CN100580478C - 定位装置、定位装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了定位装置等，其可以降低保存高度数据的存储负担，且持续降低在上一次定位时的不良定位条件的影响，同时获取用于二维定位的准确的高度信息，该定位装置包括：高度信息可靠性判断单元，根据定位条件信息(168)，判断高度信息(158)的可靠性是否在可靠性允许范围内；高度信息更新单元；更新次数评价单元，判断高度信息(158)的更新次数是否在预先规定的二维定位使用允许范围内；二维坐标信息生成单元，根据卫星信号S1等和高度信息(158)进行二维定位，生成二维坐标信息；定位方法确定单元，根据更新次数评价单元的判断结果，确定在下一次定位时是使用三维坐标生成单元，还是使用二维坐标信息生成单元；以及其他。

Description

定位装置、定位装置的控制方法
技术领域
本发明涉及使用来自定位卫星的信号的定位装置和定位装置的控制方法。
背景技术
目前，利用卫星导航系统诸如GPS(Global Positioning System：全球定位系统)对GPS接收机的当前位置进行定位的定位系统越来越应用到实际生活中。
GPS接收机从多个的GPS卫星上接收信号，利用信号从各个GPS卫星发送出来的时间和信号到达GPS接收机的时间之间的差(以下称作延迟时间)，求得各个GPS卫星和GPS接收机之间的距离(以下称作伪距)。而且，使用载在从各个GPS卫星接收到的信号上的各个GPS卫星的卫星轨道信息和上述的伪距信息，能够进行当前位置的定位计算。
GPS接收机在可以从大于等于四个的GPS卫星接收信号时，可以计算出当前位置的纬度、经度、高度，进行三维定位。
此外，GPS接收机在可以从三个GPS卫星接收信号时，可以计算出当前位置的纬度和经度，进行二维定位。GPS接收机例如将地球的中心当作一个GPS卫星，将从地球的中心到当前位置的距离作为伪距。然后，进行和三维定位同样的定位计算。因此，在二维定位中，GPS接收机需要预先保存当前位置的高度信息。
与此相关，研究出了使用根据地图数据取得的高度进行二维定位的技术(例如专利文献1)，以及使用在上一次定位时利用VDOP(Vertical Dilution of Precision：垂直精度因子)最小的GPS卫星组所计算出的高度、或者利用上一次的三维定位所计算出的高度进行二维定位的技术(例如专利文献2)。
专利文献1：特开2002-341012号公报
专利文献2：特公平6-75103号公报
不过，还存在这样的问题，为了保存地图数据，存储单元的负担较大，以及根据地图数据取得的高度信息的误差较大。
此外，还存在这样的问题，即使使用了在上一次定位时利用VDOP最小的GPS卫星组所计算出的高度，由于上一次定位时的不良定位条件(信号强度弱的环境、多路径多的环境等)导致其高度的误差大。而且，在使用通过上一次的三维定位所计算出的高度的方法中，也存在由于上一次定位时的不良定位条件导致高度的误差大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供既能够降低保存高度数据的存储负担，又能够持续降低上一次定位时的不良条件的影响，同时可以获取用于二维定位的准确的高度信息的定位装置和定位装置的控制方法。
上述目的由根据第一方面的发明的定位装置来实现，所述定位装置包括：高度信息存储单元，用于存储表示高度的高度信息；卫星信号接收单元，用于接收来自于定位卫星的信号、即卫星信号；三维坐标信息生成单元，根据所述卫星信号进行三维定位，生成三维坐标信息；定位条件信息生成单元，用于生成定位条件信息，所述定位条件信息表示生成所述三维坐标信息时的定位条件；可靠性允许范围内外判断单元，根据所述定位条件信息，判断所述三维坐标信息所包含的三维高度信息的可靠性是否在预先规定的可靠性允许范围内；高度信息更新单元，根据所述可靠性允许范围内外判断单元的判断结果，使用所述三维高度信息更新所述高度信息；更新次数评价单元，用于判断所述高度信息的更新次数是否在预先规定的二维定位使用允许范围内；二维坐标信息生成单元，根据所述卫星信号和所述高度信息进行二维定位，生成二维坐标信息；以及定位方法确定单元，根据所述更新次数评价单元的判断结果，确定在下一次定位时是使用所述三维坐标信息生成单元，还是使用所述二维坐标信息生成单元。
根据第一方面的发明的构造，因为所述定位装置包括所述可靠性允许范围内外判断单元，所以可以判断所述三维高度信息是否在所述可靠性允许范围内。例如，所述定位装置能够在PDOP(PositionDOP：位置精度衰减因子)大于预先规定的数值时，判断其所述三维高度信息不在所述可靠性允许范围内。
