JP5091647B2 - Navigation device - Google Patents
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Description
本発明は、マップマッチング技術を用いて地図上に自車位置を表示するナビゲーション装置に関する。 The present invention relates to a navigation device that displays a vehicle position on a map using a map matching technique.
カメラによって撮像された道路の撮像画像から白線を検出し、車両がその白線を越えたことを検出したとき、マップマッチングを行わずに自車位置を表示モニタに表示する車載用ナビゲーション装置が従来技術として知られている(たとえば、特許文献1)。
特許文献1に記載されているような従来の車載用ナビゲーション装置では、駐車場の入口が白線で仕切られていない場合、車両が駐車場に進入したことを検出することができないという問題点がある。
In the conventional vehicle-mounted navigation device as described in
(1)請求項1の発明のナビゲーション装置は、路面の白線を検出するセンサと、センサにより検出した白線に基づいて、駐車場の区画を検知することによって、車両が駐車場に進入したことを検出する駐車場進入検出手段と、車両の現在地を検出する現在地検出手段と、現在地検出手段により検出した車両の現在地と、地図データのリンク情報とに基づいて、車両が道路リンク外を走行していることを検出するリンク外走行検出手段と、表示モニタに地図を表示し、地図に重ねて車両の位置に自車位置マークを表示する表示制御手段とを備え、リンク外走行検出手段により、車両が道路リンク外を走行していることを検出すると、センサを起動するとともに、駐車場侵入検出手段の検出結果にしたがって、表示制御手段は自車位置マークを地図上に表示することを特徴とする。
(2)請求項2の発明は、請求項1に記載のナビゲーション装置において、地図データに基づいて、表示制御手段が自車位置マークの表示に用いる車両の現在地を、道路上の位置に補正するマップマッチング手段と、駐車場進入検出前記手段により車両が駐車場に進入したことを検知すると、マップマッチング手段をオフに制御するマップマッチング制御手段とを備えることを特徴とする。
(3)請求項3の発明は、請求項1または2に記載のナビゲーション装置において、センサは広角カメラであることを特徴とする。
(1) The navigation device of the invention of
(2) The invention according to claim 2 is the navigation device according to
(3) A third aspect of the present invention, in the navigation apparatus according to
本発明のナビゲーション装置によれば、路上の白線を検出し、検出した白線に基づいて、駐車場の区画を検知することによって、車両が駐車場に進入したことを検出するようにした。したがって、車両が駐車場に進入したことを確実に検出することができ、車両が駐車場に進入したにもかかわらず、マップマッチングにより自車位置が誤って駐車場外の道路上に表示されるのを確実に防止することができる。 According to the navigation device of the present invention, a white line on the road is detected, and a parking lot is detected based on the detected white line, thereby detecting that the vehicle has entered the parking lot. Therefore, it is possible to reliably detect that the vehicle has entered the parking lot, and the vehicle position is erroneously displayed on the road outside the parking lot by map matching even though the vehicle has entered the parking lot. Can be reliably prevented.
