JP4007924B2 - Portable navigation device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯可能なナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車載専用のナビゲーション装置では、車速センサ等から走行距離を算出し、ジャイロ等の方位センサから絶対方位を検出して現在位置を検出する自律航法とＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの電波を受信して現在位置を検出するＧＰＳとを組み合わせたハイブリッド航法のハイブリッドナビゲーションシステムが考えられた（例えば特許文献１）。上述したハイブリッドナビゲーションシステムは、自律航法により現在位置を推測し、ＧＰＳで位置を補正するので、トンネル内や周囲に高い建物などがありＧＰＳ衛星からの電波が受信できないような場所でも高い位置精度が得られる。
【０００３】
ところで、近年、携帯可能なナビゲーション装置が市販されている。この携帯ナビゲーション装置は携帯時でも位置検出ができるようにＧＰＳで現在位置を検出している。
【０００４】
更に、携帯ナビゲーション装置に於いても、車載時には上述したハイブリッドナビゲーションとする携帯可能なハイブリッドナビゲーション装置が考えられている。この携帯可能なハイブリッドナビゲーション装置は、携帯時にはＧＰＳで位置検出を行い、車載時には車に搭載された車速センサと方位センサとをナビゲーション装置に接続し、車速センサおよび方位センサの出力から現在位置を検出し、ＧＰＳで位置の補正を行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１７８６８１号公報（第３−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した携帯可能なハイブリッドナビゲーション装置では、使用者がいつでも現在位置を把握できるように、現在位置を常に表示する必要があるため、ＧＰＳの設定は位置精度よりも現在位置を検出できる確率（以下、測位率と呼ぶ）を優先した設定となっている。その結果、ハイブリッド時に於いても位置精度の低いＧＰＳで位置補正を行うことになり、ハイブリッドナビゲーション装置にも関わらず、常に高い位置精度とすることが困難であった。また、位置精度と測位率とを両立させる設定とすることは非常に困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑み、ＧＰＳ航法も可能な携帯ナビゲーション装置において、容易にハイブリッド航法時に高い位置精度を得ることができるナビゲーション装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る携帯ナビゲーション装置においては、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し所定の設定値に基づき現在位置の位置情報を出力するＧＰＳ受信手段と、走行距離及び／又は方位に基づき現在位置を検出する自律航法部が接続されているか否かを検出する検出部と、該検出部の出力により前記設定値を変更する設定値変更手段とを備える。
【０００９】
また、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し所定の設定値に基づき現在位置の位置情報を出力するＧＰＳ受信手段と、第１の前記設定値及び第２の前記設定値を記憶する記憶手段と、走行距離及び／又は方位に基づき現在位置を検出する自律航法部が接続されているか否かを検出する検出部と、該検出部によって前記自律航法部が接続されていることが検出されると前記第１の設定値を前記記憶部より読出して前記ＧＰＳ受信手段に出力し、前記自律航法部が接続されていないことが検出されると前記第２の設定値を前記記憶部より読出して前記ＧＰＳ受信手段に出力する設定変更手段とを備える。
【００１０】
また、前記第１の設定値は位置精度を優先した設定値とし、前記第２の設定値は測位率を優先した設定値とする。
【００１１】
また、前記設定値は、Ｓ／Ｎ値とＤＯＰ値と仰角値と二次元測位可否のうち少なくとも１つ以上である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づき説明する。
【００１３】
図１は実施の形態の要部の構成を示すブロック図である。携帯ナビゲーション装置（１）に於いて、制御回路（２）はＲＯＭ（３）に書き込まれたプログラムに基づいて各部を制御する。ＲＯＭ（３）にはプログラムの他に後述するＧＰＳ受信部（４）が現在位置を測定するためのパラメータの閾値も書き込まれている。ＧＰＳ受信部（４）はＧＰＳ衛星からの電波を受信し、後述する所定のパラメータの閾値に基づいて現在位置を測定し、測定データを制御回路（２）に出力する。（５）は地図再生部であり、地図情報が書き込まれたＤＶＤより地図情報を読み取り制御回路（２）に出力する。表示部（６）は液晶のモニターであり、地図や現在位置を制御回路（２）の制御に基づき表示する。外部入力端子（７）は自律航法部（８）の入力を行う。自律航法部（８）は、ジャックを有しており、このジャックを外部接続端子（７）に接続することで電気的に制御回路（２）と接続される。自律航法部（８）は角速度を検出し進行方向を検出する方位センサ（９）の出力と走行距離を検出する車速センサ（１０）との出力に基づいて現在位置を測定し、測定データを制御回路（２）に出力する。
【００１４】
ここでＧＰＳ受信部（４）が現在位置を検出し、制御回路（２）へ測定データを出力するためのパラメータについて説明する。ＧＰＳ受信部（４）は現在位置を測定し制御回路（２）へ測定データを出力するためのパラメータとして、Ｓ／Ｎ値、ＤＯＰ値、仰角値、二次元測位可否の４つのパラメータを有している。
【００１５】