此外，因为所述定位装置包括所述高度信息更新单元，所以可以使用所述三维高度信息更新所述高度信息。因为所述三维高度信息是通过所述三维定位生成的新信息，所以使用所述三维高度信息更新所述高度信息是指利用新的信息补正已经保存的所述高度信息。这样，所述高度信息所表示的高度可以更接近实际高度。
此外，因为可以利用上述的所述可靠性允许范围内外判断单元判断所述所述三维高度信息的可靠性是否在所述可靠性允许范围内，所以，可以根据所述三维高度信息是否在所述可靠性允许范围内来调整所述高度信息相对于所述三维高度信息的分量。因此，更新后的所述高度信息所表示的高度可以成为更准确的高度。
此外，接近实际高度的高度称为准确的高度。而且，表示接近于实际高度的高度的信息称为准确的高度信息。
而且，因为所述定位装置具有所述更新次数评价单元，所以可以判断所述高度信息的更新次数是否在预先规定的二维定位使用允许范围内。
此外，因为所述定位装置具有所述二维坐标信息生成单元，所以，可以根据所述更新次数评价单元的判断结果，基于所述卫星信号和所述高度信息进行二维定位，生成二维坐标信息。所述三维高度信息的可靠性是利用所述高度信息可靠性判断单元判断其可靠性是否在所述可靠性允许范围内，但是，可以通过使用更多的新的所述三维高度信息更新所述高度信息，使所述高度信息成为更加准确的高度信息。即、所述高度信息的更新次数是多次，且在所述二维定位使用允许范围内，则更新了的所述高度信息是准确的信息。而且，使用准确的所述高度信息进行二维定位所生成的所述二维定位坐标信息成为表示接近于实际位置的准确位置的信息。
这里，因为所述定位装置可以例如只保存(保持)一个所述高度信息，并利用所述高度信息更新单元进行更新，所以，保存高度数据的存储负担小。
这样，可以利用所述定位装置，降低保存高度数据的存储负担，且持续降低在上一次定位时的不良定位条件的影响，获取用于二维定位的准确的高度信息。
本发明的第二方面的定位装置，在第一方面的发明构造的基础上，所述高度信息更新单元构成为：随着所述高度信息的更新次数的增加，加重所述高度信息相对于所述三维高度信息的分量，更新所述高度信息。
一般情况下，物体在地表移动时，与平面方向的移动量相比，上下方向的移动量少。因此，多次更新所述高度信息的结果，成为了准确的高度信息之后，即使是需要使用新的所述三维高度信息更新所述高度信息，也可以通过减轻新的所述三维高度信息的分量、加重保存的所述高度信息的分量，从而使所述高度信息成为准确的信息。
关于这一点，根据本发明的第二方面的结构，因为所述高度信息更新单元构成为：随着所述定位装置的更新次数的增加，加重所述高度信息相对所述三维高度信息的分量，更新所述高度信息，所以虽然获取了新的所述三维高度信息的要素，但可使所述高度信息成为准确的信息。
本发明第三方面的定位装置，在第一方面或第二方面的发明构造的基础上，具有速度信息生成单元，所述速度信息生成单元生成表示所述定位装置的移动速度的速度信息，其中，所述高度信息更新单元构成为：当所述移动速度在预先规定的速度允许范围内时，加重所述高度信息相对于所述三维高度信息的分量，更新所述高度信息；当所述移动速度不在预先规定的速度允许范围内时，减轻所述高度信息相对于所述三维高度信息的分量，更新所述高度信息。
一般情况下，物体在地表移动时，与高速移动的情况相比，低速移动时上下方向的移动量少。换言之，物体在地表移动时，与低速移动的情况相比，高速移动时上下方向的移动量多。
关于这一点，根据第三方面的构造，所述高度信息更新单元构成为：当所述移动速度在预先规定的速度允许范围内时，加重所述高度信息相对于所述三维高度信息的分量，更新所述高度信息；当所述移动速度不在预先规定的速度允许范围内时，减轻所述高度信息相对于所述三维高度信息的分量，更新所述高度信息，所以，可以根据所述定位装置的移动速度，使所述高度信息成为更准确的信息。
本发明第四方面的定位装置，在第一方面、第二方面、或第三方面的发明构造的基础上，所述高度信息存储单元存储一个所述高度信息。
根据第四方面的发明构造，所述高度信息存储单元存储一个所述高度信息。而且，所述定位装置可以利用所述高度信息更新单元更新其所述高度信息。
因此，所述定位装置可以将保存高度数据的存储负担控制在最小限度，同时降低上一次定位时不良定位条件的影响，从而获取用于二维定位的准确的高度信息。
上述目的通过本发明第五方面的定位装置的控制方法实现，所述定位装置的控制方法包括以下步骤：三维坐标信息生成步骤，所述定位装置根据卫星信号进行三维定位，生成三维坐标信息，所述定位装置包括用于存储表示高度的高度信息的高度信息存储单元，以及用于接收来自于定位卫星的信号、即所述卫星信号的卫星信号接收单元；定位条件信息生成步骤，所述定位装置生成定位条件信息，所述定位条件信息表示生成所述三维坐标信息时的定位条件；可靠性允许范围内外判断步骤，所述定位装置根据所述定位条件信息，判断所述三维坐标信息包含的三维高度信息的可靠性是否在预先规定的可靠性允许范围内；高度信息更新步骤，所述定位装置根据在所述可靠性允许范围内外判断步骤中的判断结果，使用所述三维高度信息更新所述高度信息；更新次数评价步骤，所述定位装置判断所述高度信息的更新次数是否在预先规定的二维定位使用允许范围内；以及定位方法确定步骤，所述定位装置根据所述更新次数评价步骤的判断结果，确定下一次定位时是进行三维定位还是进行二维定位。
