(57)【要約】【課題】複数の変速段を有する変速機で変速段を変更可能な車両の車速を推定することが可能な技術を提供。【解決手段】ナビゲーション端末が車両で利用されている場合におけるナビゲーション端末の振動を検出し、ナビゲーション端末の振動と車両の車速との関係を車両の変速段毎に規定した対応関係情報を取得し、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間の直前の期間において、車両の車速である参照車速をＧＰＳ信号に基づいて取得し、悪化期間の直前の期間において検出されたナビゲーション端末の振動を参照振動として取得し、車両が参照車速で走行することによってナビゲーション端末が参照振動で振動する変速段である参照変速段を対応関係情報に基づいて取得し、参照変速段と対応関係情報と悪化期間において検出されたナビゲーション端末の振動とに基づいて、悪化期間における車両の車速を推定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ信号に基づいて現在地を特定するナビゲーション端末であって、
前記ナビゲーション端末が車両で利用されている場合における前記ナビゲーション端末の振動を検出する振動検出手段と、
前記ナビゲーション端末の振動と前記車両の車速との関係を前記車両の変速段毎に規定した対応関係情報を取得する対応関係情報取得手段と、
前記ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間の直前の期間において、前記車両の車速である参照車速を前記ＧＰＳ信号に基づいて取得し、前記悪化期間の直前の期間において前記振動検出手段によって検出された前記ナビゲーション端末の振動を参照振動として取得する参照値取得手段と、
前記車両が前記参照車速で走行することによって前記ナビゲーション端末が前記参照振動で振動する変速段である参照変速段を前記対応関係情報に基づいて取得する参照変速段取得手段と、
前記参照変速段と前記対応関係情報と前記悪化期間において前記振動検出手段によって検出された前記ナビゲーション端末の振動とに基づいて、前記悪化期間における前記車両の車速を推定する車速推定手段と、
を備えるナビゲーション端末。
【請求項２】
前記対応関係情報取得手段は、
前記振動検出手段によって検出された前記ナビゲーション端末の振動と、前記ＧＰＳ信号に基づいて取得された前記車両の車速との分布を複数のグループに分類し、同一のグループに分類される前記ナビゲーション端末の振動と前記車両の車速との関係は、同一の前記変速段で実現されると見なす、
請求項１に記載のナビゲーション端末。
【請求項３】
前記対応関係情報取得手段は、
回転体の回転力によって前記車両を駆動する駆動装置の回転数と前記ナビゲーション端末の振動との関係と、変速段毎の前記回転数と前記車両の車速との関係から前記対応関係情報を取得する、
請求項１または請求項２のいずれかに記載のナビゲーション端末。
【請求項４】
前記車速推定手段は、前記悪化期間における前記ナビゲーション端末の振動の時間変化率が閾値以上である場合に前記参照変速段が変化したと見なし、変化後の変速段と前記対応関係情報と前記悪化期間において前記振動検出手段によって検出された前記ナビゲーション端末の振動とに基づいて前記車両の車速を推定する、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のナビゲーション端末。
【請求項５】
ＧＰＳ信号に基づいて現在地を特定するナビゲーション方法であって、
前記ナビゲーション端末が車両で利用されている場合における前記ナビゲーション端末の振動を検出する振動検出工程と、
前記ナビゲーション端末の振動と前記車両の車速との関係を前記車両の変速段毎に規定した対応関係情報を取得する対応関係情報取得工程と、
前記ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間の直前の期間において、前記車両の車速である参照車速を前記ＧＰＳ信号に基づいて取得し、前記悪化期間の直前の期間において前記振動検出工程で検出された前記ナビゲーション端末の振動を参照振動として取得する参照値取得工程と、
前記車両が前記参照車速で走行することによって前記ナビゲーション端末が前記参照振動で振動する変速段である参照変速段を前記対応関係情報に基づいて取得する参照変速段取得工程と、
前記参照変速段と前記対応関係情報と前記悪化期間において前記振動検出工程で検出された前記ナビゲーション端末の振動とに基づいて、前記悪化期間における前記車両の車速を推定する車速推定工程と、
を含むナビゲーション方法。
【請求項６】
ＧＰＳ信号に基づいて現在地を特定する機能をコンピュータに実現させるナビゲーションプログラムであって、
前記ナビゲーション端末が車両で利用されている場合における前記ナビゲーション端末の振動を検出する振動検出機能と、
前記ナビゲーション端末の振動と前記車両の車速との関係を前記車両の変速段毎に規定した対応関係情報を取得する対応関係情報取得機能と、
前記ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間の直前の期間において、前記車両の車速である参照車速を前記ＧＰＳ信号に基づいて取得し、前記悪化期間の直前の期間において前記振動検出機能で検出された前記ナビゲーション端末の振動を参照振動として取得する参照値取得機能と、
前記車両が前記参照車速で走行することによって前記ナビゲーション端末が前記参照振動で振動する変速段である参照変速段を前記対応関係情報に基づいて取得する参照変速段取得機能と、
前記参照変速段と前記対応関係情報と前記悪化期間において前記振動検出機能で検出された前記ナビゲーション端末の振動とに基づいて、前記悪化期間における前記車両の車速を推定する車速推定機能と、
