JP4798549B2 - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載用ナビゲーション装置に関するものである。

車両の走行に伴ってＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）等により現在位置を検出し、その現在位置を表示装置上に道路地図と共に表示して、出発地から目的地までの適切な経路を設定し、表示装置や音声出力装置などによって案内する車載用ナビゲーション装置は、ユーザの効率的で安全な運転に貢献している。

従来の車載用ナビゲーション装置では、フロントウィンドウを通して見える風景と表示器に表示された平面地図あるいは立体地図とが全く異なるため、与えられた進路指示を即座に明確に理解することができない場合があった。

そこで、現在位置が案内地点に近づいたとき、案内位置を複数方向から撮影した複数枚の撮影画像を読み出し、現在位置と案内地点との位置関係から車両の接近方向を検出し、接近方向と同一の方向から撮影された撮影画像を表示パネルに表示して、進行方向が容易に認識できるナビゲーションシステムが考案されている（特許文献１参照）。

また、車両の前方の風景を撮影して得た撮影画像を表示し、車両の現在位置および進行方向を取得し、その現在位置および進行方向と立体地理情報とに基づいて撮像画像中の地物と関連した進路指示図形（記号，文字を含む）を生成し、その進路指示図形を撮影画像上の当該地物の近傍に付加表示することを特徴とする運転支援方法が考案されている（特許文献２参照）。

また、現在の位置または位置と方向を検出して、あらかじめ入手しておいた出発地から目的地までのデータの中から記録された撮影の位置または位置と方向が最も近い画像を検索して表示して、現実の風景と出力された画像の両者を見比べて確認しながら、迷うことなく確実に目的地まで到達できることが可能な記録位置付き画像生成表示方法および装置が考案されている（特許文献３参照）。

特開２００５−１４７７０７号公報 特開平０９−０３５１７７号公報 特開平０９−２００６６６号公報

特許文献１の構成では、予め各進行方向からの撮影画像を記憶しておく必要があり、記憶する手間とコスト（記憶媒体等）は膨大なものとなる。また、撮影画像に進行方向を示す矢印を表示するのみであるため、ユーザにとって有効な経路案内を行っているとはいえない。

特許文献２の構成では、進路指示あるいは撮影された画像から検出された障害物を実際の景色に重畳表示するもので、ヘッドアップディスプレイを用いる必要がある。車両購入後にヘッドアップディスプレイを取り付けることは難しく、いわゆる「メーカーオプション」装備となり、車載用ナビゲーション装置の選択の幅が狭くなるという問題がある。

特許文献３の構成では、走行中は常に画像を撮影する必要があり、記憶する手間とコスト（記憶媒体等）は膨大なものとなる。また、撮影したい方向が増えれば、カメラを撮影方向毎に取り付けなければならず、装置が大型化するという問題もある。

また、これら従来技術では、表示に用いられる画像は、過去に撮影されたものであるため、車両が実際にその場所を走行するときには、景観が画像と異なる場合もあるので、ユーザが戸惑うことも考えられる。

また、「次の交差点を左折して下さい」あるいは「この先の○○交差点を右折して下さい」というような音声案内がなされた場合、「次の交差点」あるいは「○○交差点」が何処であるかを明確に理解できない場合もある。理解できなかった場合には、曲がるべき交差点を通り過ぎてしまう。

上記問題を背景として、本発明の課題は、交差点の右左折時の経路案内において、ユーザが進路指示を即座に明確に理解することができる車載用ナビゲーション装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための車載用ナビゲーション装置は、道路地図データを記憶する道路地図データ記憶手段と、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、道路地図上に目的地を設定する目的地設定手段と、現在位置から設定された目的地までの案内経路を道路地図データ上にて検索する案内経路検索手段と、車両が進行方向を変更する道路分岐点を案内経路上にて特定する道路分岐点特定手段と、案内経路上にて現在位置が道路分岐点に対し所定距離内に接近した場合に、車両前方の当該道路分岐点を含む視野を道路分岐点画像として撮影する道路分岐点画像撮影手段と、撮影された道路分岐点画像上にて、走行路前方における道路分岐点の正確な存在位置をユーザが識別するための目標物を抽出して特定する目標物特定手段と、特定された目標物の情報を含む形で進行方向変更案内情報を作成し、これを出力する進行方向変更案内情報作成出力手段と、を備えることを前提とする。

本発明は、従来技術では「次の交差点を左折して下さい」あるいは「この先の○○交差点を右折して下さい」と案内していたものを、カメラで撮影して特定した目標物の情報を含め、例えば「△△のある交差点を左折して下さい」というように、交差点（道路分岐点）の現在の状況とともに、より具体的に案内するものである。