根据本发明第五方面的构造，与本发明第一方面的构造相同，可以降低保存高度数据的存储负担，且持续降低在上一次定位时的不良定位条件的影响，同时获取用于二维定位的准确的高度信息。
附图说明
图1是表示本发明的实施例所涉及的定位系统的概况图。
图2是终端的主要硬件构成的概况图。
图3是终端的主要软件构成的概况图。
图4示出增益确定程序的一例。
图5示出更新高度信息的情况的一例。
图6是表示定位系统的动作例的概略流程图。
图7是表示定位系统的动作例的概略流程图。
图8示出高度的实际测量值的一例。
具体实施方式
以下，参照附图等详细说明本发明的优选实施例。
另外，以下描述的实施例是本发明的优选的具体实施例，因此，在技术上施加了各种优选的限定，在以下的说明中，只要没有用于特别限定本发明的描述，则本发明的范围并不限于这些方式。
图1是表示本发明的实施例所涉及的定位系统10的概况图。
如图1所示，定位系统10包含终端20。终端20可以从作为定位卫星的诸如GPS卫星12a、12b、12c和12d接收作为卫星信号的诸如信号S1、S2、S3和S4。该信号S1等是卫星信号的一例。此外，终端20是终端装置的一例。
终端20由其使用者甲持有，在地面G上移动。
终端20可以从诸如四个GPS卫星12a、12b、12c和12d接收作为卫星信号的诸如信号S1、S2、S3和S4，进行三维定位，生成由纬度、经度和高度表示当前位置的坐标的信息。
此外，终端20可以从三个GPS卫星12a、12b、12c接收信号S1、S2、S3，进行二维定位，生成由纬度和经度表示当前位置的坐标的信息。在二维定位中，终端20需要预先取得表示高度H的信息。此外，高度H越准确，越可以进行高精度的二维定位。
此外，高度H是从地球中心E到终端20的距离。下面，在本说明书中，“高度”作为从地球中心E到终端20的距离来使用。
终端20诸如可以是便携式电话机、PHS(Personal Handy-phoneSystem：个人便携式电话系统)、PDA(personal Digital Assistance：个人数字助理)、导航装置等，但并不限于此。
此外，可以与本实施例不同，GPS卫星12a等不限于4个，诸如可以是3个，也可以大于等于5个。
(终端20的主要硬件构造)
图2是终端20的主要硬件构造的概况图。
如图2所示，终端20包括计算机，计算机包括总线22。
在该总线22上连接有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)24、存储装置26等。存储装置26诸如是RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存贮器)等。
此外，在该总线22上连接有用于输入各种信息等的输入装置28、用于从GPS卫星12a等接收信号S1等的GPS装置30。该GPS装置30是卫星信号接收单元的一例。
此外，在该总线22上连接有用于与外部通信的通信装置32、用于显示各种信息的显示装置34。
(终端20的主要软件构造)
图3是终端20的主要软件构造的概略图。
如图3所示，终端20包含用于控制各部的终端控制部100、与图2的终端GPS装置30对应的GPS部102、与通信装置32对应的通信部104、速度计量部106等。
该速度计量部106根据由GPS部102接收的多个信号S 1等的多普勒偏移等，生成表示终端20的移动速度的速度信息170(例如、参照特开平8-68651的第[0016]段至第[0018]段)。即、速度计量部106是速度信息生成单元的一例。
控制部100将速度计量部106生成的速度信息170存储在第二存储部150中。
终端20还包含用于存储各种程序的第一存储部110、以及用于存储各种信息的第二存储部150。
此外，和本实施例不同，终端20中还可以包含作为硬件的速度计，利用该速度计计量终端20的移动速度。
如图3所示，终端20在第二存储部150中存储卫星轨道信息152。卫星轨道信息152包含概略星历154和精密星历156。
概略星历154是表示所有GPS卫星12a等(参照图1)的概略轨道的信息。例如、概略星历154的有效期间是七天。因此，终端20每七天从任一个GPS卫星12a等的信号S1等中解码、更新一次既略星历154。
精密星历156是同时表示各GPS卫星12a等(参照图1)的精密轨道以及其取得时间的信息。精密星历156的有效期间例如是四小时(h)。因此，终端20每四小时解码、更新一次可以观测到的各GPS卫星12a等的精密星历156。
