走行状況判定装置及び車載ナビゲーション装置
【課題】車両の走行状況を詳細に検出すること。
【解決手段】車両が走行している道路をカメラ１０で撮影し、その撮影画像から道路の白線を抽出する。そして、その抽出した白線と車両との角度θ１、θ２を算出し（図６（ｂ）参照）、それを推移データとして処理情報格納部８ｃに逐次記憶していく（図７参照）。パターン照合部８ｅは、処理情報格納部８ｃに格納されている角度θ１、θ２の推移データを、パターン情報記憶部８ｄに記憶されている車両の各走行状況に対応する角度θ１、θ２の推移データのモデルデータのいずれに該当するのかについて照合を行って、車両の現在の走行状況を判定する。また、マップマッチングを行う際には、パターン照合部８ｅが判定した車両の現在の走行状況を考慮して行う。
【解決手段】車両が走行している道路をカメラ１０で撮影し、その撮影画像から道路の白線を抽出する。そして、その抽出した白線と車両との角度θ１、θ２を算出し（図６（ｂ）参照）、それを推移データとして処理情報格納部８ｃに逐次記憶していく（図７参照）。パターン照合部８ｅは、処理情報格納部８ｃに格納されている角度θ１、θ２の推移データを、パターン情報記憶部８ｄに記憶されている車両の各走行状況に対応する角度θ１、θ２の推移データのモデルデータのいずれに該当するのかについて照合を行って、車両の現在の走行状況を判定する。また、マップマッチングを行う際には、パターン照合部８ｅが判定した車両の現在の走行状況を考慮して行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、「現在交差点を通過中」など車両の現在の走行状況を判定する走行状況判定装置、及び車両の現在地を検出して車両を誘導案内等する車載ナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の車載ナビゲーション装置において、車両の現在地を検出する技術としては、自立航法と電波航法の二つの技術が知られている。自立航法では、通常、地磁気センサやジャイロスコープ等の方位センサの測定値と車速センサの測定値より求めた推定現在地と、道路地図情報とを照合（以下、これをマップマッチングという）して現在地を決定する。また、電波航法では、複数の人工衛星からの電波に基づいて、車両の推定現在地を求め、同様にマップマッチングを行うことにより現在地を決定している。さらに、現在の車載ナビゲーション装置の多くは、精度よく現在地を特定するために、この自立航法と電波航法の両方を用いて現在地を決定している。
【０００３】
さらに、特許文献１の車載ナビゲーション装置では、車両にカメラを設置し、そのカメラで撮影された道路の画像から、一般道路又は高速道路といった道路種別を判別することによりマッチング精度を向上させている。
【特許文献１】特開２００３−２２７７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記車載ナビゲーション装置では、車両のおおよその現在地を検出することはできるものの、「交差点に進入した」、「道路を出て、駐車場に入った」などといった、より詳細な車両の走行状況を検出することはできない。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、車両の走行状況を詳細に検出することができる走行状況判定装置を提供するとともに、その車両の走行状況を考慮することによって車両の現在地の検出精度を向上させた車載ナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の走行状況判定装置は、定期的に車両が走行している道路を撮影する撮影手段と、前記撮影手段が撮影した画像から、前記車両の両側にある道路の白線を抽出する抽出手段と、前記抽出手段が抽出した道路の白線に対する前記車両の傾き度合いを示す角度を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した角度を蓄積して当該角度の推移として記憶する角度情報記憶手段と、前記角度情報記憶手段が記憶した角度の推移の基づいて前記車両の現在の走行状況を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
例えば車両が道路を道なりに走行しているときは、その道路の白線に対して車両はほぼ平行となっている。また、車両が交差点を右左折するときは、道路の白線に対して車両は傾いていると考えられる。したがって、道路の白線に対する車両の傾き度合いを示す角度の推移から、「交差点に進入した」又は「道路を出て、駐車場に入った」などといった、車両の詳細な走行状況を判定することができる。
【０００８】
請求項２の走行状況判定装置は、前記判定手段は、車両の走行状況ごとの、代表的な前記角度の推移パターンを記憶するパターン情報記憶手段を備え、前記角度情報記憶手段が記憶した前記角度の推移が、前記パターン情報記憶手段に記憶されている前記角度の推移パターンのいずれに該当しているかをパターン照合することにより、前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする。
【０００９】
このようにあらかじめ用意された角度の推移パターンと照合することにより、正確に車両の現在の走行状況を判定することができる。
【００１０】
請求項３の走行状況判定装置は、前記撮影手段は、前記車両が停止しているときは前記車両が走行している道路の撮影を中断することを特徴とする。車両が停止しているときは、上記角度は変化しない。したがって、このようなときには撮影を中断して無駄なメモリを使用しないようにしている。
【００１１】
請求項４の走行状況判定装置は、前記角度情報記憶手段は、前記角度を記憶するときに、所定周期分の角度が記憶されている場合には、当該所定周期分の角度の中の最も古い角度を消去することを特徴とする。車両の現在の走行状況を判定するためには、所定周期分の上記角度の推移データがあれば必要十分である。したがって、最新の角度を記憶するときには最も古い角度を消去して、メモリを無駄に使用しないようにしている。
【００１２】
請求項５の走行状況判定装置は、前記パターン情報記憶手段は、車両が道なりに走行しているときの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする。これにより、車両が現在道なりに走行していると判定することができる。
【００１３】
請求項６の走行状況判定装置は、前記パターン情報記憶手段は、車両が道路から外れたときの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする。これにより、車両が現在道路から外れたと判定することができる。
【００１４】
請求項７の走行状況判定装置は、前記パターン情報記憶手段は、車両が交差点を直進、左折、右折するときの少なくともいずれか一つの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする。これにより、車両が現在交差点を通過している、つまり交差点を直進、左折、右折していると判定することができる。
【００１５】
請求項８の走行状況判定装置は、前記角度情報記憶手段は、前記算出手段が算出した角度が、前記抽出手段が抽出した道路の白線が実線と点線のどちらに対する角度であるのかを区別して当該角度を記憶し、前記パターン情報記憶手段が記憶する前記角度の推移パターンは、道路の白線が実線と点線のどちらに対するものであるかが区別されていることを特徴とする。例えば、車両が道路から外れて駐車場に入るときと、車線変更するときとでは、車両は同じような動作をする。つまり、同じような上記角度の推移を示す。そこで、請求項８のように上記角度の推移に白線の実線、点線のパラメータを入れることにより、上記車両が道路から外れて駐車場に入るときと、車線変更するときとを区別することができる。すなわち、より正確に車両の現在の走行状況を判定することができる。
【００１６】
請求項９の走行状況判定装置は、前記パターン情報記憶手段は、車両が道路の各車線で走行しているときのそれぞれの車線に対応する前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする。このように、白線の実線、点線の違いを考慮することにより、それぞれの車線に対応する上記角度の推移パターンを区別して記憶することができる。したがって、車両が現在道路のどの車線にいるのかを判定することができる。
【００１７】
請求項１０の走行状況判定装置は、前記抽出手段は、前記車両の両側にある道路の白線以外の、道路内の白線で描かれている所定のマークを抽出し、前記パターン情報記憶手段は、前記所定のマークに相当する画像を記憶し、前記判定手段は、前記抽出手段が前記所定のマークを抽出した場合には、当該所定のマークを前記パターン情報記憶手段に記憶されている前記所定のマークに相当する画像と照合し、その照合結果を考慮して前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする。上記所定のマークとしては、例えば横断歩道や交差点中央のひし形のマークなどがある。これにより、より正確に車両の現在の走行状況を判定することができる。
【００１８】
請求項１１の走行状況判定装置は、前記車両の走行状態又は走行道路に関する情報を取得する取得手段を備え、前記撮影手段は、前記取得手段が取得する前記車両の走行状態又は走行道路に関する情報に応じて、前記車両が走行している道路の撮影する間隔を変化させることを特徴とする。上記車両の走行状態に関する情報としては、例えば車速や舵角などが考えられる。また、上記車両の走行道路に関する情報としては、「交差点が少ない一本道が続いている」といった情報が考えられる。そして、例えば車両が一本道が続く道路を走行している場合には、撮影間隔を長くしてメモリやＣＰＵの負担を軽減する。反対に、例えば車両が低速でカーブしている場合には、撮影間隔を短くすることで走行状況の判定の精度を向上させることができる。
【００１９】
請求項１２の車載ナビゲーション装置は、前記車両の推定現在地を検出する位置検出手段と、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、定期的に前記位置検出手段が検出した前記車両の推定現在地を前記地図データの道路上にマッチング処理をして前記車両の現在地を決定するマップマッチング手段とを備える車載ナビゲーション装置において、請求項１〜１１のいずれかの走行状況判定装置を備え、前記マップマッチング手段は、前記マッチング処理をするときは、前記判定手段が判定した車両の現在の走行状況を考慮することを特徴とする。
【００２０】
上記車両の現在地を検出する位置検出手段とは、上述した自立航法や電波航法による手段をいう。このように、車両の現在の走行状況を考慮することにより、より正確に車両の現在地を決定することができる。
【００２１】
請求項１３の車載ナビゲーション装置は、前記マップマッチング手段が決定した前記車両の現在地を表示する表示手段を備えることを特徴とする。これにより、ユーザーは車両の正確な現在地を把握することができる。
【００２２】
請求項１４の車載ナビゲーション装置は、前記判定手段は、前記マップマッチング手段が前記マッチング処理をするタイミングに合わせて前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする。これにより、毎回のマップマッチングに、車両の現在の走行状況の判定結果を反映させることができる。
【００２３】
請求項１５の車載ナビゲーション装置は、前記判定手段は、前記車両の現在地に応じて、前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする。例えば、経路案内中に車両が右左折すべき交差点に近づいたときや目的地周辺に近づいたときなどは、特に正確に車両の現在地を決定して経路案内を行う必要がある。このようなことから、車両の現在地に応じて車両の現在の走行状況を判定してもよい。
