(57)【要約】【課題】単純で確実な技術により効果的に車速パルス係数を補正すること。【解決手段】車両が接近する交通用の信号機を信号機検出手段５０で検出し、このように検出した二つの信号機間の距離を、信号機間距離算出手段５２が、道路地図データ記憶手段３２に記憶されている前記道路地図データに基いて算出し、信号機間距離記憶手段５３に記憶させる。また、前記信号機間で発生した車速パルス数をパルス数カウント手段５４がカウントしパルス数記憶手段５８に記憶させる。そして、係数補正手段５６が、信号機間距離記憶手段５３に記憶されている前記信号機間の距離を、パルス数パルス数記憶手段に記憶されている前記車速パルス数で除算して、車速パルス係数記憶手段１６に記憶されている車速パルス係数を補正する。【選択図】図１
2007263605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速パルス係数に基いて走行距離を計算するナビゲーション装置において、
道路及び信号機の位置を含む道路地図データを記憶する道路地図データ記憶手段と、
車両が接近する交通用の信号機を検出する信号機検出手段と、
前記信号機検出手段で検出した二つの信号機間の距離を、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データに基いて算出する信号機間距離算出手段と、
前記信号機間で発生した車速パルス数をカウントするパルス数カウント手段と、
前記信号機間距離算出手段で算出した前記信号機間の距離を、前記パルス数カウント手段でカウントした前記車速パルス数で除算して、車速パルス係数を補正する係数補正手段と、
を有することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記信号機検出手段は、車両前方の信号機が発生する点灯光を、車両に設けた受光手段で検出することにより信号機を検出す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】
前記受光手段は、水平又は所定の仰角をもって前方へ向けて車両に取り付けられたことを特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記信号機検出手段は、
信号機における赤色、青色、黄色それぞれの点灯光の波長範囲を記憶する波長記憶手段と、
前記受光手段が検出している光の波長が、前記波長記憶手段に記憶されているいずれかの波長範囲と一致したときに信号機を検出したと判定する波長判定手段と、
を有することを特徴とする請求項２又は３記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記波長判定手段は、前記波長範囲の光の照度が、所定の下限値以上かつ所定の上限値以下であるときに信号機を検出したと判定することを特徴とする請求項４記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記受光手段は映像撮影用のＣＣＤカメラであり、
前記波長判定手段は、前記ＣＣＤカメラからの映像において前記波長範囲の光の領域が略円形又は略楕円形であるときに信号機を検出したと判定する
ことを特徴とする請求項４又は５記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
前記波長判定手段は、前記波長範囲の光の領域が、前記映像中で静止し又は継続的に略上方へ移動するときに信号機を検出したと判定する
ことを特徴とする請求項６記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
前記波長判定手段は、黄色の波長範囲の光を検出後、その光が所定時間以上継続したときは判定を取り消すことを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
前記波長判定手段は、赤色の波長範囲の光を検出後、その光の量が漸増直後に急減し、かつ、その直後に青色の波長範囲の光を検出しなかった場合に、判定を取り消すことを特徴とする請求項４から８のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
前記信号機検出手段で検出した前記信号機の位置座標を、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データをもとに取得する位置取得手段を有し、
前記信号機間距離算出手段は、前記位置取得手段で取得した各信号機の位置座標から、それら信号機間の距離を算出することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
