測位装置および推定装置
【課題】処理量を低減しながら、車両位置の補正精度を高くしたい。
【解決手段】ナビゲーションシステムは、車両に搭載されている。第１位置取得部４０は、車両の内部において、車両位置を測位する。第２位置取得部４４は、車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置が撮像した画像から導出された車両位置を取得する。補正部４８は、第２位置取得部４４において取得した車両位置によって、第１位置取得部４０において測位した車両位置を補正する。
【解決手段】ナビゲーションシステムは、車両に搭載されている。第１位置取得部４０は、車両の内部において、車両位置を測位する。第２位置取得部４４は、車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置が撮像した画像から導出された車両位置を取得する。補正部４８は、第２位置取得部４４において取得した車両位置によって、第１位置取得部４０において測位した車両位置を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位技術に関し、特に測位した車両位置を補正する測位装置および推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに車両の位置を特定する。また、方位センサや走行距離センサからの信号をもとに、車両の位置が補正される。さらに、車両に撮像装置が設置され、撮像装置によって撮像した周囲の映像を使用することによって、車両の位置を補正する技術が提案されている。この技術では、映像の中から特定の建物が抽出され、予め記憶した建物の位置情報を使用しながら、抽出した建物の位置が特定される。また、特定した位置によって、車両の位置が補正される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−３１６０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
測位した位置を補正するために、ＧＰＳ衛星からの信号とは別の情報を使用することは好ましいが、車両に設置された撮像装置で映像を撮像し続けると、処理量の総和が大きくなってしまう。また、補正の精度を高くするためには、建物の位置情報のデータベースが詳細である方が望ましい。しかしながら、データベースのサイズが大きくなると、それを記憶するための記憶装置に対して、記憶容量の増加が要求される。さらに、データベースのサイズが大きくなると、検索処理の期間が長くなるので、ユーザの利便性が悪化する。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理量を低減しながら、車両位置の補正精度を高くする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の測位装置は、車両に搭載された測位装置であって、車両の内部において、車両位置を測位する測位部と、車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置が撮像した画像から導出された車両位置を取得する取得部と、取得部において取得した車両位置によって、測位部において測位した車両位置を補正する補正部と、を備える。
【０００６】
本発明の別の態様は、推定装置である。この装置は、車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置から、当該撮像装置によって撮像された車両の画像を受けつける受付部と、受付部において受けつけた画像をもとに、車両位置を推定する推定部と、推定部において推定した車両位置を車両へ出力する出力部と、を備える。
【０００７】
本発明のさらに別の態様は、測位システムである。この測位システムは、車両に搭載された測位装置と、車両の外部での特定の位置に設置され、かつ車両の画像を撮像する撮像装置と、撮像装置によって撮像された画像をもとに、車両位置を推定する推定装置とを備える。測位装置は、推定装置によって推定された車両位置によって、車両の内部において測位した車両位置を補正する。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、処理量を低減しながら、車両位置の補正精度を高くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、自動車等の車両に搭載されたナビゲーション装置、基地局装置、撮像装置、地図画像サーバ、位置推定サーバを含むナビゲーションシステムに関する。基地局装置は、一端において無線ネットワークにてナビゲーション装置に接続され、他端において有線ネットワークにて撮像装置、地図画像サーバ、位置推定サーバに接続されている。撮像装置は、道路周辺のさまざまな位置に複数設置されており、道路を通行する車両の映像を撮像する。ここで、複数の撮像装置のそれぞれが配置された位置は既知であり、位置推定サーバは、そのような情報（以下、「設置情報」という）を予め記憶している。各撮像装置は、撮像した映像を定期的に位置推定サーバへ出力する。その際、撮像装置は、映像を撮像した撮像装置に関する情報を映像に付加する。そのため、位置推定サーバは、送信元と映像とを対応づけながら周期的に取得する。
【００１１】
ナビゲーション装置は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの信号を受信することによって、車両位置を測位する。また、ナビゲーション装置は、基地局装置を介して、測位した車両位置を位置推定サーバに出力する。その際、当該車両のナンバープレートに記載された情報（以下、「ナンバプレート情報」という）も出力する。位置推定サーバは、車両位置をもとに、車両が撮像されている映像を抽出する。その際、位置推定サーバは、ナンバプレート情報をもとに、車両を探索する。また、位置推定サーバは、映像に撮像された車両の位置と、映像を撮像した撮像装置の位置とをもとに、車両位置を取得する。位置推定サーバは、撮像がなされた時刻とともに、車両位置をナビゲーション装置へ送信する。ナビゲーション装置は、位置推定サーバからの車両位置をもとに、測位した車両位置を補正する。
【００１２】
ナビゲーション装置は、車両位置が含まれるような地図画像の送信を地図画像サーバに要求する。地図画像とは、電子化された地図データである。その結果、ナビゲーション装置は、基地局装置と通信することによって、基地局装置に接続された地図画像サーバから地図画像を取得する。ここでは、地図画像が画像として示されている場合、地図画像がデータ形式にて示されている場合とを区別せずに、「地図画像」という用語を使用する。ナビゲーション装置は、地図画像をディスプレイに表示するが、その際、補正した車両位置を地図画像上に示す。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係るナビゲーションシステム１００の構成を示す。ナビゲーションシステム１００は、ナビゲーション装置１０、基地局装置１２、ネットワーク１４、地図画像サーバ１６、車両１８、撮像装置７０、位置推定サーバ７２を含む。また、ナビゲーション装置１０は、ＧＰＳ用アンテナ２０、通信用アンテナ２２を含む。
【００１４】
ナビゲーション装置１０は、車両１８に搭載されている。ここで、車両１８は、例えば、自動車である。ナビゲーション装置１０は、ＧＰＳ用アンテナ２０において、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信する。ナビゲーション装置１０は、受信した信号をもとに、車両１８の位置を測位する。また、ナビゲーション装置１０は、通信用アンテナ２２を備えており、無線通信システムの端末装置の機能を有する。ここで、無線通信システムには、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ等に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムやＩＥＥＥ８０２．１６等に準拠した無線ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムが使用される。ナビゲーション装置１０は、無線ネットワークを介して基地局装置１２に接続される。