Ｓ／Ｎ値とは、ＧＰＳ衛星から受信する電波の電界強度を表す値である。この電界強度はＧＰＳ衛星との距離や上空の雲などの障害物によって変化する。受信した電波の電界強度が大きい方が正確に位置検出ができるので、ＧＰＳ衛星から受信した電波のＳ／Ｎ値が所定値以下のＧＰＳ衛星のデータは位置検出に用いないように閾値が設けられる。Ｓ／Ｎ値が大きいところに閾値を設けると、検出できる位置精度はよくなるが、位置検出に用いることのできるＧＰＳ衛星の数が少なくなる。
【００１６】
ＤＯＰ値とは、現在位置の測定に用いた複数のＧＰＳ衛星の配置位置を数値化したものであり、例えば、３個以上のＧＰＳ衛星を用いて現在位置を検出した場合はその複数のＧＰＳ衛星が成す面積などによって、また２個のＧＰＳ衛星を用いて現在位置を検出した場合はそのＧＰＳ衛星間の距離などによって数値化され、ＤＯＰ値は小さい方が正確に位置検出ができる。図２（ａ）は携帯ナビゲーション装置（１）を搭載した車とＧＰＳ衛星との位置を概念的に立体的に示した図であり、（ｂ）は（ａ）図を上方から見た概念図である。図２（ａ）において、実線の丸印は可視できるＧＰＳ衛星を、破線の丸印は透視されるＧＰＳ衛星を、三角印は車を示している。現在位置の検出は、ＧＰＳ衛星の位置から三角測量によって求められるので、この図２において、例えばＧＰＳ衛星（２５）（２６）（２７）の３個のＧＰＳ衛星の位置関係から現在位置を測定する（ＤＯＰ値大）より、ＧＰＳ衛星（２１）（２４）（２８）の３個のＧＰＳ衛星の位置関係から現在位置を測定する（ＤＯＰ値小）ほうがＧＰＳ衛星が分散している為に正確に現在位置検出ができる。そして、ＤＯＰ値が所定値以上の場合は測定データを制御回路（２）に出力しないように閾値が設けられている。ＤＯＰ値が小さいところに閾値を設けると、例えば山際等を走行する場合等では、偏った方向に位置するＧＰＳ衛星からの電波しか受信できないためＤＯＰ値は閾値より大きくなり、制御回路（２）へ測定データを出力できない。
【００１７】
仰角値とは、現在位置の検出に用いる複数の衛星と携帯ナビゲーション装置（１）とが成す角度を数値化したものである。図２において例えばＧＰＳ衛星（２２）（２４）（２７）の３個のＧＰＳ衛星の位置関係から現在位置を測定するより（仰角値小）より、ＧＰＳ衛星（２０）（２４）（２８）の３個のＧＰＳ衛星の位置関係から現在位置を測定する（仰角値大）ほうが正確に位置検出できる。そして、仰角値が所定値以下の場合は測定データを制御回路（２）に出力しないように閾値が設けられている。仰角値が大きいところに閾値を設けると、例えば高いビルなどが立ち並ぶ市街地や山間を走行する場合等では、真上付近にあるＧＰＳ衛星の電波しか受信できないため仰角値は閾値より小さくなり、制御回路（２）へ測定データを出力できない。
【００１８】
二次元測位可否は二次元測位で検出した現在位置を制御回路（２）へ出力するか否かの設定値である。二次元測位には最低３個以上のＧＰＳ衛星からの電波の受信が必要であり、三次元測位には最低４個以上のＧＰＳ衛星からの電波の受信が必要である。三次元測位の場合は高さなども求めることが可能なので、例えば現在位置が、高架された高速道路とそれに平行し下に位置する一般道どちらかも求められる。しかし、二次元測位をしないように設定されている場合、例えば上述したＳ／Ｎ値が閾値を超えるＧＰＳ衛星の数が３個のときは、現在位置の測定値を制御回路（２）へ出力できない。
【００１９】
上述した各閾値を小さくしたものをＧＰＳ航法時の閾値として、また各閾値を大きくしたものをハイブリッド航法時の閾値としてＲＯＭ（３）に書き込まれている。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態の動作を説明する。
【００２１】
図３は携帯ナビゲーション装置（１）の制御回路（２）の動作を示すフローチャートである。
【００２２】
制御回路（２）は外部入力端子（７）に自律航法部（８）が接続されているか否かを外部入力端子（７）へのジャックの挿入検出でもって検出する（Ｓ１）。
【００２３】
自律航法部（８）が接続されていることを検出すると（Ｓ１のＹ）、制御回路（２）はＲＯＭ（３）に書き込まれている自立航法時の閾値を読出しＧＰＳ受信部（４）に出力する（Ｓ２）。そして自律航法部（８）より入力された現在位置を表示部（６）に地図再生部（５）より入力された地図情報と共に表示する（Ｓ３）。その後制御回路（２）は内部に備えられたタイマー（図示せず）で時間を計時し（Ｓ４）、所定時間が経過していると（Ｓ４のＹ）、ＧＰＳ受信部（４）より入力があるか否かを検出する。ここで、ＧＰＳ受信部（４）より入力がない場合は（Ｓ５のＮ）、Ｓ１へ戻る。Ｓ５においてＧＰＳ受信部（４）が自律航法時の閾値を用いて現在位置を検出し、制御回路（２）に入力されると、制御回路はこの結果を現在位置として表示部（６）に表示する。
【００２４】
また、Ｓ１において自律航法部（８）が接続されていることが検出できないと（Ｓ１のＮ）、制御回路（２）はＲＯＭ（３）に書き込まれているＧＰＳ航法用の閾値を読出しＧＰＳ受信部（４）に出力する（Ｓ７）。ＧＰＳ受信部（４）は入力された閾値を基に現在位置を検出する。そしてＧＰＳ受信部（４）において現在位置が検出され、制御回路（２）に入力されると（Ｓ８のＹ）、制御回路（２）は、その入力された現在位置を地図再生部（５）より入力された地図情報と共に表示部（６）に表示する（Ｓ９）。
【００２５】
尚、本実施例ではＧＰＳ受信部（４）が閾値に基づいて受信したＧＰＳ情報を現在位置情報として使用するか否かを判定したが、ＧＰＳ受信部（４）は受信したＧＰＳ情報をそのまま制御回路（２）に出力し、制御回路（２）はＧＰＳ受信部（４）より入力されたＧＰＳ情報を閾値に基づいて現在位置情報として使用するか否かを判定するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によると、ＧＰＳ受信部の現在位置検出のための閾値を、ＧＰＳ航法時とハイブリッド航法時とで換えるようにしたので、ハイブリッド航法時に高い位置精度で現在位置の補正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の携帯ナビゲーション装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の携帯ナビゲーション装置（１）を搭載した車とＧＰＳ衛星との位置を概念的に示した図である。
