(57)【要約】【課題】雨天時の夜や霧が発生した時でも、白線の検知を容易にすることを目的とする。【解決手段】情報処理センターは、車両の位置情報、必要情報距離、およびディスプレイ情報を車両から受信する（ステップ２１０）。そして、受信した位置情報および必要情報距離に基づいて、空中写真のうち、車両の位置から前方に必要情報距離だけ離れた位置を基準とする白線検知対象画像を読み出す（ステップ２２０）。そして、読み出した白線検知対象画像中の白線の位置を検知し（ステップ２２０）、検知した白線の位置を、ディスプレイ情報に基づいて、運転者視点の画像に変換し（ステップ２５０）、車両に送信する。【選択図】図３
2014170378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１０）の位置座標および進行方向の情報を取得する取得手段（２１０）と、
前記取得手段が取得した位置座標および進行方向の情報に基づいて、記憶部（２２）から、前記車両の前方の道路を上空から撮影した空中写真（２０）を読み出す読み出し手段（２２０）と、
前記読み出し手段が読み出した空中写真中の白線の位置を検知する白線検知手段（２３０）と、
前記白線検知手段が検知した前記白線の位置に基づいた情報を、前記車両に送信する送信手段（２４０、２５０）と、を備えた情報処理センター。
【請求項２】
前記送信手段（２４０、２５０）は、前記白線検知手段が検知した前記白線の位置に基づいて、前記車両のヘッドアップディスプレイ（１４）に表示させる前記白線の画像を、前記車両の運転者が前記ヘッドアップディスプレイの表示面（１４ａ）を見たときに実際の前記白線の位置に重畳されるよう、作成し、作成した前記画像を、前記車両に送信することを特徴とする請求項１に記載の情報処理センター。
【請求項３】
前記取得手段は、前記車両から、前記車両の位置座標および進行方向の情報を受信することを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理センター。
【請求項４】
車両（１０）に搭載される車載機であって、
前記車両の位置座標および進行方向の情報を情報処理センター（２）に送信するリクエスト手段（１１０）と、
前記送信手段が前記位置座標および前記進行方向の情報を送信した後、前記位置座標よりも前記進行方向側にある道路の白線の位置に基づいた情報を、前記情報処理センターから受信して前記車両の運転者に報知する報知手段（１４０、１５０）と、を備えた車載機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理センターおよび車載機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車載カメラの撮影画像に基づいて道路の白線を認識する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような技術では、雨天時の夜や霧が発生した時などは、雨滴や道路上の光の反射などが原因で、白線がうまく映らない撮影画像となり、白線の検出精度が低くなるこという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、雨天時の夜や霧が発生した時でも、白線の検知を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両（１０）の位置座標および進行方向の情報を取得する取得手段（２１０）と、前記取得手段が取得した位置座標および進行方向の情報に基づいて、記憶部（２２）から、前記車両の前方の道路を上空から撮影した空中写真（２０）を読み出す読み出し手段（２２０）と、前記読み出し手段が読み出した空中写真中の白線の位置を検知する白線検知手段（２３０）と、前記白線検知手段が検知した前記白線の位置に基づいた情報を、前記車両に送信する送信手段（２４０、２５０）と、を備えた情報処理センターである。
【０００７】
