"移動体に設置され、GPS衛星からGPS搬送波を受信するGPS受信機と、前記移動体の略重心位置に設置され、3次元の角速度と加速度とを求めるためのデータを出力するIMUとを備え、前記移動体が移動する路面の勾配を算出する路面勾配算出装置であって、前記GPS受信機が受信したGPS搬送波と、前記IMUが出力したデータとをカルマンフィルタにより処理することで速度を算出する移動体高精度速度算出手段と、前記移動体高精度速度算出手段により算出された速度の水平方向の速度を積算し、水平方向相対距離を算出する水平方向相対距離算出手段と、前記移動体高精度速度算出手段により算出された速度の垂直方向の速度を積算し、垂直方向相対距離を算出する垂直方向相対距離算出手段と、前記水平方向相対距離算出手段により算出された水平方向相対距離が所定の水平方向距離になる区間ごとに、算出された前記水平方向相対距離と、算出された前記垂直方向相対距離とに基づいて、路面勾配を算出する路面勾配算出手段と、を備える路面勾配算出装置。前記区間をオーバーラップさせるための間隔であって、前記所定の水平方向距離よりも小さい間隔を指定するオーバーラップ間隔指定手段をさらに備え、前記路面勾配算出手段は、前記オーバーラップ間隔指定手段によって指定された間隔ごとに、前記水平方向相対距離及び前記垂直方向相対距離を積算し始め、前記水平方向相対距離が所定の水平方向距離になると、前記路面勾配を算出する、請求項1に記載の路面勾配算出装置。前記移動体高精度速度算出手段は、前記IMUからデータを受信して、前記移動体の加速度及び角速度を計測する加速度計測手段と、前記加速度計測手段によって計測された前記移動体の加速度及び角速度からストラップダウン演算により速度を算出し、算出した速度に基づいてリアルタイム補間速度を算出するストラップダウンナビゲータ手段と、前記GPS受信機が受信したGPS搬送波のドップラーシフト量から前記移動体のドップラー速度を測定する速度測定手段と、前記速度測定手段によって測定された前記ドップラー速度から算出した加速度と、前記加速度計測手段によって計測された加速度との差分を算出し、算出した差分に基づいて係数を算出する良否係数算出手段と、前記良否係数算出手段によって前記係数が算出されるための時間だけ、前記速度測定手段によって測定された前記ドップラー速度を演算に用いる時間を遅延させる遅延処理手段と、前記遅延処理手段によって遅延させた前記ドップラー速度と、前記ストラップダウンナビゲータ手段からフィードバックさせた前記リアルタイム補間速度との同期化を行い、同期化された前記ドップラー速度と前記リアルタイム補間速度との誤差量を算出する同期化処理手段と、前記同期化処理手段によって算出された前記誤差量に、前記良否係数算出手段によって算出された前記係数を乗算する良否係数乗算手段と、前記良否係数乗算手段によって前記係数が乗算された誤差量から前記リアルタイム補間速度に対する調整量を、カルマンフィルタによって推定演算するカルマンフィルタ手段と、を備え、前記ストラップダウンナビゲータ手段は、前記ストラップダウン演算により算出された速度に、前記カルマンフィルタ手段によって推定演算された前記調整量を融合して前記リアルタイム補間速度を算出する、請求項1又は2に記載の路面勾配算出装置。移動体に設置され、GPS衛星からGPS搬送波を受信するGPS受信機と、前記移動体の略重心位置に設置され、3次元の角速度と加速度とを求めるためのデータを出力するIMUとを備え、前記移動体が移動する路面の勾配を算出する路面勾配算出装置が実行する方法であって、前記GPS受信機が受信したGPS搬送波と、前記IMUが出力したデータとをカルマンフィルタにより処理することで速度を算出する移動体高精度速度算出ステップと、前記移動体高精度速度算出ステップにより算出された速度の水平方向の速度を積算し、水平方向相対距離を算出する水平方向相対距離算出ステップと、前記移動体高精度速度算出ステップにより算出された速度の垂直方向の速度を積算し、垂直方向相対距離を算出する垂直方向相対距離算出ステップと、前記水平方向相対距離算出ステップにより算出された水平方向相対距離が所定の水平方向距離になる区間ごとに、算出された前記水平方向相対距離と、算出された前記垂直方向相対距離とに基づいて、路面勾配を算出する路面勾配算出ステップと、を備える方法。