現在位置表示装置
【課題】ＧＰＳ信号を再度受信した際に、ＧＰＳ信号に基づく現在位置と、表示位置とが離れている場合に、スムーズにその誤差を解消して表示すること。
【解決手段】表示手段と、ＧＰＳ受信手段と、前記ＧＰＳ受信手段において受信されたＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段と、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に、前記現在位置算出手段により算出された現在位置に基づいて前記表示手段に表示される現在位置マークの位置を決定する表示位置決定手段と、を備える現在位置表示装置において、前記現在位置表示装置は、位置比較手段を備え、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合に、前記位置比較手段により前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であると判定された場合、前記現在位置マークを、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示する。
【解決手段】表示手段と、ＧＰＳ受信手段と、前記ＧＰＳ受信手段において受信されたＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段と、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に、前記現在位置算出手段により算出された現在位置に基づいて前記表示手段に表示される現在位置マークの位置を決定する表示位置決定手段と、を備える現在位置表示装置において、前記現在位置表示装置は、位置比較手段を備え、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合に、前記位置比較手段により前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であると判定された場合、前記現在位置マークを、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は現在位置表示装置、より詳細には、トンネル等のＧＰＳ信号を受信できない区間からＧＰＳ信号を受信できる区間に移動した際に生じる現在位置の表示位置のずれを解消する表示を行う現在位置表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の誘導案内に使用されるカーナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信することによって車両の現在位置を特定し、特定された現在位置を地図上に表示してユーザに案内するものである。また、出発地と目的地を経路探索条件として入力し、この経路探索条件を満たすように経路探索を行うことによってその間の最適経路を特定し、最適経路を地図上に表示し、この経路に沿って経路案内を行っている。
【０００３】
また、多くのカーナビゲーション装置においては、ＧＰＳ信号による現在位置の測位に加え、自動車等に設置された車速センサやジャイロスコープ等の自律航法手段と連携することによって現在位置をさらに正確に検出することが行われている。自律航法手段を使用することにより車両が走行した距離や方向を詳細に検出することができる。これにより、現在位置特定の精度を向上でき、また、トンネルやビルの谷間等ＧＰＳ信号が受信できないところでも現在位置を特定することができる。
【０００４】
下記特許文献１（特開平０６−３１７６５０号公報）は、ＧＰＳ信号を受信できないときに、現在位置がトンネル内かどうかを判定し、トンネル内であるときは画面上のトンネルの表示を強調するナビゲーション装置を開示している。
【０００５】
また、下記特許文献２（特開平０５−０１０７７４号公報）は、ＧＰＳ受信機と地磁気センサと加速度センサを備え、ＧＰＳ衛星からの情報を受信できないときに、加速度センサと地磁気センサからの情報を使用して現在位置を特定するナビゲーション装置を開示している。これにより、トンネルやビルの谷間においてＧＰＳ信号が受信不可能な場合でも途切れることなく現在位置を特定してナビゲーション装置の表示部に表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−３１７６５０号公報
【特許文献２】特開平０５−０１０７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ナビゲーション装置を搭載した自動車等の車両がトンネル等のＧＰＳ信号を受信できない経路を走行する場合、上記特許文献１のようなナビゲーション装置であれば、現在位置の表示は、ＧＰＳ信号を受信できたトンネルの手前で一旦停止し、トンネル走行中はトンネルの表示が強調され、その後ＧＰＳ信号を再受信するトンネルの出口で再開されることになり、自車の現在位置をトンネル内での位置を含めて連続的に表示することはできない。
【０００８】
また、上記特許文献２のようなナビゲーション装置であれば、トンネル走行中は、地磁気センサや加速度センサの出力に基づいてトンネル内の現在位置を特定して地図上に表示することができるが、地磁気センサや加速度センサの出力に含まれる誤差によって車両の実際の位置と表示されている位置がずれてしまうことがある。また、トンネル内で急激な加減速がある場合は、特に車両の実際の位置とナビゲーション装置が算出した位置との差はより大きくなる。この差は、車両がトンネルから出て、再びＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づいた現在位置に現在位置表示を修正することで改善されるが、その際に、いきなり自車の現在位置が飛んだような（スキップしたような）表示になってしまう。
【０００９】
すなわち、ナビゲーション装置が加速度センサなどの出力に基づき算出した位置が実際の車両の位置より遅れている場合に、車両がトンネルを出た際のＧＰＳ信号に基づいた現在位置に現在位置表示を修正すると、遅れた距離だけ現在位置表示が変動するため、いきなり自車の現在位置が飛んだような（スキップしたような）表示になってしまう。
【００１０】
また、ナビゲーション装置が加速度センサなどの出力に基づき算出した位置が実際の車両の位置より先走りしている場合には、表示している現在位置が先にトンネル出口に到達してしまいユーザに違和感を与えてしまうと共に、ＧＰＳ信号が受信できないため現在位置の表示がトンネル出口で停止してしまい、ユーザに不信感を与えてしまうといった問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、ＧＰＳ信号を受信できない区間を通行している際に、ＧＰＳ信号を再び受信できる位置に近づいたと推測される際に、実際の位置と現在位置表示との誤差をスムーズに解消して表示する現在位置表示装置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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本願請求項１にかかる発明は、表示手段と、ＧＰＳ受信手段と、前記ＧＰＳ受信手段において受信されたＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段と、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に、前記現在位置算出手段により算出された現在位置に基づいて前記表示手段に表示される現在位置マークの位置を決定する表示位置決定手段と、を備える現在位置表示装置において、前記現在位置表示装置は、位置比較手段を備え、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合に、前記位置比較手段により前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であると判定された場合、前記現在位置マークを、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示することを特徴とする。
【００１３】
また、本願請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記現在位置表示装置は、自律航法手段を備え、前記現在位置算出手段は、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出した現在位置及び前記自律航法手段の出力に基づいて現在位置を算出し、前記表示位置決定手段は、該算出された現在位置に基づいて前記現在位置マークの位置を決定することを特徴とする。
【００１４】
また、本願請求項３にかかる発明は、請求項１又は２にかかる発明において、前記現在位置表示装置は、ＧＰＳ信号を受信できる位置を含む地図情報を記憶する地図記憶手段を備え、前記位置比較手段は、前記地図情報を参照し、前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１５】
また、本願請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３にかかる発明において、前記表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、前記現在位置マークを、前記現在位置ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示するか否かを切り換えることを特徴とする。
【００１６】
また、本願請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４にかかる発明において、前記表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、前記所定距離の値を変動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本願請求項１にかかる発明によると、ＧＰＳ信号が受信できない場合に、現在位置マークの位置とＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であると判定された場合、現在位置マークを、ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示するため、表示している現在位置マークが先にトンネル出口に到達してしまいユーザに違和感を与えてしまうことを防止することができる。
【００１８】
また、本願請求項２にかかる発明によると、ＧＰＳ信号を受信できない場合、ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出した現在位置及び自律航法手段の出力に基づいて現在位置を算出し、該算出された現在位置に基づいて現在位置マークの位置を決定するため、トンネルなどのＧＰＳ信号を受信できない場合でも、現在位置を算出して、表示することができる。
【００１９】
また、本願請求項３にかかる発明によると、ＧＰＳ信号を受信できる位置を含む地図情報を記憶する地図記憶手段を備えているため、現在位置マークの位置とＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であるか否かを正確に判定できる。
【００２０】
また、本願請求項４にかかる発明によると、表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、現在位置マークを、ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示するか否かを切り換えるため、地図が広域のときなど、本発明の効果が得られにくいときは、本発明の処理を行なわず、無駄な処理を行なうことがなくなる。
【００２１】
また、本願請求項５にかかる発明によると、表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、所定距離の値を変動させるため、地図が広域のときなど、本発明の効果が得られにくいときは、無駄な処理を行なうことが少なくなり、且つ、地図が詳細のときなど、本発明の効果が顕著に得られる際には、確実に、本発明の処理を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係るナビゲーション装置１０の内部ブロック図である。
【図２】本実施例にかかるナビゲーション装置１０におけるトンネル出口付近での現在位置の表示動作を示すフローチャートである。
【図３】図２に続くフローチャートである。
【図４】図２及び図３のフローチャートに従ってナビゲーション装置１０がンネル出口付近において行う表示位置の修正の概念図である。
【図５】本実施例にかかるナビゲーション装置１０におけるトンネル出口付近において、現在位置表示が実際の自動車の位置よりも進んでいる場合の現在位置の表示動作を示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに従ってナビゲーション装置１０がトンネル出口付近において行う表示位置の修正の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本願発明を実施するための最良の形態を実施例と共に図１〜図６を参照して詳細に説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するためのナビゲーション装置を例示して説明するものであって、本発明をこのナビゲーション装置に特定することを意図するものではなく特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなくその他の現在位置表示装置にも等しく適用し得るものである。
【実施例】
【００２４】
最初に、図１を参照して本発明の実施例に係るナビゲーション装置１０について説明する。なお、図１は、本発明の実施例に係るナビゲーション装置１０の内部ブロック図である。
【００２５】
