JP2008101987A - 車載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 速走行時の正確な走行距離を取得する技術を提供する。
【解決手段】 低速走行時において、路面を撮影するカメラにより撮影された画像から、路面に描かれた点線間を走行する所要時間を取得し、取得した所要時間から車輪の回転数を算出する。又は、タイヤホイールを撮影するカメラにより撮影された画像データから車軸の回転数を算出する。算出された回転数から、走行距離を算出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ナビゲーションシステムに関するものである。

従来、車両に搭載される車載装置は、現在位置を算出するために、ジャイロ等の方位センサにより測定した車両の進行方向と、車速センサまたは距離センサにより測定した車両の走行距離に基づいて算出することが行われている。

また、車両の走行距離は、一般的には、トランスミッションの出力軸、または、タイヤの回転数を計測して、その回転数に、タイヤ１回転あたりに車両が進む距離である距離係数を乗ずることにより求められている。

ところで、従来の車載装置は、低速走行時に、トランスミッションの出力軸、または、タイヤの回転数の誤差が大きくなる。このため、走行距離の算出において誤差が発生し、現在位置の算出が高精度に行えなくなる。

このような低速走行時の走行距離を補正する技術が、特許文献１に記載されている。特許文献１には、所定の閾値前後の加速度から、走行距離を推測する技術が記載されている。

特開２０００−９７７１３号広報

特許文献１に記載の技術は、所定速度となる直前の加速度が、その所定速度以下の間の加速度と等しいことを前提として、走行距離を推測している。しかし、実際には、所定速度となる直前の加速度が、その所定速度以下の間の加速度と同じであるとは限らない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、低速走行時の正確な走行距離を取得する技術を提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、車両の走行速度が所定値以下の場合に、距離の明確なものの間を走行する所要時間から車輪の回転数を算出し、この回転数から、走行距離を算出することを特徴とする。

また、本発明は、車両の走行速度が所定値以下の場合に、撮影された画像データから車軸の回転数を算出し、この回転数から、走行距離を算出することを特徴とする。

本発明は、車輪の回転に伴い移動する車両に搭載され、車輪の回転数と、設定された距離係数とに応じて車両の走行距離を算出する車載装置であって、前記車両の走行する道路の路面を撮影するカメラと、前記車両が高速道路を走行しており、かつ、該車両の走行速度が所定値以下である場合、前記カメラにより取得された画像データから、該高速道路上の路面に描かれた点線の白線部及び空白部のうち少なくとも一方を走行する間の時間から、前記車軸の回転数を算出する回転数取得手段と、を有し、前記算出された車軸の回転数から、前記車両の走行距離を算出することを特徴とする。

また、本発明は、車輪の回転に伴い移動する車両に搭載され、車輪の回転数と、設定された距離係数とに応じて車両の走行距離を算出する車載装置であって、前記車両のタイヤホイールを撮影するカメラと、前記車両の走行速度が所定値以下である場合、前記カメラにより取得された画像データから、所定時間内の前記車両の車軸の回転数を算出する回転数取得手段と、を有し、前記算出した車輪の回転数により、前記車両の走行距離を算出することを特徴とする。

本発明の技術によれば、低速走行時でも、正確な走行距離を取得することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

以下で説明する実施形態は、低速走行時等のパルス数が正確にカウントできない場合に、発生するであろうと想定されるパルス数（以下、擬似パルスという）を与えることにより、車両の走行距離を算出するものである。ここでは、擬似パルスを取得するために、距離の明確なものの間を走行する間に発生すると想定されるパルス数を取得する場合の例と、タイヤホイールの回転数から直接パルス数を取得する場合の例とを説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、距離の明確なものの間を走行する間に発生すると想定されるパルス数を取得する実施形態の例を説明する。ここでは、この、距離が明確なものの例として、高速道路上の路面に描かれた点線を用いる場合の例を説明する。なお、ここでいう「点線」とは、高速道路において、車線を示すために路面に描かれている点線である。この点線は、追い越し可能な車線を示す。高速道路では、点線のうち、白線部が８ｍ、白線部に続く空白部は１２ｍで描かれており、この距離はどこでも一定である。

図１を参照し、本実施形態のナビゲーションシステム１の構成例を説明する。ナビゲーションシステム１は、車両（図示略）に搭載されている。図１において、ナビゲーションシステム１は、角速度センサ１０１、車速センサ１０２、演算部１０３、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信装置１０４、記憶装置１０５、入力装置１０６、ディスプレイ１０７、音声出力装置１０８、通信インタフェース１０９、カメラ１１０等を有する。

角速度センサ１０１は、車両のヨーレイトを検出することでナビゲーションシステム１の搭載されている車両の方位の変化を検出する。車速センサ１０２は、車両のトランスミッションの出力軸の回転に比例した時間間隔で出力されるパルスを出力する。

