ナビゲーション装置、方法及びプログラム
【課題】ナビゲーション装置の技術において、ジャイロセンサに基づく方位の変化と対応する走行距離から高精度に算出する横移動距離を用いて、車線変更の検出精度を効果的に改善する。
【解決手段】移動距離計算部２０は、車速パルス入力部１０から入力される車速パルスをもとに、任意の時点間において、車両の進行方向の移動距離を計算する。横移動計算部３０，４０は、任意の時点間について、積分器３５で算出した方位変化量と、移動距離計算部２０で計算した車両の移動距離から、車両の横移動距離を算出する。比較器Ｈ３は、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された横移動距離が閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する。
【解決手段】移動距離計算部２０は、車速パルス入力部１０から入力される車速パルスをもとに、任意の時点間において、車両の進行方向の移動距離を計算する。横移動計算部３０，４０は、任意の時点間について、積分器３５で算出した方位変化量と、移動距離計算部２０で計算した車両の移動距離から、車両の横移動距離を算出する。比較器Ｈ３は、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された横移動距離が閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転を支援する技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車と情報処理技術の発達に伴って普及したナビゲーション装置は、道路などの配置を示す地図データを用いて、随時測位する自車位置や方位を周辺地図上に表示したり、施設検索やカーソル操作などで指定される目的地への経路を探索計算し、それに沿って分岐点での進行方向などの誘導案内を画面表示や電子音声などで出力するものである。
【０００３】
このようなナビゲーション装置では、走行車線を前提とした詳細な地図表示や案内出力などを正確に行うため、車両の位置や方位を随時計算しており、例えば、搭載しているジャイロセンサから出力する角速度の積算により車両の方位すなわち向きを算出し、また、実装例によっては、カメラで撮影する路面の映像を処理して白線を認識することで車線変更を判断していた。
【０００４】
また、上記のような白線の認識ではカメラやその配線といった装置、手間、費用などの負担が増大するため、他の技術として、上記のように検出する車両方位の変化量が所定のパターンになると車線変更があったと判断する提案も存在する（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−３３２３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１では、車線変更の有無は車両方位の変化「パターン」で判断しており、どのような「パターン」や処理系でどのように判断するかという具体性の問題とともに、道路のカーブや周囲の交通との関係で生じる左右操舵や加減速の多様性から、優れた判断精度を維持することの実際的な困難性という課題も存在した。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するもので、その目的は、ナビゲーション装置の技術において、ジャイロセンサに基づく方位の変化と対応する走行距離から高精度に算出する横移動距離を用いて、車線変更の検出精度を効果的に改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的をふまえ、本発明の一態様は、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置において、車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサと、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出する方位算出手段と、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する一次検出手段と、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算する移動距離計算手段と、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出する横移動計算手段と、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の一態様は、上記態様を方法という見方から捉えたもので、車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサを有し、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置を用いるナビゲーション方法において、前記ナビゲーション装置において電子回路または演算制御部により、方位算出手段と、車線変更の一次検出手段と、進行方向の移動距離計算手段と、横移動計算手段と、横移動の判断手段と、を実現し、前記方位算出手段により、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出する処理ステップと、前記一次検出手段により、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する処理ステップと、前記移動距離計算手段により、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算する処理ステップと、前記横移動計算手段により、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出する処理ステップと、前記判断手段により、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の一態様は、上記態様をコンピュータプログラムという見方から捉えたもので、車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサを有し、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置を制御するナビゲーションプログラムにおいて、そのプログラムは、前記ナビゲーション装置の演算制御部を制御することにより、方位算出手段と、車線変更の一次検出手段と、進行方向の移動距離計算手段と、横移動計算手段と、横移動の判断手段と、を実現するとともに、前記方位算出手段により、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出させ、前記一次検出手段により、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出させ、前記移動距離計算手段により、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算させ、前記横移動計算手段により、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出させ、前記判断手段により、予め横移動距離の閾値を設定保持させるとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断させることを特徴とする。
【００１０】