如图3所示，终端20在第二存储部150中存储有一个表示高度H1的高度信息158。高度信息158是高度信息的一例。此外，第二存储部150是高度信息存储单元的一例。
如图3所示，终端20在第一存储部110中存储有三维定位程序112。三维定位程序112是用于控制部100根据GPS部102所接收的信号S1等进行三维定位，生成三维坐标信息160的程序。该三维坐标信息160是三维坐标信息的一例。此外，三维定位程序112和控制部100是三维坐标信息生成单元的一例。
具体地说，终端20从诸如四个GPS卫星12a等接收信号S1等，根据从各个GPS卫星12a等发送信号S1等的时间和信号S1等到达终端20的时间之间的差、即延迟时间，求得各个GPS卫星12a等和终端20之间的距离、即伪距。然后，使用关于各个GPS卫星12a等的概略星历156和上述伪距进行当前位置的定位计算。
三维坐标信息160包含表示终端20当前位置的纬度和经度的三维纬度经度信息162和表示终端20的当前位置的高度H2的三维高度信息164。
控制部100将生成的三维坐标信息160存储在第二存储部150中。
如图3所示，终端20在第一存储部110中存储有二维定位程序114。二维定位程序114是用于控制部100根据由GPS部102接收的信号S1等和高度信息158进行二维定位，生成二维坐标信息166的程序。二维坐标信息166是二维坐标信息的一例。此外，二维定位程序114和控制部100是二维坐标信息生成单元的一例。
具体地说，终端20从诸如三个GPS卫星12a等接收信号S1等，根据从各个GPS卫星12a等发送信号S1等的时间和信号S1等到达终端20的时间之间的差、即延迟时间，求得各个GPS卫星12a等和终端20之间的距离、即伪距。此外，终端20将地球的中心E(参照图1)当作一个GPS卫星，将高度信息158所表示的高度H1视为和地球的中心E之间的伪距。
接着，利用关于各个GPS卫星12a等的精密星历156，计算出各个GPS卫星12a等的当前时刻在卫星轨道上的位置。地球的中心E的位置是已知的。然后，终端20根据各个GPS卫星12a等在卫星轨道上的位置、地球的中心E的位置、伪距和高度H1，进行当前位置的定位计算。
二维坐标信息166是利用纬度和经度表示终端20的当前位置的信息。
控制部100将生成的二维坐标信息166存储在第二存储部150中。
如图3所示，终端20在第一存储部110中存储有定位条件信息生成程序116。定位条件信息生成程序116是用于控制部100生成定位条件信息168的程序，该定位条件信息168表示生成三维坐标信息160时的定位条件。定位条件信息168是定位条件信息的一例。此外，定位条件信息生成程序116和控制部100是定位条件信息生成单元的一例。
定位条件信息168是表示诸如PODP、定位卫星数、定位误差的信息。
此外，也可以与本实施例不同，定位条件信息也可以是表示PODP、定位卫星数、定位误差中的一个或两个的信息。
如图3所示，终端20在第一存储部110中存储有高度信息可靠性判断程序118。高度信息可靠性判断程序118是用于控制部100根据定位条件信息168，判断三维高度信息164是否在预先规定的可靠性允许范围内的程序。即、高度信息可靠性判断程序118和控制部100是高度信息可靠性允许范围内外判断单元的一例。
例如，如果定位条件信息168所表示的PDOP小于等于3，控制部100判断三维高度信息164的可靠性在可靠性允许范围内。PDOP小于等于3的条件是预先规定的。即、PDOP小于等于3的条件是可靠性允许范围内的一例。
此外，也可以不同于本实施例，当定位条件信息168所表示的定位卫星数是大于等于5个、和/或定位误差是小于等于100米(m)时，控制部100判断三维高度信息164的可靠性在可靠性允许范围内。
如图3所示，终端20在第一存储部110中存储有速度评价程序120。速度评价程序120是用于控制部100判断速度信息170所表示的速度V是否在每小时六十公里(km/h)以内的程序。每小时六十公里(km/h)以内的速度是预先规定的速度允许范围内的速度的一例。此外，快于每小时六十公里(km/h)的速度是预先规定的速度允许范围外的速度的一例。
如图3所示，终端20在第一存储部110中存储有增益确定程序122。增益确定程序122是用于控制部100根据三维高度信息164更新高度信息158时，确定高度信息158相对于三维高度信息164的分量α(下面，称为增益α)的程序。
图4示出了增益确定程序122的一例。
如图4(a)所示，作为增益确定程序122，终端20存储有与增益计数器对应的增益。作为初始设定，增益确定程序122例如将增益计数器设定为5时，增益α即为3.5。
