JP2009058430A - ナビゲーション装置及びナビゲーションプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】現在位置情報が有する誤差の影響を抑制して高精度な目的地到着判定を行うことを可能とすることにより、ユーザを適切に目的地まで誘導することのできるナビゲーション装置及びナビゲーションプログラムを提供する。
【解決手段】目的地が設定された際に、当該目的地までの経路の案内を行うナビゲーション装置であって、自車位置周辺の画像情報を取得する画像情報取得手段６と、前記画像情報に含まれる地物の画像認識を行う画像認識手段８と、地物の位置及び形態に関する情報を含む地物情報を取得する地物情報取得手段４と、前記地物情報取得手段により取得される前記地物情報に基づいて、前記目的地から近接距離内に存在する一又は二以上の地物を判定地物として決定する判定地物決定手段５と、前記画像認識手段により当該判定地物が画像認識された際に、前記目的地に到着したと判定する到着判定手段９と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両に搭載した撮像装置等により取得した車両周辺の画像情報に含まれる対象地物の画像認識結果に基づいて、目的地への到着を判定するナビゲーション装置及びナビゲーションプログラムに関する。

ナビゲーション装置においては、ユーザから目的地の入力を受け付け、受け付けた目的地までのルートを表示してユーザを目的地まで誘導するとともに、入力された目的地に到着したか否かの判定を行うものがある。そして、ナビゲーション装置は、目的地に到着したことを判定した場合、例えば音声ガイドにより、その旨をユーザに知らせている。

ここで、目的地に到着したか否かの判定は、従来、目的地と現在位置との間の距離を算出し、その距離が予め設定されている基準値以内に入ったことにより行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、上記の基準値を一定とするのではなく、予め目的地ごとに対応する「到着判定距離」を設定しておき、目的地と現在位置との距離が到着判定距離以下となった場合に目的地に到着したと判定するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、目的地までの誘導経路を算出し、その誘導経路を構成する個々のリンクのうち目的地に最も近いリンクを選択し、目的地から該リンクまで下ろした垂線の長さに応じて目的地に到着したか否かを判定するための基準値を設定するものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
これらの目的地到着の判定手法は全て、現在位置と目的地との間の距離情報に基づいて到着判定を行うものである。

特開平７−５５４８３号公報 特開２００５−３０８６４号公報 特開平８−１５９７９６号公報

しかし、ナビゲーション装置において用いられているＧＰＳ受信機、ジャイロ、車速センサ等により取得される現在位置情報は、一般的に、数メートルから数十メートルの誤差を有している。そのため、現在位置から目的地までの距離情報もこのような誤差を有する情報となる。したがって、現在位置から目的地までの距離が所定の到着判定距離以内になったか否かにより目的地に到着したことを判定しようとした場合、現在位置情報の誤差が影響して高精度な到着判定を行うことができない場合がある。また、このような現在位置情報の誤差を考慮して、到着判定距離をその分大きめに設定せざるを得ないことも、高精度な到着判定を妨げる要因となる。その結果、現在位置が目的地から比較的遠い位置にある状態で目的地に到着したと判定される場合が生じ、ユーザに不親切な印象を与えることがあるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、現在位置情報が有する誤差の影響を抑制して高精度な目的地到着判定を行うことを可能とすることにより、ユーザを適切に目的地まで誘導することのできるナビゲーション装置及びナビゲーションプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るナビゲーション装置の特徴構成は、目的地が設定された際に、地図情報を参照して当該目的地までの経路の案内を行うナビゲーション装置であって、自車位置周辺の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報に含まれる地物の画像認識を行う画像認識手段と、地物の位置及び形態に関する情報を含む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る前記地物情報に基づいて、前記目的地から所定の近接距離内に存在する一又は二以上の地物を判定地物として決定する判定地物決定手段と、前記画像認識手段により当該判定地物が画像認識された際に、前記目的地に到着したと判定する到着判定手段と、を備える点にある。

この特徴構成によれば、ナビゲーション装置は、目的地周辺に存在する一又は二以上の地物を予め判定地物として決定しておき、当該判定地物が画像認識された際に目的地に到着したと判定する。目的地と判定地物との間の距離は現在位置情報が有する誤差によらず一定であるため、当該誤差の影響を抑制して高精度な到着判定を行うことが可能となる。また、判定地物は目的地から近接距離内に存在するため、近接距離を適切に設定することにより、目的地により近い位置で到着判定を行うことが可能となる。したがって、ユーザを適切に目的地まで誘導することが可能となる。
即ち、従来目的地からの距離を基準に行われてきた到着判定を、本願では目的地に対して一定の関係にある地物の画像認識により行うことで、上記の効果を得ることができる。

ここで、前記判定地物決定手段は、前記目的地までの経路上に存在する地物を前記判定地物として決定する構成とすると好適である。

この構成によれば、目的地周辺の経路上に存在する一又は二以上の地物が予め判定地物として決定される。したがって、目的地に到着するまでに、決定された判定地物の画像認識を必ず行うことができるため、目的地により近い位置で高精度な到着判定を確実に行うことが可能となる。また、目的地までの経路上に存在する地物のみを判定地物として決定するので、画像認識の処理負担を軽減することが可能となる。

また、前記判定地物決定手段は、前記目的地までの経路が変更された場合に、当該変更後の経路上に存在する地物を前記判定地物として決定する構成とすると好適である。

この構成によれば、例えば、ユーザが経路に従わなかったことや、誤って経路から逸れてしまったこと等によって、目的地までの経路が変更された場合であっても、変更後の経路上に存在する一又は二以上の地物が判定地物として決定し直される。したがって、各種の理由で経路が変更された場合であっても、最終的には適切・確実にユーザを目的地まで誘導することが可能となる。

