專利名稱：衛(wèi)星導(dǎo)航控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，該控制器促使用于衛(wèi)星導(dǎo)航的定位設(shè)備來根據(jù)來自衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)執(zhí)行多種精確度的定位。
背景技術(shù)：
一種大家熟知的常規(guī)定位方法是使用美國擁有的GPS衛(wèi)星的方法。該種使用GPS的方法是衛(wèi)星導(dǎo)航方法中的一種。也就是說，根據(jù)從位置已知的多個(gè)衛(wèi)星接收到的信號(hào)，可以計(jì)算自身和衛(wèi)星之間的距離；然后根據(jù)計(jì)算出的距離和衛(wèi)星位置可以計(jì)算自身的當(dāng)前位置。此后，衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星是應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航的衛(wèi)星。用于衛(wèi)星導(dǎo)航的接收機(jī)或者衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)是一個(gè)接收來自用于衛(wèi)星導(dǎo)航的衛(wèi)星的信號(hào)并計(jì)算該接收機(jī)自身位置的設(shè)備。用于衛(wèi)星導(dǎo)航的天線或者衛(wèi)星導(dǎo)航天線是一個(gè)用于衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的天線，該天線用來接收來自用于衛(wèi)星導(dǎo)航的衛(wèi)星的信號(hào)。
在使用GPS衛(wèi)星的方法中，從三個(gè)或更多GPS衛(wèi)星接收無線電波，并計(jì)算距離每個(gè)衛(wèi)星的距離。然后根據(jù)得到的距離數(shù)據(jù)確定當(dāng)前位置。這些方法的定位精確度在大約10到30米。為了提高定位精確度，考慮了下面幾點(diǎn)利用GPS的L2頻段(1227.6MHz)和L5頻段(1176.45MHz)，發(fā)射新的用于衛(wèi)星導(dǎo)航的衛(wèi)星，包括伽利略衛(wèi)星和準(zhǔn)天頂(quasi-zenith)衛(wèi)星，引入使用一個(gè)電子參考點(diǎn)的RTK-GPS技術(shù)，等等。結(jié)果是，定位的精確度有可能達(dá)到2到3厘米或更短。
上述技術(shù)的使用使得可以提供一種用于衛(wèi)星導(dǎo)航的接收機(jī)，該接收機(jī)既可以執(zhí)行具有大約10到30米的低精確度的傳統(tǒng)定位，也可以執(zhí)行具有大約2到3厘米的高精確度的定位。利用此種用于衛(wèi)星導(dǎo)航的接收機(jī)，就可以根據(jù)應(yīng)用模式和用法來有選擇性地使用具有多種精確度的定位結(jié)果。
然而，經(jīng)過充分的考慮，發(fā)明人得出結(jié)論基于此種衛(wèi)星導(dǎo)航的定位導(dǎo)致了功耗增加的問題。
舉一個(gè)例子來說明。假定對(duì)其碼片速率高的信號(hào)進(jìn)行解碼(相當(dāng)于解擴(kuò)頻)來執(zhí)行高精確度定位。(碼片速率定義為用于對(duì)從衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻和反擴(kuò)頻的碼片的每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)量。)在此種情況中的高碼片速率的固定解碼(constant decoding)增加了解碼設(shè)備的處理負(fù)載和功耗。
此外，假設(shè)用于衛(wèi)星導(dǎo)航的接收機(jī)設(shè)置有多個(gè)系統(tǒng)中的接收電路，以執(zhí)行多精確度定位。這里，所述接收系統(tǒng)能夠接收來自用于多頻率衛(wèi)星導(dǎo)航的衛(wèi)星的信號(hào)。當(dāng)多個(gè)系統(tǒng)中的接收電路不管是否需要都持續(xù)工作時(shí)，沒有使用的接收電路的電源會(huì)增加功耗。
發(fā)明內(nèi)容
考慮前述內(nèi)容提出本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是抑制控制衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的定位中的功耗，該衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)根據(jù)來自用于衛(wèi)星導(dǎo)航的衛(wèi)星的信號(hào)來執(zhí)行多精確度定位。
為了達(dá)到上述目的，如下設(shè)置衛(wèi)星導(dǎo)航控制器。所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器控制衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)，其中，該接收機(jī)能夠根據(jù)來自用于衛(wèi)星導(dǎo)航的衛(wèi)星的信號(hào)來執(zhí)行多精確度定位。包括一個(gè)確定單元，用于從所述多個(gè)精確度中確定一個(gè)給定的精確度，接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該給定精確度執(zhí)行定位。包括一個(gè)控制單元，用于促使接收機(jī)使用該給定精確度執(zhí)行定位，并進(jìn)一步阻止用于使用除給定精確度之外的其它精確度執(zhí)行定位的衛(wèi)星對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼。
在該結(jié)構(gòu)下，能夠整體降低定位功耗。
從下面結(jié)合參考附圖的具體描述中，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。在附圖中
圖1是說明導(dǎo)航設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖示；圖2是說明衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖示圖3是說明射頻單元的結(jié)構(gòu)的圖示；圖4A到4C示出了說明Navstar、伽利略和準(zhǔn)天頂衛(wèi)星的載頻和碼片速率的表格；圖5是地圖產(chǎn)生程序的流程圖；圖6說明在地圖產(chǎn)生程序中所存儲(chǔ)的位置信息的圖示；圖7是說明在地圖產(chǎn)生程序中增加的路段的數(shù)據(jù)的圖示；圖8是說明在地圖產(chǎn)生程序中增加的路段的數(shù)據(jù)的圖示；圖9是當(dāng)對(duì)象車輛已經(jīng)接近預(yù)設(shè)目的地時(shí)，一個(gè)被執(zhí)行來控制衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的定位精確度的程序的流程圖；圖10是說明對(duì)象車輛將要接近一個(gè)目的地的情形；圖11是當(dāng)車輛接近交叉口(在該交叉口，道路以一個(gè)小角度分支)，車輛在窄街道上行駛，或車輛在相鄰平行道路中的一條上行駛時(shí)，一個(gè)被執(zhí)行來控制衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的定位精確度的程序的流程圖；圖12是說明車輛接近交叉口的例子的圖示，在該交叉口，道路以一個(gè)小角度分支；圖13是說明車輛在窄街道上行駛的情形的圖示；圖14是說明車輛在相鄰的平行道路中的一條上行駛的情形的圖示；圖15是當(dāng)自含式導(dǎo)航中的計(jì)算位置經(jīng)過校正后，一個(gè)被執(zhí)行來控制衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的定位精確度的程序的流程圖；圖16是當(dāng)將導(dǎo)航設(shè)備從車輛上移除時(shí)，一個(gè)被執(zhí)行來控制衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的定位精確度的程序的流程圖；和圖17是當(dāng)對(duì)象車輛停止且車輛的點(diǎn)火鑰匙轉(zhuǎn)至關(guān)閉或ACC位置時(shí)，一個(gè)由控制電路執(zhí)行來控制衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的定位精確度的程序的流程圖。
發(fā)明詳述此后，將描述本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。圖1說明使用時(shí)安裝在對(duì)象車輛上的導(dǎo)航設(shè)備1的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)航設(shè)備1包括位置檢測(cè)器11，外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16，操作開關(guān)組17，控制電路18，和顯示單元20。
