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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für eine Satellitennavigation, die eine Vorrichtung für die Satellitennavigation zur Bestimmung der Position dazu veranlasst, eine Positionsbestimmung mit verschiedenen Genauigkeiten auf der Grundlage von Signalen von Satelliten zur Satellitennavigation durchzuführen.
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Eines der herkömmlichen bekannten Verfahren zur Positionsbestimmung ist ein Verfahren, das GPS-Satelliten verwendet, welche den Vereinigten Staaten gehören. Dieses Verfahren unter Nutzung von GPS ist eines der Verfahren zur Satellitennavigation. Das bedeutet, dass die Abstände zwischen dem eigenen Standort und den Satelliten auf der Grundlage von Signalen berechnet werden, die von verschiedenen Satelliten empfangen werden, deren Positionen bekannt sind, und die derzeitige Position des eigenen Standorts wird aus den berechneten Abständen und den Positionen der Satelliten berechnet. Nachstehend sind Satelliten für die Satellitennavigation Satelliten, die bei der Satellitennavigation verwendet werden. Ein Empfänger für die Satellitennavigation oder ein Satellitennavigationsempfänger ist eine Vorrichtung, die Signale von Satelliten für die Satellitennavigation empfängt und die eigene Position berechnet. Eine Antenne für die Satellitennavigation oder eine Satellitennavigationsantenne ist eine Antenne für einen Empfänger für die Satellitennavigation, um Signale von Satelliten für die Satellitennavigation zu empfangen.
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In Verfahren, die GPS-Satelliten verwenden, werden Radiowellen von drei oder mehr GPS-Satelliten empfangen, und die Abstände von den einzelnen Satelliten werden berechnet. Dann wird die derzeitige Position aus den sich ergebenden Abstandsdaten bestimmt. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung nach diesen Verfahren liegt bei ungefähr 10 bis 30 m. Um die Genauigkeit der Positionsbestimmung zu verbessern, werden die nachstehenden Möglichkeiten in Betracht gezogen: Verwendung des GPS-L2-Bands (1227,6 MHz) und L5-Bands (1176,45 MHz), Starten von neuen Satelliten zur Satellitennavigation, wozu Galileo und Quasi-Zenit Satelliten gehören, die Einführung von RTK-GPS-Technologie, die einen elektronischen Referenzpunkt verwendet und vergleichbare Verfahren. Als ein Ergebnis erhält man eine Möglichkeit, eine Genauigkeit der Positionsbestimmung von 2 bis 3 cm oder weniger zu erzielen.
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Die Verwendung der vorstehend erwähnten Technologien ermöglicht es, einen Empfänger für Satellitennavigation zu schaffen, der sowohl die herkömmliche Positionsbestimmung mit einer niedrigen Genauigkeit von ungefähr 10 bis 30 m als auch die Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit von ungefähr 2 bis 3 cm durchführen kann. Mit einem solchen Empfänger zur Satellitennavigation können die Ergebnisse der Positionsbestimmung mit verschiedener Genauigkeit wahlweise in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Einsatz und zur Nutzung selektiv verwendet werden.
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Die
JP 09-311 178 A offenbart einen GPS-Empfänger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem der Stromverbrauch verringert wird, indem im Falle eines fehlenden Empfangs eine Schaltung zum Umschalten zwischen verschiedenen Frequenzbändern abhängig von der Abfrage ein- und ausgeschaltet wird.
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Die
US 6 016 121 A zeigt ebenfalls einen GPS-Empfänger für zwei Frequenzen, um unterschiedliche GPS-Signale zu empfangen. Die Signale werden getrennt und in GPS-Koordinaten umgewandelt. Der digitale Signalprozessor verarbeitet die umgewandelten GPS-Signale nacheinander für die Navigation.
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Aus der
JP 2002-213979 A ist es zudem bekannt, die Koppelnavigation mittels der GPS-Ortung zu kalibrieren.
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Die Erfinder schlossen jedoch nach genauen Untersuchungen, dass die Positionsbestimmung auf der Grundlage von solcher Satellitennavigation das Problem eines erhöhten Stromverbrauchs aufwirft.
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Man nehme folgendes Beispiel: Es wird angenommen, dass Signale, deren Übermittlungsrate hoch ist, dekodiert werden (was einer Entspreizung entspricht), um eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen. (Die Übermittlungsrate bzw. Chiprate ist als die Menge von Daten pro Zeiteinheit von Chips für das Spreizen und Entspreizen von Signalen definiert, die von Satelliten übertragen werden. Eine konstante Dekodierung mit einer hohen Übermittlungsrate erhöht in diesem Fall die Verarbeitungslast und den Energieverbrauch der Geräte, welche dekodieren.
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Es wird weiterhin angenommen, dass ein Empfänger für die Satellitennavigation Empfangsschaltkreise in verschiedenen Systemen aufweist, um eine Positionsbestimmung mit verschiedenen Genauigkeiten durchzuführen. Hier sind die Empfangssysteme dazu fähig, Signale von Satelliten zur Satellitennavigation mit verschiedenen Frequenzen zu empfangen. Wenn die Empfangsschaltkreise der verschiedenen Systeme dauernd betrieben werden, unabhängig davon, ob sie benötigt werden oder nicht, erhöht die Stromversorgung für die nicht verwendeten Empfangsschaltkreise den Stromverbrauch.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorstehend erwähnten Feststellungen gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stromverbrauch der Positionsbestimmung bei der Steuerung eines Empfängers für die Satellitennavigation zu unterdrücken, die eine Positionsbestimmung mit verschiedenen Genauigkeiten auf der Grundlage von Satelliten zur Satellitennavigation durchführt.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Anspüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7.
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Die Steuerung für die Satellitennavigation weist die nachstehenden Eigenschaften auf. Die Steuerung für die Satellitennavigation steuert einen Empfänger für die Satellitennavigation, wobei der Empfänger dazu fähig ist, eine Positionsbestimmung mit einer Vielzahl von Genauigkeiten mit Hilfe von Satelliten zur Satellitennavigation durchzuführen. Eine Einheit zur Bestimmung ist enthalten, um aus der Vielzahl von Genauigkeiten eine gegebene Genauigkeit zu bestimmen, mit welcher der Empfänger arbeiten sollte, um die Positionsbestimmung durchzuführen. Weiterhin ist eine Steuereinheit enthalten, um den Empfänger dazu zu veranlassen, die Positionsbestimmung mit der gegebenen Genauigkeit durchzuführen und zudem verhindert sie, dass Signale von den Satelliten zur Durchführung der Positionsbestimmung mit anderen Genauigkeiten außer der gegebenen Genauigkeit dekodiert werden.
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Mit diesem Aufbau kann der Gesamtstromverbrauch zur Positionsbestimmung verringert werden.
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Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher. In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein Schaubild, welches den Aufbau einer Navigationsvorrichtung veranschaulicht;
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2 eine Zeichnung, welche den Aufbau eines Empfängers zur Satellitennavigation veranschaulicht,
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3 eine Zeichnung, welche den Aufbau einer RF-Einheit veranschaulicht;
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die 4A bis 4C Tabellen, welche die Trägerfrequenz und Chiprate von Navstar, Galileo und Quasi-Zenit Satelliten veranschaulichen;
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5 einen Ablaufplan eines Programms zur Erzeugung einer Landkarte;
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6 eine Zeichnung, welche gespeicherte Positionsinformationen in dem Programm zur Erzeugung einer Landkarte veranschaulicht;
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7 eine Zeichnung, welche Daten von hinzugefügten Straßensegmenten in dem Programm zur Erzeugung einer Landkarte veranschaulicht;
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8 eine Zeichnung, welche Daten von hinzugefügten Straßensegmenten in dem Programm zur Erzeugung einer Landkarte veranschaulicht;
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9 einen Ablaufplan eines Programms, das ausgeführt wird, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers für die Satellitennavigation zu steuern, wenn das eigene Fahrzeug in die Nähe eines vorab festgelegten Ziels gekommen ist;
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10 eine Zeichnung, welche einen Fall veranschaulicht, in welchem das eigene Fahrzeug in die Nähe eines Ziels kommt;
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11 einen Ablaufplan eines Programms, das durchgeführt wird, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers für die Satellitennavigation zu steuern, wenn das Fahrzeug sich einer Kreuzung bzw. Gabelung nähert, an welcher sich die Straße in einem engen Winkel verzweigt, wenn das Fahrzeug in einer engen Gasse fährt oder wenn das Fahrzeug auf einer von benachbarten parallelen Straßen fährt;
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12 eine Zeichnung, welche einen Fall veranschaulicht, in welchem sich das Fahrzeug einer Gabelung bzw. Verzweigung nähert, an welcher sich die Straße in eifern engen Winkel verzweigt;
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13 eine Zeichnung, welche einen Fall veranschaulicht, in welchem das Fahrzeug in einer engen Gasse fährt;
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14 eine Zeichnung, welche einen Fall veranschaulicht, in welchem das Fahrzeug auf einer von benachbarten parallelen Straßen fährt;
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15 einen Ablaufplan eines Programms, das durchgeführt wird, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers für die Satellitennavigation zu steuern, wenn die Navigationsvorrichtung aus dem Fahrzeug entfernt ist;
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16 einen Ablaufplan eines Programms, das durchgeführt wird, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers für die Satellitennavigation zu steuern, wenn die Navigationsvorrichtung aus dem Fahrzeug entfernt ist; und
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17 einen Ablaufplan eines Programms, das durch einen Steuerschaltkreis durchgeführt wird, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers für die Satellitennavigation zu steuern, wenn das eigene Fahrzeug gestoppt ist und der Zündschalter das Fahrzeug in die ausgeschaltete oder in die Position mit ausgeschalteter Zündung bzw. Batteriestromversorgungsposition (ACC-Position) gedreht ist.
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Nachstehend wird eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. 1 veranschaulicht den Aufbau einer Navigationsvorrichtung 1, die während des Gebrauchs in einem eigenen Fahrzeug angebracht ist. Die Navigationsvorrichtung 1 weist einen Positionsdetektor bzw. eine Positionserfassung 11, ein externes Speichermedium 16, eine Betriebsschaltergruppe 17, einen Steuerschaltkreis 18 und eine Anzeigeeinheit 20 auf.
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Der Positionsdetektor 11 weist einen Erdmagnetismussensor 12, ein Gyroskop 13 und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor bzw. Tachometer 14 auf, die jeweils bekannt sind. Diese Sensoren und vergleichbare Teile 12 bis 14 geben an den Steuerschaltkreis 18 Informationen zur Erkennung der derzeitigen Position auf der Grundlage ihrer jeweiligen Eigenschaften ab.
