JP2015121416A - トンネル区間検出装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】トンネル区間を的確に検出することが可能なトンネル区間検出装置を提供する。
【解決手段】ナビゲーション装置１のシステムコントローラ２０は、車両Ｖｅの周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波１９の受信状態とに基づき、トンネル区間を検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、トンネル区間を検出する技術に関する。

従来から、地図データに記録されていない新設道路のデータを生成する技術が知られている。例えば、特許文献１には、車両が地図データに未収録の新設道路を走行する場合、地図データに登録された道路から外れた地点と、地図データに登録された道路に復帰した地点とを認識し、これらの地点間の走行軌跡に対応する道路データを生成するナビゲーション装置が開示されている。また、特許文献２には、地図データに基づき、車両の現在位置がトンネル内であり、かつ、現在時刻が昼間の場合に、車両の照明をオンにするように注意喚起するナビゲーション装置が開示されている。

特開２００６−１７０９７０号公報 特開平１１−３１００７７号公報

特許文献１に記載の技術によれば、新設道路の道路データを生成することが可能である一方、当該新設道路に含まれるトンネル区間までは検出することができない。従って、特許文献１では、地図データに登録した新設道路を再び走行する場合に、当該新設道路にトンネル区間が含まれる場合であっても、ナビゲーション装置は、トンネル区間を走行中であることを識別することができないため、特許文献２に示すようなトンネル区間に特有の案内を行うことができなかった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、トンネル区間を的確に検出することが可能なトンネル区間検出装置を提供することを主な目的とする。

請求項に記載の発明は、移動体が走行中の道路のトンネル区間を検出するトンネル区間検出装置であって、前記移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、前記トンネル区間を検出する検出手段を備えることを特徴とする。

また、請求項に記載の発明は、移動体が走行中の道路のトンネル区間を検出するトンネル区間検出装置が実行する制御方法であって、前記移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、前記トンネル区間を検出する検出工程を有することを特徴とする。

また、請求項に記載の発明は、移動体が走行中の道路のトンネル区間を検出するコンピュータが実行するプログラムであって、前記移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、前記トンネル区間を検出する検出手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。

トンネル区間検出システムの構成例を示す。 ナビゲーション装置の概略構成を示す。 トンネル内検知処理の手順を示すフローチャートである。 トンネル外検知処理の手順を示すフローチャートである。 明るさ変化認識処理の手順を示すフローチャートである。 変形例に係るトンネル検出システムの構成例を示す。

本発明の好適な実施形態によれば、移動体が走行中の道路のトンネル区間を検出するトンネル区間検出装置は、前記移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、前記トンネル区間を検出する検出手段を備える。

上記のトンネル区間検出装置は、例えばナビゲーション装置であり、検出手段を備える。検出手段は、移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、トンネル区間を検出する。トンネルの内外では、移動体の周辺の明るさが異なり、かつ、人工衛星からの電波の受信状態が異なるため、トンネル区間検出装置は、この態様により、走行中の道路のトンネル区間を的確に検出することができる。

上記トンネル区間検出装置の一態様では、前記検出手段は、前記人工衛星からの電波に基づき前記現在位置の算出ができない状態で前記移動体が所定距離以上進んだ場合、前記移動体がトンネル区間を走行中であると判定する。これにより、トンネル区間検出装置は、トンネル区間を走行中であるか否か的確に判定することができる。

上記トンネル区間検出装置の他の一態様では、トンネル区間検出装置は、前記トンネル区間検出装置が参照する地図データに登録されていない道路を前記移動体が走行中の場合に前記検出手段がトンネル区間を検出した場合、当該区間の走行軌跡を示す情報に、トンネル区間であることを示す情報を付加して前記地図データに登録する登録手段をさらに有する。この態様により、トンネル区間検出装置は、地図データに登録されていない新設道路のトンネル区間を好適に地図データに登録することができる。

上記トンネル区間検出装置の他の一態様では、トンネル区間検出装置は、前記電波により現在位置の算出ができない場合に、自立測位用のセンサからの出力に基づき現在位置を推定する現在位置推定手段をさらに備え、前記登録手段は、前記検出手段が前記トンネル区間を検出した場合に、前記現在位置推定手段が推定した現在位置に基づき、前記走行軌跡を認識する。この態様により、トンネル区間検出装置は、地図データに登録されていない新設道路のトンネル区間の走行軌跡を好適に認識することができる。

上記トンネル区間検出装置の他の一態様では、前記登録手段は、前記走行軌跡の情報と、前記トンネル区間であることを示す情報とを、地図データを記憶するサーバ装置に送信する。この態様により、トンネル区間検出装置は、サーバ装置が記憶する地図データに新設道路のトンネル区間の情報を登録することができる。

上記トンネル区間検出装置の他の一態様では、前記検出手段は、前記移動体への照度を検出する照度センサからの出力に基づき、前記移動体の周辺の明るさの変化を認識する。これにより、トンネル区間検出装置は、好適に、移動体の周辺の明るさの変化を認識することができる。

