JP5697493B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents
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しかしながら、運転者にとっては、案内対象地点からの退出方向(角度)や退出動作が伝えられても、案内された方向や動作の先に類似した2つ以上の退出道路があると、どちらの道路を進むべきかを特定できない。
そこで、特許文献1に開示される従来の技術では、複数の道路が接続して案内が難しい交差点で分かりやすい経路案内を行うため、例えば「最も右の分岐道路から2本目の道路に分岐してください」や、「2車線の道路に進んでください」のように、退出経路とこの経路外の道路との差異を説明する音声案内を行うことが記載されている。
この場合、案内経路と案内経路外の道路とのなす角度が狭角閾値よりも1度でも大きいと、実際には、案内したい退出方向に同様に紛らわしい道路が存在する場合であっても、案内の難しさが低いレベルであると判定される。従って、案内の難しさのレベルに応じた詳細さで音声案内されず、運転者はどちらに進むべきか混乱してしまう。
また、特許文献1には、交差点から案内経路の近くに案内経路外の道路が複数存在する場合が配慮されていない。
さらに、差異情報は、道路幅員やレーン数等の地図データベースから取得できる情報に限られており、案内経路と案内経路外の道路との差異を十分に説明できているとは言いがたい。
図1は、この発明の実施の形態1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1において、実施の形態1のナビゲーション装置は、経路探索部1、地図データベース2、画像処理部3、特徴パターン記憶部4、案内用データ生成部5、退出道路特徴算出部6、案内文生成部7及び音声出力部8を備える。
経路探索部1は、GPS(Global Positioning System)衛星から受信した信号に基づいて計測された現在地、運転者等により外部から入力された目的地及び地図データベース2から読み出した地図データに基づいて、案内経路を探索して案内経路を決定する構成部である。
地図データベース2は、ナビゲーション処理で地図表示に利用される地図データが登録されたデータベースであり、実施の形態1によるナビゲーション装置に搭載されたハードディスク装置か、記憶メディア再生装置で再生可能な外部記憶メディア等に構築される。
案内対象地点を撮影した画像は、自車の車載カメラで撮影したものを用いてもよいが、地図データベース2に予め登録されたものを利用してもよい。すなわち、地図データベース2に、案内対象地点のノードデータとしてこの地点周辺の画像データを登録しておく。また、各地点の画像データを配信するサーバ装置があれば、このサーバ装置から配信された画像データを利用してもかまわない。
退出道路特徴算出部6は、案内対象地点からの退出道路や経路外道路に関する特徴画像と、案内対象地点の地図データとに基づいて、経路外道路との差異を示す退出道路の特徴を算出する構成部である。
図2は、実施の形態1のナビゲーション装置による案内対象地点における音声案内処理の流れを示すフローチャートである。この図2に沿って音声案内処理の概要を説明する。
先ず、経路探索部1が、不図示の位置計測部で計測された自車の現在位置、運転者等によって外部から入力された目的地点の位置、及び地図データベース2から読み出した地図データに基づいて案内経路を探索する(ステップST200)。
次に、画像処理部3が、案内用データ生成部5から取得した案内対象地点が撮影された撮影画像から、特徴パターン記憶部4に記憶される特徴パターンに合致した特徴画像を抽出する(ステップST201)。
退出道路特徴算出部6は、経路外道路との差異を示す退出道路の特徴(以下、退出道路特徴と呼ぶ)として、退出道路と特徴画像との関係を算出する。
案内用データ生成部5は、退出道路特徴算出部6で算出された退出道路特徴を入力すると、この退出道路特徴を用いて退出道路を案内するための案内用データを生成する。
