(57)【要約】【課題】車両の方位の検出精度を極力悪化させることなく車両が駐車中に転回したことを速やかに検出できるようにする。【解決手段】ナビゲーション装置においては、当該車両の始動時に起動する測位処理にて、当該車両の始動前にＲＡＭに記録された検出結果に基づく車両の方位と、当該車両の始動後に地磁気センサ２２によって検出された車両の方位と差分を検出する（Ｓ１３０）。そして、この差分が予め設定された方位閾値よりも大きければ（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、当該車両の駐車中に当該車両が転回したと判定する。よって、当該車両が駐車中に転回したか否かを速やかに判定することができる。また、車両の走行中においては、地磁気を利用することなく車両の方位を検出する構成を採用することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駐車中に当該車両が転回したことを検出する転回検出装置であって、
地磁気を検出することによって車両の方位を検出する地磁気検出手段による検出結果を取得する地磁気情報取得手段と、
地磁気を検出することなく車両の方位を検出する方位検出手段による検出結果を取得する方向情報取得手段と、
前記方向情報取得手段によって取得された検出結果を用いた推測航法処理による算出方位を第１記録手段に記録する第１記録制御手段と、
当該車両の始動時に、当該車両の始動前に前記第１記録手段に記録された算出方位に基づく車両の方位と、当該車両の始動後に前記地磁気情報取得手段によって取得された検出結果に基づく車両の方位と差分を検出する第１差分検出手段と、
前記第１差分検出手段によって検出された差分が予め設定された第１転回閾値よりも大きければ、当該車両の駐車中に当該車両が転回したと判定する転回判定手段と、
を備えたことを特徴とする転回検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転回検出装置において、
前記地磁気情報取得手段によって取得された検出結果を第２記録手段に記録する第２記録制御手段と、
当該車両の始動時に、当該車両の始動前に前記第２記録手段に記録された検出結果に基づく車両の方位と、当該車両の始動後に前記地磁気情報取得手段によって取得された検出結果に基づく車両の方位と差分を検出する第２差分検出手段と、
を備え、
前記転回判定手段は、前記第１差分検出手段によって検出された差分が前記第１転回閾値よりも大きく、かつ前記第２差分検出手段によって検出された差分が予め設定された第２転回閾値よりも大きければ、当該車両の駐車中に当該車両が転回したと判定すること
を特徴とする転回検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の転回検出装置を構成する各手段をコンピュータの機能として実現させるためのプログラム。
【請求項４】
車両の方位を検出する車両方位検出装置であって、
当該車両における絶対的な方位を表す絶対方位を検出する絶対方位検出手段による検出結果を取得する絶対方位取得手段と、
当該車両の移動に伴う当該車両の相対的な方位を表す相対方位を検出する相対方位検出手段による検出結果を取得する相対方位取得手段と、
車両の駐車中に当該車両が転回したことを検出する転回検出手段と、
車両の起動時に、前記転回検出手段によって当該車両が転回したことが検出された場合に、前記絶対方位取得手段によって取得された検出結果に基づく検出方位を現在の車両の方位として出力し、前記転回検出手段によって当該車両が転回したことが検出されなかった場合に、前記相対方位取得手段による検出結果を用いた推測航法処理によるバックアップされた算出方位を現在の車両の方位として出力する車両方位出力手段と、
を備えたことを特徴とする車両方位検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両方位検出装置において、
前記転回検出手段は、請求項１または請求項２に記載の転回検出装置として構成されていること
を特徴とする車両方位検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駐車中に当該車両が転回したことを検出する転回検出装置、プログラム、および転回検出装置の機能を有する車両方位検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地下駐車場等において３カ所以上に配置された発信器から位置検出用の電波を発信し、車両においてこの電波を受信することによって、ＧＰＳ衛星からの電波を受信できない場所であっても、車両の位置を検出することができるようにしたナビゲーション装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１０５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年のナビゲーション装置においては、ＧＰＳ受信機、加速度センサ、ジャイロセンサ等による検出結果を用いた推測航法処理を行うことによって車両の方位を検出している。よって、ＧＰＳ衛星からの電波を受信できない場所であっても、大きな誤差なく車両の方位および位置を推定することができる。