【００２４】
請求項１６の車載ナビゲーション装置は、前記マップマッチング手段は、前記判定手段が前記車両の現在の走行状況として交差点を直進、左折、右折のいずれかと判定した場合には、交差点にマッチングすることを特徴とする。上記位置検出手段のみでは車両が現在交差点を通過しているかまでは検出できないことも考えられる。したがって、このような場合にも正確に交差点にマッチングをすることができる。
【００２５】
請求項１７の車載ナビゲーション装置は、前記マップマッチング手段は、前記判定手段が前記車両の現在の走行状況として道路から外れたと判定した場合には、前記マッチング処理を中止し、前記表示手段は、前記マップマッチング手段がマッチング処理を中止したときは、前記位置検出手段が検出した前記車両の推定現在地をそのまま表示することを特徴とする。従来の車載ナビゲーション装置では、車両が道路から外れて駐車場に入ったかどうかは判定することはできず、この場合にも道路上にマップマッチングを行っていた。請求項１７では、このように無理に道路上にマップマッチングをすることを防ぐことができる。
【００２６】
請求項１８の車載ナビゲーション装置は、前記表示手段は、前記判定手段が判定した前記車両の現在の走行状況を示す画像を表示することを特徴とする。例えば、車両が現在交差点を右折していると判定したときは、車両が交差点を右折している画像を表示する。これにより、臨場感溢れるナビゲーションを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る走行状況判定装置及び車載ナビゲーション装置の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、走行状況判定装置が行う処理を車載ナビゲーション装置が行う処理として実現した例について説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態における車載ナビゲーション装置１００の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように車載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、外部メモリ９、表示装置１０、音声出力装置１１、リモコンセンサ１２、リモコン１３、カメラ１４及びこれらと接続する制御回路８から構成される。以下各構成部品について説明する。
【００２９】
位置検出部１は、いずれも周知の、地磁気センサ２、ジャイロスコープ３、距離センサ４、及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のためのＧＰＳ受信機５を有している。これらは、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、各センサの精度によっては位置検出部１を上述した一部で構成してもよく、更に、図示しないステアリングの回転センサ、各転動輪の車速センサ等を用いてもよい。この位置検出部１が検出する信号は、車両の現在地を道路上にマッチングする際に使用される。
【００３０】
地図データ入力器６は、道路データ、背景データ、目印データ等を含む地図データを入力するための装置である。地図データを記憶する記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の再生専用の記憶媒体の他、メモリカードやハードディスク等の書き込み可能な記憶媒体を用いることもできる。
【００３１】
道路データは、リンクデータとノードデータによって構成される。このリンクとは、地図上の各道路を交差・分岐・合流する点等の複数のノードにて分割し、それぞれのノード間をリンクとして規定したものであり、各リンクを接続することにより道路が構成される。リンクデータは、リンクを特定する固有番号（リンクＩＤ）、リンクの長さを示すリンク長、リンクの始端及び終端ノード座標（緯度・経度）、道路名称、道路種別、道路幅員、車線数、右折・左折専用車線の有無とその専用車線の数、及び制限速度等の各データから構成される。
【００３２】
一方、ノードデータは、地図上の各道路が交差、合流、分岐するノード毎に固有の番号を付したノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、ノードに接続するリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ、交差点種類等の各データから構成される。
【００３３】
操作スイッチ群７は、例えば、後述する表示装置１０と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ等が用いられ、経路探索の際の出発地及び目的地の設定等各種入力に使用される。
【００３４】
表示装置１０は、例えば液晶ディスプレイによって構成され、各種情報を表示する。例えば、表示装置１０の画面には車両の現在地に対応する自車位置マークと、地図データ入力器６より入力された道路データ、背景データ、目印データ等によって生成される車両周辺の道路地図を表示する。また、操作スイッチ群７の操作により、道路地図を所定の縮尺に変更して表示したり、道路地図をスクロールして表示したりすることも可能である。
【００３５】
音声出力装置１１は、例えばスピーカーで構成され、経路案内時に行う音声案内等の各種情報を音声で報知する。
【００３６】
リモコン１３は、例えば各種機能を備えた多機能リモコンであり、リモコンセンサ１２を介して、車載ナビゲーション装置１００に各種ナビゲーション動作の開始や終了を指示する。なお、この指示に関しては、操作スイッチ群７によって行ってもよい。
【００３７】
カメラ１４は、例えば車両の前部に取り付けられ、制御回路８の指示によって一定間隔で車両が現在走行している道路を撮影する。ここで撮影された道路画像に基づいて、車両の現在の走行状況（交差点を通過中、道路から外れた等）が判定される。
【００３８】
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、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。ＲＯＭには、制御回路８が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってＣＰＵ等が各種演算処理を実行する。例えば、ユーザーによって目的地が入力されたときには、地図データを用いて現在地からその目的地までの最適な経路を探索し、その探索経路に沿って車両を誘導案内する。また、制御回路８は、位置検出器１で検出される車両の推定現在地を、地図データ上にマッチングを行って車両の現在地を特定している。この際に、マップマッチングの精度向上のために、カメラ１４で撮影された道路画像に基づいて、車両の現在の走行状況を判定し、この判定結果も考慮してマップマッチングを行う。なお、制御回路８が行うプログラムは、外部メモリ９を介して外部から取得することもできる。
【００３９】
次に、制御回路８が行う、車両の現在の走行状況を判定し、この判定結果に基づいてマップマッチングをする処理について説明する。図２はこれらの処理に関して、制御回路８を各処理部別に表した図である。同図に示すように、制御回路８は、大きく白線認識部、状況判断部、自車位置決定部の処理部に分けられ、さらに白線認識部は画像変換部８ａ、取得画像処理部８ｂ、処理情報格納部８ｃに分けられ、状況判断部はパターン情報記憶部８ｄ、パターン照合部８ｅに分けられ、自車位置決定部はマップマッチング部８ｆに分けられる。車両の現在の走行状況を判定するために、先ず白線認識部によって車両が走行している道路の白線を認識し、その白線に対して車両の傾き度合いを示す角度を算出してそれを逐次記憶する。この逐次記憶された角度の推移を、状況判断部によってあらかじめ記憶されている各走行状況に対応した角度の推移パターンとマッチング処理を行うことで車両の現在の走行状況を判定する。そして、その判定結果を考慮しつつ自車位置決定部はマップマッチングを行う。図３、図４、図５は、それぞれ白線認識部、状況判断部、自車位置決定部が行う処理のフローチャートを示しており、以下このフローチャートに従って詳細に説明する。
【００４０】
先ず、図３に示す白線認識部が行う処理から説明する。ステップＳ１００において車両が走行開始したか否かを判定する。ここで、車両が走行を開始しない間、つまり停止している間は以降の処理を行わない。これは、後述するように制御回路８は、車両が走行する際の上記角度の推移から車両の現在の走行状況を判定しており、車両が停止している間はこの角度が一定となり推移しないためである。一方、車両が走行を開始したときは、処理をステップＳ１０１へ進める。
【００４１】
ステップＳ１０１において画像変換部８ａは、カメラ１０で撮影された道路の画像を取得する。図６（ａ）はカメラ１０で撮影された道路の画像のイメージを示しており、道路の白線１５ａ、１５ｂが撮影されるようにカメラ１０の設置位置が決められている。なお、図６（ａ）のイメージ図には白線１５ａ、１５ｂ以外の被写体については図示を省略している。
【００４２】
ステップＳ１０２において画像変換部８ａは、ステップＳ１０１にて取得した画像を真上から見た鳥瞰画像に変換する。このように鳥瞰画像に変換するのは、以降の処理において、白線に対して車両の傾き度合いを示す角度を算出し易くするためである。図６（ｂ）は図６（ａ）の画像を鳥瞰画像に変換したときの図を示しており、白線１５ａ、１５ｂの鳥瞰画像に対応する白線１６ａ、１６ｂが示されている。なお、同図には図６（ａ）白線に対して車両の傾き度合いを示す角度の算出方法を説明するために、車両を示すイメージ図１７を図示している。
【００４３】
ステップＳ１０３においてステップＳ１０２にて変換した鳥瞰画像から道路の白線を抽出する。図６（ｂ）の例で言えば、鳥瞰画像から白線１６ａ、１６ｂを抽出する。そして、ステップＳ１０４において車両進行方向の左側に白線があるか否かを判定する。具体的には、鳥瞰画像に重ねられた車両を示すイメージ図１７の左側に白線があるか否かによって判定する。したがって、図６（ｂ）の例で言えば車両進行方向の左側に白線があると判定する。
【００４４】
ステップＳ１０４にて車両進行方向の左側に白線があると判定したときは、処理をステップＳ１０５に進める。そして、ステップＳ１０５においてその白線が実線か点線かを判断する。これは、車両が複数車線の道路を走行している場合に、どの車線で走行しているかを判定するためである。次にステップＳ１０６において車両の左側の白線に対して車両の傾き度合いを示す角度θ１を算出する。具体的には図６（ｂ）に示すように、車両を示すイメージ図１７のフロント、リアのラインを延長した線分が白線１６ａの中心を通る２点を結んだものを白線１６ａの方向と定義する。そして、この白線１６ａの方向を示す線分と車両を示すイメージ図１７のフロントのラインを延長した線分との角度を、角度θ１として算出する。その後、実線か点線かの判定結果及び角度θ１を処理情報格納部８ｃに送信する。
【００４５】
一方、ステップＳ１０４にて車両進行方向の左側に白線がないと判定したときは、処理をステップＳ１０７に進める。そして、ステップＳ１０７において車両左側には白線が無い旨を処理情報格納部８ｃに送信する。
【００４６】
同様に車両の右側についても白線の有無を判定し（ステップＳ１０８）、白線がある場合はそれが実線か点線かを判断し（ステップＳ１０９）、車両と白線との角度θ２を算出して（ステップＳ１１０）、これらの情報を処理情報格納部８ｃに送信する。また、車両右側に白線が無い場合には、その旨を処理情報格納部８ｃに送信する。
【００４７】
以上のステップＳ１０３〜Ｓ１１１までの処理は、取得画像処理部８ｂが行い、次に説明するステップＳ１１２〜Ｓ１１６までの処理は処理情報格納部８ｃが行う。
【００４８】
