JP2006284281A - 自車情報認識装置及び自車情報認識方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 自車両に搭載された撮像装置2により撮像した画像情報Gを取り込む画像情報取得手段10と、自車位置情報D3を取得する自車位置情報取得手段7と、地物の位置及び高さの情報を含む地物情報D1を格納する地物情報格納手段3と、年月日及び時刻の情報並びに地物情報D1を用いて地物の影の位置及び形状を演算する地物影演算手段18と、画像情報Gに含まれる地物の影の画像g1を認識する影画像認識手段11と、同一地物に対する地物影演算手段18による演算結果と影画像認識手段11による認識結果とに基づいて自車位置及び自車方位の一方又は双方の認識を行う自車情報認識手段21と、を備える。
【選択図】 図1
Description
この際、道路の路面等に映る地物の影の画像を認識できればよいので、車両に搭載されたバックカメラ等の各種の車載カメラの画像を好適に用いることができる。
また、地物の影の画像を用いるので、例えば高速道路のように道路の路面に横断歩道や停止線等のペイント表示が少なく、ペイント表示の画像認識による自車位置や自車方位の認識を行うことができない場合であっても自車位置や自車方位の認識を行うことができる。
この際、道路の路面等に映る地物の影の画像を認識できればよいので、車両に搭載されたバックカメラ等の各種の車載カメラの画像を好適に用いることができる。
また、地物の影の画像を用いるので、例えば高速道路のように道路の路面に横断歩道や停止線等のペイント表示が少なく、ペイント表示の画像認識による自車位置や自車方位の認識を行うことができない場合であっても自車位置や自車方位の認識を行うことができる。
本実施形態に係る自車情報認識装置1は、撮像装置2により撮像した画像情報Gから認識される地物の影の画像g1と、地図情報データベース3に格納された地物情報D1に基づいて演算される地物の理論上の影の位置及び形状とを対比することにより、GPS受信機4、方位センサ5及び距離センサ6に基づいてロケーション部7において取得される自車位置情報D3及び自車方位情報D4よりも高精度に自車位置及び自車方位を認識する処理を行う。
以下、各部の構成について詳細に説明する。なお、自車情報認識装置1の各機能部は、CPU等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウエア又はソフトウエア或いはその両方で実装されて構成されている。
本実施形態においては、この画像認識部11が、本発明における「影画像認識手段」を構成する。
本実施形態においては、このロケーション部7が、本発明における「自車位置情報取得手段」及び「自車方位情報取得手段」を構成する。
本実施形態においては、この影画像演算部14が、本発明における「影画像演算手段」を構成する。
道路ネットワークレイヤL1は、道路9間の接続情報を格納するレイヤである。具体的には、緯度及び経度で表現された地図上の位置情報を有する多数のノードNの情報と、2つのノードNを連結して道路9を構成する多数のリンクLの情報とを有して構成されている。また、各リンクLは、そのリンク情報として、道路9の種別(高速道路、有料道路、国道、県道等の種別)やリンク長さ等の情報を有している。
道路形状レイヤL2は、道路ネットワークレイヤL1に関連付けられて格納され、道路9の形状を格納するレイヤである。具体的には、2つのノードNの間(リンクL上)に配置されて緯度及び経度で表現された地図上の位置情報を有する多数の道路形状補完点Sの情報や、各道路形状補完点Sにおける道路幅の情報等を有して構成されている。
本実施形態においては、この地図情報データベース3が、本発明における「地物情報格納手段」及び「地図情報格納手段」を構成する。
本実施形態においては、この地物情報取得部16が、本発明における「地物情報取得手段」を構成する。
本実施形態においては、この太陽位置演算部13が、本発明における「太陽位置演算手段」を構成する。
本実施形態においては、この理論影演算部15が、本発明における「理論影演算手段」を構成する。
