(57)【要約】【課題】道路に冠水等が発生している場合に、当該冠水等の程度を好適に把握することが可能な情報処理装置を提供する。【解決手段】ナビゲーション装置１のシステムコントローラ２０は、カメラ２が出力するカメラ画像Ｉｃに基づき、道路上において冠水している水面領域Ａｗと当該水面領域Ａｗ以外の道路上の道路領域Ａｒとの代表境界位置Ｐｒを検出する。そして、システムコントローラ２０は、代表境界位置Ｐｒの緯度及び経度に基づいて、地図データ３２の道路形状データに含まれる標高情報を参照することで、水深Ｄｗｃを算出する。【選択図】図３
2018018424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する検出手段と、
前記境界位置に基づいて、前記第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する取得手段と、
を備える情報処理装置。
【請求項２】
道路の位置情報及び標高情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記取得手段は、
前記境界位置に基づき、前記境界位置の標高である第１標高情報と、前記第１範囲における最も標高が低い地点の標高である第２標高情報とを取得する標高情報取得手段と、
前記第１標高情報と、前記第２標高情報とに基づいて、前記深さを算出する深さ算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記出力結果に基づき、前記撮像装置又はセンサの検出範囲内での座標系で表された前記境界位置の相対座標を算出し、
前記標高情報取得手段は、前記相対座標を前記道路の位置情報と同一の座標系に変換した絶対座標に基づき、前記第１標高情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記深さが所定値以上である場合に、前記第１範囲の通行を制限する情報を表示手段又は音声出力手段の少なくとも一方により出力する出力制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記出力制御手段は、前記表示手段に出力する場合、前記第１範囲を含む道路を道路沿いに切断して前記冠水又は積雪の部分を含む断面画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記出力制御手段は、前記表示手段に出力する場合、撮像装置が出力する画像における冠水又は積雪の領域に、前記深さに応じて表示態様が異なる画像を重ねて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記撮像装置が撮影した前記第１範囲を含む道路の画像を、前記第１範囲の形成前の前記道路の画像と並べて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
情報処理装置が実行する制御方法であって、
撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する検出工程と、
前記境界位置に基づいて、前記第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する取得工程と、
を備える制御方法。
【請求項９】
コンピュータが実行するプログラムであって、
撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する検出手段と、
前記境界位置に基づいて、前記第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する取得手段
として前記コンピュータを機能させるプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の状態を好適に把握するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に設置されたカメラが出力する画像に基づき、道路の状態を認識する技術が知られている。例えば、特許文献１には、可視光のカメラ画像による画像処理により、路面状態を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５７６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
道路形状によっては、大雨により一部が冠水して通行が制限される場合がある。特許文献１の技術によれば、走行する道路が濡れているか否かを検知することが可能である一方で、上述のような冠水を検知する点については何ら開示されていない。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、道路に冠水等が発生している場合に、当該冠水等の程度を好適に把握することが可能な情報処理装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、情報処理装置であって、撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する検出手段と、前記境界位置に基づいて、前記第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する取得手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項８に記載の発明は、情報処理装置が実行する制御方法であって、撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