CN1680824A - 卫星导航控制器 - Google Patents

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Abstract

在下述情况下导航设备将导航卫星接收机的精确度改变到高精确度：当对象车辆接近于目的地时，当对象车辆行驶在地图信息没有描述的道路上时，当对象车辆接近于道路在预定距离内以小角度分支的交叉口时，当对象车辆行驶在窄街道上时，当对象车辆行驶在相邻平行道路上的一条上时，当校正了自含式传感器，等场合时。在其它情况时，导航设备将接收机的定位精确度改变到低精确度。当促使接收机执行低精确度定位时，禁止只有高精确度定位所需要的接收机操作的电源。

Description

卫星导航控制器
技术领域
本发明涉及一种卫星导航控制器，该控制器促使用于卫星导航的定位设备来根据来自卫星导航卫星的信号执行多种精确度的定位。
背景技术
一种大家熟知的常规定位方法是使用美国拥有的GPS卫星的方法。该种使用GPS的方法是卫星导航方法中的一种。也就是说，根据从位置已知的多个卫星接收到的信号，可以计算自身和卫星之间的距离；然后根据计算出的距离和卫星位置可以计算自身的当前位置。此后，卫星导航卫星是应用于卫星导航的卫星。用于卫星导航的接收机或者卫星导航接收机是一个接收来自用于卫星导航的卫星的信号并计算该接收机自身位置的设备。用于卫星导航的天线或者卫星导航天线是一个用于卫星导航接收机的天线，该天线用来接收来自用于卫星导航的卫星的信号。
在使用GPS卫星的方法中，从三个或更多GPS卫星接收无线电波，并计算距离每个卫星的距离。然后根据得到的距离数据确定当前位置。这些方法的定位精确度在大约10到30米。为了提高定位精确度，考虑了下面几点：利用GPS的L2频段(1227.6MHz)和L5频段(1176.45MHz)，发射新的用于卫星导航的卫星，包括伽利略卫星和准天顶(quasi-zenith)卫星，引入使用一个电子参考点的RTK-GPS技术，等等。结果是，定位的精确度有可能达到2到3厘米或更短。
上述技术的使用使得可以提供一种用于卫星导航的接收机，该接收机既可以执行具有大约10到30米的低精确度的传统定位，也可以执行具有大约2到3厘米的高精确度的定位。利用此种用于卫星导航的接收机，就可以根据应用模式和用法来有选择性地使用具有多种精确度的定位结果。
然而，经过充分的考虑，发明人得出结论：基于此种卫星导航的定位导致了功耗增加的问题。
举一个例子来说明。假定对其码片速率高的信号进行解码(相当于解扩频)来执行高精确度定位。(码片速率定义为用于对从卫星发射的信号进行扩频和反扩频的码片的每个单位时间内的数据量。)在此种情况中的高码片速率的固定解码(constant decoding)增加了解码设备的处理负载和功耗。
此外，假设用于卫星导航的接收机设置有多个系统中的接收电路，以执行多精确度定位。这里，所述接收系统能够接收来自用于多频率卫星导航的卫星的信号。当多个系统中的接收电路不管是否需要都持续工作时，没有使用的接收电路的电源会增加功耗。
发明内容
考虑前述内容提出本发明。本发明的一个目的是抑制控制卫星导航接收机的定位中的功耗，该卫星导航接收机根据来自用于卫星导航的卫星的信号来执行多精确度定位。
为了达到上述目的，如下设置卫星导航控制器。所述卫星导航控制器控制卫星导航接收机，其中，该接收机能够根据来自用于卫星导航的卫星的信号来执行多精确度定位。包括一个确定单元，用于从所述多个精确度中确定一个给定的精确度，接收机应该被促使来使用该给定精确度执行定位。包括一个控制单元，用于促使接收机使用该给定精确度执行定位，并进一步阻止用于使用除给定精确度之外的其它精确度执行定位的卫星对信号进行解码。
在该结构下，能够整体降低定位功耗。
附图说明
从下面结合参考附图的具体描述中，本发明的上述及其它目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中：
图1是说明导航设备的结构的图示；
图2是说明卫星导航接收机的结构的图示
图3是说明射频单元的结构的图示；
图4A到4C示出了说明Navstar、伽利略和准天顶卫星的载频和码片速率的表格；
图5是地图产生程序的流程图；
图6说明在地图产生程序中所存储的位置信息的图示；
图7是说明在地图产生程序中增加的路段的数据的图示；
图8是说明在地图产生程序中增加的路段的数据的图示；
图9是当对象车辆已经接近预设目的地时，一个被执行来控制卫星导航接收机的定位精确度的程序的流程图；
图10是说明对象车辆将要接近一个目的地的情形；
图11是当车辆接近交叉口(在该交叉口，道路以一个小角度分支)，车辆在窄街道上行驶，或车辆在相邻平行道路中的一条上行驶时，一个被执行来控制卫星导航接收机的定位精确度的程序的流程图；
图12是说明车辆接近交叉口的例子的图示，在该交叉口，道路以一个小角度分支；
图13是说明车辆在窄街道上行驶的情形的图示；
图14是说明车辆在相邻的平行道路中的一条上行驶的情形的图示；
图15是当自含式导航中的计算位置经过校正后，一个被执行来控制卫星导航接收机的定位精确度的程序的流程图；
图16是当将导航设备从车辆上移除时，一个被执行来控制卫星导航接收机的定位精确度的程序的流程图；和
图17是当对象车辆停止且车辆的点火钥匙转至关闭或ACC位置时，一个由控制电路执行来控制卫星导航接收机的定位精确度的程序的流程图。
发明详述
此后，将描述本发明的第一个实施例。图1说明使用时安装在对象车辆上的导航设备1的结构。导航设备1包括位置检测器11，外部存储媒质16，操作开关组17，控制电路18，和显示单元20。
位置检测器11包括地磁传感器12，陀螺仪13，和车辆速度传感器14，它们中的任何一个都是公知的。这些传感器12到14向控制电路18输出信息，用于根据它们各自的属性识别当前位置。