をコンピュータに実現させるナビゲーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション端末、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナビゲーション端末においては、ナビゲーション端末の現在地を特定し、表示部に表示された地図上で現在地を案内する機能を実現可能に構成されていることが一般的である。ナビゲーション端末の現在地を特定するためには、ナビゲーション端末の移動軌跡を特定するために移動速度を参照することが一般的である。移動速度は種々の情報に基づいて特定可能であり、例えば、特許文献１においては、歩行者や車両等の移動体が移動する際の振動の振幅および周期を検出し、当該振幅および周期から移動体の移動速度を推定する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２００４−８５５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術においては、複数の変速段を有する変速機で変速段を変更可能な車両の車速を推定することが困難であった。すなわち、複数の変速段を有する変速機で変速段を変更可能な車両においては、振動と車速との関係が一対一ではないため、単に振動と車速とを対応づけたとしても車速を推定することはできない。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、複数の変速段を有する変速機で変速段を変更可能な車両の車速を推定することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明においては、ＧＰＳ信号に基づいて現在地を特定するナビゲーション端末であって、ナビゲーション端末が車両で利用されている場合におけるナビゲーション端末の振動を検出する振動検出手段と、ナビゲーション端末の振動と車両の車速との関係を車両の変速段毎に規定した対応関係情報を取得する対応関係情報取得手段と、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間の直前の期間において、車両の車速である参照車速をＧＰＳ信号に基づいて取得し、振動検出手段によって検出されたナビゲーション端末の振動を参照振動として取得する参照値取得手段と、車両が参照車速で走行することによってナビゲーション端末が参照振動で振動する変速段である参照変速段を対応関係情報に基づいて取得する変速段取得手段と、参照変速段と対応関係情報と悪化期間において前記振動検出手段によって検出されたナビゲーション端末の振動とに基づいて、悪化期間における車両の車速を推定する車速推定手段と、を備えるナビゲーション端末を構成する。
【０００６】
すなわち、ナビゲーション端末においては、ＧＰＳ信号に基づいて現在地を特定可能であるが、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している場合にはＧＰＳ信号に基づいて現在地を特定することができない。そこで、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間における車両の車速を推定するため、当該悪化期間の直前の期間におけるＧＰＳ信号に基づいて車両の車速である参照車速を取得し、当該悪化期間の直前の期間において振動検出手段によって検出されたナビゲーション端末の振動を参照振動として取得する。さらに、参照車速および参照振動に基づいて悪化期間の直前の期間における変速段である参照変速段を取得する。そして、悪化期間の変速段も参照変速段であると見なし、参照変速段と、悪化期間におけるナビゲーション端末の振動とをキーにして対応関係情報を参照することにより、悪化期間における車速を推定する。
【０００７】
この結果、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している場合であっても、車両の車速を推定することができる。従って、当該車両の車速から現在地の推移を推定することも可能であり、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している場合に、現在地を更新し続けることも可能になる。
【０００８】
ここで、振動検出手段は、ナビゲーション端末が車両で利用されている場合におけるナビゲーション端末の振動を検出することができればよい。振動の検出は、振動自体を検出することによって実現しても良いし、振動に応じて変化する物理量を検出することによって実現しても良い。前者としては、振動の振幅や周期を検出する構成を採用可能であり、後者としては、例えば、ジャイロセンサや加速度センサ等の出力値を振動の検出値として取得する構成を採用可能である。
【０００９】
対応関係情報取得手段は、ナビゲーション端末の振動と車両の車速との関係を車両の変速段毎に規定した対応関係情報を取得することができればよい。すなわち、車両内に存在するナビゲーション端末（所定の支持部によって車両に支持されていることが好ましい）に車両の振動が伝達されると、当該ナビゲーション端末が振動するため、当該振動を振動検出手段で検出し、車両の車速を特定すれば、ナビゲーション端末の振動と車両の車速との対応関係を規定することができる。そして、変速段が同一である場合には当該対応関係には再現性があると考えられる。従って、変速段毎にナビゲーション端末の振動と車両の車速との対応関係を規定すれば、変速段とナビゲーション端末の振動とから車両の車速を推定することが可能になる。
【００１０】
参照値取得手段は、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間の直前の期間において、車両の車速である参照車速をＧＰＳ信号に基づいて取得し、悪化期間の直前の期間において振動検出手段によって検出されたナビゲーション端末の振動を参照振動として取得することができればよい。すなわち、悪化期間においては、ＧＰＳ信号に基づいて車速を特定することができないため、悪化期間における車速の推定を行えるようにするため、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間の直前の期間における車速を参照車速として取得し、悪化期間の直前の期間における振動を参照振動として取得する。
【００１１】
