JP2005249654A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測位精度を高めた「ナビゲーション装置」を提供する。
【解決手段】マップマッチング処理部１３は、ＧＰＳ受信機５が測位した高度の推移と車両状態センサ４により求めた当該期間の平均走行速度より求めた勾配の、地図データより取得した走行中の道路の縦断勾配上限値に対する超過率に応じた半径を持つ誤差円５０１を、ＧＰＳ受信機５が測位した位置を中心として設定し、誤差円５０１内に自律航法測位部１２１が測位した位置が存在しない場合には、ＧＰＳ受信機５が測位した位置を現在位置として算定し、他の場合は自律航法測位部１２１が測位した位置と地図データとのマップマッチング処理で求めた位置を現在位置として算定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ナビゲーション装置において現在位置を算定する技術に関するものである。

ナビゲーション装置において現在位置を算定する技術としては、現在位置の算定に、車両の挙動に基づき位置を測定する自律航法測位と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機等による衛星測位とを組み合わせて用いる技術が知られている。すなわち、たとえば、自律航法測位によって測位した位置と道路地図とのマップマッチング処理によって得られた現在位置候補地点のうちの、衛星測位によって測位した位置を中心として設定した誤差円内にある現在位置候補地点を現在位置として算定する技術などが知られている（たとえば、特許文献１）。

また、ナビゲーション装置において現在位置を算定する技術としては、衛星測位によって測位した位置と道路地図とのマップマッチング処理によって現在位置を算定する際に、衛星の幾何学的配置関係に依存して定まる測位精度（ＤＯＰ：Dilution of Precision）に応じた半径を持つ、衛星測位を用いて測位した位置を中心とする円内のみを対象として現在位置を算定する技術が知られている（たとえば、特許文献２）。
特開平０８−１７８６８１号公報 特開平０６−１４８３０７号公報

特許文献１記載の技術によれば、衛星測位の精度が劣化した場合、衛星測位によって測位した位置を中心として設定した誤差円内に正しい現在位置が存在しない状況が生じ、正しく現在位置を算定することができなくなる。一方、この誤差円の半径を特許文献２のように、衛星の幾何学的配置関係に依存して定まるＤＯＰに応じて変更することも考えられるが、衛星からの信号が建造物などによって反射した後に到来するマルチパスの影響などにより、ＤＯＰが良好であっても衛星測位の精度が大きく劣化することがある。したがって、このようにしても現在位置算定の精度を充分に向上することはできない。

そこで、本発明は、衛星測位と自律航法測位を併用して、より精度良く現在位置を算定することのできるナビゲーション装置を提供することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、衛星測位による測位とを行うナビゲーション装置において、前記衛星測位によって測位した位置の信頼度の算出を、前記衛星測位によって測位した高度の推移に基づいて走行中の道路の縦断勾配を実測勾配として算出するステップと、道路地図を表す地図データに基づいて、現在走行中の道路を走行中道路として特定するステップと、各道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲を示す道路勾配情報が示す、前記走行中道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲からの、前記実測勾配の逸脱の度合いに基づいて、前記衛星測位によって測位した位置の信頼度を算出するステップによって行うようにしたものである。

このような衛星測位によって測位した位置の信頼度算出方法によれば、衛星測位によって測位した高度より求まる走行中の道路の縦断勾配と、予め道路勾配情報として登録しておいた走行中の該道路の縦断勾配または縦断勾配の範囲との不整合の度合いに応じて衛星測位によって測位した位置の信頼度を求めるので、マルチパスなどの原因によって衛星測位の精度が劣化した場合にも、衛星測位によって測位した位置の信頼度を適正に求めことができるようになる。したがって、このようにして求めた衛星測位によって測位した位置の信頼度を用いて、前記衛星測位によって測位した位置と、前記自律航法測位によって測位した位置とのうちの、より信頼できる方の位置を選定し、選定した位置に基づいて現在位置を算定すれば、マルチパスを含む各種原因によって生じた衛星測位精度の劣化の影響を抑制した、精度のよい現在位置の算定を実現することができる。なお、前記自律航法測位によって測位した位置をより信頼できる位置として選定した場合には、自律航法測位によって測位した位置と前記地図データが表す道路地図とのマップマッチング処理を行って現在位置を算定するようにしてもよい。