このように、車両の方位の変化に加え、その間の横移動距離を判断に用いることにより、自車位置算出精度が改善し、片側２車線以上の道路で交差点に接近する場合も、車両が走行中の車線を正確に判断でき、右左折などの進行方向に応じ、車線変更の指示などを含め、適切な経路誘導案内が出力可能となる。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、さらに、前記一次検出手段は、前記角速度が正から負または負から正へ変動するゼロクロスを検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する各時点を検出候補とし、検出候補で挟まれた各時点間ごとに、方位変化量が規定値以上かを判定する判定手段と、前記判定手段で前記方位変化量が前記規定値以上と判定した場合に、その方位変化量を記憶する変化量記憶手段と、前記変化量記憶手段に記憶されている前記方位変化量と、前記判定手段で次に規定値以上と判定された方位変化量と、を加算する加算手段と、前記加算手段で加算した前記方位変化量の加算値が略ゼロとなるか判断するゼロ判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の一態様は、上記態様を方法という見方から捉えたもので、前記一次検出手段において、前記電子回路または演算制御部により、ゼロクロス検出手段と、判定手段と、変化量記憶手段と、加算手段と、を実現し、前記ゼロクロス検出手段により、前記角速度が正から負または負から正へ変動するゼロクロスを検出する処理ステップと、前記判定手段により、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する各時点を検出候補とし、検出候補で挟まれた各時点間ごとに、方位変化量が規定値以上かを判定する処理ステップと、前記判定手段で前記方位変化量が前記規定値以上と判定した場合に、その方位変化量を前記変化量記憶手段で記憶する処理ステップと、前記加算手段により、前記変化量記憶手段に記憶されている前記方位変化量と、前記判定手段で次に規定値以上と判定された方位変化量と、を加算する処理ステップと、前記ゼロ判断手段により、前記加算手段で加算した前記方位変化量の加算値が略ゼロとなるか判断する処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このように、車線変更の判断において、ゼロクロス検出時の方位変化量が規定値以上であること、最新二回の変化量を加算し略ゼロになることを要件とすることにより、簡易な構成により車線変更を高精度に検出可能となる。
【００１４】
また、本発明の他の態様は、さらに、前記横移動計算手段は、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する時点間について、前記移動距離計算手段で計算した進行方向の移動距離と、前記加算手段で加算した二つの前記方位変化量の加算値と、に基いて横移動距離を計算するように構成され、前記ゼロ判断手段が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合に、前記横移動距離を所定の閾値と比較し超えている場合に車線変更ありと判断する移動量判断手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の他の一態様は、上記態様を方法という見方から捉えたもので、前記横移動計算手段により、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する時点間について、前記移動距離計算手段で計算した進行方向の移動距離と、前記加算手段で加算した二つの前記方位変化量の加算値と、に基いて横移動距離を計算し、前記電子回路または演算制御部により、移動量判断手段を実現し、前記移動量判断手段により、前記ゼロ判断手段が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合に、前記横移動距離を所定の閾値と比較し超えている場合に車線変更ありと判断する処理ステップを有することを特徴とする。
【００１６】
このように、規定値以上の方位変化量の加算が略ゼロであるだけでなく、その間の横移動距離が所定の閾値を越えた場合に車線変更ありと判断することにより、道路状況などによる外乱や誤差の影響を排除して高精度な判定が実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、ナビゲーション装置の技術において、ジャイロセンサに基づく方位の変化と対応する走行距離から高精度に算出する横移動距離を用いて、車線変更の検出精度を効果的に改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための最良の実施形態について、図に沿って説明する。なお、背景技術や課題での説明と共通の前提事項は適宜省略する。
【００１９】
〔１．構成〕
本実施形態は、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置（以下「本装置」と呼ぶ）に関するものであるが、従来のナビゲーション装置と共通の一般的構成、例えば地図データに基く経路探索、自車位置と地図の表示、誘導案内出力などについては従来と同様でよいので、本発明の特徴である車線変更の判断に関する構成を図１に示す。
【００２０】
すなわち、本装置は、ジャイロセンサー１５と、ゼロクロスコンパレーター２５と、積分器３５と、車速パルス入力部１０と、移動距離計算部２０と、横移動計算部３０，４０と、比較器Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３と、バッファーＢ１，Ｂ２と、加算器Ａ１，Ａ２，Ａ３と、を図１に示すように構成したもので、図１において、実線矢印はデータの流れ、破線及び一点鎖線は制御の流れを示す。これら図１に示す各要素は、以下のような作用効果を実現する処理手段である。
【００２１】
〔２．作用の概要〕
本実施形態では、まず、振動ジャイロを用いるジャイロセンサ１５が、車両の方位における角速度（ω）を随時出力し、本発明における方位算出手段に相当する積分器３５が、一般的なナビゲーション装置と同様、ジャイロセンサ１５から出力される角速度（ω）を積分計算することにより、車両の方位及び方位変化量を算出すなわち推定計算する。
【００２２】
例えば、図２に示すように車両が移動した場合、ジャイロからは図３に示すような角速度（右折時が正）が出力され、このように出力される角速度の積分値が車両の方位となる（図４）。そして、本発明における一次検出手段を構成する、ゼロクロスコンパレーター２５、比較器Ｈ１、バッファーＢ１、加算器Ａ１ならびに比較器Ｈ２が、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する。
【００２３】
また、移動距離計算部２０は、車速パルス入力部１０から入力される車速パルスをもとに、任意の時点間において、車両の進行方向の移動距離を計算する。また、本発明における横移動計算手段である横移動計算部３０，４０は、任意の時点間について、積分器３５で算出した方位変化量と、移動距離計算部２０で計算した車両の移動距離から、車両の横移動距離を算出する。
【００２４】
そして、比較器Ｈ３は、本発明における判断手段に相当し、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する。
【００２５】
〔３．車線変更検出の原理〕
ここで、本実施形態における車線変更の原理の概略を説明する。すなわち、本実施形態では、車両が車線変更したときのジャイロ出力波形の性質を利用し、そのジャイロ出力波形から車線変更に相当する波形変化の部分を検出することにより、車線変更の可能性を第一次的に検出し、続いて、車線変更に伴う横移動距離について判断を行う。