する検出工程と、前記境界位置に基づいて、前記第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する取得工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項９に記載の発明は、コンピュータが実行するプログラムであって、撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する検出手段と、前記境界位置に基づいて、前記第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する取得手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例に係る冠水警告システムの概略構成である。
【図２】ナビゲーション装置の概略構成を示す。
【図３】冠水警告処理の概要を示すフローチャートである。
【図４】境界検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】道路領域及び水面領域が検出されたカメラ画像を示す。
【図６】水深算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】道路形状データに基づくデータ点を明示した冠水部の断面図を示す。
【図８】冠水部を検出した場合のディスプレイの第１表示例を示す。
【図９】冠水部を検出した場合のディスプレイの第２表示例を示す。
【図１０】冠水部を検出した場合のディスプレイの第３表示例を示す。
【図１１】冠水部を検出した場合のディスプレイの第４表示例を示す。
【図１２】変形例に係る冠水警告システムの概略構成である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、情報処理装置は、撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する検出手段と、前記境界位置に基づいて、前記第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する取得手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記情報処理装置は、検出手段と、取得手段とを備える。検出手段は、撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する。取得手段は、検出手段が検出した境界位置に基づいて、第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する。この態様によれば、情報処理装置は、道路上に冠水又は積雪している部分が存在する場合に、冠水又は積雪の程度を好適に把握することができる。
【００１２】
上記情報処理装置の一態様では、情報処理装置は、道路の位置情報及び標高情報を記憶する記憶手段をさらに備え、前記取得手段は、前記境界位置に基づき、前記境界位置の標高である第１標高情報と、前記第１範囲における最も標高が低い地点の標高である第２標高情報とを取得する標高情報取得手段と、前記第１標高情報と、前記第２標高情報とに基づいて、前記深さを算出する深さ算出手段と、を備える。情報処理装置は、この態様により、冠水面又は積雪面の標高を示す第１標高情報と冠水又は積雪の最深部の標高を示す第２標高情報とを取得して冠水又は積雪の深さを的確に算出することができる。
【００１３】
上記情報処理装置の他の一態様では、前記検出手段は、前記出力結果に基づき、前記撮像装置又はセンサの検出範囲内での座標系で表された前記境界位置の相対座標を算出し、前記標高情報取得手段は、前記相対座標を前記道路の位置情報と同一の座標系に変換した絶対座標に基づき、前記第１標高情報を取得する。この態様により、情報処理装置は、撮像装置又はセンサにより検出した境界位置の絶対座標に基づき記憶手段に記憶された標高情報を参照し、第１標高情報を好適に取得することができる。
【００１４】
上記情報処理装置の他の一態様では、情報処理装置は、前記深さが所定値以上である場合に、前記第１範囲の通行を制限する情報を表示手段又は音声出力手段の少なくとも一方により出力する出力制御手段をさらに備える。この態様により、情報処理装置は、通行ができない又は通行が安全上好ましくない程度の冠水または積雪部分が存在する場合などに、好適に通行を制限することができる。
【００１５】
上記情報処理装置の他の一態様では、前記出力制御手段は、前記表示手段に出力する場合、前記第１範囲を含む道路を道路沿いに切断して前記冠水又は積雪の部分を含む断面画像を前記表示手段に表示させる。この態様によっても、情報処理装置は、冠水または積雪が発生した道路の状況を好適に観察者に把握させることができる。
【００１６】
上記情報処理装置の他の一態様では、前記出力制御手段は、前記表示手段に出力する場合、撮像装置が出力する画像における冠水又は積雪の領域に、前記深さに応じて表示態様が異なる画像を重ねて前記表示手段に表示させる。この態様により、情報処理装置は、冠水または積雪の深さの分布を好適に観察者に把握させることができる。
【００１７】
上記情報処理装置の他の一態様では、前記撮像装置が撮影した前記第１範囲を含む道路の画像を、前記第１範囲の形成前の前記道路の画像と並べて前記表示手段に表示させる。この態様により、情報処理装置は、冠水または積雪の発生前後での道路状況の比較を可能にし、冠水または積雪の態様をより直感的に観察者に把握させることができる。
【００１８】
