(57)【要約】【課題】ＧＰＳ衛星からの情報を受信できない場合でも、より正確な車両位置を求めることができる。【解決手段】  車両位置検出装置は、ＧＰＳ衛星から所定の信号を受信するＧＰＳ受信装置と、前記ＧＰＳ受信装置が出力するＧＰＳ情報に対応した擬似ＧＰＳ情報を生成する擬似情報生成部と、第一の所定の場合に、前記ＧＰＳ受信装置から出力されるＧＰＳ情報を用いて車両位置を求め、第二の所定の場合に、前記擬似情報生成部が生成した擬似ＧＰＳ情報を用いて車両位置を求める位置検出部と、を備える。【選択図】図１
2014002103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星から所定の信号を受信するＧＰＳ受信装置と、
前記ＧＰＳ受信装置が出力するＧＰＳ情報に対応した擬似ＧＰＳ情報を生成する擬似情報生成部と、
第一の所定の場合に、前記ＧＰＳ受信装置から出力されるＧＰＳ情報を用いて車両位置を求め、
第二の所定の場合に、前記擬似情報生成部が生成した擬似ＧＰＳ情報を用いて車両位置を求める位置検出部と、を備える
ことを特徴とする車両位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両位置検出装置であって、
前記位置検出部は、
カルマンフィルターを用いて車両位置を求める
ことを特徴とする車両位置検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両位置検出装置であって、
前記擬似ＧＰＳ情報は、
前記ＧＰＳ情報に含まれる情報に対応し、かつ、前記カルマンフィルターが前記ＧＰＳ情報と同様に扱うことができる同種の情報である
ことを特徴とする車両位置検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両位置検出装置であって、
前記擬似ＧＰＳ情報には、少なくとも、車両位置を示す位置情報が含まれている
ことを特徴とする車両位置検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両位置検出装置であって、
前記擬似情報生成部は、
マッチング対象リンクを特定し、該リンクのリンク属性がトンネルである場合、該リンクのリンク長情報および車両速度を用いて、該リンク上における車両位置を示す位置情報を求め、
マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルでない場合、該マッチング対象リンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクのリンク長情報および車両速度を用いて、該リンク上における車両位置を示す位置情報を求める
ことを特徴とする車両位置検出装置。
【請求項６】
ＧＰＳ衛星から所定の信号を受信するＧＰＳ受信装置を備えた車両位置検出装置の車両位置検出方法であって、
前記ＧＰＳ受信装置が出力するＧＰＳ情報に対応した擬似ＧＰＳ情報を生成する擬似情報生成ステップと、
第一の所定の場合に、前記ＧＰＳ受信装置から出力されるＧＰＳ情報を用いて車両位置を求め、
第二の所定の場合に、前記擬似情報生成ステップで生成した擬似ＧＰＳ情報を用いて車両位置を求める位置検出ステップと、を行う
ことを特徴とする車両位置検出方法。
【請求項７】
請求項６に記載の車両位置検出方法であって、
前記位置検出ステップは、
カルマンフィルターを用いて車両位置を求める
ことを特徴とする車両位置検出方法。
【請求項８】
請求項７に記載の車両位置検出方法であって、
前記擬似ＧＰＳ情報は、
前記ＧＰＳ情報に含まれる情報に対応し、かつ、前記カルマンフィルターが前記ＧＰＳ情報と同様に扱うことができる同種の情報である
ことを特徴とする車両位置検出方法。
【請求項９】
請求項８に記載の車両位置検出方法であって、
前記擬似ＧＰＳ情報には、少なくとも、車両位置を示す位置情報が含まれている
ことを特徴とする車両位置検出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両位置検出方法であって、
前記擬似情報生成ステップは、
マッチング対象リンクを特定し、該リンクのリンク属性がトンネルである場合、該リンクのリンク長情報および車両速度を用いて、該リンク上における車両位置を示す位置情報を求め、
マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルでない場合、該マッチング対象リンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクのリンク長情報および車両速度を用いて、該リンク上における車両位置を示す位置情報を求める