【請求項１１】
前記位置取得手段は、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データから、自車位置から最も近いノードの位置座標を取得して信号機の位置座標とみなすことを特徴とする請求項１０記載のナビゲーション装置。
【請求項１２】
前記信号機検出手段で第一の信号機を検出したときに、
前記位置取得手段により前記地図データ記憶手段に記憶された前記道路地図データからその第一の信号機の位置座標を取得するとともに、
前記パルス数カウント手段により車速パルス数のカウントを開始し、
その後、前記信号機検出手段で第二の信号機を検出したときは、
前記位置取得手段により前記地図データ記憶手段に記憶された前記道路地図データからその第二の信号機の位置座標を取得し、
前記パルス数カウント手段における車速パルス数のカウントを完了し、
前記位置取得手段により取得した前記第一の信号機の位置座標と、前記位置取得手段により取得し前記第二の信号機の位置座標から、前記信号機間距離算出手段により各信号機間の距離を算出し、
前記係数補正手段により、前記信号機間距離算出手段で算出した前記信号機間の距離を、前記パルス数カウント手段で検出された車速パルス数で除算して１パルスあたりの距離を算出することにより、前記車速パルス係数記憶手段に記憶されている前記車速パルス係数を補正する
ことを特徴とする請求項１０又は１１記載のナビゲーション装置。
【請求項１３】
前記信号機間距離算出手段は、前記信号機の間が、ノードで接続される複数の区間道路リンクを含む場合、各区間道路リンクについて両端のノードの位置座標から区間距離を算出し、各区間距離を積算することにより信号機間の距離を算出することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
【請求項１４】
前記係数補正手段は、新たに算出した前記車速パルス係数と、それまでの車速パルス係数とを、所定の比で平均することにより新たな車速パルス係数とすることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
【請求項１５】
道路及び信号機の位置を含む道路地図データを記憶する道路地図データ記憶手段を有し、車速パルス係数に基いて走行距離を計算するナビゲーション装置を用いるナビゲーション方法において、
車両が接近する交通用の信号機を検出する信号機検出処理と、
前記信号機検出処理で検出した二つの信号機間の距離を、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データに基いて算出する信号機間距離算出処理と、
前記信号機間で発生した車速パルス数をカウントするパルス数カウント処理と、
前記信号機間距離算出処理で算出した前記信号機間の距離を、前記パルス数カウント処理でカウントした前記車速パルス数で除算して、車速パルス係数を補正する係数補正処理と、
を含むことを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項１６】
前記信号機検出処理は、車両前方の信号機が発生する点灯光を、車両に設けた受光手段で検出することにより信号機を検出することを特徴とする請求項１５記載のナビゲーション方法。
【請求項１７】
前記信号機検出処理は、
信号機における赤色、青色、黄色それぞれの点灯光の波長範囲を所定の波長記憶手段に予め記憶し、
前記受光手段で検出している光の波長が、前記波長記憶手段に記憶されているいずれかの波長範囲と一致したときに信号機を検出したと判定する波長判定処理を含むことを特徴とする請求項１６記載のナビゲーション方法。
【請求項１８】
前記波長判定処理は、前記波長範囲の光の照度が、所定の下限値以上かつ所定の上限値以下であるときに信号機を検出したと判定することを特徴とする請求項１７記載のナビゲーション方法。
【請求項１９】
前記受光手段として映像撮影用のＣＣＤカメラを用い、
前記波長判定処理は、前記ＣＣＤカメラからの映像において前記波長範囲の光の領域が略円形又は略楕円形であるときに信号機を検出したと判定する
ことを特徴とする請求項１７又は１８記載のナビゲーション方法。
【請求項２０】
前記波長判定処理は、前記波長範囲の光の領域が、前記映像中で静止し又は継続的に略上方へ移動するときに信号機を検出したと判定する
ことを特徴とする請求項１９記載のナビゲーション方法。
【請求項２１】
前記波長判定処理は、黄色の波長範囲の光を検出後、その光が所定時間以上継続したときは判定を取り消すことを特徴とする請求項１７から２０のいずれか一項に記載のナビゲーション方法。
