(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の現在位置を表す自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段と、
自車両の周辺の画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記画像情報に含まれる、道路の路面に設けられた停止線及び所定の文字列の形状についての画像認識処理を行う形状認識手段と、
前記停止線と前記所定の文字列との間の距離が所定距離以内であるか否かに基づいて、前記停止線と前記所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定手段と、
前記隣接判定手段により隣接していると判定された前記停止線と前記所定の文字列との組み合せを対象地物とし、前記形状認識手段が前記対象地物の画像認識に成功した場合に、自車位置情報及び当該対象地物の画像認識結果に基づいて、一時停止義務がある地点を表す停止義務地点情報を生成する地点情報生成手段と、
を備える画像認識装置。
【請求項２】
前記形状認識手段は、前記所定の文字列を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記停止線を画像認識した場合に、前記対象地物の画像認識に成功したと判定する請求項１に記載の画像認識装置。
【請求項３】
前記形状認識手段は、前記所定の文字列を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記停止線を画像認識した場合、及び、前記停止線を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記所定の文字列を画像認識した場合のいずれの場合にも前記対象地物の画像認識に成功したと判定する請求項１又は２に記載の画像認識装置。
【請求項４】
前記形状認識手段は、前記所定の文字列の画像認識処理として、ひらがな、カタカナ、漢字、及びこれらの組み合せのいずれかで表された「とまれ」の文字列の中の少なくとも一部の文字の画像認識を行う請求項１から３のいずれか一項に記載の画像認識装置。
【請求項５】
前記形状認識手段は、前記所定の文字列の画像認識処理として、文字の内容を特定しない３文字分の文字的特徴を備えた地物の画像認識を行う請求項１から３のいずれか一項に記載の画像認識装置。
【請求項６】
前記停止義務地点情報は、画像認識に成功した前記対象地物に含まれる前記停止線の位置情報及び少なくとも一時停止義務があることを表す属性情報を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の画像認識装置。
【請求項７】
前記停止線の位置情報は、前記停止線の代表点が有する地図上の座標情報である請求項６に記載の画像認識装置。
【請求項８】
交差点に対応するノード及び各交差点を結ぶ道路に対応するリンクにより道路の接続関係を表す道路ネットワーク情報を含む地図情報を記憶した地図情報記憶手段を備え、
前記停止義務地点情報は、画像認識に成功した前記対象地物が存在するリンクにおけるいずれか一方のリンク端に一時停止義務があることを表す属性情報を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の画像認識装置。
【請求項９】
前記形状認識手段は、前記所定の文字列を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記停止線を画像認識した場合、及び、前記停止線を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記所定の文字列を画像認識した場合のいずれの場合にも前記対象地物の画像認識に成功したと判定し、
前記地点情報生成手段は、前記形状認識手段による前記対象地物の画像認識結果に基づいて、前記対象地物が存在するリンクにおける一時停止義務がある側のリンク端を決定する請求項８に記載の画像認識装置。
【請求項１０】
前記地点情報生成手段は、画像認識に成功した前記所定の文字列の向きに基づいて、前記対象地物が存在するリンクにおける一時停止義務がある側のリンク端を決定する請求項９に記載の画像認識装置。
【請求項１１】
前記地点情報生成手段は、画像認識に成功した前記所定の文字列と前記停止線との認識順序に基づいて、前記対象地物が存在するリンクにおける一時停止義務がある側のリンク端を決定する請求項９に記載の画像認識装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の画像認識装置と、前記地点情報生成手段により生成された前記停止義務地点情報を記憶する地点情報記憶手段と、を備える地点情報収集装置。
【請求項１３】
請求項１から７のいずれか一項に記載の画像認識装置と、
前記地点情報生成手段により生成された前記停止義務地点情報を記憶する地点情報記憶手段と、
同じ対象地物が複数回画像認識されることにより生成され、前記地点情報記憶手段に記憶された、同じ地点についての複数の前記停止義務地点情報に基づいて、前記一時停止義務がある地点の推測位置を判定する推測位置判定手段と、
前記推測位置判定手段により判定された前記推測位置を、前記一時停止義務がある地点の位置とする統計的停止義務地点情報を生成する統計的地点情報生成手段と、
前記統計的地点情報生成手段により生成された前記統計的停止義務地点情報を記憶する統計的地点情報記憶手段と、を備える地点情報収集装置。
【請求項１４】
前記推測位置判定手段は、同じ地点についての複数の前記停止義務地点情報が表す前記一時停止義務がある地点の位置の分布に基づいて、当該分布の代表値を前記推測位置として判定する請求項１３に記載の地点情報収集装置。
【請求項１５】
前記対象地物の画像認識に成功した場合に、当該画像認識に成功した前記対象地物に含まれる前記所定の文字列の位置情報及び属性情報を有する文字列情報を生成する文字列情報生成手段を更に備える請求項１から７のいずれか一項に記載の画像認識装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の画像認識装置と、前記文字列情報生成手段により生成された前記文字列情報を、前記停止義務地点情報と関連付けて記憶する文字列情報記憶手段と、を備える地点情報収集装置。
【請求項１７】
請求項１２又は１６に記載の地点情報収集装置と、前記自車位置情報と前記停止義務地点情報とに基づいて、前記一時停止義務がある地点についての案内を行う案内手段と、を備えるナビゲーション装置。
【請求項１８】
請求項１３又は１４に記載の地点情報収集装置と、前記自車位置情報と前記統計的停止義務地点情報とに基づいて、前記一時停止義務がある地点についての案内を行う案内手段と、を備えるナビゲーション装置。
【請求項１９】
自車両の現在位置を表す自車位置情報を取得する自車位置情報取得ステップと、
自車両の周辺の画像情報を取得する画像情報取得ステップと、
前記画像情報に含まれる、道路の路面に設けられた停止線及び所定の文字列の形状についての画像認識処理を行う形状認識ステップと、
前記停止線と前記所定の文字列との間の距離が所定距離以内であるか否かに基づいて、前記停止線と前記所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定ステップと、
前記隣接判定ステップで隣接していると判定された前記停止線と前記所定の文字列との組み合せを対象地物とし、前記形状認識手段において前記対象地物の画像認識に成功した場合に、当該対象地物の画像認識結果に基づいて、一時停止義務がある地点を表す停止義務地点情報を生成する地点情報生成ステップと、
をコンピュータに実行させる画像認識プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載した撮像装置等により取得した車両周辺の画像情報に含まれる対象地物の画像認識処理を行う画像認識装置及び画像認識プログラム、並びにそれを用いた地点情報収集装置及びナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載した撮像装置等により取得した車両周辺の画像情報の中から、道路の路面に設けられた停止線を対象地物として画像認識処理を行う画像認識装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された画像認識装置は、走行路前方の車幅方向に長い設定領域の輝度を検出する領域輝度検出手段と、上記設定領域の時系列的な輝度変化を比較する輝度変化比較手段と、上記設定領域の時系列的な輝度変化に基づき停止線が存在するか否か判定する停止線判定手段と、を備えたものである。具体的には、ＣＣＤカメラから入力された元画像の下側寄りに、複数の設定領域を車幅方向に連設し、これらの複数の設定領域の何れかの平均輝度が低い状態から高くなり、その後低くなった場合に停止線が存在すると判定する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８５５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、対象地物である停止線にはいわゆる一時停止義務のある停止線と、単なる停止線とが存在する。そして一時停止義務のある停止線では必ず停止する必要がある。したがって、走行上非常に重要な一時停止義務のある停止線の位置を予め高い精度で認識できることが好ましい。
【０００５】
しかしながら、上記の技術は、車幅方向に連設した複数の設定領域の何れかの平均輝度が低い状態から高くなりその後再度低くなった場合に、少なくとも停止線が存在すると判定するものではあるが、必ず停止する必要のある地点であるか否かを判別するものではない。
また、路面上に、車幅方向に長い形状を有する停止線以外のペイント表示が存在する場合には、そのような他のペイント表示をも停止線として認識してしまう不具合が生じ得る。例えば、横断歩道やＴ字路での交差する道路のセンターライン等も、車幅方向に長いペイント表示であるので、停止線と誤認識する可能性が高いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一時停止義務のある停止線のみを抽出して認識することが可能で、かつ、その認識精度を高めることが可能な画像認識装置及び画像認識プログラム、並びにそれを用いた地点情報収集装置及びナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る画像認識装置の特徴構成は、自車両の現在位置を表す自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段と、自車両の周辺の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報に含まれる、道路の路面に設けられた停止線及び所定の文字列の形状についての画像認識処理を行う形状認識手段と、前記停止線と前記所定の文字列との間の距離が所定距離以内であるか否かに基づいて、前記停止線と前記所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定手段と、前記隣接判定手段により隣接していると判定された前記停止線と前記所定の文字列との組み合せを対象地物とし、前記形状認識手段が前記対象地物の画像認識に成功した場合に、自車位置情報及び当該対象地物の画像認識結果に基づいて、一時停止義務がある地点を表す停止義務地点情報を生成する地点情報生成手段と、を備える点にある。
【０００８】