ナビゲーション装置１０は、制御手段１００、ＧＰＳ受信手段１１１、自律航法手段１１２、現在位置算出手段１１３、位置比較手段１１４、表示位置決定手段１１５、入力手段１１６、地図記憶手段１１７、経路探索手段１１８、表示手段１１９を備えて構成される。
【００２６】
制御手段１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を含むマイクロプロセッサから構成され、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ１０１において実行することによりナビゲーション装置１０の各部の動作を制御する。
【００２７】
ＧＰＳ受信手段１１１は、地球上空を周回している複数のＧＰＳ衛星から、各ＧＰＳ衛星の位置情報及び時刻情報を含むＧＰＳ信号を受信するアンテナなどを含んで構成される。ＧＰＳ信号には、アルマナックデータ及びエフェメリスデータの２種類のデータが含まれる。アルマナックデータは、全ＧＰＳ衛星の軌道情報及び衛星時計の補正情報を含み、エフェメリスデータは、各ＧＰＳ衛星の詳細な位置情報及びＧＰＳ信号を発射した時刻情報を含む。
【００２８】
自律航法手段１１２は、ナビゲーション装置１０が搭載される車両に設置された加速度センサ、ジャイロセンサ等に接続され、センサからの検出信号を適切な出力信号に変換する。なお、加速度センサ、ジャイロセンサ等のセンサはナビゲーション装置１０が備えてもよい。
【００２９】
現在位置算出手段１１３は、ＧＰＳ受信手段１１１において受信したアルマナックデータ及びエフェメリスデータに基づき、緯度情報及び経度情報からなる車両の推定現在位置（ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置）を算出する。
【００３０】
現在位置算出手段１１３は、一般的には、所定の時間間隔、例えば、本実施例では１秒間隔でＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出する。そして、現在位置算出手段１１３は、今回算出した推定現在位置と前回算出した推定現在位置に基づいて、車両の角速度、加速度および速度などを算出することが可能である。従って、現在位置算出手段１１３により１秒に１回、車両の現在位置、速度、角速度、加速度等の値が算出される。
【００３１】
現在位置算出手段１１３は、さらに、自律航法手段１１２において変換出力された加速度センサの出力、ジャイロセンサの出力に基づいて、推定現在位置（自律航法手段１１２に基づく推定現在位置）を算出する。例えば、本実施例の自律航法手段１１２においては、１０ｍｓｅｃ毎に角速度、加速度を検出し、１００ｍｓｅｃ毎に、１０ｍｓｅｃ毎に検出した角速度、加速度（それぞれ１０個のデータ）の平均値を算出して、さらに、１００ｍｓｅｃ毎に算出された角速度、加速度の平均値の１０個のデータを用いて移動平均し、車両の角速度、加速度とする処理を行う。１００ｍｓｅｃ毎の移動平均値算出処理にあたっては、１００ｍｓｅｃ毎に得られる最新の１０個のデータを用いて、（１番目のデータを削除し、１１番目のデータを採用する）それらの平均値を１００ｍｓｅｃ毎に算出する。
【００３２】
そして、現在位置算出手段１１３は、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を基準とし、自律航法手段１１２により算出された角速度、加速度を用いることにより自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出する。
【００３３】
ここで、本実施例においては、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置は１秒間隔であり、自律航法手段１１２により算出される角速度、加速度は１００ｍｓｅｃ間隔であるため、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置の算出中（1秒間中）の車両の位置を自律航法手段１１２に基づいて算出することで、車両の位置の更新間隔が短くなり、車両の位置特定の精度が向上する。
【００３４】
なお、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を連続して算出する場合は、前回算出した自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を基準とし、自律航法手段１１２により算出された角速度、加速度を用いることにより自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出することが好ましい。
【００３５】
このように現在位置算出手段１１３は、ＧＰＳ受信手段１１１および自律航法手段１１２によって車両の現在位置を算出するが、その他にも、上記ＧＰＳ信号を受信して算出した推定現在位置と前回算出した推定現在位置から算出される車両の速度が時速２０ｋｍ／ｈ以下ではＧＰＳ受信手段１１１による推定現在位置が用いられ、時速２０ｋｍ／ｈを上回ると自律航法手段１１２による推定現在位置が用いられるように構成してもよく、さらに、ＧＰＳ受信手段１１１による推定現在位置と自律航法手段１１２による推定現在位置の差が所定以上であった場合には、自律航法手段１１２による推定現在位置をＧＰＳ受信手段１１１による推定現在位置にオフセットするように構成してもよい。
【００３６】
また、地下通路やトンネルなどＧＰＳ信号の受信が不可能でＧＰＳ信号に基づく推定現在位置が算出できない場所を走行している場合、あるいは、マルチパスの影響によりＧＰＳ受信手段１１１による測位結果に大きな誤差か生じるビル街などを走行している場合には、ＧＰＳ受信手段１１１に基づく推定現在位置を採用せず、自律航法手段１１２による推定現在位置を用いるように構成される。また、逆にジャイロセンサ、加速度センサの誤差により自律航法手段１１２による推定現在位置に大きな誤差が生じる場合には、ＧＰＳ受信手段１１１に基づく推定現在位置が用いられる。
【００３７】
位置比較手段１１４は、トンネル等のＧＰＳ信号を受信できない区間を走行した後に再びＧＰＳ信号を受信できるようになった場合、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と、それまでの現在位置表示４２０（図４参照）の位置（自律航法手段１１２の出力に基づいて後述する表示位置決定手段１１５によって特定された現在位置の表示位置）とを比較し、両者がどの程度の距離だけ離れているかを判定するものである。すなわち、トンネル等のＧＰＳ信号を受信できない区間を走行している場合は、上述の通り、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置が採用されているため、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０の表示を行なっている。そして、その際に、再びＧＰＳ信号を受信できるようになった場合、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と、現在位置表示４２０の位置との距離を判定する。
【００３８】
また、位置比較手段１１４は、後述する表示手段１１９に表示されている現在位置表示４２０の位置と後述する地図記憶手段１１７に記憶されている地図情報を比較することによって車両がトンネル内を走行しているか否かを判定する。また、位置比較手段１１４は、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口位置との距離を判定する。
【００３９】
表示位置決定手段１１５は、現在位置表示４２０を表示する位置を決定する手段であり、特に、位置比較手段１１４において、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置とＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とが所定距離以上離れていると判定された場合に、現在位置表示４２０を表示する位置を、現在、表示している位置からＧＰＳ信号に基づく推定現在位置へと段階的に近づくように移動させる。表示位置決定の具体的な方法は後述する。
【００４０】
入力手段１１６は、車両のドライバ等によって操作される各種キー、スイッチ、タッチパネル等から構成されるものであり、例えば、ナビゲーション装置１０を用いて目的地までの経路案内を行う場合、出発地、目的地、経由地等を入力するためのものである。
【００４１】
地図記憶手段１１７は、道路の分岐地点等の結節点をノードとする道路ノードデータと、それぞれのノード間を結ぶ経路をリンクとした道路リンクデータと縮尺の異なる複数の地図画像を含む地図情報を記憶する。道路ノードデータには、道路ノード番号、位置座標、接続リンク本数、分岐地点名称等が含まれる他、分岐地点から所定距離だけ離れた案内地点において、右左折、直進等の経路案内を行う経路案内データ及び案内地点の位置座標が記憶される。
【００４２】
また、道路リンクデータには、始点及び終点となる道路ノード番号、道路種別、ノード間の距離情報であるリンク長（リンクコスト）、所要時間、車線数、車道幅などが含まれる。道路リンクデータには、さらに、リンク属性として橋、トンネル、踏切、料金所等のデータが付与される。道路種別とは、高架道路と高架下道路との別、高速道路や有料道路の別、国道や都道府県道等の別を含む情報である。
【００４３】
さらに、地図記憶手段１１７には、海岸線、湖沼、河川形状などの水系データ、行政境界データ、駐車場をはじめとする施設位置、施設形状、施設名称などを含む施設データからなる背景データが記憶されている。
【００４４】
さらに、地図記憶手段１１７には、車両の走行路や目的地までの案内経路、目的地までの走行距離、走行時間を示すための地図情報が記憶される。また、地図情報は、トンネルやビル街、地下道路などのＧＰＳ信号が受信できない場所が識別されており、さらにトンネルの出入口、地下道路の出入口などＧＰＳ信号が受信できなくなる位置、或いは、ＧＰＳ信号が受信可能になる位置も含まれる。なお、ＧＰＳ信号が受信できる場所か否かの情報は、車両がその場所を通過した際に、ＧＰＳ信号を受信できたか否かを判別し、判別結果を反映して、更新するように構成してもよい。
【００４５】
経路探索手段１１８は、ユーザが入力手段１１６を用いて目的地を入力すると、地図記憶手段１１７に記憶されている地図情報を参照し、現在位置又はユーザによって指定された出発地から目的地に至る最適な案内経路を探索するものである。
【００４６】
案内経路の探索は、現在位置又は出発地に対応する道路ノードから目的地に対応する道路ノードまでに至るリンクとノードをダイクストラ法等の各種の手法によって探索し、リンク長（リンクコスト）や所要時間等を累積し、総リンク長（走行距離）又は総所要時間等が最短となる経路を案内経路とし、当該経路に属する道路ノードやリンクを案内経路データとして提供するものである。
【００４７】
表示手段１１９は、地図画像や案内経路画像、車両の現在位置を示すマーク（本実施例では現在位置表示４２０）等を表示してユーザが視認できるようにするためのものであり、液晶ディスプレイなどで構成される。なお、この表示手段１１９は、タッチセンサを備えた入力手段１１６として機能させてもよい。この場合、ディスプレイ上に表示されたアイコンをユーザが触れることで選択入力が行われる。
【００４８】
次に、本発明のナビゲーション装置１０における現在位置の表示について、図２〜図６を参照して説明する。図２及び図３は、本実施例にかかるナビゲーション装置１０におけるトンネル出口付近での現在位置の表示動作を示すフローチャートである。図４は、図２のフローチャートに従ってナビゲーション装置１０がトンネル出口付近において行う表示位置の修正の概念図である。図５は、本実施例にかかるナビゲーション装置１０におけるトンネル出口付近において、現在位置表示４２０が実際の自動車の位置よりも進んでいる場合の現在位置の表示動作を示すフローチャートであり、図６は、図５のフローチャートに従ってナビゲーション装置１０がトンネル出口付近において行う表示位置の修正の概念図である。なお、以下の説明では、車両の例として自動車４１０（図４参照）を用いて説明する。
【００４９】
まず、図４（ａ）に示すように、本実施例のナビゲーション装置１０を搭載した自動車４１０がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信できる道路を走行している場合について考える。なお、図４にはＧＰＳ衛星４００は１機しか描かれていないが、実際には複数存在する。
【００５０】
ステップＳ２０１において、ＧＰＳ受信手段１１１はＧＰＳ衛星４００からＧＰＳ信号を受信する。次いでステップＳ２０２において、現在位置算出手段１１３は、受信したＧＰＳ信号に基づいて推定現在位置を算出する。なお、このとき、自動車４１０に搭載された加速度センサやジャイロセンサ等の自律航法手段１１２の出力信号に基づいて、現在位置算出手段１１３は自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出してもよい。
【００５１】
ステップＳ２０３においては、表示位置決定手段１１５が現在位置算出手段１１３において算出されたＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に基づいて現在位置を表示する位置を決定し、現在位置表示４２０を表示手段１１９に表示する。図４（ａ）では、現在位置表示４２０として進行方向を三角形で示し、それを円で囲んだマークを用いている。この現在位置表示４２０は、自動車４１０の実際の位置と略同一の位置に表示されている。
【００５２】
次いで、ステップＳ２０４において、自動車４１０がトンネルに進入したか否かを判別する。これは、位置比較手段１１４が、表示手段１１９に表示された現在位置表示４２０の位置と地図記憶手段１１７に記憶されている地図情報とを比較することによって判定される。
また、その他にも、トンネル付近でＧＰＳ信号が受信できなくなった場合、トンネルに進入したと判定することも可能である。トンネル内に進入したと判定されなかった場合、ステップＳ２０１の処理に戻り、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４の処理を繰り返し行う。
