JP2012250623A - 車載情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】車載情報端末においてオプティカルドットを利用した車両の走行制御を行う。
【解決手段】ナビゲーション装置は、車両前方の路面の撮影画像を取得し（ステップＳ１０）、取得した撮影画像に基づいて、車両の進行方向に対する路面におけるオプティカルドットの配置間隔を算出する（ステップＳ３０、Ｓ４０）。こうして算出されたオプティカルドットの配置間隔に基づいて、車両を加速させるための加速制御または車両を減速させるための減速制御を行う（ステップＳ９０、Ｓ１２０）。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両に搭載される情報端末に関する。

従来、道路上の所定の区間において、車両の進行方向と直交する方向に延在するライン上に楕円状のパターンを複数並べて配置し、そのラインの配置間隔を路面形状等に応じて変化させることにより、運転者が適切な加減速制御を自然に行うようにしたものが知られている（特許文献１参照）。こうした楕円状のパターンは、一般にオプティカルドットと呼ばれている。

特開２００８−２１４８６７号公報

特許文献１に記載の発明では、オプティカルドットにより運転者が受ける視覚的効果を利用して運転者に加減速制御を行わせるようにしているが、ナビゲーション装置などの車載情報端末においてオプティカルドットを利用した車両の走行制御を行うことは想定されていない。

本発明による車載情報端末は、車両前方の路面の撮影画像を取得する撮影画像取得手段と、撮影画像取得手段により取得された撮影画像に基づいて、車両の進行方向に対する路面におけるオプティカルドットの配置間隔を算出する配置間隔算出手段と、配置間隔算出手段により算出されたオプティカルドットの配置間隔に基づいて、車両を加速させるための加速制御または車両を減速させるための減速制御を行う加減速制御手段とを備える。

本発明によれば、車載情報端末においてオプティカルドットを利用した車両の走行制御を行うことができる。

本発明の一実施形態による車載情報端末の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。 オプティカルドットの例を示す図である。 オプティカルドットを撮影した画像の例を示す図である。 本発明の第一の実施の形態による処理のフローチャートである。 本発明の第二の実施の形態による処理のフローチャートである。

−第一の実施の形態−
本発明の一実施形態による車載情報端末の機能ブロック図を図１に示す。図１において、カメラ１は車両前方の路面の撮影画像を取得し、オプティカルドット間隔計測部５へ出力する。なお、カメラ１は、撮影画像を連続的に取得しその情報を画像データとして出力可能な電子カメラであり、たとえばＣＣＤカメラ等が用いられる。車両において、カメラ１は前方の路面を適切に撮影できるような位置、たとえばフロントバンパー内やルームミラー背面などに設置されている。

オプティカルドット間隔計測部５は、カメラ１から出力された撮影画像に基づいて、車両の前方の路面に配置されているオプティカルドットを検出し、車両の進行方向に対する当該オプティカルドットの配置間隔を求める。さらに、地図データ２、交通情報３、車速取得部４からの車速情報をそれぞれ取得する。これらの情報に基づいて、オプティカルドット間隔計測部５は、ＨＭＩ（Human Machine Interface）６および車両制御部７に対して、オプティカルドットの配置間隔に応じた車両の加減速制御を行う。

ＨＭＩ６は、ユーザである車両の運転者に対して画像や音声による情報提供を行うための機能ブロックである。オプティカルドット間隔計測部５は、オプティカルドットの配置間隔に応じてＨＭＩ６を制御し、車両の運転者に対して加減速の指示を行う。

車両制御部７は、車両の走行制御を行うための機能ブロックである。オプティカルドット間隔計測部５は、オプティカルドットの配置間隔に応じて車両制御部７を制御し、車両の加減速制御を行う。

以下の説明では、上記のような車載情報端末をナビゲーション装置に適用した場合の実施形態を例として説明する。図２は、本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。

図２に示すナビゲーション装置８は、制御部１０、振動ジャイロ１１、車速センサ１２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１３、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１４、交通情報受信部１５、表示モニタ１６、スピーカ１７および入力装置１８を備えており、カメラ１と接続されている。

制御部１０は、マイクロプロセッサや各種周辺回路、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成されており、ＨＤＤ１３に記録されている制御プログラムや地図データに基づいて、各種の処理を実行する。たとえば、目的地を設定する際の目的地の検索処理、設定された目的地までの推奨経路の探索処理、車両の現在位置の検出処理、各種の画像表示処理、音声出力処理などが制御部１０によって実行される。

さらに制御部１０は、図１のオプティカルドット間隔計測部５および車両制御部７の各機能ブロックに対応する処理を行う。すなわち、カメラ１から出力された撮影画像に基づいて車両の前方の路面に配置されているオプティカルドットを検出し、車両の加減速制御を行う。この処理内容の詳細については後で説明する。

振動ジャイロ１１は、自車両の角速度を検出するためのセンサである。車速センサ１２は、自車両の走行速度を検出するためのセンサである。これらのセンサにより自車両の運動状態を所定の時間間隔ごとに検出することにより、制御部１０において自車両の移動方向および移動量が求められる。なお、車速センサ１２は、図１の車速取得部４に対応している。

ＨＤＤ１３は不揮発性の記録媒体であり、制御部１０において上記のような処理を実行するための制御プログラムや、図１の地図データ２に対応する地図データなどが記録されている。ＨＤＤ１３に記録されているデータは、必要に応じて制御部１０の制御により読み出され、制御部１０が実行する様々な処理や制御に利用される。