外部存储媒质16包括诸如其上可以另外写入数据的HDD(硬盘驱动器)的非易失性存储媒质和控制该非易失性存储媒质的设备。根据来自控制电路18的控制指令等，对从非易失性存储媒质读取数据的操作执行控制和，当可能时，对向非易失性存储媒质写数据的操作执行控制。非易失性存储媒质中存储的信息包括称为用于提高上述位置检测的精确度的地图匹配的数据，包含地图信息和陆标数据的变化数据，用于操作控制电路18的程序，等等。
控制电路18由一个普通计算机构成，其中设置CPU、ROM、RAM和闪存。控制电路18执行程序，用于操作导航设备1，读取ROM或者外部存储媒质16。在该执行过程中，控制电路18实施如下操作：从ROM、RAM、或闪存中读取信息，并将该信息写入RAM或闪存中。控制电路18与位置传感器11、操作控制组17、显示单元20等等之间进行信号通信。此外，它与卫星导航接收机的接收机2之间进行信号通信。
当启动卫星导航设备1后，控制电路18的CPU从ROM读取并执行引导程序、OS(操作系统)等等，并根据该OS控制硬件和管理进程。在该OS上运行的进程例子包括菜单程序、路线搜索程序、地图显示程序、地图产生程序、各种控制接收机2的定位精确度的程序，等等。
在执行这些程序时，当需要识别当前位置时，控制电路18的CPU计算当前位置。当前位置的计算是基于从在位置检测器11中设置的传感器输出的、用于识别当前位置的信号，稍后描述的来自接收机2的位置信息，和地图匹配执行的。为了在此时计算当前位置，同时使用了两种方法。一种是自含式(或自治)导航，其中根据来自地磁传感器12、陀螺仪13和车辆速度传感器14和地图匹配的位置信息来识别对象车辆的位置。另一种是利用来自接收机2的位置信息识别对象车辆的位置的方法。控制电路18的CPU并行执行这些位置识别操作，将根据两种方法分别中的一种或两种方法识别的且与一个加权值相乘后的位置加和在一起并将结果值作为当前位置。例如，当来自接收机2的位置信息为高度精确时，就是说，它的测量误差接近10厘米或更少时，主要利用来自接收机2的位置信息来识别当前位置。
由自含式导航执行的当前位置的计算如下：通过根据从传感器12到14获得的车辆信息如速度、方向等计算刚由自含式导航识别的位置和方向是如何改变的来识别当前位置。在根据上述自含式导航计算当前位置时，随着当前位置计算次数的增加，从传感器12到14获得的信息误差会在计算位置中累加。结果是，如下所述，控制电路18的CPU执行校准来减少误差值。
下面描述是基于假设：在CPU读取程序之后由该CPU执行的操作是程序本身要执行的操作。
菜单程序根据功能和目的对以菜单形式在OS上运行的各种程序进行分级显示，并促使开始执行用户从显示菜单中选择的程序。通过将与菜单相关的图像数据输出到显示单元20来实现菜单显示。基于通过利用操作开关组17执行的选择操作(移动光标、按下确认按钮等等)向控制电路18输入的信号来对用户选择进行检测。
目的地设定程序是用于设定目的地的程序。目的地的设定如下实施：该程序促使显示单元20产生一个显示来提示用户输入目的地。根据用户利用操作开关组17输入的目的地，目的地设定程序将目的地存储到控制电路18的RAM中。
路线搜索程序自动选择由目的地设定程序设定的从当前位置到目的地位置的最佳路线，并将选择的路线显示到显示单元20上作为路线助理。大家熟知的自动设定最佳路线的方法包括Dijkstra方法。
地图显示程序在显示单元20的屏幕上重叠显示下述内容：根据已识别的当前位置的信息指示车辆当前位置的标记，利用外部存储媒质16读取的地图信息，和路线搜索程序形成的指导路线的附加数据，等等。
图2说明接收机2的硬件结构。接收机2包括卫星导航天线21、射频单元22、相关器单元23、CPU 24、接口电路单元25、RAM 26、和ROM 27。
射频单元22对天线21从多个卫星30接收的射频频段信号进行各种变换，包括频率变换、放大和A/D变换。射频单元22将作为这些处理的结果而获得的基带信号输出到相关器单元23和CPU 24。
图3详细说明射频单元22的结构。射频单元22包括开关201到206，双工器210，低噪声放大器221到224，高频带通滤波器231到234，混频器241到244，本地振荡器251到254，中频频段放大器261到264，中频带通滤波器270和271，正交解调器281和282，和本地振荡器292到292。
在该射频单元22中，首先，双工器210将天线21从用于卫星导航的卫星30接收到的信号分支成四个频段中的信号：1575.42MHz频段、1227.60MHz频段、1278.75Mhz频段和1176.45MHz频段。此外，射频单元22将这些分支信号分别输出到低噪声放大器221、低噪声放大器222、低噪声放大器223和低噪声放大器224。
低噪声放大器221到224放大该输入信号并将其分别输出到高频带通滤波器231到234。
高频带通滤波器231到234从输入信号中去掉无用频率分量并将得到的信号分别输出到混频器241到244。
混频器241到244用来自本地振荡器251到254的频率信号分别乘以输入信号，并且由此将该输入信号下变频变换为IF(中频)频段信号。然后，混频器241到244将作为下变频结果而获得的信号分别输出到IF频段放大器261到264。
IF频段放大器261和262放大输入信号并将其输出到IF带通滤波器271，IF频段放大器263和264放大输入信号并将其输出到IF带通滤波器272。
IF带通滤波器271从IF频段放大器261和IF频段放大器262输入的信号中去掉无用频率分量，并将得到的信号输出到正交解调器281。IF带通滤波器272从IF频段放大器263和IF频段放大器264输入的信号中去掉无用频率分量，并将得到的信号输出到正交解调器282。
根据来自本地振荡器291的频率信号，正交解调器281对来自IF带通滤波器271的信号进行正交解调和A/D变换，并将作为所得结果获得的基带信号I信号和Q信号输出到相关器单元23。根据来自本地振荡器292的频率信号，正交解调器282对来自IF带通滤波器272的信号进行正交解调和A/D变换，并将作为所得结果获得的基带信号I信号和Q信号输出到相关器单元23和CPU 24。
