位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体
【課題】移動量に伴う誤差を累積することなく、的確な位置検出を図ること。
【解決手段】オプティカルフロー算出部２０２は、任意のルート上を走行する移動体の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する。そして、距離算出部２０３は、算出されたオプティカルフローと、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、に基づいて被写体までの距離を算出する。地物特定部２０４は、算出された被写体までの距離に基づいて、被写体がどのような地物であるかを特定する。位置検出部２０５は、特定された地物の地点データと、算出された被写体までの距離と、に基づいて、移動体の現在位置を検出する。
【解決手段】オプティカルフロー算出部２０２は、任意のルート上を走行する移動体の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する。そして、距離算出部２０３は、算出されたオプティカルフローと、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、に基づいて被写体までの距離を算出する。地物特定部２０４は、算出された被写体までの距離に基づいて、被写体がどのような地物であるかを特定する。位置検出部２０５は、特定された地物の地点データと、算出された被写体までの距離と、に基づいて、移動体の現在位置を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体の左右側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、移動体の現在位置を検出する位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両などの移動体に搭載されるナビゲーション装置は、人工衛星から発信される電波の到達時間を利用して測位するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）により、自車位置を計測して、ドライバーにナビゲーションサービスを提供する。ＧＰＳによる測位精度は数メートル〜数十メートルであり、今後はＲＴＫ−ＧＰＳ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ−ＧＰＳ）のような電波位相差を利用した測位や、ＥＵ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｕｎｉｏｎ）のガリレオや日本の準天頂衛星の打ち上げにより、さらに測位精度の高精度化が期待される。したがって、ＧＰＳは、今後とも車両の測位手法として主流となるものである。
【０００３】
ＧＰＳは、人工衛星からの電波が不安定となるような高架下やビルの谷間などでは、マルチパスの影響などによって測位精度が著しく低下することがある。このマルチパスの影響を除去するため、建物などの構造物についての位置情報と高さ情報を記憶し、ＧＰＳ衛星からの電波に基づき車両の位置を検出する。そして、ＧＰＳ衛星と車両を結ぶ一直線上に構造物が存在するか否かを判定して、構造物が存在した場合は、構造物の反射を考慮して位置を補正する位置検出装置の提案がされている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【０００４】
その他、近年では、車両の現在位置を正確に求めるため、多くのナビゲーション装置がマップマッチングにより、車両の現在位置候補から、車両の現在位置を実際の現在位置に近い道路データ上に修正する手法を有している。より具体的には、マップマッチングは、地図データ上の各ノード点を結ぶ道路リンクのうち、ＧＰＳによる測位座標に最も近い道路リンク上に車両の現在位置を対応付けている。また、マップマッチングは、タイヤの回転に応じて出力される車速パルスとタイヤの円周とに基づいて、車両の移動距離を求めて進行方向の位置補正をおこなったりしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９５４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したマップマッチングによれば、道路リンク上（あるいはリンク列上）のどの位置に車両が存在しているかについて、車両進行方向の測位精度を高める機能はない。したがって、車両進行方向についてのＧＰＳ誤差そのものは解消されず、また、マップマッチングのアルゴリズムによっては進行方向の誤差が増大するという問題があった。
【０００７】
また、車速パルスを用いて位置補正をおこなう場合、タイヤの円周は、空気圧やタイヤの摩耗などの影響を受けてしまうという問題がある。くわえて、移動量の加算により車両の現在位置を測ることになるため、タイヤの円周の誤差が微少であったとしても、車両の走行距離の増加に伴って誤差が蓄積するという問題があった。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ＧＰＳを補完する技術として、誤差を蓄積せずに移動体の位置を検出できる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体は、任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出し、前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出し、検出された移動速度と算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出し、算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、前記特定手段によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、被写体までの距離を算出するとともに、被写体がどのような地物であるかを特定する。そして、特定された地物の地点データと、被写体までの距離と、に基づいて、移動体の現在位置を検出する。したがって、移動体の移動量に関する情報を用いることなく、現在位置が検出できる。
【００１１】
また、上記発明において、地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得し、算出された距離と取得された距離とを比較し、さらに、比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することとしてもよい。
【００１２】
この発明によれば、地図情報データベースからルート上の被写体までの距離を取得して、算出された距離と比較する。そして、比較結果に基づいて移動体の現在位置を検出するため、地図情報データベースを補完して、現在位置の検出の的確化を図ることができる。
【００１３】
また、上記発明において、さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、さらに、前記移動速度と算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、さらに、算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、さらに、特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することとしてもよい。
【００１４】
この発明によれば、移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、他方の側方に関する被写体までの距離を算出するとともに、他方の側方に関する被写体がどのような地物であるかを特定する。そして、特定された他方の側方からの地物の地点データに基づいて、移動体の現在位置を検出する。したがって、移動体の左右少なくとも一方のフレーム画像から移動体の現在位置を検出でき、汎用的な利用を図ることができる。
【００１５】
また、上記発明において、算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記移動体の現在位置がどのような地形であるかを特定し、さらに、特定された現在位置の地形に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することとしてもよい。
【００１６】
この発明によれば、他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、移動体の現在位置がどのような地形であるかを特定して、移動体の現在位置を検出する。したがって、現在位置の地形に適した現在位置の検出を図ることができる。
【００１７】
また、上記発明において、さらに、前記一方の側方に関する被写体までの距離と前記他方の側方に関する被写体までの距離との距離差に基づいて、前記移動体の旋回方向を特定することとしてもよい。
【００１８】
この発明によれば、一方の側方に関する被写体までの距離と他方の側方に関する被写体までの距離との距離差に基づいて、移動体の旋回方向を特定する。したがって、移動体の旋回方向に適した現在位置の検出を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体によれば、移動量に伴う誤差を累積することなく、的確な位置検出を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
（位置検出装置のハードウェア構成）
まず、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置のハードウェア構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１において、位置検出装置は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０４と、ＨＤ（ハードディスク）１０５と、ＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）１０６と、着脱可能な記録媒体の一例としてのＦＤ（フレキシブルディスク）１０７と、ディスプレイ１０８と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１０９と、入力デバイス１１０と、車速センサ１１１と、映像Ｉ／Ｆ１１２と、カメラ１１３と、を備えている。また、各構成部はバス１００によってそれぞれ接続されている。
【００２３】
ここで、ＣＰＵ１０１は、位置検出装置の全体の制御を司る。ＲＯＭ１０２は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用される。ＨＤＤ１０４は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＨＤ１０５に対するデータのリード／ライトを制御する。ＨＤ１０５は、ＨＤＤ１０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。
【００２４】
ＦＤＤ１０６は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＦＤ１０７に対するデータのリード／ライトを制御する。ＦＤ１０７は、ＦＤＤ１０６の制御で書き込まれたデータを記憶したり、ＦＤ１０７に記憶されたデータを位置検出装置に読み取らせたりする。
【００２５】
また、着脱可能な記録媒体として、ＦＤ１０７のほか、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）、ＭＯ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、メモリカードなどであってもよい。ディスプレイ１０８は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ１０８は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。
【００２６】
通信Ｉ／Ｆ１０９は、通信回線を通じてインターネットなどのネットワーク１１４に接続され、このネットワーク１１４を介して他の装置に接続される。そして、通信Ｉ／Ｆ１０９は、ネットワーク１１４と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。通信Ｉ／Ｆ１０９には、たとえばモデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。
【００２７】
入力デバイス１１０は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。また、マウスなどを操作することで、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなってもよい。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールやジョイスティックなどであってもよい。
【００２８】
車速センサ１１１は、車両などの移動体における速度を検出し、位置検出装置へ入力する。車速センサ１１１は、たとえば、車輪が１回転するごとに１パルスを発生する車速パルス発生器と計数カウンタによって構成してもよく、タイヤの回転数とタイヤの円周に基づいて単位時間あたりの移動距離を算出することで移動速度を検出することとしてもよい。また、車両などのトランスミッションの出力側シャフトから検出してもよいし、車両の加速度に基づいて検出することとしてもよい。
【００２９】
また、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３と接続される。映像Ｉ／Ｆ４１２は、カメラ１１３全体の制御をおこなう制御ＩＣと、カメラ１１３によって撮影されたフレーム画像を一時的に記録するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）などのバッファメモリなどによって構成される。また、バッファメモリは、複数のフレームバッファを有する構成でもよく、たとえば、２つのフレームバッファにより、後述するカメラ１１３によって撮影されるフレーム画像を交互に格納することとしてもよい。また、フレームバッファは２次元メモリでもよく、フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納する構成でもよい（図８参照）。そして、カメラ１１３によって撮影されたフレーム画像について、位置検出装置の各構成への入出力を制御する構成でもよい。
【００３０】
カメラ１１３は、被写体を撮影して連続する一連のフレーム画像として取り込む。カメラ１１３が車両などの移動体に搭載されたカメラである場合、被写体として周囲の地形または物体などの地物を撮影することができる。地物は、本明細書では、道路わきの建物や地面などの地表物や、移動体から臨む道路わきからの建物や地面などの地表物も含む。また、カメラ１１３は、モノクロやカラーのどちらでもよく、ビデオカメラなどによって構成され、Ｃ−ＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）あるいはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの光電変換素子を有している。
【００３１】
また、カメラ１１３は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）やＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）などによって映像Ｉ／Ｆ１１２と接続されており、撮影したフレーム画像を、映像Ｉ／Ｆ１１２を介して逐次位置検出装置へ出力する。
【００３２】
（位置検出装置の機能的構成）
つぎに、図２を用いて、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の機能的構成について説明する。図２は、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の機能的構成を示すブロック図である。図２において、位置検出装置２００は、移動速度検出部２０１と、オプティカルフロー算出部２０２と、距離算出部２０３と、地物特定部２０４と、位置検出部２０５と、から構成されている。
【００３３】
移動速度検出部２０１は、任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する。移動速度検出部２０１は、たとえば、車速センサ１１１などによって構成されていてもよく、タイヤの回転数とタイヤの円周に基づいて移動速度を検出したり、トランスミッションの出力側シャフトから移動速度を検出する構成でもよい。また、加速度センサなどから加速度情報を検出して、移動速度を算出する構成でもよい。
【００３４】
オプティカルフロー算出部２０２は、任意のルート上における、移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、当該一方の側方のオプティカルフローを算出する。一連のフレーム画像は、たとえば、車両側方を撮影する向きに設置されたカメラ１１３によって撮影される。なお、カメラ１１３の設置については、図４に後述する。また、オプティカルフローは、たとえば、カメラ１１３によって撮影されたフレーム画像のフレーム中の車両移動方向における任意の位置について算出してもよく、詳細は、図５−１〜図１０に後述する。
【００３５】
距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された移動速度とオプティカルフロー算出部２０２によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、一方の側方に関する被写体までの距離を算出する。被写体までの距離Ｄの算出については、図７に後述するが、オプティカルフローの大きさＯFと、車速Ｖと、カメラ１１３の焦点距離ｆと、撮影のフレームレートＦを用いて算出できる。
【００３６】
地物特定部２０４は、距離算出部２０３によって算出された距離に基づいて、被写体がどのような地物であるかを特定する。ここで地物とは、地形や物体であり、建物や信号機などの構造物や、交差点やＴ字路などの道路形状などを含むものである。また、地物の特定は、被写体がどのような地物であるかを特定するもので、たとえば、カメラ１１３によって撮影されたフレーム画像のフレームにおいて、車両の走行と被写体までの距離Ｄとの相関に基づいて特定してもよい。より具体的には、たとえば、車両進行方向に沿って被写体距離がなめらかに増加し、かつ遠方の被写体距離が一定距離（たとえば３０メートル）以上となるフレーム画像が、車両進行方向に一定距離（たとえば６メートル）以上継続する場合、交差点と特定する所定のルールを設けて地物を特定してもよい。
【００３７】
位置検出部２０５は、地物特定部２０４によって特定された地物の地点データと被写体までの距離Ｄとに基づいて、移動体の現在位置を検出する。地物の地点データは、たとえば、座標値であってもよく、地点データと被写体までの距離Ｄの位置に車両の現在位置を検出する。
【００３８】
ここで、図３を用いて、この発明の実施の形態１にかかる位置検出部２０５による車両の現在位置の検出の概要について説明する。図３は、この発明の実施の形態１にかかる位置検出部による車両の現在位置の検出の概要について示す説明図である。
【００３９】
図３において、地図データ３００上には、車両の走行位置３０１と、地物の地点データ３０２と、被写体までの距離Ｄが示されている。走行中の車両は、地物特定部２０４によって特定された地物の地点データ３０２を起点として、距離算出部２０３によって算出された被写体までの距離Ｄの位置を、位置検出部２０５によって車両の現在位置３０３として検出される。換言すれば、車両の走行位置３０１は、地点データ３０２と被写体までの距離Ｄに基づいて、マップマッチングされて、現在位置３０３となる。
【００４０】
なお、図２において上述した移動速度検出部２０１、オプティカルフロー算出部２０２、距離算出部２０３、地物特定部２０４、位置検出部２０５は、具体的には、たとえば、図１に示したＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤ１０５などの記録媒体に記録されたプログラムを、ＣＰＵ１０１が実行することによって、また通信Ｉ／Ｆ１０９や映像Ｉ／Ｆ１１２によって、その機能を実現する。
【００４１】
（カメラ１１３の設置概要）
つぎに、図４を用いて、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１１３の設置の概要について説明する。図４は、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１１３の設置の概要を示す説明図である。図４において、任意のルート４００上を走行する車両４０１には、カメラ１１３が設置されている。
【００４２】
カメラ１１３は、車両４０１の側方を撮影する向きに設置されており、左右の側方どちらかを限定するものではない。また、カメラ１１３は、モノクロやカラーのどちらでもよく、ビデオカメラなどによって構成され、１秒間に数十フレームの間隔で連続的に側方画像を撮影する。なお、単位時間あたりに撮影するフレーム数が、前述のフレームレートＦとなる。
【００４３】
（オプティカルフロー算出に関する説明）
ここで、図５−１、図５−２を用いて、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１１３によって連続的に撮影された隣接する２つフレームについて説明する。図５−１は、この発明の実施の形態１にかかる（ｎ−１）フレームのフレーム画像を示す説明図である。また、図５−２は、この発明の実施の形態１にかかる（ｎ）フレームのフレーム画像を示す説明図である。
