(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路地図データと、移動体の走行距離を検出する車速検出手段を含む測位システムと、車両周辺を撮像する撮像部と、情報処理を行う制御部と、を備えたナビゲーション装置において、
道路面特徴物を予め記憶した記憶部を備え、
前記撮像部からの画像を前記記憶部に記憶された道路面特徴物と照合し道路面特徴物を検出する画像検出手段と、
検出された前記道路面特徴物に基づいて移動体の交差点進入の有無を判定し記録する交差点判定手段と、
この交差点判定手段によって判定された２つの交差点の間の距離を第１の交差点間距離として前記車速検出手段から算出する手段と、
当該２つの交差点の間の距離を前記道路地図データに記憶された座標点から第２の交差点間距離として算出する手段と、
前記第１の交差点間距離と、前記第２の交差点間距離とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果から前記車速検出手段における１パルス当たりの単位距離の補正を行う補正手段と、を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記記憶部は、道路面特徴物について路側帯か、側溝か、縁石かに分類して記憶しており、
前記画像検出手段は、前記道路面特徴物をその種類ごとに分類して検出するものであり、
前記交差点判定手段は、この道路面特徴物の種類ごとに移動体の交差点進入の有無を判定するものであることを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記交差点判定手段は、この道路面特徴物の種類ごとに移動体の交差点進入の有無を判定した後、バッファメモリに記憶し、交差点に進入したか否かを示すフラグをセットするものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
道路地図データと、移動体の走行距離を検出する車速検出手段を含む測位システムと、車両周辺を撮像する撮像部と、情報処理を行う制御部と、を備えたナビゲーション装置の制御方法において、
前記ナビゲーション装置は、道路面特徴物を予め記憶した記憶部を備え、
前記撮像部からの画像を前記記憶部に記憶された道路面特徴物と照合し道路面特徴物を検出する画像検出ステップと、
検出された前記道路面特徴物に基づいて移動体の交差点進入の有無を判定し記録する交差点判定ステップと、
判定された２つの交差点の間の距離を前記車速検出手段から第１の交差点間距離として算出するステップと、
当該２つの交差点の間の距離を前記道路地図データに記憶された座標点から第２の交差点間距離として算出するステップと、
前記第１の交差点間距離と、前記第２の交差点間距離とを比較するステップと、
比較結果から前記車速検出手段における１パルス当たりの単位距離の補正を行う補正ステップと、を含むことを特徴とするナビゲーション装置の制御方法。
【請求項５】
前記記憶部には、道路面特徴物について、路側帯か、側溝か、縁石かに分類して記憶されており、
前記画像検出ステップは、前記道路面特徴物をその種類ごとに分類して検出する処理を含み、
前記交差点判定ステップは、この道路面特徴物の種類ごとに移動体の交差点進入の有無を判定する処理を含むことを特徴とする請求項４記載のナビゲーション装置の制御方法。
【請求項６】
前記交差点判定ステップは、この道路面特徴物の種類ごとに移動体の交差点進入の有無を判定した後、バッファメモリに記憶し、交差点に進入したか否かを示すフラグをセットする処理を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載のナビゲーション装置の制御方法。
【請求項７】
道路地図データと、移動体の走行距離を検出する車速検出手段を含む測位システムと、車両周辺を撮像する撮像部と、情報処理を行う制御部と、を備えたナビゲーション装置の制御プログラムにおいて、
前記ナビゲーション装置は、道路面特徴物を予め記憶した記憶部を備え、
前記撮像部からの画像を前記記憶部に記憶された道路面特徴物と照合し道路面特徴物を検出させ、
検出された前記道路面特徴物に基づいて移動体の交差点進入の有無を判定し記録させ、