図1は、本発明の実施形態によるナビゲーション装置1を示す。このナビゲーション装置1には、車両前方を撮像するフロントカメラ19が設けられている。このカメラ19で撮像した画像を画像処理した後に画像認識することによって、路面に描かれた白線を検出することができる。
FIG. 1 shows a
ナビゲーション装置1は、制御回路11、ROM12、RAM13、現在地検出装置14、画像メモリ15、表示モニタ16、スピーカ17、入力装置18、フロントカメラ19、およびディスクドライブ110を有している。ディスクドライブ110には、地図データが記憶されたDVD−ROM111が装填されている。
The
制御回路11は、マイクロプロセッサ及びその周辺回路からなり、RAM13を作業エリアとしてROM12に格納された制御プログラムを実行して各種の制御を行う。この制御回路11がDVD−ROM111に記憶された地図データに基づいて所定の経路探索処理を行うと、その処理結果が推奨経路として表示モニタ16に表示される。
The control circuit 11 includes a microprocessor and its peripheral circuits, and performs various controls by executing a control program stored in the
制御回路11は、フロントカメラ19によって撮像された画像を画像処理(画像強調)した後、路面に描かれた白線を認識する。たとえば、路面の輝度よりも高い輝度を有するエッジを抽出して、そのエッジ画像に基づいて路面の白線を認識する。制御回路11は、路面の白線によって描かれた線図の形状により、フロントカメラ19によって撮像された場所が駐車場であるか否かを検出する。
The control circuit 11 recognizes a white line drawn on the road surface after image processing (image enhancement) of the image captured by the
現在地検出装置14は車両の現在地を検出する装置である。現在地装置14は、振動ジャイロ14a、車速センサ14b、GPS(Global Positioning System)センサ14cなどからなる。振動ジャイロ14aは車両の進行方向を検出し、車速センサ14bは車速を検出し、GPSセンサ14cはGPS衛星からのGPS信号を検出する。ナビゲーション装置1は、この現在地検出装置14により検出された車両の現在地に基づいて、地図の表示範囲や経路探索開始点などを決定するとともに、地図上にその現在地を自車位置マークとして表示する。
The current
このナビゲーション装置1では、後述する地図データに基づいて、現在地検出装置14によって検出された現在地を道路上の位置に補正するマップマッチングが行われる。マップマッチング処理においては、複数の現在地候補(たとえば、5つの現在地候補)が算出される。いったん算出された複数の現在地候補の位置は、現在地検出装置14によって検出された現在地に基づいて、逐次、更新される。逐次更新された複数の現在地候補の位置の軌跡の中で道路形状から最も外れない軌跡の現在地候補が、自車位置マークとして地図上に表示される。
In the
画像メモリ15は、表示モニタ16に表示するための画像データを格納する。この画像データは地図描画用データや各種の図形データからなり、それらはDVD−ROM111に記憶された地図データに基づいて、適宜生成される。ナビゲーション装置1は、このようにして生成された画像データを用いることによって地図表示などを行うことができる。また、画像メモリ15はフロントカメラ19によって撮像された路面の画像も記憶する。この記憶した画像に基づいて制御回路11は路面の白線を認識する。
The
ディスクドライブ110は、DVD−ROM111から地図データを読み出す。地図データは、地図表示用データ、経路探索用データなどを含む。地図表示用データおよび経路探索用データには、地図データに格納されている道路のリンク情報およびノード情報が含まれている。地図表示用データは、広域から詳細まで複数の縮尺の地図データを有し、ユーザの要求にしたがって、表示地図の縮尺を変更することができる。なお、DVD−ROM111以外の他の記録メディア、たとえばCD−ROMやハードディスクなどより地図データを読み出してもよい。
The
表示モニタ16は、地図データなどの各種情報に基づいて、自車位置付近の地図などの各種情報を画面表示としてユーザに提供する。スピーカ17は、各種入力操作をユーザに指示したり、経路誘導したりするための音声を出力する。入力装置18は、ユーザが各種コマンドを設定するための入力スイッチを有し、操作パネルに設けられたスイッチやボタンによって実現される。ユーザは、表示モニタ16の表示画面の指示やスピーカ17からの音声指示にしたがって入力装置18を操作することにより、目的地を設定する。
The
目的地がユーザにより設定されると、ナビゲーション装置1は現在地検出装置14により検出された現在地を出発地として目的地までの経路演算を所定のアルゴリズムに基づいて行う。このような経路演算を以下、経路探索と呼ぶ。このようにして求められた経路(以下、推奨経路という)は、表示形態、たとえば表示色などを変えることによって、ほかの道路とは区別して画面表示される。これにより、ユーザは地図上の推奨経路を画面上で認識することができる。ナビゲーション装置1は、推奨経路に従って車両が走行できるように、ユーザに対して画面や音声などによる進行方向指示を行い、車両を経路誘導する。
When the destination is set by the user, the
フロントカメラ19は、図2に示すように、車両20の前部に設けられており、車両前方を撮像する広角カメラである。
As shown in FIG. 2, the
