JP2007147515A - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、ＧＰＳが利用不可な場合でも、車両の現在位置を高い精度で検出してナビゲーション動作を継続させることが可能な車両用ナビゲーション装置を提供すること。
【解決手段】ＥＣＵ８は、車両が走行中の高速道路周辺に設置された距離標示をカメラ７に撮影させて撮影画像を取得し、撮影画像に含まれる距離標示に示された距離を画像認識によって認識する。そして、地図データ記憶器２に記憶された地図データから、車両が走行中の高速道路における起点位置を確認し、当該起点位置から認識された距離だけ移動した位置を車両の現在位置として検出して、各種ナビゲーション動作を行う。これにより、ＧＰＳを用いた位置検出器１による車両の現在位置の検出が不可である場合でも、車両の現在位置を高い精度で検出し、ナビゲーション動作を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ナビゲーション装置に関する。

従来、ＧＰＳを用いることなく現在位置を検出する装置が公知である。例えば、特許文献１の装置では、携帯電話と位置情報提供サーバとがインターネットを介して接続される。携帯電話によって撮影した撮影画像を位置情報提供サーバへ送信すると、位置情報提供サーバは送信された撮影画像に写っている街区表示や住居番号を抽出し、当該画像が撮影された地点の緯度・経度を特定して携帯電話に返送する。携帯電話は、位置情報提供サーバから送信された緯度・経度を示すポインタを地図画像上に重畳表示する。
特開２００４−２２６１７０号公報

このように、従来装置では、ＧＰＳを用いることなく現在位置を検出することができる。車両用ナビゲーション装置では、車両がトンネルに入った場合等、車両の走行中にＧＰＳが利用できなくなる場合があり、そのような場合に従来装置の機能を利用することが考えられるが、従来装置では各携帯電話からネットワークを介してアクセスするよう構成されるため、装置の構成が複雑になり、設計面およびコスト面から好ましくない。また、マップマッチング等によって車両の現在位置を算出する方法も考えられるが、精度上の観点から好ましくない。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、ＧＰＳが利用不可な場合でも、車両の現在位置を高い精度で検出してナビゲーション動作を継続させることが可能な車両用ナビゲーション装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置では、車両が走行中の道路周辺に設置された距離標示の示す距離を認識する認識手段と、認識手段が認識した距離標示の示す距離に基づいて、車両の現在位置を検出する第１位置検出手段とを備え、第１検出手段が検出した車両の現在位置を利用して、ナビゲーション動作を行うことを特徴とする。

このように、本発明の車両用ナビゲーション装置では、認識手段は、車両が走行中の道路周辺に設置された距離標示の示す距離を認識する。第１位置検出手段は、認識手段が認識した距離標示の示す距離に基づいて、車両の現在位置を検出する。これにより、例えば車両がトンネル内に入った場合や、車両が山間部の道路を走行中である場合等、ＧＰＳ等による車両の現在位置の検出が不可である場合でも、第１位置検出手段は、認識手段が認識した距離標示の示す距離に基づいて、車両の現在位置を高い精度で検出できるため、当該検出結果を利用してナビゲーション動作を行うことができる。また、装置の構成も簡素化できるため、設計面およびコスト面からも好ましい。

請求項２に記載のように、ＧＰＳを利用して車両の現在位置を検出する第２位置検出手段を設け、第１位置検出手段による車両の現在位置検出は、第２位置検出手段による車両の現在位置検出が不可となった場合に行われることが望ましい。これにより、ＧＰＳを利用した第２位置検出手段による車両の現在位置の検出が不可となった場合でも、第１位置検出手段によって車両の現在位置検出を行い、ナビゲーション動作を継続させることができる。

請求項３に記載のように、認識手段は、距離標示を撮影する撮影手段を有し、撮影手段が撮影した撮影画像から、距離標示の示す距離を認識することが望ましい。これにより、認識手段は、距離標示の示す距離を撮影画像から確実に認識することができる。

