JP6978176B2

JP6978176B2 - 電子装置

Info

Publication number: JP6978176B2
Application number: JP2017249827A
Authority: JP
Inventors: 光二瀬脇
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2021-12-08
Anticipated expiration: 2037-12-26
Also published as: JP2019117059A

Description

本発明は、ナビゲーション機能を搭載した車載装置に関し、特にレーン位置を特定したときの信頼度の補正方法に関する。

ナビゲーション装置では、車載カメラにより撮像された画像データを解析したり、地図データに格納されたレーン接続性の情報や高精度のＧＰＳ信号を利用することで、自車が走行しているレーン位置を特定し、レーン単位の経路案内を可能にしている。例えば、自車が分岐路に進入する場合、レーン位置に応じた案内をすることができる。特許文献１のナビゲーション装置は、自車位置情報の精度が予め設定された基準精度より低い場合には、案内処理を保留し、基準精度より高くなった場合に案内処理を開始させることで、運転者の感覚に適合した案内処理を行っている。

特開２００８−１９７００４号公報

従来のナビゲーション装置においてレーン単位の経路案内を行うときの課題について説明する。レーン接続性情報の論理構造から、現実のレーン接続性を地図データベースに正確に反映できなかったり、現実のレーン接続性と地図データベースのレーン接続性情報とが一致しないとき、間違ったレーン位置を特定するという事態が発生してしまう。

図６（Ａ）は、複数のレーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３を有する道路Ｒ１が、レーンＬ４、Ｌ５を有する道路Ｒ２と、レーンＬ６、Ｌ７を有する道路Ｒ３に分岐する道路形状の一例を示している。また、自車Ｍは、分岐点Ｐに向かって道路Ｒ１のレーンＬ２を走行している。

このような分岐路を有する道路形状の場合、地図データは、道路Ｒ１のレーンＬ１、Ｌ２が道路Ｒ２のレーンＬ４、Ｌ５に接続され、道路Ｒ１のレーンＬ３が道路Ｒ３のレーンＬ７に接続される、レーン接続性情報を備えている。レーン接続性情報を利用して分岐判定を行うと、自車ＭがレーンＬ２を走行中に分岐路Ｐに進入した場合には、自車Ｍは、道路Ｒ２のレーンＬ５を走行することになり、それ故、道路Ｒ２に直進したと判定される。

しかしながら、実際には、自車Ｍは、道路Ｒ１のレーンＬ２から道路Ｒ３のレーンＬ６への右折が可能であり、レーン接続性情報に基づき分岐判定を行うと、分岐判定、すなわち自車が走行するレーン位置を間違えてしまう。その結果、ナビゲーション装置のディスプレイ上には、図６（Ｂ）に示すように、自車Ｍが右折して道路Ｒ３のレーンＬ６を走行しているにもかかわらず、自車Ｍ１が道路Ｒ２のレーンＬ５を走行するように表示されてしまう。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、自車のレーン位置を正確に特定することができる電子装置を提供することを目的とする。

本発明に係るナビゲーション機能を備えた電子装置は、道路のレーン情報を含む地図データを記憶する記憶手段と、自車位置を検出する自車位置検出手段と、少なくとも自車位置および前記レーン情報を参照し、自車が走行するレーン位置を特定する特定手段と、前記レーン情報により自車のレーン位置を特定した場合に誤りが生じるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により誤りが生じると判定した場合には、前記特定手段により特定されるレーン位置の信頼度を低下させる信頼度補正手段と、を有する。

ある実施態様では、前記信頼度補正手段は、一定区間の間、レーン位置の信頼度を低下させる。ある実施態様では、前記信頼度補正手段は、一定区間の間、前記特定手段に前記レーン情報を用いたレーン位置の特定を禁止させる。ある実施態様では、前記信頼度補正手段は、前記特定手段にマップマッチングによりレーン位置を特定させる。ある実施態様では、電子装置はさらに、自車が走行するレーン毎の経路を案内する案内手段を含み、前記信頼度補正手段は、一定区間の間、前記経路案内手段にレーン毎の案内を禁止させる。ある実施態様では、前記レーン情報は、道路の分岐路に関するレーン接続性情報を含み、前記信頼度補正手段は、前記分岐路を含む一定区間の間、前記特定手段に前記レーン接続性情報を用いたレーン位置の特定を禁止させる。ある実施態様では、前記判定手段は、自車位置が予め決められた領域内にあり、自車方位が予め決められた範囲内にあり、自車が走行している道路のレーン数が予め決められたレーン数であり、自車のレーン位置が予め決められたレーン位置にあるとき、前記レーン情報により自車のレーン位置を特定した場合に誤りが生じると判定する。