【０００４】
ここで、ＧＰＳ衛星からの電波が受信できない状況下において、車両の停車中に外力による車両の転回（例えば、駐車場における転車台における回転や、カーキャリア・カーフェリー等の搬送による転回）が発生すると、車両の停車前の方位を現在の車両の方位として採用するため、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて進行方向を特定できない場合には、ナビゲーション画面上において自車両が迷走し続けるという問題がある。
【０００５】
なお、ＧＰＳ衛星からの電波が受信できない状況下であっても、上記特許文献１のように位置検出用の電波を受信できる構成にされていれば、上記問題は解決されるが、ＧＰＳ衛星からの電波が受信できない全ての場所で位置検出用の電波を受信できるような設備を整備することはコスト面から鑑みて現実的でない。
【０００６】
また、地磁気センサを用いれば、車両停車後の方位を検出することができ、上記問題は発生しないとも考えられるが、単に地磁気センサを利用する構成では、車両の方位の検出精度が悪く、実際に車両が転回していない場合には却って車両の方位の検出精度を悪化させる虞がある。
【０００７】
そこで、このような問題点を鑑み、車両の方位の検出精度を極力悪化させることなく車両が駐車中に転回したことを速やかに検出できるようにする手段を提供することを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために成された請求項１に記載の転回検出装置において、第１差分検出手段は、当該車両の始動時に、当該車両の始動前に第１記録手段に記録された算出結果に基づく車両の方位と、当該車両の始動後に地磁気情報取得手段によって取得された検出結果に基づく車両の方位と差分を検出する。そして、転回判定手段は、第１差分検出手段によって検出された差分が予め設定された第１転回閾値よりも大きければ、当該車両の駐車中に当該車両が転回した（車両の方位が変更された）と判定する。
【０００９】
ここで一般的に、地磁気を利用して車両の方位を検出する手法よりも、車両の角速度や加速度を利用して車両の方位を検出する手法等の他の手法のほうが高精度に車両の方位を検出できることが知られている。しかしながら、ここでいう他の手法では、過去（前回における車両の作動中）に検出された車両の方位からの変化量に基づいて最新の車両の方位を演算する推測航法処理を採用ものが多く、この処理による演算は、車両の駐車時（車両の非作動中）に停止してしまうため、この手法のみでは車両の駐車時の転回を検出することができない。
【００１０】
そこで、本発明の転回検出装置では、地磁気によって検出された車両の方位と地磁気以外によって検出された過去における車両の方位とを比較することによって転回判定を実施するようにしている。
【００１１】
このような転回検出装置によれば、当該車両が駐車中に転回したか否かを速やかに判定することができる。また、車両の走行中においては、地磁気を利用することなく車両の方位を検出する構成を採用することができる。
【００１２】
なお、本発明では、地磁気によって車両の方位を検出する地磁気検出手段による検出結果を、比較のために利用するため、地磁気検出手段は比較的低精度であってもよい。
ところで、請求項１に記載の転回検出装置においては、請求項２に記載のように、転回判定手段は、第１差分検出手段によって検出された差分が第１転回閾値よりも大きく、かつ第２差分検出手段によって検出された差分が第２転回閾値よりも大きければ、当該車両の駐車中に当該車両が転回したと判定する。
【００１３】
このような転回検出装置によれば、駐車前の磁場と始動時の磁場とを比較するので、車両が転回していないにも拘わらず磁場が狂っている等の理由によって車両が転回した旨が検出されてしまうことを防止することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載のプログラムは、請求項１または請求項２に記載の転回検出装置を構成する各手段をコンピュータの機能として実現させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００１５】
このようなプログラムによれば、少なくとも請求項１に記載の転回検出装置と同様の効果が得られる。
次に、上記目的を達成するために成された請求項４に記載の車両方位検出装置において転回検出手段は、車両の駐車中に当該車両が転回したことを検出し、車両方位出力手段は、車両の起動時に、転回検出手段によって当該車両が転回したことが検出された場合に、絶対方位取得手段によって取得された検出結果に基づく検出方位を現在の車両の方位として出力し、転回検出手段によって当該車両が転回したことが検出されなかった場合に、相対方位取得手段による検出結果を用いた推測航法処理によるバックアップ方位を現在の車両の方位として出力する。
【００１６】
このような車両方位検出装置によれば、車両の転回の有無に応じて、より信憑性が高い車両の方位を採用することができる。
さらに、請求項４に記載の車両方位検出装置においては請求項５に記載のように、転回検出手段は、請求項１または請求項２に記載の転回検出装置として構成されていてもよい。
