(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体が高低差のある複数の道路へ分岐する分岐点に到達したことを判定する分岐判定手段と、
前記移動体の傾斜角が所定の角度閾値以上であることを判定する第１角度判定手段と、
前記第１角度判定手段によって前記移動体の傾斜角が前記角度閾値以上であると判定された位置からの、前記移動体の所定距離の移動に伴う当該移動体の高度変化量を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された高度変化量が所定の高度閾値以上であるか否かを判定する高度判定手段と、
前記高度判定手段の判定結果に基づいて、前記複数の道路のうちから前記移動体が位置する道路を決定し、当該道路上に前記移動体の位置を設定する位置設定手段と、
を備えることを特徴とする位置設定装置。
【請求項２】
前記位置設定手段は、前記高度変化量が前記高度閾値未満である場合、前記複数の道路のうち前記分岐点に到達する以前の道路と同一の道路種別の道路を前記移動体が位置する道路として決定することを特徴とする請求項１に記載の位置設定装置。
【請求項３】
前記位置設定手段は、前記高度変化量が前記高度閾値以上である場合、前記複数の道路のうち前記分岐点に到達する以前の道路と異なる道路種別の道路を前記移動体が位置する道路として決定することを特徴とする請求項１または２に記載の位置設定装置。
【請求項４】
前記位置設定手段は、前記移動体の前記分岐点からの移動距離が距離閾値以上になるまでの間、前記移動体の傾斜角が継続して前記角度閾値未満である場合、前記複数の道路のうち前記分岐点に到達する以前の道路と同一の道路種別の道路を前記移動体が位置する道路として決定することを特徴とする請求項１に記載の位置設定装置。
【請求項５】
前記移動体の傾斜角が所定の最大角度閾値以上であることを判定する第２角度判定手段を備え、
前記位置設定手段は、前記算出手段による前記高度変化量算出中において前記移動体の傾斜角が所定の最大角度閾値以上である場合、前記複数の道路のうち前記分岐点に到達する以前の道路と異なる道路種別の道路を前記移動体が位置する道路として決定することを特徴とする請求項１に記載の位置設定装置。
【請求項６】
前記分岐判定手段は、前記移動体が高速道路の出入り口につながる道路が接続された分岐点に到達したことを判定することを特徴とする請求項１に記載の位置設定装置。
【請求項７】
移動体の位置を設定する位置設定装置における位置設定方法であって、
移動体が高低差のある複数の道路へ分岐する分岐点に到達したことを判定する分岐判定工程と、
前記移動体の傾斜角が所定の角度閾値以上であることを判定する角度判定工程と、
前記角度判定工程によって前記移動体の傾斜角が前記角度閾値以上であると判定された位置からの、前記移動体の所定距離の移動に伴う当該移動体の高度変化量を算出する算出工程と、
前記算出工程によって算出された高度変化量が所定の高度閾値以上であるか否かを判定する高度判定工程と、
前記高度判定工程の判定結果に基づいて、前記複数の道路のうちから前記移動体が位置する道路を決定する道路決定工程と、
前記道路決定工程によって決定された道路上に前記移動体の位置を設定する位置設定工程と、
を含んだことを特徴とする位置設定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の位置設定方法をコンピュータに実行させることを特徴とする位置設定プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の位置設定プログラムをコンピュータによる読み取り可能に記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
［０００１］
この発明は、移動体の位置を設定する位置設定装置、位置設定方法、位置設定プログラム、および記録媒体に関する。
背景技術
［０００２］
ナビゲーション装置などにおいては、移動体の位置を論理的に表示道路上に合わせ込むマップマッチングがおこなわれている。このマップマッチングを２次元でおこなう場合、たとえば高速道路などの高架道路と一般道路とのように、高度の異なる複数の道路が並走する場所において移動体がいずれの道路を走行しているかを判別することは困難である。
［０００３］
このため、たとえば、ＧＰＳやセンサの測位データから得られる移動体の姿勢角又は高度と、地図データに含まれる３次元道路情報から得られる道路勾配又は道路高度とを比較して、移動体が高度の異なる複数の道路のうちのいずれの道路を走行しているかを判定するようにした技術がある（下記特許文献１参照。）。
［０００４］
特許文献１：特開平１１−３０４５１０号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００５］
しかしながら、上述の技術では、地図データから道路勾配又は道路高度が得られない場合には、移動体が高度の異なる複数の道路のうちのいずれの道路を走行しているかを判定することができないという問題が一例として挙げられる。
課題を解決するための手段
［０００６］