なお、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している状況は、ＧＰＳ信号が少なくとも１個のＧＰＳ衛星から受信できない状況やマルチパス等の影響でＧＰＳ信号から信頼度の高い解析ができない状況が挙げられる。すなわち、ＧＰＳ信号に基づいて現在地を取得できない状況やＧＰＳ信号に基づいて取得される現在地が信頼度の低い状態である状況を、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している状況と定義すれば良い。このような状況としては、車両がトンネル内に存在する状況や、車両が高い建築物に囲まれた道路上に存在する状況等が挙げられる。
【００１２】
参照変速段取得手段は、車両が参照車速で走行することによってナビゲーション端末が参照振動で振動する変速段である参照変速段を対応関係情報に基づいて取得することができればよい。すなわち、参照車速と参照振動とをキーにして対応関係情報を参照することによって、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間における変速段を推定して参照変速段とすることができればよい。複数の変速段を有する変速機で変速段を変更可能な車両においては、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間で車速と変速段との双方が不明であると、当該悪化期間において車速と変速段とを推定することができない。また、悪化期間において車速は大きく変動し得る。そこで、悪化期間の直前における変速段に基づいて取得された参照振動が悪化期間においても維持されていると見なすことで、悪化期間の車速を推定できるように構成されていればよい。
【００１３】
車速推定手段は、参照変速段と対応関係情報と悪化期間において前記振動検出手段によって検出されたナビゲーション端末の振動とに基づいて、悪化期間における車両の車速を推定することができればよい。すなわち、悪化期間における変速段が参照変速段であると見なし、当該悪化期間に検出されたナビゲーション端末の振動が参照変速段において発生する車速を対応関係情報から特定し、車両の車速であると推定することができればよい。
【００１４】
対応関係情報を規定するための手法としては、種々の手法を採用可能であり、ナビゲーション端末の運用前に予め変速段毎の車速と振動との関係を測定することで規定しても良いし、ナビゲーション端末の運用過程でこれらの関係を規定しても良い。後者としては、例えば、振動検出手段によって検出されたナビゲーション端末の振動と、ＧＰＳ信号に基づいて取得された車両の車速との分布を複数のグループに分類し、同一のグループに分類されるナビゲーション端末の振動と車両の車速との関係は、同一の変速段で実現されると見なす構成を採用可能である。
【００１５】
すなわち、車速と振動との関係は、変速段が同一であれば類似しているが、変速段が異なる場合には非類似となる。従って、振動検出手段によって検出されたナビゲーション端末の振動と、ＧＰＳ信号に基づいて取得された車両の車速との分布において、振動と車速とが類似している組については同一のグループに分類し、非類似である場合には異なるグループに分類されるように解析すれば、同一のグループに分類されるナビゲーション端末の振動と車両の車速との関係は、同一の変速段で実現されると見なすことができる。この構成によれば、ナビゲーション端末の運用開始後に対応関係情報を規定することが可能になる。従って、ナビゲーション端末の使用環境（例えば、車種など）に適した対応関係情報を容易に規定することが可能である。
【００１６】
さらに、回転体の回転力によって車両を駆動する駆動装置の回転数とナビゲーション端末の振動との関係と、変速段毎の回転数と車両の車速との関係から対応関係情報を取得する構成としても良い。すなわち、回転数とナビゲーション端末の振動との関係は、変速段に依存しない場合がある。そして、変速段毎の回転数と車両の車速との関係は、車種毎の仕様として予め明らかになっている場合が多い。従って、回転数とナビゲーション端末の振動との関係が変速段に依存しない場合においては、回転数とナビゲーション端末の振動との関係を測定すれば、仕様に基づいて車速と振動との関係である対応関係情報を規定することが可能になり、容易に対応関係情報を規定することができる。なお、ここで車両を駆動する回転体は、内燃機関やモータ等が想定される。
【００１７】
さらに、悪化期間におけるナビゲーション端末の振動の時間変化率が閾値以上である場合に参照変速段が変化したと見なし、変化後の変速段と対応関係情報と悪化期間において振動検出手段によって検出されたナビゲーション端末の振動とに基づいて車両の車速を推定する構成としても良い。すなわち、変速段を変化させると、回転体の回転数が変化するため、回転数に対応する振動も変化する。この変化は、通常の車両の加減速で発生する回転数の変化よりも大きいため、悪化期間におけるナビゲーション端末の振動の時間変化率が大きい場合には変速段が変化したと見なすことができる。
【００１８】
そこで、変速段が変化したと見なせる程度のナビゲーション端末の振動の時間変化率を予め閾値として設定しておけば、悪化期間におけるナビゲーション端末の振動の時間変化率が閾値以上である場合に参照変速段が変化したと見なすことができる。また、変速段の時間変化率の大きさに応じて変化後の変速段も推定することができる。従って、変化後の変速段と悪化期間において振動検出手段によって検出されたナビゲーション端末の振動とをキーにして対応関係情報を参照すれば、変速段が変化した後の車速を推定することができる。
【００１９】
さらに、本発明のようにＧＰＳ信号の悪化期間の直前の期間における参照車速と参照振動とに基づいて悪化期間における参照変速段を推定し、参照変速段と悪化期間の振動とに基づいて車両の車速を推定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の装置によって実現される場合、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーションシステムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ナビゲーション端末を示すブロック図である。
【図２】（２Ａ）は車速推定処理を示すフローチャート、（２Ｂ）は対応関係情報の例を示す図である。