請求項４に記載のように、地図データを取得する地図データ取得手段を設け、第１位置検出手段は、地図データ取得手段が取得した地図データから、距離標示の起点位置を識別するとともに、起点位置と認識手段が認識した距離標示の示す距離とから、車両の現在位置を検出することが望ましい。これにより、車両の現在位置をより高い精度で確実に検出できる。

請求項５に記載のように、距離標示の設置された位置情報を取得する位置情報取得手段を設け、第１位置検出手段は、位置情報取得手段が取得した距離標示の設置された位置情報と認識手段が認識した距離標示の示す距離とから、車両の現在位置を検出することとしても良い。このようにしても、車両の現在位置をより高い精度で確実に検出できる。

図１は、本発明の一実施形態における車両用ナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。

図１に示すように、位置検出器１は、地磁気センサ１Ａ、ジャイロスコープ１Ｂ、距離センサ１Ｃ、ＧＰＳ受信機１Ｄから構成され、車両の現在位置および進行方向の検出を行う。

地磁気センサ１Ａは、例えばパーマロイ等の環状の強磁性体に、これを励磁するための励磁巻線と、方向検出用の直交する２つの検出巻線とが巻かれた構成を持つ。そして、励磁巻線に交流電圧を印加することによって２つの検出巻線に発生する電圧を計測し、これに基づいて車両の進行方向を絶対方位として検出する。

ジャイロスコープ１Ｂは、例えば水晶振動子を備え、当該振動子を振動させた際に発生する、コリオリ力に基づく振動から、車両のヨー角速度（ヨーレート）を検出する。

距離センサ１Ｃは、例えば車両に搭載された図示しない車輪や車軸の回転信号に基づいて、車両の移動距離を検出する。

ＧＰＳ受信機１Ｄは、人工衛星である図示しないＧＰＳ衛星から送信される位置測定用のＧＰＳ信号を受信し、車両が現在走行している地点の緯度や経度、高度を検出する。

位置検出器１は、前述した４つの機器の検出結果を相互に補間することによって、精度の高い位置検出および進行方向検出を行う。もちろん、要求される検出精度によっては、前述の４つの機器を全て備える必要はない。なお、車両の現在位置および進行方向の検出に関しては、ステアリングセンサ等、他のセンサによる検出信号に基づいて行うこととしてもよい。なお、この位置検出器１は、車両が高速道路を走行中にトンネル内に入った場合や、車両が山間部の高速道路を走行中の場合には、ＧＰＳ受信機１ＤがＧＰＳ信号を受信できないため、車両の現在位置の検出ができなくなる。

地図データ記憶器２は、例えば記憶媒体としてハードディスクを有し、道路情報、建造物情報、各地域の住所情報や位置情報などを含む地図データと、地図画像を表示する地図画像データとを記憶する。地図データおよび地図画像データに関しては、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等に記憶することとしても良い。

ディスプレイ３は、車載用の小型ディスプレイであり、地図画像の表示を含む各種ナビゲーション表示を行う。前述の各種ナビゲーション表示に関しては、車載用のヘッドアップディスプレイ等を用いることとしても良い。

操作スイッチ４は、複数のメカニカルなスイッチから構成され、カーナビゲーション装置に対して、各種ナビゲーション動作の開始や終了を指示する。前述の指示に関しては、操作キーを表示する表示パネルと、当該表示パネルに表示された操作キーを押したことを検出するタッチパネルを備えたタッチスイッチによって構成しても良い。また、音声認識を利用して行うこととしても良い。

リモコン５は、例えば各種機能スイッチを備えた多機能リモコンであり、リモコンセンサ６を介して、上述した操作スイッチ４とほぼ同様の操作を行うことができる。

カメラ７は、例えばＣＣＤカメラであり、車両が走行中の高速道路周辺に設置された距離標示を撮影して撮影画像を生成する（図２参照）。前述の撮影に関しては、例えばＣＭＯＳカメラ等を利用することとしても良い。

