导航装置以及高架上下道路判定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及导航装置以及高架上下道路判定方法，尤其涉及适于应用于具有利用GPS接收机的测位结果来修正本车位置的地图匹配功能的导航装置。
【背景技术】
[0002]一般而言，在车载用的导航装置中，使用自主导航(日文原文:自立航法)传感器、GPS(Global Posit1ning System:全球定位系统)接收机等来检测车辆的当前位置，并从记录介质读出当前位置附近的地图数据并显示在画面上。并且，通过将表示本车位置的本车位置标志重合地显示在画面上的规定部位，由此使得车辆当前在何处行驶变得一目了然。
[0003]在通过自主导航传感器测定本车位置的情况下，需要进行基于地图匹配的位置校正处理。即，在自主导航中，随着车辆行驶而误差累积，本车位置将从道路脱离。因此，通过地图匹配处理将本车位置与道路的位置对照，并根据需要将本车位置修正到道路上。将本车位置修正到道路上具体地是指，将本车位置拉拽到道路路段上的处理。
[0004]另外，在自主导航中，在测定误差变大而本车位置大大脱离道路时，无法将本车位置地图匹配到实际的道路上的当前位置。因此，通过基于自主导航的地图匹配变得不可能，则使用从GPS接收机获得的位置数据(GPS位置)和方位数据(GPS方位)来进行基于自主导航传感器的车辆位置(传感器位置)和行驶方位(传感器方位)的修正。
[0005]但是，对于如高架上侧的高速道路和位于其下方的一般道路那样、二条道路上下分支或并排的情形下，仅仅通过自主导航传感器、GPS接收机的信息，难以精确地确定是在哪条道路上行驶。对此，事先对于分支前方的道路路段附加简单的坡度信息(上坡/下坡/平坦)并对该坡度信息和在分支点由车载传感器检测到的坡度角(车辆俯仰角)进行比较，从而能够以某种程度的精度确定实际行驶的分支前方的道路。
[0006]然而，根据适用地(尤其是日本以外的中国、台湾等亚洲一带)，存在如下情况:地图DB的整备状况差因而坡度信息的有效范围窄，仅对于一部分的城市的道路路段储存有坡度信息。此外，即使在储存有坡度信息的情况下，与面向日本的产品相比，地图DB的精度较差的情况较多。为此，在通过对道路路段的坡度信息和由传感器检测到的车辆俯仰角进行比较而进行高架上下道路的判定的方法中，存在如下问题:功能本身无法动作的情况、即使在能够动作的情况下也会导致误判定较多这样的问题。
[0007]尤其是，在中国的代表性的两个城市(上海，广州)，为能够容易地在高架上侧的高速道路和其下方的一般道路上往来的这种交通状况。然而，上下分支的道路的判定所需的坡度信息未储存于地图DB的情况、即使储存的情况下精度也差且为错误的坡度信息的情况较多，成为分支点处的匹配精度劣化的主要原因。
[0008]此外，在上下分支的道路无法匹配到正确的道路的情况下，在之后的行驶中进行地图匹配处理。然而，高架上侧的高速道路和其下方的一般道路，上下(高度方向)有明显的距离差，但几乎没有相对于平面(水平方向的明显的距离差的状况较多，因此即使进行地图匹配处理也无法匹配到正确的道路的可能性大，存在无法进行有效的恢复的问题。此夕卜，在高架下侧道路行驶的情况、周围存在高层建筑物的状况下，GPS测位环境非常严峻，GPS测位精度非常差。为此，几乎无法期待基于能够作为最准确的值而期待的GPS位置进行的恢复。
[0009]另外，提出了使用GPS接收机的信息来判定在高架上侧道路和高架下侧道路中的哪条道路上行驶的技术(例如，参照专利文献I?3)。在专利文献I所记载的导航装置中，采样到的GPS数据中的、能够进行电波接收的GPS卫星的仰角全部为规定角度以下时，判定为在高架下侧道路上行驶的可能性大。另一方面，如果采样到的GPS数据中的能够进行电波接收的GPS卫星中的、仰角为规定角度以上的GPS卫星存在，则判定为在高架上侧道路行驶的可能性大。
[0010]在专利文献2记载的导航装置中，在能够接收来自各卫星中的仰角为规定值以下的卫星的卫星电波、并且不能接收来自其他的卫星的卫星电波的情况下，基于不能接收的各卫星而判断接收不能区域的形状。并且，在接收不能区域的形状符合规定的基准的情况下，判定为本车在高架下侧。具体而言，在接收不能区域沿着车辆的行进方向将天空区域的中央附近部分纵切时，判定为本车在高架下侧。