請求項１の発明にかかる位置設定装置は、移動体が高低差のある複数の道路へ分岐する分岐点に到達したことを判定する分岐判定手段と、前記移動体の傾斜角が所定の角度閾値以上であることを判定する第１角度判定手段と、前記第１角度判定手段によって前記移動体の傾斜角が前記角度閾値以上であると判定された位置からの、前記移動体の所定距離の移動に伴う当該移動体の高度変化量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された高度変化量が所定の高度閾値以上であるか否かを判定する高度判定手段と、前記高度判定手段の判定結果に基づいて、前記複数の道路のうちから前記移動体が位置する道路を決定し、当該道路上に前記移動体の位置を設定する位置設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項７の発明にかかる位置設定方法は、移動体の位置を設定する位置設定装置における位置設定方法であって、移動体が高低差のある複数の道路へ分岐する分岐点に到達したことを判定する分岐判定工程と、前記移動体の傾斜角が所定の角度閾値以上であることを判定する角度判定工程と、前記角度判定工程によって前記移動体の傾斜角が前記角度閾値以上であると判定された位置からの、前記移動体の所定距離の移動に伴う当該移動体の高度変化量を算出する算出工程と、前記算出工程によって算出された高度変化量が所定の高度閾値以上であるか否かを判定する高度判定工程と、前記高度判定工程の判定結果に基づいて、前記複数の道路のうちから前記移動体が位置する道路を決定する道路決定工程と、前記道路決定工程によって決定された道路上に前記移動体の位置を設定する位置設定工程と、を含んだことを特徴とする。
【０００８】
請求項８の発明にかかる位置設定プログラムは、請求項７に記載の位置設定方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【０００９】
請求項９の発明にかかる記録媒体は、請求項８に記載の位置設定プログラムをコンピュータによる読み取り可能に記録したことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
［００１０］
［図１］図１は、この発明の本実施の形態における位置設定装置の機能的構成を示すブロック図である。
［図２］図２は、この発明の本実施の形態にかかる位置設定装置の処理の内容を示すフローチャートである。
［図３］図３は、この発明の本実施例におけるナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
［図４］図４は、この発明の本実施例にかかる位置設定処理の内容を示すフローチャートである。
［図５］図５は、この発明の本実施例にかかる位置設定処理の具体例について説明する説明図である。
［図６］図６は、この発明の本実施例にかかる位置設定処理の具体例について説明する説明図である。
【図７】図７は、この発明の本実施例にかかる位置設定処理の具体例について説明する説明図である。
【図８】図８は、この発明の本実施例にかかる位置設定処理の具体例について説明する説明図である。
【符号の説明】
【００１１】
１０１  分岐判定部
１０２  算出部
１０３  高度判定部
１０４  位置設定部
１０５  第１角度判定部
１０６  第２角度判定部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる位置設定装置、位置設定方法、位置設定プログラム、および記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態における位置設定装置は、たとえば、車両などの移動体に搭載される。
【００１３】
（位置設定装置の機能的構成）
図１は、この発明の本実施の形態における位置設定装置の機能的構成を示すブロック図である。この発明の本実施の形態の位置設定装置は、分岐判定部１０１と、算出部１０２と、高度判定部１０３と、位置設定部１０４と、第１角度判定部１０５と、第２角度判定部１０６と、を備えている。
【００１４】
分岐判定部１０１は、移動体が高低差のある複数の道路へ分岐する分岐点に到達したことを判定する。分岐判定部１０１は、高速道路の出入り口につながる道路が接続された分岐点に到達したことを判定するようにしてもよい。
【００１５】
算出部１０２は、移動体の分岐点への到達以降における、移動体の所定距離の移動に伴う当該移動体の高度変化量を算出する。算出部１０２は、分岐点から高度変化量の算出を開始するようにしてもよい。また、後述する第１角度判定部１０５によって、移動体の傾斜角が角度閾値以上であると判定された位置から高度変化量の算出を開始するようにしてもよい。なお、移動体の傾斜角は、振動の影響を除去するため、一般的に単位時間当たりの平均傾斜角を使用する。また、角度閾値は、たとえば、移動体による或る一定距離の移動に際して、高低差のある道路への乗り換えを開始した場合に生じると予測される、移動体の傾斜角に基づいて予め設定される。
【００１６】
高度判定部１０３は、算出部１０２によって算出された高度変化量が所定の高度閾値以上であるか否かを判定する。ここで、高度閾値は、たとえば、移動体による或る一定距離の移動に際して、高低差のある道路への乗り換えをおこなった場合に生じると予測される、高低差に基づいて予め設定される。
【００１７】
位置設定部１０４は、高度判定部１０３の判定結果に基づいて、高低差のある複数の道路のうちから移動体が位置する道路を決定し、分岐点からの走行距離に基づいて当該道路上に移動体の位置を設定する。そして、設定された移動体の位置の情報を出力する。ここで、位置設定部１０４は、高度変化量が高度閾値未満である場合には、高度差のある複数の道路のうち分岐点に到達する以前の道路と同一の道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定し、高度変化量が高度閾値以上である場合には、高度差のある複数の道路のうち分岐点に到達する以前の道路と異なる道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定する。
【００１８】
