JP3148568B2 - 走行距離検出装置 - Google Patents

走行距離検出装置

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  • Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は衛星電波航法と自律航法
を併用したカーナビゲーションシステムの自律航法用の
走行距離検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、不案内な土地における車両での走
行を補助するために、車両の現在位置をその周辺の道路
地図とともにCRTなどの表示装置に表示するようにし
たナビゲーションシステムが車両に搭載されて用いられ
ている。
【0003】一般に、ナビゲーションシステムは衛星電
波航法と自律航法を併用している。衛星電波航法とは、
衛星からの電波を受信して車両の現在位置を検出するも
のであり、通常はこの方法を用いている。なかでも、既
に実用化され一般の人達にも利用できるのがGPS(Gl
obal Positioning System)である。これは複数の人工衛
星から発射される時間信号を受信して、それぞれの衛星
からの電波の到達時間差を求め、衛星の軌道情報とあわ
せて受信位置を計算し、車両位置を測定する方法であ
る。
【0004】しかし、この方法に用いる電波の周波数は
高く、直進性が強いので、建物、山、トンネル等に遮断
されて測定不能になったり、また反射の影響で測定誤差
が生じたりする場合がある。こうした場合には、自律航
法に切り替える。この方法は、方位センサ等による移動
方位の検出とオドメータ(距離計)等による移動距離の
検出から、車両位置を推測するものである。自律航法に
よる場合、オドメータの表示距離の最も下位の桁をOC
R(Optical Character Reader)で読み取ることで、走
行距離検出を行うものがある(特開平6−213668
号公報参照)。この走行距離検出装置は、オドメータの
表示距離を単位時間毎の変化に基づき、演算部で車両の
走行距離を演算し、この結果得られた走行距離データを
予め定められた形式、例えばデジタルパルスデータとし
て出力するものである。
【0005】オドメータの表示距離は車両が走行した全
走行距離であり、全て数字で表され、最も下位の桁は1
00m単位が一般的である。この数字の明暗をカメラ部
が受光し、光電変換し、電気信号として文字認識部に出
力される。文字認識部では入力された電気信号に基づい
て、表示距離を表している1つ1つが認識される。
【0006】そして認識された数字に対応する電気信号
が単位時間毎に演算部に出力される。演算部では、単位
時間毎に文字認識部から出力される電気信号が、一時的
に記憶される。即ち表示距離を表している数字が記憶さ
れる。そして、この表示距離の単位時間毎の変化に基づ
いて、単位時間に車両が走行した距離データが演算さ
れ、この演算された走行データに対応した数のパルスが
ロケータに出力される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この走行距離検出装置
は、オドメータの表示距離の最も下位の桁(一般には1
00m単位)をOCRで読み取り、表示距離が最小10
0m単位で変化するので、単位時間毎の変化は100m
以上走行しないと距離データが更新されないという問題
点があった。また表示距離の切り出しを行うにしても単
位時間毎の変化を連続的に把握するには膨大な記憶容量
が必要である。
【0008】本発明の目的は、距離計の表示距離単位よ
り精度の高い走行距離を検出できる走行距離検出装置を
提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、走行距離を表
示する距離計と、該距離計に表示される数字を読み取る
撮像装置とを有する走行距離検出装置であって、前記距
離計に表示される最下位桁の数字に対し、次の数字まで
表示が等間隔で移動したとき、その2以上であるn個の
表示パターンを記憶する記憶手段と、該記憶表示パター
ンと前記撮像装置で読み取った表示パターンとを照合す
る照合手段と、を備え、前記照合手段により前記記憶表
示パターンと前記読み取り表示パターンとの一致を検出
し、距離計に表示される精度のn倍で走行距離を検出す
ることを特徴とする。
【0010】また、本発明は、前記距離計に表示される
最下位桁の数字に対し、次の数字まで等間隔で移動した
とき、2以上であるn個の数字と数字の間の撮像装置の
不感帯の表示パターンを記憶する記憶手段と、該記憶表
示パターンと前記撮像装置で読み取った表示パターンと
を照合する照合手段と、を備え、前記照合手段により前
記記憶表示パターンと前記読み取り表示パターンとの一
致を検出し、距離計に表示される精度のn倍で走行距離
を検出することを特徴とするものでもよい。
【0011】また、前記数字と数字の間の空白の縦方向
幅を、数字の縦方向の幅より小さくしたことを特徴と
するものでもよい。