また、前記判定地物決定手段は、前記目的地から前記近接距離内の前記経路上に複数の地物が存在する場合に、前記目的地に最も近い位置に存在する一つの地物を前記判定地物として決定する構成とすると好適である。

この構成によれば、目的地周辺の経路上に存在する複数の地物のうち、目的地に最も近い位置に存在する一つの地物が判定地物として決定される。したがって、判定地物が適切に決定されるため、ユーザの目的地までの誘導がよりいっそう適切・確実となる。

また、前記判定地物決定手段は、前記目的地から前記近接距離内の前記経路上に存在する複数の地物を前記判定地物として決定し、前記到着判定手段は、前記複数の判定地物のいずれか一つが画像認識された際に、前記目的地に到着したと判定する構成とすると好適である。

この構成によれば、目的地周辺の経路上に存在する複数の地物のうちいずれか一つの判定地物が画像認識された際に目的地に到着したと判定される。したがって、仮に最初の判定地物の画像認識に失敗しても、二つ目以降の判定地物の画像認識により、確実に到着判定を行うことができる。

また、前記判定地物決定手段は、前記目的地に到着するためにとり得る全ての経路のそれぞれについて、前記目的地から前記近接距離内に存在する地物を判定地物として決定し、 前記到着判定手段は、いずれかの経路についての前記判定地物が画像認識された際に、前記目的地に到着したと判定する構成とすると好適である。

この構成によれば、目的地に対して一定の関係にある地物の画像認識により到着判定を行うときに、予め目的地に到着するためにとり得る全ての経路のそれぞれについて目的地周辺に存在する地物が判定地物として決定され、これらのうちのいずれかが画像認識された際に目的地に到着したと判定される。したがって、いったん目的地を設定すれば、どのような経路を通って目的地に向かっても確実に到着判定が行われる。

また、これまで説明してきた構成において、前記近接距離内に前記判定地物となり得る地物が存在しない場合には、前記到着判定手段は、自車位置が前記目的地から前記近接距離内に入った際に、前記目的地に到着したと判定する構成とすると好適である。

この構成によれば、近接距離内に判定地物となり得る地物が存在しない場合には、現在位置が目的地から近接距離内に入った際に目的地に到着したと判定される。したがって、目的地が山間部等であって周辺に判定地物となり得る地物が存在しない場合であっても、少なくとも従来通りの精度で到着判定を行うことができる。

本発明に係るナビゲーションプログラムの特徴構成は、目的地が設定された際に、地図情報を参照して当該目的地までの経路の案内を行うためのナビゲーションプログラムであって、自車位置周辺の画像情報を取得する画像情報取得ステップと、前記画像情報に含まれる地物の画像認識を行う画像認識ステップと、地物の位置及び形態に関する情報を含む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、前記目的地から所定の近接距離内に存在する一又は二以上の地物を判定地物として決定する判定地物決定ステップと、前記画像認識ステップにより当該判定地物が画像認識された際に、前記目的地に到着したと判定する到着判定ステップと、をコンピュータに実行させる点にある。

この特徴構成によれば、目的地周辺に存在する一又は二以上の地物を予め判定地物として決定しておき、当該判定地物が画像認識された際に目的地に到着したと判定する。目的地と判定地物との間の距離は現在位置情報が有する誤差によらず一定であるため、当該誤差の影響を抑制して正確な目的地到着判定を行うことが可能となる。したがって、ユーザを適切に目的地まで誘導することが可能となる。

〔第一の実施形態〕
次に、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。このナビゲーション装置１は、目的地が設定された際に地図情報を参照して当該目的地までの経路の案内を行い、目的地の周辺に到着した際にユーザにその旨を通知して経路案内を終了するものである。このとき、目的地から所定の距離内に地物が存在する場合には、それを判定地物として当該判定地物が画像認識された際に目的地に到着したと判定する。これにより、高精度な到着判定を行うことを可能とする。

図１に示すナビゲーション装置１の各機能部、具体的には、自車位置情報取得部２、地物情報取得部４、判定地物決定部５、画像情報取得部６、近接判定部７、画像認識部８、到着判定部９、及びナビゲーション用演算部１０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ェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実装されて構成されている。そして、これらの各機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。また、ナビゲーション装置１が参照する地図データベースＤＢ１及び地物データベースＤＢ２は、例えば、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等のような記録媒体に記憶されており、これらを駆動するための駆動手段をハードウェア構成として備えている。以下、本実施形態に係るナビゲーション装置１の各部の構成について詳細に説明する。

１．地図データベース
地図データベースＤＢ１は、所定の区画毎に分けられた地図情報Ｍが記憶されたデータベースである。図２は、地図データベースＤＢ１に記憶されている地図情報Ｍの構成の例を示す図である。この図に示すように、地図情報Ｍは、交差点に対応する多数のノードｎと、各交差点間を結ぶ道路に対応するリンクｋとの接続関係により道路ネットワークを表す道路情報Ｒａを有している。各ノードｎは、緯度及び経度で表現された地図上の位置（座標）の情報を有している。各リンクｋは、ノードｎを介して接続されており、その属性情報として、道路種別、地域種別、リンク長、道路幅、リンク形状を表現するための形状補間点等の情報を有している。なお、図２においては、一つの区画の道路情報Ｒａのみを図示し、他の区画の道路情報Ｒａは省略して示している。