しかしながら、特許文献1及び特許文献2の方法では,GPSの単独測位時の精度が数mオーダーの精度のため、また、標高の精度がさらに悪くなるため、路面勾配を求めるには十分ではない。また、一定の距離区間が必要なため、路面勾配を離散的にしか求めることができない。特許文献3の発明では、連続的に計測することが可能であるが、車両には様々な外乱が生じるため、安定して精度よく勾配を計測できるものではない。特許文献4の装置は、特許文献1、特許文献2及び特許文献3と比較して精度よく計測できるが、車高センサの取り付けが煩雑になる。そこで、公道を走行しながら、走行する移動体上でリアルタイムに、かつ、高精度に路面勾配を算出できる装置が求められている。本発明は、走行する移動体上でリアルタイムに、かつ、高精度に路面勾配を算出できる路面勾配算出装置及び方法を提供することを目的とする。本発明では、以下のような解決手段を提供する。1移動体に設置され、GPS衛星からGPS搬送波を受信するGPS受信機と、前記移動体の略重心位置に設置され、3次元の角速度と加速度とを求めるためのデータを出力するIMUとを備え、前記移動体が移動する路面の勾配を算出する路面勾配算出装置であって、前記GPS受信機が受信したGPS搬送波と、前記IMUが出力したデータとをカルマンフィルタにより処理することで速度を算出する移動体高精度速度算出手段と、前記移動体高精度速度算出手段により算出された速度の水平方向の速度を積算し、水平方向相対距離を算出する水平方向相対距離算出手段と、前記移動体高精度速度算出手段により算出された速度の垂直方向の速度を積算し、垂直方向相対距離を算出する垂直方向相対距離算出手段と、前記水平方向相対距離算出手段により算出された水平方向相対距離が所定の水平方向距離になる区間ごとに、算出された前記水平方向相対距離と、算出された前記垂直方向相対距離とに基づいて、路面勾配を算出する路面勾配算出手段と、を備える路面勾配算出装置。1の構成によれば、本発明に係る路面勾配算出装置は、移動体に設置され、GPS衛星からGPS搬送波を受信するGPS受信機と、移動体の略重心位置に設置され、3次元の角速度と加速度とを求めるためのデータを出力するIMUInertialMeasurementUnit:慣性計測装置とを備える。そして、路面勾配算出装置は、GPS受信機が受信したGPS搬送波と、IMUが出力したデータとをカルマンフィルタにより処理することで速度を算出し、算出した速度の水平方向の速度を積算し、水平方向相対距離を算出し、算出した速度の垂直方向の速度を積算し、垂直方向相対距離を算出し、算出した水平方向相対距離が所定の水平方向距離になる区間ごとに、算出した水平方向相対距離と、算出した垂直方向相対距離とに基づいて、路面勾配を算出する。すなわち、本発明に係る路面勾配算出装置は、移動体に設置されたGPS受信機と、移動体の略重心位置に設置されたIMUとを用いて算出された移動体の高精度の速度に基づいて、水平方向相対距離と、垂直方向相対距離とを算出し、算出した水平方向相対距離と垂直方向相対距離とから路面勾配を算出する。したがって、本発明に係る路面勾配算出装置は、走行する移動体上でリアルタイムに、かつ、高精度に路面勾配を算出できることができる。2前記区間をオーバーラップさせるための間隔であって、前記所定の水平方向距離よりも小さい間隔を指定するオーバーラップ間隔指定手段をさらに備え、前記路面勾配算出手段は、前記オーバーラップ間隔指定手段によって指定された間隔ごとに、前記水平方向相対距離及び前記垂直方向相対距離を積算し始め、前記水平方向相対距離が所定の水平方向距離になると、前記路面勾配を算出する、1に記載の路面勾配算出装置。したがって、2に係る路面勾配算出装置は、走行する移動体上でリアルタイムに路面勾配を算出し、さらに連続的かつ滑らかに路面勾配を算出することができる。