位置檢測(cè)器11包括地磁傳感器12，陀螺儀13，和車輛速度傳感器14，它們中的任何一個(gè)都是公知的。這些傳感器12到14向控制電路18輸出信息，用于根據(jù)它們各自的屬性識(shí)別當(dāng)前位置。
外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16包括諸如其上可以另外寫入數(shù)據(jù)的HDD(硬盤驅(qū)動(dòng)器)的非易失性存儲(chǔ)媒質(zhì)和控制該非易失性存儲(chǔ)媒質(zhì)的設(shè)備。根據(jù)來自控制電路18的控制指令等，對(duì)從非易失性存儲(chǔ)媒質(zhì)讀取數(shù)據(jù)的操作執(zhí)行控制和，當(dāng)可能時(shí)，對(duì)向非易失性存儲(chǔ)媒質(zhì)寫數(shù)據(jù)的操作執(zhí)行控制。非易失性存儲(chǔ)媒質(zhì)中存儲(chǔ)的信息包括稱為用于提高上述位置檢測(cè)的精確度的地圖匹配的數(shù)據(jù)，包含地圖信息和陸標(biāo)數(shù)據(jù)的變化數(shù)據(jù)，用于操作控制電路18的程序，等等。
控制電路18由一個(gè)普通計(jì)算機(jī)構(gòu)成，其中設(shè)置CPU、ROM、RAM和閃存?？刂齐娐?8執(zhí)行程序，用于操作導(dǎo)航設(shè)備1，讀取ROM或者外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16。在該執(zhí)行過程中，控制電路18實(shí)施如下操作從ROM、RAM、或閃存中讀取信息，并將該信息寫入RAM或閃存中?？刂齐娐?8與位置傳感器11、操作控制組17、顯示單元20等等之間進(jìn)行信號(hào)通信。此外，它與衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的接收機(jī)2之間進(jìn)行信號(hào)通信。
當(dāng)啟動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備1后，控制電路18的CPU從ROM讀取并執(zhí)行引導(dǎo)程序、OS(操作系統(tǒng))等等，并根據(jù)該OS控制硬件和管理進(jìn)程。在該OS上運(yùn)行的進(jìn)程例子包括菜單程序、路線搜索程序、地圖顯示程序、地圖產(chǎn)生程序、各種控制接收機(jī)2的定位精確度的程序，等等。
在執(zhí)行這些程序時(shí)，當(dāng)需要識(shí)別當(dāng)前位置時(shí)，控制電路18的CPU計(jì)算當(dāng)前位置。當(dāng)前位置的計(jì)算是基于從在位置檢測(cè)器11中設(shè)置的傳感器輸出的、用于識(shí)別當(dāng)前位置的信號(hào)，稍后描述的來自接收機(jī)2的位置信息，和地圖匹配執(zhí)行的。為了在此時(shí)計(jì)算當(dāng)前位置，同時(shí)使用了兩種方法。一種是自含式(或自治)導(dǎo)航，其中根據(jù)來自地磁傳感器12、陀螺儀13和車輛速度傳感器14和地圖匹配的位置信息來識(shí)別對(duì)象車輛的位置。另一種是利用來自接收機(jī)2的位置信息識(shí)別對(duì)象車輛的位置的方法。控制電路18的CPU并行執(zhí)行這些位置識(shí)別操作，將根據(jù)兩種方法分別中的一種或兩種方法識(shí)別的且與一個(gè)加權(quán)值相乘后的位置加和在一起并將結(jié)果值作為當(dāng)前位置。例如，當(dāng)來自接收機(jī)2的位置信息為高度精確時(shí)，就是說，它的測(cè)量誤差接近10厘米或更少時(shí)，主要利用來自接收機(jī)2的位置信息來識(shí)別當(dāng)前位置。
由自含式導(dǎo)航執(zhí)行的當(dāng)前位置的計(jì)算如下通過根據(jù)從傳感器12到14獲得的車輛信息如速度、方向等計(jì)算剛由自含式導(dǎo)航識(shí)別的位置和方向是如何改變的來識(shí)別當(dāng)前位置。在根據(jù)上述自含式導(dǎo)航計(jì)算當(dāng)前位置時(shí)，隨著當(dāng)前位置計(jì)算次數(shù)的增加，從傳感器12到14獲得的信息誤差會(huì)在計(jì)算位置中累加。結(jié)果是，如下所述，控制電路18的CPU執(zhí)行校準(zhǔn)來減少誤差值。
下面描述是基于假設(shè)在CPU讀取程序之后由該CPU執(zhí)行的操作是程序本身要執(zhí)行的操作。
菜單程序根據(jù)功能和目的對(duì)以菜單形式在OS上運(yùn)行的各種程序進(jìn)行分級(jí)顯示，并促使開始執(zhí)行用戶從顯示菜單中選擇的程序。通過將與菜單相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)輸出到顯示單元20來實(shí)現(xiàn)菜單顯示?；谕ㄟ^利用操作開關(guān)組17執(zhí)行的選擇操作(移動(dòng)光標(biāo)、按下確認(rèn)按鈕等等)向控制電路18輸入的信號(hào)來對(duì)用戶選擇進(jìn)行檢測(cè)。
目的地設(shè)定程序是用于設(shè)定目的地的程序。目的地的設(shè)定如下實(shí)施該程序促使顯示單元20產(chǎn)生一個(gè)顯示來提示用戶輸入目的地。根據(jù)用戶利用操作開關(guān)組17輸入的目的地，目的地設(shè)定程序?qū)⒛康牡卮鎯?chǔ)到控制電路18的RAM中。
路線搜索程序自動(dòng)選擇由目的地設(shè)定程序設(shè)定的從當(dāng)前位置到目的地位置的最佳路線，并將選擇的路線顯示到顯示單元20上作為路線助理。大家熟知的自動(dòng)設(shè)定最佳路線的方法包括Dijkstra方法。
地圖顯示程序在顯示單元20的屏幕上重疊顯示下述內(nèi)容根據(jù)已識(shí)別的當(dāng)前位置的信息指示車輛當(dāng)前位置的標(biāo)記，利用外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16讀取的地圖信息，和路線搜索程序形成的指導(dǎo)路線的附加數(shù)據(jù)，等等。
圖2說明接收機(jī)2的硬件結(jié)構(gòu)。接收機(jī)2包括衛(wèi)星導(dǎo)航天線21、射頻單元22、相關(guān)器單元23、CPU 24、接口電路單元25、RAM 26、和ROM 27。
射頻單元22對(duì)天線21從多個(gè)衛(wèi)星30接收的射頻頻段信號(hào)進(jìn)行各種變換，包括頻率變換、放大和A/D變換。射頻單元22將作為這些處理的結(jié)果而獲得的基帶信號(hào)輸出到相關(guān)器單元23和CPU 24。
圖3詳細(xì)說明射頻單元22的結(jié)構(gòu)。射頻單元22包括開關(guān)201到206，雙工器210，低噪聲放大器221到224，高頻帶通濾波器231到234，混頻器241到244，本地振蕩器251到254，中頻頻段放大器261到264，中頻帶通濾波器270和271，正交解調(diào)器281和282，和本地振蕩器292到292。
在該射頻單元22中，首先，雙工器210將天線21從用于衛(wèi)星導(dǎo)航的衛(wèi)星30接收到的信號(hào)分支成四個(gè)頻段中的信號(hào)1575.42MHz頻段、1227.60MHz頻段、1278.75Mhz頻段和1176.45MHz頻段。此外，射頻單元22將這些分支信號(hào)分別輸出到低噪聲放大器221、低噪聲放大器222、低噪聲放大器223和低噪聲放大器224。
低噪聲放大器221到224放大該輸入信號(hào)并將其分別輸出到高頻帶通濾波器231到234。
高頻帶通濾波器231到234從輸入信號(hào)中去掉無用頻率分量并將得到的信號(hào)分別輸出到混頻器241到244。
混頻器241到244用來自本地振蕩器251到254的頻率信號(hào)分別乘以輸入信號(hào)，并且由此將該輸入信號(hào)下變頻變換為IF(中頻)頻段信號(hào)。然后，混頻器241到244將作為下變頻結(jié)果而獲得的信號(hào)分別輸出到IF頻段放大器261到264。
IF頻段放大器261和262放大輸入信號(hào)并將其輸出到IF帶通濾波器271，IF頻段放大器263和264放大輸入信號(hào)并將其輸出到IF帶通濾波器272。
IF帶通濾波器271從IF頻段放大器261和IF頻段放大器262輸入的信號(hào)中去掉無用頻率分量，并將得到的信號(hào)輸出到正交解調(diào)器281。IF帶通濾波器272從IF頻段放大器263和IF頻段放大器264輸入的信號(hào)中去掉無用頻率分量，并將得到的信號(hào)輸出到正交解調(diào)器282。
根據(jù)來自本地振蕩器291的頻率信號(hào)，正交解調(diào)器281對(duì)來自IF帶通濾波器271的信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)和A/D變換，并將作為所得結(jié)果獲得的基帶信號(hào)I信號(hào)和Q信號(hào)輸出到相關(guān)器單元23。根據(jù)來自本地振蕩器292的頻率信號(hào)，正交解調(diào)器282對(duì)來自IF帶通濾波器272的信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)和A/D變換，并將作為所得結(jié)果獲得的基帶信號(hào)I信號(hào)和Q信號(hào)輸出到相關(guān)器單元23和CPU 24。