判定された２つの交差点の間の距離を前記車速検出手段から第１の交差点間距離として算出させ、
当該２つの交差点の間の距離を前記道路地図データに記憶された座標点から第２の交差点間距離として算出させ、
前記第１の交差点間距離と、前記第２の交差点間距離とを比較させ、
比較結果から前記車速検出手段における１パルス当たりの単位距離の補正を行わせるものであることを特徴とするナビゲーション装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単位距離の算出の頻度を上げ、自車位置精度向上を図ることのできるナビゲーション装置、その制御方法および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理技術の発達にともない、車両などの移動体のためのナビゲーション装置が普及した。ナビゲーション装置は、予め用意された道路地図データを利用し、例えば、ＧＰＳレシーバによって自車位置を測定する他律航法と、ジャイロ、地磁気センサ、加速度センサ、車速パルス等の各種センサの検出値に基づいて自車位置を算出する自律航法とを組み合わせることによって、現在位置、方位、速度など自車の挙動を検出してこれを周辺地図上に表示したり、指定される目的地への経路を計算し表示装置への表示や合成音声などで案内するものである。
【０００３】
このようなナビゲーション装置における測位技術のうち車速パルスは、主として車両の移動距離を検出するために用いられている。すなわち、１パルス当たりの距離（「単位距離」という。）を基本に、車速パルス数から走行距離を推定するものである。この単位距離は、交差点での右左折時に前回の交差点右左折地点と今回の交差点右左折地点との位置情報を地図情報から取得しこの区間距離を算出し、この区間内の車速パルス総数と上記区間距離とから求める。
【特許文献１】実開昭６１−５０２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車速センサにおいては、路面状態やタイヤの状態に応じて車速パルス出力にばらつきが生じるため、絶えず車速に対する距離特性精度が低下するといった課題があった。すなわち、タイヤの交換、夏用タイヤ、冬用タイヤの別やタイヤ自身の磨減り等により１パルス当たりの単位距離は変化するので、常に、単位距離の再取得処理が必要となる。この再取得処理には、上述のように、交差点での右左折が必要であるが、長い直線走行時には単位距離を求めることができず、結果として推定走行距離を誤ってしまうこととなっていた。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するもので、その目的は、単位距離算出の頻度を上げ、自車位置精度向上を図ることのできるナビゲーション装置、その制御方法および制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を、本発明は以下のように達成する。なお、方法及び制御プログラムでは、「手段」や「処理手段」を「処理」のように適宜読み替える。
【０００７】
まず、本発明の一態様では（請求項１，４，７）、道路地図データと、移動体の走行距離を検出する車速検出手段を含む測位システムと、車両周辺を撮像する撮像部と、情報処理を行う制御部と、を備えたナビゲーション装置（その制御方法又は制御プログラム）において、道路面特徴物を予め記憶した記憶部を備え、前記撮像部からの画像を前記記憶部に記憶された道路面特徴物と照合し道路面特徴物を検出する画像検出手段と、検出された前記道路面特徴物に基づいて移動体の交差点進入の有無を判定し記録する交差点判定手段と、この交差点判定手段によって判定された２つの交差点の間の距離を第１の交差点間距離として前記車速検出手段から算出する手段と、当該２つの交差点の間の距離を前記道路地図データに記憶された座標点から第２の交差点間距離として算出する手段と、前記第１の交差点間距離と、前記第２の交差点間距離とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果から前記車速検出手段における１パルス当たりの単位距離の補正を行う補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の態様は（請求項２，５）、上記態様において、前記記憶部は、道路面特徴物について路側帯か、側溝か、縁石かに分類して記憶しており、前記画像検出手段は、前記道路面特徴物をその種類ごとに分類して検出するものであり、前記交差点判定手段は、この道路面特徴物の種類ごとに移動体の交差点進入の有無を判定するものであることを特徴とする。