ステップＳ１１２において処理情報格納部８ｃは、取得画像変換部８ｂから送信された車両と白線との角度情報（白線無し、角度θ１、θ２及び実線・点線の別）を受信する。そして、ステップＳ１１３において自身に所定の周期Ｔ分の角度情報が格納されているか否かを判定する。ここで、未だ所定の周期Ｔ分の角度情報が格納されていないときは、ステップＳ１１４において受信した角度情報を現在の時間に対応つけて格納する。一方、既に所定の周期Ｔ分の角度情報が格納されているときは、ステップＳ１１５において受信した角度情報を最も古い角度情報と入れ替えて現在の時間に対応つけて記憶する。その後、ステップＳ１１６においてタイマーを起動して所定時間ｔが経過するまで待機し、再びステップＳ１００に戻って上述した処理を繰り返す。すなわち、上述の処理は車両が走行している間、所定時間ｔ間隔で行われる。その結果、処理情報格納部８ｃには図７に示すように白線と車両との角度θ１、θ２の推移データが蓄積されていく。なお、この角度θ１、θ２の推移データには、ステップＳ１０５、１０９にて判断した白線の種類（実線、点線）の情報が付されている。状況判断部のパターン照合部８ｅは、この角度θ１、θ２の推移データがどの走行状態の推移データを示しているかについての照合を行うことにより、現在の車両の走行状態を判定する。以下、この判定処理について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
パターン照合部８ｅは、先ずステップＳ２００において現在地更新タイミングかどうかを判定する。この現在地更新タイミングとは、後述するマップマッチング８ｆが位置検出器１からの信号に基づいて車両の現在地を更新するタイミングである。ここで、現在地更新タイミングではないときには以降の処理は行わない。一方、現在地更新タイミングのときには処理をステップＳ２０１に進める。このように現在地更新タイミングに合わせているのは、以降で判定する車両の走行状況を現在地更新に反映させるためである。
【００５０】
ステップＳ２０１において処理情報格納部８ｃから格納されている角度θ１、θ２の推移データを取得する。そして、ステップＳ２０２においてこの角度θ１、θ２の推移データが、どの走行状況に対応する推移データであるのかを、パターン情報記憶部８ｄに記憶されているモデルデータを照合することにより判定する。パターン情報記憶部８ｄには、例えば図８〜図１１のモデルデータが記憶されている。以下、それぞれのモデルデータについて説明する。
【００５１】
図８に示すモデルデータは、車両が道なりに走行しているときに対応するものである。同図（ａ）に示すように、車両が道なりに走行しているときは白線に対して車両の進行方向はほぼ平行となっている。したがって、同図（ｂ）に示すように、車両と白線との角度θ１、θ２は９０度付近で推移していく。
【００５２】
図９に示すモデルデータは、車両は交差点を直進するときに対応するものである。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、車両が交差点に進入するにつれて車両の左側の白線に対応する角度θ１は９０度から増加するのに対し、車両の右側にある白線に対応する角度θ２は９０度付近を推移する。そして、車両が交差点内に完全に進入したときは車両の両側には白線が無いので、一端角度θ１、θ２の推移は途切れる。その後、車両が交差点を退出するにつれて再び車両の両側に白線が現れて、角度θ１、θ２の推移が再開される。この際車両の左側の白線に対応する角度θ１は車両の走行に伴って徐々に９０度に近づいていく。これに対し車両の右側の白線に対応する角度θ２は９０度付近で推移する。
【００５３】
図１０に示すモデルデータは、車両が交差点を右折するときに対応するものである。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、車両が交差点に進入するにつれて車両の左側の白線に対応する角度θ１は、交差点を直進するときと同様に９０度から増加していく。また、交差点を右折するときには車両は交差点の進入すると右折動作に入ることから、車両の右側の白線に対応する角度θ２についても９０度から徐々に増加していく。ただし、増加の度合いは車両の左側の白線に対応する角度θ１よりも小さい。そして、車両が交差点内に完全に進入したときは、交差点を直進するときと同様に角度θ１、θ２の推移は一端途切れる。その後、右折動作が進むにつれて角度θ１、θ２の推移が再開される。この際両方の角度θ１、θ２は９０度より小さい角度から推移が再開され、車両が交差点から退出するに伴って徐々に９０度に近づいていく。また、交差点に進入するときと同様に、角度の変化度合いは、車両の右側の白線に対応する角度θ２よりも左側の白線に対応する角度θ１の方が大きい。
【００５４】
図１１に示すモデルデータは、例えば駐車場に入るときのように車両が道路から外れたときに対応するものである。なお、同図に示すモデルデータは、車両が道路の左方向に外れたときのものを示している。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、車両が道路から外れると、白線と車両との角度θ１、θ２はともに同じ度合いで徐々に９０度から減少していく。そして、ある程度車両が道路から外れると、最初に車両の左側の白線を抽出できなくなるため角度θ１の推移は途切れる。その後、車両の右側の白線も抽出できなくなり、角度θ２の推移も途切れる。つまり、車両が完全に道路から外れたときには角度θ１、θ２の推移はしなくなる。
【００５５】
なお、車両が複数車線の道路を走行しているときの左側車線に車線変更するときも、最初角度θ１、θ２は９０度から徐々に減少していく。つまり、角度θ１、θ２の推移の仕方からみれば、最初のうちは車両が道路を外れたときと左側車線に車線変更するときとでは区別がつかない。これを防ぐために角度θ１、θ２の推移データには、実線、点線のどちらの白線に対応する角度であるかについての情報が付されている。図１１に示す車両が道路から外れたときには車両の左側の白線は実線であると考えられる。これに対し、車両が左側車線に車線変更するときは、車両の左側の白線は点線であると考えられる。したがって、車両から道路から外れたときの、車両の左側の白線に対応する角度θ１の推移データには、実線の白線に対するデータであることが付されている。なお、車両の右側の白線は、実線、点線のどちらの場合もあり得るので、これに対応する角度θ２には実線、点線のパラメータを付さない。同様に、上述した他の走行状況に対応する角度θ１、θ２の推移データについても、状況に応じて実線、点線の白線を考慮する。これによって、例えば同じ道なりの走行しているときであっても、複数車線の道路について各車線ごとの角度の推移データが用意されることになる。
【００５６】
パターン情報記憶部８ｄには、上述したモデルデータ以外にも各走行状況に応じたモデルデータが記憶されており、例えば車両が交差点を左折するときのモデルデータも記憶されている。
【００５７】
説明を再び図４のフローチャートに戻り、ステップＳ２０２において車両の現在の走行状況を判定するための照合を行うことになる。例えば現在の白線と車両との角度の推移について角度θ１は９０度から増加していき、角度θ２は９０度付近で推移しているときには、図９に示す交差点を直進するときのモデルデータと同じ傾向を示していることから、この交差点を直進するときのモデルデータと照合できたこととする。そして、ステップＳ２０３において照合できるモデルデータがあるか否かを判定し、あるときにはステップＳ２０４においてその照合できたモデルデータに対応する車両の走行状況を示す情報をマップマッチング部８ｆに送信する。一方、照合できるモデルデータがないときには、処理を終了する。例えば、白線がない道路を走行しているときなどが考えられる。
【００５８】
その後自車位置決定部のマップマッチング部８ｆは、位置検出器１から出力される車両の推定現在地を地図データ入力器６から入力される地図データの道路上にマッチングして車両の現在地を特定する。このマッチングの際、パターン照合部８ｅから送られてきた車両の現在の走行状況を考慮する。具体的には、図５のフローチャートに従って行う。
【００５９】
ステップＳ３００において、車両の現在の走行状況（照合結果）をパターン照合部８ｅから取得する。そして、ステップＳ３０１においてその照合結果の内容を判定する。本実施形態では判定される走行状況として、「交差点を通過（直進、左折、右折）」、「道路から外れた」、「道なりに走行」、「判定できなかった」が挙げられる。ここで照合結果が「交差点を通過（直進、左折、右折）」である場合は、ステップＳ３０２において位置検出器１から出力される車両の推定現在地に最も近い交差点にマッチングをする。その後、ステップＳ３０６において、図１２（ａ）に示すように、表示装置１０の画面において自車位置マークを交差点上で表示する。
【００６０】
一方、照合結果が「道路から外れた」である場合は、ステップＳ３０３において道路外フラグＦをセットする（Ｆ＝１）。この道路外フラグＦは、車両が現在駐車場など道路外にいることを示すフラグであり、再び車両が道路に復帰したときにリセットされる。そして、ステップＳ３０４においてマッチング処理を中止し、ステップＳ３０６において図１２（ｂ）に示すように、位置検出器１から出力される車両の推定現在地をそのまま自車位置マークとして画面に表示する。以降道路外フラグＦがセットされている間、つまり車両が道路外にいる間は、マッチング処理を中止して位置検出器１から出力される車両の推定現在地をそのまま自車位置マークとして画面に表示する。その後車両の走行状況として道路に復帰したことを内容とする照合結果（「交差点を通過」、「道なりに走行」）がパターン照合部８ｅから送られてきたときには、道路外フラグＦをリセット（Ｆ＝０）する。なお、道路外から道路に復帰したときの車両と白線との角度の推移のモデルデータを用意しておき、直接に道路外から道路に復帰したことを判定して、道路外フラグＦをリセット（Ｆ＝０）してもよい。
【００６１】
ステップＳ３０１において照合結果が「道なりに走行」又は「判定できなかった」である場合には、ステップＳ３０５において通常のマッチング処理を行う。すなわち、位置検出器１から出力される車両の推定現在地を地図データの道路上にマッチングをする。そして、ステップＳ３０６において、例えば図１２（ｃ）に示すように画面表示する。このように車両が道なりに走行していると判定したときにも通常のマッチング処理を行っているのは、「道なりに走行」という判定結果を考慮しなくても道路上にマッチングされるので特段マッチングの精度には影響されないからである。
【００６２】
以上本実施形態の車載ナビゲーション装置１００によれば、車両と道路の白線との角度の推移から、車両の現在の走行状況を判定することができる。そして、この判定結果をマップマッチングに反映しているので、正確な車両の現在地を検出することができる。なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。以下、変形例について説明する。
【００６３】
（変形例１）
上記実施形態では車両の現在の走行状況が交差点を通過していると判定したときには、その通過形態（交差点を直進、左折、右折）がどれかにかかわらず同じ画面表示をしていた（ステップＳ３０６、図１２（ａ）参照）。そこで例えば、各通過形態に対応した画面表示をしてもよい。例えば、車両が現在交差点を右折していると判定したときには、図１３に示すように画面に車両が交差点を右折している状況を示す拡大表示をする。同様に、車両が道路から外れたと判定したときには、車両が道路から外れた状況を示す画面表示をし、例えば右側車線で道なりに走行していると判定したときには、車両が右側車線で走行している状況を示す画面表示をする。これによって、現在の走行状況を忠実に表す臨場感溢れる画面表示を実現することができる。
【００６４】
（変形例２）
上記実施形態では判定した車両の現在の走行状況をマップマッチングの精度向上のために用いている。しかしこれに限定されるわけではなく、判定した車両の現在の走行状況を他の目的のために用いてもよい。例えば、車両が現在走行している車線を判定し、その車線をこのまま進行すると右折レーンとなっている場合は、音声出力装置１１によって「この先右折レーンとなっています。直進又は左折する場合は左車線に寄ってください。」等の報知をする。これによってドライバーはその交差点の間際になって慌てることもなく、スムーズに直進又は左折をすることができる。