【００１７】
このような転回検出装置によれば、請求項４に記載の車両方位検出装置における効果に加え、少なくとも請求項１に記載の転回検出装置における効果を享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用されたナビゲーション装置１（転回検出装置、車両方位検出装置）の概略構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１は、例えば乗用車等の車両に搭載された装置であって、ナビＥＣＵ（ＥＣＵは電子制御装置）１０を中心に構成されている。
【００１９】
このナビゲーション装置１は、ナビＥＣＵ１０の他に、ＧＰＳ受信機２１と、地磁気センサ２２（地磁気検出手段）と、ジャイロスコープ（ジャイロ）２３と、加速度センサ（Ｇセンサ）２４と、車速センサ２５と、ＡＣＣスイッチ２６と、地図データベース（ＤＢ）２８と、表示部２９とを備えている。
【００２０】
なお、ＧＰＳ受信機２１、ジャイロ２３、Ｇセンサ２４、車速センサ２５は、本発明でいう方位検出手段に相当する。また、ＧＰＳ受信機２１、地磁気センサ２２は、本発明でいう絶対方位検出手段に相当し、ジャイロ２３、Ｇセンサ２４、車速センサ２５は、相対方位検出手段に相当する。
【００２１】
ＧＰＳ受信機２１は、複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信し、ナビＥＣＵ１０に送る。
地磁気センサ２２は、周知の地磁気センサであって、地磁気を検出することによって車両の方位を検出する。また、ジャイロ２３は、周知のジャイロスコープであって、車両における角速度等を検出する。
【００２２】
Ｇセンサ２４は、周知の３次元加速度センサとして構成されており、車両に加わる加速度を３軸方向の成分に分解してそれぞれ検出する。また、車速センサ２５は、周知の車速センサであって、車両の走行速度を検出する。
【００２３】
なお、ＧＰＳ受信機２１、地磁気センサ２２、ジャイロ２３、Ｇセンサ２４、車速センサ２５（以後、これらをまとめて「各種センサ」ともいう。）による各種検出結果は、ナビＥＣＵ１０にて取得可能に構成されている。
【００２４】
ナビＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（第１記録手段および第２記録手段）等を備えた周知のマイクロコンピュータとしての機能を備えている。ナビＥＣＵ１０は、各種センサによる検出結果を取得し、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づく処理（後述する測位処理を含む）を実施する。
【００２５】
具体的には、ナビＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信機２１からの信号に基づいて、自車両の現在位置（現在地）を検出する。また、ナビＥＣＵ１０は、自車両の現在位置を繰り返し検出することによって、自車両の移動ベクトル（車両の正面が向いている方位：車両の方位）を検出する。
【００２６】
さらに、ナビＥＣＵ１０は、ジャイロ２３、Ｇセンサ２４、車速センサ２５による検出結果に基づいて車両の現在位置および進行方向（車両の正面が向いている方位）を検出する推測航法処理も実施する。そして、ナビＥＣＵ１０は、予め緯度経度が関連付けられたデジタル地図を記録した地図ＤＢ２８から車両の現在位置が含まれる地図データを読み出し、この地図データを車両の現在位置・進行方向とともに、周知のディスプレイとして構成された表示部２９に表示させる。
【００２７】
また、本実施形態のナビゲーション装置１においては、自車両の位置と方位とを検出する測位処理に関して、図２に示すような処理を実施する。図２はナビＥＣＵ１０が実施する測位処理を示すフローチャートである。
【００２８】
なお、測位処理において、Ｓ１２０およびＳ１９０の処理は、本発明でいう地磁気情報取得手段および絶対方位取得手段に相当し、Ｓ１３０の処理は、第１差分検出手段、転回判定手段、第２差分検出手段、および転回検出手段に相当する。また、Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１７０、Ｓ１８０の処理は、本発明でいう車両方位出力手段に相当する。
【００２９】
さらに、Ｓ１９０の処理は、方向情報取得手段、第２記録制御手段、および相対方位取得手段にも相当する。また、Ｓ２００およびＳ２３０の処理は、第１記録制御手段に相当する。
【００３０】
測位処理は、車両におけるアクセサリスイッチ（ＡＣＣスイッチ）２６がＯＮ状態にされると開始される処理であって、ＡＣＣスイッチ２６がＯＦＦ状態にされるまでエンドレスで実施される。
【００３１】
測位処理では、まず、車両の駐車中（ＡＣＣスイッチ２６がＯＦＦ状態のとき）に車両が転回したか否かを検出し、この検出結果に応じて車両の方位を補正する方位補正処理（図２の破線にて示す処理）を実施する。このような方位補正処理を実施するのは、ジャイロ２３、Ｇセンサ２４、車速センサ２５等を用いて車両の移動軌跡を検出する推測航法処理によって車両の現在位置を検出する手法（相対的な測位手法）では、車両の駐車中に車両が転回したことを検出できないからである。