ことを特徴とする車両位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両位置検出装置および車両位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トンネル内走行時などＧＰＳ衛星からの信号を受信できない場合の現在位置表示に関するナビゲーション装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７２２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ナビゲーション装置では、ＧＰＳ衛星からの信号を受信できなくなると、受信不可になる前の移動速度を用いて現在位置を推定し、仮想的に現在位置を移動させて表示している。しかしながら、車両の走行速度は、道路形状や渋滞の度合に応じて時々刻々と変化するため、ＧＰＳ衛星からの信号を受信できなくなる前の移動速度を用いても、現在位置を正確に求めることが難しい。
【０００５】
このようなナビゲーション装置では、トンネルなどを走行している間に車両の位置誤差が蓄積されてしまう。そのため、トンネルを出ると、車両位置を示すカーマークが、受信を回復したＧＰＳ衛星からの信号によって求められた車両位置に瞬時に移動（位置飛び）してしまうなどの問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、ＧＰＳ衛星からの情報を受信できない場合でも、より正確な車両位置を求めることができる車両位置検出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両位置検出装置は、ＧＰＳ衛星から所定の信号を受信するＧＰＳ受信装置と、前記ＧＰＳ受信装置が出力するＧＰＳ情報に対応した擬似ＧＰＳ情報を生成する擬似情報生成部と、第一の所定の場合に、前記ＧＰＳ受信装置から出力されるＧＰＳ情報を用いて車両位置を求め、第二の所定の場合に、前記擬似情報生成部が生成した擬似ＧＰＳ情報を用いて車両位置を求める位置検出部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両位置検出装置によれば、ＧＰＳ衛星からの情報を受信できない場合でも、より正確な車両位置を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の車両位置検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る地図情報の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両位置検出装置の機能ブロックを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両位置検出部の詳細を示す機能図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るマップマッチング処理を示すフロー図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る擬似ＧＰＳ情報の生成処理を示すフロー図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るリンク誤差を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る擬似ＧＰＳ情報を用いた車両位置の移動軌跡と、自律情報のみから求めた車両位置の移動軌跡とを比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る車両位置検出装置として機能するナビゲーション装置１００の概略構成図である。ナビゲーション装置１００は、演算処理装置１と、ディスプレイ１０と、記憶装置１１と、音声入出力装置１３と、入力装置１６と、ＲＯＭ装置２０と、車速センサ２１と、加速度センサ２２と、ジャイロセンサ２３と、ＧＰＳ受信装置２４と、ＦＭ多重放送受信装置２５と、ビーコン受信装置２６と、を備えている。また、これらの各装置やセンサは、バス６によって相互に接続され、データの受け渡しが可能な構成となっている。
【００１２】
なお、ナビゲーション装置１００とは、地図上における自車位置の特定、地図や交通情報などの表示、推奨経路の探索、経路誘導など、いわゆるナビゲーション機能を実現することができる装置のことである。
【００１３】
演算処理装置１は、ナビゲーション装置１００の様々な処理を行う中心的なユニットである。例えば、演算処理装置１は、ＧＰＳ受信装置２４が出力する車両の位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報を含むＧＰＳ情報と、車速センサ２１、ジャイロセンサ２３が各々出力する車速情報、方位情報を含む自律情報と、を用いて、地図上における車両位置を求める。
【００１４】
また、演算処理装置１は、ＧＰＳ受信装置２４がＧＰＳ衛星から信号を受信できない場合など、所定条件を満たす場合に擬似ＧＰＳ情報を生成する。また、演算処理装置１は、擬似ＧＰＳ情報と自律情報とを用いて、地図上における車両位置を求める。なお、擬似ＧＰＳ情報の詳細については後述する。
【００１５】
また、演算処理装置１は、求めた車両位置を地図上の道路リンクなどに合わせ込んで表示するマップマッチング処理を行う。
【００１６】
