特許 6574637 高度検出装置、負荷・駆動装置および高度検出方法

(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】6574637

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】高度検出装置、負荷・駆動装置および高度検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/007 20060101AFI20190902BHJP

   G01S 19/42 20100101ALI20190902BHJP

   G01C 5/06 20060101ALI20190902BHJP

【ＦＩ】

   G01M17/007 Z

   G01S19/42

   G01C5/06

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-158666(P2015-158666)

(22)【出願日】2015年8月11日

(65)【公開番号】特開2016-45193(P2016-45193A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2018年7月20日

(31)【優先権主張番号】特願2014-167973(P2014-167973)

(32)【優先日】2014年8月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000155023

【氏名又は名称】株式会社堀場製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(72)【発明者】

【氏名】深見 瞬

(72)【発明者】

【氏名】浦谷 勝己

【審査官】 本村 眞也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１０８５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１４９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２２９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３８５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３１８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６９８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２２１２５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０４−３６９４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２１３９９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １７／００；１７／００７

Ｇ０１Ｃ ２１／００−２１／３６；２３／００−２５／００

Ｇ０１Ｓ １９／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両が走行した試験走行ルートの高度を検出する高度検出装置であって、
試験走行ルートを走行中の車両に搭載された衛星測位システムの受信機から、該車両の高度を示す高度データを受信するとともに、該車両に搭載された気圧センサから、車両周囲の気圧を示す気圧データを受信する受信回路と、
前記気圧データが示す気圧を高度に換算するための換算式を生成する換算式生成回路と
前記気圧データが示す気圧を前記換算式に基づいて前記気圧換算高度に換算することによって、前記試験走行ルートの一部または全部の高度を算出する高度算出回路とを具備し、
前記換算式を用いて気圧から換算した高度である気圧換算高度が、前記試験走行ルートでの前記受信機から有効な高度データが出力されている所定の複数の有効高度測定地点それぞれにおいて、前記高度データの示す高度に略合致するように構成したものであり、
前記換算式生成回路は、前記受信機から有効な高度データが出力されてない区間である衛星測位無効区間の直前および直後の２地点を前記有効高度測定地点とみなし、当該衛星測位無効区間に対応する換算式を生成するものであることを特徴とする高度検出装置。

【請求項2】

前記高度算出回路は、前記衛星測位無効区間においては、その間の気圧データが示す気圧を前記換算式に基づいて換算した気圧換算高度を採用するととともに、前記受信機から有効な高度データが出力されている区間である衛星測位有効区間では、受信機の高度データが示す高度を採用することによって前記試験走行ルート全体に亘る高度を確定するものであることを特徴とする請求項１記載の高度検出装置。

【請求項3】

前記高度算出回路が、前記気圧換算高度を用いて前記試験走行ルートの一部または全部の勾配をも算出するものであることを特徴とする請求項１または２記載の高度検出装置。

【請求項4】

車両または車両の一部を試験するための負荷・駆動装置と、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の高度検出装置とを用いた試験システムであって、
前記車両または車両の一部に対して前記試験走行で作用した負荷または駆動力を、請求項３記載の高度検出装置が検出した試験走行ルートの勾配に基づいて算出し、この算出した負荷または駆動力を、当該試験において前記車両またはその一部に作用させることを特徴とする試験システム。

【請求項5】

車両が走行した試験走行ルートの高度を検出する高度検出方法であって、
試験走行ルートを走行中の車両に搭載された衛星測位システムの受信機から、該車両の高度を示す高度データを受信するとともに、該車両に搭載された気圧センサから、車両周囲の気圧を示す気圧データを受信し、
前記気圧データが示す気圧を高度に換算するための換算式であって、該換算式を用いて気圧から換算した高度である気圧換算高度が、前記試験走行ルートでの前記受信機から有効な高度データが出力されている所定の複数の有効高度測定地点それぞれにおいて、前記高度データの示す高度に略合致するように構成した換算式を生成し、
前記気圧データが示す気圧を前記換算式に基づいて前記気圧換算高度に換算することによって、前記試験走行ルートの一部または全部の高度を算出するものであり、
前記受信機から有効な高度データが出力されてない区間である衛星測位無効区間の直前および直後の２地点を前記有効高度測定地点とみなし、当該衛星測位無効区間に対応する換算式を生成することを特徴とする高度検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両が走行する路上の高度を検出する高度検出装置、および該高度検出装置が検出した高度から算出される勾配に基づいて、車両またはその一部に与えるべき負荷または駆動力を算出するシャシダイナモメータ等の負荷・駆動装置等に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両を実際に路上走行させ、その状況をシャシダイナモ等のテストベンチで模擬することによって、車両の動作を解析し、開発や故障原因の特定などに供することが行われつつある。