第１角度判定部１０５は、移動体の傾斜角が所定の角度閾値以上であるか否かを判定する。そして、位置設定部１０４は、移動体の分岐点からの移動距離が距離閾値以上になるまでの間、角度判定部によって移動体の傾斜角が継続して角度閾値未満であると判定された場合に、高度差のある複数の道路のうち分岐点に到達する以前の道路と同一の道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定する。
【００１９】
第２角度判定部１０６は、移動体の傾斜角が所定の最大角度閾値以上であるか否かを判定する。そして、位置設定部１０４は、移動体の所定距離の移動の際において移動体の傾斜角が所定の最大角度閾値以上である場合に、高度差のある複数の道路のうち分岐点に到達する以前の道路と異なる道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定する。ここで、最大角度閾値は、たとえば、移動体による或る一定距離の移動に際して、高低差のある道路への乗り換えをおこなった場合に生じると予測される、移動体の傾斜角に基づいて予め設定される。
【００２０】
（位置設定装置の処理の内容）
まず、この発明の本実施の形態にかかる位置設定装置の処理の内容について説明する。図２は、この発明の本実施の形態にかかる位置設定装置の処理の内容を示すフローチャートである。図２のフローチャートにおいて、まず、移動体が分岐点に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。移動体が分岐点に到達していないと判定した場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）には、移動体が分岐点に到達するのを待つ。
【００２１】
移動体が分岐点に到達したと判定した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）には、移動体の傾斜角が角度閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。移動体の傾斜角が角度閾値以上ではないと判定した場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）はステップＳ２０３に移行し、移動体の傾斜角が角度閾値以上であると判定した場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）はステップＳ２０４に移行する。
【００２２】
ステップＳ２０３においては、移動体が分岐点から距離閾値以上の距離を走行したか否かを判定し、移動体が分岐点から距離閾値以上の距離を走行したことを判定した場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０７に移行する。一方、移動体が一定距離を走行していない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）は、ステップＳ２０２に戻る。
【００２３】
ステップＳ２０４においては、ステップＳ２０２において移動体の傾斜角が角度閾値以上であると判定された位置から所定距離の間における高度変化量を算出する。
【００２４】
そして、ステップＳ２０５においては、ステップＳ２０４において算出された高度変化量が高度閾値以上であるか否かを判定し、高度変化量が高度閾値以上であると判定した場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）には、移動体が分岐点に到達する以前の道路と異なる道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定して（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０８に移行する。
【００２５】
これに対し、高度変化量が高度閾値未満であると判定した場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）には、移動体が分岐点に到達する以前の道路と同一の道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定して（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０８に移行する。
【００２６】
ステップＳ２０８においては、分岐点からの走行距離に基づいて、ステップＳ２０６又はステップＳ２０７において決定した道路上に移動体の位置を設定する。そして一連の処理を終了する。
【００２７】
なお、ステップＳ２０４において高度変化量を算出している際に、移動体の傾斜角が最大角度閾値以上になった場合には、高度変化量の算出を終了してステップＳ２０６に移行するようにしてもよい。
【００２８】
また、ステップＳ２０７の処理の代わりに、移動体の水平方向の移動状態により移動体の位置する道路を決定する処理を実行してもよい。たとえば、移動体の水平方向の移動状態が分岐点以前の道路と同一の道路種別の道路に沿って移動する状態である場合には、この同一の道路種別の道路を移動体の位置する道路として決定する。また、移動体の水平方向の移動状態が分岐点以前の道路と異なる道路種別の道路の方向に移動してこの異なる道路種別の道路に沿って移動する状態である場合には、この異なる道路種別の道路を移動体の位置する道路として決定する。このような処理にすることで、高速道路と一般道路との間で高度差がほとんどない地域において、分岐点到達以後に必ず分岐点に到達する以前と同一の道路種別の道路を決定してしまうことを防ぐことができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態の位置設定装置によれば、分岐点以降における、移動体の所定距離の移動に伴う当該移動体の高度変化量に基づいて、移動体が位置する道路が決定される。したがって、高低差がある道路が並走する道路の走行に際して、これらの道路についての道路勾配や道路高度の情報が得られない場合にも、いずれの道路を走行しているかを判定することができる。