【０００９】
このように、側溝・縁石・路側帯をそれぞれ独立に検出処理をおこない、複数の判断材料から各々において車両の交差点進入を検出することができるので、より正確な車速パルスを用いた単位距離の計算処理が可能となり、自車位置精度の向上が実現できる。
【００１０】
また、路側帯、側溝、縁石などの道路面特徴物をカメラで検出することによって、これまでの交差点での右左折時にのみ算出可能であった車速パルスを用いた単位距離の計算処理が交差点直進通過時にも計算可能となり、単位距離算出の頻度を上がることにより自車位置精度の向上が実現できる。また、撮像手段として、安全支援装置で用いるカメラ（フロントビュー／バックビュー／サイドビュー等）の流用も可能であるから、導入も安価かつ容易となる。
【００１１】
本発明の他の態様は（請求項３，６）、上記各態様において、前記交差点判定手段は、この道路面特徴物の種類ごとに移動体の交差点進入の有無を判定した後、バッファメモリに記憶し、交差点に進入したか否かを示すフラグをセットするものであることを特徴とする。このように、道路面特徴物の種類に基くフラグのセットにより、自車位置精度の向上が実現できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、路側帯、側溝、縁石などの道路面特徴物をカメラで検出することによって、自車両が道路走行中であれば交差点での右左折のみならず交差点の直進通過時にも車速パルスによる単位距離の計算処理が可能となり、ナビゲーションにおける自車位置判定の精度を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明のナビゲーション装置（以下「本装置」と呼ぶ）、対応するナビゲーション装置の制御方法及び制御プログラムを実施するための最良の実施形態について、図を参照して説明する。
【００１４】
〔１．構成〕
本実施形態は、ナビゲーション装置と一体に実現した車両位置判定装置（以下「本装置」とも呼ぶ）に関するもので、その制御方法、制御プログラムとしても把握可能である。本装置は、図１の構成図に示すように、測位システムとして、現在位置情報受信部であるＧＰＳ受信機１と、車速パルスを用いる走行距離検出部である車速検出器２と、方位検出部であるジャイロセンサ３と、を備える。また、本装置は、車両周辺を撮像する撮像手段として、典型的には、車両に搭載されている前方、後方、側面などの各ＣＣＤカメラ４を備える。
【００１５】
ここで、各カメラ４は、道路面を撮影するものであり、例えば、（１）フロントノーズに取り付けられ、見通しの悪い交差点への進入確認で利用されるカメラ、（２）車両をバックさせる時の後方確認用のカメラ、（３）道路上の白線検知を行い、車線逸脱等を検出し運転者への警告をおこなうシステムなどに用いる車両搭載用のカメラ、との共用も可能である。
【００１６】
また、画像検出部４１は、カメラ４からのアナログ入力信号のデジタル画像データへの変換処理と、後述する道路面特徴物である路側帯、側溝、縁石（境界ブロック）などの検出処理を行うが、検出処理の部分は、図１に破線で示すように制御部５で画像検出部５１として処理を行わせる構成も可能である。
【００１７】
また、本装置は、各部の制御など情報処理を行う制御部５と、ＦＭ多重放送などからのＶＩＣＳ情報の放送受信部であるＶＩＣＳ受信機６と、情報の表示部７（例えば液晶パネルのモニタなど）と、情報や指示の入力を受け付けるスイッチなどの操作部８と、これら表示部７及び操作部８と制御部５との関係を制御するユーザインタフェース９と、記憶部であるメモリ１０と、地図データ再生部（例えば、ＨＤＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなど記憶装置）から読み出される地図データ１１と、を備える。
【００１８】