【図３】（３Ａ）は回転数と振動との関係を示す図、（３Ｂ）は変速段毎の回転数と車速との関係を示す図、（３Ｃ）は変速段毎の振動と車速との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーション端末の構成：
（２）車速推定処理：
（３）他の実施形態：
【００２２】
（１）ナビゲーション端末の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかるナビゲーション端末１０として機能する携帯端末の構成を示すブロック図である。ナビゲーション端末１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える制御部２０を備えており、制御部２０は、当該ＲＯＭや記録媒体３０に記録された所望のプログラムを実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとしてナビゲーションプログラム２１を実行可能である。当該ナビゲーションプログラム２１は、ナビゲーション端末１０の現在地（すなわち、ナビゲーション端末１０が使用されている車両の現在地）を特定し、表示部に当該現在地が含まれる地図を表示する機能と、利用者が指定した出発地から目的地までの予定経路を探索し、予定経路に沿って利用者を目的地まで案内する機能とを制御部２０に実現させることができる。すなわち、携帯端末においてナビゲーションプログラム２１が実行されることにより、携帯端末はナビゲーション端末１０として機能する。
【００２３】
なお、本実施形態にかかるナビゲーション端末１０においては、上述のようにＲＯＭや記録媒体３０に所望のプログラムを記録して制御部２０で実行することができる。従って、ナビゲーション機能以外の多種の機能（例えば、通話機能やメール送受信機能、文書編集機能等）を実行することができる。さらに、本実施形態にかかるナビゲーション端末１０は、可搬性のある端末であり、利用者が身につけて運ぶことが可能であるとともに、車両に固定された支持部に取り付けることも可能である。本実施形態は、ナビゲーション端末１０が車両に固定された支持部に支持された状態で実施されることが好ましい。ここでは、複数の変速段を有する変速機で変速段を変更可能な車両に固定された支持部に、ナビゲーション端末１０が支持された状態を想定して実施形態を説明する。
【００２４】
本実施形態にかかるナビゲーション端末１０は、ＧＰＳ受信部４１とジャイロセンサ４２とユーザＩ／Ｆ部４３とを備えている。ＧＰＳ受信部４１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介してナビゲーション端末１０の現在地を算出するための信号を出力する。制御部２０は、当該ＧＰＳ受信部４１の出力信号に基づいてナビゲーション端末１０の現在地を取得する。また、制御部２０は、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて異なる時刻において取得された複数の現在地の移動速度からナビゲーション端末１０の移動速度（ナビゲーション端末１０とともに移動する車両の車速）を特定する処理や、当該複数の現在地からナビゲーション端末１０の移動軌跡を特定し、現在地を地図上の道路と一致させるマップマッチング処理を実行することも可能である。
【００２５】
ジャイロセンサ４２は、ナビゲーション端末１０の３次元空間内での旋回についての角加速度を検出する３軸ジャイロセンサであり、ナビゲーション端末１０の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得してナビゲーション端末１０の向きを取得する。当該ジャイロセンサ４２は、ナビゲーションプログラム２１によるナビゲーション端末１０の現在地特定に利用され、また、ナビゲーションプログラム２１以外の種々のプログラムにも利用される。例えば、画像表示プログラムにおいて、ナビゲーション端末１０の姿勢に応じて表示部に表示する画像の向きを変更すために利用される。
【００２６】
さらに、本実施形態において、ジャイロセンサ４２は、ナビゲーション端末１０の振動を検出するセンサとして使用される。すなわち、ナビゲーション端末１０が支持された車両において走行に伴う振動が発生すると、ナビゲーション端末１０の支持部を介して振動がナビゲーション端末１０に伝達され、伝達された振動に応じてジャイロセンサ４２の出力値が変動する。従って、ジャイロセンサ４２の出力値を振動の検出値と見なすことができ、制御部２０は、ジャイロセンサ４２の出力値を振動の検出値として取得する。むろん、ジャイロセンサ４２の出力値はナビゲーション端末１０の姿勢が車両の進行方向に応じて変化することに伴って変動するため、当該進行方向に応じた変化とナビゲーション端末１０の振動とを区別するために、出力値に所定の処理（ハイパスフィルタ等）を行って、振動を示す検出値を取得することが好ましい。
【００２７】
ユーザＩ／Ｆ部４３は、利用者の指示を入力し、また利用者に各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネルディスプレイからなる入力部を兼ねた表示部やスピーカー等の出力音の出力部を備えている。ユーザＩ／Ｆ部４３は制御信号を制御部２０から受信し、各種案内を行うための画像をタッチパネルディスプレイに表示し、各種案内を行うための出力音をスピーカーから出力する。また、ユーザＩ／Ｆ部４３は、タッチパネルを介した入力内容を示す信号を制御部２０に送信し、制御部２０は当該信号に基づいて利用者の操作内容を特定する。
【００２８】
記録媒体３０には地図情報３０ａが予め記録されている。地図情報３０ａは、道路区間の端点に対応するノードの位置等を示すノードデータ、ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間点データ、ノード同士の連結を示すリンクデータ等を含んでいる。また、記録媒体３０には、ナビゲーション端末１０をナビゲーション端末として運用する過程で、ナビゲーション端末の振動と車両の車速との関係を車両の変速段毎に規定した対応関係情報３０ｂが記録される。
【００２９】