２．地物データベース
地物データベースＤＢ２は、道路上や道路周辺に設けられた各種の地物の情報、すなわち地物情報Ｆが記憶されたデータベースである。この地物データベースＤＢ２に地物情報Ｆが記憶される地物には、道路の路面に設けられた道路標示（ペイント標示）が含まれている。図３は、地物データベースＤＢ２に記憶されている道路標示の地物情報Ｆの例を示す図である。このような道路標示に係る地物としては、例えば、横断歩道、停止線、最高速度等を表す速度標示、ゼブラゾーン、道路に沿って車線を分ける区画線（実線、破線、二重線等の各種区画線を含む。）、各車線の進行方向を指定する進行方向別通行区分標示（矢印標示、例えば、直進矢印、右折矢印等を含む）等が含まれる。なお、地物情報Ｆが記憶される地物としては、このような道路標示のほか、信号機、標識、陸橋、トンネル等の各種の地物も含めることができる。

また、地物情報Ｆは、その内容として各地物の位置情報と、それに関連付けられた地物属性情報とを有している。ここで、位置情報は、道路情報Ｒａを構成するリンクｋ又はノードｎ等と関連付けられた各地物の代表点の地図上の位置（座標）、及び各地物の向きの情報を有している。本例では、代表点は、各地物の長さ方向及び幅方向の中央部付近に設定される。また、地物属性情報は、地物種別情報や、地物の形状、大きさ、色彩等の地物形態情報等を含んでいる。ここで、地物種別は、具体的には、「横断歩道」、「停止線」、「速度標示（３０ｋｍ／時）」等のような、基本的に同じ形態を有する地物の種別を表す情報である。

３．自車位置情報取得部
自車位置情報取得部２は、自車両の現在位置を示す自車位置情報Ｐを取得する自車位置情報取得手段として機能する。ここでは、自車位置情報取得部２は、ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２、及び距離センサ１３と接続されている。ここで、ＧＰＳ受信機１１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信する装置である。このＧＰＳ信号は、通常１秒おきに受信され、自車位置情報取得部２へ出力される。自車位置情報取得部２では、ＧＰＳ受信機１１で受信されたＧＰＳ衛星からの信号を解析し、自車両の現在位置（緯度及び経度）、進行方位、移動速度等の情報を取得することができる。方位センサ１２は、自車両の進行方位又はその進行方位の変化を検出するセンサである。この方位センサ１２は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム、車輪部に取り付ける角度センサ等により構成される。そして、方位センサ１２は、その検出結果を自車位置情報取得部２へ出力する。距離センサ１３は、自車両の車速や移動距離を検出するセンサである。この距離センサ１３は、例えば、車両のドライブシャフトやホイール等が一定量回転する毎にパルス信号を出力する車速パルスセンサ、自車両の加速度を検知するヨー・Ｇセンサ及び検知された加速度を積分する回路等により構成される。そして、距離センサ１３は、その検出結果としての車速及び移動距離の情報を自車位置情報取得部２へ出力する。

そして、自車位置情報取得部２は、これらのＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２及び距離センサ１３からの出力に基づいて、公知の方法により自車位置を特定する演算を行う。また、自車位置情報取得部２は、地図データベースＤＢ１から抽出された自車位置周辺の道路情報Ｒａを取得し、それに基づいて公知のマップマッチングを行うことにより自車位置を道路情報Ｒａに示される道路上に合わせる補正も行う。このようにして、自車位置情報取得部２は、緯度及び経度で表された自車両の現在位置の情報、及び自車両の進行方位の情報を含む自車位置情報Ｐを取得する。

４．地図情報取得部
地図情報取得部３は、自車位置情報取得部２によるマップマッチングの処理に用いるために、自車位置情報Ｐに基づいて、自車位置周辺の地図情報Ｍを地図データベースＤＢ１から抽出する。地図情報取得部３により抽出された地図情報Ｍは、自車位置情報取得部２へ出力される。また、地図情報取得部３は、ナビゲーション用演算部１０によるナビゲーション処理に用いるために、ナビゲーション用演算部１０から要求があった領域の地図情報Ｍを地図データベースＤＢ１から抽出し、ナビゲーション用演算部１０へ出力する。

５．地物情報取得部
地物情報取得部４は、地物の位置及び形態に関する情報を含む地物情報を取得する地物情報取得手段として機能する。本実施形態において地物情報取得部４は、設定された目的地の位置情報に基づき、目的地から近接距離内に存在する一又は二以上の地物の地物情報Ｆを地物データベースＤＢ２から抽出して取得する。ここで近接距離とは、例えば、目的地を中心とする直線距離とすることができる。この場合、目的地の代表点及び各地点が有している位置（座標）情報に基づき、これらの間の距離として求めることができる。図４には、近接距離として目的地を中心とする一定の直線距離（Ｌ）を設定し、この距離内に存在し、地物データベースＤＢ２から地物情報Ｆが取得され得る地物をｆ１〜ｆ６で示した。この地物情報取得部４により取得された目的地周辺の地物情報Ｆは、判定地物決定部５へ出力される。なお、本実施形態では、従来からあるナビゲーション装置において到着判定を行うために設定されている「到着判定距離」を近接距離として設定している。