3前記移動体高精度速度算出手段は、前記IMUからデータを受信して、前記移動体の加速度及び角速度を計測する加速度計測手段と、前記加速度計測手段によって計測された前記移動体の加速度及び角速度からストラップダウン演算により速度を算出し、算出した速度に基づいてリアルタイム補間速度を算出するストラップダウンナビゲータ手段と、前記GPS受信機が受信したGPS搬送波のドップラーシフト量から前記移動体のドップラー速度を測定する速度測定手段と、前記速度測定手段によって測定された前記ドップラー速度から算出した加速度と、前記加速度計測手段によって計測された加速度との差分を算出し、算出した差分に基づいて係数を算出する良否係数算出手段と、前記良否係数算出手段によって前記係数が算出されるための時間だけ、前記速度測定手段によって測定された前記ドップラー速度を演算に用いる時間を遅延させる遅延処理手段と、前記遅延処理手段によって遅延させた前記ドップラー速度と、前記ストラップダウンナビゲータ手段からフィードバックさせた前記リアルタイム補間速度との同期化を行い、同期化された前記ドップラー速度と前記リアルタイム補間速度との誤差量を算出する同期化処理手段と、前記同期化処理手段によって算出された前記誤差量に、前記良否係数算出手段によって算出された前記係数を乗算する良否係数乗算手段と、前記良否係数乗算手段によって前記係数が乗算された誤差量から前記リアルタイム補間速度に対する調整量を、カルマンフィルタによって推定演算するカルマンフィルタ手段と、を備え、前記ストラップダウンナビゲータ手段は、前記ストラップダウン演算により算出された速度に、前記カルマンフィルタ手段によって推定演算された前記調整量を融合して前記リアルタイム補間速度を算出する、1又は2に記載の路面勾配算出装置。したがって、3に係る路面勾配算出装置は、走行する移動体上でリアルタイムに、かつ、高精度に路面勾配を算出することができる。4移動体に設置され、GPS衛星からGPS搬送波を受信するGPS受信機と、前記移動体の略重心位置に設置され、3次元の角速度と加速度とを求めるためのデータを出力するIMUとを備え、前記移動体が移動する路面の勾配を算出する路面勾配算出装置が実行する方法であって、前記GPS受信機が受信したGPS搬送波と、前記IMUが出力したデータとをカルマンフィルタにより処理することで速度を算出する移動体高精度速度算出ステップと、前記移動体高精度速度算出ステップにより算出された速度の水平方向の速度を積算し、水平方向相対距離を算出する水平方向相対距離算出ステップと、前記移動体高精度速度算出ステップにより算出された速度の垂直方向の速度を積算し、垂直方向相対距離を算出する垂直方向相対距離算出ステップと、前記水平方向相対距離算出ステップにより算出された水平方向相対距離が所定の水平方向距離になる区間ごとに、算出された前記水平方向相対距離と、算出された前記垂直方向相対距離とに基づいて、路面勾配を算出する路面勾配算出ステップと、を備える方法。したがって、4に係る方法は、1と同様に、走行する移動体上でリアルタイムに、かつ、高精度に路面勾配を算出することができる。本発明によれば、走行する移動体上でリアルタイムに、かつ、高精度に路面勾配を算出することができる。本発明によれば、公道を走行しながら、走行する移動体上でリアルタイムに、連続的かつ滑らかに路面勾配を算出することができる。さらに、本発明によれば、車速や走行距離等と同時に路面勾配を計測が可能となるため、実車両走行試験、特に動力性能や燃費性能、登板性能等を簡易に計測することが可能である。以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る路面勾配算出装置10の使用状態を示す図である。図1は、路面勾配算出装置10が、移動体51例えば、自動車等にGPS信号を受信しやすいように設置されたGPS受信機101と、移動体51の略重心位置に設置されたIMU102とに接続されていることを示している。GPS受信機101は、GPS衛星からGPS搬送波を受信する。IMU102は、3次元の角速度と加速度とを求めるためのデータを出力する。図2は、本発明の一実施形態である路面勾配算出装置10の構成を示すブロック図である。