如上所述，将天线21从卫星30接收到的信号进行与四个频段中的每个相关的频率变换、放大等等。其信号在这些频段中可接收或将来可接收的卫星导航卫星30包括美国的Navestar、欧洲的伽利略卫星和日本的准天顶卫星。图4A到4C示出了分别列出Navestar，伽利略卫星和准天顶卫星的载波频率和扩频编码的码片速率的表格。在图4A到4C的表格中，除首行外的每行表明使用的载波频段组和在这些频段中所用的码片速率。码片速率定义为将卫星30的信号进行扩频调制和解扩频解调所用的扩频码速率，也就是说，扩频码的单位时间内的码片(数据单元)数目。
参考图4A到4C进行更详细的描述。在图4A的Navstar中，在三个频段中执行传输：1575.42MHz频段、1227.60MHz频段和1176.45MHz频段。在任一频段中的传输中的码片速率是1.023Mcps。在图4C的准天顶卫星中，在三个频段中执行传输：1575.42MHz频段、1278.75MHz频段和1227.60MHz频段。在任一频段中的传输中的码片速率是1.023Mcps。在图4B的伽利略卫星中，例如信号在1176.45MHz频段中以10.23Mcps的码片速率传输。
稍后描述，在CPU 24的开/关控制下，开关201到206在向射频单元22的每部分供电和不供电之间切换。
将做更具体的描述。当开关201合上时，开关201从电源向低噪声放大器221、本地振荡器251和IF频段放大器261供电。当开关201断开时，开关201中断供电。当开关202合上时，开关202从电源向低噪声放大器222、本地振荡器252和IF频段放大器262供电。当开关202断开时，开关202中断供电。当开关203合上时，开关203从电源向低噪声放大器223、本地振荡器253和IF频段放大器263供电。当开关203断开时，开关203中断供电。当开关204合上时，开关204从电源向低噪声放大器224、本地振荡器254和IF频段放大器264供电。当开关204断开时，开关204中断供电。
当开关205合上时，开关205从电源向本地振荡器291和正交解调器281供电。当开关205断开时，开关205中断供电。当开关206合上时，开关206从电源向本地振荡器292和正交解调器282供电。当开关205断开时，开关206中断供电。
将做更具体的描述。当开关201断开时，将不能接收1575.42MHz频段的信号。当开关202断开时，将不能接收1227.60MHz频段的信号。当开关203断开时，将不能接收1278.75MHz频段的信号。当开关204断开时，将不能接收1176.45MHz频段的信号。当开关205断开时，将不能接收1575.42MHz频段的信号和1227.60MHz频段的信号。当开关206断开时，将不能接收1278.75MHz频段的信号和1176.45MHz频段的信号。
相关器单元23具有多个相关器，该多个相关器进行相关处理以同步地探测和跟踪卫星导航卫星。响应于从射频单元22接收的信号，这些相关器通过并行数据线利用相位不同的扩频码将相关值等输出到CPU 24。每个相关器将从射频单元22接收的基带信号乘以从多个扩频码发生器(没有示出)中的一个输出的信号，并且由此输出相关值。
每个相关器依照来自CPU 24的控制信号来决定使用哪个扩频码发生器发信号来输出相关值。例如通过CPU 24控制一个开关来将从来自多个扩频码发生器的输出中的一个输出到一个相关器来实现。
每个扩频码发生器能够在CPU 24的控制下控制供电和不供电。从每个扩频码发生器输出的扩频码是用来在上述卫星如Navstar、准天顶卫星和伽利略卫星中传输的扩频码。
接口电路单元25将从CPU 24接收的信号的格式转换成与车上局域网6的通信协议相一致的格式，并通过车上局域网6将得到的信号发送到导航设备1。此外，接口电路单元25通过该车上局域网6将从导航设备1接收的信号的格式转换成CPU 24可以处理的格式，并将转换后的信号输出到CPU 24。利用该功能，CPU 24能够通过接口电路单元25与导航设备1之间进行信号通信。
CPU 24的操作如下：它从ROM 27读取程序并执行该程序，当有执行需要时处理来自相关器单元23的数据。CPU 24从RAM 26或者ROM 27读取数据或向RAM 26或者ROM 27写入数据。稍后描述，CPU 24通过接口电路单元25与导航设备1之间进行信号通信，并控制射频单元22中开关的合上/断开。
将做更具体的描述。当启动时，CPU 24根据来自相关器单元23的相关值同步探测卫星30。在建立起同步探测之后，CPU 24根据包含在来自卫星30的信号中的导航信息周期性地测量自身的当前位置(纬度，经度)。然后CPU 24通过接口电路单元25向导航设备1输出位置信息，该位置信息包括：测量值、测量精确度、其信号可接收的卫星30的数量、卫星30的接收状态(接收电场强度和干扰度)。
当CPU 24通过接口电路单元25从导航设备1接收到测量精确度指令时，CPU 24利用与指令一致的精确度尝试测量。将给出更具体的描述。当CPU 24接收到测量精确度指令执行具有高精确度的定位时，CPU 24控制开关201到206的合上/断开，使得在两个频段或者更多频段(必要时可以是所有频段)可以从卫星导航卫星接收信号。这趋向于从尽可能多的卫星接收信号来用于高精确度定位。为了高精确度定位，通过不但使用1.023Mcps码片速率的扩频码而且使用5.115Mcps、10.23Mcps等更高码片速率的扩频码等进行解调，来对来自射频单元22的信号进行解扩频。
当CPU 24接收到测量精确度指令执行具有低精确度的定位时，CPU 24控制开关201到206的合上/断开，使得仅在一个频段或者最少可能频段从卫星导航卫星接收信号。更具体地，CPU 24控制开关201到206的合上/断开，使得中断在上述频段之外的接收的供电。不对来自射频单元22的高码片速率信号进行利用解扩频的解码，就是说，禁止利用解扩频的解码。
