的行驶轨 迹、及目标物位置检测部31检测到的目标物的位置相对应地在里程座标系中 累积。

[0062] 图6是表示车辆座标系的目标物位置的图。

[0063] 在此，表示在时间点t1～t4由目标物位置检测部31检测到的目标物的、 车辆座标系的位置。作为目标物，检测在车辆21的左方存在的路缘石23的 检测点Pc、在车辆21的左方存在的通行区分线24的检测点Pw、在车辆21 的右方存在的通行区分线24的检测点Pw。通过车辆21的位移及姿势变化， 车辆座标系中的各目标物的位置时刻变化。

[0064] 图7是基于车辆的移动量对照行驶轨迹和目标物位置的图。

[0065] 即，与时间点t1～t4的车辆的座标位置及车身姿势对应，将各时间点的 目标物的位置向里程座标系投影。即，在各时间点，对在车辆21的左方存在 的路缘石23的检测点Pc、在车辆21的左方存在的通行区分线24的检测点 Pw、在车辆21的右方存在的通行区分线24的检测点Pw进行投影。

[0066] 目标物位置累积部33在由目标物位置检测部31依次检测到的目标物中， 从在单位时间Δt期间取得的点组中提取沿着行驶车道的直线。具体而言，在 里程座标系中，求取表示直线的[aXODM+bYODM+c＝0]的最佳的参数a、b、 c。

[0067] 在将单位时间Δt设为0.2秒，将雷达装置12的动作设为25Hz，将摄像 机13的动作设为30Hz时，在单位时间Δt期间，路缘石23能够取得5点数 据，通行区分线24能够取得6点数据。另外，各目标物位于车辆21的左侧 或是右侧通过车辆座标系的YVHC座标是正还是负来进行判定。这样，在车辆 21的右侧或左侧分开点组后，求取参数a、b、c。

[0068] 此外，在直线与各检测点的距离之和为阈值以上时，不判定为直线。另 一方面，在直线与各检测点的距离之和低于阈值时，判定为直线。在相对于 该直线的距离成为最小的检测点中，选择长度最大的两点，在取得这两点的 信息的时刻，向目标物位置累积部33累积。

[0069] 在此，在时间点t1～t4，从在车辆21的左方存在的路缘石23的检测点 Pc提取直线L23。另外，在时间点t1～t4，从在车辆21的左方存在的通行区 分线24的检测点Pw提取直线L24。另外，在时间点t1～t4，从在车辆21的 右方存在的通行区分线24的检测点Pw提取直线L24。

[0070] 调整范围设定部34根据车辆的转弯状态将累积于目标物位置累积部33 的目标物位置数据的一部分分组化，基于检测目标物位置数据时的车辆的移 动量设定组的调整范围。

[0071] 首先，根据基于移动量的行驶轨迹检测车辆的转弯地点Pt。在此，用下 述的任一方法检测转弯地点Pt。

[0072] 图8是表示转弯地点Pt的检测方法的图。

[0073] 在图8(a)中，用直线L1连结当前位置Pn、和从当前位置Pn回溯预先 确定的设定距离D1的地点Pr。而且，在从当前位置Pn回溯设定距离D1的 范围，将相对于直线L1正交方向的距离d为预先确定的设定值d1以上且最 远离的地点作为转弯地点Pt进行检测。

[0074] 在图8(b)中，将从当前位置Pn回溯且在最初车辆的转弯角度θt成为 预先确定的设定角度θ1以上的地点作为转弯地点Pt进行检测。所谓车辆的 转弯角度θt，在里程座标系中，是达到当前的车身姿势为止的姿势变化量， 因此，是以当前的车身的朝向为基准时的车身的角度差。设定角度θ1例如为 60度。

[0075] 接着，将转弯地点Pt以后的目标物位置数据分组化，设为第一组Gr1。 另外，将比转弯地点Pt更靠前的目标物位置数据分组化，设为第二组Gr2。

[0076] 图9是表示分组化的图。

[0077] 在此，将从转弯地点Pt到当前位置Pn设为第一组Gr1，将比转弯地点 Pt更靠前的预先确定的范围设为第二组Gr2。

[0078] 接着，为了将分组化的目标物位置数据与地图信息对照而设定位置调整 (移动)时的允许范围α、及角度调整(旋转)时的允许范围β1、β2。分 组化的目标物位置数据的位置[xg，yg]在里程座标系中以转弯地点Pt为基 点允许在半径α的范围进行位置调整，分组化的目标物位置数据的角度φg 在里程座标系中以转弯地点Pt为基点在β1、β2范围内允许角度调整。此外， 允许范围β1、β2也可以为相同的角度范围。另外，在仅于第一组Gr1进行 调整的情况下，可以将允许范围β2设为零，仅设定允许范围β1，在仅于第 二组Gr2进行调整的情况下，可以将允许范围β1设为零，仅设定允许范围β 2。

