JP4939316B2 - 停止判断装置、ナビゲーション装置、停止判断方法、停止判断プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Description

この発明は、自装置を搭載している移動体が停止しているか否かを判断する停止判断装置、ナビゲーション装置、停止判断方法、停止判断プログラムおよび記録媒体に関する。ただし、この発明の利用は、上述した停止判断装置、ナビゲーション装置、停止判断方法、停止判断プログラムおよび記録媒体に限られない。

従来、ナビゲーション装置では、車両やナビゲーション装置本体に搭載された各種センサからの出力値やＧＰＳ衛星からの受信信号（ＧＰＳ信号）、周辺の地図情報（マップマッチング）などに基づいて車両の位置を算出している。各種センサとは、たとえば、ジャイロセンサや車速センサ、加速度センサなどである。たとえば、ジャイロセンサは、角度の変化によって出力信号の電圧値が変化するセンサである。また、車速センサは、車両の移動速度に応じた車速パルスを出力する。

また、加速度センサは、加速度の変化によって出力信号の電圧値が変化するセンサである。ここで、加速度センサが検出する加速度には、車両の進行による加速度と、車両の傾きによる重力加速度の２種類がある。ナビゲーション装置は、車速センサからの出力値が取得できる場合には、加速度センサからは車両の傾きによる重力加速度のみを検出し、車両の傾きを算出する。

ナビゲーション装置は、各種センサからの出力電圧値の中心電圧値に対する変化量に基づいて、それぞれのパラメータを検出している。しかし、それぞれのセンサは、デバイスごとに固有の特性を有し、デバイスごとに中心電圧値が異なる。このため、デバイスごとの特性に応じた補正をおこなわないと、パラメータの検出結果に誤差が生じてしまう。このため、ナビゲーション装置は、車両が停止しているときの各センサの出力電圧値をオフセットに設定し、パラメータの検出結果に誤差が生じるのを防止している。

ここで、車両が停止しているか否かは、たとえば、車速センサや加速度センサからの出力信号によって判断する方法が知られている（たとえば、下記特許文献１および２参照）。

また、ナビゲーション装置に車速センサを接続することができない場合に、ＧＰＳ信号から算出した車両の現在位置の移動量に基づいて、車両の速度を算出する方法が知られている。しかし、この方法では、車両がトンネル内に入った場合などＧＰＳ信号を受信できないときには、車両の速度を算出することができない。このため、車速センサからの出力値が取得できない場合において、加速度センサから出力される車両の進行による加速度に基づいて車両の移動量を算出し、車両の速度を算出する方法が提案されている（たとえば、下記特許文献３参照）。

特開平０５−３０６９３６号公報 特開平０８−２８５６２１号公報 特開平０５−０１０７７４号公報

しかしながら、上述した特許文献１および２にかかる技術では、ナビゲーション装置にセンサを接続できないと車両が停止しているか否かを判断できないという問題点が一例として挙げられる。また、車速センサには、車両の停止中にも車速パルスを出力するものがある。このような車速センサが接続されたナビゲーション装置は、車両が停止している間も車両が移動していると誤認識するため、停止判断を正確におこなうことができないという問題点が一例として挙げられる。さらに、加速度センサからの出力によって車両が停止しているか否かを判断する場合、車両の停止中に生じる振動によって停止判断を正確におこなうことができない場合があるという問題点が一例として挙げられる。

また、上述した特許文献３にかかる技術では、坂道など傾斜がある地点において、車両が停止しているか否か（すなわち、車両の移動速度が０か否か）の判断を正確におこなうことができないという問題が一例として挙げられる。加速度センサの出力値は、車両の進行による加速度のみならず、車両の傾きによる重力加速度にも影響される。このため、傾斜のある坂道で車両が停止している場合、ナビゲーション装置は、車両にかかる重力加速度を移動による加速度と取り違えてしまい、車両が移動していると判断してしまう。

また、ナビゲーション装置における車両の現在位置の算出には、ＧＰＳ信号のみならず各種センサからの出力信号も用いられる。車両が停止しているか否かを正しく判断できないと、ナビゲーション装置が検出する車両の走行状態と実際の車両の走行状態との間の誤差が大きくなり、車両の現在位置の算出精度が低下してしまうという問題点が一例として挙げられる。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる停止判断装置は、移動体に搭載される停止判断装置であって、前記移動体の移動に応じて撮影画像に変化が生じる方向に向けられた撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された撮影画像の変化の有無に基づいて、前記移動体が停止しているか否かを判断する判断手段と、前記移動体の移動速度情報を取得する移動速度情報取得手段と、を備え、前記判断手段は、前記移動速度情報取得手段によって取得された移動速度情報に基づいて前記移動体の移動速度が所定速度以下と判断される場合、前記移動体が停止しているか否かを判断することを特徴とする。