路面勾配算出装置10は、移動体高精度速度算出手段としての移動体高精度速度算出部11と、水平方向相対距離算出手段としての水平方向相対距離算出部12と、垂直方向相対距離算出手段としての垂直方向相対距離算出部13と、路面勾配算出手段としての路面勾配算出部14と、オーバーラップ指定手段としてのオーバーラップ間隔指定部141とを備えている。移動体高精度速度算出部11は、GPS受信機が受信したGPS搬送波と、IMUが出力したデータとをカルマンフィルタにより処理することで速度を算出する。移動体高精度速度算出部11は、GPS受信機101及びIMU102のデータを処理して得られるドップラー速度、3軸加速度、3軸角速度を用いて、NEDNorth-East-Down座標系における高精度な移動体速度を算出する。水平方向相対距離算出部12は、移動体高精度速度算出部11により算出された速度の水平方向の速度を積算し、水平方向相対距離を算出する。水平方向相対距離算出部12は、高精度なNED座標系の速度から水平方向の速度を求め、それらを積算し水平距離を算出する。水平方向速度は、式1より得られる。水平方向速度=√北速度2東速度2式1垂直方向相対距離算出部13は、移動体高精度速度算出部11により算出された速度の垂直方向の速度を積算し、垂直方向相対距離を算出する。垂直方向相対距離算出部13は、高精度なNED座標系の速度から垂直方向の速度を求め、それらを積算し垂直距離を算出する。垂直方向速度は、NED座標系のDとして直接、移動体高精度速度算出部11より得られる。路面勾配算出部14は、水平方向相対距離算出部12により算出された水平方向相対距離が所定の水平方向距離になる区間ごとに、算出された水平方向相対距離と、算出された垂直方向相対距離とに基づいて、路面勾配を算出する。路面勾配は、水平距離、垂直距離から、所定の水平方向距離指定水平距離の区間、例えば、50mごとに式2を演算することで勾配を算出する。路面勾配=垂直距離/水平距離100式2本方式は、積算処理を行うことで移動体の振動を除去できるため、移動体に搭載していながらも高精度に路面勾配を算出することが可能である。さらに、オーバーラップ間隔指定部141は、所定の水平方向距離の区間をオーバーラップさせるための間隔であって、所定の水平方向距離よりも小さい間隔を指定する。具体的には、オーバーラップ間隔指定部141は、路面勾配を算出するための区間をオーバーラップさせるための間隔を入力装置1100から入力し、メモリ1050に記憶させる。路面勾配算出部14は、オーバーラップ間隔指定部141によって指定された間隔ごとに、水平方向相対距離及び垂直方向相対距離を積算し始め、水平方向相対距離が所定の水平方向距離になると、路面勾配を算出するオーバーラップ処理。図3は、本発明の一実施形態である路面勾配算出装置10の移動体高精度速度算出部11の構成を示すブロック図である。移動体高精度速度算出部11は、加速度計測部111と、ストラップダウンナビゲータ部112と、速度測定部113と、良否係数算出部114と、遅延処理部115と、同期化処理部116と、良否係数乗算部117と、カルマンフィルタ部118とを備える。加速度計測部111は、IMU102を使用して移動体の加速度及び角速度を計測する。IMU102は、3軸のジャイロと3方向の加速度計から構成され、3次元の角速度と加速度とを求める。なお、IMU102は、計測の信頼性向上のために、さらに複数のセンサを搭載してもよい。ストラップダウンナビゲータ部112自律航法アルゴリズムは、加速度計測部111によって計測された移動体の加速度及び角速度からストラップダウン演算により速度を算出し、算出した速度に、後述するカルマンフィルタ部118によって推定演算された調整量を融合してリアルタイム補間速度を算出し、算出したリアルタイム補間速度を出力すると共に、カルマンフィルタ部118へフィードバックさせる。速度測定部113は、GPS受信機101を使用してGPS搬送波のドップラーシフト量から移動体のドップラー速度を測定する。例えば、GPS受信機101とGPS衛星との距離が、遠ざかる又は近づくと、GPS受信機101が受信する搬送波の位相は、連続的に変化し、周波数が低くなったり高くなったりする。速度測定部113は、この周波数の変化量からGPS受信機101が出力するドップラー速度を取得する。