【００１５】
基地局装置１２は、一端において、ナビゲーション装置１０を接続し、他端において、ネットワーク１４を接続する。ネットワーク１４は、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにて構成される。また、ネットワーク１４は、撮像装置７０および位置推定サーバ７２を接続している。撮像装置７０は、車両１８の外部での特定の位置、例えば道路に沿って設置されている。図１では、ひとつの撮像装置７０が示されているが、ナビゲーションシステム１００には、複数の撮像装置７０が含まれる。ここで、複数の撮像装置７０のそれぞれが設置された位置は既知であり、それらの位置は、位置推定サーバ７２において管理されている。
【００１６】
撮像装置７０は、カメラに相当し、車両１８の画像を撮像する。ここでは、撮像装置７０によって撮像された画像を「映像」という。映像は、動画像であってもよく、静止画像であってもよいが、ここでは、静止画像であるとする。また、映像が画像として示されている場合、映像がデータ形式にて示されている場合とを区別せずに、「映像」という用語を使用する。撮像装置７０は、映像を定期的に撮像し、ネットワーク１４を介して位置推定サーバ７２へ送信する。その際、撮像時刻に関する情報も送信される。
【００１７】
位置推定サーバ７２は、ネットワーク１４を介して撮像装置７０から映像を受信する。位置推定サーバ７２は、受信した映像を撮像時刻とともに記憶する。位置推定サーバ７２は、ネットワーク１４、基地局装置１２を介して、ナビゲーション装置１０から車両位置の推定を要求される。位置推定サーバ７２は、ナンバプレート情報をもとに、ナビゲーション装置１０を搭載した車両１８が撮像された映像を特定する。また、位置推定サーバ７２は、映像を撮像した撮像装置７０が配置された位置と、映像中の車両１８の位置とをもとに、車両１８の位置を推定する。位置推定サーバ７２は、ネットワーク１４、基地局装置１２を介して、ナビゲーション装置１０へ車両位置を送信する。
【００１８】
また、ネットワーク１４は、地図画像サーバ１６も接続している。地図画像サーバ１６は、地図画像を記憶する。ここで、地図画像は、複数種類の縮尺に対応するように予め用意されている。また、各縮尺において、地図画像は、緯度と経度とを変えながら複数存在する。例えば、ひとつの地図画像は、四角形の形状を有しており、四角形の左上が「始点」と規定され、右下を「終点」と規定されている。ここで、始点と終点とを変えられた複数の地図画像が規定されている。つまり、複数種類の縮尺のそれぞれに対して、複数の地図画像が含まれている。以下では、複数の地図画像のそれぞれと、複数の地図画像の集合とを区別せずに「地図画像」という。
【００１９】
ナビゲーション装置１０は、位置推定サーバ７２から車両位置を受信する。ナビゲーション装置１０は、受信した車両位置によって、車両１８の内部において測位した車両位置を補正する。ナビゲーション装置１０は、基地局装置１２を介して地図画像サーバ１６へ、補正した車両１８の位置が含まれるような地図画像の送信を要求する。地図画像サーバ１６は、記憶した複数の地図画像の中から、該当する地図画像を抽出し、抽出した地図画像をナビゲーション装置１０へ送信する。ナビゲーション装置１０は、受信した地図画像をディスプレイに表示するとともに、車両１８の位置も表示することによって、ナビゲーション処理を実行する。
【００２０】
図２は、ナビゲーション装置１０の構成を示す。ナビゲーション装置１０は、ＧＰＳ用アンテナ２０、通信用アンテナ２２、ＧＰＳ受信部２４、通信部２６、ナビゲーション処理部２８、ルート探索処理部３０、第１記憶部３２、操作入力部３４、音声出力部３６、ディスプレイ３８、制御部６０を含む。また、ナビゲーション処理部２８は、第１位置取得部４０、地図画像取得部４２、第２位置取得部４４、第２記憶部４６、補正部４８、合成部５０を含み、補正部４８は、特定部５２、抽出部５４、導出部５６、実行部５８を含む。
【００２１】
ＧＰＳ受信部２４は、ＧＰＳ用アンテナ２０を介して、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信する。また、ＧＰＳ受信部２４は、受信した信号を第１位置取得部４０へ出力する。第１位置取得部４０は、ＧＰＳ受信部２４からの信号を受けつけ、ＧＰＳによる測位を実行することによって、図示しない車両１８の内部において、図示しない車両１８の位置（以下、「車両位置」という）を取得する。なお、ＧＰＳによる測位には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、車両位置は、緯度と経度によって示される。ＧＰＳ受信部２４、第１位置取得部４０は、以上の処理を適宜実行することによって、車両位置は繰り返し取得される。第１位置取得部４０は、車両位置の情報を第２位置取得部４４、第２記憶部４６、補正部４８へ出力する。その際、推定した時刻も付加される。
【００２２】
第２位置取得部４４は、地図画像取得部４２から、測位した車両位置を受けつけ、測位した車両位置をもとに、当該車両１８の車両位置の推定を図示しない位置推定サーバ７２へ要求するための要求信号（以下、「第１要求信号」という）を生成する。この第１要求信号の生成は、映像を撮像すべき少なくともひとつの撮像装置７０を指定し、少なくともひとつの位置推定サーバ７２へ映像の撮像を要求することに相当する。第２位置取得部４４は、地図画像取得部４２において測位した車両位置とナンバプレート情報とを第１要求信号に含める。第２位置取得部４４は、第１要求信号を通信部２６へ出力する。
【００２３】
通信部２６は、前述の無線通信システムでの端末装置に相当し、無線通信システムに対応した処理を実行する。ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格やＩＥＥＥ８０２．１６規格のようなＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）が採用された無線通信システムに対応する場合、通信部２６は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行し、送信処理としてＩＦＦＴを実行する。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格のようなスペクトル拡散方式が採用された無線通信システムに対応する場合、通信部２６は、受信処理として逆拡散を実行し、送信処理として拡散を実行する。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのようなＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）方式が採用された無線通信システムに対応する場合、通信部２６は、受信処理としてアダプティブアレイ信号処理を実行し、送信処理として複数のストリームへの分散処理を実行する。
【００２４】
図３（ａ）−（ｂ）は、通信部２６における通信に使用されるデータの構造を示す。図３（ａ）は、第１要求信号のフォーマットを示す。「位置情報送信要求」が、位置推定サーバ７２に対して車両位置の推定を要求する旨を示す。「測位位置情報」が、第１位置取得部４０において測位した車両位置を示し、「ナンバプレート情報」が、前述のナンバプレート情報に相当する。図２に戻る。通信部２６は、第１要求信号の送信後、ネットワーク１４を介して位置推定サーバ７２からの応答信号（以下、「第１応答信号」という）を受信する。
【００２５】