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Das externe Speichermedium 16 weist ein nicht flüchtiges Speichermedium wie eine HDD (eine Festplatte) auf, auf welches zusätzliche Daten geschrieben werden können, und eine Vorrichtung, welche das nicht flüchtige Speichermedium steuert. In Übereinstimmung mit Steuerbefehlen oder vergleichbaren Anweisungen von dem Steuerschaltkreis 18 wird eine Steuerung des Vorgangs zum Auslesen von Daten von dem nicht flüchtigen Speichermedium durchgeführt, und, wenn möglich, der Vorgang zum Schreiben von Daten auf das nicht flüchtige Speichermedium. Zu den Informationen, die auf dem nicht flüchtigen Speichermedium gespeichert werden, gehören Daten für den sogenannten Landkartenabgleich zur Erhöhung der Genauigkeit der vorstehend erwähnten Positionserfassung, verschiedene Daten, unter denen Karteninformationen und Landmarkendaten zu finden sind, Programme für den Betrieb des Steuerschaltkreises 18 und ähnliche Daten.
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Der Steuerschaltkreis 18 ist wie in einem herkömmlichen Computer aufgebaut, und weist in seinem Inneren eine CPU, ein ROM, ein RAM und einen Flash-Speicher auf. Der Steuerschaltkreis 18 führt Programme für den Betrieb der Navigationsvorrichtung 1 durch, die von dem ROM oder dem externen Speichermedium 16 eingelesen werden. Während dieser Ausführung führt der Steuerschaltkreis 18 die nachstehend genannten Vorgänge durch: Er liest Informationen von dem ROM, dem RAM oder dem Flash-Speicher und schreibt Informationen in das RAM oder den Flash-Speicher. Der Steuerschaltkreis 18 tauscht Signale mit dem Positionsdetektor 11, der Betriebsschaltergruppe 17, der Anzeigeeinheit 20 und ähnlichen Teilen aus. Weiterhin tauscht er Signale mit einem Empfänger für die Satellitennavigation 2 aus.
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Wenn die Navigationsvorrichtung 1 gestartet wird, liest die CPU des Steuerschaltkreises 18 ein Boot-Programm, ein OS (Betriebssystem) und ähnliche Daten aus dem ROM und führt diese aus, steuert die Hardware und überwacht Prozesse auf der Grundlage dieses OS. Beispiele von Vorgängen, die auf dem OS laufen, sind das Menüprogramm, das Routensuchprogramm, das Landkartenanzeigeprogramm, das Landkartenerzeugungsprogramm, verschiedene Programme zur Steuerung der Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 und ähnliche Vorgänge.
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Bei der Durchführung dieser Programme berechnet die CPU des Steuerschaltkreises 18 die derzeitige Position, wenn es nötig ist, die derzeitige Position festzustellen. Die Berechnung der derzeitigen Position wird auf der Grundlage von Signalen zur Erfassung der derzeitigen Position durchgeführt, die von den im Positionsdetektor 11 vorgesehenen Sensoren ausgegeben werden, aufgrund von Positionsinformationen vom Empfänger 2 wie nachstehend beschrieben und durch Landkartenabgleich. Um die derzeitige Position zu einer bestimmten Zeit zu berechnen, werden zwei Verfahren gemeinsam genutzt. Eine ist die unabhängige (oder autonome) Navigation, bei welcher die Position des eigenen Fahrzeug in Übereinstimmung mit Positionsinformation vom Erdmagnetismussensor 12, dem Gyroskop 13 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14 und durch Landkartenabgleich erfasst wird. Das andere ist ein Verfahren, bei welchem die Position des eigenen Fahrzeugs unter Verwendung von Information vom Empfänger 2 identifiziert wird. Die CPU des Steuerschaltkreises 18 führt diese Positionserfassungsoperationen parallel durch und addiert die Positionen, die durch diese Verfahren identifiziert wurden, wobei entweder eine oder beide durch eine Gewichtung multipliziert werden, und nimmt den sich ergebenden Wert als die derzeitige Position. Wenn beispielsweise Positionsinformation vom Empfänger 2 sehr genau ist, das bedeutet, wenn es einen Messfehler von ungefähr 10 cm oder weniger gibt, wird die derzeitige Position im Wesentlichen unter Verwendung von Informationen vom Empfänger 2 erkannt.
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Die Berechnung der derzeitigen Position durch unabhängige Navigation wird wie nachstehend beschrieben durchgeführt: Die derzeitige Position wird identifiziert, indem aus der Information über die Geschwindigkeit, die Orientierung und ähnlicher Information über das Fahrzeug, die man aus den Sensoren 12 bis 14 erhält, berechnet wird, wie sich die Position und Orientierung inzwischen gegenüber der unmittelbar zuvor durch unabhängige Navigation erfassten verändert hat. Bei der vorstehend erwähnten Berechnung der derzeitigen Position durch unabhängige Navigation häufen sich Fehler in der Information, die man von den Sensoren 12 bis 14 erhält, in der berechneten Position an, wenn die Anzahl von Malen der Berechnung der derzeitigen Position steigt. Auf der Grundlage der angehäuften Fehler wird der Grad der Ungenauigkeit der Position, die durch unabhängige Navigation berechnet wird, erhöht. Wie nachstehend beschrieben führt die CPU des Steuerschaltkreises 18 deshalb eine Kalibrierung durch, um den Wert der Unsicherheit zu verringern.
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In der nachstehenden Beschreibung wird verkürzt gesagt, dass die Operation, welche die CPU durchführt, nachdem sie ein Programm eingelesen hat, die Operation ist, welche das Programm selbst durchführt.
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Das Menüprogramm zeigt in der Form des Menüs die verschiedenen Programme hierarchisch nach Funktion und Zweck an, die auf dem Betriebssystem laufen, und veranlasst die Durchführung eines aus dem angezeigten Menü durch den Benutzer zum Starten ausgewählten Programms. Die Menüanzeige ist durch Ausgeben der Bilddaten des relevanten Menüs an die Anzeigeeinheit 20 implementiert. Die Auswahl des Benutzers wird auf der Grundlage von Signalen erfasst, die durch eine Auswahl über Betätigung der Gruppe von Betriebsschaltern 17 (Bewegen des Cursors, Drücken des Bestätigungsknopfes oder ähnliche Möglichkeiten) an den Steuerschaltkreis 18 eingegeben werden.
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Ein Zielfestlegungsprogramm ist ein Programm zum Festlegen eines Ziels. Dieses Festlegen eines Ziels wird wie folgt implementiert: Das Programm veranlasst, dass die Anzeigeeinheit 20 ein Display erzeugt, welches den Nutzer auffordert, ein Ziel einzugeben. Auf der Grundlage der Eingabe eines Ziels durch den Nutzer unter Verwendung der Gruppe von Betriebsschaltern 17 speichert das Programm zur Festlegung eines Ziels das Ziel in dem RAM des Steuerschaltkreises 18.
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Das Programm zum Suchen einer Route wählt automatisch die optimale Route von der derzeitigen Position zu einem Ziel, dass durch das Programm zur Festlegung eines Ziels festgelegt ist, und zeigt die ausgewählte Route als Routensuchunterstützung auf der Anzeigeeinheit 20 an. Zu den bekannten Verfahren zum automatischen Festlegen der optimalen Route gehört das Dijkstra-Verfahren.
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Das Programm zur Anzeige einer Landkarte zeigt das Folgende überlagert auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 an: Die Marke, welche die derzeitige Position des Fahrzeugs aufgrund von Information über die erkannte derzeitige Position anzeigt, Landkarteninformation, die unter Verwendung des externen Speichermediums 16 gelesen wird, zusätzliche Daten zum Führen entlang von Routen, die durch das Routensuchprogramm gebildet werden, und ähnliche Anzeigen.
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2 veranschaulicht den Hardwareaufbau des Empfängers 2. Der Empfänger 2 weist eine Antenne zur Satellitennavigation 21, eine RF-Einheit 22, eine Korrelationseinheit 23, eine CPU 24, eine Schnittstellenschaltkreiseinheit 25, ein RAM 26 und ein ROM 27 auf.
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Die RF-Einheit 22 unterzieht Signale im RF-Band, die von einer Mehrzahl von Satelliten 30 über die Antenne 21 empfangen werden, verschiedenen Verarbeitungen, zu denen eine Frequenzumwandlung, eine Verstärkung und eine A/D-Umwandlung gehören. Die RF-Einheit 22 gibt Basisbandsignale, die man als die Ergebnisse dieser Verarbeitung erhält, an die Korrelatoreinheit 23 und die CPU 24 aus.
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3 veranschaulicht den genauen Aufbau der RF-Einheit 22. Die RF-Einheit 22 umfasst Schalter 201 bis 206, einen Duplexer 210, rauscharme bzw. low-noise-Verstärker 221 bis 224, Hochfrequenzbandpassfilter 231 bis 234, Mischer bzw. Mixer 241 bis 244, lokale Schwingkreise 251 bis 254, IF-Frequenzbandverstärker 261 bis 264, IF-Bandpassfilter 270 und 271, Quadratur-Demodulatoren 281 und 282 und lokale Schwingkreise 291 und 292.
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In dieser RF-Einheit 22 verzweigt der Duplexer 210 zunächst die von Satelliten zur Satellitennavigation 30 über die Antenne 21 empfangenen Signale in Signale in vier Bändern: Das 1575,42 MHz-Band, das 1227,60 MHz-Band, das 1278,75 MHz-Band und das 1176,47 MHz-Band. Weiterhin gibt die RF-Einheit 22 diese verzweigten Signale jeweils an den rauscharmen Verstärker 221, den rauscharmen Verstärker 222, den rauscharmen Verstärker 223 und den rauscharmen Verstärker 224 aus.
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Die rauscharmen Verstärker 221 bis 224 verstärken die eingegebenen Signale und geben sie jeweils an die Hochfrequenzbandpassfilter 231 bis 234 aus.
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Die Hochfrequenzbandpassfilter 231 bis 234 entfernen unerwünschte Frequenzkomponenten aus den eingegebenen Signalen und geben die resultierenden Signale jeweils an die Mischer 241 bis 244 aus.
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Die Mischer 241 bis 244 multiplizieren die eingegebenen Signale mit Frequenzsignalen jeweils von den lokalen Schwingkreisen 251 bis 254 und konvertieren dadurch die eingegebenen Signale in IF-(intermediate frequency, Zwischenfrequenz-)Bandsignale herab. Dann geben die Mischer 241 bis 244 die als das Ergebnis des Herabkonvertierens erhaltenen Signale jeweils an die IF-Frequenzbandverstärker 261 bis 264 aus.
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Die IF-Frequenzbandverstärker 261 und 262 verstärken die eingegebenen Signale und geben sie an den IF-Bandpassfilter 271 aus, und die IF-Frequenzbandverstärker 263 und 264 verstärken die angegebenen Signale und geben sie an den IF-Bandpassfilter 272 aus.
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Der IF-Bandpassfilter 271 entfernt unerwünschte Frequenzkomponenten aus den Signalen, die ihm von dem IF-Frequenzbandverstärker 261 und dem IF-Frequenzbandverstärker 262 eingeben werden, und gibt die sich ergebenden Signale an den Quadratur-Demodulator 281 aus. Der IF-Bandpassfilter 272 entfernt unerwünschte Frequenzkomponenten von den Signalen, die vom IF-Frequenzbandverstärker 263 und vom IF-Frequenzbandverstärker 264 eingegeben werden, und gibt die sich ergebenden Signale an den Quadratur-Demodulator 282 aus.