【００２６】
すなわち、まず、車両が車線変更する前と後では、車両の進行方向が変わらない事から、車両の曲がり始めから終わりの角速度の総和は「０」になる。図５は、車線変更における車両軌跡、その時のジャイロ出力、ジャイロ出力を積分した車両方位を示す。
【００２７】
このような車線変更の開始点を判断するためには、角速度の変化に対して閾値を設定し検出する手法が考えられる。この場合、車線変更の検出精度を上げるためには閾値を低くしなければならないが、低過ぎれば、車両が道路を走行した場合、路面の凹凸で角速度に発生するノイズなどによる誤検出が生じる問題がある。
【００２８】
そこで、次のような手法を講じる。まず、図６に示すように、時間の流れの中で、ジャイロから出力される角速度（図６（１））をもとに、そのゼロクロスポイントを図６（２）に示す矢印のように検出候補とする。すなわち、角速度が正から負または負から正へ、ゼロを経て変化（いわゆるゼロクロス）した時点を、区切り点とし、検出候補と呼ぶ。そして、初めの検出候補を検出基準点とし、次の検出候補までの時点間を単位に、方位変化（累積角速度）を求める。
【００２９】
その方位変化が、設定した閾値（例として１°）以下ならば、そのまま次の検出候補まで方位変化を求めるが、設定した閾値以上変化した場合は、その時の検出候補を新しい検出基準すなわち検出基準点とし（図６（３））、再度次の検出候補まで方位変化を求める。
【００３０】
そして、各々の検出基準点からの方位変化量において、隣り合った区間の方位変化量を足した時、足した方位変化量が「０」になる場合、車線変更した可能性が高いことになる。
【００３１】
ここで、１°以上という条件で図６（２）の検出候補から抜き出した検出基準位置について、例１（図６（３））と例２（図６（４））を示すが、このうち例２は、図６（３）の例１と比べ、より多くのタイミングで１°以上の方位変化が発生した場合の検出基準を示している。
【００３２】
本実施形態では、車線変更を正確に検出するために、さらに車線変更時の横方向への移動距離を求める。ところで、車線内で車両が左右に多少移動した場合も同じようなジャイロ波形が観測されるが、車両が意識的に車線をまたいで車線変更する場合は、車幅以上の横への移動距離が発生する。従って、横移動距離が車幅及び多少のゆとり分（典型的には約３ｍ）以上になった場合を車線変更とする。
【００３３】
ここで、横移動距離の算出であるが、検出基準からの各検出候補までの方位変化をθｎ、各検出候補間において、車両の移動距離をΔＬｎ（文字種の制限のため、「Δ」を用いる）とすると、横移動距離ｗは、
Ｗ＝Σ（ΔＬｎ・ｓｉｎ（θｎ））
となる。ここで、総和Σの区間ｎは、２つ隣接した検出基準間になる。
【００３４】
一方、車速パルスから、移動距離計算部２０で、角速度のゼロクロスポイント間における進行方向の移動距離ΔＬを求め、この移動距離と変化方位から、横移動計算部３０にて横移動距離Ｌ１を求める。この時、１つ前の検出基準点からみた横移動距離Ｌ２も横移動計算部４０にて求めておく。求めたこれら２つの横移動距離を加算し、車線変更の可能性のある最新の時点間二つ分における横移動距離Ｌとし、その移動距離Ｌ＞３ｍ以上であれば、車線変更が行われたと判断する。
【００３５】
〔４．具体的な処理〕
ここで、上記のような本装置における車線変更検出を行なう処理手順を図７のフローチャートに示す。すなわち、ジャイロセンサー１５から出力される角速度（ω）に基いて（ステップＳ０１）、まず、積分器３５が方位変化量θを計算する（ステップＳ０２）。また、本発明におけるゼロクロス検出手段に相当するゼロクロスコンパレーター２５が、ジャイロセンサー１５から出力された角速度（ω）が正から負または負から正へ変動する、いわゆるゼロクロスを検出する（ステップＳ０３）。
【００３６】
そして、このように検出する時点間ごとに、まず、本発明の横移動距離算出手段に相当する横移動計算部３０，４０が、移動距離計算部２０で計算した進行方向の移動距離ΔＬを取得し（ステップＳ０４）、方位変化量θおよび加算器Ａ２で加算した方位変化量θ＋θ’と、に基いて横移動距離Ｌ１，Ｌ２を計算しておく（ステップＳ０５）。
【００３７】
また、積分器３５で得る角速度（ω）の積分値である方位変化量θが規定値（例えばθ＞１°）以上と、本発明における判定手段に相当する比較器Ｈ１が判定すると（ステップＳ０６）、その時点を検出基準点とし（図６（３））、バッファーＢ１に前回記憶した方位変化量θ’と、積分器３５で今回算出した方位変化量θと、を本発明における加算手段に相当する加算器Ａ１が加算し（ステップＳ０７）、また、バッファーＢ２に前回記憶した横移動計算値Ｌ１’と、横移動計算部３０で今回求めた横移動計算値Ｌ２を加算し（ステップＳ０８）、Ｌ１’＋Ｌ２＝Ｌとする。
【００３８】
そして、方位変化量の加算値θ＋θ’が略ゼロとなったことを本発明におけるゼロ判断手段に相当する比較器Ｈ２が確認した時点で（ステップＳ０９）、車線変更の可能性ありとの第一次的判断となる。
【００３９】
方位変化量の加算値θ＋θ’が略ゼロでなかった場合は、積分値すなわち方位変化量θをバッファーＢ１に保存してθ’とするとともに（ステップＳ１２）その積分値θをクリアし（ステップＳ１３）、また、ステップＳ０５で求めた今回分の横移動距離Ｌ１を、本発明における記憶手段に相当するバッファーＢ２に保存してＬ１’とし（ステップＳ１４）その横移動距離Ｌ２をクリアし（ステップＳ１５）、処理の冒頭（ステップＳ０１）に戻る。
【００４０】
一方、上記のように比較器Ｈ２が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合は、ステップＳ０８で加算した横移動距離Ｌを所定の閾値（例えば３ｍ）と比較しこれを超えている場合に（ステップＳ１０）車線変更ありと判断する（ステップＳ１１）。
【００４１】
〔５．効果〕
以上のように、本実施形態によれば、車両の方位の変化に加え、その間の横移動距離を判断に用いることにより、自車位置算出精度が改善し、片側２車線以上の道路で交差点に接近する場合も、車両が走行中の車線を正確に判断でき、右左折などの進行方向に応じ、車線変更の指示などを含め、適切な経路誘導案内が出力可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では、車線変更の判断において、ゼロクロス検出時の方位変化量が規定値以上であること、最新二回の変化量を加算し略ゼロになることを要件とすることにより、簡易な構成により車線変更を高精度に検出可能となる。
【００４３】
特に、本実施形態では、規定値以上の方位変化量の加算が略ゼロであるだけでなく、その間の横移動距離が所定の閾値を越えた場合に車線変更ありと判断することにより、道路状況などによる外乱や誤差の影響を排除して高精度な判定が実現できる。
【００４４】
〔６．他の実施形態〕
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するものやそれ以外の他の実施形態も含むものである。例えば、上記実施形態は主に装置のカテゴリーで本発明を把握し説明したが、本発明は、上記実施形態に対応する方法及びコンピュータプログラムとしても把握可能である。また、上記実施形態では、本発明の各手段を比較器や加算器などの電子的素子で実現する例を示したが、本発明の各手段は、コンピュータのＣＰＵなど演算制御部やそのプログラムで実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態において、車両の軌跡を例示する概念図。
【図３】図２の軌跡に対応する角速度のグラフを示す図。
【図４】図３の角速度に対応する方位変化のグラフを示す図。