本発明に係る他の好適な実施形態では、情報処理装置が実行する制御方法であって、撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する検出工程と、前記境界位置に基づいて、前記第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する取得工程と、を備える。情報処理装置は、この制御方法を実行することで、道路上に冠水又は積雪している部分が存在する場合に、冠水又は積雪の程度を好適に把握することができる。
【００１９】
本発明に係るさらに別の実施形態では、コンピュータが実行するプログラムであって、撮像装置又はセンサの出力結果に基づき、道路上において冠水又は積雪している第１範囲と当該第１範囲と異なる第２範囲との境界位置を検出する検出手段と、前記境界位置に基づいて、前記第１範囲における冠水又は積雪の深さを取得する取得手段として前記コンピュータを機能させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、道路上に冠水又は積雪している部分が存在する場合に、冠水又は積雪の程度を好適に把握することができる。好適には、このプログラムは、記憶媒体に記憶される。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００２１】
［冠水警告システムの構成］
図１は、本実施例に係る冠水警告システムの概略構成である。冠水警告システムは、道路上に形成された冠水部分（「冠水部ＷＣ」とも呼ぶ。）を検出して警告を行うシステムであって、ナビゲーション装置１と、カメラ２とを有する。
【００２２】
ナビゲーション装置１は、車両と共に移動し、車両の前方方向に向けられたカメラ２と電気的に接続している。そして、ナビゲーション装置１は、カメラ２から受信した画像（「カメラ画像Ｉｃ」とも呼ぶ。）に基づき、冠水部ＷＣの有無の判定及び冠水の水深（「水深Ｄｗｃ」とも呼ぶ。）の算出を行う。水深Ｄｗｃの算出では、ナビゲーション装置１は、図１に示すように、冠水部ＷＣにおける最も標高が低い部分である最深部「Ｌｗｃ」と、冠水部ＷＣの水面と道路との境界「Ｂｗｃ」との標高差を水深Ｄｗｃとして算出する。そして、ナビゲーション装置１は、算出した水深Ｄｗｃに応じた冠水部ＷＣに対する警告表示を行う。
【００２３】
［ナビゲーション装置の構成］
図２は、本発明における表示装置が適用されたナビゲーション装置１の概略構成を示す。
【００２４】
図２に示すように、ナビゲーション装置１は、自立測位装置１０、ＧＰＳ受信機１８、システムコントローラ２０、データ記憶ユニット３１、通信装置３８、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０及び入力装置６０を備える。
【００２５】
自立測位装置１０は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３を備える。加速度センサ１１は、例えば圧電素子からなり、車両の加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサ１２は、例えば振動ジャイロからなり、車両の方向変換時における車両の角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。距離センサ１３は、車両の車輪の回転に伴って発生されているパルス信号からなる車速パルスを計測する。
【００２６】
ＧＰＳ受信機１８は、複数のＧＰＳ衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波１９を受信する。測位用データは、緯度及び経度情報等から車両の絶対的な位置を検出するために用いられる。
【００２７】
システムコントローラ２０は、インタフェース２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３及びＲＡＭ２４を含んでおり、ナビゲーション装置１全体の制御を行う。本実施例では、システムコントローラ２０は、後述する冠水警告処理を行う。システムコントローラ２０は、本発明における「検出手段」、「取得手段」、「標高情報取得手段」、「深さ算出手段」、「出力制御手段」及び本発明におけるプログラムを実行するコンピュータの一例である。
【００２８】
インタフェース２１は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３並びにＧＰＳ受信機１８とのインタフェース動作を行う。そして、これらから、車速パルス、加速度データ、相対方位データ、角速度データ、ＧＰＳ測位データ、絶対方位データ等をシステムコントローラ２０に入力する。ＣＰＵ２２は、システムコントローラ２０全体を制御する。ＲＯＭ２３は、システムコントローラ２０を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不揮発性メモリ等を有する。ＲＡＭ２４は、入力装置６０を介して使用者により予め設定された経路データ等の各種データを読み出し可能に格納したり、ＣＰＵ２２に対してワーキングエリアを提供したりする。
【００２９】
システムコントローラ２０、データ記憶ユニット３１、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０及び入力装置６０は、バスライン３０を介して相互に接続されている。
【００３０】