このようにすることで、情報処理センター（２）が空中写真から検知した白線の情報を車両に通知するので、雨天時の夜や霧が発生した時でも、白線の検知が容易になる。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、車両（１０）に搭載される車載機であって、前記車両の位置座標および進行方向の情報を情報処理センター（２）に送信するリクエスト手段（１１０）と、前記送信手段が前記位置座標および前記進行方向の情報を送信した後、前記位置座標よりも前記進行方向側にある道路の白線の位置に基づいた情報を、前記情報処理センターから受信して前記車両の運転者に報知する報知手段（１４０、１５０）と、を備えた車載機である。
【０００９】
このようにすることで、情報処理センター（２）から、白線の情報を受信し、受信した情報を運転者に報知するので、雨天時の夜や霧が発生した時でも、白線の検知が容易になる。
【００１０】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る車載システム１の構成図である。
【図２】情報処理センター２の構成図である。
【図３】本実施形態の作動を示すフローチャートである。
【図４】空中写真中の白線検知対象画像２０を示す図である。
【図５】白線検知対象画像２０に対して白線検知を行った結果を示す図である。
【図６】白線上の１点Ｗと、運転者の視点位置５５と、虚像面５６との位置関係を例示する図である。
【図７】運転者視点画像２０ｂを示す図である。
【図８】運転者視点画像がヘッドアップディスプレイの表示面１４ａに表示された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態に係る通信システムは、車両に搭載される車載システム１（図１参照）と、当該車両の外部の施設に設置されて車載システム１と通信する情報処理センター２（図２参照）と、を備えている。
【００１３】
図１に示すように、車載システム１は、情報処理センター２と通信するための通信部１１と、各種情報を記憶するための記憶部１２と、位置検出部１３と、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）１４と、車両側制御部１５と、を備えている。
【００１４】
位置検出部１３は、車両の位置情報（位置座標、進行方向、車速等）を特定するための各種センサ（ＧＰＳ受信器、車速センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ等）を有している。
【００１５】
なお、ここでいう位置座標とは、地球に固定された座標系の座標であり、例えば、緯度、経度、高度の組である。以下、このような地球に固定された座標系（対地座標系）の座標を、対地座標という。また、進行方向および車速は、対地座標系における進行方向および車速である。
【００１６】
ＨＵＤ１４は、液晶ディスプレイ等の画像表示装置と反射鏡等を備え、液晶ディスプレイが表示した映像が、反射鏡で反射されて車両のウインドシールド上の表示面（コンバイナ）に投影される。その結果、運転者は、上記映像に相当する虚像を、上記表示面越しに、運転者から見て表示面よりも前方側の所定位置に、視認することができる。
【００１７】
車両側制御部１５は、各種制御を行う車載機であり、マイクロコンピュータ等で実現することができる。
【００１８】
図２に示すように、情報処理センター２は、車載システム１と通信するための通信部２１と、空中写真記憶部２２と、センター側制御部２３とを備えている。
【００１９】
空中写真記憶部２２は、空中写真のデータを記憶する記憶媒体である。この空中写真のデータは、航空機、人工衛星等の飛翔体を用いて、各地の道路等を上空から撮影することで得た画像データである。なお、この空中写真のデータには、空中写真中の各位置の対地座標のデータも含まれている。
【００２０】
センター側制御部２３は、各種制御を行う制御装置であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えた装置（例えば、ワークステーション、ＰＣ等）である。
【００２１】
以下、上記のように構成された通信システムの作動について説明する。図３は、この通信システムの作動における車両側（すなわち車両側制御部１５）およびセンター側（すなわちセンター側制御部１２）の処理内容を表している。
【００２２】
まず、車両の運転者は、何メートル先の白線情報が欲しいかを示すため、車載システム１の図示しない入力装置を用いて、必要情報距離（例えば、５０メートル）を入力する。
を入力しておく。この作業は一度入力しておけば、次回から入力の必要は無い。