【００４４】
図５−１および図５−２において、（ｎ−１）フレームのフレーム画像５１０、（ｎ）フレームのフレーム画像５２０は、時間的に隣接する２つのフレーム画像で、それぞれ画像の中心に鉛直線５１１と鉛直線５２１と、を有している。フレーム画像５１０およびフレーム画像５２０は、カメラ１１３によって撮影され、２つのフレームバッファに交互に格納される。
【００４５】
つぎに、図６を用いて、（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームの間の車両４０１の移動におけるオプティカルフローについて説明する。図６は、この発明の実施の形態１にかかる（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームの間のオプティカルフローを示す説明図である。図６において、車両の移動方向６０２に対して、（ｎ）フレームのフレーム画像５２０の鉛直線５２１上各点におけるオプティカルフロー６０１が計測されている。
【００４６】
オプティカルフロー６０１は、車両が移動する場合、（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームの間において、ほぼ移動方向６０２と平行な成分のみとなる。また、オプティカルフロー６０１は、フレーム画像５２０中における任意の位置のもので、本図においては、車両４０１の移動方向６０２と垂直となる、鉛直線５２１上の各点について計測している。このオプティカルフロー６０１は、各フレームごとにその前のフレームとの間で画像相関を用いるなどして決定する構成でもよい（図１０参照）。
【００４７】
ここで、図７を用いて、この発明の実施の形態１にかかる被写体までの距離Ｄの算出について説明する。図７は、この発明の実施の形態１にかかる被写体までの距離の算出について示す説明図である。図７において、（ｎ−１）フレームにおける被写体７０１と、（ｎ）フレームにおける被写体７０２のフレーム間の移動量は、車速Ｖと撮影のフレームレートＦを用いると、Ｖ／Ｆとすることができる。フレームレートＦは、単位時間あたりに撮影されるフレーム数で、１秒あたり３０フレーム撮影することとしてもよい。
【００４８】
また、焦点距離ｆは、カメラ１１３におけるレンズ７０３から投影面７０４までの距離である。本図より、（ｎ）フレームの被写体７０２まで距離Ｄは、オプティカルフローＯFと、フレーム間の移動量Ｖ／Ｆと、焦点距離ｆを用いて、下記式（１）であらわすことができる。
【００４９】
【数１】
【００５０】
つづいて、図８〜図１０を用いて、オプティカルフローの算出の詳細について説明する。図８は、この発明の実施の形態１にかかるフレームバッファに格納された（ｎ）フレームのフレーム画像の構成を示す説明図である。図８において、フレーム画像５２０は、横軸（Ｘ）方向に３２０画素、縦軸（Ｙ）方向に２４０画素を有しており、映像Ｉ／Ｆ１１２の備えるフレームバッファに格納されている。フレームバッファは、２次元メモリであり、各画素値を８ｂｉｔ、２５６階調のデータｐ（ｎ，ｘ，ｙ）８０１として格納する。なお、ｎはフレームの番号、ｘは横軸（Ｘ）の値、ｙは縦軸（Ｙ）の値である。
【００５１】
図９は、この発明の実施の形態１にかかる鉛直線上における垂直８画素単位の分割を示す説明図である。オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像５２０を参照して、フレーム画像５２０中心の鉛直線５２１上で垂直８画素単位のオプティカルフローを算出する。換言すれば、オプティカルフロー算出部２０２は、縦軸（Ｙ）方向における２４０画素を８画素ずつに分割し、３０個のオプティカルフローを算出する。８画素幅の分割は、たとえば、ｉ本（ｉ＝０〜２９の整数）のライン（１画素分）によって分割する構成でもよい。
【００５２】
つづいて、図１０を用いて、この発明の実施の形態１にかかるオプティカルフローの算出の一例について説明する。図１０は、この発明の実施の形態１にかかるオプティカルフローの算出の一例を示す説明図である。図１０は、連続する（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームのフレーム画像における、上からｉ番目（ｉ＝０〜２９の整数）の８画素幅領域を切り出したものである。ｉ番目の８画素幅領域の切り出しは、たとえば、（８×ｉ）ラインから（（８×（ｉ＋１）−１）ラインで切り出すもので、本図では、（ｎ−１）フレームのフレーム画像における切り出し領域１００１と、（ｎ）フレームのフレーム画像における切り出し領域１０１１と、を示している。
【００５３】
つづいて、オプティカルフロー算出部２０２は、本図における（ｎ−１）フレームのフレーム画像の中心付近において、横１００画素×縦８画素を第１のテンプレート領域１００２とし、この領域と最も近似する領域を（ｎ）フレームのフレーム画像から検索し、第２のテンプレート領域１０１２に設定する。この第１のテンプレート領域１００２と、第２のテンプレート領域１０１２の移動量が中心位置のオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０となる。
【００５４】
第１のテンプレート領域１００２と最も近似した領域の検索は、下記式（２）を満たすオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０を、各値を変えながら探索する構成でもよい。なお、このとき車両は水平に移動しているので、垂直成分は考慮しないものとした。
【００５５】
【数２】
【００５６】
上記式（２）によるオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０を用いて、距離算出部２０３は、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）を算出できる。より具体的には、前述の式（１）より、（ｎ）フレームにおける位置ｉの被写体までの距離は、下記式（３）によって算出される。
【００５７】
【数３】
【００５８】
（位置検出装置２００の処理の内容）
つぎに、図１１を用いて、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置２００の処理の内容について説明する。図１１は、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の処理の内容を示すフローチャートである。図１１のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置２００は、車両４０１が走行中となったか否かを判断する（ステップＳ１１０１）。車両４０１における走行中に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両が走行中となるのを待って、走行中となった場合（ステップＳ１１０１：Ｙｅｓ）は、つづいて、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、車両４０１の路側画像を撮影する（ステップＳ１１０２）。
【００５９】
ステップＳ１１０２において撮影された路側画像は、２つのフレームバッファに交互に、各フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納される。そして、オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する（ステップＳ１１０３）。オプティカルフローの算出は、たとえば、連続するフレーム画像間において、フレーム画像の中心の鉛直線上における３０個のオプティカルフローを算出する構成でもよい。なお、本図の説明では、図８〜図１０で前述したように、ｎ番目のフレームの上からｉ番目のオプティカルフローをＯF（ｎ，ｉ）１０２０として説明する。
【００６０】
つぎに、距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、ステップＳ１１０３において算出されたオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０とに基づいて、被写体までの距離を算出する（ステップＳ１１０４）。被写体までの距離は、たとえば、前述の式（２）によってＤ（ｎ，ｉ）として求めることができる。また、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の算出とあわせて、直前の（ｎ−１）フレームからの車両４０１の移動量ｄ（ｎ）を、下記式（４）を用いて算出する。
【００６１】
【数４】
【００６２】
そして、ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０４などを制御して、ＨＤ１０５などの記録媒体に、ステップＳ１１０４において算出された車両４０１の移動量と被写体までの距離を関連付けて記録する（ステップＳ１１０５）。本ステップの記録は、たとえば、算出された３０個の被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）と、フレーム画像間における移動量ｄ（ｎ）の入力をすべて記録してもよいし、有限個数だけを記録するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）バッファなどに記録して、一定の区間走行したら廃棄することとしてもよい。
【００６３】
つづいて、地物特定部２０４は、ステップＳ１１０５において記録された被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）と、フレーム画像間における移動量ｄ（ｎ）に基づいて、地物を特定する（ステップＳ１１０６）。地物とは、地形や物体のことで、建物や信号機などの構造物や、交差点やＴ字路などの道路形状などを含むものである。また、地物の特定は、たとえば、被写体がどのような地物であるか特定するもので、過去の距離記録などを参照して地物の特定をおこなってもよい。より具体的には、たとえば、車両進行方向に沿って被写体距離がなめらかに増加し、かつ遠方の被写体距離が一定距離（たとえば３０メートル）以上となるフレーム画像が、車両進行方向に一定距離（たとえば６メートル）以上継続する場合、交差点と特定する所定のルールを設けて地物を特定してもよい。
【００６４】
つぎに、位置検出部２０５は、ステップＳ１１０６において特定された地物の地点データと、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）とに基づいて、車両４０１の現在位置を検出したか否かを判断する（ステップＳ１１０７）。ここで、現在位置を検出した場合（ステップＳ１１０７：Ｙｅｓ）は、車両４０１の現在位置に関して、位置補正処理をおこなう（ステップＳ１１０８）。また、現在位置を検出しなかった場合（ステップＳ１１０７：Ｎｏ）は、ステップＳ１１０９へ移行して、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１０９）。
【００６５】
ここで、ステップＳ１１０８における位置補正処理は、たとえば、ステップＳ１１０７において検出された結果を、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して、図示しないカーナビゲーション装置などに出力し、車両の現在位置の補正をおこなうこととしてもよい。カーナビゲーション装置などによる位置補正は、たとえば、ＧＰＳや車速センサなどによって推定される車両４０１の現在位置を、ステップＳ１１０７において検出された現在位置に適した位置に変更する。
【００６６】
そして、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１０９）。車両４０１の走行に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両４０１の走行が終了しない場合（ステップＳ１１０９：Ｎｏ）は、ステップＳ１１０２へ戻って処理を繰り返す。また、車両４０１の走行が終了した場合（ステップＳ１１０９：Ｙｅｓ）は、そのまま一連の処理を終了する。
【００６７】
ここで、ステップＳ１１０６における地物の特定について、特に交差点を判定する場合について説明する。なお、交差点の判定は下記に限るものではないが、たとえば、まず、あらかじめカメラ１１３の設置条件から路面が撮影される可能性が高い領域を設定する。路面が撮影される領域について、より具体的に、図１２を用いて説明する。
【００６８】
図１２は、この発明の実施の形態１にかかるステップＳ１１０２において撮影された路側画像におけるフレーム画像の一例を示す説明図である。図１２において、フレーム画像１２００は、前述した図１０のように、複数の８画素幅領域から構成されており、領域ｉfar１２０１からｉnear１２０２までの、道路が撮影されている可能性の高い道路領域１２０３が設定されている。ｉfar１２０１は、水平線が撮影されている８画素幅領域よりも十分下方に設定する。また、ｉnear１２０２は、最も車両４０１に近い８画素幅領域に設定する。
【００６９】
交差点の判定は、下記式（５）の条件を満たす負でない整数ａについて、常に下記式（６）および式（７）が成り立つ場合に、交差点であると判定する。
【００７０】
【数５】
【００７１】
【数６】
【００７２】
【数７】
【００７３】
ここで、上記式（５）は、連続ａフレームの移動区間がしきい値Ｒ（交差する道路として想定されている道幅の長さ）を超えるための条件である。また、式（６）は、被写体までの距離が画面の上から下に至るまで単調減少するための条件であり、式（７）は、ｉfar１２０１の位置がしきい値Ｃ（交差する道路がどの程度先までつづいていれば交差点と判定するかの目安となる値）を超えるための条件である。このほか、各フレーム画像におけるｉfar１２０１からｉnear１２０２の被写体までの距離が路面形状として認定できるだけのフラットさをもつかを示す条件を入れてもよい。
【００７４】
そして、前述の式（５）〜式（７）において交差点の判定がされると、その情報はカーナビゲーション装置へ通知される構成でもよい。カーナビゲーション装置では、たとえば、ＧＰＳや車速センサなどによって推定される車両４０１の現在位置に最も近い交差点に現在位置を変更したり、十分に近い交差点がなければ通知を無視してつぎの交差点の通知を受けるまで通常の処理をおこなうようにしてもよい。
【００７５】
以上説明したように、この発明の実施の形態１によれば、左右どちらか一方の側方の路側画像を撮影して、オプティカルフローを算出して現在位置を検出する。したがって、車速パルスから計算した移動量のように、誤差が蓄積することなく現在位置の検出をおこなうことができる。また、検出された結果に基づいて、自車位置を補正することもでき、複数の地物の検知を繰り返して補正をおこなえば、正確な現在位置の測位を図ることができる。
【００７６】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。前述の実施の形態１では、移動体の位置検出を、距離記録あるいは判定式などを用いておこなったが、あらかじめカメラ１１３で撮影したフレーム画像を処理したデータを利用してもよい。この発明の実施の形態２では、前述の実施の形態１で説明した位置検出装置２００における移動体の位置検出を、あらかじめ用意された地図情報データベース中の参照用側方データを参照しておこなう場合について説明する。
【００７７】
この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データは、たとえば、カメラ１１３で撮影した地物を処理したときの時系列被写体距離（もしくは時系列オプティカルフロー）を、あらかじめ参照用側方データとして用意することとしてもよい。そして、参照用側方データと、現在走行中に取得した被写体までの距離とを比較して、最もよくマッチングした位置に基づいて位置補正処理をおこなうこととしてもよい。
【００７８】
なお、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置のハードウェア構成については図１、車両の現在位置の検出の概要については図３、カメラ１１３の設置については図４、オプティカルフローの算出については図５−１〜図１０、とそれぞれほぼ同様であるため説明を省略する。
【００７９】
（位置検出装置の機能的構成）
ここで、図１３を用いて、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の機能的構成について説明する。図１３は、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の機能的構成を示すブロック図である。図１３において、位置検出装置１３００は、移動速度検出部２０１と、オプティカルフロー算出部２０２と、距離算出部２０３と、地物特定部２０４と、位置検出部２０５と、取得部１３０１と、比較部１３０２と、から構成されている。なお、位置検出装置１３００において、前述の実施の形態１にかかる位置検出装置２００とほぼ同様の機能を有する構成については、符号を同じものとして、説明を省略する。
【００８０】
取得部１３０１は、地図情報データベースから任意のルート上における被写体までの距離を取得する。地図情報データベースは、たとえば、ＨＤ１０５やＦＤ１０７などの記録媒体によって構成され、あらかじめカメラ１１３で撮影したフレーム画像を処理した参照用側方データを保存している。なお、参照用側方データの保存については図１４−１，図１４−２に後述する。
【００８１】
比較部１３０２は、距離算出部２０３によって算出された被写体までの距離と、取得部１３０１によって取得された被写体までの距離を比較する。距離の比較は、たとえば、所定のしきい値を設定しておこなってもよく、より具体的には。距離差としきい値を比較することとしてもよい。そして、位置検出部２０５は、比較部１３０２によって比較された比較結果に基づいて、移動体の現在位置を検出する。
【００８２】
なお、図１３において上述した移動速度検出部２０１、オプティカルフロー算出部２０２、距離算出部２０３、地物特定部２０４、位置検出部２０５は、取得部１３０１と、比較部１３０２と、具体的には、たとえば、図１に示したＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤ１０５などの記録媒体に記録されたプログラムを、ＣＰＵ１０１実行することによって、また通信Ｉ／Ｆ１０９や映像Ｉ／Ｆ１１２によって、その機能を実現する。
【００８３】
（参照用側方データの生成処理）
つぎに、図１４−１，図１４−２を用いて、この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理について説明する。図１４−１は、この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理の一例を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２において参照用側方データの生成処理は、あらかじめ位置検出装置１３００がおこなうものとするが、同様の機能を有する機器でおこなうこととしてもよい。
【００８４】
図１４−１のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置１３００は、車両４０１が走行中となったか否かを判断する（ステップＳ１４０１）。車両４０１における走行中に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両が走行中となるのを待って、走行中となった場合（ステップＳ１４０１：Ｙｅｓ）は、つづいて、位置検出装置１３００は、車両４０１の車両位置を計測する（ステップＳ１４０２）。車両位置の計測は、たとえば、絶対位置である緯度経度を計測するもので、図示しないＧＰＳユニットなどの測位デバイスによっておこなってもよい。また、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して、外部から取得する構成としてもよい。
【００８５】
つづいて、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、車両４０１の路側画像を撮影する（ステップＳ１４０３）。そして、ステップＳ１４０３において撮影された路側画像は、２つのフレームバッファに交互に、各フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納される。そして、オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する（ステップＳ１４０４）。オプティカルフローの算出は、たとえば、連続するフレーム画像間において、フレーム画像の中心の鉛直線上における３０個のオプティカルフローを算出する構成でもよい。なお、本図の説明では、図８〜図１０で前述したように、ｎ番目のフレームの上からｉ番目のオプティカルフローをＯF（ｎ，ｉ）１０２０として説明する。
【００８６】
つぎに、距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、ステップＳ１４０４において算出されたオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０とに基づいて、被写体までの距離を算出する（ステップＳ１４０５）。被写体までの距離は、たとえば、前述の式（２）によってＤ（ｎ，ｉ）として求めることができる。
【００８７】