【００５３】
ステップＳ２０４において、自動車４１０がトンネルに進入したと判別された場合、ステップＳ２０５の処理に進む。この状態が図４（ｂ）に示されている。このとき、自動車４１０のＧＰＳ受信手段１１１はＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信することができない。そこでステップＳ２０５では、現在位置算出手段１１３が自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出することでトンネル内の自動車４１０の現在位置を算出する。続くステップＳ２０６では、表示位置決定手段１１５が自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を自動車４１０の現在位置として現在位置表示４２０の表示を行う。図４（ｂ）では、実際の自動車４１０の位置から少しずれた位置に現在位置表示４２０が表示されているが、これは、加速度センサやジャイロセンサの誤差によって生じるものである。この誤差は、経年変化や温度による誤差、道路の勾配や路面状態による誤差、加速度センサやジャイロセンサを備えたポータブルナビゲーションなどであれば取り付け角度などの取り付け方による誤差など、様々な要因が考えられる。
【００５４】
なお、ナビゲーション装置１０が自律航法手段１１２を備えておらず、加速度センサやジャイロセンサ等が搭載されていない場合には、トンネルに進入する前に算出されたＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とその前のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とに基づき現在位置算出手段１１３がトンネル進入時の自動車４１０の速度を算出し、表示位置決定手段１１５が算出された速度に基づき自動車４１０のトンネル内の現在位置を決定するようにしてもよい。
【００５５】
ステップＳ２０７において、ＧＰＳ受信手段１１１はＧＰＳ信号を受信したか否かを判別する。ＧＰＳ信号を受信しない場合は、ステップＳ２０５〜Ｓ２０７の処理を繰り返し行う。ステップＳ２０７において、ＧＰＳ信号を受信したと判別された場合、ステップＳ２０８の処理に進む。
【００５６】
ステップＳ２０８において、ＧＰＳ受信手段１１１がＧＰＳ衛星４００から受信したＧＰＳ信号に基づき、現在位置算出手段１１３がＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出する。次いでステップＳ２０９において、位置比較手段１１４は、表示手段１１９に表示されている現在位置表示４２０の位置と、Ｓ２０７で受信したＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とを比較し、その距離を算出する。
【００５７】
図３のステップＳ２１０において、現在位置表示４２０の位置とＧＰＳ信号に基づく推定現在位置との差が５０ｍ以上か否かを判別し、５０ｍ未満の場合には、ステップ２１８の処理に進み、５０ｍ以上の場合にはステップＳ２１１の処理に進む。ステップＳ２１１では、さらに、現在位置表示４２０の位置とＧＰＳ信号に基づく推定現在位置との差が１００ｍ以上か否かを判別する。
【００５８】
図４（ｃ）の場合、自動車４１０がトンネル出口に差し掛かったところでＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信することができた。これまで自動車４１０は、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０の表示を行ってきたが、ここでＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を得ることができ、図４（ｃ）では、トンネル出口のところにＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を得ることができる。しかしながら、このときの現在位置表示４２０の位置は、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から７５ｍ遅れた位置ある。この場合、ステップＳ２１０、ステップＳ２１１の処理において、現在位置表示４２０の位置とＧＰＳ信号に基づく現在位置との差が５０ｍ以上１００ｍ以内であるから、処理はステップＳ２１５に進む。
【００５９】
ステップＳ２１５では、表示位置決定手段１１５が現在位置表示４２０を表示する位置を、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から１０ｍ後方にずらした位置に決定し、表示手段１１９に表示する。このときの自動車４１０のＧＰＳ信号に基づく現在位置と表示手段１１９に表示される現在位置表示４２０の位置との関係が図４（ｄ）に示されている。図４（ｄ）では、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から１０ｍ後方に現在位置表示４２０が表示されている。
【００６０】
続くステップＳ２１６では、ＧＰＳ受信手段１１１がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信し、ステップＳ２１７において現在位置算出手段１１３がＧＰＳ信号に基づく新たな推定現在位置を算出し、ステップＳ２１８において算出された推定現在位置を現在位置とし、表示手段１１９に現在位置表示４２０として表示する。このときの状態が図４（ｅ）に示されている。図４（ｅ）では、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０とが同一の位置に表示されている。
【００６１】
ステップＳ２１０及びステップＳ２１１において、現在位置表示４２０の位置とＧＰＳ信号に基づく推定現在位置との差が１００ｍ以上であると判定された場合、処理はステップＳ２１２に進む。なお、この状況が図４（ｆ）に示されている。図４（ｆ）では、自動車４１０がトンネル出口に差し掛かったときにＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信でき、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置をトンネル出口のところに得ることができるが、現在位置表示４２０の位置は、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から１２０ｍ遅れた位置にある。
【００６２】
ステップＳ２１２において、表示位置決定手段１１５が現在位置表示４２０を表示する位置を、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から２０ｍ後方にずらした位置に決定し、表示手段１１９に表示する。このときの自動車４１０のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と表示手段１１９に表示された現在位置表示４２０の位置との関係が図４（ｇ）に示されている。図４（ｇ）では、自動車４１０の位置（ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置）から２０ｍ後方に現在位置表示４２０が表示されている。
【００６３】
次いで、ステップＳ２１３において、ＧＰＳ受信手段１１１がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信し、ステップＳ２１４において現在位置算出手段１１３がＧＰＳ信号に基づく新たな推定現在位置を算出する。
【００６４】
次いで、ステップＳ２１５において、表示位置決定手段１１５が現在位置表示４２０を表示する位置を、Ｓ２１３で受信したＧＰＳ信号に基づく新たな推定現在位置から１０ｍ後方にずらした位置に決定し、表示手段１１９に表示する。このときの自動車４１０のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と表示手段１１９に表示される現在位置表示４２０の位置との関係が図４（ｈ）に示されている。図４（ｈ）では、自動車４１０の位置（ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置）から１０ｍ後方に現在位置表示４２０が表示されている。
【００６５】
続くステップＳ２１６では、ＧＰＳ受信手段１１１がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信し、ステップＳ２１７において現在位置算出手段１１３がＧＰＳ信号に基づく新たな推定現在位置を算出し、ステップＳ２１８において算出された推定現在位置を現在位置とし、表示手段１１９に現在位置表示４２０として表示する。このときの状態が図４（ｉ）に示されている。図４（ｉ）では、自動車４１０の位置（ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置）と現在位置表示４２０とが同一の位置に表示されている。
【００６６】
ステップＳ２１０において、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０との距離が５０ｍ未満であると判別された場合は、ステップＳ２１８の処理に進み、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を現在位置として現在位置表示４２０を表示し、本発明の処理を終了する。
【００６７】
なお、この後は、従来どおり、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示する。
【００６８】
また、上記実施例では、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置が算出される毎に、現在位置表示４２０を、算出されたＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に段階的に近づかせるように説明を行ったが、上述の通り、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置がＧＰＳ信号に基づく推定現在位置より短い周期で算出され、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置が算出される間の現在位置表示４２０の位置を、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて決定している場合などは、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置が算出される毎に、現在位置表示４２０を、算出された自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に段階的に近づかせるようにしてもよい。すなわち、現在位置の算出方法に係らず現在位置が算出される毎に、現在位置表示４２０を、算出された現在位置に段階的に近づかせるようにしてもよい。
【００６９】
次に、トンネル内において現在位置表示４２０が実際の自動車の位置よりも進み過ぎた場合の処理について、図５のフローチャート及び図６の概念図を用いて説明する。
【００７０】
まず、図６（ａ）に示すように、本実施例のナビゲーション装置１０を搭載した自動車４１０がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信できる道路を走行し、次いで、図６（ｂ）に示すように、自動車４１０がトンネルに進入したものとする。このときのナビゲーション装置１０における処理は、図２のステップＳ２０１〜Ｓ２０６の処理と同様なので詳細な説明は省略する。トンネル内で、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出し、現在位置表示４２０として表示する。
【００７１】
なお、図６（ｂ）では、自律航法手段１１２の出力に誤差が含まれるために、現在位置表示４２０の位置が自動車４１０の位置よりも進みすぎている。図５のステップＳ５０１において、位置比較手段１１４が現在位置表示４２０の位置とトンネル出口との距離を算出する。これは、地図記憶手段１１７に記憶された地図情報を参照することで算出することが可能である。
【００７２】
なお、ジャイロセンサの出力やＧＰＳ信号に基づく推定現在位置の履歴などから進行方向を判別し、現在走行しているトンネル、進行方向及び地図情報を参照することにより、トンネルの出口の位置を判別することが可能である。
【００７３】
ステップＳ５０２において、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口との距離が所定距離以下、例えば、２５ｍ以下であるか否かを判定し、所定距離以下であれば、ステップＳ５０３において、現在位置算出手段１１３は自律航法手段１１２によって算出される自動車４１０の加速度または加速度に基づいて算出される速度よりも減速した速度で自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出する。例えば、自律航法手段１１２によって時速６０ｋｍで自動車４１０が走行していると算出される場合、時速３０ｋｍの速度で走行しているとみなし、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出する。
【００７４】
すなわち、例えば、１秒間隔で現在位置表示４２０を更新する場合に、時速６０ｋｍで自動車４１０が走行している場合であれば、現在位置表示４２０の位置から約１７ｍ進んだ位置が自律航法手段１１２に基づく推定現在位置として算出されるが、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口までの距離が２５ｍ以下の場合に限っては、時速６０ｋｍで自動車４１０が走行している場合であっても、約８ｍ進んだ位置が自律航法手段１１２に基づく推定現在位置として算出される。