上記構成によって、予め各進行方向からの撮影画像を記憶しておく必要はないので、記憶する手間とコスト（記憶媒体等）は不要となる。また、音声により案内を行うのでヘッドアップディスプレイは必要なく、既存の車載用ナビゲーション装置に対しても比較的容易に本発明の構成を追加することが可能となる。さらに、案内に用いられる画像は、リアルタイムで撮影されたものであるため、案内の内容が実施の景観と異なることはなく、ユーザが戸惑うこともない。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置は、車両の進行方向を検出する進行方向検出手段を備え、道路分岐点特定手段は、道路地図上において、道路分岐点画像が撮影された車両の現在位置と道路分岐点との距離を算出する距離算出手段を含み、撮影された道路分岐点画像上にて、画像撮影時における車両現在位置から算出された距離だけ車両の進行方向前方に位置する地点を、当該画像上での道路分岐点位置として特定するように構成することもできる。

上記構成によって、走行中に常時撮影を行う必要もなく、撮影された画像を記憶する媒体も不要であり、カメラも進行方向を撮影する１台のみでよいため、比較的低コストで本発明の構成を実現できる。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置における目標物特定手段は、道路分岐点位置の手前に存在する移動体を道路分岐点画像上にて目標物として特定する移動体特定手段と、特定された移動体が、車両と同じ方向に進行方向変更を行うかどうかを判定する進行方向変更判定手段と、を含み、移動体が車両と同じ方向に進行方向変更を行うと判定された場合に、進行方向変更案内情報作成出力手段は、特定された移動体の情報を進行方向変更案内情報に含めて出力するように構成することもできる。

タクシーに乗車して運転手に道案内をするとき、「前の車（移動体の一つ）が曲がったところを右へ行って下さい」と言う方が、「次の交差点を右へ行って下さい」と言うよりも運転手にとってより分かりやすい。上記構成によって、移動体を目標物とすることで、前方の交通状況に即した音声案内が行われるので、ユーザは案内された進路指示を明確に理解することができる。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置における移動体特定手段は、移動体の色情報を特定するものであり、進行方向変更案内情報作成出力手段は、特定された移動体の色情報を進行方向変更案内情報に含めて出力するように構成することもできる。

「前の車」が複数台ある場合は、どの車か直ぐには分からないことがある。車の種類よりも、「青い車が曲がった所を右へ行って下さい」というような、車の色情報を伝えた方が、直感的に分かりやすい。上記構成によって、ユーザは案内された進路指示をより明確に理解することができる。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置における進行方向変更案内情報作成出力手段は、移動体に追従して走行するように案内を行うように構成することもできる。

例えば、「右折した車両の後をついて行って下さい」と言う方が、ユーザにとってより分かりやすい。上記構成によっても、ユーザは案内された進路指示をより明確に理解することができる。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置における目標物特定手段は、道路分岐点位置の近傍に存在する固定構造物を道路分岐点画像上にて目標物として特定する固定構造物特定手段を含み、進行方向変更案内情報作成出力手段は、特定された固定構造物の情報を進行方向変更案内情報に含めて出力するように構成することもできる。

上記構成によって、「次の交差点」あるいは「この先の○○交差点」と案内するよりも、「△△のある交差点」と案内することができるので、ユーザにとってより分かりやすい案内となる。また、道路地図データから固定構造物の情報を取得する方法もあるが、道路地図データが常に最新のものであるというわけではない。本発明の構成では、車両の走行時にリアルタイムで撮影された画像を基に案内しているので、実際の道路分岐点（交差点）の状況に応じた案内を行うことができる。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置は、固定構造物が建造物であるように構成することもできる。

上記構成によって、例えば、「次の交差点」や「この先の○○交差点」といった抽象的な内容ではなく、「○○ビルの手前の交差点を右折して下さい」というように、案内にビル（建造物）名を含めることで具体性のある案内を行うことができるので、ユーザは案内された進路指示を即座に明確に理解することができる。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置は、固定構造物が道路標識、道路案内表示板又は看板であるように構成することもできる。

上記構成によっても、「横断歩道の標識のある先の交差点」というように具体性のある案内を行うことができるので、ユーザは案内された進路指示を即座により明確に理解することができる。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置は、道路分岐点画像上にて特定される目標物が、案内情報を生成するための優先度と対応付けた形で予め定められた種別に区分され、進行方向変更案内情報作成出力手段は、進行方向変更案内情報に含める目標物を優先度に従い選択する目標物選択手段を有するように構成することもできる。

複数の目標物が抽出された場合、これらの目標物を全て案内すると、全ての目標物についての案内が終了する前に道路分岐点を通過してしまう可能性もある。また、どの種別の目標物の情報によって案内を行ってもらいたいかは、ユーザによって異なる。種別によらず画像から抽出された順に目標物を案内されると、ユーザが所望する種別の目標物の案内がなかなか行われず、運転に集中できないことにもつながる。上記構成によって、優先度の高い種別の目標物から案内されるので、目標物が種別によらずランダムに案内されることはなく、ユーザも「この種別の目標物は抽出されなかった」ということを認識できる。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置における優先度は、移動体について固定構造物よりも高く設定されるように構成することもできる。