【００３２】
方位補正処理の具体例としては、図２に示すように、ナビＥＣＵ１０のＲＡＭに記録された車両の現在位置および車両の方位（バックアップ方位：過去の検出結果のうちの最新の方位）を読み出し（Ｓ１１０）、続いて、地磁気センサ２２による検出結果（地磁気方位：現在の検出結果）を取得する（Ｓ１２０）。そして、バックアップ方位と地磁気方位との差分（絶対値）が予め設定された方位閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１３０）。
【００３３】
ここで、方位閾値は、地磁気センサ２２による検出誤差が比較的大きいことを考慮して、この誤差の大きさよりも大きいと思われる程度の値（例えば、９０度や１２０度等）に設定されていればよい。即ち、地磁気センサ２２による検出結果は、車両が大きく転回したか否かを検出するために利用される。
【００３４】
バックアップ方位と地磁気方位との差分が方位閾値未満であれば（Ｓ１３０：ＮＯ）、駐車中に車両は転回していないものとして、バックアップ方位を車両の方位として利用する旨を選択し（Ｓ１４０）、方位補正処理を終了する。また、バックアップ方位と地磁気方位との差分が方位閾値以上であれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、駐車中に車両が転回したものとみなして、次にＧＰＳ衛星が利用できる環境であるかどうかの判定に移る。即ち、ＧＰＳ衛星が受信できて、すぐにＧＰＳ測位可能である環境であれば方位精度の劣る地磁気センサ２２を利用するのではなく、バックアップ方位を利用する。
【００３５】
具体的には、まず、ＧＰＳ受信機２１からの信号に基づいてＧＰＳ衛星捕捉数を検出し、このＧＰＳ衛星捕捉数が予め設定された衛星数閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。ここで、衛星数閾値は、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて車両の現在位置を検出可能になる衛星数（例えば３個）以上に設定されていればよい。
【００３６】
ＧＰＳ衛星捕捉数が衛星数閾値以上であれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、ＧＰＳ受信機２１を利用できる環境と判断し、バックアップ方位を車両の方位として利用する旨を選択する（Ｓ１４０）。ただし、ＧＰＳ受信機２１を利用できる環境においては、バックアップ方位をベースとしつつもＧＰＳ受信機２１による検出結果を加味し、後述するＳ１９０以下の通常処理にて位置・方位補正を行うことによって正確な車両の方位を算出する。なお、Ｓ１４０の処理が終了すると方位補正処理を終了する。
【００３７】
一方、ＧＰＳ衛星捕捉数が衛星数閾値未満であれば（Ｓ１５０：ＮＯ）、ＧＰＳ受信機２１の起動後ＧＰＳ衛星の位置を把握してＧＰＳ衛星からの信号を利用することができるようになるまでのトラッキング時間よりも若干長めの時間に設定された規定トラッキング時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１７０）。
【００３８】
なお、トラッキング時間は、ナビゲーション装置１がＧＰＳ衛星配置データ（エフェメリスデータやアルマナックデータ等）を有するか否かによって異なるため、規定トラッキング時間は、トラッキング時間に応じてナビゲーション装置毎に異なる時間に設定されるべきである。
【００３９】
規定トラッキング時間が経過していれば（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、ＧＰＳ受信機２１を利用できないものとして、地磁気センサ２２による検出結果を車両の方位として利用する旨を選択し（Ｓ１８０）、方位補正処理を終了する。また、規定トラッキング時間が経過していなければ（Ｓ１７０：ＮＯ）、ＧＰＳ受信機２１の利用の可否は不明であるものとしてＳ１５０の処理に戻る。
【００４０】
このような方位補正処理が終了すると、Ｓ１９０以下の処理を実施する。なお、Ｓ１９０以下の処理は、方位補正処理と並行して実施され、方位補正処理が終了した時点で、車両の方位を方位補正処理にて選択された車両の方位に修正するようにしてもよい。
【００４１】
Ｓ１９０以下の処理は、概ね周知の測位処理であって、まず、各種センサによる検出結果を自身（ナビＥＣＵ１０）のＲＡＭに記録する（Ｓ１９０）。ここで、ＲＡＭには、予め設定された所定時間（車両の移動ベクトルを検出するのに必要な時間）分の検出結果を記録可能に構成されており、所定時間が経過した検出結果は、随時、最新の検出結果が上書きされることによって消去される。
【００４２】
次に、ＲＡＭに記録された検出結果に基づいて、自車両の走行軌跡を生成し、走行軌跡に基づいて検出できる車両の方位を位置の情報とともにＲＡＭに記録する（Ｓ２００）。続いて、ＧＰＳ受信機２１が利用可能か否かを判定する（Ｓ２１０）。ＧＰＳ受信機２１が利用可能か否かについては、例えば、Ｓ１５０およびＳ１７０と同様の処理を実施することによって判定される。
【００４３】