然后，控制部100利用高度信息可靠性判断程序118判断三维高度信息164在预先规定的可靠性允许范围内，并根据三维高度信息164更新高度信息158时，将增益计数器(的值)增加一，从而增大增益α(下面，称为原则动作)。例如、在第一次更新时，控制部100将增益计数器设定为6，则增益α为4。然后，在第二次更新时，控制部100将增益计数器设定为7，则增益α为4.5。这样，控制部100随着高度信息158的更新次数的增加而增大增益α。此外，增大增益α也可以说是加强增益α。此外，减小增益α也可以说是减弱增益α。控制部100通过在每次更新高度信息158时、一个一个地增加计数器(的值)，从而逐渐地增大增益。这样，可以使高度信息158所表示的高度H1逐渐地固定在实际的高度附近。
对此，控制部100利用高度信息可靠性判断程序118判断三维高度信息164不在预先规定的可靠性允许范围内，根据三维高度信息164进行高度信息158的更新时，将增益计数器设定为最大的9，利用最大的增益α进行高度信息158的更新。这样，可以将更新高度信息158时的、可靠性允许范围外的三维高度信息164的影响控制在最小限度，同时采用新的三维高度信息164的要素更新高度信息158。
如图4(b)所示，增益α越大，更新后的高度信息158表示的高度越接近所保存的高度信息158的高度H1。此外，增益α越小，更新后的高度信息158表示的高度越接近三维高度信息164的高度H2。
此外，当速度信息170表示的速度V在每小时六十公里(km/h)以内时，控制部100按照上述的原则动作，将增益计数器增大一，从而增大增益α。
对此，当速度信息170表示的速度V比每小时六十公里(km/h)快时，作为上述原则动作的例外，控制部100将增益计数器减小一，从而减小增益α。例如在第一次更新时，控制部100将增益计数器设定为4，则增益α为3。
此外，如图4(c)所示，与本实施例不同，增益确定程序122也可以将一个增益分配给两个值的计数器(设定值不同的两个计数器)。
如图3所示，终端20在第一存储部110中存储有高度信息更新程序124。高度信息更新程序124是用于控制部100使用由上述增益确定程序122设定的增益α、利用三维高度信息164更新高度信息158的程序。上述的增益确定程序122、高度信息更新程序124和控制部100是高度信息更新单元的一例。
具体地说，控制部100使用设定的增益α生成表示更新后高度H1a的更新后高度信息174。而且，在将生成的更新后高度信息174存储在第二存储部150的同时，将更新后高度信息174作为新的高度信息158存储在第二存储部150中。
例如、利用H1a＝H1+(H2-H1)÷α的公式计算出更新后高度信息174表示的更新后高度H1a。
此外，控制部100在生成更新后高度信息174时，将更新次数信息176表示的更新次数n增加一。
如图3所示，终端20在第一存储部110中存储有更新次数评价程序126。更新次数评价程序126是用于控制部100判断更新次数信息176表示的更新次数n是否是二维定位使用允许次数信息178表示的二维定位使用允许次数的程序。该二维定位使用允许次数是预先规定的二维定位允许范围内的一例。此外，更新次数评价程序126和控制部100是更新次数评价单元的一例。
具体地说，如果更新次数n是二维定位使用允许次数、例如大于等于5次，则控制部100判断更新次数n为二维定位使用允许次数。
如图3所示，终端20在第一存储部110中存储有定位方法确定程序128。定位方法确定程序128是用于控制部100根据上述的更新次数评价程序126的判断结果，确定是利用三维定位进行下一次的定位还是利用二维定位进行下一次的定位的程序。即、定位方法确定程序128和控制部100是定位方法确定单元的一例。
具体地说，如果更新次数n是大于等于5次，则控制部100确定利用二维定位进行下一次的定位，生成表示二维定位的下一次定位方法信息180。
对此，控制部100在更新次数小于5次的情况下，确定利用三维定位进行下一次的定位，生成表示三维定位的下一次定位方法信息180。这是因为考虑到如果更新次数小于5次，则高度信息158表示的高度H1不稳定，所以，在下一次定位时，与二维定位的定位结果相比三维定位的定位结果更具有可靠性。
控制部100将生成的下一次定位方法信息180存储在第二存储部150中。
定位系统10具有如上所述的构成。
如上所述，终端20随着高度信息158的更新次数的增加，增大增益α、更新高度信息158。
一般地情况下，当物体在地表移动时，与平面方向的移动量相比，上下方向的移动量较少。因此，经过多次更新高度信息158而成为准确的高度信息之后，即使需要使用新的三维高度信息164来更新高度信息158，也可以通过减轻新的三维高度信息164的分量、加重所保存的高度信息158的分量，从而使高度信息158成为准确的信息。