这里描述的高精确度定位指的是定位的测量误差近似于10厘米或更少，低精确度定位指的是定位的测量误差为几米或更多。一个实现高精确度定位方法的例子是RTK(实时Kinematic定位)定位。
接收机2具有用于从发射参考数据的参考站接收RTK或D-GPS参考数据的接收设备(如FM调谐器、蜂窝通信接收机)(没有示出)。通过利用该接收设备接收参考数据，实现了上述RTK或D-GPS定位。
其次，将描述由导航设备1的控制电路18执行的地图产生程序。图5是该地图产生程序的流程图。由控制电路18重复地执行该程序。
首先，在步骤705确定对象车辆正在行驶的道路的地图信息是否存在，也就是，对象车辆是否在外部存储媒质16中的地图信息所描述的道路上行驶。将做更具体的描述。根据来自位置检测器11和接收机12的信息、地图匹配等来识别对象车辆的当前位置。当该当前位置不在地图信息中的任何道路上时，对象车辆行驶的道路的地图信息就被判定为不存在。在其它的情况下，对象车辆行驶的道路的地图信息就被判定为存在。
当对象车辆行驶的道路的地图信息被判定为存在时，操作转到步骤710。当被判定为不存在时，操作转到步骤715。
在步骤710，确定行驶道路是否具有低精确度标志。行驶道路指的是在步骤705中判定的对象车辆将在上面行驶的道路。低精确度标志是指给予包含在地图信息中的路段(链路)的每个数据的标志。当导航设备1出厂时，给予路段的低精确度标志都设置一个表示关的值。如稍后所述，低精确度标志为开意味着低精确度标志具有一个值，该值表明新添加到地图信息中的路段数据是基于低精确度位置信息产生的。当行驶道路具有为开的低精确度标志时，随后执行步骤715的处理。当行驶道路具有为关的低精确度标志时，随后执行步骤705的处理。
当上述的步骤705和710的处理揭示对象车辆正在行使的道路的地图信息不存在或对象车辆正在行使的道路的低精确度标志为开时，随后执行步骤715的操作。
在步骤715，执行控制以将接收机2的定位精确度改变到高精确度。更明确地，将一个执行高精确度定位的测量精确度指令输出到接收机2，进而关掉在RAM的预定区域中获得的第一个许可标志。除第一许可标志区域之外，在RAM中获得第二、第三、第四和第五许可标志区域。控制电路18执行不同于地图产生程序(参考图1)的控制程序181，从而持续地监测多个不同的许可标志。当所有第一到第五许可标志的值变成开时，控制电路18向接收机2输出一个执行低精确度定位的测量精确度指令，以将接收机2的定位精确度改变为低精确度。当第一到第五许可标志中的任何一个的值变成关时，控制电路18向接收机2输出一个执行高精确度定位的测量精确度指令，以将接收机2的定位精确度改变为高精确度。
随后，在步骤720确定高精确度定位是否可行。就是说，确定接收机2是否能依照控制执行高精确度定位。特别地，基于接收机2输出的测量精确度信息确定接收机2是否能执行高精确度定位。当高精确度定位可行时，随后执行步骤725的处理。当高精确度定位不可行时，随后执行步骤740的处理。
在步骤725，将作为接收机2的测量结果而获得的位置信息存储到外部存储媒质16。
随后，在步骤730确定其地图信息不存在的道路行使是否已经终止。特别地，执行与步骤705相同的判定处理。当对象车辆正在其上行使的道路的地图信息存在时，判定其地图信息不存在的道路行使已经终止。在其它情况下，判定其地图信息不存在的道路行使还没有终止。当其地图信息不存在的道路行使终止时，随后执行步骤735的处理。当判定其地图信息不存在的道路行使还没有终止时，随后执行步骤725的处理。
只要对象车辆行使在其地图信息不存在的道路上，通过上述步骤726和730的处理继续存储接收机2输出的位置信息。图6示出了用于说明在步骤725存储的位置信息的地图50。外部存储媒质16的地图信息包含在地图50中包含的区域中的道路51和道路52的路段数据。当安装了导航设备1的车辆连续从点53到点61行驶时，该车辆行驶在一条其信息不包含在地图信息中的道路上。结果是，重复步骤725的处理，由此将点53到61的位置信息存储到外部存储媒质16中去。
在步骤735，基于在步骤725存储的位置信息产生路段数据，并将其添加到地图信息中。图7示出了说明路段的添加数据的地图50。当在步骤725存储了图6中的点53到61的位置信息时，将一条平滑地连接这些点的线作为新道路62的路段数据存储。将给予该路段的低精确度标志设置为关。这是因为路段数据是基于作为接收机2执行高精确度定位的结果的数据而产生的。
随后，在步骤760允许将接收机2的定位精确度改变到低精确度。特殊地，设定上述第一许可标志为开。在步骤760之后，终止执行地图产生程序。
当在步骤720判定为高精确度定位不可行时，在步骤740确定卫星导航接收机是否能从卫星接收信号。该确定是基于接收机2输出的定位精确度是否是非常高来进行的。当接收机2被判定为能够从卫星接收信号时，随后执行步骤745的处理。当接收机2不能从任何卫星接收信号时，随后执行步骤760的处理。
步骤745的处理和步骤750的处理分别与步骤725的处理和步骤730的处理相同。
步骤755的处理与步骤735的处理相同。但是在步骤755，将路段数据的低精确度标志设定为开。这是因为路段数据是基于作为接收机2执行低精确度定位的结果的数据而产生的。图8示出了说明在该情况下增加的路段数据的地图50。当在步骤755存储图6中点53到61的位置信息时，将连接这些点的平滑线存储为新道路63的路段数据。新增的道路63的路段数据具有其值为开的低精确度标志。可以构成上述地图显示程序以便于下述事件发生：当包含地图50区域的地图在显示单元20上显示时，地图显示程序基于路段数据的低精确度标志改变显示模式，包括显示的颜色、阴影、图案和厚度。步骤755之后，执行步骤760的处理。
通过执行上述地图产生程序，控制电路18在下面情况下将接收机2的精确度改变到高(步骤720)：当对象车辆驶过其信息不包含在外部存储媒质16的地图信息中的道路上的点时(步骤705、730和750)，和当对象车辆行驶在其数据是基于低精确度位置信息产生的路段上时(步骤710)。