次に、図3および図4を参照して、フロントカメラ19によって撮像された路面の画像に基づいて、車両が駐車場に進入したことを検出する駐車場進入検出処理について説明する。車両20は、駐車場区画31〜38にうちのいずれかの区画に駐車しようとしており、図3に示すように、駐車場区画部に進入する手前の位置にあるものとする。このときのフロントカメラ19により撮像された画像40Aを図4(a)に示す。図4(a)に示すように、フロントカメラ19により、駐車場区画31〜38が撮像される。
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the parking lot approach detection process which detects that the vehicle entered the parking lot based on the road surface image imaged by the
図4(a)に示すように、駐車場区画31〜38の区画線は白色で描かれているので、区画線の輝度は路面の輝度より高い。したがって、図4(b)に示すように、輝度変化の大きいエッジを抽出することによって、区画線を強調することができる。このように画像強調したエッジ画像に基づいて、白線により描かれた形状を認識する。たとえば、図4(b)に示すように、間隔がある程度狭く、平行である2本の白線41a,41bや、等間隔に並んでいる白線42a〜45a,42b〜45bなどの特徴点を検出することによって、フロントカメラ19によって撮像された場所が駐車場であることを検出する。これにより車両が駐車場に進入したこと検出することができる。フロントカメラ19は広角カメラであるので、図4(a),(b)に示すように、フロントカメラ19により撮影した画像には広角歪みが発生する。したがって、画像認識を行うとき、広角歪みを考慮に入れる。
As shown to Fig.4 (a), since the partition line of the parking lot sections 31-38 is drawn in white, the brightness | luminance of a partition line is higher than the brightness | luminance of a road surface. Therefore, as shown in FIG. 4B, the partition line can be emphasized by extracting an edge having a large luminance change. Based on the edge image thus enhanced, the shape drawn by the white line is recognized. For example, as shown in FIG. 4B, feature points such as two
図5は、表示モニタ16に表示された表示画面を説明するための図である。表示画面には、自車位置周辺の地図50と、自車位置を表す自車位置マーク51が地図50に重ねて表示される。フロントカメラ19によって撮影された場所が駐車場であること、つまり、車両20が駐車場に進入したことが検出されると、マップマッチングを行わない。その結果、図5に示すように、自車位置マーク51は、現在地検出装置14により検出された現在地に基づいて駐車場51内に表示される。一方、マップマッチングを行うと、車両が駐車場52内にあるにもかかわらず、自車位置マーク53が道路54上に表示されるおそれがある。
FIG. 5 is a diagram for explaining a display screen displayed on the
車両が駐車場を退出し、再び道路を走行すると、車速は所定値以上になる。また、図6(a)に示すように、車両が道路60を走行すると、図6(b)に示すようにフロントカメラ19が撮像した画像70には、車線境界線61,62が撮像される。その結果、マップマッチングが再び行われ、自車位置マークは地図の道路上の位置に表示される。
When the vehicle leaves the parking lot and travels on the road again, the vehicle speed becomes a predetermined value or more. 6A, when the vehicle travels on the
次に、本発明の一実施形態におけるナビゲーション装置1のマップマッチング制御処理について図7および図8のフローチャートを参照して説明する。図7および図8の処理は、ナビゲーション装置1の電源がオンになるとスタートするプログラムにより実行される。このプログラムはROM12に格納されている。
Next, map matching control processing of the
ステップS701では、現在地検出装置14により車両20の現在地を検出する。ステップS702では、DVD−ROM111に記憶されている地図データの道路のリンク情報に基づいて、車両が、道路から所定距離以上離れて走行しているか、つまり車両が道路リンク外を走行しているか否かを判定する。車両が道路リンク外を走行している場合はステップS702が肯定判定され、ステップS703へ進む。車両が道路リンク外を走行していない場合はステップS702が否定判定され、ステップS701に戻る。
In step S <b> 701, the current location of the
ステップS703では、フロントカメラ19を起動する。ステップS704では、フロントカメラ19が撮影した画像に対して画像処理(画像強調)を行う。ステップS705では、画像処理した画像に基づいて画像認識を行い、路面に描かれた白線の形状などを認識する。
In step S703, the
ステップS706では、ステップS705における画像認識の結果に基づいて、車両20が駐車場52に進入したか否かを判定する。車両20が駐車場52に進入した場合はステップS706が肯定判定され、ステップS707へ進む。車両20が駐車場52に進入していない場合はステップS706が否定判定され、ステップS701に戻る。ステップS707では、駐車場フラグをオンにする。ステップS708では、マップマッチング処理をオフにする。これにより、マップマッチングを行わずに、自車位置マーク51を地図上に表示する。