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Auf der Grundlage von Frequenzsignalen vom lokalen Schwingkreis 291 unterzieht der Quadratur-Demodulator 281 die Signale vom IF-Bandpassfilter 271 einer Quadratur-Demodulation und A/D-Umwandlung und gibt I-Signale und Q-Signale als die Basisbandsignale, die als ein Ergebnis erhalten werden, an die Korrelatoreinheit 23 aus. Auf der Grundlage von Frequenzsignalen vom lokalen Schwingkreis 292 unterzieht der Quadratur-Demodulator 282 die Signale von dem IF-Bandpassfilter 272 einer Quadratur-Demodulation und A/D-Umwandlung und gibt I-Signale und Q-Signale als die Basisbandsignale, die als ein Ergebnis erhalten werden, an die Korrelatoreinheit 23 und die CPU 24 aus.
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Wie vorstehend erwähnt werden Signale von den Satelliten 30, die von der Antenne 21 empfangen werden, einer Frequenzumwandlung, einer Verstärkung und vergleichbaren Operationen mit Bezug auf jedes der vier Frequenzbänder unterzogen. Zu den Satelliten 30 für die Satellitennavigation, deren Signale in diesen Frequenzbändern zu empfangen sind oder in der Zukunft zu empfangen sein werden, gehören Navstar aus den Vereinigten Staaten, Galileo aus Europa und die Quasi-Zenit-Satelliten aus Japan. Die 4A bis 4C zeigen Tabellen, welche die Frequenzen der Trägerwellen und die Übertragungsraten der Spreizkodierungen jeweils von Navstar, Galileo und den Quasi-Zenit-Satelliten aufzählen. In den Tabellen in 4A bis 4C zeigen die Zeilen mit Ausnahme der Kopfzeilen Sätze von verwendeten Trägerfrequenzbändern und verwendeten Übermittlungsraten in diesen Frequenzbändern. Die Übermittlungsrate bzw. Chiprate wird als die Geschwindigkeit definiert, mit der Code gespreizt wird, um Signale von den Satelliten 30 einer Spreizmodulation und einer Entspreizdemodulation zu unterziehen, d. h., die Anzahl von Chips (Dateneinheiten) des gespreizten Codes pro Zeiteinheit.
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Nachstehend wird eine genauere Beschreibung mit Bezug auf die 4A bis 4C gegeben. Bei Navstar in 4A wird die Übertragung in drei Bändern durchgeführt: das 1575,42 MHz-Band, das 1227,60 MHz-Band und das 1176,45 MHz-Band. Die Übermittlungsrate bei der Übertragung liegt in jedem Band bei 1,023 Mcps. Bei den Quasi-Zenit-Satelliten in 4C wird die Übertragung in drei Bändern durchgeführt: Das 1575,42 MHz-Band, das 1278,75 MHz-Band und das 1227,60 MHz-Band. Die Übermittlungsrate der Übertragung liegt in jedem Band bei 1,023 Mcps. Bei Galileo in 4B werden Signale in dem 1176,45 MHz-Band beispielsweise mit einer Übermittlungsrate von 10,23 Mcps übertragen.
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Die Schalter 201 bis 206 schalten zwischen der Zuführung und Abschaltung des Stroms zu jedem Teil der RF-Einheit 22 unter der Ein-/Aus-Steuerung der CPU 24, die später beschrieben wird, hin und her.
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Im Folgenden wird eine genauere Beschreibung gegeben. Wenn der Schalter 201 eingeschaltet ist, stellt der Schalter 201 Strom von der Stromquelle an den rauscharmen Verstärker 221, den lokalen Schwingkreis 251 und den IF-Frequenzbandverstärker 261 bereit. Wenn der Schalter 201 ausgeschaltet ist, unterbricht der Schalter 201 die Stromversorgung. Wenn der Schalter 202 eingeschaltet ist, stellt der Schalter 202 Strom von der Stromquelle an den rauscharmen Verstärker 222, den lokalen Schwingkreis 252 und den IF-Frequenzbandverstärker 262 bereit. Wenn der Schalter 202 ausgeschaltet ist, unterbricht der Schalter 202 die Stromversorgung. Wenn der Schalter 203 eingeschaltet ist, stellt der Schalter 203 Strom von der Stromquelle an den rauscharmen Verstärker 223, den lokalen Schwingkreis 252 und den IF-Frequenzbandverstärker 263 bereit. Wenn der Schalter 203 ausgeschaltet ist, unterbricht der Schalter 203 die Stromversorgung. Wenn der Schalter 204 eingeschaltet ist, stellt der Schalter 204 Strom von der Stromquelle an den low-noise-Verstärker 224, den lokalen Schwingkreis 254 und den IF-Frequenzbandverstärker 264 bereit. Wenn Schalter 204 ausgeschaltet ist, unterbricht der Schalter 204 die Stromversorgung.
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Wenn der Schalter 205 eingeschaltet ist, stellt der Schalter 205 Strom von der Stromquelle an den lokalen Schwingkreis 291 und den Quadratur-Demodulator 281 bereit. Wenn der Schalter 205 ausgeschaltet ist, unterbricht der Schalter 205 die Stromversorgung. Wenn der Schalter 206 eingeschaltet ist, stellt der Schalter 206 Strom von der Stromquelle an den lokalen Schwingkreis 292 und den Quadratur-Demodulator 282 bereit. Wenn der Schalter 206 ausgeschaltet ist, unterbricht der Schalter 206 die Stromversorgung.
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Es wird nun eine genauere Beschreibung gegeben. Wenn der Schalter 201 ausgeschaltet ist, können Signale im 1575,42 MHz-Band nicht mehr empfangen werden. Wenn der Schalter 202 ausgeschaltet ist, können Signale in dem 1227,60 MHz-Band nicht mehr empfangen werden. Wenn der Schalter 203 ausgeschaltet ist, können Signale in dem 1278,75 MHz-Band nicht mehr empfangen werden. Wenn der Schalter 204 ausgeschaltet ist, können Signale in dem 1176,45 MHz-Band nicht mehr empfangen werden. Wenn der Schalter 205 ausgeschaltet ist, können sowohl Signale aus dem 1575,42 MHz-Band als auch Signale aus dem 1227,60 MHz-Band nicht mehr empfangen werden. Wenn der Schalter 206 ausgeschaltet ist, können sowohl Signale aus dem 1278,75 MHz-Band als auch Signale aus dem 1176,45 MHz-Band nicht mehr empfangen werden.
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Die Korrelatoreinheit 23 weist mehrere Korrelatoren auf, welche die Korrelationsverarbeitung durchführen, um synchron Satelliten für die Satellitennavigation aufzuspüren und zu verfolgen. Als Antwort auf Signale, die von der RF-Einheit 22 empfangen werden, geben diese Korrelatoren Korrelationswerte und Ähnliches durch Spreizen von Code mit unterschiedlichen Phasen parallel über einen Datenbus an die CPU 24 aus. Jeder Korrelator multipliziert Signale, die von einem von mehreren (nicht gezeigten) Generatoren zum Spreizen von Code ausgegeben werden, mit Basisbandsignalen, die von der RF-Einheit 22 empfangen werden, und gibt dadurch Korrelationswerte aus.
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Es wird in Übereinstimmung mit Steuersignalen von der CPU 24 bestimmt, welche Signale von welchem Generator zu Spreizen von Code jeder Korrelator nutzt, um Korrelationswerte auszugeben. Dies wird von der CPU 24 beispielsweise so implementiert, dass sie einen Schalter steuert, der eine der Ausgaben von den mehreren Generatoren zum Spreizen von Code an einen Korrelator ausgibt.
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Die einzelnen Generatoren zum Spreizen von Code sind dazu fähig, das Einschalten und Ausschalten des Stroms unter der Steuerung der CPU 24 zu steuern. Die von den einzelnen Generatoren zum Spreizen von Code ausgegebenen gespreizten Codes sind gespreizte Codes, die zur Übertragung in den vorstehend erwähnten Satelliten, wie Navstar, Quasi-Zenit-Satelliten und Galileo verwendet werden.
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Die Schnittstellenschaltkreiseinheit 25 wandelt das Format von Signalen, die von der CPU 24 empfangen werden, in jenes um, das mit dem Kommunikationsprotokoll eines LAN bzw. lokalen Netzwerks 6 in einem Fahrzeug übereinstimmt, und überträgt die sich ergebenen Signale durch das LAN im Fahrzeug an die Navigationsvorrichtung 1. Weiterhin wandelt die Schnittstellenschaltkreiseinheit 25 das Format von Signalen, die von der Navigationsvorrichtung 1 durch das LAN 6 im Fahrzeug empfangen werden, in ein Format um, das von der CPU 24 verarbeitet werden kann und gibt die umgewandelten Signale an die CPU 24 aus. Mit dieser Funktion kann die CPU 24 durch die Schnittstellenschaltkreiseinheit 25 Signale mit der Navigationsvorrichtung 1 austauschen.
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Die CPU 24 arbeitet wie nachstehend beschrieben: Sie liest Programme vom ROM 27, führt die Programme aus und verarbeitet Daten von der Korrelatoreinheit 23, soweit dies für die Ausführung benötigt wird. Die CPU 24 liest oder schreibt Informationen aus dem oder in das RAM 26 und/oder aus dem ROM 27. Sie tauscht durch die Schnittstellenschaltkreiseinheit 25 Signale mit der Navigationsvorrichtung 1 aus und steuert wie nachstehend beschrieben das Ein-/Ausschalten der Schalter in der RF-Einheit 22.
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Nun wird eine genauere Beschreibung gegeben. Wenn sie hochgefahren wird, nimmt die CPU 24 synchron die Satelliten 30 auf der Grundlage von Korrelationswerten von der Korrelatoreinheit 23 auf. Nachdem die synchrone Aufnahme etabliert ist, misst die CPU 24 periodisch ihre eigene derzeitige Position (Länge und Breite) auf der Grundlage von Navigationsnachrichten, die in Signalen von den Satelliten 30 enthalten sind. Dann gibt die CPU 24 der Navigationsvorrichtung 1 durch die Schnittstellenschaltkreiseinheit 25 Positionsinformationen aus, zu denen die folgenden gehören: die gemessenen Werte, die Genauigkeit der Messung, die Anzahl der Satelliten 30, deren Signale zu empfangen sind, der Zustand des Empfangs (die elektrische Feldstärke des Empfangs und der Grad der Interferenz) von den Satelliten 30.