本発明によれば、地図データのレーン情報により自車のレーン位置を特定した場合に誤りが生じると判定した場合には、特定手段により特定されるレーン位置の信頼度を低下させるようにしたので、自車を誤ったレーン位置に特定することを抑制し、また、不適切なレーン単位の案内をすることを防止することができる。

本発明の実施例に係る車載装置の構成を示すブロック図である。地図データの構成例を説明する図である。本発明の実施例に係る信頼度補正プログラムの機能的な構成を示す図である。本実施例に係る信頼度補正プログラムの内容を説明する図である。本実施例に係る信頼度補正動作を説明するフローチャートである。従来のナビゲーション装置の課題を説明する図である。

次に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明に係る電子装置は、自動車等の移動体上に固定的に搭載される車載装置、あるいは移動体内に持ち込み可能なポータブルタイプのコンピュータ装置等であることができる。また、本発明の電子装置は、ナビゲーション機能を搭載するが、これ以外の機能として、例えばオーディオ・ビデオデータを再生する機能、テレビ・ラジオ放送を受信する機能、アプリケーションソフトウエアを実行する機能などを搭載してもよい。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る車載装置の構成を示すブロック図である。本実施例に係る車載装置１００は、入力部１１０、自車位置検出部１２０、ナビゲーション部１３０、撮像部１４０、音声出力部１５０、表示部１６０、通信部１７０、記憶部１８０および制御部１９０を含んで構成される。

入力部１１０は、ユーザからの指示を受け取り、これを制御部１９０へ提供する。自車位置検出部１２０は、ＧＰＳ測位、自立航法センサ（例えば、ジャイロセンサ、加速度センサなど）等に基づき自車位置を検出する。

ナビゲーション部１３０は、自車位置検出部１２０によって検出された自車位置に基づき、対応する地図データを表示部１６０に表示させ、自車位置周辺の道路を案内する。また、ナビゲーション部１３０は、自車位置検出部１２０により検出された自車位置、撮像部１４０により撮像された画像データ、および地図データ等を参照することで、自車が走行するレーン位置を特定する機能を有する。地図データの詳細については後述する。

撮像部１４０は、例えば、自車の後方、前方、側方等に設置された１つまたは複数のカメラを含む。撮像部１４０は、自車が走行する道路上のレーン（白線）等を含む路面を撮像する。撮像された画像データまたはその解析結果は、ナビゲーション部１３０へ提供され、ナビゲーション部１３０は、この情報を自車が走行するレーン位置を特定するために利用する。

音声出力部１５０は、ナビゲーション部１３０が実行されたとき、案内等の音声を出力し、表示部１６０は、ナビゲーション部１３０が実行されたとき、道路地図を表示する。通信部１７０は、外部機器や外部ネットワーク等との間で有線または無線によるデータ通信を可能にする。記憶部１８０は、ナビゲーション部１３０により利用される地図データを記憶したり、車載装置１００が実行するアプリケーションソフトウエアなどを記憶する。