ＨＤＤ１３に記録された地図データは、経路計算データと、道路データと、背景データとを含む。経路計算データは、目的地までの推奨経路を探索する際などに用いられるデータである。道路データは、道路の形状や種別などを表すデータである。背景データは、地図の背景を表すデータである。なお、地図の背景とは、地図上に存在する道路以外の様々な構成物である。たとえば、河川、鉄道、緑地帯、各種構造物などが背景データによって表される。

地図データにおいて各道路の最小単位はリンクと呼ばれている。すなわち、各道路は所定の道路区間にそれぞれ対応する複数のリンクによって構成されており、リンク単位で経路計算データおよび道路データが表現されている。経路計算データには、各道路区間に対応するリンクごとに、車両が当該道路区間を走行する際の通過所要時間等に応じたリンクコストが設定されている。このリンクコストに基づいて、予め設定された経路探索条件に応じたリンクの組合せを求めることにより、ナビゲーション装置８において推奨経路の探索が行われる。たとえば、移動時間の短さを最優先として経路探索を行うような経路探索条件が設定されている場合は、出発地から目的地までの通過所要時間が最小となるリンクの組合せが推奨経路として求められる。

なお、上記ではナビゲーション装置８において地図データがＨＤＤ１３に記録されている例を説明したが、これらをＨＤＤ以外の記録媒体に記録することとしてもよい。たとえば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどに記録された地図データを用いることができる。すなわち、本実施の形態によるナビゲーション装置では、どのような記録媒体を用いてこれらのデータを記憶してもよい。

ＧＰＳ受信部１４は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して制御部１０へ出力する。ＧＰＳ信号には、自車両の現在位置を求めるための情報として、そのＧＰＳ信号を送信したＧＰＳ衛星の位置と送信時刻に関する情報が含まれている。したがって、所定数以上のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することにより、これらの情報に基づいて、自車両の現在位置を制御部１０において算出することができる。このＧＰＳ信号に基づく自車両の現在位置の算出結果と、前述の振動ジャイロ１１および車速センサ１２の各検出結果に基づく移動方向および移動量の算出結果とにより、制御部１０において所定時間ごとに自車両の現在位置を検出するための位置検出処理が実行され、自車両の現在位置が検出される。

交通情報受信部１５は、外部より送信される交通情報を受信して制御部１０へ出力する。交通情報受信部１５が受信する交通情報は、たとえば、道路交通情報通信システムセンターから提供されるＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）（登録商標）情報や、携帯電話等を介してダウンロードされるテレマティクス情報などである。これらの交通情報を交通情報受信部１５が受信することにより、渋滞情報を始めとする様々な道路交通情報がナビゲーション装置８において取得される。なお、交通情報受信部１５が受信する交通情報は、図１の交通情報３に対応している。

表示モニタ１６は、ナビゲーション装置８において様々な画面表示を行うための装置であり、液晶ディスプレイ等を用いて構成される。この表示モニタ１６により、地図画面の表示や推奨経路の案内表示などが行われる。表示モニタ１６に表示される画面の内容は、制御部１０が行う画面表示制御によって決定される。表示モニタ１６は、たとえば自車両のダッシュボード上やインストルメントパネル内など、ユーザが見やすいような位置に設置されている。

スピーカ１７は、制御部１０の制御により様々な音声情報を出力する。たとえば、推奨経路に従って自車両を目的地まで案内するための経路案内用の音声や、各種の警告音などがスピーカ１７から出力される。なお、上記の表示モニタ１６およびスピーカ１７は、図２のＨＭＩ６に対応している。

入力装置１８は、ナビゲーション装置８を動作させるための様々な入力操作をユーザが行うための装置であり、各種の入力スイッチ類を有している。ユーザは、入力装置１８を操作することにより、たとえば、目的地に設定したい施設や地点の名称等を入力したり、推奨経路の探索条件を設定したり、予め登録された登録地の中から目的地を選択したり、地図を任意の方向にスクロールしたりすることができる。この入力装置１８は、操作パネルやリモコンなどによって実現することができる。あるいは、入力装置１８を表示モニタ１６と一体化されたタッチパネルとしてもよい。

ユーザが入力装置１８を操作して目的地および経路探索条件を設定すると、ナビゲーション装置８は、前述のようにして検出された自車両の現在位置を出発地として、前述の経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムの演算による経路探索処理を行う。この処理により、出発地から目的地まで至る推奨経路を探索する。さらにナビゲーション装置８は、たとえば色を変える等の方法により、表示モニタ１６に表示された地図上において他の道路と識別可能な形態で探索された推奨経路を表示する。そして、推奨経路に従って所定の画像情報や音声情報を表示モニタ１６やスピーカ１７から出力することにより、自車両を目的地まで案内する。

ここで、路面に配置されているオプティカルドットの例を図３に示す。図３（ａ）は、減速時のオプティカルドットの配置例を示しており、図３（ｂ）は、加速時のオプティカルドットの配置例を示している。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、路面には所定数、たとえば８個のオプティカルドット３０が、車両の進行方向と略直交する方向に一列に並べて配置されている。さらに、こうしたオプティカルドット３０の列が車両の進行方向に沿って所定間隔ごとに配置されている。各オプティカルドット３０は、たとえばアスファルト製の路面の一部を白色等で塗装することによって形成される。