図３（ｂ）は、第１応答信号のフォーマットを示す。「撮像時刻」は、撮像装置７０において映像の撮像がなされた時刻であり、当該映像は位置推定サーバ７２において車両位置の推定に使用されている。「推定位置情報」は、位置推定サーバ７２において推定された車両位置を示す。そのため、撮像時刻は、車両位置に付加された情報といえる。図２に戻る。通信部２６は、受信した第１応答信号を第２位置取得部４４へ出力する。その結果、第２位置取得部４４は、車両１８の外部での特定の位置に設置された撮像装置７０が撮像した映像から推定された車両位置を取得する。第２位置取得部４４は、取得した第１応答信号を補正部４８へ出力する。
【００２６】
第２記憶部４６は、第１位置取得部４０から、車両位置の情報を受けつける。第２記憶部４６は、車両位置の情報と時刻とを対応づけながら記憶する。図４は、第２記憶部４６に記憶された測位位置情報のデータ構造を示す。図示のごとく、時刻欄２００と測位位置情報欄２０２とが含まれる。「時刻」は、第１位置取得部４０において車両位置の推定がなされた時刻を示し、「測位位置情報」は、第１位置取得部４０において推定された車両位置を示す。図２に戻る。
【００２７】
抽出部５４は、第２位置取得部４４から第１応答信号を受けつける。抽出部５４は、第１応答信号から、撮像時刻に関する情報を抽出する。抽出部５４は、抽出した撮像時刻に関する情報を特定部５２へ出力し、推定された車両位置を導出部５６へ出力する。特定部５２は、抽出部５４から撮像時刻に関する情報を受けつける。特定部５２は、第２記憶部４６に記憶されたデータを参照することによって、撮像時刻に最も近い時刻を図４の時刻欄２００から選択する。また、特定部５２は、選択した時刻に対応した車両位置を測位位置情報欄２０２から選択する。つまり、特定部５２は、抽出部５４において抽出した撮像時刻に対応した車両位置であって、かつ第１位置取得部４０において過去に測位した車両位置を特定する。特定部５２は、選択した車両位置を導出部５６へ出力する。
【００２８】
導出部５６は、特定部５２から車両位置（以下、「第１車両位置」という）を受けつけるとともに、抽出部５４からも車両位置（以下、「第２車両位置」という）を受けつける。導出部５６は、第１車両位置と第２車両位置との差異をもとに、補正量を導出する。具体的に説明すると、導出部５６は、ベクトル演算によって、第２車両位置から第１車両位置を減算する。減算結果が、補正量に相当する。導出部５６は、補正量を実行部５８へ出力する。
【００２９】
実行部５８は、導出部５６から補正量を受けつけるとともに、第１位置取得部４０から車両位置を受けつける。また、実行部５８は、補正量をもとに、車両位置を補正する。具体的に説明すると、ベクトル演算によって、補正量と車両位置とを加算する。これは、第２位置取得部４４において取得した車両位置によって、第１位置取得部４０において測位した車両位置を補正することに相当する。実行部５８は、補正した車両位置を地図画像取得部４２および合成部５０へ出力する。
【００３０】
地図画像取得部４２は、補正部４８から車両位置の情報を受けつける。地図画像取得部４２は、車両位置が含まれた地図画像の送信を図示しない地図画像サーバ１６へ要求するために要求信号（以下、「第２要求信号」という）を生成する。その際、地図画像取得部４２は、縮尺に関する情報も要求信号に含める。初期の段階において、縮尺は、所定の値に設定されればよい。地図画像取得部４２は、第２要求信号を通信部２６へ出力する。
【００３１】
通信部２６は、第２要求信号の最終的な宛先を地図画像サーバ１６に設定し、第２要求信号を基地局装置１２へ送信する。図５（ａ）−（ｂ）は、通信部２６における通信に使用される別のデータの構造を示す。図５（ａ）は、第２要求信号のフォーマットを示す。「緯度、経度」が車両位置の緯度と経度に相当し、「縮尺」が縮尺の値に相当する。図２に戻る。通信部２６は、第２要求信号の送信後、ネットワーク１４を介して地図画像サーバ１６からの応答信号（以下、「第２応答信号」という）を受信する。
【００３２】
図５（ｂ）は、第２応答信号のフォーマットを示す。「始点 緯度、経度」が、地図画像の始点に対する緯度と経度に相当し、「終点 緯度、経度」が、地図画像の終点に対する緯度と経度に相当する。また、「地図画像データ」は、始点および終点にて特定される地図画像のデータ（以下、単に「地図画像」という）に相当する。図２に戻る。通信部２６は、受けつけた第２応答信号を地図画像取得部４２へ出力する。その結果、地図画像取得部４２は、車両位置が含まれた地図画像を取得する。
【００３３】
合成部５０は、補正部４８から車両位置を受けつけ、地図画像取得部４２から地図画像を受けつける。合成部５０は、地図画像上において、車両位置に対応する部分を特定する。合成部５０は、特定した部分にマークを付加することによって、合成画像を生成する。合成部５０は、合成画像をディスプレイ３８へ出力する。ディスプレイ３８は、合成部５０から受けつけた合成画像を表示する。
【００３４】
第１記憶部３２は、地図画像取得部４２において取得した地図画像を記憶する。その際、地図画像取得部４２は、第１記憶部３２に記憶させた地図画像に関する情報、例えば、始点や終点の緯度および経度、縮尺を管理する。また、地図画像取得部４２は、補正部４８から車両位置の情報を受けつけたとき、車両位置が含まれた地図画像を第１記憶部３２に記憶させているかを確認する。記憶させている場合、地図画像取得部４２は、通信部２６へ第２要求信号を出力せずに、第１記憶部３２から地図画像を抽出する。また、第１記憶部３２は、記憶した各地図画像に対して、最後に使用した時刻を管理する。最後に使用した時刻がしきい値よりも前になった場合、第１記憶部３２は、これに対応した地図画像を削除する。
【００３５】
操作入力部３４は、ボタン等によって構成されており、ユーザからの指示を受けつける。操作入力部３４は、受けつけた指示をナビゲーション処理部２８へ出力する。音声出力部３６は、スピーカ等によって構成されており、ナビゲーション処理部２８からの音声信号を受けつける。音声出力部３６は、音声信号を出力する。ルート探索処理部３０は、操作入力部３４を介してユーザから受けつけた宛先までのルートを探索する。ルートを探索する際に、ルート探索処理部３０は、ナビゲーション処理部２８、通信部２６を介して、地図画像を取得する。制御部６０は、ナビゲーション装置１０全体の動作を制御する。
【００３６】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３７】
図６は、位置推定サーバ７２の構成を示す。位置推定サーバ７２は、ＩＦ部８０、受付部８２、推定部８４、出力部８６、記憶部８８を含む。ＩＦ部８０は、図示しないネットワーク１４に接続される。また、ＩＦ部８０は、ＩＰネットワークに対応し、ネットワーク１４からの信号を受信するとともに、ネットワーク１４へ信号を送信する。また、ＩＦ部８０は、受信した信号を受付部８２へ出力する。受付部８２は、ＩＦ部８０を介して、図示しない撮像装置７０によって撮像された映像を受けつける。映像には、当該映像を撮像した撮像装置７０に関する情報、当該映像の撮像時刻が付加されている。受付部８２は、受けつけた映像と、それに付加された情報とを記憶部８８に記憶させる。また、受付部８２は、ＩＦ部８０を介して図示しないナビゲーション装置１０から、前述の第１要求信号を受けつける。受付部８２は、受けつけた第１要求信号を推定部８４へ出力する。
【００３８】
記憶部８８は、撮像装置７０、撮像時刻、映像を対応づけて記憶する。さらに、記憶部８８は、各撮像装置７０を設置した位置に関する情報を予め記憶する。図７は、記憶部８８に記憶された撮像装置に関するデータの構造を示す。図示のごとく、撮像装置番号欄２０４、設置位置欄２０６が含まれる。撮像装置番号欄２０４には、複数の撮像装置７０のそれぞれを識別するための番号が含まれている。また、設置位置欄２０６は、各撮像装置７０が設置された位置を示す。また、位置は、例えば、緯度と経度によって示される。図６に戻る。
【００３９】