図２Ｂは、対応関係情報３０ｂの例を模式的に示す図である。同図においては、横軸をジャイロセンサ４２の出力値、縦軸を車速（ｋｍ／ｈ）としたグラフ上に曲線でナビゲーション端末の振動と車両の車速との関係を示している。また、同図においては、複数の曲線でナビゲーション端末の振動と車両の車速との関係を示しており、太い実線が５速、細い二点鎖線が４速、細い一点鎖線が３速、細い破線が２速、細い実線が１速である。すなわち、ナビゲーション端末の振動と車両の車速との関係は、変速段毎に異なる曲線で示される関係となっており各曲線を示す情報（値同士の関係を示すテーブルや関数の情報）が対応関係情報３０ｂとして定義され、記録媒体３０に記録される。
【００３０】
以上のように、ナビゲーション端末１０においては、ＧＰＳ信号受信部４１が出力するＧＰＳ信号に基づいて現在地を特定可能であるが、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間においてはＧＰＳ信号に基づいて車両の現在地を特定することができない。そこで、本実施形態においては、他の手法によって悪化期間における車両の現在地を特定する。ナビゲーションプログラム２１は、当該悪化期間における車両の車速を推定して現在地を特定する機能を備えており、振動検出部２１ａと対応関係情報取得部２１ｂと参照値取得部２１ｃと参照変速段取得部２１ｄと車速推定部２１ｅとによって当該機能を実現する。
【００３１】
振動検出部２１ａは、ナビゲーション端末１０が車両で利用されている場合におけるナビゲーション端末１０の振動を検出する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、ジャイロセンサ４２の出力値を、ナビゲーション端末１０の振動を示す検出値として取得する。
【００３２】
対応関係情報取得部２１ｂは、ナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との関係を車両の変速段毎に規定した対応関係情報３０ｂを取得する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、車両内に存在するナビゲーション端末１０に車両の振動が伝達されると、当該ナビゲーション端末１０が振動するため、当該振動を予め検出し、そのときの車両の車速を特定すれば、ナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との対応関係を予め規定することができる。そして、変速段が同一である場合に当該対応関係には再現性があると考えられる。
【００３３】
従って、変速段毎にナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との対応関係を規定すれば、変速段とナビゲーション端末１０の振動とから車両の車速を推定することが可能になる。そこで、本実施形態において、制御部２０は、ナビゲーション端末１０の運用過程において対応関係情報３０ｂを規定する。具体的には、制御部２０は、車速を推定する処理を行う前に、ナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との履歴から対応関係情報３０ｂを生成し、記録媒体３０に記録する処理を実行する。すなわち、制御部２０は、振動検出部２１ａの処理によって取得されたジャイロセンサ４２の出力値がナビゲーション端末１０の振動を示すとみなし、ＧＰＳ受信部４１の出力信号が示す現在地の移動速度が車両の車速であると見なして、ナビゲーション端末１０の振動と車両の車速とを対応づけた走行履歴を記録媒体３０に記録する。そして、走行履歴が規定量以上蓄積されると、制御部２０は、ナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との分布を複数のグループに分類する。
【００３４】
図２Ｂにおいては、ナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との実測値の例をグラフ上にプロットしている。すなわち、車速と振動との関係は、変速段が同一であれば類似しているが、変速段が異なる場合には非類似となる。従って、ジャイロセンサ４２によって検出されたナビゲーション端末１０の振動と、ＧＰＳ信号に基づいて取得された車両の車速との分布において、振動と車速とが類似している組については同一のグループに分類し、非類似である場合には異なるグループに分類されるように解析すれば、同一のグループに分類されるナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との関係は、同一の変速段で実現されると見なすことができる。そこで、制御部２０は、グラフ上で近距離に分布するナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との組み合わせを同一のグループに分類する処理を行い、車両の変速機の変速段の数と同一の数のグループを定義する。
【００３５】
そして、制御部２０は、同一のグループに分類されるナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との関係は、同一の変速段で実現されると見なし、変速段毎のナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との関係を定義する。当該関係は例えば、最小二乗法等を利用して変速段毎のナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との関係を最も良く記述する関数を求めるなどして実現可能である。変速段毎のナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との関係が規定されると、当該関係を示す対応関係情報３０ｂが記録媒体３０に記録される。以上の構成によれば、ナビゲーション端末１０の運用開始後に対応関係情報３０ｂを規定することが可能になる。従って、ナビゲーション端末１０の使用環境（例えば、車種など）に適した対応関係情報３０ｂを容易に規定することが可能である。
【００３６】