６．判定地物決定部
判定地物決定部５は、地物情報取得部４により取得される地物情報Ｆに基づいて、目的地から近接距離内に存在する一又は二以上の地物を判定地物として決定する判定地物決定手段として機能する。本実施形態では、判定地物決定部５は、目的地までの経路上に存在する一又は二以上の地物を判定地物として決定する。このように、目的地までの経路上に存在する一又は二以上の地物を判定地物として決定すれば、目的地に到着するまでに判定地物を画像認識できる可能性を高められるので、ユーザを目的地まで適切・確実に誘導することができる。また、目的地までの経路上に存在する地物のみを判定地物として決定するので、画像認識の処理負担を軽減することができる。
本実施形態においてはさらに、目的地から近接距離内の経路上に存在する複数の地物のうち、目的地に最も近い位置に存在する一つの地物を判定地物として決定している。目的地と各地物との間の距離は、図５に示すように、目的地及び各地物の代表点（×印）が有している位置（座標）情報に基づき、これらの間の距離として求めている。そしてこの距離が最も小さくなる地物を判定地物として決定している。この場合、例えば図４の例において目的地までの経路が矢印のように設定されているとすれば、ｆ３が判定地物として決定される。このように、目的地までの経路上に存在する一又は二以上の地物のうち、目的地に最も近い位置に存在する地物を判定地物として決定すれば、より近い位置で到着判定を行ってユーザを目的地まで適切・確実に誘導することができることはもちろん、画像認識処理を行う対象地物が一つに限られるので、画像認識の処理負担を軽減することもできる。
なお、目的地までの走行中、例えば、寄り道をしたり渋滞を回避したりするためにユーザが経路に従わなかったことや、誤って経路から逸れてしまったこと等によって、目的地までの経路が変更される場合がある。このように目的地までの経路が変更された場合には、判定地物決定部５は当該変更後の経路上に存在する地物を判定地物として決定する。したがって、各種の理由で経路が変更された場合であっても、変更後の経路上に存在する一又は二以上の地物が再度判定地物として決定されるので、最終的には適切・確実にユーザを目的地まで誘導することができる。
判定地物決定部５により決定された判定地物の地物情報Ｆは画像認識部８へ出力される。

７．画像情報取得部
画像情報取得部６は、撮像装置１６により撮像した自車位置周辺の画像情報Ｇを取得する画像情報取得手段として機能する。ここで、撮像装置１６は、撮像素子を備えた車載カメラ等であって、少なくとも自車両の周辺の道路の路面を撮像可能な位置に設けられている。このような撮像装置１６としては、例えば、図６に示すような自車両の後方の路面を撮像するバックカメラを用いると好適である。画像情報取得部６は、撮像装置１６により撮像した画像情報Ｇをフレームメモリ（不図示）等を介して所定の時間間隔で取り込む。この際の画像情報Ｇの取り込みの時間間隔は、例えば、１０〜５０ｍｓ程度とすることができる。これにより、画像情報取得部６は、撮像装置１６により撮像した複数フレームの画像情報Ｇを連続的に取得することができる。ここで取得された画像情報Ｇは、画像認識部８へ出力される。

８．近接判定部
近接判定部７は、自車位置が目的地に接近したことを判定する近接判定手段として機能する。すなわち、自車位置情報取得部２及び地図情報取得部３からの出力に基づき、自車位置が目的地から近接距離内に入ったことを判定する。本実施形態において近接判定部７は、自車位置が目的地から近接距離内に入ったと判定したとき、判定地物が設定されている場合は画像認識部８に対して判定地物の認識要求を出力し、一方、判定地物が設定されていない場合には到着判定部９に対してその結果を出力する。

９．画像認識部
画像認識部８は、画像情報Ｇに含まれる地物の画像認識を行う画像認識手段として機能する。本実施形態において画像認識部８は、近接判定部７からの出力を受けたとき、すなわち、自車位置が目的地から近接距離内に入ったとき、画像情報取得部６で取得された画像情報Ｇに含まれる判定地物の画像認識処理を開始する。判定地物の画像認識に際しては、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。画像認識部８は、抽出した地物の輪郭情報と判定地物決定部５が決定した判定地物の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる判定地物の画像を抽出する。画像認識部８は、連続的に取得される画像情報Ｇの一のフレームに対して判定地物の画像認識処理を行い、判定地物の画像を抽出できなかった場合には、再度、次のフレームに対して判定地物の画像認識処理を行う。一方、画像情報Ｇのいずれかのフレームの中から判定地物の画像を抽出できた場合には、その結果を到着判定部９へ出力する。

１０．到着判定部
到着判定部９は、画像認識部８により判定地物が画像認識された際に、目的地に到着したと判定する到着判定手段として機能する。本実施形態において到着判定部９は、画像認識部８からの出力を受けたとき、すなわち、目的地から近接距離内で判定地物の画像認識に成功したときに、目的地に到着したと判定する。なお、目的地から近接距離内に判定地物となり得る地物が存在せず地物情報取得部４が地物情報Ｆを取得することができなかった場合には、近接判定部７からの出力を受けたとき、すなわち、自車位置が目的地から近接距離内に入った際に目的地に到着したと判定する。目的地までの経路上に地物が存在せず判定地物決定部５が判定地物を決定することができなかった場合も同様に、自車位置が目的地から近接距離内に入った際に目的地に到着したと判定する。到着判定部９は。目的地に到着したと判定したとき、その結果をナビゲーション用演算部１０に出力する。