図２に、地図データの一例を示す。地図データには、リンクデータ１８０、ノードデータ１８２、施設データ１８４等が含まれる。リンクデータ１８０は、ノードとノードの間を結ぶ道路情報であり、一般道や高速道路などの道路種別、リンクの始点および終点の座標、リンクの方位、道路のレーン情報などを含む。道路のレーン情報はさらに、レーン数、分岐点や交差点などで別のリンクに接続されるときの当該別のリンクのレーンとの接続関係を表すレーン接続性を含む。レーン接続性は、図６の例で言えば、道路Ｒ１のレーンＬ１が道路Ｒ２のレーンＬ４に接続され、道路Ｒ１のレーンＬ２が道路Ｒ２のレーンＬ５に接続され、道路Ｒ１のレーンＬ３が道路Ｒ３のリンクＬ６またはＬ７に接続される関係を規定した情報である。レーン接続性は、例えば、自車が交差点や分岐点などを通過するときの分岐判定またはそのためのレーン位置の特定に利用される。ノードデータ１８２は、交差点や分岐点等の位置座標や交差点の属性など表す情報である。施設データ１８４は、地図上に描画される各施設を示す情報である。

なお、地図データは、記憶部１８０が予め備えるものであってもよいし、ナビゲーション部１３０が実行するときに、通信部１７０を介して、地図データを配信するサーバなどから随時取得するものであってもよい。

制御部１９０は、車載装置１００の全体の動作を制御する。本実施例では、制御部１９０は、ＲＯＭ／ＲＡＭ等を備えたマイクロコントローラまたはマイクロプロセッサを含み、自車のレーン位置を特定する際の信頼度を補正する信頼度補正プログラム２００を実行する。信頼度補正プログラム２００は、ナビゲーション部１３０が実行されるときに動作される。

図３は、信頼度補正プログラム２００の機能的な構成を示す図である。信頼度補正プログラム２００は、指定区域判定部２１０、自車方位判定部２２０、指定レーン数判定部２３０、レーン位置判定部２４０、信頼度低下部２５０を含んで構成される。指定区域判定部２１０、自車方位判定部２２０、指定レーン数判定部２３０およびレーン位置判定部２４０は、地図データのレーン情報を用いてレーン位置を特定した場合に誤ったレーン位置を特定することとなる道路形状の条件を判別するための処理である。これらの構成を図４を参照して説明する。

指定区域判定部２１０は、自車位置検出部１２０により検出された自車位置情報に基づき、自車Ｍが、例えば矩形領域Ｚ内に存在するか否かを判定する。矩形領域Ｚは、緯度および経度によって特定される。矩形領域Ｚは、自車のレーン位置が誤って特定される可能性がある領域を規定するものであり、例えば、分岐点や交差点などを含むエリアである。図６の例で言えば、分岐点Ｐを含む矩形領域である。分岐点Ｐは、道路Ｒ１が、道路Ｒ２と道路Ｒ３に分岐する位置であり、分岐点Ｐは、これら３つのリンクが接続される共通のノードである。

矩形領域Ｚは、分岐点Ｐに関連付けして予め規定しておいてもよいし、あるいは自車Ｍの走行中に、その前方に分岐点Ｐが存在する場合には、当該分岐点Ｐを含む矩形領域Ｚを決定してもよい。後者の場合、少なくとも矩形領域Ｚの大きさを決定するための情報（緯度方向の長さ、経度方向の長さ）は、予め規定される。また、緯度および経度により矩形領域を指定することで、複雑な形状を指定して道路を抽出する場合よりも、演算処理の負荷を軽減することができ、さらに対象エリアを小さく限定することが可能である。

指定区域判定部２１０によって判定される区域は、必ずしも矩形領域に限らず、それ以外の形状であってもよい。例えば、多角形状のポリゴン、円、楕円等の領域内に自車Ｍが存在するか否かが指定区域判定部２１０によって判定される。ポリゴンは、緯度および経度の座標から特定され、円は、中心の座標と半径によって特定され、楕円は、中心の座標と長径および短径によって特定される。図６の例で言えば、ポリゴン、円、楕円等は、分岐点Ｐを含む領域であり、この領域内に自車が存在するか否かが判定される。

