JP2008058186A - ナビゲーション装置、ナビゲーション処理方法及びナビゲーション処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、信頼性の高い位置情報を提供することができる。
【解決手段】本発明は、所定の算出方法に従って自律速度ＶＥを算出するとき、当該算出方法に基づき初速度Ｖａの誤差範囲を用いて自律速度ＶＥに対する誤差範囲を算出することにより、当該算出方法が有する特性を自律速度ＶＥに対する誤差範囲に反映させる。さらにナビゲーション装置１は、この自律速度ＶＥの誤差範囲に基づいて進行距離ＤＴに対する誤差範囲を算出し、この進行距離ＤＴの誤差範囲に基づいて進行距離ＤＴの信頼性を判定すると共に、信頼性の判定された進行距離ＤＴに基づいて車両１００の現在位置を算出するようにする。
【選択図】図９

Description

本発明は、ナビゲーション装置、ナビゲーション処理方法及びナビゲーション処理プログラムに関し、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を算出すると共に、表示部に表示した地図上に車両の現在位置や速度などの情報を表示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、例えばビルの陰やトンネル内等においてＧＰＳ信号を受信できない場合（以下、これをＧＰＳ非受信時と呼ぶ）、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。

このため、ＧＰＳ非受信時には、ＧＰＳ信号に基づいて算出された車両の走行速度（以下、これをＧＰＳ速度と呼ぶ）に基づいて、外部からの情報を一切受信しない自律状態で車両の走行速度を自律的に推定すると共に、この推定された走行速度（以下、これを自律速度と呼ぶ）から車両の現在位置や移動距離等を算出するようになされたナビゲーション装置がある。

ところが、このナビゲーション装置によって算出されたＧＰＳ速度は必ずしも正確ではなく、ＧＰＳ信号の受信状況に応じた範囲内で誤差を有している。ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ信号を受信している時には、ＧＰＳ速度からではなくＧＰＳ信号に基づいて直接的に車両の現在位置を算出するため、このＧＰＳ速度の誤差に起因して現在位置に誤差が生じることはなく、このＧＰＳ速度の誤差は大きな問題にはならない。

しかしながら、ＧＰＳ非受信時の自律状態において、ナビゲーション装置は、このＧＰＳ速度に基づいて車両の走行速度を自律速度として推定すると共に、この自律速度から算出されたＧＰＳ非受信時における車両の累積移動量を表す車両の進行距離に基づいて車両の現在位置を推定するため、このＧＰＳ速度の誤差が大きな問題となる。

すなわち、ＧＰＳ速度が誤差を有している場合、ナビゲーション装置によって算出される自律速度にも誤差が発生し、これに伴って当該自律速度から算出される車両の進行距離にも誤差が発生する。この進行距離の誤差は、自律速度が有する誤差に応じて時間の経過と共に大きくなるため、推測された車両の現在位置（以下、これを自律位置と呼ぶ）における誤差が時間の経過と共に大きくなり、自律位置の信頼性が徐々に低下してしまう。

そこで、自律速度の算出を開始してから一定時間経過した後には、自律位置の表示を停止するようになされたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開2003-271630公報

ところでかかる構成のナビゲーション装置においては、自律位置における誤差の大小に拘わらず、一律に自律位置の表示を停止するようになされている。従って、できるだけ長い間に渡って自律位置の表示を継続しようとすると、信頼性の無い自律位置を表示してしまう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、信頼性の高い位置情報を提供し得るナビゲーション装置、ナビゲーション処理方法及びナビゲーション処理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、所定の算出方法に従って所定時間ごとに算出される移動体の現在速度を、算出開始時点における移動体の初速度に基づいて算出し、算出開始時点から現在までの移動体の進行距離を、現在速度を用いて算出し、初速度に対する初速度誤差範囲を用い、算出方法に基づいて現在速度に対する現在速度誤差範囲を算出し、現在速度誤差範囲を用いて進行距離に対する進行距離誤差範囲を算出し、進行距離誤差範囲に基づいて、進行距離の信頼性の有無を判定し、進行距離の信頼性に応じたナビゲーション処理を実行するようにした。

これにより、初速度が誤差を有していた場合に現在速度に新たに発生する誤差を現在速度誤差範囲として高い精度で算出できるため、この現在速度誤差範囲から算出される進行距離誤差範囲に基づいて信頼性の判定を実行することができると共に、当該信頼性の判定結果に応じた処理を実行することができる。

本発明によれば、初速度が誤差を有していた場合に現在速度に新たに発生する誤差を現在速度誤差範囲として高い精度で算出できるため、この現在速度誤差範囲から算出される進行距離誤差範囲に基づいて信頼性の判定を実行することができると共に、当該信頼性の判定結果に応じた処理を実行することができ、かくして信頼性の高い位置情報を提供し得るナビゲーション装置、ナビゲーション処理方法及びナビゲーション処理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）全体構成
（１−１）ナビゲーション装置の構成
図１において１は、ナビゲーション装置１の構成を示しており、移動体としての車両１００に搭載されている。ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星（図示せず）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）には、ＧＰＳアンテナ５を介してＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ処理部４へ供給する。

ＧＰＳ処理部４は、このＧＰＳ信号を基に所定の位置算出処理を行うことにより車両１００の現在位置（以下、これをＧＰＳ位置と呼ぶ）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６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）から信頼性判定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、所定の入力期間内にＧＰＳ処理部４から位置信号ＰＳ及び後述するＤＯＰ（Dilution of precision）値が入力されると、ＧＰＳ速度算出部１３によって位置信号ＰＳに基づいて所定時間当たりの車両１００の移動量をＧＰＳ速度ＶＧとして算出し、これをＧＰＳ速度ＶＧとして不揮発メモリ等でなる記憶部１９にＤＯＰ値と共に記憶すると共に、このＧＰＳ速度ＶＧをナビゲーションユニット６へ供給する。

そしてナビゲーションユニット６は、供給された位置信号ＰＳ及びＧＰＳ速度ＶＧに基づいて、所定の地図データ上に当該車両１００のＧＰＳ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る。この結果、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ受信時において、ＧＰＳ速度ＶＧ及びＧＰＳ位置を車両１００の走行速度及び現在位置として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。

従ってナビゲーション装置１は、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、外部からの情報を一切取得することなく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及び気圧センサ１２が接続されている。この加速度センサ１１は、車両１００の進行方向に作用する加速度に応じて電位が変動する加速度検出信号ＳＡを生成し、これを演算処理ブロック１０へ供給する。また、気圧センサ１２は、周囲の気圧に応じて電位が所定範囲で変動する気圧検出信号ＳＲを生成し、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、所定の入力期間内にＧＰＳ処理部４から位置信号ＰＳが供給されない場合、自律速度算出部１４によって、加速度センサ１１から供給される加速度検出信号ＳＡを車両１００の進行方向に作用する検出加速度αＧに換算すると共に、気圧センサ１２から供給される気圧検出信号ＳＲを周囲の気圧を表す気圧値ＰＲに換算する。