参照値取得部２１ｃは、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間の直前の期間において、車両の車速である参照車速をＧＰＳ信号に基づいて取得し、悪化期間の直前の期間において振動検出部２１ａの処理によって検出されたナビゲーション端末１０の振動を参照振動として取得する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、ＧＰＳ信号受信部４１が出力するＧＰＳ信号の受信状況は、ＧＰＳ信号が少なくとも１個のＧＰＳ衛星から受信できない状況やマルチパス等の影響でＧＰＳ信号から信頼度の高い解析ができない状況になるなどして悪化する場合がある。例えば、車両がトンネル内に存在する場合や、車両が高い建築物に囲まれた道路上に存在する場合に、このような状況となる。
【００３７】
このような場合、ＧＰＳ信号に基づいて現在地を取得できない状況やＧＰＳ信号に基づいて取得される現在地が信頼度の低い状態である状況となり得る。そこで、本実施形態においては、ＧＰＳ信号の受信状況（受信強度等）に基づいて、ＧＰＳ信号に基づいて現在地を取得できない状況やＧＰＳ信号に基づいて取得される現在地が信頼度の低い状態である状況をＧＰＳ信号の受信状況が悪化している状況と定義する。従って、制御部２０は、ＧＰＳ受信部４１が出力するＧＰＳ信号の受信状況が予め定義された状況であれば、悪化期間であると判定することができる。
【００３８】
そして、当該悪化期間においては、ＧＰＳ信号に基づいて車速を特定することができない。そこで、制御部２０は、悪化期間における車速の推定を行えるようにするため、参照値取得部２１ｃの処理により、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間の直前の期間における車速を参照車速として取得し、悪化期間の直前の期間における振動を参照振動として取得する。
【００３９】
具体的には、制御部２０は、ＧＰＳ信号に基づいて悪化期間であると判定された場合にその時刻を走行履歴として記録媒体３０に記録する。また、本実施形態においては、振動検出部２１ａの処理によって取得されたジャイロセンサ４２の出力値が示すナビゲーション端末１０の振動と、ＧＰＳ受信部４１の出力信号が示す現在地の移動速度（車両の車速）とを走行履歴として記録媒体３０に記録している。そこで、制御部２０は、走行履歴に基づいて、悪化期間と判定された時刻の直前であり、かつ、悪化期間と判定されていなかった期間内の走行履歴から車両の車速およびナビゲーション端末１０の振動を特定し（例えば平均値等）、前者を参照車速、後者を参照振動として取得する。
【００４０】
参照変速段取得部２１ｄは、車両が参照車速で走行することによってナビゲーション端末１０が参照振動で振動する変速段である参照変速段を対応関係情報３０ｂに基づいて取得する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、複数の変速段を有する変速機で変速段を変更可能な車両においては、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している悪化期間で車速と変速段との双方が不明であると、当該悪化期間において車速と変速段とを推定することができない。また、悪化期間において車速は大きく変動し得る。そこで、本実施形態において制御部２０は、悪化期間の直前における変速段に基づいて取得された参照振動が悪化期間においても維持されていると見なすことで、悪化期間の車速を推定する。
【００４１】
具体的には、制御部２０は、参照車速と参照振動とをキーにして対応関係情報３０ｂを参照して、当該参照車速と参照振動との関係に最も近い車両の変速段を悪化区間における変速段である参照変速段として取得する。すなわち、参照車速と参照振動とは、悪化期間の直前の期間における車速と振動との組であるため、当該組に整合する変速段で車両が悪化期間においても走行していると見なせば、悪化期間における車両の変速段を合理的に推定することができる。そこで、制御部２０は、車速と振動との関係が参照車速と参照振動との関係に最も近い変速段を対応関係情報３０ｂから特定し、悪化期間における参照変速段として取得する。
【００４２】
車速推定部２１ｅは、参照変速段と対応関係情報３０ｂと悪化期間において振動検出部２１ａの処理によって検出されたナビゲーション端末１０の振動とに基づいて、悪化期間における車両の車速を推定する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、悪化期間における変速段が参照変速段であると見なし、当該悪化期間に検出されたナビゲーション端末１０の振動が参照変速段において発生する場合における車速を対応関係情報３０ｂから特定する。具体的には、制御部２０は、対応関係情報３０ｂに規定された変速段毎のナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との関係から、参照変速段における関係を抽出し、当該関係から、悪化期間において振動検出部２１ａの処理によって検出されたナビゲーション端末１０の振動に対応する車両の車速を特定し、現在の車速と推定する。
【００４３】
例えば、参照変速段が３速である場合、図２Ｂに示す一点鎖線の関係が抽出され、悪化期間において振動検出部２１ａの処理によって検出されたナビゲーション端末１０の振動（ジャイロセンサ４２の出力値）が８０００であった場合、図２Ｂに示すＶが車両の現在の車速として推定される。以上の構成によれば、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している場合であっても、車両の車速を推定することができる。従って、当該車両の車速から道路上を当該車速で移動すると見なすなどによって現在地の推移を推定することも可能であり、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化している場合に、現在地を更新し続けることも可能になる。
【００４４】
（２）車速推定処理：
