特許 6169945 ナビゲーション装置および高架上下道判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6169945

(24)【登録日】2017年7月7日

(45)【発行日】2017年7月26日

(54)【発明の名称】ナビゲーション装置および高架上下道判定方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/30 20060101AFI20170713BHJP

   G01S 19/50 20100101ALI20170713BHJP

   G01S 19/48 20100101ALI20170713BHJP

   G01S 19/46 20100101ALI20170713BHJP

【ＦＩ】

   G01C21/30

   G01S19/50

   G01S19/48

   G01S19/46

【請求項の数】17

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-221880(P2013-221880)

(22)【出願日】2013年10月25日

(65)【公開番号】特開2015-83930(P2015-83930A)

(43)【公開日】2015年4月30日

【審査請求日】2016年8月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000101732

【氏名又は名称】アルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(72)【発明者】

【氏名】清野 裕之

(72)【発明者】

【氏名】瀬脇 光二

【審査官】 高田 基史

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１４１９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４８９３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ ２１／００−２１／３６

２３／００−２５／００

Ｇ０８Ｇ １／００−９９／００

Ｇ０１Ｓ ５／００− ５／１４

１９／００−１９／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のＧＰＳ衛星のうち、上記ＧＰＳ衛星の電波から得られる複数のＧＰＳ衛星の配置情報に基づき、電波を受信可能と想定される位置に存在するＧＰＳ衛星である可視衛星の仰角を検出する仰角検出部と、
上記可視衛星に関する電波の受信レベルを検出する受信レベル検出部と、
上記仰角検出部により検出された仰角が閾値を超える可視衛星のうち、上記受信レベル検出部により検出された受信レベルが閾値未満の可視衛星の割合を可視衛星遮蔽率として算出する遮蔽率算出部と、
上記遮蔽率算出部により算出された可視衛星遮蔽率に基づいて、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかを判定する走行道路判定部とを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。

【請求項2】

上記遮蔽率算出部は、
上記可視衛星のうち、上記仰角検出部により検出された仰角が第１の仰角閾値を超えるものを高仰角可視衛星として抽出する高仰角可視衛星抽出部と、
上記高仰角可視衛星のうち、上記受信レベル検出部により検出された受信レベルが第１のレベル閾値未満のものを遮蔽高仰角可視衛星として抽出する遮蔽高仰角可視衛星抽出部と、
上記高仰角可視衛星に対する上記遮蔽高仰角可視衛星の割合を高仰角可視衛星遮蔽率として算出する高仰角可視衛星遮蔽率算出部とを備え、
上記走行道路判定部は、上記高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値を超える場合に、自車が高架下道路を走行していると判定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。

【請求項3】

上記自車の走行距離を検出する走行距離検出部を更に備え、
上記走行道路判定部は、上記高仰角可視衛星遮蔽率が上記第１の遮蔽率閾値を超える状態のままで、上記走行距離検出部により検出される走行距離が第１の距離を超えた場合に、自車が高架下道路を走行していると判定することを特徴とする請求項２に記載のナビゲーション装置。

【請求項4】

上記遮蔽率算出部は、
上記可視衛星のうち、上記仰角検出部により検出された仰角が第２の仰角閾値を超えるものを非低仰角可視衛星として抽出する非低仰角可視衛星抽出部と、
上記非低仰角可視衛星のうち、上記受信レベル検出部により検出された受信レベルが第２のレベル閾値未満のものを遮蔽非低仰角可視衛星として抽出する遮蔽非低仰角可視衛星抽出部と、
上記非低仰角可視衛星に対する上記遮蔽非低仰角可視衛星の割合を非低仰角可視衛星遮蔽率として算出する非低仰角可視衛星遮蔽率算出部とを備え、
上記走行道路判定部は、上記非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値以下の場合に、自車が高架上道路を走行していると判定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。

【請求項5】

上記自車の走行距離を検出する走行距離検出部を更に備え、
上記走行道路判定部は、上記非低仰角可視衛星遮蔽率が上記第２の遮蔽率閾値以下の状態のままで、上記走行距離検出部により検出される走行距離が第２の距離を超えた場合に、自車が高架上道路を走行していると判定することを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション装置。

【請求項6】

上記遮蔽率算出部は、
上記可視衛星のうち、上記仰角検出部により検出された仰角が第１の仰角閾値を超えるものを高仰角可視衛星として抽出する高仰角可視衛星抽出部と、
上記高仰角可視衛星のうち、上記受信レベル検出部により検出された受信レベルが第１のレベル閾値未満のものを遮蔽高仰角可視衛星として抽出する遮蔽高仰角可視衛星抽出部と、
上記高仰角可視衛星に対する上記遮蔽高仰角可視衛星の割合を高仰角可視衛星遮蔽率として算出する高仰角可視衛星遮蔽率算出部と、
上記可視衛星のうち、上記仰角検出部により検出された仰角が上記第１の仰角閾値よりも小さい第２の仰角閾値を超えるものを非低仰角可視衛星として抽出する非低仰角可視衛星抽出部と、
上記非低仰角可視衛星のうち、上記受信レベル検出部により検出された受信レベルが第２のレベル閾値未満のものを遮蔽非低仰角可視衛星として抽出する遮蔽非低仰角可視衛星抽出部と、
上記非低仰角可視衛星に対する上記遮蔽非低仰角可視衛星の割合を非低仰角可視衛星遮蔽率として算出する非低仰角可視衛星遮蔽率算出部とを備え、
上記走行道路判定部は、上記高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値を超える場合に、自車が高架下道路を走行していると判定するとともに、上記非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値以下の場合に、自車が高架上道路を走行していると判定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。

【請求項7】

上記自車の走行距離を検出する走行距離検出部を更に備え、
上記走行道路判定部は、上記高仰角可視衛星遮蔽率が上記第１の遮蔽率閾値を超える状態のままで、上記走行距離検出部により検出される走行距離が第１の距離を超えた場合に、自車が高架下道路を走行していると判定するとともに、上記非低仰角可視衛星遮蔽率が上記第２の遮蔽率閾値以下の状態のままで、上記走行距離検出部により検出される走行距離が第２の距離を超えた場合に、自車が高架上道路を走行していると判定す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。