この自車情報補正部20による補正後の自車位置情報D3c及び補正後の自車方位情報D4cが、ロケーション部7により特定された自車位置情報D3及び自車方位情報D4より高精度に特定された自車位置及び自車方位の情報となる。したがって、本実施形態においては、影画像演算部14、誤差算出部19、及び自車情報補正部20が、本発明における「自車情報認識手段21」を構成する。この自車情報補正部20による補正後の自車位置情報D3c及び補正後の自車方位情報D4cは、ナビゲーション用演算処理部22及びこれを介して車両制御用演算処理部23へ出力される。
本実施形態においては、この移動方向演算部24が、本発明における「移動方向演算手段」を構成する。そして、本実施形態においては、この移動方向演算部24も本発明における「自車情報認識手段21」を構成する。
本実施形態においては、表示装置25が本発明における「表示手段」を構成し、表示装置25及び音声出力装置26が本発明における「進路案内手段」を構成する。
このステップ#03の処理により地物情報D1が取得された場合には(ステップ#04:YES)、ステップ#05以降の処理に進み、地物情報D1が取得されない場合には、すなわち撮像装置2による撮像領域に立体物の地物情報D1が含まれていない場合には(ステップ#04:NO)、処理はステップ#01へ戻る。
これにより、このような補正後の自車位置情報D3c及び補正後の自車方位情報D4cの入力を受けるナビゲーション用演算処理部22や車両制御用演算処理部23においては、自車位置及び自車方位をより高精度に認識することができる。したがって、ナビゲーション用演算処理部22においてより正確に自車位置及び自車方位の表示や進路案内を行い、或いは車両制御用演算処理部23においてより正確に自車両8の走行制御を行うことができる。
(1)上記実施形態においては、地物影演算手段を構成する理論影演算部15において演算した理論上の影Saの位置及び形状と、影画像演算手段を構成する影画像演算部14において演算したロケーション部基準の影Sbの位置及び形状とを絶対座標上で対比することにより、自車位置情報D3及び自車方位情報D4の誤差を算出して補正する場合について説明した。しかし、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、以下のような自車情報認識装置1の構成とすることも好適な実施形態の一つである。すなわち、この自車情報認識装置1は、地物影演算手段において、年月日及び時刻の情報並びに地物情報D1に加えて、ロケーション部7からの自車位置情報D3及び自車方位情報D4を取得する。そして、これらの情報に基づいて、自車位置情報D3及び自車方位情報D4に示される自車位置及び自車方位から仮想的な撮像装置により撮像した場合の地物の理論上の影の画像情報を生成する。一方、画像認識手段において、撮像装置2により撮像した画像情報Gから同一の地物についての実際の影の画像情報を生成する。そして、理論上の影の画像情報中の影の位置と実際の影の画像情報中の影の位置とを対比することにより、自車位置情報D3及び自車方位情報D4の誤差を算出して補正する。すなわち、この自車情報認識装置1は、画像情報G中の影の位置に基づいて自車位置情報D3及び自車方位情報D4を補正する構成となっている。
2:撮像装置
3:地図情報データベース(地物情報格納手段、地図情報格納手段)
7:ロケーション部(自車位置情報取得手段、自車方位情報取得手段)
8:自車両
10:画像情報取得部(画像情報取得手段)
11:画像認識部(影画像認識手段)
13:太陽位置演算部(太陽位置演算手段)
14:影画像演算部(影画像演算手段)
15:理論影演算部(理論影演算手段)
16:地物情報取得部(地物情報取得手段)
18:地物影演算手段
19:誤差算出部
20:自車情報補正部
21:自車情報認識手段
22:ナビゲーション用演算処理部
23:車両制御用演算処理部
24:移動方向演算部(移動方向演算手段)
25:表示装置(表示手段、進路案内手段)
26:音声出力装置(進路案内手段)
G:画像情報
g1:地物の影の画像
D1:地物情報
D2:地図情報
D3:自車位置情報
D3c:補正後の自車位置情報
D4:自車方位情報
D4c:補正後の自車方位情報
D5:変化方向情報
Sa:理論上の影
Sb:ロケーション部基準の影
Claims (8)
- 自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取り込む画像情報取得手段と、
