计算部
【具体实施方式】
[0051]以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。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。如图1所示，本实施方式的导航装置构成为，具备:地图数据存储部1、自主导航传感器2、GPS接收机3、显示器4以及导航控制部10。
[0052]导航控制部10具备地图描画部11、本车位置测定部12、数据存储部13、地图匹配处理部14、本车位置标志产生部15、图像合成部16、仰角检测部17、接收等级检测部18、遮蔽率计算部19、行驶道路判定部20以及行驶距离检测部21作为其功能构成。
[0053]地图数据存储部I存储地图显示、路径搜索等所需的地图数据。该地图数据中包含有:描画单元，由地图显示所需的各种数据构成；，道路单元，由地图匹配、路径搜索、路径引导等各种处理所需的数据构成。道路单元中包含有:与交差点、分支等多个道路交叉的点对应的与节点有关的信息、与道路、车线等对应的与道路路段有关的信息。
[0054]与道路路段有关的信息中包含有道路类别、道路属性的信息。道路类别的信息表示与该道路路段对应的实际的道路是高速道路还是一般道路等类别。道路属性的信息表示与该道路路段有关的各种属性。例如，对与该道路路段对应的实际的道路是高架上侧道路或高架下侧道路进行表示的高架道路信息、对道路的坡度角进行表示的坡度信息等作为道路属性而示出。
[0055]自主导航传感器2具备:检测车辆的旋转角度的振动陀螺仪等的相对方位传感器(角度传感器)、及每隔规定行驶距离输出一个脉冲的距离传感器。自主导航传感器2通过这些角度传感器以及距离传感器来检测车辆的相对位置以及方位，并将该信息输出至导航控制部10。这些信息以数毫秒至数秒左右间隔、依次输出至导航控制部10。
[0056]GPS接收机3接收从多个GPS卫星发送来的电波，进行三维测位处理或二维测位处理而计算车辆的绝对位置以及方位(车辆方位基于当前时刻的本车位置和一个采样时间前的本车位置而计算)。并且，将这些计算出的车辆的绝对位置以及方位的信息输出至导航控制部10。该GPS接收机3也将与多个GPS卫星有关的卫星配置信息输出至导航控制部10。卫星配置信息包含GPS卫星的卫星编号、卫星仰角、卫星方位等信息。这些信息都以数毫秒至数秒左右间隔、依次输出至导航控制部10。
[0057]显示器4基于从导航控制部10输出的图像数据，将本车位置周边的地图图像与本车位置标志一起显示。导航控制部10基于存储于地图数据存储部I的地图数据、从自主导航传感器2以及GPS接收机3输出的信息，对导航装置的整体进行控制。以下，对该导航控制部10的详细情况进行说明。
[0058]地图描画部11基于存储于地图数据存储部I的地图数据，生成对本车位置周边的地图进行表示的地图图像数据。即，地图描画部11基于如后所述那样通过地图匹配处理部14位置修正后的本车位置信息，从地图数据存储部I读出包含画面中心位置的规定范围的地图数据，并基于读出的地图数据，生成显示器4的显示所需的本车位置周边的地图图像数据。
[0059]本车位置测定部12通过自主导航来测定本车位置。具体而言，本车位置测定部12基于从自主导航传感器2输出的本车的相对的位置信息和方位信息，计算绝对的本车位置(推定车辆位置)以及车辆方位。数据存储部13依次储存从GPS接收机3输出的本车的绝对的位置信息和方位信息、GPS卫星的卫星配置信息等。
[0060]地图匹配处理部14使用由地图描画部11从地图数据存储部I读出的本车位置周边的地图数据、基于由本车位置测定部12计算出的自主导航传感器2的输出的、推定车辆位置以及车辆方位的数据、以及储存于数据存储部13的基于GPS接收机3的车辆位置以及车辆方位的数据，每隔车辆行驶距离进行基于投影法的地图匹配处理，将本车的行驶位置修正到地图数据的道路路段上。
[0061]具体而言，地图匹配处理部14对于由本车位置测定部12测定出的本车位置，提取满足规定条件的一条以上的道路路段作为修正候补道路。此情况下的规定条件是指，与距本车位置的距离、角度或道路的连续性等有关的条件。然后，对于该提取出的修正候补道路，分别通过规定的运算式计算评价值，将本车位置修正到计算出的评价值最大的道路路段上。
[0062]本车位置标志产生部15产生在由地图匹配处理部14地图匹配处理后的本车位置显示的本车位置标志的图像数据。图像合成部16将由本车位置标志产生部15产生的本车位置标志的图像数据与由地图描画部11描画的地图图像数据重合而进行图像合成，并输出至显示器4。由此，合成出的图像显示于显示器4的画面上。
