JP4779891B2 - ナビゲーション装置、停止検出方法及び停止検出プログラム - Google Patents

Description

本発明はナビゲーション装置、停止検出方法及び停止検出プログラムに関し、例えば車両に搭載されるナビゲーション装置に適用して好適なものである。

従来、ナビゲーション装置においては、移動する車両等に搭載され、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送信されるＧＰＳ信号を基に車両の現在位置、走行速度及び移動距離等を算出するようになされたものが広く普及している。

このナビゲーション装置の中には、当該ナビゲーション装置を取り外して他の車両に設置したり、盗難防止のため駐車時に取り外すことができるものがある。このようなナビゲーション装置では、車両の電子回路と直接的に接続することができないため、車両から車速パルスを取得して車両１００の走行速度を算出することができない。

ここで、一般的な車両では、停止時には車両の振動が小さく、走行時には車両の振動が大きくなるという特性を利用して、車両の振動の大小によって車両が停止しているか走行しているかを判別するようになされたナビゲーション装置が提案されている。

このようなナビゲーション装置においては、振動が大きいときには、加速度センサから得られる加速度の分散値（以下、これを加速度分散値と呼ぶ）が大きくなり、振動が小さいときには加速度分散値が小さくなるため、この加速度分散値が所定の停止判定閾値以上であるか否かによって車両が停止しているか否かを判定している（例えば、特許文献１参照）。
特許第３５１６１２６号公報

しかしながら、車両の振動（すなわち加速度分散値）のレベルは車種などによって異なることが知られている。従って、ナビゲーション装置は、様々な車種に対して同一の停止判定閾値を用いた場合には、車両が走行しているにも拘わらず停止していると誤判定してしまい、当該車両が停止していることを誤検出してしまう場合があるという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、移動体が停止しているときに、当該移動体が停止していることを確実に検出するナビゲーション装置、停止検出方法及び停止検出プログラムを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、移動体に生じる加速度を検出し、衛星からの測位信号受信装置から入力された測位信号に基づいて移動体速度を算出し、移動体速度から移動体が停止していると認識した際に、所定時間ごとに加速度の分散値を算出し、所定期間における当該加速度の分散値の平均値を第１の閾値として設定し、測位信号が入力されない場合、第１の閾値に基づいて、加速度の分散値から移動体が停止しているか否かを判定することにより、移動体が停止中であることを検出するようにした。

加速度の分散の平均値を用いることにより、移動体の種類に応じた適切な閾値を設定することができ、この閾値を判定基準とすることにより、移動体が停止中であるか否かを精度良く判定することができる。

本発明によれば、加速度の分散の平均値を用いることにより、移動体の種類に応じた適切な閾値を設定することができ、この閾値を判定基準とすることにより、移動体が停止中であるか否かを精度良く判定することができる。かくして本発明は、移動体が停止しているときに、当該移動体が停止していることを確実に検出するナビゲーション装置、停止検出方法及び停止検出プログラムを実現できる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）ナビゲーション装置の構成
図１に示すように、ナビゲーション装置１は、移動体としての車両１００に搭載されている。このナビゲーション装置１は、車両１００の例えばダッシュボードの中央部分に両面テープなどで固定されたクレードル４に対して、表示部３がユーザと対峙するように設置されることにより、車両１００に搭載される。

図２に示すように、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳアンテナ２と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などでなる表示部３とを有している。またナビゲーション装置１は、クレードル４に対して嵌めこまれることにより、クレードル４に設置される。

図３に示すように、ナビゲーション装置１は、ユーザの操作によって当該ナビゲーション装置１がクレードル４に設置されたか否かをクレードル検出部６によって検出する。

またナビゲーション装置１は、電源スイッチ７を有しており、ユーザの操作によって電源スイッチ７がＯＮに設定された場合、主電源をＯＮに設定する一方、電源スイッチ７がＯＦＦに設定された場合、主電源をＯＦＦに設定する。

ナビゲーション装置１は、ナビゲーション装置１がクレードル４に設置され、かつ主電源がＯＮに設定された状態において、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信できる場合（以下、これをＧＰＳ受信時と呼ぶ）、ＧＰＳアンテナ２を介して複数のＧＰＳ衛星（図示せず）からのＧＰＳ信号を受信し、これをＧＰＳ処理部８に供給する。ＧＰＳ処理部８は、当該ＧＰＳ信号を基に所定の位置算出処理を行うことにより位置信号ＰＳを生成し、これをナビゲーションユニット９及び演算処理ブロック１０へ供給する。

この演算処理ブロック１０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）構成でなり、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）から停止検出プログラム等の各種アプリケーションプログラムを読み出して各種処理を実行するようになされている。

演算処理ブロック１０は、所定の入力期間に位置信号ＰＳが供給されると、ＧＰＳ速度算出部１３によって所定時間当たりの車両１００の移動量をこの位置信号ＰＳに基づいて算出し、これをＧＰＳ速度ＶＧとして不揮発メモリ等でなる記憶部１６に記憶すると共に、ナビゲーションユニット９へ供給する。

そしてナビゲーションユニット９は、所定の地図データ上に当該車両１００の現在位置を示すマーク及び車両１００のＧＰＳ速度ＶＧ等を重畳して表示画面データを生成し、これを表示部３に供給することにより、表示部３に表示画面を表示させ、地図上に表示された当該車両１００の現在位置及びＧＰＳ速度ＶＧ等の情報をユーザに対して視認させるようになされている。

ここで、ナビゲーション装置１は、車両１００において生成され当該車両１００の速度に応じて周期が変化するパルス状の車速パルス信号を利用しないようになされており、当該ナビゲーション装置１を当該車両１００に取り付ける際の配線処理を簡略化し得るようになされている。

従って、ＧＰＳ信号が受信できない場合（以下、これをＧＰＳ非受信時と呼ぶ）には、ナビゲーション装置１は、外部からの情報を取得しないで自律的に走行速度や現在位置を算出する自律状態へと遷移する。