また、本発明は、前記課題達成のために、衛星測位による測位を行う衛星測位手段と、自律航法による測位を行う自律航法測位手段と、前記衛星測位手段が測位した位置と前記自律航法測位手段が測位した位置とに基づいて現在位置を決定する現在位置算定手段とを備えたナビゲーション装置に、道路地図を表す地図データと、各道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲を示す道路勾配情報を記憶した記憶手段と、前記衛星測位手段によって測位した高度の推移に基づいて走行中の道路の縦断勾配を実測勾配として算出する勾配実測手段と、前記自律航法測位手段が測位した位置と前記衛星測位手段が測位した位置とのうちの少なくとも一方と前記地図データとに基づいて、現在走行中の道路を特定する走行中道路特定手段とを設けると共に、前記現在位置算定手段において、前記道路勾配情報が示す前記走行中道路特定手段が特定した道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲からの、前記実測勾配の逸脱の度合いが所定レベル以上大きい場合に、前記自律航法測位手段によって測位した位置のみに基づいて現在位置を算定するようにしたものである。すなわち、たとえば、前記逸脱の度合いが所定レベル以上大きい場合には、前記現在位置算定手段において、前記自律航法測位手段によって測位した位置と前記地図データが表す道路地図とのマップマッチング処理を行って現在位置を算定するようにしたものである。

このようなナビゲーション装置では、衛星測位によって測位した高度より求まる走行中の道路の縦断勾配と、予め道路勾配情報として登録しておいた走行中の該道路の縦断勾配または縦断勾配の範囲との不整合の度合いが所定レベル以上大きい場合には、自律航法測位によって測位した位置のみに基づいて現在位置を算定する。ここで、衛星測位によって測位した高度より求まる走行中の道路の縦断勾配と、予め道路勾配情報として登録しておいた走行中の該道路の縦断勾配または縦断勾配の範囲との不整合の度合いは、マルチパスなどの原因によって衛星測位の精度が劣化した場合にも大きくなる。したがって、このようなナビゲーション装置によれば、マルチパスを含む各種原因によって生じた衛星測位精度の劣化の影響を抑制した、精度のよい現在位置の算定を実現することができる。

また、本発明は、前記課題達成のために、衛星測位による測位を行う衛星測位手段と、自律航法による測位を行う自律航法測位手段とを備えたナビゲーション装置に、道路地図を表す地図データと、各道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲を示す道路勾配情報を記憶した記憶手段と、前記衛星測位手段によって測位した高度の推移に基づいて走行中の道路の縦断勾配を実測勾配として算出する勾配実測手段と、前記自律航法測位手段が測位した位置と前記衛星測位手段が測位した位置とのうちの少なくとも一方と前記地図データとに基づいて、現在走行中の道路を特定する走行中道路特定手段と、前記道路勾配情報が示す前記走行中道路特定手段が特定した道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲からの、前記実測勾配の逸脱の度合いに基づいて、逸脱の度合いが大きくなるほど大きくなるように誤差範囲サイズを設定する誤差範囲サイズ設定手段と、前記衛星測位手段によって測位した位置を中心とする前記誤差範囲サイズ設定手段が設定した誤差範囲サイズの大きさの範囲を誤差範囲として設定し、当該誤差範囲内に前記自律航法測位手段によって測位した位置が存在する場合に、前記自律航法測位手段によって測位した位置に基づいて現在位置を算定し、前記誤差範囲内に前記自律航法測位手段によって測位した位置が存在しない場合に、前記衛星測位手段によって測位した位置に基づいて現在位置を算定する現在位置算定手段とを備えたものである。

ここで、このようなナビゲーション装置では、前記現在位置算定手段において、当該誤差範囲内に前記自律航法測位手段によって測位した位置が存在する場合に、前記自律航法測位手段によって測位した位置と前記地図データが表す道路地図とのマップマッチング処理を行って現在位置を算定するようにしてもよい。