【0003】

そのためには、所定の試験走行ルートを路上走行中において、車両の種々の状態、例えばエンジン回転数やスロットル開度、車速、ブレーキ踏度、エミッションなどの車両自身の状態はもちろんのこと、外気温や高度、勾配などの周囲状況をも測定しておくことが好ましいため、車両にエミッション等を測定するための排ガス分析装置や高度検出装置などを搭載している。

【0004】

ところで、この周囲状況のうち、特に勾配は、車両に作用している負荷（または駆動力）に大きな影響を与えるものであるから、路上走行時にこれを精度良く測定しておくことによって、それと同等の負荷（または駆動力）をテストベンチでの試験時に車両に与えることができるようになり、テストベンチでの模擬試験を、路上走行により近い実効性のあるものにすることができる。

【0005】

そこで従来、特許文献１に示すように、前記高度検出装置として、気圧センサが示す気圧から当該車両が路上走行したときの高度やそれに基づく勾配を算出するようにしたものが知られている。

【0006】

この気圧センサを用いた高度・勾配算出方式は、途切れなく連続的にデータを取得できるというメリットがあるものの、気圧は天候で変動するため、該気圧から得られた高度や勾配の値の信頼性に欠けるというデメリットがある。

【0007】

一方、近時、ＧＰＳなどの衛星測位システムが開発され、その受信機（以下、ＧＰＳ受信機を車両に搭載しておけば、位置および高度の双方がかなりの精度で測定できる。

【0008】

しかしながら、ＧＰＳ受信機の測定データは、ビルの陰やトンネルなど、十分な数（例えば４つ以上）の衛星からの電波を受信できない場所を車両が走行している場合に、その値の信頼性がなくなるというデメリットがある。

【0009】

かといって、ＧＰＳ受信機の測定データが信頼できない区間、すなわち、ＧＰＳによる測定ができない区間を単純に気圧センサから得られた高度データで補うと、ＧＰＳによる高度データと気圧センサによる高度データとの切換時に、測定高度に階段状の差が生じ、該測定高度の距離微分で算出される勾配の値が、前記切換時に本来の値からかけ離れた極端に高い（または低い）値を示すこととなってしまう。

【0010】

このように勾配の値に大きな誤差がでることは、該勾配が路上走行をテストベンチで再現するための最も重要なパラメータの１つであるから、好ましいことではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００１−１０８５８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は上述した課題を一挙に解決すべく図ったものであって、衛星測位システムと気圧センサとの長所を双方活かしつつ、これらを組み合わせた場合に生じ得る勾配の測定誤差を可及的に低減できる高度検出装置等を提供すべく図ったものである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

すなわち本発明に係る高度検出装置は、車両が走行した試験走行ルートの高度を検出するものであって、以下の要素を具備していることを特徴とする。

【0014】

（１）車両に搭載された衛星測位システムの受信機から試験走行ルートを走行中の車両の高度を示す高度データを受信するとともに、車両に搭載された気圧センサから車両周囲の気圧を示す気圧データを受信する受信回路。
（２）前記気圧データが示す気圧を高度に換算するための換算式を生成する換算式生成回路。ここで、前記換算式は、該換算式を用いて気圧から換算した高度である気圧換算高度が、前記試験走行ルートでの前記受信機から有効な高度データが出力されている所定の複数の有効高度測定地点それぞれにおいて、該高度データの示す高度である衛星測位高度と合致するように構成されている。
（３）前記気圧データが示す気圧を前記換算式に基づいて前記気圧換算高度に換算することによって、前記試験走行ルートの一部または全部の高度を算出する高度算出回路。