ＥＣＵ８は、公知のコンピュータから構成され、地図画像表示を含む各種ナビゲーション動作を実行する。具体的には、ＥＣＵ８は、位置検出器１が検出した車両の現在位置および進行方向に基づいて、地図データ記憶器２から車両の現在位置周辺の地図画像データを読み出し、車両の現在位置を示すマークを重畳した地図画像をディスプレイ３に表示させるとともに、スピーカ９から各種音声案内を行わせる。

さらに、車両が高速道路を走行中にトンネル内へ入った場合や、車両が山間部の高速道路を走行中の場合には、ＧＰＳ受信機１ＤがＧＰＳ信号を受信できず、位置検出器１による車両の現在位置の検出が不可となる。このような場合、ＥＣＵ８は、車両が走行中の高速道路周辺に設置された距離標示をカメラ７に撮影させて撮影画像を取得し、地図データ記憶器２に記憶された地図データと撮影画像に含まれる距離標示に示された距離とに基づいて、車両の現在位置を検出する（図３参照）。そして、検出された車両の現在位置を利用して、各種ナビゲーション動作を継続する。

図４は、本実施形態の車両用ナビゲーション装置が、ナビゲーション動作を行う処理に関するフローチャートである。本フローチャートの処理は、車両用ナビゲーション装置の動作中において、所定時間毎に実行される。

ステップ４０１では、ＥＣＵ８は、車両が高速道路を走行中であるか否かを判定する。車両が高速道路を走行中である場合は、ステップ４０２へ進む。そうでない場合は、ステップ４０４へ進む。ステップ４０２では、車両がトンネル内を走行中であるか否かを判定する。車両がトンネル内を走行中である場合は、ステップ４０３へ進む。そうでない場合は、ステップ４０４へ進む。

ステップ４０３では、ＧＰＳ受信機１ＤがＧＰＳ信号を受信できるか否かを判定する。ＧＰＳ信号を受信できる場合は、ステップ４０４へ進み、位置検出器１が検出した車両の現在位置を利用してナビゲーション動作を継続し、処理を終了する。ＧＰＳ信号を受信できない場合は、ステップ４０５へ進む。

ステップ４０５では、車両が走行中の高速道路周辺に設置された距離標示をカメラ７によって撮影する。ステップ４０６では、ステップ４０５で撮影された撮影画像に含まれる距離標示に画像認識を施し、距離標示に示された距離の認識を行う。これにより、距離標示の示す距離を撮影画像から確実に認識できる。ステップ４０７では、地図データ記憶器２に記憶された地図データから、車両が走行中の高速道路の起点位置を確認する。

ステップ４０８では、ステップ４０６で認識した距離と、ステップ４０７で確認した起点位置とから、車両の現在位置を検出する。これにより、車両の現在位置をより高い精度で確実に検出できる。ステップ４０９では、ステップ４０８で検出した車両の現在位置を利用してナビゲーション動作を継続し、処理を終了する。

このように、本実施形態の車両用ナビゲーション装置では、ＥＣＵ８は、車両が走行中の高速道路周辺に設置された距離標示をカメラ７に撮影させて撮影画像を取得し、地図データ記憶器２に記憶された地図データと撮影画像に含まれる距離標示に示された距離とに基づいて車両の現在位置を検出し、各種ナビゲーション動作を実行する。これにより、ＧＰＳを用いた位置検出器１による車両の現在位置の検出が不可である場合でも、車両の現在位置を高い精度で検出し、ナビゲーション動作を行うことができる。また、装置の構成も簡素化できるため、設計面およびコスト面からも好ましい。

次に、本実施形態の変形例について説明する。本変形例の車両用ナビゲーション装置では、カメラ７が撮影した撮影画像に含まれる距離標示と、地図データ記憶器２に記憶された当該距離標示の位置情報に基づいて、車両の現在位置を検出する。上述した点が、本実施形態のポイントである。

本変形例の地図データ記憶器２は、前述した実施形態の機能に加え、距離標示の各々が設置された位置を位置情報として記憶する。

本実施形態のＥＣＵ８は、前述した実施形態における。カメラ７の撮影画像に含まれる距離標示の示す距離と車両が走行中の高速道路の起点位置とから車両の現在位置を検出する動作に代えて、地図データ記憶器２に記憶された、カメラ７の撮影画像に含まれる距離標示の位置を示す位置情報から、車両の現在位置を検出する。