关于这一点，因为终端20随着高度信息158的更新次数的增加，加重已经保存的高度信息158的分量、更新高度信息158，所以，可以使高度信息158成为更准确的信息。
此外，如上所述，终端20并不是同样地使用所有的三维高度信息164(参照图3)以更新高度信息158，例如，当使用PDOP较大等、在不良定位条件下生成的三维高度信息164来更新高度信息158时，增益α为最大。因此，高度信息158可以降低上一次定位时的不良定位条件的影响。
而且，终端20构成为：如果其移动速度V在预先规定的速度允许范围内，则增大增益α、更新高度信息158，如果移动速度V不在预先规定的速度允许范围内，则减轻增益α、更新高度信息158。
一般地情况下，物体在地表移动时，低速移动时上下方向的移动量少于高速移动时的。换言之，物体在地表移动时，高速移动时上下方向的移动量大于低速移动时的。
因此，与终端20高速移动的情况相比，在低速移动时，减轻新的三维高度信息164的分量、加重所保存的高度信息158的分量来更新高度信息158，这样，可以使高度信息158成为准确的信息。
关于这一点，在与终端20高速移动的情况相比、以低速移动时，增大增益α、更新高度信息158。与此相反，在与终端20低速移动的情况相比、以高速移动时，减小增益α、更新高度信息158。因此，终端20利用与速度相应的增益α更新高度信息158，可以使其成为准确的信息。
而且，终端20可以使用根据定位条件和移动速度来设定的增益α，根据三维高度信息164更新高度信息158。因为三维高度信息164是通过三维定位而生成的新信息，所以，所谓使用三维高度信息164更新高度信息158是指利用新的信息补正已经保存的高度信息158。这样，高度信息158所表示的高度可以更加接近实际的高度。
而且，终端20可以判断高度信息158的更新次数是否是预先规定的二维定位使用允许次数。
此外，终端20可以在高度信息158的更新次数例如是大于等于5次时，根据来自GPS卫星12a的信号S1等以及高度信息158进行二维定位，生成二维坐标信息166。终端20在二维定位之前，要判断是否将三维高度信息164用于高度信息158的更新，但是通过使用更多的新的三维高度信息164来更新高度信息158，可以使高度信息158成为表示准确高度的信息。通过多次更新高度信息158，各个三维高度信息164的误差可以相互抵消。因此，例如更新了大于等于5次后的高度信息158就接近于实际的高度。这样，使用该高度信息158的二维定位的定位精度较高。
此外，使用准确的高度信息158进行的二维定位比三维定位的定位精度高。这是因为二维定位时可以观测到的GPS卫星12a等中、用于定位的GPS卫星组较多，可以从多个定位结果中选择更准确地表示当前位置的定位结果。例如，可以观测到的GPS卫星12a等的数量是五个的情况下，三维定位时，一次定位计算所使用的GPS卫星大于等于四个，因此，用于定位的GPS卫星的组为：GPS卫星四个一组的是五组，GPS卫星五个一组的是一组，合计六组。相反，可以观测的GPS卫星12a等的数量是五个的情况下，二维定位时，一次定位计算所使用的GPS卫星是大于等于三个，因此，用于定位的GPS卫星的组为：GPS卫星三个一组的是十组，GPS卫星四个一组的是五组，GPS卫星五个一组的是一组，合计十六组。
此外，高度信息158的更新次数如果是二维定位使用允许次数，则使用更新了的高度信息158进行二维定位所生成的二维坐标信息166为接近于实际位置的准确的位置信息。
这里，终端20只保存一个高度信息158，根据三维高度信息164进行更新，所以，保存高度数据的存储负担较少。
这样，通过终端20可以降低保存高度数据的存储负担，而且，降低上一次定位时不良定位条件的影响，从而获得二维定位所使用的准确的高度信息。
特别是因为终端20只保存有一个高度信息158，所以，保存高度数据的存储负担可以控制在最小限度。
图5是更新高度信息158的状态的一例示意图。
如图5所示，高度信息158表示的高度H1根据三维高度信息164，随着更新次数的增加，而接近实际高度，而且稳定于接近实际高度H的状态。
以上是本实施例所涉及的定位系统10的结构，下面主要利用图6和图7对其动作例进行说明。
图6和图7是表示本实施例所涉及的定位系统10的动作例的概略流程图。
此外，终端20利用三维高度信息164更新高度信息158的动作也称作过滤(filter)。而且，增益α(参照图3)也称作过滤(筛选)的增益α。
首先，终端20进行三维定位生成三维坐标信息160(参照图3)(图6的步骤ST1)。该步骤ST1是三维坐标信息生成步骤的一例。
接着，终端20生成定位条件信息168(参照图3)(步骤ST2)。该步骤ST2是定位条件信息生成步骤的一例。
接着，终端20判断三维高度信息164的可靠性是否在可靠性允许范围内(步骤ST3)。该步骤ST3是高度信息可靠性判断步骤的一例。