良否係数算出部114は、速度測定部113によって測定されたドップラー速度から算出した加速度と、加速度計測部111によって計測された加速度との差分を算出し、算出した差分に基づいて係数図3におけるβを算出する。例えば、良否係数算出部114は、座標変換処理部図示せずによって、IMU102によって計測された加速度を、ストラップダウンナビゲータ部112により演算された現在の姿勢角に基づき座標変換し、GPS受信機101が出力したドップラー速度と同座標系の加速度に変換する。そして、良否係数算出部114は、ドップラー速度を微分した加速度と、座標変換した加速度との差分を算出し、算出した差分を二乗し、二乗した差分についてエンベロープ処理を行う。次に、良否係数算出部114は、エンベロープ処理を行った後の差分を示す関数の逆関数を求め、求めた逆関数に基づいて、係数を算出する。すなわち、良否係数算出部114は、求めた逆関数に基づいて、ドップラー速度がノイズを含んでいないと判断した場合に良判定を行い、ノイズを含んでいると判断した場合に否判定を行い、判定を数値化した良否係数を算出する。例えば、良否係数=1-速度変動判定-α×ドップラー精度指標、により良否係数を算出してもよい。ここで、速度変動判定はドップラー速度がノイズを含むと判定された割合、αは所定の値、ドップラー速度精度指標はGPS衛星の配置に関する指標や、観測衛星数等のGPS受信機から得られる情報に基づいて統計的に算出した指標である。このように算出された良否係数は、カルマンフィルタ部118に入力する誤差量を調整する係数である。遅延処理部115は、良否係数算出部114によって係数が算出されるための時間だけ、速度測定部113によって測定されたドップラー速度を演算に用いる時間を遅延させる。すなわち、遅延処理部115は、後述する、ドップラー速度による誤差量を算出するための演算を、良否係数算出部114によって係数が算出される時間だけ遅延させる。同期化処理部116は、遅延処理部115によって遅延させたドップラー速度と、ストラップダウンナビゲータ部112からフィードバックさせたリアルタイム補間速度との同期化を行い、同期化されたドップラー速度とリアルタイム補間速度との誤差量図3におけるδxを算出する。良否係数乗算部117は、同期化処理部116によって算出された誤差量に、良否係数算出部114によって算出された係数を乗算する。カルマンフィルタ部118は、良否係数乗算部117によって係数が乗算された誤差量からリアルタイム補間速度に対する調整量を、カルマンフィルタによって推定演算する。例えば、カルマンフィルタ部118は、入力された誤差量と、1ステップ前の推定演算し記憶した調整量とから、今回の調整量ろ波推定値を算出する反復推定器反復推定型フィルタである。このように、移動体高精度速度算出部11は、速度測定部113によって測定されたドップラー速度とフィードバックされたリアルタイム補間速度とを同期させて算出した誤差量にドップラー速度の良否係数を乗算し、乗算して調整した誤差量からカルマンフィルタ部118によって推定演算された調整量と、加速度計測部111によって計測された加速度及び角速度からストラップダウン演算により算出された速度と、を融合してリアルタイム補間速度を算出し、算出したリアルタイム補間速度を出力すると共にフィードバックさせる。図4は、本発明の一実施形態に係る路面勾配算出装置10のオーバーラップ処理を説明するための図である。図4aは、路面勾配算出装置10が、所定の水平方向距離として基準走行区間距離ごとに路面勾配を算出する場合を説明する図である。路面勾配算出装置10は、基準走行区間距離ごとに、積算の開始値を0にし、積算した水平方向相対距離と、積算した垂直方向相対距離とに基づいて路面勾配を算出する。図4bは、路面勾配算出装置10が、路面勾配算出処理のオーバーラップ処理を説明するための図である。路面勾配算出装置10は、オーバーラップをさせるための間隔ごとに積算の開始値を0にする開始点を設け、開始点から所定の水平方向距離基準走行区間距離ごとに、積算した水平方向相対距離と、積算した垂直方向相対距離とに基づいて路面勾配を算出する。