【請求項２２】
前記波長判定処理は、赤色の波長範囲の光を検出後、その光の量が漸増直後に急減し、かつ、その直後に青色の波長範囲の光を検出しなかった場合に、判定を取り消すことを特徴とする請求項１７から２１のいずれか一項に記載のナビゲーション方法。
【請求項２３】
前記信号機検出処理で検出した前記信号機の位置座標を、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データをもとに取得する位置取得処理を含み、
前記信号機間距離算出処理は、前記位置取得手段で取得した各信号機の位置座標から、それら信号機間の距離を算出することを特徴とする請求項１５から２２のいずれか一項に記載のナビゲーション方法。
【請求項２４】
前記位置取得処理は、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データから、自車位置から最も近いノードの位置座標を取得して信号機の位置座標とみなすことを特徴とする請求項２３記載のナビゲーション方法。
【請求項２５】
前記信号機検出処理で第一の信号機を検出したときに、
前記位置取得処理により前記地図データ記憶手段に記憶された前記道路地図データからその第一の信号機の位置座標を取得するとともに、
前記パルス数カウント処理により車速パルス数のカウントを開始し、
その後、前記信号機検出処理で第二の信号機を検出したときは、
前記位置取得処理により前記地図データ記憶手段に記憶された前記道路地図データからその第二の信号機の位置座標を取得し、
前記パルス数カウント処理における車速パルス数のカウントを完了し、
前記位置取得処理により取得した前記第一の信号機の位置座標と、前記位置取得処理により取得し前記第二の信号機の位置座標から、前記信号機間距離算出処理により各信号機間の距離を算出し、
前記係数補正処理により、前記信号機間距離算出処理で算出した前記信号機間の距離を、前記パルス数カウント処理で検出された車速パルス数で除算して１パルスあたりの距離を算出することにより、前記車速パルス係数記憶手段に記憶されている前記車速パルス係数を補正する
ことを特徴とする請求項２３又は２４記載のナビゲーション方法。
【請求項２６】
前記信号機間距離算出処理は、前記信号機の間が、ノードで接続される複数の区間道路リンクを含む場合、各区間道路リンクについて両端のノードの位置座標から区間距離を算出し、各区間距離を積算することにより信号機間の距離を算出することを特徴とする請求項１５から２５のいずれか一項に記載のナビゲーション方法。
【請求項２７】
前記係数補正処理は、新たに算出した前記車速パルス係数と、それまでの車速パルス係数とを、所定の比で平均することにより新たな車速パルス係数とすることを特徴とする請求項１５から２６のいずれか一項に記載のナビゲーション方法。
【請求項２８】
コンピュータの演算制御部と、道路及び信号機の位置を含む道路地図データを記憶する道路地図データ記憶手段と、を有し、車速パルス係数に基いて走行距離を計算するナビゲーション装置を制御するナビゲーションプログラムにおいて、
そのプログラムは前記演算制御部を制御することにより、
車両が接近する交通用の信号機を検出する信号機検出処理と、
前記信号機検出処理で検出した二つの信号機間の距離を、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データに基いて算出する信号機間距離算出処理と、
前記信号機間で発生した車速パルス数をカウントするパルス数カウント処理と、
前記信号機間距離算出処理で算出した前記信号機間の距離を、前記パルス数カウント処理でカウントした前記車速パルス数で除算して、車速パルス係数を補正する係数補正処理と、
を実行させることを特徴とするナビゲーションプログラム。
【請求項２９】
前記信号機検出処理において、
信号機における赤色、青色、黄色それぞれの点灯光の波長範囲を所定の波長記憶手段に予め記憶させ、
を前記受光処理で検出している光の波長が、前記波長記憶手段に記憶されているいずれかの波長範囲と一致したときに信号機を検出したと判定する波長判定処理を、前記演算制御部に行わせることを特徴とする請求項２８記載のナビゲーションプログラム。
【請求項３０】