データ記憶ユニット３１は、例えば、ＨＤＤなどの記憶媒体などにより構成され、地図データ３２などのナビゲーション処理に用いられる各種データを記憶する。地図データ３２は、道路に相当するリンクと、道路の接続部分（交差点）に相当するノードとにより表された道路データや、各施設に関する施設情報などを含む。道路データには、各道路の形状に関する道路形状データが含まれており、道路形状データは、例えば、道路上での所定間隔ごとの標高を示す標高情報を含む。データ記憶ユニット３１は、本発明における「記憶手段」の一例である。
【００３１】
通信装置３８は、ＶＩＣＳ（登録商標、Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）センタから配信される道路交通情報、その他の情報を受信する。なお、通信装置３８は、システムコントローラ２０の制御に基づき、通信網を介して通信可能なサーバから、地図データ３２としてデータ記憶ユニット３１に記憶させる情報（例えば道路形状データ等）を受信してもよい。
【００３２】
表示ユニット４０は、システムコントローラ２０の制御の下、各種表示データをディスプレイなどの表示装置に表示する。具体的には、システムコントローラ２０は、データ記憶ユニット３１から地図データを読み出す。表示ユニット４０は、システムコントローラ２０によってデータ記憶ユニット３１から読み出された地図データに基づく画像を、ディスプレイなどの表示画面上に表示する。なお、本実施例では、表示ユニット４０は、カメラ２から取得したカメラ画像Ｉｃを表示し、カメラ画像Ｉｃ上に運転を補助するための画像を重畳して表示する。表示ユニット４０は、バスライン３０を介してＣＰＵ２２から送られる制御データに基づいて表示ユニット４０全体の制御を行うグラフィックコントローラ４１と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ）等のメモリからなり即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッファメモリ４２と、グラフィックコントローラ４１から出力される画像データに基づいて、液晶、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）等のディスプレイ４４を表示制御する表示制御部４３と、ディスプレイ４４とを備える。ディスプレイ４４は、例えば対角５〜１０インチ程度の液晶表示装置等からなり、車内のフロントパネル付近に装着される。ディスプレイ４４は、本発明における「表示手段」の一例である。
【００３３】
音声出力ユニット５０は、システムコントローラ２０の制御の下、ＲＡＭ２４等からバスライン３０を介して送られる音声デジタルデータのＤ／Ａ変換を行うＤ／Ａコンバータ５１と、Ｄ／Ａコンバータ５１から出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ）５２と、増幅された音声アナログ信号を音声に変換して車内に出力するスピーカ５３とを備えて構成されている。スピーカ５３は、本発明における「音声出力手段」の一例である。
【００３４】
入力装置６０は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置等から構成されている。入力装置６０は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ４４の周囲に配置される。また、ディスプレイ４４がタッチパネル方式である場合には、ディスプレイ４４の表示画面上に設けられたタッチパネルも入力装置６０として機能する。
【００３５】
［冠水警告処理］
次に、システムコントローラ２０が実行する冠水警告処理について説明する。
【００３６】
（１）処理概要
図３は、本実施例における冠水警告処理の概要を示すフローチャートである。システムコントローラ２０は、図３に示すフローチャートを繰り返し実行する。
【００３７】
まず、システムコントローラ２０は、カメラ画像Ｉｃ上で冠水部ＷＣの有無を判定し、カメラ画像Ｉｃ上で冠水部ＷＣを検出した場合に水面境界Ｂｗｃの絶対的な位置座標（「境界絶対座標」とも呼ぶ。）を算出する処理である境界位置検出処理を実行する（ステップＳ１０１）。本実施例では、システムコントローラ２０は、境界絶対座標として、水面境界Ｂｗｃの代表点の緯度及び経度を算出するものとする。境界位置検出処理の詳細については、図４及び図５を参照して後述する。
【００３８】
次に、システムコントローラ２０は、ステップＳ１０１の境界位置検出処理において冠水部ＷＣを検出したか否か判定する（ステップＳ１０２）。そして、システムコントローラ２０は、冠水部ＷＣを検出できなかったと判断した場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、ステップＳ１０５へ処理を進める。
【００３９】
一方、システムコントローラ２０は、冠水部ＷＣを検出したと判断した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、水深Ｄｗｃを算出する処理である水深算出処理を実行する（ステップＳ１０３）。水深算出処理では、システムコントローラ２０は、地図データ３２に含まれる道路形状データの標高情報から、ステップＳ１０１で算出した境界値絶対座標に対応する標高情報及び最深部Ｌｗｃに対応する標高情報をそれぞれ抽出することで、水深Ｄｗｃを算出する。境界値絶対座標に対応する標高情報は、本発明における「第１標高情報」の一例であり、最深部Ｌｗｃに対応する標高情報は、本発明における「第２標高情報」の一例である。水深算出処理の詳細については、図６及び図７を参照して後述する。
【００４０】