【００３０】
また、本実施の形態の位置設定装置によれば、移動体の傾斜角が角度閾値以上であると判定された位置からの高度変化量が算出される。したがって、高低差がある道路への乗り換えを開始した可能性が高いと判定された場合に限って高度変化量が算出される。これによって、不必要な高度変化量の算出をおこなうことなく、位置設定装置における処理の負担軽減を図ることができる。
【００３１】
さらに、移動体の傾斜角が角度閾値未満のまま移動体が分岐点から所定の距離閾値以上移動した場合、分岐点に到達する以前の道路と同一の道路種別の道路を決定することにより、移動体が分岐点前後で同じ道路を走行するにも拘わらず分岐点通過後の道路に多少の傾斜があった場合におけるミスマッチングを防止することができる。
【００３２】
また、高度変化量の算出中において、移動体の傾斜角が所定の最大角度閾値以上である場合、分岐点に到達する以前の道路と異なる道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定することにより、高度と傾斜角という複数の判断要素を用いて移動体が位置する道路の決定の確度を向上することができる。
【００３３】
また、本実施の形態の位置設定装置において、高速道路の出入り口につながる道路が接続された分岐点に到達したことを判定することにより、道路が位置する高度に関する情報がない場合にも、高低差のある道路の乗り換えに関わる可能性が高い分岐点に到達した場合に高低差の判断をおこなうことができる。
【実施例】
【００３４】
以下に、この発明の実施例について説明する。本実施例では、たとえば、車両（四輪車、二輪車を含む）などの移動体に搭載されるナビゲーション装置によって、この発明の位置設定装置を実施した場合の一例について説明する。
【００３５】
（ナビゲーション装置のハードウェア構成）
図３は、この発明の本実施例におけるナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置は、ナビゲーション制御部３０１と、ユーザ操作部３０２と、表示部３０３と、位置取得部３０４と、記録媒体３０５と、記録媒体デコード部３０６と、音声出力部３０７と、スピーカ３０８と、通信部３０９と、経路探索部３１０と、経路誘導部３１１と、音声生成部３１２と、高度算出部３１３と、角度判定部３１４と、によって構成される。
【００３６】
ナビゲーション制御部３０１は、ナビゲーション装置全体を制御する。ナビゲーション制御部３０１は、たとえば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、および、ＣＰＵのワークエリアとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などによって構成されるマイクロコンピュータなどによって実現することができる。
【００３７】
また、ナビゲーション制御部３０１は、経路誘導に際し、経路探索部３１０、経路誘導部３１１、音声生成部３１２との間で経路誘導に関する情報の入出力をおこない、その結果得られる情報を表示部３０３および音声出力部３０７へ出力する。
【００３８】
ユーザ操作部３０２は、文字、数値、各種指示など、ユーザによって入力操作された情報をナビゲーション制御部３０１に対して出力する。このユーザ操作部３０２は、たとえば、押ボタンスイッチ、タッチパネル、リモコンなどである。また、ユーザ操作部３０２は、外部からの音声を入力するマイクを用いて、音声によって入力操作をおこなう形態としてもよい。
【００３９】
表示部３０３は、たとえば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイなどを含む。表示部３０３は、具体的には、たとえば、映像Ｉ／Ｆや映像Ｉ／Ｆに接続された映像表示用のディスプレイ装置によって構成することができる。映像Ｉ／Ｆは、具体的には、たとえば、ディスプレイ装置全体の制御をおこなうグラフィックコントローラと、即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ）などのバッファメモリと、グラフィックコントローラから出力される画像情報に基づいて、ディスプレイ装置を表示制御する制御ＩＣなどによって構成される。この表示部３０３には、地図情報や経路誘導に関する情報、その他各種情報が表示される。
【００４０】
位置取得部３０４は、ＧＰＳレシーバおよび各種センサから構成され、移動体の位置（ナビゲーション装置の位置）の情報を取得する。そして、取得した位置情報をナビゲーション制御部３０１に出力する。ＧＰＳレシーバは、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、ＧＰＳ衛星との幾何学的位置を求める。なお、ＧＰＳとは、Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍの略称であり、４つ以上の衛星からの電波を受信することによって地上での位置を正確に求めるシステムである。ＧＰＳレシーバは、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するためのアンテナ、受信した電波を復調するチューナーおよび復調した情報に基づいて現在位置を算出する演算回路などによって構成される。
【００４１】
各種センサは、速度センサや角速度センサ、加速度センサなど移動体又はナビゲーション装置に搭載されたセンサであり、これらのセンサから出力される情報から、移動体の移動変位、移動速度、移動方向、傾斜角などを算出する。このように、ＧＰＳレシーバの受信電波から得られた情報と合わせて、上記各種センサの出力情報を用いることによって、より高い精度で移動体の位置の認識をおこなうことができる。