[0079] 首先，车辆移动量的行驶距离越长，里程信息中越容易产生误差。因此， 行驶距离dm越长，越增大允许范围α。

[0080] 图10是用于设定允许范围α的映像。

[0081] 就该映像而言，将横轴作为目标物位置数据的车辆的移动量的行驶距离 dm，将纵轴作为位置调整的允许范围α。对于行驶距离dm而言，预先确定 比0大的dm1、比dm1大的dm2。对于允许范围α而言，预先确定比0大的 αMIN、比αMIN大的αMAX。而且，在行驶距离dm处于dm1到dm2的范围时， 行驶距离dm越长，允许范围α从αMIN到αMAX的范围变得越大。另外，在 行驶距离dm为dm2以上时，允许范围α维持αMAX。

[0082] 另外，车辆的移动量的转弯量越大，越大地产生横向滑移，根据传感器 的特性而在里程信息中容易产生误差。此外，车辆移动量的转弯量越大，意 味着转弯半径R越小。因此，转弯半径R越小，越增大允许范围β1、β2。

[0083] 图11是用于设定与转弯半径R相对应的允许范围β1、β2的映像。

[0084] 该映像将横轴作为目标物位置数据中的车辆的转弯半径R，将纵轴作为 角度修正的允许范围β1、β2。对于转弯半径R而言，预先确定比0大的R1、 比R1大的R2。对于允许范围β1、β2而言，预先确定比0大的βMIN、比β MIN大的βMAX。而且，在转弯半径R为R2以上时，允许范围β1、β2维持 βMIN。另外，在转弯半径R处于R2到R1的范围时，转弯半径R越小，允 许范围β1、β2在βMIN到βMAX的范围内变得越大。

[0085] 自身位置推定部35基于在调整范围设定部34设定的调整范围对在目标 物位置累积部33累积的目标物位置数据、及在地图数据库14储存的地图信 息进行对照，由此推定地图座标系中的车辆21的自身位置。

[0086] 首先，在对照目标物位置数据和地图信息时，一边以转弯地点Pt为支点 在调整范围内移动，一边推断成为最小误差的各组的配置。在此，保持各组 内的目标物位置数据的相对位置关系，以转弯地点Pt为支点，调整组间的相 对关系。即，第一组Gr1和第二组Gr2各自的内容均不变，使每个第一组Gr1 移动及旋转、使每个第二组Gr2移动及旋转。此外，在使分组化的目标物位 置数据与地图信息对照时，如上述，从路缘石23的检测点Pc提取直线L23， 或从通行区分线24的检测点Pw提取直线L24，使用这些直线L23及直线L24 与地图信息对照。

[0087] 图12是表示调整前的目标物位置数据的图。

[0088] 地图座标系是俯视时的二维座标，将东西方向设为XMAP轴，将南北方向 设为YMAP轴。就车身姿势(方位角)而言，将东方设为0度，作为逆时针方 向的角度表示。在此，表示在十字路口的交叉路口右转弯时的状况。无论右 转弯前还是右转弯后，均是用涂黑的菱形表示的路缘石的检测点、用黑点表 示的通行区分线的检测点与地图座标系的路缘石23及通行区分线24的位置 不同。在此，也表示可调整目标物位置数据的允许范围，目标物位置数据在 每个组以调整前的转弯地点Pt0为基点，在半径α范围内允许位置调整，且 在β1、β2范围内允许角度调整。