【請求項8】

上記第２のレベル閾値は上記第１のレベル閾値よりも大きい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。

【請求項9】

上記第２の遮蔽率閾値は上記第１の遮蔽率閾値よりも小さい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。

【請求項10】

上記第２の距離は上記第１の距離よりも長いことを特徴とする請求項７に記載のナビゲーション装置。

【請求項11】

上記遮蔽率算出部は、
上記高仰角可視衛星抽出部、上記遮蔽高仰角可視衛星抽出部、上記高仰角可視衛星遮蔽率算出部および上記走行道路判定部により、自車が高架下道路を走行しているか否かを判定した後、上記非低仰角可視衛星抽出部、上記遮蔽非低仰角可視衛星抽出部、上記非低仰角可視衛星遮蔽率算出部および上記走行道路判定部により、自車が高架上道路を走行しているか否かを判定す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。

【請求項12】

自車の勾配角を検出する勾配角検出部と、
上記勾配角検出部により検出された自車勾配角と地図データの道路リンクに付与された勾配情報とを比較することにより、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかを判定する第２の走行道路判定部とを更に備えたことを特徴とする請求項３，５または７の何れか１項に記載のナビゲーション装置。

【請求項13】

自立航法によって自車位置を測定する自車位置測定部と、
上記自車位置測定部により測定された自車位置に対して所定条件を満たす１以上の道路リンクを修正候補道路として抽出し、当該修正候補道路のそれぞれについて算出した評価値が最も大きい道路リンク上に上記自車位置を修正するマップマッチング処理部とを更に備え、
上記マップマッチング処理部は、上記走行道路判定部により自車が高架下道路を走行していると判定された場合は高架上にある高速道路の道路リンクを上記修正候補道路から除外し、上記走行道路判定部により自車が高架上道路を走行していると判定された場合は高架下の一般道および高架上にない高速ランプ道路の道路リンクを上記修正候補道路から除外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。

【請求項14】

上記マップマッチング処理部は、上記走行道路判定部により自車が高架上道路を走行していると判定された場合、上記自車位置測定部により測定された自車位置からの距離が閾値以上となる道路リンクについては、上記高架上にない高速ランプ道路であっても上記修正候補道路から除外しないことを特徴とする請求項１３に記載のナビゲーション装置。

【請求項15】

ナビゲーション装置の仰角検出部が、複数のＧＰＳ衛星のうち、上記ＧＰＳ衛星の電波から得られる複数のＧＰＳ衛星の配置情報に基づき、電波を受信可能と想定される位置に存在するＧＰＳ衛星である可視衛星の仰角を検出する第１のステップと、
上記ナビゲーション装置の受信レベル検出部が、上記可視衛星に関する電波の受信レベルを検出する第２のステップと、
上記ナビゲーション装置の遮蔽率算出部が、上記仰角検出部により検出された仰角が閾値を超える可視衛星のうち、上記受信レベル検出部により検出された受信レベルが閾値未満の可視衛星の割合を可視衛星遮蔽率として算出する第３のステップと、
上記ナビゲーション装置の走行道路判定部が、上記遮蔽率算出部により算出された可視衛星遮蔽率に基づいて、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかを判定する第４のステップとを有することを特徴とする高架上下道判定方法。

【請求項16】

上記第３のステップは、
上記可視衛星のうち、上記仰角検出部により検出された仰角が第１の仰角閾値を超えるものを高仰角可視衛星として抽出する高仰角可視衛星抽出ステップと、
上記高仰角可視衛星のうち、上記受信レベル検出部により検出された受信レベルが第１のレベル閾値未満のものを遮蔽高仰角可視衛星として抽出する遮蔽高仰角可視衛星抽出ステップと、
上記高仰角可視衛星に対する上記遮蔽高仰角可視衛星の割合を高仰角可視衛星遮蔽率として算出する高仰角可視衛星遮蔽率算出ステップとから成り、
上記第４のステップでは、上記高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値を超える場合に、自車が高架下道路を走行していると判定することを特徴とする請求項１５に記載の高架上下道判定方法。

【請求項17】

上記第３のステップは、
上記可視衛星のうち、上記仰角検出部により検出された仰角が第２の仰角閾値を超えるものを非低仰角可視衛星として抽出する非低仰角可視衛星抽出ステップと、
上記非低仰角可視衛星のうち、上記受信レベル検出部により検出された受信レベルが第２のレベル閾値未満のものを遮蔽非低仰角可視衛星として抽出する遮蔽非低仰角可視衛星抽出ステップと、
上記非低仰角可視衛星に対する上記遮蔽非低仰角可視衛星の割合を非低仰角可視衛星遮蔽率として算出する非低仰角可視衛星遮蔽率算出ステップとから成り、
上記第４のステップでは、上記非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値以下の場合に、自車が高架上道路を走行していると判定することを特徴とする請求項１５に記載の高架上下道判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ナビゲーション装置および高架上下道判定方法に関し、特に、ＧＰＳ受信機の測位結果を利用して自車位置を修正するマップマッチング機能を有するナビゲーション装置に用いて好適なものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、車載用のナビゲーション装置では、自立航法センサやＧＰＳ（Global Positioning System）受信機などを用いて車両の現在位置を検出し、その近傍の地図データを記録媒体から読み出して画面上に表示する。そして、画面上の所定箇所に自車位置を示す自車位置マークを重ね合わせて表示することにより、車両が現在どこを走行しているのかを一目で分かるようにしている。

【0003】

自立航法センサによって自車位置を測定する場合、マップマッチングによる位置補正処理が必要になる。すなわち、自立航法では、車両が走行するにつれて誤差が累積し、自車位置が道路から外れてしまう。そこで、マップマッチング処理によって自車位置を道路の位置と照合し、必要に応じて自車位置を道路上に修正する。自車位置を道路上に修正するというのは、具体的には自車位置を道路リンク上に引き付ける処理のことをいう。

【0004】

なお、自立航法では、測定誤差が大きくなって自車位置が道路から大きく外れると、自車位置を実際の道路上の現在位置にマップマッチングすることができなくなる。そこで、自立航法によるマップマッチングが不可能になったら、ＧＰＳ受信機から得られる位置データ（ＧＰＳ位置）と方位データ（ＧＰＳ方位）とを用いて、自立航法センサによる車両位置（センサ位置）と走行方位（センサ方位）とを修正することが行われている。