また、請求項６の発明にかかるナビゲーション装置は、移動体に搭載されるナビゲーション装置であって、前記移動体の移動に応じて撮影画像に変化が生じる方向に向けられた撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された撮影画像の変化の有無に基づいて、前記移動体が停止しているか否かを判断する判断手段と、前記判断手段による判断結果に基づいて、前記移動体の移動状態を検出するセンサからの出力信号を補正するための補正量を取得する補正量取得手段と、前記移動体の移動速度情報を取得する移動速度情報取得手段と、を備え、前記判断手段は、前記移動速度情報取得手段によって取得された移動速度情報に基づいて前記移動体の移動速度が所定速度以下と判断される場合、前記移動体が停止しているか否かを判断することを特徴とする。

また、請求項８の発明にかかる停止判断方法は、移動体に搭載される停止判断装置で用いられる停止判断方法であって、前記移動体の移動に応じて撮影画像に変化が生じる方向に向けられた撮影手段によって前記移動体の周辺を撮影する撮影工程と、前記撮影工程で撮影された撮影画像の変化の有無に基づいて、前記移動体が停止しているか否かを判断する判断工程と、前記移動体の移動速度情報を取得する移動速度情報取得工程と、を含み、前記判断工程は、前記移動速度情報取得工程によって取得された移動速度情報に基づいて前記移動体の移動速度が所定速度以下と判断される場合、前記移動体が停止しているか否かを判断することを特徴とする。

また、請求項９の発明にかかる停止判断プログラムは、請求項８に記載の停止判断方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、請求項１０の発明にかかる記録媒体は、請求項９に記載の停止判断プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能なことを特徴とする。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる停止判断装置、ナビゲーション装置、停止判断方法、停止判断プログラムおよび記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態では、停止判断装置を停止判断部としてナビゲーション装置に設け、その判断結果をナビゲーション装置の処理に利用する場合について説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかるナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。図１に示すナビゲーション装置１００は、停止判断部１１０、補正量取得部１２１、記録部１２２、補正部１２３、算出部１２４、センサ１３１によって構成される。また、停止判断部１１０は、撮影部１１１、移動速度情報取得部１１２、判断部１１３によって構成される。

停止判断部１１０は、自装置が搭載された移動体が停止しているか否かを判断する。撮影部１１１は、移動体に設けられており、たとえば、移動体の移動に応じて撮影画像に変化が生じる方向に向けられている。撮影部１１１は、具体的には、たとえば動画や静止画を撮影するカメラである。また、移動体の移動に応じて撮影画像に変化が生じる方向とは、移動体の周りの景色を撮影できる方向である。たとえば、撮影部１１１が移動体の外側に取り付けられている場合、移動体の本体とは逆方向を向ける。また、撮影部１１１が移動体の内側に取り付けられている場合、移動体の窓から外の景色が写る方向を向ける。

また、撮影部１１１は、移動体が停止しているにもかかわらず撮影画像に変化が生じるのを回避する方向に向けられていてもよい。具体的には、たとえば移動体の後方に撮影部１１１を設置したり、撮影方向を道路に向けるなどである。これにより、他の移動体や歩行者など、移動体が停止しているにもかかわらず撮影画像に変化が生じてしまう要因が撮影画像に写る可能性を低減し、後述する判断部１１３の判断の精度を向上させることができる。

移動速度情報取得部１１２は、移動体の移動速度情報を取得する。移動速度情報取得部１１２は、たとえば、ナビゲーション装置１００や移動体の本体に設置されているセンサ１３１からの出力信号を取得し、その信号から移動速度情報を抽出または算出する。

判断部１１３は、撮影部１１１によって撮影された撮影画像の変化の有無に基づいて、移動体が停止しているか否かを判断する。判断部１１３は、たとえば、撮影画像の所定時間当たりの変化量が所定量以下となった場合、移動体が停止していると判断する。より詳細には、撮影画像内において隣り合う画素の色調が所定量以上異なる領域の位置の変化量が所定距離以下となった場合、移動体が停止していると判断する。