自車方位判定部２２０は、自車Ｍの進行方向と、その進行方向の道路の方位との成す角度が一定範囲内であるか否かを判定する。つまり、自車の進行方向の一定範囲内にある道路が抽出される。自車Ｍの進行方向は、例えば、自車が走行するリンクデータに含まれるリンク方位、自車位置の時間的変化、角速度センサの変化などから算出される。自車方位判定部２２０は、図４の例で示せば、自車Ｍが走行する道路Ｒ１のリンク方位と、これと一定範囲、例えば、±４５度の範囲にある道路が抽出され、例えば、道路Ｒ１のリンク方向と道路Ｒ３のリンク方位との成す角度θが４５以内であれば、道路Ｒ３が抽出される。
進行方位を限定することで、例えば、逆方向の道路を対象から除外することができる。

指定レーン数判定部２３０は、自車Ｍが走行している道路のレーン数が予め指定されたレーン数であるか否かを判定する。これにより対象道路を限定することができる。例えば、図４の例で言えば、指定レーン数が３であれば、道路Ｒ１が対象に含まれる。

レーン位置判定部２４０は、自車が走行するレーンが予め指定されたレーン位置であるか否かを判定する。これにより、特定のレーン位置を限定することができる。ナビゲーション部１３０は、上記したように、自車が走行するレーン位置を特定するが、この特定されたレーン位置が指定されたレーン位置であるか否かを判定する。図４の例で示せば、指定レーンがＬ２であれば、自車がレーンＬ２を走行しているときが対象であり、それ以外のレーンを走行している場合には、除外される。

信頼度低下部２５０は、指定区域判定部２１０、自車方位判定部２２０、指定レーン数判定部２３０およびレーン位置判定部２４０の判定結果は、レーン位置の信頼度を低下させるか否かを決定するものである。言い換えれば、指定区域判定部２１０、自車方位判定部２２０、指定レーン数判定部２３０およびレーン位置判定部２４０は、地図データのレーン情報を用いて自車のレーン位置を特定した場合に、レーン位置の特定に誤りが生じ得るか否かを判定するものである。そのような誤りが生じ得ると判定された場合、信頼度低下部２５０は、一定区間または一定距離の間、レーン位置の信頼度を低下させる。一定区間は、レーン位置が正しい位置に復帰する距離に一定のマージンを加えた大きさである。例えば、図６の例で言えば、自車位置Ｍが道路Ｒ３に復帰する距離に一定値を加えた区間である。

信頼度低下部２５０は、具体的には、一定区間の間、地図データのレーン情報を用いたレーン位置の特定を禁止させ、その代わりに、マップマッピング処理により自車が走行する道路を特定する。例えば、自車位置から最も近いリンクを抽出し、さらに自車進行方向と一定角度範囲内にあるリンクを特定する。マップマッチングでは、レーン位置を特定するのではなく、道路を特定する。図６の例で言えば、自車の分岐判定において、レーン情報に含まれるレーン接続性情報を用いず、マップマッチング処理により分岐判定を行うことで、自車が走行する道路Ｒ３を特定する。

さらに、信頼度低下部２５０は、一定区間の間、レーン毎の案内を停止し、道路毎の案内を行う。図６の例において、自車Ｍが道路Ｒ３を進行する経路案内が成される場合、「右側のレーンをお進みください」という大まかな案内が行われる。もし、レーン毎の経路案内であれば、自車が目標レーンの左側を走行している場合には、「１レーン右側に移動してください」、自車が目標レーンを走行している場合には、「このレーンをそのまま進んでください」という案内が成される。

次に、本実施例のレーン位置の信頼度補正動作について図５のフローチャートを参照して説明する。自車の走行に伴いナビゲーション部１３０が動作され、自車位置や地図テータのレーン情報等に基づき自車のレーン位置が特定される（Ｓ１００）。その後の走行過程において、指定区域判定部２１０により自車が指定された矩形区域内に存在するか否かが判定される（Ｓ１０２）。自車が指定された矩形領域内に存在すると判定された場合、自車は誤ったレーン位置を特定される可能性がある道路を走行していることになる。

自車が矩形領域内と判定されると、次に、自車方位判定部２２０によって、自車の進行方向が分岐路の進行方位に対して、例えば、±４５度以内であるか否かが判定される（Ｓ１０４）。±４５度以内である場合、次に、指定レーン数判定部２３０によって自車が指定レーン数の道路を走行しているか否かが判定され（Ｓ１０６）、次に、レーン位置判定部２４０によって、自車が指定レーン位置を走行しているか否かが判定される（Ｓ１０８）。