【0015】

例えばビルの間を車両が走行するなど、衛星測位高度の信頼性が不安定なときのみ気圧換算高度を用い、その他では衛星測位高度を利用することによって、気圧データによる高度誤差の影響を小さくするには、前記換算式生成回路が、前記受信機から有効な高度データが出力されてない区間である受信機無効区間の直前および直後をそれぞれ前記有効高度測定地点として、当該受信機無効区間に対応する換算式を生成するものであり、前記高度算出回路が、前記受信機無効区間においては、その間の気圧データが示す気圧を前記換算式に基づいて換算した気圧換算高度を採用するととともに、前記受信機から有効な高度データが出力されている区間である受信機有効区間では、受信機の高度データが示す高度を採用することによって前記試験走行ルート全体に亘る高度を確定するものであることが望ましい。

【0016】

テストベンチでの負荷等を定めるには、勾配が必要なため、前記高度算出回路が、前記気圧換算高度を用いて前記試験走行ルートの一部または全部の勾配をも算出機能を有していれば、より好ましい。

【0017】

一方、このような高度検出装置が検出した勾配に基づいて、車両または車両の一部を試験するための負荷・駆動装置における負荷または駆動力を設定すれば、テストベンチにおける試験を、実路上走行により近づけた、精度の高いものにすることができる。

【発明の効果】

【0018】

以上のように構成した本発明によれば、試験走行ルート上において精度のよい衛星測位高度が得られる複数の有効高度測定地点それぞれにおいて、衛星測位高度に気圧換算高度が合致するように換算式を定めているので、気圧から換算した高度を、天候等の影響を受けない、誤差の小さなものにすることができる。

【0019】

しかも、衛星測位高度と気圧換算高度とが前記有効高度測定地点で連続するので、例えば、２つの有効高度測定地点間において、衛星測位高度の代わりに気圧高度を用いるなどして衛星測位高度を気圧高度で補完しても、試験走行ルート全体に亘り、高度が急激に変化するような実際にはありえない不連続な地点は存在しないこととなる。したがって、該高度を微分して算出される勾配データの誤差をも最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態における高度検出システムを車両に搭載した状態を示す模式図。

【図2】同実施形態における高度検出システムの機能ブロック図。

【図3】同実施形態において、ＧＰＳ高度と気圧高度を組み合わせて得られる算出高度を模式的に示すグラフ。

【図4】気圧から得られる高度が、天候等の変動によって変わることを示す高度関係グラフ。

【図5】同実施形態において、換算式の生成手順を模式的に示す模式図。

【図6】本発明の第２実施形態において、ＧＰＳ高度と気圧高度を組み合わせて得られる算出高度を模式的に示すグラフ。

【図7】本発明の第３実施形態において、ＧＰＳ高度と気圧高度を組み合わせて得られる算出高度を模式的に示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0022】

＜第１実施形態＞
図１に、本実施形態に係る高度検出システム１００を示す。この高度検出システム１００は、車両が走行した試験走行ルートの高度及び勾配を検出するものであり、該車両に搭載された気圧センサ１、ＧＰＳ受信機２および高度検出装置３を具備してなる。そして、この高度検出システム１００によって検出された高度や勾配は、シャシダイナモ等の負荷・駆動装置（図示しない。）を有する室内テストベンチでの模擬走行に利用される。

【0023】

なお、この実施形態の車両には、この高度検出システムに加えて排ガス分析装置６を搭載している。この排ガス分析装置６は、車両排気管５のテールパイプにプローブ部分が取り付けられたサンプル管７を介して排ガスの一部をサンプリングし、該排ガスに含まれる種々の所定成分の濃度を測定するものであり、ＣＯ_２濃度計、ＮＯ_Ｘ濃度計、ＴＨＣ計などの複数の成分濃度計からなる。
次に、前記高度検出システム１００の各部を説明する。

【0024】

前記気圧センサ１は、ここでは例えば半導体素子を利用した静電容量式のものである。なお、気圧センサとして、振動式のものなど、その他の測定方式のものを用いても構わない。

【0025】

前記ＧＰＳ受信機２（以下、受信機２ともいう。）は、いわゆる衛星測位システムの構成要素でもあり、少なくとも４つの衛星からの電波を受け、自身の位置を示す位置データ、高度を示す高度データ、その測定した時刻を示す時刻データ等からなる衛星測位データを出力するものである。