【0005】

ところで、高架上の高速道路とその下にある一般道のように、２つの道路が上下に分岐あるいは並走するケースにおいては、自立航法センサやＧＰＳ受信機の情報だけでは、どちらの道路を走行しているのかを正確に特定することが難しくなる。これに対して、分岐先の道路リンクに簡易的な勾配情報（上り／下り／平坦）を付加しておき、この勾配情報と分岐点において車載センサにて検出した勾配角（車両ピッチ角）とを比較することで、実際に走行した分岐先の道路をある程度の精度で特定することが可能となる。

【0006】

しかしながら、仕向け地（特に日本以外の中国、台湾などのアジア圏）によっては、地図ＤＢの整備状況が悪くて勾配情報のカバレッジが狭く、一部の都市の道路リンクにしか勾配情報が格納されていない場合がある。また、勾配情報が格納されている場合でも、日本向けの製品と比べて地図ＤＢの精度が悪い場合が多い。そのため、道路リンクの勾配情報とセンサにより検出された車両ピッチ角との比較により高架上下道の判定を行う方法では、機能そのものが動作できない場合や、動作できる場合でも誤判定につながることが多いという問題があった。

【0007】

特に、中国の代表的な２都市（上海、広州）では、高架上の高速道路とその下の一般道とを容易に行き来できるような交通事情になっている。しかし、上下に分岐する道路の判定に必要な勾配情報が地図ＤＢに格納されていないことや、格納されている場合でも精度が悪く間違った勾配情報になっていることが多く、分岐点でのマッチング精度の劣化の要因になっている。

【0008】

また、上下に分岐する道路で正しい道路にマッチングできない場合、その後の走行中にマップマッチング処理が行われる。しかし、高架上の高速道路とその下の一般道は、上下（高さ方向）には明確な距離差はあるが、平面（水平方向）に対しての明確な距離差が殆どない状況が多いため、マップマッチング処理を行っても正しい道路にマッチングできない可能性が高く、効果的なリカバリを行うことができないという問題があった。また、高架下道路を走行する場合や周囲に高階層の建物がある状況では、ＧＰＳ測位環境としては非常に厳しく、ＧＰＳ測位精度が非常に悪くなる。そのため、最も真値として期待できるＧＰＳ位置によるリカバリもほとんど期待することができない。

【0009】

なお、ＧＰＳ受信機の情報を用いて、高架上道路と高架下道路とのどちらを走行しているのかを判定するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。特許文献１に記載のナビゲーション装置では、サンプリングしたＧＰＳデータのうち、電波の受信が可能なＧＰＳ衛星の仰角が全て所定角度以下のときは、高架下道路を走行している可能性が高いと判定する。一方、サンプリングしたＧＰＳデータの中で電波の受信が可能なＧＰＳ衛星のうち、仰角が所定角度以上のＧＰＳ衛星があれば、高架上道路を走行している可能性が高いと判定する。

【0010】

特許文献２に記載のナビゲーション装置では、各衛星のうち、仰角が所定値以下の衛星からの衛星電波が受信可能で、かつ、他の衛星からの衛星電波が受信不可能である場合に、受信不可能であった各衛星に基づいて受信不能領域の形状を判断する。そして、受信不能領域の形状が所定の基準に合致する場合に、自車が高架下にいると判定する。具体的には、受信不能領域が天空域の中央寄り部分を車両の進行方向に沿って縦断しているときに、自車が高架下にいると判定する。

【0011】

特許文献３に記載のナビゲーション装置では、高架上道路とそれに並走する高架下道路のいずれか一方を車両が走行する際、衛星電波を受信可能な人工衛星（例えば、仰角が２０°〜９０°の範囲内にある人工衛星）を判別するとともにその位置情報を取得する。そして、車両の走行方向の右側にある人工衛星からの衛星電波の受信レベルが所定レベル以下であれば、高架下道路を走行しているものと判定する一方、所定レベルよりも大きいときには、高架上道路を走行しているものと判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開平１０−１４１９６８号公報

【特許文献2】特開２００２−１７４５２８号公報

【特許文献3】特開２０１１−９５１４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

上記特許文献１〜３に記載の技術では、ナビゲーション装置で電波を受信できている衛星または電波を受信できていない（受信レベルが所定レベル以下）の衛星が単純にどの仰角範囲にあるかに基づいて高架上下道の判定を行っている。しかしながら、高架の高さ、高架上道路の幅、高架上道路と高架下道路との水平方向の位置関係（高架下道路が高架上道路の真下の位置にあるか斜めの位置にあるか、斜めにある場合における高架下道路の高架上道路からの水平距離など）は走行場所によって異なるため、特許文献１〜３のような単純な判定方法では、高架上下道の判定を正しく行うことができない場合があるという問題があった。

【0014】

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかを、様々な状況の道路においてもより正しく判定することができるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

上記した課題を解決するために、本発明では、複数のＧＰＳ衛星のうち、ＧＰＳ衛星の電波から得られる複数のＧＰＳ衛星の配置情報に基づき、電波を受信可能と想定される位置に存在するＧＰＳ衛星である可視衛星の中で仰角が閾値を超える可視衛星のうち、電波の受信レベルが閾値未満の可視衛星の割合を可視衛星遮蔽率として算出し、当該可視衛星遮蔽率に基づいて、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかを判定するようにしている。

【発明の効果】

【0016】

上記のように構成した本発明によれば、複数のＧＰＳ衛星の中から抽出された可視衛星の仰角に基づいて単純に判定を行うのではなく、可視衛星のうち仰角が閾値を超えるものがさらに、電波の受信レベルが閾値未満のものと閾値以上のものとに分類され、受信レベルが閾値未満の可視衛星の割合を示す可視衛星遮蔽率に基づいて、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかが判定される。これにより、より精細な判定基準に基づいて判定が行われることになるので、高架の高さ、高架上道路の幅、高架上道路と高架下道路との水平方向の位置関係などに関して異なる状況の道路においても、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかをより正しく判定することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態によるナビゲーション装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】本実施形態による遮蔽率算出部のより具体的な機能構成例を示すブロック図である。