ユーザ特に運転者は、周囲の移動体（他の車両や歩行者）の動きに最大の注意を払っている。上記構成によって、ユーザの視野内の移動体について案内されれば、視線移動も少なくて済むので運転の妨げにならずに済む。

また、本発明の車載用ナビゲーション装置における優先度は、固定構造物について同時に特定される複数の移動体よりも高く設定されるように構成することもできる。

複数の移動体が目標物として抽出された場合、これらの移動体のうちでどちらを案内すればよいかは、自車両との位置関係や移動体の進行方向から判断する必要がある。しかし、その判断には時間を要するので、案内の時期を逸することもありうる。上記構成によって、案内のための移動体の判断を行う時間が不要となり、既に抽出されている固定構造物を案内に用いることで、短時間で案内を行うことが可能である。

以下、本発明の車載用ナビゲーション装置を、図面を参照しながら説明する。図１は車載用ナビゲーション装置（以下、ナビゲーション装置と略称する）１００の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１００は、位置検出器１，地図データ入力器６，操作スイッチ群７，リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１，音声案内などを行う音声合成回路２４，スピーカ１５，メモリ９，表示器１０，送受信機１３，ハードディスク装置（ＨＤＤ）２１，ＬＡＮ(Local Area Network) Ｉ／Ｆ（インターフェース）２６，これらの接続された制御回路８，リモコン端末１２等を備えている。

位置検出器１は、周知の地磁気センサ２，車両１０１（図２参照）の回転角速度を検出するジャイロスコープ３，車両１０１の走行距離を検出する距離センサ４，および衛星からの電波に基づいて車両１０１の位置を検出するＧＰＳ受信機５を有している。これらのセンサ等２，３，４，５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては前述したうちの一部のセンサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ例えば車速センサ２３等を用いてもよい。なお、位置検出器１が本発明の現在位置検出手段，進行方向検出手段に相当する。

操作スイッチ群７は、例えば表示器１０と一体になったタッチパネル２２もしくはメカニカルなスイッチが用いられる。タッチパネル２２は、表示器１０の画面上にガラス基盤と透明なフィルムにスペーサと呼ばれる隙間を介してＸ軸方向、Ｙ軸方向に電気回路が配線され、フィルム上をユーザがタッチすると、押された部分の配線がショートして電圧値が変わるため、これを２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出する、いわゆる抵抗膜方式が広く用いられる。その他に、周知のいわゆる静電容量方式を用いてもよい。メカニカルスイッチの他に、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。また、操作スイッチ群７は、例えば表示器１０とその周辺を覆い意匠枠となるエスカッションに配置される。

また、マイク３１および音声認識ユニット３０を用いて種々の指示を入力することも可能である。これは、マイク３１から入力された音声信号を、音声認識ユニット３０において周知の隠れマルコフモデル等の音声認識技術により処理を行い、その結果に応じた操作コマンドに変換するものである。これら本発明の目的地設定手段に相当する、操作スイッチ群７，リモコン端末１２，タッチパネル２２，およびマイク３１により、種々の指示を入力することが可能である。

制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，入出力回路であるＩ／Ｏ８４，Ａ／Ｄ変換部８６，描画部８７，時計ＩＣ８８，画像処理部８９，およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ２１に記憶されたナビプログラム２１ｐおよびデータにより制御を行う。また、ＨＤＤ２１へのデータの読み書きの制御はＣＰＵ８１によって行われる。また、ＣＰＵ８１からＨＤＤ２１に対してデータの読み書きの制御ができなくなった場合のために、ＲＯＭ８２にナビゲーション装置１００として必要最低限の動作を行うためのプログラムを記憶しておいてもよい。

なお、制御回路８が本発明の案内経路検索手段，道路分岐点特定手段，距離算出手段，移動体特定手段，進行方向変更判定手段，固定構造物特定手段，目標物選択手段，進行方向変更案内情報作成出力手段に相当する。

Ａ／Ｄ変換部８６は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を含み、例えば位置検出器１などから制御回路８に入力されるアナログデータをＣＰＵ８１で演算可能なデジタルデータに変換するものである。

描画部８７は、ＨＤＤ２１等に記憶された地図データ２１ｍ（後述），表示用のデータや表示色のデータから表示器１０に表示させるための表示画面データを生成する。

時計ＩＣ８８はリアルタイムクロックＩＣとも呼ばれ、ＣＰＵ８１からの要求に応じて時計・カレンダーのデータを送出あるいは設定するものである。ＣＰＵ８１は時計ＩＣ８８から日時情報を取得する。また、ＧＰＳ受信機５で受信したＧＰＳ信号に含まれる日時情報を用いてもよい。また、ＣＰＵ８１に含まれるリアルタイムカウンタを基にして日時情報を生成してもよい。