さらに自律速度算出部１４は、記憶部１９からＧＰＳ受信時の最後に測定されたＧＰＳ速度ＶＧを取得し、検出加速度αＧ及び気圧値ＰＲに基づいて車両１００の走行速度を自律速度ＶＥ（詳しくは後述する）として算出する。

演算処理ブロック１０は、進行距離算出部１５によって、自律速度ＶＥを用いて算出される車両１００の移動量から、ＧＰＳ非受信時における当該移動量の積算値を進行距離ＤＴとして算出すると共に、進行距離ＤＴに基づいて車両１００の現在位置を自律位置として算出することにより自律位置信号ＰＥを生成し、これを自律速度ＶＥと共にナビゲーションユニット６へ供給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６は、供給された自律位置信号ＰＥ及び自律速度ＶＥに基づいて、所定の地図データ上に当該車両１００の自律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に表示画面を表示する。

この結果、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ非受信時においても、自律速度及び自律位置を車両１００の走行速度及び現在位置としてユーザに対して視認させるようになされている。

（１−２）自律速度の算出
（１−２−１）原理
次に、ＧＰＳ信号が受信できないＧＰＳ非受信時に実行される自律速度ＶＥの算出についての原理を説明する。

なお、ここでは所定時間（例えば１秒）ごとに算出される自律速度ＶＥについて説明しており、所定時間前の時刻ｔ０における速度Ｖ０を用いることにより、現在の時刻ｔ１における速度Ｖ１を自律速度ＶＥとして算出する。速度Ｖ０としては、ＧＰＳ非受信時に切り替わった最初の算出処理における初速度Ｖａとして、ＧＰＳ受信時において最後に算出されたＧＰＳ速度ＶＧ（以下、これを最終ＧＰＳ速度ＶＧａと呼ぶ）を用いる。以降、ＧＰＳ非受信時に自律速度ＶＥが継続算出される際には、速度Ｖ０として前回の算出処理で得られた自律速度ＶＥが用いられる。

ここでは、図２（Ａ）に示すように、車両１００が水平面ＨＺに対して勾配角度θをなす斜面ＳＬを走行していると仮定する。この場合、加速度センサ１１（図１）により検出された検出加速度αＧには、車両１００の移動に起因する本来の加速度（以下、これを車両加速度αＰと呼ぶ）と、当該車両１００に作用する重力加速度ｇの進行方向成分（以下、これを重力加速度成分ｇｆと呼ぶ）とが加算された値に相当する。

すなわち、車両加速度αＰは、検出加速度αＧから重力加速度成分ｇｆを減算した差分値として次式のように算出することができる。

ところで図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの計測時間ｍｔ（例えば１秒間）の間に車両１００が斜面ＳＬを進行した距離Ｄｍと、当該計測時間ｍｔにおける当該車両１００の高度変化量Ｄｈとの比（すなわちｓｉｎθ）は、重力加速度成分ｇｆと重力加速度ｇとの比（すなわちｓｉｎθ）に等しい。従って、次式の関係が成立する。

ところで上述した距離Ｄｍは、距離に関する速度及び加速度を用いた一般的な公式に従い、時刻ｔ０における車両１００の速度Ｖ０及び車両加速度αＰを用いて次式のように表すことができる。

ここで、（２）式を変形して（１）式及び（３）式を代入すると、αＰは、次式のようになる。

（１−２−２）速度の算出
ところでナビゲーション装置１（図１）は、ビルの陰やトンネル内等のようにＧＰＳアンテナ５によってＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信できないＧＰＳ非受信時において、ナビゲーションユニット６がＧＰＳ処理部４からの位置信号ＰＳを基に車両１００の現在位置を算出することができないため、車両１００の自律速度ＶＥを基に当該現在位置を自律位置として推定し、これに基づいた地図画面を表示部３に表示するようになされている。

しかしながらナビゲーション装置１の演算処理ブロック１０（図１）は、ＧＰＳアンテナ５においてＧＰＳ信号を受信できないため、ＧＰＳ処理部４から供給される位置信号ＰＳの経時変化を基に自律速度ＶＥを算出するといった単純な手法を用いることができない。

そこで演算処理ブロック１０の自律速度算出部１４は、位置信号ＰＳを用いることなく、時刻ｔ０における速度Ｖ０を基に時刻ｔ１における速度Ｖ１を自律速度ＶＥとして算出するようになされている。以下では、その原理について説明する。

まず、上述した（４）式を車両加速度αＰについて整理すると、次式が得られる。

ここで時刻ｔ１における速度Ｖ１は、速度に関する一般的な物理の公式に従い、次式の関係が成立する。これは、速度Ｖ１が速度Ｖ０を基に算出され得ることを表している。

ここで、（６）式に（５）式を代入することにより、次式を得ることができる。

すなわち演算処理ブロック１０は、（７）式に示すように、高度変化量Ｄｈを得ることができれば、検出加速度αＧ、計測時間ｍｔ、時刻ｔ０における速度Ｖ０、重力加速度ｇ及び当該高度変化量Ｄｈを用いることにより、検出加速度αＧに含まれる傾斜に基づく重力加速度成分ｇｆの影響を取り除いた上で、時刻ｔ１における速度Ｖ１（自律速度ＶＥ）を算出することができる。

この場合、演算処理ブロック１０は、直接演算するのは（７）式であるものの、当該（７）式は（６）式に（５）式を代入したものである。従って演算処理ブロック１０は、間接的に車両加速度αＰを求め、これを用いて所定時間前となる時刻ｔ０における速度Ｖ０から現在である時刻ｔ１における速度Ｖ１を自律速度ＶＥとして得ることになる。

（１−２−３）高度変化量の算出
次に、演算処理ブロック１０の高度変化量算出部１６（図１）における高度変化量Ｄｈの算出処理について説明する。演算処理ブロック１０は、上述した（２）式に示したように、距離Ｄｍ、重力加速度成分ｇｆ（すなわち検出加速度αＧ−車両加速度αＰ）及び重力加速度ｇを用いることにより高度変化量Ｄｈを算出することができる。

ここで演算処理ブロック１０は、ＧＰＳアンテナ５においてＧＰＳ信号を受信できる場合、進行距離算出部１５において計測時間ｍｔ内に車両１００が移動した距離Ｄｍを算出することができるので、当該距離Ｄｍを基に車両１００の自律速度ＶＥを算出でき、さらにこれを基に車両加速度αＰを算出することができる。

しかしながら演算処理ブロック１０は、ＧＰＳアンテナ５によってＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信できずＧＰＳ処理部４において位置信号ＰＳを生成できない場合、距離Ｄｍ及び車両加速度αＰを算出することができないため、（２）式の関係からは高度変化量Ｄｈを算出することができない。