具体的には、路面勾配算出装置10は、最初の開始から基準走行区間距離の地点までの路面勾配を、積算した水平方向相対距離と、積算した垂直方向相対距離とに基づいて算出する。次に、路面勾配算出装置10は、積算した水平方向相対距離及び垂直方向相対距離から、オーバーラップをさせるための間隔の水平方向相対距離及び垂直方向相対距離を取り除き、その後に新たに算出した水平方向の速度及び垂直方向の速度を積算し、積算した水平方向相対距離が基準走行区間距離に到達すると、積算した水平方向相対距離と、積算した垂直方向相対距離とに基づいて路面勾配を算出する。オーバーラップをさせるための間隔がサンプリング時間である場合、オーバーラップ処理は、サンプリング時間間隔で路面勾配を算出する。よって、路面勾配算出装置10は、連続的かつ滑らかに路面勾配を算出する。オーバーラップ処理をC言語で記述すると、次の様な例になる。ここでは、指定水平距離区間を10mとしている.HDistance=HDistanceHVelocity_newsampling_time;VDistance=VDistanceVVelocity_newsampling_time;EnqueueHHVelocity_new;//得られた水平速度をキューに入れるEnqueueVVVelocity_new;//得られた垂直速度をキューに入れるwhileHDistance>10{//水平方向が指定距離未満になるまで続けるここでは10mとする//古い水平、垂直距離を指定距離になるまで引いていくHDistance=HDistance-DequeueHsampling_time;VDistance=VDistance-DequeueVsampling_time;}Gradient=VDistance/HDistance100;//勾配を算出するただし、HDistance:水平距離演算変数HVelocity_new:水平速度変数VVelocity_new:垂直速度変数sampling_time:サンプリング時間変数Gradient:勾配変数EnqueueH,EnqueueV:エンキュー関数DequeueH,DequeueV:デキュー関数図5は、本発明の一実施形態に係る路面勾配算出装置10のハードウェア構成の一例を示す図である。路面勾配算出装置10は、CPUCentralProcessingUnit1010、バスライン1005、通信I/F1040、メモリ1050、表示器1022、入力装置1100、GPS受信機101及びIMU102を備える。CPU1010は、路面勾配算出装置10を統括的に制御する部分であり、メモリ1050に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、上述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。メモリ1050は、適宜読み出して実行されるプログラムを記憶し、プログラムの実行によって作成される種々の情報を記憶する。例えば、メモリ1050は、ストラップダウンナビゲータ部112によってフィードバックされるリアルタイム補間速度や、カルマンフィルタ部118によって推定演算される調整量等を記憶する。ここで、表示器1022は、路面勾配算出装置10による演算処理結果、例えば、路面勾配や、算出したリアルタイム補間速度や、算出過程のドップラー速度等を表示したりするものであり、液晶表示装置LCD等のディスプレイ装置を含む。また、通信I/F1040は、路面勾配算出装置10を専用ネットワークを介してホストコンピュータ等と接続できるようにするためのネットワークアダプタである。通信I/F1040は、ホストコンピュータ等に、算出された路面勾配等を出力するための接続インターフェースである。入力装置1100は、路面勾配算出装置10の利用者による入力の受け付けを行うものであり、キーボード及びマウス等で構成される。例えば、入力装置1100は、オーバーラップ処理のための間隔を入力する際に、使用される。GPS受信機101は、無線通信に必要なアンテナ及びアンテナ信号処理回路等を含んで構成される。GPS受信機101は、複数のGPS衛星から電波を受信し、受信したGPS搬送波のドップラーシフト量からドップラー速度を算出し、出力する。