【００７５】
ここで、トンネル出口までの距離が２５ｍ以下である場合の自律航法手段１１２に基づく推定現在位置の算出方法は、上記に限らず、通常通り算出した自律航法手段１１２に基づく推定現在位置より所定距離下がった位置としてもよいし、予め定められた速度に基づいて推定されてもよい。
【００７６】
そして、算出された自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示手段１１９に表示し、処理を終える。
【００７７】
ここで、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口までの距離が２５ｍ以下の場合、
現在位置表示４２０を表示する位置の決定方法は、上記に限らず、トンネル出口までの距離が２５ｍ以下と判定された場合、表示位置決定手段１１５は、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に関係なく、所定の位置を現在位置表示４２０を表示する位置として決定してもよい。なお、所定の位置とは、例えば、当該トンネルの出口から２０ｍ、１５ｍ、１０ｍ、５ｍの位置である。この位置は、地図情報を参照することで求めることが可能である。そして、表示位置決定手段１１５は、例えば一秒毎に、現在位置表示２０を表示する位置を当該トンネルの出口から２０ｍ、１５ｍ、１０ｍ、５ｍの位置とする。
【００７８】
さらに、例えば、自律航法手段１１２によって算出される自動車４１０の加速度または加速度に基づいて算出される速度が所定値以上であれば、表示位置決定手段１１５が、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に関係なく、所定の位置を現在位置表示４２０を表示する位置として決定する方法とし、そして、自律航法手段１１２によって算出される自動車４１０の加速度または加速度に基づいて算出される速度が所定値以下であれば、現在位置算出手段１１３が低速（自律航法手段１１２により算出される加速度または加速度に基づいて算出される速度より遅い速度）で走行しているとみなし、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出する方法としてもよい。
【００７９】
上記の処理を行なうことにより、現在位置表示４２０を実際の自律航法手段１１２の出力に基づいた現在位置よりも進行方向に対して後方に表示することができる。
【００８０】
なお、ナビゲーション装置１０が自律航法手段１１２を備えておらず、加速度センサやジャイロセンサ等が搭載されていない場合には、トンネルに進入する前に算出されたＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とその前のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とに基づき現在位置算出手段１１３がトンネル進入時の自動車４１０の速度を算出し、表示位置決定手段１１５が算出された速度に基づき自動車４１０のトンネル内の現在位置を決定するようにしてもよく、その際も、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口までの距離が２５ｍ以下になった場合、現在位置算出手段１１３により算出された速度より減速した速度に基づき、自動車４１０のトンネル内の現在位置を決定するようにするのが好ましい。
【００８１】
このときの状態が図６（ｃ）、図６（ｄ）に示されている。図６（ｃ）では、自動車４１０の実際の位置よりも現在位置表示４２０がトンネル出口側に進んだ位置に表示されている。そして現在位置表示４２０の位置からトンネル出口までは１５ｍである。そこで、上述したように、現在位置表示４２０の位置を自律航法手段１１２によって算出される加速度または加速度に基づいて算出される速度よりも減速した速度を用いて現在位置表示４２０を表示する位置を決定し、表示を行う。その状態が図６（ｄ）に示されている。図６（ｄ）では、現在位置表示４２０がトンネル出口付近に表示されており、自動車４１０の実際の位置もトンネル出口付近にあり、自動車４１０の実際の位置が現在位置表示４２０に追いついていることがわかる。
【００８２】
これにより、現在位置表示４２０（自律航法手段１１２に基づく推定現在位置）がトンネル内で先走り、自動車４１０よりもかなり早くトンネル出口に到達してしまうといった場合を防ぐことができ、ユーザに違和感を持たせることがなくなる。
【００８３】
自動車４１０がトンネルを出ると、ナビゲーション装置１０はＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信することができ、同時に自律航法手段１１２の出力も得ることができるから、自動車４１０の実際の位置と現在位置表示４２０の位置とは正確に一致させて表示させることができる。
【００８４】
ステップＳ５０２において、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口との距離が所定距離以下、例えば、２５ｍ以下でないと判定された場合、ステップＳ５０４において、表示位置決定手段１１５は自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０の位置を決定し表示手段１１９に表示し、処理を終える。なお、ステップＳ５０４の処理後は、ステップＳ５０１の処理に戻ってもよい。また、自動車４１０がトンネルを出て、ＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置が算出されると、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示し、この後は、従来どおり、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示する。
【００８５】
本発明によれば、以上説明したように現在位置表示４２０を表示する位置を調整することにより、車両がトンネル等のＧＰＳ信号を受信できない区間からＧＰＳ信号を受信できる区間に移動した際に生じる現在位置表示４２０の表示位置のずれをスムーズに解消することができ、利用者に違和感を与えることがなくなる。また、トンネル内において自動車４１０の位置と現在位置表示４２０が略同じ位置であったとしても、自動車４１０がトンネルを出て、ＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出するまでに、多少の時間がかかるため、そのような場合においても、現在位置表示４２０を遅らせて表示することにより、トンネルの出口において、現在位置表示４２０をスムーズに表示することができる。
【００８６】
なお、上記実施例の図３のフローチャートにおいて、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０との距離が５０ｍ以上であった場合（Ｓ２１０のＹｅｓ）、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から下げて表示した後、ＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出する毎に、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に現在位置表示４２０を近づけるように説明を行ったが、これに限ることはなく、例えば、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０との距離が５０ｍ以上であった場合（Ｓ２１０のＹｅｓ）、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から下げて表示し、その後、所定時間（例えば０，５秒）が経過する毎に、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に現在位置表示４２０を近づけるようにしてもよい。
【００８７】
すなわち、トンネルを出た際に受信したＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出してから、次のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出するまでに、トンネルを出た際に受信したＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に現在位置表示４２０が段階的に近づくように構成してもよい。
【００８８】
その際、所定時間は、現在位置算出手段１１３が算出するＧＰＳ信号に基づく推定現在位置の算出間隔と、段階的に近づくために現在位置表示４２０を更新する回数とに基づき算出されることが好ましい。
【００８９】
すなわち、上記実施例の図４（ｆ）のようにＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０との距離が１２０ｍの場合、上記実施例では、まず、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から現在位置表示４２０を２０ｍ下げて表示した後、次に、１０ｍ下げて表示し、そして、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に現在位置表示４２０を表示しているため、表示する位置を更新する回数は２回である。そして、上記実施例では、現在位置算出手段１１３が算出するＧＰＳ信号に基づく推定現在位置の算出間隔は、１秒間隔であるため、これを、更新する回数の２回で除算することにより、所定時間（０，５秒）を算出することができる。
【００９０】
また、本発明は、表示手段１１９に表示している地図の縮尺に応じて、処理を切り替えるように構成してもよい。
【００９１】
すなわち、現在、表示手段１１９に表示している地図の縮尺を判別し、表示手段１１９に表示している地図の縮尺が広域である場合は、本発明によって得られる効果が少ないため、本発明の処理を行なわず、表示手段１１９に表示している地図の縮尺が詳細である場合は、本発明の効果が顕著に現れるため、本発明の処理を行なうように構成してもよい。
【００９２】
また、表示手段１１９に表示している地図の縮尺に応じて、図３のＳ２１０、Ｓ２１１及び図５のＳ５０２などで用いる値が変動するように構成してもよい。例えば、表示手段１１９に表示している地図の縮尺が広域であれば、上記値を大きな値とし、表示手段１１９に表示している地図の縮尺が詳細であれば、値を小さな値とする。これにより、地図の縮尺が広域であれば、視認できないほどの段階的な表示を行なうことが少なくなるため、無駄な処理を行なわずに済む。また、地図の縮尺が詳細であっても、スムーズに段階的な表示を行なうことが可能となる。
【００９３】
さらに、上記実施例では、表示位置決定手段１１５は、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示する位置を決定したが、この際、現在位置表示４２０を表示する位置を、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置としてもよいし、その他にも、現在位置算出手段１１３が推定現在位置を算出するためにかかる処理時間を考慮して、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置よりも先の位置を現在位置表示４２０を表示する位置として決定してもよい。
【００９４】
また、上記のフローチャートにおいて、入力手段１１６を介してナビゲーション装置１０の電源オフ操作がされた場合は、フローチャートの処理を中断して、電源をオフとする。
【符号の説明】
【００９５】
１０ ナビゲーション装置
１００ 制御手段
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１１１ ＧＰＳ受信手段
１１２ 自律航法手段
１１３ 現在位置算出手段
１１４ 位置比較手段
１１５ 表示位置決定手段
１１６ 入力手段
１１７ 地図記憶手段
１１８ 経路探索手段
１１９ 表示手段
４００ ＧＰＳ衛星
４１０ 自動車
４２０ 現在位置表示
【技術分野】
【０００１】
本発明は現在位置表示装置、より詳細には、トンネル等のＧＰＳ信号を受信できない区間からＧＰＳ信号を受信できる区間に移動した際に生じる現在位置の表示位置のずれを解消する表示を行う現在位置表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の誘導案内に使用されるカーナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信することによって車両の現在位置を特定し、特定された現在位置を地図上に表示してユーザに案内するものである。また、出発地と目的地を経路探索条件として入力し、この経路探索条件を満たすように経路探索を行うことによってその間の最適経路を特定し、最適経路を地図上に表示し、この経路に沿って経路案内を行っている。
【０００３】
また、多くのカーナビゲーション装置においては、ＧＰＳ信号による現在位置の測位に加え、自動車等に設置された車速センサやジャイロスコープ等の自律航法手段と連携することによって現在位置をさらに正確に検出することが行われている。自律航法手段を使用することにより車両が走行した距離や方向を詳細に検出することができる。これにより、現在位置特定の精度を向上でき、また、トンネルやビルの谷間等ＧＰＳ信号が受信できないところでも現在位置を特定することができる。
【０００４】
下記特許文献１（特開平０６−３１７６５０号公報）は、ＧＰＳ信号を受信できないときに、現在位置がトンネル内かどうかを判定し、トンネル内であるときは画面上のトンネルの表示を強調するナビゲーション装置を開示している。
【０００５】