【図3】本実施形態による遮蔽率算出部に関して、自車が高架下道路を走行しているか否かを判定する処理を説明するための図である。

【図4】本実施形態による遮蔽率算出部に関して、自車が高架上道路を走行しているか否かを判定する処理を説明するための図である。

【図5】本実施形態によるナビゲーション制御部の動作例を示すフローチャートである。

【図6】本実施形態による遮蔽率算出部に関して、自車が高架下道路を走行しているか否かを判定する処理を説明するための図である。

【図7】本実施形態によるナビゲーション装置の他の構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるナビゲーション装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のナビゲーション装置は、地図データ記憶部１、自立航法センサ２、ＧＰＳ受信機３、ディスプレイ４およびナビゲーション制御部１０を備えて構成されている。

【0019】

ナビゲーション制御部１０は、その機能構成として、地図描画部１１、自車位置測定部１２、データ記憶部１３、マップマッチング処理部１４、自車位置マーク発生部１５、画像合成部１６、仰角検出部１７、受信レベル検出部１８、遮蔽率算出部１９、走行道路判定部２０および走行距離検出部２１を備えている。

【0020】

地図データ記憶部１は、地図表示や経路探索などに必要な地図データを記憶している。この地図データには、地図表示に必要な各種のデータから成る描画ユニットと、マップマッチングや経路探索、経路案内等の各種の処理に必要なデータから成る道路ユニットとが含まれている。道路ユニットには、交差点や分岐など複数の道路が交わる点に対応するノードに関する情報と、道路や車線等に対応する道路リンクに関する情報とが含まれている。

【0021】

道路リンクに関する情報には、道路種別や道路属性の情報が含まれている。道路種別の情報は、その道路リンクに対応した実際の道路が高速道路であるか一般道であるかといった種別を示す。道路属性の情報は、その道路リンクに関する各種の属性を示す。例えば、その道路リンクに対応した実際の道路が高架上道路または高架下道路であることを表す高架道情報、道路の勾配角を表す勾配情報などが道路属性として示されている。

【0022】

自立航法センサ２は、車両の回転角度を検出する振動ジャイロ等の相対方位センサ（角度センサ）と、所定走行距離毎に１個のパルスを出力する距離センサとを備えている。自立航法センサ２は、これらの角度センサおよび距離センサによって車両の相対位置および方位を検出し、その情報をナビゲーション制御部１０に出力する。これらの情報は、数ミリ秒から数秒程度の間隔でナビゲーション制御部１０に逐次出力される。

【0023】

ＧＰＳ受信機３は、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信して、３次元測位処理あるいは２次元測位処理を行って車両の絶対位置および方位を計算する（車両方位は、現時点における自車位置と１サンプリング時間前の自車位置とに基づいて計算する）。そして、これらの計算した車両の絶対位置および方位の情報をナビゲーション制御部１０に出力する。このＧＰＳ受信機３は、複数のＧＰＳ衛星に関する衛星配置情報もナビゲーション制御部１０に出力する。衛星配置情報には、ＧＰＳ衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位などの情報が含まれている。これらの情報も、数ミリ秒から数秒程度の間隔でナビゲーション制御部１０に逐次出力される。

【0024】

ディスプレイ４は、ナビゲーション制御部１０から出力される画像データに基づいて、自車位置周辺の地図画像を自車位置マークとともに表示する。ナビゲーション制御部１０は、地図データ記憶部１に記憶された地図データ、自立航法センサ２およびＧＰＳ受信機３から出力される情報に基づいて、ナビゲーション装置の全体を制御する。以下、このナビゲーション制御部１０の詳細を説明する。

【0025】

地図描画部１１は、地図データ記憶部１に記憶された地図データに基づいて、自車位置周辺の地図を表す地図画像データを生成する。すなわち、地図描画部１１は、後述するようにマップマッチング処理部１４によって位置修正された後の自車位置情報に基づいて、画面中心位置を含む所定範囲の地図データを地図データ記憶部１から読み出して、読み出した地図データに基づいて、ディスプレイ４への表示に必要な自車位置周辺の地図画像データを生成する。

【0026】

自車位置測定部１２は、自立航法によって自車位置を測定する。具体的には、自車位置測定部１２は、自立航法センサ２から出力される自車の相対的な位置情報と方位情報に基づいて、絶対的な自車位置（推定車両位置）および車両方位を計算する。データ記憶部１３は、ＧＰＳ受信機３から出力される自車の絶対的な位置情報と方位情報、ＧＰＳ衛星の衛星配置情報などを順次格納する。

【0027】

マップマッチング処理部１４は、地図描画部１１によって地図データ記憶部１から読み出された自車位置周辺の地図データと、自車位置測定部１２により計算された自立航法センサ２の出力に基づく推定車両位置および車両方位のデータと、データ記憶部１３に格納されたＧＰＳ受信機３による車両位置および車両方位のデータとを用いて、車両走行距離毎に投影法によるマップマッチング処理を行って、自車の走行位置を地図データの道路リンク上に修正する。

【0028】

具体的には、マップマッチング処理部１４は、自車位置測定部１２により測定された自車位置に対して所定条件を満たす１以上の道路リンクを修正候補道路として抽出する。この場合の所定条件とは、自車位置からの距離や角度あるいは道路の連続性などに関する条件である。そして、当該抽出した修正候補道路のそれぞれについて所定の演算式によって評価値を算出し、算出した評価値が最も大きい道路リンク上に自車位置を修正する。

【0029】

自車位置マーク発生部１５は、マップマッチング処理部１４によりマップマッチング処理された後の自車位置に表示する自車位置マークの画像データを発生する。画像合成部１６は、地図描画部１１によって描画された地図画像データに、自車位置マーク発生部１５により発生された自車位置マークの画像データを重ねて画像合成を行い、ディスプレイ４に出力する。これにより、合成された画像がディスプレイ４の画面上に表示される。

【0030】

仰角検出部１７は、データ記憶部１３に記憶されたＧＰＳ衛星の衛星配置情報に基づいて、複数のＧＰＳ衛星のうち、ＧＰＳ衛星の電波から得られる複数のＧＰＳ衛星の配置情報に基づき、電波を受信可能と想定される位置に存在するＧＰＳ衛星である可視衛星の仰角を検出する。受信レベル検出部１８は、ＧＰＳ受信機３での電波の受信状況を監視することにより、可視衛星に関する電波の受信レベル（Ｃ／Ｎ値）を検出する。