一般に、一時停止義務のある地点には、停止線が設けられるとともにその手前には「とまれ」等の文字列が路面上にペイント表示されている。一方、一時停止義務のない地点に設けられる停止線は単独の停止線となっている。そこで本願では上記の構成を採用し、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功した場合に、当該停止線の位置が一時停止義務のある地点であると判定するため、一時停止義務のある停止線のみを抽出して認識することが可能となる。また、停止線と所定の文字列との組み合せを画像認識するため、車幅方向に長いペイント表示のうち文字列に隣接していないものは対象地物から外れることになり、停止線を単独で画像認識する場合に比べて認識精度を向上させることが可能となる。
【０００９】
ここで、前記形状認識手段は、前記所定の文字列を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記停止線を画像認識した場合に、前記対象地物の画像認識に成功したと判定すると好適である。
【００１０】
この構成によれば、撮像装置を自車両の進行方向に対して前向き、後ろ向きのいずれの向きに設けた場合であっても、前進しながら画像認識処理を行うことが可能となる。またその場合、所定の文字列、停止線の順に画像認識した場合にのみ対象地物の画像認識に成功したと判定するので、誤認識を抑制することが可能となる。
【００１１】
ここで、前記形状認識手段は、前記所定の文字列を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記停止線を画像認識した場合、及び、前記停止線を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記所定の文字列を画像認識した場合のいずれの場合にも前記対象地物の画像認識に成功したと判定すると好適である。
【００１２】
この構成によれば、自車両の進行方向とは逆方向に進行する車両を対象とする停止線と所定の文字列との組み合わせも対象地物として画像認識処理を行うことが可能となる。よって、停止義務地点情報を効率良く生成することが可能となる。またその場合、停止線、所定の文字列の順に画像認識した場合にのみ対象地物の画像認識に成功したと判定するので、誤認識を抑制することが可能となる。
【００１３】
ここで、前記形状認識手段は、前記所定の文字列の画像認識処理として、ひらがな、カタカナ、漢字、及びこれらの組み合せのいずれかで表された「とまれ」の文字列の中の少なくとも一部の文字の画像認識を行う構成とすると好適である。
【００１４】
文字のペイント表示は、例えば停止線や中央線等のペイント表示に比べて複雑な形状を有しているので、文字列の画像認識に際しては、その中の一部の文字の画像認識を行うだけで十分に判定可能である。したがって、「とまれ」全体に対して画像認識処理を行う場合はもちろんのこと、その一部のみに対して画像認識処理を行う場合であっても、上記の効果を得ることが可能となる。さらに、画像認識する文字数を減らした場合には、画像認識の処理負担を軽減することが可能となる。
【００１５】
ここで、前記形状認識手段は、前記所定の文字列の画像認識処理として、文字の内容を特定しない３文字分の文字的特徴を備えた地物の画像認識を行うと好適である。
【００１６】
この構成によれば、対象地物に含まれる所定の文字列として、文字の内容を特定しない、文字的特徴を備えた３文字分の文字列が設定されるので、文字列「とまれ」の一部がかすれて消えかけていたりした場合であっても、画像認識処理を行うことが可能となる。また、文字の内容を特定しないため、画像認識処理を簡略化できるとともに、文字内容によらない汎用的な認識処理を実行することができる。よって、画像認識の処理負担を軽減することが可能となる。
【００１７】
ここで、前記停止義務地点情報は、画像認識に成功した前記対象地物に含まれる前記停止線の位置情報及び少なくとも一時停止義務があることを表す属性情報を有する構成とすると好適である。
【００１８】
この構成によれば、新たに生成した停止線の位置情報と、一時停止義務があることを表す属性情報とを出力して、例えば、車両の運転者に対して一時停止を促す注意喚起や、車両制御等の各種の用途に利用させることが可能となる。
【００１９】
ここで、前記停止線の位置情報は、前記停止線の代表点が有する地図上の座標情報であると好適である。
【００２０】
この構成によれば、一時停止義務がある地点の位置を、絶対的な座標情報として正確に取得することができる。
【００２１】
また、交差点に対応するノード及び各交差点を結ぶ道路に対応するリンクにより道路の接続関係を表す道路ネットワーク情報を含む地図情報を記憶した地図情報記憶手段を備え、前記停止義務地点情報は、画像認識に成功した前記対象地物が存在するリンクにおけるリンク端に一時停止義務があることを表す属性情報を有すると好適である。
【００２２】
この構成によれば、地図情報記憶手段に記憶されるリンクに関する情報を利用して、停止義務地点情報を生成するための処理負荷を軽減することができる。また、少ないデータ量で、例えば停止義務地点の案内の用に十分に供することが可能となる。
【００２３】
また、前記形状認識手段は、前記所定の文字列を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記停止線を画像認識した場合、及び、前記停止線を画像認識した後、前記所定距離以内に存在する前記所定の文字列を画像認識した場合のいずれの場合にも前記対象地物の画像認識に成功したと判定し、前記地点情報生成手段は、前記形状認識手段による前記対象地物の画像認識結果に基づいて、前記対象地物が存在するリンクにおける一時停止義務がある側のリンク端を決定すると好適である。
【００２４】
また、前記地点情報生成手段は、画像認識に成功した前記所定の文字列の向きに基づいて、前記対象地物が存在するリンクにおける一時停止義務がある側のリンク端を決定すると好適である。
【００２５】
また、前記地点情報生成手段は、画像認識に成功した前記所定の文字列と前記停止線との認識順序に基づいて、前記対象地物が存在するリンクにおける一時停止義務がある側のリンク端を決定すると好適である。
【００２６】
本発明に係る地点情報収集装置の特徴構成は、上記記載の画像認識装置と、前記地点情報生成手段により生成された前記停止義務地点情報を記憶する地点情報記憶手段と、を備える点にある。
【００２７】
この構成によれば、上記の画像認識装置において画像認識結果に基づき生成された停止義務地点情報を記憶できるので、一時停止義務がある地点に関する情報を収集して記憶可能な地点情報収集装置を提供することができる。
【００２８】
また、本発明に係る地点情報収集装置のもう一つの特徴構成は、上記記載の画像認識装置と、前記地点情報生成手段により生成された前記停止義務地点情報を記憶する地点情報記憶手段と、同じ対象地物が複数回画像認識されることにより生成され、前記地点情報記憶手段に記憶された、同じ地点についての複数の前記停止義務地点情報に基づいて、前記一時停止義務がある地点の推測位置を判定する推測位置判定手段と、前記推測位置判定手段により判定された前記推測位置を、前記一時停止義務がある地点の位置とする統計的停止義務地点情報を生成する統計的地点情報生成手段と、前記統計的地点情報生成手段により生成された前記統計的停止義務地点情報を記憶する統計的地点情報記憶手段と、を備える点にある。
【００２９】
この構成によれば、同じ対象地物が複数回画像認識されることにより地点情報記憶手段に記憶された、同一地点についての複数の停止義務地点情報に基づいて、当該一時停止義務がある地点の推測位置が判定される。したがって、それぞれの停止義務地点情報が示す一時停止義務がある地点の認識位置に誤差が含まれる場合であっても、複数の停止義務地点情報を用いて推測位置を判定することにより当該誤差を平均化し、一時停止義務がある地点の推測位置を実際の位置にできるだけ近づけることが可能となる。そして、推測位置を用いて統計的停止義務地点情報を生成し、これを記憶することができる。したがって、高精度な情報を収集することが可能となる。
【００３０】
ここで、前記推測位置判定手段は、同じ地点についての複数の前記停止義務地点情報が表す前記一時停止義務がある地点の位置の分布に基づいて、当該分布の代表値を前記推測位置として判定すると好適である。
【００３１】
この構成によれば、同じ一時停止義務のある地点についての複数の停止義務地点情報を用いた統計的処理により、適切に当該地点の推測位置を判定することができる。
【００３２】
ここで、上記の停止義務地点情報を生成する画像認識装置において、前記対象地物の画像認識に成功した場合に、当該画像認識に成功した前記対象地物に含まれる前記所定の文字列の位置情報及び属性情報を有する文字列情報を生成する文字列情報生成手段を更に備える構成とすると好適である。
【００３３】
この構成によれば、新たに生成した所定の文字列の位置情報及び属性情報を出力して、他の用途に利用させることが可能となる。
【００３４】
本発明に係る地点情報収集装置の更にもう一つの特徴構成は、上記の停止義務地点情報及び文字列情報を生成する画像認識装置と、前記文字列情報生成手段により生成された前記文字列情報を、前記停止義務地点情報と関連付けて記憶する文字列情報記憶手段と、を備える点にある。
【００３５】
この構成によれば、一時停止義務のある地点について充実した情報を収集可能な地点情報収集装置を提供することができる。
【００３６】
本発明に係るナビゲーション装置の特徴構成は、上記記載の地点情報収集装置と、前記自車位置情報と前記停止義務地点情報とに基づいて、前記一時停止義務がある地点についての案内を行う案内手段と、を備える点にある。
【００３７】
この構成によれば、ナビゲーション装置は、上記の地点情報収集装置を用いて収集された停止義務地点情報を参照して案内をするので、もともとデータベースに格納されていなかった地点についても、一時停止義務がある旨の案内を行うことが可能となる。
【００３８】
本発明に係る画像認識プログラムの特徴構成は、自車両の現在位置を表す自車位置情報を取得する自車位置情報取得ステップと、自車両の周辺の画像情報を取得する画像情報取得ステップと、前記画像情報に含まれる、道路の路面に設けられた停止線及び所定の文字列の形状についての画像認識処理を行う形状認識ステップと、前記停止線と前記所定の文字列との間の距離が所定距離以内であるか否かに基づいて、前記停止線と前記所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定ステップと、前記隣接判定ステップで隣接していると判定された前記停止線と前記所定の文字列との組み合せを対象地物とし、前記形状認識手段において前記対象地物の画像認識に成功した場合に、当該対象地物の画像認識結果に基づいて、一時停止義務がある地点を表す停止義務地点情報を生成する地点情報生成ステップと、をコンピュータに実行させる点にある。
【００３９】
この構成によれば、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功した場合に、当該停止線の位置が一時停止義務のある地点であると判定するため、一時停止義務のある停止線のみを抽出して認識することが可能となる。また、停止線と所定の文字列との組み合せを画像認識するため、車幅方向に長いペイント表示のうち文字列に隣接していないものは対象地物から外れることになり、停止線を単独で画像認識する場合に比べて認識精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
〔第一の実施形態〕