自車の走行がステップＳ１０２〜Ｓ１０８の全ての条件を満たす場合には、信頼度低下部２５０によってレーン位置の信頼度を低下させる処理が一定区間の間、行われる（Ｓ１１０）。例えば、レーン単位で経路案内する代わりに、道路単位で大まかな経路案内を行ったり、レーン接続性情報を用いたレーン位置の特定の代わりにマップマッチング処理を用いた道路の特定が行われる。

信頼度低下部２５０は、自車位置を監視し、自車が一定区間を走行したか否かを判定し（Ｓ１１２）、一定区間を過ぎた場合、レーン位置の信頼度低下の処理を停止させ、通常の信頼度の処理に戻す。他方、ステップＳ１０２〜Ｓ１０８の条件のいずれかに該当しない場合には、信頼度低下の処理を行わない。

このように本実施例によれば、地図データのレーン情報を用いてレーン位置を特定した場合に、実際の道路形状との差異によって間違ったレーン位置の特定になるような場合には、レーン位置の信頼度を低下させるようにしたので、自車のレーン位置の特定をより正確に行うことができる。さらに表示部１６０の道路地図上において自車位置が不適切な道路上に表示されることを防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１００：車載装置１１０：入力部
１２０：自車位置検出１３０：ナビゲーション部
１４０：撮像部１５０：音声出力部
１６０：表示部１７０：通信部
１８０：記憶部１９０：制御部
２００：信頼度補正プログラム２１０：指定区域判定部
２２０：自車方位判定部２３０：指定レーン数判定部
２４０：レーン位置判定部２５０：信頼度低下部

Claims

ナビゲーション機能を備えた電子装置であって、
道路のレーン情報を含む地図データを記憶する記憶手段と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
少なくとも自車位置および前記レーン情報を参照し、自車が走行するレーン位置を特定する特定手段と、
前記レーン情報により自車のレーン位置を特定した場合に誤りが生じるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により誤りが生じると判定した場合には、前記特定手段により特定されるレーン位置の信頼度を低下させる信頼度補正手段とを有し、
前記レーン情報は、道路の分岐路に関するレーン接続性情報を含み、前記信頼度補正手段は、前記分岐路を含む一定区間の間、前記特定手段に前記レーン接続性情報を用いたレーン位置の特定を禁止させる、電子装置。
ナビゲーション機能を備えた電子装置であって、
道路のレーン情報を含む地図データを記憶する記憶手段と、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
少なくとも自車位置および前記レーン情報を参照し、自車が走行するレーン位置を特定する特定手段と、
前記レーン情報により自車のレーン位置を特定した場合に誤りが生じるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により誤りが生じると判定した場合には、前記特定手段により特定されるレーン位置の信頼度を低下させる信頼度補正手段とを有し、
前記判定手段は、自車位置が予め決められた領域内にあり、自車方位が予め決められた範囲内にあり、自車が走行している道路のレーン数が予め決められたレーン数であり、自車のレーン位置が予め決められたレーン位置にあるとき、前記レーン情報により自車のレーン位置を特定した場合に誤りが生じると判定する、電子装置。
前記信頼度補正手段は、一定区間の間、レーン位置の信頼度を低下させる、請求項１または２に記載の電子装置。
前記信頼度補正手段は、一定区間の間、前記特定手段に前記レーン情報を用いたレーン位置の特定を禁止させる、請求項２に記載の電子装置。
前記信頼度補正手段は、前記特定手段にマップマッチングによりレーン位置を特定させる、請求項１または２に記載の電子装置。
電子装置はさらに、自車が走行するレーン毎の経路を案内する案内手段を含み、
前記信頼度補正手段は、一定区間の間、前記経路案内手段にレーン毎の案内を禁止させる、請求項１または２に記載の電子装置。
電子装置はさらに、外部とデータ通信を行う通信手段を含み、
前記記憶手段は、前記通信手段を介して取得した地図データを記憶する、請求項１または２に記載の電子装置。