如上所述，將天線21從衛(wèi)星30接收到的信號(hào)進(jìn)行與四個(gè)頻段中的每個(gè)相關(guān)的頻率變換、放大等等。其信號(hào)在這些頻段中可接收或?qū)砜山邮盏男l(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星30包括美國的Navestar、歐洲的伽利略衛(wèi)星和日本的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星。圖4A到4C示出了分別列出Navestar，伽利略衛(wèi)星和準(zhǔn)天頂衛(wèi)星的載波頻率和擴(kuò)頻編碼的碼片速率的表格。在圖4A到4C的表格中，除首行外的每行表明使用的載波頻段組和在這些頻段中所用的碼片速率。碼片速率定義為將衛(wèi)星30的信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)頻解調(diào)所用的擴(kuò)頻碼速率，也就是說，擴(kuò)頻碼的單位時(shí)間內(nèi)的碼片(數(shù)據(jù)單元)數(shù)目。
參考圖4A到4C進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在圖4A的Navstar中，在三個(gè)頻段中執(zhí)行傳輸1575.42MHz頻段、1227.60MHz頻段和1176.45MHz頻段。在任一頻段中的傳輸中的碼片速率是1.023Mcps。在圖4C的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星中，在三個(gè)頻段中執(zhí)行傳輸1575.42MHz頻段、1278.75MHz頻段和1227.60MHz頻段。在任一頻段中的傳輸中的碼片速率是1.023Mcps。在圖4B的伽利略衛(wèi)星中，例如信號(hào)在1176.45MHz頻段中以10.23Mcps的碼片速率傳輸。
稍后描述，在CPU 24的開/關(guān)控制下，開關(guān)201到206在向射頻單元22的每部分供電和不供電之間切換。
將做更具體的描述。當(dāng)開關(guān)201合上時(shí)，開關(guān)201從電源向低噪聲放大器221、本地振蕩器251和IF頻段放大器261供電。當(dāng)開關(guān)201斷開時(shí)，開關(guān)201中斷供電。當(dāng)開關(guān)202合上時(shí)，開關(guān)202從電源向低噪聲放大器222、本地振蕩器252和IF頻段放大器262供電。當(dāng)開關(guān)202斷開時(shí)，開關(guān)202中斷供電。當(dāng)開關(guān)203合上時(shí)，開關(guān)203從電源向低噪聲放大器223、本地振蕩器253和IF頻段放大器263供電。當(dāng)開關(guān)203斷開時(shí)，開關(guān)203中斷供電。當(dāng)開關(guān)204合上時(shí)，開關(guān)204從電源向低噪聲放大器224、本地振蕩器254和IF頻段放大器264供電。當(dāng)開關(guān)204斷開時(shí)，開關(guān)204中斷供電。
當(dāng)開關(guān)205合上時(shí)，開關(guān)205從電源向本地振蕩器291和正交解調(diào)器281供電。當(dāng)開關(guān)205斷開時(shí)，開關(guān)205中斷供電。當(dāng)開關(guān)206合上時(shí)，開關(guān)206從電源向本地振蕩器292和正交解調(diào)器282供電。當(dāng)開關(guān)205斷開時(shí)，開關(guān)206中斷供電。
將做更具體的描述。當(dāng)開關(guān)201斷開時(shí)，將不能接收1575.42MHz頻段的信號(hào)。當(dāng)開關(guān)202斷開時(shí)，將不能接收1227.60MHz頻段的信號(hào)。當(dāng)開關(guān)203斷開時(shí)，將不能接收1278.75MHz頻段的信號(hào)。當(dāng)開關(guān)204斷開時(shí)，將不能接收1176.45MHz頻段的信號(hào)。當(dāng)開關(guān)205斷開時(shí)，將不能接收1575.42MHz頻段的信號(hào)和1227.60MHz頻段的信號(hào)。當(dāng)開關(guān)206斷開時(shí)，將不能接收1278.75MHz頻段的信號(hào)和1176.45MHz頻段的信號(hào)。
相關(guān)器單元23具有多個(gè)相關(guān)器，該多個(gè)相關(guān)器進(jìn)行相關(guān)處理以同步地探測(cè)和跟蹤衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星。響應(yīng)于從射頻單元22接收的信號(hào)，這些相關(guān)器通過并行數(shù)據(jù)線利用相位不同的擴(kuò)頻碼將相關(guān)值等輸出到CPU 24。每個(gè)相關(guān)器將從射頻單元22接收的基帶信號(hào)乘以從多個(gè)擴(kuò)頻碼發(fā)生器(沒有示出)中的一個(gè)輸出的信號(hào)，并且由此輸出相關(guān)值。
每個(gè)相關(guān)器依照來自CPU 24的控制信號(hào)來決定使用哪個(gè)擴(kuò)頻碼發(fā)生器發(fā)信號(hào)來輸出相關(guān)值。例如通過CPU 24控制一個(gè)開關(guān)來將從來自多個(gè)擴(kuò)頻碼發(fā)生器的輸出中的一個(gè)輸出到一個(gè)相關(guān)器來實(shí)現(xiàn)。
每個(gè)擴(kuò)頻碼發(fā)生器能夠在CPU 24的控制下控制供電和不供電。從每個(gè)擴(kuò)頻碼發(fā)生器輸出的擴(kuò)頻碼是用來在上述衛(wèi)星如Navstar、準(zhǔn)天頂衛(wèi)星和伽利略衛(wèi)星中傳輸?shù)臄U(kuò)頻碼。
接口電路單元25將從CPU 24接收的信號(hào)的格式轉(zhuǎn)換成與車上局域網(wǎng)6的通信協(xié)議相一致的格式，并通過車上局域網(wǎng)6將得到的信號(hào)發(fā)送到導(dǎo)航設(shè)備1。此外，接口電路單元25通過該車上局域網(wǎng)6將從導(dǎo)航設(shè)備1接收的信號(hào)的格式轉(zhuǎn)換成CPU 24可以處理的格式，并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸出到CPU 24。利用該功能，CPU 24能夠通過接口電路單元25與導(dǎo)航設(shè)備1之間進(jìn)行信號(hào)通信。
CPU 24的操作如下它從ROM 27讀取程序并執(zhí)行該程序，當(dāng)有執(zhí)行需要時(shí)處理來自相關(guān)器單元23的數(shù)據(jù)。CPU 24從RAM 26或者ROM 27讀取數(shù)據(jù)或向RAM 26或者ROM 27寫入數(shù)據(jù)。稍后描述，CPU 24通過接口電路單元25與導(dǎo)航設(shè)備1之間進(jìn)行信號(hào)通信，并控制射頻單元22中開關(guān)的合上/斷開。
將做更具體的描述。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，CPU 24根據(jù)來自相關(guān)器單元23的相關(guān)值同步探測(cè)衛(wèi)星30。在建立起同步探測(cè)之后，CPU 24根據(jù)包含在來自衛(wèi)星30的信號(hào)中的導(dǎo)航信息周期性地測(cè)量自身的當(dāng)前位置(緯度，經(jīng)度)。然后CPU 24通過接口電路單元25向?qū)Ш皆O(shè)備1輸出位置信息，該位置信息包括測(cè)量值、測(cè)量精確度、其信號(hào)可接收的衛(wèi)星30的數(shù)量、衛(wèi)星30的接收狀態(tài)(接收電場(chǎng)強(qiáng)度和干擾度)。
當(dāng)CPU 24通過接口電路單元25從導(dǎo)航設(shè)備1接收到測(cè)量精確度指令時(shí)，CPU 24利用與指令一致的精確度嘗試測(cè)量。將給出更具體的描述。當(dāng)CPU 24接收到測(cè)量精確度指令執(zhí)行具有高精確度的定位時(shí)，CPU 24控制開關(guān)201到206的合上/斷開，使得在兩個(gè)頻段或者更多頻段(必要時(shí)可以是所有頻段)可以從衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星接收信號(hào)。這趨向于從盡可能多的衛(wèi)星接收信號(hào)來用于高精確度定位。為了高精確度定位，通過不但使用1.023Mcps碼片速率的擴(kuò)頻碼而且使用5.115Mcps、10.23Mcps等更高碼片速率的擴(kuò)頻碼等進(jìn)行解調(diào)，來對(duì)來自射頻單元22的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)頻。
