JP2007171010A - 分岐判断装置及び車両用ナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】路面に白線が引かれていない状況や路面に引かれている白線が不鮮明な状況であっても、自車両がいずれの分岐道路に進行したかを適切に判断する。
【解決手段】分岐判断装置２は、自車両進行方向を撮影する車載カメラ５により連続的または間欠的に撮影された映像を分析して映像内での目標物の相対位置の変化を検出し、その検出された映像内での目標物の相対位置の変化を判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する。例えば幹線道路から右前方向に支線道路が敷設されており分岐点に目標物が存在している状況であれば、自車両が分岐点を通過した後に映像内での目標物の相対位置が右側から左側に移動していれば、自車両が分岐点を通過して支線道路に進行した（右折した）と判断できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する分岐判断装置及び前記分岐判断装置と車両用ナビゲーション装置とを備えてなる車両用ナビゲーションシステムに関する。

自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する分岐判断装置として、路面に通行区分帯として引かれている白線を検出して判断するものが供されている（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−２３２４６７号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載されているものでは、路面に白線が引かれている状況を前提としているので、路面に白線が引かれていない状況や路面に引かれている白線が不鮮明な状況では自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断することができないという問題がある。また、分岐を判断するために特別なデータをデータベースに追加する必要があり、膨大な調査が必要であるという問題もある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、特別なデータを必要とすることなく、また、路面に白線が引かれていない状況や路面に引かれている白線が不鮮明な状況であっても、自車両がいずれの分岐道路に進行したかを適切に判断することができる分岐判断装置及び車両用ナビゲーション装置を提供することにある。

請求項１に記載した分岐判断装置によれば、映像分析手段は、自車両進行方向を撮影する撮影手段により連続的または間欠的に撮影された映像を分析して映像内での目標物の相対位置の変化を検出し、分岐判断手段は、映像分析手段により検出された映像内での目標物の相対位置の変化を判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する。

これにより、例えば幹線道路から右前方向に支線道路が敷設されており分岐点に目標物（例えば建物、看板及び樹木など）が存在している状況であれば、自車両が幹線道路を分岐点に向かって走行している場合では目標物の映像内での相対位置は右側となり、その後、自車両が幹線道路から分岐点を通過して支線道路に移動すれば（支線道路を走行すれば）、自車両が目標物を左側に見て走行することになるので、目標物の映像内での相対位置は右側から左側に移動することになり、一方、自車両が幹線道路から分岐点を通過して支線道路に移動することがなければ（幹線道路を継続して走行すれば）、自車両が目標物を右側に見て走行することになるので、目標物の映像内での相対位置は右側から左側に移動することはなく右側に留まることになる。

したがって、このような映像内での目標物の相対位置の変化を判断し、自車両が分岐点を通過した後に映像内での目標物の相対位置が右側から左側に移動していれば、自車両が分岐点を通過して支線道路に進行した（右折した）と判断することができ、一方、自車両が分岐点を通過した後に映像内での目標物の相対位置が右側から左側に移動していなく右側に留まっていれば、自車両が分岐点を通過して幹線道路に進行した（直進した）と判断することができる。この場合、路面に白線が引かれていることを前提としないので、従来のものとは異なって、特別なデータを必要とすることなく、また、路面に白線が引かれていない状況や路面に引かれている白線が不鮮明な状況であっても、自車両がいずれの分岐道路に進行したかを適切に判断することができる。

請求項２に記載した分岐判断装置によれば、映像分析手段は、自車両から目標物までの距離と自車両の車速との関係から映像内での目標物が固定状態の目標物であるか否かを判断する。これにより、例えば自車両が分岐点に接近する場合に自車両から目標物までの距離が車速に応じて規則的に順次短くなっている場合であれば、目標物が固定状態の目標物であると判断することができ、固定状態の目標物を基準とすることにより、自車両がいずれの分岐道路に進行したかをより確実に判断することができ、信頼性を高めることができる。

請求項３に記載した分岐判断装置によれば、分岐判断手段は、自車両の操舵をも判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する。これにより、例えば幹線道路から右前方向に支線道路が敷設されており分岐点に目標物が存在している状況であれば、例えば分岐点を通過するタイミングで右方向への規定量以上の操舵があれば、自車両が分岐点を通過して支線道路に進行した（右折した）とより確実に判断することができ、一方、分岐点を通過するタイミングで右方向への規定量以上の操舵がなければ、自車両が分岐点を通過して幹線道路に進行した（直進した）とより確実に判断することができ、信頼性を高めることができる。