音声出力部8は、案内文生成部7で生成された案内文データに基づいて、音声データが記憶された不図示の記憶部から対応する音声データを読み出すか、あるいは当該案内文データから音声データを生成して、案内文の音声ガイダンスを出力する(ステップST204)。
画像処理部3は、案内経路上の案内対象地点の撮影画像を、その撮影位置に対応付けて記憶する不図示の記憶部から、案内経路上の案内対象地点が撮影された撮影画像及びその撮影位置を取得する(ステップST300)。
次に、画像処理部3は、ステップST300で取得した撮影画像を画像解析して、この撮影画像中の特徴量を抽出する(ステップST301)。ここで抽出される特徴量は、撮影画像において特徴パターンと比較される候補となる画像部分の特徴量である。
続いて、画像処理部3は、ステップST301で抽出した特徴量と、特徴パターン記憶部4から読み出した特徴パターンとを比較することにより、当該特徴パターンに合致した特徴量が撮影画像に存在するか否かを判定する(ステップST303)。ここで、特徴量が特徴パターンに合致し、撮影画像内に所定の特徴が存在する場合(ステップST303;YES)、画像処理部3は、撮影画像内の当該特徴量に対応する画像部分を特徴画像として設定する(ステップST304)。
ここで、特徴パターン記憶部4に記憶された特徴パターンに対応する所定の特徴を全て抽出していれば(ステップST306;YES)、処理を終了する。
特徴パターン記憶部4に記憶された特徴パターンのうち、撮影画像から抽出した特徴量との比較によるマッチング判定処理が未実施の特徴パターンがある場合(ステップST306;NO)、ステップST302に戻って、未実施の特徴パターンを特徴パターン記憶部4から読み出し、ステップST303以降の処理を繰り返す。
案内用データ生成部5は、経路探索部1で探索された案内経路データに基づいて、地図データベース2から、当該案内経路の道路周辺の地図データを取得する(ステップST400)。次に、案内用データ生成部5は、ステップST400で取得した地図データ及び案内経路データに基づいて、運転者に対して案内が必要な地点を案内対象地点に決定する(ステップST401)。例えば、複数の道路が同様な方向に分岐するような分岐地点(交差点を含む)が案内対象地点とされる。
ここでは、案内用データ生成部5が、案内対象地点及びその周辺の地図データに基づいて、案内対象地点への進入道路と、この進入道路に対する道なり道路(運転者から直進と感じる道路)とを特定する。なお、道なり道路が実際に存在しない場合は、進入道路を直線で延長した延長線の案内対象地点の中心位置から先の部分を、仮想の道なり道路として設定する。
次いで、案内用データ生成部5は、案内対象地点の中心位置から道なり道路(あるいは仮想の道なり道路)によって規定される直線と案内対象地点の中心位置から延びた直線とがなす角度を用いて、案内対象地点の周囲を複数のエリアに分割し、分割エリアのいずれに案内経路が含まれるかに基づいて、退出方向を決定する。
なお、退出方向の決定方法は、上記に限る内容ではなく、進入道路と退出道路がなす角度で判定してもよいし、他の方法で退出方向を決めてもよい。
なお、退出道路特徴は、案内対象地点からの退出道路と経路外道路との差異を示す情報となる。
案内用データ生成部5は、退出道路特徴算出部6で求められた退出道路特徴に基づいて、案内対象地点からの退出道路を案内するための案内用データを生成する。
退出道路特徴算出部6は、ステップST402において、案内用データ生成部5により決定された案内対象地点からの退出方向と、道なり道路(あるいは仮想の道なり道路)とを取得する(ステップST500)。
図6は、上述の判定エリアの例を示す図であり、判定エリアを、斜線を付した領域で示している。図6において、案内対象地点の中心位置から延びた矢印線が退出道路である。
図6(A)は、案内対象地点の中心位置の周囲エリアを進入道路と道なり道路で分けた領域のうち、右側の領域に退出道路が存在するため、右側の領域が判定エリアとなる。
同様に、図6(B)は左側の領域が判定エリアとなった場合を示している。
図6(C)は、道なり道路が、進入道路を直線で延長した延長線上を通らず、進入道路に対して傾いている場合を示している。この場合においても、案内対象地点の中心位置の周囲エリアを進入道路と道なり道路とで分けた領域のうち、退出道路が存在する右側の領域が判定エリアとなる。