[0089] 图13是表示调整后的目标物位置数据的图。

[0090] 在此，将以转弯地点Pt为支点分组化的目标物位置数据与地图信息进行 对照。即，路缘石的检测点及通行区分线的检测点相对于地图座标系中的路 缘石23及通行区分线24的位置，以位置偏差最小的方式以转弯地点Pt为支 点来调整各组的配置。首先，将转弯地点从Pt0向Pt1移动调整，其调整量为 成为允许范围α以内的ΔPt[Δx，Δy]。另外，对于转弯地点Pt1以后的组 而言，以转弯地点Pt1为基点进行旋转调整，其调整量为成为允许范围β1、 β2以内的Δθ1。同样，对于比转弯地点Pt1靠前的组而言，也以转弯地点 Pt1为基点进行调整，其调整量为成为允许范围β1、β2以内的Δθ2。由此， 无论是右转弯前的目标物位置数据还是右转弯后的目标物位置数据，路缘石 的检测点及通行区分线的检测点均与地图座标系中的路缘石23及通行区分线 24的位置大致一致。

[0091] 如上述，自身位置推定部35在对照了在目标物位置累积部33中累积的 目标物位置数据、及在地图数据库14中储存的地图信息的基础上，推定地图 座标系中的车辆21的自身位置。

[0092] 地图座标系平面看是二维座标，将东西方向设为XMAP轴，将南北方向设 为YMAP轴。车身姿势(方位角)将东方设为0度，作为逆时针方向的角度表 示。用该地图座标系，推定车辆的座标位置[XMAP，YMAP]、及车身姿势[θ MAP]三个参数。该对照(映像匹配)使用例如ICP(Iterative Closest Point) 算法。此时，在对照直线彼此的情况下，将两侧的端点作为评价点进行对照， 在两侧的端点的间隔大时，能够进行插补。

[0093] 目标物位置累积部33在自身位置推定部35于允许范围内调整目标物位 置数据时，在其对照程度高时，将累积的目标物位置数据修正(更新)为调 整后的目标物位置数据。另一方面，在自身位置推定部35将目标物位置数据 在允许范围内调整时，在其对照程度低时，维持累积的目标物位置数据、即 调整前的目标物位置数据。

[0094] 下面，说明由控制器16在每个规定时间(例如10msec)执行的车辆位置 推定处理。

[0095] 图14是表示车辆位置推定处理的流程图。

[0096] 首先，在步骤S101，与目标物位置检测部31的处理对应，将在车辆周围 存在的路缘石23及通行区分线24等目标物的位置在以车辆为基准的车辆座 标系中，作为相对于车辆的相对位置进行检测。即，将由雷达装置12检测到 的路缘石23的检测点Pc、由摄像机13检测到的通行区分线24的检测点Pw 在车辆座标系中检测。

[0097] 在接下来的步骤S102中，与移动量检测部32的处理对应，根据由传感 器组15检测到的各种信息检测单位时间的车辆21的移动量即里程。通过将 其积分，作为里程座标系能够算出车辆的行驶轨迹。即，在里程座标系中， 在每个运算周期累积车辆的座标位置[XODM，YODM]、及车身姿势[θODM] 这三个参数。

[0098] 在接下来的步骤S103中，与目标物位置累积部33的处理对应，将基于 移动量检测部32检测到的移动量的行驶轨迹、及目标物位置检测部31检测 到的目标物的位置相对应地在里程座标系中累积。即，使在各时刻检测到的 目标物位置数据移动到当前为止的经过时间的车辆的移动量，与各时刻的车 辆的座标位置、及车身姿势相对应，分别将路缘石23及通行区分线24等目 标物位置数据在里程座标系中投影并累积。

[0099] 在接下来的步骤S104中，与调整范围设定部34中的处理对应，根据车 辆的转弯状态将在目标物位置累积部33中累积的目标物位置数据的一部分分 组化，基于检测目标物位置数据时的车辆的移动量设定组的调整范围。首先， 根据行驶轨迹检测车辆的转弯地点Pt，将转弯地点Pt以后的目标物位置数据 设为第一组Gr1。另外，将比转弯地点Pt靠前的目标物位置数据设为第二组 Gr2。其次，设定将分组化的目标物位置数据按照地图信息进行位置调整时的 允许范围α、及进行角度调整时的允许范围β1、β2。

[0100] 在接下来的步骤S105中，与自身位置推定部35的处理对应，基于调整 范围对照累积的目标物位置数据及地图信息的目标物位置，由此推定地图座 标系中的车辆21的自身位置。首先，在对照目标物位置数据和地图信息的目 标物位置时，一边以转弯地点Pt为支点在调整范围内移动，一边推断成为最 小误差的各组的配置，由此推定地图座标系中的车辆21的自身位置。即，在 地图座标系推定车辆的座标位置[XMAP，YMAP]、及车身姿势[θMAP]这三 个参数。

