(57)【要約】【課題】路側帯、側溝、縁石といった道路面特徴物をカメラで検出し、自車が地図データ中の道路上か否か正確に判断することにより、複雑な処理や絶対座標情報なしで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。【解決手段】画像処理部４１が、カメラ１の撮影する映像から道路面特徴物（路側帯、側溝、縁石）を検出し、このように検出された前記道路面特徴物を分類記憶部５２が種類ごとに分類し記憶する。自車位置検出部５３が、測位システム（１、２、３）と、マップマッチング処理と、を用いて、現在どの道路を走行中かを含む自車位置を検出するが、車両走行中に前記道路面特徴物が検出された場合、補助判断部５４が、その種類及び検出のパターンに基いて、自車について地図データ中の道路上か、そのような道路外の敷地内（地図情報がない施設や駐車場内など）か、又はそのような道路と敷地の入場時もしくは退場時か、を判断する。【選択図】図１
2007085911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データと、測位システムと、車両周辺を撮像する複数の撮像手段と、情報処理を行う制御部と、を備えた車両位置判定装置において、
前記撮像手段から道路面特徴物を検出する画像処理手段と、
検出された前記道路面特徴物を種類ごとに分類し記憶する分類記憶手段と、
前記測位システムと、マップマッチング処理と、を用いて、現在どの道路を走行中かを含む自車位置を検出する自車位置検出手段と、
車両走行中に前記道路面特徴物が検出された場合、その種類及び検出のパターンに基いて、自車について地図データ中の道路上か、そのような道路外の敷地内か、又はそのような道路と敷地の入場時もしくは退場時か、を判断する補助判断手段と、
を前記制御部又は所定の電子回路が実現することを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項２】
前記分類記憶手段は、
前記画像処理手段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とともに、
その道路面特徴物の位置、角度、又はこれらの経時変化の少なくともいずれかに基いて、移動方向が右折か左折かを示すフラグをセットする
ことを特徴とする請求項１記載の車両位置判定装置。
【請求項３】
前記自車位置検出手段とともに、
現在位置情報受信部と、
走行距離検出部と、
方位検出部と、
放送受信部と、
表示部と、
操作部と、
記憶部と
地図データ再生部と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両位置判定装置。
【請求項４】
地図データと、測位システムと、車両周辺を撮像する複数の撮像手段と、情報処理を行う制御部と、を備えた車両位置判定装置の制御方法において、
前記撮像手段から道路面特徴物を検出する画像処理と、
検出された前記道路面特徴物を種類ごとに分類し記憶する分類記憶処理と、
前記測位システムと、マップマッチング処理と、を用いて、現在どの道路を走行中かを含む自車位置を検出する自車位置検出処理と、
車両走行中に前記道路面特徴物が検出された場合、その種類及び検出のパターンに基いて、自車について地図データ中の道路上か、そのような道路外の敷地内か、又はそのような道路と敷地の入場時もしくは退場時か、を判断する補助判断処理と、
を前記制御部又は所定の電子回路が実行することを特徴とする車両位置判定装置の制御方法。
【請求項５】
前記分類記憶処理は、
前記画像処理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とともに、
その道路面特徴物の位置、角度、又はこれらの経時変化の少なくともいずれかに基いて、移動方向が右折か左折かを示すフラグをセットする
ことを特徴とする請求項４記載の車両位置判定装置の制御方法。
【請求項６】
地図データと、測位システムと、車両周辺を撮像する複数の撮像手段と、情報処理を行う制御部と、を備えた車両位置判定装置の制御プログラムにおいて、
前記撮像手段から道路面特徴物を検出する画像処理と、
検出された前記道路面特徴物を種類ごとに分類し記憶する分類記憶処理と、
前記測位システムと、マップマッチング処理と、を用いて、現在どの道路を走行中かを含む自車位置を検出する自車位置検出処理と、
車両走行中に前記道路面特徴物が検出された場合、その種類及び検出のパターンに基いて、自車について地図データ中の道路上か、そのような道路外の敷地内か、又はそのような道路と敷地の入場時もしくは退場時か、を判断する補助判断処理と、
を前記制御部に実行させることを特徴とする車両位置判定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、路側帯、側溝、縁石といった道路面特徴物をカメラで検出し、自車が地図データ中の道路上か否か正確に判断することにより、複雑な処理や絶対座標情報なしで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ものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報技術の発達に伴い、ナビゲーション装置が広く普及している。ナビゲーション装置は、ＧＰＳなどで測位する自車の位置（向きを含む）を周辺地図上に表示したり、所望の目的地への経路を計算・案内するものである。
【０００３】
最近のナビゲーション装置では、多彩な機能の組込みがおこなわれているが、マップマッチングによる自車位置判定や地図表示などの処理は予め用意された地図データに基いて行うため、施設や駐車場など、地図情報に含まれていない場所への出入り動作時の自車位置精度については、常々問題になっている。
【０００４】
例えば、駐車場等への出入りの場合、道路から駐車場への進入時は、その進入路の情報が地図データにないため、付近の道路への左右折といった誤った判断をしたり、また、車両が駐車場から道路へ出る時には、駐車場内での自車位置の誤判定に起因し、正しい道路への進入が検出できない、等々の問題が発生している。これらは、地図情報中の各道路を車両が走行中であるか否かを正確に判別できないことが大元の原因である。