画像処理部８９は、公知のパターン認識などの技術によってカメラ３２（後述）によって撮影された画像の解析を行う画像処理回路を含んで構成される。画像処理部８９では、例えば、カメラ３２により撮影された映像信号に一般的な２値化処理を施すことにより、ピクセル毎のデジタル多値画像データに変換する。そして、得られた多値画像データから、一般的な画像処理手法を用いて所望の画像部分を抽出する。なお、画像処理部８９が本発明の目標物特定手段に相当する。

ＨＤＤ２１には、ナビプログラム２１ｐの他に位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路地図データを含む地図データベースである地図データ２１ｍが記憶される。地図データ２１ｍは、表示用となる所定の地図画像情報を記憶するとともに、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報を記憶する。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標，距離，所要時間，道幅，車線数，制限速度等から構成される。また、ノード情報は、交差点（分岐路）等を規定する情報であって、位置座標，右左折車線数，接続先道路リンク等から構成される。また、リンク間接続情報には、通行の可不可を示すデータなどが設定されている。なお、地図データ２１ｍが本発明の道路地図データ記憶手段に相当する。

また、ＨＤＤ２１には経路案内の補助情報や娯楽情報、その他にユーザが独自にデータを書き込むことができ、ユーザデータ２１ｕとして記憶される。また、ナビゲーション装置１００の動作に必要なデータや各種情報はデータベース２１ｄとしても記憶される。

ナビプログラム２１ｐ，地図データ２１ｍ，ユーザデータ２１ｕ，およびデータベース２１ｄは、地図データ入力器６を介して記憶媒体２０からそのデータの追加・更新を行うことが可能である。記憶媒体２０は、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤを用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。また、外部ネットワークを介してデータをダウンロードする構成を用いてもよい。

メモリ９はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable ＆ Programmable Read Only Memory：電気的消去・プログラム可能・読出し専用メモリ）やフラッシュメモリ等の書き換え可能なデバイスによって構成され、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータが記憶されている。なお、メモリ９は、ナビゲーション装置１００がオフ状態になっても記憶内容が保持されるようになっている。また、メモリ９の代わりにナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータをＨＤＤ２１に記憶してもよい。さらに、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータをメモリ９とＨＤＤ２１に分けて記憶してもよい。

表示器１０は周知のカラー液晶表示器で構成され、ドット・マトリックスＬＣＤ（Liquid Crystal Display）およびＬＣＤ表示制御を行うための図示しないドライバ回路を含んで構成されている。ドライバ回路は、例えば、画素毎にトランジスタを付けて目的の画素を確実に点灯させたり消したりすることができるアクティブマトリックス駆動方式が用いられ、制御回路８（描画部８７）から送られる表示指令および表示画面データに基づいて表示を行う。また、表示器１０として有機ＥＬ（ElectroLuminescence：電界発光）表示器，プラズマ表示器を用いてもよい。

送受信機１３は、例えば道路に沿って設けられた送信機（図示せず）から出力される光ビーコン、または電波ビーコンによってＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム，登録商標）センタ１４から道路交通情報，天候情報を受信、あるいはＦＭ多重放送を受信するための装置である。また、送受信機１３を用いてインターネット等の外部ネットワークに接続可能な構成としてもよい。

スピーカ１５は周知の音声合成回路２４に接続され、ナビプログラム２１ｐの指令によってメモリ９あるいはＨＤＤ２１に記憶されるデジタル音声データが音声合成回路２４においてアナログ音声に変換されたものが送出される。なお、音声合成の方法には、音声波形をそのままあるいは符号化して蓄積しておき必要に応じて繋ぎ合わせる録音編集方式，文字入力情報からそれに対応する音声を合成するテキスト合成方式などがある。なお、スピーカ１５が本発明の進行方向変更案内情報作成出力手段に相当する。

また、ＥＴＣ車載器１７と通信することにより、ＥＴＣ車載器１７が路側器（図示せず）から受信した料金情報などをナビゲーション装置１００に取り込むことができる。また、ＥＴＣ車載器１７によって外部ネットワークと接続し、ＶＩＣＳセンタ１４等との通信を行う構成をとってもよい。

車速センサ２３は周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含み、例えば車輪取り付け部付近に設置されて車輪の回転を検出してパルス信号として制御回路８に送るものである。制御回路８では、その車輪の回転数を車両１０１の速度に換算して、車両１０１の現在位置から所定の場所までの予想到達時間を算出したり、車両１０１の走行区間毎の平均車速を算出する。

ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６は車内ＬＡＮ２７を介して他の車載機器やセンサとのデータの遣り取りを行うためのインターフェース回路である。また、ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６を介して車速センサ２３からのデータ取り込み、あるいはＥＴＣ車載器１７との接続を行ってもよい。

このような構成を持つことにより、ナビゲーション装置１００は、制御回路８のＣＰＵ８１によりナビプログラム２１ｐが起動されると、ユーザが操作スイッチ群７，タッチパネル２２，リモコン端末１２の操作、あるいはマイク３１からの音声入力によって、表示器１０上に表示されるメニューから目的地までの案内経路を表示器１０に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。