【図３】 本発明の携帯ナビゲーション装置の要部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 携帯ナビゲーション装置
２ 制御回路
３ ＲＯＭ
４ ＧＰＳ受信部
５ 地図再生手段
６ 表示部
７ 外部入力端子
８ 自律航法部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a portable navigation device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an in-vehicle navigation device calculates a travel distance from a vehicle speed sensor or the like, detects an absolute direction from an orientation sensor such as a gyro, and detects a current position, and a radio wave from a GPS (Global Positioning System) satellite. A hybrid navigation system of hybrid navigation that combines GPS that receives and detects the current position has been considered (for example, Patent Document 1). The hybrid navigation system described above estimates the current position by autonomous navigation and corrects the position by GPS, so high position accuracy can be obtained even in places where there are high buildings in the tunnel or the surrounding area where radio waves from GPS satellites cannot be received. can get.
[0003]
In recent years, portable navigation devices are commercially available. This portable navigation device detects the current position by GPS so that the position can be detected even when carried.
[0004]
In portable navigation devices, a portable hybrid navigation device that uses the above-described hybrid navigation when mounted on a vehicle is considered. This portable hybrid navigation device detects the position by GPS when it is carried, connects the vehicle speed sensor and direction sensor mounted on the vehicle to the navigation device when mounted on the vehicle, and detects the current position from the output of the vehicle speed sensor and direction sensor. Then, the position is corrected by GPS.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-178681 (page 3-4, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the portable hybrid navigation device described above, since it is necessary to always display the current position so that the user can grasp the current position at any time, the GPS setting has a probability that the current position can be detected rather than the position accuracy ( Hereinafter, the setting is given priority to the positioning rate). As a result, position correction is performed with GPS having low position accuracy even during hybrid operation, and it has been difficult to always achieve high position accuracy regardless of the hybrid navigation device. In addition, it has been very difficult to set the position accuracy and the positioning rate to be compatible.