このようなナビゲーション装置によれば、衛星測位によって測位した高度より求まる走行中の道路の縦断勾配と、予め道路勾配情報として登録しておいた走行中の該道路の縦断勾配または縦断勾配の範囲との不整合の度合いに応じた大きさに、衛星測位によって測位した位置の誤差範囲を設定する。ここで、衛星測位によって測位した高度より求まる走行中の道路の縦断勾配と、予め道路勾配情報として登録しておいた走行中の該道路の縦断勾配または縦断勾配の範囲との不整合の度合いは、マルチパスなどの原因によって衛星測位の精度が劣化した場合にも大きくなる。したがって、このようなナビゲーション装置によれば、この誤差範囲を適正な大きさに設定することができる。そして、さらに、このような誤差範囲を用いて、当該誤差範囲内に前記自律航法測位手段によって測位した位置が存在する場合に、前記自律航法測位によって測位した位置に基づいて現在位置を算定し、前記誤差範囲内に前記自律航法測位によって測位した位置が存在しない場合に、前記衛星測位手段によって測位した位置に基づいて現在位置を算定するので、結果、マルチパスを含む各種原因によって生じた衛星測位精度の劣化の影響を抑制した、精度のよい現在位置の算定を実現することができる。

以上のように本発明によれば、衛星測位と自律航法測位を併用して、より精度良く現在位置を算定することのできるナビゲーション装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示す。
図示するように、ナビゲーションシステムは、ナビゲーション装置１と、操作部２と、表示装置３と、車両状態センサ４と、ＧＰＳ受信機５とを備えて構成される。ここで、車両状態センサ４は、角加速度センサや地磁気センサなどである方位センサや車速パルスセンサなどである車速センサなどの車両状態を検出するセンサ群である。

そして、ナビゲーション装置１は、道路地図を表す地図データを記憶したＤＶＤドライブやＨＤＤなどの記憶装置である道路地図データ記憶部１１、測位部１２、マップマッチング処理部１３、ルート探索部１４、メモリ１５、制御部１６、案内画像生成部１７を有する。

また、測位部１２は、自律航法によって測位を行う自律航法測位部１２１と、ＧＰＳ受信機５を制御して衛星測位による測位を行わせる衛星測位制御部１２２とを有する。
但し、以上のナビゲーション装置１は、ハードウエア的には、マイクロプロセッサや、メモリや、その他のグラフィックプロセッサやジオメトリックプロセッサ等の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたＣＰＵ回路であって良く、この場合、以上に示したナビゲーション装置１の各部は、マイクロプロセッサが予め用意されたプログラムを実行することにより具現化するプロセスとして実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、ナビゲーション装置１に提供されるものであって良い。

次に、図２に道路地図データ記憶部１１に記憶される地図データの内容を示す。
ここで、地図データは、所定の地理的区域毎に図葉と呼ばれる単位で管理されており、各図葉は地図の詳細度に応じた複数のレベルで構成されている。そして、各図葉の各レベルの地図は、１つまたは複数のユニットよりなり、各ユニットは、自身が属する図葉の地理的区域またはこれを分割した区域に対応し、対応する区域の地図を、自身が属するレベルで表現したものである。

そして、地図データは、各ユニットと図葉や対応区域やレベルとの関係などを記述した管理データ、地図を表す基本地図データ、路線データ、勾配テーブルを含んで構成される。
ここで、基本地図データは、前述したユニット毎のユニットデータと、各ユニットデータと図葉や対応区域やレベルとの関係を記述したユニット管理データを含む。そして、各ユニットデータはユニット内の道路ネットワークを表す道路ユニットと、ユニット内の表示地図を規定する描画ユニットとを有する。

