專(zhuān)利名稱(chēng)：導(dǎo)航設(shè)備、導(dǎo)航方法和具有導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于便攜式導(dǎo)航設(shè)備的導(dǎo)航設(shè)備，導(dǎo)航方法和具有導(dǎo)航功能的移 動(dòng)電話機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的導(dǎo)航設(shè)備從多顆全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星接收位置信號(hào)(下面稱(chēng)為GPS 信號(hào))，并根據(jù)GPS信號(hào)計(jì)算車(chē)輛的當(dāng)前位置。不過(guò)，當(dāng)其中放置導(dǎo)航設(shè)備的車(chē)輛在隧道或者地下車(chē)庫(kù)中時(shí)，導(dǎo)航設(shè)備難以從 GPS衛(wèi)星接收GPS信號(hào)，并根據(jù)GPS信號(hào)計(jì)算當(dāng)前位置。

即使當(dāng)難以接收GPS信號(hào)時(shí)，一些導(dǎo)航設(shè)備仍然根據(jù)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的垂直于行進(jìn) 方向的水平方向加速度，和繞垂直于行進(jìn)方向的垂直軸的角速度，計(jì)算車(chē)輛的行進(jìn)方向 的速度，從而根據(jù)行進(jìn)方向的速度，計(jì)算車(chē)輛的當(dāng)前位置(例如，參見(jiàn)未經(jīng)審查的日本 專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)Νο.2008-76389)。一些導(dǎo)航設(shè)備確定車(chē)輛的當(dāng)前位置是否在隧道中，如果當(dāng)前位置在隧道中，那 么在地圖上突出顯示該隧道，以便指示車(chē)輛正在通過(guò)隧道，防止用戶不知當(dāng)前位置之所 在(例如，參見(jiàn)未經(jīng)審查的日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)Νο.6-317650)。