IMU102は、移動体の加速度及び角速度を計測するためのデータを出力する。IMU102は、慣性計測装置IMU:InertialMeasurementUnitであって、3軸のジャイロと3方向の加速度計によって、運動を司る3軸の角度又は角速度と加速度とを検出する。図6は、本発明の一実施形態に係る路面勾配算出装置10の処理内容を示すフローチャートである。なお、本処理は、例えば、プログラム開始指令を受け付けて開始し、プログラム終了指令により終了する。ステップS101において、CPU1010は、オーバーラップさせるための間隔を指定し、ストラップダウンナビゲータ部112の初期設定初期速度、初期位置、初期姿勢角、カルマンフィルタ部118の初期設定誤差共分散行列の初期化を行う。その後、CPU1010は、処理をステップS102に移す。ステップS102において、CPU1010移動体高精度速度算出部11は、移動体高精度速度算出処理を行う。その後、CPU1010は、処理をステップS103に移す。ステップS103において、CPU1010水平方向相対距離算出部12は、水平方向相対距離を算出する。より具体的には、CPU1010は、ステップS102において算出された速度の水平方向の速度を積算し、水平方向相対距離を算出する。その後、CPU1010は、処理をステップS104に移す。ステップS104において、CPU1010垂直方向相対距離算出部13は、垂直方向相対距離を算出する。より具体的には、CPU1010は、ステップS102において算出された速度の垂直方向の速度を積算し、垂直方向相対距離を算出する。その後、CPU1010は、処理をステップS105に移す。ステップS105において、CPU1010路面勾配算出部14は、算出した水平方向相対距離が所定の水平方向距離に到達したか否かを判断する。この判断がYESの場合、CPU1010は、処理をステップS106に移し、この判断がNOの場合、CPU1010は、処理をステップS102に移す。ステップS106において、CPU1010路面勾配算出部14は、路面勾配を算出する。より具体的には、CPU1010は、ステップS103で算出した水平方向相対距離と、ステップS104で算出した垂直方向相対距離とに基づいて、路面勾配を算出する。その後、CPU1010は、処理をステップS107に移す。ステップS107において、CPU1010路面勾配算出部14は、水平方向のオーバーラップ処理を行う。より具体的には、CPU1010は、算出した水平方向相対距離から、オーバーラップさせるための間隔に相当する積算開始からの水平方向相対距離だけ除く。その後、CPU1010は、処理をステップS108に移す。ステップS108において、路面勾配算出部14は、垂直方向のオーバーラップ処理を行う。より具体的には、CPU1010は、算出した垂直方向相対距離から、オーバーラップさせるための間隔に相当する積算開始からの垂直方向相対距離だけ除く。その後、CPU1010は、処理をステップS102に移す。図7は、本発明の一実施形態に係る路面勾配算出装置10の移動体高精度速度算出処理の処理内容を示すフローチャートである。ステップS201において、CPU1010加速度計測部111は、IMU102によって加速度及び角速度を計測する。その後、CPU1010は、処理をステップS202に移す。ステップS202において、CPU1010ストラップダウンナビゲータ部112は、ステップS201において計測された加速度及び角速度からストラップダウン演算により速度を算出し、カルマンフィルタ部118からの調整量を融合させて、リアルタイム補間速度を算出し、出力すると共にフィードバックさせる。その後、CPU1010は、処理をステップS203に移す。ステップS203において、CPU1010速度測定部113は、GPS受信機101によって移動体のドップラー速度を取得する。より具体的には、CPU1010は、GPS受信機101が受信したGPS搬送波のドップラーシフト量から算出したドップラー速度を取得する。その後、CPU1010は、処理をステップS204に移す。ステップS204において、CPU1010良否係数算出部114は、ドップラー速度から良否係数を算出する。