そこで演算処理ブロック１０は、一般に気圧ＰＲと高度ｈとの間に対応関係があることを利用し、ＧＰＳ処理部４において位置信号ＰＳを生成できない場合、気圧センサ１２から取得した気圧ＰＲを高度ｈに換算するようになされている。

実際上演算処理ブロック１０は、一般的な気圧と高度との対応関係を予めテーブル化した気圧高度対応テーブルＴＢＬを記憶部１９に記憶している。従って、演算処理ブロック１０は、高度変化量算出部１６によって時刻ｔ０における気圧ＰＲ０及び時刻ｔ１における気圧ＰＲ１を基に、当該気圧高度対応テーブルＴＢＬから当該気圧ＰＲ０及びＰＲ１に対応した高度ｈ０及びｈ１をそれぞれ読み出すようになされている。

続いて演算処理ブロック１０は、時刻ｔ０における車両１００の高度ｈ０と時刻ｔ１における当該車両１００の高度ｈ１との差分である高度変化量Ｄｈを次式に従って算出するようになされている。

このようにして算出された高度変化量Ｄｈと、上述した検出加速度αＧ、計測時間ｍｔ、時刻ｔ０における速度Ｖ０、重力加速度ｇを用いて（７）式に従って時刻ｔ１における速度Ｖ１を算出することにより、検出加速度αＧに含まれる傾斜に基づく重力加速度成分ｇｆの影響を取り除いた精度の高い速度Ｖ１を現在の自律速度ＶＥとして算出することができる。

（２）傾斜に応じた誤差
ここで、上述した速度の算出方法において、時刻ｔ０において使用される速度Ｖ０が誤差を有していた場合について着目する。

すなわち、図２を用いて説明した自律速度の算出方法においては、（２）式で示したように、高度変化量Ｄｈと速度Ｖ０に基づいて算出された距離Ｄｍとから、斜面の傾斜角度θをｓｉｎθとして表すと共に、この傾斜角度θに応じた重力加速度成分ｇｆを（１）式のように、検出加速度αＧから減算している。そして（６）式のように、前回算出された時刻ｔ０における速度Ｖ０に対して、今回算出された車両加速度αＰに計測時間ｍｔを乗算して得られる速度変化値ΔＶ（ΔＶ＝αＰ・ｍｔ）を加算することにより、現在の時刻ｔ１における速度Ｖ１（自律速度ＶＥ）を算出している。

このことから、（７）式による速度の算出方法においては、自律速度ＶＥの算出を開始するときに速度Ｖ０として使用される初速度Ｖａの値が誤差を有していた場合には、距離Ｄｍが正しく算出されず、傾斜角度θの値に誤差が生じてしまうため、傾斜に応じて新たな誤差が発生する。

図３（Ａ）では、傾斜角度θがゼロである平地において車両１００が一定の速度で走行した場合に、誤差の無い初速度Ｖａから算出される自律速度ＶＥと、プラス側及びマイナス側に誤差を有する初速度Ｖａ＋及びＶａ−からそれぞれ算出される自律速度ＶＥ＋及びＶＥ−を表している。

平地の場合には、傾斜角度θに応じた重力加速度成分ｇｆは常にゼロであるため、新たな誤差が発生することはなく、自律速度ＶＥが有する誤差は拡大も縮小もせず、一定速度を示す自律速度ＶＥと同様に、自律速度ＶＥ＋及びＶＥ−は一定である。

このときに自律速度ＶＥ、ＶＥ＋及びＶＥ−に基づいてそれぞれ算出される進行距離ＤＴ、ＤＴ＋及びＤＴ−を図４（Ａ）に示す。進行距離ＤＴ、ＤＴ＋及びＤＴ−は、自律速度ＶＥ、ＶＥ＋及びＶＥ−の値に比例して増大するため、平地において、進行距離ＤＴに対する進行距離ＤＴ＋及びＤＴ−の差は徐々に拡大する。

一方、斜面が車両１００の進行方向に行くにつれて上昇している上り坂であった場合、図５（Ａ）に示すように、速度Ｖ０として使用される初速度Ｖａが誤差を有していない場合には、距離Ｄｍが正しく算出されるため、検出加速度αＧから誤差の無い傾斜角度θに応じた重力加速度成分ｇｆが減算される。このため、（６）式に従って正しく算出された車両加速度αＰに基づく値を計測時間ｍｔにおいて変化した速度変化値ΔＶ（ΔＶ＝αＰ・ｍｔ）として誤差の無い速度Ｖ０に加算することになり、誤差の無い速度Ｖ１（自律速度ＶＥ）の値を算出することができる。

一方、図５（Ｂ）に示すように、速度Ｖ０が実際の速度よりも大きいプラス側の速度誤差を有する初速度Ｖａ＋である場合には、この初速度Ｖａ＋から実際の距離よりも長い距離Ｄｍ＋が算出される。このため、傾斜角度θが実際の傾斜角度よりも小さい傾斜角度θ−として算出され、これに伴って重力加速度成分ｇｆが実際よりも小さい重量加速度成分ｇｆ−として算出されてしまう。

従って、検出加速度αＧから重量加速度成分ｇｆ−が減算されることによって、車両加速度αＰとして、実際よりも大きい車両加速度αＰ＋が算出され、この車両加速度αＰ＋に基づく実際より大きい速度変化値ΔＶ＋を、実際の初速度Ｖａより大きい初速度Ｖａ＋に加算することになるため、算出される自律速度ＶＥ＋が有する誤差は、初速度Ｖａ＋が有する誤差よりもプラス側にさらに大きくなる。

他方、図５（Ｃ）に示すように、速度Ｖ０が実際の速度よりも小さいマイナス側の速度誤差を有する初速度Ｖａ−である場合には、この初速度Ｖａ−から実際の距離よりも短い距離Ｄｍ−が算出される。このため、傾斜角度θが実際の傾斜角度よりも大きい傾斜角度θ＋として算出され、これに伴って重力加速度成分ｇｆが実際よりも大きい重量加速度成分ｇｆ＋として算出されてしまう。

従って、検出加速度αＧから重量加速度成分ｇｆ＋が減算されることによって、車両加速度αＰとして、実際よりも小さい車両加速度αＰ−が算出され、この車両加速度αＰ−に基づく実際より小さい速度変化値ΔＶ−を、実際の初速度Ｖａより小さい初速度Ｖａ−に加算することになるため、算出される自律速度ＶＥ−が有する誤差は、初速度Ｖａ−が有する誤差よりもマイナス側にさらに大きくなる。

そして図３（Ｂ）に示すように、車両１００が初速度Ｖａのまま一定の速度で上り坂を走行している場合、初速度Ｖａより大きい初速度Ｖａ＋に対しては、実際よりも大きい速度変化値ΔＶ＋が加算されて自律速度ＶＥ＋が算出され、さらにこの自律速度ＶＥ＋に基づいて次の自律速度ＶＥ＋の算出が繰り返されるため、自律速度ＶＥ＋は時間の経過に従って段々大きくなる。