また、演算処理装置１は、ナビゲーション装置１００のナビゲーション機能を実現するために、例えば、推奨経路の算出や、地図情報１２の表示、音声案内など所定の処理を実行する。
【００１７】
なお、演算処理装置１は、数値演算、各装置およびセンサの制御など、様々な処理を実行するＣＰＵ２（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、プログラムやデータ、演算結果などを一時的に格納するＲＡＭ３（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、プログラムやデータなどを格納するＲＯＭ４（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、各種ハードウェアを演算処理装置と接続するためのＩ／Ｆ（インターフェース）５と、を有している。また、ＣＰＵ２、ＲＡＭ３、ＲＯＭ４は、バス６によって相互に接続されている。
【００１８】
ディスプレイ１０は、演算処理装置１により生成されたグラフィックス情報を表示領域に表示させるユニットであって、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどで構成される。
【００１９】
記憶装置１１は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や不揮発性メモリカードといった、少なくとも読み書きが可能な記録媒体で構成される。記憶装置１１には、地図情報１２などの情報が格納されている。
【００２０】
図２は、地図情報１２の一例を示した図である。地図情報１２は、地図上の道路に関するリンク情報２０３などが格納された領域情報２００を有している。領域情報２００には、地図上の領域を識別するメッシュＩＤ２０１ごとに、各メッシュが有する道路のリンクＩＤ２０２と、リンク情報２０３と、が対応付けられている。
【００２１】
また、リンク情報２０３には、道路の両端を示す開始ノードおよび終了ノードの地点座標２０４と、道路の属性（例えば、トンネルや橋など）を示すリンク属性情報２０５と、道路の長さを示すリンク長情報２０６と、道路の幅を示すリンク幅情報２０７と、道路の方位を示すリンク方位情報２０８と、道路を通過するのに要する時間を示す旅行時間情報２０９と、道路の開始ノードおよび終了ノードの各々に接続する他の道路のリンクＩＤが格納されている開始接続リンク／終了接続リンク情報２１０と、が格納されている。
【００２２】
図１に戻って説明する。音声入出力装置１３は、音声入力装置としてのマイクロフォン１４と、音声出力装置としてのスピーカ１５と、を備える。マイクロフォン１４は、ユーザが発した声など、ナビゲーション装置１００の外部音声を取得する。また、スピーカ１５は、演算処理装置１で生成されたユーザへのメッセージを音声信号として出力する。
【００２３】
入力装置１６は、ナビゲーション装置がユーザからの指示を受け付けるユーザインターフェースである。具体的には、方向キー１７、ダイヤルスイッチ１８、タッチパネル１９、その他のハードスイッチ（図示しない）である縮尺変更キーなどで構成される。
【００２４】
ＲＯＭ装置２０は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどのＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）カードといった、少なくとも読み取りが可能な記録媒体で構成されている。この記録媒体には、例えば、動画情報や、音声情報などが格納されている。
【００２５】
車速センサ２１、加速度センサ２２、ジャイロセンサ２３、ＧＰＳ受信装置２４は、ナビゲーション装置１００が搭載されている車両の車両位置や車両方位などを検出するために使用される。
【００２６】
車速センサ２１は、車速の算出に用いられる情報を出力する。具体的には、車速センサ２１は、検出した車輪の回転数をパルス信号に変換し、所定の時間内におけるパルス信号数といった所定の車速情報を出力する。
【００２７】
加速度センサ２２は、車両の前後方向の加速度に応じて所定の検出信号を一定周期で出力する。例えば、加速度センサ２２は、車両の加速度が増加している場合には正の信号を出力し、減速度が発生している場合には負の信号を出力する。
【００２８】
ジャイロセンサ２３は、光ファイバジャイロや振動ジャイロなどで構成され、移動体の回転による角速度を検出し、所定の角速度情報を出力する。
【００２９】
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信装置２４は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して、車両とＧＰＳ衛星間の距離と、距離の変化率を３個以上の衛星に対して測定することで、車両の位置、速度、方位を示す位置情報、速度情報、方位情報を生成する。また、ＧＰＳ受信装置２４は、例えば、算出した車両位置の確かさを示す誤差情報を生成する。なお、ＧＰＳ受信装置２４は、ＧＰＳ衛星から信号を受信できない場合や、生成した誤差情報が所定の閾値を超える場合には、ＧＰＳ情報を出力しないように制御する。