ここで、演算処理ブロック１０には、加速度センサ１１が接続されている。この加速度センサ１１は、車両１００の進行方向及び当該進行方向と垂直な横方向に作用する加速度に応じて電位が変動する加速度信号として、進行方向加速度信号ＳＡ及び後述する停止検出処理に用いられる横方向加速度信号ＳＢをそれぞれ生成し、これを演算処理ブロック１０へ供給する。

演算処理ブロック１０は、入力期間の間にＧＰＳ処理部４から位置信号ＰＳが供給されない場合には、自律速度算出部１４によって、加速度センサ１１から供給される進行方向加速度信号ＳＡを車両１００の進行方向に作用する検出加速度αＧに換算する。

さらに自律速度算出部１４は、当該検出加速度αＧに対して算出時間を乗算することにより得られる値を、ＧＰＳ受信時に最後に測定されたＧＰＳ速度ＶＧ、又は前回算出された自律速度ＶＥに対して加算することにより現在の自律速度ＶＥを算出すると共に、当該自律速度ＶＥに基づいて推定された車両１００の現在位置を表す位置信号ＰＳを生成し、これをナビゲーションユニット９へ送出するようになされている。

そしてナビゲーションユニット９は、所定の地図データ上に当該車両１００の位置を示すマーク及び車両１００の自律速度ＶＥ等を重畳して表示画面データを生成し、これを表示部３に供給することにより、表示部３に表示画面を表示させ、地図上に表示された当該車両１００の現在位置及び自律速度ＶＥ等の情報をユーザに対して視認させるようになされている。

本実施の形態では、一般的に車両の振動の大きさが車両１００の停止時には小さく、車両１００の走行時には大きくなる特性を利用し、ＧＰＳ非受信時において、停止判定閾値ＳＤに基づいて車両１００の振動の大きさから車両１００が停止しているか否かを判定するだけでなく、ＧＰＳ速度ＶＧに基づいて車両１００が停止していることを判別可能なＧＰＳ受信時において、ＧＰＳ非受信時に用いられる停止判定閾値ＳＤを設定するようにした。次に、この停止判定閾値ＳＤの設定について説明する。

（２）車両が停止していることの検出
（２−１）ＧＰＳ受信時における停止判定閾値ＳＤの設定
一般的に、車両１００の振動の大きさは、車両１００の車種や車両１００の整備の有無など、車両１００の状態に応じて変化することが知られている。

従って、ナビゲーション装置は、ＧＰＳ非受信時において、仮に所定の停止判定閾値ＳＤを用いて車両１００が停止しているか否かの判定を実行すると、車両１００の状態によっては、車両１００が走行しているにも拘らず停止していると誤判定する場合が生ずるため、車両１００が停止しているときに、当該車両１００が停止していることを確実に検出することができないことが起こり得る。

そこで本実施の形態におけるナビゲーション装置１では、ＧＰＳ受信時にＧＰＳ信号に基づいて車両１００が停止していると判別されたときの車両１００の状態に応じた振動の大きさに基づいて、停止判定閾値ＳＤを設定するようになされている。

具体的に、ナビゲーション装置１の演算処理ブロック１０は、ナビゲーション装置１がクレードル４に設置され、かつ主電源がＯＮに設定されることにより、ユーザの意思に応じてＧＰＳ信号の受信が開始されると、ＧＰＳ信号を受信したか否かを所定の入力期間毎に確認する。すなわち演算処理ブロック１０は、ＧＰＳ信号に基づいて算出された位置信号ＰＳが入力期間（例えば１秒間）の間にＧＰＳ処理部８から供給されると、ＧＰＳ受信時と認識し、ＧＰＳ速度算出部１３によって当該位置信号ＰＳから車両１００の単位時間当たりの移動量をＧＰＳ速度ＶＧとして算出する。

このとき演算処理ブロック１０は、ＧＰＳ速度ＶＧが所定の速度閾値ＳＶ（例えば１．０［ｍ／ｓ］）以上である場合には、車両１００が走行していると判別し、ＧＰＳ速度算出部１３によって算出されたＧＰＳ速度ＶＧをナビゲーションユニット９に送出すると共に、次の入力期間において位置信号ＰＳがＧＰＳ処理部８から供給されるのを待ち受ける。

これに対して、ＧＰＳ速度ＶＧが速度閾値ＳＶ未満である場合、演算処理ブロック１０は、車両１００が停止していると判別し、その車両１００に適した停止判定閾値ＳＤを設定するようになされている。

例えば、図４に示すように、ナビゲーション装置１がクレードル４に設置され、かつ主電源がＯＮに設定されてから車両１００が走行と停止を繰り返した場合、期間ＳＴ１〜ＳＴ６においてＧＰＳ速度ＶＧは速度閾値ＳＶ未満であるため、このとき演算処理ブロック１０は、車両１００が停止していると判別し、停止判定閾値ＳＤを設定する。一方、期間ＲＮ１〜ＲＮ５では、ＧＰＳ速度ＶＧが速度閾値ＳＶ以上であるため、演算処理ブロック１０は、車両１００が走行していると判別して停止判定閾値ＳＤを設定しない。なお、この図４では１秒ごとに算出されたＧＰＳ速度ＶＧがプロットされている。

そして演算処理ブロック１０は、ＧＰＳ速度ＶＧが速度閾値ＳＶ未満であった場合、閾値設定部２０によって停止判定閾値ＳＤを設定する。すなわち閾値設定部２０は、車両１００の横方向に作用する加速度を表す横方向加速度信号ＳＢを加速度センサ１１から所定の取得時間（例えば０．５秒間）に渡って取得すると共に、この取得時間における横方向加速度信号ＳＢの分散値（以下、これを横方向加速度分散値と呼ぶ）ＤＰを算出する。この横方向加速度分散値ＤＰは、車両１００に加わる横方向の加速度の分散、すなわち車両１００の横方向の振動の大きさを表している。

図５には、図４に示したＧＰＳ速度ＶＧで車両１００が走行した場合に算出される横方向加速度分散値ＤＰが示されている。図４と同様に、期間ＳＴ１〜ＳＴ６において車両１００は停止しており、期間ＲＮ１〜ＲＮ５において車両１００は走行している。