１１．ナビゲーション用演算部
ナビゲーション用演算部１０は、目的地が設定された際に、地図情報を参照して当該目的地までの経路の案内を行うためにアプリケーションプログラムに従って動作する演算処理手段である。ナビゲーション用演算部１０はその他にも、自車位置表示、出発地から目的地までの経路探索、目的地検索等のナビゲーション機能を実行する。例えば、ナビゲーション用演算部１０は、地図情報取得部３を介して自車位置情報Ｐに基づいて地図データベースＤＢ１から自車両周辺の地図情報Ｍを取得し、表示入力装置１４に地図の画像を表示するとともに、当該地図の画像上に自車位置情報Ｐに基づいて自車位置マークを重ね合わせて表示する処理を行う。また、ナビゲーション用演算部１０は、ユーザから目的地の設定を受け付け、設定された目的地と地図データベースＤＢ１に記憶された地図情報Ｍとに基づいて、自車位置から目的地までの経路探索を行う。また、ナビゲーション用演算部１０は、探索された出発地から目的地までの経路と自車位置情報Ｐとに基づいて、表示入力装置１４及び音声出力装置１５の一方又は双方を用いて、ユーザに対する経路案内を行う。自車位置が案内経路から逸れてしまった場合には、ナビゲーション用演算部１０は再度自車位置から目的地までの経路探索を行う。また、ナビゲーション用演算部１０は、表示入力装置１４及び音声出力装置１５に接続されている。ここで、表示入力装置１４は、液晶表示装置等の表示装置とタッチパネル等の入力装置が一体となったものである。音声出力装置１５は、スピーカ等を有して構成されている。ナビゲーション用演算部１０は、到着判定部９からの出力を受けたとき、その結果を表示入力装置１４又は音声出力装置１５若しくはその双方に出力して、目的地に到着した旨をユーザに知らせる。

１２．到着判定処理の手順
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１において実行される到着判定処理の手順について説明する。図７は、本実施形態に係る到着判定処理の全体の手順を示すフローチャートである。以下に説明する到着判定処理の手順は、上記のナビゲーション装置１の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方の組み合わせにより実行される。ナビゲーション装置１の各機能部がプログラムにより構成される場合には、ナビゲーション装置１が有する演算処理装置は、上記の各機能部を構成するナビゲーションプログラムを実行するコンピュータとして動作する。

まず、ナビゲーション用演算部１０はユーザが目的地を設定したか否かを判別する（ステップ＃０１）。ユーザが目的地を設定したとき（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、地物情報取得部４は、設定された目的地の位置情報に基づき、地物データベースＤＢ２を参照して、目的地から近接距離内に存在する地物の地物情報Ｆを取得する（ステップ＃０２）。ナビゲーション用演算部１０は、自車位置から設定された目的地までの経路を探索する（ステップ＃０３）。判定地物決定部５は、地物情報取得部４が地物情報Ｆを取得することができたか否かを判別し（ステップ＃０４）、地物情報取得部４が地物情報Ｆを取得することができなかった場合には（ステップ＃０４：Ｎｏ）、近接判定部７が自車位置と目的地までの距離に基づく従来通りの到着判定を行う（ステップ＃１５）。一方、地物情報取得部４が地物情報Ｆを取得している場合には（ステップ＃０４：Ｙｅｓ）、判定地物決定部５は目的地までの経路上に存在する地物の地物情報Ｆを取得することができたか否かを判別する（ステップ＃０５）。目的地までの経路上に存在する地物の地物情報Ｆを取得することができなかった場合（ステップ＃０５：Ｎｏ）、ステップ＃０２がＮｏの場合と同様に、近接判定部７が自車位置と目的地までの距離に基づく従来通りの到着判定を行う（ステップ＃１５）。目的地までの経路上に存在する地物の地物情報Ｆを取得することができた場合（ステップ＃０５：Ｙｅｓ）、判定地物決定部５は、目的地までの経路上に存在する地物の地物情報Ｆが複数存在するか否かを判別する（ステップ＃０６）。地物情報Ｆが複数存在する場合には（ステップ＃０６：Ｙｅｓ）、判定地物決定部５はその中で目的地に最も近い位置に存在する地物を判定地物として決定し（ステップ＃０７）、地物情報Ｆが一つのみ存在する場合には（ステップ＃０６：Ｎｏ）、判定地物決定部５は当該一の地物を判定地物として決定する（ステップ＃０８）。

目的地への誘導中、ナビゲーション用演算部１０は経路が変更されたか否かを判別し（ステップ＃０９）、経路が変更されたと判定された場合には、再度ステップ＃０３〜＃０８の処理を実行し判定地物を設定し直す。ステップ＃０３〜＃０９の処理は、次に述べる自車位置が目的地から近接距離内に入ったと判定される（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）まで繰り返される。このような処理を実行させることで、各種の理由で経路が変更された場合であっても、最終的には適切・確実にユーザを目的地まで誘導することができる。