すなわち、まず、ユーザは目的地を検索する。目的地の検索方法は、例えば、地図上の任意の地点を指定する方法，目的地の所在する地域から検索する方法，目的地の電話番号から検索する方法，五十音表から目的地の名称を入力して検索する方法，あるいはユーザがよく利用する施設としてメモリ９に記憶されているものから検索する方法などがある。目的地が設定されると、位置検出器１により車両１０１の現在位置が求められ、該現在位置を出発地として目的地までの最適な案内経路を求める処理が行われる。

そして、目的地に対する経路案内を行うときには、制御回路８は、上記の案内経路を表示器１０の画面の道路地図上に強調表示させるとともに、音声合成回路２４およびスピーカ１５によって、案内経路に沿う進行案内、例えば右折地点，左折地点に至る手前の所定のタイミングで、その右折あるいは左折の案内のための表示あるいは音声を発生させる処理を実行するように構成されている。

このような自動的に最適な案内経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。なお、案内経路の検索時において、出発地は通常は車両１０１の現在位置であるが、現在位置と異なる場所を出発地として設定したい場合には、上述のように操作スイッチ群７等を使用して出発地を任意に設定することができる。

通信ユニット２５は周知の無線送受信機として構成され、インターネット等の公衆通信網と接続するために用いられる。また、通信ユニット２５を携帯電話機等の携帯通信端末（図示せず）を接続してデータ通信を行うための、携帯通信端末と制御回路８との間のインターフェース回路として構成してもよい。

カメラ３２は周知のＣＣＤビデオカメラあるいはスチルカメラ等で構成され、撮影された画像データは制御回路８（画像処理部８９）に送られる。図２にカメラ３２の搭載例を示す。カメラ３２は、車両１０１の前方を撮影可能なように、例えば、車両１０１室内の天井の前方中央部に取り付けられる。撮影範囲は、少なくとも運転者の視野範囲よりも広いことが望ましい。また、ダッシュパネル上（３２ａの位置）に取り付けてもよい。なお、カメラ３２が本発明の道路分岐点画像撮影手段に相当する。なお、３５は操舵ハンドルである。

図３を用いて、進行方向変更案内情報出力処理について説明する。なお、本処理はナビプログラム２１ｐに含まれ、ナビプログラム２１ｐの他の処理とともに繰り返し実行される。まず、目的地までの案内経路上に右左折すべき交差点（本発明の進行方向を変更する道路分岐点）があるかを調べ、右左折すべき交差点がある場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、位置検出器１から車両１０１の現在位置を取得し、例えば１００ｍのような、右左折すべき交差点の所定距離内に接近したかを調べる。

右左折すべき交差点の所定距離内に接近した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、カメラ３２で車両前方の当該交差点を含む視野を道路分岐点画像として撮影する（Ｓ１３）。撮影形態は動画でもよいし、所定のタイミングにおける連続した静止画でもよい。撮影の終了タイミングは、例えば、交差点の右左折を終了した時点とする。交差点の右左折を終了した時点は、例えばジャイロスコープ３によって、交差点における車両の進行方向の変化を検出することで判定できる。撮影された画像は、位置検出器１から取得される車両１０１の現在位置と時計ＩＣ８８から取得される日時情報とともに、ＨＤＤ２１等の所定の領域に記憶される。

ステップＳ１１およびＳ１２で「Ｎｏ」と判定された場合には、それぞれ同じ判定を繰り返すようになっているが、無限ループを形成しているのではなく、適宜ナビプログラム２１ｐの他の処理が実行される。

次に、カメラ３２で撮影された道路分岐点画像から、右左折すべき交差点を特定する交差点特定処理を行う（Ｓ１４，後述）。

次に、道路分岐点画像において特定された交差点を含む画像（以下、交差点画像と称する）から、その正確な存在位置をユーザが識別するための目標物を抽出して特定する目標物特定処理を行う（Ｓ１５，後述）。

次に、特定された目標物の情報を含む進行方向変更案内情報を作成する進行方向変更案内情報作成処理を行う（Ｓ１６，後述）。

最後に、作成された進行方向変更案内情報をスピーカ１５から出力する（Ｓ１７）。進行方向変更案内情報はテキストデータとして作成され、音声合成回路２４において、そのテキストデータに基づいて音声データが合成される。音声データと同様の内容を、表示器１０の表示画面上に表示してもよい。

図４を用いて、図３のステップＳ１４に相当する、交差点特定処理について説明する。まず、撮影時に道路分岐点画像とともに記憶された車両１０１の現在位置により撮影位置を特定する（Ｓ３１）。次に地図データ２１ｍを参照して、道路分岐点画像が撮影された車両の現在位置と交差点との距離を算出する（Ｓ３２）。最後に、道路分岐点画像上において、その画像が撮影されたときの車両現在位置から、上記で算出された距離だけ車両の進行方向前方に位置する地点を、当該道路分岐点画像上での交差点位置として推定する（Ｓ３３）。カメラ３２の車両１０１における搭載位置，カメラ３２のレンズの光学的特性（焦点距離，レンズ径）などから、撮影される画像の下縁部は車両から○○ｍの位置というように、撮影範囲が決定されるので、交差点位置も推定することができる。