より具体的には、CPU1010は、ステップS202において算出したドップラー速度を微分した加速度と、IMU102が計測した加速度との差分を算出し、算出した差分を二乗し、二乗した差分についてエンベロープ処理を行う。そして、CPU1010は、エンベロープ処理を行った後の差分を示す関数の逆関数を求め、求めた逆関数に基づいて、ドップラー速度の信頼性ドップラー速度がノイズを含んでいないと判定した場合に良、ノイズを含んでいると判定した場合に否に対する判定の結果を示す良否係数βを算出する。その後、CPU1010は、処理をステップS205に移す。ステップS205において、CPU1010遅延処理部115、同期化処理部116は、フィードバックされたリアルタイム補間速度と、ドップラー速度とを同期させ、誤差量を算出する。より具体的には、CPU1010は、ステップS203において算出されたドップラー速度による誤差量を算出するための演算を、ステップS204において良否係数が算出される時間だけ遅延させ、遅延させたドップラー速度とフィードバックされたリアルタイム補間速度とを同期させて誤差量δxを算出する。その後、CPU1010は、処理をステップS206に移す。ステップS206において、CPU1010良否係数乗算部117は、誤差量に良否係数を乗算する。より具体的には、CPU1010は、ステップS205において算出した誤差量δxに、ステップS204において算出した良否係数βを乗算して、調整された誤差量βδxを算出する。その後、CPU1010は、処理をステップS207に移す。ステップS207において、CPU1010カルマンフィルタ部118は、調整された誤差量βδxからリアルタイム補間速度に対する調整量を、カルマンフィルタによって推定演算する。その後、CPU1010は、移動体高精度速度算出処理に移行したステップの次のステップに、処理を戻す。図8は、本発明の一実施形態に係る路面勾配算出装置10がオーバーラップ処理を行わない場合に算出した路面勾配を示す図である。オーバーラップ処理を行なわずに、20m区間ごとに勾配を計算しているため、非連続な計測値が示されている。路面勾配算出装置10は、移動体高精度速度算出部11が算出する高精度なNED座標系の速度水平速度精度:0.1km/h3drms、垂直速度精度:0.2km/h3drmsに基づいて、勾配を算出しているため、精度がよい勾配演算値が得られる。また、走行速度が速ければ移動体高精度速度算出部11によるSNがさらによくなるため、勾配精度はより向上する。図9は、本発明の一実施形態に係る路面勾配算出装置10がオーバーラップ処理を行った場合に算出した路面勾配を示す図である。路面勾配算出装置10は、オーバーラップ処理により、図9のように、より滑らかで連続的な勾配計測値を算出し、出力することが可能である。図10は、本発明の一実施形態に係る路面勾配算出装置10によって公道の路面勾配を算出した場合を示す図である。公道にて同じ場所を繰り返し走行した場合、路面勾配算出装置10は、1回目と2回目と3回目とで、非常に再現性が高い路面勾配を算出している。本実施形態によれば、路面勾配算出装置10は、移動体に設置され、GPS衛星からGPS搬送波を受信するGPS受信機101と、移動体の略重心位置に設置され、3次元の角速度と加速度とを求めるためのデータを出力するIMU102とを備える。そして、路面勾配算出装置10は、GPS受信機101が受信したGPS搬送波と、IMU102が出力したデータとをカルマンフィルタにより処理することで速度を算出し、算出した速度の水平方向の速度を積算し、水平方向相対距離を算出し、算出した速度の垂直方向の速度を積算し、垂直方向相対距離を算出し、算出した水平方向相対距離が所定の水平方向距離になる区間ごとに、算出した水平方向相対距離と、算出した垂直方向相対距離とに基づいて、路面勾配を算出する。さらに、路面勾配算出装置10は、オーバーラップ処理を行い、走行する移動体上でリアルタイムに路面勾配を算出し、連続的かつ滑らかに路面勾配を算出する。以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。"