当接收机2正在输出高精确度位置信息时(步骤720)，根据该位置信息将新路段的信息添加到地图信息中(步骤735)。当接收机2正在输出低精确度位置信息时(步骤720和740)，根据该位置信息将新路段的信息添加到地图信息中。此时，将指示该信息是基于低精确度位置信息的低精确度标志开一起添加到地图信息中(步骤755)。
然后控制电路18在下述情况下允许卫星导航接收机执行低精确度定位(步骤760)：当对象车辆不驶过其信息不包含在外部存储媒质16的地图信息中的道路上的点时(步骤705、730和750)，并且同时，对象车辆不行驶在其数据是基于低精确度位置信息产生的路段上(步骤710)。
接下来，将对当对象车辆接近于预定目的地时被执行来控制接收机2的定位精确度的程序进行描述。图9是该程序的流程图，并且图10示出了说明当对象车辆接近于目的地时的情形的地图。假设对象车辆73正行使在由路线搜索程序计算的、通向由上述目的地设定程序设定的目的地72的指导路线71上。该对象车辆正接近于离目的地72有一个预定距离(如在半径为R公里内)的区域。当此时可以高精确度地识别该对象车辆的位置时，可以精确地得知该对象车辆是否已经到达目的地72，例如一个小商店或房子。
重复执行图9中的程序。首先，在步骤810确定是否已经设定目的地和是否提供了路线助理。特别地，确定目的地设定程序是否已经设定目的地和地图显示程序当前是否正显示通向目的地的指导路线。当设定好目的地且提供了路线助理时，随后执行步骤820的处理。当还没有设定目的地时，重复步骤810的处理。
在步骤820确定是否已经设定目的地附近的高精确度定位向导。在外部存储媒质16的一个预先设定的区域内确定目的地附近的高精确度定位向导的标志值。该目的地附近的高精确度定位向导已经设定意味着标志值是开。该标志可以由用户设定。特别地，将该标志组成为使得当用户操作用于改变标志的设定的操作开关组17时在开和关之间切换标志值。当已经设定了目的地附近的高精确度定位向导时，随后执行步骤830的处理，当没有设定目的地附近的高精确度定位向导时，终止执行该程序。
在步骤830确定当前位置是否已经接近于距预设目的地有一个预定距离的区域。特别地，执行下面的操作：计算利用位置检测器11、接收机2、地图匹配等识别的当前位置和预设的目的地之间的直线距离。然后判断该计算距离是否不长于预定的距离(如2公里)。当该计算距离接近于预定的距离时，随后执行步骤840的处理，否则重复步骤830的处理。
在步骤840，将接收机2的定位精确度改变到高精确度。特别地，执行如下操作：向接收机2输出执行高精确度定位的测量精确度指令。此外，将在RAM中的一个预定的区域内获得的第二许可标志设定为关。
随后，在步骤850确定路线助理是否已经终止。特别地，确定当前位置是否已经进入一个可以说对象车辆已经到达目的地的范围(如，距离目的地20米以内)。当接收机2输出了作为高精确度定位结果而获得的位置信息时，能精确地做出该确定。重复该处理直到终止路线助理。当终止该路线助理时，随后执行步骤860的处理。
在步骤860，允许将接收机2的精确度改变到低。特别地，将上述第二许可标志设定为开。在步骤860之后，终止执行地图产生程序。
通过执行上述程序，在下面情况下控制电路18使得接收机2进行高精确度定位：当相对于到达目的地的路线，提供了路线助理(步骤810)，和设定了目的地附近的高精确度定位向导(步骤820)，和当前位置接近于设定的目的地一个预设距离内(步骤830)时。为了下述目的而执行高精确度定位：计算目的地和对象车辆之间的位置关系来确定该对象车辆是否已经到达目的地，或者精确地在地图上显示目的地和对象车辆之间的位置关系。
其次，将要描述在下述情况下控制接收机2的定位精确度的执行程序：当对象车辆接近于交叉口(在该交叉口，道路以一个小角度分支)时，当对象车辆行驶在窄街道上时，或当对象车辆行驶在相邻的平行道路中的一条上时。图11是该程序的流程图，图12、图13和图14示出了分别描述下面情形的地图：对象车辆接近于交叉口(在该交叉口，道路以一个小角度分支)的情形，对象车辆在窄街道上行驶的情形，和对象车辆行驶在相邻的平行道路中的一条上的情形。
在启动导航设备1之后执行该程序。首先，在步骤950确定在一个预定距离内(如100米内)是否存在小角度分支交叉口。该小角度分支交叉口定义为满足如下条件的交叉口：在该交叉口存在两条道路(相当于图12中的道路75和道路76)分支，即使该交叉口分叉的两条道路在一个远离该交叉口第一预定距离的地方，该两条道路以其间距离一个第二预定距离(图12中的B米)或更少来彼此接近，如图12中的交叉口77。在图12中，车辆74正在接近一个距离小角度分支交叉口77为A米远的点。
这里，第一预定距离远大于第二预定距离。例如，第一预定距离可能设定为200米，而第二预定距离可能设定为30米。根据以下条件来确定一个交叉口是否是小角度分支交叉口：外部存储媒质16的地图信息中描述的交叉口(节点)位置，连接到该交叉口的路段的末端的位置，和这些路段的形状。当对象车辆已经进入距小角度分支交叉点为所述预定距离的区域内时，随后执行步骤925的处理，否则，随后执行步骤915的处理。
在步骤925，执行控制来将接收机2的定位精确度改变到高精确度。特别地，向接收机2输出一个执行高精确度定位的测量精确度指令。此外，将在RAM中预定区域内确定的第三许可标志设定为关。
随后，在步骤930确定对象车辆是否已经过小角度分支交叉口并驶离一个预定距离。也就是说，确定对象车辆是否已经驶离在步骤905判定的存在于一个预定的距离内的小角度分支交叉点一个预定距离或更远。当对象车辆没有驶离预定距离时，重复步骤930的处理。当对象车辆驶离预定距离时，随后执行步骤970的处理。
在步骤970，允许将接收机2的精确度改变到低精确度。特别地，将上述第三许可标志设为开。步骤970之后，执行步骤905的处理。