その他の構成・動作に関しては、前述の実施形態の場合と同様であるため、説明を省略する。

図５は、本変形例の車両用ナビゲーション装置が、ナビゲーション動作を行う処理に関するフローチャートである。本フローチャートの処理は、前述した図４のフローチャートの処理における、車両が走行中の高速道路の起点位置を確認する処理に代わり、認識された距離標示に対応する位置情報を地図データ記憶器２から読み出す処理を加える。言い換えれば、ステップ５０７以外の全ての処理は、前述した図４のフローチャートと同様であるため、説明を省略する。

ステップ５０７では、ステップ５０６で認識された距離標示に対応する位置情報を地図データ記憶器２から読み出す。

このように、本変形例の車両用ナビゲーション装置では、カメラ７が撮影した撮影画像に含まれる距離標示と、地図データ記憶器２に記憶された当該距離標示の位置情報に基づいて、車両の現在位置を検出する。このようにしても、車両の現在位置を高い精度で検出し、ナビゲーション動作を継続させることができる。

前述した実施形態では、車両が高速道路を走行中であって位置検出器１による位置検出が不可である場合に、当該高速道路周辺に設置された距離標示を撮影し、車両の現在位置を検出した。しかしながら、高速道路に限定されるものではなく、車両が走行中の道路周辺に距離標示が設置されていれば、いずれの道路であっても本装置を好適に利用できる。

前述した実施形態では、本装置は車両用ナビゲーション装置として動作したが、これに限定されるものではなく、車両の現在位置を検出して動作する機器であれば好適に利用できる。しかしながら、最も好適なのは、カーナビゲーション装置に組み込まれて動作した場合であることを言及しておく。

本発明の一実施形態における車両用ナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。 本実施形態の車両用ナビゲーション装置において、車両に搭載されたカメラから距離標示を撮影する一例を示す図である。 本実施形態の車両用ナビゲーション装置において、高速道路の起点位置と距離標示の一例を示す図である。 本実施形態の車両用ナビゲーション装置が、ナビゲーション動作を行う処理に関するフローチャートである。 本変形例の車両用ナビゲーション装置が、ナビゲーション動作を行う処理に関するフローチャートである。

符号の説明

１…位置検出器
１Ａ…地磁気センサ
１Ｂ…ジャイロスコープ
１Ｃ…距離センサ
１Ｄ…ＧＰＳ受信機
２…地図データ記憶器
３…ディスプレイ
４…操作スイッチ
５…リモコン
６…リモコンセンサ
７…カメラ
８…ＥＣＵ
９…スピーカ

Claims (5)

1. 車両が走行中の道路周辺に設置された距離標示の示す距離を認識する認識手段と、
   前記認識手段が認識した前記距離標示の示す距離に基づいて、前記車両の現在位置を検出する第１位置検出手段とを備え、
   前記第１検出手段が検出した前記車両の現在位置を利用して、ナビゲーション動作を行うことを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. ＧＰＳを利用して車両の現在位置を検出する第２位置検出手段を設け、
   前記第１位置検出手段による前記車両の現在位置検出は、前記第２位置検出手段による前記車両の現在位置検出が不可となった場合に行われることを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 前記認識手段は、前記距離標示を撮影する撮影手段を有し、
   前記撮影手段が撮影した撮影画像から、前記距離標示の示す距離を認識することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 地図データを取得する地図データ取得手段を設け、
   前記第１位置検出手段は、前記地図データ取得手段が取得した地図データから、前記距離標示の起点位置を識別するとともに、前記起点位置と前記認識手段が認識した前記距離標示の示す距離とから、前記車両の現在位置を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。
5. 前記距離標示の設置された位置情報を取得する位置情報取得手段を設け、
   前記第１位置検出手段は、前記位置情報取得手段が取得した前記距離標示の設置された位置情報と前記認識手段が認識した前記距離標示の示す距離とから、前記車両の現在位置を検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用ナビゲーション装置。

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