また、判断部１１３は、撮影部１１１の撮影画像のうち、一部の領域の画像を用いて移動体が停止しているか否かを判断してもよい。具体的には、たとえば、撮影画像のうち移動体と接近した領域の画像を用いて移動体が停止しているか否かを判断することとしてもよい。これにより、他の移動体や歩行者など、移動体が停止しているにもかかわらず撮影画像に変化が生じてしまう要因が判断対象となる画像に写る可能性を低減し、停止判断の精度を向上させることができる。

また、判断部１１３は、移動速度情報取得部１１２によって取得された移動速度情報によって前記移動体の移動速度が所定速度以下と判断される場合にのみ移動体が停止しているか否かを判断してもよい。これにより、判断部１１３の停止判断処理にかかる処理負荷を軽減することができる。また、移動体が高速で移動している場合、撮影画像はぶれが生じる場合が多い。画像にぶれが生じてコントラストが小さくなると、判断部１１３は、移動体が停止しているものと誤認識してしまう可能性がある。移動速度情報が所定速度以下となった場合にのみ移動体が停止しているか否かを判断することによって、判断部１１３による停止判断の精度を向上させることができる。

さらに、判断部１１３は、撮影部１１１によって撮影された撮影画像の変化の有無だけではなく、他の停止判断手法による判断結果を考慮して、最終的な停止判断をおこなってもよい。他の停止判断手法とは、たとえば車速センサや加速度センサからの出力信号に基づく停止判断や、ＧＰＳ信号などを用いて算出した現在位置の変化に基づく停止判断など、従来から用いられている停止判断手法である。この場合、判断部１１３は、たとえば、これら複数の停止判断手法のうち、すべて（または過半数）の停止判断手法によって停止していると判断された場合に、移動体が停止したと判断する。

つぎに、補正量取得部１２１は、判断部１１３による判断結果に基づいて、移動体の移動状態を検出するセンサ１３１からの出力信号を補正するための補正量を取得する。センサ１３１は、ナビゲーション装置１００に内蔵されているものでもよいし、ナビゲーション装置１００以外の場所、たとえば、移動体の本体に内蔵されているものであってもよい。センサ１３１は、たとえば、ジャイロセンサ、加速度センサ、車速センサなどである。補正量取得部１２１は、たとえば、判断部１１３によって移動体が停止していると判断された時点におけるセンサ１３１からの出力を補正量（オフセット）として記録部１２２に記録しておく。補正量取得部１２１は、移動体が停止するごとに補正量をあらたに取得する。そして、補正量取得部１２１は、記録部１２２に記録されている補正量を最新の補正量に書き換える。なお、記録部１２２は、補正量取得部１２１に一体として設けられていてもよい。

補正部１２３は、補正量取得部１２１によって取得された（記録部１２２に記録された）補正量を用いてセンサ１３１からの出力信号を補正する。また、算出部１２４は、補正部１２３によって補正されたセンサ１３１からの出力信号を用いて移動体の現在位置を算出する。算出部１２４は、補正部１２３によって補正された出力信号を用いて移動体の現在位置を算出するため、精度よく移動体の現在位置を算出することができる。

つぎに、ナビゲーション装置１００による停止判断処理および位置算出処理について説明する。図２は、ナビゲーション装置による停止判断処理および位置算出処理の手順を示すフローチャートである。図２のフローチャートにおいて、停止判断部１１０の撮影部１１１は、まず、移動体の周辺の画像を撮影する（ステップＳ２０１）。また、移動速度情報取得部１１２によって、移動体の移動速度を取得する（ステップＳ２０２）。

判断部１１３は、移動速度情報取得部１１２によって取得された移動体の移動速度が所定速度以下でない場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ステップＳ２０９に移行する。一方、移動体の移動速度が所定速度以下である場合には（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、撮影部１１１によって撮影された撮影画像が変化しているか否かを判断する（ステップＳ２０４）。撮影画像が変化している場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、判断部１１３は、移動体が停止していないと判断する（ステップＳ２０５）。一方、撮影画像が変化していない場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、判断部１１３は、移動体が停止していると判断する（ステップＳ２０６）。

補正量取得部１２１は、判断部１１３によって移動体が停止していると判断された場合（ステップＳ２０６参照）、センサ１３１からの出力信号を補正するための補正量を取得する（ステップＳ２０７）。そして、補正量取得部１２１は、ステップＳ２０７で取得した補正量を記録部１２２に記録する（ステップＳ２０８）。なお、記録部１２２には、あらかじめ補正量の初期値を記録しておいてもよい。この場合、補正量取得部１２１は、ステップＳ２０７で取得した補正量によって、記録部１２２に記録された初期値を書き換える。