步骤915之后，确定对象车辆正在行驶的道路是否是窄街道。通过根据外部存储媒质16的地图信息中的路段宽度信息来确定街道宽度是否低于一个预定值(如6米)，来确定一条路段是否是窄街道。在图13中，粗线表示道路，细线表示窄街道。在该图中，车辆78在窄街道79上行驶。这种街道经常有与其接近的其它窄街道。因此，当能以高精确度识别当前位置时，上述地图显示程序能够精确地显示窄街道上的对象车辆和窄街道的位置关系。当对象车辆正在行驶的路段是窄街道时，随后执行步骤945的处理。当路段不是窄街道时，随后执行步骤920的处理。
步骤945的处理与步骤925的处理相同。在步骤945，执行控制来将卫星导航接收机的定位精确度改变到高精确度。
随后，在步骤950确定在窄街道上的行驶是否终止，即，对象车辆是否不再行驶在该窄街道上。当在该窄街道上的行驶终止时，随后执行步骤970的处理。当在该窄街道上的行驶没有终止时，重复步骤950的处理。
在步骤920，确定对象车辆正在行驶的道路是否有一个相邻的平行道路。特别地，根据外部存储媒质16的地图信息确定是否有与对象车辆正在行驶的路段相邻近且平行的路段。这里所说的邻近路段是指在一个预定的距离内(如30米内)附近。平行指的是对象车辆正在行驶的路段和相邻路段的角度是一个预定的角度(如30°)或更小。
在图14中，车辆80正在行驶的道路81有相邻的平行道路82。在该图中，道路81有平行道路的范围从点83到点84。当车辆行驶在相邻平行道路中的一条上时，以高精确度识别当前位置带来如下好处：上述地图显示程序能够精确地显示对象车辆和行驶道路的位置关系；且减少了利用地图匹配判定对象车辆行驶在错误道路上的概率。当判定有相邻的平行道路存在时，随后执行步骤955的处理。当判定没有相邻的平行道路存在时，随后执行步骤905的处理。
步骤955的处理与步骤925和步骤945的处理相同。在步骤955，执行控制以将接收机2的定位精确度改变到高精确度。
随后，在步骤960确定相邻平行道路是否变得不存在。就是说，确定对象车辆当前行驶的道路是否不再有相邻的平行道路。当相邻的平行道路变得不存在时，随后执行步骤970的处理。当相邻的平行道路存在时，重复步骤960的处理。
通过执行上述程序，控制电路18如下工作。控制电路18在下述情况下将接收机2的定位精确度改变到高精确度：在一个预定的距离内存在在其处道路以小角度分支的交叉口时，对象车辆行驶在一条窄街道上时，和对象车辆行驶在相邻平行道路中的一条上时。在其它情况下，控制电路18允许接收机2执行低精确度定位。
当对象车辆接近于在其处道路以小角度分支的交叉点，行驶在窄街道上，或行驶在相邻平行道路中的一条上时，使得接收机2执行高精确度定位，可以采取下述措施：与其它情况(此后，称为“普通情况”)相比，地图匹配的最大提取范围变窄。
地图匹配的最大提取范围指的是当利用接收机2或自含式传感器识别的对象车辆偏离了地图数据上的道路位置时使用的参考范围。参考范围用来判定距对象车辆的识别位置多大范围内的位置应该用地图匹配来进行更正。对于上述使用接收机2或自含式传感器识别的对象车辆位置的最大提取范围内存在的道路，允许通过地图匹配进行位置校正。对于存在于最大提取范围之外的道路，禁止通过地图匹配进行位置校正。
将给出一个地图匹配的最大提取范围的变化的具体例子。在普通情况下，控制电路18将最大提取范围定义为距接收机2或自含式传感器识别的对象车辆位置15米的半径范围之内。为了缩小地图匹配的上述最大提取范围，控制电路18将最大提取范围定义为距接收机2或自含式传感器识别的对象车辆位置5米的半径范围。这样，就减少了用地图匹配将对象车辆判定为行驶在错误道路上的概率。
其次，将给出当校正自含式导航中的计算位置时被执行来控制接收机2的定位精确度的程序的描述。图15是该程序的流程图。车辆的点火钥匙切换到开或ACC位置且启动导航设备1之后马上开始执行该程序。
首先，在步骤115确定高精确度定位是否可行。该确定是基于可以接收信号的卫星导航卫星数目，包含在接收机2的位置信息中的、参考站发出的参考信息的接收状态来进行的。当高精确度定位可行时，随后执行步骤120的处理。当高精确度定位不可行时，随后执行步骤140的处理。
在步骤120，将接收机2的定位精确度改变到高精确度。特别地，向接收机2输出执行高精确度定位的测量精确度指令。此外，将在RAM中的预定区域内得到的第四许可标志设定为关。
随后，在步骤125执行校准。特别地，将由自含式导航识别的当前位置改变为根据接收机2的位置信息识别的当前位置。由自含式导航计算的位置的误差值(uncertainty)为零。
随后，在步骤135执行控制以将接收机2的定位精确度改变为低精确度。特别地，将上述第四许可标志设定为开。
随后，在步骤145确定由自含式导航计算的位置的误差值是否大于预定值P(如30米)。当误差大于预定值P时，随后执行步骤115的处理。当误差小于预定值P时，重复执行步骤145的处理。
当高精确度定位不可行时，像在步骤125一样在步骤140执行校准。在步骤140之后，随后执行步骤145的处理。
通过执行上述程序，控制电路18使得接收机2执行高精确度定位(步骤120)，其后马上执行校准(步骤125)。因此，利用来自接收机2的高精确度位置信息来执行校准，并且由此提高了校准的精确度。因此，降低了重复执行校准的次数。但是，当接收机2不能执行高精确度定位时，用保持为低的接收机2的定位精确度来执行校准(步骤115，步骤140)。
其次，将描述当对象车辆停止和车辆的点火钥匙切换到关或ACC位置时由控制电路18执行来控制接收机2的定位精确度的程序。图17是该程序的流程图。当启动导航设备1时，控制电路18开始执行该程序。
首先，在步骤605确定钥匙开关是处于关位置和ACC位置中的一个中还是都不处于两者中。该确定是基于来自连接到控制电路18的点火线(没有示出)的信号而进行的。当钥匙开关处于关位置和ACC位置中的任一个时，随后执行步骤610的处理。在其它情况下，重复执行步骤605的处理。