前記信号機間距離算出処理は、前記信号機の間が、ノードで接続される複数の区間道路リンクを含む場合、各区間道路リンクについて両端のノードの位置座標から区間距離を算出し、各区間距離を積算することにより信号機間の距離を算出することを特徴とする請求項２８又は２９記載のナビゲーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の一般化と情報処理技術の発達に伴い、車載用に代表されるナビゲーション装置が急速に発達しており、制御用マイコンの高速化と共に、記憶媒体もＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、といった具合に、より大容量となっている。このようなナビゲーション装置における自車位置検出では、走行距離検出用には車速パルス、絶対位置検出用にはＧＰＳ、高さ方向検出用には加速度センサ、方位検出用にはジャイロセンサ、走行中の道路の判断には地図データなどが用いられており、これらの各要素を総合的に判断して車両の現在位置を算出している。
【０００３】
これら各要素の中で、車速パルスによる走行距離検出では、車両から入力されるパルスあたりの走行距離換算用に係数（車速パルス係数）を用いているが、真の車速パルス係数は、タイヤにおける夏冬用などの種類や摩耗、空気圧や、乗員数等による変形、また、ジャイロセンサの温度特性などにより変化するため、走行中は常に補正が必要であり、この補正により走行距離算出精度を保持しているが、このような絶対位置精度の維持にはかなり高度な技法が必要であった。
【特許文献１】特開２００５−２９１７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、自車両の走行に基づいてこのような自車の絶対位置精度を維持する技術として、本出願人は、車に取り付けたカメラで道路の白線を検知して車速を求め、車速センサから得られた車速を補正する方法を提案しているが（特許文献１参照）、白線検知における角度計算などパタン照合の手法や、昼夜の照度差、路面状態の多様性や白線の規格性の限界などの課題もあり、従来技術では装置や手法が複雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するもので、その目的は、単純で確実な技術により効果的に車速パルス係数を補正することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的をふまえ、本発明の一態様は、車速パルス係数に基いて走行距離を計算するナビゲーション装置において、道路及び信号機の位置を含む道路地図データを記憶する道路地図データ記憶手段と、車両が接近する交通用の信号機を検出する信号機検出手段と  前記信号機検出手段で検出した二つの信号機間の距離を、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データに基いて算出する信号機間距離算出手段と、前記信号機間で発生した車速パルス数をカウントするパルス数カウント手段と、前記信号機間距離算出手段で算出した前記信号機間の距離を、前記パルス数カウント手段でカウントした前記車速パルス数で除算して、車速パルス係数を補正する係数補正手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
このように、信号機をその点灯光を受けて検出し、道路地図データから得る位置座標から信号機間の距離を計算し、信号機間で発生したパルス数との関係を利用する単純で確実な技術により、効果的に車速パルス係数を補正することが可能となり、自車位置精度を容易に改善できる。
【０００８】
本発明の他の態様では、さらに、前記信号機検出手段は、車両前方の信号機が発生する点灯光を受光手段で検出することにより信号機を検出することを特徴とする。
このように、ＬＥＤ（発光ダイオード）などによる信号機の点灯光を受光素子などで受光することにより、信号機を簡易な手段で容易に検出し高い信頼性を低コストで実現可能となる。
【０００９】
本発明の他の態様では、さらに、前記受光手段は、水平又は所定の仰角をもって前方へ向けて車両に取り付けられたことを特徴とする。
このように、光センサやＣＣＤカメラなどの受光手段を、水平から斜め上向きに前方へ向けて車両に取り付けることにより、走行車線を向いた信号と正対しやすく優れた検出精度が得られる。
【００１０】
本発明の他の態様では、さらに、前記信号機検出手段は、信号機における赤色、青色、黄色それぞれの点灯光の波長範囲を記憶する波長記憶手段と、を前記受光手段が検出している光の波長が、前記波長記憶手段に記憶されているいずれかの波長範囲と一致したときに信号機を検出したと判定する波長判定手段と、を有することを特徴とする。
このように、各点灯色の波長範囲を予め記憶しそれらとの一致を基準とすることにより、信号機を簡易な手法で高精度に検出することが可能となる。
【００１１】
本発明の他の態様では、さらに、前記波長判定手段は、前記波長範囲の光の照度が、所定の下限値以上かつ所定の上限値以下であるときに信号機を検出したと判定することを特徴とする。