その後、システムコントローラ２０は、算出した水深Ｄｗｃに応じた表示を行う（ステップＳ１０４）。この場合、システムコントローラ２０は、例えば、カメラ画像Ｉｃをディスプレイ４４に表示すると共に、カメラ画像Ｉｃに表示された冠水部ＷＣの水深Ｄｗｃ及び当該冠水部ＷＣの通行の可否などを示す画像を、カメラ画像Ｉｃに重ねて表示する。ステップＳ１０４の表示例については、「（４）表示例」のセクションで詳しく説明する。
【００４１】
次に、システムコントローラ２０は、表示処理等に対する停止命令があるか否か判定する（ステップＳ１０５）。そして、システムコントローラ２０は、停止命令を検知した場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、フローチャートの処理を終了する。一方、システムコントローラ２０は、停止命令を検知しない場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、再びステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００４２】
（２）境界位置検出処理
図４は、図３のステップＳ１０１で実行される境界位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、システムコントローラ２０は、カメラ画像Ｉｃをカメラ２から取得する（ステップＳ２０１）。次に、システムコントローラ２０は、取得したカメラ画像Ｉｃから、公知の画像認識処理に基づき、道路を構成する領域（「道路領域Ａｒ」とも呼ぶ。）の抽出処理を行う（ステップＳ２０２）。さらに、システムコントローラ２０は、公知の画像認識処理に基づき、カメラ画像Ｉｃから水面を構成する領域（「水面領域Ａｗ」とも呼ぶ。）の抽出処理を行う（ステップＳ２０３）。この場合、システムコントローラ２０は、例えば、水面領域Ａｗでは反射率が高くなることを勘案し、反射率が相対的に高く、かつ、道路が存在すると推定される範囲に形成された所定画素数以上の連結領域を、水面領域Ａｗとして抽出する。
【００４４】
次に、システムコントローラ２０は、カメラ画像Ｉｃから水面領域Ａｗを抽出できたか否か判定する（ステップＳ２０４）。そして、システムコントローラ２０は、カメラ画像Ｉｃから水面領域Ａｗを抽出できた場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５へ処理を進める。一方、システムコントローラ２０は、水面領域Ａｗを抽出できなかった場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、冠水部ＷＣが検出できなかったと判断し、フローチャートの処理を終了する。
【００４５】
次に、システムコントローラ２０は、道路領域Ａｒと水面領域Ａｗとの境界の代表点（「代表境界点Ｐｒ」とも呼ぶ。）のカメラ画像Ｉｃ内での２次元の相対座標を算出する（ステップＳ２０５）。この場合、例えば、システムコントローラ２０は、道路の区画線等に沿った道路領域Ａｒの仮想的な中心線を特定し、特定した中心線と水面領域との交点のカメラ画像Ｉｃ内の座標を、代表境界点Ｐｒの相対座標として求める。ステップＳ２０５の具体例については、図５を参照して詳しく説明する。上述の代表境界点Ｐｒの相対座標は、本発明における「境界位置の相対座標」の一例である。
【００４６】
そして、システムコントローラ２０は、ＧＰＳ受信機１８等の出力に基づく現在位置情報及び自立測位装置１０等の出力に基づく車両の進行方向の情報を取得する（ステップＳ２０６）。その後、システムコントローラ２０は、ステップＳ２０６で取得した現在位置情報及び進行方向の情報に基づき、代表境界点Ｐｒに対応する緯度及び経度である境界絶対座標を算出する（ステップＳ２０７）。例えば、システムコントローラ２０は、車両の進行方向ごとにカメラ画像Ｉｃ内の相対座標と現在位置に対する緯度及び経度の差分とを対応付けたマップ又は式等を予め記憶し、当該マップ又は式等を参照して現在位置からの緯度及び経度の差分を特定し、現在位置情報が示す緯度及び経度に加算することで、境界絶対座標を算出する。
【００４７】
図５は、道路領域Ａｒ及び水面領域Ａｗが検出されたカメラ画像Ｉｃを示す。図５の例では、システムコントローラ２０は、カメラ画像Ｉｃに対する公知の画像認識処理に基づき、図４のステップＳ２０２で道路領域Ａｒを抽出し、ステップＳ２０３で水面領域Ａｗを抽出する。その後、システムコントローラ２０は、道路領域Ａｒの中心線が区画線（白線）上であるとみなし、区画線と水面領域Ａｗとの交点のカメラ画像Ｉｃ内の相対座標を、代表境界点Ｐｒの相対座標として抽出する。その後、システムコントローラ２０は、現在位置情報及び車両の進行方向の情報に基づき、代表境界点Ｐｒの相対座標を緯度及び経度により表した座標を、境界絶対座標として算出する。
【００４８】
なお、水面領域Ａｗは本発明における「第１範囲」の一例であり、道路領域Ａｒは本発明における「第２範囲」の一例である。また、代表境界点Ｐｒは本発明における「境界位置」の一例であり、境界絶対座標は本発明における「絶対座標」の一例である。
【００４９】
（３）水深算出処理
図６は、水深算出処理の手順を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、システムコントローラ２０は、地図データ３２に含まれる緯度及び経度ごとの標高を示した道路形状データを参照し、境界位置検出処理で算出した緯度及び経度により表された境界絶対座標に対応する標高「Ｈ１」を算出する（ステップＳ３０１）。この場合、例えば、システムコントローラ２０は、標高が登録された地点間の緯度及び経度の標高を線形補間などの公知の補間処理に基づき適宜補間することで、境界絶対座標に対応する標高を算出する。他の例では、システムコントローラ２０は、道路形状データに標高が登録された緯度及び経度のうち、境界絶対座標に最も近い緯度及び経度に対応する標高を、標高Ｈ１として定める。この場合、好適には、システムコントローラ２０は、水深Ｄｗｃの過小評価を避けるため、境界絶対座標に最も近い所定個数（例えば４個）分の標高のうち、最も高い標高を標高Ｈ１として定めてもよい。