次に、本発明の第一の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る画像認識装置３を含む地点情報収集装置２を適用したナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。この画像認識装置３は、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功した場合に、当該停止線の位置が一時停止義務のある地点であると判定して、画像認識に成功した対象地物に含まれる停止線の位置情報及び属性情報を停止義務地点情報ｓとして生成する。そして、地点情報収集装置２は、画像認識装置３が生成した停止義務地点情報ｓを記憶していく。また、ナビゲーション装置１は、目的地までの経路案内等の通常の処理を行うとともに、地点情報収集装置２が収集した一時停止義務のある地点に係る情報を参照して、その案内を行う。
【００４１】
図１に示す地点情報収集装置２の各機能部、具体的には、画像情報取得部５、画像認識部６、自車位置情報取得部４、地点情報生成部９、推測位置判定部１０、統計的地点情報生成部１１及びナビゲーション用演算部１２は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実装されて構成されている。そして、これらの各機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。また、地図データベースＤＢ１及び地物データベースＤＢ２は、例えば、ハードディスクドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭを備えたＤＶＤドライブ、ＣＤ−ＲＯＭを備えたＣＤドライブ等のように、情報を記憶可能な記録媒体とその駆動手段とを有する装置をハードウェア構成として備えており、学習データベースＤＢ３及び停止義務地点データベースＤＢ４は、例えば、ハードディスクドライブ、ＤＶＤ−ＲＡＭを備えたＤＶＤドライブ等のように、書換えが可能な記録媒体とその駆動手段とを有する装置をハードウェア構成として備えている。以下、本実施形態に係るナビゲーション装置１の各部の構成について詳細に説明する。
【００４２】
１−１．地図データベース
地図データベースＤＢ１は、所定の区画毎に分けられた地図情報Ｍが記憶されたデータベースである。図２は、地図データベースＤＢ１に記憶されている地図情報Ｍの構成の例を示す図である。この図に示すように、地図情報Ｍは、交差点に対応する多数のノードｎと、各交差点間を結ぶ道路に対応するリンクｋとの接続関係により道路ネットワークを表す道路情報Ｒａを有している。各ノードｎは、緯度及び経度で表現された地図上の位置（座標）の情報を有している。各リンクｋは、ノードｎを介して接続されており、その属性情報として、道路種別、地域種別、リンク長、道路幅、リンク形状を表現するための形状補間点等の情報を有している。なお、図２においては、一つの区画の道路情報Ｒａのみを図示し、他の区画の道路情報Ｒａは省略して示している。
【００４３】
１−２．地物データベース
地物データベースＤＢ２は、道路の路面に設けられた地物の情報、すなわち地物情報Ｆを記憶するデータベースである。図３は、地物データベースＤＢ２に記憶されている道路標示の地物情報Ｆの例を示す図である。本実施形態において地物データベースＤＢ２に地物情報Ｆが記憶される地物は、少なくとも、道路の路面に設けられた停止線と、当該停止線に隣接して設けられた所定の文字列とを含んでいる。地物データベースＤＢ２は、その他にも、例えば、横断歩道、停止線、最高速度等を表す速度標示、ゼブラゾーン、道路に沿って車線を分ける区画線（実線、破線、二重線等の各種区画線を含む。）、各車線の進行方向を指定する進行方向別通行区分標示（矢印標示、例えば、直進矢印、右折矢印等を含む）等に係る地物情報Ｆを含んでいても良い。なお、地物情報Ｆが記憶される地物としては、このような道路標示のほか、信号機、標識、陸橋、トンネル等の各種の地物も含めることができる。また、地物情報Ｆは、その内容として各地物の位置情報と、それに関連付けられた地物属性情報とを有している。ここで、位置情報は、道路情報Ｒａを構成するリンクｋ又はノードｎ等と関連付けられた各地物の代表点の地図上の位置（座標）、及び各地物の向きの情報を有している。また、地物属性情報は、各地物の地物種別を表す種別情報、或いは、地物の形状、大きさ、色彩等の地物形態情報等を含んでいる。ここで、地物種別は、具体的には、「横断歩道」、「停止線」、「速度標示（３０ｋｍ／時）」等のような、基本的に同じ形態を有する地物の種別を表す情報である。また、詳しくは説明しないが、地物情報Ｆは、画像認識部６による道路上の実際の地物の画像認識処理と合わせて、自車位置情報Ｐの補正や車両制御等に用いることができる。
【００４４】
１−３．学習データベース
学習データベースＤＢ３は、後述する地点情報生成部９により生成された停止義務地点情報ｓを記憶するデータベースである。この学習データベースＤＢ３には、画像認識部６による画像認識に成功した一時停止義務のある複数の地点のそれぞれについて、一又は二以上の停止義務地点情報ｓが記憶される。この学習データベースＤＢ３に記憶される停止義務地点情報ｓについては、後述する。本実施形態においては、この学習データベースＤＢ３が、本発明における地点情報記憶手段に相当する。
【００４５】
１−４．停止義務地点データベース
停止義務地点データベースＤＢ４は、後述する統計的地点情報生成部１１により生成された統計的停止義務地点情報Ｓを記憶するデータベースである。この停止義務地点データベースＤＢ４には、画像認識部６による画像認識に成功した一時停止義務のある複数の地点のそれぞれについて生成された統計的停止義務地点情報Ｓが記憶されている。この停止義務地点データベースＤＢ４に記憶される統計的停止義務地点情報Ｓについては、後述する。本実施形態においては、この停止義務地点データベースＤＢ４が、本発明における統計的地点情報記憶手段に相当する。
【００４６】
１−５．自車位置情報取得部
自車位置情報取得部４は、自車両の現在位置を示す自車位置情報Ｐを取得する自車位置情報取得手段として機能する。ここでは、自車位置情報取得部４は、ＧＰＳ受信機１５、方位センサ１６、及び距離センサ１７と接続されている。ここで、ＧＰＳ受信機１５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信する装置である。こ
のＧＰＳ信号は、通常１秒おきに受信され、自車位置情報取得部４へ出力される。自車位置情報取得部４では、ＧＰＳ受信機１５で受信されたＧＰＳ衛星からの信号を解析し、自車両の現在位置（緯度及び経度）、進行方位、移動速度等の情報を取得することができる。方位センサ１６は、自車両の進行方位又はその進行方位の変化を検出するセンサである。この方位センサ１６は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム、車輪部に取り付ける角度センサ等により構成される。そして、方位センサ１６は、その検出結果を自車位置情報取得部４へ出力する。距離センサ１７は、自車両の車速や移動距離を検出するセンサである。この距離センサ１７は、例えば、車両のドライブシャフトやホイール等が一定量回転する毎にパルス信号を出力する車速パルスセンサ、自車両の加速度を検知するヨー・Ｇセンサ及び検知された加速度を積分する回路等により構成される。そして、距離センサ１７は、その検出結果としての車速及び移動距離の情報を自車位置情報取得部４へ出力する。
【００４７】
そして、自車位置情報取得部４は、これらのＧＰＳ受信機１５、方位センサ１６及び距離センサ１７からの出力に基づいて、公知の方法により自車位置を特定する演算を行う。また、自車位置情報取得部４は、地図データベースＤＢ１から自車位置周辺の地図情報Ｍを取得し、それに基づいて公知のマップマッチングを行うことにより自車位置を地図情報Ｍに示される道路上に合わせる補正も行う。このようにして、自車位置情報取得部４は、緯度及び経度で表された自車両の現在位置の情報、及び自車両の進行方位の情報を含む自車位置情報Ｐを取得する。自車位置情報取得部４で得られた自車位置情報Ｐは、地点情報生成部９に出力される。
【００４８】
１−６．画像情報取得部
画像情報取得部５は、撮像装置１８により撮像した自車両の周辺の画像情報Ｇを取得する画像情報取得手段として機能する。ここで、撮像装置１８は、撮像素子を備えた車載カメラ等であって、少なくとも自車両の周辺の道路の路面を撮像可能な位置に設けられている。このような撮像装置１８としては、例えば、図４に示すような自車両の後方の路面を撮像するバックカメラを用いると好適である。以下では、このようなバックカメラを用いて自車両の周辺の画像情報Ｇを取得する例について説明する。画像情報取得部５は、撮像装置１８により撮像した画像情報Ｇをフレームメモリ（不図示）等を介して所定の時間間隔で取り込む。この際の画像情報Ｇの取り込みの時間間隔は、例えば、１０〜５０ｍｓ程度とすることができる。これにより、画像情報取得部５は、撮像装置１８により撮像した複数フレームの画像情報Ｇを連続的に取得することができる。ここで取得された画像情報Ｇは、画像認識部６へ出力される。
【００４９】
１−７．画像認識部
画像認識部６は、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せを対象地物とし、画像情報Ｇに含まれる対象地物の画像認識処理を行う画像認識手段として機能する。画像認識部６は、道路上に設けられた対象地物、すなわち停止線及び所定の文字列についての画像認識処理を行う形状認識部７と、形状認識部７により画像認識された停止線と所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定部８とを備える。本明細書においては、特に区別して使用しない限り、画像認識部６とは、形状認識部７と隣接判定部８とを合わせたものを意味するものとする。
【００５０】
１−７−１．形状認識部
形状認識部７は、道路の路面に設けられた停止線及び所定の文字列を対象地物とし、画像情報Ｇに含まれる対象地物の形状について画像認識処理を行う形状認識手段として機能する。対象地物の画像認識に際しては、形状認識部７はまず所定の文字列を画像認識し、その後停止線を画像認識する。
ここで形状認識部７は、対象地物に含まれる所定の文字列の画像認識処理として、ひらがな、カタカナ、漢字、及びこれらの組み合せのいずれかで表された「とまれ」の文字列の中の少なくとも一部の文字の画像認識を行う。本実施形態では、「とまれ」の文字列のうち、文字「ま」及び「れ」についての画像認識を行う例について説明する。ここで、対象地物に含まれる文字列「とまれ」のうち、文字「ま」及び「れ」を画像認識の対象とするのは、これらが文字的特徴を備えているために、文字列「とまれ」を画像認識の対象とするのと同視できるからである。すなわち、これらは道路状に設けられた各種の地物の中でも比較的エッジが多く、また複雑な形状を有しており、文字らしい特徴を元来備えているので、これらの画像認識に成功すれば、対象地物に含まれる所定の文字列の画像認識に成功したとみなすことができるからである。文字「ま」及び「れ」の画像認識に際しては、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と対象地物である文字「ま」及び「れ」の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる文字「ま」及び「れ」の画像を抽出する。その結果、画像情報Ｇの中から文字「ま」及び「れ」の画像を抽出できた場合には、形状認識部７は隣接判定部８に対してその結果を出力するとともに、次いで停止線の形状についての画像認識を行う。停止線の画像認識に際しても、上記と同様に、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と対象地物である停止線の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる停止線の画像を抽出する。そして、後述するように、自車両の移動距離が所定距離Ｄを超えるまでの間に画像情報Ｇの中から停止線の画像を抽出できた場合に、対象地物、すなわち道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功したと判定される。隣接判定部８が行う処理については後述する。