[0007]
An object of the present invention is to provide a navigation device that can easily obtain high positional accuracy during hybrid navigation in a portable navigation device capable of GPS navigation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the portable navigation device according to the present invention, a GPS receiving means for receiving radio waves from a GPS satellite and outputting position information of the current position based on a predetermined set value, a traveling distance and / or A detection unit that detects whether or not an autonomous navigation unit that detects a current position based on a direction is connected; and a setting value changing unit that changes the setting value based on an output of the detection unit.
[0009]
GPS receiving means for receiving radio waves from a GPS satellite and outputting position information of the current position based on a predetermined set value; storage means for storing the first set value and the second set value; A detection unit that detects whether or not an autonomous navigation unit that detects a current position based on a distance and / or direction is connected; and when the detection unit detects that the autonomous navigation unit is connected, A set value of 1 is read from the storage unit and output to the GPS receiving means. When it is detected that the autonomous navigation unit is not connected, the second set value is read from the storage unit to receive the GPS signal. Setting change means for outputting to the means.
[0010]
The first set value is a set value giving priority to position accuracy, and the second set value is a set value giving priority to the positioning rate.
[0011]
The set value is at least one of an S / N value, a DOP value, an elevation angle value, and whether or not two-dimensional positioning is possible.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of the embodiment. In the portable navigation device (1), the control circuit (2) controls each part based on a program written in the ROM (3). In addition to the program, the ROM (3) also stores parameter thresholds for the GPS receiver (4) described later to measure the current position. The GPS receiver (4) receives radio waves from a GPS satellite, measures the current position based on a threshold value of a predetermined parameter described later, and outputs measurement data to the control circuit (2). (5) is a map reproduction unit which reads map information from a DVD in which map information is written and outputs it to the control circuit (2). The display unit (6) is a liquid crystal monitor and displays a map and a current position based on the control of the control circuit (2). The external input terminal (7) inputs the autonomous navigation unit (8). The autonomous navigation unit (8) has a jack, and is electrically connected to the control circuit (2) by connecting the jack to the external connection terminal (7). The autonomous navigation unit (8) measures the current position based on the output of the direction sensor (9) that detects the angular velocity and detects the traveling direction and the output of the vehicle speed sensor (10) that detects the travel distance, and controls the measurement data. Output to circuit (2).
[0014]
Here, parameters for the GPS receiver (4) to detect the current position and output measurement data to the control circuit (2) will be described. The GPS receiver (4) has four parameters, S / N value, DOP value, elevation value, and two-dimensional positioning availability, as parameters for measuring the current position and outputting measurement data to the control circuit (2). ing.
[0015]
The S / N value is a value representing the electric field strength of a radio wave received from a GPS satellite. The electric field strength varies depending on the distance from the GPS satellite and obstacles such as clouds in the sky. Since the position can be detected more accurately when the electric field strength of the received radio wave is larger, a threshold is set so that GPS satellite data having a S / N value of the radio wave received from the GPS satellite is not used for position detection. . If a threshold value is provided at a place where the S / N value is large, the position accuracy that can be detected is improved, but the number of GPS satellites that can be used for position detection is reduced.
[0016]
The DOP value is a numerical value of the arrangement positions of a plurality of GPS satellites used for measuring the current position. For example, when the current position is detected using three or more GPS satellites, the plurality of GPS satellites are used. If the current position is detected using two GPS satellites or the like, it is digitized by the distance between the GPS satellites, and the smaller the DOP value, the more accurately the position can be detected. FIG. 2A is a diagram conceptually showing three-dimensional positions of a car on which the portable navigation device (1) is mounted and a GPS satellite, and FIG. 2B is a conceptual diagram of FIG. It is. In FIG. 2A, a solid circle indicates a visible GPS satellite, a broken circle indicates a transparent GPS satellite, and a triangle indicates a car. Since the detection of the current position is obtained by triangulation from the position of the GPS satellite, the current position is measured from the positional relationship of three GPS satellites, for example, GPS satellites (25), (26), and (27) in FIG. It is more accurate to measure the current position from the positional relationship of the three GPS satellites of GPS satellites (21), (24) and (28) (smaller DOP value) than (large DOP value) because the GPS satellites are more dispersed. Current position can be detected. A threshold is provided so that measurement data is not output to the control circuit (2) when the DOP value is equal to or greater than a predetermined value. If a threshold value is provided where the DOP value is small, for example, when traveling on a mountainside or the like, only radio waves from GPS satellites located in a biased direction can be received. Measurement data cannot be output.