【００４２】
記録媒体３０５は、各種制御プログラムや各種情報をコンピュータに読み取り可能な状態で記録されている。この記録媒体３０５は、たとえば、ＨＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）、メモリカードなどによって実現することができる。なお、記録媒体３０５は、記録媒体デコード部３０６による情報の書き込みを受け付けるとともに、書き込まれた情報を不揮発に記録するようにしてもよい。
【００４３】
また、記録媒体３０５には、経路探索及び経路誘導に用いられる地図情報が記録されている。記録媒体３０５に記憶された地図情報は、建物、河川、地表面などの地物（フィーチャ）をあらわす背景データと、道路の形状をあらわす道路形状データとを有しており、表示部３０３の表示画面において２次元または３次元に描画される。ナビゲーション装置が経路誘導中の場合は、記録媒体デコード部３０６によって記録媒体３０５から読み取られた地図情報とナビゲーション制御部３０１によって設定された移動体の位置とが重ねて表示されることとなる。
【００４４】
背景データは、背景の形状をあらわす背景形状データと、背景の種類をあらわす背景種別データとを有する。背景形状データは、たとえば、地物の代表点・ポリライン・ポリゴン・地物の座標などを含んでいる。また、背景種別データは、たとえば、地物の名称や住所・電話番号をあらわすテキストデータ、建物・河川・地表面などの地物の種別データを含んでいる。
【００４５】
道路形状情報は、複数のノードおよびリンクを有する道路ネットワークに関する情報である。ノードは、三叉路・十字路・五叉路など複数の道路が交差する交差点を示す情報である。リンクは、ノード間を連結する道路を示す情報である。リンクには、曲線道路の表現を可能とする形状補完点を有するものもある。道路形状情報は、交通条件情報を有する。交通条件情報は、交差点の特徴、各リンクの長さ（距離）、車幅、進行方向、通行禁止、道路種別などを示す情報である。
【００４６】
本実施例においては、各リンクには、当該リンクが示す道路が高架道路であるか否かの高架データが道路種別を示す情報に含まれている。高架道路とは、地面に対して一定以上の高低差がある道路を示し、たとえば、高速道路などである。本実施例では、一般道路における立体交差を構成する道路も高架道路に含む。また、本実施例では、地表に建設された道路の上側から立体交差するオーバーパスに加えて、地表に建設された道路の下側から立体交差するアンダーパスも広義で高架道路に含めるものとする。
【００４７】
また、記録媒体３０５に記憶された地図情報は、高架枠内であるか否かをあらわす高架枠データを有している。ここで、高架枠とは、たとえば、一般道路の上方（または地下でも可）に並走して建設された高速道路などのように、高低差のある複数の道路が存在する区域を、地図上で囲む枠である。高架枠は、地図上において、たとえば長方形などの四角形であらわされる。この場合、高架枠データは、高架枠の一対の対角位置を示す座標データによってあらわされる。すなわち、北を上位にして表示された地図上においては、高架枠データは、左上および右下（または、右上および左下）の角の頂点位置を示す座標データによってあらわされる。
【００４８】
なお、本実施例では地図情報を記録媒体３０５に記録するようにしたが、これに限るものではない。地図情報は、ナビゲーション装置のハードウェアと一体に設けられているものに限って記録されているものではなく、ナビゲーション装置外部に設けられていてもよい。その場合、ナビゲーション装置は、たとえば、通信部３０９を通じて、ネットワークを介して地図情報を取得する。取得された地図情報はＲＡＭなどに記憶される。
【００４９】
記録媒体デコード部３０６は、記録媒体３０５に対する情報のリード／ライトの制御をおこなう。たとえば、記録媒体としてＨＤを用いた場合には、記録媒体デコード部３０６は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）となる。
【００５０】
音声出力部３０７は、接続されたスピーカ３０８への出力を制御することによって、案内音などの音声を再生する。スピーカ３０８は、一つであってもよいし、複数であってもよい。具体的には、音声出力部３０７は、たとえば、音声デジタル情報のＤ／Ａ変換をおこなうＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータから出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器と、音声アナログ情報のＡ／Ｄ変換をおこなうＡ／Ｄコンバータと、から構成することができる。
【００５１】
通信部３０９は、たとえば、ＦＭチューナー、ＶＩＣＳ／ビーコンレシーバ、無線通信機器、及びその他の通信機器によって構成され、他の通信機器との通信をおこなう。通信部３０９によって取得される情報として、たとえば、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）センターから配信される渋滞や交通規制などの道路交通情報が挙げられる。また、全国の道路交通情報を蓄積しているサーバに対しネットワークを介して所望の地域の道路交通情報を要求し、要求した道路交通情報を取得するようにしても良い。
【００５２】
経路探索部３１０は、記録媒体３０５から記録媒体デコード部３０６を介して取得される地図情報や、通信部３０９を介して取得するＶＩＣＳ情報などを利用して、出発地から目的地までの最適な経路を探索する。ここで、最適な経路とは、ユーザが指定した条件にもっとも合致する経路である。一般に、出発地から目的地までの経路は無数存在する。このため、経路探索に当たって考慮される事項を設定し、条件に合致する経路を探索するようにしている。