【図５】本発明の実施形態において、車線変更時の車両軌跡、ジャイロ出力の角速度、方位の関係を示す概念図。
【図６】本発明の実施形態において、角速度と、検出候補と、検出基準と、の関係を示す概念図。
【図７】本発明の実施形態における処理手順の概要を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４６】
１０…車速パルス入力部
１５…ジャイロセンサー
２０…移動距離計算部
２５…ゼロクロスコンパレーター
３０，４０…横移動計算部
３５…積分器
４０…横移動計算
Ａ１，Ａ２，Ａ３…加算器
Ｂ１，Ｂ２…バッファー
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３…比較器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転を支援する技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車と情報処理技術の発達に伴って普及したナビゲーション装置は、道路などの配置を示す地図データを用いて、随時測位する自車位置や方位を周辺地図上に表示したり、施設検索やカーソル操作などで指定される目的地への経路を探索計算し、それに沿って分岐点での進行方向などの誘導案内を画面表示や電子音声などで出力するものである。
【０００３】
このようなナビゲーション装置では、走行車線を前提とした詳細な地図表示や案内出力などを正確に行うため、車両の位置や方位を随時計算しており、例えば、搭載しているジャイロセンサから出力する角速度の積算により車両の方位すなわち向きを算出し、また、実装例によっては、カメラで撮影する路面の映像を処理して白線を認識することで車線変更を判断していた。
【０００４】
また、上記のような白線の認識ではカメラやその配線といった装置、手間、費用などの負担が増大するため、他の技術として、上記のように検出する車両方位の変化量が所定のパターンになると車線変更があったと判断する提案も存在する（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−３３２３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１では、車線変更の有無は車両方位の変化「パターン」で判断しており、どのような「パターン」や処理系でどのように判断するかという具体性の問題とともに、道路のカーブや周囲の交通との関係で生じる左右操舵や加減速の多様性から、優れた判断精度を維持することの実際的な困難性という課題も存在した。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するもので、その目的は、ナビゲーション装置の技術において、ジャイロセンサに基づく方位の変化と対応する走行距離から高精度に算出する横移動距離を用いて、車線変更の検出精度を効果的に改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的をふまえ、本発明の一態様は、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置において、車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサと、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出する方位算出手段と、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する一次検出手段と、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算する移動距離計算手段と、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出する横移動計算手段と、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の一態様は、上記態様を方法という見方から捉えたもので、車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサを有し、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置を用いるナビゲーション方法において、前記ナビゲーション装置において電子回路または演算制御部により、方位算出手段と、車線変更の一次検出手段と、進行方向の移動距離計算手段と、横移動計算手段と、横移動の判断手段と、を実現し、前記方位算出手段により、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出する処理ステップと、前記一次検出手段により、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する処理ステップと、前記移動距離計算手段により、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算する処理ステップと、前記横移動計算手段により、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出する処理ステップと、前記判断手段により、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の一態様は、上記態様をコンピュータプログラムという見方から捉えたもので、車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサを有し、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置を制御するナビゲーションプログラムにおいて、そのプログラムは、前記ナビゲーション装置の演算制御部を制御することにより、方位算出手段と、車線変更の一次検出手段と、進行方向の移動距離計算手段と、横移動計算手段と、横移動の判断手段と、を実現するとともに、前記方位算出手段により、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出させ、前記一次検出手段により、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出させ、前記移動距離計算手段により、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算させ、前記横移動計算手段により、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出させ、前記判断手段により、予め横移動距離の閾値を設定保持させるとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断させることを特徴とする。
【００１０】