【００５１】
次に、システムコントローラ２０は、図４のステップＳ２０３で抽出した水面領域Ａｗ内の緯度経度を、代表境界点の境界絶対座標の算出方法と同様に算出する。そして、システムコントローラ２０は、道路形状データから水面領域Ａｗ内の緯度及び経度に対応する各標高を抽出することで、最深部Ｌｗｃの標高「Ｈ２」を算出する（ステップＳ３０２）。この場合、例えば、システムコントローラ２０は、道路形状データから抽出した水面領域Ａｗ内の緯度及び経度に対応する各標高のうち、最も低い標高を標高Ｈ２として算出する。他の例では、システムコントローラ２０は、道路形状データから抽出した水面領域Ａｗ内の緯度、経度及び標高を示す３次元座標点（「データ点」とも呼ぶ。）に基づく曲線又は曲面を算出し、当該曲線又は曲面における標高の最小値を、標高Ｈ２として算出してもよい。
【００５２】
そして、システムコントローラ２０は、ステップＳ３０１で算出した標高Ｈ１と、ステップＳ３０２で算出した標高Ｈ２とに基づき、水深Ｄｗｃを算出する（ステップＳ３０３）。具体的には、システムコントローラ２０は、標高Ｈ１から標高Ｈ２を減算した値を、水深Ｄｗｃとして算出する。
【００５３】
図７は、道路形状データに基づく上述のデータ点を明示した冠水部ＷＣの断面図を示す。図７の例では冠水部ＷＣ近傍のデータ点Ｐ１〜Ｐ６が示されている。この場合、システムコントローラ２０は、図６のステップＳ３０１で算出すべき代表境界点Ｐｒでの標高Ｈ１を、例えば、代表境界点Ｐｒの緯度及び経度（即ち境界絶対座標）に最も近いデータ点Ｐ１の標高に定める。他の例では、システムコントローラ２０は、境界絶対座標に最も近い２つのデータ点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ補間線を仮想的に求め、当該補間線により定まる境界絶対座標での標高を、標高Ｈ１として定めてもよい。
【００５４】
同様に、システムコントローラ２０は、図６のステップＳ３０２で算出すべき最深部Ｌｗｃでの標高Ｈ２を、例えば、冠水部ＷＣ内のデータ点Ｐ２〜Ｐ６のうち最も低い標高に対応するデータ点Ｐ５が示す標高に定める。このように、システムコントローラ２０は、地図データ３２の道路形状データに登録された標高情報に基づき、標高Ｈ１、Ｈ２を求め、好適に水深Ｄｗｃを算出することができる。
【００５５】
（４）表示例
次に、図８〜図１１を参照してディスプレイ４４による具体的な表示例（第１〜第４表示例）について説明する。
【００５６】
図８（Ａ）、（Ｂ）は、冠水部ＷＣを検出した場合のディスプレイ４４の第１表示例である。図８（Ａ）、（Ｂ）の例では、システムコントローラ２０は、カメラ２から取得したカメラ画像Ｉｃに重ねて、検出した冠水部ＷＣに対する警告を示す警告画像８Ａ、８Ｂを表示させている。
【００５７】
図８（Ａ）、（Ｂ）の例では、システムコントローラ２０は、水深Ｄｗｃに対する第１及び第２閾値を予め記憶しておき、水深Ｄｗｃと第１及び第２閾値との比較結果に応じて異なる内容の警告画像８Ａ、８Ｂを表示させている。ここで、第１閾値は、検出した冠水部ＷＣを通過するのに徐行運転が必要か否かを判定するための閾値（例えば３ｃｍ）であり、第２閾値は、検出した冠水部ＷＣを通過可能であるか否かを判定するための水深Ｄｗｃに対する閾値（例えば３０ｃｍ）とする。
【００５８】
具体的に、図８（Ａ）の例では、システムコントローラ２０は、算出した水深Ｄｗｃ（ここでは１５ｃｍ）が第１閾値よりも大きく、かつ、第２閾値未満であることから、車両の徐行運転が必要であると判断する。よって、この場合、システムコントローラ２０は、検出した水深Ｄｗｃ及び徐行運転すべき旨を示した警告画像８Ａを、カメラ画像Ｉｃに重畳して表示させている。なお、システムコントローラ２０は、警告画像８Ａを、水面領域Ａｗと車両側において隣接する道路領域Ａｒ上に重ねることで、路面標示と同様に運転者に視認させている。
【００５９】
一方、図８（Ｂ）の例では、システムコントローラ２０は、算出した水深Ｄｗｃ（ここでは５０ｃｍ）が第２閾値よりも大きいことから、冠水部ＷＣを車両が通過できないと判断する。よって、この場合、システムコントローラ２０は、検出した水深Ｄｗｃと共に通行止めである旨を示した警告画像８Ｂを、カメラ画像Ｉｃに重畳して表示させている。
【００６０】
このように、図８（Ａ）、（Ｂ）の例によれば、システムコントローラ２０は、検出した冠水部ＷＣの水深Ｄｗｃに応じて冠水部ＷＣの通行の可否等を好適に通知することができる。なお、図８（Ａ）、（Ｂ）の例では、システムコントローラ２０は、第１及び第２閾値を用いたが、これに代えて、水深Ｄｗｃが第２閾値未満の場合には車両の徐行運転が必要であると判断し、水深Ｄｗｃが第２閾値以上の場合に車両の通行が不可であると判断してもよい。即ち、システムコントローラ２０は、１つの閾値のみを用いて警告画像の表示内容を決定してもよい。
【００６１】
図９は、冠水部ＷＣを検出した場合のディスプレイ４４の第２表示例である。図９の例では、システムコントローラ２０は、カメラ２から取得したカメラ画像Ｉｃに重ねて、検出した冠水部ＷＣに対する警告を示す警告画像８Ｃと、水深Ｄｗｃに応じた色分け画像９Ａ、９Ｂとを表示させている。