次に、車速推定処理について詳細に説明する。図２Ａは、車速推定処理のフローチャートである。本実施形態において、制御部２０は、ナビゲーション端末１０の振動と車両の車速とを対応づけた走行履歴が規定量以上蓄積されると、ナビゲーションプログラム２１は所定の期間（例えば、１００ｍｓ）毎に車速推定処理を実行する。車速推定処理において、制御部２０は、対応関係情報取得部２１ｂの処理により、振動と車速の分布をグループ化する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、走行履歴が示すナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との組を変速段の数と同一数のグループにグループ化する。
【００４５】
次に、制御部２０は、対応関係情報取得部２１ｂの処理により、同一グループを同一変速段と見なして変速段毎の振動と車速との対応関係情報３０ｂを取得する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００においてグループ化された各グループに属するナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との組を同一グループのデータと見なし、同一グループのデータに基づいてナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との関係を規定し、変速段毎のナビゲーション端末１０の振動と車両の車速と関係として取得する。取得された関係を示す情報は対応関係情報３０ｂとして記録媒体３０に記録される。
【００４６】
次に、制御部２０は、参照値取得部２１ｃの処理により、参照車速を取得する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、ＧＰＳ信号受信部４１の出力信号が示す現在地の移動速度に基づいて現在地の車速を特定し、参照車速として取得する。次に、制御部２０は、振動検出部２１ａの処理により、参照振動を取得する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御部２０は、制御部２０は、ジャイロセンサ４２の出力値をナビゲーション端末１０の振動を示す値として取得し、当該値を参照振動とする。
【００４７】
次に、制御部２０は、参照変速段取得部２１ｄの処理により、参照変速段を取得する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、対応関係情報３０ｂを参照し、参照車速と参照振動との関係に最も近い関係を特定し、当該関係に対応する変速段を参照変速段として取得する。例えば、図２Ｂに示す例において、参照車速がＶ、参照振動が８０００であれば、３速が参照変速段として取得される。
【００４８】
次に、制御部２０は、車速推定部２１ｅの処理により、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化したか否かを判定し（ステップＳ１２５）、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化したと判定されない場合、制御部２０は、車速推定処理を終了する。なお、車速推定処理は、１００ｍｓ等の所定期間毎に実行され、ステップＳ１１０〜Ｓ１２０において参照車速、参照振動、参照変速段が取得されるため、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化しない限り、所定期間毎に参照車速、参照振動、参照変速段がアップデートされていく。
【００４９】
一方、ステップＳ１２５において、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化したと判定された場合、すなわち、現在が悪化期間である場合、制御部２０は、車速推定部２１ｅの処理により、参照変速段と対応関係情報３０ｂと現在の振動とに基づいて車両の車速を推定する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、振動検出部２１ａの処理によって取得したジャイロセンサ４２の出力値が悪化期間内である現在のナビゲーション端末１０の振動であると見なし、対応関係情報３０ｂから参照変速段のナビゲーション端末１０の振動と車両の車速とを抽出し、現在のナビゲーション端末１０の振動に対応する車両の車速が現在の車速であると推定する。なお、ステップＳ１１０〜Ｓ１２５の処理により、制御部２０は、所定期間毎に参照車速、参照振動、参照変速段をアップデートしていくため、ステップＳ１３０においては、悪化期間の直前の期間で取得された参照車速、参照振動に基づいて取得された参照変速段に基づいて車両の車速を推定していることになる。
【００５０】
むろん、ここでは、当該推定された車速に基づいて現在地を特定しても良い。すなわち、制御部２０は、ナビゲーションプログラム２１の処理により、マップマッチング処理を行って地図情報３０ａが示す道路上で車両の現在地を特定している。そこで、車両が悪化期間の直前に走行していた道路を継続して走行し、かつ、車両の車速はステップＳ１３０で推定された車速であると見なすことにより、道路上での現在地の推移を特定することができる。従って、車両がトンネルに入ることによってＧＰＳ信号の受信状況が悪化した場合であっても、トンネル内の道路上で車両の現在地を更新し続けることが可能である。
【００５１】