ＧＰＳ受信装置１０４は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、ナビゲーションシステム１の搭載されている車両とＧＰＳ衛星間との距離及び距離の変化率を測定することで、ナビゲーションシステム１の搭載されている車両の位置、進行方位、進行速度等を測定する。

記憶装置１０５は、例えば、ＣＤ-Ｒ（Compact Disc-Recordable）やＤＶＤ-ＲＡＭ（Digital Versatile Disk-Random Access Memory）等の記憶メディア及び当該記憶メディアの駆動装置、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等であり、地図データ等を記憶する。

入力装置１０６は、例えば、リモコン及びリモコン受信部、タッチパネル、スイッチ等である。

ディスプレイ１０７は、地図を表示し、表示した地図上に、現在位置、経路等を合成して表示する。音声出力装置１０８は、例えばスピーカ等であり、誘導案内のための音声等を出力する。

カメラ１１０は、例えば、車両前方、車両後方、車両横方向等を撮影するカメラである。このカメラ１１０は、以下で説明する擬似パルス数算出のために備えられるものでもよく、また、レーンキープ用、バックビューモニタ用、サイドブラインドモニタ用等他の機能のために備えられるものであってもよい。ここでは、カメラ１１０は、サイドブラインドモニタ用であるものとして説明する。

演算部１０３は、上述した各周辺装置の動作の制御を行うためのものであり、ＡＤ変換器１２１、カウンタ１２２、ＲＡＭ１２３、ＲＯＭ１２４、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２５等を有する。

ＡＤ変換器１２１は、角速度センサ１０１の信号（アナログ）をデジタル信号に変換する。カウンタ１２２は、車速センサ１０２から出力されるパルス数を例えば０．１秒毎にカウントする。ＲＡＭ１２３は、ＣＰＵ１２５による演算データ、記憶装置１０５から読み出したデータ等を格納する。ＲＯＭ１２４は、プログラムやデータ等を格納する。

ＣＰＵ１２５は、ＲＯＭ１２４内のプログラム（図示略）を実行することにより、現在位置算出部１４１、起動判定部１４２、カメラ制御部１４３、点線検出部１４４、パルス数算出部１４５、パルス数提供部１４６等を実現する。現在位置算出部１４１は、ナビゲーションシステム１の搭載されている車両の現在位置を算出する。この現在位置算出部１４１の現在位置算出処理は、従来技術と同じである。起動判定部１４２は、車両の現在位置が高速道路上であり、車両速度が閾値以下であり、かつ、パルス値のカウントが不可であるか否かにより、以降の処理を行なうか否か判定する。カメラ制御部１４３は、カメラ１１０による撮影を制御する。点線検出部１４４は、カメラ１１０により撮影された画像データを画像処理して、高速道路の点線を検出し、高速道路の点線のうち、ある白線部と、その白線部に続く空白部とを通過する間の時間を取得する。この点線検出部１４４が、画像処理により点線を検出する技術は、従来技術と同じである。パルス数算出部１４５は、点線検出部１４４により取得された時間から、例えば０．１秒毎等の所定時毎の擬似パルス数を算出する。パルス数提供部１４６は、パルス数算出部１４５により算出された擬似パルス数をカウンタ１２２に与える。

また、図示しないが、ナビゲーションシステム１は、ＣＰＵ１２５がＲＯＭ１２４から読み出したプログラムを実行することにより、ダイクストラ法等による経路探索機能、推奨経路の誘導機能、住所、電話番号、地名やランドマーク等の検索機能等、従来技術のナビゲーションシステムの有する機能を有していてもよい。ここで、検索機能とは、例えば、記憶装置１０５に、予め、住所とその住所の位置を示す住所データ、電話番号とその電話番号の位置を示す電話帳データ、地名とその地名の位置を示す地名データ、主要な建築物や場所等の名称及び詳細情報とその位置を示すランドマークデータ等が格納されており、検索機能により、入力された住所、電話番号、地名、ランドマーク等から、該当する位置や詳細情報等を検索して表示等するものである。

次に、記憶装置１０５に格納されている地図データ等について説明する。

本実施形態では、地図データは、緯度及び経度により一意に決定される複数のメッシュ、及び、各メッシュ内の位置を示すＸＹ座標を含むものとする。各メッシュは、メッシュＩＤで示される。地図データは、メッシュＩＤ、及び、そのメッシュＩＤにおけるＸＹ座標を含む複数の地図の画像データ、道路データ、住所データ、地名データ等を含む。地図データ上の位置は、メッシュＩＤ、及び、ＸＹ座標により一意に示される。

道路データは、２点間を結ぶ１つ以上の線分で近似し、それらの線分を、その始点と終点のＸＹ座標によって示すものとする。以下、この線分をリンクといい、リンクの両端の点をノードという。