このグラフから、車両１００が停止している期間ＳＴ１〜ＳＴ６では横方向加速度分散値ＤＰの値が相対的に小さく、車両１００が走行している期間ＲＮ１〜ＲＮ５では横方向加速度分散値ＤＰの値が相対的に大きいことが分かる。

ここで、車両１００としては、停止中に振動が大きくなり、走行中に振動が小さくなるような特殊な車種（例えばバスなど）が一部存在する。

このような特殊な車種においては、振動の大きさに基づいて、車両１００が停止しているか否かを判定するのは誤判定を伴うため、この場合、演算処理ブロック１０は、停止判定閾値ＳＤを敢えて設定しないようにする。

すなわち、閾値設定部２０は、横方向加速度分散値ＤＰが所定の設定閾値未満であるか否かを判別し、横方向加速度分散値ＤＰが当該設定閾値以上であった場合には、車両１００が上述した特殊な車種である可能性があるため、停止判定閾値ＳＤの設定を実行しない。

これに対して、横方向加速度分散値ＤＰが設定閾値未満であった場合、閾値設定部２０は、車両１００が停止中の振動が走行中の振動よりも小さい一般的な車種であると判断し、停止判定閾値ＳＤを設定する。

具体的に、閾値設定部２０は、設定閾値未満と判別された横方向加速度分散値ＤＰを記憶部１６に登録すると共に、ナビゲーション装置１がクレードル４に設置され、かつ主電源がＯＮに設定されてから、車両１００の停止時に設定閾値未満と判別された全ての横方向加速度分散値ＤＰの平均値を算出し、この算出された平均値を停止判定閾値ＳＤとして記憶部１６に登録することにより、停止判定閾値ＳＤを設定する。

ちなみに、図５ではナビゲーション装置１がクレードル４に設置され、かつ主電源がＯＮに設定されてから経過時間１〜２０［ｓ］付近まで停止判定閾値ＳＤが設定されていないが、これはこの期間においてＧＰＳ信号が受信されなかったためである。従って、ＧＰＳ信号が経過時間１［ｓ］から受信されており、そのときに車両１００が停止していると判定されていれば、この経過時間１［ｓ］のときの横方向加速度分散値ＤＰが横方向加速度分散値ＤＰの平均値とみなされ、停止判定閾値ＳＤとしてそのまま設定される。

そして演算処理ブロック１０は、停止判定閾値ＳＤを設定すると、ＧＰＳ速度算出部１３によって算出されたＧＰＳ速度ＶＧをナビゲーションユニット９に送出すると共に、次の入力期間における位置信号ＰＳがＧＰＳ処理部８から供給されるのを待ち受ける。

なお、ナビゲーション装置１の主電源がＯＦＦにされた、若しくはナビゲーション装置１がクレードル４から外された場合、ナビゲーション装置１が搭載される車両１００が変わる可能性があるため、この停止判定閾値ＳＤはリセットされる。そして次にナビゲーション装置１がクレードル４に設置され、かつ主電源がＯＮにされた場合、ナビゲーション装置１は、停止判定閾値ＳＤを初めから設定し直すようになされている。

これにより、ナビゲーション装置１が搭載される車両１００が変わった場合や、整備などにより車両１００の状態が大きく変化したような場合でも、そのときの車両１００の状態に応じて停止判定閾値ＳＤを設定することが可能となる。

ちなみに、図１に示したように、本実施の形態の車両１００では、車両１００のエンジン１００ａにおけるクランクシャフトの回転軸が横方向になるように、エンジン１００ａがいわゆる横置きで配置されている。そして本実施の形態のナビゲーション装置１では、エンジン１００ａのクランクシャフトの回転軸と同一方向に作用する加速度を表す横方向加速度信号ＳＢを用いて横方向加速度分散値ＤＰを算出するようにしている。

ここで、図６に横方向加速度信号ＳＢの信号レベル（濃い線で表す）、及び横方向加速度信号ＳＢの横方向加速度分散値ＤＰ（薄い線で表す）を示している。また、図７に車両１００の進行方向に作用する加速度に応じて電位が変化する進行方向加速度信号ＳＡの信号レベル（濃い線で表す）、及び当該進行方向加速度信号ＳＡの進行方向加速度分散値ＤＰａ（薄い線で表す）を示している。

図６及び図７において、横方向加速度信号ＳＢ及び進行方向加速度信号ＳＡの値がゼロに近い値を示しているときには、車両１００が停止していることを表しており、横方向加速度信号ＳＢ及び進行方向加速度信号ＳＡの値が大きく変動しているときには、車両１００が走行していることを表している。

横方向加速度分散値ＤＰ（図６）と進行方向加速度分散値ＤＰａ（図７）とを比較すると、車両１００の停止時において、横方向加速度分散値ＤＰの方が進行方向加速度分散値ＤＰａよりも低く、かつぶれの小さい値を示している一方、車両１００の走行時には横方向加速度分散値ＤＰと進行方向加速度分散値ＤＰａとが同レベルの値を示している。

言い換えると、横方向加速度分散値ＤＰ（図６）においては、車両１００の走行時の値と停止時の値における差が、進行方向加速度分散値ＤＰａ（図７）と比較して大きく、さらにこの横方向加速度分散値ＤＰにおいては、車両１００の停車時の値が、進行方向加速度分散値ＤＰａと比較してばらつきが小さく安定していると言える。

ここで、停止時に車両１００に加わる加速度は、主にエンジン１００ａのクランクシャフトの回転軸運動に起因すると考えられる。車両１００においては、エンジン１００ａが横置きであることから、一定のリズムを有するクランクシャフトの回転軸運動に起因して、車両１００の上下方向及び前後方向（進行方向）には、シリンダの往復運動及びクランクシャフトの回転運動による振動が加わることになるため、進行方向加速度信号ＳＡの停止時の振動は大きくかつ不安定となる。一方、車両１００の横方向にはいずれの振動も加わらないため、停止時の振動が小さくかつ安定する。