在步骤3中，终端20判断出三维高度信息164在可靠性允许范围内时，判断保存的高度信息158是否更新了5次或五次以上(步骤ST4)。该步骤ST4是更新次数评价步骤的一例。
在步骤ST4中，终端20判断出将保存的高度信息158更新了大于等于5次时，终端20确定下一次定位时使用保存的高度信息158进行二维定位(步骤ST5)。该步骤ST5是定位方法确定步骤的一例。具体地说，终端20生成表示二维定位的下一次定位方法信息180(参照图3)。
接着，终端20判断移动速度是否大于等于每小时60公里(km/h)(步骤ST6)。
在步骤ST6中，当终端20判断移动速度大于等于每小时60公里(km/h)时，减弱过滤的增益α(步骤ST7)。但是，如果过度减弱增益α，则新高度有很大的错误时影响很大，因此，不会低于最低的增益α。
相反，在步骤ST6中，终端20判断移动速度没有大于等于每小时60公里(km/h)时，增强过滤的增益α(步骤ST7A)。但是，如果过度增强增益α，则无法获取新高度的要素，因此，不会高于最大的增益α。
接着，终端20使用通过步骤ST7或步骤ST7A设定的增益α，根据三维高度信息164，更新保存的高度信息158(步骤ST8)。
上述的步骤ST7、步骤ST7A和步骤ST8是高度信息更新步骤的一例。
终端20在下一次定位时，使用保存的高度信息158进行二维定位。
在上述的步骤ST4中，终端20判断保存的高度信息158没有更新了大于等于5次时，终端20确定下一次定位时进行三维定位(步骤ST51)。该步骤ST51也是定位方法确定步骤的一例。具体地说，终端20生成表示三维定位的下一次定位方法信息180(参照图3)。当所保存的高度信息158没有更新大于等于5次时，高度信息158表示的高度H1远离实际高度，并没有稳定于实际高度的附近，所以，使用该高度信息158进行二维定位，存在定位误差增大的可能性。因此，当所保存的高度信息158没有更新大于等于5次时，下一次定位则进行三维定位。
接着，终端20增强过滤的增益(步骤ST52)。
接着，终端20根据三维高度信息164更新高度信息158(步骤ST53)。该步骤ST52和步骤ST53也是高度信息更新步骤的一例。
然后，终端20在下一次定位时接收信号S1等，进行三维定位。
在上述的步骤ST3中，终端20判断三维高度信息164的可靠性不在可靠性允许范围内时，判断保存的高度信息158是否更新了大于大于5次(图7的步骤ST61)。该步骤ST61也是更新次数评价步骤的一例。
在步骤ST61中，终端20判断保存的高度信息158更新了大于等于5次时，终端20确定下一次定位时使用保存的高度信息158进行二维定位(步骤ST62)。该步骤ST62也是定位方法确定步骤的一例。
接着，终端20使过滤的增益α为最大(步骤ST63)。
接着，终端20使用在步骤ST63中设定的增益α，根据三维高度信息164，更新保存的高度信息158(步骤ST64)。
上述的步骤ST63和步骤ST64也是高度信息更新步骤的一例。
然后，终端20在下一次定位时使用保存的高度信息158进行二维定位。
在上述的步骤ST61中，终端20判断没有保存的高度信息158更新大于等于5次时，终端20确定下一次定位时进行三维定位(步骤ST62A)。该步骤ST62A也是定位方法确定步骤的一例。
然后，终端20不进行高度信息158的更新。这是因为高度信息158没有更新大于等于5次时，会有高度信息158背离实际高度的情况，并且不一定会稳定于实际高度附近。于是，使用不在可靠性允许范围内的三维高度信息164更新高度信息158，则更新后的高度信息158进一步背离实际高度的可能性非常大。
然后，终端20在下一次定位时进行三维定位。
如以上说明，利用终端20可以降低保存高度数据的存储负担，而且，持续降低上一次定位时的不良定位条件的影响，获取用于二维定位的准确的高度信息。
图8示出高度实际测量值的一例示意图。
图8的图表中，纵轴表示高度，横轴表示时间。
此外，在图8的图表中，将高度改变为以水平面为基准的海拔。
线L1表示获取了使用VDOP最小的GPS卫星的组合进行定位的结果的、海拔的实际测量值。
线L2表示终端20生成的海拔的实际测量值。终端20生成的海拔是通过以水平面为基准改变高度信息158的高度H1而得到的。
如图8所示，与线L1相比，线L2更快地接近于实际的海拔、即100米(m)，而且，稳定于100米(m)附近。
其结果是：使用终端20生成的海拔(线L2上的值)的二维定位的定位结果，与使用现有例的海拔的情况相比，是定位误差小、精度高的信息。
(程序和计算机可读记录介质等)
本发明还可以提供定位装置的控制程序，可使计算机执行上述的动作例的三维坐标信息生成步骤、定位条件信息生成步骤、高度信息可靠性判断步骤、高度信息更新步骤、更新次数评价步骤和定位方法确定步骤等。