図２は、記憶装置１０５に格納されている地図データの一例である。図２において、地図データは、複数の地図情報テーブル２０１を有する。各地図情報テーブル２０１は、１つのメッシュＩＤ２０２、１つ以上のリンク情報２０３等を含む。メッシュＩＤ２０２、リンク情報２０３等は互いに対応付けられている。メッシュＩＤ２０２は、メッシュの識別コードである。リンク情報２０３は、対応するメッシュＩＤ２０２のメッシュに含まれる道路を構成する各リンクに関する情報である。

リンク情報２０３は、リンクＩＤ２１１、開始ノード座標２１２、終了ノード座標２１３、道路種別２１４、リンク長情報２１５、規制速度情報２１６、開始接続リンク２１７、終了接続リンク２１８等を含む。リンクＩＤ２１１、開始ノード座標２１２、終了ノード座標２１３、道路種別２１４、リンク長情報２１５、規制速度情報２１６、開始接続リンク２１７、終了接続リンク２１８等は互いに対応付けられている。リンクＩＤ２１１は、リンクの識別コードである。開始ノード座標２１２及び終了ノード座標２１３は、対応するリンクＩＤ２１１のリンクを構成する２つのノード（開始ノード、終了ノード）の緯度及び経度である。道路種別２１４は、対応するリンクＩＤ２１１のリンクを含む道路の種別である。図２の例では、道路種別２１４は、「一般道」、「高速道路」等があるものとする。リンク長情報２１５は、対応するリンクＩＤ２１１のリンクの長さを示す。規制速度情報２１６は、対応するリンクＩＤ２１１のリンクの規制速度（制限速度）を示す。開始接続リンク２１７及び終了接続リンク２１８は、対応するリンクＩＤ２１１のリンクの２つのノードのそれぞれ接続するリンクのリンクＩＤである。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。また、図示していないが、地図情報テーブル２０１には、メッシュＩＤ２０２に示されるメッシュに含まれている道路以外の地図構成物の情報（住所、電話番号、名称、ＸＹ座標など）、地図の画像情報等も含まれていてもよい。

図２に一例を示す地図データは、予めナビゲーションシステム１の記憶装置１０５に格納されているものとする。

次に、動作例を説明する。

まず、現在位置を算出する動作例を説明する。

図３に示す動作は、現在位置算出部１４１が、一定周期、例えば１００ｍＳ毎等に実行する動作である。

まず、現在位置算出部１４１は、ＡＤ変換器１２１から角速度センサ１０１の出力値を読み込む（Ｓ３０１）。次に、現在位置算出部１４１は、角速度センサ１０１の出力値から、車両の進行方位を計算する（Ｓ３０２）。

現在位置算出部１４１は、車速センサ１０２の出力するパルス数を、０．１秒毎等の所定時間毎にカウンタ１２２で計数し、その計数値を読み込む（Ｓ３０３）。現在位置算出部１４１は、読み込んだ値に距離係数を乗算することで、０．１秒間等の所定時間内に進んだ距離を算出する（Ｓ３０４）。具体的には、例えば、カウンタ１２２による計測値を「Ｃｐ」、距離係数を「Ｒ」とすると、０．１秒間に進んだ距離「ｌｕ」は、以下の式で表される。

ｌｕ＝Ｃｐ×Ｒ
現在位置算出部１４１は、このように取得した所定時間毎の進行方位及び距離を、ＲＡＭ１２３に順次格納しておく。

次に、現在位置算出部１４１は、上記Ｓ３０４で算出した所定の時間内にナビゲーションシステム１の搭載されている車両の走行した距離値を、前回までの距離値に加算し、加算した距離が所定距離（例えば２０ｍ）以上となるか否か判定する（Ｓ３０５）。

Ｓ３０５の判定の結果、所定距離に満たない場合、現在位置算出部１４１は、今回の処理を終了し、一定周期後に上記処理を再度行なう。

Ｓ３０５の判定の結果、所定距離以上である場合、現在位置算出部１４１は、その時点での進行方向と距離とをＲＡＭ１２３に格納し、後述するマップマッチ処理を実行する（Ｓ３０６）。なお、現在位置算出部１４１がＲＡＭ１２３に格納する距離とは、上記Ｓ３０５の処理で判定に用いた所定距離であり、例えば２０ｍ等である。

次に、図４を参照し、マップマッチの動作例を説明する。

まず、現在位置算出部１４１は、ＲＡＭ１２３から、進行方位及び距離等を読み出す（Ｓ４０１）。次に、現在位置算出部１４１は、読み出した進行方位及び距離等に基づいて、ナビゲーションシステム１の搭載されている車両の移動量を、緯度方向、経度方向、別々に算出する。さらに、現在位置算出部１４１は、算出した各方向における移動量を、前回のマップマッチ処理で求められた候補点の位置に加算して、現在、車両が存在すると推定される位置である仮想現在位置を算出する（Ｓ４０２）。