[0063]仰角检测部17基于存储于数据存储部13的GPS卫星的卫星配置信息，检测可视卫星的仰角，该可视卫星是多个GPS卫星中的、存在于基于从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的GPS卫星。接收等级(日文原文:受信 > ? )检测部18监视GPS接收机3中的电波的接收状况，由此检测与可视卫星有关的电波的接收等级(载噪比值(C/N值))。
[0064]遮蔽率计算部19计算由仰角检测部17检测到的仰角超过阈值的可视卫星中的、由接收等级检测部18检测到的接收等级小于阈值的可视卫星的比例，而作为可视卫星遮蔽率。行驶道路判定部20基于由遮蔽率计算部19计算出的可视卫星遮蔽率，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。然后，将该判定结果通知至地图匹配处理部14。
[0065]在由行驶道路判定部20判定为本车在高架下侧道路行驶的情况下，地图匹配处理部14将位于高架上侧的高速道路的道路路段从修正候补道路中排除并进行地图匹配处理。另一方面，在由行驶道路判定部20判定为本车在高架上侧道路行驶的情况下，地图匹配处理部14将高架下侧的一般道路、不处于高架上侧的高速匝道道路的道路路段从修正候补道路中排除并进行地图匹配处理。其中，在判定为本车在高架上侧道路行驶的情况下，对于距由本车位置测定部12测定出的本车位置的距离为规定的阈值以上的道路路段，优选即使是不处于高架上侧的高速匝道道路，也不将其从修正候补道路中排除。
[0066]行驶距离检测部21基于来自由自主导航传感器2具备的距离传感器的输出，检测本车的行驶距离。并且，将检测到的行驶距离通知至行驶道路判定部20。在保持由遮蔽率计算部19计算出的可视卫星遮蔽率满足后述的规定的条件的状态不变且由行驶距离检测部21检测到的行驶距离超过了规定值时，行驶道路判定部20判定为本车在高架上侧道路或高架下侧道路行驶。
[0067]另外，行驶道路判定部20也可以基于由遮蔽率计算部19计算出的可视卫星遮蔽率的瞬时值来进行高架上下道路的判定。其中，在保持可视卫星遮蔽率满足规定的条件的状态不变且行驶了一定距离的情况下判定为在高架上侧道路或高架下侧道路上行驶的方法，在能够不受突发的噪声等的影响而进行更精确的判定这一点上是优选的。
[0068]接下来，对上述的遮蔽率计算部19的具体的构成进行说明。图2是对本实施方式涉及的遮蔽率计算部19的更具体的功能构成例进行表示的框图。如图2所示，遮蔽率计算部19具备高仰角可视卫星提取部31、遮蔽高仰角可视卫星提取部32、高仰角可视卫星遮蔽率计算部33、非低仰角可视卫星提取部34、遮蔽非低仰角可视卫星提取部35以及非低仰角可视卫星遮蔽率计算部36作为其具体的功能构成。
[0069]高仰角可视卫星提取部31、遮蔽高仰角可视卫星提取部32以及高仰角可视卫星遮蔽率计算部33是用于如例如图3那样判定本车是否在高架下侧道路上行驶的构成。另一方面，非低仰角可视卫星提取部34、遮蔽非低仰角可视卫星提取部35以及非低仰角可视卫星遮蔽率计算部36是用于如例如图4那样判定本车是否在高架上侧道路上行驶的构成。
[0070]高仰角可视卫星提取部31提取多个可视卫星中的、由仰角检测部17检测到的仰角超过第一仰角阈值Q1的卫星，作为高仰角可视卫星。在图3的例子中，GPS接收机3中捕捉到的可视卫星1L1NlOL6有六个，其中仰角超过第一仰角阈值Θ i的卫星是可视卫星1L2?101_6这五个。因此，高仰角可视卫星提取部31提取这五个可视卫星101_2?101_6作为高仰角可视卫星。
[0071]遮蔽高仰角可视卫星提取部32提取由高仰角可视卫星提取部31提取到的高仰角可视卫星101_2?101_6中的、由接收等级检测部18检测到的接收等级小于第一等级阈值LTh1的卫星，作为遮蔽高仰角可视卫星。在图3的例子中，来自四个高仰角可视卫星101_3?1L6的电波被高架上侧道路遮挡，在GPS接收机3中的接收等级变低并成为小于第一等级阈值LTh1的卫星。因此，遮蔽高仰角可视卫星提取部32提取这四个高仰角可视卫星101_3?1L6作为遮蔽高仰角可视卫星。
[0072]高仰角可视卫星遮蔽率计算部33如以下的式子那样，计算遮蔽高仰角可视卫星的数目相对于高仰角可视卫星的数目的比例而作为高仰角可视卫星遮蔽率。
[0073]高仰角可视卫星遮蔽