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Wenn die CPU 24 einen Befehl über die Genauigkeit der Messung von der Navigationsvorrichtung 1 durch die Schnittstellenschaltkreiseinheit 25 zu dieser Zeit erhält, versucht die CPU 24 in Übereinstimmung mit dem Befehl eine Messung mit dieser Genauigkeit durchzuführen. Eine genauere Beschreibung wird nun gegeben. Wenn die CPU 24 einen Befehl betreffend die Genauigkeit der Messung empfängt, dass sie eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchführen soll, steuert die CPU 24 das Ein-/Ausschalten der Schalter 201 bis 206 so, dass Signale von Satelliten zur Satellitennavigation in zwei oder mehr Frequenzbändern (wenn notwendig, allen Frequenzbändern) empfangen werden können. Dabei ist es beabsichtigt, Signale von so vielen Satelliten wie möglich für eine hochgenaue Positionsbestimmung zu empfangen. Für die hochgenaue Positionsbestimmung werden Signale von der RF-Einheit 22 einer Demodulation durch Entspreizen unterzogen, wobei nicht nur ein Spreizcode mit einer Übermittlungsrate von 1,023 Mcps verwendet wird, sondern auch ein Spreizcode mit einer höheren Übermittlungsrate von 5,115 Mcps, 10,23 Mcps oder einer ähnlichen Rate.
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Wenn die CPU 24 einen Befehl betreffend die Genauigkeit der Messung empfängt, um eine Positionsbestimmung mit niedriger Genauigkeit durchzuführen, steuert die CPU 24 das Ein-/Ausschalten der Schalter 206 so, dass Signale von Satelliten zur Satellitennavigation in nur einem Frequenzband oder in so wenig Frequenzbändern wie möglich empfangen werden. Genau gesagt steuert die CPU 24 das Ein-/Ausschalten der Schalter 201 bis 206 so, dass die Stromversorgung für den Empfang in den Frequenzbändern außer den vorstehend erwähnten Frequenzbändern unterbrochen wird. Signale mit einer hohen Chiprate von der RF-Einheit 22 werden keiner Dekodierung durch Entspreizen unterzogen, d. h, die Dekodierung durch Entspreizen wird verhindert.
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Die hier beschriebene Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit bezieht sich auf eine Positionsbestimmung mit einem Messfehler von ungefähr 10 cm oder weniger und die Positionsbestimmung mit niedriger Genauigkeit bezieht sich auf eine Positionsbestimmung mit einem Messfehler von mehreren Metern oder mehr. Ein Beispiel von Verfahren zum Implementieren einer hochgenauen Positionsbestimmung ist eine Positionsbestimmung unter Verwendung von RTK (Real Time Kinematic positioning, kinematische Echtzeitpositionierung).
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Der Empfänger 2 weist Empfangsvorrichtungen (beispielsweise einen FM-Tuner, einen Empfänger für zellulare Kommunikation) auf (die nicht gezeigt sind), um Referenzdaten für RTK oder D-GPS von Referenzstationen zu empfangen, welche die Referenzdaten übertragen. Eine Positionsbestimmung durch die vorstehend erwähnten RTK oder D-GPS wird implementiert, indem die Referenzdaten durch die Empfangsvorrichtungen empfangen werden.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung des Programms zur Erzeugung einer Landkarte gegeben, das durch den Steuerschaltkreis 18 der Navigationsvorrichtung 1 durchgeführt wird. 5 ist ein Ablaufplan dieses Programms zur Erzeugung einer Landkarte. Dieses Programm wird wiederholt durch den Steuerschaltkreis 18 durchgeführt.
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Als Erstes wird in Schritt 705 bestimmt, ob die Landkarteninformation der Straße, auf der das eigene Fahrzeug derzeit fährt, existiert oder nicht, d. h., ob das eigene Fahrzeug auf einer Straße fährt, die in der Landkarteninformation im externen Speichermedium 16 beschrieben ist, oder nicht. Eine genauere Beschreibung folgt nun. Die derzeitige Position des eigenen Fahrzeugs wird aus Information von dem Positionsdetektor 11 und dem Empfänger 2, einem Landkartenabgleich und durch ähnliche Verfahren identifiziert. Wenn diese derzeitige Position nicht auf einer Straße in der Information der Landkarte ist, wird die Landkarteninformation über die Straße, auf der das eigene Fahrzeug fährt, als nicht vorhanden beurteilt. In den anderen Fällen wird die Landkarteninformation über die Straße, auf der das eigene Fahrzeug fährt, als vorhanden beurteilt.
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Wenn die Landkarteninformation über die Straße, auf der das eigene Fahrzeug fährt, als vorhanden beurteilt wird, geht der Vorgang zu Schritt 710 weiter. Wenn sie als nicht vorhanden beurteilt wird geht der Vorgang zu Schritt 715 weiter.
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Im Schritt 710 wird es bestimmt, ob die befahrene Straße das Flag bzw. den Merker niedriger Genauigkeit ausgeschaltet hat oder nicht. Die befahrene Straße bezieht sich auf eine Straße, auf der das eigene Fahrzeug im Schritt 705 fährt bzw. als fahrend angesehen wird. Der Merker niedriger Genauigkeit ist ein Merker, der jedem Datensatz von Straßensegmenten (Verknüpfungen bzw. Links) zugeordnet ist, die in der Landkarteninformation enthalten sind. Wenn die Navigationsvorrichtung 1 neu aus der Fabrik kommt, werden die Merker niedriger Genauigkeit, welche den Straßensegmenten gegeben werden, alle mit einem Wert versehen, der ”Aus” anzeigt. Wie nachstehend beschrieben zeigt das Einschalten des Merkers niedriger Genauigkeit an, dass die Daten von Straßensegmenten, die der Landkarteninformation neu hinzugefügt werden, auf der Grundlage von Positionsinformation niedriger Genauigkeit erzeugt wurden. Wenn die gefahrene Straße den Merker niedriger Genauigkeit eingeschaltet hat, wird anschließend der Vorgang des Schritts 715 durchgeführt. Wenn die gefahrene Straße den Merker niedriger Genauigkeit ausgeschaltet hat, wird anschließend der Vorgang des Schritts 705 durchgeführt.
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Wenn die vorstehend erwähnte Verarbeitung der Schritte 705 und 710 ergibt, dass die Landkarteninformation der Straße, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, nicht existiert, oder das eigene Fahrzeug auf einer Straße fährt, deren Merker niedriger Genauigkeit eingeschaltet ist, wird anschließend der Vorgang des Schrittes 715 durchgeführt.
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Im Schritt 715 wird eine Steuerung durchgeführt, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung durch den Empfänger 2 auf hohe Genauigkeit zu ändern. Genauer gesagt wird ein Befehl über die Messgenauigkeit an den Empfänger 2 ausgegeben, eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen, und weiterhin wird ein erster Erlaubnismerker ausgeschaltet, der in einem vorab bestimmten Bereich im RAM eingeräumt ist. Zusätzlich zum Bereich für den ersten Erlaubnismerker werden Bereiche für zweite, dritte, vierte und fünfte Erlaubnismerker im RAM eingeräumt. Der Steuerschaltkreis 18 führt ein Steuerprogramm 181 durch, das sich von dem Landkartenerzeugungsprogramm (siehe 1) unterscheidet, und überwacht dadurch dauernd die einzelnen Erlaubnismerker. Wenn die Werte aller ersten bis fünften Erlaubnismerker eingeschaltet sind, gibt der Steuerschaltkreis 18 einen Befehl über die Genauigkeit der Messung, um eine Positionsbestimmung niedriger Genauigkeit durchzuführen, an den Empfänger 2 aus, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 auf eine niedrige Genauigkeit zu ändern. Wenn der Wert eines der ersten bis fünften Erlaubnismerkers auf AUS geht, gibt der Steuerschaltkreis 18 einen Befehl über die Messgenauigkeit, um eine hochgenaue Positionsbestimmung durchzuführen, an den Empfänger 2 aus, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung durch den Empfänger 2 auf eine hohe Genauigkeit zu ändern.
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Anschließend wird im Schritt 720 bestimmt, ob eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit machbar ist oder nicht. D. h., es wird bestimmt, ob der Empfänger 2 dazu fähig ist, eine Positionsbestimmung hoher Genauigkeit wie angewiesen durchzuführen oder nicht. Insbesondere wird auf der Grundlage der Information über die Messgenauigkeit, die vom Empfänger 2 ausgegeben wird, bestimmt, ob der Empfänger 2 dazu fähig ist, eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Wenn eine Bestimmung der Position mit hoher Genauigkeit machbar ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 725 durchgeführt. Wenn eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit nicht machbar ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 740 durchgeführt.
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Im Schritt 725 wird die Positionsinformation, die man als das Ergebnis der Messung durch den Empfänger 2 erhält, im externen Speichermedium 16 gespeichert.
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Anschließend wird im Schritt 730 bestimmt, ob das Fahren auf der Straße, deren Landkarteninformation nicht vorhanden ist, beendet wurde oder nicht. Insbesondere wird dieselbe Beurteilungsverarbeitung wie im Schritt 705 durchgeführt. Wenn die Landkarteninformation für die Straße, auf der das eigene Fahrzeug derzeit fährt, vorhanden ist, wird beurteilt, dass das Fahren auf der Straße, deren Landkarteninformation nicht vorhanden ist, beendet ist. In den anderen Fällen wird beurteilt, dass das Fahren auf der Straße, deren Landkarteninformation nicht existent ist, noch nicht beendet ist. Wenn das Fahren auf der Straße, deren Landkarteninformation nicht existent ist, beendet wurde, wird anschließend der Vorgang des Schritts 735 durchgeführt. Wenn beurteilt wird, dass das Fahren auf der Straße, deren Landkarteninformation nicht existent ist, noch nicht beendet wurde, wird anschließend der Vorgang des Schritts 725 durchgeführt.
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So lange das eigene Fahrzeug auf einer Straße fährt, deren Landkarteninformation nicht existent ist, wird damit fortgefahren, Positionsinformation, die vom Empfänger 2 ausgegeben wird, durch die vorstehend erwähnten Vorgänge der Schritte 725 und 730 zu speichern. 6 veranschaulicht eine Landkarte 50 zur Veranschaulichung von Positionsinformation, die im Schritt 725 gespeichert wird. Die Landkarteninformation im externen Speichermedium 16 erhält die Daten von Straßensegmenten, nämlich Straße 51 und Straße 52, in dem Bereich, den die Landkarte 50 abdeckt. Wenn das Fahrzeug, das mit der Navigationsvorrichtung 1 ausgestattet ist, kontinuierlich durch die Punkte 53 bis 61 fährt, fährt es auf einer Straße, deren Information nicht in der Landkarteninformation enthalten ist. Als ein Ergebnis wird der Vorgang des Schritts 725 wiederholt, und die Positionsinformation der Punkte 53 bis 61 wird dadurch in das externe Speichermedium 16 gespeichert.
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Im Schritt 735 werden die Daten des Straßensegments auf der Grundlage der Positionsinformation erzeugt, die im Schritt 725 gespeichert wird, und sie wird der Landkarteninformation hinzugefügt. 7 zeigt eine Landkarte 50, welche die hinzugefügten Daten des Straßensegments veranschaulicht. Wenn die Positionsinformation der Punkte 53 bis 61 in 6 im Schritt 725 gespeichert wird, wird eine Linie, die diese Punkte durchgängig verbindet bzw. interpoliert, als die Straßensegmentdaten einer neuen Straße 62 gespeichert. Der Merker niedriger Genauigkeit, der diesem Segment von Straßendaten gegeben wird, wird auf Aus gesetzt. Dies ist so, weil die erzeugten Daten des Straßensegments auf den Daten basieren, die man als das Ergebnis der Positionsbestimmung erhält, die mit hoher Genauigkeit vom Empfänger 2 durchgeführt wird.