【００６５】
（変形例３）
上記実施形態では車両の現在の走行状況を、現在地の更新タイミングに合わせて判定していた（ステップＳ２００）。これは車両の現在の走行状況を考慮して現在地の更新をするためである。しかしこれに限定されるわけではなく、必要度に応じて車両の現在の走行状況を判定するようにしてもよい。例えば、目的地までの経路を探索し、その探索経路に沿って車両を誘導案内している場合、右左折すべき交差点や目的地周辺などの案内対象地点に車両が近づいたときに正確に車両の現在地を把握する必要がある。そこで、車両が経路案内中の案内対象地点などの重要な地点に近づいたときに、車両の現在の走行状況を判定して現在地の検出精度を向上させてもよい。これによって、常時車両の走行状況を判定するときよりも処理の負荷を軽減することができる。
【００６６】
（変形例４）
上記実施形態では車両と白線との角度の推移データを取得するために、所定時間ｔ間隔でその車両と白線との角度を取得している（ステップＳ１１６）。詳細な角度の推移データを取得するためには、車両と白線との角度の取得間隔を小さくしたほうが良いのは当然であるが、そのためのメモリの容量やＣＰＵの処理能力との兼ね合いから限度がある。そこで、状況に応じて車両と白線との角度の取得間隔ｔを変更するようにしてもよい。例えば、車両が現在走行している道路が、分岐点が少ない道路である場合には車両と白線との角度の取得間隔ｔを大きくしてＣＰＵの負担を軽減させる。これによってＣＰＵが行う他の処理のスピードを向上させることができ、また分岐点が少ない道路であるので車両の現在の走行状況を頻繁に判定しなくても特段困ることもない。また、例えば車両の速度や舵角を検出し、その検出信号から車両が低速で曲がっていると判断できる場合には、車両と白線との角度の取得間隔ｔを小さくして走行状況の判定の精度を向上させるようにしてもよい。
その他、経路案内の際の案内対象地点などのような重要な地点付近では、車両と白線との角度の取得間隔ｔを小さくして、現在地の検出精度を向上させてもよい。
【００６７】
（変形例５）
上記実施形態では道路の白線を抽出してその白線と車両との角度の推移から車両の現在の走行状況を判定している。その判定精度を向上させるために、他の白線で描かれたマークを抽出して、走行状況の判定に考慮してもよい。この他の白線で描かれたマークとして、例えば横断歩道や交差点の中央のひし形のマークが挙げられる。これらマークに相当する画像をあらかじめパターン情報記憶部８ｄに記憶しておき、その画像と抽出したマークとを照合し、その照合結果を走行状況の判定に考慮する。例えば、交差点の中央のひし形を照合できたときには、車両の現在の走行状況として高い確率で交差点を通過中と判定することができる。
【００６８】
（変形例６）
上記実施形態では道路の白線に対する車両の傾き度合いを判定するために、図６（ｂ）に示すような方法で算出した角度θ１、θ２を用いていた。しかし、道路の白線に対する車両の傾き度合いが判定できるのであればこれに限定されるわけではなく、どのような方法で車両と白線との角度を算出してもよい。
【００６９】
（変形例７）
上記実施形態では車両の現在の走行状況が交差点を通過していると判定したときには、交差点にマップマッチングを行っている（ステップＳ３０２）。さらに、その後のマッチング処理においてその交差点における通過形態（交差点を直進、左折、右折）を考慮してもよい。例えば、車両が交差点を右折していると判定し、交差点にマップマッチングしたときは、以降その交差点を右折した道路にマッチングする確率を高くする。これにより、マッチング精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態における車載ナビゲーション装置１００の全体構成を示すブロック図である。
【図２】車両の現在の走行状況の判定のための処理に関して、制御回路８を各処理部別に表した図である。
【図３】制御回路８の白線認識部が行う処理を示すフローチャートである。
【図４】制御回路８の状況判断部が行う処理を示すフローチャートである。
【図５】制御回路８の自車位置決定部が行う処理を示すフローチャートである。
【図６】カメラ１０から撮影された画像を示す図（同図（ａ））、及びこの画像を鳥瞰画像に変換し車両と白線との角度の算出方法を説明するための図である（同図（ｂ））。
【図７】処理情報格納部８ｃに格納される、車両と白線との角度θ１、θ２の推移を示す図である。
【図８】車両が道なりに走行しているときの車両と白線との角度θ１、θ２の推移データのモデルデータ示す図である。
【図９】車両が交差点を直進するときの車両と白線との角度θ１、θ２の推移データのモデルデータ示す図である。
【図１０】車両が交差点を右折するときの車両と白線との角度θ１、θ２の推移データのモデルデータ示す図である。
【図１１】車両が道路から外れたときの車両と白線との角度θ１、θ２の推移データのモデルデータ示す図である。
【図１２】車両の各走行状況に対応するマップマッチングの結果を画面表示で表した図である。
【図１３】車両が交差点を右折している状況を画面に拡大表示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００ 車載ナビゲーション装置
１ 位置検出器
２ 地磁気センサ
３ ジャイロスコープ
４ 距離センサ
５ ＧＰＳ受信機
６ 地図データ入力器
７ 操作スイッチ群
８ 制御回路
８ａ 画像変換部
８ｂ 取得画像処理部
８ｃ 処理情報格納部
８ｄ パターン情報記憶部
８ｅ パターン照合部
８ｆ マップマッチング部
９ 外部メモリ
１０ 表示装置
１１ 音声出力装置
１２ リモコン
１３ リモコンセンサ
１４ カメラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、「現在交差点を通過中」など車両の現在の走行状況を判定する走行状況判定装置、及び車両の現在地を検出して車両を誘導案内等する車載ナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の車載ナビゲーション装置において、車両の現在地を検出する技術としては、自立航法と電波航法の二つの技術が知られている。自立航法では、通常、地磁気センサやジャイロスコープ等の方位センサの測定値と車速センサの測定値より求めた推定現在地と、道路地図情報とを照合（以下、これをマップマッチングという）して現在地を決定する。また、電波航法では、複数の人工衛星からの電波に基づいて、車両の推定現在地を求め、同様にマップマッチングを行うことにより現在地を決定している。さらに、現在の車載ナビゲーション装置の多くは、精度よく現在地を特定するために、この自立航法と電波航法の両方を用いて現在地を決定している。
【０００３】
さらに、特許文献１の車載ナビゲーション装置では、車両にカメラを設置し、そのカメラで撮影された道路の画像から、一般道路又は高速道路といった道路種別を判別することによりマッチング精度を向上させている。
【特許文献１】特開２００３−２２７７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記車載ナビゲーション装置では、車両のおおよその現在地を検出することはできるものの、「交差点に進入した」、「道路を出て、駐車場に入った」などといった、より詳細な車両の走行状況を検出することはできない。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、車両の走行状況を詳細に検出することができる走行状況判定装置を提供するとともに、その車両の走行状況を考慮することによって車両の現在地の検出精度を向上させた車載ナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の走行状況判定装置は、定期的に車両が走行している道路を撮影する撮影手段と、前記撮影手段が撮影した画像から、前記車両の両側にある道路の白線を抽出する抽出手段と、前記抽出手段が抽出した道路の白線に対する前記車両の傾き度合いを示す角度を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した角度を蓄積して当該角度の推移として記憶する角度情報記憶手段と、前記角度情報記憶手段が記憶した角度の推移の基づいて前記車両の現在の走行状況を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
例えば車両が道路を道なりに走行しているときは、その道路の白線に対して車両はほぼ平行となっている。また、車両が交差点を右左折するときは、道路の白線に対して車両は傾いていると考えられる。したがって、道路の白線に対する車両の傾き度合いを示す角度の推移から、「交差点に進入した」又は「道路を出て、駐車場に入った」などといった、車両の詳細な走行状況を判定することができる。
【０００８】
請求項２の走行状況判定装置は、前記判定手段は、車両の走行状況ごとの、代表的な前記角度の推移パターンを記憶するパターン情報記憶手段を備え、前記角度情報記憶手段が記憶した前記角度の推移が、前記パターン情報記憶手段に記憶されている前記角度の推移パターンのいずれに該当しているかをパターン照合することにより、前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする。
【０００９】
このようにあらかじめ用意された角度の推移パターンと照合することにより、正確に車両の現在の走行状況を判定することができる。
【００１０】
請求項３の走行状況判定装置は、前記撮影手段は、前記車両が停止しているときは前記車両が走行している道路の撮影を中断することを特徴とする。車両が停止しているときは、上記角度は変化しない。したがって、このようなときには撮影を中断して無駄なメモリを使用しないようにしている。
【００１１】
請求項４の走行状況判定装置は、前記角度情報記憶手段は、前記角度を記憶するときに、所定周期分の角度が記憶されている場合には、当該所定周期分の角度の中の最も古い角度を消去することを特徴とする。車両の現在の走行状況を判定するためには、所定周期分の上記角度の推移データがあれば必要十分である。したがって、最新の角度を記憶するときには最も古い角度を消去して、メモリを無駄に使用しないようにしている。
【００１２】
請求項５の走行状況判定装置は、前記パターン情報記憶手段は、車両が道なりに走行しているときの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする。これにより、車両が現在道なりに走行していると判定することができる。
【００１３】
請求項６の走行状況判定装置は、前記パターン情報記憶手段は、車両が道路から外れたときの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする。これにより、車両が現在道路から外れたと判定することができる。
【００１４】
請求項７の走行状況判定装置は、前記パターン情報記憶手段は、車両が交差点を直進、左折、右折するときの少なくともいずれか一つの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする。これにより、車両が現在交差点を通過している、つまり交差点を直進、左折、右折していると判定することができる。
【００１５】
請求項８の走行状況判定装置は、前記角度情報記憶手段は、前記算出手段が算出した角度が、前記抽出手段が抽出した道路の白線が実線と点線のどちらに対する角度であるのかを区別して当該角度を記憶し、前記パターン情報記憶手段が記憶する前記角度の推移パターンは、道路の白線が実線と点線のどちらに対するものであるかが区別されていることを特徴とする。例えば、車両が道路から外れて駐車場に入るときと、車線変更するときとでは、車両は同じような動作をする。つまり、同じような上記角度の推移を示す。そこで、請求項８のように上記角度の推移に白線の実線、点線のパラメータを入れることにより、上記車両が道路から外れて駐車場に入るときと、車線変更するときとを区別することができる。すなわち、より正確に車両の現在の走行状況を判定することができる。