【００２３】
すると車両側制御部１５は、必要情報距離が入力されたことに基づいて、この入力を受付け、ステップ１２０〜１５０のループ処理を開始する。まずステップ１２０では、位置検出部１３の検出信号を用いて、車両の位置情報を取得する。取得する位置情報は、車両の現在位置の対地座標、進行方向、車速である。
【００２４】
続いてステップ１３０では、直前のステップ１２０で取得した位置情報、ステップ１１０で受け付けた必要情報距離、およびディスプレイ情報を、白線情報リクエスト５１に含め、この白線情報リクエスト５１を、通信部１１を用いて情報処理センター２に送信する。続いてステップ１４０では、送信した情報の応答を受信するまで待機する。なお、ディスプレイ情報は。ディスプレイ情報は、視点オフセットおよび虚像面範囲オフセットの情報を含む。これら視点オフセットおよび虚像面範囲オフセットについては、後に詳述する。
【００２５】
一方、情報処理センター２では、センター側制御部２３が、ステップ２１０で、白線情報リクエストを受信するまで待機しており、上述のように送信された白線情報リクエスト５１を、通信部２１を介して受信すると、ステップ２２０に進む。
【００２６】
ステップ２２０では、直前のステップ２１０で受信した白線情報リクエスト５１中の位置情報および必要情報距離に基づいて、空中写真記憶部２２に記録されている空中写真中の、白線検知対象画像を特定し、特定した白線検知対象画像を、空中写真記憶部２２から読み出す。
【００２７】
図３に、空中写真中の白線検知対象画像２０の位置を模式的に示す。この図に示す様に、センター側制御部１２は、直前のステップ２１０で受信した位置情報および必要情報距離に基づいて、当該位置情報中の車両１０の対地座標から、当該位置情報中の車両１０の進行方向に、当該必要情報距離３０だけ進んだ位置を基準位置３５とする。そして、この基準位置３５を始点として、当該進行方向に所定長さ３６だけ伸び、かつ、当該進行方向に垂直な方向に所定幅３７だけ広がった領域中の空中写真を、白線検知対象画像２０として、読み出す。
【００２８】
なお、上述の所定長さ３６は、あらかじめ定められた固定値（例えば３０メートル）であってもよいし、直前のステップ２１０で受信した位置情報中の車速が大きくなるほど長くなるようになっていてもよい。
【００２９】
また、基準位置３５に関しては、当該進行方向に必要情報距離３０だけ「真っ直ぐ」、進んだ位置としてもよいし、当該進行方向に必要情報距離３０だけ「道路に沿って」、進んだ位置としてもよい。後者の場合、センター側制御部２３は、車両１０が走行している道路の位置および形状の情報を取得する必要があるが、その情報は、例えば、空中写真記憶部２２中にあらかじめ道路情報を記録して利用することで、取得可能である。この道路情報には、空中写真中の道路と道路以外を区別する情報、および、各道路の位置および形状の情報を含むようになっている。
【００３０】
同様に、所定長さ３６についても、当該進行方向に「真っ直ぐ」伸びるようになっていてもよいし、当該進行方向に「道路に沿って」伸びるようになっていてもよい。
【００３１】
続いてステップ２３０では、直前のステップ２２０で読み出した白線検知対象画像２０に対して、白線検知の処理を行う。白線検知の方法としては、ハフ変換や色情報を用いた周知の方法を用いればよい。
【００３２】
図５に、白線検知対象画像２０に白線検知が行われた結果の画像２０ａを示す。図５の例では、この画像２０ａ中で、４本の白線３１〜３４が検出されている。
【００３３】
続いてステップ２４０では、直前のステップ２３０の白線検知によって得られた画像２０ａ中の白線を、運転者視点の画像（以下、運転者視点画像という）に変換する。
【００３４】
以下、この変換の詳細について説明する。まず、直前のステップ２１０で受信した位置情報およびディスプレイ情報に基づいて、運転者の視点位置の対地座標（例えば緯度、経度、高度）および、虚像面が占める対地座標範囲（例えば、緯度、経度、高度の範囲）を特定する。ここで、虚像面とは、図６に示すように、運転者の視点位置５５からＨＵＤ１４の表示面１４ａ越しに虚像が結像する面５６である。
【００３５】
より具体的には、運転者の視点位置の対地座標は、当該位置情報中の車両１０の対地座標（例えば緯度、経度、高度）と、当該位置情報中の車両１０の進行方向（例えば方位、仰角）と、当該ディスプレイ情報中の視点オフセットとに基づいて、算出する。