【００５１】
図５は、本実施形態に係る地点情報収集装置２が有する画像認識部６のうち、形状認識部７が行う画像認識処理の一例を説明するための説明図である。図５に示す交差点付近には、４つの停止線ｆ１〜ｆ４が存在している。このうち、一時停止義務のある停止線は、その手前の路面上に「とまれ」の文字標示が存在するｆ２及びｆ４である。いま、自車両が図中を矢印方向に進んでいるとすると、自車両に搭載されたバックカメラは、図６のような画像情報Ｇを取得する。すなわち、バックカメラにより取得された画像情報Ｇには、図６（ａ）に示すように、まず、文字列「とまれ」のうち文字「れ」が含まれるはずである。形状認識部７は画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と文字「れ」の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる文字「れ」の画像を抽出する。次に、図６（ｂ）に示すように、画像情報Ｇには文字列「とまれ」のうち文字「ま」が含まれてくるはずである。形状認識部７は、文字「れ」の画像認識処理と同様に、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と文字「ま」の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる文字「ま」の画像を抽出する。なお、文字「ま」の画像認識に成功した時点で、形状認識部７はその結果を隣接判定部８へ出力する。次に、図６（ｃ）に示すように、画像情報Ｇには文字列「とまれ」のうち文字「と」が含まれてくるはずである。本実施形態においては、文字列「とまれ」のうち、文字「ま」及び「れ」を対象地物としているため、形状認識部７は文字「と」については画像認識処理を行わない。最後に、図６（ｄ）に示すように、画像情報Ｇには停止線が含まれてくるはずである。形状認識部７は、文字「れ」及び「ま」の画像認識処理と同様に、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と停止線の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる停止線の画像を抽出する。
【００５２】
１−７−２．隣接判定部
隣接判定部８は、形状認識部７により画像認識された停止線と所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定手段として機能する。隣接判定部８は、停止線と文字列「とまれ」との間の距離が所定距離Ｄ以内であるか否かを判定することにより、これらが隣接しているか否かを判定する。ここで所定距離Ｄは、実際の路面上に設けられた対象地物を構成する停止線と文字列「とまれ」との間の距離を予め調べておき、その結果に基づいて予め設定される。例えば、一時停止義務のある、複数の地点における停止線と文字列「とまれ」との間の距離のうち、最大距離よりもやや大きい距離を所定距離Ｄとして設定することができる。
図７には、停止線と文字列「とまれ」との間の距離が隣接するか否かを判定するための一例を示している。本例において、隣接判定部８は、形状認識部７が画像情報Ｇの中から文字「ま」の画像認識に成功した際の出力を受けたときに、文字「ま」を画像認識した位置からの自車両の移動距離の計測を開始する。隣接判定部８は距離センサ１７と接続されており、自車両の移動距離が所定距離Ｄを超えるまでの間、形状認識部７は停止線の画像認識処理を実行し続ける。所定距離Ｄを超えるまでに形状認識部７が停止線の画像認識に成功した場合に、画像認識部６は、対象地物、すなわち道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功したと判定する。一方、形状認識部７が停止線の画像認識に成功する前に自車両の移動距離が所定距離Ｄを超えてしまった場合には、停止線と所定の文字列とが隣接していないことになるため、対象地物の画像認識に成功したとは判定されない。
このように、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功した場合に、当該停止線の位置が一時停止義務のある地点であると判定することで、一時停止義務のある停止線のみを抽出して認識することが可能となる。また、停止線と所定の文字列と間の距離が一定の大きさ以上の場合には対象地物の画像認識に成功したとは判定されないため、停止線と何らかの文字列が一定の距離をおいて続けて画像認識された場合等に生じ得る一時停止義務のある地点の誤認識を、抑制することができる。
画像認識部６が対象地物の画像認識に成功したと判定した場合、その結果を地点情報生成部９に出力する。
【００５３】
１−８．地点情報生成部
地点情報生成部９は、画像認識部６による画像認識処理において対象地物の画像認識に成功した場合に、自車位置情報Ｐ及び当該対象地物の画像認識結果に基づいて、一時停止義務がある地点を表す停止義務地点情報ｓを生成する地点情報生成手段として機能する。停止義務地点情報ｓは、各地点を他の地点と識別するための識別情報（地点ＩＤ）、一時停止義務のある地点の位置情報及び少なくとも一時停止義務があることを表す属性情報を有している。本実施形態においては、画像認識に成功した対象地物に含まれる停止線の位置を、一時停止義務のある地点の位置としている。
停止線の位置は、自車位置情報Ｐ及び当該停止線の画像認識結果に基づいて決定される。ここで、画像情報Ｇに含まれる現実の停止線の位置は、自車両への撮像装置１８の取付位置、取付角度、及び画角等に基づいて予め演算された自車位置と撮像領域との位置関係を用いることで、自車位置情報Ｐに基づいて正確に求めることができる。こうして決定された位置情報は、停止線の代表点が有する地図上の位置（座標）情報である。本実施形態において、代表点は、各停止線の長さ方向及び幅方向の中央部に設定される。また、停止線が有する属性情報としては、少なくとも「一時停止義務有り」の情報を有している。これ以外にも、例えば「停止線」、「手前に文字列有り」等の情報を含んでいても良い。
地点情報生成部９において生成した停止義務地点情報ｓは、学習データベースＤＢ３に出力されて学習データベースＤＢ３に記憶される。自車両が同じ道路を複数回走行することにより、同じ対象地物が複数回画像認識された場合には、同じ地点についての複数の停止義務地点情報ｓが生成され、学習データベースＤＢ３に記憶される。
【００５４】
１−９．推測位置判定部
推測位置判定部１０は、同じ対象地物が複数回画像認識されることにより生成され、学習データベースＤＢ３に記憶された、同じ地点についての複数の停止義務地点情報ｓに基づいて、一時停止義務がある地点の推測位置を判定する推測位置判定手段として機能する。ここで、推測位置判定部１０は、同じ地点についての複数の停止義務地点情報ｓが表す一時停止義務がある地点の位置の分布に基づいて、当該分布の代表値を一時停止義務がある地点の推測位置として判定する。このように、分布の代表値を一時停止義務がある地点の推測位置として判定することにより、同じ一時停止義務のある地点についての複数の停止義務地点情報ｓを用いた統計的処理により、適切に一時停止義務のある地点の推測位置を判定することができる。本実施形態においては、分布の代表値として平均値を用いる。すなわち、推測位置判定部１０は、学習データベースＤＢ３に記憶された同一の一時停止義務がある地点についての複数の停止義務地点情報ｓに基づいて、演算によりその平均値を算出し、当該平均値により求められる位置を当該一時停止義務がある地点の推測位置として判定する。一例として、図５の例における停止線ｆ４の推測位置を判定する場合の判定方法について説明する。停止線ｆ４についての停止義務地点情報ｓとしての複数の学習値は、図８に模式的に示すように学習データベースＤＢ３に格納されている。推測位置判定部１０はこれらの学習値に基づいて平均値を算出してその結果を停止線ｆ４の推測位置と判定し、統計的地点情報生成部１１に出力する。
【００５５】
１−１０．統計的地点情報生成部
統計的地点情報生成部１１は、推測位置判定部１０により判定された推測位置を、一時停止義務がある地点の位置とする統計的停止義務地点情報Ｓを生成する統計的地点情報生成手段として機能する。統計的停止義務地点情報Ｓは、一時停止義務のある地点の位置情報及び少なくとも一時停止義務があることを表す属性情報を有している。ここで、一時停止義務のある地点の位置は推測位置判定部１０により判定された推測位置であり、「一時停止義務有り」等の属性情報は停止義務地点情報ｓが有するものと同じである。
統計的地点情報生成部１１において生成した統計的停止義務地点情報Ｓは、停止義務地点データベースＤＢ４に出力されて停止義務地点データベースＤＢ４に記憶される。図９には、統計的停止義務地点情報Ｓが停止義務地点データベースＤＢ４に格納されている様子を模式的に示している。このようにして、対象地物の画像認識に成功する毎に停止義務地点情報ｓが学習データベースＤＢ３に格納され、それに応じて新たな統計的停止義務地点情報Ｓが停止義務地点データベースＤＢ４に格納されることにより、停止義務地点データベースＤＢ４が有する統計的停止義務地点情報Ｓは順次更新される。本実施形態では、分布の代表値として平均値を用いることにより、少なくとも一度対象地物の画像認識に成功するだけで統計的地点情報Ｓが生成され、かつ、同じ対象地物についての画像認識の回数が増えるにしたがってその精度を高めていくことを可能としている。
【００５６】
１−１１．ナビゲーション用演算部
ナビゲーション用演算部１２は、自車位置表示、出発地から目的地までの経路計算、目的地までの進路案内、目的地検索等のナビゲーション機能を実行するためにアプリケーションプログラムに従って動作する演算処理手段である。例えば、ナビゲーション用演算部１２は、地図データベースＤＢ１から自車両周辺の地図情報Ｍを取得して表示装置１９に地図の画像を表示するとともに、当該地図の画像上に、自車位置情報に基づいて自位置マークを重ね合わせて表示する処理を行う。また、ナビゲーション用演算部１２は、公知の方法により計算された出発地から目的地までの経路と自車位置情報とに基づいて、表示装置１９及び音声出力装置２０の一方又は双方を用いて進路案内を行う。このとき、ナビゲーション用演算部１２は、停止義務地点データベースＤＢ４に格納された統計的停止義務地点情報Ｓを参照して、一時停止義務がある地点についての案内を行う。したがって、本実施形態においてナビゲーション用演算部１２は、自車位置情報と統計的停止義務地点情報Ｓとに基づいて、一時停止義務がある地点についての案内を行う案内手段として機能する。なお、ナビゲーション用演算部１２は、この他にも、リモートコントローラや表示装置１９と一体的に設けられたタッチパネルなどのユーザインタフェース等、ナビゲーション装置１として必要な公知の各種構成に接続されている。
【００５７】
１−１２．地点情報収集処理の手順
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１に適用される、画像認識装置３を含む地点情報収集装置２において実行される地点情報収集処理の手順について説明する。図１０は、本実施形態に係る画像認識処理を含む地点情報収集処理の手順を示すフローチャートである。以下に説明する地点情報収集処理の手順は、上記の地点情報収集装置２の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方の組み合せにより実行される。地点情報収集装置２の各機能部がプログラムにより構成される場合には、地点情報収集装置２が有する演算処理装置は、上記の各機能部を構成する画像認識プログラム及びこれを含む地点情報収集プログラムを実行するコンピュータとして動作する。