図6(D)は、案内対象地点が例えばT字路であって、道なり道路が存在しない場合を示している。この場合、進入道路を直線で延長した延長線から仮想の道なり道路が設定され、この仮想の道なり道路と進入道路で案内対象地点の周囲エリアを分けた領域のうち、左側の領域に退出道路が存在するため、当該左側の領域が判定エリアとなる。
判定エリア内に経路外道路が存在する場合(ステップST501;YES)、退出道路特徴算出部6は、画像処理部3から案内対象地点を撮影した撮影画像内の特徴画像を取得する(ステップST502)。
続いて、退出道路特徴算出部6は、画像処理部3により得られた特徴画像が示す対象物の地図上の位置から、当該対象物が判定エリア内に存在するか否かを判定する(ステップST503)。当該対象物が判定エリア内に存在しなければ(ステップST503;NO)、処理を終了する。
図5のステップST506において、退出道路特徴算出部6が、この優先度に従って、退出道路の案内用データに反映させる特徴画像を決定する。優先度が“3”の一旦停止看板の特徴画像が、案内用データに反映させる特徴画像として決定されると、退出道路特徴として当該一旦停止看板と退出道路との位置関係を含む案内用データが生成される。
そして、案内文生成部7が、この案内用データを用いることにより、当該案内対象地点に関して「右です。一旦停止看板が見えるほうの道です。」という案内文を生成し、音声出力部8が音声ガイダンスを出力する。
つまり、退出道路特徴算出部6は、退出道路と経路外道路との間で差異がある特徴を、退出道路の案内に反映させる。
例えば、退出道路の路側には街路樹がないが、案内対象地点の退出方向に接続する経路外道路の路側に街路樹がある場合、この街路樹は、退出道路と経路外道路との間で差異がある特徴となる。そこで、退出道路特徴算出部6は、経路外道路であっても、撮影画像から抽出された街路樹を案内に反映させる特徴画像として決定する。そして、案内用データ生成部5は、退出道路、特徴画像が示す街路樹、及び当該経路外道路との位置関係を示す案内用データを生成する。
これにより、「右です。街路樹のないほうの道です。」というような音声ガイダンスが可能となる。
図8は、この発明の実施の形態2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8において、実施の形態2のナビゲーション装置は、上記実施の形態1で図1を用いて説明した構成のうち、案内文生成部7及び音声出力部8の代わりに、案内図生成部9及び表示出力部10を備える。
案内図生成部9は、案内用データ生成部5により生成された案内用データに基づいて、この案内用データが示す案内対象地点に対応した案内図データを生成する構成部である。
表示出力部10は、案内図生成部9で生成された案内図データを画像表示する構成部である。表示出力部10として、例えば、車両に搭載されたナビゲーション装置の液晶等のモニタを用いてもよいが、当該ナビゲーション装置とは別に設けられたモニタ装置を利用してもかまわない。また、ここでは、表示出力部10の出力画面を二画面に分割し、一方の画面を広域地図の表示用画面とし、もう一方の画面を広域地図用の画面中の一部の領域を拡大した拡大図エリアとする。なお、二画面とするのは一例であり、本発明は、一画面で表示する場合においても適用することができる。
図9は、実施の形態2のナビゲーション装置による案内対象地点の拡大図表示処理の流れを示すフローチャートである。この図9に沿って拡大図表示処理の概要を説明する。
先ず、経路探索部1が、不図示の位置計測部で計測された自車の現在位置、運転者等によって外部から入力された目的地点の位置、及び地図データベース2から読み出した地図データに基づいて案内経路を探索する(ステップST900)。
次に、画像処理部3が、案内用データ生成部5から取得した案内対象地点が撮影された撮影画像から、特徴パターン記憶部4に記憶される特徴パターンに合致した特徴画像を抽出する(ステップST901)。