このように、波長範囲の光の照度を所定の照度範囲内に限定することにより、風景やネオンサインなどその他の各種光源による誤検出を減らすことができる。
【００１２】
本発明の他の態様では、さらに、前記受光手段は映像撮影用のＣＣＤカメラであり、前記波長判定手段は、前記ＣＣＤカメラからの映像において前記波長範囲の光の領域が略円形又は略楕円形であるときに信号機を検出したと判定することを特徴とする。
このように、ＣＣＤカメラの映像中で点灯光の範囲が円形や楕円形に近い場合に信号機を検出することにより、既に確立し安く普及しているＣＣＤカメラの技術を利用しながら信号機を高精度に検出可能となる。
【００１３】
本発明の他の態様では、さらに、前記波長判定手段は、前記波長範囲の光の領域が、前記映像中で静止し又は継続的に略上方へ移動するときに信号機を検出したと判定することを特徴とする。
このように、映像中で点灯光の範囲が、停車時は静止し前進時は上へ移動する特性を利用することにより、簡易なアルゴリズムで、他の光源による誤検出を回避しながら、信号機を高精度に検出可能となる。
【００１４】
本発明の他の態様では、さらに、前記波長判定手段は、黄色の波長範囲の光を検出後、その光が所定時間以上継続したときは判定を取り消すことを特徴とする。
このように、黄色の点灯光は継続時間が短い特性を利用し、その検出後所定時間以上継続すると信号機検出の判定を取り消すことにより、他の光源による誤検出を簡単な手法で効率よく減らすことが可能となる。
【００１５】
本発明の他の態様では、さらに、前記波長判定手段は、赤色の波長範囲の光を検出後、その光の量が漸増直後に急減し、かつ、その直後に青色の波長範囲の光を検出しなかった場合に、判定を取り消すことを特徴とする。
このように、赤信号の場合は交差点に接近中は漸増するが、その後、すぐ青に変わった場合を除いては停車するため、光が受光手段の視界から消えて急減することはない、という特性を利用し、他の光源による誤検出を簡単な手法で効率よく減らすことが可能となる。
【００１６】
本発明の他の態様では、さらに、前記信号機検出手段で検出した前記信号機の位置座標を、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データをもとに取得する位置取得手段を有し、前記信号機間距離算出手段は、前記位置取得手段で取得した各信号機の位置座標から、それら信号機間の距離を算出することを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の態様では、さらに、前記信号機検出手段で第一の信号機を検出したときに、前記位置取得手段により前記地図データ記憶手段に記憶された前記道路地図データからその第一の信号機の位置座標を取得するとともに、前記パルス数カウント手段により車速パルス数のカウントを開始し、その後、前記信号機検出手段で第二の信号機を検出したときは、前記位置取得手段により前記地図データ記憶手段に記憶された前記道路地図データからその第二の信号機の位置座標を取得し、前記パルス数カウント手段における車速パルス数のカウントを完了し、前記位置取得手段により取得した前記第一の信号機の位置座標と、前記位置取得手段により取得し前記第二の信号機の位置座標から、前記信号機間距離算出手段により各信号機間の距離を算出し、前記係数補正手段により、前記信号機間距離算出手段で算出した前記信号機間の距離を、前記パルス数カウント手段で検出された車速パルス数で除算して１パルスあたりの距離を算出することにより、前記車速パルス係数記憶手段に記憶されている前記車速パルス係数を補正することを特徴とする。
【００１８】
これらのように、信号機の位置座標をまず取得し、それを用いて距離を算出することにより、明確な機能分担で実装容易となり、取得した位置座標をさらに次の信号との距離算出に流用する処理も容易になる。
【００１９】
本発明の他の態様では、さらに、前記位置取得手段は、前記道路地図データ記憶手段に記憶されている前記道路地図データから、自車位置から最も近いノードの位置座標を取得して信号機の位置座標とみなすことを特徴とする。
このように、信号機検出時に、最寄りの交差点にあたるリンク同士の接続ノードの位置座標を信号機の位置とみなすことにより、交差点ノードの位置座標を持つが個別の信号機ごとの位置座標は持たない従来の道路地図データも活用可能となり、本発明の導入が容易になる。
【００２０】
本発明の他の態様では、さらに、前記信号機間距離算出手段は、前記信号機の間が、ノードで接続される複数の区間道路リンクを含む場合、各区間道路リンクについて両端のノードの位置座標から区間距離を算出し、各区間距離を積算することにより信号機間の距離を算出することを特徴とする。