そして、ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０４などを制御して、ＨＤ１０５などの記録媒体にステップＳ１４０２において計測された車両位置と、ステップＳ１４０５において算出された被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）を関連付けて記録する（ステップＳ１４０６）。本ステップの記録は、たとえば、フレーム間における移動量ｄ（ｎ）を１メートルに揃えたときの被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の各項目に緯度経度情報を付記したものでもよく、道路リンクごとに整備される構成でもよい。
【００８８】
そして、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１４０７）。車両４０１の走行に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両４０１の走行が終了しない場合（ステップＳ１４０７：Ｎｏ）は、ステップＳ１４０２へ戻って処理を繰り返す。また、車両４０１の走行が終了した場合（ステップＳ１４０７：Ｙｅｓ）は、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４０６において記録されたデータを参照用側方データとして出力して（ステップＳ１４０８）、一連の処理を終了する。参照用側方データの出力は、たとえば、ＨＤ１０５などの記録媒体に保存したり、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して外部機器へ送信することとしてもよい。
【００８９】
なお、本図の説明においては、ステップＳ１４０２において計測された車両位置を用いて処理をおこなっているが、後処理で位置を補正して精度を向上させることとしてもよい。また、参照用側方データは、路側変化とともに更新する必要があるものの、地図メーカが定期的に更新して配信するものであってもよい。
【００９０】
つぎに、図１４−２を用いて、この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理について説明する。図１４−２は、この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理の一例を示すフローチャートである。本図の説明では、参照用側方データで生成をカーナビゲーション装置の有する路側３次元データを用いて生成する処理について説明する。なお、本図においては、データ上での処理のため位置精度や被写体距離について計測誤差は発生しない。
【００９１】
図１４−２のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置１３００は、参照用側方データを作成するためのデータ作成ルートを決定する（ステップＳ１４５１）。データ作成ルートの決定は、たとえば、ユーザが入力デバイス１１０を操作しておこなってもよく、ナビゲーション装置における３次元ＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ）表示のための路側３次元データが蓄積されている区間の道路についておこなうこととしてもよい。
【００９２】
つづいて、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４５１において決定されたデータ作成ルート上における車両位置を決定する（ステップＳ１４５２）。車両位置は、たとえば、データ作成ルート上の所定の間隔で決定することとしてもよい。
【００９３】
そして、ＣＰＵ１０１は、路側３次元データから地物までの距離を算出する（ステップＳ１４５３）とともに、ＨＤ１０５などの記録媒体に、車両までの距離と地物までの距離を関連付けて記録する（ステップＳ１４５４）。
【００９４】
つづいて、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４５１において決定されたデータ作成ルートにおける全ルートのデータ作成が終了したか否かを判断する（ステップＳ１４５５）。ステップＳ１４５５において、全ルートのデータ作成が終了していない場合（ステップＳ１４５５：Ｎｏ）は、ステップＳ１４５２に戻って処理を繰り返す。また、テップＳ１４５５において、全ルートのデータ作成が終了した場合（ステップＳ１４５５：Ｙｅｓ）は、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４５４において記録されたデータを参照用側方データとして出力して（ステップＳ１４５６）、一連の処理を終了する。参照用側方データの出力は、たとえば、ＨＤ１０５などの記録媒体に保存したり、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して外部機器へ送信することとしてもよい。
【００９５】
（位置検出装置１３００の処理の内容）
つぎに、図１５を用いて、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置１３００の処理の内容について説明する。図１５は、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の処理の内容を示すフローチャートである。図１５のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置１３００は、車両４０１が走行中となったか否かを判断する（ステップＳ１５０１）。車両４０１における走行中に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両が走行中となるのを待って、走行中となった場合（ステップＳ１５０１：Ｙｅｓ）は、つづいて、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、車両４０１の路側画像を撮影する（ステップＳ１５０２）。
【００９６】
ステップＳ１５０２において撮影された路側画像は、２つのフレームバッファに交互に、各フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納される。そして、オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する（ステップＳ１５０３）。オプティカルフローの算出は、たとえば、連続するフレーム画像間において、フレーム画像の中心の鉛直線上における３０個のオプティカルフローを算出する構成でもよい。なお、本図の説明では、図８〜図１０で前述したように、ｎ番目のフレームの上からｉ番目のオプティカルフローをＯF（ｎ，ｉ）１０２０として説明する。
【００９７】
つぎに、距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、ステップＳ１５０３において算出されたオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０とに基づいて、被写体までの距離を算出する（ステップＳ１５０４）。被写体までの距離は、たとえば、前述の式（２）によってＤ（ｎ，ｉ）として求めることができる。また、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の算出とあわせて、直前の（ｎ−１）フレームからの車両４０１の移動量ｄ（ｎ）を、前述の式（４）を用いて算出する。
【００９８】
そして、ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０４などを制御して、ＨＤ１０５などの記録媒体に、ステップＳ１５０４において算出された車両４０１の移動量と被写体までの距離を関連付けて記録する（ステップＳ１５０５）。本ステップの記録は、たとえば、算出された３０個の被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）と、フレーム画像間における移動量ｄ（ｎ）の入力をすべて記録してもよいし、有限個数だけを記録するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）バッファなどに記録して、一定の区間走行したら廃棄することとしてもよい。
【００９９】
そして、比較部１３０２は、ステップＳ１５０５において記録された被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）と、フレーム画像間における移動量ｄ（ｎ）について、取得部１３０１によって取得された参照用側方データと比較し（ステップＳ１５０６）、地物特定部２０４は、ステップＳ１５０６において比較された比較結果に基づいて、地物を特定する（ステップＳ１５０７）。そして、位置検出部２０５は、ステップＳ１５０７において特定された地物に基づいて、車両４０１の現在位置を検出したか否かを判断する（ステップＳ１５０８）。ここで、現在位置を検出した場合（ステップＳ１５０８：Ｙｅｓ）は、車両４０１の現在位置に関して、位置補正処理をおこなう（ステップＳ１５０９）。また、現在位置を検出しなかった場合（ステップＳ１５０８：Ｎｏ）は、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１５１０）。
【０１００】
ここで、ステップＳ１５０６〜ステップＳ１５０９における処理について具体的に説明する。ステップＳ１５０６において、参照用側方データは、たとえば、ステップＳ１５０５において記録された被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の直近数フレーム分について正規化され、１メートルの移動量に揃えた被写体距離データと比較することとしてもよい。
【０１０１】
そして、現在走行中のリンクを図示しない測位デバイス、あるいはカーナビゲーション装置から取得して、その位置に対応する参照用側方データを参照し、誤差が最小で一致する参照用データの部位を算出する。そして、算出された部位に記録されている緯度経度情報を車両４０１の現在位置として、カーナビゲーション装置などに出力し、車両４０１の現在位置の補正をおこなう。
【０１０２】
そして、ステップＳ１５１０において、車両４０１の走行が終了しない場合（ステップＳ１５１０：Ｎｏ）は、ステップＳ１５０２へ戻って処理を繰り返す。また、車両４０１の走行が終了した場合（ステップＳ１５１０：Ｙｅｓ）は、そのまま一連の処理を終了する。
【０１０３】
以上説明したように、この発明の実施の形態２によれば、あらかじめ参照用側方データを用意して処理をおこなうため、装置に対するデータ処理の負荷を軽減させて自車位置の検出をおこなうことができる。
【０１０４】
（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。前述の実施の形態１では、カメラ１１３で撮影した、移動体の左右いずれか一方の側方に対するフレーム画像をについて移動体の位置検出をおこなった。この発明の実施の形態３では、前述の実施の形態１で説明した位置検出装置２００における移動体の位置検出を、移動体の左右の側方に対するフレーム画像をについておこなう場合について説明する。
【０１０５】
なお、この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置のハードウェア構成については図１、車両の現在位置の検出の概要については図３、オプティカルフローの算出については図５−１〜図１０、とそれぞれほぼ同様であるため説明を省略する。
【０１０６】
（位置検出装置の機能的構成）
この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置の機能的構成は、図２とほぼ同様であるため、相違する点について図２を用いて説明する。図２において、オプティカルフロー算出部２０２は、任意のルート上における、移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、他方の側方のオプティカルフローを算出する。他方の側方は、たとえば、実施の形態１で算出された側方と別の方向で、たとえば、両側の側方のオプティカルフローを算出することとしてもよい。
【０１０７】
距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された移動速度とオプティカルフロー算出部２０２によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、他方の側方に関する被写体までの距離を算出する。
【０１０８】
地物特定部２０４は、距離算出部２０３によって算出された他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、被写体がどのような地物であるかを特定する。また、地物特定部２０４は、他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、移動体の現在位置がどのような地形であるかを特定してもよい。さらに、地物特定部２０４は、一方の側方に関する被写体までの距離と他方の側方に関する被写体までの距離との距離差に基づいて、移動体の旋回方向を特定することとしてもよい。
【０１０９】
位置検出部２０５は、地物特定部２０４によって特定された他方の側方からの地物の地点データに基づいて、移動体の現在位置を検出する。地物の地点データは、たとえば、座標値であってもよく、地点データと被写体までの距離の位置に車両の現在位置を検出する。また、位置検出部２０５は、地物特定部２０４によって特定された現在位置の地形に基づいて、移動体の現在位置を検出することとしてもよい。
【０１１０】
（カメラ１１３の設置概要）
つぎに、図１６−１および図１６−２を用いて、この発明の実施の形態３にかかるカメラ１１３の設置の概要について説明する。図１６−１は、この発明の実施の形態３にかかる２台のカメラを設置した場合の説明図である。図１６−１において、任意のルート１６００上を走行する車両１６０１には、カメラ１１３が設置されている。
【０１１１】
カメラ１１３は、車両４０１の左右の側方を撮影する向きに設置されている。また、カメラ１１３は、モノクロやカラーのどちらでもよく、ビデオカメラなどによって構成され、１秒間に数十フレームの間隔で連続的に側方画像を撮影する。なお、単位時間あたりに撮影するフレーム数が、前述のフレームレートＦとなる。
【０１１２】
また、図１６−２は、この発明の実施の形態３にかかるカメラとミラーを設置した場合の説明図である。図１６−２において、任意のルート１６００上を走行する車両１６０１には、カメラ１１３と、ミラー１６０２と、が設置されている。
【０１１３】
本図において、カメラ１１３は、車両１６０１の前方（あるいは後方でもよい）に向けて１台設置されており、ミラー１６０２によって左右側方を撮影することができる。ミラー１６０２は、プリズムなどその他光学系を利用したものであればよく、現在では見通しの悪い交差点の接近車両確認用などに使われている。
【０１１４】
図１６−１や図１６−２で示したように、左右側方を撮影した場合には、左右のフレーム画像におけるオプティカルフローの差を利用して現在位置の検出が可能となる。ここで、図１７を用いて、この発明の実施の形態３にかかる交差点の左折について説明する。なお、図１７では左折について説明しているが、右折についても同様の構成である。
【０１１５】
図１７は、この発明の実施の形態３にかかる交差点の左折について示す説明図である。図１７において、車両１６０１は、交差点１７００上を左折しており、左右側方を撮影するカメラ１１３を備えている。たとえば、車両左側に設置されたカメラ１１３は、左路側画像を撮影し、左フレーム画像１７０１を記録する。また、車両右側に設置されたカメラ１１３は、右路側画像を撮影し、右フレーム画像１７１１を記録する。
【０１１６】
左フレーム画像１７０１の中心における鉛直線１７０２上について、道路が撮影される道路領域１７０４には、オプティカルフロー１７０３が算出されている。同様に、右フレーム画像１７１１の中心における鉛直線１７１２上について、道路が撮影される道路領域１７１４には、オプティカルフロー１７１３が算出されている。
【０１１７】
車両１６０１が直進している場合、左右のカメラ１１３との距離がほぼ等しい距離にある物体、より具体的には、路面におけるオプティカルフロー１７０３，１７１３は、左フレーム画像１７０１と右フレーム画像１７１１でほぼ等しくなる。ここで、車両１６０１が交差点など小さい回転半径で旋回した場合、回転中心方向である左路側画像を撮影しているカメラ１１３の左フレーム画像１７０１におけるオプティカルフロー１７０３は小さくなり、回転中心と逆方向である右路側画像を撮影しているカメラ１１３の右フレーム画像１７１１におけるオプティカルフロー１７１３は、オプティカルフロー１７０３と比較して大きくなる。
【０１１８】
このオプティカルフロー１７０３，１７１３の差は、車両１６０１の旋回によって生じ、その差の大きさは回転半径に反比例して大きくなる。したがって、前述の式（１）あるいは式（３）より、被写体までの距離Ｄから本来（直進の場合）等距離となる左右の路面距離の差を算出し、路面距離の差が一定以上である場合に左折をしたと判定する構成としてもよい。
【０１１９】
（位置検出装置２００の処理の内容）
つぎに、図１８を用いて、この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置２００の処理の内容について説明する。図１８は、この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置の処理の内容について示すフローチャートである。本図の説明では、位置検出装置２００によって交差点の右左折を検出する処理について説明する。図１８のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置２００は、車両４０１が走行中になったか否かを判断する（ステップＳ１８０１）。ここで、車両が走行中となるのを待って、走行中となった場合（ステップＳ１８０１：Ｙｅｓ）は、つづいて、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、車両４０１の左路側画像を撮影する（ステップＳ１８０２）。
【０１２０】
ステップＳ１８０２において撮影された左路側画像は、左用の２つのフレームバッファに交互に、各フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納される。そして、オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する（ステップＳ１８０３）。オプティカルフローの算出は、たとえば、連続するフレーム画像間において、フレーム画像の中心の鉛直線上における３０個のオプティカルフローを算出する構成でもよい。なお、本図の説明では、図８〜図１０で前述したように、ｎ番目のフレームの上からｉ番目のオプティカルフローをＯF（ｎ，ｉ）１０２０として説明する。
【０１２１】
つぎに、距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、ステップＳ１８０３において算出されたオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０とに基づいて、左被写体までの距離を算出する（ステップＳ１８０４）。被写体までの距離は、たとえば、前述の式（２）によってＤ（ｎ，ｉ）として求めることができる。また、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の算出とあわせて、直前の（ｎ−１）フレームからの車両４０１の移動量ｄ（ｎ）を、前述の式（４）を用いて算出する。
【０１２２】
また、前述のステップＳ１８０２〜ステップＳ１８０４と同様にして、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、右路側画像を撮影し（ステップＳ１８０５）、オプティカルフロー算出部２０２は、オプティカルフローを算出し（ステップＳ１８０６）、距離算出部２０３は、右被写体までの距離を算出する（ステップＳ１８０７）。
【０１２３】
そして、ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０４などを制御して、ＨＤ１０５などの記録媒体に、ステップＳ１８０４およびステップＳ１８０７において算出された車両４０１の移動量と左右被写体までの距離を関連付けて記録する（ステップＳ１８０８）。
【０１２４】
つづいて、地物特定部２０４は、ステップＳ１８０８において記録された左右被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）に基づいて、左被写体までの距離と右被写体までの距離を比較する（ステップＳ１８０９）。左被写体および右被写体は、たとえば、前述の図１７において説明した路面でもよい。そして、地物特定部２０４および位置検出部２０５は、一定区間において、しきい値以上の距離差があるか否かを判断する（ステップＳ１８１０）。
【０１２５】
ステップＳ１８１０において、一定区間において、しきい値以上の距離差がある場合（ステップＳ１８１０：Ｙｅｓ）は、地物特定部２０４および位置検出部２０５は、車両が交差点を右左折したことを検出して、交差点と右左折情報を出力する（ステップＳ１８１１）。交差点と、右左折情報の出力は、たとえば、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して、図示しないカーナビゲーション装置などに出力し、車両の現在位置の補正をおこなうようにしてもよい。なお、交差点と右左折の検出についての詳細は後述する。そして、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１８１２）。
【０１２６】