上記トンネル区間検出装置の他の一態様では、前記検出手段は、前記移動体のライトの点灯及び消灯の切り替えに基づき、前記移動体の周辺の明るさの変化を認識する。この態様によっても、トンネル区間検出装置は、好適に、移動体の周辺の明るさの変化を認識することができる。

上記トンネル区間検出装置の他の一態様では、前記検出手段は、時刻情報に基づき、前記移動体がトンネルを出入りしたと判定するための前記明るさの変化の条件を変える。一般に、時刻によってトンネル内外の相対的な明るさが異なる。従って、この態様により、トンネル区間検出装置は、好適に、トンネル区間への出入りを認識することができる。

本発明の好適な他の実施形態によれば、移動体が走行中の道路のトンネル区間を検出するトンネル区間検出装置が実行する制御方法であって、前記移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、前記トンネル区間を検出する検出工程を有する。トンネル区間検出装置は、この制御方法を実行することで、走行中の道路のトンネル区間を的確に検出することができる。

本発明のさらに別の実施形態では、移動体が走行中の道路のトンネル区間を検出するコンピュータが実行するプログラムであって、前記移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、前記トンネル区間を検出する検出手段として前記コンピュータを機能させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、走行中の道路のトンネル区間を的確に検出することができる。好適には、上述のプログラムは、記憶媒体に記憶される。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［システム構成］
図１は、本実施例に係るトンネル区間検出システムの構成例を示す。図１に示すように、トンネル区間検出システムは、車両Ｖｅと共に移動するナビゲーション装置１と、車両Ｖｅに設置される照度センサ２とを備える。

ナビゲーション装置１は、車両Ｖｅの現在位置周辺の地図を表示する。また、ナビゲーション装置１は、現在位置が地図データに記録されている道路から外れている場合に、車両Ｖｅが新設道路を走行中であると判断し、その走行軌跡を示す情報を、新設道路データとして記憶する。さらに、ナビゲーション装置１は、新設道路の走行時に、照度センサ２から供給される検出信号Ｓｄ、及び、車両Ｖｅから供給される前照灯７の点灯の有無の情報等に基づき、トンネルの走行区間を検出する。ナビゲーション装置１は、例えば据置型の車載機又はスマートフォンなどの携帯端末である。

照度センサ２は、車両Ｖｅの周辺の明るさを示す照度を検出する。照度センサ２は、検出した照度を示す検出信号Ｓｄを、ナビゲーション装置１に送信する。なお、照度センサ２は、車室内に設置されてもよく、車室外に設置されてもよい。

［ナビゲーション装置の構成］
図２は、ナビゲーション装置１の概略構成を示す。ナビゲーション装置１は、例えば据置型のナビゲーション装置やルート案内を行う携帯端末であって、図２に示すように、自立測位装置１０、ＧＰＳ受信機１８、システムコントローラ２０、ディスクドライブ３１、データ記憶ユニット３６、通信用インタフェース３７、通信装置３８、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０及び入力装置６０を備える。

自立測位装置１０は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３を備える。加速度センサ１１は、例えば圧電素子からなり、車両の加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサ１２は、例えば振動ジャイロからなり、車両の方向変換時における車両の角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。距離センサ１３は、車両の車輪の回転に伴って発生されているパルス信号からなる車速パルスを計測する。

ＧＰＳ受信機１８は、複数のＧＰＳ衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波１９を受信する。測位用データは、緯度及び経度情報等から車両の絶対的な位置を検出するために用いられる。電波１９は、本発明における「人工衛星からの電波」の一例である。

システムコントローラ２０は、インタフェース２１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２３及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２４を含んでおり、ＲＯＭ２３などに記憶された制御プログラムを実行することで、ナビゲーション装置１全体の制御を行う。

例えば、システムコントローラ２０は、現在位置周辺の地図を表示ユニット４０に表示させる際に、自立測位装置１０及びＧＰＳ受信機１８の測位情報に基づき現在位置を認識し、現在位置と地図とのマッチング（所謂マップマッチング）を行う。具体的には、システムコントローラ２０は、現在位置と所定距離以内にある地図データ中の各道路の位置及び形状と、検出した現在位置を示す点列を結んだ走行軌跡との相関の度合いを示す相関値を算出する。そして、システムコントローラ２０は、所定値以上かつ最も高い相関値に対応する道路を、車両Ｖｅが現在走行している道路（「走行道路」とも呼ぶ。）として認識し、地図上で表示する車両Ｖｅの現在位置の補正などを適宜行う。