推定部８４は、受付部８２から第１要求信号を受けつける。推定部８４は、第１要求信号から、車両位置とナンバプレート情報とを抽出する。また、推定部８４は、記憶部８８に記憶された撮像装置に関するデータを参照しながら、抽出した車両位置の近傍に配置された撮像装置７０を選択する。例えば、車両位置を中心とした半径５００ｍ以内に配置される撮像装置７０が選択される。このような条件を満足する撮像装置７０が複数存在する場合、記憶部８８は、それらのすべてを選択する。また、推定部８４は、選択した撮像装置７０からの映像を記憶部８８から抽出する。選択した撮像装置７０が複数存在する場合、抽出した映像も複数存在する。
【００４０】
推定部８４は、選択した映像の中に、第１要求信号の送信元になるナビゲーション装置１０を搭載した車両１８が含まれているかを確認する。例えば、推定部８４は、ナンバプレート情報が映像に含まれているかを確認する。その際、推定部８４は、画像からの文字認識技術を使用するが、これには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。以上の処理によって、推定部８４は、ナンバプレート情報が検出された映像を選択する。さらに、推定部８４は、選択した映像の中におけるナンバプレートの位置を予測することによって、ナンバプレートの位置が撮像装置７０からどれくらい離れているかを推定する。この処理を説明するために、図８を使用する。
【００４１】
図８は、推定部８４において使用される映像を示す。図示のごとく、道路が標示されている。また、一例として、ポイント「Ｐ１」からポイント「Ｐ４」までが道路上に定義されている。また、ポイント「Ｐ１」からポイント「Ｐ４」のそれぞれに対する位置は既知であり、撮像装置７０からの緯度および経度方向へのずれ量が推定部８４に記憶されている。推定部８４は、映像上のポイント「Ｐ１」からポイント「Ｐ４」の位置と、映像上のナンバプレートの位置とをもとに、撮像装置７０からのナンバプレートの緯度および経度方向へのずれ量を推定する。その際、例えば、内挿補間や外挿補間が使用される。
【００４２】
図６に戻る。推定部８４は、撮像装置７０の位置とずれ量とをもとに、ナンバプレートの位置、つまり車両位置を推定する。つまり、推定部８４は、映像をもとに車両位置を推定する。推定部８４は、推定した車両位置を出力部８６へ出力し、出力部８６は、ＩＦ部８０を介して、推定した車両位置を図示しないナビゲーション装置１０へ出力する。
【００４３】
以上の構成によるナビゲーション装置１０の動作を説明する。図９は、ナビゲーションシステム１００における位置の補正手順を示すシーケンス図である。ナビゲーション装置１０は、車両位置を測位する（Ｓ１０）。撮像装置７０は、映像を撮像し（Ｓ１２）、映像データを位置推定サーバ７２へ送信する（Ｓ１４）。位置推定サーバ７２は、映像を記憶する（Ｓ１６）。ナビゲーション装置１０は、位置情報送信要求を位置推定サーバ７２へ送信する（Ｓ１８）。位置推定サーバ７２は、記憶した映像をもとに、車両位置を推定する（Ｓ２０）。位置推定サーバ７２は、推定した車両位置をナビゲーション装置１０へ送信する（Ｓ２２）。ナビゲーション装置１０は、受信した車両位置をもとに、補正量を導出する（Ｓ２４）。ナビゲーション装置１０は、補正量によって、測位した車両位置を補正する（Ｓ２６）。
【００４４】
本発明の実施例によれば、車両の外部において推定した車両位置によって、車両の内部において測位した車両位置を補正するので、異なった基準にもとづく車両位置を補正に使用することによって、補正精度を向上できる。また、外部において推定した車両位置を受けつけるので、処理量を低減できる。また、撮像装置が撮像した映像を使用するので、ＧＰＳの測位の精度が悪化する区域でも、車両位置を推定できる。また、測位した位置情報をもとに、撮像装置の候補を限定するので、検索すべき映像の量を低減できる。また、検索すべき映像の量が低減されるので、位置推定サーバでの処理量を低減できる。第１車両位置と第２車両位置とから補正量を導出し、補正量によって最新の車両位置を補正するので、補正精度を向上できる。
【００４５】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４６】
本発明の実施例において、位置推定サーバ７２が車両位置を推定する。しかしながらこれに限らず例えば、撮像装置７０が映像を撮像するとともに、当該映像をもとに車両位置を推定してもよい。あるいは、撮像装置７０によって撮像された映像が、ナビゲーション装置１０へ送信され、ナビゲーション装置１０が映像をもとに車両位置を推定してもよい。これらの場合、位置推定サーバ７２のうちの対応する処理が、撮像装置７０あるいはナビゲーション装置１０にてなされる。本変形例によれば、ナビゲーションシステム１００の設計の自由度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例に係るナビゲーションシステムの構成を示す図である。
【図２】図１のナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｂ）は、図２の通信部における通信に使用されるデータの構造を示す図である。
【図４】図２の第２記憶部に記憶された測位位置情報のデータ構造を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｂ）は、図２の通信部における通信に使用される別のデータの構造を示す図である。
【図６】図１の位置推定サーバの構成を示す図である。
【図７】図６の記憶部に記憶された撮像装置に関するデータの構造を示す図である。
【図８】図６の推定部において使用される映像を示す図である。
【図９】図１のナビゲーションシステムにおける位置の補正手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ ナビゲーション装置、 １２ 基地局装置、 １４ ネットワーク、 １６ 地図画像サーバ、 １８ 車両、 ２０ ＧＰＳ用アンテナ、 ２２ 通信用アンテナ、 ７０ 撮像装置、 ７２ 位置推定サーバ、 ２４ ＧＰＳ受信部、 ２６ 通信部、 ２８ ナビゲーション処理部、 ３０ ルート探索処理部、 ３２ 第１記憶部、 ３４ 操作入力部、 ３６ 音声出力部、 ３８ ディスプレイ、 ４０ 第１位置取得部、 ４２ 地図画像取得部、 ４４ 第２位置取得部、 ４６ 第２記憶部、 ４８ 補正部、 ５０ 合成部、 ５２ 特定部、 ５４ 抽出部、 ５６ 導出部、 ５８ 実行部、 ６０ 制御部、 １００ ナビゲーションシステム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位技術に関し、特に測位した車両位置を補正する測位装置および推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに車両の位置を特定する。また、方位センサや走行距離センサからの信号をもとに、車両の位置が補正される。さらに、車両に撮像装置が設置され、撮像装置によって撮像した周囲の映像を使用することによって、車両の位置を補正する技術が提案されている。この技術では、映像の中から特定の建物が抽出され、予め記憶した建物の位置情報を使用しながら、抽出した建物の位置が特定される。また、特定した位置によって、車両の位置が補正される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−３１６０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
測位した位置を補正するために、ＧＰＳ衛星からの信号とは別の情報を使用することは好ましいが、車両に設置された撮像装置で映像を撮像し続けると、処理量の総和が大きくなってしまう。また、補正の精度を高くするためには、建物の位置情報のデータベースが詳細である方が望ましい。しかしながら、データベースのサイズが大きくなると、それを記憶するための記憶装置に対して、記憶容量の増加が要求される。さらに、データベースのサイズが大きくなると、検索処理の期間が長くなるので、ユーザの利便性が悪化する。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理量を低減しながら、車両位置の補正精度を高くする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の測位装置は、車両に搭載された測位装置であって、車両の内部において、車両位置を測位する測位部と、車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置が撮像した画像から導出された車両位置を取得する取得部と、取得部において取得した車両位置によって、測位部において測位した車両位置を補正する補正部と、を備える。