【００３６】
ここで、視点オフセットは、車両の中心位置を原点とし、車両の前進方向をＸ軸方向とし、車両の天地方向をＺ軸方向とした車両固定座標系上の、運転者の視点位置５５の座標（ｘ、ｙ、ｚ）を示す情報である。視点オフセットは、あらかじめ車載システム１の記憶部１２に固定値として記録されており、上述の通り、ディスプレイ情報に含まれて車載システム１から情報処理センター２に送信される。
【００３７】
また、虚像面が占める対地座標範囲は、当該位置情報中の車両１０の対地座標と、当該位置情報中の車両１０の進行方向と、当該ディスプレイ情報中の虚像面範囲オフセットとに基づいて、算出する。
【００３８】
ここで、虚像面範囲オフセットは、上記車両固定座標系上の、虚像面が占める座標（ｘ、ｙ、ｚ）の範囲を示す情報である。虚像面範囲オフセットは、あらかじめ車載システム１の記憶部１２に固定値として記録されており、上述の通り、ディスプレイ情報に含まれて車載システム１から情報処理センター２に送信される。
【００３９】
以上の処理により、視点位置５５の対地座標、および、虚像面５６の対地座標範囲が得られた。センター側制御部１２は、これらの量と、ステップ２３０で検知された白線３１〜３４が占める対地座標の各々に基づいて、白線３１〜３４を虚像面５６上のどの位置に結像させるべきかを計算する。
【００４０】
例えば、図６に示すように、対地座標系において、白線上の１点Ｗの位置から、視点位置５５まで直線を引き、その直線と虚像面５６との交点を算出する。この交点は、虚像面５６上で当該点Ｗを結像させるべき位置となる。
【００４１】
このようにして、白線３１〜３４を虚像面５６上のどの位置に結像させるべきかを特定した後は、この特定結果に従って、虚像面５６上の白線の画像２０ｂを作成する（図２０）。そして、この画像２０ｂを、運転者視点の画像とする。
【００４２】
続いてステップ２５０では、直前のステップ２４０で得られた運転者視点画像２０ｂを上述の白線情報リクエスト５１に対する応答５２に含め、この応答５２を、通信部２１を用いて、車両（車載システム１）に送信する。ステップ２５０に続いては、ステップ２１０に戻り、再び白線情報リクエストを受信するまで待機する。
【００４３】
一方、車載システム１では、車両側制御部１５が、上述のように送信された応答５２を、通信部１１を介して受信すると、ステップ１４０からステップ１５０に進み、受信した応答５２に含まれる運転者視点画像２０ａを、ＨＵＤ１４に表示させる。
【００４４】
するとＨＵＤ１４は、図８に示すように、運転者視点画像２０ａを、ウインドシールド４０の中央部やや運転席寄りに設けられた表示面１４ａに、投影する。その結果、運転者は、運転者視点画像２０ａに相当する虚像を、ウインドシールド４０上の上記表示面１４ａ越しに、運転者から見て表示面１４ａよりも前方側の所定位置に、視認することができる。そしてその虚像中の白線３１〜３４は、運転者から見て、道路上の実際の白線の位置に重畳される。ステップ１５０に続いては、ステップ１２０に戻る。
【００４５】
なお、車両側制御部１５がステップ１３０で白線情報リクエスト５１を送信してからステップ１４０で応答５２を受信するまでの時間は、例えば、１００ミリ秒程度である。この間にセンター側制御部１２は、白線検知対象画像２０を読み出して白線検知を行い、白線検知結果の画像２０ａから運転者視点画像２０ｂへの変換を行う必要がある。したがって、センター側制御部１２は、そのような処理を１０ミリ秒〜５０ミリ秒程度で実現可能な処理能力を有する装置としておく。
【００４６】
その後、車両１０の進行と共に、車両側制御部１５のステップ１２０〜１５０の処理と、センター側制御部１２のステップ２１０〜２５０の処理が繰り返される。これにより、運転者は、継続的に、自車両の前方のこれから走る道路上の白線を、表示部１４ａ越しに視認することができる。
【００４７】
以上説明した通り、本実施形態の情報処理センター２は、車両１０の位置情報、必要情報距離、およびディスプレイ情報を車両１０から受信する（ステップ２１０）。そして、受信した位置情報および必要情報距離に基づいて、空中写真のうち、車両１０の位置から前方に必要情報距離だけ離れた位置３５を基準とする白線検知対象画像２０を読み出す（ステップ２２０）。そして、読み出した白線検知対象画像２０中の白線の位置を検知し（ステップ２２０）、検知した白線の位置を、ディスプレイ情報に基づいて、運転者視点の画像に変換し（ステップ２５０）、車両１０に送信する。そして車両側制御部１５は、受信した運転者視点の画像を、ＨＵＤ１４に表示させる。