【００１６】
請求項９の走行状況判定装置は、前記パターン情報記憶手段は、車両が道路の各車線で走行しているときのそれぞれの車線に対応する前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする。このように、白線の実線、点線の違いを考慮することにより、それぞれの車線に対応する上記角度の推移パターンを区別して記憶することができる。したがって、車両が現在道路のどの車線にいるのかを判定することができる。
【００１７】
請求項１０の走行状況判定装置は、前記抽出手段は、前記車両の両側にある道路の白線以外の、道路内の白線で描かれている所定のマークを抽出し、前記パターン情報記憶手段は、前記所定のマークに相当する画像を記憶し、前記判定手段は、前記抽出手段が前記所定のマークを抽出した場合には、当該所定のマークを前記パターン情報記憶手段に記憶されている前記所定のマークに相当する画像と照合し、その照合結果を考慮して前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする。上記所定のマークとしては、例えば横断歩道や交差点中央のひし形のマークなどがある。これにより、より正確に車両の現在の走行状況を判定することができる。
【００１８】
請求項１１の走行状況判定装置は、前記車両の走行状態又は走行道路に関する情報を取得する取得手段を備え、前記撮影手段は、前記取得手段が取得する前記車両の走行状態又は走行道路に関する情報に応じて、前記車両が走行している道路の撮影する間隔を変化させることを特徴とする。上記車両の走行状態に関する情報としては、例えば車速や舵角などが考えられる。また、上記車両の走行道路に関する情報としては、「交差点が少ない一本道が続いている」といった情報が考えられる。そして、例えば車両が一本道が続く道路を走行している場合には、撮影間隔を長くしてメモリやＣＰＵの負担を軽減する。反対に、例えば車両が低速でカーブしている場合には、撮影間隔を短くすることで走行状況の判定の精度を向上させることができる。
【００１９】
請求項１２の車載ナビゲーション装置は、前記車両の推定現在地を検出する位置検出手段と、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、定期的に前記位置検出手段が検出した前記車両の推定現在地を前記地図データの道路上にマッチング処理をして前記車両の現在地を決定するマップマッチング手段とを備える車載ナビゲーション装置において、請求項１〜１１のいずれかの走行状況判定装置を備え、前記マップマッチング手段は、前記マッチング処理をするときは、前記判定手段が判定した車両の現在の走行状況を考慮することを特徴とする。
【００２０】
上記車両の現在地を検出する位置検出手段とは、上述した自立航法や電波航法による手段をいう。このように、車両の現在の走行状況を考慮することにより、より正確に車両の現在地を決定することができる。
【００２１】
請求項１３の車載ナビゲーション装置は、前記マップマッチング手段が決定した前記車両の現在地を表示する表示手段を備えることを特徴とする。これにより、ユーザーは車両の正確な現在地を把握することができる。
【００２２】
請求項１４の車載ナビゲーション装置は、前記判定手段は、前記マップマッチング手段が前記マッチング処理をするタイミングに合わせて前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする。これにより、毎回のマップマッチングに、車両の現在の走行状況の判定結果を反映させることができる。
【００２３】
請求項１５の車載ナビゲーション装置は、前記判定手段は、前記車両の現在地に応じて、前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする。例えば、経路案内中に車両が右左折すべき交差点に近づいたときや目的地周辺に近づいたときなどは、特に正確に車両の現在地を決定して経路案内を行う必要がある。このようなことから、車両の現在地に応じて車両の現在の走行状況を判定してもよい。
【００２４】
請求項１６の車載ナビゲーション装置は、前記マップマッチング手段は、前記判定手段が前記車両の現在の走行状況として交差点を直進、左折、右折のいずれかと判定した場合には、交差点にマッチングすることを特徴とする。上記位置検出手段のみでは車両が現在交差点を通過しているかまでは検出できないことも考えられる。したがって、このような場合にも正確に交差点にマッチングをすることができる。
【００２５】
請求項１７の車載ナビゲーション装置は、前記マップマッチング手段は、前記判定手段が前記車両の現在の走行状況として道路から外れたと判定した場合には、前記マッチング処理を中止し、前記表示手段は、前記マップマッチング手段がマッチング処理を中止したときは、前記位置検出手段が検出した前記車両の推定現在地をそのまま表示することを特徴とする。従来の車載ナビゲーション装置では、車両が道路から外れて駐車場に入ったかどうかは判定することはできず、この場合にも道路上にマップマッチングを行っていた。請求項１７では、このように無理に道路上にマップマッチングをすることを防ぐことができる。
【００２６】
請求項１８の車載ナビゲーション装置は、前記表示手段は、前記判定手段が判定した前記車両の現在の走行状況を示す画像を表示することを特徴とする。例えば、車両が現在交差点を右折していると判定したときは、車両が交差点を右折している画像を表示する。これにより、臨場感溢れるナビゲーションを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る走行状況判定装置及び車載ナビゲーション装置の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、走行状況判定装置が行う処理を車載ナビゲーション装置が行う処理として実現した例について説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態における車載ナビゲーション装置１００の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように車載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、外部メモリ９、表示装置１０、音声出力装置１１、リモコンセンサ１２、リモコン１３、カメラ１４及びこれらと接続する制御回路８から構成される。以下各構成部品について説明する。
【００２９】
位置検出部１は、いずれも周知の、地磁気センサ２、ジャイロスコープ３、距離センサ４、及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のためのＧＰＳ受信機５を有している。これらは、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、各センサの精度によっては位置検出部１を上述した一部で構成してもよく、更に、図示しないステアリングの回転センサ、各転動輪の車速センサ等を用いてもよい。この位置検出部１が検出する信号は、車両の現在地を道路上にマッチングする際に使用される。
【００３０】
地図データ入力器６は、道路データ、背景データ、目印データ等を含む地図データを入力するための装置である。地図データを記憶する記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の再生専用の記憶媒体の他、メモリカードやハードディスク等の書き込み可能な記憶媒体を用いることもできる。
【００３１】
道路データは、リンクデータとノードデータによって構成される。このリンクとは、地図上の各道路を交差・分岐・合流する点等の複数のノードにて分割し、それぞれのノード間をリンクとして規定したものであり、各リンクを接続することにより道路が構成される。リンクデータは、リンクを特定する固有番号（リンクＩＤ）、リンクの長さを示すリンク長、リンクの始端及び終端ノード座標（緯度・経度）、道路名称、道路種別、道路幅員、車線数、右折・左折専用車線の有無とその専用車線の数、及び制限速度等の各データから構成される。
【００３２】
一方、ノードデータは、地図上の各道路が交差、合流、分岐するノード毎に固有の番号を付したノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、ノードに接続するリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ、交差点種類等の各データから構成される。
【００３３】
操作スイッチ群７は、例えば、後述する表示装置１０と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ等が用いられ、経路探索の際の出発地及び目的地の設定等各種入力に使用される。
【００３４】
表示装置１０は、例えば液晶ディスプレイによって構成され、各種情報を表示する。例えば、表示装置１０の画面には車両の現在地に対応する自車位置マークと、地図データ入力器６より入力された道路データ、背景データ、目印データ等によって生成される車両周辺の道路地図を表示する。また、操作スイッチ群７の操作により、道路地図を所定の縮尺に変更して表示したり、道路地図をスクロールして表示したりすることも可能である。
【００３５】
音声出力装置１１は、例えばスピーカーで構成され、経路案内時に行う音声案内等の各種情報を音声で報知する。
【００３６】
リモコン１３は、例えば各種機能を備えた多機能リモコンであり、リモコンセンサ１２を介して、車載ナビゲーション装置１００に各種ナビゲーション動作の開始や終了を指示する。なお、この指示に関しては、操作スイッチ群７によって行ってもよい。
【００３７】
カメラ１４は、例えば車両の前部に取り付けられ、制御回路８の指示によって一定間隔で車両が現在走行している道路を撮影する。ここで撮影された道路画像に基づいて、車両の現在の走行状況（交差点を通過中、道路から外れた等）が判定される。
【００３８】
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、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。ＲＯＭには、制御回路８が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってＣＰＵ等が各種演算処理を実行する。例えば、ユーザーによって目的地が入力されたときには、地図データを用いて現在地からその目的地までの最適な経路を探索し、その探索経路に沿って車両を誘導案内する。また、制御回路８は、位置検出器１で検出される車両の推定現在地を、地図データ上にマッチングを行って車両の現在地を特定している。この際に、マップマッチングの精度向上のために、カメラ１４で撮影された道路画像に基づいて、車両の現在の走行状況を判定し、この判定結果も考慮してマップマッチングを行う。なお、制御回路８が行うプログラムは、外部メモリ９を介して外部から取得することもできる。
【００３９】
