(57)【要約】  【課題】近接した道路が複数ある場合でも、より確実に現在位置を求める。  【解決手段】車載用ナビゲーション装置は、車両の前方を撮像するための撮像手段と、撮像手段により撮像した画像から車両の前方を横切る物体の存在を検知する物体検知手段と、定期的に複数の現在位置の候補点を求め、その中から一つの候補点を選択して、表示候補点に設定する現在位置算出手段とを備える。現在位置算出手段は、高速道上の候補点が表示候補点である場合で、前記車両が所定時間、停止している場合で、一般道にある候補点が信号の所定距離手前にある場合で、かつ前記物体検知手段が前記車両の前方を横切る物体の存在を検知した場合に、一般道上にある候補点を表示候補点に設定し直す。【選択図】図４
2007263684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用ナビゲーション装置であって、
車両の前方を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段により撮像した画像から前記車両の前方を横切る物体の存在を検知する物体検知手段と、
前記物体検知手段により前記車両の前方を横切る物体の存在を検知した場合、一般道路上に現在位置を求める現在位置算出手段と
を備えることを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
【請求項２】
車載用ナビゲーション装置であって、
車両の前方を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段により撮像した画像から前記車両の前方を横切る物体の存在を検知する物体検知手段と、
定期的に複数の現在位置の候補点を求め、その中から一つの候補点を選択して、表示候補点に設定する現在位置算出手段とを備え、
前記現在位置算出手段は、
高速道路上の候補点が表示候補点である場合で、
前記車両が所定時間、停止している場合で、
一般道にある候補点が信号の所定距離手前にある場合で、かつ、
前記物体検知手段が前記車両の前方を横切る物体の存在を検知した場合に、
一般道上にある候補点を表示候補点に設定する
ことを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車載用ナビゲーション装置であって
前記物体検知手段は、
前記車両の前方を撮像した画像に、水平方向に所定速度以上で移動する物体が含まれている場合に、前記車両の前方を横切る物体を検知したとする
ことを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用ナビゲーション装置に関し、特に車載用ナビゲーション装置の現在位置算出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車速センサ、方位センサ、ＧＰＳ受信装置などからの情報に基づいて、マップマッチング処理により、車両の現在位置を算出する車載用ナビゲーション装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−２３９９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、現在位置の近辺に複数の道路が存在すると、実際に車両が存在する道路とは別の道路上に、現在位置が求められてしまう場合がある。例えば、一般道路付近に高速道路が並走している場合、実際の車両は一般道路を走行しているにもかかわらず、高速道路上に現在位置を求めてしまう場合がある。
【０００４】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、近接した道路が複数ある場合でも、より確実に現在位置を求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決すべく、本発明では、車両の前方を横切る物体（他の車両）があるか否かで、現在位置のミスマッチを防止する。
本発明の第１の態様は、
車載用ナビゲーション装置であって、
車両の前方を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段により撮像した画像から前記車両の前方を横切る物体の存在を検知する物体検知手段と、
前記物体検知手段により前記車両の前方を横切る物体の存在を検知した場合、一般道路上に現在位置を求める現在位置算出手段と
を備えることを特徴とする車載用ナビゲーション装置である。
【０００６】
また、本発明の第２の態様は、
車載用ナビゲーション装置であって、
車両の前方を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段により撮像した画像から前記車両の前方を横切る物体の存在を検知する物体検知手段と、
定期的に複数の現在位置の候補点を求め、その中から一つの候補点を選択して、表示候補点に設定する現在位置算出手段とを備え、
前記現在位置算出手段は、
高速道上の候補点が表示候補点である場合で、
前記車両が所定時間、停止している場合で、
一般道にある候補点が信号の所定距離手前にある場合で、かつ、
前記物体検知手段が前記車両の前方を横切る物体の存在を検知した場合に、一般道上にある候補点を表示候補点に設定する