また、ステップＳ１８１０において、一定区間において、しきい値以上の距離差がない場合（ステップＳ１８１０：Ｎｏ）は、つづいて、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１８１２）。車両４０１の走行に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両４０１の走行が終了しない場合（ステップＳ１８１２：Ｎｏ）は、ステップＳ１８０２あるいはステップＳ１８０５へ戻って処理を繰り返す。また、車両４０１の走行が終了した場合（ステップＳ１８１２：Ｙｅｓ）は、そのまま一連の処理を終了する。
【０１２７】
ここで、ステップＳ１８０９〜ステップＳ１８１１における交差点の右左折の検出について説明する。まず、図１９を用いて、この発明の実施の形態３にかかる道路が確実に撮影されている領域について説明する。図１９は、この発明の実施の形態３にかかる道路が確実に撮影されている領域について示す説明図である。
【０１２８】
図１９において、フレーム画像１９００は、ステップＳ１８０２あるいはステップＳ１８０５において、カメラ１１３で撮影された左右路側画像であり、前述した図１０のように、複数の８画素幅領域から構成されている。また、フレーム画像１９００におけるｉroad１９０１は、道路が確実に撮影されている領域である。ｉroad１９０１は、たとえば、水平線が撮影されている８画素幅領域よりも下、かつ右左折に関わらず道路が撮影されるように十分下方に設定する。
【０１２９】
地物特定部２０４および位置検出部２０５は、ステップＳ１８０８において記録された左右被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）に基づいて、左被写体までの距離と右被写体までの距離を比較し、距離差によって右左折および交差点を判定する。右左折の判定は、カメラ１１３が確実に近傍の路面を撮影している１つあるいは複数の８画素幅領域ｉroad１９０１の被写体までの距離を用いておこなってもよい。
【０１３０】
左路側画像を撮影するカメラ１１３のフレーム画像１９００におけるｉroad１９０１で算出される被写体までの距離ＤL（ｎ，ｉroad）、右路側画像を撮影するカメラ１１３のフレーム画像１９００におけるｉroad１９０１で算出される被写体までの距離ＤR（ｎ，ｉroad）として、下記式（８）を満たす負でない整数ｂについて、記式（９）および式（１０）が常に一方について成り立つならば交差点と判定する。
【０１３１】
【数８】
【０１３２】
【数９】
【０１３３】
【数１０】
【０１３４】
ここで、上記式（８）は、連続ｂフレームの移動区間がしきい値Ｒ（交差点右左折に必要な車両移動量）を超えるための条件である。また、式（９）は、左折時の条件であり、左側の被写体までの距離ＤL（ｎ，ｉroad）が右側の被写体までの距離ＤR（ｎ，ｉroad）よりもしきい値ＴＬだけ大きいと左折と判断する。また、同様に、式（１０）は、右折時の条件であり、しきい値ＴＲである。なお、右折と左折でしきい値が異なるのは、複数車線上での通行時（左側通行あるいは右側通行）には、右左折の曲率が異なるためである。そして、地物特定部２０４は、地物を交差点であると特定し、位置検出部２０５は、特定された交差点の右左折の位置に関する自車検出する。
【０１３５】
そして、交差点での右左折が検出されると、その情報をカーナビゲーション装置へ通知するなどして、カーナビゲーション装置では、たとえば、ＧＰＳや車速センサなどによって推定される車両４０１の現在位置に最も近い交差点に現在位置を変更したうえで、現在のルートを右折あるいは左折後の道路リンクへ推移するように変更したり、十分に近い交差点がなければ通知を無視してつぎの交差点の通知を受けるまで通常の処理をおこなうようにしてもよい。
【０１３６】
以上説明したように、この発明の実施の形態３によれば、左右両側の路側画像を撮影する構成にした場合、実施の形態１あるいは実施の形態２で説明した機能を左右独立に機能させることができる。したがって、駐車車両、併走車両、右左折車両などによる悪影響がある場合など、左右のどちらかの被写体までの距離が正確に算出できない場合でも、他方の算出結果を利用して位置検出を図ることができる。また、交差点の検出が片方のカメラからである場合には、交差点でなくＴ字路であることを検出することもでき、より的確な位置検出ができ、位置補正に役立てることができる。
【０１３７】
なお、実施の形態３の説明では、参照用側方データを用いて処理をおこなうこととしないが、実施の形態２と同様に参照用側方データを参照して処理をおこなってもよい。
【０１３８】
なお、本実施の形態で説明した位置検出方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【０１３９】
（付記１）任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段と、
前記移動速度検出手段によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出手段によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出する位置検出手段と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。
【０１４０】
（付記２）地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得する取得手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離と前記取得手段によって取得された距離とを比較する比較手段と、を備え、
前記位置検出手段は、
さらに、前記比較手段によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記１に記載の位置検出装置。
【０１４１】
（付記３）前記オプティカルフロー算出手段は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、
前記距離算出手段は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出手段によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、
前記特定手段は、
さらに、前記距離算出手段によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、
前記位置検出手段は、
さらに、前記特定手段によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記１に記載の位置検出装置。
【０１４２】
（付記４）前記特定手段は、
前記距離算出手段によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記移動体の現在位置がどのような地形であるかを特定し、
前記位置検出手段は、
さらに、前記特定手段によって特定された現在位置の地形に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記３に記載の位置検出装置。
【０１４３】
（付記５）前記特定手段は、
さらに、前記一方の側方に関する被写体までの距離と前記他方の側方に関する被写体までの距離との距離差に基づいて、前記移動体の旋回方向を特定することを特徴とする付記４に記載の位置検出装置。
【０１４４】
（付記６）任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する移動速度検出工程と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出工程と、
前記移動速度検出工程によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出する距離算出工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定する特定工程と、
前記特定工程によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出する位置検出工程と、
を含んだことを特徴とする位置検出方法。
【０１４５】
（付記７）地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得する取得工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離と前記取得工程によって取得された距離とを比較する比較工程と、を含み、
前記位置検出工程は、
さらに、前記比較工程によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記６に記載の位置検出方法。
【０１４６】
（付記８）前記オプティカルフロー算出工程は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、
前記距離算出工程は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、
前記特定工程は、
さらに、前記距離算出工程によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、
前記位置検出工程は、
さらに、前記特定工程によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記６に記載の位置検出方法。
【０１４７】
（付記９）任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出させる移動速度検出工程と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出させるオプティカルフロー算出工程と、
前記移動速度検出工程によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出させる距離算出工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定させる特定工程と、
前記特定工程によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出させる位置検出工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする位置検出プログラム。
【０１４８】
（付記１０）地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得させる取得工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離と前記取得工程によって取得された距離とを比較させる比較工程と、をコンピュータに実行させ、
前記位置検出工程は、
さらに、前記比較工程によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出させることを特徴とする付記９に記載の位置検出プログラム。
【０１４９】
（付記１１）前記オプティカルフロー算出工程は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出させ、
前記距離算出工程は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出させ、
前記特定工程は、
さらに、前記距離算出工程によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定させ、
前記位置検出工程は、
さらに、前記特定工程によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出させることを特徴とする付記９に記載の位置検出プログラム。
【０１５０】
（付記１２）付記９〜１１のいずれか一つに記載の位置検出プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上のように、本発明にかかる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ）に有用であり、特に、車載のカーナビゲーション装置に用いられる測位機能の補助に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１にかかる位置検出部による車両の現在位置の検出の概要について示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１にかかるカメラの設置の概要を示す説明図である。
【図５−１】この発明の実施の形態１にかかる（ｎ−１）フレームのフレーム画像を示す説明図である。
【図５−２】この発明の実施の形態１にかかる（ｎ）フレームのフレーム画像を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１にかかる（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームの間のオプティカルフローを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１にかかる被写体までの距離の算出について示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１にかかるフレームバッファに格納された（ｎ）フレームのフレーム画像の構成を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１にかかる鉛直線上における垂直８画素単位の分割を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態１にかかるオプティカルフローの算出の一例を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の処理の内容を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態１にかかるステップＳ１１０２において撮影された路側画像におけるフレーム画像の一例を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１４−１】この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４−２】この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の処理の内容を示すフローチャートである。
【図１６−１】この発明の実施の形態３にかかる２台のカメラを設置した場合を示す説明図である。
【図１６−２】この発明の実施の形態３にかかるカメラとミラーを設置した場合を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態３にかかる交差点の左折について示す説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置の処理の内容について示すフローチャートである。
【図１９】この発明の実施の形態３にかかる道路が確実に撮影されている領域について示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１００ バス
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＨＤＤ
１０５ ＨＤ
１０６ ＦＤＤ
１０７ ＦＤ
１０８ ディスプレイ
１０９ 通信Ｉ／Ｆ
１１０ 入力デバイス
１１１ 車速センサ
１１２ 映像Ｉ／Ｆ
１１３ カメラ
２００，１３００ 位置検出装置
２０１ 移動速度検出部
２０２ オプティカルフロー算出部
２０３ 距離算出部
２０４ 地物特定部
２０５ 位置検出部
７０１，７０２ 被写体
７０３ レンズ
７０４ 投影面
１３０１ 取得部
１３０２ 比較部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体の左右側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、移動体の現在位置を検出する位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両などの移動体に搭載されるナビゲーション装置は、人工衛星から発信される電波の到達時間を利用して測位するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）により、自車位置を計測して、ドライバーにナビゲーションサービスを提供する。ＧＰＳによる測位精度は数メートル〜数十メートルであり、今後はＲＴＫ−ＧＰＳ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ−ＧＰＳ）のような電波位相差を利用した測位や、ＥＵ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｕｎｉｏｎ）のガリレオや日本の準天頂衛星の打ち上げにより、さらに測位精度の高精度化が期待される。したがって、ＧＰＳは、今後とも車両の測位手法として主流となるものである。
【０００３】
ＧＰＳは、人工衛星からの電波が不安定となるような高架下やビルの谷間などでは、マルチパスの影響などによって測位精度が著しく低下することがある。このマルチパスの影響を除去するため、建物などの構造物についての位置情報と高さ情報を記憶し、ＧＰＳ衛星からの電波に基づき車両の位置を検出する。そして、ＧＰＳ衛星と車両を結ぶ一直線上に構造物が存在するか否かを判定して、構造物が存在した場合は、構造物の反射を考慮して位置を補正する位置検出装置の提案がされている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【０００４】
その他、近年では、車両の現在位置を正確に求めるため、多くのナビゲーション装置がマップマッチングにより、車両の現在位置候補から、車両の現在位置を実際の現在位置に近い道路データ上に修正する手法を有している。より具体的には、マップマッチングは、地図データ上の各ノード点を結ぶ道路リンクのうち、ＧＰＳによる測位座標に最も近い道路リンク上に車両の現在位置を対応付けている。また、マップマッチングは、タイヤの回転に応じて出力される車速パルスとタイヤの円周とに基づいて、車両の移動距離を求めて進行方向の位置補正をおこなったりしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９５４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したマップマッチングによれば、道路リンク上（あるいはリンク列上）のどの位置に車両が存在しているかについて、車両進行方向の測位精度を高める機能はない。したがって、車両進行方向についてのＧＰＳ誤差そのものは解消されず、また、マップマッチングのアルゴリズムによっては進行方向の誤差が増大するという問題があった。
【０００７】
また、車速パルスを用いて位置補正をおこなう場合、タイヤの円周は、空気圧やタイヤの摩耗などの影響を受けてしまうという問題がある。くわえて、移動量の加算により車両の現在位置を測ることになるため、タイヤの円周の誤差が微少であったとしても、車両の走行距離の増加に伴って誤差が蓄積するという問題があった。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ＧＰＳを補完する技術として、誤差を蓄積せずに移動体の位置を検出できる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体は、任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出し、前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出し、検出された移動速度と算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出し、算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、前記特定手段によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、被写体までの距離を算出するとともに、被写体がどのような地物であるかを特定する。そして、特定された地物の地点データと、被写体までの距離と、に基づいて、移動体の現在位置を検出する。したがって、移動体の移動量に関する情報を用いることなく、現在位置が検出できる。
【００１１】
また、上記発明において、地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得し、算出された距離と取得された距離とを比較し、さらに、比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することとしてもよい。
【００１２】
この発明によれば、地図情報データベースからルート上の被写体までの距離を取得して、算出された距離と比較する。そして、比較結果に基づいて移動体の現在位置を検出するため、地図情報データベースを補完して、現在位置の検出の的確化を図ることができる。
【００１３】
また、上記発明において、さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、さらに、前記移動速度と算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、さらに、算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、さらに、特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することとしてもよい。