また、下記特許文献２（特開平０５−０１０７７４号公報）は、ＧＰＳ受信機と地磁気センサと加速度センサを備え、ＧＰＳ衛星からの情報を受信できないときに、加速度センサと地磁気センサからの情報を使用して現在位置を特定するナビゲーション装置を開示している。これにより、トンネルやビルの谷間においてＧＰＳ信号が受信不可能な場合でも途切れることなく現在位置を特定してナビゲーション装置の表示部に表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−３１７６５０号公報
【特許文献２】特開平０５−０１０７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ナビゲーション装置を搭載した自動車等の車両がトンネル等のＧＰＳ信号を受信できない経路を走行する場合、上記特許文献１のようなナビゲーション装置であれば、現在位置の表示は、ＧＰＳ信号を受信できたトンネルの手前で一旦停止し、トンネル走行中はトンネルの表示が強調され、その後ＧＰＳ信号を再受信するトンネルの出口で再開されることになり、自車の現在位置をトンネル内での位置を含めて連続的に表示することはできない。
【０００８】
また、上記特許文献２のようなナビゲーション装置であれば、トンネル走行中は、地磁気センサや加速度センサの出力に基づいてトンネル内の現在位置を特定して地図上に表示することができるが、地磁気センサや加速度センサの出力に含まれる誤差によって車両の実際の位置と表示されている位置がずれてしまうことがある。また、トンネル内で急激な加減速がある場合は、特に車両の実際の位置とナビゲーション装置が算出した位置との差はより大きくなる。この差は、車両がトンネルから出て、再びＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づいた現在位置に現在位置表示を修正することで改善されるが、その際に、いきなり自車の現在位置が飛んだような（スキップしたような）表示になってしまう。
【０００９】
すなわち、ナビゲーション装置が加速度センサなどの出力に基づき算出した位置が実際の車両の位置より遅れている場合に、車両がトンネルを出た際のＧＰＳ信号に基づいた現在位置に現在位置表示を修正すると、遅れた距離だけ現在位置表示が変動するため、いきなり自車の現在位置が飛んだような（スキップしたような）表示になってしまう。
【００１０】
また、ナビゲーション装置が加速度センサなどの出力に基づき算出した位置が実際の車両の位置より先走りしている場合には、表示している現在位置が先にトンネル出口に到達してしまいユーザに違和感を与えてしまうと共に、ＧＰＳ信号が受信できないため現在位置の表示がトンネル出口で停止してしまい、ユーザに不信感を与えてしまうといった問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、ＧＰＳ信号を受信できない区間を通行している際に、ＧＰＳ信号を再び受信できる位置に近づいたと推測される際に、実際の位置と現在位置表示との誤差をスムーズに解消して表示する現在位置表示装置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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本願請求項１にかかる発明は、表示手段と、ＧＰＳ受信手段と、前記ＧＰＳ受信手段において受信されたＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段と、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に、前記現在位置算出手段により算出された現在位置に基づいて前記表示手段に表示される現在位置マークの位置を決定する表示位置決定手段と、を備える現在位置表示装置において、前記現在位置表示装置は、位置比較手段を備え、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合に、前記位置比較手段により前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であると判定された場合、前記現在位置マークを、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示することを特徴とする。
【００１３】
また、本願請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記現在位置表示装置は、自律航法手段を備え、前記現在位置算出手段は、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出した現在位置及び前記自律航法手段の出力に基づいて現在位置を算出し、前記表示位置決定手段は、該算出された現在位置に基づいて前記現在位置マークの位置を決定することを特徴とする。
【００１４】
また、本願請求項３にかかる発明は、請求項１又は２にかかる発明において、前記現在位置表示装置は、ＧＰＳ信号を受信できる位置を含む地図情報を記憶する地図記憶手段を備え、前記位置比較手段は、前記地図情報を参照し、前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１５】
また、本願請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３にかかる発明において、前記表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、前記現在位置マークを、前記現在位置ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示するか否かを切り換えることを特徴とする。
【００１６】
また、本願請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４にかかる発明において、前記表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、前記所定距離の値を変動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本願請求項１にかかる発明によると、ＧＰＳ信号が受信できない場合に、現在位置マークの位置とＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であると判定された場合、現在位置マークを、ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示するため、表示している現在位置マークが先にトンネル出口に到達してしまいユーザに違和感を与えてしまうことを防止することができる。
【００１８】
また、本願請求項２にかかる発明によると、ＧＰＳ信号を受信できない場合、ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出した現在位置及び自律航法手段の出力に基づいて現在位置を算出し、該算出された現在位置に基づいて現在位置マークの位置を決定するため、トンネルなどのＧＰＳ信号を受信できない場合でも、現在位置を算出して、表示することができる。
【００１９】
また、本願請求項３にかかる発明によると、ＧＰＳ信号を受信できる位置を含む地図情報を記憶する地図記憶手段を備えているため、現在位置マークの位置とＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であるか否かを正確に判定できる。
【００２０】
また、本願請求項４にかかる発明によると、表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、現在位置マークを、ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示するか否かを切り換えるため、地図が広域のときなど、本発明の効果が得られにくいときは、本発明の処理を行なわず、無駄な処理を行なうことがなくなる。
【００２１】
また、本願請求項５にかかる発明によると、表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、所定距離の値を変動させるため、地図が広域のときなど、本発明の効果が得られにくいときは、無駄な処理を行なうことが少なくなり、且つ、地図が詳細のときなど、本発明の効果が顕著に得られる際には、確実に、本発明の処理を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係るナビゲーション装置１０の内部ブロック図である。
【図２】本実施例にかかるナビゲーション装置１０におけるトンネル出口付近での現在位置の表示動作を示すフローチャートである。
【図３】図２に続くフローチャートである。
【図４】図２及び図３のフローチャートに従ってナビゲーション装置１０がンネル出口付近において行う表示位置の修正の概念図である。
【図５】本実施例にかかるナビゲーション装置１０におけるトンネル出口付近において、現在位置表示が実際の自動車の位置よりも進んでいる場合の現在位置の表示動作を示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに従ってナビゲーション装置１０がトンネル出口付近において行う表示位置の修正の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本願発明を実施するための最良の形態を実施例と共に図１〜図６を参照して詳細に説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するためのナビゲーション装置を例示して説明するものであって、本発明をこのナビゲーション装置に特定することを意図するものではなく特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなくその他の現在位置表示装置にも等しく適用し得るものである。
【実施例】
【００２４】
最初に、図１を参照して本発明の実施例に係るナビゲーション装置１０について説明する。なお、図１は、本発明の実施例に係るナビゲーション装置１０の内部ブロック図である。
【００２５】
ナビゲーション装置１０は、制御手段１００、ＧＰＳ受信手段１１１、自律航法手段１１２、現在位置算出手段１１３、位置比較手段１１４、表示位置決定手段１１５、入力手段１１６、地図記憶手段１１７、経路探索手段１１８、表示手段１１９を備えて構成される。
【００２６】
制御手段１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を含むマイクロプロセッサから構成され、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ１０１において実行することによりナビゲーション装置１０の各部の動作を制御する。
【００２７】
ＧＰＳ受信手段１１１は、地球上空を周回している複数のＧＰＳ衛星から、各ＧＰＳ衛星の位置情報及び時刻情報を含むＧＰＳ信号を受信するアンテナなどを含んで構成される。ＧＰＳ信号には、アルマナックデータ及びエフェメリスデータの２種類のデータが含まれる。アルマナックデータは、全ＧＰＳ衛星の軌道情報及び衛星時計の補正情報を含み、エフェメリスデータは、各ＧＰＳ衛星の詳細な位置情報及びＧＰＳ信号を発射した時刻情報を含む。
【００２８】
自律航法手段１１２は、ナビゲーション装置１０が搭載される車両に設置された加速度センサ、ジャイロセンサ等に接続され、センサからの検出信号を適切な出力信号に変換する。なお、加速度センサ、ジャイロセンサ等のセンサはナビゲーション装置１０が備えてもよい。
【００２９】
現在位置算出手段１１３は、ＧＰＳ受信手段１１１において受信したアルマナックデータ及びエフェメリスデータに基づき、緯度情報及び経度情報からなる車両の推定現在位置（ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置）を算出する。
【００３０】
現在位置算出手段１１３は、一般的には、所定の時間間隔、例えば、本実施例では１秒間隔でＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出する。そして、現在位置算出手段１１３は、今回算出した推定現在位置と前回算出した推定現在位置に基づいて、車両の角速度、加速度および速度などを算出することが可能である。従って、現在位置算出手段１１３により１秒に１回、車両の現在位置、速度、角速度、加速度等の値が算出される。
【００３１】
現在位置算出手段１１３は、さらに、自律航法手段１１２において変換出力された加速度センサの出力、ジャイロセンサの出力に基づいて、推定現在位置（自律航法手段１１２に基づく推定現在位置）を算出する。例えば、本実施例の自律航法手段１１２においては、１０ｍｓｅｃ毎に角速度、加速度を検出し、１００ｍｓｅｃ毎に、１０ｍｓｅｃ毎に検出した角速度、加速度（それぞれ１０個のデータ）の平均値を算出して、さらに、１００ｍｓｅｃ毎に算出された角速度、加速度の平均値の１０個のデータを用いて移動平均し、車両の角速度、加速度とする処理を行う。１００ｍｓｅｃ毎の移動平均値算出処理にあたっては、１００ｍｓｅｃ毎に得られる最新の１０個のデータを用いて、（１番目のデータを削除し、１１番目のデータを採用する）それらの平均値を１００ｍｓｅｃ毎に算出する。
【００３２】
そして、現在位置算出手段１１３は、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を基準とし、自律航法手段１１２により算出された角速度、加速度を用いることにより自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出する。
【００３３】
ここで、本実施例においては、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置は１秒間隔であり、自律航法手段１１２により算出される角速度、加速度は１００ｍｓｅｃ間隔であるため、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置の算出中（1秒間中）の車両の位置を自律航法手段１１２に基づいて算出することで、車両の位置の更新間隔が短くなり、車両の位置特定の精度が向上する。