ＧＰＳ受信機２１が利用不可能であれば（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ１９０の処理に戻る。また、ＧＰＳ受信機２１が利用可能であれば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、車速が予め設定された規定車速以上であるか、或いは、ＤＯＰ（幾何学的精度低下率）が予め設定された規定低下率以上であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。
【００４４】
なお、規定車速や規定低下率は、位置や方位を補正する必要があるか否かの判断指標として利用される値である。Ｓ２２０以下の処理では、ＧＰＳ受信機２１による検出精度がよい場合には、ＧＰＳ受信機２１による検出結果を利用して車両の位置や方位を補正すべきとの判断がなされる。
【００４５】
即ち、車速が規定車速以上またはＤＯＰが規定低下率以上であれば（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、ＧＰＳ受信機２１による検出結果も推測航法処理の１つのセンサ入力信号として処理し車両の位置および方位を補正し、この位置および方位をＲＡＭに記録する（Ｓ２３０）。なお、この処理においては、例えば周知のカルマンフィルタ等を利用して補正を行う。
【００４６】
このような処理が終了すると、Ｓ１９０以下の処理を繰り返す。また、車速が規定車速未満かつＤＯＰが規定低下率未満であれば（Ｓ２２０：ＮＯ）、直ちにＳ１９０以下の処理を繰り返す。
【００４７】
以上のように詳述したナビゲーション装置１において、ナビＥＣＵ１０は、当該車両の始動時に起動する測位処理にて、当該車両の始動前にＲＡＭに記録された検出結果に基づく車両の方位と、当該車両の始動後に地磁気センサ２２によって検出された車両の方位と差分を検出する。そして、この差分が予め設定された方位閾値よりも大きければ、当該車両の駐車中に当該車両が転回したと判定する。
【００４８】
このようなナビゲーション装置１によれば、当該車両が駐車中に転回したか否かを速やかに判定することができる。また、車両の走行中においては、地磁気を利用することなく車両の方位を検出する構成を採用することができる。また、地磁気によって車両の方位を検出する地磁気センサ２２による検出結果を、比較のために利用するため、地磁気センサ２２として比較的低精度のものを採用することができる。
【００４９】
さらに、ナビＥＣＵ１０は、車両の駐車中に当該車両が転回したことを検出し、車両の起動時に当該車両が転回したことが検出された場合に、ＧＰＳ受信機２１または地磁気センサ２２による検出結果を現在の車両の方位として出力し、当該車両が転回したことが検出されなかった場合に、バックアップ方位を現在の車両の方位として出力する。
【００５０】
このようなナビゲーション装置１によれば、車両の転回の有無に応じて、より信憑性が高い車両の方位を採用することができる。
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００５１】
例えば、上記実施形態において、Ｓ１３０の処理では、別途、地磁気センサ２２による検出結果のバックアップ方位（過去における地磁気センサ２２の検出結果）と地磁気方位（現在における地磁気センサ２２の検出結果）との差分も検出し、この差分が第２の方位閾値以上であるか否かについても判定するようにしてもよい。この場合、総合的に検出されたバックアップ方位と地磁気方位との差分が方位閾値以上であって、かつ、地磁気センサ２２による検出結果のバックアップ方位と地磁気方位との差分が第２の方位閾値以上であれば肯定判定され、総合的に検出されたバックアップ方位と地磁気方位との差分が方位閾値未満であるか、或いは、地磁気センサ２２による検出結果のバックアップ方位と地磁気方位との差分が第２の方位閾値未満であれば否定判定される。
【００５２】
このようなナビゲーション装置１によれば、駐車前（エンジン停止前）の磁場と始動時の磁場とを比較するので、車両が転回していないにも拘わらず磁場が狂っている等の理由によって車両が転回した旨が検出されてしまうことを防止することができる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、地磁気センサ２２を車両の始動時のみに利用する構成について説明したが、車両軌跡を演算する際（Ｓ２００の処理）に地磁気センサ２２による検出結果を利用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】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。
【図２】測位処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１…ナビゲーション装置、１０…ナビＥＣＵ、２１…ＧＰＳ受信機、２２…地磁気センサ、２３…ジャイロ、２４…Ｇセンサ、２５…車速センサ、２６…ＡＣＣスイッチ、２８…地図ＤＢ、２９…表示部。
【図１】
2009293938.tif 000003
【図２】
2009293938.tif 000004