【００１４】
この発明によれば、移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、他方の側方に関する被写体までの距離を算出するとともに、他方の側方に関する被写体がどのような地物であるかを特定する。そして、特定された他方の側方からの地物の地点データに基づいて、移動体の現在位置を検出する。したがって、移動体の左右少なくとも一方のフレーム画像から移動体の現在位置を検出でき、汎用的な利用を図ることができる。
【００１５】
また、上記発明において、算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記移動体の現在位置がどのような地形であるかを特定し、さらに、特定された現在位置の地形に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することとしてもよい。
【００１６】
この発明によれば、他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、移動体の現在位置がどのような地形であるかを特定して、移動体の現在位置を検出する。したがって、現在位置の地形に適した現在位置の検出を図ることができる。
【００１７】
また、上記発明において、さらに、前記一方の側方に関する被写体までの距離と前記他方の側方に関する被写体までの距離との距離差に基づいて、前記移動体の旋回方向を特定することとしてもよい。
【００１８】
この発明によれば、一方の側方に関する被写体までの距離と他方の側方に関する被写体までの距離との距離差に基づいて、移動体の旋回方向を特定する。したがって、移動体の旋回方向に適した現在位置の検出を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体によれば、移動量に伴う誤差を累積することなく、的確な位置検出を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
（位置検出装置のハードウェア構成）
まず、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置のハードウェア構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１において、位置検出装置は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０４と、ＨＤ（ハードディスク）１０５と、ＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）１０６と、着脱可能な記録媒体の一例としてのＦＤ（フレキシブルディスク）１０７と、ディスプレイ１０８と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１０９と、入力デバイス１１０と、車速センサ１１１と、映像Ｉ／Ｆ１１２と、カメラ１１３と、を備えている。また、各構成部はバス１００によってそれぞれ接続されている。
【００２３】
ここで、ＣＰＵ１０１は、位置検出装置の全体の制御を司る。ＲＯＭ１０２は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用される。ＨＤＤ１０４は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＨＤ１０５に対するデータのリード／ライトを制御する。ＨＤ１０５は、ＨＤＤ１０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。
【００２４】
ＦＤＤ１０６は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＦＤ１０７に対するデータのリード／ライトを制御する。ＦＤ１０７は、ＦＤＤ１０６の制御で書き込まれたデータを記憶したり、ＦＤ１０７に記憶されたデータを位置検出装置に読み取らせたりする。
【００２５】
また、着脱可能な記録媒体として、ＦＤ１０７のほか、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）、ＭＯ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、メモリカードなどであってもよい。ディスプレイ１０８は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ１０８は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。
【００２６】
通信Ｉ／Ｆ１０９は、通信回線を通じてインターネットなどのネットワーク１１４に接続され、このネットワーク１１４を介して他の装置に接続される。そして、通信Ｉ／Ｆ１０９は、ネットワーク１１４と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。通信Ｉ／Ｆ１０９には、たとえばモデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。
【００２７】
入力デバイス１１０は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。また、マウスなどを操作することで、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなってもよい。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールやジョイスティックなどであってもよい。
【００２８】
車速センサ１１１は、車両などの移動体における速度を検出し、位置検出装置へ入力する。車速センサ１１１は、たとえば、車輪が１回転するごとに１パルスを発生する車速パルス発生器と計数カウンタによって構成してもよく、タイヤの回転数とタイヤの円周に基づいて単位時間あたりの移動距離を算出することで移動速度を検出することとしてもよい。また、車両などのトランスミッションの出力側シャフトから検出してもよいし、車両の加速度に基づいて検出することとしてもよい。
【００２９】
また、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３と接続される。映像Ｉ／Ｆ４１２は、カメラ１１３全体の制御をおこなう制御ＩＣと、カメラ１１３によって撮影されたフレーム画像を一時的に記録するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）などのバッファメモリなどによって構成される。また、バッファメモリは、複数のフレームバッファを有する構成でもよく、たとえば、２つのフレームバッファにより、後述するカメラ１１３によって撮影されるフレーム画像を交互に格納することとしてもよい。また、フレームバッファは２次元メモリでもよく、フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納する構成でもよい（図８参照）。そして、カメラ１１３によって撮影されたフレーム画像について、位置検出装置の各構成への入出力を制御する構成でもよい。
【００３０】
カメラ１１３は、被写体を撮影して連続する一連のフレーム画像として取り込む。カメラ１１３が車両などの移動体に搭載されたカメラである場合、被写体として周囲の地形または物体などの地物を撮影することができる。地物は、本明細書では、道路わきの建物や地面などの地表物や、移動体から臨む道路わきからの建物や地面などの地表物も含む。また、カメラ１１３は、モノクロやカラーのどちらでもよく、ビデオカメラなどによって構成され、Ｃ−ＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）あるいはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの光電変換素子を有している。
【００３１】
また、カメラ１１３は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）やＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）などによって映像Ｉ／Ｆ１１２と接続されており、撮影したフレーム画像を、映像Ｉ／Ｆ１１２を介して逐次位置検出装置へ出力する。
【００３２】
（位置検出装置の機能的構成）
つぎに、図２を用いて、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の機能的構成について説明する。図２は、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の機能的構成を示すブロック図である。図２において、位置検出装置２００は、移動速度検出部２０１と、オプティカルフロー算出部２０２と、距離算出部２０３と、地物特定部２０４と、位置検出部２０５と、から構成されている。
【００３３】
移動速度検出部２０１は、任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する。移動速度検出部２０１は、たとえば、車速センサ１１１などによって構成されていてもよく、タイヤの回転数とタイヤの円周に基づいて移動速度を検出したり、トランスミッションの出力側シャフトから移動速度を検出する構成でもよい。また、加速度センサなどから加速度情報を検出して、移動速度を算出する構成でもよい。
【００３４】
オプティカルフロー算出部２０２は、任意のルート上における、移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、当該一方の側方のオプティカルフローを算出する。一連のフレーム画像は、たとえば、車両側方を撮影する向きに設置されたカメラ１１３によって撮影される。なお、カメラ１１３の設置については、図４に後述する。また、オプティカルフローは、たとえば、カメラ１１３によって撮影されたフレーム画像のフレーム中の車両移動方向における任意の位置について算出してもよく、詳細は、図５−１〜図１０に後述する。
【００３５】
距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された移動速度とオプティカルフロー算出部２０２によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、一方の側方に関する被写体までの距離を算出する。被写体までの距離Ｄの算出については、図７に後述するが、オプティカルフローの大きさＯFと、車速Ｖと、カメラ１１３の焦点距離ｆと、撮影のフレームレートＦを用いて算出できる。
【００３６】
地物特定部２０４は、距離算出部２０３によって算出された距離に基づいて、被写体がどのような地物であるかを特定する。ここで地物とは、地形や物体であり、建物や信号機などの構造物や、交差点やＴ字路などの道路形状などを含むものである。また、地物の特定は、被写体がどのような地物であるかを特定するもので、たとえば、カメラ１１３によって撮影されたフレーム画像のフレームにおいて、車両の走行と被写体までの距離Ｄとの相関に基づいて特定してもよい。より具体的には、たとえば、車両進行方向に沿って被写体距離がなめらかに増加し、かつ遠方の被写体距離が一定距離（たとえば３０メートル）以上となるフレーム画像が、車両進行方向に一定距離（たとえば６メートル）以上継続する場合、交差点と特定する所定のルールを設けて地物を特定してもよい。
【００３７】
位置検出部２０５は、地物特定部２０４によって特定された地物の地点データと被写体までの距離Ｄとに基づいて、移動体の現在位置を検出する。地物の地点データは、たとえば、座標値であってもよく、地点データと被写体までの距離Ｄの位置に車両の現在位置を検出する。
【００３８】
ここで、図３を用いて、この発明の実施の形態１にかかる位置検出部２０５による車両の現在位置の検出の概要について説明する。図３は、この発明の実施の形態１にかかる位置検出部による車両の現在位置の検出の概要について示す説明図である。
【００３９】
図３において、地図データ３００上には、車両の走行位置３０１と、地物の地点データ３０２と、被写体までの距離Ｄが示されている。走行中の車両は、地物特定部２０４によって特定された地物の地点データ３０２を起点として、距離算出部２０３によって算出された被写体までの距離Ｄの位置を、位置検出部２０５によって車両の現在位置３０３として検出される。換言すれば、車両の走行位置３０１は、地点データ３０２と被写体までの距離Ｄに基づいて、マップマッチングされて、現在位置３０３となる。
【００４０】
なお、図２において上述した移動速度検出部２０１、オプティカルフロー算出部２０２、距離算出部２０３、地物特定部２０４、位置検出部２０５は、具体的には、たとえば、図１に示したＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤ１０５などの記録媒体に記録されたプログラムを、ＣＰＵ１０１が実行することによって、また通信Ｉ／Ｆ１０９や映像Ｉ／Ｆ１１２によって、その機能を実現する。
【００４１】
（カメラ１１３の設置概要）
つぎに、図４を用いて、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１１３の設置の概要について説明する。図４は、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１１３の設置の概要を示す説明図である。図４において、任意のルート４００上を走行する車両４０１には、カメラ１１３が設置されている。
【００４２】
カメラ１１３は、車両４０１の側方を撮影する向きに設置されており、左右の側方どちらかを限定するものではない。また、カメラ１１３は、モノクロやカラーのどちらでもよく、ビデオカメラなどによって構成され、１秒間に数十フレームの間隔で連続的に側方画像を撮影する。なお、単位時間あたりに撮影するフレーム数が、前述のフレームレートＦとなる。
【００４３】
（オプティカルフロー算出に関する説明）
ここで、図５−１、図５−２を用いて、この発明の実施の形態１にかかるカメラ１１３によって連続的に撮影された隣接する２つフレームについて説明する。図５−１は、この発明の実施の形態１にかかる（ｎ−１）フレームのフレーム画像を示す説明図である。また、図５−２は、この発明の実施の形態１にかかる（ｎ）フレームのフレーム画像を示す説明図である。
【００４４】
図５−１および図５−２において、（ｎ−１）フレームのフレーム画像５１０、（ｎ）フレームのフレーム画像５２０は、時間的に隣接する２つのフレーム画像で、それぞれ画像の中心に鉛直線５１１と鉛直線５２１と、を有している。フレーム画像５１０およびフレーム画像５２０は、カメラ１１３によって撮影され、２つのフレームバッファに交互に格納される。
【００４５】
つぎに、図６を用いて、（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームの間の車両４０１の移動におけるオプティカルフローについて説明する。図６は、この発明の実施の形態１にかかる（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームの間のオプティカルフローを示す説明図である。図６において、車両の移動方向６０２に対して、（ｎ）フレームのフレーム画像５２０の鉛直線５２１上各点におけるオプティカルフロー６０１が計測されている。
【００４６】
オプティカルフロー６０１は、車両が移動する場合、（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームの間において、ほぼ移動方向６０２と平行な成分のみとなる。また、オプティカルフロー６０１は、フレーム画像５２０中における任意の位置のもので、本図においては、車両４０１の移動方向６０２と垂直となる、鉛直線５２１上の各点について計測している。このオプティカルフロー６０１は、各フレームごとにその前のフレームとの間で画像相関を用いるなどして決定する構成でもよい（図１０参照）。
【００４７】
ここで、図７を用いて、この発明の実施の形態１にかかる被写体までの距離Ｄの算出について説明する。図７は、この発明の実施の形態１にかかる被写体までの距離の算出について示す説明図である。図７において、（ｎ−１）フレームにおける被写体７０１と、（ｎ）フレームにおける被写体７０２のフレーム間の移動量は、車速Ｖと撮影のフレームレートＦを用いると、Ｖ／Ｆとすることができる。フレームレートＦは、単位時間あたりに撮影されるフレーム数で、１秒あたり３０フレーム撮影することとしてもよい。
【００４８】
また、焦点距離ｆは、カメラ１１３におけるレンズ７０３から投影面７０４までの距離である。本図より、（ｎ）フレームの被写体７０２まで距離Ｄは、オプティカルフローＯFと、フレーム間の移動量Ｖ／Ｆと、焦点距離ｆを用いて、下記式（１）であらわすことができる。
【００４９】
【数１】
【００５０】
つづいて、図８〜図１０を用いて、オプティカルフローの算出の詳細について説明する。図８は、この発明の実施の形態１にかかるフレームバッファに格納された（ｎ）フレームのフレーム画像の構成を示す説明図である。図８において、フレーム画像５２０は、横軸（Ｘ）方向に３２０画素、縦軸（Ｙ）方向に２４０画素を有しており、映像Ｉ／Ｆ１１２の備えるフレームバッファに格納されている。フレームバッファは、２次元メモリであり、各画素値を８ｂｉｔ、２５６階調のデータｐ（ｎ，ｘ，ｙ）８０１として格納する。なお、ｎはフレームの番号、ｘは横軸（Ｘ）の値、ｙは縦軸（Ｙ）の値である。
【００５１】
図９は、この発明の実施の形態１にかかる鉛直線上における垂直８画素単位の分割を示す説明図である。オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像５２０を参照して、フレーム画像５２０中心の鉛直線５２１上で垂直８画素単位のオプティカルフローを算出する。換言すれば、オプティカルフロー算出部２０２は、縦軸（Ｙ）方向における２４０画素を８画素ずつに分割し、３０個のオプティカルフローを算出する。８画素幅の分割は、たとえば、ｉ本（ｉ＝０〜２９の整数）のライン（１画素分）によって分割する構成でもよい。
【００５２】
つづいて、図１０を用いて、この発明の実施の形態１にかかるオプティカルフローの算出の一例について説明する。図１０は、この発明の実施の形態１にかかるオプティカルフローの算出の一例を示す説明図である。図１０は、連続する（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームのフレーム画像における、上からｉ番目（ｉ＝０〜２９の整数）の８画素幅領域を切り出したものである。ｉ番目の８画素幅領域の切り出しは、たとえば、（８×ｉ）ラインから（（８×（ｉ＋１）−１）ラインで切り出すもので、本図では、（ｎ−１）フレームのフレーム画像における切り出し領域１００１と、（ｎ）フレームのフレーム画像における切り出し領域１０１１と、を示している。
【００５３】
つづいて、オプティカルフロー算出部２０２は、本図における（ｎ−１）フレームのフレーム画像の中心付近において、横１００画素×縦８画素を第１のテンプレート領域１００２とし、この領域と最も近似する領域を（ｎ）フレームのフレーム画像から検索し、第２のテンプレート領域１０１２に設定する。この第１のテンプレート領域１００２と、第２のテンプレート領域１０１２の移動量が中心位置のオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０となる。
【００５４】
第１のテンプレート領域１００２と最も近似した領域の検索は、下記式（２）を満たすオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０を、各値を変えながら探索する構成でもよい。なお、このとき車両は水平に移動しているので、垂直成分は考慮しないものとした。
【００５５】
【数２】
【００５６】
上記式（２）によるオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０を用いて、距離算出部２０３は、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）を算出できる。より具体的には、前述の式（１）より、（ｎ）フレームにおける位置ｉの被写体までの距離は、下記式（３）によって算出される。
【００５７】
【数３】
【００５８】
（位置検出装置２００の処理の内容）
つぎに、図１１を用いて、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置２００の処理の内容について説明する。図１１は、この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の処理の内容を示すフローチャートである。図１１のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置２００は、車両４０１が走行中となったか否かを判断する（ステップＳ１１０１）。車両４０１における走行中に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両が走行中となるのを待って、走行中となった場合（ステップＳ１１０１：Ｙｅｓ）は、つづいて、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、車両４０１の路側画像を撮影する（ステップＳ１１０２）。
【００５９】