このように、信号機の間が複数の区間道路リンクの場合は個々に算出した距離を積算して信号機間の距離とすることにより、信号機の間に、信号機の無い交差点、カーブ、屈曲、Ｔ字路、分岐、合流など直線以外の要素があっても、実走行距離に近い距離での補正が可能となるので、優れた車速パルス係数の精度が維持できる。
【００２１】
本発明の他の態様では、さらに、前記係数補正手段は、新たに算出した前記車速パルス係数と、それまでの車速パルス係数とを、所定の比で平均することにより新たな車速パルス係数とすることを特徴とする。
このように、新たに算出した車速パルス係数について、そっくりそのままそれまでの車速パルス係数と置き換えてしまうのではなく、ある程度の比重で反映させるなど徐々に補正することにより、誤検出など不測の事態で予期せず誤った車速パルス係数が算出されても影響が限定され車速パルス係数の精度が維持できる。
【００２２】
なお、以上各項については、方法及びプログラムについても同様である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明を実施するための最良の実施形態について、図に沿って説明する。なお、背景技術や課題での説明と共通の前提事項は省略する。
【００２４】
〔使用状況〕
本実施形態は、車速パルス係数に基いて走行距離を計算する車載用のナビゲーション装置（「本装置」と呼ぶ）に関するもので、本装置を搭載する車両と信号機との関係を図１の模式図に示す。すなわち、交通用の信号機（本出願では単に「信号機」と呼ぶ）８は、点灯制御を行う信号機制御部９を備え、ＬＥＤ（発光ダイオード）により赤、青、黄の点灯光を交差点内から手前にかけての左走行車線７の中央部付近（図１の破線内）を中心に送り出す。一方、この車線７を走行してくる車両２では、受光部（受光手段）６を、信号機８の点灯光の見える適宜な位置（例えば、屋根上、フロントガラス内、車両前面など）に設ける。
【００２５】
〔ナビゲーション装置の構成〕
また、このような車両に搭載する本装置の構成を図２に示す。すなわち、受光部１０は、信号機８からの点灯光を受ける受光手段で（図１）、受光素子を用いた光センサやＣＣＤカメラなどを用い、水平又は所定の仰角をもって前方へ向けて車両２に取り付けられている。このように、受光手段を水平から斜め上向きに前方へ向けて車両に取り付けることにより、走行車線を向いた信号と正対しやすく優れた検出精度が得られる。
【００２６】
また、信号処理部１２は（図２）、受光部１０からの信号を制御部Ｃで利用可能な形式に処理する部分である。車速検出部１４は、例えばタイヤ１回転あたりに対し、車速パルス係数を２または４パルス検出し、走行係数を乗算して走行距離を算出する部分である。この際に用いる車速パルス係数は車速パルス係数記憶手段１６に記憶されている。
【００２７】
また、本装置は、ＶＩＣＳ受信機１８、液晶などの表示部２０、スイッチなどの操作部２２、表示部２０や操作部２２を制御するユーザインタフェース２４、ＧＰＳ受信機２６、ジャイロセンサー２８、メモリ３０のほか、道路及び信号機の位置を含む道路地図データを記憶する道路地図データ記憶手段３２、を有する。
【００２８】
また、コンピュータの演算制御部であるＣＰＵなどの制御部Ｃは、予め格納した制御プログラムがメモリなどの記憶手段を用いながら実現する要素又は電子回路が実現する要素として、図１に示す下記のような信号機検出手段５０、信号機間距離算出手段５２、パルス数カウント手段５４、係数補正手段５６、その他の各手段を有する。なお、地図表示や経路案内といったその他の構成は、従来と同様であるので省略する。
【００２９】
〔作用効果の概略〕
上記のように構成された本装置では、車両が接近する交通用の信号機を信号機検出手段５０で検出し（信号機検出処理）、このように検出した二つの信号機間の距離を、信号機間距離算出手段５２が、道路地図データ記憶手段３２に記憶されている前記道路地図データに基いて算出し、信号機間距離記憶手段５３に記憶させる（信号機間距離算出処理）。
【００３０】
また、前記信号機間で発生した車速パルス数をパルス数カウント手段５４がカウントしパルス数記憶手段５８に記憶させる（パルス数カウント処理）。そして、係数補正手段５６が、信号機間距離記憶手段５３に記憶されている前記信号機間の距離を、パルス数カウント手段５４でカウントした前記車速パルス数で除算して、車速パルス係数記憶手段１６に記憶されている車速パルス係数を補正する（係数補正処理）。
【００３１】