請求項４に記載した分岐判断装置によれば、分岐判断手段は、地図情報記憶手段に記憶されている地図情報から自車両が走行している道路の形状をも判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する。これにより、例えば自車両が曲線道路を走行しており、その曲線箇所に目標物があれば、分岐点がなくとも必然的に映像内での目標物の相対位置が一方側から他方側に移動することから、このような場合に分岐判断することを未然に回避することができる。

請求項５に記載した車両用ナビゲーションシステムによれば、分岐判断装置は、自車両がいずれの分岐道路に進行したかを表す判断結果を車両用ナビゲーション装置に出力し、車両用ナビゲーション装置は、現在位置をマップマッチングしたマップマッチング結果及び分岐判断装置から入力された判断結果に基づいて現在位置マークを該当する分岐道路上に表示する。これにより、分岐検出の精度を高めることができ、自車両がいずれかの分岐道路に進行したかをユーザに適切に知らせることができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、車両用ナビゲーションシステム１の全体構成を機能ブロック図として示している。車両用ナビゲーションシステム１は、分岐判断装置２と車両用ナビゲーション装置３とから構成されている。分岐判断装置２は、映像分析部２１（本発明でいう映像分析手段）、分岐判断部２２（本発明でいう分岐判断手段）及び外部インタフェース部２３を備えて構成されている。

車載カメラ５（本発明でいう撮影手段）は、自車両前方（自車両が前進しているときの進行方向）を連続的または間欠的に撮影し、その撮影した映像を映像分析部２１に出力する。映像分析部２１は、車載カメラ５から映像が入力されると、その入力された映像を分析して映像内での目標物（障害物）の相対位置の変化を検出する。また、映像分析部２１は、距離測定器６から自車両から目標物までの距離を表す距離情報が入力されると共に車速検出器７から自車両の車速を表す車速情報が入力される。

分岐判断部２２は、映像分析部２１により検出された映像内での目標物の相対位置の変化を判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する。また、分岐判断部２２は、操舵検出器８から自車両の操舵を表す操舵情報が入力される。外部インタフェース部２３は、車両用ナビゲーション装置３との通信を制御する。

車両用ナビゲーション装置３は、制御部３１、位置検出部３２、地図情報記憶部３３（本発明でいう地図情報記憶手段）、操作スイッチ部３４、通信装置３５、ＶＩＣＳ受信機３６、音声出力装置３７、表示装置３８（本発明でいう表示手段）、メモリ３９、音声認識ユニット４０、リモコンセンサ４１及び外部インタフェース部４２を備えて構成されている。

制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェース、これらを接続するバスなど（いずれも図示せず）を備えて構成されており、車両用ナビゲーション装置３の動作全般を制御する。位置検出部３２は、Ｇセンサ３２ａ、ジャイロスコープ３２ｂ、距離センサ３２ｃ及びＧＰＳ受信機３２ｄから構成されており、自車両の現在位置を検出する。地図情報記憶部３３は、例えばＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体から転送された地図情報や例えば地図情報配信サーバからネットワークを介して通信装置３５に受信された地図情報を記憶する。この場合、記録媒体は、例えばＨＤＤやメモリカードなどであっても良い。

操作スイッチ部３４は、表示装置３８の周辺に配置されたメカニカルスイッチや表示装置３８の例えばカラー液晶ディスプレイ上に形成されたタッチスイッチなどから構成されている。通信装置３５は、各種サーバとの間でネットワークを介して無線通信を行う。ＶＩＣＳ受信機３６は、外部からＶＩＣＳ情報を受信する。音声出力装置３７は、例えば現在位置から目的地までの経路案内を行うための音声ガイダンスなどを出力する。表示装置３８は、例えばカラー液晶ディスプレイから構成されており、自車両の現在位置を表す現在位置マークを地図情報の道路上に表示する。尚、表示装置３８は、有機ＥＬやプラズマディスプレイなどから構成されていても良い。

メモリ３９は、例えば着脱可能なフラッシュメモリカードなどにより構成されている。音声認識ユニット４０は、ユーザが音声を発したことに応じてマイクロホンから入力された音声を音声認識アルゴリズムに基づいて解析する。リモコンセンサ４１は、操作リモコンからの操作信号を電波により受信して制御部３１へ出力する。外部インタフェース部４２は、分岐判断装置２との通信を制御する。