當(dāng)CPU 24接收到測(cè)量精確度指令執(zhí)行具有低精確度的定位時(shí)，CPU 24控制開關(guān)201到206的合上/斷開，使得僅在一個(gè)頻段或者最少可能頻段從衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星接收信號(hào)。更具體地，CPU 24控制開關(guān)201到206的合上/斷開，使得中斷在上述頻段之外的接收的供電。不對(duì)來自射頻單元22的高碼片速率信號(hào)進(jìn)行利用解擴(kuò)頻的解碼，就是說，禁止利用解擴(kuò)頻的解碼。
這里描述的高精確度定位指的是定位的測(cè)量誤差近似于10厘米或更少，低精確度定位指的是定位的測(cè)量誤差為幾米或更多。一個(gè)實(shí)現(xiàn)高精確度定位方法的例子是RTK(實(shí)時(shí)Kinematic定位)定位。
接收機(jī)2具有用于從發(fā)射參考數(shù)據(jù)的參考站接收RTK或D-GPS參考數(shù)據(jù)的接收設(shè)備(如FM調(diào)諧器、蜂窩通信接收機(jī))(沒有示出)。通過利用該接收設(shè)備接收參考數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了上述RTK或D-GPS定位。
其次，將描述由導(dǎo)航設(shè)備1的控制電路18執(zhí)行的地圖產(chǎn)生程序。圖5是該地圖產(chǎn)生程序的流程圖。由控制電路18重復(fù)地執(zhí)行該程序。
首先，在步驟705確定對(duì)象車輛正在行駛的道路的地圖信息是否存在，也就是，對(duì)象車輛是否在外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16中的地圖信息所描述的道路上行駛。將做更具體的描述。根據(jù)來自位置檢測(cè)器11和接收機(jī)12的信息、地圖匹配等來識(shí)別對(duì)象車輛的當(dāng)前位置。當(dāng)該當(dāng)前位置不在地圖信息中的任何道路上時(shí)，對(duì)象車輛行駛的道路的地圖信息就被判定為不存在。在其它的情況下，對(duì)象車輛行駛的道路的地圖信息就被判定為存在。
當(dāng)對(duì)象車輛行駛的道路的地圖信息被判定為存在時(shí)，操作轉(zhuǎn)到步驟710。當(dāng)被判定為不存在時(shí)，操作轉(zhuǎn)到步驟715。
在步驟710，確定行駛道路是否具有低精確度標(biāo)志。行駛道路指的是在步驟705中判定的對(duì)象車輛將在上面行駛的道路。低精確度標(biāo)志是指給予包含在地圖信息中的路段(鏈路)的每個(gè)數(shù)據(jù)的標(biāo)志。當(dāng)導(dǎo)航設(shè)備1出廠時(shí)，給予路段的低精確度標(biāo)志都設(shè)置一個(gè)表示關(guān)的值。如稍后所述，低精確度標(biāo)志為開意味著低精確度標(biāo)志具有一個(gè)值，該值表明新添加到地圖信息中的路段數(shù)據(jù)是基于低精確度位置信息產(chǎn)生的。當(dāng)行駛道路具有為開的低精確度標(biāo)志時(shí)，隨后執(zhí)行步驟715的處理。當(dāng)行駛道路具有為關(guān)的低精確度標(biāo)志時(shí)，隨后執(zhí)行步驟705的處理。
當(dāng)上述的步驟705和710的處理揭示對(duì)象車輛正在行使的道路的地圖信息不存在或?qū)ο筌囕v正在行使的道路的低精確度標(biāo)志為開時(shí)，隨后執(zhí)行步驟715的操作。
在步驟715，執(zhí)行控制以將接收機(jī)2的定位精確度改變到高精確度。更明確地，將一個(gè)執(zhí)行高精確度定位的測(cè)量精確度指令輸出到接收機(jī)2，進(jìn)而關(guān)掉在RAM的預(yù)定區(qū)域中獲得的第一個(gè)許可標(biāo)志。除第一許可標(biāo)志區(qū)域之外，在RAM中獲得第二、第三、第四和第五許可標(biāo)志區(qū)域?？刂齐娐?8執(zhí)行不同于地圖產(chǎn)生程序(參考圖1)的控制程序181，從而持續(xù)地監(jiān)測(cè)多個(gè)不同的許可標(biāo)志。當(dāng)所有第一到第五許可標(biāo)志的值變成開時(shí)，控制電路18向接收機(jī)2輸出一個(gè)執(zhí)行低精確度定位的測(cè)量精確度指令，以將接收機(jī)2的定位精確度改變?yōu)榈途_度。當(dāng)?shù)谝坏降谖逶S可標(biāo)志中的任何一個(gè)的值變成關(guān)時(shí)，控制電路18向接收機(jī)2輸出一個(gè)執(zhí)行高精確度定位的測(cè)量精確度指令，以將接收機(jī)2的定位精確度改變?yōu)楦呔_度。
隨后，在步驟720確定高精確度定位是否可行。就是說，確定接收機(jī)2是否能依照控制執(zhí)行高精確度定位。特別地，基于接收機(jī)2輸出的測(cè)量精確度信息確定接收機(jī)2是否能執(zhí)行高精確度定位。當(dāng)高精確度定位可行時(shí)，隨后執(zhí)行步驟725的處理。當(dāng)高精確度定位不可行時(shí)，隨后執(zhí)行步驟740的處理。
在步驟725，將作為接收機(jī)2的測(cè)量結(jié)果而獲得的位置信息存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16。
隨后，在步驟730確定其地圖信息不存在的道路行使是否已經(jīng)終止。特別地，執(zhí)行與步驟705相同的判定處理。當(dāng)對(duì)象車輛正在其上行使的道路的地圖信息存在時(shí)，判定其地圖信息不存在的道路行使已經(jīng)終止。在其它情況下，判定其地圖信息不存在的道路行使還沒有終止。當(dāng)其地圖信息不存在的道路行使終止時(shí)，隨后執(zhí)行步驟735的處理。當(dāng)判定其地圖信息不存在的道路行使還沒有終止時(shí)，隨后執(zhí)行步驟725的處理。
只要對(duì)象車輛行使在其地圖信息不存在的道路上，通過上述步驟726和730的處理繼續(xù)存儲(chǔ)接收機(jī)2輸出的位置信息。圖6示出了用于說明在步驟725存儲(chǔ)的位置信息的地圖50。外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16的地圖信息包含在地圖50中包含的區(qū)域中的道路51和道路52的路段數(shù)據(jù)。當(dāng)安裝了導(dǎo)航設(shè)備1的車輛連續(xù)從點(diǎn)53到點(diǎn)61行駛時(shí)，該車輛行駛在一條其信息不包含在地圖信息中的道路上。結(jié)果是，重復(fù)步驟725的處理，由此將點(diǎn)53到61的位置信息存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16中去。
在步驟735，基于在步驟725存儲(chǔ)的位置信息產(chǎn)生路段數(shù)據(jù)，并將其添加到地圖信息中。圖7示出了說明路段的添加數(shù)據(jù)的地圖50。當(dāng)在步驟725存儲(chǔ)了圖6中的點(diǎn)53到61的位置信息時(shí)，將一條平滑地連接這些點(diǎn)的線作為新道路62的路段數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。將給予該路段的低精確度標(biāo)志設(shè)置為關(guān)。這是因?yàn)槁范螖?shù)據(jù)是基于作為接收機(jī)2執(zhí)行高精確度定位的結(jié)果的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的。
隨后，在步驟760允許將接收機(jī)2的定位精確度改變到低精確度。特殊地，設(shè)定上述第一許可標(biāo)志為開。在步驟760之后，終止執(zhí)行地圖產(chǎn)生程序。
當(dāng)在步驟720判定為高精確度定位不可行時(shí)，在步驟740確定衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)是否能從衛(wèi)星接收信號(hào)。該確定是基于接收機(jī)2輸出的定位精確度是否是非常高來進(jìn)行的。當(dāng)接收機(jī)2被判定為能夠從衛(wèi)星接收信號(hào)時(shí)，隨后執(zhí)行步驟745的處理。當(dāng)接收機(jī)2不能從任何衛(wèi)星接收信號(hào)時(shí)，隨后執(zhí)行步驟760的處理。
步驟745的處理和步驟750的處理分別與步驟725的處理和步驟730的處理相同。
步驟755的處理與步驟735的處理相同。但是在步驟755，將路段數(shù)據(jù)的低精確度標(biāo)志設(shè)定為開。這是因?yàn)槁范螖?shù)據(jù)是基于作為接收機(jī)2執(zhí)行低精確度定位的結(jié)果的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的。圖8示出了說明在該情況下增加的路段數(shù)據(jù)的地圖50。當(dāng)在步驟755存儲(chǔ)圖6中點(diǎn)53到61的位置信息時(shí)，將連接這些點(diǎn)的平滑線存儲(chǔ)為新道路63的路段數(shù)據(jù)。新增的道路63的路段數(shù)據(jù)具有其值為開的低精確度標(biāo)志?？梢詷?gòu)成上述地圖顯示程序以便于下述事件發(fā)生當(dāng)包含地圖50區(qū)域的地圖在顯示單元20上顯示時(shí)，地圖顯示程序基于路段數(shù)據(jù)的低精確度標(biāo)志改變顯示模式，包括顯示的顏色、陰影、圖案和厚度。步驟755之后，執(zhí)行步驟760的處理。