このように、車両の方位の変化に加え、その間の横移動距離を判断に用いることにより、自車位置算出精度が改善し、片側２車線以上の道路で交差点に接近する場合も、車両が走行中の車線を正確に判断でき、右左折などの進行方向に応じ、車線変更の指示などを含め、適切な経路誘導案内が出力可能となる。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、さらに、前記一次検出手段は、前記角速度が正から負または負から正へ変動するゼロクロスを検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する各時点を検出候補とし、検出候補で挟まれた各時点間ごとに、方位変化量が規定値以上かを判定する判定手段と、前記判定手段で前記方位変化量が前記規定値以上と判定した場合に、その方位変化量を記憶する変化量記憶手段と、前記変化量記憶手段に記憶されている前記方位変化量と、前記判定手段で次に規定値以上と判定された方位変化量と、を加算する加算手段と、前記加算手段で加算した前記方位変化量の加算値が略ゼロとなるか判断するゼロ判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の一態様は、上記態様を方法という見方から捉えたもので、前記一次検出手段において、前記電子回路または演算制御部により、ゼロクロス検出手段と、判定手段と、変化量記憶手段と、加算手段と、を実現し、前記ゼロクロス検出手段により、前記角速度が正から負または負から正へ変動するゼロクロスを検出する処理ステップと、前記判定手段により、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する各時点を検出候補とし、検出候補で挟まれた各時点間ごとに、方位変化量が規定値以上かを判定する処理ステップと、前記判定手段で前記方位変化量が前記規定値以上と判定した場合に、その方位変化量を前記変化量記憶手段で記憶する処理ステップと、前記加算手段により、前記変化量記憶手段に記憶されている前記方位変化量と、前記判定手段で次に規定値以上と判定された方位変化量と、を加算する処理ステップと、前記ゼロ判断手段により、前記加算手段で加算した前記方位変化量の加算値が略ゼロとなるか判断する処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このように、車線変更の判断において、ゼロクロス検出時の方位変化量が規定値以上であること、最新二回の変化量を加算し略ゼロになることを要件とすることにより、簡易な構成により車線変更を高精度に検出可能となる。
【００１４】
また、本発明の他の態様は、さらに、前記横移動計算手段は、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する時点間について、前記移動距離計算手段で計算した進行方向の移動距離と、前記加算手段で加算した二つの前記方位変化量の加算値と、に基いて横移動距離を計算するように構成され、前記ゼロ判断手段が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合に、前記横移動距離を所定の閾値と比較し超えている場合に車線変更ありと判断する移動量判断手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の他の一態様は、上記態様を方法という見方から捉えたもので、前記横移動計算手段により、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する時点間について、前記移動距離計算手段で計算した進行方向の移動距離と、前記加算手段で加算した二つの前記方位変化量の加算値と、に基いて横移動距離を計算し、前記電子回路または演算制御部により、移動量判断手段を実現し、前記移動量判断手段により、前記ゼロ判断手段が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合に、前記横移動距離を所定の閾値と比較し超えている場合に車線変更ありと判断する処理ステップを有することを特徴とする。
【００１６】
このように、規定値以上の方位変化量の加算が略ゼロであるだけでなく、その間の横移動距離が所定の閾値を越えた場合に車線変更ありと判断することにより、道路状況などによる外乱や誤差の影響を排除して高精度な判定が実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、ナビゲーション装置の技術において、ジャイロセンサに基づく方位の変化と対応する走行距離から高精度に算出する横移動距離を用いて、車線変更の検出精度を効果的に改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための最良の実施形態について、図に沿って説明する。なお、背景技術や課題での説明と共通の前提事項は適宜省略する。
【００１９】
〔１．構成〕
本実施形態は、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置（以下「本装置」と呼ぶ）に関するものであるが、従来のナビゲーション装置と共通の一般的構成、例えば地図データに基く経路探索、自車位置と地図の表示、誘導案内出力などについては従来と同様でよいので、本発明の特徴である車線変更の判断に関する構成を図１に示す。
【００２０】
すなわち、本装置は、ジャイロセンサー１５と、ゼロクロスコンパレーター２５と、積分器３５と、車速パルス入力部１０と、移動距離計算部２０と、横移動計算部３０，４０と、比較器Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３と、バッファーＢ１，Ｂ２と、加算器Ａ１，Ａ２，Ａ３と、を図１に示すように構成したもので、図１において、実線矢印はデータの流れ、破線及び一点鎖線は制御の流れを示す。これら図１に示す各要素は、以下のような作用効果を実現する処理手段である。
【００２１】
〔２．作用の概要〕
本実施形態では、まず、振動ジャイロを用いるジャイロセンサ１５が、車両の方位における角速度（ω）を随時出力し、本発明における方位算出手段に相当する積分器３５が、一般的なナビゲーション装置と同様、ジャイロセンサ１５から出力される角速度（ω）を積分計算することにより、車両の方位及び方位変化量を算出すなわち推定計算する。
【００２２】
例えば、図２に示すように車両が移動した場合、ジャイロからは図３に示すような角速度（右折時が正）が出力され、このように出力される角速度の積分値が車両の方位となる（図４）。そして、本発明における一次検出手段を構成する、ゼロクロスコンパレーター２５、比較器Ｈ１、バッファーＢ１、加算器Ａ１ならびに比較器Ｈ２が、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する。
【００２３】
また、移動距離計算部２０は、車速パルス入力部１０から入力される車速パルスをもとに、任意の時点間において、車両の進行方向の移動距離を計算する。また、本発明における横移動計算手段である横移動計算部３０，４０は、任意の時点間について、積分器３５で算出した方位変化量と、移動距離計算部２０で計算した車両の移動距離から、車両の横移動距離を算出する。
【００２４】
そして、比較器Ｈ３は、本発明における判断手段に相当し、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する。
【００２５】
〔３．車線変更検出の原理〕
ここで、本実施形態における車線変更の原理の概略を説明する。すなわち、本実施形態では、車両が車線変更したときのジャイロ出力波形の性質を利用し、そのジャイロ出力波形から車線変更に相当する波形変化の部分を検出することにより、車線変更の可能性を第一次的に検出し、続いて、車線変更に伴う横移動距離について判断を行う。
【００２６】
すなわち、まず、車両が車線変更する前と後では、車両の進行方向が変わらない事から、車両の曲がり始めから終わりの角速度の総和は「０」になる。図５は、車線変更における車両軌跡、その時のジャイロ出力、ジャイロ出力を積分した車両方位を示す。
【００２７】
このような車線変更の開始点を判断するためには、角速度の変化に対して閾値を設定し検出する手法が考えられる。この場合、車線変更の検出精度を上げるためには閾値を低くしなければならないが、低過ぎれば、車両が道路を走行した場合、路面の凹凸で角速度に発生するノイズなどによる誤検出が生じる問題がある。
