JP2008185554A

JP2008185554A - 車両用経路案内装置

Info

Publication number: JP2008185554A
Application number: JP2007021721A
Authority: JP
Inventors: Koyo Ikeda; 幸洋池田; Masaki Nakamura; 正樹中村
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】右左折判定を早期且つ確実に行う車両用経路案内装置を提供すること。
【解決手段】車両に搭載され、運転者に経路を案内する車両用経路案内装置が、自車両外の情景を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像から自車両が右左折したか否かを推定する第一の推定手段と、自車両の車両挙動状態から自車両が右左折したか否かを推定する第二の推定手段と、自車両運転者の操作状態から自車両が右左折したか否かを推定する第三の推定手段と、第一の推定手段による推定結果、第二の推定手段による推定結果、及び、第三の推定手段による推定結果に基づいて、自車両が右左折したと判定するタイミングを変更する変更手段とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、概して、車両に搭載され、運転者に経路を案内する車両用経路案内装置に係り、特に、右左折判定を早期且つ確実に行う車両用経路案内装置に関する。

従来、自車両が交差点を右左折中であるか否かを判断する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、カーナビゲーションシステムにおいて、ステアリング角とヨーレートセンサの出力に基づいて、右左折中であるか否かを判断する装置が開示されている。
特開２０００−２３３６９９号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の従来装置によれば、例えば歩行者の横断待ちなどでほとんど停止しているかのような微低速走行状態でステアリング操舵が行われた場合に、ステアリング操作量に対してヨーレートの変化が小さく、結果として右左折判定が遅れる可能性がある。

このように右左折判定に遅れが生じると、右左折後の案内（例えば、地物に関する案内、右左折に関する案内、など）の提供遅れが生じ得る。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、右左折判定を早期且つ確実に行う車両用経路案内装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両に搭載され、運転者に経路を案内する車両用経路案内装置であって、自車両外の情景を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像から自車両が右左折したか否かを推定する第一の推定手段と、自車両の車両挙動状態から自車両が右左折したか否かを推定する第二の推定手段と、自車両運転者の操作状態から自車両が右左折したか否かを推定する第三の推定手段と、上記第一の推定手段による推定結果、上記第二の推定手段による推定結果、及び、上記第三の推定手段による推定結果に基づいて、自車両が右左折したと判定するタイミングを変更する変更手段とを有する車両用経路案内装置である。

上記一態様において、上記第一の推定手段は、例えば、上記撮像手段により異なる時刻に撮像された２以上の画像内に含まれる同一の路面ペイント（例えば、横断歩道、一時停止線、路肩表示線、など）のエッジ検出を行い、検出されたエッジの移動角度に基づいて、自車両が右左折したか否かを推定する。この場合、上記路面ペイントは、誤認識を避けるため、予め地図情報に記憶された路面ペイントであることが好ましい。

また、上記一態様において、上記第二の推定手段は、例えば、自車両に装備されたヨーレートセンサの出力の積算値に基づいて、自車両が右左折したか否かを推定する。

また、上記一態様において、上記第三の推定手段は、例えば、自車両運転者によるウインカ操作に基づいて、自車両が右左折したか否かを推定する。

また、上記一態様において、上記変更手段は、例えば、Ａ）上記第一の推定手段により自車両が右左折したと推定されたとき、推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める、及び／又は、Ｂ）上記第二の推定手段により自車両が右左折したと推定されたとき、推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める、及び／又は、Ｃ）上記第三の推定手段により自車両が右左折したと推定されたとき、推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める、及び／又は、Ｄ）上記第二の推定手段及び上記第三の推定手段の双方により自車両が右左折したと推定されたとき、これら両手段のいずれか一方のみからしか推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める、及び／又は、Ｅ）上記第三の推定手段により自車両が右左折したと推定されたが上記第二の推定手段によっては推定されなかったとき、上記第二の推定手段により自車両が右左折したと推定されたが上記第三の推定手段によっては推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める。

上記一態様によれば、複数の手段による右左折推定を組み合わせることにより、信頼性の高い右左折判定をより早い段階で行うことができる。

なお、上記一態様において、上記第一の推定手段が上記移動角度が所定の角度以上となったときに自車両が右左折したと推定する場合、上記所定の角度は予め地図情報に記憶された道路形状に応じて変更されることが好ましい。

同様に、上記一態様において、上記第二の推定手段が上記積算値が所定値以上となったときに自車両が右左折したと推定する場合、上記所定値は予め地図情報に記憶された道路形状に応じて変更されることが好ましい。

本発明によれば、右左折判定を早期且つ確実に行う車両用経路案内装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、一般的なカーナビゲーションシステムの基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