同様に、初速度Ｖａより小さい初速度Ｖａ−に対しては、実際よりも小さい速度変化値ΔＶ−が加算されていくため、自律速度ＶＥ−は時間の経過とともに段々小さくなる。この結果、自律速度ＶＥと、自律速度ＶＥ＋及び自律速度ＶＥ−との間の誤差は時間の経過に伴って拡大する。

なお、自律速度ＶＥ＋においては、初速度Ｖａ＋に基づいて算出される距離Ｄｍの値が大きくなり、（２）式における分母が大きくなるのに対し、自律速度ＶＥ−においては、（２）式における分母が小さくなることから、初速度Ｖａ−の誤差が傾斜角度θに与える影響は、初速度Ｖａ＋の誤差が傾斜角度θに与える影響よりも大きくなる。この結果、初速度Ｖａの誤差がマイナス側である場合には、自律速度ＶＥに生じる誤差が相対的に大きくなり、初速度Ｖａの誤差がプラス側である場合には、自律速度ＶＥに生じる誤差が相対的に小さくなる。

ここで、図４（Ｂ）に示すように、誤差の無い自律速度ＶＥに基づいて算出された進行距離ＤＴは、平地の場合と同様に時間の経過に伴い自律速度ＶＥの値に比例して増大する。

これに対して、誤差を有している自律速度ＶＥ＋及びＶＥ−（図３（Ｂ））が有する誤差は時間の経過と共に段々大きくなるため、この自律速度ＶＥ＋及びＶＥ−に基づいて算出された進行距離ＤＴ＋及びＤＴ−（図４（Ｂ））が有する誤差は、等比級数的に大きくなってしまう。

他方、図６（Ａ）に示すように、斜面が車両１００の進行方向に行くにつれて下降している下り坂であった場合、誤差を有していない初速度Ｖａの場合には、上り坂のときと同様に、距離Ｄｍが正しく算出されるため、検出加速度αＧから誤差の無い傾斜角度θに応じた重力加速度成分ｇｆが減算され、誤差の無い速度変化量ΔＶ（ΔＶ＝αＰ・ｍｔ）に基づいて、誤差の無い速度Ｖ１の値を算出することができる。なお、下り坂においては、車両加速度αＰと重量加速度ｇｆとで逆方向に加速度が加わることになるため、検出加速度αＧよりも車両加速度αＰが大きくなる。

これに対して、図６（Ｂ）に示すように、初速度Ｖａが実際の速度よりも大きいプラス側の速度誤差を有する初速度Ｖａ＋である場合には、距離Ｄｍが実際の距離よりも長い距離Ｄｍ＋として算出されるため、上り坂のときと同様に、傾斜角度θが実際の傾斜角度よりも小さい傾斜角度θ−として算出され、これに伴って重力加速度成分ｇｆが実際よりも小さい重量加速度成分ｇｆ−として算出される。

この下り坂では、重量加速度成分ｇｆ−と検出加速度αＧとの符号が反対であることから、検出加速度αＧから重量加速度成分ｇｆ−を減算されることによって算出される車両加速度αＰは、実際よりも小さい車両加速度αＰ−となり、この車両加速度αＰ−に基づく実際より小さい速度変化値ΔＶ−を、実際の初速度Ｖａより大きい初速度Ｖａ＋に加算することになるため、算出される自律速度ＶＥ＋が有する誤差は、上り坂のときとは逆に初速度Ｖａ＋が有する誤差よりも小さくなる。

また、図６（Ｃ）に示すように、初速度Ｖａが実際の速度よりも小さいマイナス側の速度誤差を有する初速度Ｖａ−である場合には、距離Ｄｍが実際の距離よりも短い距離Ｄｍ−として算出されるため、上り坂のときと同様に傾斜角度θが実際の傾斜角度よりも大きい傾斜角度θ＋として算出され、これに伴って重力加速度成分ｇｆが実際よりも大きい重量加速度成分ｇｆ＋として算出される。

この場合、初速度Ｖａ＋のときと同様に、重量加速度成分ｇｆ＋と検出加速度αＧとの符号が反対であることから、検出加速度αＧから重量加速度成分ｇｆ＋を減算されることによって算出される車両加速度αＰは、実際よりも大きい車両加速度αＰ＋となり、この車両加速度αＰ＋に基づく実際より大きい速度変化値ΔＶ＋を、実際の初速度Ｖａより小さい初速度Ｖａ−に加算することになるため、算出される自律速度ＶＥ−が有する誤差は、上り坂のときとは逆に初速度Ｖａ−が有する誤差よりも小さくなる。

従って、車両１００が一定の走行速度で下り坂を走行した場合、図３（Ｃ）に示すように、初速度Ｖａより大きい初速度Ｖａ＋に対しては、実際よりも小さい速度変化値ΔＶ−が加算されて自律速度ＶＥ＋が算出され、さらにこの自律速度ＶＥ＋に基づいて次の自律速度ＶＥ＋の算出が繰り返されるため、自律速度ＶＥ＋は時間の経過に従って段々小さくなる。

同様に、初速度Ｖａより小さい初速度Ｖａ−に対しては、実際よりも大きい速度変化値ΔＶ＋が加算されていくため、自律速度ＶＥ−は時間の経過とともに段々大きくなる。この結果、自律速度ＶＥと、自律速度ＶＥ＋及び自律速度ＶＥ−が有する誤差は時間の経過に伴って縮小する。

このとき、図４（Ｃ）に示すように、誤差の無い自律速度ＶＥに基づいて算出された進行距離ＤＴは、平地及び上り坂の場合と同様に時間の経過に伴い自律速度ＶＥの値に比例して増大する。

これに対して、自律速度ＶＥ＋及びＶＥ−（図３（Ｃ））が有する誤差は時間の経過と共に段々縮小するため、進行距離ＤＴ＋及びＤＴ−（図４（Ｃ））が有する誤差は最初のうちは増大する。しかし、自律速度ＶＥ＋及びＶＥ−が有する誤差が縮小するに従って、進行距離ＤＴ＋及びＤＴ−において誤差が増大するスピードが低下し、自律速度ＶＥと自律速度ＶＥ＋及びＶＥ−の値がほぼ同じになると、進行距離ＤＴ＋及びＤＴ−が有する誤差はそれ以上増大せず、進行距離ＤＴとほぼ同じ傾きとなる。

このように、初速度Ｖａが誤差を有していた場合、算出される自律速度ＶＥが有する誤差は傾斜に応じて大きく変化する。そして進行距離ＤＴが有する誤差の大きさは、この自律速度ＶＥに依存する。

また、進行距離ＤＴの誤差の場合には、自律速度ＶＥの場合と異なり、一旦発生した誤差が縮小することはないため、進行距離ＤＴの誤差は、長い下り坂などのケースを除き時間の経過と共に段々拡大する。従って、進行距離ＤＴの信頼性を自律速度ＶＥから判定することはできず、進行距離ＤＴから判定する必要がある。