【００２８】
そこで、次のような手法を講じる。まず、図６に示すように、時間の流れの中で、ジャイロから出力される角速度（図６（１））をもとに、そのゼロクロスポイントを図６（２）に示す矢印のように検出候補とする。すなわち、角速度が正から負または負から正へ、ゼロを経て変化（いわゆるゼロクロス）した時点を、区切り点とし、検出候補と呼ぶ。そして、初めの検出候補を検出基準点とし、次の検出候補までの時点間を単位に、方位変化（累積角速度）を求める。
【００２９】
その方位変化が、設定した閾値（例として１°）以下ならば、そのまま次の検出候補まで方位変化を求めるが、設定した閾値以上変化した場合は、その時の検出候補を新しい検出基準すなわち検出基準点とし（図６（３））、再度次の検出候補まで方位変化を求める。
【００３０】
そして、各々の検出基準点からの方位変化量において、隣り合った区間の方位変化量を足した時、足した方位変化量が「０」になる場合、車線変更した可能性が高いことになる。
【００３１】
ここで、１°以上という条件で図６（２）の検出候補から抜き出した検出基準位置について、例１（図６（３））と例２（図６（４））を示すが、このうち例２は、図６（３）の例１と比べ、より多くのタイミングで１°以上の方位変化が発生した場合の検出基準を示している。
【００３２】
本実施形態では、車線変更を正確に検出するために、さらに車線変更時の横方向への移動距離を求める。ところで、車線内で車両が左右に多少移動した場合も同じようなジャイロ波形が観測されるが、車両が意識的に車線をまたいで車線変更する場合は、車幅以上の横への移動距離が発生する。従って、横移動距離が車幅及び多少のゆとり分（典型的には約３ｍ）以上になった場合を車線変更とする。
【００３３】
ここで、横移動距離の算出であるが、検出基準からの各検出候補までの方位変化をθｎ、各検出候補間において、車両の移動距離をΔＬｎ（文字種の制限のため、「Δ」を用いる）とすると、横移動距離ｗは、
Ｗ＝Σ（ΔＬｎ・ｓｉｎ（θｎ））
となる。ここで、総和Σの区間ｎは、２つ隣接した検出基準間になる。
【００３４】
一方、車速パルスから、移動距離計算部２０で、角速度のゼロクロスポイント間における進行方向の移動距離ΔＬを求め、この移動距離と変化方位から、横移動計算部３０にて横移動距離Ｌ１を求める。この時、１つ前の検出基準点からみた横移動距離Ｌ２も横移動計算部４０にて求めておく。求めたこれら２つの横移動距離を加算し、車線変更の可能性のある最新の時点間二つ分における横移動距離Ｌとし、その移動距離Ｌ＞３ｍ以上であれば、車線変更が行われたと判断する。
【００３５】
〔４．具体的な処理〕
ここで、上記のような本装置における車線変更検出を行なう処理手順を図７のフローチャートに示す。すなわち、ジャイロセンサー１５から出力される角速度（ω）に基いて（ステップＳ０１）、まず、積分器３５が方位変化量θを計算する（ステップＳ０２）。また、本発明におけるゼロクロス検出手段に相当するゼロクロスコンパレーター２５が、ジャイロセンサー１５から出力された角速度（ω）が正から負または負から正へ変動する、いわゆるゼロクロスを検出する（ステップＳ０３）。
【００３６】
そして、このように検出する時点間ごとに、まず、本発明の横移動距離算出手段に相当する横移動計算部３０，４０が、移動距離計算部２０で計算した進行方向の移動距離ΔＬを取得し（ステップＳ０４）、方位変化量θおよび加算器Ａ２で加算した方位変化量θ＋θ’と、に基いて横移動距離Ｌ１，Ｌ２を計算しておく（ステップＳ０５）。
【００３７】
また、積分器３５で得る角速度（ω）の積分値である方位変化量θが規定値（例えばθ＞１°）以上と、本発明における判定手段に相当する比較器Ｈ１が判定すると（ステップＳ０６）、その時点を検出基準点とし（図６（３））、バッファーＢ１に前回記憶した方位変化量θ’と、積分器３５で今回算出した方位変化量θと、を本発明における加算手段に相当する加算器Ａ１が加算し（ステップＳ０７）、また、バッファーＢ２に前回記憶した横移動計算値Ｌ１’と、横移動計算部３０で今回求めた横移動計算値Ｌ２を加算し（ステップＳ０８）、Ｌ１’＋Ｌ２＝Ｌとする。
【００３８】
そして、方位変化量の加算値θ＋θ’が略ゼロとなったことを本発明におけるゼロ判断手段に相当する比較器Ｈ２が確認した時点で（ステップＳ０９）、車線変更の可能性ありとの第一次的判断となる。
【００３９】
方位変化量の加算値θ＋θ’が略ゼロでなかった場合は、積分値すなわち方位変化量θをバッファーＢ１に保存してθ’とするとともに（ステップＳ１２）その積分値θをクリアし（ステップＳ１３）、また、ステップＳ０５で求めた今回分の横移動距離Ｌ１を、本発明における記憶手段に相当するバッファーＢ２に保存してＬ１’とし（ステップＳ１４）その横移動距離Ｌ２をクリアし（ステップＳ１５）、処理の冒頭（ステップＳ０１）に戻る。
【００４０】
一方、上記のように比較器Ｈ２が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合は、ステップＳ０８で加算した横移動距離Ｌを所定の閾値（例えば３ｍ）と比較しこれを超えている場合に（ステップＳ１０）車線変更ありと判断する（ステップＳ１１）。
【００４１】
〔５．効果〕
以上のように、本実施形態によれば、車両の方位の変化に加え、その間の横移動距離を判断に用いることにより、自車位置算出精度が改善し、片側２車線以上の道路で交差点に接近する場合も、車両が走行中の車線を正確に判断でき、右左折などの進行方向に応じ、車線変更の指示などを含め、適切な経路誘導案内が出力可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では、車線変更の判断において、ゼロクロス検出時の方位変化量が規定値以上であること、最新二回の変化量を加算し略ゼロになることを要件とすることにより、簡易な構成により車線変更を高精度に検出可能となる。
【００４３】
特に、本実施形態では、規定値以上の方位変化量の加算が略ゼロであるだけでなく、その間の横移動距離が所定の閾値を越えた場合に車線変更ありと判断することにより、道路状況などによる外乱や誤差の影響を排除して高精度な判定が実現できる。
【００４４】
〔６．他の実施形態〕
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するものやそれ以外の他の実施形態も含むものである。例えば、上記実施形態は主に装置のカテゴリーで本発明を把握し説明したが、本発明は、上記実施形態に対応する方法及びコンピュータプログラムとしても把握可能である。また、上記実施形態では、本発明の各手段を比較器や加算器などの電子的素子で実現する例を示したが、本発明の各手段は、コンピュータのＣＰＵなど演算制御部やそのプログラムで実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態において、車両の軌跡を例示する概念図。
【図３】図２の軌跡に対応する角速度のグラフを示す図。
【図４】図３の角速度に対応する方位変化のグラフを示す図。
【図５】本発明の実施形態において、車線変更時の車両軌跡、ジャイロ出力の角速度、方位の関係を示す概念図。
【図６】本発明の実施形態において、角速度と、検出候補と、検出基準と、の関係を示す概念図。
【図７】本発明の実施形態における処理手順の概要を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４６】
１０…車速パルス入力部
１５…ジャイロセンサー
２０…移動距離計算部
２５…ゼロクロスコンパレーター
３０，４０…横移動計算部
３５…積分器
４０…横移動計算
Ａ１，Ａ２，Ａ３…加算器
Ｂ１，Ｂ２…バッファー