次に、自車位置が目的地周辺に近づいた際の処理について説明する。まず、近接判定部７が、自車位置が目的地から近接距離内に入ったか否かを判別する（ステップ＃１０）。自車位置が目的地から近接距離内に入ったと判定された場合（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）、近接判定部７は画像認識部８に対して、設定された判定地物の認識要求を出し、認識要求を受けた画像認識部８は画像認識処理を行う（ステップ＃１１）。画像認識部８は、画像情報取得部６で取得された画像情報Ｇの一のフレームに含まれる地物の輪郭情報を抽出する処理を行い、抽出した地物の輪郭情報と判定地物決定部５が決定した判定地物の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、当該一のフレームに判定地物が含まれるか否かを判別する（ステップ＃１２）。画像情報Ｇの一のフレームに判定地物が含まれないと判定された場合、すなわち、画像情報Ｇの一のフレームから判定地物の画像を抽出できなかった場合には（ステップ＃１２：Ｎｏ）、次のフレームに対して再度ステップ＃１１及び＃１２の処理を行う。一方、画像情報Ｇの中から判定地物の画像を抽出できた場合（ステップ＃１２：Ｙｅｓ）、到着判定部９は目的地に到着したと判定する（ステップ＃１３）。到着判定部９はその結果をナビゲーション用演算部１０に出力し、ナビゲーション用演算部１０は表示入力装置１４及び音声出力装置１５を介してユーザに目的地に到着したことを知らせる（ステップ＃１４）。以上のような処理手順によれば、現在位置情報が有する誤差の影響を抑制して高精度な到着判定を行うことができる。また、本実施形態では、従来からあるナビゲーション装置において到着判定を行うために設定されている「到着判定距離」を近接距離として設定あるので、従来に比べて目的地により近い位置で到着判定を行うことができる。したがって、ユーザを適切に目的地まで誘導することが可能となる。
なお、ステップ＃０４で目的地から近接距離内に地物が存在しないと判定された場合（ステップ＃０４：Ｎｏ）や、ステップ＃０５で目的地までの経路上に地物が存在しないと判定された場合（ステップ＃０５：Ｎｏ）には、近接判定部７が、自車位置が目的地から近接距離内に入ったか否かを判別し（ステップ＃１５）、自車位置が目的地から近接距離内に入ったと判定された場合（ステップ＃１５：Ｙｅｓ）に、到着判定部９は目的地に到着したと判定する（ステップ＃１３）。したがって、目的地周辺に判定地物となり得る地物が存在しない場合であっても、少なくとも従来通りの精度で到着判定を行うことができる。

〔第二の実施形態〕
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態に係るナビゲーション装置１の概略構成は基本的には図１に示す第一の実施形態の場合とほぼ同様であるが、目的地に到着するためにとり得る全ての経路のそれぞれについて、判定地物決定部５が目的地から近接距離内に存在する地物を判定地物として決定し、いずれかの経路についての判定地物が画像認識された際に、到着判定部９が目的地に到着したと判定するように構成されている点で、第一の実施形態と相違する。また、それに対応して、本実施形態に係るナビゲーションプログラムの処理順序は、第一の実施形態と一部相違する。以下、本実施形態に係るナビゲーションプログラムについて、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。

１３．判定地物決定部
判定地物決定部５は、地物情報取得部４により取得される地物情報Ｆに基づいて、目的地から近接距離内に存在する一又は二以上の地物を判定地物として決定する判定地物決定手段として機能する。本実施形態においては、目的地に到着するためにとり得る全ての経路のそれぞれについて、目的地から近接距離内に存在する地物を判定地物として決定する。つまり、目的地までの経路によらずに判定地物が決定されることになる。例えば、図８の例においては、目的地から近接距離内で目的地に到着するためにとり得る経路は矢印で示すように四通り存在し、それぞれの経路について判定地物が決定される。本実施形態においてはさらに、各経路について目的地に最も近い位置に存在する地物が判定地物として決定される。この場合、図８の目的地周辺を拡大して示した図９の中のｆ３及びｆ５が判定地物となる。このように、目的地に到着するためにとり得る全ての経路のそれぞれについて、目的地から近接距離内に存在する地物を判定地物として決定するので、いったん目的地を設定すれば、どのような経路を通って目的地に向かっても確実に到着判定が行われる。
判定地物決定部５により決定された判定地物の地物情報Ｆは画像認識部８へ出力される。

１４．画像認識部
画像認識部８は、画像情報Ｇに含まれる地物の画像認識を行う画像認識手段として機能する。本実施形態において画像認識部８は、近接判定部７からの出力を受けたとき、すなわち、自車位置が目的地から近接距離内に入ったとき、画像情報Ｇの中から、判定地物決定部５で決定された一又は二以上の判定地物の画像認識処理を行う。判定地物の画像認識に際しては、画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。画像認識部８は、抽出した地物の輪郭情報と判定地物決定部５が決定した判定地物の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、画像情報Ｇに含まれる判定地物の画像を抽出する。画像認識部８は、連続的に取得される画像情報Ｇの一のフレームに対して、判定地物ｆ３及び判定地物ｆ５の画像認識処理を行う。いずれの判定地物の画像も抽出できなかった場合には、再度、次のフレームに対して上記の処理を行う。一方、画像情報Ｇのいずれかのフレームの中から判定地物の画像を抽出できた場合には、その結果を到着判定部９へ出力する。

１５．到着判定処理の手順
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１において実行される到着判定処理の手順について説明する。図１０は、本実施形態に係る到着判定処理の全体の手順を示すフローチャートである。以下に説明する到着判定処理の手順は、上記のナビゲーション装置１の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方の組み合わせにより実行される。ナビゲーション装置１の各機能部がプログラムにより構成される場合には、ナビゲーション装置１が有する演算処理装置は、上記の各機能部を構成するナビゲーションプログラムを実行するコンピュータとして動作する。