次に、制御回路８が行う、車両の現在の走行状況を判定し、この判定結果に基づいてマップマッチングをする処理について説明する。図２はこれらの処理に関して、制御回路８を各処理部別に表した図である。同図に示すように、制御回路８は、大きく白線認識部、状況判断部、自車位置決定部の処理部に分けられ、さらに白線認識部は画像変換部８ａ、取得画像処理部８ｂ、処理情報格納部８ｃに分けられ、状況判断部はパターン情報記憶部８ｄ、パターン照合部８ｅに分けられ、自車位置決定部はマップマッチング部８ｆに分けられる。車両の現在の走行状況を判定するために、先ず白線認識部によって車両が走行している道路の白線を認識し、その白線に対して車両の傾き度合いを示す角度を算出してそれを逐次記憶する。この逐次記憶された角度の推移を、状況判断部によってあらかじめ記憶されている各走行状況に対応した角度の推移パターンとマッチング処理を行うことで車両の現在の走行状況を判定する。そして、その判定結果を考慮しつつ自車位置決定部はマップマッチングを行う。図３、図４、図５は、それぞれ白線認識部、状況判断部、自車位置決定部が行う処理のフローチャートを示しており、以下このフローチャートに従って詳細に説明する。
【００４０】
先ず、図３に示す白線認識部が行う処理から説明する。ステップＳ１００において車両が走行開始したか否かを判定する。ここで、車両が走行を開始しない間、つまり停止している間は以降の処理を行わない。これは、後述するように制御回路８は、車両が走行する際の上記角度の推移から車両の現在の走行状況を判定しており、車両が停止している間はこの角度が一定となり推移しないためである。一方、車両が走行を開始したときは、処理をステップＳ１０１へ進める。
【００４１】
ステップＳ１０１において画像変換部８ａは、カメラ１０で撮影された道路の画像を取得する。図６（ａ）はカメラ１０で撮影された道路の画像のイメージを示しており、道路の白線１５ａ、１５ｂが撮影されるようにカメラ１０の設置位置が決められている。なお、図６（ａ）のイメージ図には白線１５ａ、１５ｂ以外の被写体については図示を省略している。
【００４２】
ステップＳ１０２において画像変換部８ａは、ステップＳ１０１にて取得した画像を真上から見た鳥瞰画像に変換する。このように鳥瞰画像に変換するのは、以降の処理において、白線に対して車両の傾き度合いを示す角度を算出し易くするためである。図６（ｂ）は図６（ａ）の画像を鳥瞰画像に変換したときの図を示しており、白線１５ａ、１５ｂの鳥瞰画像に対応する白線１６ａ、１６ｂが示されている。なお、同図には図６（ａ）白線に対して車両の傾き度合いを示す角度の算出方法を説明するために、車両を示すイメージ図１７を図示している。
【００４３】
ステップＳ１０３においてステップＳ１０２にて変換した鳥瞰画像から道路の白線を抽出する。図６（ｂ）の例で言えば、鳥瞰画像から白線１６ａ、１６ｂを抽出する。そして、ステップＳ１０４において車両進行方向の左側に白線があるか否かを判定する。具体的には、鳥瞰画像に重ねられた車両を示すイメージ図１７の左側に白線があるか否かによって判定する。したがって、図６（ｂ）の例で言えば車両進行方向の左側に白線があると判定する。
【００４４】
ステップＳ１０４にて車両進行方向の左側に白線があると判定したときは、処理をステップＳ１０５に進める。そして、ステップＳ１０５においてその白線が実線か点線かを判断する。これは、車両が複数車線の道路を走行している場合に、どの車線で走行しているかを判定するためである。次にステップＳ１０６において車両の左側の白線に対して車両の傾き度合いを示す角度θ１を算出する。具体的には図６（ｂ）に示すように、車両を示すイメージ図１７のフロント、リアのラインを延長した線分が白線１６ａの中心を通る２点を結んだものを白線１６ａの方向と定義する。そして、この白線１６ａの方向を示す線分と車両を示すイメージ図１７のフロントのラインを延長した線分との角度を、角度θ１として算出する。その後、実線か点線かの判定結果及び角度θ１を処理情報格納部８ｃに送信する。
【００４５】
一方、ステップＳ１０４にて車両進行方向の左側に白線がないと判定したときは、処理をステップＳ１０７に進める。そして、ステップＳ１０７において車両左側には白線が無い旨を処理情報格納部８ｃに送信する。
【００４６】
同様に車両の右側についても白線の有無を判定し（ステップＳ１０８）、白線がある場合はそれが実線か点線かを判断し（ステップＳ１０９）、車両と白線との角度θ２を算出して（ステップＳ１１０）、これらの情報を処理情報格納部８ｃに送信する。また、車両右側に白線が無い場合には、その旨を処理情報格納部８ｃに送信する。
【００４７】
以上のステップＳ１０３〜Ｓ１１１までの処理は、取得画像処理部８ｂが行い、次に説明するステップＳ１１２〜Ｓ１１６までの処理は処理情報格納部８ｃが行う。
【００４８】
ステップＳ１１２において処理情報格納部８ｃは、取得画像変換部８ｂから送信された車両と白線との角度情報（白線無し、角度θ１、θ２及び実線・点線の別）を受信する。そして、ステップＳ１１３において自身に所定の周期Ｔ分の角度情報が格納されているか否かを判定する。ここで、未だ所定の周期Ｔ分の角度情報が格納されていないときは、ステップＳ１１４において受信した角度情報を現在の時間に対応つけて格納する。一方、既に所定の周期Ｔ分の角度情報が格納されているときは、ステップＳ１１５において受信した角度情報を最も古い角度情報と入れ替えて現在の時間に対応つけて記憶する。その後、ステップＳ１１６においてタイマーを起動して所定時間ｔが経過するまで待機し、再びステップＳ１００に戻って上述した処理を繰り返す。すなわち、上述の処理は車両が走行している間、所定時間ｔ間隔で行われる。その結果、処理情報格納部８ｃには図７に示すように白線と車両との角度θ１、θ２の推移データが蓄積されていく。なお、この角度θ１、θ２の推移データには、ステップＳ１０５、１０９にて判断した白線の種類（実線、点線）の情報が付されている。状況判断部のパターン照合部８ｅは、この角度θ１、θ２の推移データがどの走行状態の推移データを示しているかについての照合を行うことにより、現在の車両の走行状態を判定する。以下、この判定処理について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
パターン照合部８ｅは、先ずステップＳ２００において現在地更新タイミングかどうかを判定する。この現在地更新タイミングとは、後述するマップマッチング８ｆが位置検出器１からの信号に基づいて車両の現在地を更新するタイミングである。ここで、現在地更新タイミングではないときには以降の処理は行わない。一方、現在地更新タイミングのときには処理をステップＳ２０１に進める。このように現在地更新タイミングに合わせているのは、以降で判定する車両の走行状況を現在地更新に反映させるためである。
【００５０】
ステップＳ２０１において処理情報格納部８ｃから格納されている角度θ１、θ２の推移データを取得する。そして、ステップＳ２０２においてこの角度θ１、θ２の推移データが、どの走行状況に対応する推移データであるのかを、パターン情報記憶部８ｄに記憶されているモデルデータを照合することにより判定する。パターン情報記憶部８ｄには、例えば図８〜図１１のモデルデータが記憶されている。以下、それぞれのモデルデータについて説明する。
【００５１】
図８に示すモデルデータは、車両が道なりに走行しているときに対応するものである。同図（ａ）に示すように、車両が道なりに走行しているときは白線に対して車両の進行方向はほぼ平行となっている。したがって、同図（ｂ）に示すように、車両と白線との角度θ１、θ２は９０度付近で推移していく。
【００５２】
図９に示すモデルデータは、車両は交差点を直進するときに対応するものである。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、車両が交差点に進入するにつれて車両の左側の白線に対応する角度θ１は９０度から増加するのに対し、車両の右側にある白線に対応する角度θ２は９０度付近を推移する。そして、車両が交差点内に完全に進入したときは車両の両側には白線が無いので、一端角度θ１、θ２の推移は途切れる。その後、車両が交差点を退出するにつれて再び車両の両側に白線が現れて、角度θ１、θ２の推移が再開される。この際車両の左側の白線に対応する角度θ１は車両の走行に伴って徐々に９０度に近づいていく。これに対し車両の右側の白線に対応する角度θ２は９０度付近で推移する。
【００５３】
図１０に示すモデルデータは、車両が交差点を右折するときに対応するものである。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、車両が交差点に進入するにつれて車両の左側の白線に対応する角度θ１は、交差点を直進するときと同様に９０度から増加していく。また、交差点を右折するときには車両は交差点の進入すると右折動作に入ることから、車両の右側の白線に対応する角度θ２についても９０度から徐々に増加していく。ただし、増加の度合いは車両の左側の白線に対応する角度θ１よりも小さい。そして、車両が交差点内に完全に進入したときは、交差点を直進するときと同様に角度θ１、θ２の推移は一端途切れる。その後、右折動作が進むにつれて角度θ１、θ２の推移が再開される。この際両方の角度θ１、θ２は９０度より小さい角度から推移が再開され、車両が交差点から退出するに伴って徐々に９０度に近づいていく。また、交差点に進入するときと同様に、角度の変化度合いは、車両の右側の白線に対応する角度θ２よりも左側の白線に対応する角度θ１の方が大きい。
【００５４】
図１１に示すモデルデータは、例えば駐車場に入るときのように車両が道路から外れたときに対応するものである。なお、同図に示すモデルデータは、車両が道路の左方向に外れたときのものを示している。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、車両が道路から外れると、白線と車両との角度θ１、θ２はともに同じ度合いで徐々に９０度から減少していく。そして、ある程度車両が道路から外れると、最初に車両の左側の白線を抽出できなくなるため角度θ１の推移は途切れる。その後、車両の右側の白線も抽出できなくなり、角度θ２の推移も途切れる。つまり、車両が完全に道路から外れたときには角度θ１、θ２の推移はしなくなる。
【００５５】
なお、車両が複数車線の道路を走行しているときの左側車線に車線変更するときも、最初角度θ１、θ２は９０度から徐々に減少していく。つまり、角度θ１、θ２の推移の仕方からみれば、最初のうちは車両が道路を外れたときと左側車線に車線変更するときとでは区別がつかない。これを防ぐために角度θ１、θ２の推移データには、実線、点線のどちらの白線に対応する角度であるかについての情報が付されている。図１１に示す車両が道路から外れたときには車両の左側の白線は実線であると考えられる。これに対し、車両が左側車線に車線変更するときは、車両の左側の白線は点線であると考えられる。したがって、車両から道路から外れたときの、車両の左側の白線に対応する角度θ１の推移データには、実線の白線に対するデータであることが付されている。なお、車両の右側の白線は、実線、点線のどちらの場合もあり得るので、これに対応する角度θ２には実線、点線のパラメータを付さない。同様に、上述した他の走行状況に対応する角度θ１、θ２の推移データについても、状況に応じて実線、点線の白線を考慮する。これによって、例えば同じ道なりの走行しているときであっても、複数車線の道路について各車線ごとの角度の推移データが用意されることになる。
【００５６】
パターン情報記憶部８ｄには、上述したモデルデータ以外にも各走行状況に応じたモデルデータが記憶されており、例えば車両が交差点を左折するときのモデルデータも記憶されている。
【００５７】
説明を再び図４のフローチャートに戻り、ステップＳ２０２において車両の現在の走行状況を判定するための照合を行うことになる。例えば現在の白線と車両との角度の推移について角度θ１は９０度から増加していき、角度θ２は９０度付近で推移しているときには、図９に示す交差点を直進するときのモデルデータと同じ傾向を示していることから、この交差点を直進するときのモデルデータと照合できたこととする。そして、ステップＳ２０３において照合できるモデルデータがあるか否かを判定し、あるときにはステップＳ２０４においてその照合できたモデルデータに対応する車両の走行状況を示す情報をマップマッチング部８ｆに送信する。一方、照合できるモデルデータがないときには、処理を終了する。例えば、白線がない道路を走行しているときなどが考えられる。