そこで本実施の形態では、初速度Ｖａの誤差範囲を推測し、当該初速度Ｖａの誤差範囲を用いて自律速度ＶＥと同一の算出方法に従って、道路の傾斜の状況に応じた自律速度ＶＥに対する誤差範囲を算出すると共に、この自律速度ＶＥに対する誤差範囲から進行距離ＤＴに対する誤差範囲を算出し、この進行距離ＤＴに対する誤差範囲に基づいて、進行距離ＤＴの信頼性の有無を判定するようにした。次に、かかる進行距離ＤＴにおける信頼性の判定について説明する。

（３）進行距離における信頼性の判定
ＧＰＳ受信時からＧＰＳ非受信時に切り替わると、ナビゲーション装置１の演算処理ブロック１０は、ＧＰＳ受信時に最後に算出された最終ＧＰＳ速度ＶＧａを初速度Ｖａとして自律速度ＶＥを算出する。

演算処理ブロック１０は、自律速度算出部１４によって、例えば１秒ごとに算出される検出加速度αＧ及び高度変化量Ｄｈを用い、（７）式に従って自律速度ＶＥ（速度Ｖ１）を算出する。このとき自律速度算出部１４は、ＧＰＳ非受信時へ変わった１秒目には、最終ＧＰＳ速度ＶＧａを時刻ｔ０における速度Ｖ０とし、２秒目以降には、前回算出された自律速度ＶＥを速度Ｖ０とし、現在の時刻ｔ１における速度Ｖ１を自律速度ＶＥとして算出する。

また演算処理ブロック１０は、進行距離算出部１５によって、自律速度ＶＥと計測時間（例えば１秒）の乗算値の積算値を、ＧＰＳ非受信時に切り替わってからの車両１００の累積移動量を表す進行距離ＤＴとして算出する。

さらに演算処理ブロック１０は、この進行距離ＤＴの信頼性を判定する信頼性判定処理を信頼性判定部２０によって実行する。

演算処理ブロック１０は、記憶部１９に自律位置の更新テーブルを有している。この更新テーブルには、自律位置の更新が「有効」若しくは「無効」のいずれかに設定されるようになされており、「有効」に設定されている場合のみ、この信頼性判定処理が実行されるようになされている。演算処理ブロック１０は、ＧＰＳ受信時からＧＰＳ非受信時に切り替わった際（例えば初速度Ｖａを設定する際）に、この自律位置の更新テーブルの有効を示す欄にフラグを立てることにより、自律位置の更新を「有効」に設定する。

ここで、一般的にＧＰＳ信号から算出されるＧＰＳ速度ＶＧは、このＧＰＳ信号の受信状態に応じた範囲で誤差を有している可能性があることが知られており、ＧＰＳ速度ＶＧに対する誤差範囲（すなわち、車両１００の真の速度の可能性のある速度の範囲）はＤＯＰ値に基づいて推測することができる。

記憶部１９には、ＧＰＳ速度ＶＧが有すると推定される推定速度誤差がＤＯＰ値に対応付けられた誤差テーブルが記憶されている。この誤差テーブルには、ＤＯＰ値に対して例えば「±０．２［ｍ／ｓ］」というように、ＧＰＳ速度ＶＧが有すると推定されるプラス側及びマイナス側の推定速度誤差が登録されている。

誤差速度算出部１７は、最終ＧＰＳ速度ＶＧａに対応するＤＯＰ値を記憶部１９から取得すると共に、誤差テーブルからこのＤＯＰ値に対応する推定速度誤差を取得し、最終ＧＰＳ速度ＶＧａに対してこの推定速度誤差を加算することにより、誤差範囲の最大速度及び最小速度として、最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋及び最小ＧＰＳ速度ＶＧａ−をそれぞれ算出する。

誤差速度算出部１７は、この最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋及び最小ＧＰＳ速度ＶＧａ−を初速度Ｖａ＋及びＶａ−として設定し、（７）式に従って速度Ｖ１を算出することにより、自律速度ＶＥの誤差範囲における最大値及び最小値を、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮとして算出する。

また誤差進行距離算出部１８は、進行距離算出部１５と同様の処理により、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮに基づいて、進行距離ＤＴに対する誤差範囲の最大値及び最小値を、最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸ及び最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮとして算出する。

なお、演算処理ブロック１０は、次回以降の算出処理においては、直前に算出された最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮをそれぞれ速度Ｖ０とし（７）式に従って速度Ｖ１を算出し、それぞれ現在の最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮとする。

ここで、実際に車両１００が坂道を走行したと想定した場合に算出される自律速度ＶＥ及び進行距離ＤＴを図７及び図８に示す。これらのグラフでは、車両１００が経過時間１［ｓ］〜２３０［ｓ］付近に渡って上り坂を走行し、２３０［ｓ］付近以降は下り坂を走行した場合の最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮを示している。ちなみに、最終ＧＰＳ速度ＶＧａ（図示しない）の推定速度誤差は±０．２［ｍ／ｓ］に設定されていると共に、最終ＧＰＳ速度ＶＧａ（図示しない）が真の速度νに対して−０．１［ｍ／ｓ］の誤差を有しているものとする。なお、傾斜率（図７）がプラスの場合には道路の傾斜が上りであることを表しており、傾斜率がマイナスの場合には道路の傾斜が下りであることを表している。

図７に示すように、上り坂において、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮの値は段々と自律速度ＶＥから離間し、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸと最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮとの差が拡大している。一方、下り坂に入ると、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸと最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮは段々と自律速度ＶＥに収束し、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸと最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮとの差が縮小している。ちなみに、自律速度ＶＥは、初速度Ｖａにおける誤差の影響により、真の速度νよりも低い値を示している。

図８に示すように、上り坂では、最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸと最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮとの差は段々拡大し、これらの差分値として算出される誤差最大値（実線で表す）は、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮとの差に起因して、等比級数的に大きくなっていく。

一方、下り坂に入ると、この誤差最大値は、上り坂で大きくなった最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸと最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮとの差に起因して拡大を続けるものの、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸと最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮとの差が縮小するにつれて、最大誤差値の傾きが緩やかになっている。ちなみに、進行距離ＤＴの実際の誤差（すなわち、真の進行距離から進行距離ＤＴの差分値）は、誤差最大値を超えることなく、誤差最大値よりも大幅に小さい値を示している。

そして演算処理ブロック１０は、信頼性判定部２０によって、進行距離ＤＴが信頼性を有するか否かを判定する。

具体的に、信頼性判定部２０は、最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸから最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮを減算することにより、進行距離ＤＴの誤差範囲の大きさを表す最大誤差値を算出し、当該最大誤差値が所定の信頼性閾値未満であるか否かについて判別する。

信頼性判定部２０は、この最大誤差値が信頼性閾値未満である場合、進行距離ＤＴに信頼性があると判定する一方、最大誤差値が信頼性閾値以上である場合、信頼性判定部２０は、進行距離ＤＴに信頼性がないと判定する。