【００５８】
まず、形状認識部７は、文字列「まれ」についての画像認識処理を行う（ステップ＃０１）。形状認識部７は、撮像装置１８により取得された画像情報Ｇに含まれている地物から抽出した輪郭情報と文字列「まれ」の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに文字列「まれ」の画像が含まれるか否かを判断する（ステップ＃０２）。画像情報Ｇに文字列「まれ」の画像が含まれないと判定された場合には（ステップ＃０２：Ｎｏ）、再度ステップ＃０１に戻って、形状認識部７は、文字列「まれ」についての画像認識処理を行う。一方、画像情報Ｇに文字列「まれ」の画像が含まれると判定された場合には（ステップ＃０２：Ｙｅｓ）、隣接判定部８は距離計測を開始する（ステップ＃０３）。次に形状認識部７は、停止線についての画像認識処理を行う（ステップ＃０４）。形状認識部７は、画像情報Ｇに含まれている地物から抽出した輪郭情報と停止線の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに停止線の画像が含まれるか否かを判断する（ステップ＃０５）。画像情報Ｇに停止線の画像が含まれないと判定された場合には（ステップ＃０５：Ｎｏ）、隣接判定部８は、計測した距離が予め設定された所定距離Ｄ以下であるか否かを判定する（ステップ＃０６）。計測した距離が予め設定された所定距離Ｄより大きいと判定された場合には（ステップ＃０６：Ｎｏ）、処理は終了する。一方、計測した距離が予め設定された所定距離Ｄ以下であると判定された場合には（ステップ＃０６：Ｙｅｓ）、再度ステップ＃０４に戻って、形状認識部７は、停止線についての画像認識処理を行う。そして、画像情報Ｇに停止線の画像が含まれると判定された場合に（ステップ＃０５：Ｙｅｓ）、対象地物、すなわち道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた文字列「まれ」との組み合せの画像認識に成功したと判定される。次に、地点情報生成部９は、自車位置情報Ｐ及び当該対象地物の画像認識結果に基づいて、一時停止義務がある地点を表す停止義務地点情報ｓを生成する（ステップ＃０７）。
このような画像認識処理によれば、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功した場合に、当該停止線の位置が一時停止義務のある地点であると判定するため、一時停止義務のある停止線のみを抽出して認識することが可能となる。また、停止線と所定の文字列との組み合せを画像認識するため、停止線を単独で画像認識する場合に比べて認識精度を向上させることが可能となる。
【００５９】
生成した停止義務地点情報ｓは、学習データベースＤＢ３に出力されて学習データベースＤＢ３に記憶される（ステップ＃０８）。次に推測位置判定部１０は、学習データベースＤＢ３に記憶された、同じ地点についての一又は二以上の停止義務地点情報ｓに基づいて、一時停止義務がある地点の推測位置を判定する（ステップ＃０９）。次に統計的地点情報生成部１１は、推測位置判定手段により判定された推測位置を一時停止義務がある地点の位置とする位置情報を含む、統計的停止義務地点情報Ｓを生成する（ステップ＃１０）。最後に、統計的地点情報生成部１１において生成した統計的停止義務地点情報Ｓは、停止義務地点データベースＤＢ４に出力されて停止義務地点データベースＤＢ４に記憶される（ステップ＃１１）。
このような地点情報収集処理によれば、それぞれの停止義務地点情報ｓが示す一時停止義務がある地点の認識位置に誤差が含まれる場合であっても、それぞれ同じ地点についての一又は二以上の停止義務地点情報ｓを用いた統計的処理により、適切に一時停止義務がある地点の推測位置を判定してこれを記憶することができる。したがって、高精度な情報を収集することが可能となる。
【００６０】
〔第二の実施形態〕
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。
図１１は、本実施形態に係る画像認識装置３を含む地点情報収集装置２を適用したナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。基本的には第一の実施形態の場合とほぼ同様であるが、画像認識部６により画像認識を行う対象地物のうち所定の文字列が、その内容が特定されていないものである点で、第一の実施形態と相違する。また、本実施形態に係るナビゲーション装置１は、対象地物に含まれる所定の文字列についての文字列情報ｌを生成する文字列情報生成部１３と、同じ所定の文字列についての複数の文字列情報ｌに基づいて統計的文字列情報Ｌを生成する統計的文字列情報生成部１４とを備えている。また、それらを記憶する学習データベース及び停止義務地点データベースを備えている。以下では、本実施形態に係るナビゲーション装置１について、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態に係る画像認識プログラム及び地点情報収集プログラムについては、処理内容は第一の実施形態と一部相違するが、その処理順序は第一の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６１】
２−１．学習データベース
学習データベースＤＢ３は、地点情報生成部９により生成された停止義務地点情報ｓ及び文字列情報生成部１３により生成された文字列情報ｌを記憶するデータベースである。この学習データベースＤＢ３には、画像認識部６による画像認識に成功した一時停止義務のある複数の地点のそれぞれについての一又は二以上の停止義務地点情報ｓと、それらに隣接する所定の文字列についての一又は二以上の文字列情報ｌが記憶される。停止義務地点情報ｓと文字列情報ｌとは、互いに関連付けて記憶される。この学習データベースＤＢ３に記憶される停止義務地点情報ｓ及び文字列情報ｌについては、後述する。本実施形態においては、この学習データベースＤＢ３が、本発明における地点情報記憶手段及び文字列情報記憶手段を兼ねた構成となっている。
【００６２】
２−２．停止義務地点データベース
停止義務地点データベースＤＢ４は、統計的地点情報生成部１１により生成された統計的停止義務地点情報Ｓ及び統計的文字列情報生成部１４により生成された統計的文字列情報Ｌを記憶するデータベースである。この停止義務地点データベースＤＢ４には、画像認識部６による画像認識に成功した一時停止義務のある複数の地点のそれぞれについて生成された統計的停止義務地点情報Ｓと、それらに隣接する所定の文字列についての統計的文字列情報Ｌとが記憶される。統計的停止義務地点情報Ｓと統計的文字列情報Ｌとは、互いに関連付けて記憶される。この停止義務地点データベースＤＢ４に記憶される統計的停止義務地点情報Ｓ及び統計的文字列情報Ｌについては、後述する。本実施形態においては、この停止義務地点データベースＤＢ４が、本発明における統計的地点情報記憶手段及び統計的文字列情報記憶手段を兼ねた構成となっている。
【００６３】
２−３．画像認識部
画像認識部６は、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せを対象地物とし、画像情報Ｇに含まれる対象地物の画像認識処理を行う画像認識手段として機能する。画像認識部６は、道路上に設けられた対象地物の形状についての画像認識処理を行う形状認識部７と、形状認識部７により画像認識された停止線と所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定部８とを備える。
【００６４】
２−３−１．形状認識部
形状認識部７は、道路の路面に設けられた停止線及び所定の文字列を対象地物とし、画像情報Ｇに含まれる対象地物の形状について画像認識処理を行う形状認識手段として機能する。対象地物の画像認識に際しては、形状認識部７はまず所定の文字列を画像認識し、その後停止線を画像認識する。
本実施形態においては、形状認識部７は、対象地物に含まれる所定の文字列の画像認識処理として、文字の内容を特定しない３文字分の文字的特徴を備えた地物（以下、本明細書において「不特定文字列」という。）の画像認識を行う。ここで文字的特徴を備えた地物とは、比較的エッジが多く、複雑な形状を有する地物である。このような特徴を有する地物の画像認識に際しては、まず、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と対象地物の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる対象地物の画像を抽出する。本実施形態においては、対象地物に含まれる所定の文字列として不特定文字列が設定されているので、抽出した地物の輪郭情報と文字全般の形態が有する特徴量とのパターンマッチングが行われる。その結果、画像情報Ｇの中から不特定文字列の画像を抽出できた場合には、形状認識部７は隣接判定部８に対してその結果を出力するとともに、次いで停止線の形状についての画像認識を行う。そして、自車両の移動距離が所定距離Ｄを超えるまでの間に画像情報Ｇの中から停止線の画像を抽出できた場合に、対象地物の画像認識に成功したと判定される。このように、本実施形態においては、画像認識部６は、対象地物に含まれる所定の文字列の画像認識処理として、文字の内容を特定しない３文字分の文字的特徴を備えた地物の画像認識を行うため、文字列「とまれ」の一部がかすれて消えかけていたりした場合であっても、画像認識処理を行うことが可能となる。また、文字の内容を特定しないため、画像認識処理を簡略化できるとともに、文字内容によらない汎用的な認識処理を実行することができる。よって、画像認識の処理負担を軽減することが可能となる。
【００６５】
２−３−２．隣接判定部
隣接判定部８は、形状認識部７により画像認識された停止線と所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定手段として機能する。隣接判定部８は、停止線と不特定文字列との間の距離が所定距離Ｄ以内であるか否かを判定することにより、これらが隣接しているか否かを判定する。
隣接判定部８は、形状認識部７が画像情報Ｇの中から不特定文字列の画像を抽出した際の出力を受けたときに、不特定文字列を画像認識した位置からの距離計測を開始する。隣接判定部８は距離センサ１７と接続されており、自車両の移動距離が所定距離Ｄを超えるまでの間、形状認識部７は停止線の画像認識処理を実行し続ける。所定距離Ｄを超えるまでに形状認識部７が停止線の画像認識に成功した場合に、画像認識部６は、対象地物、すなわち道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功したと判定し、その結果を地点情報生成部９に出力する。
【００６６】
２−４．地点情報生成部
地点情報生成部９は、画像認識部６による画像認識処理において対象地物の画像認識に成功した場合に、自車位置情報Ｐ及び当該対象地物の画像認識結果に基づいて、一時停止義務がある地点を表す停止義務地点情報ｓを生成する地点情報生成手段として機能する。停止義務地点情報ｓは、各地点を他の地点と識別するための識別情報（地点ＩＤ）、位置情報及び少なくとも一時停止義務があることを表す属性情報を有している。