【特許文献１】特開２００１−２８９６５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような走行中の道路の判断に関しては、カメラで白線を検出することで一般道と高速道を区別する例はあるが（特許文献１参照）、上記のような課題に対応したものではなかった。また、検出の対象を道路標識等とする場合についても共通する事柄として、検出した対象を地図データ内の情報と照合して精度良く自車位置を特定するには、何がどの地点にあるはずといった絶対座標情報が装置側に予め必要なうえ、照合などの処理も複雑であった。
【０００６】
また、そもそも、地図データに収録されない駐車場や立体駐車場などは、マップマッチングなど照合による自車位置特定に適さないため不正確になりやすく、これに対しジャイロや加速度センサ等で右左折や傾斜情報を検出し加味するなど自車位置の精度維持の工夫はされているが、これらにも限界があり、効果的な解決策が潜在的に切望されていた。
【０００７】
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、路側帯、側溝、縁石といった道路面特徴物をカメラで検出し、自車が地図データ中の道路上か否か正確に判断することにより、複雑な処理や絶対座標情報なしで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である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
まず、本発明の一態様では（請求項１、４、６）、地図データと、測位システムと、車両周辺を撮像する複数の撮像手段と、情報処理を行う制御部と、を備えた車両位置判定装置（その制御方法、制御プログラム）において、前記撮像手段から道路面特徴物を検出する画像処理手段と、検出された前記道路面特徴物を種類ごとに分類し記憶する分類記憶手段と、前記測位システムと、マップマッチング処理と、を用いて、現在どの道路を走行中かを含む自車位置を検出する自車位置検出手段と、車両走行中に前記道路面特徴物が検出された場合、その種類及び検出のパターンに基いて、自車について地図データ中の道路上か、そのような道路外の敷地内か、又はそのような道路と敷地の入場時もしくは退場時か、を判断する補助判断手段と、を前記制御部又は所定の電子回路が実現することを特徴とする。
【００１０】
このように、路側帯、側溝、縁石などの道路面特徴物をカメラで検出し、自車が地図データ中の道路上か否か正確に判断することにより、複雑な処理や絶対座標情報なしで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可能となる。
【００１１】
本発明の他の態様は（請求項２、５）、上記態様において、前記分類記憶手段は、前記画像処理手段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とともに、その道路面特徴物の位置、角度、又はこれらの経時変化の少なくともいずれかに基いて、移動方向が右折か左折かを示すフラグをセットすることを特徴とする。
【００１２】
このように、道路面特徴物の種類と、移動方向の情報と、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。
【００１３】
本発明の他の態様は（請求項３）、上記各態様において、前記自車位置検出手段は、現在位置情報受信部と、走行距離検出部と、方位検出部と、放送受信部と、表示部と、操作部と、記憶部と、地図データ再生部と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
このように、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。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、路側帯、側溝、縁石といった道路面特徴物をカメラで検出し、自車が地図データ中の道路上か否か正確に判断することにより、複雑な処理や絶対座標情報なしで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】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、背景技術や課題での説明と共通の前提事項は繰り返さない。
【００１７】
〔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複数の撮像手段として、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。
【００１８】
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。
【００１９】
また、画像処理部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で画像処理部５１を実現させ行わせる構成も可能である。
【００２０】
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。
【００２１】
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し、本発明に直接関わる自車位置検出部５３（自車位置検出手段）に代表させて示す。
【００２２】
〔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、画像処理部４１（画像処理手段）が、カメラ１の撮影する映像から道路面特徴物（路側帯、側溝、縁石）を検出し（画像処理）、このように検出された前記道路面特徴物を分類記憶部５２（分類記憶手段）が種類ごとに分類し記憶する（分類記憶処理）。この際、分類記憶部５２は、画像処理部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とともに、その道路面特徴物の位置、角度、又はこれらの経時変化の少なくともいずれかに基いて、移動方向が右折か左折かを示すフラグをセットする。