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３…比較器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置において、
車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサと、
前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出する方位算出手段と、
前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する一次検出手段と、
所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算する移動距離計算手段と、
所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出する横移動計算手段と、
予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する判断手段と、
を有することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記一次検出手段は、
前記角速度が正から負または負から正へ変動するゼロクロスを検出するゼロクロス検出手段と、
前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する各時点を検出候補とし、検出候補で挟まれた各時点間ごとに、方位変化量が規定値以上かを判定する判定手段と、
前記判定手段で前記方位変化量が前記規定値以上と判定した場合に、その方位変化量を記憶する変化量記憶手段と、
前記変化量記憶手段に記憶されている前記方位変化量と、前記判定手段で次に規定値以上と判定された方位変化量と、を加算する加算手段と、
前記加算手段で加算した前記方位変化量の加算値が略ゼロとなるか判断するゼロ判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記横移動計算手段は、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する時点間について、前記移動距離計算手段で計算した進行方向の移動距離と、前記加算手段で加算した二つの前記方位変化量の加算値と、に基いて横移動距離を計算するように構成され、
前記ゼロ判断手段が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合に、前記横移動距離を所定の閾値と比較し超えている場合に車線変更ありと判断する移動量判断手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は２項記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサを有し、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置を用いるナビゲーション方法において、
前記ナビゲーション装置において電子回路または演算制御部により、方位算出手段と、車線変更の一次検出手段と、進行方向の移動距離計算手段と、横移動計算手段と、横移動の判断手段と、を実現し、
前記方位算出手段により、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出する処理ステップと、
前記一次検出手段により、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する処理ステップと、
前記移動距離計算手段により、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算する処理ステップと、
前記横移動計算手段により、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出する処理ステップと、
前記判断手段により、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する処理ステップと、
を含むことを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項５】
前記一次検出手段において、
前記電子回路または演算制御部により、ゼロクロス検出手段と、判定手段と、変化量記憶手段と、加算手段と、を実現し、
前記ゼロクロス検出手段により、前記角速度が正から負または負から正へ変動するゼロクロスを検出する処理ステップと、
前記判定手段により、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する各時点を検出候補とし、検出候補で挟まれた各時点間ごとに、方位変化量が規定値以上かを判定する処理ステップと、
前記判定手段で前記方位変化量が前記規定値以上と判定した場合に、その方位変化量を前記変化量記憶手段で記憶する処理ステップと、
前記加算手段により、前記変化量記憶手段に記憶されている前記方位変化量と、前記判定手段で次に規定値以上と判定された方位変化量と、を加算する処理ステップと、
前記ゼロ判断手段により、前記加算手段で加算した前記方位変化量の加算値が略ゼロとなるか判断する処理ステップと、
を含むことを特徴とする請求項４記載のナビゲーション方法。
【請求項６】
前記横移動計算手段により、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する時点間について、前記移動距離計算手段で計算した進行方向の移動距離と、前記加算手段で加算した二つの前記方位変化量の加算値と、に基いて横移動距離を計算し、
前記電子回路または演算制御部により、移動量判断手段を実現し、
前記移動量判断手段により、前記ゼロ判断手段が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合に、前記横移動距離を所定の閾値と比較し超えている場合に車線変更ありと判断する処理ステップを有する
ことを特徴とする請求項４又は５項記載のナビゲーション方法。
【請求項７】
車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサを有し、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置を制御するナビゲーションプログラムにおいて、
そのプログラムは、前記ナビゲーション装置の演算制御部を制御することにより、方位算出手段と、車線変更の一次検出手段と、進行方向の移動距離計算手段と、横移動計算手段と、横移動の判断手段と、を実現するとともに、
前記方位算出手段により、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出させ、
前記一次検出手段により、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出させ、
前記移動距離計算手段により、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算させ、
前記横移動計算手段により、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出させ、
前記判断手段により、予め横移動距離の閾値を設定保持させるとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断させる
ことを特徴とするナビゲーションプログラム。
【請求項１】