【００４８】
このようにすることで、情報処理センター２が空中写真から検知した白線の情報を車両に通知し、車両がその情報を運転者に報知するので、雨天時の夜や霧が発生した時でも、白線の検知が容易になる。また、情報処理センター２が運転者視点の画像２０ｂを作成するので、車両側制御部１５の処理負荷が低減される。
【００４９】
また、従来のように車載カメラを使った白線検知システムは、カメラと、高速な画像処理ができるＣＰＵが必要となるため、コストもかかっていたが、本実施形態の車載システム１は、カメラが必須ではなく、高速な画像処理も必須ではないので、車載システム１のコストを低減することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、車両側制御部１５が、図３のステップ１１０を実行することでリクエスト手段の一例として機能し、ステップ１４０、１５０を実行することで報知手段の一例として機能する。また、センター側制御部１２が、図３のステップ２１０を実行することで取得手段の一例として機能し、ステップ２２０を実行することで読み出し手段の一例として機能し、ステップ２３０を実行することで白線検知手段の一例として機能し、ステップ２４０、２５０を実行することで送信手段の一例として機能する。
【００５１】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【００５２】
（変形例１）
例えば、上記実施形態では、センター側制御部１２は、白線検知結果の画像２０ａをステップ２３０で運転者視点画像２０ｂに変換し、ステップ２４０で運転者視点画像２０ｂを車載システム１に送信している。しかし、必ずしもこのようにする必要はない。
【００５３】
例えば、センター側制御部１２は白線検知結果の画像２０ａを車載システム１に送信し、車載システム１の車両側制御部１５は、受信した画像２０ａをそのままダッシュボードに埋め込まれたディスプレイ（図示せず）に表示させてもよい。
【００５４】
あるいは、車両側制御部１５は、画像２０ａと共に画像２０ａ中の白線の対地座標の情報をセンター側制御部１２から受信してもよい。この場合、車両側制御部１５は、受信した白線の対地座標の情報と、記憶部１２中のディスプレイ情報とに基づいて、画像２０ａから運転者視点画像２０ｂを作成し、作成した運転者視点画像２０ｂをＨＵＤ１４に表示させるようになっていてもよい。
【００５５】
（変形例２）
また、上記実施形態では、ディスプレイ情報は、車載システム１から情報処理センター２に送信されるようになっている。しかし、車両１０のディスプレイ情報は、あらかじめ
情報処理センター２の記憶媒体に登録されているものを用いてもよい。その場合は、ディスプレイ情報は、車載システム１から情報処理センター２に送信される必要がなくなる。
【００５６】
（変形例３）
また、上記実施形態では、必要情報距離は、車載システム１から情報処理センター２に送信されるようになっている。しかし、車両１０の必要情報距離は、あらかじめ情報処理センター２の記憶媒体に登録されている固定値を用いてもよい。その場合は、必要情報距離は、車載システム１から情報処理センター２に送信される必要がなくなる。
【符号の説明】
【００５７】
１                  車載システム
２                  情報処理センター
１０                車両
１４                ヘッドアップディスプレイ
１５                車両側制御部（車載機）
【図１】
2014170378.tif 000003
【図２】
2014170378.tif 000004
【図３】
2014170378.tif 000005
【図４】
2014170378.tif 000006
【図５】
2014170378.tif 000007
【図６】
2014170378.tif 000008
【図７】
2014170378.tif 000009
【図８】
2014170378.tif 000010