【0026】

さらにこのＧＰＳ受信機２は、衛星測位データとして、出力された位置データおよび高度データの有効性または信頼性を判断するための有効判断データをも出力できるようにしてある。有効判断データとは、例えば電波を受信した衛星の数を示すものであり、これが２つ以下であれば、位置データおよび測定データのいずれにも信頼性はなく、３つであれば、高度データに信頼性はなく、４つ以上であれば、その数が多いほど、位置データおよび高度データの双方の信頼性が高くなる。

【0027】

高度検出装置３は、物理的にいえば、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄコンバータ、通信ポートなどを具備した専用乃至汎用のコンピュータであり、機能的にいえば、図２に示すように、前記メモリに記憶された所定のプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器が協働することにより、受信回路３１、換算式生成回路３２、高度算出回路３３等としての機能を発揮するものである。
次に、この高度検出装置３の各部の説明を兼ねて、当該高度検出システム１００の動作を説明する。

【0028】

路上での試験走行が始まると、前記受信回路３１が、車両に搭載された衛星測位システムの受信機２から、試験走行ルートを走行中の車両の位置を示す位置データ、高度を示す高度データ、および有効判断データからなる衛星測位データを逐次受信し、メモリの所定領域に設定された衛星測位データ格納部（図示しない）に格納する。この受信回路３１はまた、車両に搭載された気圧センサ１から車両周囲の気圧を示す気圧データをも受信し、メモリの所定領域に設定された気圧データ格納部（図示しない）に格納する。

【0029】

次に、試験走行が終わると、換算式生成回路３２が、その試験走行で得られた全ての有効判断データの内容を、前記衛星測位データ格納部を参照してチェックし、試験走行ルートでの位置データおよび高度データの信頼性に乏しい区間（以下、衛星測位無効区間ともいう。）と、信頼性がある区間（以下、衛星測位有効区間Ｑともいう。）とに区分する。ここでは、例えば有効判断データの示す衛星数が４以上の区間を衛星測位有効区間Ｑとし、その他を衛星測位無効区間Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）としている。なお、衛星測位有効区間Ｑでの測定精度の信頼性を高めるべく、衛星測位有効区間Ｑを抽出するための条件を、５以上の衛星から受信していること、などとしてもよい。
しかしてその結果、図３に示すように、２つの衛星測位無効区間Ｐ１、Ｐ２が認識されたとする。

【0030】

これら衛星測位無効区間Ｐ１、Ｐ２では、受信機２から得られた高度に信頼性がないから、換算式生成回路３２は、前記各衛星測位無効区間Ｐ１、Ｐ２における高度を、前記気圧データが示す気圧から換算するためのそれぞれ別個の気圧−高度換算式（以下、単に換算式ともいう。）を生成する。
まず、第１衛星測位無効区間Ｐ１について説明する。

【0031】

この換算式生成回路３２は、該第１衛星測位無効区間Ｐ１の直前地点Ｓ１および直後地点Ｅ１を、それぞれ、前記受信機２から有効な高度データが出力されている有効高度測定地点と認識する。

【0032】

そして、換算式生成回路３２は、前記各地点Ｓ１、Ｅ１において、受信機２が示す高度と、気圧から換算された高度とがそれぞれ一致するような、気圧−高度換算式を生成する。
次に、この換算式の具体的な生成手順について説明する。
気圧から高度に換算する数式は、一般的に以下の線形な式（１）で表すことができる。
ｙ＝Ａ・ｘ＋Ｂ・・・（１）
ここで、ｙは高度（ｍ）、ｘは気圧（Ｐａ）、ＡおよびＢは係数である。

【0033】

低気圧や高気圧が接近するなどして天候が変わると、高度の変化量と気圧の変化量との関係を示すＡは不変であるが、オフセット値Ｂが図４に示すようにＢ’などに変化する。

【0034】

そこで、換算式生成回路３２は、まず前記直前地点Ｓ１での受信機２が示すＧＰＳ高度Ｙ_Ｓ１に、気圧センサ１による高度が合致するようなオフセット値Ｂ_Ｓ１を算出する。このＢ_Ｓ１は、以下の式から求めることができる。
Ｂ_Ｓ１＝Ｙ_Ｓ１−Ａ・Ｘ_Ｓ１・・・（２）
ここでＸ_Ｓ１は、直前地点Ｓ１での気圧センサ１が示す気圧である。
同様にして該換算式生成回路３２は、前記直後地点Ｅ１でのオフセット値Ｂ_Ｅ１を以下の式から求める。
Ｂ_Ｅ１＝Ｙ_Ｅ１−Ａ・Ｘ_Ｅ１・・・（３）
ここでＸ_Ｅ１は、直後地点Ｅ１での気圧センサ１が示す気圧である。