[0011]在专利文献3记载的导航装置中，在车辆在高架上侧道路和与其并排的高架下侧道路中的任一方行驶时，判别能够接收卫星电波的人造卫星(例如，仰角在20°?90°的范围内的人造卫星)并且取得其位置信息。并且，如果来自在车辆的行驶方向的右侧存在的人造卫星的卫星电波的接收等级为规定等级以下，则判定为在高架下侧道路上行驶，另一方面，在比规定等级大时，判定为在高架上侧道路行驶。
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开平10 - 141968号公报
[0014]专利文献2:日本特开2002 - 174528号公报
[0015]专利文献3:日本特开2011 - 95141号公报
[0016]在上述专利文献I?3记载的技术中，单纯基于导航装置能够接收电波的卫星或无法接收电波(接收等级为规定等级以下)的卫星处于哪一仰角范围来进行高架上下道路的判定。然而，高架的高度、高架上侧道路的宽度、高架上侧道路和高架下侧道路的水平方向的位置关系(高架下侧道路处于高架上侧道路的正下方的位置或处于倾斜的位置、或倾斜着存在的情况下的高架下侧道路距高架上侧道路的水平距离等)根据行驶场所而不同，因此专利文献I?3的简单的判定方法存在如下问题:有时无法正确地进行高架上下道路的判定。
【发明内容】
[0017]本发明是为了解决这种问题而做出的，目的在于实现在各种状况的道路下都能够正确地判定在高架上侧道路和高架下侧道路中的那条道路上行驶。
[0018]为了解决上述的课题，在本发明中，计算可视卫星中仰角超过阈值的可视卫星中的、电波的接收等级小于阈值的可视卫星的比例作为可视卫星遮蔽率，基于该可视卫星遮蔽率，判定本车在高架上侧道路和高架下侧道路中的哪个道路上行驶，该可视卫星是多个GPS卫星中的、在基于从GPS卫星的电波获得的多个GPS卫星的配置信息而被设想为能够接收电波的位置存在的GPS卫星。
[0019]发明效果
[0020]通过如上所述构成的本发明，并不是基于从多个GPS卫星中提取到的可视卫星的仰角而简单地进行判定，可视卫星中的仰角超过阈值的卫星进一步被分类为电波的接收等级小于阈值的卫星和为阈值以上的卫星，基于对接收等级小于阈值的可视卫星的比例进行表示的可视卫星遮蔽率，判定本车在高架上侧道路和高架下侧道路中的哪个道路上行驶。由此，成为基于更精细的判定基准进行判定，所以在高架的高度、高架上侧道路的宽度、高架上侧道路和高架下侧道路的水平方向的位置关系等不同的状况的道路上，也能够更精确地判定本车是在高架上侧道路和高架下侧道路中的哪个道路上行驶。
【附图说明】
[0021]图1是对本实施方式涉及的导航装置的构成例进行表示的框图。
[0022]图2是对本实施方式涉及的遮蔽率计算部的更具体的功能构成例进行表示的框图。
[0023]图3是用于对关于本实施方式涉及的遮蔽率计算部的、判定本车是否在高架下侧道路上行驶的处理进行说明的图。
[0024]图4是用于对关于本实施方式涉及的遮蔽率计算部的、判定本车是否在高架上侧道路上行驶的处理进行说明的图。
[0025]图5是对本实施方式涉及的导航控制部的动作例进行表示的流程图。
[0026]图6是用于对关于本实施方式涉及的遮蔽率计算部的、判定本车是否在高架下侧道路上行驶的处理进行说明的图。
[0027]图7是对本实施方式涉及的导航装置的另一个构成例进行表示的框图。
[0028]符号说明
[0029]I地图数据存储部
[0030]2自主导航传感器
[0031]3 GPS 接收机
[0032]4显示器
[0033]5倾斜传感器
[0034]10导航控制部
[0035]12本车位置测定部
[0036]13数据存储部
[0037]14、14’地图匹配处理部
[0038]17仰角检测部
[0039]18接收等级检测部
[0040]19遮蔽率计算部
[0041]20行驶道路判定部
[0042]21行驶距离检测部
[0043]22坡度角检测部
[0044]23第二行驶道路判定部
[0045]31高仰角可视卫星提取部
[0046]32遮蔽高仰角可视卫星提取部
[0047]33高仰角可视卫星遮蔽率计算部
[0048]34非低仰角可视卫星提取部
[0049]35遮蔽非低仰角可视卫星提取部
[0050]36非低仰角可视卫星遮蔽率