【０００６】
本発明の別の態様は、推定装置である。この装置は、車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置から、当該撮像装置によって撮像された車両の画像を受けつける受付部と、受付部において受けつけた画像をもとに、車両位置を推定する推定部と、推定部において推定した車両位置を車両へ出力する出力部と、を備える。
【０００７】
本発明のさらに別の態様は、測位システムである。この測位システムは、車両に搭載された測位装置と、車両の外部での特定の位置に設置され、かつ車両の画像を撮像する撮像装置と、撮像装置によって撮像された画像をもとに、車両位置を推定する推定装置とを備える。測位装置は、推定装置によって推定された車両位置によって、車両の内部において測位した車両位置を補正する。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、処理量を低減しながら、車両位置の補正精度を高くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、自動車等の車両に搭載されたナビゲーション装置、基地局装置、撮像装置、地図画像サーバ、位置推定サーバを含むナビゲーションシステムに関する。基地局装置は、一端において無線ネットワークにてナビゲーション装置に接続され、他端において有線ネットワークにて撮像装置、地図画像サーバ、位置推定サーバに接続されている。撮像装置は、道路周辺のさまざまな位置に複数設置されており、道路を通行する車両の映像を撮像する。ここで、複数の撮像装置のそれぞれが配置された位置は既知であり、位置推定サーバは、そのような情報（以下、「設置情報」という）を予め記憶している。各撮像装置は、撮像した映像を定期的に位置推定サーバへ出力する。その際、撮像装置は、映像を撮像した撮像装置に関する情報を映像に付加する。そのため、位置推定サーバは、送信元と映像とを対応づけながら周期的に取得する。
【００１１】
ナビゲーション装置は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの信号を受信することによって、車両位置を測位する。また、ナビゲーション装置は、基地局装置を介して、測位した車両位置を位置推定サーバに出力する。その際、当該車両のナンバープレートに記載された情報（以下、「ナンバプレート情報」という）も出力する。位置推定サーバは、車両位置をもとに、車両が撮像されている映像を抽出する。その際、位置推定サーバは、ナンバプレート情報をもとに、車両を探索する。また、位置推定サーバは、映像に撮像された車両の位置と、映像を撮像した撮像装置の位置とをもとに、車両位置を取得する。位置推定サーバは、撮像がなされた時刻とともに、車両位置をナビゲーション装置へ送信する。ナビゲーション装置は、位置推定サーバからの車両位置をもとに、測位した車両位置を補正する。
【００１２】
ナビゲーション装置は、車両位置が含まれるような地図画像の送信を地図画像サーバに要求する。地図画像とは、電子化された地図データである。その結果、ナビゲーション装置は、基地局装置と通信することによって、基地局装置に接続された地図画像サーバから地図画像を取得する。ここでは、地図画像が画像として示されている場合、地図画像がデータ形式にて示されている場合とを区別せずに、「地図画像」という用語を使用する。ナビゲーション装置は、地図画像をディスプレイに表示するが、その際、補正した車両位置を地図画像上に示す。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係るナビゲーションシステム１００の構成を示す。ナビゲーションシステム１００は、ナビゲーション装置１０、基地局装置１２、ネットワーク１４、地図画像サーバ１６、車両１８、撮像装置７０、位置推定サーバ７２を含む。また、ナビゲーション装置１０は、ＧＰＳ用アンテナ２０、通信用アンテナ２２を含む。
【００１４】
ナビゲーション装置１０は、車両１８に搭載されている。ここで、車両１８は、例えば、自動車である。ナビゲーション装置１０は、ＧＰＳ用アンテナ２０において、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信する。ナビゲーション装置１０は、受信した信号をもとに、車両１８の位置を測位する。また、ナビゲーション装置１０は、通信用アンテナ２２を備えており、無線通信システムの端末装置の機能を有する。ここで、無線通信システムには、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ等に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムやＩＥＥＥ８０２．１６等に準拠した無線ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムが使用される。ナビゲーション装置１０は、無線ネットワークを介して基地局装置１２に接続される。
【００１５】
基地局装置１２は、一端において、ナビゲーション装置１０を接続し、他端において、ネットワーク１４を接続する。ネットワーク１４は、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにて構成される。また、ネットワーク１４は、撮像装置７０および位置推定サーバ７２を接続している。撮像装置７０は、車両１８の外部での特定の位置、例えば道路に沿って設置されている。図１では、ひとつの撮像装置７０が示されているが、ナビゲーションシステム１００には、複数の撮像装置７０が含まれる。ここで、複数の撮像装置７０のそれぞれが設置された位置は既知であり、それらの位置は、位置推定サーバ７２において管理されている。
【００１６】
撮像装置７０は、カメラに相当し、車両１８の画像を撮像する。ここでは、撮像装置７０によって撮像された画像を「映像」という。映像は、動画像であってもよく、静止画像であってもよいが、ここでは、静止画像であるとする。また、映像が画像として示されている場合、映像がデータ形式にて示されている場合とを区別せずに、「映像」という用語を使用する。撮像装置７０は、映像を定期的に撮像し、ネットワーク１４を介して位置推定サーバ７２へ送信する。その際、撮像時刻に関する情報も送信される。
【００１７】
位置推定サーバ７２は、ネットワーク１４を介して撮像装置７０から映像を受信する。位置推定サーバ７２は、受信した映像を撮像時刻とともに記憶する。位置推定サーバ７２は、ネットワーク１４、基地局装置１２を介して、ナビゲーション装置１０から車両位置の推定を要求される。位置推定サーバ７２は、ナンバプレート情報をもとに、ナビゲーション装置１０を搭載した車両１８が撮像された映像を特定する。また、位置推定サーバ７２は、映像を撮像した撮像装置７０が配置された位置と、映像中の車両１８の位置とをもとに、車両１８の位置を推定する。位置推定サーバ７２は、ネットワーク１４、基地局装置１２を介して、ナビゲーション装置１０へ車両位置を送信する。
【００１８】
また、ネットワーク１４は、地図画像サーバ１６も接続している。地図画像サーバ１６は、地図画像を記憶する。ここで、地図画像は、複数種類の縮尺に対応するように予め用意されている。また、各縮尺において、地図画像は、緯度と経度とを変えながら複数存在する。例えば、ひとつの地図画像は、四角形の形状を有しており、四角形の左上が「始点」と規定され、右下を「終点」と規定されている。ここで、始点と終点とを変えられた複数の地図画像が規定されている。つまり、複数種類の縮尺のそれぞれに対して、複数の地図画像が含まれている。以下では、複数の地図画像のそれぞれと、複数の地図画像の集合とを区別せずに「地図画像」という。