そして、道路ユニットは、ノードリストと、リンクテーブルと、他ユニットとのノードやリンクの接続、対応関係を記述した接続データとを有する。
ここで、道路ユニットでは、道路を直線であるリンクの集合として表現しており、この各リンクの端点がノードである。このようなノードは、交差点等の道路の接続点に必ず設けられる他、隣接するユニットの境界に必ず設けられる。また、各リンクは方向を持ち、リンクを介して隣接する二つのノードの間には、その道路が一方通行である場合には通行方向の一つのリンクのみが設けられるが、その道路が双方向である場合には基本的には相互に逆方向の二つのリンクが設けられる。

さて、ノードリストは、各ノード毎のノードレコードを含み、各ノードレコードは、ノード番号、ノードの座標、当該ノードが交差点や高速道路の出入口に対応するノードであるか等を表すノード属性、ノードに接続するリンクのリンク番号のリストである接続リンク番号リスト、ノードにリンクを介して隣接するノードのノード番号のリストである隣接ノード番号リストが記述される。

次に、リンクテーブルは、各リンク毎のリンクレコードを含み、各リンクレコードには、リンク番号、リンクの始点となるノードのノード番号を示す始点ノード番号、リンクの終点となるノードのノード番号を示す終点ノード番号、リンクに対応する道路の区間についての各種情報を表す道路属性、リンクの距離、リンクの方位、リンクに与えた経路探索用のコストであるリンクコスト、リンクの属する路線の路線番号等が記述される。ここで、道路属性としては、リンクが属する道路の有料道路や国道や県道などの種別を表す道路種別や、リンクに対応する道路区間の道路幅や車線数等が記述される。

次に、描画ユニットは、地形図形や道路図形や施設図形などの地図の地理的な表示要素や、地域名称や施設名称などの地図上に表示する文字情報や、地図上にガソリンスタンド等の施設の存在を表すために表示する施設マークなどを規定するものである。
そして、道路地図データに含まれる路線データは、各道路毎に設けられた路線レコードを有し、各路線レコードには、道路の識別子である路線番号や、各道路の高速道路、国道、県道などの路線種別や、各道路の路線名称や、路線の法規上の道路区分や、路線の設計速度（一般には法定速度と同）が記述される。

また、道路地図データに含まれる勾配テーブルには、路線の法規上の道路区分と設計速度との各組み合わせに対して法令で規定されている縦断勾配上限値が記述されている。なお、縦断勾配とは、道路の道なり方向の傾斜である。なお、図中の設計速度の単位はｋｍ／ｈ、縦断勾配上限値の単位はパーセントである。

本実施形態では、道路法に基づき制定された道路構造令に従って、道路区分としては、第１種、第２種、第３種、第４種の種による分類と、各種内の子分類との組み合わせを用いる。また、各種内の子分類としては、普通道路、小型道路を用いる。そして、同様に、道路構造令に従った縦断勾配上限値を、各道路区分と設計速度との組み合わせに対して記述する。なお、縦断勾配上限値が二つあるものは、左側の縦断勾配上限値が通常の縦断勾配上限値であり、右側が地形その他特別な理由が認められる場合の縦断勾配上限値である。

さて、このような構成において、測位部１２の自律航法測位部１２１は、セットされた自律航法測位基準位置に対して車両状態センサ４の出力する車速や進行方位より求まる車両の変位を加算していくことにより測位を行い測位した位置を自律航法測位位置として出力する処理を繰り返す。また、測位部１２の衛星測位制御部１２２は、ＧＰＳ受信機５に衛星測位を行わせ、ＧＰＳ受信機５が測位した衛星測位位置を衛星測位位置として出力する処理を繰り返す。

次に、マップマッチング処理部１３は、測位部１２が出力する自律航法測位位置と衛星測位位置に基づき、後述する現在位置決定処理を行い、現在位置や、現在走行中のリンクや、車両の進行方向を算定し、メモリ１５にセットすると共に、必要に応じて自律航法測位部１２１にセットされている自律航法測位基準位置を更新する処理を繰り返す。