また、システムコントローラ２０は、上述のマップマッチングにおいて、所定値以上の相関値を有する道路が存在しない場合、車両Ｖｅが新設道路を走行していると判断する。そして、システムコントローラ２０は、地図データに登録された道路上から現在位置が逸脱する直前の位置から、地図データに登録された道路に復帰する直前の位置までの走行軌跡を示す情報を、新設道路データとして地図データに追加する。さらに、システムコントローラ２０は、新設道路中のトンネル区間を認識する処理を行う。これについては、［トンネル区間の検出］のセクションで詳しく説明する。システムコントローラ２０は、本発明における「検出手段」、「現在位置推定手段」、「登録手段」及びプログラムに基づき動作する「コンピュータ」の一例である。

インタフェース２１は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３並びにＧＰＳ受信機１８とのインタフェース動作を行う。そして、これらから、車速パルス、加速度データ、相対方位データ、角速度データ、ＧＰＳ測位データ、絶対方位データ等をシステムコントローラ２０に入力する。ＣＰＵ２２は、システムコントローラ２０全体を制御する。ＲＯＭ２３は、システムコントローラ２０を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不揮発性メモリ等を有する。ＲＡＭ２４は、入力装置６０を介して使用者により予め設定された経路データ等の各種データを読み出し可能に格納したり、ＣＰＵ２２に対してワーキングエリアを提供したりする。

システムコントローラ２０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどのディスクドライブ３１、データ記憶ユニット３６、通信用インタフェース３７、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０及び入力装置６０は、バスライン３０を介して相互に接続されている。

ディスクドライブ３１は、システムコントローラ２０の制御の下、ＣＤ又はＤＶＤといったディスク３３から、音楽データ、映像データなどのコンテンツデータを読み出し、出力する。なお、ディスクドライブ３１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブのうち、いずれか一方としてもよいし、ＣＤ及びＤＶＤコンパチブルのドライブとしてもよい。

データ記憶ユニット３６は、例えば、ＨＤＤなどにより構成され、地図データなどのナビゲーション処理に用いられる各種データを記憶するユニットである。地図データは、道路に相当するリンクと、道路の接続部分（交差点）に相当するノードとにより表された道路データや、各施設に関する施設情報などを含む。また、トンネル内の道路に対応する道路データには、トンネル区間であることを示す識別情報（「トンネル識別情報」とも呼ぶ。）が付加されている。上述のトンネル区間の識別情報は、例えば、トンネルの出入り口での前照灯７の点灯／消灯を促すメッセージをナビゲーション装置１が報知するために用いられる。

通信装置３８は、例えば、ＦＭチューナやビーコンレシーバ、携帯端末や専用の通信モジュールなどにより構成され、通信用インタフェース３７を介して、ＶＩＣＳ（登録商標、Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタから配信される渋滞や交通情報などの道路交通情報、その他の情報を受信する。また、通信装置３８は、所定間隔ごとに照度センサ２から検出信号Ｓｄを受信し、システムコントローラ２０へ供給する。さらに、通信装置３８は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＯＢＤ２などのプロトコルを利用し、車両Ｖｅから前照灯７の点灯の有無に関する情報を受信する。

表示ユニット４０は、システムコントローラ２０の制御の下、各種表示データをディスプレイなどの表示装置に表示する。具体的には、システムコントローラ２０は、データ記憶ユニット３６から地図データを読み出す。表示ユニット４０は、システムコントローラ２０によってデータ記憶ユニット３６から読み出された地図データなどを表示画面上に表示する。表示ユニット４０は、バスライン３０を介してＣＰＵ２２から送られる制御データに基づいて表示ユニット４０全体の制御を行うグラフィックコントローラ４１と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）等のメモリからなり即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッファメモリ４２と、グラフィックコントローラ４１から出力される画像データに基づいて、液晶、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等のディスプレイ４４を表示制御する表示制御部４３と、ディスプレイ４４とを備える。ディスプレイ４４は、画像表示部として機能し、例えば対角５〜１０インチ程度の液晶表示装置等からなり、車内のフロントパネル付近に装着される。

音声出力ユニット５０は、システムコントローラ２０の制御の下、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１又はＤＶＤ−ＲＯＭ３２、若しくはＲＡＭ２４等からバスライン３０を介して送られる音声デジタルデータのＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換を行うＤ／Ａコンバータ５１と、Ｄ／Ａコンバータ５１から出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ）５２と、増幅された音声アナログ信号を音声に変換して車内に出力するスピーカ５３とを備えて構成されている。

入力装置６０は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置等から構成されている。入力装置６０は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ４４の周囲に配置される。また、ディスプレイ４４がタッチパネル方式の場合、ディスプレイ４４の表示画面上に設けられたタッチパネルも入力装置６０として機能する。

［トンネル区間の検出］
次に、新設道路中のトンネル区間の検出方法について説明する。概略的には、システムコントローラ２０は、車両Ｖｅが新設道路を走行中の場合に、ＧＰＳ受信機１８の電波１９の受信状態や、車両Ｖｅの周囲の明るさの変化に基づいて、トンネル区間を検出する。これにより、システムコントローラ２０は、新設道路でのトンネル区間を的確に認識する。以下では、この処理の具体的な処理手順について、図３〜図５を参照して説明する。