距離センサを用いずにＣＣＤカメラの画像データのみから距離を推定する技術については、近年実用化された、縦列駐車や車庫入れ時のハンドル操作を補助する機構である、インテリジェント・パーキング・アシスト（ＩＰＡ：Intelligent Parking Assist）に用いられている（非特許文献１，特許文献４参照）。

ＩＰＡ（カーエレ用語辞典）日経ＢＰ社「Tech-On! -- 技術者を応援する情報サイト --」，インターネットＵＲＬ http://techon.nikkeibp.co.jp/article/Word/20060418/116217/（平成１８年１０月３１日検索） 特開２００１−３４３２１２号公報

最後に、位置補正のために、ステップＳ３３で推定された交差点の位置付近に、信号機，横断歩道，停止線，標識等の、交差点を判別可能な設備があるかどうかを判定し、該設備のある位置を最終的な交差点として特定する（Ｓ３４）。なお、交差点を判別可能な設備が複数ある場合は、車両に最も近いものを用いるようにしてもよい。

図５を用いて、図３のステップＳ１５に相当する、目標物特定処理について説明する。まず、図６のような、データベース２１ｄに予め記憶される目標物特定用画像データのうち、移動体画像データ２１ｄ１を参照して、上記交差点特定処理で用いられた交差点画像に移動体が含まれているかを調べる（Ｓ５１）。

移動体画像データ２１ｄ１には、例えば、セダン，ワゴン，１ＢＯＸ，ミニバン，トラック，バス，特殊車両，バイク（運転者を含む）等の移動体を主として後方から見た画像データが含まれている。交差点画像の中の道路上に、これらの移動体画像データ２１ｄ１と類似する物体があるかどうか調べ、その物体と移動体画像データ２１ｄ１との類似度が予め定められた閾値を超えた場合に、その物体が移動体であると判定する。また、例えば、車線あるいは通行区分を示す白線（あるいは黄線）を含む、黒あるいは濃灰色の領域を道路と判定する。

移動体が含まれている場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、その移動体について進行方向を判定する（Ｓ５３）。進行方向の判定方法は以下のいずれを用いてもよい。この判定は、交差点を特定した際の画像の前あるいは後に撮影された複数の画像を用いて行う。
（１）特定された移動体の画像の右端あるいは左端に橙色の領域が含まれるかどうかを判定する。つまり、方向指示灯が点滅していることを検出する。
（２）特定された交差点の手前に存在する移動体が、車線の右端あるいは左端へ寄っているかどうかを判定する。つまり、右折あるいは左折のために車線の該当方向へ寄っていると判定する。
（３）特定された交差点内で、特定された移動体の側面の少なくとも一部の画像を検出した場合、その移動体は直進するのではなく進行方向を変更（右折あるいは左折）していると判定する。

移動体の進行方向と、案内経路上の車両１０１のその交差点における進行方向をと比較して、移動体と車両１０１との進行方向（右左折方向）が同じ場合（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、その移動体の色情報を特定する（Ｓ５５）。図６のように、データベース２１ｄには移動体色情報画像データ２１ｄ２が記憶され、移動体色情報画像データ２１ｄ２には、色名称とその色を表す画像データとが含まれている。

次に、図６の目標物特定用画像データのうち、固定構造物を特定するための、建造物画像データ２１ｄ３，道路標識画像データ２１ｄ４，道路案内表示板画像データ２１ｄ５，および看板画像データ２１ｄ６を参照して、交差点画像にこれらの固定構造物に相当する画像が含まれているかを調べる（Ｓ５６）。

建造物画像データ２１ｄ３には、ビル，歩道橋，橋梁の主要な形状およびそれらの名称が含まれている。道路標識画像データ２１ｄ４には、一時停止等の道路標識の画像データおよび道路標識の画像データに対応づけられた標識名称が含まれている。道路案内表示板画像データ２１ｄ５には、地名，行先案内，地点までの距離等が表示された道路案内表示板のデータが含まれている。主な例として、一般道の道路案内表示板は青地に白で文字や記号が書かれ、高速道路の道路案内表示板は緑時に白で文字や記号が書かれている。看板画像データ２１ｄ６には、コンビニエンスストア，ガソリンスタンド，スーパー等の店舗や施設の看板の画像データ、および看板に対応づけられた店舗や施設の名称が含まれている。