次に、制御部１６は、操作部２を介してユーザから目的地の設定を受け付けると、受け付けた目的地をメモリ１５にセットすると共に、目的地までの誘導経路をルート探索部１４に探索させる。ルート探索部１４は、必要地理的範囲の道路ユニットのデータを地図データから読み出し、メモリ１５に設定されている現在位置から目的地までの、現在走行中のリンクを最初に辿る最小コストの経路を、リンクレコードのリンクコストとを用いた所定のコストモデルに基づいて推奨経路として算出し、算出した推奨経路の経路データを、メモリ１５にセットする。

また、案内画像生成部１７は、地図データ記録部に記憶された道路地図上に、メモリ１５にセットされている現在位置や推奨ルートや目的地を表した案内画像を生成し、表示装置３に表示する。
図２は、このようにして表示装置３に表示される案内画像の例を示すものであり、図示するように案内画像は、自車位置周辺の道路地図画像３０１上に、現在位置を表す現在位置マーク３０２や、推奨ルートを表すルート図形３０３などが表されたものとなる。なお、道路地図画像３０１の表示範囲内に目的地が含まれる場合には、目的地を表す目的地マーク３０４も道路画像上に表示されることになる。

なお、制御部１６は、メモリ１５にセットされた現在位置が目的地近傍となったならば、目的地到着と判定し、メモリ１５にセットされている目的地と推奨ルートをクリアする処理も行う。
以下、このようなナビゲーションシステムにおいて、マップマッチング処理部１３が行う現在位置決定処理について説明する。
図４に、この現在位置決定処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、メモリ１５に設定されている現在走行中のリンクのリンクレコードに記述されている路線番号を持つ路線レコードの道路を走行中の道路として特定する（ステップ４００）。
そして、走行中の道路が特定できたかどうかを調べ（ステップ４０２）、前回衛星測位位置を現在位置としたためにメモリ１５に現在走行中のリンクが設定されていないなどの理由により走行中の道路が特定できなかった場合には、誤差円半径を標準値（たとえば、１００ｍ）に設定し（ステップ４３０）、ステップ４１８に進む。

一方、走行中の道路が特定できた場合には、走行中の道路の路線レコードに記述されている道路区分と設計速度の組み合わせに対応する縦断勾配上限値を勾配テーブルより取得する（ステップ４０４）。ここで、図２に示した勾配テーブルに走行中の道路の路線レコードの道路区分と設計速度の組み合わせに対応する縦断勾配上限値が二つ記述されている場合には、より大きい方の（図中右側の）縦断勾配上限値を取得する。

次に、現在と現在から所定期間前の時点との間の期間にＧＰＳ受信機５が４以上の衛星からの信号を用いて行う３次元測位により測位した高度の推移と、車両状態センサ４により求めた当該期間の平均走行速度となどより、走行中の道路の実勾配を求める（ステップ４０６）。次に、求めた実勾配をステップ４０４で取得した縦断勾配上限値で除して勾配の超過率とする（ステップ４０８）。ここで、この超過率は、その逆数が衛星測位の精度、すなわち衛星測位位置の信頼度を表すものとなる。

そして、超過率が所定のしきい値Ｔｈ（たとえば、５）を越えているかどうかを調べ（ステップ４１０）、越えていれば、測位部１２の自律航法測位部１２１が出力する自律航法測位位置を取得し（ステップ４２６）、取得した自律航法測位位置と地図データが示す道路配置とのマップマッチング処理を行って、自律航法測位位置に最も整合するリンク上の位置を求め、求めた位置を現在位置として算定し、現在位置が位置するリンクを走行中のリンクとし、走行中のリンクの方向を進行方向として算定し、メモリ１５にセットする（ステップ４２８）。そして、ステップ４０２からの処理に戻る。

一方、超過率が所定のしきい値Ｔｈ以下である場合には、誤差円半径を超過率に応じて設定する（ステップ４１２）。ここで、誤差円の半径は超過率が大きいほど大きく設定する。すなわち、たとえば、図５に示すように超過率が１未満であれば誤差円５０１の半径を１００ｍとし（ａ）、超過率が１超２以下であれば誤差円半の径を１２０ｍとし（ｂ）、超過率が２超３以下であれば誤差円５０１の半径を１８０ｍとする（ｃ）といったように、誤差円５０１の半径を設定する。