[0101] 在接下来的步骤S106中，与目标物位置累积部33中的处理对应，在适 当更新目标物位置数据后恢复到规定的主程序。即，在自身位置推定部35在 允许范围内调整了目标物位置数据时，判定其对照程度。而且，在对照程度 高时，将累积的目标物位置数据修正(更新)成调整后的目标物位置数据。 另一方面，在对照程度低时，不进行目标物位置数据的修正(更新)，而维 持已累积的目标物位置数据、即调整前的目标物位置数据。

[0102] 上述为车辆位置推定处理。

[0103] 《作用》

[0104] 通过对照雷达装置12检测到的路缘石23及摄像机13检测到的通行区分 线24等目标物的位置、和作为地图信息预先数据化的各目标物的位置，推定 车辆21的自身位置。在本实施方式中，示例了仅通过路缘石23及通行区分 线24等检测与其它的目标物相比较容易且可作为平面看的二维数据记述的目 标物制成地图信息，使用该地图信息进行自身位置的推定的方法。此外，在 进一步提高自身位置的推定精度的情况下，也可以使用具有构造物的三维 (长、宽、高)数据的地图信息。该情况下也可以应用本实施方式。

[0105] 另外，使用车辆21的运动信息，在里程座标系累积过去的某程度的行驶 轨迹，通过对照投影了目标物位置数据的里程座标系、和预先存储了目标物 的位置的地图座标系，能够进行自身位置的推定。但是，在里程座标系中， 存在行驶距离越长且转弯量变得越大，累积误差越大的问题。图12是表示调 整前的目标物位置数据的图。在该情景中，在车辆右转弯时，转弯量变大， 产生里程误差，以进行比实际大的转弯的方式算出行驶轨迹，这样累积的目 标物位置数据构成的行驶路形状相对于实际的行驶路形状，成为偏移的形状。

[0106] 因此，在将原样的目标物位置数据构成的行驶路形状与地图信息的行驶 路形状对照的情况下，对照程度变低，最小误差变大，不能高精度地推定自 身位置。因此，在里程座标系中，一边调整将行驶轨迹和目标物位置相对应 地累积的目标物位置数据的至少一部分组间的位置及角度，一边与地图信息 的目标物的位置对照，推定车辆的自身位置。

[0107] 下面，对具体的顺序进行说明。

[0108] 首先，作为车辆座标系，检测沿着行驶车道存在的路缘石23及通行区分 线24等目标物的位置(步骤S101)，对传感器组15检测到的各种信息进行 积分，作为里程座标系检测车辆的行驶轨迹(步骤S102)。另外，将检测到 的行驶轨迹、及检测到的目标物的位置相对应地在里程座标系中累积(步骤 S103)。

[0109] 另外，根据车辆的转弯状态将累积的目标物位置数据的一部分分组化， 基于检测到目标物位置数据时的车辆的移动量，设定组的调整范围(步骤 S104)。在此，首先根据行驶轨迹检测车辆的转弯地点Pt。例如，用直线L1 连结当前位置Pn、和从当前位置Pn回溯设定距离D1的地点Pr，在从当前位 置Pn回溯设定距离D1的范围内，将相对于直线正交方向的距离d为设定值 d1以上且最远离的地点作为转弯地点Pt进行检测。或者，从当前位置Pn回 溯且最初车辆的转弯角度θt成为设定角度θ1以上的地点作为转弯地点Pn 进行检测。这样，通过使用相对于直线L1的距离d及转弯角度θt，能够容 易地检测车辆的转弯地点Pt。

[0110] 而且，将转弯地点Pt以后的目标物位置数据分组化并设定第一组Gr1， 同时，将比转弯地点Pt靠前的目标物位置数据分组化并设定第二组Gr2。另 外，设定将分组化的目标物位置数据为了与地图信息对照而进行位置调整时 的允许范围α、及进行角度调整时的允许范围β1、β2。在此，累积的目标 物位置数据中的车辆的移动量的行驶距离dm越长，越增大允许范围α，车辆 的移动量的转弯量越大(转弯半径越小)，越增大β1、β2。