次に、現在位置算出部１４１は、算出した仮想現在位置と、地図データに含まれる道路データとから、１つ以上の候補点を算出し（Ｓ４０３）、さらに、各候補点の信頼度を算出する（Ｓ４０４）。

ここで、候補点及び信頼度について説明する。現在位置算出部１４１は、仮想現在位置の周辺の地図を、記憶装置１０５から読み出し、仮想現在位置を中心とする予め設定された距離Ｄ内にある道路データ（線分）を選択して、これらを取り出す。本実施形態においては、仮想現在位置を中心とする長さＬ１の正方形に対応する領域に含まれる地図を、記憶装置１０５から読み出す。

次に、現在位置算出部１４１は、取り出された線分の中から、その線分の方位が、上述の処理で取得された進行方向と、所定値以内にある線分だけを選択し、選択されたｎ個すべての線分に対して、仮想現在位置から垂線をおろし、その垂線Ｌ（ｎ）の長さを求める。次いで、次に、これら垂線の長さに基づき、選択された各線分に対して、以下の式によりに定義されるエラーコスト値ｅｃ（ｎ）を算出する。

ｅｃ（ｎ）＝α×｜θcar−θ（ｎ）｜＋β｜Ｌ（ｎ）｜
ここで、θcarは、仮想現在位置における車両方位、θ（ｎ）は、線分の方位、Ｌ（ｎ）は、仮想現在位置から線分までの距離、すなわち垂線の長さ、αおよびβは、重み係数である。これら重み係数の値は、進行方向と道路の方位のずれと現在位置と道路のずれのどちらを、現在位置が、その上にある道路を選択する上で重視するかによって変化させてよい。

次に、現在位置算出部１４１は、算出されたエラーコストｅｃ（ｎ）と、前回の処理において算出された候補点に関連する累算エラーコストｅｓとにしたがって、下記の式により定義される、今回の処理における累算エラーコストｅｓ（ｎ）を算出する。

ｅｓ（ｎ）＝（１−ｋ）×ｅｓ＋ｋ×ｅｃ（ｎ）
ここで、ｋは、０より大きく１より小さな重み係数である。次に、現在位置算出部１４１は、算出された累算エラーコストｅｓ（ｎ）に基づき、下記の式に定義される信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）を算出する。

ｔｒｓｔ（ｎ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｎ））
次に、現在位置算出部１４１は、算出した信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）に基づき、ある候補点から、対応する線分にそって 車両の進行した距離Ｒに対応する長さだけ進められた点を、新たな候補点Ｃ（ｎ）とする。したがって、ある候補点に対する現在位置Ａより所定の範囲Ｄに存在し、かつその方位と車両方位との差が所定値以下であるような線分の本数がｎである場合には、ｎ個の新たな候補点Ｃ（ｎ）が生成されることになる。

候補点、及び、各候補点の信頼度を算出すると、現在位置算出部１４１は、各々の候補点うち最も信頼度の値の大きな候補点を選択し、該候補点を表示候補点とする（Ｓ４０５）。この表示候補点が、ディスプレイ１０７に表示される現在位置を示す情報となる。現在位置算出部１４１は、該表示候補点の位置を示す情報を、ＲＡＭ１２３に格納する。

次に、現在位置算出部１４１は、ＲＡＭ１２３の所定の領域から読み出した表示候補点を、地図に位置付けて、ディスプレイ１０７に表示する（Ｓ４０６）。

なお、現在位置の算出は、上述のように、センサにより取得した進行方位、距離及び地図データ等から算出してもよく、ＧＰＳ受信装置１０４により受信した位置、進行方向、進行方位等から算出してもよい。また、上述のセンサにより取得した進行方位、距離及び地図データ等から算出した現在位置を、ＧＰＳ受信装置１０４により受信した位置等により補正してもよい。このような現在位置の算出処理は、従来技術のナビゲーションシステムと同じである。

次に、擬似パルス数を取得して提供する動作例を、図５を参照して説明する。

以下で説明する動作例は、例えば、所定の時間毎に起動する。

起動判定部１４２は、起動すると、車両の現在位置が高速道路上であるか否か判定する（Ｓ５０１）。そのために、起動判定部１４２は、例えば、地図情報テーブル２０１から、上述の処理で算出された表示候補点の存在するリンクのリンクＩＤ２１１を含むリンク情報２０３を選択し、選択したリンク情報に含まれる道路種別２１４が「高速道路」であるか否か判定する。

Ｓ５０１の判定の結果、車両の現在位置が高速道路上である場合、起動判定部１４２は、車両速度が所定閾値以上であるか否か判定する（Ｓ５０２）。

Ｓ５０１の判定の結果、車両の現在位置が高速道路上でない場合、又は、Ｓ５０２の判定の結果、車両速度が所定閾値以上である場合、起動判定部１４２は処理を終了する。

Ｓ５０２の判定の結果、車両速度が所定閾値以上でない場合、起動判定部１４２は、カメラ制御部１４３にカメラ１１０の起動を指示する。カメラ制御部１４３は、その指示に従い、所定コマンドを出力等してカメラ１１０に撮影開始を指示する。カメラ１１０は、撮影を開始する（Ｓ５０３）。なお、上述のように、カメラ１１０は、ここでは、サイドブラインドモニタ用であるので、カメラ１１０は、所定の角度等となるようにして、路面の白線がフレーム画像に写るようにするとよい。