図３（ａ）では、車両の進行方向に対してオプティカルドット３０の配置間隔が徐々に狭くなっている。このようにオプティカルドット３０が配置されている道路を車両が走行すると、車両の運転者は、実際には車両の速度が変化していなくても、車両に対する路面の流れが徐々に速くなるような視覚的効果を受け、車両が加速しているように感じる。これにより、運転者が車両を減速させるように仕向けることができる。

一方、図３（ｂ）では、車両の進行方向に対してオプティカルドット３０の配置間隔が徐々に広くなっている。このようにオプティカルドット３０が配置されている道路を車両が走行すると、車両の運転者は、実際には車両の速度が変化していなくても、車両に対する路面の流れが徐々に遅くなるような視覚的効果を受け、車両が減速しているように感じる。これにより、運転者が車両を加速させるように仕向けることができる。

以上説明したようなオプティカルドット３０の配置が所定の道路区間において行われることにより、その道路区間を走行する車両の運転者に対して、路面形状等に応じた適切な加減速制御を自然に行わせることができる。

図４は、図３（ａ）に示したようなオプティカルドット３０をカメラ１により撮影した画像の例を示す図である。図４の撮影画像における縦方向、すなわち車両の進行方向に対応する方向のオプティカルドット３０の間隔Ｄ１、Ｄ２は、図３（ａ）における実空間上のオプティカルドット３０の配置間隔Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ対応している。

次に、本実施形態のナビゲーション装置８が行う車両の加減速制御について説明する。前述のようにナビゲーション装置８は、カメラ１から出力された撮影画像に基づいて車両の前方の路面に配置されているオプティカルドットを検出し、車両の加減速制御を行う。すなわち、図３（ａ）のように車両の進行方向に対してオプティカルドットの配置間隔が徐々に狭くなっている場合は、車両を減速させるための制御を行う。また、図３（ｂ）のように車両の進行方向に対してオプティカルドットの配置間隔が徐々に広くなっている場合は、車両を加速させるための制御を行う。このようにすることで、より一層確実な車両の加減速制御を行うと共に、車両の速度を一定に制御するオートクルーズコントロール中であっても、オプティカルドットの配置間隔に応じた加減速制御を可能とする。

本実施形態による加減速制御の処理のフローチャートを図５に示す。このフローチャートに示す処理は、ナビゲーション装置８において制御部１０により実行される。

ステップＳ１０において、制御部１０は、カメラ１から出力される撮影画像を取得する。この撮影画像は、前述のように車両前方の路面を撮影したものであり、所定のフレームレート間隔で連続的にカメラ１から制御部１０へ出力される。

ステップＳ２０において、制御部１０は、ステップＳ１０で取得した撮影画像中にオプティカルドットがあるか否かを判定する。撮影画像中にオプティカルドットがある場合、すなわち、図４に示したようなオプティカルドット３０が撮影画像に含まれている場合は、ステップＳ３０へ進む。一方、撮影画像中にオプティカルドットがない場合は、ステップＳ１０へ戻って新たな撮影画像を取得する。

ステップＳ３０において、制御部１０は、ステップＳ２０で判定したオプティカルドットを撮影画像から抽出する。なお、ステップＳ２０およびＳ３０の処理は、たとえば周知のパターンマッチング処理によって実現することができる。すなわち、カメラ１から見たときのオプティカルドットの特徴（形状、色、大きさ等）をパターン画像としてナビゲーション装置８に予め記憶させておき、このパターン画像と一致する部分が撮影画像中にある場合は、その部分をオプティカルドットとして抽出する。このようにして、撮影画像に含まれるオプティカルドットの有無を判定し、当該オプティカルドットを撮影画像から抽出することができる。

ステップＳ４０において、制御部１０は、オプティカルドットの配置間隔を算出する。ここでは、ステップＳ３０で撮影画像から抽出したオプティカルドットに基づいて、車両の進行方向に対する路面における当該オプティカルドットの実空間上での配置間隔を算出する。このときのオプティカルドットの配置間隔の算出方法について、図４の撮影画像を例として以下に説明する。なお、図４の撮影画像からは、ステップＳ３０の処理によって各オプティカルドット３０が抽出されているものとする。

ステップＳ４０では、最初に図４の撮影画像において、横方向に並んだオプティカルドット３０の各列、すなわち符号Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に示す各列の縦方向の位置（高さ）をそれぞれ求める。次に、上下に隣り合った２つの列同士、すなわち列Ｌ１およびＬ２と、列Ｌ２およびＬ３とについて、各列の位置（高さ）の差分および平均をそれぞれ算出する。こうして列Ｌ１の位置（高さ）と列Ｌ２の位置（高さ）の差分を算出することにより、撮影画像上でのオプティカルドット３０の間隔Ｄ１が求められる。同様に、列Ｌ２の位置（高さ）と列Ｌ３の位置（高さ）の差分を算出することにより、撮影画像上でのオプティカルドット３０の間隔Ｄ２が求められる。

続いて、算出した各列の位置（高さ）の差分、すなわち間隔Ｄ１およびＤ２に対して、当該差分に対応する各列の位置（高さ）の平均に基づいた変換係数をそれぞれ決定する。この変換係数は、撮影画像上の長さ（距離）を実空間上の長さ（距離）に変換するための係数であり、撮影画像中の縦方向の位置（高さ）に応じて変化する。なお、撮影画像中の縦方向の位置（高さ）と補正係数の関係は、カメラ１の撮影倍率や設置角度などに応じて予め定めておくことができる。