【００３０】
ＦＭ多重放送受信装置２５は、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：格納商標）情報の概略現況交通情報、規制情報、ＳＡ／ＰＡ（サービスエリア／パーキングエリア）情報、駐車場情報、天気情報などや、ＦＭ多重一般情報としてラジオ局が提供する文字情報などＦＭ放送局から送信されてくるＦＭ多重放送信号を受信する。
【００３１】
ビーコン受信装置２６は、ＶＩＣＳ情報などの概略現況交通情報、規制情報、ＳＡ／ＰＡ（サービスエリア／パーキングエリア）情報、駐車場情報、天気情報や緊急警報などを受信する。ビーコン受信装置は、例えば、光により通信する光ビーコン、電波により通信する電波ビーコンなどによって構成される。
【００３２】
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１００の機能ブロックについて説明する。なお、ナビゲーション装置１００の機能ブロックは、演算処理装置１に実装されるＣＰＵ２が読み込んだ所定のプログラムを実行することにより構築される。そのため、各ＲＯＭ４には、各機能部の処理を実行するためのプログラムが記憶されている。
【００３３】
また、ナビゲーション装置１００の機能ブロックは、本実施形態において実現されるナビゲーション装置１００の機能を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。また、各機能の分類の仕方やその名称によって、本発明が制限されることはない。なお、ナビゲーション装置１００の各構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、一つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
【００３４】
また、ナビゲーション装置１００の機能部は、ハードウェア（ＡＳＩＣなど）により構築されてもよい。また、各機能部の処理が一つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。
【００３５】
図３は、ナビゲーション装置１００の機能ブロックを示した図である。ナビゲーション装置１００は、全体制御部３０１と、車両位置検出部３０２と、リンク誤差算出部３０３と、マップマッチング処理部３０４と、を有している。
【００３６】
全体制御部３０１は、ナビゲーション装置１００の様々な処理を行う中心的な機能部である。具体的には、全体制御部３０１は、他の機能部、ナビゲーション装置１００が内蔵する他の装置、センサ、並びに、外部装置から様々な情報や指示を受け付ける。また、全体制御部３０１は、取得した情報や受け付けた指示を、これらの情報や指示の種類または内容に応じて、所定のセンサ、装置、機能部に出力する。
【００３７】
車両位置検出部３０２は、車両位置などを検出する機能部である。図４は、車両位置検出部３０２の詳細を示した機能ブロック図である。図示するように、車両位置検出部３０２は、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５と、入力切替部３０６と、カルマンフィルター３０７と、を有する。
【００３８】
車両位置検出部３０２は、ＧＰＳ受信装置２４から出力されるＧＰＳ情報と、車速センサ２１から出力される車速情報と、ジャイロセンサ２３から出力される方位情報と、をカルマンフィルター３０７に入力し、カルマンフィルター３０７を介して車両位置４２１、車両方位４２２、およびこれらの誤差を示す車両誤差４２３を算出する。
【００３９】
また、車両位置検出部３０２は、車両がトンネル内を走行していると判定した場合、ＧＰＳ情報に代えて、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５により生成された擬似ＧＰＳ情報がカルマンフィルター３０７に入力されるよう入力切替部３０６を制御する。この場合、車両位置検出部３０２は、擬似ＧＰＳ情報と、車速センサ２１から出力される車速情報と、ジャイロセンサ２３から出力される方位情報と、をカルマンフィルター３０７に入力し、カルマンフィルター３０７を介して車両位置４２１、車両方位４２２、車両誤差４２３を算出する。
【００４０】
なお、ＧＰＳ受信装置２４からＧＰＳ情報の出力が回復した場合、車両位置検出部３０２は、ＧＰＳ情報をカルマンフィルター３０７に入力するよう入力切替部３０６を制御する。
【００４１】
カルマンフィルター（「拡張カルマンフィルター」と呼ばれるものを含む）３０７は、誤差のある測位値を用いて、ナビゲーション装置１００など移動体に搭載されている装置の位置や方位などを特定する情報を算出する。本実施形態に係るカルマンフィルターは、車両の位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報や自律情報といった複数の情報を受け付けて、これらの平均と分散を求めることにより、車両が存在している確からしい位置（車両位置）やその方位（車両方位）などを算出する。