このように、信号機をその点灯光を受けて検出し、道路地図データから得る位置座標から信号機間の距離を計算し、信号機間で発生したパルス数との関係を利用する単純で確実な技術により、効果的に車速パルス係数を補正することが可能となり、自車位置精度を容易に改善できる。これにより、車速センサ等の車速検出値に基づいて算出された車速に誤差が生じた場合でも、信号機を検出することにより適宜車速の補正が実施されるので自車位置の誤差を低減することが可能となる。
以下、より具体的な処理と、いろいろな工夫について説明する。
【００３２】
〔信号機の検出〕
まず、信号機の検出であるが、信号機検出手段５０は、車両前方の信号機がＬＥＤ（発光ダイオード）などで発生する点灯光である赤色、青色（青緑色）、黄色を受光部１０で検出することにより信号機を検出する。このように、信号機の点灯光を受光素子などで受光することにより、信号機を簡易な手段で容易に検出し高い信頼性を低コストで実現可能となる。
【００３３】
より具体的には、信号機検出手段５０は、信号機における赤色、青色（青緑色）、黄色それぞれの点灯光の波長範囲を波長記憶手段６０に予め記憶し、波長判定手段６２により、受光部１０が検出している光の波長が、波長記憶手段６０に記憶されているいずれかの波長範囲と一致したときに信号機を検出したと判定する（波長判定処理）。このように、各点灯色の波長範囲を予め記憶しそれらとの一致を基準とすることにより、信号機を簡易な手法で高精度に検出することが可能となる。
【００３４】
〔誤検出の防止〕
また、本発明では信号機の誤検出防止が重要であり、その一環として、波長判定手段６２において、前記波長範囲の光の照度が、所定の下限値以上かつ所定の上限値以下であるときに信号機を検出したと判定する。このように、波長範囲の光の照度を所定の照度範囲内に限定することにより、風景やネオンサインなどその他の各種光源による誤検出を減らすことができる。
【００３５】
また、受光手段として映像撮影用のＣＣＤカメラを用いる場合は、波長判定手段６２において、そのＣＣＤカメラからの映像において前記波長範囲の光の領域が略円形又は略楕円形であるときに信号機を検出する。このように、ＣＣＤカメラの映像中で点灯光の範囲が円形や楕円形に近い場合に信号機を検出することにより、既に確立し安く普及しているＣＣＤカメラの技術を利用しながら信号機を高精度に検出可能となる。
【００３６】
特に望ましくは、波長判定手段６２は、前記波長範囲の光の領域が、前記映像中で静止し又は継続的に略上方へ移動するときに信号機を検出したと判定する。このように、映像中で点灯光の範囲が、停車時は静止し前進時は上へ移動する特性を利用することにより、簡易なアルゴリズムで、他の光源による誤検出を回避しながら、信号機を高精度に検出可能となる。
【００３７】
さらに、波長判定手段６２は、黄色の波長範囲の光を検出後、その光が所定時間以上継続したときは判定を取り消す。このように、黄色の点灯光は継続時間が短い特性を利用し、その検出後所定時間以上継続すると信号機検出の判定を取り消すことにより、他の光源による誤検出を簡単な手法で効率よく減らすことが可能となる。
【００３８】
また、波長判定手段６２は、赤色の波長範囲の光を検出後、その光の量（照度又は映像中で占める画素数などの面積）が漸増直後に急減し、かつ、その直後に青色の波長範囲の光を検出しなかった場合に、判定を取り消す。すなわち、赤信号の場合は、交差点に接近中は漸増するが、その後は、すぐ青に変わった場合を除いては停車するため、光が受光手段の視界から消えて急減することはないので、このような特性を利用し、他の光源による誤検出を簡単な手法で効率よく減らすことが可能となるものである。
【００３９】
〔位置の取得と距離の計算〕
次に、信号機間の距離算出については、二段階の処理となる。すなわち、まず、信号機検出手段５０で検出した前記信号機の位置座標を、道路地図データ記憶手段３２に記憶されている道路地図データをもとに位置取得手段６４が取得する（位置取得処理）。そして、信号機間距離算出手段５２が、位置取得手段６４で取得した各信号機の位置座標から、それら信号機間の距離を算出する。このように、信号機の位置座標をまず取得し、それを用いて距離を算出することにより、明確な機能分担で実装容易となり、取得した位置座標をさらに次の信号との距離算出に流用する処理も容易になる。
【００４０】
具体的な処理手順としては、図３のフローチャートに示すように、まず、信号機検出手段５０で第一の信号機を検出したときに（ステップＳ１１）、位置取得手段６４により地図データ記憶手段３２に記憶された道路地図データからその第一の信号機の位置座標を取得し（ステップＳ１２）第一座標記憶手段６８に記憶させるとともに、パルス数カウント手段５４により車速パルス数のカウントを開始する（ステップＳ１３）。