【００１９】
ナビゲーション装置１０は、位置推定サーバ７２から車両位置を受信する。ナビゲーション装置１０は、受信した車両位置によって、車両１８の内部において測位した車両位置を補正する。ナビゲーション装置１０は、基地局装置１２を介して地図画像サーバ１６へ、補正した車両１８の位置が含まれるような地図画像の送信を要求する。地図画像サーバ１６は、記憶した複数の地図画像の中から、該当する地図画像を抽出し、抽出した地図画像をナビゲーション装置１０へ送信する。ナビゲーション装置１０は、受信した地図画像をディスプレイに表示するとともに、車両１８の位置も表示することによって、ナビゲーション処理を実行する。
【００２０】
図２は、ナビゲーション装置１０の構成を示す。ナビゲーション装置１０は、ＧＰＳ用アンテナ２０、通信用アンテナ２２、ＧＰＳ受信部２４、通信部２６、ナビゲーション処理部２８、ルート探索処理部３０、第１記憶部３２、操作入力部３４、音声出力部３６、ディスプレイ３８、制御部６０を含む。また、ナビゲーション処理部２８は、第１位置取得部４０、地図画像取得部４２、第２位置取得部４４、第２記憶部４６、補正部４８、合成部５０を含み、補正部４８は、特定部５２、抽出部５４、導出部５６、実行部５８を含む。
【００２１】
ＧＰＳ受信部２４は、ＧＰＳ用アンテナ２０を介して、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信する。また、ＧＰＳ受信部２４は、受信した信号を第１位置取得部４０へ出力する。第１位置取得部４０は、ＧＰＳ受信部２４からの信号を受けつけ、ＧＰＳによる測位を実行することによって、図示しない車両１８の内部において、図示しない車両１８の位置（以下、「車両位置」という）を取得する。なお、ＧＰＳによる測位には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、車両位置は、緯度と経度によって示される。ＧＰＳ受信部２４、第１位置取得部４０は、以上の処理を適宜実行することによって、車両位置は繰り返し取得される。第１位置取得部４０は、車両位置の情報を第２位置取得部４４、第２記憶部４６、補正部４８へ出力する。その際、推定した時刻も付加される。
【００２２】
第２位置取得部４４は、地図画像取得部４２から、測位した車両位置を受けつけ、測位した車両位置をもとに、当該車両１８の車両位置の推定を図示しない位置推定サーバ７２へ要求するための要求信号（以下、「第１要求信号」という）を生成する。この第１要求信号の生成は、映像を撮像すべき少なくともひとつの撮像装置７０を指定し、少なくともひとつの位置推定サーバ７２へ映像の撮像を要求することに相当する。第２位置取得部４４は、地図画像取得部４２において測位した車両位置とナンバプレート情報とを第１要求信号に含める。第２位置取得部４４は、第１要求信号を通信部２６へ出力する。
【００２３】
通信部２６は、前述の無線通信システムでの端末装置に相当し、無線通信システムに対応した処理を実行する。ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格やＩＥＥＥ８０２．１６規格のようなＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）が採用された無線通信システムに対応する場合、通信部２６は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行し、送信処理としてＩＦＦＴを実行する。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格のようなスペクトル拡散方式が採用された無線通信システムに対応する場合、通信部２６は、受信処理として逆拡散を実行し、送信処理として拡散を実行する。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのようなＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）方式が採用された無線通信システムに対応する場合、通信部２６は、受信処理としてアダプティブアレイ信号処理を実行し、送信処理として複数のストリームへの分散処理を実行する。
【００２４】
図３（ａ）−（ｂ）は、通信部２６における通信に使用されるデータの構造を示す。図３（ａ）は、第１要求信号のフォーマットを示す。「位置情報送信要求」が、位置推定サーバ７２に対して車両位置の推定を要求する旨を示す。「測位位置情報」が、第１位置取得部４０において測位した車両位置を示し、「ナンバプレート情報」が、前述のナンバプレート情報に相当する。図２に戻る。通信部２６は、第１要求信号の送信後、ネットワーク１４を介して位置推定サーバ７２からの応答信号（以下、「第１応答信号」という）を受信する。
【００２５】
図３（ｂ）は、第１応答信号のフォーマットを示す。「撮像時刻」は、撮像装置７０において映像の撮像がなされた時刻であり、当該映像は位置推定サーバ７２において車両位置の推定に使用されている。「推定位置情報」は、位置推定サーバ７２において推定された車両位置を示す。そのため、撮像時刻は、車両位置に付加された情報といえる。図２に戻る。通信部２６は、受信した第１応答信号を第２位置取得部４４へ出力する。その結果、第２位置取得部４４は、車両１８の外部での特定の位置に設置された撮像装置７０が撮像した映像から推定された車両位置を取得する。第２位置取得部４４は、取得した第１応答信号を補正部４８へ出力する。
【００２６】
第２記憶部４６は、第１位置取得部４０から、車両位置の情報を受けつける。第２記憶部４６は、車両位置の情報と時刻とを対応づけながら記憶する。図４は、第２記憶部４６に記憶された測位位置情報のデータ構造を示す。図示のごとく、時刻欄２００と測位位置情報欄２０２とが含まれる。「時刻」は、第１位置取得部４０において車両位置の推定がなされた時刻を示し、「測位位置情報」は、第１位置取得部４０において推定された車両位置を示す。図２に戻る。
【００２７】
抽出部５４は、第２位置取得部４４から第１応答信号を受けつける。抽出部５４は、第１応答信号から、撮像時刻に関する情報を抽出する。抽出部５４は、抽出した撮像時刻に関する情報を特定部５２へ出力し、推定された車両位置を導出部５６へ出力する。特定部５２は、抽出部５４から撮像時刻に関する情報を受けつける。特定部５２は、第２記憶部４６に記憶されたデータを参照することによって、撮像時刻に最も近い時刻を図４の時刻欄２００から選択する。また、特定部５２は、選択した時刻に対応した車両位置を測位位置情報欄２０２から選択する。つまり、特定部５２は、抽出部５４において抽出した撮像時刻に対応した車両位置であって、かつ第１位置取得部４０において過去に測位した車両位置を特定する。特定部５２は、選択した車両位置を導出部５６へ出力する。
【００２８】
導出部５６は、特定部５２から車両位置（以下、「第１車両位置」という）を受けつけるとともに、抽出部５４からも車両位置（以下、「第２車両位置」という）を受けつける。導出部５６は、第１車両位置と第２車両位置との差異をもとに、補正量を導出する。具体的に説明すると、導出部５６は、ベクトル演算によって、第２車両位置から第１車両位置を減算する。減算結果が、補正量に相当する。導出部５６は、補正量を実行部５８へ出力する。
【００２９】
実行部５８は、導出部５６から補正量を受けつけるとともに、第１位置取得部４０から車両位置を受けつける。また、実行部５８は、補正量をもとに、車両位置を補正する。具体的に説明すると、ベクトル演算によって、補正量と車両位置とを加算する。これは、第２位置取得部４４において取得した車両位置によって、第１位置取得部４０において測位した車両位置を補正することに相当する。実行部５８は、補正した車両位置を地図画像取得部４２および合成部５０へ出力する。
【００３０】