最後に、間隔Ｄ１およびＤ２と、上記のように決定された変換係数とを乗算する。これにより、図４に示す撮影画像上のオプティカルドット３０の間隔Ｄ１およびＤ２を、図３（ａ）に示すような実空間上におけるオプティカルドット３０の配置間隔Ｒ１およびＲ２にそれぞれ変換する。以上説明したような算出方法により、ステップＳ４０においてオプティカルドットの配置間隔が算出される。

ステップＳ５０において、制御部１０は、ステップＳ４０で算出したオプティカルドットの配置間隔が車両の進行方向に対して変化しているか否かを変化する。オプティカルドットの配置間隔が変化している場合、すなわち上記のようにして算出された実空間上の配置間隔Ｒ１と配置間隔Ｒ２とが互いに異なる値を有する場合は、ステップＳ６０へ進む。一方、オプティカルドットの配置間隔が変化せずに一定である場合、すなわち実空間上の配置間隔Ｒ１の値と配置間隔Ｒ２の値とが等しい場合は、ステップＳ１０へ戻って新たな撮影画像を取得する。

なお、上記説明では、同一の撮影画像から求められたオプティカルドットの配置間隔が車両の進行方向に対して変化しているか否かを判定するようにした。しかし、過去に取得された撮影画像から求められたオプティカルドットの配置間隔と、最新の撮影画像から求められたオプティカルドットの配置間隔とを比較し、これらが変化しているか否かを判定するようにしてもよい。

ステップＳ６０において、制御部１０は、ステップＳ５０で判定されたオプティカルドットの配置間隔の変化が拡大方向と縮小方向のいずれであるかを判定する。オプティカルドットの配置間隔が拡大方向に変化している場合、すなわち上記の配置間隔Ｒ１よりも配置間隔Ｒ２の方が大きい場合は、ステップＳ７０へ進む。一方、オプティカルドットの配置間隔が縮小方向に変化している場合、すなわち配置間隔Ｒ１よりも配置間隔Ｒ２の方が小さい場合は、ステップＳ１００へ進む。

なお、ステップＳ５０において、前述のように異なる時点で取得された各撮影画像から求められたオプティカルドットの配置間隔同士を比較した場合についても、上記と同様にステップＳ６０の判定を行うことができる。すなわち、過去に取得された撮影画像から求められたオプティカルドットの配置間隔よりも最新の撮影画像から求められたオプティカルドットの配置間隔の方が大きい場合は、オプティカルドットの配置間隔が拡大方向に変化していると判定してステップＳ７０へ進む。一方、過去に取得された撮影画像から求められたオプティカルドットの配置間隔よりも最新の撮影画像から求められたオプティカルドットの配置間隔の方が小さい場合は、オプティカルドットの配置間隔が縮小方向に変化していると判定してステップＳ１００へ進む。

ステップＳ６０からステップＳ７０へ進んだ場合、ステップＳ７０において制御部１０は、車速センサ１２からの車速情報、交通情報受信部１５からの交通情報、およびＨＤＤ１３からの地図情報を取得する。ここでは、現在の車両状態に対応する各情報を取得する。すなわち、車速センサ１２から出力された最新の車速情報を現在の車速情報として取得すると共に、現在車両が走行している道路についての交通情報および地図情報をそれぞれ取得する。

ステップＳ８０において、制御部１０は、ステップＳ７０で取得した各情報に基づいて、車両の加速制御を実行するか否かを判定する。ここでは、各情報に基づいて車両が加速可能な状態であるか否かを判断し、加速可能な状態である場合に加速制御を実行すると判定する。その結果、加速制御を実行すると判定したらステップＳ９０へ進み、実行しないと判定したらステップＳ９０を実行せずにステップＳ１０へ戻る。

ステップＳ８０では、たとえば、ステップＳ７０で取得した車速情報が表す現在の車両の速度が所定の上限速度未満であるときに、車両が加速可能な状態であると判断することができる。この上限速度は、ステップＳ７０で取得した交通情報や地図情報に含まれる制限速度情報、すなわち現在車両が走行している道路の制限速度情報に基づいて決定することができる。こうして決定された上限速度よりも車両の速度が低ければ、加速制御を実行するためにステップＳ９０へ進む。一方、車両の速度が上限速度以上であれば、車両が加速可能な状態ではないと判断してステップＳ９０を実行しないようにする。

ステップＳ８０ではまた、車両の前方において車両が走行している道路が渋滞していなければ、車両が加速可能な状態であると判断することができる。このときの渋滞の有無の判断は、たとえばステップＳ７０で取得した交通情報に基づいて行うことができる。あるいは、カメラ１の撮影画像から渋滞の有無を判断してもよい。すなわち、撮影画像において他の車両が写っていれば渋滞中であると判断し、写っていなければ渋滞中ではないと判断することができる。

上記のようなステップＳ８０における２種類の判定方法は、いずれか一方のみを用いてもよいし、両方を組み合わせて用いてもよい。あるいは、他の判定方法を用いるようにしてもよい。車両が加速可能な状態であるか否かを適切に判断できるものであれば、どのような方法でステップＳ８０の判定を行ってもよい。