【００４１】
その後、信号機検出手段５０で第二の信号機を検出したときは（ステップＳ１４）、位置取得手段６４により地図データ記憶手段３２に記憶された道路地図データからその第二の信号機の位置座標を取得して（ステップＳ１５）第二座標記憶手段７０に記憶させるとともに、パルス数カウント手段５４における車速パルス数のカウントを完了し（ステップＳ１６）、カウントした車速パルス数をパルス数記憶手段５８に記憶させる。
【００４２】
さらに、位置取得手段６４により取得し第一座標記憶手段６８に記憶されている第一の信号機の位置座標と、位置取得手段６４により取得し第二座標記憶手段７０に記憶されている第二の信号機の位置座標から、信号機間距離算出手段５２により各信号機間の距離を算出して（ステップＳ１７）信号機間距離記憶手段５３に記憶させる。
【００４３】
そして、係数補正手段５６により、信号機間距離算出手段５２で算出し信号機間距離記憶手段５３に記憶されている信号機間の距離を、パルス数カウント手段５４で検出されパルス数記憶手段５８に記憶されている車速パルス数で除算して１パルスあたりの距離を算出することにより、車速パルス係数記憶手段１６に記憶されている車速パルス係数を補正する。
【００４４】
〔交差点位置の利用〕
また、信号機の位置座標を持たない道路地図データの活用も可能である。この場合、位置取得手段６４は、道路地図データ記憶手段３２に記憶されている道路地図データを参照して、自車位置検出手段６６で検出した自車位置から最も近いノードの位置座標（緯度経度）を取得して信号機の位置座標とみなす。すなわち、リンク情報などを参照し交差点に対応して道路リンクが接続するノードの情報からその位置座標を得る。
【００４５】
このように、信号機検出時に、最寄りの交差点にあたるリンク同士の接続ノードの位置座標を信号機の位置とみなすことにより、交差点ノードの位置座標を持つが個別の信号機ごとの位置座標は持たない従来の道路地図データも活用可能となり、本発明の導入が容易になる。
【００４６】
〔直線以外の経路〕
また、信号機間距離算出手段５２は、信号機の間が、ノードで接続される複数の区間道路リンクを含む場合、各区間道路リンクについて両端のノードの位置座標から区間距離を算出し、各区間距離を積算することにより信号機間の距離を算出する。このように、信号機の間が複数の区間道路リンクの場合は個々に算出した距離を積算して信号機間の距離とすることにより、信号機の間に、信号機の無い交差点、カーブ、屈曲、Ｔ字路、分岐、合流など直線以外の要素があっても、実走行距離に近い距離での補正が可能となるので、優れた車速パルス係数の精度が維持できる。
【００４７】
〔車速パルス係数の補正〕
また、係数補正手段５６は、新たに算出した車速パルス係数と、それまでの車速パルス係数とを、所定の比（例えば、新：旧＝１：３など）で平均することにより新たな車速パルス係数とする。このように、新たに算出した車速パルス係数について、そっくりそのままそれまでの車速パルス係数と置き換えてしまうのではなく、ある程度の比重で反映させるなど徐々に補正することにより、誤検出など不測の事態で予期せず誤った車速パルス係数が算出されても影響が限定され車速パルス係数の精度が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態におけるナビゲーション装置の使用状況を示す模式図。
【図２】本発明の実施形態におけるナビゲーション装置の構成を示す図。
【図３】本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４９】
２…車両
７…車線
８…信号機
９…信号機制御部
１０…受光部
１２…信号処理部
１４…車速検出部
１６…車速パルス係数記憶手段
１８…受信機
２０…表示部
２２…操作部
２４…ユーザインタフェース
２６…受信機
２８…ジャイロセンサー
３０…メモリ
３２…地図データ記憶手段
３２…道路地図データ記憶手段
５０…信号機検出手段
５２…信号機間距離算出手段
５３…信号機間距離記憶手段
５４…パルス数カウント手段
５６…係数補正手段
５８…パルス数記憶手段
６０…波長記憶手段
６２…波長判定手段
６４…位置取得手段
６６…自車位置検出手段
６８…第一座標記憶手段
７０…第二座標記憶手段
Ｃ…制御部
Ｓ１〜…手順の各ステップ
【図１】
2007263605.tif 000003
【図２】
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【図３】
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