通過執(zhí)行上述地圖產(chǎn)生程序，控制電路18在下面情況下將接收機(jī)2的精確度改變到高(步驟720)當(dāng)對(duì)象車輛駛過其信息不包含在外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16的地圖信息中的道路上的點(diǎn)時(shí)(步驟705、730和750)，和當(dāng)對(duì)象車輛行駛在其數(shù)據(jù)是基于低精確度位置信息產(chǎn)生的路段上時(shí)(步驟710)。
當(dāng)接收機(jī)2正在輸出高精確度位置信息時(shí)(步驟720)，根據(jù)該位置信息將新路段的信息添加到地圖信息中(步驟735)。當(dāng)接收機(jī)2正在輸出低精確度位置信息時(shí)(步驟720和740)，根據(jù)該位置信息將新路段的信息添加到地圖信息中。此時(shí)，將指示該信息是基于低精確度位置信息的低精確度標(biāo)志開一起添加到地圖信息中(步驟755)。
然后控制電路18在下述情況下允許衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)執(zhí)行低精確度定位(步驟760)當(dāng)對(duì)象車輛不駛過其信息不包含在外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16的地圖信息中的道路上的點(diǎn)時(shí)(步驟705、730和750)，并且同時(shí)，對(duì)象車輛不行駛在其數(shù)據(jù)是基于低精確度位置信息產(chǎn)生的路段上(步驟710)。
接下來，將對(duì)當(dāng)對(duì)象車輛接近于預(yù)定目的地時(shí)被執(zhí)行來控制接收機(jī)2的定位精確度的程序進(jìn)行描述。圖9是該程序的流程圖，并且圖10示出了說明當(dāng)對(duì)象車輛接近于目的地時(shí)的情形的地圖。假設(shè)對(duì)象車輛73正行使在由路線搜索程序計(jì)算的、通向由上述目的地設(shè)定程序設(shè)定的目的地72的指導(dǎo)路線71上。該對(duì)象車輛正接近于離目的地72有一個(gè)預(yù)定距離(如在半徑為R公里內(nèi))的區(qū)域。當(dāng)此時(shí)可以高精確度地識(shí)別該對(duì)象車輛的位置時(shí)，可以精確地得知該對(duì)象車輛是否已經(jīng)到達(dá)目的地72，例如一個(gè)小商店或房子。
重復(fù)執(zhí)行圖9中的程序。首先，在步驟810確定是否已經(jīng)設(shè)定目的地和是否提供了路線助理。特別地，確定目的地設(shè)定程序是否已經(jīng)設(shè)定目的地和地圖顯示程序當(dāng)前是否正顯示通向目的地的指導(dǎo)路線。當(dāng)設(shè)定好目的地且提供了路線助理時(shí)，隨后執(zhí)行步驟820的處理。當(dāng)還沒有設(shè)定目的地時(shí)，重復(fù)步驟810的處理。
在步驟820確定是否已經(jīng)設(shè)定目的地附近的高精確度定位向?qū)?。在外部存?chǔ)媒質(zhì)16的一個(gè)預(yù)先設(shè)定的區(qū)域內(nèi)確定目的地附近的高精確度定位向?qū)У臉?biāo)志值。該目的地附近的高精確度定位向?qū)б呀?jīng)設(shè)定意味著標(biāo)志值是開。該標(biāo)志可以由用戶設(shè)定。特別地，將該標(biāo)志組成為使得當(dāng)用戶操作用于改變標(biāo)志的設(shè)定的操作開關(guān)組17時(shí)在開和關(guān)之間切換標(biāo)志值。當(dāng)已經(jīng)設(shè)定了目的地附近的高精確度定位向?qū)r(shí)，隨后執(zhí)行步驟830的處理，當(dāng)沒有設(shè)定目的地附近的高精確度定位向?qū)r(shí)，終止執(zhí)行該程序。
在步驟830確定當(dāng)前位置是否已經(jīng)接近于距預(yù)設(shè)目的地有一個(gè)預(yù)定距離的區(qū)域。特別地，執(zhí)行下面的操作計(jì)算利用位置檢測(cè)器11、接收機(jī)2、地圖匹配等識(shí)別的當(dāng)前位置和預(yù)設(shè)的目的地之間的直線距離。然后判斷該計(jì)算距離是否不長于預(yù)定的距離(如2公里)。當(dāng)該計(jì)算距離接近于預(yù)定的距離時(shí)，隨后執(zhí)行步驟840的處理，否則重復(fù)步驟830的處理。
在步驟840，將接收機(jī)2的定位精確度改變到高精確度。特別地，執(zhí)行如下操作向接收機(jī)2輸出執(zhí)行高精確度定位的測(cè)量精確度指令。此外，將在RAM中的一個(gè)預(yù)定的區(qū)域內(nèi)獲得的第二許可標(biāo)志設(shè)定為關(guān)。
隨后，在步驟850確定路線助理是否已經(jīng)終止。特別地，確定當(dāng)前位置是否已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)可以說對(duì)象車輛已經(jīng)到達(dá)目的地的范圍(如，距離目的地20米以內(nèi))。當(dāng)接收機(jī)2輸出了作為高精確度定位結(jié)果而獲得的位置信息時(shí)，能精確地做出該確定。重復(fù)該處理直到終止路線助理。當(dāng)終止該路線助理時(shí)，隨后執(zhí)行步驟860的處理。
在步驟860，允許將接收機(jī)2的精確度改變到低。特別地，將上述第二許可標(biāo)志設(shè)定為開。在步驟860之后，終止執(zhí)行地圖產(chǎn)生程序。
通過執(zhí)行上述程序，在下面情況下控制電路18使得接收機(jī)2進(jìn)行高精確度定位當(dāng)相對(duì)于到達(dá)目的地的路線，提供了路線助理(步驟810)，和設(shè)定了目的地附近的高精確度定位向?qū)?步驟820)，和當(dāng)前位置接近于設(shè)定的目的地一個(gè)預(yù)設(shè)距離內(nèi)(步驟830)時(shí)。為了下述目的而執(zhí)行高精確度定位計(jì)算目的地和對(duì)象車輛之間的位置關(guān)系來確定該對(duì)象車輛是否已經(jīng)到達(dá)目的地，或者精確地在地圖上顯示目的地和對(duì)象車輛之間的位置關(guān)系。
其次，將要描述在下述情況下控制接收機(jī)2的定位精確度的執(zhí)行程序當(dāng)對(duì)象車輛接近于交叉口(在該交叉口，道路以一個(gè)小角度分支)時(shí)，當(dāng)對(duì)象車輛行駛在窄街道上時(shí)，或當(dāng)對(duì)象車輛行駛在相鄰的平行道路中的一條上時(shí)。圖11是該程序的流程圖，圖12、圖13和圖14示出了分別描述下面情形的地圖對(duì)象車輛接近于交叉口(在該交叉口，道路以一個(gè)小角度分支)的情形，對(duì)象車輛在窄街道上行駛的情形，和對(duì)象車輛行駛在相鄰的平行道路中的一條上的情形。
在啟動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備1之后執(zhí)行該程序。首先，在步驟950確定在一個(gè)預(yù)定距離內(nèi)(如100米內(nèi))是否存在小角度分支交叉口。該小角度分支交叉口定義為滿足如下條件的交叉口在該交叉口存在兩條道路(相當(dāng)于圖12中的道路75和道路76)分支，即使該交叉口分叉的兩條道路在一個(gè)遠(yuǎn)離該交叉口第一預(yù)定距離的地方，該兩條道路以其間距離一個(gè)第二預(yù)定距離(圖12中的B米)或更少來彼此接近，如圖12中的交叉口77。在圖12中，車輛74正在接近一個(gè)距離小角度分支交叉口77為A米遠(yuǎn)的點(diǎn)。
這里，第一預(yù)定距離遠(yuǎn)大于第二預(yù)定距離。例如，第一預(yù)定距離可能設(shè)定為200米，而第二預(yù)定距離可能設(shè)定為30米。根據(jù)以下條件來確定一個(gè)交叉口是否是小角度分支交叉口外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16的地圖信息中描述的交叉口(節(jié)點(diǎn))位置，連接到該交叉口的路段的末端的位置，和這些路段的形狀。當(dāng)對(duì)象車輛已經(jīng)進(jìn)入距小角度分支交叉點(diǎn)為所述預(yù)定距離的區(qū)域內(nèi)時(shí)，隨后執(zhí)行步驟925的處理，否則，隨后執(zhí)行步驟915的處理。
在步驟925，執(zhí)行控制來將接收機(jī)2的定位精確度改變到高精確度。特別地，向接收機(jī)2輸出一個(gè)執(zhí)行高精確度定位的測(cè)量精確度指令。此外，將在RAM中預(yù)定區(qū)域內(nèi)確定的第三許可標(biāo)志設(shè)定為關(guān)。