また、以下のような作用効果に対応する処理手段として、制御部５が、所定のプログラムにより、図１に示す各部（５２、５３…など）を実現する。なお、従来のナビゲーション装置とその情報処理にあたる範囲の要素（例えば、目的地指定受付、経路探索、誘導案内出力など）については、本発明特有ではないので省略する
【００１９】
〔２．作用効果〕
〔２−１．概略〕
上記のように構成された本実施形態では、画像検出部４１（画像検出手段）が、カメラ４の撮影する映像から道路面特徴物（路側帯、側溝、縁石）を検出する（画像検出処理）。この際、メモリ１０（記憶部）には、道路面特徴物について、路側帯か、側溝か、縁石かに分類し予め記憶されており、画像検出部４１は、これを参照する。
【００２０】
このように検出された道路面特徴物に基づき、交差点判定部５２（交差点判定手段）は車両が交差点に進入したか否かを判定しバッファメモリに記録する。すなわち、画像検出部４１で検出された前記道路面特徴物について、路側帯か、側溝か、縁石かに分類し、所定のバッファメモリに記憶する。そして、車両が交差点進入と判断した場合は、交差点進入を示すフラグをセットする。より具体的には、例えば、図２〜４に示されるように、路側帯が画面右側の縦線状から車両の交差点進入に伴い途切れて下方に消えていく状況を、画像検出部４１からの検出出力をもとに算出し、車両が交差点に進入して行くことを検出するものである。
【００２１】
第１の算出部５３、第２の算出部５４、比較部５５とは、上記のようにしてセットされた進入フラグ（進入側溝フラグ・進入縁石フラグ・進入路側帯フラグ）を利用して単位距離を計算する単位距離取得処理を実行する。すなわち、第１の算出部５３は、前回の通過した交差点と今回通過する交差点との間を第１の交差点距離とし、この区間内における車速パルスの車速パルス総数から距離を算出する。一方、第２の算出部５４は、前回の交差点地点と今回の交差点地点との位置情報を地図データ１１から座標点として取得し、この座標点の情報から第２の交差点距離を算出する。そして、比較部５５が、この第１の交差点距離と第２の交差点距離とをとを比較して第２の交差点距離に対する第１の交差点間距離の差を求め、補正部５６において車速パルスにおける単位距離である１パルス当たりの距離を補正する。
【００２２】
このとき、道路走行中に上記進入フラグ（いずれかひとつ以上や多重検出を条件として二つ以上）がセットされた場合は、車両が交差点へ直接進入したことを示しているので、単位距離の再取得処理は自車両が地図道路の交差点に到達したとして、単位距離を計算する。また、側溝や縁石等も同様の手順で、画像検出部４１からの検出出力をもとに算出し、交差点判定部５２が、車両が交差点へ進入して行くことを検出する。なお、車両の交差点通過における、流出入すべてを同様の手順で検出することが可能である。
【００２３】
〔２−２．画像の例〕
次に具体例として、図２は、道路走行中の車両が交差点へ進入する際の模式図である。車両が図２（ａ）→（ｂ）→（ｃ）のように移動する時、例えば、この車両のフロントノーズに取り付けられているカメラでは、図３（ａ）→（ｂ）→（ｃ）のような画像が撮影できる。この例では、図２の車両位置と、図３のカメラ画像は、同じ英文字のもの同士が対応する。画像検出部４１は、このようなカメラからの映像（図３）を入力情報とし、例えば、白線の抽出で路側帯を検出したり、側溝や縁石等も立体構造に基く陰影の明暗などを適宜利用しパターン認識等の技術により検出する。このような画像検出部４１からの出力結果は、制御部５において車両が交差点へ進入を検出する重要な情報となる。
【００２４】
制御部５では、例えば、図３（ａ）→（ｂ）→（ｃ）に示されるように、路側帯の白線が画面右側の縦線状から（図３（ａ））車両の交差点進入に伴い途切れて（図３（ｂ））下方に消えていく（図３（ｃ））状況を、画像検出部４１からの検出出力をもとに算出判断し、車両が交差点へ進入して行く挙動が検出できる。また、側溝や縁石等も同様の手順で、画像検出部４１からの出力をもとに判断し、車両が交差点へ進入して行く様子が検出できる。
【００２５】
〔２−３．フローチャートの例〕
次に、上記のような処理の具体的なフローチャートを図４に例示する。この例では、まず、画像検出部４１からの検出出力である、抽出された情報を制御部５に取り込み（ステップ４０１）、上記取り込まれた抽出情報を分類し（ステップ４０２）、例えば、道路面特徴物の種類に応じ、側溝ならその旨の（ステップ４０３）、縁石ならその旨の（ステップ４０６）、路側帯ならその旨の（ステップ４０９）抽出情報を保存する。