つづいて、補正部１２３は、記録部１２２に記録されている補正量を用いてセンサ１３１からの出力信号を補正する（ステップＳ２０９）。算出部１２４は、補正量取得部１２１によって補正された出力信号を用いて移動体の現在位置を算出して（ステップＳ２１０）、本フローチャートによる処理を終了する。

以上説明したように、実施の形態にかかるナビゲーション装置は、撮影部１１１によって撮影された画像に基づいて移動体が停止しているか否かを判断する。これにより、センサ１３１が接続できない場合や、センサ１３１からの出力信号に誤差がある場合であっても、正確に停止判断をおこなうことができる。また、判断部１１３は、撮影部１１１によって撮影された画像のうち、一部の領域のみを用いて停止判断をおこなうことによって、停止判断の精度を高めることができる。さらに、移動体の移動速度が所定速度以下の場合にのみ判断部１１３による停止判断をおこなうことによって、判断部１１３の処理負荷を軽減するとともに、停止判断の精度を高めることができる。

また、ナビゲーション装置１００は、停止判断部１１０による停止判断の判断結果を用いてセンサ１３１からの出力信号を補正するため、センサ１３１の誤差を低減することができる。さらに、ナビゲーション装置１００は、補正量を用いて補正された出力信号を用いて移動体の現在位置を算出するため、移動体の現在位置を精度よく算出することができる。

（ナビゲーション装置３００のハードウェア構成）
つぎに、上述した実施の形態にかかるナビゲーション装置１００の実施例について説明する。図３は、ナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置３００は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ（メモリ）３０３、磁気ディスクドライブ３０４、磁気ディスク３０５、光ディスクドライブ３０６、光ディスク３０７、音声Ｉ／Ｆ（インターフェース）３０８、マイク３０９、スピーカ３１０、入力デバイス３１１、映像Ｉ／Ｆ３１２、カメラ３１３、ディスプレイ３１４、通信Ｉ／Ｆ３１５、ＧＰＳユニット３１６、ジャイロセンサ３１７、加速度センサ３１８、車速センサ３１９を備えている。また、各構成部３０１〜３１９はバス３２０によってそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ３０１は、ナビゲーション装置３００の全体の制御を司る。ＲＯＭ３０２は、ブートプログラム、通信プログラム、データベース作成プログラム、データ解析プログラムなどのプログラムを記録している。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。

磁気ディスクドライブ３０４は、ＣＰＵ３０１の制御に従って磁気ディスク３０５に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。磁気ディスク３０５は、磁気ディスクドライブ３０４の制御で書き込まれたデータを記録する。磁気ディスク３０５としては、たとえば、ＨＤ（ハードディスク）やＦＤ（フレキシブルディスク）を用いることができる。

光ディスクドライブ３０６は、ＣＰＵ３０１の制御に従って光ディスク３０７に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。光ディスク３０７は、光ディスクドライブ３０６の制御に従ってデータが読み出される着脱自在な記録媒体である。光ディスク３０７は、書き込み可能な記録媒体を利用することもできる。また、この着脱可能な記録媒体として、光ディスク３０７のほか、ＭＯ、メモリカードなどであってもよい。

磁気ディスク３０５または光ディスク３０７に記録される情報の他の一例として、経路探索・経路誘導などに用いる地図データが挙げられる。地図データは、建物、河川、地表面などの地物（フィーチャ）を表す背景データと、道路の形状を表す道路形状データとを有しており、ディスプレイ３１４の表示画面において２次元または３次元に描画される。ナビゲーション装置３００が経路誘導中の場合は、地図データと後述するＧＰＳユニット３１６によって取得された自車の現在地点とが重ねて表示されることとなる。

音声Ｉ／Ｆ３０８は、音声入力用のマイク３０９および音声出力用のスピーカ３１０に接続される。マイク３０９に受音された音声は、音声Ｉ／Ｆ３０８内でＡ／Ｄ変換される。また、スピーカ３１０からは音声が出力される。なお、マイク３０９から入力された音声は、音声データとして磁気ディスク３０５あるいは光ディスク３０７に記録可能である。

入力デバイス３１１は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えたリモコン、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。さらに、入力デバイス３１１は、デジタルカメラや携帯電話端末などの他の情報処理端末を接続し、データの入出力をおこなうことができる。

映像Ｉ／Ｆ３１２は、映像入力用のカメラ３１３および映像出力用のディスプレイ３１４と接続される。映像Ｉ／Ｆ３１２は、具体的には、たとえば、ディスプレイ３１４全体の制御をおこなうグラフィックコントローラと、即時表示可能な画像情報を一時的に記録するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）などのバッファメモリと、グラフィックコントローラから出力される画像データに基づいて、ディスプレイ３１４を表示制御する制御ＩＣなどによって構成される。