そして、固定構造物に相当する画像のいずれか含まれている場合には、その固定構造物の名称を取得する（Ｓ５７）。建造物は、単に「ビル」，「歩道橋」でもよいし、「○○ビル」，「△△歩道橋」のように、建造物の画像から名称を抽出できれば名称を付加してもよい。道路標識は、「止まれの標識」のように画像から抽出した標識画像に対応する名称を道路標識画像データ２１ｄ４から取得したものを用いる。道路案内表示板は、単に「案内板」でもよいし、画像から抽出した道路案内表示板の内容を含めてもよい。看板は、単に「看板」でもよいし、「□□ガソリンスタンドの看板」のように、看板の画像から抽出した名称、あるいは看板画像データ２１ｄ６から取得した名称を加えてもよい。

図７を用いて、図３のステップＳ１６に相当する、進行方向変更案内情報作成処理について説明する。まず、上述の目標物特定処理（図５参照）によって特定された目標物（移動体あるいは固定構造物）を優先度によりソートする（Ｓ７１）。図８のように、目標物は優先度と対応付けた形で予め定められた種別に区分されてデータベース２１ｄ等に記憶されている。ユーザが操作スイッチ群７，タッチパネル２２，リモコン端末１２の操作、あるいはマイク３１からの音声入力によって、図示しない設定画面を表示させ、その表示にしたがって優先度を設定する構成としてもよい。

図８の例では、自車と同じ進行方向の移動体が１台特定された場合の優先度が最も高く設定されている。次いで固定構造物、自車と同じ進行方向の移動体が複数台特定された場合となっている。固定構造物の優先度は、例えばユーザが視認しやすい順とされる。建造物は視野に入りやすいので、固定構造物の中で優先度が最も高く設定されている。道路案内表示板は、大型のものが多く、遠方からも視認しやすい位置に設置されているので、建造物の次に優先度が高く設定されている。道路標識は、小型ではあるが、設置位置が道路脇あるいは歩道の車道寄りというように、設置場所が大体決まっているので、視認のためのユーザの視線移動も小さくて済むので、道路案内表示板の次に優先度が高く設定されている。看板は、大きさや設置位置がまちまちであるため、固定構造物の中では優先度が最も低く設定されている。そして、自車と同じ進行方向の移動体が複数台特定された場合の優先度は、どの移動体に基づいて進行方向変更案内情報を作成するかの判断に時間を要することが考えられるため、目標物のうちで最も低く設定されている。

図７に戻り、優先度による目標物のソート結果から、優先度の最も高い目標物を取得する（Ｓ７２）。取得された目標物が車両等の移動体である場合（Ｓ７３：Ｙｅｓ）、上述の目標物特定処理（図５参照）で特定された当該移動体の色情報とを含む進行方向変更案内情報を作成する（Ｓ７４）。

一方、取得された目標物が固定構造物である場合（Ｓ７３：Ｎｏ）、上述の目標物特定処理（図５参照）で特定された当該固定構造物の名称とを含む進行方向変更案内情報を作成する（Ｓ７５）。

図９のカメラ３２で撮影された道路分岐点画像の一例を用いて、進行方向変更案内情報の作成例について説明する。図９では、交差点４０が案内経路上の道路分岐点として特定されている。また、交差点４０を左折するように案内経路が設定されている。この道路分岐点画像には、信号機４１，道路案内表示板４２，○○ビル４３（建造物），ＡＢＣコンビニ４４およびその看板４５，交差点４０を左折する車両４６（１台，移動体），および停止線４７が目標物として含まれ抽出されている。

交差点４０の位置は、上述のようにカメラ３２により撮影された画像から推定され、信号機４１，道路案内表示板４２，および停止線４７が、交差点の位置を特定可能な設備に相当する。ここで、車両４６に最も近い停止線４７を交差点の位置とする。こうすることで、案内のタイミングが遅れることを防ぐことが可能となる。

図９に含まれる目標物のうちで、左折する車両４６（移動体）の優先度が最も高いので、車両４６の色が青色であるとすると、例えば「前方の青色の車両に続いて進んで下さい」という進行方向変更案内情報が作成される。車両４６が抽出されなかった場合（存在しない場合）は、○○ビル４３の優先度が最も高くなるので、「○○ビルのある交差点を左折して下さい」という進行方向変更案内情報が作成される。

車両４６および○○ビル４３が抽出されなかった場合は、道路案内表示板４２の優先度が最も高くなるので、「道路案内表示板のある交差点を左折して下さい」という進行方向変更案内情報が作成される。信号機４１が標識に含まれると仮定して、信号機４１の優先度が最も高くなる場合、「前方の信号機のある交差点を左折して下さい」という進行方向変更案内情報が作成される。

看板の優先度が最も高くなる場合、「前方のＡＢＣコンビニのある交差点を左折して下さい」という進行方向変更案内情報が作成される。図示はしないが、車両４６の他にもう１台の左折車両が抽出され、固定構造物が全く抽出されなかった場合には、「前方の２台の車両に続いて進んで下さい」という進行方向変更案内情報が作成される。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図。 カメラの搭載例を示す図。 進行方向変更案内情報出力処理を説明するフロー図。 交差点特定処理を説明するフロー図。 目標物特定処理を説明するフロー図。 目標物特定用画像データの記憶例を示す図。 進行方向変更案内情報作成処理を説明するフロー図。 優先度の設定例を示す図。 進行方向変更案内情報作成処理を説明する交差点画像の一例を示す図。