【0012】
【作用】本発明において、撮像素子に距離計の走行距離
表示の数字を取り込み画像処理によって走行距離に対応
した電気信号を取り出す。距離計の表示距離は、例え
ば、回転する円筒状の駒に数字が印刷されているので、
表示距離は窓の中で連続的に移動する。各数字毎の移動
した表示パターンを予め記憶させておき前記の取り込ん
だ表示距離と照合させ、一致した時点で表示距離に対応
した電気信号を出力する。各数字毎のパターンは、連続
して移動する次の数字までをn等分して移動させた表示
パターンを用意しておけば、距離計の表示距離よりn分
の一の詳細な距離信号が検出できる。
【0013】また、数字と数字の間の撮像装置の不感帯
の移動する表示パターンを記憶させ、距離計の表示を照
合させても、同様の結果が得られる。ここで撮像装置の
不感帯とは、撮像装置が数字と認識しない空白部であ
。このとき、検出する不感帯の幅は、数字の幅より小
さくしても検出には支障がない。なぜなら、不感帯の移
動方向の長さと位置が照合において重要であり、幅は検
出には、ほとんど影響しないからである。
【0014】
【実施例】本発明の実施例を図に従って説明する。図1
は本発明に係る走行距離検出装置を用いたナビゲーショ
ンシステムのブロック図である。このナビゲーションシ
ステムは、通常はCD−ROM3から地図データを読み
取り、GPS受信機2から得られた信号をナビゲーショ
ンエンジン3で処理し、地図の上に車両位置を重ね、液
晶ディスプレイ4に表示する。しかしGPS受信機2の
受信状態が悪く車両位置を測定できない場合には、自律
航法として、車両の進行方向を振動ジャイロ5で検出
し、走行距離はメーターパネル上のオドメータ6の表示
距離を固体撮像装置7で捕らえ、画像処理部8で画像処
理し文字認識を行う。そして走行距離信号としてナビゲ
ーションエンジン3に出力し、地図データと重ねて映像
を液晶ディスプレイ4に表示する。
【0015】次にオドメータ6の表示距離を撮像素子7
に画像として取り込み、走行距離信号に変換する仕組み
について詳細な説明をする。上述したように、オドメー
タ6上に取り付けられた固体撮像素子7により表示距離
の下1桁の数字を取り込み、その取り込まれたパターン
は固体撮像素子7から画像処理部8へ送出され、交差特
徴抽出法を基本にして、パターンを比較して認識を行
う。
【0016】図2に、この画像処理部のブロック図を示
す。この画像処理部8内において、撮像素子7からの出
力信号は、演算部9で照合部11で処理できる信号に変
換される。この信号が示す各数字パターンは、予めメモ
リ10に記憶されている0から9までの数字パターンと
照合部11で比較され判別される。オドメータ6の下1
桁表示は、回転する円筒状の駒の円周上に等間隔に0か
ら9まで印刷されている。数字は、常に表示窓の中央に
位置しているとは限らない。特に走行中は走行速度に比
例して移動しているために、単一的なパターン比較で
は、表示距離の最小単位は、一般的に100mおきにし
か検出されない。そこでオドメータの下1桁において、
各数字毎に表示窓の中で移動したパターンを用意する。
例えば、数字3だけを認識するのではなく、連続して移
動する数字の3と4の中間、すなわち数字3及び数字4
の一部が表示窓の中にある状態も認識する。そして、現
在表示されている数字とその次の数字の間隔をn等分
し、走行距離信号をより詳細に検出できるように工夫し
ている。
【0017】図3に、0から9の内一つの数字がオドメ
ータの表示窓内で移動し、パターンが変化する様子を示
す。オドメータの下1桁が100mを表す場合、実施例
では数字が3から4に変わる場面を5等分割し、1パタ
ーン当たり20mの5種類のパターンを用意する。下1
桁のパターンが予めメモリに記憶しておいた図3(a)
と一致した時点で、画像処理部8は表示300mの距離
信号を検出する。表示数字が図3(b)と一致すると、
画像処理部8は表示距離単位の5分の1増加した320
mの距離信号を検出する。以下、図3の(c)〜(k)
までのパターンを記憶し、340m〜500mまでを検
出する。こうして、メモリに記憶したパターンと一致す
る度に単位パルスを出力する。この様に各数字0から9
まで同様のパターンを用意しておけば、連続して走行距
離を表示距離より詳細に検出することができる。基本的
に認識する文字は0から9までの数字に限られ、文字認
識のように大量の文字の中から一つの文字を認識するも
のではなく、極簡単なもので済むので、容易に実現可能
である。
【0018】こうして、上記パルスを図1に示すナビゲ
ーションエンジンに入力し、累積すると走行距離が算出
でき、自律航法用の信号として利用できる。
【0019】他の距離検出方法を次に説明する。オドメ
ータ6の表示窓の水平方向に、ある幅をもって数字が全
く印刷されていない部分つまり撮像素子にとって不感帯
がある。例えば、図4に示すように、数字の3と4の間
に空白をなす不感帯Sがある。この不感帯Sは、車の走
行に従い表示窓枠内を下から上に連続して移動する。不
感帯Sは、円筒状の駒の外周上に0から9までの10個