従って、車両１００において、エンジン１００ａが横置きで配置された場合には横方向加速度信号ＳＢを用いて横方向加速度分散値ＤＰを算出することが好ましく、一方で、エンジン１００ａのクランクシャフトの回転軸方向が進行方向になるように、エンジン１００ａがいわゆる縦置きで配置された場合には、進行方向加速度信号ＳＡを用いて進行方向加速度分散値ＤＰａを算出することが好ましい。

これにより、車両１００に搭載されたナビゲーション装置１は、エンジン１００ａにおけるクランクシャフトの回転軸運動の方向と取得する加速度信号が表す加速度の方向とを同一方向にすることができるため、クランクシャフトの回転軸運動と異なる方向の加速度信号を用いた場合と比較して、低い値を示す加速度信号の分散値に基づいて停止判定閾値ＳＤを設定することができるため、停止判定閾値ＳＤの値を低い値に抑えることができる。この結果、車両１００が走行中のときの加速度信号の分散値と、停止判定閾値ＳＤとの差を広げることができ、車両１００が走行中にも拘わらず、誤って停止していると判定される可能性を一段と低下させることができる。

なお、ナビゲーション装置１は、図示しない操作入力部を介したユーザの操作に応じて、横方向加速度信号ＳＢ又は進行方向加速度信号ＳＡのどちらを用いて加速度分散値を算出するかを選択するようにすることができる。これにより、車両１００におけるエンジン１００ａが横置き及び縦置きのいずれであった場合でも、停止判定閾値ＳＤに使用される加速度信号をこのエンジン１００ａの配置方向に応じて横方向加速度信号ＳＢ及び進行方向加速度信号ＳＡから正しく選択することにより、上述した誤判定の可能性を一段と低下させることができる。また、車両１００の停止時に自動的に横方向加速度信号ＳＢ及び進行方向加速度信号ＳＡの加速度分散値を比較し、小さい方を選択して使用するようにすることもできる。

このように、ナビゲーション装置１は、停止していることを確実に認識できるＧＰＳ受信時でかつ車両１００の停止時に、車両１００の振動を表す横方向加速度分散値ＤＰを算出し、この横方向加速度分散値ＤＰに基づいてＧＰＳ信号のＧＰＳ非受信時に停止の検出に使用される停止判定閾値ＳＤを設定することにより、車両１００の状態に応じた適切な停止判定閾値ＳＤを設定することができる。

（２−２）ＧＰＳ非受信時における停止の検出
次に、ＧＰＳ信号が受信できないＧＰＳ非受信時における車両１００についての停止判定処理について説明する。なお、この停止判定処理は、上述した閾値設定部２０によって停止判定閾値ＳＤが設定された場合にのみ実行される。

すなわち、ナビゲーション装置１の演算処理ブロック１０は、ナビゲーション装置１がクレードル４に設置され、かつ主電源がＯＮに設定されている状態において、入力期間（例えば１秒間）の間にＧＰＳ処理部８から位置信号ＰＳが供給されない場合には、ＧＰＳ非受信時であると認識し、記憶部１６に停止判定閾値ＳＤが設定されているか否かを判別する。

停止判定閾値ＳＤが設定されていた場合、演算処理ブロック１０は、停止判定部１５によって停止判定処理を実行する。

すなわち、停止判定部１５は、上述したように加速度センサ１１から供給される横方向加速度信号ＳＢの分散値を横方向加速度分散値ＤＰとして算出すると共に、この横方向加速度分散値ＤＰが停止判定閾値ＳＤ未満であった場合には、車両１００が停止していると判定する。

このとき演算処理ブロック１０は、自律速度算出部１４によって算出される自律速度ＶＥの値を０［ｍ／ｓ］に設定し、これを記憶部１６に記憶する。そして演算処理ブロック１０は、この０［ｍ／ｓ］に設定された自律速度ＶＥをこの後に継続算出される自律速度ＶＥに使用する。

これにより、演算処理ブロック１０は、車両１００の停止時に自律速度ＶＥにおける誤差をゼロにリセットし得ると共に、この誤差がゼロにとなった自律速度ＶＥを用いて自律速度ＶＥを継続算出することができ、誤差を有する自律速度ＶＥに基づいて自律速度ＶＥを継続算出する場合と比較して、継続算出する自律速度ＶＥにおける誤差を小さくすることができる。

ここで、ナビゲーション装置１では、上述した停止判定閾値ＳＤを設定する際、平均値を停止判定閾値ＳＤとして設定しているため、横方向加速度分散値ＤＰの上限値を停止判定閾値ＳＤとして設定した場合と比較して、停止判定閾値ＳＤのレベルを低く設定することができ、車両１００の走行時に停止していると誤判定される危険性を一段と小さくすることができる。

また、ナビゲーション装置１では、上述した停止判定閾値ＳＤを設定する際、平均値を停止判定閾値ＳＤとして設定しているため、車両１００が停止している間に、確率論的に２回に１回しか車両１００が停止していると判定しないことになる。ここで、車両１００が停止するのは、信号待ち若しくは渋滞中のケースが多いと考えられる。すなわち信号待ちの際には、一回の停止時において停止している時間が2秒未満になることは極めて少ないと考えられ、一方で、渋滞の際には、車両１００が短い期間に繰り返し停止するため、いずれの場合であっても2回に一度だけ停止と判定できればほぼ確実に車両１００が停止していることを検出することができ、自律速度ＶＥにおける誤差を確実にリセットすることができる。

そして自律速度算出部１４は、この自律速度ＶＥから車両１００の現在位置を表す位置信号ＰＳを生成する。

これに対して、演算処理ブロック１０は、停止判定閾値ＳＤが設定されていない場合には、停止判定処理を実行することなく、自律速度算出部１４によって自律速度ＶＥを算出すると共に、当該自律速度ＶＥに基づいて位置信号ＰＳを生成する。

これにより、例えば車両１００がＧＰＳ受信時において一度も停止しておらず、車両１００の停止時における横方向加速度分散値ＤＰのレベルが不明な場合には、停止判定処理を実行しないことになる。この結果、車両１００の状態に応じていない不適切な停止判定閾値を用いて停止判定処理を行うことがないため、走行時に車両１００が停止していると誤判定されてしまうことを未然に防止することができる。