カメラ３１３は、車両内外の映像を撮影し、画像データとして出力する。カメラ３１３で撮像された画像は、画像データとして磁気ディスク３０５あるいは光ディスク３０７に記録可能である。ディスプレイ３１４には、アイコン、カーソル、メニュー、ウインドウ、あるいは文字や画像などの各種データが表示される。このディスプレイ３１４は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。

通信Ｉ／Ｆ３１５は、無線を介してネットワークに接続され、ナビゲーション装置３００とＣＰＵ３０１とのインターフェースとして機能する。通信Ｉ／Ｆ３１５は、さらに、無線を介してインターネットなどの通信網に接続され、この通信網とＣＰＵ３０１とのインターフェースとしても機能する。通信網には、ＬＡＮ、ＷＡＮ、公衆回線網や携帯電話網などがある。

ＧＰＳユニット３１６は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、車両の現在地点（ナビゲーション装置３００の現在地点）を示す情報を算出する。ＧＰＳユニット３１６の出力情報は、後述する各種センサ（ジャイロセンサ３１７、加速度センサ３１８、車速センサ３１９など）の出力値とともに、ＣＰＵ３０１による車両の現在地点の算出に際して利用される。現在地点を示す情報は、たとえば緯度・経度、高度などの、地図データ上の１点を特定する情報である。

ジャイロセンサ３１７は、車両の角度を検出する。ジャイロセンサ３１７から出力される出力信号は、車両の角度によって電圧値が変化する。ＣＰＵ３０１は、車両の停止時におけるジャイロセンサ３１７からの出力電圧値を基準電圧値として、基準電圧値との差に基づいて車両の角度を検出する。

加速度センサ３１８は、車両の加速度を検出する。加速度センサ３１８から出力される出力信号は、車両の加速度によって電圧値が変化する。ＣＰＵ３０１は、車両の加速度が０の場合における加速度センサ３１８からの出力電圧値を基準電圧値として、基準電圧値との差に基づいて車両の加速度を検出する。車両の加速度が０の場合とは、車両が停止している場合の他、たとえば車両が等速直線運動をおこない、かつ傾きが０である場合などである。加速度センサ３１８が検出する加速度には、車両の進行による加速度と、車両の傾きによる重力加速度の２種類がある。ナビゲーション装置３００は、後述する車速センサ３１９からの出力値が取得できる場合には、加速度センサ３１８からは車両の傾きによる重力加速度のみを検出し、車両の傾きを算出する。

車速センサ３１９は、車両の移動速度を検出する。車速センサ３１９は、車両の移動速度に応じた車速パルスを出力する。ジャイロセンサ３１７、加速度センサ３１８、車速センサ３１９の出力値は、ＣＰＵ３０１による現在地点の算出や、速度や方位の変化量の測定に用いられる。

また、実施の形態にかかるナビゲーション装置１００の構成のうち、撮影部１１１はカメラ３１３によって、移動速度情報取得部１１２、判断部１１３、補正量取得部１２１、補正部１２３、算出部１２４はＣＰＵ３０１によって、記録部１２２はＲＯＭ３０２、磁気ディスク３０５、光ディスク３０７によって、センサ１３１はジャイロセンサ３１７、加速度センサ３１８、車速センサ３１９によって、それぞれの機能を実現する。

（ナビゲーション装置３００による停止判断処理および現在位置算出処理）
つぎに、ナビゲーション装置３００による車両の停止判断処理および現在位置算出処理について説明する。ナビゲーション装置３００のＣＰＵは、各種センサ（ジャイロセンサ３１７、加速度センサ３１８、車速センサ３１９など）やＧＰＳユニット３１６からの出力信号を用いて車両の現在位置を算出し、経路誘導や経路探索などの処理をおこなっている。ここで、ＣＰＵ３０１は、各種センサからの出力には、それぞれのデバイスごとに固有の特性があるため、車両が停止しているときの出力信号を補正量（オフセット）として各種センサからの出力を補正している。また、車両の現在位置を算出する際にも、移動体が移動しているか否かを正確に認識できないと、実際の車両の位置との間に誤差が生じてしまう。このため、ナビゲーション装置３００では、カメラ３１３によって撮影された画像を用いて車両の停止判断をおこない、車両の停止判断の精度を高めている。