【００３４】
なお、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を連続して算出する場合は、前回算出した自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を基準とし、自律航法手段１１２により算出された角速度、加速度を用いることにより自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出することが好ましい。
【００３５】
このように現在位置算出手段１１３は、ＧＰＳ受信手段１１１および自律航法手段１１２によって車両の現在位置を算出するが、その他にも、上記ＧＰＳ信号を受信して算出した推定現在位置と前回算出した推定現在位置から算出される車両の速度が時速２０ｋｍ／ｈ以下ではＧＰＳ受信手段１１１による推定現在位置が用いられ、時速２０ｋｍ／ｈを上回ると自律航法手段１１２による推定現在位置が用いられるように構成してもよく、さらに、ＧＰＳ受信手段１１１による推定現在位置と自律航法手段１１２による推定現在位置の差が所定以上であった場合には、自律航法手段１１２による推定現在位置をＧＰＳ受信手段１１１による推定現在位置にオフセットするように構成してもよい。
【００３６】
また、地下通路やトンネルなどＧＰＳ信号の受信が不可能でＧＰＳ信号に基づく推定現在位置が算出できない場所を走行している場合、あるいは、マルチパスの影響によりＧＰＳ受信手段１１１による測位結果に大きな誤差か生じるビル街などを走行している場合には、ＧＰＳ受信手段１１１に基づく推定現在位置を採用せず、自律航法手段１１２による推定現在位置を用いるように構成される。また、逆にジャイロセンサ、加速度センサの誤差により自律航法手段１１２による推定現在位置に大きな誤差が生じる場合には、ＧＰＳ受信手段１１１に基づく推定現在位置が用いられる。
【００３７】
位置比較手段１１４は、トンネル等のＧＰＳ信号を受信できない区間を走行した後に再びＧＰＳ信号を受信できるようになった場合、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と、それまでの現在位置表示４２０（図４参照）の位置（自律航法手段１１２の出力に基づいて後述する表示位置決定手段１１５によって特定された現在位置の表示位置）とを比較し、両者がどの程度の距離だけ離れているかを判定するものである。すなわち、トンネル等のＧＰＳ信号を受信できない区間を走行している場合は、上述の通り、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置が採用されているため、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０の表示を行なっている。そして、その際に、再びＧＰＳ信号を受信できるようになった場合、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と、現在位置表示４２０の位置との距離を判定する。
【００３８】
また、位置比較手段１１４は、後述する表示手段１１９に表示されている現在位置表示４２０の位置と後述する地図記憶手段１１７に記憶されている地図情報を比較することによって車両がトンネル内を走行しているか否かを判定する。また、位置比較手段１１４は、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口位置との距離を判定する。
【００３９】
表示位置決定手段１１５は、現在位置表示４２０を表示する位置を決定する手段であり、特に、位置比較手段１１４において、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置とＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とが所定距離以上離れていると判定された場合に、現在位置表示４２０を表示する位置を、現在、表示している位置からＧＰＳ信号に基づく推定現在位置へと段階的に近づくように移動させる。表示位置決定の具体的な方法は後述する。
【００４０】
入力手段１１６は、車両のドライバ等によって操作される各種キー、スイッチ、タッチパネル等から構成されるものであり、例えば、ナビゲーション装置１０を用いて目的地までの経路案内を行う場合、出発地、目的地、経由地等を入力するためのものである。
【００４１】
地図記憶手段１１７は、道路の分岐地点等の結節点をノードとする道路ノードデータと、それぞれのノード間を結ぶ経路をリンクとした道路リンクデータと縮尺の異なる複数の地図画像を含む地図情報を記憶する。道路ノードデータには、道路ノード番号、位置座標、接続リンク本数、分岐地点名称等が含まれる他、分岐地点から所定距離だけ離れた案内地点において、右左折、直進等の経路案内を行う経路案内データ及び案内地点の位置座標が記憶される。
【００４２】
また、道路リンクデータには、始点及び終点となる道路ノード番号、道路種別、ノード間の距離情報であるリンク長（リンクコスト）、所要時間、車線数、車道幅などが含まれる。道路リンクデータには、さらに、リンク属性として橋、トンネル、踏切、料金所等のデータが付与される。道路種別とは、高架道路と高架下道路との別、高速道路や有料道路の別、国道や都道府県道等の別を含む情報である。
【００４３】
さらに、地図記憶手段１１７には、海岸線、湖沼、河川形状などの水系データ、行政境界データ、駐車場をはじめとする施設位置、施設形状、施設名称などを含む施設データからなる背景データが記憶されている。
【００４４】
さらに、地図記憶手段１１７には、車両の走行路や目的地までの案内経路、目的地までの走行距離、走行時間を示すための地図情報が記憶される。また、地図情報は、トンネルやビル街、地下道路などのＧＰＳ信号が受信できない場所が識別されており、さらにトンネルの出入口、地下道路の出入口などＧＰＳ信号が受信できなくなる位置、或いは、ＧＰＳ信号が受信可能になる位置も含まれる。なお、ＧＰＳ信号が受信できる場所か否かの情報は、車両がその場所を通過した際に、ＧＰＳ信号を受信できたか否かを判別し、判別結果を反映して、更新するように構成してもよい。
【００４５】
経路探索手段１１８は、ユーザが入力手段１１６を用いて目的地を入力すると、地図記憶手段１１７に記憶されている地図情報を参照し、現在位置又はユーザによって指定された出発地から目的地に至る最適な案内経路を探索するものである。
【００４６】
案内経路の探索は、現在位置又は出発地に対応する道路ノードから目的地に対応する道路ノードまでに至るリンクとノードをダイクストラ法等の各種の手法によって探索し、リンク長（リンクコスト）や所要時間等を累積し、総リンク長（走行距離）又は総所要時間等が最短となる経路を案内経路とし、当該経路に属する道路ノードやリンクを案内経路データとして提供するものである。
【００４７】
表示手段１１９は、地図画像や案内経路画像、車両の現在位置を示すマーク（本実施例では現在位置表示４２０）等を表示してユーザが視認できるようにするためのものであり、液晶ディスプレイなどで構成される。なお、この表示手段１１９は、タッチセンサを備えた入力手段１１６として機能させてもよい。この場合、ディスプレイ上に表示されたアイコンをユーザが触れることで選択入力が行われる。
【００４８】
次に、本発明のナビゲーション装置１０における現在位置の表示について、図２〜図６を参照して説明する。図２及び図３は、本実施例にかかるナビゲーション装置１０におけるトンネル出口付近での現在位置の表示動作を示すフローチャートである。図４は、図２のフローチャートに従ってナビゲーション装置１０がトンネル出口付近において行う表示位置の修正の概念図である。図５は、本実施例にかかるナビゲーション装置１０におけるトンネル出口付近において、現在位置表示４２０が実際の自動車の位置よりも進んでいる場合の現在位置の表示動作を示すフローチャートであり、図６は、図５のフローチャートに従ってナビゲーション装置１０がトンネル出口付近において行う表示位置の修正の概念図である。なお、以下の説明では、車両の例として自動車４１０（図４参照）を用いて説明する。
【００４９】
まず、図４（ａ）に示すように、本実施例のナビゲーション装置１０を搭載した自動車４１０がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信できる道路を走行している場合について考える。なお、図４にはＧＰＳ衛星４００は１機しか描かれていないが、実際には複数存在する。
【００５０】
ステップＳ２０１において、ＧＰＳ受信手段１１１はＧＰＳ衛星４００からＧＰＳ信号を受信する。次いでステップＳ２０２において、現在位置算出手段１１３は、受信したＧＰＳ信号に基づいて推定現在位置を算出する。なお、このとき、自動車４１０に搭載された加速度センサやジャイロセンサ等の自律航法手段１１２の出力信号に基づいて、現在位置算出手段１１３は自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出してもよい。
【００５１】
ステップＳ２０３においては、表示位置決定手段１１５が現在位置算出手段１１３において算出されたＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に基づいて現在位置を表示する位置を決定し、現在位置表示４２０を表示手段１１９に表示する。図４（ａ）では、現在位置表示４２０として進行方向を三角形で示し、それを円で囲んだマークを用いている。この現在位置表示４２０は、自動車４１０の実際の位置と略同一の位置に表示されている。
【００５２】
次いで、ステップＳ２０４において、自動車４１０がトンネルに進入したか否かを判別する。これは、位置比較手段１１４が、表示手段１１９に表示された現在位置表示４２０の位置と地図記憶手段１１７に記憶されている地図情報とを比較することによって判定される。
また、その他にも、トンネル付近でＧＰＳ信号が受信できなくなった場合、トンネルに進入したと判定することも可能である。トンネル内に進入したと判定されなかった場合、ステップＳ２０１の処理に戻り、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４の処理を繰り返し行う。
【００５３】
ステップＳ２０４において、自動車４１０がトンネルに進入したと判別された場合、ステップＳ２０５の処理に進む。この状態が図４（ｂ）に示されている。このとき、自動車４１０のＧＰＳ受信手段１１１はＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信することができない。そこでステップＳ２０５では、現在位置算出手段１１３が自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出することでトンネル内の自動車４１０の現在位置を算出する。続くステップＳ２０６では、表示位置決定手段１１５が自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を自動車４１０の現在位置として現在位置表示４２０の表示を行う。図４（ｂ）では、実際の自動車４１０の位置から少しずれた位置に現在位置表示４２０が表示されているが、これは、加速度センサやジャイロセンサの誤差によって生じるものである。この誤差は、経年変化や温度による誤差、道路の勾配や路面状態による誤差、加速度センサやジャイロセンサを備えたポータブルナビゲーションなどであれば取り付け角度などの取り付け方による誤差など、様々な要因が考えられる。
【００５４】
なお、ナビゲーション装置１０が自律航法手段１１２を備えておらず、加速度センサやジャイロセンサ等が搭載されていない場合には、トンネルに進入する前に算出されたＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とその前のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とに基づき現在位置算出手段１１３がトンネル進入時の自動車４１０の速度を算出し、表示位置決定手段１１５が算出された速度に基づき自動車４１０のトンネル内の現在位置を決定するようにしてもよい。
【００５５】
ステップＳ２０７において、ＧＰＳ受信手段１１１はＧＰＳ信号を受信したか否かを判別する。ＧＰＳ信号を受信しない場合は、ステップＳ２０５〜Ｓ２０７の処理を繰り返し行う。ステップＳ２０７において、ＧＰＳ信号を受信したと判別された場合、ステップＳ２０８の処理に進む。
【００５６】
ステップＳ２０８において、ＧＰＳ受信手段１１１がＧＰＳ衛星４００から受信したＧＰＳ信号に基づき、現在位置算出手段１１３がＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出する。次いでステップＳ２０９において、位置比較手段１１４は、表示手段１１９に表示されている現在位置表示４２０の位置と、Ｓ２０７で受信したＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とを比較し、その距離を算出する。
【００５７】
図３のステップＳ２１０において、現在位置表示４２０の位置とＧＰＳ信号に基づく推定現在位置との差が５０ｍ以上か否かを判別し、５０ｍ未満の場合には、ステップ２１８の処理に進み、５０ｍ以上の場合にはステップＳ２１１の処理に進む。ステップＳ２１１では、さらに、現在位置表示４２０の位置とＧＰＳ信号に基づく推定現在位置との差が１００ｍ以上か否かを判別する。
【００５８】
図４（ｃ）の場合、自動車４１０がトンネル出口に差し掛かったところでＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信することができた。これまで自動車４１０は、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０の表示を行ってきたが、ここでＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を得ることができ、図４（ｃ）では、トンネル出口のところにＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を得ることができる。しかしながら、このときの現在位置表示４２０の位置は、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から７５ｍ遅れた位置ある。この場合、ステップＳ２１０、ステップＳ２１１の処理において、現在位置表示４２０の位置とＧＰＳ信号に基づく現在位置との差が５０ｍ以上１００ｍ以内であるから、処理はステップＳ２１５に進む。