（１）トンネル内検知処理
図３は、新設道路の走行時にトンネル内に車両Ｖｅが進入したか否かを検知する処理（「トンネル内検知処理」とも呼ぶ。）の処理手順を示すフローチャートである。システムコントローラ２０は、図３のフローチャートを、車両Ｖｅが新設道路を走行中の場合に繰り返し実行する。

まず、システムコントローラ２０は、照度センサ２の検出信号Ｓｄ及び車両Ｖｅから供給される前照灯７の点灯の有無の情報に基づき、車両Ｖｅの周辺の明るさの変化を認識する処理（「明るさ変化認識処理」とも呼ぶ。）を実行する（ステップＳ１０１）。明るさ変化認識処理については、図５を参照して後述する。

次に、システムコントローラ２０は、現在が昼の時間帯、即ちトンネル外が比較的明るい時間帯であるか否か判定する（ステップＳ１０２）。例えば、上述の昼の時間帯は、前照灯７を点灯させる必要がない程度に、日光によりトンネル外が明るい時間帯に予め設定される。なお、この場合、システムコントローラ２０は、現在の日付又は季節等に応じて、上述の昼の時間帯を、日の出から日の入りまで等の日光により明るい時間帯になるように変化させてもよい。そして、現在が昼の時間帯である場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、システムコントローラ２０は、トンネル外が日光により比較的明るい時間帯であると判断し、ステップＳ１０３へ処理を進める。一方、現在が昼の時間帯でない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、即ち、現在が夜の時間帯である場合、システムコントローラ２０は、トンネル外が比較的暗い時間帯であると判断し、ステップＳ１０４へ処理を進める。

ステップＳ１０３では、システムコントローラ２０は、ステップＳ１０１の明るさ変化認識処理の結果に基づき、周囲が明るい状態から暗くなったか否か判定する（ステップＳ１０３）。一般に、昼の時間帯では、トンネル外よりもトンネル内の方が暗い。従って、システムコントローラ２０は、昼の時間帯では、周囲が明るい状態から暗くなったことを、車両Ｖｅがトンネル外からトンネル内に移動したと判断するための必要条件とする。そして、システムコントローラ２０は、周囲が明るい状態から暗くなったと判断した場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、トンネル外からトンネル内に車両Ｖｅが移動した可能性があると判断し、ステップＳ１０５へ処理を進める。一方、システムコントローラ２０は、周囲が明るい状態から暗くなったとは判断できない場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、車両Ｖｅはトンネル外からトンネル内に移動していないと判断し、ステップＳ１０１へ処理を戻す。

同様に、ステップＳ１０４では、システムコントローラ２０は、ステップＳ１０１の明るさ変化認識処理の結果に基づき、周囲が暗い状態から明るくなったか否か判定する（ステップＳ１０４）。一般に、夜の時間帯では、トンネル内に設置されたライトの光に起因して、トンネル内の方がトンネル外よりも車両Ｖｅへの外光は強くなる。従って、システムコントローラ２０は、夜の時間帯では、周囲が暗い状態から明るくなることを、車両Ｖｅがトンネル外からトンネル内に移動したと判断するための必要条件とする。そして、システムコントローラ２０は、周囲が暗い状態から明るくなったと判断した場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、トンネル外からトンネル内に車両Ｖｅが移動した可能性があると判断し、ステップＳ１０５へ処理を進める。一方、システムコントローラ２０は、周囲が暗い状態から明るくなったとは判断できない場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、車両Ｖｅはトンネル外からトンネル内に移動していないと判断し、ステップＳ１０１へ処理を戻す。

次に、システムコントローラ２０は、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態に異常があるか否か判定する（ステップＳ１０５）。一般に、車両Ｖｅがトンネル内に進入した場合、ＧＰＳ受信機１８に電波１９が届かなくなるため、ＧＰＳ受信機１８が現在位置の計測をできなくなる。従って、システムコントローラ２０は、電波１９の受信状態に異常があることを、車両Ｖｅがトンネル内を走行中であると判断するための必要条件とする。

そして、システムコントローラ２０は、ＧＰＳ受信機１８が現在位置の計測をできず、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信に異常があると判断した場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、自立測位装置１０の出力に基づき、走行距離の計測を開始する（ステップＳ１０６）。また、この場合、システムコントローラ２０は、自立測位装置１０の出力に基づき現在位置を算出し、算出した現在位置の時系列の遷移を、走行軌跡として認識する。これにより、システムコントローラ２０は、トンネル内に進入したことに起因してＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態に異常がある場合であっても、新設道路データとして地図データに登録するための走行軌跡を的確に認識することができる。一方、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信に異常がない場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、即ちＧＰＳ受信機１８が現在位置の計測を通常通りできる場合、システムコントローラ２０は、車両Ｖｅがトンネル内を走行していないと判断し、ステップＳ１０１へ処理を戻す。