ここで、退出道路特徴算出部6は、経路外道路との差異を示す退出道路特徴として、退出道路と特徴画像との関係を算出する。案内用データ生成部5は、退出道路特徴算出部6で算出された退出道路特徴を入力すると、この退出道路特徴を用いて退出道路を案内するための案内用データを生成する。
運転者は、この拡大図を参照することにより、当該分岐地点から退出する際に街路樹がないほうの道路を退出道路と容易に判断できる。なお、同時に「街路樹がないほうの道です。」といった音声ガイダンスを加えれば、よりわかりやすい案内を行うことが可能である。
上記実施の形態1では、案内対象地点を予め撮影した撮影画像から抽出した特徴画像を案内経路の特徴として音声案内に反映させる場合を示したが、実施の形態3では、案内対象地点を含む所定のエリア内での情報を外部からリアルタイムに取得して、走行車両に設置されている車載カメラや地図データベースなどの手段だけでは、特定困難な周辺状況を取得し、これを反映させた音声案内を行う。
通信部11は、装置外部との間で通信を行う構成部であり、案内用データの生成に利用する特徴情報を装置外部から取得する。特徴情報とは、案内対象地点及びその周辺の道路のそれぞれを特徴付ける情報である。例えば、各地点の撮影画像から抽出した道路の特徴画像及びその地図上の位置を示すデータが挙げられる。又は、路側通信機等を介して配信される自車の走行道路及びその周辺の道路状況を示す情報であってもよい。特徴情報は、通信部11との間でデータ通信が可能なサーバ装置に管理される、あるいは、他車両が実施の形態1や実施の形態2のように生成した特徴情報や他の車両が外部から取得した特徴情報を、他の車両から直接、あるいはサーバを介して取得するようにしてもよい。
図12は、実施の形態3のナビゲーション装置による案内対象地点における音声案内処理の流れを示すフローチャートである。図12に沿って音声案内処理の概要を説明する。
先ず、経路探索部1が、不図示の位置計測部が計測した自車の現在位置、装置外部から入力された目的地点の位置及び地図データベース2から読み出した地図データに基づいて案内経路を探索する(ステップST1200)。
次に、通信部11が、案内用データ生成部5により算出された案内対象地点の位置情報に基づいて、案内対象地点の特徴画像及びその地図上の位置を示す特徴情報をサーバ装置から取得し、さらに路側通信機から配信された自車の走行道路及びその周辺における現在の道路状況を示す特徴情報を受信する(ステップST1201)。
なお、ステップST1201で取得する特徴情報としては、地図データベース2には存在しない詳細な道路情報、周辺道路の渋滞情報、工事中の情報、路上駐車の有無など、走行車両に設置されている車載カメラや地図データベース2などの手段だけでは、特定困難な周辺状況が挙げられる。これにより、道路状況に即した多様な案内が可能となり、運転者が退出道路を特定しやすい案内が可能となる。
案内用データ生成部5は、退出道路特徴算出部6で算出された退出道路特徴を入力すると、この退出道路特徴を用いて退出道路を案内するための案内用データを生成する。
また、案内用データ生成部5は、通信部11に取得された地図データベース2には存在しない詳細な道路情報や自車周辺の道路状況を示す情報を用いて、現在の道路状況を反映させた案内用データを生成する。
音声出力部8は、案内文生成部7で生成された案内文データに基づいて、音声データが記憶された不図示の記憶部から対応する音声データを読み出すか、あるいは当該案内文データから音声データを生成して、案内文の音声ガイダンスを出力する(ステップST1204)。
退出道路特徴算出部6は、ステップST402において、案内用データ生成部5により決定された案内対象地点からの退出方向と、道なり道路(あるいは仮想の道なり道路)とを取得する(ステップST1300)。
次に、退出道路特徴算出部6は、特徴情報が示す対象物(例えば、渋滞道路)の地図上の位置から、当該対象物が判定エリア内に存在するか否かを判定する(ステップST1303)。当該対象物が判定エリア内に存在しなければ(ステップST1303;NO)、処理を終了する。