而且，还可以提供记录有这种通信基站的控制程序等的计算机可读记录介质等。
通过记录介质将这些通信基站的控制程序等安装在计算机上，并通过计算机使这些程序处于可执行状态，程序记录介质不仅包括：例如象软盘(注册商标)这样的软磁盘、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory：光盘驱动器)、CD-R(Compact Disc-Recordable：可记录光盘驱动器)、CD-RW(Compact Disc-Rewritable：可重写光盘驱动器)、DVD(Digital Versatile Disc：数字化视频光盘驱动器)等的包式介质，还可以通过暂时或永久存储程序的半导体存储器、磁盘存储器、或光磁盘存储器等来实现。
本发明不限于上述的各实施例。而且，也可以是上述各实施例相互组合而构成的。
附图标记说明
10     定位系统
12a、12b、12c、12d    GPS卫星
20     终端
112    三维定位程序
114    二维定位程序
116    定位条件信息生成程序
118    高度信息可靠性判断程序
120    速度评价程序
122    增益确定程序
124    高度信息更新程序
126    更新次数评价程序
128    定位方法确定程序

Claims (5)

1.一种定位装置，其特征在于包括：
高度信息存储单元，用于存储表示高度的高度信息；
卫星信号接收单元，用于接收来自于定位卫星的信号、即卫星信号；
三维坐标信息生成单元，根据所述卫星信号进行三维定位，生成三维坐标信息；
定位条件信息生成单元，用于生成定位条件信息，所述定位条件信息表示生成所述三维坐标信息时的定位条件；
可靠性允许范围内外判断单元，判断通过所述定位条件信息生成单元生成的所述定位条件信息所表示的所述定位条件是否包含在预先规定的可靠性允许范围内，所述预先规定的可靠性允许范围作为判断三维高度信息的可靠性高的定位条件范围；
高度信息更新单元，根据所述可靠性允许范围内外判断单元的判断结果，使用所述三维高度信息更新所述高度信息；
更新次数评价单元，用于判断所述高度信息的更新次数是否在预先规定的二维定位使用允许范围内；
二维坐标信息生成单元，根据所述卫星信号和所述高度信息进行二维定位，生成二维坐标信息；以及
定位方法确定单元，根据所述更新次数评价单元的判断结果，确定在下一次定位时是使用所述三维坐标信息生成单元，还是使用所述二维坐标信息生成单元。
2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：
所述高度信息更新单元构成为：随着所述高度信息的更新次数的增加，加重所述高度信息相对所述三维高度信息的分量，更新所述高度信息。
3.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，还包括：
速度信息生成单元，用于生成表示所述定位装置的移动速度的速度信息，
其中，所述高度信息更新单元构成为：当所述移动速度在预先规定的速度允许范围内时，加重所述高度信息相对所述三维高度信息的分量，更新所述高度信息；当所述移动速度不在预先规定的速度允许范围内时，减轻所述高度信息相对于所述三维高度信息的分量，更新所述高度信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定位装置，其特征在于：
所述高度信息存储单元存储一个所述高度信息。
5.一种定位装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
三维坐标信息生成步骤，所述定位装置根据卫星信号进行三维定位，生成三维坐标信息，所述定位装置包括用于存储表示高度的高度信息的高度信息存储单元，以及用于接收来自于定位卫星的信号、即所述卫星信号的卫星信号接收单元；
定位条件信息生成步骤，所述定位装置生成定位条件信息，所述定位条件信息表示生成所述三维坐标信息时的定位条件；
可靠性允许范围内外判断步骤，所述定位装置判断通过所述定位条件信息生成步骤生成的所述定位条件信息所表示的所述定位条件是否包含在预先规定的可靠性允许范围内，所述预先规定的可靠性允许范围作为判断三维高度信息的可靠性高的定位条件范围；
高度信息更新步骤，所述定位装置根据所述可靠性允许范围内外判断步骤中的判断结果，使用所述三维高度信息更新所述高度信息；
更新次数评价步骤，所述定位装置判断所述高度信息的更新次数是否在预先规定的二维定位使用允许范围内；以及
定位方法确定步骤，所述定位装置根据所述更新次数评价步骤中的判断结果，确定在下一次定位时是进行三维定位还是进行二维定位。
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