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Anschließend wird im Schritt 760 erlaubt, die Genauigkeit der Positionsbestimmung durch den Empfänger 2 auf eine niedrige Genauigkeit zu ändern. Insbesondere wird das vorstehend erwähnte erste Erlaubnisflag auf „Ein” gesetzt. Nach Schritt 760 wird die Durchführung des Programms zur Erzeugung einer Landkarte beendet.
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Wenn beurteilt wird, dass die Bestimmung der Position mit hoher Genauigkeit im Schritt 720 nicht durchführbar ist, wird im Schritt 740 bestimmt, ob der Empfänger für die Satellitennavigation Signale von Satelliten empfangen kann oder nicht. Diese Bestimmung wird auf der Grundlage dessen gemacht, ob die Genauigkeit der Positionsbestimmung, die von dem Empfänger 2 ausgegeben wird, sehr hoch ist oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Empfänger 2 dazu fähig ist, Signale von Satelliten zu empfangen, wird anschließend der Vorgang des Schritts 745 durchgeführt. Wenn der Empfänger 2 keine Signale von irgendeinem Satelliten empfangen kann, wird anschließend der Vorgang des Schritts 760 durchgeführt.
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Der Vorgang des Schritts 745 und der Vorgang des Schritts 750 sind jeweils dieselben wie der Vorgang des Schritts 725 und der Vorgang des Schritts 730.
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Der Vorgang des Schritts 755 ist derselbe wie der Vorgang des Schritts 735. Im Schritt 755 wird jedoch der Merker niedriger Genauigkeit, der den Daten des Straßensegments gegeben wird, auf „Ein” gesetzt. Dies ist so, weil die erzeugten Daten des Straßensegments auf den Daten basieren, die als das Ergebnis der Positionsbestimmung erhalten werden, die vom Empfänger 2 mit niedriger Genauigkeit durchgeführt wurde. 8 zeigt eine Landkarte 50, welche die Daten des Straßensegments veranschaulicht, die in diesem Fall hinzugefügt werden. Wenn die Positionsinformation der Punkte 53 bis 61 in 6 im Schritt 755 gespeichert ist, wird eine Linie, welche diese Punkte durchgängig verbindet, als die Straßensegmentdaten einer neuen Straße 63 gespeichert. Die neu hinzugefügten Daten des Straßensegments der Straße 63 weisen den Merker niedriger Genauigkeit auf, dessen Wert Ein ist. Das vorstehend erwähnte Programm zur Anzeige einer Landkarte kann so aufgebaut sein, dass das nachstehend Beschriebene auftritt: Wenn die Landkarte, welche den Bereich der Landkarte 50 abbildet, auf der Anzeigeeinheit 20 angezeigt wird, verändert das Programm zur Anzeige der Landkarte den Anzeigemodus, was die Farbe, die Schattierung, das Muster und die Dicke bzw. Fettzeichnung der Anzeige einschließt, auf der Grundlage des Merkers niedriger Genauigkeit für die Daten des Straßensegments. Anschließend an Schritt 755 wird der Vorgang des Schritts 760 durchgeführt.
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Durch Durchführen des vorstehend erwähnten Programms zur Erzeugung einer Landkarte ändert der Steuerschaltkreis 18 die Genauigkeit des Empfängers 2 in den nachstehenden Fällen (Schritt 720) auf hoch: wenn das eigene Fahrzeug auf einem Punkt auf einer Straße fährt, deren Information nicht in der Landkarteninformation im externen Speichermedium 16 enthalten ist (Schritte 705, 730 und 750) und wenn das eigene Fahrzeug auf einem Straßensegment fährt, dessen Daten auf der Grundlage einer Positionsinformation niedriger Genauigkeit erzeugt werden (Schritt 710).
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Wenn der Empfänger 2 hochgenaue Positionsinformation ausgibt (Schritt 720), wird die Information über das neue Straßensegment basierend auf dieser Positionsinformation der Landkarteninformation hinzugefügt (Schritt 735). Wenn der Empfänger 2 Positionsinformation niedriger Genauigkeit ausgibt (Schritte 720 und 740), wird die Information über das neue Straßensegment der Landkarteninformation auf der Grundlage dieser Positionsinformation hinzugefügt. Zu dieser Zeit wird das Flag bzw. der Merker niedriger Genauigkeit, das bzw. der anzeigt, dass diese Information auf niedriger Genauigkeit basiert, gleichzeitig der Landkarteninformation hinzugefügt (Schritt 755).
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Dann erlaubt der Steuerschaltkreis 18 in den folgenden Fällen, dass der Empfänger für die Satellitennavigation eine Positionsbestimmung mit niedriger Genauigkeit durchführt (Schritt 760): Wenn das eigene Fahrzeug nicht an einem Punkt auf einer Straße fährt, deren Information nicht in der Landkarteninformation im externen Speichermedium 16 enthalten ist (Schritte 705, 730 und 750) und das Fahrzeug zur gleichen Zeit nicht auf einem Straßensegment fährt, dessen Daten auf der Grundlage von Information niedriger Genauigkeit erzeugt wird (Schritt 710).
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Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Programms gegeben, das ausgeführt wird, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 zu steuern, wenn das eigene Fahrzeug sich einem vorab bestimmten Zielort genähert hat. 9 ist ein Ablaufplan dieses Programms, und 10 zeigt eine Landkarte, welche einen Fall veranschaulicht, in welchem das eigene Fahrzeug sich dem Ziel nähert. Es wird angenommen, dass das eigene Fahrzeug 73 auf einer geführten Route 71 fährt, die von dem Routensuchprogramm berechnet wurde, und die zu dem Ziel 72 führt, das durch das vorstehend erwähnte Programm zur Festlegung des Ziels festgelegt wurde. Das eigene Fahrzeug kommt einem Bereich in einem vorab bestimmten Abstand von dem Ziel 72 (beispielsweise innerhalb eines Radius von R km) nahe. Wenn die Position des eigenen Fahrzeugs zu dieser Zeit mit hoher Genauigkeit identifiziert werden kann, kann es exakt bestimmt werden, ob das eigene Fahrzeug an dem Ziel 72 wie einem kleinen Laden oder Haus angekommen ist.
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Das Programm in 9 wird wiederholt durchgeführt. Zuerst wird im Schritt 810 bestimmt, ob ein Ziel festgelegt wurde, und eine Routenführungshilfe wird gegeben. Insbesondere wird bestimmt, ob ein Ziel durch das Programm zur Festlegung eines Ziels festgelegt wurde, und ob das Programm zur Anzeige der Landkarte derzeit eine geführte Route zu dem Ziel anzeigt. Wenn ein Ziel festgelegt wurde und eine Routenführungshilfe bereitgestellt wird, wird anschließend der Vorgang des Schritts 820 durchgeführt. Wenn es nicht festgelegt wurde, wird der Vorgang des Schritts 810 wiederholt.
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Es wird im Schritt 820 bestimmt, ob eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit und eine Führung in der Umgebung des Ziels festgelegt wurde oder nicht. Der Wert eines Merkers für die Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit und für die Führung in der Umgebung des Ziels wird in einem vorab bestimmten Bereich im externen Speichermedium 16 sichergestellt. Wenn eine hochgenaue Positionsbestimmung und die Führung in der Umgebung des Ziels festgelegt wurde, bedeutet dies, dass der Wert des Merkers Ein ist. Dieser Merker kann vom Benutzer gesetzt werden. Insbesondere ist dieser Merker so beschaffen, dass der Wert des Merkers zwischen „Ein” und „Aus” geschaltet wird, wenn der Benutzer die Gruppe von Betriebsschaltern 17 verwendet, um die Festlegung des Merkers zu ändern. Wenn die Bestimmung der Position mit hoher Genauigkeit und die Führung in der Nähe des Ziels festgelegt wurde, wird anschließend der Vorgang des Schritts 830 durchgeführt. Wenn dies nicht festgelegt wurde, wird die Ausführung dieses Programms beendet.
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Es wird im Schritt 830 bestimmt, ob die derzeitige Position in die Nähe eines Bereichs mit einem vorab bestimmten Abstand zum Ziel gekommen ist oder nicht. Insbesondere wird der nachstehend beschriebene Vorgang durchgeführt: Der lineare Abstand zwischen der unter Verwendung des Positionsdetektors 11, des Empfängers 2, des Landkartenabgleichs und auf vergleichbare Weise identifizierten derzeitigen Position und der vorab festgelegten Position wird berechnet. Dann wird bestimmt, ob der berechnete Abstand nicht größer als der vorab bestimmte Abstand (z. B. 2 km) ist. Wenn sich der berechnete Abstand dem vorab bestimmten Abstand angenähert hat, wird anschließend der Vorgang des Schritts 840 durchgeführt und ansonsten wird der Vorgang des Schritts 830 wiederholt.
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Im Schritt 840 wird die Genauigkeit der Positionsbestimmung durch den Empfänger 2 auf eine hohe Genauigkeit geändert. Insbesondere wird der nachstehend beschriebene Vorgang durchgeführt: Ein Befehl über die Genauigkeit der Messung wird an den Empfänger 2 ausgegeben. Weiterhin wird ein zweiter Erlaubnismerker bzw. ein zweites Erlaubnisflag, der bzw. das in einem vorab bestimmten Bereich im RAM sichergestellt ist, auf „Aus” gestellt.
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Anschließend wird im Schritt 850 bestimmt, ob die Routenführungshilfe beendet wurde oder nicht. Insbesondere wird bestimmt, ob die derzeitige Position in einen Bereich (beispielsweise innerhalb von 20 m um das Ziel) eingetreten ist oder nicht, bei dem gesagt werden kann, dass das Fahrzeug an dem Ziel angekommen ist. Wenn eine Positioninsinformation vom Empfänger 2 ausgegeben wird, die man als Ergebnis einer Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit erhalten hat, kann diese Bestimmung genau durchgeführt werden. Diese Vorgehensweise wird wiederholt, bis die Routenführungshilfe beendet wird. Wenn die Routenführungshilfe beendet wird, wird anschließend der Vorgang des Schritts 860 durchgeführt.
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Im Schritt 860 wird es erlaubt, die Genauigkeit des Empfängers 2 auf niedrig zu ändern. Genauer gesagt wird der vorstehend erwähnte zweite Erlaubnismerker auf „Ein” gesetzt. Nach Schritt 860 wird die Durchführung des Programms zur Erzeugung von Landkarten beendet.