[0111] 而且，通过将累积的目标物位置数据及地图信息以转弯地点Pt为支点基 于调整范围α及β1、β2进行对照，推定地图座标系中的车辆21的自身位置 (步骤S105)。即，在一边相对于地图信息以转弯地点Pt为支点将目标物位 置数据在调整范围内移动，一边求出成为最小误差的各组的配置之后，推定 车辆21的自身位置，因此，能够抑制里程信息的累积误差的影响，能够提高 自身位置的推定精度。即，赋予分组化的目标物位置数据的位置[xg，yg]、 及角度φg这三个自由度并以转弯地点Pt为支点与地图信息对照，因此，车 辆的座标位置[XMAP，YMAP]、及车身姿势[θMAP]的推定精度提高。

[0112] 另外，尤其是因为在转弯行驶中发生车辆的侧滑，所以里程信息容易产 生误差。因此，如上述地检测转弯地点Pt，在转弯地点Pt的前后分组，对每 个组以转弯地点Pt为支点进行位置调整及角度调整，由此，能够有效地排除 里程信息的误差。另一方面，目标物位置数据的调整以转弯地点Pt为支点在 允许范围α及β1、β2内进行，因此，能够抑制移动过度，能够在适当的范 围内进行修正。行驶距离dm越长，里程信息的误差越容易变大，因此，通过 根据行驶距离dm设定允许范围α，根据车辆的移动量的转弯量设定允许范围 β1、β2，能够设定适当的允许范围α及β1、β2，能够有效地进行位置调 整及角度调整。

[0113] 在一边调整分组化的目标物位置数据的各组间的位置及角度，一边与地图信息进行对照时，从组内的路缘石23的检测点Pc提取直线L23，或从通行区分线24的检测点Pw提取直线L24，使用这些直线L23及直线L24与地 图信息进行对照。

[0114] 图15是表示提取直线的效果的图。

[0115] 图15(a)是表示不提取直线，而直接将用涂黑的菱形表示的路缘石23 的检测点Pc与地图信息对照的情况。位于A区域的检测点Pc将必须与路缘 石23x的线对照的地方与最近的路缘石23y的线对照。图15(b)是通过提取 直线L23，能够将其与路缘石23x的线对照。这样，通过提取直线，使用该 直线与地图信息进行对照，从而能够提高自身位置的推定精度。

[0116] 此外，在允许范围内调整了目标物位置数据时，在其对照程度高时，将 累积的目标物位置数据修正(更新)成调整后的目标物位置数据(步骤S106)。 由此，能够累积精度高的目标物位置数据。相反，在对照程度低时，维持累 积的目标物位置数据、即调整前的目标物位置数据。由此，能够抑制会累积 精度低的目标物位置数据之类的情况。

[0117] 《变形例》

[0118] 在第一实施方式中，在将转弯地点Pt以后的目标物位置数据分组化的同 时，将比转弯地点Pt靠前的目标物位置数据分组化，分别调整分组化的目标 物位置数据，但不限于此。即，在通过转弯地点Pt前的时间点，如果比转弯 地点Pt靠前的目标物位置数据已经经过与地图信息的对照而调整完成，则在 通过了转弯地点Pt后，不需要进一步经过与地图信息的对照来进行调整。因 此，也可以至少仅将转弯地点Pt以后的目标物位置数据分组化，一边以转弯 地点Pt为支点调整组的位置及角度，一边与地图信息进行对照。即，也可以 是，比转弯地点Pt靠前的目标物位置数据即第二组Gr2固定，仅调整转弯地 点Pt以后的目标物位置数据即第一组Gr1。由此，能够抑制运算负荷，更高 效地进行对照。

[0119] 《应用例》

[0120] 在第一实施方式中，根据车辆的移动量的转弯量设定角度修正的允许范 围β1、β2，但不限于此。在车辆发生速度变化时，由于传感器的特性而容 易在里程信息产生误差，行驶距离越长，其误差越累积，因此，也可以根据 车辆的行驶距离dm设定角度修正的允许范围β1、β2。

[0121] 图16是用于设定与行驶距离dm对应的允许范围β1、β2的映像。

[0122] 该映像将横轴设为目标物位置数据中的车辆的移动量的移动距离dm，将 纵轴设为角度调整的允许范围β1、β2。对于移动距离dm而言，预先确定比 0大的dm1、比dm1大的dm2。对于允许范围β1、β2而言，预先确定比0 大的βMIN、比βMIN大的βMAX。而且，在移动距离dm位于dm1到dm2范围 时，移动距离dm越长，允许范围β在βMIN到βMAX的范围内变得越大。另 外，在移动距离dm为dm2以上时，允许范围β1、β2维持βMAX。

