JP2013029426A - 移動***置検出システム、移動***置検出装置、移動***置検出方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】停止線を認識対象とした高精度ロケーションシステムを用いて、最も新しく認識した停止線から車両の現在位置を検出し、検出された停止線の道路幅に対する傾斜角度を取得し、停止線における座標特定点の配置と停止線の傾斜角度とに基づいて、検出した車両の位置の誤差範囲を推定し、検出された車両の現在位置と推定された誤差範囲を用いて車両が案内開始地点に到達したか否か判定し、車両が案内開始地点に到達したと判定された時に、案内分岐点の案内を開始するように構成する。
【選択図】図15
Description
尚、「移動体」としては、車両以外に、歩行者や二輪車も含む。
また、「地物」としては、道路上又は道路付近において位置や角度が固定されている物が該当し、障害物、建造物、道路標識(路面標示含む)等がある。
また、「地物の傾斜角度」とは、道路幅方向を基準とした傾斜角度でも良いし、道路の長さ方向を基準とした傾斜角度でも良い。
現在位置検出部11は、GPS21、車速センサ22、ステアリングセンサ23、ジャイロセンサ24等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ22は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションECU13に出力する。そして、ナビゲーションECU13は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記5種類のセンサをナビゲーション装置1が全て備える必要はなく、これらの内の1又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置1が備える構成としても良い。
そして、ナビゲーションECU13は、後述のように地図情報DB31に記憶された各データに基づいて、車両の進行方向前方にある案内分岐点と該案内分岐点よりも案内経路の出発地側に存在する分岐点(以下、手前分岐点という)を特定する。また、案内分岐点や手前分岐点の周辺にある信号機の信号機情報38や停止線の地物データ37を取得する。そして、特定された案内分岐点や手前分岐点に関する情報や取得した信号機情報38や地物データ37に基づいて、後述の地物テーブル33(図10参照)を作成する。尚、案内分岐点とは、ナビゲーション装置1に設定されている案内経路に従ってナビゲーション装置1が走行の案内を行う際に、右左折指示等の案内を行う対象となる分岐点である。
そして、ナビゲーションECU13はバックカメラ19で撮像した撮像画像から路面に形成された停止線を認識した場合に、認識した停止線に関連付けられた座標データに基づいて車両の詳細な現在位置を検出(又は既に検出された位置を補正)することが可能となる。そして、検出された現在位置に基づいて案内や車両制御を行う。
尚、案内フレーズ中の信号機の数は、分岐点単位での信号機の数とすることが望ましい。即ち、大型の道路等において同一分岐点に複数の信号機が設けられている場合には、該複数の信号機は1の信号機としてカウントすることが望ましい。その場合には、案内フレーズ中の信号機の数は、信号機の設置された分岐点(即ち、信号機交差点)の数に相当する。但し、分岐点単位でカウントする場合であっても、分岐点以外に設置された信号機(例えば押しボタン式信号機等)も信号機の数としてカウントすることが望ましい。以下の説明でも同様である。
案内フレーズ条件テーブル32には、同様にして他の案内フレーズについても記憶されている。尚、案内分岐点の案内方向は、左(右)方向以外に、右(左)斜め方向や右(左)手前方向等も存在する。
その結果、案内分岐点及び該案内分岐点から車両が退出する道路をユーザに正確に特定させることが可能となる。
例えば、案内分岐点82の退出側信号機86は、3灯式であり、案内分岐点82に対して出発地側と逆方向に10m離れた位置に設置されていることが記録される。また、第2手前分岐点84の停止線92は、「ID:345」の仮想停止線であり、案内分岐点82に対して出発地側に220m離れた位置に設置されていることが記録される。尚、退出側信号機86〜89の案内分岐点82からの相対距離は、例えば案内分岐点82の位置座標と信号機情報38から取得された各退出側信号機86〜89の位置座標とに基づいて算出される。また、停止線90〜93の案内分岐点82からの相対距離は、例えば各分岐点82〜85の位置座標と地物データ37から取得された各停止線90〜93の位置データとに基づいて算出される。