地図画像取得部４２は、補正部４８から車両位置の情報を受けつける。地図画像取得部４２は、車両位置が含まれた地図画像の送信を図示しない地図画像サーバ１６へ要求するために要求信号（以下、「第２要求信号」という）を生成する。その際、地図画像取得部４２は、縮尺に関する情報も要求信号に含める。初期の段階において、縮尺は、所定の値に設定されればよい。地図画像取得部４２は、第２要求信号を通信部２６へ出力する。
【００３１】
通信部２６は、第２要求信号の最終的な宛先を地図画像サーバ１６に設定し、第２要求信号を基地局装置１２へ送信する。図５（ａ）−（ｂ）は、通信部２６における通信に使用される別のデータの構造を示す。図５（ａ）は、第２要求信号のフォーマットを示す。「緯度、経度」が車両位置の緯度と経度に相当し、「縮尺」が縮尺の値に相当する。図２に戻る。通信部２６は、第２要求信号の送信後、ネットワーク１４を介して地図画像サーバ１６からの応答信号（以下、「第２応答信号」という）を受信する。
【００３２】
図５（ｂ）は、第２応答信号のフォーマットを示す。「始点 緯度、経度」が、地図画像の始点に対する緯度と経度に相当し、「終点 緯度、経度」が、地図画像の終点に対する緯度と経度に相当する。また、「地図画像データ」は、始点および終点にて特定される地図画像のデータ（以下、単に「地図画像」という）に相当する。図２に戻る。通信部２６は、受けつけた第２応答信号を地図画像取得部４２へ出力する。その結果、地図画像取得部４２は、車両位置が含まれた地図画像を取得する。
【００３３】
合成部５０は、補正部４８から車両位置を受けつけ、地図画像取得部４２から地図画像を受けつける。合成部５０は、地図画像上において、車両位置に対応する部分を特定する。合成部５０は、特定した部分にマークを付加することによって、合成画像を生成する。合成部５０は、合成画像をディスプレイ３８へ出力する。ディスプレイ３８は、合成部５０から受けつけた合成画像を表示する。
【００３４】
第１記憶部３２は、地図画像取得部４２において取得した地図画像を記憶する。その際、地図画像取得部４２は、第１記憶部３２に記憶させた地図画像に関する情報、例えば、始点や終点の緯度および経度、縮尺を管理する。また、地図画像取得部４２は、補正部４８から車両位置の情報を受けつけたとき、車両位置が含まれた地図画像を第１記憶部３２に記憶させているかを確認する。記憶させている場合、地図画像取得部４２は、通信部２６へ第２要求信号を出力せずに、第１記憶部３２から地図画像を抽出する。また、第１記憶部３２は、記憶した各地図画像に対して、最後に使用した時刻を管理する。最後に使用した時刻がしきい値よりも前になった場合、第１記憶部３２は、これに対応した地図画像を削除する。
【００３５】
操作入力部３４は、ボタン等によって構成されており、ユーザからの指示を受けつける。操作入力部３４は、受けつけた指示をナビゲーション処理部２８へ出力する。音声出力部３６は、スピーカ等によって構成されており、ナビゲーション処理部２８からの音声信号を受けつける。音声出力部３６は、音声信号を出力する。ルート探索処理部３０は、操作入力部３４を介してユーザから受けつけた宛先までのルートを探索する。ルートを探索する際に、ルート探索処理部３０は、ナビゲーション処理部２８、通信部２６を介して、地図画像を取得する。制御部６０は、ナビゲーション装置１０全体の動作を制御する。
【００３６】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３７】
図６は、位置推定サーバ７２の構成を示す。位置推定サーバ７２は、ＩＦ部８０、受付部８２、推定部８４、出力部８６、記憶部８８を含む。ＩＦ部８０は、図示しないネットワーク１４に接続される。また、ＩＦ部８０は、ＩＰネットワークに対応し、ネットワーク１４からの信号を受信するとともに、ネットワーク１４へ信号を送信する。また、ＩＦ部８０は、受信した信号を受付部８２へ出力する。受付部８２は、ＩＦ部８０を介して、図示しない撮像装置７０によって撮像された映像を受けつける。映像には、当該映像を撮像した撮像装置７０に関する情報、当該映像の撮像時刻が付加されている。受付部８２は、受けつけた映像と、それに付加された情報とを記憶部８８に記憶させる。また、受付部８２は、ＩＦ部８０を介して図示しないナビゲーション装置１０から、前述の第１要求信号を受けつける。受付部８２は、受けつけた第１要求信号を推定部８４へ出力する。
【００３８】
記憶部８８は、撮像装置７０、撮像時刻、映像を対応づけて記憶する。さらに、記憶部８８は、各撮像装置７０を設置した位置に関する情報を予め記憶する。図７は、記憶部８８に記憶された撮像装置に関するデータの構造を示す。図示のごとく、撮像装置番号欄２０４、設置位置欄２０６が含まれる。撮像装置番号欄２０４には、複数の撮像装置７０のそれぞれを識別するための番号が含まれている。また、設置位置欄２０６は、各撮像装置７０が設置された位置を示す。また、位置は、例えば、緯度と経度によって示される。図６に戻る。
【００３９】
推定部８４は、受付部８２から第１要求信号を受けつける。推定部８４は、第１要求信号から、車両位置とナンバプレート情報とを抽出する。また、推定部８４は、記憶部８８に記憶された撮像装置に関するデータを参照しながら、抽出した車両位置の近傍に配置された撮像装置７０を選択する。例えば、車両位置を中心とした半径５００ｍ以内に配置される撮像装置７０が選択される。このような条件を満足する撮像装置７０が複数存在する場合、記憶部８８は、それらのすべてを選択する。また、推定部８４は、選択した撮像装置７０からの映像を記憶部８８から抽出する。選択した撮像装置７０が複数存在する場合、抽出した映像も複数存在する。
【００４０】
推定部８４は、選択した映像の中に、第１要求信号の送信元になるナビゲーション装置１０を搭載した車両１８が含まれているかを確認する。例えば、推定部８４は、ナンバプレート情報が映像に含まれているかを確認する。その際、推定部８４は、画像からの文字認識技術を使用するが、これには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。以上の処理によって、推定部８４は、ナンバプレート情報が検出された映像を選択する。さらに、推定部８４は、選択した映像の中におけるナンバプレートの位置を予測することによって、ナンバプレートの位置が撮像装置７０からどれくらい離れているかを推定する。この処理を説明するために、図８を使用する。
【００４１】
図８は、推定部８４において使用される映像を示す。図示のごとく、道路が標示されている。また、一例として、ポイント「Ｐ１」からポイント「Ｐ４」までが道路上に定義されている。また、ポイント「Ｐ１」からポイント「Ｐ４」のそれぞれに対する位置は既知であり、撮像装置７０からの緯度および経度方向へのずれ量が推定部８４に記憶されている。推定部８４は、映像上のポイント「Ｐ１」からポイント「Ｐ４」の位置と、映像上のナンバプレートの位置とをもとに、撮像装置７０からのナンバプレートの緯度および経度方向へのずれ量を推定する。その際、例えば、内挿補間や外挿補間が使用される。
【００４２】
図６に戻る。推定部８４は、撮像装置７０の位置とずれ量とをもとに、ナンバプレートの位置、つまり車両位置を推定する。つまり、推定部８４は、映像をもとに車両位置を推定する。推定部８４は、推定した車両位置を出力部８６へ出力し、出力部８６は、ＩＦ部８０を介して、推定した車両位置を図示しないナビゲーション装置１０へ出力する。
【００４３】
以上の構成によるナビゲーション装置１０の動作を説明する。図９は、ナビゲーションシステム１００における位置の補正手順を示すシーケンス図である。ナビゲーション装置１０は、車両位置を測位する（Ｓ１０）。撮像装置７０は、映像を撮像し（Ｓ１２）、映像データを位置推定サーバ７２へ送信する（Ｓ１４）。位置推定サーバ７２は、映像を記憶する（Ｓ１６）。ナビゲーション装置１０は、位置情報送信要求を位置推定サーバ７２へ送信する（Ｓ１８）。位置推定サーバ７２は、記憶した映像をもとに、車両位置を推定する（Ｓ２０）。位置推定サーバ７２は、推定した車両位置をナビゲーション装置１０へ送信する（Ｓ２２）。ナビゲーション装置１０は、受信した車両位置をもとに、補正量を導出する（Ｓ２４）。ナビゲーション装置１０は、補正量によって、測位した車両位置を補正する（Ｓ２６）。