図４は、ナビゲーション装置による車両の停止判断処理および現在位置算出処理の手順を示すフローチャートである。図４のフローチャートにおいて、ナビゲーション装置３００は、自装置の電源がオンにされるまで待機する（ステップＳ４０１：Ｎｏのループ）。自装置の電源がオンにされると（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、ナビゲーション装置３００のＣＰＵ３０１は、車両に設置されたカメラ３１３によって撮影された車両周辺の画像を連続的に取得する（ステップＳ４０２）。カメラ３１３から取得する画像は、動画であってもよいし、所定時間ごとに撮影した静止画であってもよい。

ＣＰＵ３０１は、ステップＳ４０２で取得した車両周辺の画像のうち、最新の画像（現在の画像）と、最新の画像の撮影時刻から１秒前に撮影された画像（１秒前の画像）とを比較する（ステップＳ４０３）。なお、最新の画像と比較する画像は、１秒前の画像には限らず、たとえば、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。

ステップＳ４０３で現在の画像と１秒前の画像とを比較した結果、両画像の変化量が所定量以下である場合（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０１は、車両が停止していると判断する（ステップＳ４０５）。ＣＰＵ３０１は、たとえば、磁気ディスク３０５や光ディスク３０７に各種センサからの現在の出力を補正量（オフセット）として記録する（ステップＳ４０６）。磁気ディスク３０５や光ディスク３０７には、補正量の初期値（まだ一度も停止判断による補正量の取得がおこなわれていない場合に用いる補正量）または前回停車時に書き込まれた補正量が記録されている。ステップＳ４０６において、ＣＰＵ３０１は、磁気ディスク３０５や光ディスク３０７に記録されている補正量を直近に取得した補正量に書き換える。なお、補正量の書き換えは、車両が停止していると判断されるごとにおこなわなくてもよい。たとえば、電源がオンにされた後、初めに停止したと判断された際にのみ設定をおこなってもよい。

一方、ステップＳ４０４で、両画像の変化量が所定量以下ではない場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０１は、車両は移動していると判断する（ステップＳ４０７）。ナビゲーション装置３００は、ステップＳ４０６で記録した補正量（まだ一度も停止判断による補正量の取得がおこなわれていない場合には補正量の初期値）を用いて各種センサからの出力信号を補正して（ステップＳ４０８）、補正後の出力信号を用いて車両の現在位置を算出する（ステップＳ４０９）。上述のように、各種センサを補正する補正量は車両が停止するごと（または走行ごと）に書き換えられるため、各種センサからの出力信号をより正確に補正することができ、ナビゲーション装置３００が算出する現在位置の精度を向上させることができる。なお、ステップＳ４０５およびＳ４０６の停止判断結果は、各種センサの補正量取得に限らず、ナビゲーション装置３００の各種処理に用いられる。

ナビゲーション装置３００の電源がオフにされるまでは（ステップＳ４１０：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０１はステップＳ４０２に戻り、以降の処理を繰り返す。そして、ナビゲーション装置３００の電源がオフにされると（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、本フローチャートによる処理を終了する。

ここで、図５および図６を用いて、ナビゲーション装置３００の停止判断（図４のステップＳ４０４，Ｓ４０５，Ｓ４０７）の詳細について説明する。図５および図６は、現在の画像と１秒前の画像との比較処理を模式的に示した説明図である。図５に示す画像Ｐ１が撮影された１秒後に、図６に示す画像Ｐ２が撮影されたものとすると、画像Ｐ２が「現在の画像」、画像Ｐ１が「１秒前の画像」となる。ＣＰＵ３０１は、１秒前の画像である画像Ｐ１と、現在の画像である画像Ｐ２に共通に写っている物体Ｍの外端の位置の変化量を算出する。物体Ｍの外端は、物体Ｍの色と背景の色との境界となっている。このため、ＣＰＵ３０１は、物体Ｍの外端を、画像Ｐ１，Ｐ２の中で隣り合う画素の色調が所定量以上異なる領域として抽出することができる。

ＣＰＵ３０１は、このように抽出した物体Ｍの外端の位置を画像Ｐ１，Ｐ２で比較し、その位置の変化量Δｄ１が所定距離以下の場合には、車両が停止していると判断する。一方、変化量Δｄ１が所定距離より大きい場合には、車両が移動していると判断する。なお、この判断に用いる閾値（所定距離）は、たとえば、カメラ３１３から物体Ｍまでの距離を画像解析し、その距離に応じて変更してもよい。