自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段と、
地物の位置及び高さの情報を含む地物情報を格納する地物情報格納手段と、
年月日及び時刻の情報並びに前記地物情報を用いて前記地物の影の位置及び形状を演算する地物影演算手段と、
前記画像情報に含まれる地物の影の画像を認識する影画像認識手段と、
同一地物に対する前記地物影演算手段による演算結果と前記影画像認識手段による認識結果とに基づいて自車位置及び自車方位の一方又は双方の認識を行う自車情報認識手段と、
を備える自車情報認識装置。 - 前記地物影演算手段は、
前記年月日及び時刻の情報に基づいて太陽の位置を演算する太陽位置演算手段と、
前記自車位置情報に示される位置周辺の地物についての前記地物情報を前記地物情報格納手段から取得する地物情報取得手段と、
前記太陽位置演算手段による演算結果と前記地物情報取得手段により取得された前記地物情報とを用いて前記地物の理論上の影の位置及び形状を演算する理論影演算手段と、
を備える請求項1に記載の自車情報認識装置。 - 自車方位情報を取得する自車方位情報取得手段を備え、
前記地物影演算手段は、年月日及び時刻の情報並びに前記地物情報に基づいて、地球側に固定された絶対座標上における前記地物の理論上の影の位置及び形状を演算し、
前記自車情報認識手段は、前記影画像認識手段による認識結果に基づいて、前記自車位置情報に示される位置及び前記自車方位情報に示される方位に基づいて定まる撮像装置の位置及び方位をそれぞれ撮像位置及び撮像方位とした場合の前記絶対座標上における前記地物の影の位置及び形状を演算する影画像演算手段を備え、前記地物影演算手段による演算結果と前記影画像演算手段による演算結果とを対比して前記自車位置情報の位置誤差及び前記自車方位情報の方位誤差の一方又は双方を演算し、前記位置誤差に基づいて前記自車位置情報を補正し、前記方位誤差に基づいて前記自車方位情報を補正して、自車位置及び自車方位の一方又は双方の認識を行う請求項1又は2に記載の自車情報認識装置。 - 画像情報取得手段は、前記撮像装置により撮像した画像情報を所定の時間間隔で複数取り込み、
前記自車情報認識手段は、前記影画像認識手段による認識結果に基づいて前記複数の画像情報に含まれる同一の地物の影の画像の時間経過に従う移動の状態を解析し、その解析結果に基づいて少なくとも自車方位の変化方向を演算する移動方向演算手段を備え、この移動方向演算手段による演算結果に基づいて自車方位の認識を行う請求項1から3の何れか一項に記載の自車情報認識装置。 - 前記請求項1から4の何れか一項に記載の自車情報認識装置と、地図情報を格納した地図情報格納手段と、前記地図情報格納手段から取得した地図上に自車マークを重ね合わせて表示する表示手段とを備え、
前記自車情報認識装置により認識された自車位置及び自車方位の一方又は双方に基づいて、前記地図上に前記自車マークを重ね合わせて表示するナビゲーション装置。 - 前記請求項1から4の何れか一項に記載の自車情報認識装置と、地図情報を格納した地図情報格納手段と、所定の誘導経路に従って進路案内を行う進路案内手段とを備え、
前記地図情報格納手段から取得した地図情報と、前記自車情報認識装置により認識された自車位置及び自車方位の一方又は双方とに基づいて前記進路案内を行うナビゲーション装置。 - 前記請求項1から4の何れか一項に記載の自車情報認識装置と、地図情報を格納した地図情報格納手段とを備え、
前記地図情報格納手段から取得した地図情報と、前記自車情報認識装置により認識された自車位置及び自車方位の一方又は双方とに基づいて、車両の走行制御を行う車両制御装置。 - 自車両に搭載された撮像装置により撮像した画像情報を取り込む画像情報取得ステップと、
自車位置情報を取得する自車位置情報取得ステップと、
年月日及び時刻の情報並びに地物情報格納手段に格納された地物情報を用いて地物の影の位置及び形状を演算する地物影演算ステップと、
前記画像情報に含まれる地物の影の画像を認識する影画像認識ステップと、
同一地物に対する前記地物影演算ステップによる演算結果と前記影画像認識ステップによる認識結果とに基づいて自車位置及び自車方位の一方又は双方の認識を行う自車情報認識ステップと、
を備える自車情報認識方法。
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