【００２６】
例えば、種類が側溝の場合を具体例にとれば、交差点判定部５２は、分類された抽出情報を側溝用の所定のバッファメモリに保存し（ステップ４０３）、このバッファメモリ内を検索し、車両が交差点に進入したか否か（ステップ４０４）、すなわち図３で示されるような交差点周辺を示す抽出物が下方に消えていくか否かを判断する。この判断で交差点進入と判断された場合は（ＹＥＳ）、交差点に進入したと判断された旨のデータ、例えば進入側溝フラグを、前記抽出情報やその他の所定のデータ領域にセットする（ステップ４０５）。
【００２７】
なお、この側溝バッファメモリは、例えば、画像検出部４１での処理速度や、車両進入時の速度等を考慮して、交差点の進入検出に必要十分な記憶容量を準備する。例えば、画像検出部４１の検出基準が一定時間間隔（インターバル）であれば、交差点進入に要する時間を想定し定めれば良い。また画像検出部の検出基準が検出対象物の変化量であれば、その最短更新時間と進入時の車両速度から定めることも可能である。
【００２８】
もちろん、縁石や路側帯についても、図４について示したと同様である。なお、図４の例では、側溝、縁石、路側帯についてそれぞれ独立に検出処理を行い、それら複数の判断材料がそれぞれ車両の交差点進入を検出しつつ、複合条件等の総合判断にも利用可能であることから、優れた判定精度が得られる。
【００２９】
〔２−４．単位距離取得処理での利用〕
【００３０】
さて、以上のようにセットされた進入フラグ（進入側溝フラグ・進入縁石フラグ・進入路側帯フラグ）は、制御部５内の単位距離の取得（再取得）処理において利用する。例えば、道路走行中に進入フラグ（いずれかひとつ以上や多重検出を条件として二つ以上）がセットされた場合は、車両が交差点へ直進進入したことを示しているので、単位距離の再取得処理は自車両が地図道路の交差点に到達したとして、単位距離を計算することとなる。
【００３１】
また、上記進入フラグは自車位置判定処理内でリセットされる。単位距離の再計算処理は、直前の通過交差点と現交差点との地図上の走行距離と同区間内の車速パルス総数から１パルス当たりの走行距離を求める等の手順で可能となる。なお、上述の説明は、交差点への直進進入を前提に記述したが、交差点での右左折や流出入も同様に処理できる。
【００３２】
〔３．効果〕
以上のように、本実施形態では、路側帯、側溝、縁石などの道路面特徴物をカメラで検出することによって、これまでの交差点での右左折時にのみ算出可能であった車速パルスを用いた単位距離の計算処理が交差点直進通過時にも計算可能となり、単位距離算出の頻度を上がることにより自車位置精度の向上が実現できる。また、撮像手段として、安全支援装置で用いるカメラ（フロントビュー／バックビュー／サイドビュー等）の流用も可能であるから、導入も安価かつ容易となる。
【００３３】
また、本実施形態では、道路面特徴物の種類に基くフラグのセットにより、道路上か否かの情報の記憶と利用が容易になる。また、本実施形態では、複数種類の測位原理や、ＶＩＣＳ等の情報の活用により、高精度な自車位置判定による円滑・快適なドライブが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す機能ブロック図。
【図２】本発明の実施形態における車両交差点進入を例示する模式図。
【図３】本発明の実施形態における車両交差点進入時のカメラ画像を例示する図。
【図４】本発明の実施形態において、道路面特徴物に関する処理手順の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３５】
１…受信機
２…車速検出器
３…ジャイロセンサ
４…カメラ
４１…画像検出部
５…制御部
５１…画像検出部
５２…交差点判定部
５３…第１の算出部
５４…第２の算出部
５５…比較部
５６…補正部
６…ＶＩＣＳ受信機
７…表示部
８…操作部
９…ユーザインタフェース
１０…メモリ
１１…地図データ
【図１】
0004723405.tif 000002
【図２】
0004723405.tif 000003
【図４】
0004723405.tif 000004
【図３】
0004723405.tif 000005