【００６２】
図９の例では、システムコントローラ２０は、例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）の例と同様に第１及び第２閾値を設け、水深Ｄｗｃが第１閾値以上であって第２閾値未満となる水面領域Ａｗに対して所定色（例えば黄色）の色分け画像９Ａを重ね、水深Ｄｗｃが第２閾値以上となる水面領域Ａｗに対して色分け画像９Ａよりも目立つ色（例えばオレンジ）の色分け画像９Ｂを重ねて表示する。そして、システムコントローラ２０は、通行が不可である旨及び検出した水深Ｄｗｃを示した警告画像８ｃを、色分け画像９Ｂに対応付けて表示させている。この態様によれば、システムコントローラ２０は、運転者に対して冠水部ＷＣの深さの分布を明示すると共に、冠水部ＷＣの通行の可否を好適に通知することができる。
【００６３】
図１０は、冠水部ＷＣを検出した場合のディスプレイ４４の第３表示例である。図１０の例では、システムコントローラ２０は、走行中の道路及び当該道路上で検出した冠水部ＷＣの車両の進行方向に沿った断面図を、道路形状データを参照してグラフィック表示している。また、図１０の例では、システムコントローラ２０は、第１及び第２表示例と同様に、第１及び第２閾値と検出した水深Ｄｗｃとの比較を行い、水深Ｄｗｃ（ここでは５０ｃｍ）が第２閾値以上であると判断する。よって、この場合、システムコントローラ２０は、断面表示した冠水部ＷＣの通行が不可である旨及び算出した水深Ｄｗｃを示した警告画像８Ｄを表示させている。第３表示例においてディスプレイ４４が表示する画像は、本発明における「断面画像」の一例である。
【００６４】
図１１は、冠水部ＷＣを検出した場合のディスプレイ４４の第４表示例である。図１１の例では、システムコントローラ２０は、ディスプレイ４４上において、カメラ画像Ｉｃに第２表示例と同様に警告画像８Ｃ及び色分け画像９Ａ、９Ｂを重ねた左画面７Ａと、冠水部ＷＣが形成される前に左画面７Ａに表示されたカメラ画像Ｉｃと略同一位置から撮影された画像を表示する右画面７Ｂとの２画面表示を行っている。
【００６５】
この場合、システムコントローラ２０は、左画面７Ａを、図９で説明した第２表示例と同様に表示すると共に、右画面７Ｂに表示すべき画像を、車両から撮影された画像のデータベースを有する図示しないサーバ装置から受信する。この場合、システムコントローラ２０は、例えば、自立測位装置１０やＧＰＳ受信機１８の出力に基づく車両の位置情報及び進行方向の情報をサーバ装置に送信することで、車両の位置情報が示す位置及び進行方向の情報が示す方向に対応付けられた撮影画像をサーバ装置から受信する。なお、この場合、例えば、ナビゲーション装置１を搭載する車両を含む各車両は、冠水部ＷＣを検出しなかったときのカメラ画像Ｉｃを現在位置情報及び進行方向の情報と関連付けてサーバ装置に送信することで、サーバ装置は、撮影時の車両の位置及び進行方向と対応付けた撮影画像のデータベースを生成及び更新する。なお、図１１の例では、システムコントローラ２０は、左画面７Ａに第２表示例に基づく画像を表示させたが、これに代えて、左画面７Ａに第１表示例又は第３表示例に基づく画像を表示させてもよい。
【００６６】
以上説明したように、本実施例に係るナビゲーション装置１のシステムコントローラ２０は、カメラ２が出力するカメラ画像Ｉｃに基づき、道路上において冠水している水面領域Ａｗと当該水面領域Ａｗ以外の道路上の道路領域Ａｒとの代表境界位置Ｐｒを検出する。そして、システムコントローラ２０は、代表境界位置Ｐｒの緯度及び経度に基づいて、地図データ３２の道路形状データに含まれる標高情報を参照することで、水深Ｄｗｃを算出する。これにより、ナビゲーション装置１は、道路上に冠水部ＷＣが存在する場合に、冠水の程度を好適に把握して的確な警告表示を行うことができる。
【００６７】
［変形例］
以下、実施例の各変形例について説明する。なお、これらの各変形例は、組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。
【００６８】
（変形例１）
実施例においてナビゲーション装置１が実行した境界位置検出処理及び水深算出処理等を、ナビゲーション装置１とネットワークを介して通信を行うサーバ装置が実行してもよい。
【００６９】
図１２は、変形例に係る冠水警告システムの構成を示す。図１２の例では、冠水警告システムは、ナビゲーション装置１と、カメラ２と、道路形状データを含む地図データ３２Ａを有するサーバ装置３とを有する。
【００７０】
図１２の構成例では、ナビゲーション装置１は、所定間隔ごとに、カメラ２から取得したカメラ画像Ｉｃと、自立測位装置１０とＧＰＳ受信機１８との出力又は当該出力に基づき生成した車両の位置情報及び進行方向の情報とを、サーバ装置３へ送信する。この場合、サーバ装置３は、受信したカメラ画像Ｉｃと車両の位置情報及び進行方向の情報とに基づき図４に示す境界位置検出処理を行い、冠水部ＷＣを検出した場合には図６に示す水深算出処理をさらに実行する。そして、サーバ装置３は、水深算出処理において水深Ｄｗｃを算出した場合、算出した水深Ｄｗｃの情報及びナビゲーション装置１が図８〜図１１等に示した冠水部ＷＣに対する警告表示を行うのに必要な情報を、ナビゲーション装置１へ送信する。そして、この場合、ナビゲーション装置１は、サーバ装置３から受信した情報に基づき、図８〜図１１等に示した表示を行う。
【００７１】
ここで、サーバ装置３は、上述した第１及び第２閾値と水深Ｄｗｃとの比較による冠水部ＷＣの徐行運転の要否や通行可否に関する判定を行い、カメラ画像Ｉｃに上述の判定結果に基づく警告画像等を重ねた画像を、ナビゲーション装置１へ送信してもよい。この場合、ナビゲーション装置１は、サーバ装置３から受信した画像をディスプレイ４４に表示させる。