次に、上記した構成の作用について、図２ないし図４を参照して説明する。ここで、図２は、分岐判断装置２が行う処理をフローチャートとして示している。
分岐判断装置２において、映像分析部２１は、車載カメラ５により撮影された映像を分析して自車両から所定距離以内での目標物を検出する（ステップＳ１）。次いで、映像分析部２１は、自車両から所定距離以内での目標物の検出に成功すると（ステップＳ１にて「ＹＥＳ」）、その検出に成功した目標物に映像内での相対位置を表すマークを付加する（ステップＳ２）。そして、映像分析部２１は、その検出に成功した目標物の映像内での相対位置が水平方向（左右方向）に所定距離以上変化したか否かを判定すると共に（ステップＳ３）、その検出に成功した目標物が映像内に存在しているか否かを判定する（ステップＳ４）。

ここで、映像分析部２１は、その検出に成功した目標物が映像内に存在している状態で目標物の映像内での相対位置が水平方向に所定距離以上変化すれば（ステップＳ３にて「ＹＥＳ」）、分析結果として目標物の映像内での相対位置が水平方向に所定距離以上変化した旨を分岐判断部２２に出力する。そして、分岐判断部２２は、映像分析部２１から分析結果が入力されると、その入力された分析結果を判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する（ステップＳ５）。

具体的に説明すると、図３に示すように、例えば幹線道路から右前方向に支線道路が敷設されており分岐点に目標物（例えば建物、看板及び樹木など）が存在している場合を例にして説明すると、自車両が幹線道路を分岐点に向かって走行している場合では（「Ｐ０」参照）、車載カメラ５により撮影された映像は、図４（ａ）に示すように、目標物が右側位置している映像となる。その後、自車両が幹線道路から分岐点を通過して支線道路に移動すれば（支線道路を走行すれば（「Ｐ１」参照））、自車両が目標物を左側に見て走行することになるので、車載カメラ５により撮影された映像は、図４（ｂ）に示すように、目標物の相対位置が右側から左側に移動した映像となる。一方、自車両が幹線道路から分岐点を通過して支線道路に移動することがなければ（幹線道路を継続して走行すれば（「Ｐ２」参照））、自車両が目標物を右側に見て走行することになるので、車載カメラ５により撮影された映像は、図４（ｃ）に示すように、目標物の相対位置が右側から左側に移動することなく右側に留まった映像となる。

したがって、分岐判断部２２は、自車両が分岐点を通過した後に映像内での目標物の相対位置が右側から左側に所定距離以上移動していれば、自車両が分岐点を通過して支線道路に進行した（右折した）と判断し、一方、自車両が分岐点を通過した後に映像内での目標物の相対位置が右側から左側に所定距離以上移動していなく右側に留まっていれば、自車両が分岐点を通過して幹線道路に進行した（直進）と判断する。

そして、分岐判断部２２は、このようにして判断した判断結果を外部インタフェース部２３から車両用ナビゲーション装置３に出力し（ステップＳ６）、上記したステップＳ１に戻る。車両用ナビゲーション装置３において、制御部３１は、分岐判断装置２から判断結果が外部インタフェース部４２に入力されると、現在位置をマップマッチングしたマップマッチング結果及び分岐判断装置２から入力された判断結果に基づいて、現在位置マークを地図情報記憶部３３から読出した地図の該当する分岐道路上に表示させる。

これに対して、映像分析部２２は、目標物の映像内での相対位置が水平方向に所定距離以上変化することなく目標物が映像内に存在しなくなれば（ステップＳ４にて「ＮＯ」）、対象とする目標物に付加したマークを解除し（ステップＳ７）、上記したステップＳ１に戻る。

ところで、上記した構成では、映像分析部２１において、距離測定器６から距離情報が入力されると共に車速検出器７から車速情報が入力されることから、自車両から目標物までの距離及び自車両の車速との関係から映像内での目標物が固定状態の目標物であるか否かを判断するように構成しても良い。また、分岐判断部２２において、操舵検出器８から操舵情報が入力されることから、自車両の操舵をも判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断するように構成しても良いし、また、車両用ナビゲーション装置３の地図情報記憶部３３に記憶されている地図情報から自車両が走行している道路の形状をも判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断するように構成しても良い。