In step S706, it is determined whether or not the
図8のステップS801では、車速センサ14bにより車速を検出する。ステップS802では、車速が規定値以上であるか否かを判定する。これにより、車両が駐車場52を退出したか否かを判定することができる。車速が規定値以上である場合はステップS802が肯定判定され、ステップS803へ進む。車速が規定値未満である場合はステップS802が否定判定され、ステップS806へ進む。ステップS803では、駐車場フラグをオフにする。ステップS804では、マップマッチング処理をオンにする。これにより、マップマッチングにより自車位置マークは道路上に表示される。ステップS805では、フロントカメラ19を停止する。そして、リターンする。
In step S801 in FIG. 8, the vehicle speed is detected by the
ステップS806では、フロントカメラ19が撮影した画像の画像処理(画像強調)を行う。ステップS807では、画像処理した画像について画像認識を行い、路面に描かれた白線の形状などを認識する。ステップS808では、ステップS807の画像認識の結果、車線境界線61,62が検出されたか否かを判定する。これにより、車両が駐車場52を退出したか否かを判定することができる。車線境界線61,62が検出された場合はステップS809が肯定判定され、ステップS803へ進む。車線境界線61,62が検出されない場合はステップS809が否定判定され、ステップS801に戻る。
In step S806, image processing (image enhancement) is performed on the image captured by the
以上の実施形態によるナビゲーション装置1は次のような作用効果を奏する。
(1)車両20に設けられたフロントカメラ19により撮影した画像から白線を検出し、検出した白線に基づいて、駐車場51の区画を検知することによって、車両20が駐車場51に進入したことを検出するようにした。したがって、車両20が駐車場51に進入したことを確実に検出することができ、車両20が駐車場51に進入したにもかかわらず、マップマッチングにより自車位置が道路上に表示されるのを確実に防止することができる。
The
(1) The
また、車両が駐車場にある間は、マップマッチング処理を行わなくて済み、制御回路11の処理負荷低減が可能となる。これにより、マップマッチング処理以外の処理を優先することが可能となる。 Further, it is not necessary to perform the map matching process while the vehicle is in the parking lot, and the processing load on the control circuit 11 can be reduced. Thereby, it is possible to prioritize processing other than the map matching processing.
(2)フロントカメラ19で撮影した画像から白線を検出し、車両20が走行している車線の車線境界線61,62を検知することにより、車両20が駐車場51を退出し、道路を走行していることを検出するようにした。したがって、車両20が駐車場51を退出したことを確実に検出することができ、再び、マップマッチングにより自車位置を地図の道路上に表示させることができる。
(2) The white line is detected from the image captured by the
(3)車速を検出することにより、車両20が駐車場51を退出し、道路を走行していることを検出するようにした。したがって、撮影した白線により車両が駐車場を退出したことが検出されない場合でも、車両が駐車場を退出して道路を走行している場合には、再び、マップマッチングにより自車位置を地図の道路上に表示させることができる。
(3) By detecting the vehicle speed, it is detected that the
(4)車両の前部に設置された広角カメラ19は、運転者の安全運転の支援にも使用することができる。たとえば、車両が交差点に進入するとき、広角カメラ19により撮像された画像によって、右方向または左方向から交差点に進入する車両を確認することができる。したがって、一台のカメラにより、安全運転支援と、駐車場認識とを行うことができ、利便性が高い。
(4) The wide-
(5)車両が道路リンク外を走行している場合にフロントカメラ19を起動するようにした。したがって、常時、フロントカメラ19を動作させないので、車両のバッテリの消耗を抑制することができる。
(5) The
以上の実施の形態のナビゲーション装置1を次のように変形することができる。
(1)インフラを利用しないで、自律的に駐車場を検知できるセンサであれば、カメラに限定されない。たとえば、レーザレーダを用いて、駐車場の区画線を検出し、駐車場を検知するようにしてもよい。レーザレーダは、反射光の強弱などから、路面の白線を認識することができる。
The
(1) If it is a sensor which can detect a parking lot autonomously without using an infrastructure, it will not be limited to a camera. For example, a parking lot may be detected using a laser radar to detect the parking lot. The laser radar can recognize the white line on the road surface from the intensity of reflected light.