【００７２】
また、サーバ装置３は、水深算出処理において算出した水深Ｄｗｃの情報及び冠水部ＷＣの位置情報を記憶部に蓄積し、他の車両のナビゲーション装置に送信してもよい。この場合、冠水部ＷＣに関する情報をサーバ装置３から受信したナビゲーション装置は、例えば、冠水部ＷＣが形成された道路を通らない案内ルートを設定する処理を行ったり、地図上に冠水部ＷＣが形成されている位置及びその水深Ｄｗｃを表示させたりしてもよい。
【００７３】
このように、本変形例の構成例によっても、ナビゲーション装置１は、冠水部ＷＣが存在する場合の徐行運転の要否や通行可否に関する情報を好適に運転者に通知することができる。本変形例では、サーバ装置３は、本発明における「情報処理装置」の一例であり、サーバ装置３のＣＰＵなどは、本発明における「検出手段」、「取得手段」、「標高情報取得手段」、「深さ算出手段」及び本発明におけるプログラムを実行するコンピュータの一例である。
【００７４】
（変形例２）
ナビゲーション装置１は、カメラ２から取得したカメラ画像Ｉｃに基づき、冠水部ＷＣを検出する代わりに、車両前方の道路上を対象範囲に含む赤外線センサやレーザレンジセンサ（ライダ）などの外界センサの出力に基づき、冠水部ＷＣを検出してもよい。この場合であっても、ナビゲーション装置１は、冠水部ＷＣの水面と冠水していない道路面との温度の違いやレーザの反射率の違い等に基づき、センサの検出対象範囲から、道路領域Ａｒ及び水面領域Ａｗの抽出を行い、代表境界点Ｐｒを検出する。このように、ナビゲーション装置１は、カメラ２以外の外界センサの出力によっても、冠水部ＷＣの検出及び水深Ｄｗｃの算出を好適に行うことができる。
【００７５】
（変形例３）
ナビゲーション装置１は、道路上に形成された冠水部ＷＣを検出するのに代えて、又はこれに加えて、道路上での積雪部分を検出してもよい。
【００７６】
この場合、ナビゲーション装置１は、図３、図４、図６の各フローチャートを実施例と同様に実行することで、積雪部分の積雪の深さを推定し、推定した積雪の深さに応じた警告表示などを行う。なお、図４のフローチャートのステップＳ２０３では、システムコントローラ２０は、水面領域ＡＷをカメラ画像Ｉｃから抽出するのに代えて、積雪部分の領域をカメラ画像Ｉｃから抽出する。本変形例によれば、システムコントローラ２０は、道路上の積雪部分を検出し、通行可否等に関する情報を好適に運転者に通知することができる。
【００７７】
（変形例４）
システムコントローラ２０は、水深Ｄｗｃに応じた警告画像等をカメラ画像Ｉｃに重ねて表示する代わりに、又はこれに加えて、水深Ｄｗｃに応じた音声出力ユニット５０による音声出力を行ってもよい。
【００７８】
この場合、例えば、システムコントローラ２０は、図８（Ａ）の例では、警告画像８Ａの表示に代えて、又はこれに加えて、前方の冠水部ＷＣの水深Ｄｗｃが１５ｃｍである旨及び徐行が必要である旨を音声出力する。また、システムコントローラ２０は、図８（Ｂ）の例では、警告画像８Ｂの表示に代えて、又はこれに加えて、前方の冠水部ＷＣの水深Ｄｗｃが５０ｃｍである旨及び通行ができない旨を音声出力する。このように、本変形例によっても、ナビゲーション装置１は、冠水部ＷＣが存在する場合の徐行運転の要否や通行可否に関する情報を好適に運転者に通知することができる。
【００７９】
また、システムコントローラ２０は、水深Ｄｗｃに応じた警告画像等をカメラ画像Ｉｃに重ねてディスプレイ４４に表示するのに代えて、図示しないヘッドアップディスプレイにより、水深Ｄｗｃに応じた警告画像等を前方風景に重ねて運転者に表示させてもよい。この場合、例えば、ナビゲーション装置１は、車両のフロントウィンドウ又は車室内に設けられたコンバイナに光を出射する光源部と電気的に接続し、光源部の出射を制御することで、水深Ｄｗｃに応じた警告画像等を虚像として表示させる。この態様によっても、ナビゲーション装置１は、冠水部ＷＣが存在する場合の徐行運転の要否や通行可否に関する情報を好適に運転者に通知することができる。
【００８０】
（変形例５）
ナビゲーション装置１は、ナビゲーション装置１が車両を自動制御する自動運転機能を有する場合などでは、冠水部ＷＣを検出した場合に、警告を出力する代わりに、自動運転に検出した冠水部ＷＣ及び水深Ｄｗｃの情報を自動運転に使用してもよい。例えば、ナビゲーション装置１は、水深Ｄｗｃが第１閾値以上第２閾値未満の場合には検出した冠水部ＷＣを徐行運転により通過し、水深Ｄｗｃが第２閾値以上の場合には車両の停止などを行う。
【符号の説明】
【００８１】
１  ナビゲーション装置
２  カメラ
３  サーバ装置
１０  自立測位装置
１２  ＧＰＳ受信機
２０  システムコントローラ
２２  ＣＰＵ
３１  データ記憶ユニット
３８  通信装置
４０  表示ユニット
４４  ディスプレイ
５０  音声出力ユニット
６０  入力装置
【図１】
2018018424.tif 000003
【図２】
2018018424.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018018424.tif 000009
【図８】
2018018424.tif 000010
【図９】
2018018424.tif 000011
【図１０】
2018018424.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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