ことを特徴とする車載用ナビゲーション装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は、本発明は、車載用ナビゲーション装置１００の概略構成図である。図示するように、車載用ナビゲーション装置１００は、演算処理部１と、ディスプレイ２と、記憶装置３と、音声入出力装置４と、入力装置５と、車輪速センサ６と、地磁気センサ７と、ジャイロセンサ８と、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信装置９と、カメラ１０とを備えている。
【０００９】
演算処理部１は、様々な処理を行う中心的ユニットである。例えば各種センサ６〜８やＧＰＳ受信装置９から出力される情報を基にして現在地を検出する。また、得られた現在地情報に基づいて、表示に必要な地図データを記憶装置３から読み出す。また、読み出した地図データをグラフィックス展開し、そこに現在地を示すマークを重ねてディスプレイ２へ表示する。また、記憶装置３に記憶されている地図データを用いて、ユーザから指示された目的地と現在地（出発地）とを結ぶ最適な経路（推奨経路）を探索する。また、音声入出力装置４やディスプレイ２を用いてユーザを誘導する。
【００１０】
ディスプレイ２は、演算処理部１で生成されたグラフィックス情報を表示するユニットである。ディスプレイ２は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどで構成される。演算処理部１とディスプレイ２との間の信号Ｓ１は、ＲＧＢ信号やＮＴＳＣ（National Television System Committee）信号で接続するのが一般的である。
【００１１】
記憶装置３は、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭやＨＤＤやＩＣカードといった記憶媒体で構成されている。この記憶媒体には、地図データが記憶されている。
【００１２】
地図データは、地図上の区画された領域であるメッシュの識別コード（メッシュＩＤ）ごとに、そのメッシュ領域に含まれる道路を構成する各リンクのリンクデータを含む。リンクデータは、リンクＩＤごとに、リンクを構成する２つのノード（開始ノード、終了ノード）の座標情報、リンクを含む道路の種別情報、リンクの長さを示すリンク長情報、リンク旅行時間、２つのノードにそれぞれ接続するリンクのリンクＩＤ（接続リンクＩＤ）などを含んでいる。
【００１３】
道路の種別情報には、高速道路本線、高速道路から一般道へ下りるためのランプ道路などの種別が含まれている。また、その道路の制限速度も含まれている。
【００１４】
また、地図データには、信号の座標位置も含まれている。
【００１５】
なお、ここでは、リンクを構成する２つのノードについて開始ノードと終了ノードとを区別することで、同じ道路の上り方向と下り方向とを、それぞれ別のリンクとして管理するようにしている。
【００１６】
音声入出力装置４は、演算処理部１で生成したユーザへのメッセージを音声信号に変換し出力する。また、ユーザが発した声を認識し演算処理部１にその内容を転送する処理を行う。
【００１７】
入力装置５は、ユーザからの指示を受け付けるユニットである。入力装置５は、スクロールキー、縮尺変更キーなどのハードスイッチ、ジョイスティック、ディスプレイ上に貼られたタッチパネルなどで構成される。
【００１８】
センサ６〜８およびＧＰＳ受信装置９は、車載用ナビゲーション装置１００で現在地（自車位置）を検出するために使用されるものである。車輪速センサ６は、車輪の円周と計測される車輪の回転数の積から距離を測定し、さらに対となる車輪の回転数の差から移動体が曲がった角度を計測する。地磁気センサ７は、地球が保持している磁場を検知し、移動体が向いている方角を検出する。ジャイロ８は、光ファイバジャイロや振動ジャイロ等で構成され、移動体が回転した角度を検出するものである。ＧＰＳ受信装置９は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し移動体とＧＰＳ衛星間の距離と距離の変化率を３個以上の衛星に対して測定することで移動体の現在位置、進行速度および進行方位を測定する。
【００１９】
カメラ１０は、車両の前方の様子を撮像するための装置である。カメラ１０は、車両のフロントガラスの上部などに、そのレンズを車両の前方に向けて設置されている。カメラ１０は、例えば、ＣＣＤカメラなどの小型カメラで構成されている。
【００２０】
図２は、演算処理部１の機能ブロック図である。
【００２１】
図示するように、演算処理部１は、ユーザ操作解析部４１と、経路探索部４２と、経路誘導部４３と、現在位置算出部４４と、情報記憶部４５、表示処理部４６と、カメラ画像処理部４７とを備えている。
【００２２】
ユーザ操作解析部４１は、入力装置５に入力されたユーザからの要求を受け、その要求内容を解析して、その要求内容に対応する処理が実行されるように演算処理部１の各部を制御する。例えば、ユーザが推奨経路の探索を要求したときは、目的地を設定するため、地図をディスプレイ２に表示する処理を表示処理部４６に要求する。また、現在地（出発地）から目的地までの経路を演算する処理を経路探索部４２に要求する。