【００５９】
ステップＳ２１５では、表示位置決定手段１１５が現在位置表示４２０を表示する位置を、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から１０ｍ後方にずらした位置に決定し、表示手段１１９に表示する。このときの自動車４１０のＧＰＳ信号に基づく現在位置と表示手段１１９に表示される現在位置表示４２０の位置との関係が図４（ｄ）に示されている。図４（ｄ）では、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から１０ｍ後方に現在位置表示４２０が表示されている。
【００６０】
続くステップＳ２１６では、ＧＰＳ受信手段１１１がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信し、ステップＳ２１７において現在位置算出手段１１３がＧＰＳ信号に基づく新たな推定現在位置を算出し、ステップＳ２１８において算出された推定現在位置を現在位置とし、表示手段１１９に現在位置表示４２０として表示する。このときの状態が図４（ｅ）に示されている。図４（ｅ）では、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０とが同一の位置に表示されている。
【００６１】
ステップＳ２１０及びステップＳ２１１において、現在位置表示４２０の位置とＧＰＳ信号に基づく推定現在位置との差が１００ｍ以上であると判定された場合、処理はステップＳ２１２に進む。なお、この状況が図４（ｆ）に示されている。図４（ｆ）では、自動車４１０がトンネル出口に差し掛かったときにＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信でき、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置をトンネル出口のところに得ることができるが、現在位置表示４２０の位置は、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から１２０ｍ遅れた位置にある。
【００６２】
ステップＳ２１２において、表示位置決定手段１１５が現在位置表示４２０を表示する位置を、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から２０ｍ後方にずらした位置に決定し、表示手段１１９に表示する。このときの自動車４１０のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と表示手段１１９に表示された現在位置表示４２０の位置との関係が図４（ｇ）に示されている。図４（ｇ）では、自動車４１０の位置（ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置）から２０ｍ後方に現在位置表示４２０が表示されている。
【００６３】
次いで、ステップＳ２１３において、ＧＰＳ受信手段１１１がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信し、ステップＳ２１４において現在位置算出手段１１３がＧＰＳ信号に基づく新たな推定現在位置を算出する。
【００６４】
次いで、ステップＳ２１５において、表示位置決定手段１１５が現在位置表示４２０を表示する位置を、Ｓ２１３で受信したＧＰＳ信号に基づく新たな推定現在位置から１０ｍ後方にずらした位置に決定し、表示手段１１９に表示する。このときの自動車４１０のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と表示手段１１９に表示される現在位置表示４２０の位置との関係が図４（ｈ）に示されている。図４（ｈ）では、自動車４１０の位置（ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置）から１０ｍ後方に現在位置表示４２０が表示されている。
【００６５】
続くステップＳ２１６では、ＧＰＳ受信手段１１１がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信し、ステップＳ２１７において現在位置算出手段１１３がＧＰＳ信号に基づく新たな推定現在位置を算出し、ステップＳ２１８において算出された推定現在位置を現在位置とし、表示手段１１９に現在位置表示４２０として表示する。このときの状態が図４（ｉ）に示されている。図４（ｉ）では、自動車４１０の位置（ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置）と現在位置表示４２０とが同一の位置に表示されている。
【００６６】
ステップＳ２１０において、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０との距離が５０ｍ未満であると判別された場合は、ステップＳ２１８の処理に進み、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を現在位置として現在位置表示４２０を表示し、本発明の処理を終了する。
【００６７】
なお、この後は、従来どおり、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示する。
【００６８】
また、上記実施例では、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置が算出される毎に、現在位置表示４２０を、算出されたＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に段階的に近づかせるように説明を行ったが、上述の通り、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置がＧＰＳ信号に基づく推定現在位置より短い周期で算出され、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置が算出される間の現在位置表示４２０の位置を、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて決定している場合などは、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置が算出される毎に、現在位置表示４２０を、算出された自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に段階的に近づかせるようにしてもよい。すなわち、現在位置の算出方法に係らず現在位置が算出される毎に、現在位置表示４２０を、算出された現在位置に段階的に近づかせるようにしてもよい。
【００６９】
次に、トンネル内において現在位置表示４２０が実際の自動車の位置よりも進み過ぎた場合の処理について、図５のフローチャート及び図６の概念図を用いて説明する。
【００７０】
まず、図６（ａ）に示すように、本実施例のナビゲーション装置１０を搭載した自動車４１０がＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信できる道路を走行し、次いで、図６（ｂ）に示すように、自動車４１０がトンネルに進入したものとする。このときのナビゲーション装置１０における処理は、図２のステップＳ２０１〜Ｓ２０６の処理と同様なので詳細な説明は省略する。トンネル内で、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出し、現在位置表示４２０として表示する。
【００７１】
なお、図６（ｂ）では、自律航法手段１１２の出力に誤差が含まれるために、現在位置表示４２０の位置が自動車４１０の位置よりも進みすぎている。図５のステップＳ５０１において、位置比較手段１１４が現在位置表示４２０の位置とトンネル出口との距離を算出する。これは、地図記憶手段１１７に記憶された地図情報を参照することで算出することが可能である。
【００７２】
なお、ジャイロセンサの出力やＧＰＳ信号に基づく推定現在位置の履歴などから進行方向を判別し、現在走行しているトンネル、進行方向及び地図情報を参照することにより、トンネルの出口の位置を判別することが可能である。
【００７３】
ステップＳ５０２において、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口との距離が所定距離以下、例えば、２５ｍ以下であるか否かを判定し、所定距離以下であれば、ステップＳ５０３において、現在位置算出手段１１３は自律航法手段１１２によって算出される自動車４１０の加速度または加速度に基づいて算出される速度よりも減速した速度で自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出する。例えば、自律航法手段１１２によって時速６０ｋｍで自動車４１０が走行していると算出される場合、時速３０ｋｍの速度で走行しているとみなし、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出する。
【００７４】
すなわち、例えば、１秒間隔で現在位置表示４２０を更新する場合に、時速６０ｋｍで自動車４１０が走行している場合であれば、現在位置表示４２０の位置から約１７ｍ進んだ位置が自律航法手段１１２に基づく推定現在位置として算出されるが、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口までの距離が２５ｍ以下の場合に限っては、時速６０ｋｍで自動車４１０が走行している場合であっても、約８ｍ進んだ位置が自律航法手段１１２に基づく推定現在位置として算出される。
【００７５】
ここで、トンネル出口までの距離が２５ｍ以下である場合の自律航法手段１１２に基づく推定現在位置の算出方法は、上記に限らず、通常通り算出した自律航法手段１１２に基づく推定現在位置より所定距離下がった位置としてもよいし、予め定められた速度に基づいて推定されてもよい。
【００７６】
そして、算出された自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示手段１１９に表示し、処理を終える。
【００７７】
ここで、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口までの距離が２５ｍ以下の場合、
現在位置表示４２０を表示する位置の決定方法は、上記に限らず、トンネル出口までの距離が２５ｍ以下と判定された場合、表示位置決定手段１１５は、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に関係なく、所定の位置を現在位置表示４２０を表示する位置として決定してもよい。なお、所定の位置とは、例えば、当該トンネルの出口から２０ｍ、１５ｍ、１０ｍ、５ｍの位置である。この位置は、地図情報を参照することで求めることが可能である。そして、表示位置決定手段１１５は、例えば一秒毎に、現在位置表示２０を表示する位置を当該トンネルの出口から２０ｍ、１５ｍ、１０ｍ、５ｍの位置とする。
【００７８】
さらに、例えば、自律航法手段１１２によって算出される自動車４１０の加速度または加速度に基づいて算出される速度が所定値以上であれば、表示位置決定手段１１５が、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に関係なく、所定の位置を現在位置表示４２０を表示する位置として決定する方法とし、そして、自律航法手段１１２によって算出される自動車４１０の加速度または加速度に基づいて算出される速度が所定値以下であれば、現在位置算出手段１１３が低速（自律航法手段１１２により算出される加速度または加速度に基づいて算出される速度より遅い速度）で走行しているとみなし、自律航法手段１１２に基づく推定現在位置を算出する方法としてもよい。
【００７９】
上記の処理を行なうことにより、現在位置表示４２０を実際の自律航法手段１１２の出力に基づいた現在位置よりも進行方向に対して後方に表示することができる。
【００８０】
なお、ナビゲーション装置１０が自律航法手段１１２を備えておらず、加速度センサやジャイロセンサ等が搭載されていない場合には、トンネルに進入する前に算出されたＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とその前のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置とに基づき現在位置算出手段１１３がトンネル進入時の自動車４１０の速度を算出し、表示位置決定手段１１５が算出された速度に基づき自動車４１０のトンネル内の現在位置を決定するようにしてもよく、その際も、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口までの距離が２５ｍ以下になった場合、現在位置算出手段１１３により算出された速度より減速した速度に基づき、自動車４１０のトンネル内の現在位置を決定するようにするのが好ましい。
【００８１】
このときの状態が図６（ｃ）、図６（ｄ）に示されている。図６（ｃ）では、自動車４１０の実際の位置よりも現在位置表示４２０がトンネル出口側に進んだ位置に表示されている。そして現在位置表示４２０の位置からトンネル出口までは１５ｍである。そこで、上述したように、現在位置表示４２０の位置を自律航法手段１１２によって算出される加速度または加速度に基づいて算出される速度よりも減速した速度を用いて現在位置表示４２０を表示する位置を決定し、表示を行う。その状態が図６（ｄ）に示されている。図６（ｄ）では、現在位置表示４２０がトンネル出口付近に表示されており、自動車４１０の実際の位置もトンネル出口付近にあり、自動車４１０の実際の位置が現在位置表示４２０に追いついていることがわかる。