ステップＳ１０６で走行距離の測定の開始後、システムコントローラ２０は、計測した走行距離が所定の閾値を超えたか否か判定する（ステップＳ１０７）。上述の閾値は、例えば、トンネル以外の障害物に起因して電波１９が一時的に遮断される可能性がある走行距離に実験等に基づき定められる。そして、計測した走行距離が所定の閾値を超えた場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、即ち、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態が異常のまま車両Ｖｅが上述の閾値より長い距離を走行した場合、システムコントローラ２０は、車両Ｖｅがトンネル内を走行中であると認識する（ステップＳ１０８）。そして、システムコントローラ２０は、次に、トンネルから車両Ｖｅが出たか否かを検知する処理（「トンネル外検知処理」とも呼ぶ。）を実行する（ステップＳ１０９）。トンネル外検知処理については、図４を参照して後述する。また、この場合、システムコントローラ２０は、引き続き、自立測位装置１０の出力に基づき現在位置を算出し、算出した現在位置の時系列の遷移を、走行軌跡として認識する。

一方、計測した走行距離が所定の閾値を超えない場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、システムコントローラ２０は、再びステップＳ１０５に戻り、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態に異常があるか否かを判定する。そして、計測した走行距離が所定の閾値を超えないままＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態が正常に戻った場合、システムコントローラ２０は、トンネル以外の障害物等により電波１９が一時的に受信できなかったと判断し、トンネル外検知処理を行うことなく、ステップＳ１０１へ処理を戻す。

（２）トンネル外検知処理
図４は、トンネル外検知処理の手順を示すフローチャートである。システムコントローラ２０は、図４に示すフローチャートの処理を、図３のステップＳ１０９に処理を進めた際に実行する。

まず、システムコントローラ２０は、図３のトンネル内検知処理のステップＳ１０１と同様に、明るさ変化認識処理を実行する（ステップＳ２０１）。そして、システムコントローラ２０は、図３のステップＳ１０２と同様に、現在が昼の時間帯であるか否か判定する（ステップＳ２０２）。そして、システムコントローラ２０は、現在が昼の時間帯であると判断した場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３へ処理を進める。一方、システムコントローラ２０は、現在が昼の時間帯でないと判断した場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、即ち現在が夜の時間帯であると判断した場合、ステップＳ２０４へ処理を進める。

ステップＳ２０３では、システムコントローラ２０は、ステップＳ２０１の明るさ変化認識処理の結果に基づき、車両Ｖｅの周囲が暗い状態から明るくなったか否か判定する（ステップＳ２０３）。一般に、昼の時間帯では、トンネル外よりもトンネル内の方が暗い。従って、システムコントローラ２０は、昼の時間帯では、周囲が暗い状態から明るくなったことを、車両Ｖｅがトンネル内からトンネル外に移動したと判断するための必要条件とする。そして、システムコントローラ２０は、周囲が暗い状態から明るくなったと判断した場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、トンネル外に車両Ｖｅが出た可能性があると判断し、ステップＳ２０５へ処理を進める。一方、システムコントローラ２０は、周囲が暗い状態から明るくなったとは判断できない場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、車両Ｖｅはトンネル内を進行中であると判断し、ステップＳ２０１へ処理を戻す。

同様に、ステップＳ２０４では、システムコントローラ２０は、ステップＳ２０１の明るさ変化認識処理の結果に基づき、周囲が明るい状態から暗くなったか否か判定する（ステップＳ２０４）。一般に、夜の時間帯では、トンネル内に設置されたライトの光に起因して、トンネル内の方がトンネル外よりも車両Ｖｅへの外光は強くなる。従って、システムコントローラ２０は、夜の時間帯では、周囲が明るい状態から暗くなることを、車両Ｖｅがトンネル内からトンネル外に移動したと判断するための必要条件とする。そして、システムコントローラ２０は、周囲が明るい状態から暗くなったと判断した場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、トンネルから車両Ｖｅが出た可能性があると判断し、ステップＳ２０５へ処理を進める。一方、システムコントローラ２０は、周囲が明るい状態から暗くなったとは判断できない場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、車両Ｖｅはトンネル内を進入中であると判断し、ステップＳ２０１へ処理を戻す。

次に、システムコントローラ２０は、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態が正常化したか否か判定する（ステップＳ２０５）。一般に、車両Ｖｅがトンネルから出た場合、ＧＰＳ受信機１８に電波１９が届くようになり、ＧＰＳ受信機１８による現在位置の計測が再び可能となる。従って、システムコントローラ２０は、電波１９の受信状態が正常化することを、車両Ｖｅがトンネルから出たと判断するための必要条件とする。そして、システムコントローラ２０は、ＧＰＳ受信機１８による現在位置の計測ができるようになり、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態が正常化したと判断した場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、自立測位装置１０の出力又は／及びＧＰＳ受信機１８の出力に基づき、走行距離の計測を開始する（ステップＳ２０６）。一方、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態が異常のままである場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、システムコントローラ２０は、車両Ｖｅが引き続きトンネル内を進入中であると判断し、ステップＳ２０１へ処理を戻す。