在步骤610，确定接收机2是否在执行高精确度定位。当接收机2正在执行高精确度定位时，随后执行步骤625的处理。接收机2不在执行高精确度定位时，随后执行步骤615的处理。
在步骤615，利用与图15中步骤115相同的方法来确定高精确度定位是否可行。当高精确度定位可行时，随后执行步骤620的处理。当高精确度定位不可行时，随后执行步骤625的处理。
在步骤620，利用与图15中步骤120相同的方法将接收机2的定位精确度改变到高精确度。紧随步骤620之后，执行步骤625的处理。
在步骤625，将利用接收机2、自含式传感器、地图匹配等识别的对象车辆的当前位置信息存储到外部存储媒质16中。
随后，在步骤630关掉接收机2和导航设备1的电源。
通过执行上述程序，控制电路18执行由切换到关和ACC位置的车辆点火钥匙触发的下述操作(步骤605)：当高精确度定位可行时(步骤615)，控制电路18促使接收机2执行高精确度定位(步骤620)。此后，将对象车辆的当前位置存储到外部存储媒质16中，并关掉电源。当启动对象车辆，即，下次将钥匙开关切换到开位置时，由此将当前位置信息作为对象车辆当时的当前位置信息存储到外部存储媒质16中。因此，当启动车辆时，可以精确地显示对象车辆的位置关系。
其次，将描述当将导航设备1从车辆上移除时由控制电路18的CPU执行的程序，参考图16。当将导航设备从车辆上移除时，执行该程序来控制接收机2的定位精确度。
在启动导航设备1之后马上开始执行该程序。首先，在步骤510确定导航设备1是否连接到车辆。该确定是通过确定是否从车辆的电池(没有示出)供电或者是否从安装在导航设备1自身上的电池(没有示出)供电而进行的。当导航设备1安装在车辆上时，重复步骤510的处理。当导航设备1没有安装在车辆上时，随后执行步骤520的处理。
在步骤520，确定与车辆断开(如便携模式)的导航设备1的定位方法的设定是否是高精确度定位。便携模式的定位方法的设定是高精确度定位，这意味着预先在外部存储媒质16中的预定区域内得到的便携模式标志值为开。该标志是用户可设定的。特别地，将该标志构成为使得当用户操作该操作开关组17来改变标志设置时，在开和关之间切换该标志。当便携模式的定位方法设定是高精确度定位时，随后执行步骤530的处理。当它不是高精确度定位时，随后执行步骤540的处理。
在步骤530，执行控制以将接收机2的定位精确度改变到高精确度。特别地，向接收机2输出执行高精确度定位的测量精确度指令。
在步骤540，允许将接收机2的定位精确度改变到低精确度。特别地，向接收机2输出执行低精确度定位的测量精确度指令。
通过执行上述程序，在导航设备1被判定为不与车辆连接(步骤510)之后，控制电路18的CPU促使接收机2执行低精确度定位(步骤540)。但是，当用户已经作出设定促使接收机2执行高精确度定位(步骤520)时，促使接收机2执行高精确度定位(步骤530)。
上述地图显示程序的构成如上所述。因此，除非用户明确地设定执行高精确度的定位，将基于地图上以低精确度识别的位置信息和估算导航计算的位置信息来显示当前位置。结果是，降低了功耗。
如上所述，接收机2根据来自卫星导航卫星的信号来执行高精确度定位或低精确度定位。作为导航设备1的上述操作的结果，发生下述情况：确定接收机2应该被促使来执行何种精确度的定位。促使接收机2执行基于该确定的精确度的定位。同时，阻止执行用于利用多种精确度中的不同于基于所述确定的精确度的其它的精确度的定位的解码。如上所述，禁止用于利用不同于确定定位执行所使用的精确度的其它精确度的定位的解码。因此，抑制了定位中的功耗。
此外，中断利用不同于基于所述确定的精确度的其它精确度来执行定位的部件的电源。因此，可以进一步抑制功耗。
在上述的实施例中，控制电路18执行图5、图9、图11、图15、图16和图17中说明的程序，因此用作确定单元。
此外，控制电路18执行控制程序181，并由此用作控制单元。
(其它)
除上述实施例之外，控制电路18的CPU的构成使得如下操作：当显示单元20在地图上没有显示对象车辆的位置时，CPU确定促使接收机2以不高于多种精确度(如高精确度和低精确度)中的预定精确度(如低精确度)的精确度来执行定位。根据该确定，CPU向接收机2输出一个测量精确度指令来执行低精确度定位。
在上述的实施例中，导航设备1基于下述事实控制接收机2使得执行高精确度定位来产生新道路的位置信息：对象车辆不是行驶其道路信息包含在外部存储媒质16的地图信息中的道路上。代替地，可能基于下述事实执行该控制：对象车辆不是行驶在其道路信息包含在除外部存储媒质16之外的任何媒质中的地图信息中的道路上。该存储媒质的一个例子是在车辆外部且保存于地图信息管理中心中的存储媒质，该地图信息管理中心在整个广域网络如因特网内发布地图信息。就是说，地图信息可以保存在任何存储媒质中。
上述实施例的构成可能使得下面情况发生：促使接收机2探测或跟踪只有高精确度才需求的卫星。这样，即使接收机2被促使来执行低精确度定位，它也能够在设定切换到高精确度定位之后马上输出高精确度定位。但是，即使在这种情况下，仅高精确度定位需求的卫星信号不由CPU 24进行解扩频解码。
对于熟悉该技术的人来说，本发明的上述实施例可以产生各种变化是显而易见的。但是，本发明的范围应该由附属权利要求书决定。

Claims (14)

1、一种控制卫星导航接收机的卫星导航控制器，其中该接收机能够基于来自卫星导航卫星的信号来执行多种精确度的定位，该卫星导航控制器包括：
确定单元，用于从该多种精确度中确定一种给定精确度，该接收机应该被促使来使用该给定精确度执行定位；和
控制单元，用来促使该接收机使用该给定精确度执行定位并进而阻止对使用除该给定精确度之外的其它精确度执行定位的卫星发出的信号进行解码。
2、如权利要求1所述的卫星导航控制器，
其中，所述控制单元进一步中断使用除所述给定精确度之外的其它精确度执行定位的部件的电源并由此禁止所述接收机使用除所述给定精确度之外的其它精确度执行定位。