図４に戻り、誤差円５０１の半径を設定したならば、次に、測位部１２の衛星測位制御部１２２が出力する衛星測位位置と（ステップ４１４）、測位部１２の自律航法測位部１２１が出力する自律航法測位位置を取得し（ステップ４１６）し、ステップ４１８に進む。

さて、ステップ４１８では、たとえば図５に示したように、衛星測位位置ＧＰＳＰを中心とする、ステップ４３０または４１２で設定した半径を持つ水平な円を誤差円５０１として設定する。そして、誤差円５０１内に自律航法測位位置が示す水平方向位置が含まれているかどうかを調べる（ステップ４２０）。ただし、自律航法測位において水平位置と垂直位置を測位するような場合には、このステップ４１８、４２０では、衛星測位位置を中心とする、設定した半径を持つ球を設定し、設定した球内に自律航法測位位置が示す位置が含まれているかどうかを調べるようにしてもよい。

そして、図５ａ２のように誤差円５０１内に自律航法測位位置が示す水平方向位置ＡＮＰが含まれている場合には、自律航法測位位置と地図データが示す道路配置とのマップマッチング処理を行って、自律航法測位位置に最も整合するリンク上の位置を求め、求めた位置を現在位置として算定し、現在位置が位置するリンクを走行中のリンクとし、走行中のリンクの方向を進行方向として算定し、メモリ１５にセットする（ステップ４２８）。そして、ステップ４０２からの処理に戻る。

一方、図５ａ１のように誤差円５０１内に自律航法測位位置が示す水平方向位置ＮＰが含まれていない場合には、取得した衛星測位位置を現在位置として算定してメモリ１５にセットし（ステップ４２２）、メモリ１５にセットされている走行中リンクをクリアし、メモリ１５にセットされている進行方向を前回算出した現在位置から今回の現在位置に向かう方向または衛星測位位置の履歴が示す進行方向に更新する。ただし、このステップ４２２では、取得した衛星測位位置と地図データが示すマップマッチング処理とを行って求めた位置を現在位置として算定し、現在位置が位置するリンクを走行中のリンクとし、走行中のリンクの方向を進行方向として算定してメモリ１５にセットするようにしてもよい。

そして、自律航法測位部１２１にセットされている自律航法測位基準位置を取得した衛星測位位置に更新する（ステップ４２４）。そして、ステップ４０２からの処理に戻る。
以上、現在位置算定処理について説明した。
このような現在位置算定処理によれば、衛星測位によって求めた道路の実勾配が、地図データより求まる走行中道路の勾配上限値より大きいほど衛星測位位置の信頼度が低いと判定して、図５ａ、ｂ、ｃに示すように、誤差円５０１の半径を衛星測位位置の信頼度の低下に伴い大きくする。

ここで、図５ａ１のように、自律航法測位位置ＡＮＰと衛星測位位置ＧＰＳＰが測位された場合において、自律航法測位位置ＡＮＰが真の現在位置近傍にあり、衛星測位の精度が悪いために衛星測位位置ＧＰＳＰが真の現在位置から離れているときには、誤差円５０１の半径を小さく図５ａ１のように固定的に設定すると、自律航法測位位置ＡＮＰが誤差円５０１の外となり、真の現在位置から離れている衛星測位位置ＧＰＳＰが現在位置として算定されてしまうことになる。一方、図５ｃのように、誤差円５０１の半径を固定的に大きくすると、衛星測位の精度が良いために衛星測位位置ＧＰＳＰが真の現在位置近傍にあり、自律航法測位位置ＡＮＰが真の現在位置から離れているときであっても、自律航法測位位置ＡＮＰに基づいたマップマッチング処理で求まった真の現在位置から離れた位置が現在位置として設定されてしまうことになる。