【００５３】
経路誘導部３１１は、経路探索部３１０によって探索された誘導経路情報、位置取得部３０４の出力及び後述する位置設定処理の結果に基づいてナビゲーション制御部３０１が設定した移動体の位置情報、記録媒体３０５から記録媒体デコード部３０６を経由して得られた地図情報に基づいて、ユーザを目的地まで誘導するための経路誘導情報の生成をおこなう。このとき生成される経路誘導情報は、通信部３０９によって受信した渋滞情報を考慮したものであってもよい。経路誘導部３１１で生成された経路誘導情報は、ナビゲーション制御部３０１を介して表示部３０３へ出力される。
【００５４】
音声生成部３１２は、案内音などの各種音声の情報を生成する。すなわち、経路誘導部３１１で生成された経路誘導情報に基づいて、案内ポイントに対応した仮想音源の設定と音声ガイダンス情報の生成をおこない、これをナビゲーション制御部３０１を介して音声出力部３０７へ出力する。
【００５５】
高度算出部３１３は、各種センサの出力から算出される移動体の移動距離および傾斜角に基づいて、移動体が位置する高度を算出する。本実施例では、高低差のある複数の道路へ分岐する分岐点に到達した以降において、所定距離移動する間における移動体の高度変化量を算出する。
【００５６】
角度判定部３１４は、各種センサの出力から算出される移動体の傾斜角と予め設定されている閾値とを比較する。なお、角度判定部３１４は、単位時間当たりの移動体の平均傾斜角を算出する。単位時間は、たとえば、１秒に設定される。平均傾斜角を使用するのは、振動の影響などを除去するためである。また、角度判定部３１４は、分岐点に到達した後、移動体が位置する道路が決定されるまでの間、算出された平均傾斜角のうち最大値を記憶する。
【００５７】
なお、図１に示した分岐判定部１０１、算出部１０２、高度判定部１０３、位置設定部１０４、第１角度判定部１０５、第２角度判定部１０６は、図３に示したナビゲーション制御部３０１におけるＲＯＭやＲＡＭ、記録媒体３０５などに記録されたプログラムをナビゲーション制御部３０１が実行することによってその機能を実現する。
【００５８】
（位置設定処理の内容）
つぎに、この発明の本実施例にかかる位置設定処理の内容について説明する。図４は、この発明の本実施例にかかる位置設定処理の内容を示すフローチャートである。図４のフローチャートにおいて、まず、位置取得部３０４によって取得される移動体の位置および地図情報における高架枠データに基づいて、移動体が高架枠内に位置するか否かを判定する（ステップＳ４０１）。
【００５９】
移動体が高架枠内に位置するのを待って（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、移動体が高架枠内に位置した場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）は、つぎに、分岐点に到達したか否かを判定する（ステップＳ４０２）。ここで、分岐点とは、高低差のある複数の道路が接続された交差点等である。この分岐点を移動体が位置する道路側から見た場合、分岐点に接続された複数の道路は、それぞれ当該分岐点から分岐した状態となる。本実施例においては、道路種別に含まれる高架データに基づいて、高低差のある複数の道路が接続された分岐点に到達したか否かを判定する。
【００６０】
ステップＳ４０２において、分岐点に到達していない場合（ステップＳ４０２：Ｎｏ）は、ステップＳ４０１に戻る。分岐点に到達した場合（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）は、平均傾斜角の算出を開始して（ステップＳ４０３）、単位時間当たりの平均傾斜角の絶対値が２°以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。
【００６１】
ここで、単位時間当たりの平均傾斜角の絶対値が２°以上となる状況は、高速道路から一般道路あるいは一般道路から高速道路のように、高低差のある道路間における道路の乗り換えを開始したと予測される最低角度である。
【００６２】
ステップＳ４０４において、単位時間当たりの平均傾斜角の絶対値が２°以上であると判定された場合（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）は、高度変化量の算出を開始する（ステップＳ４０５）。
【００６３】
一方、ステップＳ４０４において、単位時間当たりの平均傾斜角の絶対値が２°未満であると判定された場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）は、分岐点に到達してから移動体が移動した距離（以下、「分岐距離」という）が４００ｍ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０６）。分岐距離が４００ｍ以上であると判定した場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ４１１に移行する。分岐距離が４００ｍ未満であると判定した場合（ステップＳ４０６：Ｎｏ）は、ステップＳ４０４へ戻る。
【００６４】
つぎに、単位時間当たりの平均傾斜角の絶対値が３°以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０７）。単位時間当たりの平均傾斜角の絶対値が３°以上となる状況は、高速道路から一般道路あるいは一般道路から高速道路のように、高低差のある道路間における道路の乗り換えに際して移動体がほぼ確実に傾斜すると予測される角度である。単位時間当たりの平均傾斜角の絶対値が３°以上であると判定した場合（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）は、ステップＳ４１０に進む。