の数字を印刷しているから、各数字の間の空白部分の不
感帯Sは10個に限られる。検出装置が、単純に表示窓
中を1個の不感帯が通過する毎に1単位パルス出力した
なら、1単位パルス当たり100mを表すことができ
る。しかし、図5の様に不感帯が窓枠内垂直方向のいず
れに位置するかを予め記憶させておき、表示されている
不感帯Sがいずれかのパターンと一致する度に単位パル
スを出力すれば、表示数字よりも詳細に走行距離が検出
可能となる。なお車の走行に伴って移動するパターン
は、順序が決まっている為、照合パターンと順に照合す
ることでエラーを検出することもできる。
【0020】本実施例では最小検出距離が20mとなる
ように5個のパターンを用意した。この実施例では、不
感帯を半分の幅で検出させている。これは、不感帯の縦
方向の長さと位置の違いでパターンを識別するので、検
出幅が短くても距離検出に支障がないからである。図5
(a)〜(e)に示すように、例えば数字の3が表示窓
枠の中央に位置した時、数字3の上端と下端に現れる不
感帯Sを検出し300mとし、3と4の間の不感帯S
が、図の上方へと移動して行く状態のパターンを検出す
ることで、320,340,360,380mと検出す
る。こうして表示される数字よりも、精度のよい距離信
号を検出している。
【0021】上記のパルスを図1に示すナビゲーション
エンジン3に入力し累積すると、走行距離が算出でき、
自律航法用の信号として利用できる。この方法によれば
オドメータ6の表示数字を個別に文字認識し、数字が3
或いは4であることを判別しなくとも詳細に走行距離を
検出することができ、読み取り精度の低い撮像装置を用
い、また認識するシステムをより簡易化でき、コストを
下げることが可能となる。また、検出する不感帯Sの幅
を半分にすることにより、検出範囲が少なくてすむた
め、安価な撮像装置7を用いることができる。
【0022】
【発明の効果】前記の様に本発明によれば、カーナビゲ
ーションの自律航法において、距離計の移動する各数字
毎の表示パターンを予め記憶した表示パターンと比較照
合し、距離計の表示距離単位より精度の高い走行距離信
号を取り出せるので、誤差の少ないカーナビゲーション
システムが構築できる。
【0023】また他の本発明によれば、数字間の不感帯
の移動の表示パターンを記憶させて検出表示パターンと
比較照合するので、より簡単な認識システムで実現でき
るので、より安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る走行距離検出装置を用いたナビゲ
ーションシステムの一例を示すブロック図である。
【図2】このナビゲーションシステムに用いている画像
処理部のブロック図である。
【図3】(a)〜(k)は、オドメータに表示される数
字の移動パターンを示す説明図である。
【図4】数字と数字の間に生じる不感帯の説明図であ
る。
【図5】(a)〜(e)は、不感帯のパターンを示す説
明図である。
【符号の説明】
8 画像処理部 10 メモリ 11 照合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 22/00 G08C 19/36

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行距離を表示する距離計と、該距離計
    に表示される数字を読み取る撮像装置とを有する走行距
    離検出装置において、 前記距離計に表示される最下位桁の数字に対し、次の数
    字まで表示が等間隔で移動したとき、その2以上である
    n個の表示パターンを記憶する記憶手段と、 該記憶表示パターンと前記撮像装置で読み取った表示パ
    ターンとを照合する照合手段と、 を備え、 前記照合手段により前記記憶表示パターンと前記読み取
    り表示パターンとの一致を検出し、距離計に表示される
    精度のn倍で走行距離を検出することを特徴とする走行
    距離検出装置。
  2. 【請求項2】 走行距離を表示する距離計と、該距離計
    に表示される数字を読み取る撮像装置とを有する走行距
    離検出装置において、 前記距離計に表示される最下位桁の数字に対し、次の数
    字まで等間隔で移動したとき、2以上であるn個の数字
    と数字の間の撮像装置の不感帯の表示パターンを記憶す
    る記憶手段と、 該記憶表示パターンと前記撮像装置で読み取った表示パ
    ターンとを照合する照合手段と、 を備え、 前記照合手段により前記記憶表示パターンと前記読み取
    り表示パターンとの一致を検出し、距離計に表示される
    精度のn倍で走行距離を検出することを特徴とする走行
    距離検出装置。
  3. 【請求項3】 前記数字と数字の間の空白の縦方向の
    を、数字の縦方向の幅より小さくしたことを特徴とする
    請求項2記載の走行距離検出装置。
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