ステップＳ９０において、制御部１０は、車両を加速させるための加速制御を行う。ここでは、表示モニタ１６やスピーカ１７により車両の運転者に対して加速の指示を行うことで、加速制御を行うことができる。たとえば、運転者に加速を促すための所定の画像やメッセージを表示モニタ１６に表示したり、所定の音声をスピーカ１７から出力したりすることで、運転者に対する加速の指示を行うことができる。

ステップＳ９０ではまた、制御部１０から車両へ加減速情報を出力することで加速制御を行うこともできる。ここで出力される加減速情報は、車両が加速を行うために必要な情報を含んでいる。この加減速情報が車両に搭載されたエンジン制御装置などによって受信されることで、車両において様々な加速制御が行われる。たとえば、オートクルーズコントロールにおける車両の自動走行速度の設定や、車両のアクセルペダル操作圧力の制御、車両の速度制限の緩和などを、制御部１０から受信した加減速情報に基づいて行うことができる。なお、車両のアクセルペダル操作圧力を制御する場合は、運転者がアクセルペダルを踏み込みやすくなるように操作圧力を低くすることが好ましい。

上記のようなステップＳ９０における各種の加速制御は、いずれか一つのみを行ってもよいし、任意のものを複数組み合わせて行ってもよい。あるいは、他の方法で加速制御を行ってもよい。車両を適切に加速させることができるものであれば、ステップＳ９０においてどのような加速制御を行ってもよい。

ステップＳ９０を実行したら、制御部１０はステップＳ１０へ戻って新たな撮影画像を取得し、上述したような処理を繰り返す。

一方、ステップＳ６０からステップＳ１００へ進んだ場合、ステップＳ１００において制御部１０は、現在の車速情報、すなわち車速センサ１２から出力された最新の車速情報を取得する。

ステップＳ１１０において、制御部１０は、ステップＳ１００で取得した車速情報に基づいて、車両の減速制御を実行するか否かを判定する。ここでは、車速情報が表す現在の車両の速度に基づいて車両が減速すべき状態であるか否かを判断し、減速すべき状態である場合に減速制御を実行すると判定する。その結果、減速制御を実行すると判定したらステップＳ１２０へ進み、実行しないと判定したらステップＳ１２０を実行せずにステップＳ１０へ戻る。

ステップＳ１１０では、たとえば、ステップＳ１００で取得した車速情報が表す現在の車両の速度が所定の下限速度以上であるときに、車両が減速すべき状態であると判断することができる。この下限速度は、車両がそれ以上減速する必要のない速度として予め設定しておくことができる。なお、車両が走行している道路の種類に応じて下限速度を変化させてもよい。下限速度よりも車両の速度が高ければ、減速制御を実行するためにステップＳ１２０へ進む。一方、車両の速度が下限速度未満であれば、車両が減速すべき状態ではないと判断してステップＳ１２０を実行しないようにする。

ステップＳ１２０において、制御部１０は、車両を減速させるための減速制御を行う。ここでは、ステップＳ９０の加速制御と同様に、表示モニタ１６やスピーカ１７により車両の運転者に対して減速の指示を行うことで、減速制御を行うことができる。たとえば、運転者に減速を促すための所定の画像やメッセージを表示モニタ１６に表示したり、所定の音声をスピーカ１７から出力したりすることで、運転者に対する減速の指示を行うことができる。

ステップＳ１２０ではまた、ステップＳ９０の加速制御と同様に、制御部１０から車両へ加減速情報を出力することで減速制御を行うこともできる。ここで出力される加減速情報は、車両が減速を行うために必要な情報を含んでいる。この加減速情報が車両に搭載されたエンジン制御装置などによって受信されることで、車両において様々な減速制御が行われる。たとえば、オートクルーズコントロールにおける車両の自動走行速度の設定や、オートクルーズコントロールの解除、車両のアクセルペダル操作圧力の制御、車両の速度制限などを、制御部１０から受信した加減速情報に基づいて行うことができる。なお、車両のアクセルペダル操作圧力を制御する場合は、運転者がアクセルペダルを踏み込みづらくなるように操作圧力を高くすることが好ましい。また、車両の速度制限を行う場合は、たとえば車両の変速機を現在よりも高速度側にシフトチェンジできないようにしたり、エンジン回転数を制限したりすることが好ましい。

上記のようなステップＳ１２０における各種の減速制御は、いずれか一つのみを行ってもよいし、任意のものを複数組み合わせて行ってもよい。あるいは、他の方法で減速制御を行ってもよい。車両を適切に減速させることができるものであれば、ステップＳ１２０においてどのような減速制御を行ってもよい。

ステップＳ１２０を実行したら、制御部１０はステップＳ１０へ戻って新たな撮影画像を取得し、上述したような処理を繰り返す。

以上説明した第一の実施の形態によれば、次のような作用効果を奏する。

（１）ナビゲーション装置８は、制御部１０の処理により、車両前方の路面の撮影画像を取得し（ステップＳ１０）、取得した撮影画像に基づいて、車両の進行方向に対する路面におけるオプティカルドットの配置間隔を算出する（ステップＳ３０、Ｓ４０）。こうして算出されたオプティカルドットの配置間隔に基づいて、車両を加速させるための加速制御または車両を減速させるための減速制御を行う（ステップＳ９０、Ｓ１２０）。このようにしたので、車載情報端末であるナビゲーション装置８において、オプティカルドットを利用した車両の走行制御を行うことができる。

