JP2566270B2

JP2566270B2 - 車両用ナビゲーション装置

Info

Publication number: JP2566270B2
Application number: JP63043753A
Authority: JP
Inventors: 正樹柿原; 將雄佐々木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1996-12-25
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: JPH01217209A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、表示装置に地図と共に車両現在位置を表示
して車両を走行案内するナビゲーション装置に関し、特
に、車両現在位置の表示精度を高めるための技術に関す
るものである。

（従来の技術）この種の車両用ナビゲーション装置は、基本的に道
路、地名、都市位置等の各種要素の構成された地図情報
を予め記憶するCD−ROM等の地図情報記憶手段と、車両
の現在位置を認識する現在位置認識手段と、車室内等に
配置された表示手段とを備え、現在位置認識手段からの
信号と地図情報記憶手段からの信号とにより表示手段に
地図上の車両現在位置を表示するように構成されてい
る。

そして、上記車両の現在位置を認識する現在位置認識
手段は、従来から種々のものが提案されているが、広く
一般に知られているものとしては、車体を横切る地磁気
を検出する地磁気センサと、車速を検出する車速センサ
とを備え、車両が一定距離を走行する毎にその時点での
地磁気により車体の方位を検出し、これらの処理を例え
ば出発地等の基準位置から繰り返すことにより、車両の
現在位置を認識するようにしたものがある。

しかし、上記地磁気センサは例えば電車の架線や高圧
線等の影響を受けて検出精度が低く、このセンサの検出
値のずれの累積により、認識した車両の現在位置が実際
の位置から無視できない程度にずれるという問題があ
る。そして、斯かる問題に対処するには、適当な時期
に、それまで認識した車両の現在位置を実際の位置に即
して補正するいわゆるマップマッチングが必要である。

このため、従来、車両が交差点等のカーブを曲がると
きには操舵角が大きく変化することに着目し、その操舵
角の急激な変化を検出して、その検出時を交差点等の通
過時であると判断し、それまでに認識した現在位置を交
差点等の真の現在位置に補正する考え方がある。しか
し、その場合、補正は車両が交差点等を曲がったときの
みに行われるので、例えば長い直線路が続くときには補
正が全く行われない状況が乗じる虞れがある。

他方、本出願人は、前に、衛星から発射される電波を
受信し、それに基づき車両の絶対的な真の現在位置を認
識する手段を設け、常時は地磁気センサにより検出され
た方位に基づいて車両現在位置を認識し、所定の時期
に、その現在位置を受信電波に基づいた真の現在位置に
補正することにより、正確なマップマッチングを可能と
することを提案している（特開昭62-142217号公報参
照）。

（発明が解決しようとする課題）ところが、その場合、車両に電波受信システムの装備
を必要とし、そのシステムが比較的高価であり、しかも
トンネル内等、電波を正確に受信できない走行状況下で
補正が困難になることもあり、現状では車両自体におけ
る処理のみでマップマッチングを正確に行うことが望ま
しい。

本発明は以上の諸点に鑑みてなされたもので、その目
的は、地磁気センサ等を有する現在位置認識手段を備え
たナビゲーション装置において、その現在位置認識手段
により認識された現在位置を真の現在位置に車両自体で
の処理によって正確に補正できるようにし、直線走行が
長く続く場合であってもマップマッチングを正確に行っ
て、走行案内のための表示精度を向上させることにあ
る。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明では、車外の地
形、表示等の風景を視覚的に検出し、その風景画像から
所定の標識、つまり交差点であることを示す標識を画像
処理によって抽出して、その情報に対応する位置を現在
位置と認識し、それに基づいてそれまでの認識位置を補
正することとする。

すなわち、本発明の車両用ナビゲーション装置は、第
１図に示すように、車両の現在位置を認識する現在位置
認識手段３を備え、該現在位置認識手段３からの信号
と、予め地図情報を記憶した地図情報記憶手段７からの
信号とにより表示手段１に地図上の車両現在位置を表示
するようにしたものである。

そして、その特徴は、車外の風景（地形や表示等）を
視覚的に検出する視覚的検出手段10と、該検出手段10に
より検出された風景情報から、交差点であることを示す
交差点標識を認識し、その認識された情報に基づいて該
情報にある位置を、上記現在位置認識手段３により認識
される現在位置に最も近い交差点であると特定する特定
手段５と、上記現在位置を、上記特定手段５により特定
された上記交差点の位置に補正する現在位置補正手段６
とを備えたことにある。

（作用）したがって、上記の構成により、本発明では、基本的
には、現在位置認識手段３により車両の現在位置が認識
され、この現在位置は地図情報記憶手段７により記憶さ
れている地図情報に照合されて、表示手段１において地
図と共に表示される。