演算処理ブロック１０は、信頼性判定部２０によって進行距離ＤＴに信頼性があると判定されると、進行距離算出部１５によって進行距離ＤＴから自律位置信号ＰＥを生成し、これを自律速度ＶＥと共にナビゲーションユニット６に供給する。この結果表示部３には車両１００の自律位置及び自律速度ＶＥが表示される。

これにより、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ非受信時において相対的に下り坂が多く、進行距離ＤＴの誤差が緩やかに拡大するような場合には、信頼性があると判定される長い時間に渡って車両１００の現在位置を表示部３に表示させることができるため、車両１００の現在位置をできるだけ長い時間に渡りユーザに対して視認させることができる。

これに対して演算処理ブロック１０は、信頼性判定部２０によって進行距離ＤＴに信頼性がないと判定されると、自律速度ＶＥ及び自律位置信号ＰＥのナビゲーションユニット６への供給を停止すると共に、ＧＰＳ非受信時が継続する間の自律速度ＶＥ及び自律位置信号ＰＥの供給を停止する旨の更新無効通知をナビゲーションユニット６へ送出する。この結果、表示部３には車両１００の自律位置及び自律速度ＶＥなどが表示されなくなる。

これにより、ナビゲーション装置１は、進行距離ＤＴに信頼性がないと判定された場合には、即座に車両１００の自律位置の表示を停止するため、信頼性の無いデータをユーザに視認させないようにできる。

また演算処理ブロック１０は、進行距離ＤＴに信頼性がないと判定されると、記憶部１９に有する自律位置の更新テーブルの無効を示す欄にフラグを立てることにより、自律位置の更新を「無効」に設定する。

これにより、演算処理ブロック１０は、一旦進行距離ＤＴに信頼性がないと判定された場合に、ＧＰＳ非受信時が継続する間（すなわち一旦ＧＰＳ受信時に切り替わってから再度ＧＰＳ非受信時になるまで）には、信頼性判定処理を実行しないようになされている。

このように、ナビゲーション装置１は、初速度Ｖａとして設定される最終ＧＰＳ速度ＶＧａにおける誤差範囲の最大値及び最小値を最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋及び最小ＧＰＳ速度ＶＧａ−として表すと共に、この最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋及び最小ＧＰＳ速度ＶＧａ−を初速度Ｖａ＋及びＶａ−として、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮを算出することにより、初速度Ｖａの誤差に起因して自律速度ＶＥに発生する誤差範囲を算出する。さらにナビゲーション装置１は、当該最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮから進行距離ＤＴの誤差範囲の最大値及び最小値を最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸ及び最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮとして算出すると共に、進行距離ＤＴの誤差範囲の大きさを表す誤差最大値が大きくなると、進行距離ＤＴに信頼性がないと判定するようにした。

これにより、初速度Ｖａとして用いられるＧＰＳ速度ＶＧの誤差範囲及び道路の傾斜に応じて進行距離ＤＴに生じる誤差範囲を算出でき、この進行距離ＤＴの誤差範囲に基づいて、進行距離ＤＴの信頼性の有無を適切に判定することができる。

（４）進行距離の信頼性判定処理手順
次に、信頼性判定プログラムに従って実行される信頼性判定処理手順ＲＴ１について、図９のフローチャートを用いて説明する。なお、この手順は所定の入力期間（例えば１秒）ごとに実行されるようになされている。

ナビゲーション装置１は、信頼性判定処理手順ＲＴ１の開始ステップから入って次のステップＳＰ１へ移り、入力期間の間にＧＰＳ信号を受信したか否かについて判別する。

ここで肯定結果が得られた場合、このことはＧＰＳ信号に基づいて車両１００の現在位置をＧＰＳ位置として算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ＳＰ２へ移る。

ステップＳＰ２において、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ信号からＧＰＳ速度ＶＧ及びＤＯＰ値を算出すると共に、このＧＰＳ速度ＶＧ及びＤＯＰ値を記憶部１９に記憶し、次のステップＳＰ３へ移る。

ステップＳＰ３において、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ信号から位置信号ＰＳを算出し、この位置信号ＰＳに基づく車両１００のＧＰＳ位置などの情報を表示部３から出力すると、次のステップＳＰ１７へ移り、処理を終了する。

これに対してステップＳＰ１で否定結果が得られた場合には、このことはＧＰＳ信号から位置信号ＰＳを生成できない自律状態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ＳＰ４へ移る。

ステップＳＰ４において、ナビゲーション装置１は、前回の入力期間にＧＰＳ信号を受信したか否かについて判別する。

ここで肯定結果が得られた場合、このことは（７）式において自律速度ＶＥの算出に使用される初速度Ｖａの設定が未だ実行されていないことを表しており、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、ＧＰＳ信号から算出されたＤＯＰ値に基づいて、最終ＧＰＳ速度ＶＧａの誤差範囲を表す最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋及び最小ＧＰＳ速度ＶＧａ−を算出すると、次のステップＳＰ６へ移る。

ステップＳＰ６において、ナビゲーション装置１は、最終ＧＰＳ速度ＶＧａ、最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋及び最小ＧＰＳ速度ＶＧａ−を初速度Ｖａ、Ｖａ＋、Ｖａ−にそれぞれ設定し、次のステップＳＰ６に移る。

ステップＳＰ７において、ナビゲーション装置１は、自律位置の更新を「有効」に設定し、次のステップＳＰ８へ移る。

ステップＳＰ８において、ナビゲーション装置１は、ステップＳＰ５において設定された３つの初速度Ｖａに基づいて、それぞれ自律速度ＶＥ、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮを算出すると、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、自律速度ＶＥ、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮから、進行距離ＤＴ、最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸ及び最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮを算出すると、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、最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸから最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮを減算して進行距離ＤＴの誤差範囲の大きさを表す誤差最大値を算出し、当該誤差最大値が所定の信頼性閾値未満であるか否かについて判別する。

ここで肯定結果が得られた場合、このことは進行距離ＤＴに信頼性があることを意味しており、このときナビゲーション装置１は、次のステップＳＰ１１へ移り、この進行距離ＤＴに基づいて自律位置を算出すると、次のステップＳＰ１２へ移る。

ステップＳＰ１２において、ナビゲーション装置１は、車両１００の自律位置及び自律速度ＶＥなどの情報を表示部３から出力すると、次のステップＳＰ１７へ移り、処理を終了する。

これに対してステップＳＰ１０において否定結果が得られた場合、このことは進行距離ＤＴに信頼性がないことを意味しており、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、自律位置の更新を「無効」に設定すると共に、更新無効通知をナビゲーションユニット６へ送出すると、次のステップＳＰ１７へ移り、処理を終了する。

これに対してステップＳＰ４において否定結果が得られた場合、このことは前回以前に実行されたステップＳＰ６において、最終ＧＰＳ速度ＶＧａを用いた初速度Ｖａ、Ｖａ＋、Ｖａ−が既に設定済み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ＳＰ１４へ移る。