（２）制御部１０は、オプティカルドットの配置間隔が変化しているか否かを判断し（ステップＳ５０）、変化していると判断したときは、その変化に基づいてステップＳ９０の加速制御またはステップＳ１２０の減速制御を行う。すなわち、オプティカルドットの配置間隔の変化が拡大方向と縮小方向のいずれであるかを判定し（ステップＳ６０）、拡大方向に変化したときにはステップＳ９０の加速制御を行い、縮小方向に変化したときにはステップＳ１２０の減速制御を行うようにした。このようにしたので、オプティカルドットの配置間隔に基づいて加速制御と減速制御のいずれを行うかを適切に判断することができる。

（３）制御部１０は、車速センサ１２により検出された車両の速度を車速情報として取得する（ステップＳ７０）。そして、車両の速度が所定の上限速度以上である場合、または車両が走行している道路が渋滞している場合は、加速制御を実行しないと判定し（ステップＳ８０）、オプティカルドットの配置間隔が拡大方向に変化したときであってもステップＳ９０の加速制御を行わないようにした。このようにしたので、車両が加速可能な状態ではないときに誤って加速制御が行われてしまうのを防ぐことができる。

（４）制御部１０は、車速センサ１２により検出された車両の速度を車速情報として取得する（ステップＳ１００）。そして、車両の速度が所定の下限速度未満である場合は、減速制御を実行しないと判定し（ステップＳ１１０）、オプティカルドットの配置間隔が縮小方向に変化したときであってもステップＳ１２０の減速制御を行わないようにした。このようにしたので、車両がそれ以上減速する必要のない状態であるときに誤って減速制御が行われてしまうのを防ぐことができる。

（５）制御部１０は、ステップＳ９０またはＳ１２０において、車両の運転者に対して加速または減速の指示を行うことにより、加速制御または減速制御を行うことができる。また、車両の自動走行速度の設定、車両のアクセルペダル操作圧力の制御、および車両の速度制限のいずれか少なくとも一つを行うための加減速情報を車両へ出力することにより、加速制御または減速制御を行うこともできる。これにより、車両を適切に加速または減速させることができる。

なお、以上説明した第一の実施の形態では、ステップＳ４０において実空間上でのオプティカルドットの配置間隔を算出し、その配置間隔の変化により車両の加速制御または減速制御を行うようにした。しかし、実空間上でのオプティカルドットの配置間隔を算出せずに、撮影画像におけるオプティカルドット間隔の変化に基づいて車両の加速制御または減速制御を行うようにしてもよい。この場合、撮影画像中の縦方向の位置に応じて補正係数を予め定めておき、当該オプティカルドットの位置に対応する補正係数を用いてオプティカルドット間隔を補正した上で、そのオプティカルドット間隔の変化を求めることが好ましい。

−第二の実施の形態−
次に本発明の第二の実施の形態について説明する。以上説明した第一の実施の形態では、オプティカルドットの配置間隔の変化に基づいて車両を加速制御または減速制御する例を説明した。これに対して、以下に説明する第二の実施の形態では、オプティカルドットの配置間隔に基づいて車両の目標速度を算出し、その目標速度に基づいて車両を加速制御または減速制御する例を説明する。

なお、本実施形態による車載情報端末の機能ブロック図およびナビゲーション装置に適用した場合の構成は、図１、図２にそれぞれ示した第一の実施の形態によるものと同じである。したがって、以下では図２のナビゲーション装置８の構成を用いて本実施形態の説明を行う。

ここで、本実施形態においては、車両が走行すべき目標速度に応じた間隔ごとに、図３（ａ）および図３（ｂ）に示したようなオプティカルドット３０が路面に配置されているものとする。この目標速度とオプティカルドットの配置間隔との関係は、ナビゲーション装置８において制御部１０やＨＤＤ１３により予め記憶されている。

本実施形態による加減速制御の処理のフローチャートを図６に示す。このフローチャートに示す処理は、ナビゲーション装置８において制御部１０により実行される。なお、図６のフローチャートでは、図５に示した第一の実施の形態による処理のフローチャートと同じ処理内容のステップに対しては、それぞれ同一のステップ番号を付している。以下の説明では、この図５と同一ステップ番号の処理内容については、特に必要のない限りその説明を省略する。

ステップＳ４１において、制御部１０は、ステップＳ４０で算出したオプティカルドットの配置間隔に基づいて、車両が走行すべき目標速度を算出する。ここでは、前述したようにナビゲーション装置８において予め記憶されている目標速度とオプティカルドットの配置間隔との関係を用いて、ステップＳ４０で算出したオプティカルドットの配置間隔に対応する目標速度を算出する。

ステップＳ４２において、制御部１０は、現在の車速情報、すなわち車速センサ１２から出力された最新の車速情報を取得する。

ステップＳ５１において、制御部１０は、ステップＳ４１で算出した目標速度と、ステップＳ４２で取得した車速情報が表す車速とを比較し、目標速度から車速を減算した値が所定のしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する。ここで、しきい値Ｔｈ１は０以上の値を有しており、目標速度に対する車速の低速側許容差、すなわち目標速度よりも車速が低い場合の車速の許容範囲を表している。