【００６５】
一方、ステップＳ４０７において、単位時間当たりの平均傾斜角の絶対値が３°未満であると判定した場合（ステップＳ４０７：Ｎｏ）は、ステップＳ４０５において高度変化量の算出を開始してから移動体が移動した距離（以下、「算出距離」という）が１８０ｍ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０８）。算出距離が１８０ｍ以上であると判定した場合（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）は、ステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０８において、算出距離が１８０ｍ未満であると判定した場合（ステップＳ４０８：Ｎｏ）は、ステップＳ４０７へ戻る。
【００６６】
ステップＳ４０８において、算出距離が１８０ｍ以上であると判定した場合（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）は、１８０ｍを移動する間における高度変化量の絶対値が７ｍ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０９）。ここで、１８０ｍを移動する間における高度変化量の絶対値（本実施例では７ｍ以上）は、高速道路から一般道路あるいは一般道路から高速道路のように、高低差のある道路間における道路の乗り換えに際してほぼ確実に変化すると予測される高度の値に基づいて設定されている。
【００６７】
ステップＳ４０９において、１８０ｍを移動する間における高度変化量の絶対値が７ｍ以上であると判定した場合（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）は、分岐点に到達する以前に走行した道路と異なる道路種別の道路を、移動体が位置する道路として決定して（ステップＳ４１０）、ステップＳ４１２に移行する。
【００６８】
一方、ステップＳ４０９において、１８０ｍを移動する間における高度変化量の絶対値が７ｍ未満であると判定した場合（ステップＳ４０９：Ｎｏ）は、分岐点に到達する以前に走行した道路と同一の道路種別の道路を、移動体が位置する道路として決定して（ステップＳ４１１）、ステップＳ４１２に移行する。
【００６９】
ステップＳ４１２においては、分岐点からの走行距離に基づいて、ステップＳ４１０又はステップＳ４１１において決定した道路上に移動体の位置を設定する。そして一連の処理を終了する。
【００７０】
なお、道路種別の情報に高架データが含まれておらず、一般道、高速道路などの種別の情報のみで本実施例の処理を実行してもよい。この場合に、ステップＳ４０２における高低差のある複数の道路が接続された分岐点に到達したか否かの判断は、現在走行している道路と異なる道路種別の道路が接続された分岐点に到達したか否かで判断する。また、高速道路の出入り口につながる道路が接続された分岐点に到達したか否かで判断するようにしてもよい。
【００７１】
また、ステップＳ４１１の処理の代わりに、位置取得部３０４の出力情報および記録媒体３０５から記録媒体デコード部３０６を経由して得られた地図情報に基づいて移動体の水平方向の移動状態を算出し、この移動体の水平方向の移動状態により移動体が位置する道路を決定する処理を実行してもよい。たとえば、移動体の水平方向の移動状態が分岐点以前の道路と同一の道路種別の道路に沿って移動する状態である場合には、この同一の道路種別の道路を移動体の位置する道路として決定する。また、移動体の水平方向の移動状態が分岐点以前の道路と異なる道路種別の道路の方向に移動してこの異なる道路種別の道路に沿って移動する状態である場合には、この異なる道路種別の道路を移動体の位置する道路として決定する。
【００７２】
つぎに、上述の位置設定処理の具体例について説明する。図５〜図８は、位置設定処理の具体例について説明する説明図である。図５中、第１分岐点Ｎ１を介して高速道路Ｌ１、Ｌ２が接続されている。また、第２分岐点Ｎ２を介して一般道路Ｌ４、Ｌ５が接続されている。そして、高速道路Ｌ１、Ｌ２と一般道路Ｌ４、Ｌ５とは、第１分岐点Ｎ１と第２分岐点Ｎ２とをつなぐ連結道路Ｌ３によって接続されている。
【００７３】
本具体例では、高速道路Ｌ１、Ｌ２を高架道路とし、高速道路Ｌ１、Ｌ２と一般道路Ｌ４、Ｌ５とは高低差をもって並走しているものとする。ここでは、一般道路Ｌ４を通行している移動体が、連結道路Ｌ３を介して高速道路Ｌ１またはＬ２へ乗り換える場合について説明する。なお、第１分岐点Ｎ１を高速道路の入口とする。表示部３０３には、図５〜図８中符号ｍで示されるマークによってあらわされる移動体の位置が、地図情報に重ねて表示される。通常、移動体の位置を示すマークｍは、移動体の移動に伴って表示位置が随時更新され、ほぼリアルタイムな位置が地図情報に重ねて表示される。
【００７４】
移動体が位置する道路の決定に際しては、一般道路Ｌ４を走行する移動体（図５参照）が、第２分岐点Ｎ２に到達すると（図６参照）、速度センサなどに基づいて第２分岐点に到達以後の移動体の移動距離ｄ１を算出する。そして、この移動距離ｄ１に基づいて移動体が位置すると推測される候補位置を算出する。図７においては、第２分岐点Ｎ２に接続する連結道路Ｌ３、一般道路Ｌ５上のマークＣ１、Ｃ２が、移動体が位置すると推測される候補位置となる。
【００７５】