また、演算処理ブロック１０は、車両１００が停止中の振動が大きくなってしまう特殊な車種であるため、停止検出処理によって車両１００が停止したことを誤検出する可能性が高い場合にも、停止判定処理を実行しないため、走行時に車両１００が停止していると誤判定されてしまうことを防止することができる。

この結果、演算処理ブロック１０は、誤判定に基づいて自律速度ＶＥをゼロにしてしまうことがなく、自律速度ＶＥにおける誤差がかえって拡大することを確実に防止することができる。

そして演算処理ブロック１０は、位置信号ＰＳ及び自律速度ＶＥをナビゲーションユニット９に送出し、次の入力期間において位置信号ＰＳがＧＰＳ処理部８から供給されるのを待ち受ける。

このように、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ信号のＧＰＳ受信時において、車両１００の状態に応じた振動を表す横方向加速度分散値ＤＰに基づいて設定された停止判定閾値ＳＤを用いて車両１００が停止しているか否かを判定することにより、車両１００が停止しているときに当該車両１００が停止していることを確実に検出することができる。

（３）停止検出処理手順
次に、停止検出プログラムに従って実行される停止検出処理手順について、図８のフローチャートを用いて説明する。なお、ナビゲーション装置１は、この停止検出処理手順を例えば１秒ごとに繰り返し実行するようになされている。

ナビゲーション装置１は、停止検出処理手順ＲＴ１の開始ステップＳＰ１から入ってステップＳＰ２へ移り、入力期間（例えば１秒間）の間にＧＰＳ信号を受信したか否かについて判別する。

このとき、ＧＰＳ信号を受信したと判別した場合には、ナビゲーション装置１は、次のステップＳＰ３へ移り、停止判定閾値ＳＤの設定処理を実行する。

ステップＳＰ３において、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ信号に基づいてＧＰＳ速度ＶＧを算出し、次のステップＳＰ４へ移る。

ステップＳＰ４において、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ速度ＶＧが速度閾値ＳＶ未満であるか否かを判別し、否定結果が得られた場合、このことは期間ＲＮ１〜ＲＮ５（図４）のように車両１００が走行していることを表しており、このときナビゲーション装置１は、次のステップＳＰ１０へ移る。

これに対してステップＳＰ４において肯定結果が得られた場合、このことは車両１００が期間ＳＴ１〜ＳＴ６（図４）のように停止していることを表しており、このときナビゲーション装置１は次のステップＳＰ５へ移る。

ステップＳＰ５において、ナビゲーション装置１は、加速度センサ１１（図３）から所定の取得時間（例えば０．５秒間）に相当する横方向加速度信号ＳＢを取得し、次のステップＳＰ６に移る。

ステップＳＰ６において、ナビゲーション装置１は、横方向加速度信号ＳＢの分散値である横方向加速度分散値ＤＰ（図５）を算出し、次のステップＳＰ７へ移る。

ステップＳＰ７において、ナビゲーション装置１は、横方向加速度分散値ＤＰが設定閾値未満であるか否かを判別する。

ここで否定結果が得られた場合、このことは車両１００が停止判定処理によって誤判定を伴う特殊な車両の可能性があるため、停止判定処理を実行すると車両１００の停止を誤検出する危険性があることを表しており、このときナビゲーション装置１は、停止判定閾値ＳＤを設定することなく、次のステップＳＰ１０へ移る。

これに対して、ステップＳＰ７において肯定結果が得られた場合、このことは車両１００が停止判定処理によって精度良く停止の判定が可能な一般的な車両であることを表しており、このときナビゲーション装置１は、次のステップＳＰ９へ移る。

ステップＳＰ９において、ナビゲーション装置１は、ステップＳＰ７において設定閾値未満と判別された横方向加速度分散値ＤＰを記憶部１６に登録すると共に、ナビゲーション装置１がクレードル４に設置され、かつ主電源がＯＮに設定されてから、車両１００の停止時に設定閾値未満と判別された全ての横方向加速度分散値ＤＰの平均値を算出し、この算出された平均値を停止判定閾値ＳＤとして設定すると、次のステップＳＰ１０へ移る。

ステップＳＰ１０において、ナビゲーション装置１は、ステップＳＰ３において算出されたＧＰＳ速度ＶＧをナビゲーションユニット９に送出し、次のステップＳＰ２１へ移り、処理を終了する。

一方、ステップＳＰ２において、ＧＰＳ信号を受信しなかったと判別した場合、ナビゲーション装置１は、ステップＳＰ１２に移る。

ステップＳＰ１２において、ナビゲーション装置１は、ステップＳＰ３〜ステップＳＰ１０において実行される停止判定閾値ＳＤの設定処理によって停止判定閾値ＳＤが設定されているか否かを判別する。

ここで肯定結果が得られた場合、このことは停止判定処理によって車両１００が停止していることを確実に検出できることを表しており、このときナビゲーション装置１は、次のステップＳＰ１３へ移る。

ステップＳＰ１３において、ナビゲーション装置１は、加速度センサ１１（図３）から取得時間（例えば０．５秒間）に相当する横方向加速度信号ＳＢを取得すると、次のステップＳＰ１４へ移る。

ステップＳＰ１４において、ナビゲーション装置１は、取得した横方向加速度信号ＳＢから横方向加速度分散値ＤＰを算出すると、次のステップＳＰ１５へ移る。

ステップＳＰ１５において、ナビゲーション装置１は、横方向加速度分散値ＤＰが停止判定閾値ＳＤ未満であるか否かを判別する。

ここで肯定結果が得られた場合、このことは車両１００が停止していることを表しており、このときナビゲーション装置１は、次のステップＳＰ１６へ移る。

ステップＳＰ１６において、ナビゲーション装置１は、自律速度ＶＥを０［ｍ／ｓ］に設定すると共に、この自律速度ＶＥをナビゲーションユニット９に送出し、次のステップＳＰ２１へ移って処理を終了する。