以下、図１及び２を参照して、本発明の一実施例に係る車両用経路案内装置について説明する。

図１は、本実施例に係る車両用経路案内装置１００の概略構成図である。

経路案内装置１００は、自車両に発生したヨーレートを検出するヨーレートセンサ１０１を有する。本実施例において、ヨーレートセンサ１０１は、当業者には既知の、任意の既存ヨーレートセンサでよい。

経路案内装置１００は、更に、自車両外の情景を撮像する撮像部１０２を有する。撮像部１０２は、典型的には、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）カメラなどのカメラである。

撮像部１０２は、自車両に装備された他の車載システムのカメラ（例えば、障害物検出用のカメラや、白線検出用のカメラや、駐車支援のための後方監視用のカメラ、など）と兼用であってもよい。

本実施例においては、一例として、撮像部１０２は、主として自車両後方の路面を撮像するように、車両上での設置位置及び撮像角度が決定されるものとする。

経路案内装置１００は、更に、撮像部１０２によって撮像された画像を画像認識処理する画像認識部１０３を有する。画像認識部１０３は、典型的には、画像認識処理用に設計されたＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御装置）である。

経路案内装置１００は、更に、経路案内手段としてカーナビゲーションシステム１０４を備える。本実施例におけるカーナビゲーションシステム１０４は、一般的なカーナビゲーションシステムと同等の機能のものでよく、自車両位置を地図情報に重ねて画面上に表示する、ユーザにより設定された目的地までの経路を計算して画面上に表示する、自車両現在位置付近に存在する地物について案内する、といった各種機能を備えているものとする。

ここでは、便宜上、カーナビゲーションシステム１０４の構成要素として、後述の説明に必要な自車両位置推定部１０５と、記憶部１０６とについてのみ図示する。自車両位置推定部１０５は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System；全地球測位システム）などを利用して自車両位置を検出する機能と併せて、自車両が右左折したか否かを判定する機能を持つ。記憶部１０６は、書き換え可能であれば任意の既知記憶媒体でよい。

記憶部１０６には、予め地図情報が記憶保持されているものとする。この地図情報は、例えば通信を利用して、適宜最新の情報に更新されることが好ましい。また、記憶部１０６に記憶保持される地図情報には、例えば横断歩道や一時停止線や路肩表示線などの路面ペイントの位置情報（存在情報）が組み込まれているものとする。

さらに、経路案内装置１００には、自車両運転者によるウインカ操作の状態を示すウインカ情報が入力されるものとする。

このような構成の車両用経路案内装置１００において、カーナビゲーションシステム１０４は、従来通り、自車両位置推定部１０５によって推定された自車両位置の時間変化である走行軌跡と記憶部１０６に記憶保持された道路形状とを比較することによって右左折判定を行う機能を有すると共に、画像認識部１０３による認識結果、ヨーレートセンサ１０１の出力の積算値、及び、ウインカ情報からも右左折の可能性を判定して、右左折が行われた可能性がより高いと判断された場合には、従来よりも早いタイミングで右左折判定を下すように構成される。

換言すれば、本実施例において、経路案内装置１００は、画像認識部１０３による認識結果、ヨーレートセンサ１０１の出力の積算値、及び、ウインカ情報に基づいて、右左折が行われたと判定するタイミングを変更・決定する。

次いで、車両用経路案内装置１００による右左折判定タイミングの決定処理の流れについて、図２のフローチャートを参照して説明する。

まず、カーナビゲーションシステム１０４の自車両位置推定部１０５は、その時点での自車両位置と進行方向を地図情報に照らして、自車両前方の道路形状に関する情報を取得する（Ｓ２０１）。

自車両前方の所定の範囲内に交差点が存在するとき、換言すれば、自車両が交差点から所定距離手前に到達したとき（Ｓ２０２の「ＹＥＳ」）、自車両位置推定部１０５は、記憶部１０６に記憶保持された地図情報から当該交差点において交差する道路の道路形状情報を読み出す（Ｓ２０３）。

次いで、自車両位置推定部１０５は、記憶部１０６から読み出した自車両前方交差点の道路形状情報（例えば曲率など）に基づいて、後に詳述するヨーレート出力に基づく右左折判定の閾値（具体的には、ヨーレートセンサ出力の積算値に対する所定の閾値）及び画像認識による右左折判定の閾値（具体的には、検出されたエッジの移動角度に対する所定の閾値角度）を設定する（Ｓ２０４）。