ステップＳ２０６で走行距離の測定の開始後、システムコントローラ２０は、計測した走行距離が所定の閾値を超えたか否か判定する（ステップＳ２０７）。上述の閾値は、トンネル内で電波１９を一時的に受信できる可能性がある走行距離に実験等に基づき定められる。そして、計測した走行距離が所定の閾値を超えた場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、即ち、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態が正常のまま車両Ｖｅが上述の閾値より長い距離を走行した場合、システムコントローラ２０は、車両Ｖｅがトンネル外を走行中であると認識する（ステップＳ２０８）。一方、システムコントローラ２０は、計測した走行距離が所定の閾値を超えない場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、再びステップＳ２０５に戻り、ＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態が正常であるか否かを判定する。そして、計測した走行距離が所定の閾値を超えないままＧＰＳ受信機１８による電波１９の受信状態が再び異常となった場合、システムコントローラ２０は、車両Ｖｅは引き続きトンネルを走行中であると判断し、ステップＳ２０１へ処理を戻す。

ステップＳ２０８の後、システムコントローラ２０は、トンネル区間を確定する（ステップＳ２０９）。例えば、システムコントローラ２０は、昼の時間帯の場合には、図３のステップＳ１０３で周囲が明るい状態から暗くなったと判断した時からステップＳ２０３で周囲が暗い状態から明るくなったと判断した時までに走行した区間を、トンネル区間として認識する。一方、システムコントローラ２０は、夜の時間帯の場合には、ステップＳ１０４で周囲が暗い状態から明るくなったと判断した時から、ステップＳ２０４で周囲が明るい状態から暗くなったと判断した時までに走行した区間を、トンネル区間として認識する。そして、システムコントローラ２０は、新設道路を地図データに登録する際、ステップＳ２０９で認識したトンネル区間に相当する走行軌跡の情報に、トンネル識別情報を付加する。これにより、好適に、システムコントローラ２０は、トンネル区間を識別可能な態様で新設道路データを地図データに好適に登録することができる。

（３）明るさ変化認識処理
図５は、明るさ変化認識処理の手順を示すフローチャートである。システムコントローラ２０は、図５に示すフローチャートの処理を、図３のステップＳ１０１又は図４のステップＳ２０１で実行する。図５では、システムコントローラ２０は、照度センサ２に基づく明るさの変化判定に加え、天候等に起因してトンネル内外での明るさ変化が小さい場合にも対応できるように、前照灯７の状態変化に基づく明るさの変化判定を行っている。

まず、システムコントローラ２０は、照度センサ２から送信される検出信号Ｓｄが示す照度の時系列の値に基づき、照度の単位時間あたりの変化量（「照度変化量」とも呼ぶ。）を認識する。そして、システムコントローラ２０は、認識した照度変化量が所定の閾値以上であるか否か判定する（ステップＳ３０１）。ここで、上述の閾値は、例えば、車両Ｖｅがトンネルの出入りする際に生じる照度変化量を勘案し、実験等に基づき予め定められる。なお、上述の閾値は、時刻情報や日付又は季節等の情報に応じた可変値であってもよい。

そして、システムコントローラ２０は、照度変化量が閾値以上の場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、現在の照度が所定の閾値以上であるか否か判定する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２で用いる閾値は、周囲が明るいか否かを判断するための閾値であり、例えば、昼の時間帯でのトンネル外での照度の下限値、又は、夜の時間帯でのトンネル内での照度の下限値に、実験等に基づき予め設定される。そして、システムコントローラ２０は、現在の照度が所定の閾値以上である場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、周囲が暗い状態から明るくなったと認識する（ステップＳ３０３）。一方、システムコントローラ２０は、現在の照度が所定の閾値未満である場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、周囲が明るい状態から暗くなったと認識する（ステップＳ３０４）。

一方、照度変化量が閾値未満の場合（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、システムコントローラ２０は、車両Ｖｅから前照灯７の状態を取得し、前照灯７の状態変化があるか否か判定する（ステップＳ３０５）。そして、システムコントローラ２０は、前照灯７の状態変化があり（ステップＳ３０５；Ｙｅｓ）、かつ、前照灯７が点灯状態から消灯状態になったと判断した場合（ステップＳ３０６；Ｙｅｓ）、周囲が暗い状態から明るくなったと認識する（ステップＳ３０７）。また、システムコントローラ２０は、前照灯７の状態変化があり（ステップＳ３０５；Ｙｅｓ）、かつ、前照灯７が消灯状態から点灯状態になったと判断した場合（ステップＳ３０６；Ｎｏ）、周囲が明るい状態から暗くなったと認識する（ステップＳ３０８）。またシステムコントローラ２０は、前照灯７の状態変化がない場合（ステップＳ３０５；Ｎｏ）、周囲の明るさに変化がないと認識する（ステップＳ３０９）。