【0035】

次に、前記換算式生成回路３２は、前記式（２）および式（３）に基づいて、直前地点Ｓ１から直後地点Ｅ１までの間の各地点、つまり第１衛星測位無効区間Ｐ１の各地点での換算式を求める。

【0036】

具体的に説明すると、第１衛星測位無効区間Ｐ１の各地点における換算式のオフセット値が、前記直前地点Ｓ１から前記直後地点Ｅ１に向かうに連れ、単調に増加（Ｂ_Ｓ１＜Ｂ_Ｅ１のとき）し、または単調に減少（Ｂ_Ｓ１＞Ｂ_Ｅ１のとき）するように設定する。

【0037】

ここでは、例えば、第１衛星測位無効区間Ｐ１における各地点のオフセット値が、図５に示すように、直前地点Ｓ１からの距離ｄに応じて線形に変化するようにしてある。このようにして生成された換算式は以下のとおりである。
ｙ＝Ａ・ｘ＋｛（Ｄ_１−ｄ）／Ｄ_１｝・Ｂ_Ｓ１＋（ｄ／Ｄ_１）・Ｂ_Ｅ１・・・（４）
ここで、Ｄ_１は第１衛星測位無効区間Ｐ１の距離（ｍ）である。

【0038】

このようにして、該換算式生成回路３２は、前記受信機２から有効な高度データが出力されている２地点、すなわち第１衛星測位無効区間Ｐ１の直前及び直後の２地点Ｓ１、Ｅ１において、受信機２が示す高度と、気圧から換算された高度とがそれぞれ一致し、かつ第１衛星測位無効区間Ｐ１において、当該換算式のオフセット値が滑らかに変化する（ここでは前述したように線形に変化する）ような換算式を生成し、メモリの所定領域に設定した換算式格納部（図示しない）に格納する。
同様にして、この換算式生成回路３２は、第２衛星測位無効区間Ｐ２についての換算式を生成する。その式は以下のとおりである。
ｙ＝Ａ・ｘ＋｛（Ｄ_２−ｄ）／Ｄ_２｝・Ｂ_Ｓ２＋（ｄ／Ｄ_２）・Ｂ_Ｅ２・・・（５）

【0039】

ここで、Ｄ_２は、第２衛星測位無効区間Ｐ２の距離（ｍ）である。また、Ｂ_Ｓ２＝Ｙ_Ｓ２−Ａ・Ｘ_Ｓ２、Ｂ_Ｅ２＝Ｙ_Ｅ２−Ａ・Ｘ_Ｅ２であり、Ｙ_Ｓ２は、第２衛星測位無効区間Ｐ２の直前地点Ｓ２での受信機２が示す高度、Ｘ_Ｓ２は、前記直前地点Ｓ２での気圧センサ１が示す気圧、Ｙ_Ｅ２は、第２衛星測位無効区間Ｐの直前地点Ｅ２での受信機２が示す高度、Ｘ_Ｅ２は、直前地点Ｅ２での気圧センサ１が示す気圧である。

【0040】

次に高度算出回路３３が、前記各衛星測位無効区間Ｐ１、Ｐ２においては、その間の気圧データが示す気圧を前記各換算式にそれぞれ基づいて換算した気圧換算高度を採用するととともに、前記衛星測位有効区間Ｑでは、受信機２の高度データが示す衛星測位高度を採用することによって前記試験走行ルート全体に亘る高度を確定する。そして、該高度の単位距離当たりの変化を計算することによって、つまり高度を距離で微分することによって、前記試験走行ルートの全部の勾配を算出する。

【0041】

この勾配を示す勾配データは、試験走行ルートの位置データ及び高度データと紐付けられて、メモリの所定領域に設定した走行ルートデータ格納部（図示しない）に格納され、前述したように、この試験走行を模擬すべくシャシダイナモ等の負荷や駆動力を設定するために供される。
なお、衛星測位無効区間が、１つまたは３つ以上の場合でも、各衛星測位無効区間にそれぞれ換算式を生成するように構成すればよい。