隨后，在步驟930確定對(duì)象車輛是否已經(jīng)過小角度分支交叉口并駛離一個(gè)預(yù)定距離。也就是說，確定對(duì)象車輛是否已經(jīng)駛離在步驟905判定的存在于一個(gè)預(yù)定的距離內(nèi)的小角度分支交叉點(diǎn)一個(gè)預(yù)定距離或更遠(yuǎn)。當(dāng)對(duì)象車輛沒有駛離預(yù)定距離時(shí)，重復(fù)步驟930的處理。當(dāng)對(duì)象車輛駛離預(yù)定距離時(shí)，隨后執(zhí)行步驟970的處理。
在步驟970，允許將接收機(jī)2的精確度改變到低精確度。特別地，將上述第三許可標(biāo)志設(shè)為開。步驟970之后，執(zhí)行步驟905的處理。
步驟915之后，確定對(duì)象車輛正在行駛的道路是否是窄街道。通過根據(jù)外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16的地圖信息中的路段寬度信息來確定街道寬度是否低于一個(gè)預(yù)定值(如6米)，來確定一條路段是否是窄街道。在圖13中，粗線表示道路，細(xì)線表示窄街道。在該圖中，車輛78在窄街道79上行駛。這種街道經(jīng)常有與其接近的其它窄街道。因此，當(dāng)能以高精確度識(shí)別當(dāng)前位置時(shí)，上述地圖顯示程序能夠精確地顯示窄街道上的對(duì)象車輛和窄街道的位置關(guān)系。當(dāng)對(duì)象車輛正在行駛的路段是窄街道時(shí)，隨后執(zhí)行步驟945的處理。當(dāng)路段不是窄街道時(shí)，隨后執(zhí)行步驟920的處理。
步驟945的處理與步驟925的處理相同。在步驟945，執(zhí)行控制來將衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的定位精確度改變到高精確度。
隨后，在步驟950確定在窄街道上的行駛是否終止，即，對(duì)象車輛是否不再行駛在該窄街道上。當(dāng)在該窄街道上的行駛終止時(shí)，隨后執(zhí)行步驟970的處理。當(dāng)在該窄街道上的行駛沒有終止時(shí)，重復(fù)步驟950的處理。
在步驟920，確定對(duì)象車輛正在行駛的道路是否有一個(gè)相鄰的平行道路。特別地，根據(jù)外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16的地圖信息確定是否有與對(duì)象車輛正在行駛的路段相鄰近且平行的路段。這里所說的鄰近路段是指在一個(gè)預(yù)定的距離內(nèi)(如30米內(nèi))附近。平行指的是對(duì)象車輛正在行駛的路段和相鄰路段的角度是一個(gè)預(yù)定的角度(如30°)或更小。
在圖14中，車輛80正在行駛的道路81有相鄰的平行道路82。在該圖中，道路81有平行道路的范圍從點(diǎn)83到點(diǎn)84。當(dāng)車輛行駛在相鄰平行道路中的一條上時(shí)，以高精確度識(shí)別當(dāng)前位置帶來如下好處上述地圖顯示程序能夠精確地顯示對(duì)象車輛和行駛道路的位置關(guān)系；且減少了利用地圖匹配判定對(duì)象車輛行駛在錯(cuò)誤道路上的概率。當(dāng)判定有相鄰的平行道路存在時(shí)，隨后執(zhí)行步驟955的處理。當(dāng)判定沒有相鄰的平行道路存在時(shí)，隨后執(zhí)行步驟905的處理。
步驟955的處理與步驟925和步驟945的處理相同。在步驟955，執(zhí)行控制以將接收機(jī)2的定位精確度改變到高精確度。
隨后，在步驟960確定相鄰平行道路是否變得不存在。就是說，確定對(duì)象車輛當(dāng)前行駛的道路是否不再有相鄰的平行道路。當(dāng)相鄰的平行道路變得不存在時(shí)，隨后執(zhí)行步驟970的處理。當(dāng)相鄰的平行道路存在時(shí)，重復(fù)步驟960的處理。
通過執(zhí)行上述程序，控制電路18如下工作?？刂齐娐?8在下述情況下將接收機(jī)2的定位精確度改變到高精確度在一個(gè)預(yù)定的距離內(nèi)存在在其處道路以小角度分支的交叉口時(shí)，對(duì)象車輛行駛在一條窄街道上時(shí)，和對(duì)象車輛行駛在相鄰平行道路中的一條上時(shí)。在其它情況下，控制電路18允許接收機(jī)2執(zhí)行低精確度定位。
當(dāng)對(duì)象車輛接近于在其處道路以小角度分支的交叉點(diǎn)，行駛在窄街道上，或行駛在相鄰平行道路中的一條上時(shí)，使得接收機(jī)2執(zhí)行高精確度定位，可以采取下述措施與其它情況(此后，稱為“普通情況”)相比，地圖匹配的最大提取范圍變窄。
地圖匹配的最大提取范圍指的是當(dāng)利用接收機(jī)2或自含式傳感器識(shí)別的對(duì)象車輛偏離了地圖數(shù)據(jù)上的道路位置時(shí)使用的參考范圍。參考范圍用來判定距對(duì)象車輛的識(shí)別位置多大范圍內(nèi)的位置應(yīng)該用地圖匹配來進(jìn)行更正。對(duì)于上述使用接收機(jī)2或自含式傳感器識(shí)別的對(duì)象車輛位置的最大提取范圍內(nèi)存在的道路，允許通過地圖匹配進(jìn)行位置校正。對(duì)于存在于最大提取范圍之外的道路，禁止通過地圖匹配進(jìn)行位置校正。
將給出一個(gè)地圖匹配的最大提取范圍的變化的具體例子。在普通情況下，控制電路18將最大提取范圍定義為距接收機(jī)2或自含式傳感器識(shí)別的對(duì)象車輛位置15米的半徑范圍之內(nèi)。為了縮小地圖匹配的上述最大提取范圍，控制電路18將最大提取范圍定義為距接收機(jī)2或自含式傳感器識(shí)別的對(duì)象車輛位置5米的半徑范圍。這樣，就減少了用地圖匹配將對(duì)象車輛判定為行駛在錯(cuò)誤道路上的概率。
其次，將給出當(dāng)校正自含式導(dǎo)航中的計(jì)算位置時(shí)被執(zhí)行來控制接收機(jī)2的定位精確度的程序的描述。圖15是該程序的流程圖。車輛的點(diǎn)火鑰匙切換到開或ACC位置且啟動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備1之后馬上開始執(zhí)行該程序。
首先，在步驟115確定高精確度定位是否可行。該確定是基于可以接收信號(hào)的衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)目，包含在接收機(jī)2的位置信息中的、參考站發(fā)出的參考信息的接收狀態(tài)來進(jìn)行的。當(dāng)高精確度定位可行時(shí)，隨后執(zhí)行步驟120的處理。當(dāng)高精確度定位不可行時(shí)，隨后執(zhí)行步驟140的處理。
在步驟120，將接收機(jī)2的定位精確度改變到高精確度。特別地，向接收機(jī)2輸出執(zhí)行高精確度定位的測(cè)量精確度指令。此外，將在RAM中的預(yù)定區(qū)域內(nèi)得到的第四許可標(biāo)志設(shè)定為關(guān)。
隨后，在步驟125執(zhí)行校準(zhǔn)。特別地，將由自含式導(dǎo)航識(shí)別的當(dāng)前位置改變?yōu)楦鶕?jù)接收機(jī)2的位置信息識(shí)別的當(dāng)前位置。由自含式導(dǎo)航計(jì)算的位置的誤差值(uncertainty)為零。
隨后，在步驟135執(zhí)行控制以將接收機(jī)2的定位精確度改變?yōu)榈途_度。特別地，將上述第四許可標(biāo)志設(shè)定為開。
隨后，在步驟145確定由自含式導(dǎo)航計(jì)算的位置的誤差值是否大于預(yù)定值P(如30米)。當(dāng)誤差大于預(yù)定值P時(shí)，隨后執(zhí)行步驟115的處理。當(dāng)誤差小于預(yù)定值P時(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟145的處理。
當(dāng)高精確度定位不可行時(shí)，像在步驟125一樣在步驟140執(zhí)行校準(zhǔn)。在步驟140之后，隨后執(zhí)行步驟145的處理。
通過執(zhí)行上述程序，控制電路18使得接收機(jī)2執(zhí)行高精確度定位(步驟120)，其后馬上執(zhí)行校準(zhǔn)(步驟125)。因此，利用來自接收機(jī)2的高精確度位置信息來執(zhí)行校準(zhǔn)，并且由此提高了校準(zhǔn)的精確度。因此，降低了重復(fù)執(zhí)行校準(zhǔn)的次數(shù)。但是，當(dāng)接收機(jī)2不能執(zhí)行高精確度定位時(shí)，用保持為低的接收機(jī)2的定位精確度來執(zhí)行校準(zhǔn)(步驟115，步驟140)。
其次，將描述當(dāng)對(duì)象車輛停止和車輛的點(diǎn)火鑰匙切換到關(guān)或ACC位置時(shí)由控制電路18執(zhí)行來控制接收機(jī)2的定位精確度的程序。圖17是該程序的流程圖。當(dāng)啟動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備1時(shí)，控制電路18開始執(zhí)行該程序。
首先，在步驟605確定鑰匙開關(guān)是處于關(guān)位置和ACC位置中的一個(gè)中還是都不處于兩者中。該確定是基于來自連接到控制電路18的點(diǎn)火線(沒有示出)的信號(hào)而進(jìn)行的。當(dāng)鑰匙開關(guān)處于關(guān)位置和ACC位置中的任一個(gè)時(shí)，隨后執(zhí)行步驟610的處理。在其它情況下，重復(fù)執(zhí)行步驟605的處理。