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Durch Durchführen des vorstehend erwähnten Programms veranlasst der Steuerschaltkreis 18 den Empfänger dazu, die Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit in den nachfolgenden Fällen durchzuführen: wenn eine Routenführungshilfe mit Bezug auf die Routen zu dem Ziel bereitgestellt wird (Schritt 810), und eine hochgenaue Positionsbestimmung und eine Führung in der Umgebung des Ziels festgelegt wurde (Schritt 820), und wenn die derzeitige Position innerhalb eines vorab festgelegten Abstands in die Nähe des vorab festgelegten Ziels gerät (Schritt 830). Diese Bestimmung der Position mit hoher Genauigkeit wird für die nachstehenden Zwecke durchgeführt: Um die Positionsrelation zwischen dem Ziel und dem eigenen Fahrzeug zu berechnen, um zu bestimmen, ob das eigene Fahrzeug an dem Ziel angekommen ist, oder um die Positionsrelation zwischen dem Ziel und dem eigenen Fahrzeug auf einer Landkarte genau wiederzugeben.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Programms gegeben, das durchgeführt wird, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 in den nachstehenden Fällen zu steuern: Wenn sich das eigene Fahrzeug einer Gabelung nähert, an welcher sich die Straße in einem engen Winkel verzweigt, wenn das eigene Fahrzeug in einer engen Gasse fährt, oder wenn das eigene Fahrzeug auf einer von benachbarten parallelen Straßen fährt. 11 ist ein Ablaufplan für dieses Programm und 12, 13 und 14 zeigen Landkarten, die jeweils die nachstehenden Fälle beschreiben: Einen Fall, in dem sich das eigene Fahrzeug einer Gabelung nähert, an welcher sich die Straße in einem engen Winkel verzweigt, einen Fall, in welchem das eigene Fahrzeug in einer engen Gasse fährt und einen Fall, in welchem das eigene Fahrzeug auf einer von benachbarten parallelen Straßen fährt.
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Dieses Programm wird durchgeführt, nachdem die Navigationsvorrichtung 1 gestartet ist. Zuerst wird im Schritt 905 bestimmt, ob eine Gabelung mit einer Verzweigung in einem engen Winkel innerhalb eines vorab bestimmten Abstands (z. B. innerhalb von 100 Metern) vorhanden ist oder nicht. Die Gabelung mit einer Verzweigung im engen Winkel wird als eine Gabelung definiert, welche die nachstehenden Bedingungen erfüllt: zwei Straßen (welche der Straße 75 und der Straße 76 in 12 entsprechen), die sich an der Gabelung verzweigen, liegen vor, und die zwei Straßen, die sich an der Gabelung verzweigen, sind mit einem zweiten vorab bestimmten Abstand (B Meter in 12) oder weniger zwischen ihnen an einem Ort nahe beieinander, der von der Gabelung durch einen ersten vorab bestimmten Abstand entfernt ist, wie die Gabelung 77 in 12. In 12 nähert sich das Fahrzeug 74 einem Punkt mit einem Abstand von A Metern von der Gabelung 77 mit einer Verzweigung im engen Winkel.
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Hier ist der erste vorab bestimmte Abstand ausreichend größer als der zweite vorab bestimmte Abstand. Beispielsweise kann der erste vorab bestimmte Abstand auf 200 Meter festgelegt werden, und der zweite vorab bestimmte Abstand kann auf 30 Meter festgelegt werden. Ob eine Gabelung eine Gabelung mit einer Verzweigung im engen Winkel ist, wird auf der Grundlage des Nachstehenden bestimmt: der Position der Gabelung (des Knotens), die in der Landkarteninformation im externen Speichermedium 16 beschrieben ist, der Position der Endpunkte der Straßensegmente, welche mit der Gabelung verbunden sind, und die Form dieser Straßensegmente. Wenn das eigene Fahrzeug in einem Bereich in einem vorab bestimmten Abstand von der Gabelung mit der Verzweigung im engen Winkel angekommen ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 925 durchgeführt, und ansonsten wird anschließend der Vorgang des Schritts 915 durchgeführt.
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Im Schritt 925 wird die Steuerung durchgeführt, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 auf eine hohe Genauigkeit zu ändern. Genauer gesagt wird ein Befehl über die Genauigkeit der Messung an den Empfänger 2 ausgegeben, um eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Weiterhin wird ein dritter Erlaubnismerker bzw. ein drittes Erlaubnisflag, der bzw. das in einem vorab bestimmten Bereich in dem RAM eingeräumt wird, auf „Aus” gestellt.
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Anschließend wird im Schritt 930 bestimmt, ob das eigene Fahrzeug durch die Gabelung mit der Verzweigung im engen Winkel gefahren ist und einen vorab bestimmten Abstand zurückgelegt hat. D. h., es wird bestimmt, ob sich das eigene Fahrzeug um einen vorab bestimmten Abstand oder weiter von der Gabelung mit der Verzweigung im engen Winkel entfernt hat, von der im Schritt 905 bestimmt wurde, dass sie sich innerhalb des vorab bestimmten Abstands befindet. Wenn das eigene Fahrzeug noch nicht den vorab bestimmten Abstand zurückgelegt hat, wird der Vorgang des Schritts 930 wiederholt. Wenn das eigene Fahrzeug den vorab bestimmten Abstand zurückgelegt hat, wird anschließend der Vorgang des Schritts 970 durchgeführt.
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Im Schritt 970 wird es erlaubt, die Genauigkeit des Empfängers 2 auf „niedrig” zu ändern. Genauer gesagt wird das vorstehend erwähnte dritte Erlaubnisflag auf „Ein” gestellt. Nach dem Schritt 970 wird der Vorgang des Schritts 905 durchgeführt.
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Im Schritt 915 wird bestimmt, ob die Straße, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, eine enge Gasse ist oder nicht. Ob ein Straßensegment eine enge Gasse ist, kann bestimmt werden, indem auf der Grundlage der Information über die Breite des Straßensegments in der Landkarteninformation im externen Speichermedium 16 bestimmt wird, ob die Breite der Straße niedriger als ein vorab bestimmter Wert (z. B. 6 m) ist. In 13 werden Straßen durch dicke Linien angezeigt, und enge Gassen werden durch dünne Linien angezeigt. In der Figur fährt das Fahrzeug 78 in einer engen Gasse 79. In der Umgebung solcher engen Gassen gibt es oft andere enge Gassen. Wenn daher die derzeitige Position mit hoher Genauigkeit identifiziert werden kann, kann das vorstehend erwähnte Programm zur Anzeige der Landkarte die positionale Beziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug in der engen Gasse und der engen Gasse genau anzeigen. Wenn die Straße, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, eine enge Gasse ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 945 durchgeführt. Wenn die Straße keine enge Gasse ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 920 durchgeführt.
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Der Vorgang des Schritts 945 ist derselbe wie der Vorgang des Schritts 925. Im Schritt 945 wird die Steuerung durchgeführt, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers für die Satellitennavigation auf eine hohe Genauigkeit zu ändern.
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Anschließend wird im Schritt 950 bestimmt, ob das Fahren in der engen Gasse beendet wurde, das bedeutet, ob das eigene Fahrzeug so weit gelangt ist, dass es nicht mehr in der engen Gasse fährt. Wenn das Fahren in der engen Gasse beendet wurde, wird anschließend der Vorgang des Schritts 970 durchgeführt. Wenn es noch nicht beendet wurde, wird der Vorgang des Schritts 950 wiederholt.
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Im Schritt 920 wird es bestimmt, ob es zu der Straße, auf der das eigene Fahrzeug fährt, eine dazu benachbarte parallele Straße gibt oder nicht. Genauer gesagt wird aus der Landkarteninformation im externen Speichermedium 16 bestimmt, ob es ein Straßensegment in der Nähe und parallel zu dem Straßensegment gibt, auf welchem das eigene Fahrzeug fährt. Die hier beschriebene Nähe bezieht sich auf eine Nachbarschaft innerhalb eines vorab bestimmten Abstands (z. B. im Umkreis von 30 m). Parallel bedeutet, dass der Winkel, der durch das Straßensegment, auf dem das eigene Fahrzeug fährt, und das benachbarte Straßensegment gebildet wird, einen vorab bestimmten Wert (z. B. 30°) nicht übersteigt.
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In 14 weist die Straße 81, auf welcher das Fahrzeug 80 fährt, eine benachbarte parallele Straße 82 auf. In dieser Figur liegt der Bereich, in welchem es zu der Straße 81 die benachbarte parallele Straße gibt, zwischen Punkt 83 und Punkt 84. Wenn das Fahrzeug auf einer von benachbarten parallelen Straßen fährt, ergeben sich die nachstehenden Vorteile, wenn die derzeitige Position mit hoher Genauigkeit identifiziert werden kann. Das vorstehend erwähnte Programm zur Anzeige der Landkarte kann die positionale Beziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und der befahrenen Straße genau anzeigen; und die Möglichkeit, dass durch Landkartenabgleich beurteilt wird, dass sich das eigene Fahrzeug auf einer falschen Straße befindet, wird verringert. Wenn beurteilt wird, dass eine benachbarte parallele Straße vorhanden ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 955 durchgeführt. Wenn bestimmt wird, dass keine benachbarte parallele Straße existiert, wird anschließend der Vorgang des Schritts 905 durchgeführt.
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Der Vorgang des Schritts 955 ist derselbe wie der Vorgang des Schritts 925 und des Schritts 945. Im Schritt 955 wird die Steuerung durchgeführt, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 auf eine hohe Genauigkeit zu ändern.
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Anschließend wird im Schritt 960 bestimmt, ob noch eine benachbarte parallele Straße vorliegt oder diese nicht mehr vorliegt. D. h., es wird bestimmt, ob es zu der Straße, auf der das eigene Fahrzeug derzeit fährt, nicht länger eine benachbarte parallele Straße gibt. Wenn es keine benachbarte parallele Straße mehr gibt, wird anschließend der Vorgang des Schritts 970 durchgeführt. Wenn eine benachbarte parallele Straße vorhanden ist, wird der Vorgang des Schritts 960 wiederholt.
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Durch Durchführen des vorstehend erwähnten Programms arbeitet der Steuerschaltkreis 18 wie folgt. Der Steuerschaltkreis 18 ändert die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 in den nachstehenden Fällen auf eine hohe Genauigkeit: wenn eine Gabelung, an welcher sich die Straße in einem engen Winkel verzweigt, innerhalb eines vorab bestimmten Abstands vorhanden ist, wenn das eigene Fahrzeug in einer engen Gasse fährt, und wenn das eigene Fahrzeug auf einer von benachbarten parallelen Straßen fährt. In den anderen Fällen erlaubt es der Steuerschaltkreis 18 dem Empfänger 2, eine Positionsbestimmung mit niedriger Genauigkeit durchzuführen.
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Wenn sich das eigene Fahrzeug einer Gabelung nähert, an welcher sich die Straße in einem engen Winkel verzweigt, wenn es in einer engen Gasse fährt oder auf einer von benachbarten parallelen Straßen fährt, und der Empfänger 2 dazu veranlasst wird, eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen, kann die folgende Maßnahme ergriffen werden: der maximale Extraktionsbereich für den Landkartenabgleich wird im Vergleich mit den anderen Fällen (die im folgenden als ”gewöhnliche Fälle” bezeichnet werden) enger gemacht.