停止線の位置は、自車位置情報Ｐ及び当該停止線の画像認識結果に基づいて決定される。ここで、画像情報Ｇに含まれる現実の停止線の位置は、自車両への撮像装置１８の取付位置、取付角度、及び画角等に基づいて予め演算された自車位置と撮像領域との位置関係を用いることで、自車位置情報Ｐに基づいて正確に求めることができる。こうして決定された位置情報は、道路情報Ｒａを構成するリンクｋ又はノードｎ等と関連付けられた代表点の地図上の位置（座標）情報である。本実施形態において、代表点は、各停止線の長さ方向及び幅方向の中央部に設定される。また、停止線が有する属性情報としては、少なくとも「一時停止義務有り」の情報を有している。これ以外にも、例えば、「停止線」、「手前に文字列有り」等の情報を含んでいても良い。
地点情報生成部９において生成した停止義務地点情報ｓは、学習データベースＤＢ３に出力されて学習データベースＤＢ３に記憶される。
【００６７】
２−５．文字列情報生成部
文字列情報生成部１３は、対象地物の画像認識に成功した場合に、当該画像認識に成功した対象地物に含まれる所定の文字列の位置情報及び属性情報を有する文字列情報ｌを生成する文字列情報生成手段として機能する。文字列情報ｌは、位置情報及び属性情報の他にも、各文字列を他の文字列と識別するための識別情報（文字列ＩＤ）を有する。
文字列の代表点の位置は、停止線の位置と同様、自車両への撮像装置１８の取付位置、取付角度、及び画角等に基づいて予め演算された自車位置と撮像領域との位置関係を用いることで、自車位置情報Ｐに基づいて正確に求められる。なお、代表点は、文字列全体についての長さ方向及び幅方向の中央部に設定される。文字列が有する属性情報としては、少なくとも「文字列」の情報を有しており、これ以外にも、例えば、「とまれ」、「この先に一時停止義務地点有り」等の情報を含んでいても良い。
【００６８】
文字列情報生成部１３により生成した文字列情報ｌは、学習データベースＤＢ３に出力されて学習データベースＤＢ３に記憶される。このとき、文字列情報ｌは、地点情報生成部９により生成して学習データベースＤＢ３に記憶されている停止義務地点情報ｓと関連付けて記憶される。図１２には、同一の関連付け情報を持った文字列情報ｌと停止義務地点情報ｓとが、学習データベースＤＢ３に格納されている様子を模式的に示している。このように、本実施形態においては、停止義務地点情報ｓに加えて文字列情報ｌが生成され、さらにこれらは関連付けられて記憶されているので、一時停止義務のある地点について充実した情報を収集可能な地点情報収集装置を提供することができる。
【００６９】
２−６．統計的文字列情報生成部
統計的文字列情報生成部１４は、統計的地点情報生成部１１が行う処理と同様の処理を行うことにより、一時停止義務がある地点の停止線に隣接して設けられた所定の文字列についての統計的文字列情報Ｌを生成する統計的文字列情報生成手段として機能する。統計的文字列情報Ｌは、画像認識に成功した対象地物に含まれる所定の文字列の位置情報及び少なくとも何らかの文字列があることを表す属性情報を有している。ここで、所定の文字列の位置は推測位置判定手段により判定された推測位置であり、「文字列有り」等の属性情報は文字列情報ｌが有するものと同じである。
【００７０】
統計的文字列情報生成部１４において生成した統計的文字列情報Ｌは、停止義務地点データベースＤＢ４に出力されて停止義務地点データベースＤＢ４に記憶される。このとき、統計的文字列情報Ｌは、統計的地点情報生成部１１により生成して停止義務地点データベースＤＢ４に記憶されている統計的停止義務地点情報Ｓと関連付けて記憶される。このようにして、対象地物の画像認識に成功する毎に停止義務地点情報ｓ及び文字列情報ｌが学習データベースＤＢ３に格納され、それに応じて新たな統計的停止義務地点情報Ｓ及び統計的文字列情報Ｌが停止義務地点データベースＤＢ４に格納されることにより、停止義務地点データベースＤＢ４が有する統計的停止義務地点情報Ｓ及び統計的文字列情報Ｌは順次更新される。本実施形態においては、これらの統計的停止義務地点情報Ｓ及び統計的文字列情報Ｌは地物情報Ｆとして扱われる。したがって、地物データベースＤＢ２に記憶されたその他の道路標示の地物情報Ｆと同様に、これらの情報を自車位置情報Ｐの補正や車両制御等のために利用することができる。
【００７１】
〔第三の実施形態〕
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。
図１３は、本実施形態に係る画像認識装置３を含む地点情報収集装置２を適用したナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。基本的には第一の実施形態の場合とほぼ同様であるが、画像認識部６により画像認識を行う対象地物の順序が、必ずしも所定の文字列、停止線の順である必要がなく、停止線、所定の文字列の順である場合にも対応している点で第一の実施形態と相違する。また、本実施形態に係るナビゲーション装置１は、地点情報生成部９が生成する停止義務地点情報ｓの具体的内容が第一の実施形態と相違する。なおこれに伴い、本実施形態に係るナビゲーション装置１は推測位置判定部１０、統計的地点情報生成部１１及び学習データベースＤＢ３を備えていない。以下では、本実施形態に係るナビゲーション装置１について、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７２】
３−１．停止義務地点データベース
停止義務地点データベースＤＢ４は、地点情報生成部９により生成された停止義務地点情報ｓを記憶するデータベースである。この停止義務地点データベースＤＢ４には、画像認識部６による画像認識に成功した一時停止義務のある複数の地点のそれぞれについて生成された停止義務地点情報ｓが記憶されている。この停止義務地点データベースＤＢ４に記憶される停止義務地点情報ｓについては、後述する。本実施形態においては、この停止義務地点データベースＤＢ４が、本発明における地点情報記憶手段に相当する。
【００７３】
３−２．画像認識部
画像認識部６は、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せを対象地物とし、画像情報Ｇに含まれる対象地物の画像認識処理を行う画像認識手段として機能する。画像認識部６は、道路上に設けられた対象地物、すなわち停止線及び所定の文字列についての画像認識処理を行う形状認識部７と、形状認識部７により画像認識された停止線と所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定部８とを備える。本明細書においては、特に区別して使用しない限り、画像認識部６とは、形状認識部７と隣接判定部８とを合わせたものを意味するものとする。
【００７４】
３−２−１．形状認識部
形状認識部７は、道路の路面に設けられた停止線及び所定の文字列を対象地物とし、画像情報Ｇに含まれる対象地物の形状について画像認識処理を行う形状認識手段として機能する。対象地物の画像認識に際しては、形状認識部７はまず停止線及び所定の文字列のいずれか一方を画像認識し、その後、停止線及び所定の文字列の他方を画像認識する。すなわち、本実施形態に係る形状認識部７は、まず所定の文字列を画像認識し、その後停止線を画像認識することもできるし、それとは逆に、まず停止線を画像認識し、その後所定の文字列を画像認識することもできるように構成されている。したがって、本実施形態においては、形状認識部７は、所定の文字列の画像認識を行なう際に、逆方向文字だけでなく順方向文字についても画像認識することができるように構成されている。ここで、順方向文字とは、通常通りの向きの文字を表し、逆方向文字とは、上下が逆転された向きの文字を表す。文字列、停止線の順に画像認識を行なう態様については、第一の実施形態で既に詳細に説明したので、ここでは、停止線、文字列の順に画像認識を行なう態様に主に重点を置いて説明する。
【００７５】
まず、形状認識部７は、停止線の形状についての画像認識を行う。停止線の画像認識に際しては、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と対象地物である停止線の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる停止線の画像を抽出する。その結果、画像情報Ｇの中から停止線の画像を抽出できた場合には、形状認識部７は隣接判定部８に対してその結果を出力するとともに、次いで対象地物に含まれる所定の文字列の画像認識を行なう。ここでは、第一の実施形態と同様、「とまれ」の文字列のうち、文字「ま」及び「れ」についての画像認識を行う例について説明する。文字「ま」及び「れ」の画像認識に際しても、上記と同様に、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と対象地物である文字「ま」及び「れ」の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる文字「ま」及び「れ」の画像を抽出する。そして、自車両の移動距離が所定距離Ｄを超えるまでの間に画像情報Ｇの中から文字「ま」及び「れ」の画像を抽出できた場合に、対象地物、すなわち道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功したと判定される。
【００７６】
図１４は、本実施形態に係る地点情報収集装置２が有する画像認識部６のうち、形状認識部７が行う画像認識処理の一例を説明するための説明図である。図１４に示す交差点付近には、４つの停止線ｆ１〜ｆ４が存在している。このうち、一時停止義務のある停止線は、その手前の路面上に「とまれ」の文字標示が存在するｆ２及びｆ４である。ここで、ｆ２及びｆ４が存在する道路は、道路幅が比較的狭くなっている。そのため、自車両が図中を矢印方向に進み、交差点において道路幅の広い道路から道路幅の狭い道路へと右折する場合を考えると、自車両に搭載されたバックカメラは、図１５のような画像情報Ｇを取得することになる。すなわち、バックカメラにより取得された画像情報Ｇには、図１５（ａ）に示すように、まず、停止線が含まれるはずである。形状認識部７は画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と停止線の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる停止線の画像を抽出する。なお、停止線の画像認識に成功した時点で、形状認識部７はその結果を隣接判定部８へ出力する。次に、図１５（ｂ）に示すように、画像情報Ｇには文字列「とまれ」のうち文字「と」が含まれてくるはずである。本実施形態においては、文字列「とまれ」のうち、文字「ま」及び「れ」を対象地物としているため、形状認識部７は文字「と」については画像認識処理を行わない。次に、図１５（ｃ）に示すように、画像情報Ｇには文字列「とまれ」のうち文字「ま」が含まれてくるはずである。形状認識部７は、停止線の画像認識処理と同様に、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と文字「ま」の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる文字「ま」の画像を抽出する。最後に、図１５（ｄ）に示すように、画像情報Ｇには文字列「とまれ」のうち文字「れ」が含まれてくるはずである。形状認識部７は、停止線及び文字「ま」の画像認識処理と同様に、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。形状認識部７は、抽出した地物の輪郭情報と停止線の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる文字「れ」の画像を抽出する。そして、自車両の移動距離が所定距離Ｄを超えるまでの間に画像情報Ｇの中から文字「ま」及び「れ」の画像を抽出できた場合に、対象地物、すなわち道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功したと判定される。