在步驟610，確定接收機(jī)2是否在執(zhí)行高精確度定位。當(dāng)接收機(jī)2正在執(zhí)行高精確度定位時(shí)，隨后執(zhí)行步驟625的處理。接收機(jī)2不在執(zhí)行高精確度定位時(shí)，隨后執(zhí)行步驟615的處理。
在步驟615，利用與圖15中步驟115相同的方法來確定高精確度定位是否可行。當(dāng)高精確度定位可行時(shí)，隨后執(zhí)行步驟620的處理。當(dāng)高精確度定位不可行時(shí)，隨后執(zhí)行步驟625的處理。
在步驟620，利用與圖15中步驟120相同的方法將接收機(jī)2的定位精確度改變到高精確度。緊隨步驟620之后，執(zhí)行步驟625的處理。
在步驟625，將利用接收機(jī)2、自含式傳感器、地圖匹配等識(shí)別的對(duì)象車輛的當(dāng)前位置信息存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16中。
隨后，在步驟630關(guān)掉接收機(jī)2和導(dǎo)航設(shè)備1的電源。
通過執(zhí)行上述程序，控制電路18執(zhí)行由切換到關(guān)和ACC位置的車輛點(diǎn)火鑰匙觸發(fā)的下述操作(步驟605)當(dāng)高精確度定位可行時(shí)(步驟615)，控制電路18促使接收機(jī)2執(zhí)行高精確度定位(步驟620)。此后，將對(duì)象車輛的當(dāng)前位置存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16中，并關(guān)掉電源。當(dāng)啟動(dòng)對(duì)象車輛，即，下次將鑰匙開關(guān)切換到開位置時(shí)，由此將當(dāng)前位置信息作為對(duì)象車輛當(dāng)時(shí)的當(dāng)前位置信息存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16中。因此，當(dāng)啟動(dòng)車輛時(shí)，可以精確地顯示對(duì)象車輛的位置關(guān)系。
其次，將描述當(dāng)將導(dǎo)航設(shè)備1從車輛上移除時(shí)由控制電路18的CPU執(zhí)行的程序，參考圖16。當(dāng)將導(dǎo)航設(shè)備從車輛上移除時(shí)，執(zhí)行該程序來控制接收機(jī)2的定位精確度。
在啟動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備1之后馬上開始執(zhí)行該程序。首先，在步驟510確定導(dǎo)航設(shè)備1是否連接到車輛。該確定是通過確定是否從車輛的電池(沒有示出)供電或者是否從安裝在導(dǎo)航設(shè)備1自身上的電池(沒有示出)供電而進(jìn)行的。當(dāng)導(dǎo)航設(shè)備1安裝在車輛上時(shí)，重復(fù)步驟510的處理。當(dāng)導(dǎo)航設(shè)備1沒有安裝在車輛上時(shí)，隨后執(zhí)行步驟520的處理。
在步驟520，確定與車輛斷開(如便攜模式)的導(dǎo)航設(shè)備1的定位方法的設(shè)定是否是高精確度定位。便攜模式的定位方法的設(shè)定是高精確度定位，這意味著預(yù)先在外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16中的預(yù)定區(qū)域內(nèi)得到的便攜模式標(biāo)志值為開。該標(biāo)志是用戶可設(shè)定的。特別地，將該標(biāo)志構(gòu)成為使得當(dāng)用戶操作該操作開關(guān)組17來改變標(biāo)志設(shè)置時(shí)，在開和關(guān)之間切換該標(biāo)志。當(dāng)便攜模式的定位方法設(shè)定是高精確度定位時(shí)，隨后執(zhí)行步驟530的處理。當(dāng)它不是高精確度定位時(shí)，隨后執(zhí)行步驟540的處理。
在步驟530，執(zhí)行控制以將接收機(jī)2的定位精確度改變到高精確度。特別地，向接收機(jī)2輸出執(zhí)行高精確度定位的測(cè)量精確度指令。
在步驟540，允許將接收機(jī)2的定位精確度改變到低精確度。特別地，向接收機(jī)2輸出執(zhí)行低精確度定位的測(cè)量精確度指令。
通過執(zhí)行上述程序，在導(dǎo)航設(shè)備1被判定為不與車輛連接(步驟510)之后，控制電路18的CPU促使接收機(jī)2執(zhí)行低精確度定位(步驟540)。但是，當(dāng)用戶已經(jīng)作出設(shè)定促使接收機(jī)2執(zhí)行高精確度定位(步驟520)時(shí)，促使接收機(jī)2執(zhí)行高精確度定位(步驟530)。
上述地圖顯示程序的構(gòu)成如上所述。因此，除非用戶明確地設(shè)定執(zhí)行高精確度的定位，將基于地圖上以低精確度識(shí)別的位置信息和估算導(dǎo)航計(jì)算的位置信息來顯示當(dāng)前位置。結(jié)果是，降低了功耗。
如上所述，接收機(jī)2根據(jù)來自衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)來執(zhí)行高精確度定位或低精確度定位。作為導(dǎo)航設(shè)備1的上述操作的結(jié)果，發(fā)生下述情況確定接收機(jī)2應(yīng)該被促使來執(zhí)行何種精確度的定位。促使接收機(jī)2執(zhí)行基于該確定的精確度的定位。同時(shí)，阻止執(zhí)行用于利用多種精確度中的不同于基于所述確定的精確度的其它的精確度的定位的解碼。如上所述，禁止用于利用不同于確定定位執(zhí)行所使用的精確度的其它精確度的定位的解碼。因此，抑制了定位中的功耗。
此外，中斷利用不同于基于所述確定的精確度的其它精確度來執(zhí)行定位的部件的電源。因此，可以進(jìn)一步抑制功耗。
在上述的實(shí)施例中，控制電路18執(zhí)行圖5、圖9、圖11、圖15、圖16和圖17中說明的程序，因此用作確定單元。
此外，控制電路18執(zhí)行控制程序181，并由此用作控制單元。
(其它)除上述實(shí)施例之外，控制電路18的CPU的構(gòu)成使得如下操作當(dāng)顯示單元20在地圖上沒有顯示對(duì)象車輛的位置時(shí)，CPU確定促使接收機(jī)2以不高于多種精確度(如高精確度和低精確度)中的預(yù)定精確度(如低精確度)的精確度來執(zhí)行定位。根據(jù)該確定，CPU向接收機(jī)2輸出一個(gè)測(cè)量精確度指令來執(zhí)行低精確度定位。
在上述的實(shí)施例中，導(dǎo)航設(shè)備1基于下述事實(shí)控制接收機(jī)2使得執(zhí)行高精確度定位來產(chǎn)生新道路的位置信息對(duì)象車輛不是行駛其道路信息包含在外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16的地圖信息中的道路上。代替地，可能基于下述事實(shí)執(zhí)行該控制對(duì)象車輛不是行駛在其道路信息包含在除外部存儲(chǔ)媒質(zhì)16之外的任何媒質(zhì)中的地圖信息中的道路上。該存儲(chǔ)媒質(zhì)的一個(gè)例子是在車輛外部且保存于地圖信息管理中心中的存儲(chǔ)媒質(zhì)，該地圖信息管理中心在整個(gè)廣域網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)內(nèi)發(fā)布地圖信息。就是說，地圖信息可以保存在任何存儲(chǔ)媒質(zhì)中。
上述實(shí)施例的構(gòu)成可能使得下面情況發(fā)生促使接收機(jī)2探測(cè)或跟蹤只有高精確度才需求的衛(wèi)星。這樣，即使接收機(jī)2被促使來執(zhí)行低精確度定位，它也能夠在設(shè)定切換到高精確度定位之后馬上輸出高精確度定位。但是，即使在這種情況下，僅高精確度定位需求的衛(wèi)星信號(hào)不由CPU 24進(jìn)行解擴(kuò)頻解碼。
對(duì)于熟悉該技術(shù)的人來說，本發(fā)明的上述實(shí)施例可以產(chǎn)生各種變化是顯而易見的。但是，本發(fā)明的范圍應(yīng)該由附屬權(quán)利要求書決定。
權(quán)利要求
1.一種控制衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中該接收機(jī)能夠基于來自衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)來執(zhí)行多種精確度的定位，該衛(wèi)星導(dǎo)航控制器包括確定單元，用于從該多種精確度中確定一種給定精確度，該接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該給定精確度執(zhí)行定位；和控制單元，用來促使該接收機(jī)使用該給定精確度執(zhí)行定位并進(jìn)而阻止對(duì)使用除該給定精確度之外的其它精確度執(zhí)行定位的衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行解碼。