3、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中，当使用时将所述卫星导航控制器安装在车辆上，和
其中，为了对由自含式导航计算的车辆位置进行校准，所述确定单元确定一精确度，所述接收机应该被促使来使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不低于预定精确度。
4、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中，当使用时将所述卫星导航控制器安装在车辆上，和
其中，基于车辆的位置接近于在其处道路以小角度分支的交叉点的事实，所述确定单元确定用于显示所述道路和所述车辆间的位置关系的精确度，所述接收机应该被促使来使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不低于预定精确度。
5、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中，当使用时将所述卫星导航控制器安装在车辆上，和
其中，基于该车辆行驶在窄街道上的事实，所述确定单元确定用于显示该窄街道和该车辆间的位置关系的精确度，所述接收机应该被促使来使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不低于预定精确度。
6、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中，当使用时将所述卫星导航控制器安装在车辆上，和
其中，基于该车辆行驶在多个相邻平行道路中的任何一条相邻平行道路上的事实，所述确定单元确定用于显示该任一相邻平行道路和该车辆间的位置关系的精确度，所述接收机应该被促使来使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不低于预定精确度。
7、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中，当使用时将所述卫星导航控制器安装在车辆上，和
其中，基于该车辆的钥匙开关处于ACC位置或关位置中的一个的事实，所述确定单元确定一精确度，所述接收机应该被促使来使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不低于预定精确度。
8、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中，当使用时将所述卫星导航控制器安装在车辆上，和
其中所述确定单元确定一精确度，所述接收机应该被促使来使用该精确度执行定位，其中该确定的精确度是基于该车辆的拥有者的选择操作的。
9、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中，当使用时将所述卫星导航控制器安装在车辆上，和
其中，当所述确定单元确定一精确度，所述接收机应该被促使来使用该精确度执行定位时，缩小了地图匹配的最大提取范围，其中从所述多种精确度中确定的精确度不低于预定精确度。
10、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，进一步包括：
显示单元，用于显示安装了所述卫星导航控制器的车辆的位置，
其中，基于该显示单元不在地图上显示该车辆的位置的事实，所述确定单元确定一精确度，所述接收机应该被促使来使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不高于预定精确度。
11、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，当使用时将该卫星导航控制器安装在车辆上，该卫星导航控制器进一步包括：
显示单元，用于在地图上显示车辆的位置；和
检测单元，用于检测所述卫星导航控制器是否与该车辆上的设备相连，
其中，基于该检测单元检测到所述卫星导航控制器没有被连接的事实，所述确定单元确定用于促使该显示单元在地图上显示该车辆的位置的精确度，该车辆停止时应该促使所述接收机使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不高于预定精确度。
12、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中当使用时将该卫星导航控制器安装在车辆上，
其中，根据该车辆在一个预定范围内接近于一个预设目的地的事实，所述确定单元确定用于计算该目的地和该车辆间的位置关系的精确度，所述接收机应该被促使来使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不低于预定精确度。
13、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中当使用时将该卫星导航控制器安装在车辆上，
其中，基于该车辆行驶在地图信息中没有描述的一个确定道路上的事实，所述确定单元确定用于产生该确定道路的位置信息的精确度，该接收机应该被促使来使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不低于预定精确度。
14、如权利要求1或2所述的卫星导航控制器，
其中当使用时将该卫星导航控制器安装在车辆上，
其中根据该车辆行驶在一条给定道路上的事实，该给定道路在地图上的描述是基于使用不高于预定精确度的精确度进行的定位，所述确定单元确定用于产生该给定道路的位置信息的精确度，所述接收机被促使来使用该精确度执行定位，其中从所述多种精确度中确定的精确度不低于预定精确度。
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