以下に、前記S20における距離Mの算出方法について具体例を挙げて説明する。
例えば、図11では、案内分岐点82へと向かう車両81が、第3手前分岐点85の停止線93を直前に認識しており、次に「2つ目の信号を左方向です」との案内を行う場合について示す。図11に示す例では、次の案内を行う案内開始地点は上述したように第2手前分岐点84の退出側信号機88から所定距離X手前の地点となる。従って、CPU41は、地物テーブル33から先ず、停止線93から案内分岐点82までの距離Aと、退出側信号機88から案内分岐点82までの距離Bをそれぞれ取得する。そして、以下の式(1)により距離Mを算出する。
M=A−B−X・・・・(1)
以下に、前記S21における距離Nの算出方法について具体例を挙げて説明する。
先ず、CPU41は、車両のバックカメラ19によって停止線を認識した際の停止線から車両(特に運転席)までの距離を算出する。図12は停止線93を撮像する車両を示した側面図であり、図13は車両のバックカメラ19によって停止線93を撮像した撮像画像98を示した図である。
N=D1+D2+E・・・・(2)
そして、上記式(2)で算出された手前分岐点の停止線から車両の現在位置までの距離Nによって車両の詳細な現在位置が特定される(即ち、車両の現在位置が検出される)。尚、検出した停止線の位置座標を記憶した地物データ37を用いれば、車両の位置座標を算出することも可能である。また、地物テーブル33を用いて、車両から車両の前方にある案内分岐点、停止線、退出側信号機までの道なり距離を算出することも可能である。
具体的に、誤差方向は停止線に設定された座標特定点の位置と、停止線の傾斜方向によって特定される。例えば、図15(A)に示すように停止線101の座標特定点Xが停止線101の左端に設定されており、停止線101が右下がり(φがマイナス方向)に傾斜している場合には、検出された車両位置102よりも実際の車両の位置103は進行方向の逆方向になる。従って、誤差方向は進行方向の逆方向となる。一方、図15(B)に示すように停止線101の座標特定点Xが停止線101の左端に設定されており、停止線101が左下がり(φがプラス方向)に傾斜している場合には、検出された車両位置102よりも実際の車両の位置103は進行方向となる。従って、誤差方向は進行方向となる。同様にして、停止線に設定された座標特定点の位置と、停止線の傾斜方向との組み合わせに基づいて特定される(図15のテーブル参照)。尚、停止線101の座標特定点Xが停止線101の中央に設定されている場合には、車両が中央よりも右側の車線を横行するか左側の車線を走行するかによって誤差方向が変化する。従って、誤差方向は進行方向及び進行方向の逆方向の両方向となる。但し、検出位置に対して生じ得る最大の誤差量は他の場合と比べて半分となる。
具体的に、最大誤差量は車両の走行する道路の車線数Tと、停止線の傾斜方向φによって特定される。具体的には、座標特定点が停止線の左端又は右端に設定されている場合には、以下の式(3)により算出される。
最大誤差量P[m]=T×3.5×tanφ・・・・(3)
また、座標特定点が停止線の中央に設定されている場合には、以下の式(4)により算出される。
最大誤差量P[m]=T×3.5×tanφ÷2・・・・(4)
尚、上記式(3)、(4)中の3.5[m]は、車線幅の最大値を示す。車両が走行する道路の車線幅が取得できる場合には、取得できた車線幅を代わりに用いても良い。また、前記S22で検出された誤差範囲α1はRAM42等に記憶される。
走行誤差β[m]=R×0.34%・・・・(5)
尚、上記式(5)中の0.34%は、適宜変更することが可能である。例えば、車両の走行する道路種別や車種によって変更する構成としても良い。
また、停止線における座標特定点の配置と停止線の傾斜角度とに基づいて、誤差範囲が車両の検出位置に対して移動体の進行方向、逆方向又は両方向のいずれにあるかを特定するので、停止線検出時の停止線と車両の位置関係を考慮することによって、車両の検出位置と実際の車両の位置との間で生じる誤差の方向を正確に推定することが可能となる。
また、停止線の傾斜角度と車両の移動する道路の車線数とに基づいて、誤差範囲の誤差量を推定するので、停止線検出時の停止線と車両の配置を考慮することによって、車両の検出位置と実際の車両の位置との間で生じ得る最大の誤差量を正確に推定することが可能となる。