しかし、本実施形態によれば、実測した勾配と走行中道路の地図データが示す縦断勾配上限値からの超過の程度から衛星測位の精度、すなわち、衛星測位位置の信頼度を求める。ここで、このような求め方によれば、マルチパスを原因として衛星測位の精度が劣化した場合にも、当該劣化を検出することができる。そして求めた衛星測位位置の信頼度に応じて、図５ａ１、ｂ、ｃのように誤差円５０１の半径を、衛星測位位置の信頼度が低いほど大きくする。したがって、自律航法測位位置ＡＮＰが真の現在位置近傍にあり、衛星測位の精度が悪いために衛星測位位置ＧＰＳＰが真の現在位置から離れているときには、図５ｃに示すように誤差円５０１が大きく設定され、自律航法測位位置ＡＮＰが誤差円５０１の内となって、自律航法測位位置ＡＮＰに基づいたマップマッチング処理で求まった真の現在位置またはその近傍の位置が現在位置として算定されるようになる。一方、衛星測位の精度が良いために衛星測位位置ＧＰＳＰが真の現在位置近傍にあり、自律航法測位位置ＡＮＰが真の現在位置から離れているときには、図５ａ１に示すように、誤差円５０１が小さく設定され、自律航法測位位置ＡＮＰが誤差円５０１外となって、真の現在位置近傍の衛星測位位置ＧＰＳＰが現在位置として算定されるようになる。

以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで以上では、地図データに各道路の縦断勾配の上限値を記憶するようにしたが、これに代えて、地図データに各道路の各区間の縦断勾配の値を示すデータを含めるようにしてもよい。すなわち、たとえば、地図データのノードレコードのノード座標に、そのノードの経度、緯度、高度を格納することにより、地図データを三次元道路地図を表すものとしてもよい。そして、超過率を、前述のように衛星測位位置が示す高度の推移と走行速度に基づいて実測した走行中リンクの勾配を、地図データのリンクレコードとノードレコードより走行中リンクの両端ノードの高度差として求まる勾配で除した値として求めるようにしてもよい。

本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る地図データの内容を示す図である。 本発明の実施形態において表示する案内画像の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る現在位置決定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る現在位置決定処理の処理例を示す図である。

符号の説明

１…ナビゲーション装置、２…操作部、３…表示装置、４…車両状態センサ、５…ＧＰＳ受信機、１１…道路地図データ記憶部、１２…測位部、１３…マップマッチング処理部、１４…ルート探索部、１５…メモリ、１６…制御部、１７…案内画像生成部、１２１…自律航法測位部、１２２…衛星測位制御部、５０１…誤差円。

Claims (6)