図７中、マークＣ１、Ｃ２は、分岐点Ｎ２からの距離がともにｄ１で同じである。なお、第２分岐点Ｎ２を通過後、移動体が位置する道路が決定されるまでの間においては、第２分岐点に到達する以前の走行道路（一般道路Ｌ４）と同一の道路種別の道路である一般道路Ｌ５上の候補位置（マークＣ２）にマークｍを表示するとともに、この一般道路Ｌ５上の候補位置に基づいて経路誘導等のナビゲーション処理を実行する。
【００７６】
図４に示す処理の実行により、第２分岐点に到達する以前の走行道路（一般道路Ｌ４）と異なる道路種別の道路（連結道路Ｌ３）に移動したと判断された場合には、連結道路Ｌ３に対応する道路を移動体が位置する道路として決定し、連結道路Ｌ３上の候補位置を移動体の位置として設定する。そして、表示部３０３における移動体の位置を示すマークｍを連結道路Ｌ３上の設定した位置に更新する（図８参照）とともに、この連結道路Ｌ３上の位置に基づいて経路誘導等のナビゲーション処理を実行する。
【００７７】
これに対し、図４に示す処理の実行により、第２分岐点に到達する以前の走行道路（一般道路Ｌ４）と同一の道路種別の道路（一般道路Ｌ５）に移動したと判断した場合には、一般道路Ｌ５に対応する道路を移動体が位置する道路として決定し、一般道路Ｌ５上の候補位置を移動体の位置として設定する。そして、表示部における移動体の位置を示すマークｍを一般道路Ｌ５上の設定した位置に確定し、この一般道路Ｌ５上の位置に基づいて経路誘導等のナビゲーション処理を継続する。
【００７８】
本具体例において、一般道路Ｌ４を走行している移動体が連結道路Ｌ３を介して高速道路Ｌ１またはＬ２へ乗り換える場合について説明したが、もちろん、高速道路を走行している移動体が高速道路から一般道へ乗り換える場合にも同様の処理を実行することができる。
【００７９】
以上説明したように、本実施例によれば、移動体の分岐点への到達以降における、移動体の所定距離の移動に伴う当該移動体の高度変化量に基づいて、移動体が位置する道路が設定される。したがって、高低差をもって並走する道路の走行に際して、これらの道路についての道路勾配や道路高度の情報が得られない場合にも、いずれの道路を走行しているかを判定することができる。
【００８０】
とくに、本実施例においては、高架枠内に移動体が位置する場合に限って、図４に示す処理を実行するため、高度変化量の不必要な算出処理の実行を抑制することができる。
【００８１】
また、本実施例によれば、移動体の単位時間当たりにおける平均傾斜角が角度閾値（２°）以上であると判定された位置からの高度変化量が算出される。したがって、高低差がある道路への乗り換えに伴う高度変化が生じる可能性が高いと判定された場合に限って高度変化量が算出される。これによって、不必要な高度変化量の算出をおこなうことなく、ナビゲーション制御部３０１などにおける演算処理の負担の軽減を図ることができる。
【００８２】
ここで、本実施例においては、角度閾値を２°としたがこれに限るものではない。また、角度閾値は、単一の値に限るものではなく、たとえば、高架枠ごとに設定されていてもよい。これによって、たとえば、高架の高さや、高架道路と一般道路とを接続する道路の傾斜が都市ごとに異なるような場合にも、移動体が位置する道路の決定の確度を向上することができる。
【００８３】
本実施例によれば、高度変化量が高度閾値（７ｍ）未満である場合、分岐点に到達する以前の道路と同一の道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定する。これによって、移動体が分岐点前後で同じ道路を通行するにも拘わらず分岐点通過後の道路に多少の高度変化があった場合におけるミスマッチングを防止することができる。
【００８４】
なお、本実施例によれば、分岐点から４００ｍ以上移動しても、角度閾値以上の平均傾斜角が生じない場合には、分岐点に到達する以前の道路と同一の道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定する。これによって、図４に示す処理が、分岐点に到達した以降、角度閾値以上の平均傾斜角が生じるまで延々と続くことを防止することができる。分岐点から４００ｍという値は、任意に設定できる値であり、地域、国などに応じて適宜最適な値を設定することが可能である。
【００８５】
さらに、本実施例においては、高度変化量の算出中において、平均傾斜角の絶対値が所定の最大角度閾値（３°）以上である場合、分岐点に到達する以前の道路と異なる道路種別の道路を移動体が位置する道路として決定するようにしてもよい。これによって、高度と傾斜角という複数の判断要素を用いて移動体が位置する道路の決定の確度を向上することができる。
【００８６】
加えて、本実施例において、高速道路の出入り口につながる道路が接続された分岐点に到達したことを判定することにより、道路が位置する高度に関する情報や高架データがない場合にも、高低差のある道路の乗り換えに関わる可能性が高い分岐点に到達した場合には図４に示す処理を実行するようにすることができる。
【００８７】
さらに、本実施例のステップＳ４１１の処理の代わりに、移動体の水平方向の移動状態により移動体が位置する道路を決定する処理を実行することで、高速道路と一般道路との間で高度差がほとんどない地域において、分岐点到達以後に必ず分岐点に到達する以前の道路と同一の道路種別の道路を決定してしまうことを防ぐことができる。したがって、かかる場合における移動体が位置する道路の決定の確度を向上することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態で説明した位置設定方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【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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