また、以上は、幹線道路から右前方向に支線道路が敷設されている場合を説明したが、幹線道路から左前方向に支線道路が敷設されている場合や、幹線道路から複数の支線道路が敷設されている場合（３分岐の場合）も、上記した処理と同様の原理で自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断することができる。

以上に説明したように本実施形態によれば、分岐判断装置２において、車載カメラ５により撮影された映像を分析して映像内での目標物の相対位置の変化を検出し、その検出した映像内での目標物の相対位置の変化を判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断するように構成したので、路面に白線が引かれていることを前提としないことから、特別なデータを必要とすることなく、また、路面に白線が引かれていない状況や路面に引かれている白線が不鮮明な状況であっても、自車両がいずれの分岐道路に進行したかを適切に判断することができる。

また、自車両から目標物までの距離と自車両の車速との関係から映像内での目標物が固定状態の目標物であるか否かを判断するように構成すれば、例えば自車両が分岐点に接近する場合に自車両から目標物までの距離が車速に応じて規則的に順次短くなっている場合であれば、目標物が固定状態の目標物であると判断することができ、固定状態の目標物を基準とすることにより、自車両がいずれの分岐道路に進行したかをより確実に判断することができ、信頼性を高めることができる。

また、自車両の操舵をも判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する予に構成すれば、例えば分岐点を通過するタイミングで右方向への規定量以上の操舵があれば、自車両が分岐点を通過して支線道路に進行した（右折した）とより確実に判断することができ、一方、分岐点を通過するタイミングで右方向への規定量以上の操舵がなければ、自車両が分岐点を通過して幹線道路に進行した（直進した）とより確実に判断することができ、信頼性を高めることができる。

さらに、自車両が走行している道路の形状をも判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断するように構成すれば、例えば自車両が曲線道路を走行しており、その曲線箇所に目標物があれば、分岐点がなくとも必然的に映像内での目標物の相対位置が一方側から他方側に移動することから、このような場合に分岐判断することを未然に回避することができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
分岐判断装置と車両用ナビゲーション装置とが別体の構成に限らず、車載カメラが車両用ナビゲーション装置に接続されると共に分岐判断装置の機能が車両用ナビゲーション装置に組込まれた構成であっても良い。
複数の車載カメラによるステレオ視の手法で自車両から目標物までの距離を測定する構成であっても良い。

本発明の一実施形態を示す機能ブロック図 フローチャート 自車両の走行位置を概略的に示す図 車載カメラが撮影した映像を概略的に示す図

符号の説明

図面中、１は車両用ナビゲーションシステム、２は分岐判断装置、３は車両用ナビゲーション装置、５は車載カメラ（撮影手段）、２１は映像分析部（映像分析手段）、２２は分岐判断部（分岐判断手段）、３３は地図情報記憶部（地図情報記憶手段）である。

Claims (5)

1. 自車両進行方向を撮影する撮影手段により連続的または間欠的に撮影された映像を分析して映像内での目標物の相対位置の変化を検出する映像分析手段と、
   前記映像分析手段により検出された映像内での目標物の相対位置の変化を判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断する分岐判断手段とを備えたことを特徴とする分岐判断装置。
2. 請求項１に記載した分岐判断装置において、
   前記映像分析手段は、自車両から目標物までの距離と自車両の車速との関係から映像内での目標物が固定状態の目標物であるか否かを判断することを特徴とする分岐判断装置。
3. 請求項１または２に記載した分岐判断装置において、
   前記分岐判断手段は、自車両の操舵をも判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断することを特徴とする分岐判断装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載した分岐判断装置において、
   前記分岐判断手段は、地図情報記憶手段に記憶されている地図情報から自車両が走行している道路の形状をも判断して自車両がいずれの分岐道路に進行したかを判断することを特徴とする分岐判断装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載した分岐判断装置と、現在位置マークを道路上に表示する車両用ナビゲーション装置とを備え、
   前記分岐判断装置は、自車両がいずれの分岐道路に進行したかを表す判断結果を前記車両用ナビゲーション装置に出力し、
   前記車両用ナビゲーション装置は、現在位置をマップマッチングしたマップマッチング結果及び前記分岐判断装置から入力された判断結果に基づいて現在位置マークを該当する分岐道路上に表示することを特徴とする車両用ナビゲーションシステム。

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