【００５８】
その後自車位置決定部のマップマッチング部８ｆは、位置検出器１から出力される車両の推定現在地を地図データ入力器６から入力される地図データの道路上にマッチングして車両の現在地を特定する。このマッチングの際、パターン照合部８ｅから送られてきた車両の現在の走行状況を考慮する。具体的には、図５のフローチャートに従って行う。
【００５９】
ステップＳ３００において、車両の現在の走行状況（照合結果）をパターン照合部８ｅから取得する。そして、ステップＳ３０１においてその照合結果の内容を判定する。本実施形態では判定される走行状況として、「交差点を通過（直進、左折、右折）」、「道路から外れた」、「道なりに走行」、「判定できなかった」が挙げられる。ここで照合結果が「交差点を通過（直進、左折、右折）」である場合は、ステップＳ３０２において位置検出器１から出力される車両の推定現在地に最も近い交差点にマッチングをする。その後、ステップＳ３０６において、図１２（ａ）に示すように、表示装置１０の画面において自車位置マークを交差点上で表示する。
【００６０】
一方、照合結果が「道路から外れた」である場合は、ステップＳ３０３において道路外フラグＦをセットする（Ｆ＝１）。この道路外フラグＦは、車両が現在駐車場など道路外にいることを示すフラグであり、再び車両が道路に復帰したときにリセットされる。そして、ステップＳ３０４においてマッチング処理を中止し、ステップＳ３０６において図１２（ｂ）に示すように、位置検出器１から出力される車両の推定現在地をそのまま自車位置マークとして画面に表示する。以降道路外フラグＦがセットされている間、つまり車両が道路外にいる間は、マッチング処理を中止して位置検出器１から出力される車両の推定現在地をそのまま自車位置マークとして画面に表示する。その後車両の走行状況として道路に復帰したことを内容とする照合結果（「交差点を通過」、「道なりに走行」）がパターン照合部８ｅから送られてきたときには、道路外フラグＦをリセット（Ｆ＝０）する。なお、道路外から道路に復帰したときの車両と白線との角度の推移のモデルデータを用意しておき、直接に道路外から道路に復帰したことを判定して、道路外フラグＦをリセット（Ｆ＝０）してもよい。
【００６１】
ステップＳ３０１において照合結果が「道なりに走行」又は「判定できなかった」である場合には、ステップＳ３０５において通常のマッチング処理を行う。すなわち、位置検出器１から出力される車両の推定現在地を地図データの道路上にマッチングをする。そして、ステップＳ３０６において、例えば図１２（ｃ）に示すように画面表示する。このように車両が道なりに走行していると判定したときにも通常のマッチング処理を行っているのは、「道なりに走行」という判定結果を考慮しなくても道路上にマッチングされるので特段マッチングの精度には影響されないからである。
【００６２】
以上本実施形態の車載ナビゲーション装置１００によれば、車両と道路の白線との角度の推移から、車両の現在の走行状況を判定することができる。そして、この判定結果をマップマッチングに反映しているので、正確な車両の現在地を検出することができる。なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。以下、変形例について説明する。
【００６３】
（変形例１）
上記実施形態では車両の現在の走行状況が交差点を通過していると判定したときには、その通過形態（交差点を直進、左折、右折）がどれかにかかわらず同じ画面表示をしていた（ステップＳ３０６、図１２（ａ）参照）。そこで例えば、各通過形態に対応した画面表示をしてもよい。例えば、車両が現在交差点を右折していると判定したときには、図１３に示すように画面に車両が交差点を右折している状況を示す拡大表示をする。同様に、車両が道路から外れたと判定したときには、車両が道路から外れた状況を示す画面表示をし、例えば右側車線で道なりに走行していると判定したときには、車両が右側車線で走行している状況を示す画面表示をする。これによって、現在の走行状況を忠実に表す臨場感溢れる画面表示を実現することができる。
【００６４】
（変形例２）
上記実施形態では判定した車両の現在の走行状況をマップマッチングの精度向上のために用いている。しかしこれに限定されるわけではなく、判定した車両の現在の走行状況を他の目的のために用いてもよい。例えば、車両が現在走行している車線を判定し、その車線をこのまま進行すると右折レーンとなっている場合は、音声出力装置１１によって「この先右折レーンとなっています。直進又は左折する場合は左車線に寄ってください。」等の報知をする。これによってドライバーはその交差点の間際になって慌てることもなく、スムーズに直進又は左折をすることができる。
【００６５】
（変形例３）
上記実施形態では車両の現在の走行状況を、現在地の更新タイミングに合わせて判定していた（ステップＳ２００）。これは車両の現在の走行状況を考慮して現在地の更新をするためである。しかしこれに限定されるわけではなく、必要度に応じて車両の現在の走行状況を判定するようにしてもよい。例えば、目的地までの経路を探索し、その探索経路に沿って車両を誘導案内している場合、右左折すべき交差点や目的地周辺などの案内対象地点に車両が近づいたときに正確に車両の現在地を把握する必要がある。そこで、車両が経路案内中の案内対象地点などの重要な地点に近づいたときに、車両の現在の走行状況を判定して現在地の検出精度を向上させてもよい。これによって、常時車両の走行状況を判定するときよりも処理の負荷を軽減することができる。
【００６６】
（変形例４）
上記実施形態では車両と白線との角度の推移データを取得するために、所定時間ｔ間隔でその車両と白線との角度を取得している（ステップＳ１１６）。詳細な角度の推移データを取得するためには、車両と白線との角度の取得間隔を小さくしたほうが良いのは当然であるが、そのためのメモリの容量やＣＰＵの処理能力との兼ね合いから限度がある。そこで、状況に応じて車両と白線との角度の取得間隔ｔを変更するようにしてもよい。例えば、車両が現在走行している道路が、分岐点が少ない道路である場合には車両と白線との角度の取得間隔ｔを大きくしてＣＰＵの負担を軽減させる。これによってＣＰＵが行う他の処理のスピードを向上させることができ、また分岐点が少ない道路であるので車両の現在の走行状況を頻繁に判定しなくても特段困ることもない。また、例えば車両の速度や舵角を検出し、その検出信号から車両が低速で曲がっていると判断できる場合には、車両と白線との角度の取得間隔ｔを小さくして走行状況の判定の精度を向上させるようにしてもよい。
その他、経路案内の際の案内対象地点などのような重要な地点付近では、車両と白線との角度の取得間隔ｔを小さくして、現在地の検出精度を向上させてもよい。
【００６７】
（変形例５）
上記実施形態では道路の白線を抽出してその白線と車両との角度の推移から車両の現在の走行状況を判定している。その判定精度を向上させるために、他の白線で描かれたマークを抽出して、走行状況の判定に考慮してもよい。この他の白線で描かれたマークとして、例えば横断歩道や交差点の中央のひし形のマークが挙げられる。これらマークに相当する画像をあらかじめパターン情報記憶部８ｄに記憶しておき、その画像と抽出したマークとを照合し、その照合結果を走行状況の判定に考慮する。例えば、交差点の中央のひし形を照合できたときには、車両の現在の走行状況として高い確率で交差点を通過中と判定することができる。
【００６８】
（変形例６）
上記実施形態では道路の白線に対する車両の傾き度合いを判定するために、図６（ｂ）に示すような方法で算出した角度θ１、θ２を用いていた。しかし、道路の白線に対する車両の傾き度合いが判定できるのであればこれに限定されるわけではなく、どのような方法で車両と白線との角度を算出してもよい。
【００６９】
（変形例７）
上記実施形態では車両の現在の走行状況が交差点を通過していると判定したときには、交差点にマップマッチングを行っている（ステップＳ３０２）。さらに、その後のマッチング処理においてその交差点における通過形態（交差点を直進、左折、右折）を考慮してもよい。例えば、車両が交差点を右折していると判定し、交差点にマップマッチングしたときは、以降その交差点を右折した道路にマッチングする確率を高くする。これにより、マッチング精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態における車載ナビゲーション装置１００の全体構成を示すブロック図である。
【図２】車両の現在の走行状況の判定のための処理に関して、制御回路８を各処理部別に表した図である。
【図３】制御回路８の白線認識部が行う処理を示すフローチャートである。
【図４】制御回路８の状況判断部が行う処理を示すフローチャートである。
【図５】制御回路８の自車位置決定部が行う処理を示すフローチャートである。
【図６】カメラ１０から撮影された画像を示す図（同図（ａ））、及びこの画像を鳥瞰画像に変換し車両と白線との角度の算出方法を説明するための図である（同図（ｂ））。
【図７】処理情報格納部８ｃに格納される、車両と白線との角度θ１、θ２の推移を示す図である。
【図８】車両が道なりに走行しているときの車両と白線との角度θ１、θ２の推移データのモデルデータ示す図である。
【図９】車両が交差点を直進するときの車両と白線との角度θ１、θ２の推移データのモデルデータ示す図である。
【図１０】車両が交差点を右折するときの車両と白線との角度θ１、θ２の推移データのモデルデータ示す図である。
【図１１】車両が道路から外れたときの車両と白線との角度θ１、θ２の推移データのモデルデータ示す図である。
【図１２】車両の各走行状況に対応するマップマッチングの結果を画面表示で表した図である。
【図１３】車両が交差点を右折している状況を画面に拡大表示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００ 車載ナビゲーション装置
１ 位置検出器
２ 地磁気センサ
３ ジャイロスコープ
４ 距離センサ
５ ＧＰＳ受信機
６ 地図データ入力器
７ 操作スイッチ群
８ 制御回路
８ａ 画像変換部
８ｂ 取得画像処理部
８ｃ 処理情報格納部
８ｄ パターン情報記憶部
８ｅ パターン照合部
８ｆ マップマッチング部
９ 外部メモリ
１０ 表示装置
１１ 音声出力装置
１２ リモコン
１３ リモコンセンサ
１４ カメラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定期的に車両が走行している道路を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した画像から、前記車両の両側にある道路の白線を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した道路の白線に対する前記車両の傾き度合いを示す角度を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した角度を蓄積して当該角度の推移として記憶する角度情報記憶手段と、
前記角度情報記憶手段が記憶した角度の推移の基づいて前記車両の現在の走行状況を判定する判定手段とを備えることを特徴とする走行状況判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、車両の走行状況ごとの、代表的な前記角度の推移パターンを記憶するパターン情報記憶手段を備え、前記角度情報記憶手段が記憶した前記角度の推移が、前記パターン情報記憶手段に記憶されている前記角度の推移パターンのいずれに該当しているかをパターン照合することにより、前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする請求項１に記載の走行状況判定装置。
【請求項３】
前記撮影手段は、前記車両が停止しているときは前記車両が走行している道路の撮影を中断することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行状況判定装置。