このように、図４のステップＳ４０４，Ｓ４０５，Ｓ４０７においてＣＰＵ３０１がおこなう画像処理は高度な処理を必要としない。このため、車両の停止判断処理に対するＣＰＵ３０１の処理負担を軽微なものとすることができる。また、ＣＰＵ３０１の処理負担をさらに軽減するため、車両の移動速度が低速な場合にのみ、画像を用いた停止処理をおこなうこととしてもよい。

この場合、ＣＰＵ３０１は、図４のステップＳ４０２の後に、ＧＰＳユニット３１６やジャイロセンサ３１７、加速度センサ３１８、車速センサ３１９などの出力信号から車両の現在の移動速度を検出する。そして、車両の現在の移動速度が所定速度以下である場合にのみ、ステップＳ４０３以降の処理をおこなう。加速度センサ３１８や車速センサ３１９の出力信号は、車両の停止時に０にならない可能性はあるが、高速での移動時と同じ出力であることはない。また、高速での移動時に画像処理をおこなうと、比較対象となる２つの画像から基準となる物体や線（たとえば、図５および図６の物体Ｍの外端など）を抽出するのが困難となり、場合によってはＣＰＵ３０１の処理負荷が増大する可能性がある。また、カメラ３１３の解像度によっては、画像のぶれなどによって、車両が移動しているにもかかわらず停止していると誤認識してしまう可能性がある。

一方、所定速度以下となるまでは画像処理による停止判断をおこなわないこととすれば、画像処理による停止判断を常時おこなう場合と同様の精度の判定結果を得られるとともに、ＣＰＵ３０１の処理負担を軽減することができる。

また、カメラ３１３の設置位置や設置角度を変更したり、カメラ３１３で撮影した画像のうち一部の領域のみを用いることによって、停止判断の精度を向上させるようにしてもよい。カメラ３１３の設置位置や設置角度によっては、画像内に他の動く物体（他の車両や歩行者など）が写ってしまい、車両が停止していることを正しく判断できない場合がある。このような誤認識を回避するため、たとえば、車両の後方に設置されたバックカメラによって撮影された画像を用いて停止判断をおこなう方法がある。

図７は、バックカメラによる画像の撮影領域を模式的に示した図である。また、図８は、図７に示したカメラによって撮影された画像の一例を示す図である。図７に示すように、車庫入れ時などに車両後方の安全を確認するため、カメラ（バックカメラ）３１３が取り付けられている車両がある。この場合、バックカメラ３１３で撮影した画像を停止判断に用いることにより、あらたな機器を接続することなく画像を用いた停止判断をおこなうことができる。

また、バックカメラ３１３を下向きに取り付ける、または撮影方向を下向きに制御して、撮影範囲を道路（地面）方向とすることによって、他の移動体などが画像内に写る可能性を低減し、停止判断の精度を向上させることができる。図７に示した例では、バックカメラ３１３は、車両後方の地面に近い領域Ｅを撮影する。バックカメラ３１３によって撮影された画像は、たとえば、図８に示すような画像となる。

また、図８に示すように、カメラ３１３によって撮影された画像のうち、一部の領域のみを用いることによって、停止判断の精度をより向上させることができる。具体的には、カメラ３１３によって撮影された画像のうち、車両の本体側に近い領域Ｓのみを用いて停止判断をおこなう。これにより、停止判断処理に用いる画像内に他の移動体などが写る可能性を低減し、より精度よく停止判断をおこなうことができる。

なお、上述した説明では、ナビゲーション装置３００はカメラ３１３によって撮影された画像の変化の有無だけ停止判断をおこなうこととしたが、これに限らず、他の停止判断手法による判断結果を考慮して、最終的な停止判断をおこなってもよい。他の停止判断手法とは、たとえば車速センサや加速度センサからの出力信号に基づく停止判断や、ＧＰＳ信号などを用いて算出した現在位置の変化に基づく停止判断など、従来から用いられている停止判断手法である。この場合、ナビゲーション装置３００は、たとえば、これら複数の停止判断手法のうち、すべて（または過半数）の停止判断手法によって停止していると判断された場合に、車両が停止したと判断する。

以上説明したように、ナビゲーション装置３００は、カメラ３１３によって撮影された画像に基づいて車両が停止しているか否かを判断する。これにより、各種センサがナビゲーション装置３００に接続できない場合や、各種センサからの出力信号に誤差がある場合であっても、正確に停止判断をおこなうことができる。また、ナビゲーション装置３００は、カメラ３１３によって撮影された画像のうち、一部の領域のみを用いて停止判断をおこなうことによって、停止判断の精度を高めることができる。さらに、車両の移動速度が所定速度以下の場合にのみ画像を用いた停止判断をおこなうことによって、ＣＰＵ３０１の処理負荷を軽減するとともに、停止判断の精度を高めることができる。