【0031】

遮蔽率算出部１９は、仰角検出部１７により検出された仰角が閾値を超える可視衛星のうち、受信レベル検出部１８により検出された受信レベルが閾値未満の可視衛星の割合を可視衛星遮蔽率として算出する。走行道路判定部２０は、遮蔽率算出部１９により算出された可視衛星遮蔽率に基づいて、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかを判定する。そして、その判定結果をマップマッチング処理部１４に通知する。

【0032】

マップマッチング処理部１４は、走行道路判定部２０により自車が高架下道路を走行していると判定された場合は、高架上にある高速道路の道路リンクを修正候補道路から除外してマップマッチング処理を行う。一方、走行道路判定部２０により自車が高架上道路を走行していると判定された場合は、マップマッチング処理部１４は、高架下の一般道や、高架上にない高速ランプ道路の道路リンクを修正候補道路から除外してマップマッチング処理を行う。ただし、自車が高架上道路を走行していると判定された場合、自車位置測定部１２により測定された自車位置からの距離が所定の閾値以上となる道路リンクについては、高架上にない高速ランプ道路であっても修正候補道路から除外しないようにするのが好ましい。

【0033】

走行距離検出部２１は、自立航法センサ２が備える距離センサからの出力に基づいて、自車の走行距離を検出する。そして、検出した走行距離を走行道路判定部２０に通知する。走行道路判定部２０は、遮蔽率算出部１９により算出された可視衛星遮蔽率が後述する所定の条件を満たす状態のまま、走行距離検出部２１により検出される走行距離が所定値を超えたときに、自車が高架上道路または高架下道路を走行していると判定する。

【0034】

なお、走行道路判定部２０は、遮蔽率算出部１９により算出された可視衛星遮蔽率の瞬時値に基づいて高架上下道の判定を行ってもよい。ただし、可視衛星遮蔽率が所定の条件を満たす状態のままで一定距離を走行した場合に高架上道路または高架下道路を走行していると判定した方が、突発的なノイズ等の影響を受けずにより正確な判定を行うことができるという点で好ましい。

【0035】

次に、上述した遮蔽率算出部１９の具体的な構成について説明する。図２は、本実施形態による遮蔽率算出部１９のより具体的な機能構成例を示すブロック図である。図２に示すように、遮蔽率算出部１９は、その具体的な機能構成として、高仰角可視衛星抽出部３１、遮蔽高仰角可視衛星抽出部３２、高仰角可視衛星遮蔽率算出部３３、非低仰角可視衛星抽出部３４、遮蔽非低仰角可視衛星抽出部３５および非低仰角可視衛星遮蔽率算出部３６を備えている。

【0036】

高仰角可視衛星抽出部３１、遮蔽高仰角可視衛星抽出部３２および高仰角可視衛星遮蔽率算出部３３は、例えば図３のように自車が高架下道路を走行しているか否かを判定するための構成である。一方、非低仰角可視衛星抽出部３４、遮蔽非低仰角可視衛星抽出部３５および非低仰角可視衛星遮蔽率算出部３６は、例えば図４のように自車が高架上道路を走行しているか否かを判定するための構成である。

【0037】

高仰角可視衛星抽出部３１は、複数の可視衛星のうち、仰角検出部１７により検出された仰角が第１の仰角閾値θ_１を超えるものを高仰角可視衛星として抽出する。図３の例では、ＧＰＳ受信機３において捕捉している可視衛星１０１_-1〜１０１_-6が６つあり、このうち仰角が第１の仰角閾値θ_１を超えるものは可視衛星１０１_-2〜１０１_-6の５つである。よって、高仰角可視衛星抽出部３１は、この５つの可視衛星１０１_-2〜１０１_-6を高仰角可視衛星として抽出する。

【0038】

遮蔽高仰角可視衛星抽出部３２は、高仰角可視衛星抽出部３１により抽出された高仰角可視衛星１０１_-2〜１０１_-6のうち、受信レベル検出部１８により検出された受信レベルが第１のレベル閾値ＬＴｈ_１未満のものを遮蔽高仰角可視衛星として抽出する。図３の例では、４つの高仰角可視衛星１０１_-3〜１０１_-6からの電波が高架上道路によって遮られ、ＧＰＳ受信機３での受信レベルが低くなり、第１のレベル閾値ＬＴｈ_１未満になっているものとする。よって、遮蔽高仰角可視衛星抽出部３２は、これら４つの高仰角可視衛星１０１_-3〜１０１_-6を遮蔽高仰角可視衛星として抽出する。

【0039】

高仰角可視衛星遮蔽率算出部３３は、以下の式に示すように、高仰角可視衛星の数に対する遮蔽高仰角可視衛星の数の割合を高仰角可視衛星遮蔽率として算出する。
高仰角可視衛星遮蔽率＝１００×（遮蔽高仰角可視衛星数／高仰角可視衛星数）
図３の例では、高仰角可視衛星遮蔽率は８０％となる。
なお、高仰角可視衛星遮蔽率は、ナビゲーション制御部１０がＧＰＳ受信機３からＧＰＳ測位結果を取得する毎に計算する。ただし、高仰角可視衛星が１つもない場合には、高仰角可視衛星遮蔽率は無効値（−１％）に設定する。

【0040】

非低仰角可視衛星抽出部３４は、複数の可視衛星のうち、仰角検出部１７により検出された仰角が第１の仰角閾値θ_１よりも小さい第２の仰角閾値θ_２を超えるものを非低仰角可視衛星として抽出する。図４の例では、ＧＰＳ受信機３において捕捉している可視衛星１０１_-1〜１０１_-6が６つあり、これらの全てについて仰角が第２の仰角閾値θ_２を超えている。よって、非低仰角可視衛星抽出部３４は、これら６つの可視衛星１０１_-1〜１０１_-6を非低仰角可視衛星として抽出する。