また、停止線の傾斜角度が所定角度以上の場合には、検出結果に基づいて車両の位置を更新しないので、誤差量が非常に大きいと予測される状況では車両の位置を更新しないことにより、推定される車両の位置と実際の車両の位置との間に大きな差異が生じることを防止することが可能となる。
また、以前の停止線検出時の誤差範囲とその時点からの走行に基づく走行誤差を合わせた誤差量が、今回の停止線検出時の誤差範囲よりも小さい場合には、検出結果に基づいて車両の位置を更新しないので、以前の停止線検出時の車両の位置検出結果を継続して用いた方が良いと予測される状況では車両の位置を更新しないことにより、推定される車両の位置と実際の車両の位置との間に大きな差異が生じることを防止することが可能となる。
また、車両に設置されたバックカメラ19より撮像した画像に基づいて停止線を検出するので、既存のシステムに用いられるバックカメラ19を流用して車両の周囲にある停止線を正確に検出することが可能となる。その結果、停止線を検出する為の新たな手段やシステムを設けることなく、当該システムを実現することが可能となる。
また、検出対象とする地物は移動体が移動する路面に形成された路面標示であるので、検出対象物が道路上において位置や角度が常に固定され、また、路面との明度の違いによって地物の検出を行い易くなる。従って、車両の位置の検出を容易に行うことが可能となる。
更に、検出対象とする地物は車両が移動する路面に形成された停止線であるので、検出対象物が道路上において所定間隔で多数設置されており、車両の走行中に車両の位置の検出を所定間隔で高い頻度により行うことが可能となる。従って、推定される車両の位置と実際の車両の位置との間に大きな差異が生じることを防止することが可能となる。
例えば、本実施形態ではナビゲーション装置1による案内分岐点の案内をスピーカ16から音声案内により出力することにより行う構成としているが、液晶ディスプレイ15に文章を表示することにより案内を行う構成としても良い。
13 ナビゲーションECU
19 バックカメラ
31 地図情報DB
33 地物テーブル
37 地物データ
41 CPU
42 RAM
43 ROM
81 車両
82 案内分岐点
83〜85 手前分岐点
87〜89 退出側信号機
90〜93 停止線
Claims (11)
- 移動体の周辺に存在する地物を検出した検出結果を取得する地物検出結果取得手段と、
前記地物検出結果取得手段によって検出結果が取得された前記地物と該地物に含まれる座標特定点の位置情報とが対応付けられた地物情報を取得する地物情報取得手段と、
前記地物情報取得手段により取得された前記地物情報に基づいて、前記移動体の位置を検出する位置検出手段と、
前記地物検出結果取得手段によって検出結果が取得された前記地物の傾斜角度を取得する角度取得手段と、
前記地物における前記座標特定点の配置と前記角度取得手段により取得された前記地物の傾斜角度とに基づいて、前記位置検出手段により検出した前記移動体の位置の誤差範囲を推定する誤差範囲推定手段と、を有することを特徴とする移動***置検出システム。 - 前記誤差範囲検出手段は、前記地物における前記座標特定点の配置と前記角度取得手段により取得された前記地物の傾斜角度とに基づいて、前記誤差範囲が前記位置検出手段により検出した前記移動体の位置に対して前記移動体の進行方向、逆方向又は両方向のいずれにあるかを特定することを特徴とする請求項1に記載の移動***置検出システム。
- 前記移動体の移動する道路の車線数を取得する車線数取得手段を有し、
前記誤差範囲推定手段は、前記角度取得手段により取得された前記地物の傾斜角度と前記移動体の移動する道路の車線数とに基づいて、前記誤差範囲の誤差量を推定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の移動***置検出システム。 - 前記地物検出結果取得手段により前記地物を検出した検出結果を取得する度に、前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記移動体の位置を更新する位置更新手段を有し、
前記角度取得手段により取得された前記地物の傾斜角度が所定角度以上の場合には、前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記移動体の位置を更新しないことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の移動***置検出システム。 - 前記地物検出結果取得手段により前記地物を検出した検出結果を取得する度に、前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記移動体の位置を更新する位置更新手段と、