また、ナビゲーション装置３００は、画像を用いた停止判断の判断結果を用いて補正量を取得して各種センサからの出力信号を補正するため、各種センサの誤差を低減することができる。さらに、ナビゲーション装置３００は、補正量を用いて補正された出力信号を用いて移動体の現在位置を算出するため、車両の現在位置を精度よく算出することができる。

なお、本実施の形態で説明した停止判断方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

実施の形態にかかるナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。 ナビゲーション装置による停止判断処理および位置算出処理の手順を示すフローチャートである。 ナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 ナビゲーション装置による車両の停止判断処理および現在位置算出処理の手順を示すフローチャートである。 現在の画像と１秒前の画像との比較処理を模式的に示した説明図である。 現在の画像と１秒前の画像との比較処理を模式的に示した説明図である。 バックカメラによる画像の撮影領域を模式的に示した図である。 図７に示したカメラによって撮影された画像の一例を示す図である。

符号の説明

１００ ナビゲーション装置
１１０ 停止判断部
１１１ 撮影部
１１２ 移動速度情報取得部
１１３ 判断部
１２１ 補正量取得部
１２２ 記録部
１２３ 補正部
１２４ 算出部
１３１ センサ

Claims (10)

1. 移動体に搭載される停止判断装置であって、
   前記移動体の移動に応じて撮影画像に変化が生じる方向に向けられた撮影手段と、
   前記撮影手段によって撮影された撮影画像の変化の有無に基づいて、前記移動体が停止しているか否かを判断する判断手段と、
   前記移動体の移動速度情報を取得する移動速度情報取得手段と、
   を備え、
   前記判断手段は、前記移動速度情報取得手段によって取得された移動速度情報に基づいて前記移動体の移動速度が所定速度以下と判断される場合、前記移動体が停止しているか否かを判断することを特徴とする停止判断装置。
2. 前記判断手段は、前記撮影画像の所定時間当たりの変化量が所定量以下となった場合、前記移動体が停止していると判断することを特徴とする請求項１に記載の停止判断装置。
3. 前記判断手段は、前記撮影画像内において隣り合う画素の色調が所定量以上異なる領域の位置の変化量が所定距離以下となった場合、前記移動体が停止していると判断することを特徴とする請求項２に記載の停止判断装置。
4. 前記判断手段は、前記撮影画像のうち一部の領域の画像を用いて前記移動体が停止しているか否かを判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の停止判断装置。
5. 前記判断手段は、前記撮影画像のうち前記移動体と接近した領域の画像を用いて前記移動体が停止しているか否かを判断することを特徴とする請求項４に記載の停止判断装置。
6. 移動体に搭載されるナビゲーション装置であって、
   前記移動体の移動に応じて撮影画像に変化が生じる方向に向けられた撮影手段と、
   前記撮影手段によって撮影された撮影画像の変化の有無に基づいて、前記移動体が停止しているか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段による判断結果に基づいて、前記移動体の移動状態を検出するセンサからの出力信号を補正するための補正量を取得する補正量取得手段と、
   前記移動体の移動速度情報を取得する移動速度情報取得手段と、
   を備え、
   前記判断手段は、前記移動速度情報取得手段によって取得された移動速度情報に基づいて前記移動体の移動速度が所定速度以下と判断される場合、前記移動体が停止しているか否かを判断することを特徴とするナビゲーション装置。
7. 前記補正量取得手段によって取得された補正量を用いて前記センサからの出力信号を補正する補正手段と、
   前記補正手段によって補正された前記出力信号を用いて前記移動体の現在位置を算出する算出手段と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載のナビゲーション装置。
8. 移動体に搭載される停止判断装置で用いられる停止判断方法であって、
   前記移動体の移動に応じて撮影画像に変化が生じる方向に向けられた撮影手段によって前記移動体の周辺を撮影する撮影工程と、
   前記撮影工程で撮影された撮影画像の変化の有無に基づいて、前記移動体が停止しているか否かを判断する判断工程と、
   前記移動体の移動速度情報を取得する移動速度情報取得工程と、
   を含み、
   前記判断工程は、前記移動速度情報取得工程によって取得された移動速度情報に基づいて前記移動体の移動速度が所定速度以下と判断される場合、前記移動体が停止しているか否かを判断することを特徴とする停止判断方法。
9. 請求項８に記載の停止判断方法をコンピュータに実行させることを特徴とする停止判断プログラム。
10. 請求項９に記載の停止判断プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体。

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