【0041】

遮蔽非低仰角可視衛星抽出部３５は、非低仰角可視衛星抽出部３４により抽出された非低仰角可視衛星１０１_-1〜１０１_-6のうち、受信レベル検出部１８により検出された受信レベルが第２のレベル閾値ＬＴｈ_２未満のものを遮蔽非低仰角可視衛星として抽出する。ここで、第２のレベル閾値ＬＴｈ_２は、第１のレベル閾値ＬＴｈ_１よりも大きい値とするのが好ましい。高架下道路を走行中の場合には高架上道路により電波が遮蔽され、高架上道路を走行中の場合にはビル等により電波が遮蔽されるという違いがあるからである。

【0042】

図４の例では、６つの非低仰角可視衛星１０１_-1〜１０１_-6からの電波は遮られることなくＧＰＳ受信機３にて受信されるので、ＧＰＳ受信機３での受信レベルが何れも高くなり、第２のレベル閾値ＬＴｈ_２未満にはなっていないものとする。よって、この場合に遮蔽非低仰角可視衛星抽出部３５は、６つの非低仰角可視衛星１０１_-1〜１０１_-6を何れも遮蔽非低仰角可視衛星として抽出しない。

【0043】

非低仰角可視衛星遮蔽率算出部３６は、以下の式に示すように、非低仰角可視衛星の数に対する遮蔽非低仰角可視衛星の数の割合を非低仰角可視衛星遮蔽率として算出する。
非低仰角可視衛星遮蔽率＝１００×（遮蔽非低仰角可視衛星数／非低仰角可視衛星数）
図４の例では、非低仰角可視衛星遮蔽率は０％となる。
なお、非低仰角可視衛星遮蔽率は、ナビゲーション制御部１０がＧＰＳ受信機３からＧＰＳ測位結果を取得する毎に計算する。ただし、非低仰角可視衛星が１つもない場合には、非低仰角可視衛星遮蔽率は無効値（−１％）に設定する。

【0044】

走行道路判定部２０は、高仰角可視衛星遮蔽率算出部３３により算出された高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超える場合に、自車が高架下道路を走行していると判定する。図３の例では、高仰角可視衛星遮蔽率（＝８０％）が第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超えるとして、自車が高架下道路を走行していると判定する。

【0045】

また、走行道路判定部２０は、非低仰角可視衛星遮蔽率算出部３６により算出された非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下の場合に、自車が高架上道路を走行していると判定する。ここで、第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２は、第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１よりも小さい値とするのが好ましい。図４の例では、非低仰角可視衛星遮蔽率（＝０％）が第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下であるとして、自車が高架上道路を走行していると判定する。

【0046】

走行道路判定部２０による判定処理は、ナビゲーション制御部１０がＧＰＳ受信機３からＧＰＳ測位結果を取得する毎に行う。この場合に、走行道路判定部２０は、高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超える状態のままで、走行距離検出部２１により検出される走行距離が第１の距離Ｒ_１を超えた場合に、自車が高架下道路を走行していると判定するのが好ましい。また、走行道路判定部２０は、非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下の状態のままで、走行距離検出部２１により検出される走行距離が第２の距離Ｒ_２を超えた場合に、自車が高架上道路を走行していると判定するのが好ましい。

【0047】

ここで、第２の距離Ｒ_２は、第１の距離Ｒ_１よりも長い値に設定するのが好ましい。高架上道路を走行していても、ビルの近くや谷間などを走行しているときには電波の受信状態が悪くなり、しばらくの時間、非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２を超えることがある。その場合に、自車が高架上道路を走行していないと誤判定することがないように、第２の距離Ｒ_２は比較的長めに設定する必要がある。これに対して、高架下道路を走行しているときは、高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超える状態が続きやすいので、第１の距離Ｒ_１は第２の距離Ｒ_２に比べて短く設定することが可能である。

【0048】

したがって、走行道路判定部２０は、まず、高仰角可視衛星遮蔽率算出部３３により算出される高仰角可視衛星遮蔽率に基づいて、自車が高架下道路を走行しているか否かを判定する。その後、走行道路判定部２０は、非低仰角可視衛星遮蔽率算出部３６により算出される非低仰角可視衛星遮蔽率に基づいて、自車が高架上道路を走行しているか否かを判定する。

【0049】

図５は、以上のように構成した本実施形態によるナビゲーション制御部１０の動作例を示すフローチャートである。なお、図５に示すフローチャートは、ナビゲーション装置の電源をオンにしたときに開始する。

【0050】

まず、自立航法センサ２によって自車の相対的な位置情報および方位情報を測位し、自車位置測定部１２がこの測位情報に基づいて、絶対的な自車位置および車両方位を計算する（ステップＳ１）。また、ＧＰＳ受信機３によって自車の絶対的な位置情報、方位情報、ＧＰＳ衛星の衛星配置情報を測位し、これらの情報をデータ記憶部１３に格納する（ステップＳ２）。

【0051】

次に、仰角検出部１７は、データ記憶部１３に記憶されたＧＰＳ衛星の衛星配置情報に基づいて、電波を受信可能と想定される位置に存在するＧＰＳ衛星である可視衛星の仰角を検出する（ステップＳ３）。また、受信レベル検出部１８は、可視衛星に関する電波の受信レベルを検出する（ステップＳ４）。

【0052】

さらに、高仰角可視衛星抽出部３１は、複数の可視衛星のうち、仰角検出部１７により検出された仰角が第１の仰角閾値θ_１を超えるものを高仰角可視衛星として抽出する（ステップＳ５）。また、遮蔽高仰角可視衛星抽出部３２は、高仰角可視衛星抽出部３１により抽出された高仰角可視衛星のうち、受信レベル検出部１８により検出された受信レベルが第１のレベル閾値ＬＴｈ_１未満のものを遮蔽高仰角可視衛星として抽出する（ステップＳ６）。

【0053】

そして、高仰角可視衛星遮蔽率算出部３３は、高仰角可視衛星の数に対する遮蔽高仰角可視衛星の数の割合を高仰角可視衛星遮蔽率として算出する（ステップＳ７）。次に、走行道路判定部２０は、高仰角可視衛星遮蔽率算出部３３により算出された高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超えるか否かを判定する（ステップＳ８）。

【0054】

ここで、高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超えると判定された場合、走行距離検出部２１は、自立航法センサ２が備える距離センサからの出力に基づいて、第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超えると初めて判定された時点からの自車の走行距離を検出する（ステップＳ９）。そして、走行道路判定部２０は、高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超える状態のままで走行距離が第１の距離Ｒ_１となったか否かを判定する（ステップＳ１０）。