[0017]
The elevation angle value is a numerical value of an angle formed by the plurality of satellites used for detection of the current position and the portable navigation device (1). In FIG. 2, the GPS satellites (20), (24), and (28) are measured by measuring the current position from the positional relationship of the three GPS satellites (eg, the GPS satellites (22), (24), and (27)) (lower elevation angle value) Measuring the current position from the positional relationship of the three GPS satellites (large elevation angle value) can more accurately detect the position. A threshold value is provided so that measurement data is not output to the control circuit (2) when the elevation angle value is equal to or less than a predetermined value. If a threshold value is provided where the elevation angle value is large, the elevation angle value is smaller than the threshold value because, for example, when traveling in urban areas or mountains where tall buildings are lined up, etc., only the radio waves of GPS satellites located immediately above can be received. Measurement data cannot be output to (2).
[0018]
Whether or not two-dimensional positioning is possible is a set value for whether or not to output the current position detected by two-dimensional positioning to the control circuit (2). Two-dimensional positioning requires reception of radio waves from at least three GPS satellites, and three-dimensional positioning requires reception of radio waves from at least four GPS satellites. In the case of three-dimensional positioning, the height and the like can also be obtained, so that, for example, the current position can be obtained as either an elevated highway or a general road located below and parallel thereto. However, when it is set not to perform two-dimensional positioning, for example, when the number of GPS satellites whose S / N value exceeds the threshold value described above is 3, the measured value of the current position is output to the control circuit (2). Can not.
[0019]
A value obtained by reducing each threshold value described above is written in the ROM (3) as a threshold value at the time of GPS navigation, and a value obtained by increasing each threshold value as a threshold value at the time of hybrid navigation.
[0020]
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
[0021]
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control circuit (2) of the portable navigation device (1).
[0022]
The control circuit (2) detects whether or not the autonomous navigation unit (8) is connected to the external input terminal (7) by detecting insertion of a jack into the external input terminal (7) (S1).
[0023]
When it is detected that the autonomous navigation unit (8) is connected (Y in S1), the control circuit (2) reads the threshold value for the autonomous navigation written in the ROM (3) and sends it to the GPS receiving unit (4). Output (S2). Then, the current position input from the autonomous navigation unit (8) is displayed on the display unit (6) together with the map information input from the map reproduction unit (5) (S3). Thereafter, the control circuit (2) measures the time with an internal timer (not shown) (S4), and when a predetermined time has elapsed (Y in S4), the input from the GPS receiver (4) Detect whether or not there is. If there is no input from the GPS receiver (4) (N in S5), the process returns to S1. In S5, when the GPS receiving unit (4) detects the current position using the threshold value during autonomous navigation and inputs the current position to the control circuit (2), the control circuit displays the result as the current position on the display unit (6). To do.
[0024]
If it is not detected in S1 that the autonomous navigation unit (8) is connected (N in S1), the control circuit (2) reads the GPS navigation threshold value written in the ROM (3) and receives the GPS signal. It outputs to a part (4) (S7). The GPS receiver (4) detects the current position based on the input threshold value. When the current position is detected by the GPS receiver (4) and input to the control circuit (2) (Y in S8), the control circuit (2) uses the input current position as the map reproduction unit (5). It displays on a display part (6) with the map information input more (S9).
[0025]
In this embodiment, it is determined whether or not the GPS information received by the GPS receiver (4) is used as the current position information based on the threshold value, but the GPS receiver (4) controls the received GPS information as it is. The signal may be output to the circuit (2), and the control circuit (2) may determine whether to use the GPS information input from the GPS receiver (4) as current position information based on a threshold value.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the threshold for detecting the current position of the GPS receiving unit is changed between GPS navigation and hybrid navigation, the current position can be corrected with high position accuracy during hybrid navigation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a portable navigation device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram conceptually showing the positions of a car on which the portable navigation device (1) of the present invention is mounted and a GPS satellite.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the main part of the portable navigation device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1
4 GPS receiving unit 5 Map reproduction means 6
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