第1地点から第2地点までの前記移動体の移動に伴って生じる前記移動体の位置の検出誤差である走行誤差を取得する走行誤差取得手段と、を有し、
前記第1地点で前記地物検出結果取得手段により取得された検出結果に基づいて前記誤差範囲推定手段により推定された誤差範囲である第1誤差範囲と前記走行誤差とを合わせた誤差量が、前記第2地点で前記地物検出結果取得手段により取得された検出結果に基づいて前記誤差範囲推定手段により推定された誤差範囲である第2誤差範囲の誤差量よりも小さい場合には、前記第2地点での前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記移動体の位置を更新しないことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の移動***置検出システム。 - 前記地物検出結果取得手段は、前記移動体に設置された撮像手段より撮像した画像に基づいて、前記移動体が移動する道路に形成された前記地物を検出した検出結果を取得することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の移動***置検出システム。
- 前記地物は、前記移動体が移動する路面に形成された路面標示であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の移動***置検出システム。
- 前記地物検出結果取得手段は、前記路面標示として停止線を検出した検出結果を取得することを特徴とする請求項7に記載の移動***置検出システム。
- 移動体の周辺に存在する地物を検出した検出結果を取得する地物検出結果取得手段と、
前記地物検出結果取得手段によって検出結果が取得された前記地物と該地物に含まれる座標特定点の位置情報とが対応付けられた地物情報を取得する地物情報取得手段と、
前記地物情報取得手段により取得された前記地物情報に基づいて、前記移動体の位置を検出する位置検出手段と、
前記地物検出結果取得手段によって検出結果が取得された前記地物の傾斜角度を取得する角度取得手段と、
前記地物における前記座標特定点の配置と前記角度取得手段により取得された前記地物の傾斜角度とに基づいて、前記位置検出手段により検出した前記移動体の位置の誤差範囲を推定する誤差範囲推定手段と、を有することを特徴とする移動***置検出装置。 - 移動体の周辺に存在する地物を検出した検出結果を取得する地物検出結果取得ステップと、
前記地物検出結果取得ステップによって検出結果が取得された前記地物と該地物に含まれる座標特定点の位置情報とが対応付けられた地物情報を取得する地物情報取得ステップと、
前記地物情報取得ステップにより取得された前記地物情報に基づいて、前記移動体の位置を検出する位置検出ステップと、
前記地物検出結果取得ステップによって検出結果が取得された前記地物の傾斜角度を取得する角度取得ステップと、
前記地物における前記座標特定点の配置と前記角度取得ステップにより取得された前記地物の傾斜角度とに基づいて、前記位置検出ステップにより検出した前記移動体の位置の誤差範囲を推定する誤差範囲推定ステップと、を有することを特徴とする移動***置検出方法。 - コンピュータに、
移動体の周辺に存在する地物を検出した検出結果を取得する地物検出結果取得機能と、
前記地物検出結果取得機能によって検出結果が取得された前記地物と該地物に含まれる座標特定点の位置情報とが対応付けられた地物情報を取得する地物情報取得機能と、
前記地物情報取得機能により取得された前記地物情報に基づいて、前記移動体の位置を検出する位置検出機能と、
前記地物検出結果取得機能によって検出結果が取得された前記地物の傾斜角度を取得する角度取得機能と、
前記地物における前記座標特定点の配置と前記角度取得機能により取得された前記地物の傾斜角度とに基づいて、前記位置検出機能により検出した前記移動体の位置の誤差範囲を推定する誤差範囲推定機能と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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