なお、本例では、道路幅が比較的狭い道路において対象地物の画像認識を行う場合を例として説明したが、撮像装置１８としてのバックカメラの画角を広く設定すること等により、画像情報取得部５により取得される画像情報Ｇに対向車線における停止線及び所定の文字列が含まれるのであれば、道路幅の広い道路においても対象地物の画像認識を行うことは十分に可能である。
【００７７】
本実施形態においては、形状認識部７は、画像認識に成功した所定の文字列が順方向文字或いは逆方向文字のどちらであったかについての判定も行なう。この判定結果は、地点情報生成部９に出力される。
【００７８】
３−２−２．隣接判定部
隣接判定部８は、形状認識部７により画像認識された停止線と所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定手段として機能する。隣接判定部８は、停止線と文字列「とまれ」との間の距離が所定距離Ｄ以内であるか否かを判定することにより、これらが隣接しているか否かを判定する。ここで所定距離Ｄは、実際の路面上に設けられた対象地物を構成する停止線と文字列「とまれ」との間の距離を予め調べておき、その結果に基づいて予め設定される。例えば、一時停止義務のある、複数の地点における停止線と文字列「とまれ」との間の距離のうち、最大距離よりもやや大きい距離を所定距離Ｄとして設定することができる。
本実施形態においては、隣接判定部８は、形状認識部７が画像情報Ｇの中から停止線の画像認識に成功した際の出力を受けたときに、停止線を画像認識した位置からの自車両の移動距離の計測を開始する。隣接判定部８は距離センサ１７と接続されており、自車両の移動距離が所定距離Ｄを超えるまでの間、形状認識部７は文字「ま」及び「れ」の画像認識処理を実行し続ける。所定距離Ｄを超えるまでに形状認識部７が文字「ま」及び「れ」の画像認識に成功した場合に、画像認識部６は、対象地物、すなわち道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功したと判定する。一方、形状認識部７が文字「ま」及び「れ」の画像認識に成功する前に自車両の移動距離が所定距離Ｄを超えてしまった場合には、停止線と所定の文字列とが隣接していないことになるため、対象地物の画像認識に成功したとは判定されない。
【００７９】
このように、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功した場合に、当該停止線の位置が一時停止義務のある地点であると判定することで、一時停止義務のある停止線のみを抽出して認識することが可能となる。また、停止線と所定の文字列と間の距離が一定の大きさ以上の場合には対象地物の画像認識に成功したとは判定されないため、停止線と何らかの文字列が一定の距離をおいて続けて画像認識された場合等に生じ得る一時停止義務のある地点の誤認識を、抑制することができる。さらに、本実施形態においては、形状認識部７は、まず文字列を画像認識し、その後停止線を画像認識した場合のみならず、それとは逆に、まず停止線を画像認識し、その後文字列を画像認識した場合にも、対象地物の画像認識に成功したと判定するように構成されているので、自車両の進行方向とは逆方向に進行する車両を対象とする停止線と所定の文字列との組み合わせも対象地物として画像認識処理を行うことが可能となる。よって、停止義務地点情報ｓを効率良く生成することが可能となる。
画像認識部６が対象地物の画像認識に成功したと判定した場合、その結果を地点情報生成部９に出力する。
【００８０】
３−３．地点情報生成部
地点情報生成部９は、画像認識部６による画像認識処理において対象地物の画像認識に成功した場合に、自車位置情報Ｐ及び当該対象地物の画像認識結果に基づいて、一時停止義務がある地点を表す停止義務地点情報ｓを生成する地点情報生成手段として機能する。本実施形態においては、停止義務地点情報ｓは、各地点を他の地点と識別するための識別情報（地点ＩＤ）及び画像認識に成功した対象地物が存在するリンクｋにおけるいずれか一方のリンク端に一時停止義務があることを表す属性情報を有している。
前述のように、地図データベースＤＢ１は、所定の区画毎に分けられた地図情報Ｍが記憶されたデータベースである。地図情報Ｍは、交差点に対応する多数のノードｎと、各交差点間を結ぶ道路に対応するリンクｋに関する情報を有している。本実施形態においては、この地図データベースＤＢ１が、本発明における「地図情報記憶手段」として機能している。ノードｎとリンクｋとの接続関係により、道路ネットワークを表す道路情報Ｒａが構成される。
【００８１】
停止義務地点情報ｓが有する停止義務位置に関する情報は、自車位置情報Ｐ、地図情報Ｍ及び対象地物の画像認識結果に基づいて決定される。すなわち、地点情報生成部９は、画像認識部６が対象地物の画像認識に成功したと判定したとき、自車位置情報Ｐ及び地図情報Ｍを参照して、当該対象地物が存在するリンクｋを特定する。具体的には、画像認識部６が対象地物の画像認識に成功したと判定した時点における自車両が走行中の道路に対応するリンクｋを、当該対象地物が存在するリンクｋとして特定する。そして、地点情報生成部９は、当該対象地物が存在するリンクｋにおけるリンク端に、一時停止義務があることを表す属性情報を停止義務地点情報ｓとして生成する。リンクｋはその両端にリンク端を２個有するが、地点情報生成部９は、これらのうちの一方側のリンク端に一時停止義務があることを表す停止義務地点情報ｓを生成する。
【００８２】
ここで、図１４に示した例に対応するノードｎとリンクｋの連結関係を示した図１６を参照して、本実施形態における停止義務地点情報ｓの生成について説明する。なお、破線部分は図１４には示されていない交差点及び道路に対応するノードｎ及びリンクｋである。図１４において自車両が図中を矢印方向に進み、交差点において右折すると、停止線ｆ４を含む対象地物が画像認識される。この停止線ｆ４を含む対象地物が存在する道路に対応するリンクｋは、図１６におけるリンクｋ４となる。また、地点情報生成部９は、本実施形態においては、形状認識部７からの入力を受け、所定の文字列を画像認識した際の文字の向きに関する情報に基づいて、一時停止義務がある側のリンク端を決定する。具体的には、図１４及び図１５に示した例の場合、形状認識部７は所定の文字列を順方向文字として画像認識するので、地点情報生成部９は自車両の進行方向に対して後方側（ノードｎ１側）のリンク端に一時停止義務があると決定して、そのような停止義務地点情報ｓを生成する。一方、第一の実施形態において図５及び図６に示したような例の場合には、形状認識部７は所定の文字列を逆方向文字として画像認識するので、地点情報生成部９は自車両の進行方向に対して前方側のリンク端に一時停止義務があると決定して、そのような停止義務地点情報ｓを生成する。
【００８３】
このようにして生成される停止義務地点情報ｓは、特に図示はしないが、画像認識に成功した対象地物が存在するリンクｋにおけるリンク端に一時停止義務があることを表す属性情報を有するとともに、同一の関連付け情報により地図データベースＤＢ１が有する地図情報Ｍのうちの対応するリンクｋに関する情報に関連付けられて記憶される。このように、地図データベースＤＢ１に記憶されたリンクｋに関する情報を利用して停止義務地点情報ｓを生成することで、停止義務地点情報ｓの生成のための処理負荷を軽減することができる。また、停止義務地点情報ｓが地図データベースＤＢ１が有するリンクｋの情報に関連付けられて記憶されることにより、各リンクｋが、その属性情報としてリンク端における一時停止義務の有無に関する情報を有していると同視できるようになるので、少ないデータ量で、ナビゲーション用演算部１２による停止義務地点の案内の用に十分に供することが可能となる。その結果、ナビゲーション用演算部１２の処理負荷を軽減することも可能となる。
【００８４】
３−４．地点情報収集処理の手順
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１に適用される、画像認識装置３を含む地点情報収集装置２において実行される地点情報収集処理の手順について説明する。図１７は、本実施形態に係る画像認識処理を含む地点情報収集処理の手順を示すフローチャートである。以下に説明する地点情報収集処理の手順は、上記の地点情報収集装置２の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方の組み合せにより実行される。地点情報収集装置２の各機能部がプログラムにより構成される場合には、地点情報収集装置２が有する演算処理装置は、上記の各機能部を構成する画像認識プログラム及びこれを含む地点情報収集プログラムを実行するコンピュータとして動作する。
【００８５】
まず、形状認識部７は、停止線及び文字列「まれ」のうちのいずれか一方についての画像認識処理を行う（ステップ＃２１）。形状認識部７は、撮像装置１８により取得された画像情報Ｇに含まれている地物から抽出した輪郭情報と停止線又は文字列「まれ」の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに停止線及び文字列「まれ」のうちのいずれか一方の画像が含まれるか否かを判断する（ステップ＃２２）。画像情報Ｇに停止線及び文字列「まれ」のいずれの画像も含まれないと判定された場合には（ステップ＃０２：Ｎｏ）、再度ステップ＃２１に戻って、形状認識部７は、停止線及び文字列「まれ」のうちのいずれか一方についての画像認識処理を行う。一方、画像情報Ｇに停止線及び文字列「まれ」のうちのいずれか一方の画像が含まれると判定された場合には（ステップ＃２２：Ｙｅｓ）、隣接判定部８は距離計測を開始する（ステップ＃２３）。次に形状認識部７は、停止線及び文字列「まれ」のうちの他方についての画像認識処理を行う（ステップ＃２４）。形状認識部７は、画像情報Ｇに含まれている地物から抽出した輪郭情報と停止線の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに停止線及び文字列「まれ」のうちの他方の画像が含まれるか否かを判断する（ステップ＃２５）。画像情報Ｇに当該他方の画像が含まれないと判定された場合には（ステップ＃２５：Ｎｏ）、隣接判定部８は、計測した距離が予め設定された所定距離Ｄ以下であるか否かを判定する（ステップ＃２６）。計測した距離が予め設定された所定距離Ｄより大きいと判定された場合には（ステップ＃２６：Ｎｏ）、処理は終了する。一方、計測した距離が予め設定された所定距離Ｄ以下であると判定された場合には（ステップ＃２６：Ｙｅｓ）、再度ステップ＃２４に戻って、形状認識部７は、停止線及び文字列「まれ」のうちの他方についての画像認識処理を行う。そして、画像情報Ｇに停止線及び文字列「まれ」のうちの他方の画像が含まれると判定された場合に（ステップ＃２５：Ｙｅｓ）、対象地物、すなわち道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた文字列「まれ」との組み合せの画像認識に成功したと判定される。次に、地点情報生成部９は、ステップ＃２２又はステップ＃２５で画像認識された結果に基づいて、文字列「まれ」が順方向であるか逆方向であるかを判定する（ステップ＃２７）。そして、自車位置情報Ｐ及び当該対象地物の画像認識結果に基づいて、一時停止義務がある地点を表す停止義務地点情報ｓを生成する（ステップ＃２８）。その際、文字列「まれ」の向きの判定結果に基づいて、一時停止義務がある側のリンク端を決定する。生成した停止義務地点情報ｓは、停止義務地点データベースＤＢ４に出力されて停止義務地点データベースＤＢ４に記憶される（ステップ＃２９）。
【００８６】