これに対してステップＳＰ１５において、否定結果が得られた場合、このことは車両１００が走行していることを表しており、このときナビゲーション装置１は、次のステップＳＰ１８へ移る。

他方、ステップＳＰ１２において、否定結果が得られた場合、このことは車両１００の停止時の振動レベルが不明である、若しくは車両１００が停止判定処理によって誤判定を伴う特殊な車両であるなどの理由により、停止判定処理を実行すると車両１００の停止を誤検出する危険性があることを表しており、このときナビゲーション装置１は、停止判定処理を実行することなく、次のステップＳＰ１８に移る。

ステップＳＰ１８において、ナビゲーション装置１は、前回の停止検出処理（１秒前）の際にＧＰＳ信号を受信していた場合には、このとき算出されたＧＰＳ速度ＶＧに基づいて自律速度ＶＥを算出する一方、前回の停止検出処理（１秒前）の際にＧＰＳ信号を受信していなかった場合には、このとき算出された自律速度ＶＥに基づいて現在の自律速度ＶＥを算出する。さらにナビゲーション装置１は、現在の自律速度ＶＥをナビゲーションユニット９に送出すると、次のステップＳＰ２１へ移り、処理を終了する。そしてナビゲーション装置１は、停止検出処理手順ＲＴ１のステップＳＰ１から入って処理を繰り返すようになされている。

（４）動作及び効果
以上の構成において、車両１００に搭載されたナビゲーション装置１は、ＧＰＳアンテナ２から入力されたＧＰＳ信号に基づく位置信号ＰＳから移動体速度としてのＧＰＳ速度ＶＧを算出し、ＧＰＳ速度ＶＧが速度閾値ＳＶ未満であることにより、当該ＧＰＳ速度ＶＧから車両１００が停止していると認識した際に、車両１００に作用する加速度を表す横方向加速度信号ＳＢを検出すると共に、当該横方向加速度信号ＳＢの分散値を車両１００の振動を表す横方向加速度分散値ＤＰとして算出し、この横方向加速度分散値ＤＰの平均値を第１の閾値である停止判定閾値ＳＤとして設定することにより、当該横方向加速度分散値ＤＰに基づいて停止判定閾値ＳＤを設定する。そしてナビゲーション装置１は、ＧＰＳ信号が入力されないときに、横方向加速度分散値ＤＰが停止判定閾値ＳＤ未満であるか否かによって停止判定閾値ＳＤに基づいて車両１００が停止しているか否かを判定することにより、車両１００が停止していることを検出するようにした。

これにより、ＧＰＳ信号が入力されないときに、車両１００の種類や状態に応じた振動のレベルが反映された停止判定閾値ＳＤを用いて、車両１００が停止しているときに、車両１００が停止していることを確実に検出できる。

また、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ信号が入力されない自律状態において、車両１００の速度として自律速度ＶＥを推定し、停止判定閾値ＳＤに基づいて車両１００の振動の大小から車両１００が停止していることを検出すると、自律速度ＶＥをゼロに設定するようにした。

これにより、車両１００が停止する度に、自律速度ＶＥを一旦ゼロ［ｍ／ｓ］にすることができ、この度に自律速度ＶＥが有する誤差を一旦ゼロ［ｍ／ｓ］にリセットすることができる。

さらに、ナビゲーション装置１は、ユーザの操作に応じてナビゲーション装置１がクレードル４に設置され、主電源がＯＮの状態にあり、かつＧＰＳ速度ＶＧから車両１００が停止していると判別されたときに算出された全ての横方向加速度分散値ＤＰ、すなわちＧＰＳ受信開始から現在までに算出された横方向加速度分散値ＤＰの平均値を停止判定閾値ＳＤとして設定するようにした。

これにより、一定数以上横方向加速度分散値ＤＰが算出されてからは、横方向加速度分散値ＤＰが徐々に停止判定閾値ＳＤに反映され、車両１００の状態に応じて停止判定閾値ＳＤを学習することができるため、横風などによって一瞬だけ横方向加速度分散値ＤＰが大きくなったような場合であっても、この横方向加速度分散値ＤＰが停止判定閾値ＳＤに与える影響を小さくすることができる。また、１回でもＧＰＳ速度ＶＧから車両１００が停止していると判別されれば、このときの横方向加速度分散値ＤＰが横方向加速度分散値ＤＰの平均値とみなされ、これを停止判定閾値ＳＤとして設定することができるため、ＧＰＳ信号が入力されないときの停止判定処理を逸早く実行することができる。

また、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ速度ＶＧから車両１００が停止していると判別したにも拘わらず、このときの横方向加速度分散値ＤＰが第２の閾値である設定閾値よりも大きいと判別した場合には、停止判定閾値ＳＤを設定しないようにした。これにより、ナビゲーション装置１は、停止時及び走行時の横方向加速度分散値ＤＰの差が小さく、停止判定処理において誤判定をする危険性がある場合には、停止判定処理を実行しないようにしたため、車両１００が停止していることの誤検出を未然に防止することができる。

さらに、ナビゲーション装置１は、車両１００のエンジン１００ａが有するクランクシャフトの回転軸と同一の方向である横方向の加速度を表す横方向加速度信号ＳＢから横方向加速度分散値ＤＰを算出するようにしたことにより、車両１００の停止時における横方向加速度分散値ＤＰの値を、異なる方向の加速度を表す進行方向加速度分散値ＤＰａよりも低い状態で安定させることができ、車両１００の走行時における横方向加速度分散値ＤＰと停止判定閾値ＳＤとの差を拡大させ、車両１００の走行時に車両１００が停止していると検出されることを一段と確実に防止することができる。

さらに、ナビゲーション装置１は、加速度センサ１１から車両１００が停止したことを確実に検出することができるため、高価なジャイロセンサを搭載しないような安価なタイプのナビゲーション装置１にも本発明を適用することができる。