【００４２】
擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、車両位置検出部３０２の一部を構成し、擬似ＧＰＳ情報を生成する機能部である。具体的には、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、ＧＰＳ受信装置２４からＧＰＳ情報が出力されないなどの所定条件を満たす場合、擬似ＧＰＳ情報を生成する。
【００４３】
なお、擬似ＧＰＳ情報には、ＧＰＳ情報に対応する車両の位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報が含まれており、これらの情報は、ＧＰＳ情報に含まれる情報に対応し、かつ、カルマンフィルター３０７がＧＰＳ情報と同様に扱うことができる同種の情報である。
【００４４】
例えば、ＧＰＳ情報の位置情報が地図上における地点座標（Ｘ，Ｙ）を示すものである場合、擬似ＧＰＳ情報の位置情報も同様に（Ｘ，Ｙ）座標から構成される。また、例えば、ＧＰＳ情報の速度情報がｋｍ／ｈで示されるものである場合、擬似ＧＰＳ情報の速度情報も同様にｋｍ／ｈから構成される。また、例えば、ＧＰＳ情報の方位情報が車両の角速度を示すものである場合、擬似ＧＰＳ情報の方位情報も同様に角速度から構成される。また、例えば、ＧＰＳ情報の誤差情報が位置情報の確かさを示す誤差確率を示すものである場合、擬似ＧＰＳ情報の誤差情報も同様に誤差確率から構成される。
【００４５】
リンク誤差算出部３０３は、ＧＰＳ情報（または擬似ＧＰＳ情報）と自律情報とを用いて算出された車両位置と、マップマッチング処理によって求められたリンク上の車両位置と、の間の垂線距離を取得し、それらの平均値をリンク誤差として算出する機能部である。
【００４６】
マップマッチング処理部３０４は、カルマンフィルター３０７によって算出された車両位置４２１、車両方位４２２、車両誤差４２３を用いて、ディスプレイ１０に表示される地図上の道路（リンク）に車両位置を合わせ込むマップマッチング処理を行う機能部である。
【００４７】
以上、本実施形態に係るナビゲーション装置１００の機能ブロックについて説明した。
【００４８】
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１００のマップマッチング処理について説明する。図５は、かかる処理を示したフロー図である。本フローは、ナビゲーション装置１００の起動とともに開始される。
【００４９】
マップマッチング処理が開始されると、車両位置検出部３０２は、車両がトンネル内を走行しているか否かを判定する（ステップＳ００１）。具体的には、車両位置検出部３０２は、ＧＰＳ情報の出力の有無を監視し、ＧＰＳ情報が出力されていないことを検出すると、直前のマップマッチングにより車両位置を合わせ込んだリンク（以下、「マッチング対象リンク）という）を特定する。
【００５０】
そして、車両位置検出部３０２は、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルであるか否かを判定し、リンク属性がトンネルである場合、車両がトンネル内を走行していると判定する（ステップＳ００１でＹｅｓ）。この場合、車両位置検出部３０２は、処理をステップＳ００２に移行する。
【００５１】
なお、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルではない場合でも、かかるリンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクが存在する場合、車両位置検出部３０２は、車両がトンネルを走行していると判定する（ステップＳ００１でＹｅｓ）。この場合も、車両位置検出部３０２は、処理をステップＳ００２に移行する。
【００５２】
一方で、ＧＰＳ情報が出力されている場合、または、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルでない場合、または、マッチング対象リンクの終点にリンク属性がトンネルであるリンクが接続されていない場合には、車両位置検出部３０２は、車両がトンネル内を走行していないと判定する（ステップＳ００１でＮｏ）。この場合、車両位置検出部３０２は、処理をステップＳ００４に移行する。
【００５３】
ステップＳ００２において、車両位置検出部３０２は、擬似ＧＰＳ情報と自律情報とを用いて車両位置４２１、車両方位４２２、車両誤差４２３を算出する（ステップＳ００２）。
【００５４】
ここで、擬似ＧＰＳ情報の生成について説明する。図６は、擬似ＧＰＳ情報生成処理の流れを示したフロー図である。また、図７は、擬似ＧＰＳ情報に含まれる位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報を示す図である。擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、速度情報として、車速センサ２１から車速情報３０８を取得する（ステップＳ０１１）。車速情報３０８は、例えば、図７のｓ-ｓ区間における車速３０８で特定される。