【請求項４】
前記角度情報記憶手段は、前記角度を記憶するときに、所定周期分の角度が記憶されている場合には、当該所定周期分の角度の中の最も古い角度を消去することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項５】
前記パターン情報記憶手段は、車両が道なりに走行しているときの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項６】
前記パターン情報記憶手段は、車両が道路から外れたときの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項７】
前記パターン情報記憶手段は、車両が交差点を直進、左折、右折するときの少なくともいずれか一つの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項８】
前記角度情報記憶手段は、前記算出手段が算出した角度が、前記抽出手段が抽出した道路の白線が実線と点線のどちらに対する角度であるのかを区別して当該角度を記憶し、
前記パターン情報記憶手段が記憶する前記角度の推移パターンは、道路の白線が実線と点線のどちらに対するものであるかが区別されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項９】
前記パターン情報記憶手段は、車両が道路の各車線で走行しているときのそれぞれの車線に対応する前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする請求項８に記載の走行状況判定装置。
【請求項１０】
前記抽出手段は、前記車両の両側にある道路の白線以外の、道路内の白線で描かれている所定のマークを抽出し、
前記パターン情報記憶手段は、前記所定のマークに相当する画像を記憶し、
前記判定手段は、前記抽出手段が前記所定のマークを抽出した場合には、当該所定のマークを前記パターン情報記憶手段に記憶されている前記所定のマークに相当する画像と照合し、その照合結果を考慮して前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする請求項２〜９のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項１１】
前記車両の走行状態又は走行道路に関する情報を取得する取得手段を備え、
前記撮影手段は、前記取得手段が取得する前記車両の走行状態又は走行道路に関する情報に応じて、前記車両が走行している道路の撮影する間隔を変化させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項１２】
前記車両の推定現在地を検出する位置検出手段と、
地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
定期的に前記位置検出手段が検出した前記車両の推定現在地を前記地図データの道路上にマッチング処理をして前記車両の現在地を決定するマップマッチング手段とを備える車載ナビゲーション装置において、
請求項１〜１１のいずれかの走行状況判定装置を備え、
前記マップマッチング手段は、前記マッチング処理をするときは、前記判定手段が判定した車両の現在の走行状況を考慮することを特徴とする車載ナビゲーション装置。
【請求項１３】
前記マップマッチング手段が決定した前記車両の現在地を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、前記マップマッチング手段が前記マッチング処理をするタイミングに合わせて前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１５】
前記判定手段は、前記車両の現在地に応じて、前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１６】
前記マップマッチング手段は、前記判定手段が前記車両の現在の走行状況として交差点を直進、左折、右折のいずれかと判定した場合には、交差点にマッチングすることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１７】
前記マップマッチング手段は、前記判定手段が前記車両の現在の走行状況として道路から外れたと判定した場合には、前記マッチング処理を中止し、
前記表示手段は、前記マップマッチング手段がマッチング処理を中止したときは、前記位置検出手段が検出した前記車両の推定現在地をそのまま表示することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１８】
前記表示手段は、前記判定手段が判定した前記車両の現在の走行状況を示す画像を表示することを特徴とする請求項１３〜１７のいずれかに記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１】
定期的に車両が走行している道路を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した画像から、前記車両の両側にある道路の白線を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した道路の白線に対する前記車両の傾き度合いを示す角度を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した角度を蓄積して当該角度の推移として記憶する角度情報記憶手段と、
前記角度情報記憶手段が記憶した角度の推移の基づいて前記車両の現在の走行状況を判定する判定手段とを備えることを特徴とする走行状況判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、車両の走行状況ごとの、代表的な前記角度の推移パターンを記憶するパターン情報記憶手段を備え、前記角度情報記憶手段が記憶した前記角度の推移が、前記パターン情報記憶手段に記憶されている前記角度の推移パターンのいずれに該当しているかをパターン照合することにより、前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする請求項１に記載の走行状況判定装置。
【請求項３】
前記撮影手段は、前記車両が停止しているときは前記車両が走行している道路の撮影を中断することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行状況判定装置。
【請求項４】
前記角度情報記憶手段は、前記角度を記憶するときに、所定周期分の角度が記憶されている場合には、当該所定周期分の角度の中の最も古い角度を消去することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項５】
前記パターン情報記憶手段は、車両が道なりに走行しているときの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項６】
前記パターン情報記憶手段は、車両が道路から外れたときの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項７】
前記パターン情報記憶手段は、車両が交差点を直進、左折、右折するときの少なくともいずれか一つの前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項８】
前記角度情報記憶手段は、前記算出手段が算出した角度が、前記抽出手段が抽出した道路の白線が実線と点線のどちらに対する角度であるのかを区別して当該角度を記憶し、
前記パターン情報記憶手段が記憶する前記角度の推移パターンは、道路の白線が実線と点線のどちらに対するものであるかが区別されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項９】
前記パターン情報記憶手段は、車両が道路の各車線で走行しているときのそれぞれの車線に対応する前記角度の推移パターンを記憶していることを特徴とする請求項８に記載の走行状況判定装置。
【請求項１０】
前記抽出手段は、前記車両の両側にある道路の白線以外の、道路内の白線で描かれている所定のマークを抽出し、
前記パターン情報記憶手段は、前記所定のマークに相当する画像を記憶し、
前記判定手段は、前記抽出手段が前記所定のマークを抽出した場合には、当該所定のマークを前記パターン情報記憶手段に記憶されている前記所定のマークに相当する画像と照合し、その照合結果を考慮して前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする請求項２〜９のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項１１】
前記車両の走行状態又は走行道路に関する情報を取得する取得手段を備え、
前記撮影手段は、前記取得手段が取得する前記車両の走行状態又は走行道路に関する情報に応じて、前記車両が走行している道路の撮影する間隔を変化させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の走行状況判定装置。
【請求項１２】
前記車両の推定現在地を検出する位置検出手段と、
地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
定期的に前記位置検出手段が検出した前記車両の推定現在地を前記地図データの道路上にマッチング処理をして前記車両の現在地を決定するマップマッチング手段とを備える車載ナビゲーション装置において、
請求項１〜１１のいずれかの走行状況判定装置を備え、
前記マップマッチング手段は、前記マッチング処理をするときは、前記判定手段が判定した車両の現在の走行状況を考慮することを特徴とする車載ナビゲーション装置。
【請求項１３】
前記マップマッチング手段が決定した前記車両の現在地を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、前記マップマッチング手段が前記マッチング処理をするタイミングに合わせて前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１５】
前記判定手段は、前記車両の現在地に応じて、前記車両の現在の走行状況を判定することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１６】
前記マップマッチング手段は、前記判定手段が前記車両の現在の走行状況として交差点を直進、左折、右折のいずれかと判定した場合には、交差点にマッチングすることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１７】
前記マップマッチング手段は、前記判定手段が前記車両の現在の走行状況として道路から外れたと判定した場合には、前記マッチング処理を中止し、
前記表示手段は、前記マップマッチング手段がマッチング処理を中止したときは、前記位置検出手段が検出した前記車両の推定現在地をそのまま表示することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の車載ナビゲーション装置。
【請求項１８】
前記表示手段は、前記判定手段が判定した前記車両の現在の走行状況を示す画像を表示することを特徴とする請求項１３〜１７のいずれかに記載の車載ナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−３４９５８０（Ｐ２００６−３４９５８０Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７８３４９（Ｐ２００５−１７８３４９）
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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