カメラ１１０は、順次、撮影したフレーム画像をナビゲーションシステム１に入力する。

点線検出部１４４は、入力されたフレーム画像を画像処理して、点線の白線部及び空白部が検出されるか否か判定する（Ｓ５０４）。この画像処理は従来技術と同じであり、具体的な手法な任意であるが、例えば、パターンマッチングにより、路面に描かれた点線を検出するとよい。この詳細については後述する。点線検出部１４４は、例えば、フレーム画像の入力が開始されてから所定時間内に点線が検出されるか否かにより、点線が検出されるか否か判定してもよい。

Ｓ５０４の判定の結果、白線部及び空白部を検出しない場合、点線検出部１４４は、後述するＳ５０８の処理を行なう。

Ｓ５０４の判定の結果、白線部及び空白部を検出した場合、パルス数算出部１４５は、検出した点線のうち、白線部又は空白部の開始位置から、次の白線部又は空白部の開始検出までの間の走行時間「Ｔ」を取得する（Ｓ５０５）。

ここで、点線検出部１４４が白線部及び空白部を検出する処理の一例を説明する。

上述のように、点線検出部１４４は、撮影された各画像にパターンマッチング等の処理を行なうことにより点線を検出する。この具体的な例として、例えば、リファレンスパターンが、点線の白線部及び空白部を有するものと、白線部のみを有するものとが考えられる。

まず、リファレンスパターンが点線の白線部及び空白部を有する場合の例を説明する。

点線検出部１４４は、例えば、撮影された画像にリファレンスパターンと一致する部位が含まれているか否かにより、白線部及び空白部を検出したか否か判定する。点線検出部１４４は、連続して撮影された複数の画像のうち、各画像の所定位置に、リファレンスパターンの白線部の端部がある第１の画像を選択する。次に、点線検出部１４４は、その画像以降に撮影された画像であって、その画像と同じ所定位置に、リファレンスパターンの白線部の端部がある第２の画像を選択する。点線検出部１４４は、第１の画像が撮影されたときから、第２の画像が撮影されたときまでの間の時間を取得する。なお、ここで、第１の画像と、第２の画像とは、例えば、「ｎ」番目（ｎ≧１の整数）に撮影された画像と「ｎ+１」番目に撮影された画像とでもよく、また、「ｎ」番目に撮影された画像と「ｎ+ｍ」番目（ｍ＞１の整数）に撮影された画像とでもよい。この「ｍ」の値は、予め定められた値でもよく、また、車両の走行速度が早いほど小さな値にする等、車両速度に応じて変更してもよい。

次に、リファレンスパターンが点線の白線部のみを有する場合の例を説明する。

点線検出部１４４は、まず、撮影された画像にリファレンスパターンと一致する部位が含まれているか否かにより、白線部を検出したか否か判定する。この判定の結果、白線部を検出した場合、点線検出部１４４は、この白線部に続く空白部を検出する。この処理は特に限定するものではないが、点線検出部１４４は、例えば、白線部を検出した画像と、その画像以降に撮影された画像との差分画像を取得し、パターンマッチング等により、その差分画像に白線部が存在するか否か判定する。この判定の結果、差分画像に白線部が存在する場合、点線検出部１４４は、白線部に続く空白部があると判定する。なお、ここで、差分画像を取得する画像は、例えば、「ｎ」番目に撮影された画像と「ｎ+１」番目に撮影された画像とでもよく、また、「ｎ」番目に撮影された画像と「ｎ+ｍ」番目に撮影された画像とでもよい。この「ｍ」の値は、予め定められた値でもよく、また、車両の走行速度が早いほど小さな値にする等、車両速度に応じて変更してもよい。

Ｓ５０４の処理において、点線検出部１４４は、所定時間内に撮影されたフレーム画像の各々に対し上述の画像処理を行い、白線部及び空白部が検出されるか否か判定する。

Ｓ５０５の処理において、点線検出部１４４は、連続して撮影された複数の画像のうち、各画像の所定位置に、リファレンスパターンの白線部の端部がある第１の画像を選択する。次に、点線検出部１４４は、その画像以降に撮影された画像であって、その画像と同じ所定位置に、ファレンスパターンの白線部の端部がある第２の画像を選択する。点線検出部１４４は、第１の画像が撮影されたときから、第２の画像が撮影されたときまでの間の時間を取得する。