以上の構成によれば、ＧＰＳ信号から車両１００の走行速度を算出できるＧＰＳ受信時において、ＧＰＳ非受信時に車両１００が停止していることを検出するために使用される停止判定閾値ＳＤを設定するようにしたことにより、当該停止判定閾値ＳＤに車両１００の種類や状態を反映させることができ、かくして車両１００が停止しているときに、車両１００が停止していることを確実に検出することができるナビゲーション装置、停止検出方法及び停止検出プログラムを実現することができる。

（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、横方向加速度分散値ＤＰの平均値を停止判定閾値ＳＤとして設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、横方向加速度分散値ＤＰの最大値を停止判定閾値ＳＤとして設定するようにしても良い。これにより、ＧＰＳ非受信時において車両１００が停止していることを判定の度に確実に検出することができる。この結果、例え車両１００が１秒間だけ停止した場合であっても、このときに車両１００が停止したことを確実に検出することができる。

また上述の実施の形態においては、ナビゲーション装置１がクレードル４から外される、若しくは主電源がＯＦＦにされたことにより、ユーザの意思に応じてＧＰＳ信号の受信が中止されると、停止判定閾値ＳＤがリセットされ、次にナビゲーション装置１がクレードル４に設置されかつ主電源がＯＮにされることにより、ユーザの意思に応じてＧＰＳ信号の受信が開始されたときに一から停止判定閾値ＳＤが設定されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ユーザの意思に応じたＧＰＳ信号の受信を開始したか否かに拘わらず、停止判定閾値ＳＤを保持し、ＧＰＳ受信時かつ車両１００の停車時において新たに算出された横方向加速度分散値ＤＰを停止判定閾値ＳＤに徐々に反映させることにより、停止判定閾値ＳＤを長い期間に渡って学習させるようにしても良い。

また上述の実施の形態においては、クレードル４に設置されかつ主電源がＯＮにされたことによりユーザの意思に応じてＧＰＳ信号の受信を開始させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば車両１００のエンジン１００ａの起動に応じて自動的に主電源がＯＮに設定されるようなナビゲーション装置１においては、当該エンジン１００ａが起動したことにより、ユーザの意思に応じてＧＰＳ信号の受信を開始させるようにしても良い。

この場合、閾値設定部２０は、例えば記憶部１６に所定数だけ横方向加速度分散値ＤＰを登録するようにし、当該横方向加速度分散値ＤＰの平均値を停止判定閾値ＳＤとして設定するようにしたり、所定の期間に登録された横方向加速度分散値ＤＰの平均値を停止判定閾値ＳＤとして設定するようにしても良い。

車両１００は、特に走行を開始した直後にはエンジンの温度が低く、振動が大きいことが一般的に知られている。従って、ナビゲーション装置１は、停止判定閾値ＳＤを上述したように長い期間に渡って学習させることにより、横方向加速度分散値ＤＰの値を徐々に停止判定閾値ＳＤに反映させるため、走行を開始した直後の横方向加速度分散値ＤＰをそのまま停止判定閾値ＳＤとして設定することなく、振動に応じた大きい値を有する横方向加速度分散値ＤＰが停止判定閾値ＳＤとして設定したために生じる誤判定を未然に防止することができる。

さらに上述の実施の形態においては、ＧＰＳ受信時かつ車両１００の停止時に最初に算出された横方向加速度分散値ＤＰをそのまま停止判定閾値ＳＤとして設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、所定の数だけ横方向加速度分散値ＤＰが算出されるまでは、停止判定閾値ＳＤを設定しないようにしても良い。

この場合、閾値設定部２０は、横方向加速度分散値ＤＰを記憶部１６に登録すると共に、前回までに登録された横方向加速度分散値ＤＰの数を確認し、所定の登録数未満の横方向加速度分散値ＤＰだけしか登録されていなかった場合には、停止判定閾値ＳＤの設定を実行しないようにする。

図４に示したように、この横方向加速度分散値ＤＰは比較的ばらつきの大きい値である。従って、閾値設定部２０は、横方向加速度分散値ＤＰの平均値が当該平均値として信頼性のある値になるまで停止判定閾値ＳＤとして設定させないようにして、横方向加速度分散値ＤＰのばらつきを停止判定閾値ＳＤに反映させないようにすることができる。

さらに上述の実施の形態においては、横方向加速度分散値ＤＰの平均値を停止判定閾値ＳＤとして設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＧＰＳ受信時かつ車両１００の停止時において、最初に算出された横方向加速度分散値ＤＰを停止判定閾値ＳＤとして設定し、ナビゲーション装置１がクレードル４から外される又は主電源がＯＦＦに設定されるまでの間中この停止判定閾値ＳＤを使用するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、ＧＰＳ受信時かつ車両１００の停止時において、横方向加速度分散値ＤＰが所定の設定閾値より大きい場合には、停止判定閾値ＳＤを設定しないようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＧＰＳ受信時に車両１００の走行時と停止時に算出された横方向加速度分散値ＤＰを比較し、停止時の横方向加速度分散値ＤＰが走行時の横方向加速度分散値ＤＰよりも大きい場合に、停止判定閾値ＳＤを設定しないようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、クランクシャフトの回転軸方向と同一の横方向の加速度である横方向加速度信号ＳＢの分散値を加速度分散値として用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、クランクシャフトの回転軸方向と垂直な進行方向加速度信号ＳＡの分散値を加速度分散値として用いるようにしても良い。これにより、自律速度算出部１４による速度の推定に用いられる進行方向加速度信号ＳＡを用いることができ、わざわざ横方向加速度信号ＳＢを検出する必要が無いため、ナビゲーション装置１の構成を簡易にすることができる。