[0123] 这样，通过根据移动距离dm设定角度修正的允许范围β1、β2，能够设 定适当的允许范围β1、β2，能够进行有效的角度调整。

[0124] 此外，也可以考虑目标物位置数据中的车辆的移动量的转弯量和移动距 离dm这两者来设定允许范围β1、β2。另外，作为车辆的移动量，也可以考 虑加减速度。

[0125] 《对应关系》

[0126] 在第一实施方式中，目标物位置检测部31、及步骤S101的处理与“目标 物位置检测部”对应。移动量检测部32、及步骤S102的处理与“行驶轨迹检 测部”对应。目标物位置累积部33、及步骤S103、S106的处理与“目标物 位置数据累积部”对应。地图数据库14与“地图信息累积部”对应。调整范 围设定部34、及步骤S104的处理与“目标物位置数据修正部”对应。自身位 置推定部35、及步骤S105的处理“自身位置推定部”对应。

[0127] 《效果》

[0128] 下面，记述第一实施方式的主要部分的效果。

[0129] (1)第一实施方式的车辆位置推定装置检测在车辆周围存在的目标物的 位置，并且检测车辆的移动量，将目标物的位置基于移动量作为目标物位置 数据进行累积。另外，根据车辆的转弯状态将目标物位置数据的一部分分组 化，基于检测到目标物位置数据时的车辆的移动量设定组的调整范围。而且， 取得包含目标物的位置在内的地图信息，基于所设定的调整范围对照目标物 位置数据、及地图信息的目标物的位置，由此推定车辆的自身位置。

[0130] 这样，一边在调整范围内调整目标物位置数据，一边与地图信息对照， 推定车辆的自身位置，因此，能够提高其推定精度。

[0131] (2)在第一实施方式的车辆位置推定装置中，作为组间的位置范围及角 度范围，设定调整范围。

[0132] 这样，通过调整组间的位置及角度，能够抑制里程信息的误差的影响。

[0133] (3)在第一实施方式的车辆位置推定装置中，累积的目标物位置数据的 车辆的移动量越大，越增大允许范围α及β1、β2。

[0134] 这样，根据车辆的移动量(转弯半径R及行驶距离dm)设定允许范围α 及β1、β2，由此，能够设定适当的允许范围，进行有效的位置调整及角度 调整。

[0135] (4)在第一实施方式的车辆位置推定装置中，根据基于车辆的移动量的 行驶轨迹检测车辆的转弯地点Pt，基于转弯地点Pt将目标物位置数据分组化。

[0136] 这样，检测转弯地点Pt，基于转弯地点Pt将目标物位置数据分组化，由 此，能够以转弯地点Pt为支点，有效地排除里程信息的误差。

[0137] (5)在第一实施方式的车辆位置推定装置中，在与地图信息中的目标物 的位置对照的情况下，基于对照结果修正(更新)目标物位置数据。

[0138] 这样，基于对照结果判断是否修正目标物位置数据，因此，能够累积精 度高的目标物位置数据。

[0139] (6)在第一实施方式的车辆位置推定装置中，从目标物位置数据提取直 线，对照提取的直线和地图信息的目标物的位置。

[0140] 这样，通过提取直线，使用所提取的直线与地图信息对照，能够提高对 照精度。

[0141] (7)在第一实施方式的车辆位置推定方法中，检测在车辆周围存在的目 标物的位置，并且检测车辆的移动量，将目标物的位置基于移动量作为目标 物位置数据进行累积。另外，根据车辆的转弯状态将目标物位置数据的一部 分分组化，基于检测到目标物位置数据时的车辆的移动量设定组的调整范围。 而且，取得包含目标物的位置在内的地图信息，基于所设定的调整范围对照 目标物位置数据、及地图信息的目标物的位置，由此推定车辆的自身位置。

[0142] 这样，一边在调整范围内调整目标物位置数据，一边与地图信息对照来 推定车辆的自身位置，因此，能够提高其推定精度。

[0143] 以上，参照有限的实施方式进行了说明，但本发明要求保护的范围不限 于此，对于本领域技术人员来说，基于上述公开的实施方式的变更是容易想 到的。