ここで、ステップＳ３０５〜ステップＳ３０９の処理について補足説明する。一般に、天候が悪い場合や夜間の場合では、トンネル内外での車両Ｖｅの外光の照度の差が少ないことが想定される。この場合、実際には、車両Ｖｅがトンネルに出入りしているにも関わらず、システムコントローラ２０が算出する照度変化量がステップＳ３０１の閾値に満たないことが起こり得る。以上を勘案し、システムコントローラ２０は、照度変化量がステップＳ３０１の閾値に満たない場合であっても、前照灯７の状態変化があった場合には、周囲の明るさに変化があったとみなす。これにより、システムコントローラ２０は、車両Ｖｅがトンネルを出入りするタイミングを的確に認識することができる。

以上説明したように、本実施例に係るナビゲーション装置１のシステムコントローラ２０は、車両Ｖｅの周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波１９の受信状態とに基づき、トンネル区間を検出する。トンネルの内外では、車両Ｖｅの周辺の明るさが異なり、かつ、人工衛星からの電波１９の受信状態が異なるため、システムコントローラ２０は、この態様により、走行中の道路のトンネル区間を的確に検出することができる。

［変形例］
以下、実施例の各変形例について説明する。なお、これらの各変形例は、組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。

（変形例１）
システムコントローラ２０は、トンネル区間の識別情報を含む新設道路データをデータ記憶ユニット３６が記憶する地図データに登録するのに代えて、又はこれに加え、地図データを管理するサーバ装置に新設道路データを送信して登録させてもよい。

図６は、変形例に係るトンネル検出システムの構成例を示す。図６に示すように、ナビゲーション装置１は、ネットワーク６を介してサーバ装置３と接続する。サーバ装置３は、ＣＰＵなどの制御部や、記憶部、及び通信部などを有し、予め記憶されたプログラムを実行することで所定の処理を行う。そして、サーバ装置３は、地図データを記憶し、ナビゲーション装置１及びナビゲーション装置１以外の地図を表示する端末へ、要求に応じて地図データを配信する。

この場合、ナビゲーション装置１は、新設道路を検出した場合に、ネットワーク６を介し、新設道路データをサーバ装置３へ送信する。このとき、ナビゲーション装置１は、新設道路中のトンネル区間を検出した場合には、さらに新設道路データにトンネル識別情報を付加してサーバ装置３に送信する。そして、サーバ装置３は、ナビゲーション装置１から受信した新設道路データを、地図データに登録する。この態様では、ナビゲーション装置１を含むサーバ装置３と接続する端末は、各端末が生成した新設道路データを好適に共有することが可能となる。

（変形例２）
システムコントローラ２０は、新設道路を検出した場合に、生成した新設道路データを地図データに直ちに登録するのに代えて、検出した新設道路への走行履歴が所定回（例えば２回）以上になった場合に、当該新設道路データを地図データに登録してもよい。この場合、システムコントローラ２０は、地図データに登録する新設道路のうち、上述の所定回分の走行履歴でいずれもトンネル区間であると認識した区間に相当する走行軌跡の情報に対し、トンネル識別情報を付すとよい。

（変形例３）
システムコントローラ２０は、照度センサ２の検出信号Ｓｄ及び前照灯７の状態に基づき、図５に示す明るさ変化認識処理を実行する代わりに、照度センサ２の検出信号Ｓｄ又は前照灯７の状態のいずれか一方のみに基づき、明るさ変化認識処理を実行してもよい。

例えば、システムコントローラ２０は、照度センサ２の検出信号Ｓｄのみに基づき、明るさ変化認識処理を実行する場合、ステップＳ３０１で照度変化量が閾値未満であると判断した時点で、ステップＳ３０９へ進み、周囲の明るさに変化がないとみなす。また、システムコントローラ２０は、前照灯７の状態のみに基づき、明るさ変化認識処理を実行する場合、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４を実行せず、ステップＳ３０５から処理を進める。

（変形例４）
システムコントローラ２０は、新設道路中のトンネル区間を検出するのに加え、新設道路以外の道路（即ち、地図データに登録されている道路）を走行中に、新たなトンネル区間を検出し、検出したトンネル区間を地図データに登録してもよい。

この場合、システムコントローラ２０は、車両Ｖｅが新設道路を走行中であるか否かに関わらず、トンネル区間として地図データに登録されていない場所を走行中のときに、図３に示すトンネル内検知処理を実行し、ステップＳ１０９に進んだ場合にはトンネル外検知処理を行う。これにより、システムコントローラ２０は、地図データにトンネル区間として登録されていない区間を好適に検出し、対応する道路データにトンネル識別情報を新たに付加することができる。