【0055】

高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超える状態のままで走行距離が第１の距離Ｒ_１となった場合、走行道路判定部２０は、自車が高架下道路を走行していると判定する（ステップＳ１１）。その後、処理はステップＳ２４に遷移する。一方、走行距離がまだ第１の距離Ｒ_１となっていない場合、処理はステップＳ１に戻る。

【0056】

上記ステップＳ８において、高仰角可視衛星遮蔽率が第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超えないと判定された場合、自立航法センサ２によって自車の相対的な位置情報および方位情報を測位し、自車位置測定部１２がこの測位情報に基づいて、絶対的な自車位置および車両方位を計算する（ステップＳ１２）。また、ＧＰＳ受信機３によって自車の絶対的な位置情報、方位情報、ＧＰＳ衛星の衛星配置情報を測位し、これらの情報をデータ記憶部１３に格納する（ステップＳ１３）。

【0057】

次に、仰角検出部１７は、データ記憶部１３に記憶されたＧＰＳ衛星の衛星配置情報に基づいて、電波を受信可能と想定される位置に存在するＧＰＳ衛星である可視衛星の仰角を検出する（ステップＳ１４）。また、受信レベル検出部１８は、可視衛星に関する電波の受信レベルを検出する（ステップＳ１５）。

【0058】

さらに、非低仰角可視衛星抽出部３４は、複数の可視衛星のうち、仰角検出部１７により検出された仰角が第２の仰角閾値θ_２を超えるものを非低仰角可視衛星として抽出する（ステップＳ１６）。また、遮蔽非低仰角可視衛星抽出部３５は、非低仰角可視衛星抽出部３４により抽出された非低仰角可視衛星のうち、受信レベル検出部１８により検出された受信レベルが第２のレベル閾値ＬＴｈ_２未満のものを遮蔽非低仰角可視衛星として抽出する（ステップＳ１７）。

【0059】

そして、非低仰角可視衛星遮蔽率算出部３６は、非低仰角可視衛星の数に対する遮蔽非低仰角可視衛星の数の割合を非低仰角可視衛星遮蔽率として算出する（ステップＳ１８）。次に、走行道路判定部２０は、非低仰角可視衛星遮蔽率算出部３６により算出された非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。

【0060】

ここで、非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下であると判定された場合、走行距離検出部２１は、第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下であると初めて判定された時点からの自車の走行距離を検出する（ステップＳ２０）。そして、走行道路判定部２０は、非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下の状態のままで走行距離が第２の距離Ｒ_２となったか否かを判定する（ステップＳ２１）。

【0061】

非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下の状態のままで走行距離が第２の距離Ｒ_２となった場合、走行道路判定部２０は、自車が高架上道路を走行していると判定する（ステップＳ２２）。その後、処理はステップＳ２４に遷移する。一方、走行距離がまだ第２の距離Ｒ_２となっていない場合、処理はステップＳ１２に戻る。

【0062】

上記ステップＳ１９において、非低仰角可視衛星遮蔽率が第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下でないと判定された場合、走行道路判定部２０は、高架下道路でも高架上道路でもないその他の道路を走行中であると判定する（ステップＳ２３）。その後、処理はステップＳ２４に遷移する。

【0063】

ステップＳ２４では、マップマッチング処理部１４は、自車位置測定部１２により測定された自車位置に対して所定条件を満たす１以上の道路リンクを修正候補道路として抽出する。このとき、マップマッチング処理部１４は、走行道路判定部２０により自車が高架下道路または高架上道路を走行していると判定された場合は、上述した一定の道路リンクを修正候補道路から除外する。

【0064】

そして、マップマッチング処理部１４は、当該抽出した修正候補道路のそれぞれについて所定の演算式によって評価値を算出し、算出した評価値が最も大きい道路リンク上に自車位置を修正する（ステップＳ２５）。その後、ナビゲーション制御部１０は、ナビゲーション装置の電源がオフとされたか否かを判定し（ステップＳ２６）、オフとされていない場合、処理はステップＳ１に戻る。一方、ナビゲーション装置の電源がオフとされた場合、図５に示すフローチャートの処理は終了する。

【0065】

以上詳しく説明したように、本実施形態では、ＧＰＳ受信機３で電波を捕捉している可視衛星の中で仰角が第１の仰角閾値θ_１を超える可視衛星のうち、電波の受信レベルが第１のレベル閾値ＬＴｈ_１未満の可視衛星の割合を高仰角可視衛星遮蔽率として算出するとともに、仰角が第２の仰角閾値θ_２を超える可視衛星のうち、電波の受信レベルが第２のレベル閾値ＬＴｈ_２未満の可視衛星の割合を非低仰角可視衛星遮蔽率として算出し、これらの可視衛星遮蔽率に基づいて、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかを判定するようにしている。

【0066】

このように構成した本実施形態によれば、複数のＧＰＳ衛星の中から抽出された可視衛星の仰角に基づいて単純に判定を行うのではなく、受信レベルが閾値未満の可視衛星の割合を示す可視衛星遮蔽率に基づいて、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかが判定される。これにより、より精細な判定基準に基づいて判定が行われることになるので、高架の高さ、高架上道路の幅、高架上道路と高架下道路との水平方向の位置関係などに関して異なる状況の道路においても、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかをより正しく判定することができるようになる。

【0067】

例えば、図６に示すように、高架下道路が高架上道路の斜めの位置にある場合は、上述した特許文献１に記載の従来技術によると、電波の受信が可能なＧＰＳ衛星のうち、仰角が所定角度以上のＧＰＳ衛星があるので、高架上道路を走行していると判定されてしまう。また、特許文献２に記載の従来技術でも、受信不能領域の形状が天空域の中央寄り部分を車両の進行方向に沿って縦断している形状にならないため、自車が高架下道路を走行していると判定することはできない。

【0068】

一方、特許文献３に記載の技術であれば、図６に示す状況下において自車が高架下道路を走行していると判定することができる。しかしながら、図４のように高架上道路を走行しているときに、車両の右側にある可視衛星１０１_-4〜１０１_-6の何れかについて電波の受信レベルがビル等の影響を受けて所定レベル以下になると、高架下道路を走行していると誤判定してしまう。