ステップＳ１３０において車速を推定すると、制御部２０は、車速推定部２１ｅの処理により、悪化期間におけるナビゲーション端末１０の振動の時間変化率が閾値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１３５）、振動の時間変化率が閾値以上であると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１２５以降の処理を繰り返す。すなわち、現在が悪化期間である状況が継続する限り制御部２０はステップＳ１２５，Ｓ１３０，Ｓ１３５を繰り返し、現在が悪化期間でなければ制御部２０は車速推定処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ１３５において、振動の時間変化率が閾値以上であると判定された場合、制御部２０は、変速段が変化したと見なし、車速推定部２１ｅの処理により、変化後の変速段を取得する（ステップＳ１４０）。すなわち、変速段を変化させると、車両を駆動している回転体（内燃機関やモータ等）の回転数が変化するため、回転数に対応する振動も変化する。この変化は、通常の車両の加減速で発生する回転数の変化よりも大きいため、悪化期間におけるナビゲーション端末１０の振動の時間変化率が大きい場合には変速段が変化したと見なすことができる。そこで、本実施形態においては、変速段が変化したと見なせる程度のナビゲーション端末１０の振動の時間変化率を予め閾値として設定してある。また、振動の時間変化率の大きさに応じて変化後の変速段も推定することができる。そこで、本実施形態において制御部２０は、悪化期間におけるナビゲーション端末１０の振動の時間変化率が閾値以上である場合に変速段が変化したと見なし、時間変化率の大きさに基づいて変化した段数を特定し、変化後の変速段を取得する。
【００５３】
ステップＳ１４０において、変化後の変速段が取得されると、制御部２０は、ステップＳ１２５以降の処理を繰り返す。なお、ステップＳ１４０が実行された後にステップＳ１２５を経てステップＳ１３０が実行される場合、変化後の変速段と対応関係情報３０ｂと現在の振動とに基づいて車両の車速が推定される。従って、ＧＰＳ信号の受信状況が悪化しているトンネル内において変速段が変化した場合であっても、車両の車速を継続して推定し、現在地の推移を特定することができる。なお、変化後の変速段を推定するための構成としては、振動の時間変化率の大きさに応じて変化後の変速段を推定する構成の他、種々の構成を採用可能である。例えば、振動の時間変化率が閾値以上であった場合、変化後の振動（振動の時間変化率が閾値よりも小さくなった後の振動）と変化前の推定車速とをキーにして対応関係情報３０ｂを参照し、変化後の振動と変化前の推定車速との関係に最も近い車両の変速段を変化後の変速段であるとして取得する構成を採用可能である。
【００５４】
（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、ＧＰＳ信号の悪化期間の直前の期間における参照車速と参照振動とに基づいて悪化期間における参照変速段を推定し、参照変速段と悪化期間の振動とに基づいて車両の車速を推定する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、汎用的な携帯端末ではなく専用端末によってナビゲーション端末１０を構成しても良い。
【００５５】
また、振動の検出は、振動自体を検出することによって実現しても良いし、振動に応じて変化する物理量を検出することによって実現しても良い。前者としては、振動の振幅や周期を検出する構成を採用可能であり、後者としては、上述のジャイロセンサ４２以外にも加速度センサ等を想定可能であり、その出力値を振動の検出値として取得する構成を採用可能である。
【００５６】
さらに、対応関係情報３０ｂを規定するための手法としては、種々の手法を採用可能であり、ナビゲーション端末１０の運用前に予め変速段毎の車速と振動との関係を測定することで規定しても良い。
【００５７】
さらに、回転体（内燃機関やモータ等）の回転力によって車両を駆動する駆動装置の回転数とナビゲーション端末１０の振動との関係と、変速段毎の回転数と車両の車速との関係から対応関係情報３０ｂを取得する構成としても良い。すなわち、回転数とナビゲーション端末１０の振動との関係は、変速段に依存しない場合がある。そして、変速段毎の回転数と車両の車速との関係は、車種毎の仕様として予め明らかになっている場合が多い。従って、回転数とナビゲーション端末１０の振動との関係が変速段に依存しない場合においては、回転数とナビゲーション端末１０の振動との関係を測定すれば、仕様に基づいて車速と振動との関係である対応関係情報３０ｂを規定することが可能になり、容易に対応関係情報３０ｂを規定することができる。なお、回転数とナビゲーション端末１０の振動との関係は、車両の回転数を示す回転数計による出力値が計測対象値となっている状態においてジャイロセンサ４２の出力値を取得するなどして特定可能である。
【００５８】
図３Ａは、回転数とナビゲーション端末１０の振動との関係を示すグラフであり、横軸を内燃機関の回転数（ｒｐｍ）、縦軸をジャイロセンサの出力値として示している。また、図３Ｂは、変速段毎の回転数と車両の車速との関係を示すグラフであり、横軸を内燃機関の回転数（ｒｐｍ）、縦軸を車速（ｋｍ／ｈ）として示している。なお、図３Ｂにおいても、太い実線が５速、細い二点鎖線が４速、細い一点鎖線が３速、細い破線が２速、細い実線が１速であり、変速段毎の回転数と車両の車速との関係は、車両の仕様によって予め規定される。
【００５９】
そして、複数の変速段を有する変速機で変速段を変更可能な車両であっても、ナビゲーション端末１０の振動が主に回転体の回転によって誘発される場合などにおいては、全ての変速段において図３Ａのような関係が満たされる場合がある。このような場合においては、図３Ａに示す内燃機関の回転数の各値と図３Ｂに示す変速段毎の内燃機関の回転数の各値とを対応づけることにより、ジャイロセンサの出力値（ナビゲーション端末１０の振動）と車両の車速との関係とを規定することができ、例えば、図３Ｃに示すような、変速段毎のナビゲーション端末１０の振動と車両の車速との関係を規定することができる。従って、このように、回転数を介して対応関係情報３０ｂを定義しても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０…ナビゲーション端末、２０…制御部、２１…ナビゲーションプログラム、２１ａ…振動検出部、２１ｂ…対応関係情報取得部、２１ｃ…参照値取得部、２１ｄ…参照変速段取得部、２１ｅ…車速推定部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｂ…対応関係情報、４１…ＧＰＳ受信部、４２…ジャイロセンサ、４３…ユーザＩ／Ｆ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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