まず、ナビゲーション用演算部１０はユーザが目的地を設定したか否かを判別する（ステップ＃２１）。ユーザが目的地を設定したとき（ステップ＃２１：Ｙｅｓ）、地物情報取得部４は、設定された目的地の位置情報に基づき、地物データベースＤＢ２を参照して、目的地から近接距離内に存在する地物の地物情報Ｆを取得する（ステップ＃２２）。判定地物決定部５は、地物情報取得部４が地物情報Ｆを取得することができたか否かを判別し（ステップ＃２３）、地物情報取得部４が地物情報Ｆを取得することができなかった場合には（ステップ＃２３：Ｎｏ）、近接判定部７が自車位置と目的地までの距離に基づく従来通りの到着判定を行う（ステップ＃３２）。一方、地物情報取得部４が地物情報Ｆを取得している場合には（ステップ＃２３：Ｙｅｓ）、判定地物決定部５は、ナビゲーション用演算部１０に目的地から近接距離内における目的地に至る全ての経路を探索させ、その結果を取得する（ステップ＃２４）。判定地物決定部５は、目的地に至る全ての経路上において地物情報Ｆを取得することができたか否かを判別する（ステップ＃２５）。地物が存在しない経路があると判定された場合には（ステップ＃２５：Ｎｏ）、ステップ＃２３がＮｏの場合と同様に、近接判定部７が自車位置と目的地までの距離に基づく従来通りの到着判定を行う（ステップ＃３２）。一方、全ての経路上に地物が存在すると判定された場合には（ステップ＃２５：Ｙｅｓ）、判定地物決定部５は、それぞれの経路について判定地物を決定する（ステップ＃２６）。本実施形態においては、判定地物は目的地までの経路によらずに決定されることになるため、途中で経路が変更された場合であっても、第一の実施形態の場合のように判定地物が決定し直されることはない。

次に、自車位置が目的地周辺に近づいた際の処理について説明する。まず、近接判定部７が、自車位置が目的地から近接距離内に入ったか否かを判別する（ステップ＃２７）。自車位置が目的地から近接距離内に入ったと判定された場合（ステップ＃２７：Ｙｅｓ）、近接判定部７は画像認識部８に対して、設定された全ての判定地物について認識要求を出し、認識要求を受けた画像認識部８は画像認識処理を行う（ステップ＃２８）。画像認識部８は、画像情報取得部６で取得された画像情報Ｇの一のフレームに含まれる地物の輪郭情報を抽出する処理を行い、抽出した地物の輪郭情報と判定地物決定部５が決定した判定地物の形態の特徴量とのパターンマッチングを行うことにより、当該一のフレームに判定地物が含まれるか否かを判別する（ステップ＃２９）。画像情報Ｇの一のフレームに判定地物が含まれないと判定された場合、すなわち、画像情報Ｇの一のフレームについて画像認識処理を行った結果、いずれの判定地物の画像をも抽出できなかった場合には（ステップ＃２９：Ｎｏ）、次のフレームに対して再度ステップ＃２８及び＃２９の処理を行う。一方、画像情報Ｇの中からいずれか一の判定地物の画像を抽出できた場合（ステップ＃２９：Ｙｅｓ）、到着判定部９は目的地に到着したと判定する（ステップ＃３０）。到着判定部９はその結果をナビゲーション用演算部１０に出力し、ナビゲーション用演算部１０は表示入力装置１４又は音声出力装置１５若しくはその双方を介して目的地に到着したことをユーザに知らせる（ステップ＃３１）。以上のような処理手順によれば、いったん目的地を設定すれば、どのような経路を通って目的地に向かっても目的地により近い位置で高精度な到着判定を行うことができる。したがって、ユーザを適切に目的地まで誘導することが可能となる。
なお、ステップ＃２３で目的地から近接距離内に地物が存在しないと判定された場合（ステップ＃２３：Ｎｏ）や、ステップ＃２５で地物が存在しない経路があると判定された場合（ステップ＃２５：Ｎｏ）には、近接判定部７が、自車位置が目的地から近接距離内に入ったか否かを判別し（ステップ＃３２）、自車位置が目的地から近接距離内に入ったと判定された場合（ステップ＃３２：Ｙｅｓ）に、到着判定部９は目的地に到着したと判定する（ステップ＃３０）。したがって、目的地周辺に判定地物となり得る地物が存在しない場合であっても、少なくとも従来通りの精度で到着判定を行うことができる。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の第一の実施形態においては、目的地までの経路上に複数の地物が存在する場合に、目的地に最も近い位置に存在する、すなわち目的地と代表点との間の直線距離が最も小さくなる地物を判定地物として決定する例について説明した。しかし、本発明に係るナビゲーション装置１の判定地物決定部６は目的地から近接距離内の経路上に存在する複数の地物を判定地物として決定しても良く、例えば図４の例でいえば、ｆ１、ｆ２、ｆ３のうち二以上の地物を判定地物として決定しても良い。この場合、到着判定部９は、画像認識部８により複数の判定地物のいずれか一つが画像認識された際に、目的地に到着したと判定する。このように複数の地物を判定地物として決定すれば、仮に最初の判定地物の画像認識に失敗しても、二つ目以降の判定地物の画像認識により、確実に到着判定を行うことができる。

（２）上記の第二の実施形態においては、目的地に至る全ての経路のそれぞれについて、目的地に最も近い位置に存在する地物が判定地物として決定される例について説明した。しかし、本発明に係るナビゲーション装置１の判定地物決定部６は、各経路についてそれぞれ二以上の地物を判定地物として決定しても良い。この場合、到着判定部９は、複数の経路上に存在する複数の判定地物のいずれか一つが画像認識部８により画像認識された際に、目的地に到着したと判定する。