このとき、退出道路特徴算出部6は、特徴情報が示す対象物の有無について、退出道路と経路外道路との間で差異があるか否かを判定する(ステップST1305)。つまり、特徴情報が示す対象物が退出道路のみに存在するか否かを判定している。同様に、特徴情報が示す対象物が、経路外道路のみに存在しているか否かを判定している。特徴画像の有無について、退出道路と経路外道路との間で差異が無ければ(ステップST1305;NO)、処理を終了する。
そして、案内文生成部7が、この案内用データを用いることにより、当該案内対象地点に関して「右です。一旦停止看板が見えるほうの道です。」という案内文を生成し、音声出力部8が音声ガイダンスを出力する。
つまり、退出道路特徴算出部6は、退出道路と経路外道路との間で差異がある特徴を、退出道路の案内に反映させる。
例えば、退出道路は渋滞していないが、案内対象地点に接続する経路外道路が渋滞している場合、この渋滞情報は、退出道路と経路外道路との間で差異がある特徴となる。そこで、退出道路特徴算出部6は、経路外道路に関する特徴情報から抽出した渋滞情報を退出道路の案内に反映させる特徴情報として決定する。そして、案内用データ生成部5は、退出道路、特徴情報が示す道路の渋滞情報、及び当該経路外道路との位置関係を示す案内用データを生成する。これにより、「右です。渋滞していないほうの道です。」というような音声ガイダンスが可能となる。
また、地図データベース2には存在しない詳細な道路情報、周辺道路の渋滞情報など、走行車両に設置されている車載カメラや地図データベース2などの手段だけでは、特定困難な周辺状況が利用できるため、多様な案内を実現できる。さらに、通信部11で特徴情報を取得するので、画像情報から特徴画像を抽出する構成(画像処理部3や特徴パターン記憶部4)が不要となり、上記実施の形態1と比較して簡易な構成で実現することができる。
上記実施の形態2では、案内対象地点を予め撮影した撮影画像から抽出した特徴画像を案内経路の特徴として拡大図に反映させる場合を示したが、実施の形態4では、案内対象地点を含む所定のエリア内での情報を外部からリアルタイムに取得して、走行車両に設置されている車載カメラや地図データベース2などの手段だけでは、特定困難な周辺状況を算出し、これを拡大図に反映させる。
通信部11Aは、上記実施の形態3と同様に、装置外部との間で通信を行う構成部であり、案内用データの生成に利用する特徴情報を装置外部から取得する。特徴情報は、上記実施の形態3で説明したように、地図データベース2には存在しない詳細な道路情報、周辺道路の渋滞情報、工事中の情報、路上駐車の有無など、走行車両に設置されている車載カメラや地図データベースなどの手段だけでは、特定困難な情報である。
例えば、予め撮影した各地点の情報に対して、実施の形態1又は実施の形態2で示した特徴抽出を行って得た特徴画像及びその地図上の位置を示すデータが挙げられる。又は、路側通信機等を介して配信される自車の走行道路及びその周辺の道路状況を示す情報であってもよい。特徴情報は、通信部11Aとの間でデータ通信が可能なサーバ装置に管理される、あるいは、他の車両が実施の形態1又は実施の形態2で示したように生成した特徴画像又は外部から取得した特徴情報を、他の車両から直接、あるいはサーバを介して取得するようにしてもよい。
また、表示出力部10の出力画面を二画面に分割し、一方の画面を広域地図の表示用画面とし、もう一方の画面を広域地図用の画面中の一部の領域を拡大した拡大図エリアとする。なお、当然ながら、一画面で表示する場合においても適用することができる。
図16は、実施の形態4のナビゲーション装置による案内対象地点の拡大図表示処理の流れを示すフローチャートである。図16に沿って拡大図表示処理の概要を説明する。
先ず、経路探索部1が、不図示の位置計測部で計測された自車の現在位置、運転者等によって外部から入力された目的地点の位置、及び地図データベース2から読み出した地図データに基づいて案内経路を探索する(ステップST1600)。
次に、通信部11Aが、案内用データ生成部5により算出された案内対象地点の位置情報に基づいて、案内対象地点の特徴画像及びその地図上の位置を示す特徴情報をサーバ装置から取得し、さらに路側通信機から配信された自車の走行道路及びその周辺における現在の道路状況を示す特徴情報を受信する(ステップST1601)。