【0042】

以上に述べた本実施形態の構成によれば、衛星測位無効区間Ｐ１、Ｐ２では測定ができないという衛星測位システムのデメリットを、その衛星測位無効区間Ｐ１，Ｐ２では気圧換算高度を用いることによって補完し、解消することができる。

【0043】

しかも、衛星測位高度が用いられる衛星測位有効区間Ｑと、気圧換算高度が用いられる衛星測位無効区間Ｐ１、Ｐ２との境界での各高度の値は合致するので、最終的に確定された試験走行ルート全体に亘る測定高度において、実際では有り得ないような階段状に急激に変化する部分が存在しなくなる。したがって、該高度を微分して算出される勾配データの誤差を最小限に抑えることができる。

【0044】

また、各衛星測位無効区間Ｐ１、Ｐ２ごとにそれぞれ別個の換算式を用いて気圧換算高度を算出し、かつ、各換算式が、信頼性の高い衛星測位有効区間Ｑの始点Ｅ１、Ｅ２及び終点Ｓ１、Ｓ２を参照しているので、衛星測位無効区間Ｐ１、Ｐ２における気圧換算高度を、天候等の影響を受けない、誤差の小さなものにすることもできる。

【0045】

さらに、この実施形態では、排ガス分析装置６を車両に搭載して、高度検出システム１００と合わせた走行分析システムを構築し、試験走行の各時刻における排ガス各成分の濃度や所定区間における各成分の排出量と高度又は勾配との関係を把握できるようにしているので、高度又は勾配によって排ガス中の各成分の濃度や排出量がどのように変化するかなどを検討でき、車両の開発や故障原因の特定などに資することができる。

【0046】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図６を参照して説明する。
この実施形態では、試験走行が終了すると、換算式生成回路３２が、その試験走行で得られた有効判断データの内容を、前記衛星測位データ格納部３４を参照してチェックし、試験走行ルートの中から、位置データおよび高度データの信頼性がある、例えば、最も離れている２地点（以下、衛星測位有効地点ともいう。）を抽出する。
この２地点が、例えば試験走行ルートの始点及び終点であったとする。

【0047】

次に、換算式生成回路３２は、前記始点及び終点において、受信機２が示す高度と、気圧から換算された高度とがそれぞれ一致するような、気圧−高度換算式を生成する。この換算式の生成手順については、前記第１実施形態の直前地点及び直後地点を、本実施形態の始点及び終点に置き換えただけであるので、詳細な説明は省略する。

【0048】

次に、高度算出回路３３が、試験走行ルート全体に亘り、気圧データが示す気圧を前記換算式に基づいて高度に換算する。そして、該高度の単位距離当たりの変化を計算することによって、つまり高度を距離で微分することによって前記試験走行ルートの全体の勾配を算出する。
この勾配を示す勾配データは、第１実施形態同様、試験走行ルートの位置データ及び高度データと紐付けられて、前記走行ルートデータ格納部に格納される。

【0049】

このような本実施形態の構成によれば、換算式が、信頼性の高い２つの衛星測位有効地点で得られた各衛星測位高度に、気圧換算高度が合致するように構成されているので、該気圧換算高度を、天候等の影響を受けない、誤差の小さなものにすることができる。

【0050】

また、試験走行ルート全体に亘り、気圧換算高度を用いており、高度が階段状に急激に変化するような、実際では有り得ない部分が存在しなくなるので、該高度を微分して算出される勾配データの誤差をも最小限に抑えることができる。
なお、２つの衛星測位有効地点は、始点、終点に限られず、中間地点を適宜２点選定してもよい。

【0051】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図７を参照して説明する。
この実施形態では、試験走行が終了すると、換算式生成回路３２が、衛星測位有効地点を３つ以上（ここでは例えば３つ）抽出する。その３地点を、順に第１地点、第２地点、第３地点とする。

【0052】

次に、換算式生成回路３２は、隣り合う各２地点での受信機２が示す高度と、気圧から換算された高度とがそれぞれ一致するような、気圧−高度換算式をそれぞれ生成する。

【0053】

より具体的に説明すると、第１地点と第２地点での受信機２が示す高度および気圧から換算された高度とがそれぞれ一致するような第１換算式、および第２地点と第３地点での受信機２が示す高度と、気圧から換算された高度とがそれぞれ一致するような第２換算式をそれぞれ生成する。