符号の説明

１ 位置検出器（現在位置検出手段，進行方向検出手段）
７ 操作スイッチ群（目的地設定手段）
８ 制御回路（案内経路検索手段，道路分岐点特定手段，距離算出手段，移動体特定手段，進行方向変更判定手段，固定構造物特定手段，目標物選択手段，進行方向変更案内情報作成出力手段）
１０ 表示器
１２ リモコン端末（目的地設定手段）
１３ 送受信機
１５ スピーカ（進行方向変更案内情報作成出力手段）
２１ ハードディスク装置（ＨＤＤ）
２１ｄ データベース
２１ｍ 地図データ（道路地図データ記憶手段）
２２ タッチパネル（目的地設定手段）
２３ 車速センサ
２５ 通信ユニット
３０ 音声認識ユニット
３１ マイク（目的地設定手段）
３２ カメラ（道路分岐点画像撮影手段）
８９ 画像処理部（目標物特定手段）
１００ 車載用ナビゲーション装置

Claims (10)

1. 道路地図データを記憶する道路地図データ記憶手段と、
   車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
   前記道路地図上に目的地を設定する目的地設定手段と、
   前記現在位置から設定された前記目的地までの案内経路を前記道路地図データ上にて検索する案内経路検索手段と、
   前記車両が進行方向を変更する道路分岐点を前記案内経路上にて特定する道路分岐点特定手段と、
   前記案内経路上にて前記現在位置が前記道路分岐点に対し所定距離内に接近した場合に、車両前方の当該道路分岐点を含む視野を道路分岐点画像として撮影する道路分岐点画像撮影手段と、
   撮影された前記道路分岐点画像上にて、走行路前方における前記道路分岐点の正確な存在位置をユーザが識別するための目標物を抽出して特定する目標物特定手段と、
   特定された前記目標物の情報を含む形で進行方向変更案内情報を作成し、これを出力する進行方向変更案内情報作成出力手段と、を備え、
   前記道路分岐点画像上にて特定される前記目標物が、前記進行方向変更案内情報を生成するための優先度と対応付けた形で予め定められた種別に区分され、
   前記進行方向変更案内情報作成出力手段は、前記進行方向変更案内情報に含める前記目標物を前記優先度に従い選択する目標物選択手段をさらに備えることを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
2. 前記車両の進行方向を検出する進行方向検出手段を備え、
   前記道路分岐点特定手段は、前記道路地図上において、前記道路分岐点画像が撮影された前記車両の現在位置と前記道路分岐点との距離を算出する距離算出手段を含み、
   撮影された前記道路分岐点画像上にて、画像撮影時における車両現在位置から前記算出された距離だけ前記車両の進行方向前方に位置する地点を、当該画像上での道路分岐点位置として特定する請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
3. 前記目標物特定手段は、前記道路分岐点位置の手前に存在する移動体を前記道路分岐点画像上にて前記目標物として特定する移動体特定手段と、
   特定された前記移動体が、前記車両と同じ方向に進行方向変更を行うかどうかを判定する進行方向変更判定手段と、を含み、
   前記移動体が前記車両と同じ方向に進行方向変更を行うと判定された場合に、前記進行方向変更案内情報作成出力手段は、特定された前記移動体の情報を前記進行方向変更案内情報に含めて出力する請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置。
4. 前記移動体特定手段は、前記移動体の色情報を特定するものであり、
   前記進行方向変更案内情報作成出力手段は、特定された前記移動体の色情報を前記進行方向変更案内情報に含めて出力する請求項３に記載の車載用ナビゲーション装置。
5. 前記進行方向変更案内情報作成出力手段は、前記移動体に追従して走行するように案内を行う請求項３または請求項４に記載の車載用ナビゲーション装置。
6. 前記目標物特定手段は、前記道路分岐点位置の近傍に存在する固定構造物を前記道路分岐点画像上にて前記目標物として特定する固定構造物特定手段を含み、
   前記進行方向変更案内情報作成出力手段は、特定された前記固定構造物の情報を前記進行方向変更案内情報に含めて出力する請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の車載用ナビゲーション装置。
7. 前記固定構造物が建造物である請求項６に記載の車載用ナビゲーション装置。
8. 前記固定構造物が道路標識、道路案内表示板又は看板である請求項６または請求項７に記載の車載用ナビゲーション装置。
9. 前記優先度は、前記移動体が前記目標物として特定されたときには、前記移動体について、前記固定構造物よりも高く設定される請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の車載用ナビゲーション装置。
10. 前記優先度は、複数の前記移動体が前記目標物として特定されたときには、前記固定構造物について、同時に特定される複数の前記移動体よりも高く設定される請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載の車載用ナビゲーション装置。

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