また、案内用データ生成部5は、通信部11Aに取得された地図データベース2には存在しない詳細な道路情報や自車周辺の道路状況を示す情報を用いて、現在の道路状況を反映させた案内用データを生成する。
運転者は、この拡大図を参照することにより、当該分岐地点から退出する際に渋滞していないほうの道路を退出道路と容易に判断できる。また、同時に「渋滞していないほうの道です。」といった音声ガイダンスを加えれば、よりわかりやすい案内を行うことが可能である。
また、地図データベース2には存在しない詳細な道路情報、周辺道路の渋滞情報など、走行車両に設置されている車載カメラや地図データベース2などの手段だけでは、特定困難な周辺状況が利用できるため、多様な案内を実現できる。さらに、通信部11Aで特徴情報を取得するので、画像情報から特徴画像を抽出する構成(画像処理部3や特徴パターン記憶部4)が不要となり、上記実施の形態2と比較して簡易な構成で実現することができる。
そこで、退出道路(案内経路)と経路外道路との間で差異がある特徴情報のみを表示すれば、運転者に対しシンプルな案内を行うことができ、わかりやすさを向上することが可能である。
この場合、ネットワーク上のサーバ装置が、案内用データ生成部5、案内文生成部7又は案内図生成部9を備え、ナビゲーション装置から送られてきた案内経路データ及び地図データを受信して案内用データや退出道路特徴を算出し、それに基づく案内文データ又は案内図データを生成する。ナビゲーション装置は、サーバ装置で生成された案内文データ又は案内図データを、通信部を介して受信して、音声出力部8又は表示出力部10で案内音声又は案内図を出力する。
このように構成することで、上記実施の形態1から上記実施の形態4までによる案内音声又は案内図を様々な機器で利用することができ、多くのユーザに分かりやすい案内音声又は案内図を提供できる。
Claims (7)
- 案内対象地点が撮影された画像から、所定の対象物の画像の特徴に合致する特徴画像を抽出する画像処理部と、
前記画像処理部により抽出された前記特徴画像から、前記案内対象地点における退出道路と経路外道路との差異を示す前記特徴画像を抽出して、当該特徴画像による前記退出道路と前記経路外道路との差異を用いて経路案内を出力する出力部
とを備え、
前記出力部が用いる前記退出道路と前記経路外道路との差異は、前記特徴画像が示す対象物の有無に関するものであることを特徴とするナビゲーション装置。 - 外部装置と通信を行い、案内対象地点に関する画像情報を含む特徴情報を取得する通信部と、
前記通信部により取得された前記画像情報から、前記案内対象地点における退出道路と経路外道路との差異を示す特徴画像を抽出して、当該特徴画像による前記退出道路と前記経路外道路との差異を用いて経路案内を出力する出力部
とを備え、
前記出力部が用いる前記退出道路と前記経路外道路との差異は、前記特徴画像が示す対象物の有無に関するものであることを特徴とするナビゲーション装置。 - 前記出力部は、前記経路案内の案内音声を出力することを特徴とする請求項1または請求項2記載のナビゲーション装置。
- 前記出力部は、前記経路案内の案内図を出力することを特徴とする請求項1または請求項2記載のナビゲーション装置。
- 前記出力部は、前記案内対象地点の周囲の判定エリア内に前記経路外道路が存在する場合のみ、前記特徴画像による前記退出道路と前記経路外道路との差異があるか否かを判定することを特徴とする請求項1または請求項2記載のナビゲーション装置。
- 前記出力部は、前記判定エリア内に前記特徴画像が示す対象物が存在する場合のみ、当該特徴画像が示す対象物と前記案内対象地点との位置関係を算出し、当該位置関係に基づいて、前記特徴画像が示す対象物の有無に関する前記退出道路と前記経路外道路との差異があるか否かを判定することを特徴とする請求項5記載のナビゲーション装置。
- 前記案内対象地点への進入道路と当該進入道路に道なりの道路とを境として当該案内対象地点の周囲を二分割したエリアのうち、前記退出道路が存在するエリアを前記判定エリアとすることを特徴とする請求項5または請求項6記載のナビゲーション装置。
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