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Der maximale Extraktionsbereich für den Landkartenabgleich bezieht sich auf einen Referenzbereich, der genutzt wird, wenn die Position des eigenen Fahrzeugs, die unter Nutzung des Empfängers 2 oder von unabhängigen Sensoren identifiziert wird, sich von der Position auf der Straße in den Landkartendaten unterscheidet. Der Referenzbereich ist dazu da, zu bestimmen, in welchem Ausmaß die Position gegenüber der erkannten Position des eigenen Fahrzeugs durch Landkartenabgleich korrigiert werden sollte. Für Straßen, die im vorstehend erwähnten maximalen Extraktionsbereich von der Position des eigenen Fahrzeugs vorhanden sind, die unter Nutzung des Empfängers 2 oder von unabhängigen Sensoren identifiziert wird, wird eine Positionskorrektur durch Landkartenabgleich erlaubt. Für Straßen, die außerhalb des maximalen Extraktionsbereichs vorhanden sind, wird eine Positionskorrektur durch Landkartenabgleich verhindert.
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Ein bestimmtes Beispiel der Änderung des maximalen Extraktionsbereichs für den Landkartenabgleich wird nun gegeben. In gewöhnlichen Fällen definiert der Steuerschaltkreis 18 den maximalen Extraktionsbereich als einen Bereich innerhalb eines 15-Meter-Radius von der Position des eigenen Fahrzeugs, die unter Verwendung des Empfängers 2 oder unabhängiger Sensoren identifiziert wird. Um den vorstehend erwähnten maximalen Extraktionsbereich für den Landkartenabgleich einzuengen, definiert der Steuerschaltkreis 18 den maximalen Extraktionsbereich als einen Bereich innerhalb eines 5-Meter-Radius von der Position des eigenen Fahrzeugs, die unter Verwendung des Empfängers 2 oder von unabhängigen Sensoren identifiziert wird. Daher kann die Wahrscheinlichkeit, dass durch Landkartenabgleich beurteilt wird, dass das eigene Fahrzeug auf einer falschen Straße fährt, verringert werden.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung für ein Programm gegeben, das durchgeführt wird, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 zu steuern, wenn die berechnete Position für die unabhängigen Navigation kalibriert wird. 15 ist ein Ablaufplan dieses Programms. Die Durchführung dieses Programms wird unmittelbar nach dem Drehen des Zündschlüssels für das Fahrzeug in die Ein- oder ACC-(Stromversorgung bei ausgeschalteter Zündung)Position gestartet, und die Navigationsvorrichtung 1 wird gestartet.
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Zuerst wird im Schritt 115 bestimmt, ob eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit möglich ist oder nicht. Die Bestimmung wird auf der Grundlage der Anzahl von Satelliten für die Satellitennavigation durchgeführt, von denen Signale empfangen werden können, in denen Positionsinformation enthalten ist, die von dem Empfänger 2 empfangen werden, und basierend auf dem Empfang von Referenzinformation von Referenzstationen. Wenn eine hochgenaue Positionsbestimmung möglich ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 120 durchgeführt. Wenn eine hochgenaue Positionsbestimmung nicht möglich ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 140 durchgeführt.
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Im Schritt 120 wird die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 auf hohe Genauigkeit geändert. Insbesondere wird ein Befehl über die Genauigkeit der Messung, um eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen, an den Empfänger 2 ausgegeben. Wieterhin wird ein vierter Erlaubnismerker, der in einem vorab bestimmten Bereich in dem RAM eingeräumt wird, auf „Aus” festgelegt.
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Anschließend wird im Schritt 125 eine Kalibrierung durchgeführt. Insbesondere wird die derzeitige Position, die durch unabhängige Navigation identifiziert wird, auf die auf Positionsinformationen von dem Empfänger 2 basierende derzeitige Position geändert. Der Wert der Unsicherheit der Position, die durch unabhängige Navigation berechnet wird, wird auf Null gesetzt.
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Anschließend wird im Schritt 135 eine Steuerung durchgeführt, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 auf eine niedrige Genauigkeit zu ändern. Genauer gesagt, wird der vorstehend erwähnte vierte Erlaubnismerker auf „Ein” gestellt.
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Anschließend wird im Schritt 145 bestimmt, ob der Wert der Unsicherheit der Position, die durch die unabhängige Navigation berechnet wird, größer als ein vorab bestimmter Wert P (z. B. 30 Meter) ist. Wenn der Fehler größer als der vorab bestimmte Wert P ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 115 durchgeführt. Wenn der Fehler kleiner als der vorab bestimmte Wert P ist, wird der Vorgang des Schritts 145 wiederholt.
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Wenn eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit nicht möglich ist, wird im Schritt 140 wie im Schritt 125 eine Kalibrierung durchgeführt. Nach dem Schritt 140 wird anschließend der Vorgang des Schritts 145 durchgeführt.
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Durch Durchführen des vorstehend erwähnten Programms veranlasst der Steuerschaltkreis 18 den Empfänger 2 dazu, eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen (Schritt 120), um unmittelbar darauf eine Kalibrierung durchzuführen (Schritt 125). Daher wird eine Kalibrierung durchgeführt, wobei Positionsinformationen hoher Genauigkeit von dem Empfänger 2 genutzt werden, und dadurch wird die Genauigkeit der Kalibrierung verbessert. Daher kann die Häufigkeit, mit welcher die Kalibrierung wiederholt durchgeführt wird, verringert werden. Wenn der Empfänger 2 jedoch keine Positionsbestimmung hoher Genauigkeit durchführen kann, wird eine Kalibrierung durchgeführt, wobei die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 niedrig gehalten wird (Schritt 115, Schritt 140).
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Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Programms gegeben, das durch den Steuerschaltkreis 18 durchgeführt wird, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung für den Empfänger 2 zu steuern, wenn das eigene Fahrzeug gestoppt ist und der Zündschalter für das Fahrzeug in die Aus- oder ACC-Position gedreht ist: 17 ist ein Ablaufplan dieses Programms. Der Steuerschaltkreis 18 startet die Durchführung dieses Programms, wenn die Navigationsvorrichtung 1 gestartet wird.
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Zuerst wird im Schritt 605 bestimmt, ob der Schlüsselschalter für das Fahrzeug in der Aus- oder ACC-Position ist oder nicht. Diese Bestimmung wird auf der Grundlage von Signalen von einer (nicht gezeigten) Zündleitung durchgeführt, die mit dem Steuerschaltkreis 18 verbunden ist. Wenn der Schlüsselschalter für das Fahrzeug entweder in der Aus-Position oder der ACC-Position ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 610 durchgeführt. In den anderen Fällen wird der Vorgang des Schritts 605 wiederholt.
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Im Schritt 610 wird es bestimmt, ob der Empfänger 2 eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchführt oder nicht. Wenn der Empfänger 2 eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchführt, wird anschließend der Vorgang des Schritts 625 durchgeführt. Wenn der Empfänger 2 keine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchführt, wird anschließend der Vorgang des Schritts 615 durchgeführt.
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Im Schritt 615 wird mit demselben Verfahren wie im Schritt 115 in 15 bestimmt, ob eine Bestimmung der Position mit hoher Genauigkeit möglich ist oder nicht. Wenn die Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit möglich ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 620 durchgeführt. Wenn eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit nicht möglich ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 625 durchgeführt.
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Im Schritt 620 wird die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 durch dasselbe Verfahren wie im Schritt 120 in 15 auf eine hohe Genauigkeit geändert. Anschließend an Schritt 620 wird der Vorgang des Schritts 625 durchgeführt.
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Im Schritt 625 wird die Information der derzeitigen Position des eigenen Fahrzeugs, die unter Verwendung des Empfängers 2, unabhängiger Sensoren, Landkartenabgleich und auf ähnliche Weise identifiziert wird, im externen Speichermedium 16 gespeichert.
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Anschließend wird die Stromversorgung an den Empfänger 2 und die Navigationsvorrichtung 1 im Schritt 630 ausgeschaltet.
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Durch Durchführen des vorstehend erwähnten Programms führt der Steuerschaltkreis 18 die nachstehenden Vorgänge durch, die dadurch angestoßen werden, dass der Zündschalter für das Fahrzeug in die Aus- oder ACC-Position gedreht wird (Schritt 605): wenn eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit möglich ist (Schritt 615), veranlasst der Steuerschaltkreis 18, dass der Empfänger eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchführt (Schritt 620). Danach wird die derzeitige Position des eigenen Fahrzeugs im externen Speichermedium 16 gespeichert, und die Stromversorgung wird abgeschaltet. Wenn das eigene Fahrzeug gestartet wird, d. h., wenn der Schlüsselschalter das nächste Mal in die Ein-Position gedreht wird, wird die Information über die derzeitige Position, die so im externen Speichermedium 16 gespeichert wird, als derzeitige Position des eigenen Fahrzeugs zu dieser Zeit genutzt. Wenn das Fahrzeug gestartet wird, kann daher die Positionsbeziehung bzw. der Ort des eigenen Fahrzeugs relativ zu den Satelliten genau angezeigt werden.
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Als Nächstes wird mit Bezug auf 16 eine Beschreibung eines Programms gegeben, das durch die CPU des Steuerschaltkreises 18 durchgeführt wird, wenn die Navigationsvorrichtung 1 von dem Fahrzeug entfernt werden kann. Dieses Programm wird durchgeführt, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 zu steuern, wenn die Navigationsvorrichtung vom Fahrzeug entfernt wird.
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Die Durchführung dieses Programms wird gestartet, unmittelbar nachdem die Navigationsvorrichtung 1 gestartet wird. Zuerst wird im Schritt 510 bestimmt, ob die Navigationsvorrichtung 1 mit dem Fahrzeug verbunden ist. Diese Bestimmung wird durchgeführt, indem bestimmt wird, ob Strom von der (nicht gezeigten) Batterie des Fahrzeugs bereitgestellt wird, oder ob Strom von der (nicht gezeigten) Batterie bereitgestellt wird, die in der Navigationsvorrichtung 1 selbst vorgesehen ist. Wenn die Navigationsvorrichtung 1 im Fahrzeug eingebaut ist, wird der Vorgang des Schritts 510 wiederholt. Wenn sie nicht eingebaut ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 520 durchgeführt.
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Im Schritt 520 wird es bestimmt, ob das festgelegte Verfahren der Positionsbestimmung für die Navigationsvorrichtung 1, die von dem Fahrzeug abgetrennt (das bedeutet im tragbaren Zustand) ist, eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit ist oder nicht. Dass das Festlegen des Verfahrens der Positionsbestimmung im tragbaren Modus eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit ist, bedeutet, dass der Wert eines Merkers für den tragbaren Modus, der zuvor in einem vorab bestimmten Bereich im externen Speichermedium 16 abgespeichert ist, auf „Ein” steht. Dieser Merker kann vom Nutzer gesetzt werden. Insbesondere ist dieser Merker so aufgebaut, dass der Wert des Merkers zwischen „Ein” und „Aus” umgeschaltet wird, wenn der Nutzer die Gruppe von Betriebsschaltern 17 zum Ändern der Festlegung der Merker betätigt. Wenn das festgelegte Verfahrens zur Positionsbestimmung in dem tragbaren Modus die Positionsbestimmung hoher Genauigkeit ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 530 durchgeführt. Wenn es keine Positionsbestimmung hoher Genauigkeit ist, wird anschließend der Vorgang des Schritts 540 durchgeführt.