ステップＳ１１０２において撮影された路側画像は、２つのフレームバッファに交互に、各フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納される。そして、オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する（ステップＳ１１０３）。オプティカルフローの算出は、たとえば、連続するフレーム画像間において、フレーム画像の中心の鉛直線上における３０個のオプティカルフローを算出する構成でもよい。なお、本図の説明では、図８〜図１０で前述したように、ｎ番目のフレームの上からｉ番目のオプティカルフローをＯF（ｎ，ｉ）１０２０として説明する。
【００６０】
つぎに、距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、ステップＳ１１０３において算出されたオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０とに基づいて、被写体までの距離を算出する（ステップＳ１１０４）。被写体までの距離は、たとえば、前述の式（２）によってＤ（ｎ，ｉ）として求めることができる。また、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の算出とあわせて、直前の（ｎ−１）フレームからの車両４０１の移動量ｄ（ｎ）を、下記式（４）を用いて算出する。
【００６１】
【数４】
【００６２】
そして、ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０４などを制御して、ＨＤ１０５などの記録媒体に、ステップＳ１１０４において算出された車両４０１の移動量と被写体までの距離を関連付けて記録する（ステップＳ１１０５）。本ステップの記録は、たとえば、算出された３０個の被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）と、フレーム画像間における移動量ｄ（ｎ）の入力をすべて記録してもよいし、有限個数だけを記録するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）バッファなどに記録して、一定の区間走行したら廃棄することとしてもよい。
【００６３】
つづいて、地物特定部２０４は、ステップＳ１１０５において記録された被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）と、フレーム画像間における移動量ｄ（ｎ）に基づいて、地物を特定する（ステップＳ１１０６）。地物とは、地形や物体のことで、建物や信号機などの構造物や、交差点やＴ字路などの道路形状などを含むものである。また、地物の特定は、たとえば、被写体がどのような地物であるか特定するもので、過去の距離記録などを参照して地物の特定をおこなってもよい。より具体的には、たとえば、車両進行方向に沿って被写体距離がなめらかに増加し、かつ遠方の被写体距離が一定距離（たとえば３０メートル）以上となるフレーム画像が、車両進行方向に一定距離（たとえば６メートル）以上継続する場合、交差点と特定する所定のルールを設けて地物を特定してもよい。
【００６４】
つぎに、位置検出部２０５は、ステップＳ１１０６において特定された地物の地点データと、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）とに基づいて、車両４０１の現在位置を検出したか否かを判断する（ステップＳ１１０７）。ここで、現在位置を検出した場合（ステップＳ１１０７：Ｙｅｓ）は、車両４０１の現在位置に関して、位置補正処理をおこなう（ステップＳ１１０８）。また、現在位置を検出しなかった場合（ステップＳ１１０７：Ｎｏ）は、ステップＳ１１０９へ移行して、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１０９）。
【００６５】
ここで、ステップＳ１１０８における位置補正処理は、たとえば、ステップＳ１１０７において検出された結果を、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して、図示しないカーナビゲーション装置などに出力し、車両の現在位置の補正をおこなうこととしてもよい。カーナビゲーション装置などによる位置補正は、たとえば、ＧＰＳや車速センサなどによって推定される車両４０１の現在位置を、ステップＳ１１０７において検出された現在位置に適した位置に変更する。
【００６６】
そして、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１０９）。車両４０１の走行に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両４０１の走行が終了しない場合（ステップＳ１１０９：Ｎｏ）は、ステップＳ１１０２へ戻って処理を繰り返す。また、車両４０１の走行が終了した場合（ステップＳ１１０９：Ｙｅｓ）は、そのまま一連の処理を終了する。
【００６７】
ここで、ステップＳ１１０６における地物の特定について、特に交差点を判定する場合について説明する。なお、交差点の判定は下記に限るものではないが、たとえば、まず、あらかじめカメラ１１３の設置条件から路面が撮影される可能性が高い領域を設定する。路面が撮影される領域について、より具体的に、図１２を用いて説明する。
【００６８】
図１２は、この発明の実施の形態１にかかるステップＳ１１０２において撮影された路側画像におけるフレーム画像の一例を示す説明図である。図１２において、フレーム画像１２００は、前述した図１０のように、複数の８画素幅領域から構成されており、領域ｉfar１２０１からｉnear１２０２までの、道路が撮影されている可能性の高い道路領域１２０３が設定されている。ｉfar１２０１は、水平線が撮影されている８画素幅領域よりも十分下方に設定する。また、ｉnear１２０２は、最も車両４０１に近い８画素幅領域に設定する。
【００６９】
交差点の判定は、下記式（５）の条件を満たす負でない整数ａについて、常に下記式（６）および式（７）が成り立つ場合に、交差点であると判定する。
【００７０】
【数５】
【００７１】
【数６】
【００７２】
【数７】
【００７３】
ここで、上記式（５）は、連続ａフレームの移動区間がしきい値Ｒ（交差する道路として想定されている道幅の長さ）を超えるための条件である。また、式（６）は、被写体までの距離が画面の上から下に至るまで単調減少するための条件であり、式（７）は、ｉfar１２０１の位置がしきい値Ｃ（交差する道路がどの程度先までつづいていれば交差点と判定するかの目安となる値）を超えるための条件である。このほか、各フレーム画像におけるｉfar１２０１からｉnear１２０２の被写体までの距離が路面形状として認定できるだけのフラットさをもつかを示す条件を入れてもよい。
【００７４】
そして、前述の式（５）〜式（７）において交差点の判定がされると、その情報はカーナビゲーション装置へ通知される構成でもよい。カーナビゲーション装置では、たとえば、ＧＰＳや車速センサなどによって推定される車両４０１の現在位置に最も近い交差点に現在位置を変更したり、十分に近い交差点がなければ通知を無視してつぎの交差点の通知を受けるまで通常の処理をおこなうようにしてもよい。
【００７５】
以上説明したように、この発明の実施の形態１によれば、左右どちらか一方の側方の路側画像を撮影して、オプティカルフローを算出して現在位置を検出する。したがって、車速パルスから計算した移動量のように、誤差が蓄積することなく現在位置の検出をおこなうことができる。また、検出された結果に基づいて、自車位置を補正することもでき、複数の地物の検知を繰り返して補正をおこなえば、正確な現在位置の測位を図ることができる。
【００７６】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。前述の実施の形態１では、移動体の位置検出を、距離記録あるいは判定式などを用いておこなったが、あらかじめカメラ１１３で撮影したフレーム画像を処理したデータを利用してもよい。この発明の実施の形態２では、前述の実施の形態１で説明した位置検出装置２００における移動体の位置検出を、あらかじめ用意された地図情報データベース中の参照用側方データを参照しておこなう場合について説明する。
【００７７】
この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データは、たとえば、カメラ１１３で撮影した地物を処理したときの時系列被写体距離（もしくは時系列オプティカルフロー）を、あらかじめ参照用側方データとして用意することとしてもよい。そして、参照用側方データと、現在走行中に取得した被写体までの距離とを比較して、最もよくマッチングした位置に基づいて位置補正処理をおこなうこととしてもよい。
【００７８】
なお、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置のハードウェア構成については図１、車両の現在位置の検出の概要については図３、カメラ１１３の設置については図４、オプティカルフローの算出については図５−１〜図１０、とそれぞれほぼ同様であるため説明を省略する。
【００７９】
（位置検出装置の機能的構成）
ここで、図１３を用いて、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の機能的構成について説明する。図１３は、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の機能的構成を示すブロック図である。図１３において、位置検出装置１３００は、移動速度検出部２０１と、オプティカルフロー算出部２０２と、距離算出部２０３と、地物特定部２０４と、位置検出部２０５と、取得部１３０１と、比較部１３０２と、から構成されている。なお、位置検出装置１３００において、前述の実施の形態１にかかる位置検出装置２００とほぼ同様の機能を有する構成については、符号を同じものとして、説明を省略する。
【００８０】
取得部１３０１は、地図情報データベースから任意のルート上における被写体までの距離を取得する。地図情報データベースは、たとえば、ＨＤ１０５やＦＤ１０７などの記録媒体によって構成され、あらかじめカメラ１１３で撮影したフレーム画像を処理した参照用側方データを保存している。なお、参照用側方データの保存については図１４−１，図１４−２に後述する。
【００８１】
比較部１３０２は、距離算出部２０３によって算出された被写体までの距離と、取得部１３０１によって取得された被写体までの距離を比較する。距離の比較は、たとえば、所定のしきい値を設定しておこなってもよく、より具体的には。距離差としきい値を比較することとしてもよい。そして、位置検出部２０５は、比較部１３０２によって比較された比較結果に基づいて、移動体の現在位置を検出する。
【００８２】
なお、図１３において上述した移動速度検出部２０１、オプティカルフロー算出部２０２、距離算出部２０３、地物特定部２０４、位置検出部２０５は、取得部１３０１と、比較部１３０２と、具体的には、たとえば、図１に示したＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤ１０５などの記録媒体に記録されたプログラムを、ＣＰＵ１０１実行することによって、また通信Ｉ／Ｆ１０９や映像Ｉ／Ｆ１１２によって、その機能を実現する。
【００８３】
（参照用側方データの生成処理）
つぎに、図１４−１，図１４−２を用いて、この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理について説明する。図１４−１は、この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理の一例を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２において参照用側方データの生成処理は、あらかじめ位置検出装置１３００がおこなうものとするが、同様の機能を有する機器でおこなうこととしてもよい。
【００８４】
図１４−１のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置１３００は、車両４０１が走行中となったか否かを判断する（ステップＳ１４０１）。車両４０１における走行中に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両が走行中となるのを待って、走行中となった場合（ステップＳ１４０１：Ｙｅｓ）は、つづいて、位置検出装置１３００は、車両４０１の車両位置を計測する（ステップＳ１４０２）。車両位置の計測は、たとえば、絶対位置である緯度経度を計測するもので、図示しないＧＰＳユニットなどの測位デバイスによっておこなってもよい。また、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して、外部から取得する構成としてもよい。
【００８５】
つづいて、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、車両４０１の路側画像を撮影する（ステップＳ１４０３）。そして、ステップＳ１４０３において撮影された路側画像は、２つのフレームバッファに交互に、各フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納される。そして、オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する（ステップＳ１４０４）。オプティカルフローの算出は、たとえば、連続するフレーム画像間において、フレーム画像の中心の鉛直線上における３０個のオプティカルフローを算出する構成でもよい。なお、本図の説明では、図８〜図１０で前述したように、ｎ番目のフレームの上からｉ番目のオプティカルフローをＯF（ｎ，ｉ）１０２０として説明する。
【００８６】
つぎに、距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、ステップＳ１４０４において算出されたオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０とに基づいて、被写体までの距離を算出する（ステップＳ１４０５）。被写体までの距離は、たとえば、前述の式（２）によってＤ（ｎ，ｉ）として求めることができる。
【００８７】
そして、ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０４などを制御して、ＨＤ１０５などの記録媒体にステップＳ１４０２において計測された車両位置と、ステップＳ１４０５において算出された被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）を関連付けて記録する（ステップＳ１４０６）。本ステップの記録は、たとえば、フレーム間における移動量ｄ（ｎ）を１メートルに揃えたときの被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の各項目に緯度経度情報を付記したものでもよく、道路リンクごとに整備される構成でもよい。
【００８８】
そして、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１４０７）。車両４０１の走行に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両４０１の走行が終了しない場合（ステップＳ１４０７：Ｎｏ）は、ステップＳ１４０２へ戻って処理を繰り返す。また、車両４０１の走行が終了した場合（ステップＳ１４０７：Ｙｅｓ）は、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４０６において記録されたデータを参照用側方データとして出力して（ステップＳ１４０８）、一連の処理を終了する。参照用側方データの出力は、たとえば、ＨＤ１０５などの記録媒体に保存したり、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して外部機器へ送信することとしてもよい。
【００８９】
なお、本図の説明においては、ステップＳ１４０２において計測された車両位置を用いて処理をおこなっているが、後処理で位置を補正して精度を向上させることとしてもよい。また、参照用側方データは、路側変化とともに更新する必要があるものの、地図メーカが定期的に更新して配信するものであってもよい。
【００９０】
つぎに、図１４−２を用いて、この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理について説明する。図１４−２は、この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理の一例を示すフローチャートである。本図の説明では、参照用側方データで生成をカーナビゲーション装置の有する路側３次元データを用いて生成する処理について説明する。なお、本図においては、データ上での処理のため位置精度や被写体距離について計測誤差は発生しない。
【００９１】
図１４−２のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置１３００は、参照用側方データを作成するためのデータ作成ルートを決定する（ステップＳ１４５１）。データ作成ルートの決定は、たとえば、ユーザが入力デバイス１１０を操作しておこなってもよく、ナビゲーション装置における３次元ＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ）表示のための路側３次元データが蓄積されている区間の道路についておこなうこととしてもよい。
【００９２】
つづいて、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４５１において決定されたデータ作成ルート上における車両位置を決定する（ステップＳ１４５２）。車両位置は、たとえば、データ作成ルート上の所定の間隔で決定することとしてもよい。
【００９３】
そして、ＣＰＵ１０１は、路側３次元データから地物までの距離を算出する（ステップＳ１４５３）とともに、ＨＤ１０５などの記録媒体に、車両までの距離と地物までの距離を関連付けて記録する（ステップＳ１４５４）。
【００９４】
つづいて、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４５１において決定されたデータ作成ルートにおける全ルートのデータ作成が終了したか否かを判断する（ステップＳ１４５５）。ステップＳ１４５５において、全ルートのデータ作成が終了していない場合（ステップＳ１４５５：Ｎｏ）は、ステップＳ１４５２に戻って処理を繰り返す。また、テップＳ１４５５において、全ルートのデータ作成が終了した場合（ステップＳ１４５５：Ｙｅｓ）は、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４５４において記録されたデータを参照用側方データとして出力して（ステップＳ１４５６）、一連の処理を終了する。参照用側方データの出力は、たとえば、ＨＤ１０５などの記録媒体に保存したり、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して外部機器へ送信することとしてもよい。
【００９５】
（位置検出装置１３００の処理の内容）
つぎに、図１５を用いて、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置１３００の処理の内容について説明する。図１５は、この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の処理の内容を示すフローチャートである。図１５のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置１３００は、車両４０１が走行中となったか否かを判断する（ステップＳ１５０１）。車両４０１における走行中に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両が走行中となるのを待って、走行中となった場合（ステップＳ１５０１：Ｙｅｓ）は、つづいて、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、車両４０１の路側画像を撮影する（ステップＳ１５０２）。
【００９６】
ステップＳ１５０２において撮影された路側画像は、２つのフレームバッファに交互に、各フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納される。そして、オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する（ステップＳ１５０３）。オプティカルフローの算出は、たとえば、連続するフレーム画像間において、フレーム画像の中心の鉛直線上における３０個のオプティカルフローを算出する構成でもよい。なお、本図の説明では、図８〜図１０で前述したように、ｎ番目のフレームの上からｉ番目のオプティカルフローをＯF（ｎ，ｉ）１０２０として説明する。
【００９７】
つぎに、距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、ステップＳ１５０３において算出されたオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０とに基づいて、被写体までの距離を算出する（ステップＳ１５０４）。被写体までの距離は、たとえば、前述の式（２）によってＤ（ｎ，ｉ）として求めることができる。また、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の算出とあわせて、直前の（ｎ−１）フレームからの車両４０１の移動量ｄ（ｎ）を、前述の式（４）を用いて算出する。
【００９８】