次いで、カーナビゲーションシステム１０４は、例えば建物の影により作られたスリットが誤って横断歩道であると認識されてしまうなどの誤認識を回避するために、記憶部１０６から、自車両前方交差点の路面に施された路面ペイントに関する情報を読み出し、当該路面ペイントのみを対象として画像認識処理が行われるように、画像認識部１０３に当該路面ペイントに関する情報を提供する（Ｓ２０５）。

このようにして認識対象の路面ペイント情報が読み出され、画像認識部１０３に認識対象として設定されると、次いで、カーナビゲーションシステム１０４は、撮像部１０１に撮像を開始させると共に、画像認識部１０３に画像認識を開始させる（Ｓ２０６）。

また、カーナビゲーションシステム１０４は、ヨーレートセンサ１０１の出力を積算して、その積算値を観察する（Ｓ２０７）。

また、カーナビゲーションシステム１０４は、ウインカ情報を取得し、運転者によりウインカ操作が行われたか、及び、行われた場合にはそれが右折の意思を表示するものか或いは左折の意思を表示するものかを判断する（Ｓ２０８）。

このようにして、カーナビゲーションシステム１０４は、画像認識処理結果に基づく右左折推定と、ヨーレートセンサ１０１の出力の積算値に基づく右左折推定と、ウインカ情報に基づく右左折推定とを開始し、これらの推定結果を総合的に考慮して、高い信頼性で右左折したと判断されたタイミングで、右左折判定を行う（Ｓ２０９）。

より具体的には、画像認識処理部１０３は、撮像部１０２によって異なる時刻に撮像された２以上の画像について、認識対象となる路面ペイントのエッジを検出し、そのエッジの移動角度がＳ２０４において設定された所定の閾値角度以上のときに、カーナビゲーションシステム１０４は自車両が右左折したと推定する。

また、カーナビゲーションシステム１０４は、ヨーレートセンサ１０１の出力の積算値がＳ２０４において設定された所定の閾値以上に達したとき、自車両が右左折したと推定する。

さらに、カーナビゲーションシステム１０４は、取得したウインカ情報に基づき、自車両運転者がウインカ操作を行ったときに、自車両が右左折したと推定する。

図３は、これら各種右左折推定に基づいた図２のＳ２０９の右左折判定において用いられる右左折判定基準の一例を示しており、図４は、この基準に従って決定された判定タイミングの一例を自車両Ｖが十字路交差点を左折する場合を例に挙げて示している。

まず、画像認識からは自車両Ｖが右左折していないと判断された場合、或いは、画像認識処理自体に失敗した場合（図４の「ケース１」）、カーナビゲーションシステム１０４は、例えば車線変更などのために行われたウインカ操作やヨーレートの発生に基づいて誤って右左折判定されないように、ヨーレート積算値及ぶウインカ操作に基づく推定結果によらず、従来の走行軌跡と道路形状とを比較するマップマッチング処理により右左折判定を行って、従来通り、自車両Ｖが図４の地点Ａに到達したタイミングおいて、右左折が行われたと判定する。

また、ヨーレート積算値及びウインカ操作に基づく推定では自車両Ｖは右左折していないと判断されたが、画像認識からは自車両Ｖが右左折していると判断された場合（図４の「ケース２」）、従来の地点Ａよりも右左折判定を早出しし、自車両Ｖが図４の地点Ｂに到達したタイミングおいて、右左折が行われたと判定する。

また、ウインカ操作に基づく推定では自車両Ｖは右左折していないと判断されたが、画像認識及びヨーレート積算値からは自車両Ｖが右左折していると判断された場合（図４の「ケース３」）、２つの手法により右左折が推定され確実性が高まったと判断して、ケース２の地点Ｂよりも更に右左折判定を早出しし、自車両Ｖが図４の地点Ｃに到達したタイミングおいて、右左折が行われたと判定する。

また、ヨーレート積算値に基づく推定では自車両Ｖは右左折していないと判断されたが、画像認識及びウインカ操作からは自車両Ｖが右左折していると判断された場合（図４の「ケース４」）、２つの手法により右左折が推定され確実性が高まったこと及びウインカ操作により運転者意思が確認されたことから、ケース３の地点Ｃよりも更に右左折判定を早出しし、自車両Ｖが図４の地点Ｄに到達したタイミングおいて、右左折が行われたものと判定する。

さらに、画像認識、ヨーレート積算値、及びウインカ操作に基づくいずれの推定からも自車両Ｖが右左折していると判断された場合（図４の「ケース５」）、３つの手法により右左折が推定され確実性が更に高まったと判断して、ケース４の地点Ｄよりも更に右左折判定を早出しし、自車両Ｖが図４の地点Ｅに到達したタイミングおいて、右左折が行われたと判定する。