ステップＳＰ１４において、ナビゲーション装置１は、自律位置の更新が「有効」に設定されているか否かについて判別する。

ここで肯定結果が得られた場合、このことは、前回算出された進行距離ＤＴが未だ信頼性を有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ＳＰ１５へ移る。

ステップＳＰ１５において、ナビゲーション装置１は、前回算出された自律速度ＶＥ、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮに基づいて現在の自律速度ＶＥ、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮを算出すると、次のステップＳＰ９へ移り、進行距離ＤＴの算出を継続する。

これに対してステップＳＰ１４において否定結果が得られた場合、このことは前回以前に実行されたステップＳＰ１０において進行距離ＤＴに信頼性が無いと判定されたため、進行距離ＤＴの算出を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ＳＰ１７へ移り、処理を終了する。

（５）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、算出開始時点であるＧＰＳ受信時からＧＰＳ非受信時へ切り替わったときに、最後にＧＰＳ信号を受信したときの車両１００の速度である最終ＧＰＳ速度ＶＧａを初速度Ｖａとして、所定の算出方法である（７）式に従って車両１００の現在速度を自律速度ＶＥとして算出すると共に、ＧＰＳ非受信時に切り替わってから現在までにおける車両１００の進行距離ＤＴを算出する。このときナビゲーション装置１は、最終ＧＰＳ速度ＶＧａに対する初速度誤差範囲を表す最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋及び最小ＧＰＳ速度ＶＧａ＋を用い、（７）式に基づいて自律速度ＶＥに対する現在速度誤差範囲を表す最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮを算出し、この最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮを用いて、進行距離ＤＴの進行距離誤差範囲を表す最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸ及び最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮを算出すると共に、この最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸ及び最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮに基づいて、進行距離ＤＴの信頼性の有無を判定し、この信頼性の判定結果に応じた処理を実行するようにした。

これにより、最終ＧＰＳ速度ＶＧａが有する誤差に起因して（７）式に基づいて自律速度ＶＥに生じる可能性のある最大の誤差を、最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮに適切に発生させることができ、この最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮに基づいて算出される最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸ及び最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮに、進行距離ＤＴが有する可能性のある最大の誤差を発生させることができるため、この誤差範囲を表す最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸに基づいて進行距離ＤＴの信頼性を判定することができ、この結果、この信頼性の判定結果に応じてユーザに誤解を与えないような処理を実行することができる。

また、（７）式を用いて算出される自律速度ＶＥの算出方法において、自律速度ＶＥに新たに生じる誤差は、主に最終ＧＰＳ速度ＶＧａが有する誤差から発生するものであることに着目し、最終ＧＰＳ速度ＶＧａの誤差範囲を最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋として推測すると共に、この最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋から（７）式に従って最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸを算出することにより、簡易な計算でかつ精度良く自律速度ＶＥの誤差範囲である最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸを算出することができる。

さらに、ナビゲーション装置１は、自律速度ＶＥの誤差範囲として最大値を表す最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸだけでなく、最小値を表す最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮも算出し、進行距離ＤＴの誤差範囲として最大値を表す最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸに加えて最小値を表す最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮを算出するようにした。

上述したように、自律速度ＶＥに生じる誤差はプラス側とマイナス側とで同一でないため、例えば誤差範囲の最大値と自律速度ＶＥとの差分を単純に２倍しただけでは、自律速度ＶＥに生じる誤差範囲を正確に表すことができない。従って、最大値及び最小値の双方を用いて自律速度ＶＥ及び進行距離ＤＴに対する誤差範囲を表したことにより、一段と高い精度で進行距離ＤＴに対する誤差範囲を算出することができ、この結果、信頼性の判定の精度を向上させることができる。

また、ナビゲーション装置１は、進行距離ＤＴに信頼性があると判定された場合には、進行距離ＤＴに基づいて推定された車両１００の現在位置を表す位置情報としての自律位置を表示部３に表示し、進行距離ＤＴに信頼性が無いと判定された場合には、自律位置を表示部３に表示しないようにした。

これにより、ナビゲーション装置１は、信頼性のある自律位置のみを、信頼性が無いと判定されるまでのできる限り長い時間に渡ってユーザに視認させることができ、信頼性のあるデータをできるだけ長い間ユーザに視認させることができる。

さらに、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ受信装置としてのＧＰＳアンテナ５を介して受信されたＧＰＳ信号から算出されるＤＯＰ値に基づいて、最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋を算出するようにした。

これにより、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ速度ＶＧが有する最大の誤差に合わせて一律に設定する場合と比較して、ＧＰＳ信号から算出されるＧＰＳ速度ＶＧの信頼度に応じた最大ＧＰＳ速度ＶＧａ＋の値を設定することができるため、一段と高い精度で進行距離ＤＴの信頼性の判定をすることができる。

以上の構成によれば、ナビゲーション装置１は、所定の算出方法に従って自律速度ＶＥを算出するとき、当該算出方法に基づき初速度Ｖａの誤差範囲を用いて自律速度ＶＥに対する誤差範囲を算出することにより、当該算出方法が有する特性を自律速度ＶＥに対する誤差範囲に反映することができるため、自律速度の誤差範囲を高い精度で算出することができる。さらにナビゲーション装置１は、この自律速度ＶＥの誤差範囲に基づいて進行距離ＤＴに対する誤差範囲を算出し、この進行距離ＤＴの誤差範囲に基づいて進行距離ＤＴの信頼性を判定すると共に、信頼性の判定された進行距離ＤＴに基づいて車両１００の現在位置を算出することにより、高い精度で進行距離ＤＴの信頼性を判定することができ、かくして信頼性の高い位置情報を提供し得るナビゲーション装置、ナビゲーション処理方法及びナビゲーション処理プログラムを実現できる。

（６）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、進行距離ＤＴに信頼性が無いと判定されると、車両１００の自律位置を表示部３に表示するのを停止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、車両１００の自律位置の表示部３への表示を継続すると共に、表示されている自律位置に信頼性が無いことをユーザに通知するようにしても良い。

また上述の実施の形態においては、（７）式に従って自律速度ＶＥの誤差範囲を算出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、他の要因で生じる誤差に応じて誤差範囲が影響されるようにしても良い。例えば、（７）式に加え、時間に応じて自動的に誤差範囲を僅かに拡大させるようにする。このように（７）式に基づいて自律速度ＶＥを算出することにより、進行距離ＤＴの信頼性を一段と高い精度で判定することができる。

さらに上述の実施の形態においては、（７）式に基づいて高度変化量及び加速度から自律速度ＶＥを算出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、その他種々の算出方法を用いて自律速度ＶＥを算出するようにしても良い。この場合であっても、自律速度ＶＥを算出するときの算出方法に基づいて自律速度ＶＥに対する誤差範囲を算出することにより、高い精度で自律速度ＶＥに対する誤差範囲を算出することができる。