そして、ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０４などを制御して、ＨＤ１０５などの記録媒体に、ステップＳ１５０４において算出された車両４０１の移動量と被写体までの距離を関連付けて記録する（ステップＳ１５０５）。本ステップの記録は、たとえば、算出された３０個の被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）と、フレーム画像間における移動量ｄ（ｎ）の入力をすべて記録してもよいし、有限個数だけを記録するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）バッファなどに記録して、一定の区間走行したら廃棄することとしてもよい。
【００９９】
そして、比較部１３０２は、ステップＳ１５０５において記録された被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）と、フレーム画像間における移動量ｄ（ｎ）について、取得部１３０１によって取得された参照用側方データと比較し（ステップＳ１５０６）、地物特定部２０４は、ステップＳ１５０６において比較された比較結果に基づいて、地物を特定する（ステップＳ１５０７）。そして、位置検出部２０５は、ステップＳ１５０７において特定された地物に基づいて、車両４０１の現在位置を検出したか否かを判断する（ステップＳ１５０８）。ここで、現在位置を検出した場合（ステップＳ１５０８：Ｙｅｓ）は、車両４０１の現在位置に関して、位置補正処理をおこなう（ステップＳ１５０９）。また、現在位置を検出しなかった場合（ステップＳ１５０８：Ｎｏ）は、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１５１０）。
【０１００】
ここで、ステップＳ１５０６〜ステップＳ１５０９における処理について具体的に説明する。ステップＳ１５０６において、参照用側方データは、たとえば、ステップＳ１５０５において記録された被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の直近数フレーム分について正規化され、１メートルの移動量に揃えた被写体距離データと比較することとしてもよい。
【０１０１】
そして、現在走行中のリンクを図示しない測位デバイス、あるいはカーナビゲーション装置から取得して、その位置に対応する参照用側方データを参照し、誤差が最小で一致する参照用データの部位を算出する。そして、算出された部位に記録されている緯度経度情報を車両４０１の現在位置として、カーナビゲーション装置などに出力し、車両４０１の現在位置の補正をおこなう。
【０１０２】
そして、ステップＳ１５１０において、車両４０１の走行が終了しない場合（ステップＳ１５１０：Ｎｏ）は、ステップＳ１５０２へ戻って処理を繰り返す。また、車両４０１の走行が終了した場合（ステップＳ１５１０：Ｙｅｓ）は、そのまま一連の処理を終了する。
【０１０３】
以上説明したように、この発明の実施の形態２によれば、あらかじめ参照用側方データを用意して処理をおこなうため、装置に対するデータ処理の負荷を軽減させて自車位置の検出をおこなうことができる。
【０１０４】
（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。前述の実施の形態１では、カメラ１１３で撮影した、移動体の左右いずれか一方の側方に対するフレーム画像をについて移動体の位置検出をおこなった。この発明の実施の形態３では、前述の実施の形態１で説明した位置検出装置２００における移動体の位置検出を、移動体の左右の側方に対するフレーム画像をについておこなう場合について説明する。
【０１０５】
なお、この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置のハードウェア構成については図１、車両の現在位置の検出の概要については図３、オプティカルフローの算出については図５−１〜図１０、とそれぞれほぼ同様であるため説明を省略する。
【０１０６】
（位置検出装置の機能的構成）
この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置の機能的構成は、図２とほぼ同様であるため、相違する点について図２を用いて説明する。図２において、オプティカルフロー算出部２０２は、任意のルート上における、移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、他方の側方のオプティカルフローを算出する。他方の側方は、たとえば、実施の形態１で算出された側方と別の方向で、たとえば、両側の側方のオプティカルフローを算出することとしてもよい。
【０１０７】
距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された移動速度とオプティカルフロー算出部２０２によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、他方の側方に関する被写体までの距離を算出する。
【０１０８】
地物特定部２０４は、距離算出部２０３によって算出された他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、被写体がどのような地物であるかを特定する。また、地物特定部２０４は、他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、移動体の現在位置がどのような地形であるかを特定してもよい。さらに、地物特定部２０４は、一方の側方に関する被写体までの距離と他方の側方に関する被写体までの距離との距離差に基づいて、移動体の旋回方向を特定することとしてもよい。
【０１０９】
位置検出部２０５は、地物特定部２０４によって特定された他方の側方からの地物の地点データに基づいて、移動体の現在位置を検出する。地物の地点データは、たとえば、座標値であってもよく、地点データと被写体までの距離の位置に車両の現在位置を検出する。また、位置検出部２０５は、地物特定部２０４によって特定された現在位置の地形に基づいて、移動体の現在位置を検出することとしてもよい。
【０１１０】
（カメラ１１３の設置概要）
つぎに、図１６−１および図１６−２を用いて、この発明の実施の形態３にかかるカメラ１１３の設置の概要について説明する。図１６−１は、この発明の実施の形態３にかかる２台のカメラを設置した場合の説明図である。図１６−１において、任意のルート１６００上を走行する車両１６０１には、カメラ１１３が設置されている。
【０１１１】
カメラ１１３は、車両４０１の左右の側方を撮影する向きに設置されている。また、カメラ１１３は、モノクロやカラーのどちらでもよく、ビデオカメラなどによって構成され、１秒間に数十フレームの間隔で連続的に側方画像を撮影する。なお、単位時間あたりに撮影するフレーム数が、前述のフレームレートＦとなる。
【０１１２】
また、図１６−２は、この発明の実施の形態３にかかるカメラとミラーを設置した場合の説明図である。図１６−２において、任意のルート１６００上を走行する車両１６０１には、カメラ１１３と、ミラー１６０２と、が設置されている。
【０１１３】
本図において、カメラ１１３は、車両１６０１の前方（あるいは後方でもよい）に向けて１台設置されており、ミラー１６０２によって左右側方を撮影することができる。ミラー１６０２は、プリズムなどその他光学系を利用したものであればよく、現在では見通しの悪い交差点の接近車両確認用などに使われている。
【０１１４】
図１６−１や図１６−２で示したように、左右側方を撮影した場合には、左右のフレーム画像におけるオプティカルフローの差を利用して現在位置の検出が可能となる。ここで、図１７を用いて、この発明の実施の形態３にかかる交差点の左折について説明する。なお、図１７では左折について説明しているが、右折についても同様の構成である。
【０１１５】
図１７は、この発明の実施の形態３にかかる交差点の左折について示す説明図である。図１７において、車両１６０１は、交差点１７００上を左折しており、左右側方を撮影するカメラ１１３を備えている。たとえば、車両左側に設置されたカメラ１１３は、左路側画像を撮影し、左フレーム画像１７０１を記録する。また、車両右側に設置されたカメラ１１３は、右路側画像を撮影し、右フレーム画像１７１１を記録する。
【０１１６】
左フレーム画像１７０１の中心における鉛直線１７０２上について、道路が撮影される道路領域１７０４には、オプティカルフロー１７０３が算出されている。同様に、右フレーム画像１７１１の中心における鉛直線１７１２上について、道路が撮影される道路領域１７１４には、オプティカルフロー１７１３が算出されている。
【０１１７】
車両１６０１が直進している場合、左右のカメラ１１３との距離がほぼ等しい距離にある物体、より具体的には、路面におけるオプティカルフロー１７０３，１７１３は、左フレーム画像１７０１と右フレーム画像１７１１でほぼ等しくなる。ここで、車両１６０１が交差点など小さい回転半径で旋回した場合、回転中心方向である左路側画像を撮影しているカメラ１１３の左フレーム画像１７０１におけるオプティカルフロー１７０３は小さくなり、回転中心と逆方向である右路側画像を撮影しているカメラ１１３の右フレーム画像１７１１におけるオプティカルフロー１７１３は、オプティカルフロー１７０３と比較して大きくなる。
【０１１８】
このオプティカルフロー１７０３，１７１３の差は、車両１６０１の旋回によって生じ、その差の大きさは回転半径に反比例して大きくなる。したがって、前述の式（１）あるいは式（３）より、被写体までの距離Ｄから本来（直進の場合）等距離となる左右の路面距離の差を算出し、路面距離の差が一定以上である場合に左折をしたと判定する構成としてもよい。
【０１１９】
（位置検出装置２００の処理の内容）
つぎに、図１８を用いて、この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置２００の処理の内容について説明する。図１８は、この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置の処理の内容について示すフローチャートである。本図の説明では、位置検出装置２００によって交差点の右左折を検出する処理について説明する。図１８のフローチャートにおいて、まず、位置検出装置２００は、車両４０１が走行中になったか否かを判断する（ステップＳ１８０１）。ここで、車両が走行中となるのを待って、走行中となった場合（ステップＳ１８０１：Ｙｅｓ）は、つづいて、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、車両４０１の左路側画像を撮影する（ステップＳ１８０２）。
【０１２０】
ステップＳ１８０２において撮影された左路側画像は、左用の２つのフレームバッファに交互に、各フレーム画像における各画素を８ｂｉｔ、２５６階調のデータとして格納される。そして、オプティカルフロー算出部２０２は、フレームバッファに格納されたフレーム画像に基づいて、オプティカルフローを算出する（ステップＳ１８０３）。オプティカルフローの算出は、たとえば、連続するフレーム画像間において、フレーム画像の中心の鉛直線上における３０個のオプティカルフローを算出する構成でもよい。なお、本図の説明では、図８〜図１０で前述したように、ｎ番目のフレームの上からｉ番目のオプティカルフローをＯF（ｎ，ｉ）１０２０として説明する。
【０１２１】
つぎに、距離算出部２０３は、移動速度検出部２０１によって検出された車両４０１の移動速度と、ステップＳ１８０３において算出されたオプティカルフローＯF（ｎ，ｉ）１０２０とに基づいて、左被写体までの距離を算出する（ステップＳ１８０４）。被写体までの距離は、たとえば、前述の式（２）によってＤ（ｎ，ｉ）として求めることができる。また、被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）の算出とあわせて、直前の（ｎ−１）フレームからの車両４０１の移動量ｄ（ｎ）を、前述の式（４）を用いて算出する。
【０１２２】
また、前述のステップＳ１８０２〜ステップＳ１８０４と同様にして、映像Ｉ／Ｆ１１２は、カメラ１１３を制御して、右路側画像を撮影し（ステップＳ１８０５）、オプティカルフロー算出部２０２は、オプティカルフローを算出し（ステップＳ１８０６）、距離算出部２０３は、右被写体までの距離を算出する（ステップＳ１８０７）。
【０１２３】
そして、ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０４などを制御して、ＨＤ１０５などの記録媒体に、ステップＳ１８０４およびステップＳ１８０７において算出された車両４０１の移動量と左右被写体までの距離を関連付けて記録する（ステップＳ１８０８）。
【０１２４】
つづいて、地物特定部２０４は、ステップＳ１８０８において記録された左右被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）に基づいて、左被写体までの距離と右被写体までの距離を比較する（ステップＳ１８０９）。左被写体および右被写体は、たとえば、前述の図１７において説明した路面でもよい。そして、地物特定部２０４および位置検出部２０５は、一定区間において、しきい値以上の距離差があるか否かを判断する（ステップＳ１８１０）。
【０１２５】
ステップＳ１８１０において、一定区間において、しきい値以上の距離差がある場合（ステップＳ１８１０：Ｙｅｓ）は、地物特定部２０４および位置検出部２０５は、車両が交差点を右左折したことを検出して、交差点と右左折情報を出力する（ステップＳ１８１１）。交差点と、右左折情報の出力は、たとえば、通信Ｉ／Ｆ１０９を介して、図示しないカーナビゲーション装置などに出力し、車両の現在位置の補正をおこなうようにしてもよい。なお、交差点と右左折の検出についての詳細は後述する。そして、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１８１２）。
【０１２６】
また、ステップＳ１８１０において、一定区間において、しきい値以上の距離差がない場合（ステップＳ１８１０：Ｎｏ）は、つづいて、位置検出装置２００は、車両４０１の走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１８１２）。車両４０１の走行に関する判断は、たとえば、エンジンキーの状態や、車速センサ１１１の出力などに基づいておこなってもよい。ここで、車両４０１の走行が終了しない場合（ステップＳ１８１２：Ｎｏ）は、ステップＳ１８０２あるいはステップＳ１８０５へ戻って処理を繰り返す。また、車両４０１の走行が終了した場合（ステップＳ１８１２：Ｙｅｓ）は、そのまま一連の処理を終了する。
【０１２７】
ここで、ステップＳ１８０９〜ステップＳ１８１１における交差点の右左折の検出について説明する。まず、図１９を用いて、この発明の実施の形態３にかかる道路が確実に撮影されている領域について説明する。図１９は、この発明の実施の形態３にかかる道路が確実に撮影されている領域について示す説明図である。
【０１２８】
図１９において、フレーム画像１９００は、ステップＳ１８０２あるいはステップＳ１８０５において、カメラ１１３で撮影された左右路側画像であり、前述した図１０のように、複数の８画素幅領域から構成されている。また、フレーム画像１９００におけるｉroad１９０１は、道路が確実に撮影されている領域である。ｉroad１９０１は、たとえば、水平線が撮影されている８画素幅領域よりも下、かつ右左折に関わらず道路が撮影されるように十分下方に設定する。
【０１２９】
地物特定部２０４および位置検出部２０５は、ステップＳ１８０８において記録された左右被写体までの距離Ｄ（ｎ，ｉ）に基づいて、左被写体までの距離と右被写体までの距離を比較し、距離差によって右左折および交差点を判定する。右左折の判定は、カメラ１１３が確実に近傍の路面を撮影している１つあるいは複数の８画素幅領域ｉroad１９０１の被写体までの距離を用いておこなってもよい。
【０１３０】
左路側画像を撮影するカメラ１１３のフレーム画像１９００におけるｉroad１９０１で算出される被写体までの距離ＤL（ｎ，ｉroad）、右路側画像を撮影するカメラ１１３のフレーム画像１９００におけるｉroad１９０１で算出される被写体までの距離ＤR（ｎ，ｉroad）として、下記式（８）を満たす負でない整数ｂについて、記式（９）および式（１０）が常に一方について成り立つならば交差点と判定する。
【０１３１】
【数８】
【０１３２】
【数９】
【０１３３】
【数１０】
【０１３４】
ここで、上記式（８）は、連続ｂフレームの移動区間がしきい値Ｒ（交差点右左折に必要な車両移動量）を超えるための条件である。また、式（９）は、左折時の条件であり、左側の被写体までの距離ＤL（ｎ，ｉroad）が右側の被写体までの距離ＤR（ｎ，ｉroad）よりもしきい値ＴＬだけ大きいと左折と判断する。また、同様に、式（１０）は、右折時の条件であり、しきい値ＴＲである。なお、右折と左折でしきい値が異なるのは、複数車線上での通行時（左側通行あるいは右側通行）には、右左折の曲率が異なるためである。そして、地物特定部２０４は、地物を交差点であると特定し、位置検出部２０５は、特定された交差点の右左折の位置に関する自車検出する。
【０１３５】
そして、交差点での右左折が検出されると、その情報をカーナビゲーション装置へ通知するなどして、カーナビゲーション装置では、たとえば、ＧＰＳや車速センサなどによって推定される車両４０１の現在位置に最も近い交差点に現在位置を変更したうえで、現在のルートを右折あるいは左折後の道路リンクへ推移するように変更したり、十分に近い交差点がなければ通知を無視してつぎの交差点の通知を受けるまで通常の処理をおこなうようにしてもよい。
【０１３６】
以上説明したように、この発明の実施の形態３によれば、左右両側の路側画像を撮影する構成にした場合、実施の形態１あるいは実施の形態２で説明した機能を左右独立に機能させることができる。したがって、駐車車両、併走車両、右左折車両などによる悪影響がある場合など、左右のどちらかの被写体までの距離が正確に算出できない場合でも、他方の算出結果を利用して位置検出を図ることができる。また、交差点の検出が片方のカメラからである場合には、交差点でなくＴ字路であることを検出することもでき、より的確な位置検出ができ、位置補正に役立てることができる。
【０１３７】
なお、実施の形態３の説明では、参照用側方データを用いて処理をおこなうこととしないが、実施の形態２と同様に参照用側方データを参照して処理をおこなってもよい。
【０１３８】
なお、本実施の形態で説明した位置検出方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【０１３９】
（付記１）任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段と、
前記移動速度検出手段によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出手段によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出する位置検出手段と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。
【０１４０】
（付記２）地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得する取得手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離と前記取得手段によって取得された距離とを比較する比較手段と、を備え、
前記位置検出手段は、
さらに、前記比較手段によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記１に記載の位置検出装置。
【０１４１】
（付記３）前記オプティカルフロー算出手段は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、
前記距離算出手段は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出手段によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、
前記特定手段は、
さらに、前記距離算出手段によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、
前記位置検出手段は、
さらに、前記特定手段によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記１に記載の位置検出装置。
【０１４２】
（付記４）前記特定手段は、
前記距離算出手段によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記移動体の現在位置がどのような地形であるかを特定し、
前記位置検出手段は、
さらに、前記特定手段によって特定された現在位置の地形に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記３に記載の位置検出装置。
【０１４３】
（付記５）前記特定手段は、
さらに、前記一方の側方に関する被写体までの距離と前記他方の側方に関する被写体までの距離との距離差に基づいて、前記移動体の旋回方向を特定することを特徴とする付記４に記載の位置検出装置。
【０１４４】
（付記６）任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する移動速度検出工程と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出工程と、
前記移動速度検出工程によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出する距離算出工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定する特定工程と、