【００２３】
また、自車位置検出部５３（自車位置検出手段）が、前記測位システム（１、２、３）と、マップマッチング処理と、を用いて、現在どの道路を走行中かを含む自車位置を検出するが（自車位置検出処理）、車両走行中に前記道路面特徴物が検出された場合、補助判断部５４（補助判断手段）が、その種類及び検出のパターンに基いて、自車について地図データ中の道路上か、そのような道路外の敷地内（地図情報がない施設や駐車場内など）か、又はそのような道路と敷地の入場時もしくは退場時か、を判断する（補助判断処理）。
【００２４】
〔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道路から駐車場の敷地へ移動する模式図である。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。画像処理部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。このような画像処理部４１からの出力結果は、制御部５において道路への又は道路からの流出入を検出する重要な情報となる。
【００２５】
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））車両左折に伴い時計方向に回転し（図３（ｂ））下方に消えていく（図３（ｃ））状況を、画像処理部４１からの検出出力をもとに算出判断し、車両が道路から歩道方向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、画像処理部４１からの出力をもとに判断し、車両が道路から歩道方向へ進入して行く挙動が検出できる。なお、道路からの右折や歩道・駐車場から道路への左右折時も同様に検出すればよい。
【００２６】
〔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、画像処理部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。
【００２７】
例えば、種類が側溝の場合を具体例にとれば、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例えば内容の時系列比較演算などにより移動方向を判定する（ステップ４０４）。この判定で例えば、図３で示したように、抽出した対象が時計方向に回転しながら下方（右方向）に消えていくと判定できれば、側溝について左折と判断された旨のデータ、例えば左折側溝フラグを、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）。
【００２８】
なお、この側溝バッファメモリは、例えば、画像処理部４１での処理速度や、車両左右折時の速度等を考慮して、左右折の検出に必要十分な記憶容量を準備する。例えば、画像処理部４１の検出基準が一定時間間隔（インターバル）であれば、左右折に要する時間を想定しそれを前記インターバルで除して、同時に保持する抽出情報の回数（件数）を定めれば良い。また画像処理部４１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左右折時の車両速度から定める事も可能である。
【００２９】
もちろん、右折や、縁石や路側帯についても、以上図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左折を検出しつつ、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。
【００３０】
〔２−４．自車位置判定処理での利用〕
さて、以上のようにセットされた左折フラグ（左折側溝フラグ・左折縁石フラグ・左折路側帯フラグ）は、制御部５内の自車位置判定処理において利用する。例えば、道路走行中に上記左折フラグ（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、車両が道路から歩道（駐車場）へ移動した事を示しているので、自車位置判定処理は自車両が地図データ内の道路上から外れた前提で（例えばマップマッチングにおける誤差閾値の変更や利用抑制など）自車位置を計算することとなる。またこの時、上記左折フラグは自車位置判定処理内でリセットされる。
【００３１】
また、複数の左折フラグの状態を時間軸上で処理すると、例えば、路側帯→側溝→縁石の順に検出（セット）された場合は車両の道路から歩道への移動（道路から見れば逸脱）を示しており、逆に、縁石→側溝→路側帯の順に検出（セット）された場合は車両の歩道から道路への移動（道路から見れば復帰）を示している。この事により、複数の左折フラグや右折フラグから車両の進行方向が判断でき、自車位置判定処理に依存することなく道路上か否か（地図情報がない施設や駐車場内を走行中であるか）を判断する事も可能である。
【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し、自車が地図データ中の道路上か否か正確に判断することにより、複雑な処理や絶対座標情報なしで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可能となる。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と、移動方向の情報と、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左折を例示する模式図。
【図３】本発明の実施形態における車両左折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…ＧＰＳ受信機
２…車速検出器
３…ジャイロセンサ
４…カメラ
４１、５１…画像処理部
５…制御部
５２…分類記憶部
５３…自車位置検出部
５４…補助判断部
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
Ｓ…手順の各ステップ
【図１】
2007085911.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007085911.tif 000006