ここで、ある空白部から次の空白部までを走行する間の時間を取得する具体的な例を、図６を参照して説明する。

図６に、所定時間毎に連続して撮影されたフレーム画像例の一部を示す。図６の例では、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順で撮影されたものとする。

例えば、図６（ａ）の画像６１１の場合、点線検出部１４４は、パターンマッチング等により、位置６０１の位置において、白線部６１２と白線部６１３との存在を検出する。このように、白線部の存在を検出すると、点線検出部１４４は、次に撮影された画像にて、この白線部に続く空白部を検出する。

図６（ｂ）の画像６２１の場合、点線検出部１４４は、位置６０１の位置において、白線部２２のみを検出する。この画像６２１の位置６０１の位置は、上記画像６１１の位置６０１と同じ位置である。図６（ｂ）の場合、点線検出部１４４は、画像６２１の位置６０１において、直前の画像６１１にて検出された白線部６１２の位置近傍に白線部６２２を検出し、直前の画像６１１にて検出された白線部６１３の位置近傍に白線部を検出できない。従って、点線検出部１４４は、画像６１１で検出した白線部６１２に続く白線部を検出したと判定する。また、点線検出部１４４は、画像６１１で検出した白線部６１３に続く空白部を検出したと判定する。

図６（ｃ）の画像６３１の場合、点線検出部１４４は、位置６０１の位置において、白線部６３１のみを検出する。この画像６３１の位置６０１の位置は、上記画像６１１、画像６２１の位置６０１と同じ位置である。図６（ｃ）の場合、点線検出部１４４は、画像６３１の位置６０１において、直前の画像６２１にて検出された白線部６２２の位置近傍に白線部６３２を検出する。従って、点線検出部１４４は、画像６２１で検出した白線部６２２に続く白線部を検出したと判定する。

図６（ｄ）の画像６４１の場合、点線検出部１４４は、位置６０１の位置において、白線部６１１、白線部６４２を検出する。この画像６４１の位置６０１の位置は、上記画像６１１、画像６２１、６３１の位置６０１と同じ位置である。図６（ｄ）の場合、点線検出部１４４は、画像６４１の位置６０１において、直前の画像６３１にて検出された白線部６３２の位置近傍に白線部６４２を検出し、直前の画像６３１にて検出されていない白線部６４３を検出する。ここで、それまでの各画像に対する判定において、以前の画像（画像６１１）にて検出されていた白線部（白線６１３）に続く空白部をそれ以後の画像（画像６２２）において検出しており、かつ、今回新たに検出された白線部（６４３）が、先の画像で空白部の検出された白線部（白線６１３）の位置近傍である。従って、点線検出部１４４は、画像６４１の白線部６４３は、画像６１１の白線部６１３の空白部に続く白線部である、即ち、車線を示す点線の一部であると判定する。

このように、白線部及びその白線部に続く空白部を検出すると、パルス数算出部１４５は、空白部を検出した画像を撮影した時刻と、その空白部に続く白線部を検出した画像を撮影した時刻との差分から、距離の明確なものの間を走行する時間「Ｔ」を取得する。次に、パルス数算出部１４５は、距離と、その距離を走行するのに要した時間と、上述の距離係数「Ｒ」等とから、擬似パルス数を算出する（Ｓ５０６）。具体的には、例えば、図６の例では、パルス数算出部１４５は、画像６１１を撮影した日時と、画像６４１を撮影した日時との差分から、距離２０ｍ（白線部８ｍ＋空白部１２ｍ）を走行するのに要した時間「Ｔ」を算出する。次に、パルス数算出部１４５は、距離２０ｍを、時間「Ｔ」、距離係数「Ｒ」で割り、さらに、例えば０．１秒等の所定時間を掛けることにより、擬似パルス数を算出する。

図５において、パルス数提供部１４６は、上述のＳ５０４の処理で取得した擬似パルス数を、カウンタ１２２に与える（Ｓ５０７）。カウンタ１２２は、与えられた擬似パルスを、自身のカウントしたパルス数として出力する。現在位置算出部１４１は、カウンタ１２２から出力された値を用いて、現在位置を算出する。なお、パルス数提供部１４６は、擬似パルス数をカウンタ１２２に与えた場合、現在位置算出部１４１に、現在位置の算出を指示してもよい。

パルス数提供部１４６は、カメラ制御部１４３に、撮影終了を指示する。カメラ制御部１４３は、その指示に従い、カメラ１１０に対し所定のコマンドを出力等して、撮影を終了させる（Ｓ５０８）。

このように、低速走行時等でも、距離の明確なものの間を走行する時間から、正確なパルス数を取得することが可能となる。取得したパルス数（擬似パルス数）をカウンタに与えるので、従来技術の現在位置算出処理のアルゴリズム等を変更等することなく用いることが可能となる。
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、擬似パルスを取得するために、タイヤホイールの回転数から直接パルス数を取得するものである。本実施形態では、タイヤホイールの回転数を、車両に設置されたカメラにより撮影された画像から取得するものとする。