1. 衛星測位による測位を行う衛星測位手段と、自律航法による測位を行う自律航法測位手段と、前記衛星測位手段が測位した位置と前記自律航法測位手段が測位した位置とに基づいて現在位置を決定する現在位置算定手段とを備えたナビゲーション装置であって、
   道路地図を表す地図データと、各道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲を示す道路勾配情報を記憶した記憶手段と、
   前記衛星測位手段によって測位した高度の推移に基づいて走行中の道路の縦断勾配を実測勾配として算出する勾配実測手段と、
   前記自律航法測位手段が測位した位置と前記衛星測位手段が測位した位置とのうちの少なくとも一方と前記地図データとに基づいて、現在走行中の道路を特定する走行中道路特定手段とを有し、
   前記現在位置算定手段は、前記道路勾配情報が示す前記走行中道路特定手段が特定した道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲からの、前記実測勾配の逸脱の度合いが所定レベル以上大きい場合に、前記自律航法測位手段によって測位した位置のみに基づいて現在位置を算定することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 衛星測位による測位を行う衛星測位手段と、自律航法による測位を行う自律航法測位手段とを備えたナビゲーション装置であって、
   道路地図を表す地図データと、各道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲を示す道路勾配情報を記憶した記憶手段と、
   前記衛星測位手段によって測位した高度の推移に基づいて走行中の道路の縦断勾配を実測勾配として算出する勾配実測手段と、
   前記自律航法測位手段が測位した位置と前記衛星測位手段が測位した位置とのうちの少なくとも一方と前記地図データとに基づいて、現在走行中の道路を特定する走行中道路特定手段と、
   前記道路勾配情報が示す前記走行中道路特定手段が特定した道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲からの、前記実測勾配の逸脱の度合いに基づいて、逸脱の度合いが大きくなるほど大きくなるように誤差範囲サイズを設定する誤差範囲サイズ設定手段と、
   前記衛星測位手段によって測位した位置を中心とする前記誤差範囲サイズ設定手段が設定した誤差範囲サイズの大きさの範囲を誤差範囲として設定し、当該誤差範囲内に前記自律航法測位手段によって測位した位置が存在する場合に、前記自律航法測位手段によって測位した位置に基づいて現在位置を算定し、前記誤差範囲内に前記自律航法測位手段によって測位した位置が存在しない場合に、前記衛星測位手段によって測位した位置に基づいて現在位置を算定する現在位置算定手段とを有することを特徴とするナビゲーション装置。
3. 請求項２記載のナビゲーション装置であって、
   前記現在位置算定手段は、当該誤差範囲内に前記自律航法測位手段によって測位した位置が存在する場合に、前記自律航法測位手段によって測位した位置と前記地図データが表す道路地図とのマップマッチング処理を行って現在位置を算定することを特徴とするナビゲーション装置。
4. 衛星測位による測位とを行うナビゲーション装置において、前記衛星測位によって測位した位置の信頼度を算出する衛星測位位置信頼度算出方法であって、
   前記衛星測位によって測位した高度の推移に基づいて走行中の道路の縦断勾配を実測勾配として算出するステップと、
   道路地図を表す地図データに基づいて、現在走行中の道路を走行中道路として特定するステップと、
   各道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲を示す道路勾配情報が示す、前記走行中道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲からの、前記実測勾配の逸脱の度合いに基づいて、前記衛星測位によって測位した位置の信頼度を算出するステップとを有することを特徴とする衛星測位位置信頼度算出方法。
5. 衛星測位による測位と自律航法による測位を行い、前記衛星測位によって測位した位置と前記自律航法測位によって測位した位置とに基づいて現在位置を決定するナビゲーション装置において、前記現在位置を算定する現在位置算定方法であって、
   前記衛星測位によって測位した高度の推移に基づいて走行中の道路の縦断勾配を実測勾配として算出するステップと、
   前記自律航法測位によって測位した位置と前記衛星測位によって測位した位置とのうちの少なくとも一方と、道路地図を表す前記地図データとに基づいて、現在走行中の道路を走行中道路として特定するステップと、
   各道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲を示す道路勾配情報道路が示す、前記走行中道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲からの、前記実測勾配の逸脱の度合いが所定レベル以上大きい場合に、前記衛星測位によって測位した位置を無効として現在位置を算定するステップとを有することを特徴とする現在位置算定方法。
6. 衛星測位による測位と自律航法による測位とを行うナビゲーション装置において現在位置を算定する方法であって、
   前記衛星測位によって測位した高度の推移に基づいて走行中の道路の縦断勾配を実測勾配として算出するステップと、
   前記自律航法測位によって測位した位置と前記衛星測位によって測位した位置とのうちの少なくとも一方と、道路地図を表す前記地図データとに基づいて、現在走行中の道路を走行中道路として特定するステップと、
   各道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲を示す道路勾配情報道路が示す、前記走行中道路の縦断勾配または当該縦断勾配の範囲からの、前記実測勾配の逸脱の度合いに基づいて、逸脱の度合いが大きくなるほど大きくなるように誤差範囲サイズを設定するステップと、
   前記衛星測位によって測位した位置を中心とする前記誤差範囲サイズの大きさを有する範囲を誤差範囲として設定し、当該誤差範囲内に前記自律航法測位によって測位した位置が存在する場合に、前記自律航法測位によって測位した位置に基づいて現在位置を算定し、前記誤差範囲内に前記自律航法測位によって測位した位置が存在しない場合に、前記衛星測位によって測位した位置に基づいて現在位置を算定するステップとを有することを特徴とする現在位置算定方法。

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