2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中，所述控制單元進(jìn)一步中斷使用除所述給定精確度之外的其它精確度執(zhí)行定位的部件的電源并由此禁止所述接收機(jī)使用除所述給定精確度之外的其它精確度執(zhí)行定位。
3.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中，當(dāng)使用時(shí)將所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，和其中，為了對(duì)由自含式導(dǎo)航計(jì)算的車輛位置進(jìn)行校準(zhǔn)，所述確定單元確定一精確度，所述接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不低于預(yù)定精確度。
4.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中，當(dāng)使用時(shí)將所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，和其中，基于車輛的位置接近于在其處道路以小角度分支的交叉點(diǎn)的事實(shí)，所述確定單元確定用于顯示所述道路和所述車輛間的位置關(guān)系的精確度，所述接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不低于預(yù)定精確度。
5.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中，當(dāng)使用時(shí)將所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，和其中，基于該車輛行駛在窄街道上的事實(shí)，所述確定單元確定用于顯示該窄街道和該車輛間的位置關(guān)系的精確度，所述接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不低于預(yù)定精確度。
6.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中，當(dāng)使用時(shí)將所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，和其中，基于該車輛行駛在多個(gè)相鄰平行道路中的任何一條相鄰平行道路上的事實(shí)，所述確定單元確定用于顯示該任一相鄰平行道路和該車輛間的位置關(guān)系的精確度，所述接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不低于預(yù)定精確度。
7.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中，當(dāng)使用時(shí)將所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，和其中，基于該車輛的鑰匙開關(guān)處于ACC位置或關(guān)位置中的一個(gè)的事實(shí)，所述確定單元確定一精確度，所述接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不低于預(yù)定精確度。
8.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中，當(dāng)使用時(shí)將所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，和其中所述確定單元確定一精確度，所述接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中該確定的精確度是基于該車輛的擁有者的選擇操作的。
9.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中，當(dāng)使用時(shí)將所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，和其中，當(dāng)所述確定單元確定一精確度，所述接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位時(shí)，縮小了地圖匹配的最大提取范圍，其中從所述多種精確度中確定的精確度不低于預(yù)定精確度。
10.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，進(jìn)一步包括顯示單元，用于顯示安裝了所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器的車輛的位置，其中，基于該顯示單元不在地圖上顯示該車輛的位置的事實(shí)，所述確定單元確定一精確度，所述接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不高于預(yù)定精確度。
11.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，當(dāng)使用時(shí)將該衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，該衛(wèi)星導(dǎo)航控制器進(jìn)一步包括顯示單元，用于在地圖上顯示車輛的位置；和檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器是否與該車輛上的設(shè)備相連，其中，基于該檢測(cè)單元檢測(cè)到所述衛(wèi)星導(dǎo)航控制器沒有被連接的事實(shí)，所述確定單元確定用于促使該顯示單元在地圖上顯示該車輛的位置的精確度，該車輛停止時(shí)應(yīng)該促使所述接收機(jī)使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不高于預(yù)定精確度。
12.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中當(dāng)使用時(shí)將該衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，其中，根據(jù)該車輛在一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)接近于一個(gè)預(yù)設(shè)目的地的事實(shí)，所述確定單元確定用于計(jì)算該目的地和該車輛間的位置關(guān)系的精確度，所述接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不低于預(yù)定精確度。
13.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中當(dāng)使用時(shí)將該衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，其中，基于該車輛行駛在地圖信息中沒有描述的一個(gè)確定道路上的事實(shí)，所述確定單元確定用于產(chǎn)生該確定道路的位置信息的精確度，該接收機(jī)應(yīng)該被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不低于預(yù)定精確度。
14.如權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星導(dǎo)航控制器，其中當(dāng)使用時(shí)將該衛(wèi)星導(dǎo)航控制器安裝在車輛上，其中根據(jù)該車輛行駛在一條給定道路上的事實(shí)，該給定道路在地圖上的描述是基于使用不高于預(yù)定精確度的精確度進(jìn)行的定位，所述確定單元確定用于產(chǎn)生該給定道路的位置信息的精確度，所述接收機(jī)被促使來使用該精確度執(zhí)行定位，其中從所述多種精確度中確定的精確度不低于預(yù)定精確度。
全文摘要
在下述情況下導(dǎo)航設(shè)備將導(dǎo)航衛(wèi)星接收機(jī)的精確度改變到高精確度當(dāng)對(duì)象車輛接近于目的地時(shí)，當(dāng)對(duì)象車輛行駛在地圖信息沒有描述的道路上時(shí)，當(dāng)對(duì)象車輛接近于道路在預(yù)定距離內(nèi)以小角度分支的交叉口時(shí)，當(dāng)對(duì)象車輛行駛在窄街道上時(shí)，當(dāng)對(duì)象車輛行駛在相鄰平行道路上的一條上時(shí)，當(dāng)校正了自含式傳感器，等場(chǎng)合時(shí)。在其它情況時(shí)，導(dǎo)航設(shè)備將接收機(jī)的定位精確度改變到低精確度。當(dāng)促使接收機(jī)執(zhí)行低精確度定位時(shí)，禁止只有高精確度定位所需要的接收機(jī)操作的電源。
文檔編號(hào)G01C21/26GK1680824SQ200510064018
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2005年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月5日
發(fā)明者田內(nèi)庸貴, 武藤勝彥, 谷野英樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