以下、第２の実施形態では、上述の第１の実施形態と同じ構成のものには同じ符号を付与して説明を省略し、異なる構成のみ詳細に説明する。

図７を参照し、第２の実施形態のナビゲーションシステム７０１の構成例を説明する。ナビゲーションシステム７０１は、車両（図示略）に搭載されている。図７において、ナビゲーションシステム７０１のＣＰＵ１２５は、ＲＯＭ１２４内のプログラムを実行することにより、現在位置算出部１４１、起動判定部１４２、カメラ制御部１４３、回転数取得部７１１、パルス数算出部７１２、パルス数提供部７１３等を実現する。現在位置算出部１４１、起動判定部１４２、カメラ制御部１４３は、上述の第１の実施形態と同じである。回転数取得部７１１は、カメラ１１０により撮影された映像から、例えば０．１秒毎等の所定時間毎のタイヤホイールの回転数を検出する。パルス数算出部７１２は、擬似パルス数を算出する。パルス数提供部７１３は、回転数取得部７１１により算出された擬似パルス数をカウンタ１２２に与える。

次に、動作例を説明する。

現在位置算出部１４１が現在位置を算出する動作例は、上述の第１の実施形態と同じであるので省略する。

次に、擬似パルス数を取得して提供する動作例を、図８を参照して説明する。

以下で説明する動作例は、例えば、所定の時間毎に起動する。

起動判定部１４２は、起動すると、車両速度が所定閾値以上であるか否か判定する（Ｓ８０１）。

Ｓ８０１の判定の結果、車両速度が所定閾値以上である場合、起動判定部１４２は処理を終了する。

Ｓ８０１の判定の結果、車両速度が所定閾値以上でない場合、起動判定部１４２は、カメラ制御部１４３にカメラ１１０の起動を指示する。カメラ制御部１４３は、その指示に従い、所定コマンドを出力等してカメラ１１０に撮影開始を指示する。カメラ１１０は、撮影を開始する（Ｓ８０２）。

カメラ１１０は、撮影した画像をナビゲーションシステム７０１に入力する。

回転数取得部７１１は、入力された画像を画像処理して、所定時間内のタイヤホイールの回転数を算出する（Ｓ８０３）。この画像処理は従来技術と同じであり、具体的な手法な任意であるが、例えば、パターンマッチングにより、タイヤホイールのボルト穴やスポーク等の目標となる任意の点を検出する。回転数取得部７１１は、このような処理を、カメラ１１０から順次入力される各フレーム画像に対して行い、あるフレーム画像（以下、第１のフレーム画像という）で検出された目標となる点の位置とタイヤホイールの中心点とからなる線分と、以降に撮影されたフレーム画像（以下、第２のフレーム画像という）で検出された目標となる点の位置とタイヤホイールの中心点とからなる線分との角度を算出する。さらに、回転数取得部７１１は、第１のフレーム画像の撮影された時刻と、第２のフレーム画像の撮影された時刻との差分から、上記処理で算出した角度となるまでの時間を算出し、この角度と、時間とから、タイヤホイールの所定時間内の回転数「Ｓｔ」を算出する。

パルス数算出部７１２は、上述のＳ８０３の処理で取得したタイヤホイールの回転数から、擬似パルス数を算出する（Ｓ８０４）。具体的には、例えば、上述の現在位置算出において０．１秒毎にカウンタ１２２のカウントしたパルス数を取得し、Ｓ８０３の処理で時間「Ｓｔ」の間のタイヤホイール回転数を取得する場合、パルス数算出部７１２は、時間「Ｓｔ」を０．１秒で割るとよい。パルス数提供部７１３は、Ｓ８０４で算出した擬似パルス数をカウンタ１２２に与える（Ｓ８０５）。カウンタ１２２は、与えられた擬似パルスを、自身のカウントしたパルス数として出力する。現在位置算出部１４１は、カウンタ１２２から出力された値を用いて、現在位置を算出する。なお、パルス数提供部７１３は、擬似パルス数をカウンタ１２２に与えた場合、現在位置算出部１４１に、現在位置の算出を指示してもよい。

パルス数提供部７１３は、カメラ制御部１４３に、撮影終了を指示する。カメラ制御部１４３は、その指示に従い、カメラ１１０に対し所定のコマンドを出力等して、撮影を終了させる（Ｓ８０６）。

これにより、低速走行時等でも正確なパルス数を取得することが可能となる。取得したパルス数（擬似パルス数）をカウンタに与えるので、従来技術の現在位置算出処理のアルゴリズム等を変更等することなく用いることが可能となる。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、上述の第１の実施形態では、白線の、ある空白部から次の空白部までの間のパルス数を取得するものとしたが、これに限られる分けではなく、ある白線部から次の白線部までの間のパルス数を取得しても良い。また、１つの空白部間を走行する間のパルス数、又は、１つの白線部を走行する間のパルス数を取得しても良い。さらに、ある空白部から複数後の空白部までの間のパルス数を取得しても良い。