【００４４】
本発明の実施例によれば、車両の外部において推定した車両位置によって、車両の内部において測位した車両位置を補正するので、異なった基準にもとづく車両位置を補正に使用することによって、補正精度を向上できる。また、外部において推定した車両位置を受けつけるので、処理量を低減できる。また、撮像装置が撮像した映像を使用するので、ＧＰＳの測位の精度が悪化する区域でも、車両位置を推定できる。また、測位した位置情報をもとに、撮像装置の候補を限定するので、検索すべき映像の量を低減できる。また、検索すべき映像の量が低減されるので、位置推定サーバでの処理量を低減できる。第１車両位置と第２車両位置とから補正量を導出し、補正量によって最新の車両位置を補正するので、補正精度を向上できる。
【００４５】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４６】
本発明の実施例において、位置推定サーバ７２が車両位置を推定する。しかしながらこれに限らず例えば、撮像装置７０が映像を撮像するとともに、当該映像をもとに車両位置を推定してもよい。あるいは、撮像装置７０によって撮像された映像が、ナビゲーション装置１０へ送信され、ナビゲーション装置１０が映像をもとに車両位置を推定してもよい。これらの場合、位置推定サーバ７２のうちの対応する処理が、撮像装置７０あるいはナビゲーション装置１０にてなされる。本変形例によれば、ナビゲーションシステム１００の設計の自由度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例に係るナビゲーションシステムの構成を示す図である。
【図２】図１のナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｂ）は、図２の通信部における通信に使用されるデータの構造を示す図である。
【図４】図２の第２記憶部に記憶された測位位置情報のデータ構造を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｂ）は、図２の通信部における通信に使用される別のデータの構造を示す図である。
【図６】図１の位置推定サーバの構成を示す図である。
【図７】図６の記憶部に記憶された撮像装置に関するデータの構造を示す図である。
【図８】図６の推定部において使用される映像を示す図である。
【図９】図１のナビゲーションシステムにおける位置の補正手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ ナビゲーション装置、 １２ 基地局装置、 １４ ネットワーク、 １６ 地図画像サーバ、 １８ 車両、 ２０ ＧＰＳ用アンテナ、 ２２ 通信用アンテナ、 ７０ 撮像装置、 ７２ 位置推定サーバ、 ２４ ＧＰＳ受信部、 ２６ 通信部、 ２８ ナビゲーション処理部、 ３０ ルート探索処理部、 ３２ 第１記憶部、 ３４ 操作入力部、 ３６ 音声出力部、 ３８ ディスプレイ、 ４０ 第１位置取得部、 ４２ 地図画像取得部、 ４４ 第２位置取得部、 ４６ 第２記憶部、 ４８ 補正部、 ５０ 合成部、 ５２ 特定部、 ５４ 抽出部、 ５６ 導出部、 ５８ 実行部、 ６０ 制御部、 １００ ナビゲーションシステム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された測位装置であって、
前記車両の内部において、車両位置を測位する測位部と、
前記車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置が撮像した画像から導出された車両位置を取得する取得部と、
前記取得部において取得した車両位置によって、前記測位部において測位した車両位置を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記測位部において測位した車両位置をもとに、画像を撮像すべき少なくともひとつの撮像装置を指定する指定部と、
前記指定部において指定した少なくともひとつの撮像装置へ画像の撮像を要求する要求部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記補正部は、
前記取得部において取得した車両位置に付加された情報であって、かつ画像の撮像時刻に関する情報を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出した情報での撮像時刻に対応した車両位置であって、かつ前記測位部において過去に測位した車両位置を特定する特定部と、
前記特定部において特定した車両位置と、前記取得部において取得した車両位置との差異をもとに、補正量を導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正量によって、前記測位部において測位した車両位置を補正する実行部とをさらに備える請求項１または２に記載の測位装置。
【請求項４】
車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置から、当該撮像装置によって撮像された前記車両の画像を受けつける受付部と、
前記受付部において受けつけた画像をもとに、車両位置を推定する推定部と、
前記推定部において推定した車両位置を前記車両に搭載された無線装置へ出力する出力部と、
を備えることを特徴とする推定装置。
【請求項１】
車両に搭載された測位装置であって、
前記車両の内部において、車両位置を測位する測位部と、
前記車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置が撮像した画像から導出された車両位置を取得する取得部と、
前記取得部において取得した車両位置によって、前記測位部において測位した車両位置を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記測位部において測位した車両位置をもとに、画像を撮像すべき少なくともひとつの撮像装置を指定する指定部と、
前記指定部において指定した少なくともひとつの撮像装置へ画像の撮像を要求する要求部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記補正部は、
前記取得部において取得した車両位置に付加された情報であって、かつ画像の撮像時刻に関する情報を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出した情報での撮像時刻に対応した車両位置であって、かつ前記測位部において過去に測位した車両位置を特定する特定部と、
前記特定部において特定した車両位置と、前記取得部において取得した車両位置との差異をもとに、補正量を導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正量によって、前記測位部において測位した車両位置を補正する実行部とをさらに備える請求項１または２に記載の測位装置。
【請求項４】
車両の外部での特定の位置に設置された撮像装置から、当該撮像装置によって撮像された前記車両の画像を受けつける受付部と、
前記受付部において受けつけた画像をもとに、車両位置を推定する推定部と、
前記推定部において推定した車両位置を前記車両に搭載された無線装置へ出力する出力部と、
を備えることを特徴とする推定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２２９１１３（Ｐ２００９−２２９１１３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７１７８４（Ｐ２００８−７１７８４）
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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