ステップＳ５１で目標速度から車速を減算した値がしきい値Ｔｈ１以上であると判定した場合、すなわち、目標速度が車両の速度よりも大きく、かつ目標速度と車両の速度との差がしきい値Ｔｈ１以上である場合、制御部１０はステップＳ７１へ進む。一方、目標速度から車速を減算した値がしきい値Ｔｈ１未満であると判定した場合は、ステップＳ５２へ進む。

ステップＳ５２において、制御部１０は、ステップＳ５１とは反対に、車速から目標速度を減算した値が所定のしきい値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。ここで、しきい値Ｔｈ２も前述のしきい値Ｔｈ１と同様に０以上の値を有しており、目標速度に対する車速の高速側許容差、すなわち目標速度よりも車速が高い場合の車速の許容範囲を表している。なお、しきい値Ｔｈ１としきい値Ｔｈ２とは同じ値を有していてもよいし、違う値としてもよい。

ステップＳ５２で車速から目標速度を減算した値がしきい値Ｔｈ２以上であると判定した場合、すなわち、車両の速度が目標速度よりも大きく、かつ車両の速度と目標速度との差がしきい値Ｔｈ２以上である場合、制御部１０はステップＳ１２０へ進む。このような場合は車両が減速すべき状態であるため、ステップＳ１２０を実行することにより、速やかに減速制御を行って車両を減速させるようにする。一方、車速から目標速度を減算した値がしきい値Ｔｈ２未満であると判定した場合は、ステップＳ１０へ戻って新たな撮影画像を取得する。

ステップＳ７１において、制御部１０は、現在車両が走行している道路についての交通情報を交通情報受信部１５から取得する。

ステップＳ８１において、制御部１０は、ステップＳ７１で取得した交通情報に基づいて、車両の加速制御を実行するか否かを判定する。ここでは、取得した交通情報に基づいて車両前方における道路の渋滞状況を把握し、渋滞していなければ車両が加速可能な状態であると判断する。この場合、ステップＳ８１で加速制御を実行すると判定し、ステップＳ９０へ進んで加速制御を実行する。一方、車両前方の道路が渋滞しており、車両が加速可能な状態ではないと判断される場合は、ステップＳ８１で加速制御を実行しないと判定し、ステップＳ９０を実行せずにステップＳ１０へ戻る。なお、第一の実施の形態で説明したように、交通情報に基づいて渋滞の有無を判断する代わりに、カメラ１の撮影画像から渋滞の有無を判断してもよい。

以上説明した第二の実施の形態によれば、第一の実施の形態において説明した（１）および（５）の作用効果に加えて、さらに下記（６）および（７）のような作用効果を奏することができる。

（６）制御部１０は、オプティカルドットの配置間隔に基づいて車両が走行すべき目標速度を算出する（ステップＳ４１）と共に、車速センサ１２により検出された車両の速度を車速情報として取得する（ステップＳ４２）。そして、算出した目標速度および取得した車速情報が表す車両の速度に基づいて、ステップＳ９０の加速制御またはステップＳ１２０の減速制御を行う。すなわち、目標速度が車両の速度よりも大きく、かつ目標速度と車両の速度との差が所定のしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定し（ステップＳ５１）、この判定条件を満たすときにステップＳ９０の加速制御を行う。また、車両の速度が目標速度よりも大きく、かつ車両の速度と目標速度との差が所定のしきい値Ｔｈ２以上であるか否かを判定し（ステップＳ５２）、この判定条件を満たすときにステップＳ１２０の減速制御を行う。このようにしたので、オプティカルドットの配置間隔に基づいて加速制御と減速制御のいずれを行うかを適切に判断することができる。

（７）制御部１０は、車両が走行している道路が渋滞している場合は、加速制御を実行しないと判定し（ステップＳ８１）、目標速度が車両の速度よりも大きく、かつ目標速度と車両の速度との差がしきい値Ｔｈ１以上であっても、ステップＳ９０の加速制御を行わないようにした。このようにしたので、車両が加速可能な状態ではないときに誤って加速制御が行われてしまうのを防ぐことができる。

なお、以上説明した各実施の形態では、本発明をナビゲーション装置に適用した例について説明したが、ナビゲーション装置以外の車載情報端末において本発明を適用してもよい。車両に搭載されており、車両前方の路面の撮影画像を取得してオプティカルドットの配置間隔を算出し、そのオプティカルドットの配置間隔に基づいて車両の加速制御または減速制御を行うものである限り、どのような車載情報端末であっても本発明を適用することができる。

また、以上説明した各実施の形態では、撮影画像から求められたオプティカルドットの配置間隔に基づいて車両の加速制御または減速制御を行う例を説明したが、オプティカルドットを利用して他の処理や制御を行うようにしてもよい。たとえば、オプティカルドットが配置されている実空間上の位置をナビゲーション装置８において予め登録しておき、その位置とナビゲーション装置８において検出された車両の現在位置とを比較することにより、現在位置の検出結果を補正することができる。また、オプティカルドットの配置間隔をナビゲーション装置８において予め登録しておき、当該オプティカルドット間を車両が走行したときに車速センサ１２から出力される車速パルス数を測定することで、車速パルスから車速を求める際のパルス係数を補正することができる。さらに、オプティカルドットの有無から道路種別を判断し、その判断結果に基づいてマップマッチング結果を補正することもできる。以上説明した各例の他にも、オプティカルドットを利用した様々な処理や制御を車載情報端末において行うことができる。