(2)車両が道路リンク外を走行している場合にフロントカメラ19を起動するようにした。しかし、フロントカメラ19を駐車場の検出以外に使用する場合、常時動作させるようにしてもよい。
(2) The
(3)駐車場に車両が駐車していると、駐車場の区画線が駐車している車両に隠れてしまい、フロントカメラ19により区画線を撮像できない場合がある。このような場合、複数の車両が並列に停車していることをフロントカメラ19の画像より検出することによって、車両が駐車場に進入したことを検出するようにしてもよい。
(3) If a vehicle is parked in the parking lot, the parking lot marking line may be hidden behind the parked vehicle, and the
(4)マップマッチングの方法は、現在地検出装置14によって検出された現在地を道路上の位置に補正するものであれば、実施形態に限定されない。たとえば、現在地検出装置14によって検出された現在地の軌跡を、単位走行距離ごとに地図データのリンク情報と照合して、リンクと一致するように車両の現在地を補正するようにしてもよい。
(4) The map matching method is not limited to the embodiment as long as the current location detected by the current
以上の説明はあくまで一例であり、発明は、上記の実施形態に何ら限定されるものではない。 The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above embodiment.
特許請求の範囲の要素と実施の形態との対応関係を説明する。
本発明の駐車場進入検出手段は制御回路11に対応し、現在地検出手段は現在地検出装置14に対応する。表示制御手段および駐車場退出検出手段は制御回路11に対応し、車速検出手段は車速センサ14bに対応する。リンク外走行検出手段は制御回路11に対応する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係になんら限定されるものではない。
The correspondence between the elements of the claims and the embodiments will be described.
The parking lot approach detection means of the present invention corresponds to the control circuit 11, and the current position detection means corresponds to the current
1 ナビゲーション装置
11 制御回路
14 現在地検出装置
16 表示モニタ
19 フロントカメラ
20 車両
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記センサにより検出した白線に基づいて、駐車場の区画を検知することによって、車両が駐車場に進入したことを検出する駐車場進入検出手段と、
前記車両の現在地を検出する現在地検出手段と、
前記現在地検出手段により検出した前記車両の現在地と、地図データのリンク情報とに基づいて、前記車両が道路リンク外を走行していることを検出するリンク外走行検出手段と、
表示モニタに地図を表示し、前記地図に重ねて前記車両の位置に自車位置マークを表示する表示制御手段とを備え、
前記リンク外走行検出手段により、前記車両が道路リンク外を走行していることを検出すると、前記センサを起動するとともに、前記駐車場進入検出手段の検出結果にしたがって、前記表示制御手段は前記自車位置マークを前記地図上に表示することを特徴とするナビゲーション装置。 A sensor for detecting a white line on the road surface;
Based on the white line detected by the sensor, a parking lot entry detection means for detecting that the vehicle has entered the parking lot by detecting a parking lot section;
Current location detection means for detecting the current location of the vehicle;
Out-link travel detection means for detecting that the vehicle is traveling outside a road link based on the current location of the vehicle detected by the current location detection means and link information of map data;
A display control means for displaying a map on a display monitor and displaying a vehicle position mark at the position of the vehicle superimposed on the map;
By the link outer running detecting means detects that said vehicle is traveling outside the road link, as well as activate the sensor, the parking in accordance with the detection result of the entry detecting means, wherein the display control unit before Symbol A navigation device characterized in that a vehicle position mark is displayed on the map.
前記地図データに基づいて、前記表示制御手段が前記自車位置マークの表示に用いる前記車両の現在地を、道路上の位置に補正するマップマッチング手段と、 Map matching means for correcting the current location of the vehicle used for display of the vehicle position mark by the display control means to a position on a road based on the map data;
前記駐車場進入検出前記手段により前記車両が駐車場に進入したことを検知すると、前記マップマッチング手段をオフに制御するマップマッチング制御手段とを備えることを特徴とするナビゲーション装置。 A navigation apparatus, comprising: a map matching control means for controlling the map matching means to be turned off when the means for detecting that the vehicle has entered the parking lot is detected by the means for detecting the entrance to the parking lot.
前記センサは広角カメラであることを特徴とするナビゲーション装置。 The navigation device according to claim 1 or 2 ,
The navigation apparatus according to claim 1, wherein the sensor is a wide-angle camera.
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