【００５５】
次に、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、位置情報を生成する（ステップＳ０１２）。具体的には、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、マッチング対象リンクを特定し、かかるリンクのリンク属性がトンネルであるか否かを判定する。そして、リンク属性がトンネルである場合、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、かかるリンクのリンク長情報を抽出する。一方で、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルでない場合、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、マッチング対象リンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクを特定する。そして、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、かかるリンクのリンク長情報２０６を抽出する。図７では、例えば、リンク５０１が特定される。
【００５６】
また、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、車速センサ２１から取得した車速情報３０８とリンク長情報２０６と用いて、速度と移動距離との関係により、かかるリンク５０１上に車両位置を求める。図７では、例えば、車両位置５０２がリンク５０１上に求まる。
【００５７】
次に、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、車両位置が求められたリンク５０１のリンク方位２０８をリンク情報２０３から取得する（ステップＳ０１３）。図７では、例えば、リンク５０１のリンク方位２０８が取得される。
【００５８】
次に、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、リンク誤差算出部３０３からリンク誤差情報３０７を取得する（ステップＳ０１４）。なお、リンク誤差とは、図７に示すように、ＧＰＳ情報（または擬似ＧＰＳ情報）および自律情報を用いて算出された車両位置Ａと、マップマッチング処理によって求められたリンク５０１上の車両位置Ｂと、の間の垂線距離５０３の平均値によって特定される誤差量である。なお、リンク誤差情報３０７は、リンク誤差算出部３０３により、所定のタイミング（例えば、マップマッチング処理の実行後または数秒間隔）で生成される。
【００５９】
また、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、カルマンフィルター３０７がＧＰＳ情報に含まれる誤差情報と同様に扱うことができる同種の情報となるように、取得したリンク誤差情報３０７に対して所定の変換処理を行う。
【００６０】
次に、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は、車両の位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報を含む擬似ＧＰＳ情報を入力切替部３０６に出力し（ステップＳ０１５）、擬似ＧＰＳ情報生成処理を終了する。
【００６１】
図５に戻って説明する。ステップＳ００２において、車両位置検出部３０２は、車速センサ２１およびジャイロセンサ２３から自律情報（車速情報３０８、方位情報３０９）を取得する。そして、車両位置検出部３０２は、擬似ＧＰＳ情報と自律情報とをカルマンフィルター３０７に入力し、カルマンフィルター３０７を介して車両位置４２１、車両方位４２２、車両誤差４２３を算出する。
【００６２】
次に、マップマッチング処理部３０４は、算出した車両位置４２１、車両方位４２２、車両誤差４２３を用いてマップマッチングを行う（ステップＳ００３）。具体的には、マップマッチング処理部３０４は、算出された車両位置４２１と、車両方位４２２と、車両誤差４２３とを用いて、マッチングを行う対象リンクごとの評価量を算出する。また、マップマッチング処理部３０４は、算出した評価量に基づいてマッチングを行う対象リンクを特定し、かかるリンク上の所定位置に車両位置を示すカーマークを合わせ込む。マップマッチングを実行すると、マップマッチング処理部３０４は、処理をステップＳ００１に戻す。
【００６３】
なお、車両がトンネル内を走行していないと判定した場合（ステップＳ００１でＮｏ）に行われるステップＳ００５の処理では、車両位置検出部３０２は、ＧＰＳ情報と自律情報とを用いて車両位置４２１、車両方位４２２、車両誤差４２３を算出する。具体的には、車両位置検出部３０２は、ＧＰＳ受信装置２４から出力された位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報と、車速センサ２１およびジャイロセンサ２３から出力された自律情報（車速情報３０８、方位情報３０９）と、をカルマンフィルター３０７に入力し、カルマンフィルター３０７を介して車両位置４２１、車両方位４２２、車両誤差４２３を算出する。