これと並行して、車外の風景が視覚的検出手段10によ
り検出され、特定手段５において上記検出手段10により
研修された風景情報から、交差点であることを示す交差
点標識のみが抽出されて認識され、その認識された情報
に対応する位置が、上記現在位置認識手段３により認識
される前剤位置に最も近い交差点であると特定され、現
在位置認識手段６により上記現在位置が、上記特定手段
５により特定された上記交差点位置に補正される。

このため、長い直線路が続く場合であっても、外部か
らの電波受信等を要することなく車両自体での処理のみ
により正確なマップマッチングが可能となり、表示精度
を向上できる。しかも、交差点を示す標識が認識しさえ
すれば、その交差点の名称等に関係なく一律に、その交
差点を現在位置に最も近い交差点と特定するので、交差
点について交差点毎に異なる名称や他の標識等を詳細に
認識することは不要であり、簡単な構成で上記マップマ
ッチングを行うことができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基ぢいて
説明する。

第２図は本発明の実施例に係るナビゲーション装置の
全体構成を示し、１は車両の車室内等に配設された表示
手段としてのCRT（カソードレイチューブ）、２は該CRT
1に対する表示を制御するCPU内蔵の制御装置であって、
この制御装置２は、そのCPUにおける信号処理機能の１
つとして、車両の現在位置を認識する現在位置認識部３
を有する。この現在位置認識部３には、予め道路や建物
等、車両の走行案内に必要な地図要素を含む地図情報を
記憶したコンパクトディスクからなる地図記憶手段とし
てのCD-ROM7が信号の授受可能に接続されているととも
に、車速を検出する車速センサ８と、車体を横切る地磁
気を検出する地磁気センサ９との各出力信号が入力され
ており、車速センサ８により検出された車速により車両
の単位走行距離を算出するとともに、その単位走行距離
を走行する毎に、地磁気センサ９で検出された地磁気に
基づいて走行方位を求め、これらの処理を車両出発位置
等の基準位置から繰り返すことにより、車両の現在位置
を認識し、その認識した現在位置を上記CD-ROM7に記憶
されている地図情報に比較照合してCRT1により地図と共
に表示するように構成されている。

さらに、本発明の特徴として、上記制御装置２には車
両前方の車外の地形、表示等の風景を視覚的に検出する
視覚的検出手段としてのテレビカメラ10の出力信号が入
力されている。また、制御装置２は、そのCPUにおける
他の信号処理機能として、上記テレビカメラ10で撮った
風景画像を処理して第５図に示す如く「交差点」である
ことを表す案内標識11を認識する画像処理認識部４と、
該画像処理認識部４で処理された画像の特徴（案内標識
11）を上記現在位置認識部３における情報と照合して、
該案内標識11のある位置を、上記現在位置認識部３によ
り認識される現在位置に最も近い交差点であると特定す
る位置特定部５と、その位置特定部５により特定された
交差点の位置に上記車両の現在位置を補正する現在位置
補正部６とを備えている。

ここで、具体的に、上記制御装置２のCPUにおいて車
両の現在位置を交差点の位置に補正する処理手順につい
て説明する。この処理は第３図に示す現在位置補正ルー
チンによって行われる。先ず、最初のステップS₁でテレ
ビカメラ10により映された風景画像を取り込み、次のス
テップS₂でその画像を前処理する。この前処理は、取り
込んだ風景画像をその中の特徴とする情報の抽出処理が
行い得るように加工するものであり、画像の強調、
微分処理、色の抽出のうちから特徴が効果的に抽出で
きるように組み合わせて行う。上記の「画像の強調」
は、例えば画像の明るい部分をさらに明るくし、暗い部
分はより暗くする等して、明るい部分を目立つようにす
るものである。また、の「微分処理」は、画像の明か
るさの変化を調べ、取り込んだ画像を線画像に変換す
る。の「色の抽出」は、取り込んだ画像の中から特定
の色の箇所だけ抽出するものである。

この前処理の後、ステップS₃において風景画像から特
徴を抽出する。この処理は、前処理を行った画像の中か
ら「直線」、「円」、「数字」、「文字」等の特徴を取
り出し、これら特徴を記述したテンプレートに対し画像
を比較して、特徴を抽出する処理である。

さらに、ステップS₄に進み、画像に映っている物を認
識する。この処理は、上記ステップS₃で抽出した特徴か
ら交差点を示す標識11をその内容も含めて認識するもの
である。