移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置において、
車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサと、
前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出する方位算出手段と、
前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する一次検出手段と、
所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算する移動距離計算手段と、
所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出する横移動計算手段と、
予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する判断手段と、
を有することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記一次検出手段は、
前記角速度が正から負または負から正へ変動するゼロクロスを検出するゼロクロス検出手段と、
前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する各時点を検出候補とし、検出候補で挟まれた各時点間ごとに、方位変化量が規定値以上かを判定する判定手段と、
前記判定手段で前記方位変化量が前記規定値以上と判定した場合に、その方位変化量を記憶する変化量記憶手段と、
前記変化量記憶手段に記憶されている前記方位変化量と、前記判定手段で次に規定値以上と判定された方位変化量と、を加算する加算手段と、
前記加算手段で加算した前記方位変化量の加算値が略ゼロとなるか判断するゼロ判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記横移動計算手段は、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する時点間について、前記移動距離計算手段で計算した進行方向の移動距離と、前記加算手段で加算した二つの前記方位変化量の加算値と、に基いて横移動距離を計算するように構成され、
前記ゼロ判断手段が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合に、前記横移動距離を所定の閾値と比較し超えている場合に車線変更ありと判断する移動量判断手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は２項記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサを有し、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置を用いるナビゲーション方法において、
前記ナビゲーション装置において電子回路または演算制御部により、方位算出手段と、車線変更の一次検出手段と、進行方向の移動距離計算手段と、横移動計算手段と、横移動の判断手段と、を実現し、
前記方位算出手段により、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出する処理ステップと、
前記一次検出手段により、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出する処理ステップと、
前記移動距離計算手段により、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算する処理ステップと、
前記横移動計算手段により、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出する処理ステップと、
前記判断手段により、予め横移動距離の閾値を設定保持するとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断する処理ステップと、
を含むことを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項５】
前記一次検出手段において、
前記電子回路または演算制御部により、ゼロクロス検出手段と、判定手段と、変化量記憶手段と、加算手段と、を実現し、
前記ゼロクロス検出手段により、前記角速度が正から負または負から正へ変動するゼロクロスを検出する処理ステップと、
前記判定手段により、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する各時点を検出候補とし、検出候補で挟まれた各時点間ごとに、方位変化量が規定値以上かを判定する処理ステップと、
前記判定手段で前記方位変化量が前記規定値以上と判定した場合に、その方位変化量を前記変化量記憶手段で記憶する処理ステップと、
前記加算手段により、前記変化量記憶手段に記憶されている前記方位変化量と、前記判定手段で次に規定値以上と判定された方位変化量と、を加算する処理ステップと、
前記ゼロ判断手段により、前記加算手段で加算した前記方位変化量の加算値が略ゼロとなるか判断する処理ステップと、
を含むことを特徴とする請求項４記載のナビゲーション方法。
【請求項６】
前記横移動計算手段により、前記ゼロクロス検出手段で前記ゼロクロスを検出する時点間について、前記移動距離計算手段で計算した進行方向の移動距離と、前記加算手段で加算した二つの前記方位変化量の加算値と、に基いて横移動距離を計算し、
前記電子回路または演算制御部により、移動量判断手段を実現し、
前記移動量判断手段により、前記ゼロ判断手段が、方位変化量の前記加算値が略ゼロと判断した場合に、前記横移動距離を所定の閾値と比較し超えている場合に車線変更ありと判断する処理ステップを有する
ことを特徴とする請求項４又は５項記載のナビゲーション方法。
【請求項７】
車両の方位における角速度を随時出力するジャイロセンサを有し、移動体について目的地への経路を誘導案内するナビゲーション装置を制御するナビゲーションプログラムにおいて、
そのプログラムは、前記ナビゲーション装置の演算制御部を制御することにより、方位算出手段と、車線変更の一次検出手段と、進行方向の移動距離計算手段と、横移動計算手段と、横移動の判断手段と、を実現するとともに、
前記方位算出手段により、前記ジャイロセンサから出力される角速度に基づいて、車両の方位及び方位変化量を算出させ、
前記一次検出手段により、前記方位変化量に基いて車線変更の可能性を第一次的に検出させ、
前記移動距離計算手段により、所定の時点間について、車両から得る車速パルスに基づいて進行方向の移動距離を計算させ、
前記横移動計算手段により、所定の時点間について、前記方位算出手段で算出した前記方位変化量と、前記移動距離計算手段で計算した前記車両の移動距離と、に基いて、車両の横移動距離を算出させ、
前記判断手段により、予め横移動距離の閾値を設定保持させるとともに、算出された前記横移動距離が前記閾値を超えた場合に、車両の車線変更が行われたと判断させる
ことを特徴とするナビゲーションプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１２１９５３（Ｐ２００９−１２１９５３Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９６３１３（Ｐ２００７−２９６３１３）
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
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