【００２３】
現在位置算出部４４は、車輪速センサ６で計測される距離パルスデータＳ５およびジャイロ８で計測される角加速度データＳ７を各々積分した結果得られる距離データおよび角度データを用い、そのデータを時間軸で積分していくことにより、初期位置（Ｘ，Ｙ）から自車走行後の位置である仮想現在地（Ｘ′，Ｙ′）を定期的に演算する。また、仮想現在位置を、地図データを用いて、マップマッチ処理することにより、形状の相関が高い道路（リンク）上に、現在位置の候補点を求める。ここで、マッチングの度合いにより、複数の候補点が求められることもある。その場合、次の算出タイミングでは、複数の候補点に基づいて、複数の新たな候補点が求められることになる。現在位置算出部４４は、各候補点について、マップマッチさせたときのマッチングの度合いから信頼度を求める。そして、信頼度が最大の候補点を、表示に使用する候補点（「表示候補点」という）に設定する。表示候補点は、地図上の表示位置（カーマークの位置）となる。なお、現在位置算出手段４４は、候補点の数を、信頼度に応じて、定期的に所定数に絞り込む。
【００２４】
経路探索部４２は、ダイクストラ法等を用いて、指定された２地点（現在地、目的地）間を結ぶ経路のコスト（例えば、旅行時間）が最少となる経路を探索し、情報記憶部４５に記憶させる。
【００２５】
経路誘導部４３は、経路探索部４２で探索された経路を用いて経路誘導を行う。例えば、経路の情報と、現在地の情報とを比較し、交差点等を通過する前に直進すべきか、右左折すべきかを音声出入力装置４を用いて音声でユーザに知らせる。また、経路誘導部４３は、ディスプレイ２に表示された地図上に進行すべき方向を表示して、ユーザに推奨経路を通知する。
【００２６】
表示処理部４６は、ディスプレイ２への表示が要求される領域にある地図データを記憶装置３から受け取り、指定された縮尺、描画方式で、道路、その他の地図構成物や、現在地、目的地、推奨経路のための矢印といったマークを描画するように地図描画コマンドを生成する。そして、生成したコマンドを、ディスプレイ２に送信する。
【００２７】
カメラ画像処理部４７は、カメラ１０で撮像されて得られた画像から、車両前方を所定の速度以上で横切る物体があるか否か検知する。具体的には、撮像された画像を順に比較し、画像の中から、右から左、あるいは左から右に移動する物体を抽出して、その移動速度を求める。そして、その移動速度が、所定値以上の場合、車両前方を横切る物体があると判定する。なお、ここで、物体の移動速度が所定値以上であることを要件とするのは、車線変更などで割り込んできた車両と、交差点で横切った車両とを混同するのを防止するためである。
【００２８】
図３は、演算処理部１のハードウェア構成例を示す図である。
【００２９】
図示するように、演算処理部１は、各デバイス間をバス３２で接続した構成としてある。演算処理部１は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)２１と、記憶装置３から読み出した地図データ、演算データなどを格納するＲＡＭ(Random Access Memory)２２と、プログラムやデータを格納するＲＯＭ(Read Only Memory)２３と、メモリ間およびメモリと各デバイスとの間のデータ転送を実行するＤＭＡ（Direct Memory Access）２４と、グラフィックス描画を実行し且つ表示制御を行う描画コントローラ２５と、グラフィックスイメージデータを蓄えるＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)２６と、イメージデータをＲＧＢ信号に変換するカラーパレット２７と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換器２８と、シリアル信号をバスに同期したパラレル信号に変換するＳＣＩ(Serial Communication Interface)２９と、パラレル信号をバスに同期させてバス上にのせるＰＩＯ(Parallel Input/Output)３０と、パルス信号を積分するカウンタ３１と、を有する。
【００３０】
［動作の説明］次に、上記構成の車載用ナビゲーション装置１００の現在位置の算出に関する動作について説明する。
【００３１】
現在位置算出部４４は、上記で説明したように、定期的に、現在位置の候補点を信頼度とともに求め、最も信頼度の大きい候補点を表示候補点と設定する。さらに、表示候補点の見直し（修正）のための処理も行う。
【００３２】
図４は、表示候補点の見直し処理のフロー図である。また、図５は、かかる表示候補点の見直しの方法を説明するための図である。
【００３３】
図５に示すように、一般道路５１０と高速道路５２０とが並走しているところでは、実際には車両が一般道路５１０に存在する場合でも、高速道路５２０上のリンクに表示候補点５２１を求めてしまう場合がある。
【００３４】
図４に示す、表示候補点の見直し処理は、かかる場合に対応するために、現在位置算出部４４により定期的に行われる。
【００３５】
現在位置算出部４４は、次の４つの条件の全てを満たすか否か判定する（Ｓ１０１〜Ｓ１０４）。なお、各条件の判定順番は、適宜変更することができる。