この後、ステップS₅において上記認識した標識11が画
像データ内のものと同一かどうかを判定する。この画像
データ内の画像は、第５図に示すように主たる交差点に
概ね設置されている目的地案内標識11であるが、この
他、第６図に示すように、指定方向外進入禁止を意味す
る規制標識11′でもよく、これらによって交差点である
かどうかを判定する。そして、ここでNOと判定されたと
きには、車両が交差点にない状態と見做して終了する。

一方、上記ステップS₅での判定がYESのときには、車
両が標識11のある交差点を通過中である状態と見做して
ステップS₆に進み、CD-ROM7に記憶されている地図情報
と比較して、その交差点が特定の交差点であると見做
し、次いでステップS₇において車両の現在位置を上記特
定の交差点のうち最寄りの交差点位置に修正し、しかる
後に終了する。

よって、本実施例では、以上のフローにおけるステッ
プS₁〜S₅により、テレビカメラ10（視覚的検出手段）に
より検出された風景情報から、交差点であることを示す
標識11,11′を認識し、その認識された情報に基づいて
該情報にある交差点位置を、上記現在位置認識部３によ
り認識される現在位置に最も近い交差点であると特定す
るようにしている。

また、ステップS₆,S₇により、上記現在位置を、上記
位置特定部５により特定された交差点の位置に補正する
ようにしている。

したがって、上記実施例においては、基本的に、地磁
気センサ９により検出された地磁気の方向及び車速セン
サ８により検出された走行距離に基づき制御装置２の現
在位置認識部３により車両の現在位置が認識され、この
現在位置はCD-ROM7により記憶されている地図に照合さ
れて、CRT1において地図と共に表示される。

また、これと同時に、第４図に示すように、車両前方
の車外の風景がテレビカメラ10により映され、位置特定
部５において上記カメラ10により検出された風景情報か
ら交差点を示す標識11のみが抽出されてその内容と共に
認識され、その認識された標識11に対応する交差点位置
が、上記現在位置認識部３により認識される現在位置に
最も近い交差点であると特定され、現在位置補正部６に
より、上記現在位置が上記交差点の位置に補正される。
例えば、第４図に示す如く、CRT1で車両Ａが図で仮想線
の位置にあると表示されている場合において、車両の現
在位置が図で交差点Ｐに対応する位置であると認識され
たときには、車両Ａは実線にて示す該交差点Ｐに現在位
置が補正される。

このような車両現在位置の補正により、長い直線路が
続く場合であっても、外部からの電波受信等を要するこ
となく、車両自体での処理により簡単な構成で正確なマ
ップマッチングが可能となり、CRT1における車両現在位
置の表示精度を高めて、正確なナビゲーションを行うこ
とができる。

（発明の効果）以上の如く、本発明の車両用ナビゲーション装置によ
ると、車外の風景情報を視覚的に検出し、その中から交
差点を示す標識を抽出して、その情報のある位置を、認
識されている現在位置に最も近い交差点であると特定
し、それまで認識してきた現在位置を上記交差点の位置
に補正するようにしたことにより、長い直線路が続く場
合であっても、外部からの電波受信等を要することなく
車両自体での処理により簡単な構成で正確にマップマッ
チングを行うことができ、表示地図上の車両現在位置の
表示精度を向上させ得、ひいては車両の走行案内精度の
向上を図ることができるという実用性に優れた効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図
以下の図面は本発明の実施例を示すもので、第２図はこ
の全体構成のブロック図、第３図は制御装置の現在位置
補正ルーチンで行われる信号処理手順を示すフローチャ
ート図、第４図は現在位置認識部及び真位置特定部によ
ってそれぞれ得られた車両の現在位置を比較して示す模
式図、第５図は真位置特定部によって認識される案内標
識を示す図である。第６図は位置特定部によって認識さ
れる風景情報の他の例を示す図である。１……CRT（表示手段）、２……制御装置、３……現在
位置認識部、４……画像処理認識部、５……位置特定
部、６……現在位置特定部、７……CD−ROM（地図情報
記憶手段）、10……テレビカメラ（視覚的検出手段）、
11,11′……交差点標識。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の現在位置を認識する現在位置認識手
段を備え、該現在位置認識手段からの信号と、予め地図
情報を記憶した地図情報手段からの信号とにより表示手
段に地図上の車両現在位置を表示するようにした車両用
ナビゲーション装置であって、車外の風景を視覚的に検出する視覚的検出手段と、該検出手段により検出された風景情報から、交差点であ
ることを示す交差点標識を認識し、その認識された情報
に基づいて該情報のある位置を、上記現在位置認識手段
により認識される現在位置に最も近い交差点であると特
定する特定手段と、上記現在位置を、上記特定手段により特定された上記交
差点の位置に補正する現在位置補正手段とを備えたこと
を特徴とする車両用ナビゲーション装置。