以上説明した各実施の形態では、所定の条件を満たすことにより車両の加速制御または減速制御を行う例を説明したが、いずれか一方の制御のみを行うようにし、他方の制御を行わないようにしてもよい。すなわち、第一の実施の形態では、オプティカルドットの配置間隔が拡大方向に変化したときに車両の加速制御を行い、それ以外のときには何も行わないようにすることができる。あるいは、オプティカルドットの配置間隔が縮小方向に変化したときに車両の減速制御を行い、それ以外のときには何も行わないようにすることができる。また、第二の実施の形態では、目標速度が車両の速度よりも大きく、かつ目標速度と車両の速度との差がしきい値Ｔｈ１以上であるときに車両の加速制御を行い、それ以外のときには何も行わないようにすることができる。あるいは、車両の速度が目標速度よりも大きく、かつ車両の速度と目標速度との差がしきい値Ｔｈ２以上であるときに車両の減速制御を行い、それ以外のときには何も行わないようにすることができる。このようにすれば、加速制御または減速制御のいずれか一方のみが必要であり、他方が必要でないときにも、本発明を適用することができる。

以上説明した各実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。

１ カメラ
２ 地図データ
３ 交通情報
４ 車速取得部
５ オプティカルドット間隔計測部
６ ＨＭＩ
７ 車両制御部
８ ナビゲーション装置
１０ 制御部
１１ 振動ジャイロ
１２ 車速センサ
１３ ＨＤＤ
１４ ＧＰＳ受信部
１５ 交通情報受信部
１６ 表示モニタ
１７ スピーカ
１８ 入力装置

Claims (12)

1. 車両前方の路面の撮影画像を取得する撮影画像取得手段と、
   前記撮影画像取得手段により取得された撮影画像に基づいて、前記車両の進行方向に対する前記路面におけるオプティカルドットの配置間隔を算出する配置間隔算出手段と、
   前記配置間隔算出手段により算出された前記オプティカルドットの配置間隔に基づいて、前記車両を加速させるための加速制御または前記車両を減速させるための減速制御を行う加減速制御手段とを備えることを特徴とする車載情報端末。
2. 請求項１に記載の車載情報端末において、
   前記加減速制御手段は、前記オプティカルドットの配置間隔の変化に基づいて、前記加速制御または前記減速制御を行うことを特徴とする車載情報端末。
3. 請求項２に記載の車載情報端末において、
   前記加減速制御手段は、前記オプティカルドットの配置間隔が拡大方向に変化したときに前記加速制御を行うことを特徴とする車載情報端末。
4. 請求項３に記載の車載情報端末において、
   前記車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、
   前記加減速制御手段は、前記車速検出手段により検出された前記車両の速度が所定の上限速度以上である場合、または前記車両が走行している道路が渋滞している場合は、前記オプティカルドットの配置間隔が拡大方向に変化したときであっても、前記加速制御を行わないことを特徴とする車載情報端末。
5. 請求項２乃至４のいずれか一項に記載の車載情報端末において、
   前記加減速制御手段は、前記オプティカルドットの配置間隔が縮小方向に変化したときに前記減速制御を行うことを特徴とする車載情報端末。
6. 請求項５に記載の車載情報端末において、
   前記車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、
   前記加減速制御手段は、前記車速検出手段により検出された前記車両の速度が所定の下限速度未満である場合は、前記オプティカルドットの配置間隔が縮小方向に変化した場合であっても、前記減速制御を行わないことを特徴とする車載情報端末。
7. 請求項１に記載の車載情報端末において、
   前記オプティカルドットの配置間隔に基づいて、前記車両が走行すべき目標速度を算出する目標速度算出手段と、
   前記車両の速度を検出する車速検出手段とをさらに備え、
   前記加減速制御手段は、前記目標速度算出手段により算出された目標速度および前記車速検出手段により検出された前記車両の速度に基づいて、前記加速制御または前記減速制御を行うことを特徴とする車載情報端末。
8. 請求項７に記載の車載情報端末において、
   前記加減速制御手段は、前記目標速度が前記車両の速度よりも大きく、かつ前記目標速度と前記車両の速度との差が所定の第１のしきい値以上であるときに、前記加速制御を行うことを特徴とする車載情報端末。
9. 請求項８に記載の車載情報端末において、
   前記加減速制御手段は、前記車両が走行している道路が渋滞している場合は、前記目標速度が前記車両の速度よりも大きく、かつ前記目標速度と前記車両の速度との差が前記第１のしきい値以上であっても、前記加速制御を行わないことを特徴とする車載情報端末。
10. 請求項７乃至９のいずれか一項に記載の車載情報端末において、
    前記加減速制御手段は、前記車両の速度が前記目標速度よりも大きく、かつ前記車両の速度と前記目標速度との差が所定の第２のしきい値以上であるときに、前記減速制御を行うことを特徴とする車載情報端末。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の車載情報端末において、
    前記加減速制御手段は、前記車両の運転者に対して加速または減速の指示を行うことにより、前記加速制御または前記減速制御を行うことを特徴とする車載情報端末。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の車載情報端末において、
    前記加減速制御手段は、前記車両の自動走行速度の設定、前記車両のアクセルペダル操作圧力の制御、および前記車両の速度制限のいずれか少なくとも一つを行うための加減速情報を前記車両へ出力することにより、前記加速制御または前記減速制御を行うことを特徴とする車載情報端末。

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