【0054】

次に、高度算出回路３３が、試験走行ルートの始点から第２地点までは、気圧データが示す気圧を前記第１換算式に基づいて高度に換算し、第２地点から試験走行ルートの終点までは、気圧データが示す気圧を前記第２換算式に基づいて高度に換算する。

【0055】

そして、このようにして得られた試験走行ルート全体の高度を、該高度算出回路は、前記第２実施形態同様、距離で微分して試験走行ルート全体の勾配を算出する。その後は、第１実施形態および第２実施形態と同様であるので説明は省略する。

【0056】

このような本実施形態の構成によれば、複数の換算式が用いられ、信頼性の高い３つ以上の衛星測位有効地点で得られた各衛星測位高度に、気圧換算高度が合致するように構成されているので、第２実施形態よりも気圧換算高度の精度をさらに高めることができる。

【0057】

また、換算式が複数用いられてはいるものの、その境界での気圧換算高度の連続性は保たれており、試験走行ルート全体に亘り、高度が階段状に急激に変化するような、実際では有り得ない部分は存在しないので、該高度を微分して算出される勾配データの誤差をも最小限に抑えることができる。

【0058】

＜その他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、各実施形態では、２地点間の換算式を求める際、換算式のオフセット値が、距離に応じて線形に変化するように構成していたが、走行時間に応じてオフセット値が線形に変化するようにしてもよい。また、オフセット値は、２地点間を必ずしも線形に変化する必要はなく、非線形な変化であってよい。特にオフセット値を滑らかに変化させるようにしておけば、非連続な勾配が算出されないので好ましい。

【0059】

高度検出装置３は必ずしも車両に搭載しておく必要はなく、車両外の例えばテストベンチに設けてもよい。その場合、車両には、気圧データやＧＰＳデータ等の各データを記録するデータロガーのみを設けておき、そのデータロガーの記録媒体に記録された各データを、測定中に逐次無線で、または測定終了後、有線または無線等、あるいは記録媒体を移し替えることによって高度検出装置３に入力するようにしてもよい。

【0060】

高度算出回路は、少なくとも気圧換算高度を算出する機能を有していればよく、勾配算出機能は、例えば前記負荷・駆動装置が有する情報処理装置に担わせてもよい。また、例えば、受信機が、衛星測位データとして勾配を示す勾配データをも出力するものであれば、衛星測位有効区間においては、受信機が算出する勾配データを用いるようにしても良い。
試験走行後、換算式を生成するのではなく、試験走行中にリアルタイムに換算式を生成して高度算出するようにしてもよい。

【0061】

高度検出装置は、前記実施形態において得られたＧＰＳ高度や気圧高度を、ディスプレイ等の表示部に、例えば運転時にリアルタイムに表示するものであっても良い。この場合、高度検出装置は、図３に示すようなグラフを表示部に表示するものであっても良いし、ＧＰＳ高度又は気圧高度の何れか一方を表示部に例えばグラフ等の形式で表示するものであっても良い。
このとき、高度検出装置は、車両（ＧＰＳ受信機２）の位置（経度及び緯度）を示す位置情報とともに、前記ＧＰＳ高度や気圧高度を表示することが考えられる。また、高度検出装置は、前記ＧＰＳ受信機２の位置データから算出される車速や加速度等の演算値とともに、前記ＧＰＳ高度や気圧高度を表示することも考えられる。これらの表示をドライバ等のオペレータが見比べることによって、ＧＰＳ受信機２の故障等の不具合が生じているのか、又は、例えば建物等の遮蔽物により電波の受信が不能・不調に陥っているのかを判断することができる。

【0062】

前記高度検出装置が、路上での試験走行前に、前記ＧＰＳ受信機２の高度データを用いて、前記換算式の初期オフセット値を算出し、試験走行中に、前記初期オフセット値を用いてオフセットされた換算式により得られ他方気圧高度と、前記ＧＰＳ高度とを比較して、両者が所定値以上ずれた場合に、ＧＰＳ受信機２に故障等の不具合が生じていると判断しても良い。なお、前記初期オフセット値を算出する場合には、前記ＧＰＳ受信機２の高度データのほか、別の高度計や高度情報を用いても良い。
その他、本発明は、前記各実施形態の一部を適宜組み合わせるなど、その趣旨を逸脱しない範囲で変形可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】