前記特定工程によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出する位置検出工程と、
を含んだことを特徴とする位置検出方法。
【０１４５】
（付記７）地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得する取得工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離と前記取得工程によって取得された距離とを比較する比較工程と、を含み、
前記位置検出工程は、
さらに、前記比較工程によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記６に記載の位置検出方法。
【０１４６】
（付記８）前記オプティカルフロー算出工程は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、
前記距離算出工程は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、
前記特定工程は、
さらに、前記距離算出工程によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、
前記位置検出工程は、
さらに、前記特定工程によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする付記６に記載の位置検出方法。
【０１４７】
（付記９）任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出させる移動速度検出工程と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出させるオプティカルフロー算出工程と、
前記移動速度検出工程によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出させる距離算出工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定させる特定工程と、
前記特定工程によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出させる位置検出工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする位置検出プログラム。
【０１４８】
（付記１０）地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得させる取得工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離と前記取得工程によって取得された距離とを比較させる比較工程と、をコンピュータに実行させ、
前記位置検出工程は、
さらに、前記比較工程によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出させることを特徴とする付記９に記載の位置検出プログラム。
【０１４９】
（付記１１）前記オプティカルフロー算出工程は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出させ、
前記距離算出工程は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出させ、
前記特定工程は、
さらに、前記距離算出工程によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定させ、
前記位置検出工程は、
さらに、前記特定工程によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出させることを特徴とする付記９に記載の位置検出プログラム。
【０１５０】
（付記１２）付記９〜１１のいずれか一つに記載の位置検出プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上のように、本発明にかかる位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラムおよび記録媒体は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ）に有用であり、特に、車載のカーナビゲーション装置に用いられる測位機能の補助に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１にかかる位置検出部による車両の現在位置の検出の概要について示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１にかかるカメラの設置の概要を示す説明図である。
【図５−１】この発明の実施の形態１にかかる（ｎ−１）フレームのフレーム画像を示す説明図である。
【図５−２】この発明の実施の形態１にかかる（ｎ）フレームのフレーム画像を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１にかかる（ｎ−１）フレームと（ｎ）フレームの間のオプティカルフローを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１にかかる被写体までの距離の算出について示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１にかかるフレームバッファに格納された（ｎ）フレームのフレーム画像の構成を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１にかかる鉛直線上における垂直８画素単位の分割を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態１にかかるオプティカルフローの算出の一例を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１にかかる位置検出装置の処理の内容を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態１にかかるステップＳ１１０２において撮影された路側画像におけるフレーム画像の一例を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１４−１】この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４−２】この発明の実施の形態２にかかる参照用側方データの生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態２にかかる位置検出装置の処理の内容を示すフローチャートである。
【図１６−１】この発明の実施の形態３にかかる２台のカメラを設置した場合を示す説明図である。
【図１６−２】この発明の実施の形態３にかかるカメラとミラーを設置した場合を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態３にかかる交差点の左折について示す説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態３にかかる位置検出装置の処理の内容について示すフローチャートである。
【図１９】この発明の実施の形態３にかかる道路が確実に撮影されている領域について示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１００ バス
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＨＤＤ
１０５ ＨＤ
１０６ ＦＤＤ
１０７ ＦＤ
１０８ ディスプレイ
１０９ 通信Ｉ／Ｆ
１１０ 入力デバイス
１１１ 車速センサ
１１２ 映像Ｉ／Ｆ
１１３ カメラ
２００，１３００ 位置検出装置
２０１ 移動速度検出部
２０２ オプティカルフロー算出部
２０３ 距離算出部
２０４ 地物特定部
２０５ 位置検出部
７０１，７０２ 被写体
７０３ レンズ
７０４ 投影面
１３０１ 取得部
１３０２ 比較部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段と、
前記移動速度検出手段によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出手段によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出する位置検出手段と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得する取得手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離と前記取得手段によって取得された距離とを比較する比較手段と、を備え、
前記位置検出手段は、
さらに、前記比較手段によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記オプティカルフロー算出手段は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、
前記距離算出手段は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出手段によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、
前記特定手段は、
さらに、前記距離算出手段によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、
前記位置検出手段は、
さらに、前記特定手段によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項４】
任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する移動速度検出工程と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出工程と、
前記移動速度検出工程によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出する距離算出工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定する特定工程と、
前記特定工程によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出する位置検出工程と、
を含んだことを特徴とする位置検出方法。
【請求項５】
地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得する取得工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離と前記取得工程によって取得された距離とを比較する比較工程と、を含み、
前記位置検出工程は、
さらに、前記比較工程によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする請求項４に記載の位置検出方法。
【請求項６】
前記オプティカルフロー算出工程は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、
前記距離算出工程は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、
前記特定工程は、
さらに、前記距離算出工程によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、
前記位置検出工程は、
さらに、前記特定工程によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする請求項４に記載の位置検出方法。
【請求項７】
任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出させる移動速度検出工程と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出させるオプティカルフロー算出工程と、
前記移動速度検出工程によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出させる距離算出工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定させる特定工程と、
前記特定工程によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出させる位置検出工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする位置検出プログラム。
【請求項８】
地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得させる取得工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離と前記取得工程によって取得された距離とを比較させる比較工程と、をコンピュータに実行させ、
前記位置検出工程は、
さらに、前記比較工程によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出させることを特徴とする請求項７に記載の位置検出プログラム。
【請求項９】
前記オプティカルフロー算出工程は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出させ、
前記距離算出工程は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出させ、
前記特定工程は、
さらに、前記距離算出工程によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定させ、
前記位置検出工程は、
さらに、前記特定工程によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出させることを特徴とする請求項７に記載の位置検出プログラム。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一つに記載の位置検出プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段と、
前記移動速度検出手段によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出手段によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出する位置検出手段と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得する取得手段と、
前記距離算出手段によって算出された距離と前記取得手段によって取得された距離とを比較する比較手段と、を備え、
前記位置検出手段は、
さらに、前記比較手段によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記オプティカルフロー算出手段は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、
前記距離算出手段は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出手段によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、
前記特定手段は、
さらに、前記距離算出手段によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、
前記位置検出手段は、
さらに、前記特定手段によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項４】
任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出する移動速度検出工程と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出工程と、
前記移動速度検出工程によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出する距離算出工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定する特定工程と、
前記特定工程によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出する位置検出工程と、
を含んだことを特徴とする位置検出方法。
【請求項５】
地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得する取得工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離と前記取得工程によって取得された距離とを比較する比較工程と、を含み、
前記位置検出工程は、
さらに、前記比較工程によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする請求項４に記載の位置検出方法。
【請求項６】
前記オプティカルフロー算出工程は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出し、
前記距離算出工程は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出し、
前記特定工程は、
さらに、前記距離算出工程によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定し、
前記位置検出工程は、
さらに、前記特定工程によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出することを特徴とする請求項４に記載の位置検出方法。
【請求項７】
任意のルート上を走行する移動体の移動速度を検出させる移動速度検出工程と、
前記ルート上における、前記移動体の左右いずれか一方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記一方の側方のオプティカルフローを算出させるオプティカルフロー算出工程と、
前記移動速度検出工程によって検出された移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出されたオプティカルフローとに基づいて、前記一方の側方に関する被写体までの距離を算出させる距離算出工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離に基づいて、前記被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定させる特定工程と、
前記特定工程によって特定された地物の地点データと前記被写体までの距離とに基づいて、前記移動体の現在位置を検出させる位置検出工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする位置検出プログラム。
【請求項８】
地図情報データベースから前記ルート上における前記被写体までの距離を取得させる取得工程と、
前記距離算出工程によって算出された距離と前記取得工程によって取得された距離とを比較させる比較工程と、をコンピュータに実行させ、
前記位置検出工程は、
さらに、前記比較工程によって比較された比較結果に基づいて、前記移動体の現在位置を検出させることを特徴とする請求項７に記載の位置検出プログラム。
【請求項９】
前記オプティカルフロー算出工程は、
さらに、前記ルート上における、前記移動体の他方の側方に関する一連のフレーム画像に基づいて、前記他方の側方のオプティカルフローを算出させ、
前記距離算出工程は、
さらに、前記移動速度と前記オプティカルフロー算出工程によって算出された前記他方の側方のオプティカルフローとに基づいて、前記他方の側方に関する被写体までの距離を算出させ、
前記特定工程は、
さらに、前記距離算出工程によって算出された前記他方の側方に関する被写体までの距離に基づいて、前記他方の側方に関する被写体がどのような地形または物体（以下、「地物」という）であるかを特定させ、
前記位置検出工程は、
さらに、前記特定工程によって特定された前記他方の側方からの地物の地点データに基づいて、前記移動体の現在位置を検出させることを特徴とする請求項７に記載の位置検出プログラム。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一つに記載の位置検出プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４−１】
【図１４−２】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４−１】
【図１４−２】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−１４７４５８（Ｐ２００７−１４７４５８Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４２６２３（Ｐ２００５−３４２６２３）
【出願日】平成１７年１１月２８日（２００５．１１．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２８日（２００５．１１．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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