【００３６】
条件１：表示候補点が高速道路上にあり、かつ平行する一般道路がある
現在位置算出部４４は、地図データを参照して、表示候補点が高速道路上のリンクに存在し、かつそのリンクの近辺（例えば１００ｍ以内）に、そのリンクとおよそ平行である（例えば、リンクの方位の差が所定範囲内である）一般道路のリンクがあるか否か判定する（Ｓ１０１）。
【００３７】
条件２：車両が所定時間停止している
現在位置算出部４４は、車輪速センサ６から車速を取得し、車速が「０」である時間が、予め定めた時間（例えば、１０秒）を越えるか否か判定する（Ｓ１０２）。
【００３８】
条件３：一般道路にマッチングしている候補点は信号から所定距離範囲内
現在位置算出部４４は、一般道路上のリンクにマッチングしている候補点（複数ある場合は、各候補点）について、車両の前方の信号までの距離を求める。なお、信号の位置は、地図データに格納されている。そして、前方の信号までの距離が所定距離内（例えば、３０ｍ以内）である候補点があるか否か判定する（Ｓ１０３）。
【００３９】
条件４：車両を横切る物体を検知した
現在位置算出部４４は、カメラ画像処理部４７が車両の前方を横切る物体を検知したか否か判定する（Ｓ１０４）。なお、カメラ画像処理部４７は、上述したように、カメラ１０の画像から、前方を横切る物体を検知する。このとき、検知しようとする物体は、図５に示すように、交差点で停止している自車両（候補点５１１に相当）に対して、交差点を横切る車両５３０である。一方、車線変更により割り込んできた車両を、誤検出しないようにする必要がある。そこで、カメラ画像処理部４７は、カメラ１０の画像中を、左から右、あるいは右から左へと水平方向に移動する物体を抽出する。そして、その移動速度が、所定値（通常の車線変更の速度より速い速度）以上のものがある場合に、前方を横切る物体（車両）があると判定する。
【００４０】
現在位置算出部４４は、以上の条件を全て満たすか否か判定し、全ての条件を満たさない場合は、表示候補点の見直し処理を終了する。
【００４１】
一方、全ての条件を満たす場合（Ｓ１０１〜Ｓ１０４で全てＹｅｓ）、現在位置算出部４４は、一般道路のリンクにマッチングしている候補点（複数ある場合は、信頼度が最大のもの）を、表示候補点に設定する（Ｓ１０５）。そして、表示候補点の見直し処理を終了する。
【００４２】
図５では、高速道路５２０上にミスマッチされていた表示候補点５２１に代わって、一般道路５１１上の候補点５１１が表示候補点と設定される様子を示している。
【００４３】
現在位置算出部４４は、上記の表示候補点の見直し処理を定期的に行う。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について説明した。
【００４５】
上記実施形態によれば、高速道路上にミスマッチした表示候補点（カーマークとして表示される現在位置）を、実際に車両が存在する一般道路上に求め直すことができる。すなわち、通常の高速道路では、前方を車両が横切ることはなく、また、車両が停止することはないとの実情を利用して、現在位置を的確に求めることができる。
【００４６】
また、上述の通り、複数の条件を満たしたときに、初めて表示候補点を修正する。したがって、ミスマッチを防止するこができる。
【００４７】
本発明は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、様々な変形が可能である。
【００４８】
例えば、ユーザ操作解析部４１は、入力装置５を介してユーザから、上述した表示候補点の見直し処理を定期的に行うか否かの選択を受け付けてもよい。そして、定期的に行うように要求を受け付けた場合にのみ、現在位置算出部４４は、上記表示候補点の見直し処理を定期的に行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、車載用ナビゲーション装置の概略構成図である。
【図２】図２は、演算処理部１の機能構成を示す図である。
【図３】図３は、演算処理部１のハードウェア構成を示す図である。
【図４】図４は、表示候補点の見直し処理のフロー図である。
【図５】図５は、表示候補点の修正の様子を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００…車載用ナビゲーション装置、
１…演算処理部、２…ディスプレイ、３…記憶装置、４…音声出入力装置、５…入力装置、６…車輪速センサ、７…地磁気センサ、８…ジャイロ、９…ＧＰＳ受信機、１０…カメラ、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＡＭ、２３…ＲＯＭ、２４…ＤＭＡ、２５…描画コントローラ、２６…ＶＲＡＭ、２７…カラーパレット、２８…Ａ/Ｄ変換器、２９…ＳＣＩ、３０…ＰＩＯ、３１…カウンタ、４１…ユーザ操作解析部、４２…経路探索部、４３…経路誘導部、４４…現在位置算出部、４５…情報記憶部、４６…表示処理部、４７…カメラ画像処理部
【図１】
2007263684.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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