【００６４】
次に、マップマッチング処理部３０４は、算出された車両位置４２１、車両方位４２２、車両誤差４２３を用いて、前述と同様のマップマッチングを行い（ステップＳ００３）、処理をステップＳ００１に戻す。
【００６５】
ここで、トンネル内走行時に、擬似ＧＰＳ情報を生成し、擬似ＧＰＳ情報と自律情報とを連続的にカルマンフィルター３０７に入力して求めた車両位置と、自律情報のみをカルマンフィルター３０７に入力して求めた車両位置と、の比較例を図８に示す。
【００６６】
トンネル内でＧＰＳ情報の出力が途切れると、車両位置検出部３０２は、自律情報にのみ基づいて求められた移動軌跡６０１に近づくように車両位置Ｃを算出してしまう。この場合、トンネル出口付近では、大きな誤差が蓄積されることになり、マップマッチング処理部３０４は、マッチング対象となるリンクを特定できない場合がある。そのため、マップマッチング処理部３０４は、ＧＰＳ衛星からの信号が回復すると、車両位置Ｃから、車両位置Ｄに対してカーマークの位置飛びを発生させてしまう。また、誤差が大きくなることで、マップマッチング処理部３０４は、車両位置Ｃからマッチング対象として誤ったリンク６０２に対してマップマッチングしてしまうという場合もある。
【００６７】
これに対して、ナビゲーション装置１００では、ＧＰＳ情報と同様に扱うことができる擬似ＧＰＳ情報と自律情報とを用いて車両位置を算出するため、トンネルを走行しても、大きな誤差が蓄積されることがない。すなわち、ナビゲーション装置１００は、ＧＰＳ情報（および自律情報）を用いて車両位置を算出しているのと大差ない位置に車両位置Ｅを求めることができ、移動軌跡６０３を得ることができる。その結果、マップマッチング処理部３０４は、トンネル出口でカーマークの位置飛びを生させることもなく、誤ったリンクに対してマップマッチングすることもなく、安定的に正しいリンクにマップマッチングを行うことができる。
【００６８】
以上のように、ナビゲーション装置１００によれば、ＧＰＳ衛星からの情報を受信できない場合でも、位置飛びを抑えつつ、より正確な車両位置を求めることができる。特に、ナビゲーション装置１００では、車両がトンネル内を走行している場合など、ＧＰＳ衛星からの信号を受信できない場合でも、カルマンフィルター３０７がＧＰＳ情報と同様に扱うことができる擬似ＧＰＳ情報を生成している。これにより、ＧＰＳ情報と同種の情報である擬似ＧＰＳ情報をカルマンフィルター３０７に連続的に入力することができるため、カルマンフィルター３０７の連続性が保たれ、ナビゲーション装置１００は、トンネル内の走行時に車両位置などの誤差が蓄積してしまうことを防止できる。その結果、ナビゲーション装置１００は、ＧＰＳ衛星からの信号が回復した後でも、カーマークの位置飛びや、誤ったマップマッチングを防止できる。
【００６９】
なお、前述の実施形態に係るナビゲーション装置１００では、ＧＰＳ受信装置からＧＰＳ情報が出力されていない場合に、擬似ＧＰＳ情報を生成したが、本発明は本実施形態に限られるものではない。本実施形態の変形例は、ＧＰＳ受信装置によるＧＰＳ情報の出力の有無に限らず、擬似ＧＰＳ情報生成部３０５は擬似ＧＰＳ情報を生成する。
【００７０】
また、車両位置検出部３０２は、ＧＰＳ情報が出力されていないことを検出し、かつ、直前のマッチング対象リンクのリンク属性がトンネルである場合、入力切替部３０６を切り替えて、擬似ＧＰＳ情報を用いて車両位置などを求める。
【００７１】
また、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルではない場合でも、かかるリンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクが存在する場合、車両位置検出部３０２は、入力切替部３０６を切り替えて、擬似ＧＰＳ情報を用いて車両位置などを求める。
【００７２】
このような変形例に係るナビゲーション装置１００によれば、ＧＰＳ衛星からの情報を受信できない場合でも、位置飛びを抑えつつ、より正確な車両位置を求めることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００・・・ナビゲーション装置、１・・・演算処理装置、
１０・・・ディスプレイ、１１・・・記憶装置、
１３・・・音声入出力装置、１６・・・入力装置、
２０・・・ＲＯＭ装置、２１・・・車速センサ、２２・・・加速度センサ、
２３・・・ジャイロセンサ、２４・・・ＧＰＳ受信装置、
２５・・・ＦＭ多重放送受信装置、２６・・・ビーコン受信装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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