（変形例５）
ナビゲーション装置１が実行する図３〜図５のフローチャートに示す処理の全部または一部を、ナビゲーション装置１と接続するサーバ装置が実行してもよい。

この場合、トンネル区間検出システムは、図６と同様、ナビゲーション装置１と通信可能なサーバ装置３を備える。そして、サーバ装置３は、ナビゲーション装置１から、検出信号Ｓｄ、現在位置の情報、前照灯７の状態を示す情報などを受信し、図３〜図５の処理の一部又は全部を実行する。そして、サーバ装置３は、トンネル区間を含む新設道路を検出した場合、サーバ装置３が記憶する地図データに、トンネル区間であることを示す識別情報を含む新設道路データを登録する。

また、この場合、サーバ装置３は、地図データを記憶するサーバや図３〜５のフローチャートの処理を実行するサーバなどの複数のサーバから構成されてもよい。この場合、各サーバは、他のサーバと通信を行い、割り当てられた処理を実行する。そして、本変形例では、サーバ装置３は、本発明における「トンネル区間検出装置」の一例である。

（変形例６）
図４の説明では、システムコントローラ２０は、ステップＳ２０９で新設道路内のトンネル区間を確定した後、確定したトンネル区間に相当する新設道路の走行軌跡の情報にトンネル識別情報を付加した。これに代えて、システムコントローラ２０は、トンネル外検知処理の開始時からステップＳ２０８の実行直前までの期間を、車両Ｖｅがトンネルを走行中の区間であるとみなし、当該期間に生成した走行軌跡を示す情報に、トンネル識別情報を即時に付加してもよい。即ち、システムコントローラ２０は、トンネル区間の終点位置を認識する前に、リアルタイムにトンネル識別情報を付加する処理を行ってもよい。

（変形例７）
ナビゲーション装置１は、経路案内機能を有さず、車両Ｖｅの現在位置周辺の地図を表示する機能のみを有してもよい。

１ ナビゲーション装置
２ 照度センサ
３ サーバ装置
６ ネットワーク
１０ 自立測位装置
１８ ＧＰＳ受信機
２０ システムコントローラ
２２ ＣＰＵ
３６ データ記憶ユニット
３８ 通信装置
４０ 表示ユニット
４４ ディスプレイ
６０ 入力装置

Claims (11)

1. 移動体が走行中の道路のトンネル区間を検出するトンネル区間検出装置であって、
   前記移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、前記トンネル区間を検出する検出手段を備えることを特徴とするトンネル区間検出装置。
2. 前記検出手段は、前記人工衛星からの電波に基づき前記現在位置の算出ができない状態で前記移動体が所定距離以上進んだ場合、前記移動体がトンネル区間を走行中であると判定することを特徴とする請求項１に記載のトンネル区間検出装置。
3. 前記トンネル区間検出装置が参照する地図データに登録されていない道路を前記移動体が走行中の場合に前記検出手段がトンネル区間を検出した場合、当該区間の走行軌跡を示す情報に、トンネル区間であることを示す情報を付加して前記地図データに登録する登録手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載のトンネル区間検出装置。
4. 前記電波により現在位置の算出ができない場合に、自立測位用のセンサからの出力に基づき現在位置を推定する現在位置推定手段をさらに備え、
   前記登録手段は、前記検出手段が前記トンネル区間を検出した場合に、前記現在位置推定手段が推定した現在位置に基づき、前記走行軌跡を認識することを特徴とする請求項３に記載のトンネル区間検出装置。
5. 前記登録手段は、前記走行軌跡の情報と、前記トンネル区間であることを示す情報とを、地図データを記憶するサーバ装置に送信することを特徴とする請求項３または４に記載のトンネル区間検出装置。
6. 前記検出手段は、前記移動体への照度を検出する照度センサからの出力に基づき、前記移動体の周辺の明るさの変化を認識することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のトンネル区間検出装置。
7. 前記検出手段は、前記移動体のライトの点灯及び消灯の切り替えに基づき、前記移動体の周辺の明るさの変化を認識することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のトンネル区間検出装置。
8. 前記検出手段は、時刻情報に基づき、前記移動体がトンネルを出入りしたと判定するための前記明るさの変化の条件を変えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のトンネル区間検出装置。
9. 移動体が走行中の道路のトンネル区間を検出するトンネル区間検出装置が実行する制御方法であって、
   前記移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、前記トンネル区間を検出する検出工程を有することを特徴とする制御方法。
10. 移動体が走行中の道路のトンネル区間を検出するコンピュータが実行するプログラムであって、
    前記移動体の周辺の明るさの変化と、人工衛星からの電波の受信状態とに基づき、前記トンネル区間を検出する検出手段
    として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
11. 請求項１０に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。

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