さらに上述の実施の形態においては、信頼性判定プログラムをＲＯＭに予め格納するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、メモリースティック（ソニー株式会社の登録商標）などの外部記憶媒体からＲＯＭ又は記憶部１９などにインストールするようにしても良い。また、キーワード適正化プログラムなどをＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）(Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇなどの無線ＬＡＮ（Local Area Network）を介して外部から取得し、さらには地上ディジタルテレビジョン放送やＢＳディジタルテレビジョン放送により配信されるようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、ＧＰＳアンテナ５により受信したＧＰＳ信号を基にＧＰＳ処理部４により位置信号ＰＳを生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば準天頂衛星システム、グローナス（ＧＬＯＮＡＳＳ：Global Navigation Satellite System）やガリレオ（ＧＡＬＩＬＥＯ）等の種々の衛星測位システムを利用し、それぞれの測位信号を受信して測位処理を行い位置信号ＰＳを生成するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、車両１００に搭載されるナビゲーション装置１及び２０に本発明を適用するようにした場合について述べたが、これに限らず、例えば携帯型のナビゲーション装置や、ＧＰＳ受信機能を有するＰＤＡ、携帯電話機、パーソナルコンピュータ等、車速パルス信号又はこれに類する信号を利用せずにナビゲーション機能を実現する種々の電子機器に本発明を適用するようにしても良い。この場合、当該電子機器は車両１００に限らず、船舶や航空機等に搭載されても良く、或いは単独で用いられても良い。

さらに上述の実施の形態においては、加速度検出部としての加速度センサ１１と、速度算出部としてのＧＰＳ速度算出部１３と、閾値設定部としての閾値設定部２０と、停止検出部としての停止判定部１５とによって、ナビゲーション装置としてのナビゲーション装置１を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる加速度検出部と、速度算出部と、閾値設定部と、停止検出部とによって本発明のナビゲーション装置を構成するようにしても良い。

本発明のナビゲーション装置、停止検出方法及び停止検出プログラムは、例えば車載用のナビゲーション装置の他、歩行者用や航空機用などの各種ナビゲーション装置に利用することができる。

ナビゲーション装置の搭載を示す略線図である。 ナビゲーション装置及びクレードルの構成を示す略線図である。 ナビゲーション装置の回路構成を示す略線図である。 ＧＰＳ受信時における停止の判別の説明に供する略線図である。 停止判定閾値ＳＤの設定の説明に供する略線図である。 横方向加速度信号による加速度分散値の算出を示す略線図である。 信号加速度信号による加速度分散値の算出を示す略線図である。 停止検出処理の手順の説明に供するフローチャートである。

符号の説明

１……ナビゲーション装置、２……ＧＰＳアンテナ、３……表示部、４……クレードル、１０……演算処理ブロック、１１……加速度センサ、１３……ＧＰＳ速度算出部、１４……自律速度算出部、１５……停止判定部、１６……記憶部、２０……閾値設定部、１００……車両、ＳＢ……横方向加速度信号、ＤＰ……加速度分散値、ＳＤ……停止判定閾値ＳＤ、ＶＧ……ＧＰＳ速度。

Claims (8)

1. 移動体に生じる加速度を検出する加速度検出部と、
   衛星からの測位信号受信装置から入力された測位信号に基づいて移動体速度を算出する速度算出部と、
   上記移動体速度から上記移動体が停止していると認識した際に、所定時間ごとに上記加速度の分散値を算出し、所定期間における当該加速度の分散値の平均値を第１の閾値として設定する閾値設定部と、
   上記測位信号が入力されない場合、上記第１の閾値に基づいて、上記加速度の分散値から上記移動体が停止しているか否かを判定することにより、上記移動体が停止中であることを検出する停止検出部と
   を有するナビゲーション装置。
2. 上記測位信号が入力されない場合、上記加速度に基づいて上記移動体の速度を自律速度として推定すると共に、上記停止検出部によって上記移動体が停止中であることが検出された場合には、上記自律速度をゼロに設定し、ゼロに設定された当該自律速度に基づいて、現在の自律速度を推定する速度推定部
   を有する請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 上記閾値設定部は、
   上記移動体速度から上記移動体が停止していると認識した際に、所定時間ごとに上記加速度の分散値を算出し、上記測位信号の受信を開始してから現在までにおける当該加速度の分散値を上記第１の閾値に反映させる
   請求項１に記載のナビゲーション装置。
4. 上記閾値設定部は、
   ユーザの意思に応じて上記測位信号の受信を開始させてから現在までにおける当該加速度の分散値を上記第１の閾値に反映させる
   請求項３に記載のナビゲーション装置。
5. 上記閾値設定部は、
   上記移動体速度から移動体が停止していると認識した際に、上記加速度の分散値が第２の閾値以上であるときには上記第１の閾値を設定せず、
   上記停止検出部は、
   上記第１の閾値が設定されていない場合には、上記移動体が停止しているか否かの判定を実行しない
   請求項１又は請求項２に記載のナビゲーション装置。
6. 上記閾値設定部は、
   上記移動体のエンジンにおけるクランクシャフトの回転軸方向と同一方向の加速度に基づいて、上記第１の閾値を設定する
   請求項１、請求項２又は請求項５に記載のナビゲーション装置。
7. 移動体に生じる加速度を検出する加速度検出ステップと、
   衛星からの測位信号受信装置から入力された測位信号に基づいて移動体速度を算出する速度算出ステップと、
   上記移動体速度から上記移動体が停止していると認識した際に、所定時間ごとに上記加速度の分散値を算出し、所定期間における当該加速度の分散値の平均値を第１の閾値として設定する閾値設定ステップと、
   上記測位信号が入力されない場合、上記第１の閾値に基づいて、上記加速度の分散値から上記移動体が停止しているか否かを判定することにより、上記移動体が停止中であることを検出する停止検出ステップと
   を有する停止検出方法。
8. ナビゲーション装置に対し、
   移動体に生じる加速度を検出する加速度検出ステップと、
   衛星からの測位信号受信装置から入力された測位信号に基づいて移動体速度を算出する速度算出ステップと、
   上記移動体速度から上記移動体が停止していると認識した際に、所定時間ごとに上記加速度の分散値を算出し、所定期間における当該加速度の分散値の平均値を第１の閾値として設定する閾値設定ステップと、
   上記測位信号が入力されない場合、上記第１の閾値に基づいて、上記加速度の分散値から上記移動体が停止しているか否かを判定することにより、上記移動体が停止中であることを検出する停止検出ステップと
   を実行させるための停止検出プログラム。