本発明の、第１の実施形態のナビゲーションシステムの構成例を示す図である。 同実施形態において、地図情報の一例を示す図である。 同実施形態において、現在位置を算出する動作例を示す図である。 同実施形態において、現在位置を算出する動作例を示す図である。 同実施形態において、擬似パルスを算出して提供する動作例を示す図である。 同実施形態において、点線を検出する動作例を説明するための図である。 第２の実施形態のナビゲーションシステムの構成例を示す図である。 同実施形態において、擬似パルスを算出して提供する動作例を示す図である。

符号の説明

１：ナビゲーションシステム、１０１：角速度センサ、１０２：車速センサ、１０３：演算部、１０４：ＧＰＳ受信装置、１０５：記録装置、１０６：入力装置、１０７：ディスプレイ、１０８：音声出力装置、１０９：通信インタフェース、１１０：カメラ、１２１：ＡＤ変換器、１２２：カウンタ、１２３：ＲＡＭ、１２４：ＲＯＭ、１２５：ＣＰＵ、１４１：現在位置算出部、１４２：起動判定部、１４３：カメラ制御部、１４４：点線検出部、１４５：パルス数算出部、１４６：パルス数提供部、７０１：ナビゲーションシステム、７１１：回転数取得部、７１２：パルス数算出部、７１３：パルス数提供部

Claims (5)

1. 車輪の回転に伴い移動する車両に搭載され、車輪の回転数と、設定された距離係数とに応じて車両の走行距離を算出する車載装置であって、
   前記車両の走行する道路の路面を撮影するカメラと、
   前記車両が高速道路を走行しており、かつ、該車両の走行速度が所定値以下である場合、前記カメラにより取得された画像データから、該高速道路上の路面に描かれた点線の白線部及び空白部のうち少なくとも一方を走行する間の時間から、前記車軸の回転数を算出する回転数取得手段と、を有し、
   前記算出された車軸の回転数から、前記車両の走行距離を算出すること
   を特徴とする車載装置。
2. 車輪の回転に伴い移動する車両に搭載され、車輪の回転数と、設定された距離係数とに応じて車両の走行距離を算出する車載装置であって、
   前記車両のタイヤホイールを撮影するカメラと、
   前記車両の走行速度が所定値以下である場合、前記カメラにより取得された画像データから、所定時間内の前記車両の車軸の回転数を算出する回転数取得手段と、を有し、
   前記算出した車輪の回転数により、前記車両の走行距離を算出すること
   を特徴とする車載装置。
3. 車輪の回転に伴い移動する車両に搭載される車載装置であって、
   前記車軸の回転数をカウントするカウンタと、
   前記カウントされた回転数と、設定された距離係数とから、前記車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、
   前記車両の走行する道路の路面を撮影するカメラと、
   前記車両が高速道路を走行しており、かつ、該車両の走行速度が所定値以下である場合、前記カメラにより取得された画像データから、該高速道路上の路面に描かれた点線の白線部及び空白部のうち少なくとも一方を走行する間の時間から、前記車軸の回転数を算出する回転数取得手段と、を有し、
   前記算出された車軸の回転数を前記カウンタに出力し、該回転数を前記カウンタによりカウントされた回転数とすること
   を特徴とする車載装置。
4. 車輪の回転に伴い移動する車両に搭載される車載装置であって、
   前記車軸の回転数をカウントするカウンタと、
   前記カウントされた回転数と、設定された距離係数とから、前記車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、
   前記車両のタイヤホイールを撮影するカメラと、
   前記車両の走行速度が所定値以下である場合、前記カメラにより取得された画像データから、所定時間内の前記車両の車軸の回転数を算出する回転数取得手段と、を有し、
   前記算出された車軸の回転数を前記カウンタに出力し、該回転数を前記カウンタによりカウントされた回転数とすること
   を特徴とする車載装置。
5. 車輪の回転に伴い移動する車両に搭載される車載装置であって、
   前記車軸の回転に伴い発生するパルス数をカウントするカウンタと、
   前記カウントされたパルス数と、設定された距離係数とから、前記車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、
   前記車両の走行する道路の路面を撮影するカメラと、
   前記車両が高速道路を走行しており、かつ、該車両の走行速度が所定値以下である場合、前記カメラにより取得された画像データから、該高速道路上の路面に描かれた点線の白線部及び空白部のうち少なくとも一方を含む所定距離を走行する間の時間を取得し、前記所定距離と、前記取得した時間と、前記距離係数とから、擬似パルス数を算出する擬似パルス数取得手段と、
   前記算出された擬似パルス数を、前記カウンタに出力するパルス数提供手段と、を有し、
   前記カウンタは、入力された擬似パルス数を、自身がカウントしたパルス数とすること
   を特徴とする車載装置。

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