（３）上記の各実施形態においては、近接距離を、目的地及び各地物の代表点が有している位置（座標）情報に基づき、これらの間の直線距離とする例について説明した。しかし、本発明に係るナビゲーション装置１においては、近接距離として、目的地からの経路に沿った距離（自車両の走行距離）を採用することもできる。この場合、目的地から直近のリンクに下ろした垂線の足から各地物までのリンクに沿ったリンク長の和として求めることができる。

（４）上記の第一の実施形態においては、目的地から最も近い位置に存在する地物を決定する際に、目的地及び各地物の代表点の間の直線距離を比較して、これが最も小さくなる地物を判定地物として決定する例について説明した。しかし、目的地からの経路に沿った距離（自車両の走行距離）、すなわち、目的地から直近のリンクに下ろした垂線の足から各地物までのリンクに沿ったリンク長の和が最も小さくなる地物を判定地物として決定しても良い。

（５）上記の各実施形態においては、従来からあるナビゲーション装置において到着判定を行うために設定されている「到着判定距離」を近接距離として設定する例について説明した。しかし、本発明に係るナビゲーション装置１においては、近接距離としてどのような距離を設定しても良い。例えば「到着判定距離」よりもさらに短い距離を設定した場合には、目的地に対して、より近い位置で高精度な到着判定を行うことが可能となる。

（６）上記の各実施形態においては、ナビゲーション装置１の全ての構成が車両に積載されている例を念頭において説明した。しかし、本発明に係るナビゲーション装置１は、その一部が通信ネットワークを介して車外に設けられた構成としてあっても良い。例えば、各機能部、地図データベースＤＢ１及び地物データベースＤＢ２の一部又は全部を、外部サーバーに設けた構成として、通信ネットワークを介在させて到着判定処理を行うようにすることもできる。

本発明は、車両に搭載した撮像装置等により取得した車両周辺の画像情報に含まれる対象地物の画像認識結果に基づいて、目的地への到着を判定するナビゲーション装置及びナビゲーションプログラムに好適に利用することが可能である。

本発明の実施形態に係るナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図 地図データベースに記憶されている地図情報の構成の例を示す図 地物データベースに記憶されている道路標示の地物情報の例を示す図 本発明の第一の実施形態に係る判定地物の設定例の説明図 本発明の第一の実施形態に係る判定地物の決定方法の一例を示す図 自車両への撮像装置の配置構成の一例を示す図 本発明の第一の実施形態に係るナビゲーション装置の到着判定プログラムの処理順序を示すフローチャート 本発明の第二の実施形態に係る判定地物の設定例の説明図（全体図） 本発明の第二の実施形態に係る判定地物の設定例の説明図（拡大図） 本発明の第二の実施形態に係るナビゲーション装置の到着判定プログラムの処理順序を示すフローチャート

符号の説明

１ ナビゲーション装置
４ 地物情報取得部
５ 判定地物決定部
６ 画像情報取得部
７ 近接判定部
８ 画像認識部
９ 到着判定部

Claims (8)

1. 目的地が設定された際に、地図情報を参照して当該目的地までの経路の案内を行うナビゲーション装置であって、
   自車位置周辺の画像情報を取得する画像情報取得手段と、
   前記画像情報に含まれる地物の画像認識を行う画像認識手段と、
   地物の位置及び形態に関する情報を含む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る前記地物情報に基づいて、前記目的地から所定の近接距離内に存在する一又は二以上の地物を判定地物として決定する判定地物決定手段と、
   前記画像認識手段により当該判定地物が画像認識された際に、前記目的地に到着したと判定する到着判定手段と、
   を備えるナビゲーション装置。
2. 前記判定地物決定手段は、前記目的地までの経路上に存在する地物を前記判定地物として決定する請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記判定地物決定手段は、前記目的地までの経路が変更された場合に、当該変更後の経路上に存在する地物を前記判定地物として決定する請求項２に記載のナビゲーション装置。
4. 前記判定地物決定手段は、前記目的地から前記近接距離内の前記経路上に複数の地物が存在する場合に、前記目的地に最も近い位置に存在する一つの地物を前記判定地物として決定する請求項２又は３に記載のナビゲーション装置。
5. 前記判定地物決定手段は、前記目的地から前記近接距離内の前記経路上に存在する複数の地物を前記判定地物として決定し、
   前記到着判定手段は、前記複数の判定地物のいずれか一つが画像認識された際に、前記目的地に到着したと判定する請求項２又は３に記載のナビゲーション装置。
6. 前記判定地物決定手段は、前記目的地に到着するためにとり得る全ての経路のそれぞれについて、前記目的地から前記近接距離内に存在する地物を判定地物として決定し、
   前記到着判定手段は、いずれかの経路についての前記判定地物が画像認識された際に、前記目的地に到着したと判定する請求項１に記載のナビゲーション装置。
7. 前記近接距離内に前記判定地物となり得る地物が存在しない場合には、前記到着判定手段は、自車位置が前記目的地から前記近接距離内に入った際に、前記目的地に到着したと判定する請求項１から６のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
8. 目的地が設定された際に、地図情報を参照して当該目的地までの経路の案内を行うためのナビゲーションプログラムであって、
   自車位置周辺の画像情報を取得する画像情報取得ステップと、
   前記画像情報に含まれる地物の画像認識を行う画像認識ステップと、
   地物の位置及び形態に関する情報を含む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、前記目的地から所定の近接距離内に存在する一又は二以上の地物を判定地物として決定する判定地物決定ステップと、
   前記画像認識ステップにより当該判定地物が画像認識された際に、前記目的地に到着したと判定する到着判定ステップと、
   をコンピュータに実行させるナビゲーションプログラム。

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