【0069】

これに対して、本実施形態によれば、図６のような状況下においても自車が高架下道路を走行していることを正しく判定することができる。すなわち、図６の例において、ＧＰＳ受信機３において捕捉している６つ可視衛星１０１_-1〜１０１_-6のうち、仰角が第１の仰角閾値θ_１を超えるものは可視衛星１０１_-1〜１０１_-6の６つであるため、高仰角可視衛星抽出部３１は、６つの可視衛星１０１_-1〜１０１_-6を高仰角可視衛星として抽出する。

【0070】

また、これら６つの可視衛星１０１_-1〜１０１_-6のうち、４つの高仰角可視衛星１０１_-2〜１０１_-6からの電波が高架上道路によって遮られ、第１のレベル閾値ＬＴｈ_１未満となる。よって、遮蔽高仰角可視衛星抽出部３２は、これら４つの高仰角可視衛星１０１_-2〜１０１_-6を遮蔽高仰角可視衛星として抽出する。この場合、高仰角可視衛星遮蔽率算出部３３によって算出される高仰角可視衛星遮蔽率は６６．７％となり、これが第１の遮蔽率閾値ＳＴｈ_１を超えるとして、自車が高架下道路を走行していると判定することができる。

【0071】

また、本実施形態によれば、図４のような状況下で車両の右側にある可視衛星の電波の受信レベルが所定レベル以下に低下しても、自車が高架上道路を走行していると正しく判定することができる。例えば、図４において、６つの非低仰角可視衛星１０１_-1〜１０１_-6のうち、非低仰角可視衛星１０１_-6からの電波がビル等によって遮られ、第２のレベル閾値ＬＴｈ_２未満となった場合、高仰角可視衛星遮蔽率算出部３３によって算出される非低仰可視衛星遮蔽率は１６．６％となり、これが第２の遮蔽率閾値ＳＴｈ_２以下になるとして、自車が高架上道路を走行していると判定することができる。

【0072】

図７は、本実施形態によるナビゲーション装置の他の構成例を示す図である。なお、この図７において、図１に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。図７に示す構成において、ナビゲーション装置は、車両の傾斜角を検出する傾斜センサ５を更に備えている。また、ナビゲーション制御部１０は、その機能構成として、勾配角検出部２２および第２の走行道路判定部２３を更に備えている。また、マップマッチング処理部１４に代えてマップマッチング処理部１４’を備えている。

【0073】

勾配角検出部２２は、傾斜センサ５から出力される情報に基づいて、自車の勾配角を検出する。第２の走行道路判定部２３は、地図描画部１１によって地図データ記憶部１から読み出された自車位置周辺の地図データの道路リンクに勾配情報が付与されている場合には、その勾配情報と、勾配角検出部２２により検出された自車勾配角とを比較することにより、自車が高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかを判定する。

【0074】

マップマッチング処理部１４’は、第２の走行道路判定部２３によって走行道路の判定が行われた場合は、まずはその判定結果に基づいてマップマッチング処理を行う。ただし、地図データ記憶部１に格納されている勾配情報の精度が悪く、高架上道路と高架下道路のどちらを走行しているのかが誤判定される可能性もある。そこで、マップマッチング処理部１４’は、第２の走行道路判定部２３の判定結果に基づくマップマッチング処理を行った後、走行道路判定部２０の判定結果に基づくマップマッチング処理も行う。

【0075】

上述したように、走行道路判定部２０による走行道路の判定は、可視衛星遮蔽率が所定の条件を満たす状態のままで自車が一定の距離を走行することを条件として行っているため、判定結果が確定するまでにある程度の時間を要する。これに対して、第２の走行道路判定部２３による走行道路の判定は、道路リンクに勾配情報が格納された道路を走行しているときに僅かな時間で行うことができる。よって、図７の構成によれば、第２の走行道路判定部２３の判定結果に基づくマップマッチング処理によって短時間のうちに自車位置の修正を行い、間違った位置に修正されてしまった場合でも、その後の走行道路判定部２０の判定結果に基づくマップマッチング処理によって正しい道路にリカバリすることができる。

【0076】

なお、上記実施形態では、数ミリ秒から数秒程度の間隔でナビゲーション制御部１０が自立航法センサ２およびＧＰＳ受信機３から測位結果を取得する毎に走行道路が高架上道路か高架下道路かの判定を随時行う例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、所定角度以下の微小角度で道路が分岐する分岐点を走行しているときにのみ走行道路の判定を行うようにしてもよい。

【0077】

また、上記実施形態では、走行道路が高架上道路か否かの判定処理と、高架下道路か否かの判定処理との両方を行う例について説明したが、何れか一方のみを行うようにしてもよい。例えば、図７のように、微小角度の分岐点において、地図データの勾配情報を利用して第２の走行道路判定部２３の判定結果に基づくマップマッチング処理を行った後、ＧＰＳ受信機３の測位結果を利用して走行道路判定部２０の判定結果に基づくマップマッチング処理を行う場合に、高架下道路か否かの判定処理のみ行い、高架下道路ではないと判定されたときに高架上道路を走行中であると判断するようにしてもよい。逆に、高架上道路か否かの判定処理のみ行うようにしてもよい。地図データの勾配情報を利用して判定する分岐点の走行場面では、自車は高架下道路または高架上道路のどちらかを走行している可能性が高いからである。

【0078】

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0079】

１ 地図データ記憶部
２ 自立航法センサ
３ ＧＰＳ受信機
４ ディスプレイ
５ 傾斜センサ
１０ ナビゲーション制御部
１２ 自車位置測定部
１３ データ記憶部
１４，１４’ マップマッチング処理部
１７ 仰角検出部
１８ 受信レベル検出部
１９ 遮蔽率算出部
２０ 走行道路判定部
２１ 走行距離検出部
２２ 勾配角検出部
２３ 第２の走行道路判定部
３１ 高仰角可視衛星抽出部
３２ 遮蔽高仰角可視衛星抽出部
３３ 高仰角可視衛星遮蔽率算出部
３４ 非低仰角可視衛星抽出部
３５ 遮蔽非低仰角可視衛星抽出部
３６ 非低仰角可視衛星遮蔽率算出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】