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Im Schritt 530 wird eine Steuerung durchgeführt, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 auf eine hohe Genauigkeit zu ändern. Insbesondere wird ein Befehl über die Genauigkeit der Messung, um eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen, an den Empfänger 2 ausgegeben.
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Im Schritt 540 wird es erlaubt, die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Empfängers 2 auf eine niedrige Genauigkeit zu ändern. Insbesondere wird ein Befehl zur Festlegung der Messgenauigkeit, um eine Positionsbestimmung niedriger Genauigkeit durchzuführen, an den Empfänger 2 ausgegeben.
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Durch Durchführen des vorstehend erwähnten Programms veranlasst die CPU des Steuerschaltkreises 18 den Empfänger 2 dazu, eine Positionsbestimmung mit niedriger Genauigkeit durchzuführen (Schritt 540), nachdem beurteilt wird, dass die Navigationsvorrichtung 1 nicht mit dem Fahrzeug verbunden ist (Schritt 510). Wenn jedoch der Nutzer eine Festlegung durchgeführt hat, den Empfänger 2 dazu zu veranlassen, eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen (Schritt 520), wird veranlasst, dass der Empfänger 2 eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchführt (Schritt 530).
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Das vorstehend erwähnte Programm zur Anzeige von Landkarten ist wie vorstehend erwähnt aufgebaut. Daher wird die vorliegende Position auf der Grundlage der Information einer Position angezeigt, die auf der Information über eine Position, welche auf einer Landkarte mit niedriger Genauigkeit identifiziert wird, und der Information über eine Position, die durch abschätzende Navigation berechnet wird, beruht, so lange nicht der Benutzer ausdrücklich festlegt, eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Als ein Ergebnis wird der Stromverbrauch verringert.
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Wie vorstehend erwähnt führt der Empfänger 2 eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit oder niedriger Genauigkeit auf der Grundlage von Signalen von Satelliten für die Satellitennavigation durch. Als das Ergebnis des vorstehend erwähnten Betriebs der Navigationsvorrichtung 1 tritt Folgendes auf: es wird bestimmt, mit welcher Genauigkeit veranlasst werden sollte, dass der Empfänger 2 die Positionsbestimmung durchführt. Es wird veranlasst, dass der Empfänger 2 die Positionsbestimmung mit der auf dieser Entscheidung beruhenden Genauigkeit durchführt. Zur gleichen Zeit wird verhindert, dass die Dekodierung für eine Positionsbestimmung mit der anderen Genauigkeit aus den verschiedenen Genauigkeiten, die sich von der Genauigkeit auf der Grundlage der Bestimmung unterscheidet, durchgeführt wird. Wie vorstehend erwähnt wird das Dekodieren für die Positionsbestimmung mit der anderen Genauigkeit verhindert, die sich von der Genauigkeit unterscheidet, mit welcher die Positionsbestimmung durchzuführen ist. Daher kann der Stromverbrauch für die Positionsbestimmung unterdrückt bzw. gesenkt werden.
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Weiterhin wird die Stromversorgung an Teile zum Durchführen der Positionsbestimmung mit der anderen Genauigkeit, die sich von der Genauigkeit auf der Grundlage der Entscheidung unterscheidet, unterbrochen. Daher kann der Stromverbrauch für die Positionsbestimmung weiter gesenkt werden.
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In der vorstehend erwähnten Ausführungsform führt der Steuerschaltkreis 18 die Programme aus, die in 5, 9, 11, 15, 16 und 17 veranschaulicht sind, und arbeitet so als eine Bestimmungseinheit.
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Weiterhin führt der Steuerschaltkreis 18 das Steuerprogramm 181 aus und arbeitet so als Steuereinheit.
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Zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Ausführungsform kann die CPU des Steuerschaltkreises 18 so aufgebaut sein, dass sie wie folgt arbeitet: wenn die Anzeigeeinheit 20 die Position des eigenen Fahrzeugs nicht auf einer Landkarte anzeigt, bestimmt die CPU, dass sie den Empfänger 2 dazu veranlasst, eine Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit unter mehreren Genauigkeiten (das bedeutet, einer hohen Genauigkeit und einer niedrigen Genauigkeit) durchzuführen, die nicht höher als eine vorab bestimmte Genauigkeit ist (das bedeutet, eine niedrige Genauigkeit). Auf der Grundlage dieser Bestimmung gibt die CPU einen Befehl über die Genauigkeit der Messung an den Empfänger 2 aus, um eine Positionsbestimmung mit niedriger Genauigkeit durchzuführen.
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In der vorstehend erwähnten Ausführungsform steuert die Navigationsvorrichtung 1 den Empfänger 2 so, dass eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit durchgeführt wird, um die Positionsinformation einer neuen Straße auf der Grundlage der nachstehenden Tatsache zu erzeugen: das eigene Fahrzeug fährt gerade nicht auf einer Straße, deren Information in der Landkarteninformation auf dem externen Speichermedium 16 enthalten ist. Stattdessen kann diese Steuerung auf der Grundlage der folgenden Tatsache durchgeführt werden: Das eigene Fahrzeug fährt nicht auf einer Straße, deren Information nicht in der Landkarteninformation in irgendeinem Medium außer dem externen Speichermedium 16 enthalten ist. Ein Beispiel eines solchen Speichermediums ist ein Speichermedium, das sich außerhalb des Fahrzeugs befindet und in einer Zentrale für das Management von Landkarteninformation vorgehalten wird, welche Landkarteninformation durch Fernbereichsnetze wie das Internet verteilt. Das heißt, die Landkarteninformation kann auf einem beliebigen Speichermedium gespeichert werden.
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Die vorstehend erwähnte Ausführungsform kann so aufgebaut sein, dass das Folgende auftreten wird: der Empfänger 2 wird dazu veranlasst, Satelliten aufzuspüren oder zu verfolgen, die nur für die hochgenaue Positionsbestimmung benötigt werden. Daher kann der Empfänger 2 Positionsinformation hoher Genauigkeit ausgeben, unmittelbar nachdem die Festlegung auf die Positionsbestimmung hoher Genauigkeit geändert wird, selbst wenn der Empfänger 2 dazu veranlasst wird, eine Positionsbestimmung mit niedriger Genauigkeit vorzunehmen. Selbst in diesem Fall werden jedoch Signale von Satelliten, die nur für die Positionsbestimmung hoher Genauigkeit benötigt werden, nicht der entspreizenden Dekodierung in der CPU 24 unterzogen.
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Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass verschiedene Änderungen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können. Das Gebiet der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.
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Zusammenfassend leistet die Erfindung folgendes:
Eine Navigationsvorrichtung ändert eine Genauigkeit einer Positionsbestimmung eines Empfängers für Satellitennavigation in den folgenden Fällen auf eine höhere Genauigkeit:
Wenn sich das eigene Fahrzeug einem Zielort nähert, wenn das eigene Fahrzeug auf einer Straße fährt, die nicht in einer Karteninformation verzeichnet ist, wenn sich das eigene Fahrzeug einer Gabelung nähert, an welcher sich die Straße innerhalb eines vorab bestimmten Abstands in einem engen Winkel verzweigt, wenn das eigene Fahrzeug in einer engen Gasse fährt, wenn das eigene Fahrzeug auf einer von benachbarten parallelen Straßen fährt, wenn unabhängige Sensoren kalibriert werden, und bei anderen ähnlichen Gelegenheiten. In den anderen Fällen ändert die Navigationsvorrichtung die Genauigkeit der Positionsbestimmung durch den Empfänger auf eine niedrige Genauigkeit. Wenn der Empfänger dazu veranlasst wird, eine Positionsbestimmung mit niedriger Genauigkeit durchzuführen, wird die Energieversorgung für den Betrieb bzw. den Teil des Empfängers, der nur für die Bestimmung der Position mit hoher Genauigkeit benötigt wird, abgeschaltet. Liste ausgewählter Bezugszeichen
2 | Empfänger |
11 | Positionserfassung |
12 | Erdmagnetismussensor |
13 | Gyroskop |
14 | Fahrzeuggeschwindigkeitssensor |
16 | externes Speichermedium |
17 | Betriebsschaltergruppe |
18 | Steuerschaltkreis |
20 | Anzeige |
22 | RF-Einheit |
23 | Korrelator |
25 | Schnittstelle |
115 | hohe Genauigkeit möglich? |
120 | Wechsel zu hoher Genauigkeit |
125 | Führe Kalibrierung durch |
135 | Erlaube Wechsel zu niedriger Genauigkeit |
140 | Führe Kalibrierung durch |
145 | Unsicherheit > P? |
181 | Programm |
281, 282 | Quadratur-Demodulator |
510 | mit dem Fahrzeug verbunden? |
520 | Einstellung hoher Genauigkeit im portablen Teil? |
530 | Wechsel zu hoher Genauigkeit |
540 | Erlaube Wechsel zu niedriger Genauigkeit |
605 | Zündschlüssel ACC oder Aus? |
610 | Hohe Genauigkeit in Arbeit? |
615 | Hohe Genauigkeit erhältlich? |
620 | Wechsel zu hoher Genauigkeit |
625 | Speichere Fahrzeugposition |
630 | Schalte Empfänger aus |
705 | Karteninformation vorhanden? |
710 | Merker niedriger Genauigkeit ein? |
715 | Ändere auf hoch |
720 | hohe Genauigkeit möglich? |
725 | Speichere gemessene Positionsinformation |
730 | Straße ohne Karteninformation beendet? |
735 | Erzeuge Karte |
740 | Signal empfangen? |
745 | Speichere gemessene Positionsinformation |
750 | Straße ohne Karteninformation beendet? |
755 | Erzeuge Karte mit Merker niedriger Genauigkeit |
760 | Erlaube Wechsel zur niedrigen Genauigkeit |
810 | Ziel festlegen? |
820 | hohe Genauigkeit festgelegt? |
830 | im vorab bestimmten Abstand? |
840 | Wechsel zur hohen Genauigkeit |
850 | Routenführung beendet? |
860 | Erlaube Wechsel zu niedriger Genauigkeit |
905 | Verzweigung in engem Winkel |
915 | Fahren auf enger Straße? |
920 | Benachbarte parallele Straße? |
925 | Wechsel zu hoher Genauigkeit |
930 | vorab bestimmter Abstand nach der Verzweigung in engem Winkel? |
945 | Wechsel zu hoher Genauigkeit |
950 | enge Gasse beendet? |
955 | Wechsel zu hoher Genauigkeit |
960 | Benachbarte parallele Straße beendet? |
970 | Erlaube Wechsel zu niedriger Genauigkeit |