さらに上述の実施の形態においては、自律速度ＶＥの誤差範囲として最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ及び最小自律速度ＶＥ_ＭＩＮを算出すると共に、双方に対応して進行距離ＤＴの誤差範囲をとして最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸ及び最小進行距離ＤＴ_ＭＩＮを算出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、例えば自律速度ＶＥの誤差範囲としてどちらか一方（例えば最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ）のみを算出し、これに基づいて当該一方（最大自律速度ＶＥ_ＭＡＸ）に対応する進行距離ＤＴの誤差範囲（最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸ）を算出するようにしても良い。この場合、例えば進行距離ＤＴと進行距離ＤＴの誤差範囲（最大進行距離ＤＴ_ＭＡＸ）との差分値が信頼性閾値未満であるか否かによって、進行距離ＤＴに対する誤差範囲に基づいて信頼性を判定するようにする。

さらに上述の実施の形態においては、最終ＧＰＳ速度ＶＧａの誤差範囲をＤＯＰ値に基づいて算出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、例えば最終ＧＰＳ速度ＶＧａの値に応じた推定速度誤差を一律的に最終ＧＰＳ速度ＶＧａに対して付加するようにしても良い。この場合であっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。

さらに上述の実施の形態においては、ナビゲーション処理プログラムとしての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、速度算出部としてのＧＰＳ速度算出部１３と、進行距離算出部としての進行距離算出部１５と、速度誤差範囲算出部としての誤差速度算出部１７と、進行距離誤差範囲算出部としての誤差進行距離算出部１８と、信頼性判定部としての信頼性判定部２０と制御部としてのナビゲーションユニット６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速度算出部と、進行距離算出部と、速度誤差範囲算出部と、進行距離誤差範囲算出部と、信頼性判定部と、制御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、ナビゲーション処理方法及びナビゲーション処理プログラムは、例えば自動車や航空機などに搭載される各種ナビゲーション装置に利用することができる。

本発明のナビゲーション装置の回路構成を示す略線図である。 速度の算出の説明に供する略線図である。 傾斜に応じた速度の誤差の説明に供する略線図である。 傾斜に応じた進行距離の誤差の説明に供する略線図である。 上り坂で生じる速度の誤差の説明に供する略線図である。 下り坂で生じる速度の誤差の説明に供する略線図である。 自律速度と誤差範囲の説明に供する略線図である。 自律速度と誤差範囲の説明に供する略線図である。 信頼性判定処理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、３……表示部、４……ＧＰＳ処理部、５……ＧＰＳアンテナ、６……ナビゲーションユニット、１１……加速度センサ、１２……気圧センサ、１３……ＧＰＳ速度ＶＧ算出部、１４……自律速度算出部、１５……進行距離算出部、１７……誤差速度算出部、１８……誤差進行距離算出部、１９……記憶部、２０……信頼性判定部、１００……車両、ＶＥ……自律速度、ＶＥ_ＭＡＸ……最大自律速度、ＶＥ_ＭＩＮ……最小自律速度、ＤＴ……進行距離、ＤＴ_ＭＡＸ……最大進行距離、ＤＴ_ＭＩＮ……最小進行距離。

Claims (8)

1. 所定の算出方法に従って所定時間ごとに算出される移動体の現在速度を、算出開始時点における移動体の初速度に基づいて算出する速度算出部と、
   上記算出開始時点から現在までの上記移動体の進行距離を、上記現在速度を用いて算出する進行距離算出部と、
   上記初速度に対する初速度誤差範囲を用い、上記算出方法に基づいて上記現在速度に対する現在速度誤差範囲を算出する現在速度誤差範囲算出部と、
   上記現在速度誤差範囲を用いて上記進行距離に対する進行距離誤差範囲を算出する距離誤差範囲算出部と、
   上記進行距離誤差範囲に基づいて、上記進行距離の信頼性の有無を判定する信頼性判定部と、
   上記進行距離の信頼性に応じたナビゲーション処理を実行する制御部と
   を具えることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 上記制御部は、
   上記信頼性判定部によって上記進行距離の信頼性があると判定された場合には、上記進行距離から算出される上記現在位置情報を表示部に表示する一方、上記進行距離の信頼性が無いと判定された場合には、上記現在位置情報を上記表示部に表示しないことにより、信頼性のある上記現在位置のみを上記表示部に表示する
   ことを特徴請求項１に記載のとするナビゲーション装置。
3. 上記速度誤差範囲算出部は、
   上記速度算出部と同一の上記算出方法に従って上記現在速度誤差範囲を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
4. 上記速度算出部は、
   上記移動体の加速度及び高度変化量に基づいて、上記現在速度を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
5. 上記初速度誤差範囲は、
   最大初速度及び最小初速度によって表され、
   上記現在速度誤差範囲算出部は、
   上記現在速度誤差範囲を最大速度及び最小速度に基づいて算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
6. 上記第１の速度に対する誤差範囲は、
   ＧＰＳ受信装置を介して受信されたＧＰＳ（Global Positioning System）信号から算出されるＤＯＰ（Dilution Of Precision）に基づいて算出される
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
7. 所定の算出方法に従って所定時間ごとに算出される移動体の現在速度を、算出開始時点における移動体の初速度に基づいて算出する速度算出ステップと、
   上記算出開始時点から現在までの上記移動体の進行距離を、上記現在速度を用いて算出する進行距離算出ステップと、
   上記初速度に対する初速度誤差範囲を用い、上記算出方法に基づいて上記現在速度に対する現在速度誤差範囲を算出する現在速度誤差範囲算出ステップと、
   上記現在速度誤差範囲を用いて上記進行距離に対する進行距離誤差範囲を算出する距離誤差範囲算出ステップと、
   上記進行距離誤差範囲に基づいて、上記進行距離の信頼性の有無を判定する信頼性判定ステップと、
   上記進行距離の信頼性に応じたナビゲーション処理を実行する制御ステップと
   を具えることを特徴とするナビゲーション処理方法。
8. 所定の算出方法に従って所定時間ごとに算出される移動体の現在速度を、算出開始時点における移動体の初速度に基づいて算出する速度算出ステップと、
   上記算出開始時点から現在までの上記移動体の進行距離を、上記現在速度を用いて算出する進行距離算出ステップと、
   上記初速度に対する初速度誤差範囲を用い、上記算出方法に基づいて上記現在速度に対する現在速度誤差範囲を算出する現在速度誤差範囲算出ステップと、
   上記現在速度誤差範囲を用いて上記進行距離に対する進行距離誤差範囲を算出する距離誤差範囲算出ステップと、
   上記進行距離誤差範囲に基づいて、上記進行距離の信頼性の有無を判定する信頼性判定ステップと、
   上記進行距離の信頼性に応じたナビゲーション処理を実行する制御ステップと
   を具えることを特徴とするナビゲーション処理プログラム。

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