このような画像認識処理によれば、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功した場合に、当該停止線の位置が一時停止義務のある地点であると判定するため、一時停止義務のある停止線のみを抽出して認識することが可能となる。また、停止線と所定の文字列との組み合せを画像認識するため、停止線を単独で画像認識する場合に比べて認識精度を向上させることが可能となる。さらに、上述の通り、自車両の進行方向とは逆方向に進行する車両を対象とする停止線と所定の文字列との組み合わせも対象地物として画像認識処理を行うことができるので、停止義務地点情報ｓを効率良く生成することが可能となる。
【００８７】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の各実施形態においては、所定の文字列を画像認識した後に停止線を画像認識した場合に、対象地物の画像認識に成功したと判定する例、及び、停止線を画像認識した後に所定の文字列を画像認識した場合に、対象地物の画像認識に成功したと判定する例について説明した。しかし、本発明に係る画像認識装置３においては、停止線と所定の文字列を構成する各文字を画像認識する順序は任意に設定可能である。すなわち、対象地物が停止線と文字「ま」及び「れ」である場合において、一度に取得された画像情報Ｇに停止線と文字「ま」及び「れ」の全てが含まれている場合には、例えば文字「ま」、停止線、文字「れ」の順に画像認識しても対象地物の画像認識に成功したと判定する構成とすることができる。
【００８８】
（２）上記の第一の実施形態においては、対象地物に含まれる所定の文字列の画像認識処理として、文字「ま」及び「れ」の画像認識を行う例について説明した。しかし、本発明に係る画像認識装置３が画像認識する所定の文字列は、「とまれ」、「止まれ」、「トマレ」、「止マレ」のいずれか、又はこれらの文字列の中の少なくとも一部の文字の画像認識を行うものであれば良い。
【００８９】
（３）上記の第二の実施形態においては、対象地物に含まれる所定の文字列の画像認識処理として、文字の内容を特定しない３文字分の文字的特徴を備えた地物の画像認識を行う例について説明した。しかし、本発明に係る画像認識装置３は、３文字未満又は４文字以上の文字的特徴を備えた地物の画像認識を行う構成としても良い。
【００９０】
（４）上記の各実施形態においては、画像情報取得部５、画像認識部６、自車位置情報取得部４、地点情報生成部９、学習データベースＤＢ３、推測位置判定部１０、統計的地点情報生成部１１及び停止義務地点データベースＤＢ４を設け、同じ地点についての複数の停止義務地点情報ｓを用いた統計的処理により、より正確な当該対象地点の推測位置を記憶していく地点情報収集装置２の例について説明した。しかし、本発明に係る地点情報収集装置２は、推測位置判定部１０、統計的地点情報生成部１１及び学習データベースＤＢ３を省略し、一回目の画像認識の際に得られた停止義務地点情報ｓを停止義務地点データベースＤＢ４に直接記録する構成としても良い。このようにすれば、対象地物の位置特定の精度次第では、装置全体を簡略化することが可能となる。なお、その場合、停止義務地点データベースＤＢ４が本発明における地点情報記憶手段として機能することになる。
【００９１】
（５）上記の各実施形態においては、自車両の後方の路面を撮像するバックカメラを用いて自車両の周辺の画像情報Ｇを取得する例について説明した。しかし、本発明に係る画像認識装置３は、自車両の前方の路面を撮像するフロントカメラを用いて自車両の周辺の画像情報Ｇを取得する構成としてあっても良い。一般的にフロントカメラは、自車両前方の比較的広範囲の画像情報Ｇを取得するように設けられることが多いので、その場合画像認識部６は、形状認識部７が停止線及び所定の文字列の両方を一つの画像情報Ｇの中から画像認識するだけで、道路の路面に設けられた停止線と、停止線に隣接して設けられた所定の文字列との組み合せの画像認識に成功したと判定可能となる。よって、停止線と所定の文字列とが隣接しているか否かを判定する隣接判定部８を省略することも可能となる。
【００９２】
（６）上記の各実施形態においては、隣接判定部８が停止線と所定の文字列とが隣接していることを判定するための所定距離Ｄとして、一時停止義務のある複数地点における停止線と文字列「とまれ」との間の距離のうち、最大距離よりもやや大きい距離を設定する例を示した。しかし、一時停止義務のない地点における文字列のペイント表示（例えば「けん引」、「バス優先」等）と、その後現れる停止線とが関連性を持たないことが判定できるだけの距離であれば、どのような距離を設定しても良い。
【００９３】
（７）上記の各実施形態においては、隣接判定部８が、停止線と所定の文字列とが隣接しているか否かを判定するための処理方法として、所定の文字列を画像認識した位置からの自車両の移動距離を距離センサ１７を利用して計測し、予め設定された所定距離Ｄと比較する例を示した。しかしながら、例えば、停止線及び所定の文字列の位置（座標）を画像認識時におけるＧＰＳ信号を解析してそれぞれ取得し、これらの座標間距離を予め設定された所定距離Ｄと比較することにより隣接判定を行うように構成しても良い。
【００９４】
（８）上記の各実施形態においては、推測位置判定部１０は、同じ地点についての複数の停止義務地点情報ｓが表す一時停止義務がある地点の位置の分布の代表値として、平均値を用いる例を示した。しかし、当該代表値として最頻値や中央値を用いても良い。例えば、最頻値を用いる場合には、統計的停止義務地点情報Ｓが有する位置情報の精度が高くなるため、本発明に係る地点情報収集装置２によれば、信頼性の高い停止義務地点データベースＤＢ４を作成することが可能となる。
【００９５】
（９）上記の第二の実施形態においては、文字列情報ｌが有する位置情報については、自車両への撮像装置１８の取付位置、取付角度、及び画角等に基づいて予め演算された自車位置と撮像領域との位置関係を用いて自車位置情報Ｐに基づいて求める例を示した。しかし、停止義務地点情報ｓが有する停止線の位置情報に基づき、停止線の位置を基準として一定方向に一定距離だけ離れた位置を、当該所定の文字列の位置を表す位置情報として決定しても良い。この場合、地点情報生成部９の演算処理の負担を軽減しつつ、充実した地点情報収集が可能となる。
【００９６】
（１０）上記の第二の実施形態においては、停止義務地点情報ｓ及び文字列情報ｌが、いずれも学習データベースＤＢ３に記憶される例を示した。しかし、これらはそれぞれ別のデータベースに記憶されていても良い。同様に、統計的停止義務地点情報Ｓ及び統計的文字列情報Ｌも、それぞれ別のデータベースに記憶されていても良い。
【００９７】
（１１）上記の第三の実施形態においては、地点情報生成部９は、形状認識部７からの入力を受け、所定の文字列を画像認識した際の文字の向きに関する情報に基づいて、一時停止義務がある側のリンク端を決定する例について説明した。しかし、例えば、形状認識部７が画像認識した所定の文字列と停止線との位置関係に基づいて、一時停止義務がある側のリンク端を決定するように構成しても良い。例えば、地点情報生成部９は、所定の文字列よりも停止線側のリンク端に一時停止義務があることを表す停止義務地点情報ｓを生成するように構成することができる。
【００９８】
（１２）上記の各実施形態における各機能部を適宜組み合わせて、画像認識装置３、地点情報収集装置２及びナビゲーション装置１を構成することもできる。例えば、第一の実施形態に係る画像認識装置３等において、第３の実施形態のように形状認識部７が停止線、文字列の順に画像認識を行なうこともできるように構成してあっても良い。
【００９９】
（１３）上記の各実施形態においては、画像認識装置３、地点情報収集装置２及びナビゲーション装置１の全ての構成が車両に積載されている例を念頭において説明した。しかし、本発明に係る画像認識装置３、地点情報収集装置２及びナビゲーション装置１は、その一部が通信ネットワークを介して車外に設けられた構成としてあっても良い。例えば、各機能部、各データベースの一部又は全部を、外部サーバーに設けた構成として、通信ネットワークを介在させて画像認識処理、地点情報収集処理及びナビゲーション演算処理を行うようにすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、車両に搭載した撮像装置等により取得した車両周辺の画像情報に含まれる対象地物の画像認識処理を行う画像認識装置に好適に利用することが可能である。また、その画像認識装置を用いた地点情報収集装置及びナビゲーション装置に好適に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図
【図２】地図データベースに記憶されている地図情報の構成の例を示す図
【図３】地物データベースに記憶されている道路標示の地物情報の例を示す図
【図４】自車両への撮像装置の配置構成の一例を示す図
【図５】本発明の画像認識手段による対象地物の説明図
【図６】一時停止義務地点を通過する際に画像情報取得部が取得する自車両周辺の画像情報を示す図
【図７】停止線と所定の文字列との間の距離を計測する方法の一例を示す図
【図８】本発明の第一の実施形態に係るナビゲーション装置の学習データベースに格納された停止義務地点情報を示す模式図
【図９】本発明の第一の実施形態に係るナビゲーション装置の停止義務地点データベースに格納された統計的停止義務地点情報を示す模式図
【図１０】本発明の第一の実施形態に係るナビゲーション装置の、画像認識プログラムを含む地点情報収集プログラムの処理順序を示すフローチャート
【図１１】本発明の第二の実施形態に係るナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図
【図１２】本発明の第二の実施形態に係るナビゲーション装置の学習データベースに格納された停止義務地点情報及び文字列情報を示す模式図
【図１３】本発明の第三の実施形態に係るナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図
【図１４】本発明の画像認識手段による対象地物の説明図
【図１５】一時停止義務地点を通過する際に画像情報取得部が取得する自車両周辺の画像情報を示す図
【図１６】本発明の第三の実施形態に係る停止義務地点情報の生成を説明するための説明図
【図１７】本発明の第三の実施形態に係るナビゲーション装置の、画像認識プログラムを含む地点情報収集プログラムの処理順序を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０２】
１        ナビゲーション装置
２        地点情報収集装置
３        画像認識装置
４        自車位置情報取得部
５        画像情報取得部
６        画像認識部
７        形状認識部
８        隣接判定部
９        地点情報生成部
１０      推測位置判定部
１１      統計的地点情報生成部
１２      ナビゲーション用演算部
１３      文字列情報生成部
１４      統計的文字列情報生成部
ＤＢ１    地図データベース
ＤＢ３    学習データベース
ＤＢ４    停止義務地点データベース
ｓ        停止義務地点情報
Ｓ        統計的停止義務地点情報
ｌ        文字列情報
Ｌ        統計的文字列情報
Ｇ        画像情報
Ｐ        自車位置情報
Ｍ        地図情報
ｎ        ノード
ｋ        リンク
【図１】
0005141969.tif 000002
【図２】
0005141969.tif 000003
【図３】
0005141969.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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