このように、本実施例によれば、自車両から撮像した路面ペイントの画像に基づいて自車両が右左折したか否かを判定することができるため、マップマッチングによる従来の判定と比べて、右左折判定に掛かる時間を短縮させ、自車両位置の更新遅れを低減することができる。

また、本実施例によれば、画像認識を利用して右左折が行われた否かを推定することに加えて、ヨーレートセンサ出力の積算値及びウインカ操作からも右左折が行われたか否かを推定し、これらの推定結果を組み合わせることによって、信頼性の高さに応じて段階的に右左折判定タイミングを早めることができる。

さらに、本実施例によれば、画像認識による右左折推定及びヨーレートセンサ出力の積算値による右左折推定において用いられる判定閾値が道路形状に応じて変更されるため、あらゆる曲率の交差点等において適切に右左折判定を行うことができる。

本発明は、運転者に経路を案内する車両用経路案内装置に利用できる。搭載される車両の動力源種類、燃料種類、外観デザイン、重量、サイズ、走行性能等はいずれも不問である。

本発明の一実施例に係る車両用経路案内装置の概略構成図である。本発明の一実施例に係る車両用経路案内装置による右左折判定タイミングの決定処理の流れを示すフローチャートである。本発明の一実施例に係る車両用経路案内装置による右左折判定基準の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る車両用経路案内装置により決定される右左折判定タイミングを十字路交差点を左折する場合を例に挙げて示した図である。

符号の説明

１００車両用経路案内装置
１０１ヨーレートセンサ
１０２撮像部
１０３画像認識部
１０４カーナビゲーションシステム
１０５自車両位置推定部
１０６記憶部

Claims

車両に搭載され、運転者に経路を案内する車両用経路案内装置であって、
自車両外の情景を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から自車両が右左折したか否かを推定する第一の推定手段と、
自車両の車両挙動状態から自車両が右左折したか否かを推定する第二の推定手段と、
自車両運転者の操作状態から自車両が右左折したか否かを推定する第三の推定手段と、
前記第一の推定手段による推定結果、前記第二の推定手段による推定結果、及び、前記第三の推定手段による推定結果に基づいて、自車両が右左折したと判定するタイミングを変更する変更手段と、を有することを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項１記載の車両用経路案内装置であって、
前記第一の推定手段は、前記撮像手段により異なる時刻に撮像された２以上の画像内に含まれる同一の路面ペイントのエッジ検出を行い、検出されたエッジの移動角度に基づいて、自車両が右左折したか否かを推定する、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項２記載の車両用経路案内装置であって、
前記路面ペイントは、予め地図情報に記憶された路面ペイントである、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項２又は３記載の車両用経路案内装置であって、
前記第一の推定手段は、前記移動角度が所定の角度以上となったときに、自車両が右左折したと推定し、
前記所定の角度は、予め地図情報に記憶された道路形状に応じて変更される、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項１乃至４のいずれか一項記載の車両用経路案内装置であって、
前記第二の推定手段は、自車両に装備されたヨーレートセンサの出力の積算値に基づいて、自車両が右左折したか否かを推定する、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項５記載の車両用経路案内装置であって、
前記第二の推定手段は、前記積算値が所定値以上となったときに、自車両が右左折したと推定し、
前記所定値は、予め地図情報に記憶された道路形状に応じて変更される、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項１乃至６のいずれか一項記載の車両用経路案内装置であって、
前記第三の推定手段は、自車両運転者によるウインカ操作に基づいて、自車両が右左折したか否かを推定する、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項１乃至７のいずれか一項記載の車両用経路案内装置であって、
前記変更手段は、前記第一の推定手段により自車両が右左折したと推定されたとき、推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項１乃至８のいずれか一項記載の車両用経路案内装置であって、
前記変更手段は、前記第二の推定手段により自車両が右左折したと推定されたとき、推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項１乃至９のいずれか一項記載の車両用経路案内装置であって、
前記変更手段は、前記第三の推定手段により自車両が右左折したと推定されたとき、推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項１乃至１０のいずれか一項記載の車両用経路案内装置であって、
前記変更手段は、前記第二の推定手段及び前記第三の推定手段の双方により自車両が右左折したと推定されたとき、これら両手段のいずれか一方のみからしか推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める、ことを特徴とする車両用経路案内装置。
請求項１乃至１１のいずれか一項記載の車両用経路案内装置であって、
前記変更手段は、前記第三の推定手段により自車両が右左折したと推定されたが前記第二の推定手段によっては推定されなかったとき、前記第二の推定手段により自車両が右左折したと推定されたが前記第三の推定手段によっては推定されなかったときに比べて、自車両が右左折したと判定するタイミングを早める、ことを特徴とする車両用経路案内装置。