【００８２】
これにより、現在位置表示４２０（自律航法手段１１２に基づく推定現在位置）がトンネル内で先走り、自動車４１０よりもかなり早くトンネル出口に到達してしまうといった場合を防ぐことができ、ユーザに違和感を持たせることがなくなる。
【００８３】
自動車４１０がトンネルを出ると、ナビゲーション装置１０はＧＰＳ衛星４００からのＧＰＳ信号を受信することができ、同時に自律航法手段１１２の出力も得ることができるから、自動車４１０の実際の位置と現在位置表示４２０の位置とは正確に一致させて表示させることができる。
【００８４】
ステップＳ５０２において、現在位置表示４２０の位置とトンネル出口との距離が所定距離以下、例えば、２５ｍ以下でないと判定された場合、ステップＳ５０４において、表示位置決定手段１１５は自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０の位置を決定し表示手段１１９に表示し、処理を終える。なお、ステップＳ５０４の処理後は、ステップＳ５０１の処理に戻ってもよい。また、自動車４１０がトンネルを出て、ＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置が算出されると、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示し、この後は、従来どおり、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示する。
【００８５】
本発明によれば、以上説明したように現在位置表示４２０を表示する位置を調整することにより、車両がトンネル等のＧＰＳ信号を受信できない区間からＧＰＳ信号を受信できる区間に移動した際に生じる現在位置表示４２０の表示位置のずれをスムーズに解消することができ、利用者に違和感を与えることがなくなる。また、トンネル内において自動車４１０の位置と現在位置表示４２０が略同じ位置であったとしても、自動車４１０がトンネルを出て、ＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出するまでに、多少の時間がかかるため、そのような場合においても、現在位置表示４２０を遅らせて表示することにより、トンネルの出口において、現在位置表示４２０をスムーズに表示することができる。
【００８６】
なお、上記実施例の図３のフローチャートにおいて、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０との距離が５０ｍ以上であった場合（Ｓ２１０のＹｅｓ）、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から下げて表示した後、ＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出する毎に、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に現在位置表示４２０を近づけるように説明を行ったが、これに限ることはなく、例えば、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０との距離が５０ｍ以上であった場合（Ｓ２１０のＹｅｓ）、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から下げて表示し、その後、所定時間（例えば０，５秒）が経過する毎に、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に現在位置表示４２０を近づけるようにしてもよい。
【００８７】
すなわち、トンネルを出た際に受信したＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出してから、次のＧＰＳ信号に基づく推定現在位置を算出するまでに、トンネルを出た際に受信したＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に現在位置表示４２０が段階的に近づくように構成してもよい。
【００８８】
その際、所定時間は、現在位置算出手段１１３が算出するＧＰＳ信号に基づく推定現在位置の算出間隔と、段階的に近づくために現在位置表示４２０を更新する回数とに基づき算出されることが好ましい。
【００８９】
すなわち、上記実施例の図４（ｆ）のようにＧＰＳ信号に基づく推定現在位置と現在位置表示４２０との距離が１２０ｍの場合、上記実施例では、まず、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置から現在位置表示４２０を２０ｍ下げて表示した後、次に、１０ｍ下げて表示し、そして、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置に現在位置表示４２０を表示しているため、表示する位置を更新する回数は２回である。そして、上記実施例では、現在位置算出手段１１３が算出するＧＰＳ信号に基づく推定現在位置の算出間隔は、１秒間隔であるため、これを、更新する回数の２回で除算することにより、所定時間（０，５秒）を算出することができる。
【００９０】
また、本発明は、表示手段１１９に表示している地図の縮尺に応じて、処理を切り替えるように構成してもよい。
【００９１】
すなわち、現在、表示手段１１９に表示している地図の縮尺を判別し、表示手段１１９に表示している地図の縮尺が広域である場合は、本発明によって得られる効果が少ないため、本発明の処理を行なわず、表示手段１１９に表示している地図の縮尺が詳細である場合は、本発明の効果が顕著に現れるため、本発明の処理を行なうように構成してもよい。
【００９２】
また、表示手段１１９に表示している地図の縮尺に応じて、図３のＳ２１０、Ｓ２１１及び図５のＳ５０２などで用いる値が変動するように構成してもよい。例えば、表示手段１１９に表示している地図の縮尺が広域であれば、上記値を大きな値とし、表示手段１１９に表示している地図の縮尺が詳細であれば、値を小さな値とする。これにより、地図の縮尺が広域であれば、視認できないほどの段階的な表示を行なうことが少なくなるため、無駄な処理を行なわずに済む。また、地図の縮尺が詳細であっても、スムーズに段階的な表示を行なうことが可能となる。
【００９３】
さらに、上記実施例では、表示位置決定手段１１５は、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置に基づいて現在位置表示４２０を表示する位置を決定したが、この際、現在位置表示４２０を表示する位置を、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置としてもよいし、その他にも、現在位置算出手段１１３が推定現在位置を算出するためにかかる処理時間を考慮して、ＧＰＳ信号に基づく推定現在位置または自律航法手段１１２に基づく推定現在位置よりも先の位置を現在位置表示４２０を表示する位置として決定してもよい。
【００９４】
また、上記のフローチャートにおいて、入力手段１１６を介してナビゲーション装置１０の電源オフ操作がされた場合は、フローチャートの処理を中断して、電源をオフとする。
【符号の説明】
【００９５】
１０ ナビゲーション装置
１００ 制御手段
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１１１ ＧＰＳ受信手段
１１２ 自律航法手段
１１３ 現在位置算出手段
１１４ 位置比較手段
１１５ 表示位置決定手段
１１６ 入力手段
１１７ 地図記憶手段
１１８ 経路探索手段
１１９ 表示手段
４００ ＧＰＳ衛星
４１０ 自動車
４２０ 現在位置表示
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示手段と、ＧＰＳ受信手段と、前記ＧＰＳ受信手段において受信されたＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段と、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に、前記現在位置算出手段により算出された現在位置に基づいて前記表示手段に表示される現在位置マークの位置を決定する表示位置決定手段と、を備える現在位置表示装置において、
前記現在位置表示装置は、位置比較手段を備え、
前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合に、前記位置比較手段により前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であると判定された場合、前記現在位置マークを、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示することを特徴とする現在位置表示装置。
【請求項２】
前記現在位置表示装置は、自律航法手段を備え、
前記現在位置算出手段は、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出した現在位置及び前記自律航法手段の出力に基づいて現在位置を算出し、前記表示位置決定手段は、該算出された現在位置に基づいて前記現在位置マークの位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の現在位置表示装置。
【請求項３】
前記現在位置表示装置は、ＧＰＳ信号を受信できる位置を含む地図情報を記憶する地図記憶手段を備え、
前記位置比較手段は、前記地図情報を参照し、前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の現在位置表示装置。
【請求項４】
前記表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、前記現在位置マークを、前記現在位置ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示するか否かを切り換えることを特徴とする請求項１乃至３に記載の現在位置表示装置。
【請求項５】
前記表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、前記所定距離の値を変動させることを特徴とする請求項１乃至４に記載の現在位置表示装置。
【請求項１】
表示手段と、ＧＰＳ受信手段と、前記ＧＰＳ受信手段において受信されたＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する現在位置算出手段と、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に、前記現在位置算出手段により算出された現在位置に基づいて前記表示手段に表示される現在位置マークの位置を決定する表示位置決定手段と、を備える現在位置表示装置において、
前記現在位置表示装置は、位置比較手段を備え、
前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合に、前記位置比較手段により前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であると判定された場合、前記現在位置マークを、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示することを特徴とする現在位置表示装置。
【請求項２】
前記現在位置表示装置は、自律航法手段を備え、
前記現在位置算出手段は、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ信号を受信できない場合、前記ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出した現在位置及び前記自律航法手段の出力に基づいて現在位置を算出し、前記表示位置決定手段は、該算出された現在位置に基づいて前記現在位置マークの位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の現在位置表示装置。
【請求項３】
前記現在位置表示装置は、ＧＰＳ信号を受信できる位置を含む地図情報を記憶する地図記憶手段を備え、
前記位置比較手段は、前記地図情報を参照し、前記現在位置マークの位置と前記ＧＰＳ信号を再度受信できる位置とが所定距離以内であるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の現在位置表示装置。
【請求項４】
前記表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、前記現在位置マークを、前記現在位置ＧＰＳ信号が受信できなくなる前に算出された現在位置に基づいて決定される前記現在位置マークの位置より進行方向に対し後方に表示するか否かを切り換えることを特徴とする請求項１乃至３に記載の現在位置表示装置。
【請求項５】
前記表示手段に表示されている地図の縮尺に応じて、前記所定距離の値を変動させることを特徴とする請求項１乃至４に記載の現在位置表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１５８２８６（Ｐ２０１１−１５８２８６Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８５０６（Ｐ２０１０−１８５０６）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）三洋電機コンシューマエレクトロニクス株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）三洋電機コンシューマエレクトロニクス株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
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