發(fā)明內(nèi)容
在未經(jīng)審查的日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)Νο.6-317650中描述的導(dǎo)航設(shè)備只突出隧道，以 便指示車(chē)輛正在通過(guò)隧道，導(dǎo)航設(shè)備難以精確地指示車(chē)輛的當(dāng)前位置。本發(fā)明提供一種具有在難以接收GPS信號(hào)的情況下，能夠精確地指示移動(dòng)體的 當(dāng)前位置的導(dǎo)航功能的導(dǎo)航設(shè)備，導(dǎo)航方法和移動(dòng)電話機(jī)。按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種導(dǎo)航設(shè)備，包括位置測(cè)量裝置，所述位置 測(cè)量裝置根據(jù)從衛(wèi)星接收的衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量當(dāng)前位置；地圖顯示裝置，所述地圖顯示裝 置從存儲(chǔ)裝置讀取包括當(dāng)前位置的局部地圖，并把局部地圖顯示在顯示裝置上；當(dāng)前位 置通知裝置，所述當(dāng)前位置通知裝置產(chǎn)生標(biāo)記，并把標(biāo)記顯示在局部地圖上，所述標(biāo)記 表示當(dāng)前位置，并具有預(yù)定形狀；估計(jì)當(dāng)前位置獲取裝置，所述估計(jì)當(dāng)前位置獲取裝置 在不可接收衛(wèi)星信號(hào)的通信環(huán)境中，通過(guò)估計(jì)當(dāng)前位置獲得估計(jì)的當(dāng)前位置；和控制裝 置，所述控制裝置讀取緊跟在包括當(dāng)前位置的當(dāng)前路段之后的下一路段的屬性信息，如 果控制裝置確定下一路段是其中對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前位置從 當(dāng)前路段移動(dòng)到下一路段之后，不固定標(biāo)記，并按照估計(jì)的當(dāng)前位置，而不是利用由位 置測(cè)量裝置測(cè)量的當(dāng)前位置繼續(xù)在局部地圖上顯示標(biāo)記。就該導(dǎo)航設(shè)備來(lái)說(shuō)，如果確定下一路段是其中對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū) 域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng)前路段移動(dòng)到下一路段之后，標(biāo)記不被固定，并按照估計(jì)的當(dāng) 前位置，繼續(xù)顯示在局部地圖上，從而與其中標(biāo)記被固定和顯示的情況相比，能夠更精 確地顯示移動(dòng)體的當(dāng)前位置。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種導(dǎo)航方法，包括下述步驟利用預(yù)定的位 置測(cè)量裝置，根據(jù)從衛(wèi)星接收的衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量當(dāng)前位置；利用預(yù)定的地圖讀取裝置， 從存 儲(chǔ)裝置讀取包括當(dāng)前位置的局部地圖，并把局部地圖顯示在顯示裝置上；利用預(yù)定 的當(dāng)前位置通知裝置產(chǎn)生標(biāo)記，并把標(biāo)記顯示在局部地圖上，所述標(biāo)記表示當(dāng)前位置， 并具有預(yù)定形狀；在不可接收衛(wèi)星信號(hào)的通信環(huán)境中，通過(guò)利用預(yù)定的估計(jì)當(dāng)前位置獲 取裝置估計(jì)當(dāng)前位置，獲得估計(jì)的當(dāng)前位置；和利用預(yù)定的控制裝置進(jìn)行控制，以便讀 取緊跟在包括當(dāng)前位置的當(dāng)前路段之后的下一路段的屬性信息，如果控制裝置確定下一 路段是其中對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng)前路段移動(dòng)到下一 路段之后，不固定標(biāo)記，并按照估計(jì)的當(dāng)前位置，而不是利用由位置測(cè)量裝置測(cè)量的當(dāng) 前位置繼續(xù)在局部地圖上顯示標(biāo)記。就這種方法來(lái)說(shuō)，如果確定下一路段是其中對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū) 域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng)前路段移動(dòng)到下一路段之后，標(biāo)記不被固定，并按照估計(jì)的當(dāng) 前位置，繼續(xù)顯示在局部地圖上，從而與其中標(biāo)記被固定和顯示的情況相比，能夠更精 確地顯示移動(dòng)體的當(dāng)前位置。按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種具有導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話機(jī)，所述移動(dòng)電 話機(jī)包括移動(dòng)電話單元；和導(dǎo)航設(shè)備，所述導(dǎo)航設(shè)備包括根據(jù)從衛(wèi)星接收的衛(wèi)星信號(hào)， 測(cè)量當(dāng)前位置的位置測(cè)量裝置，從存儲(chǔ)裝置讀取包括當(dāng)前位置的局部地圖，并把局部地 圖顯示在顯示裝置上的地圖顯示裝置，產(chǎn)生標(biāo)記，并把標(biāo)記顯示在局部地圖上的當(dāng)前位 置通知裝置，所述標(biāo)記表示當(dāng)前位置，并具有預(yù)定形狀，在不可接收衛(wèi)星信號(hào)的通信環(huán) 境中，通過(guò)估計(jì)當(dāng)前位置獲得估計(jì)的當(dāng)前位置的估計(jì)當(dāng)前位置獲取裝置，和控制裝置， 所述控制裝置讀取緊跟在包括當(dāng)前位置的當(dāng)前路段之后的下一路段的屬性信息，如果控 制裝置確定下一路段是其中對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng)前 路段移動(dòng)到下一路段之后，不固定標(biāo)記，并按照估計(jì)的當(dāng)前位置，而不是利用由位置測(cè) 量裝置測(cè)量的當(dāng)前位置繼續(xù)在局部地圖上顯示標(biāo)記。就具有導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話機(jī)來(lái)說(shuō)，如果確定下一路段是其中對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接 收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng)前路段移動(dòng)到下一路段之后，標(biāo)記不被固定， 并按照估計(jì)的當(dāng)前位置，繼續(xù)顯示在局部地圖上，從而與其中標(biāo)記被固定和顯示的情況 相比，能夠更精確地顯示移動(dòng)體的當(dāng)前位置。本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)一種導(dǎo)航設(shè)備，導(dǎo)航方法和具有導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話機(jī)， 就它們來(lái)說(shuō)，如果確定下一路段是其中對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前 位置從當(dāng)前路段移動(dòng)到下一路段之后，標(biāo)記不被固定，并按照估計(jì)的當(dāng)前位置，繼續(xù)顯 示在局部地圖上，從而與其中標(biāo)記被固定和顯示的情況相比，能夠更精確地顯示移動(dòng)體 的當(dāng)前位置。


圖1是圖解說(shuō)明PND的整體結(jié)構(gòu)的示圖；圖2是圖解說(shuō)明與PND相關(guān)的坐標(biāo)系的定義的示圖；圖3A是圖解說(shuō)明行駛在凹路面上的車(chē)輛的示圖，圖3B是圖解說(shuō)明行駛在凸路 面上的車(chē)輛的示圖4是圖解說(shuō)明沿著曲線行駛的車(chē)輛的示圖；圖5是圖解 說(shuō)明使用速度和角度計(jì)算當(dāng)前位置的方法的示圖；圖6是圖解說(shuō)明包括在PND中的傳感器的示圖； 圖7是圖解說(shuō)明PND的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖8是圖解說(shuō)明速度計(jì)算器的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖9是圖解說(shuō)明高度和角度之間的關(guān)系的示圖；圖IOA和IOB是圖解說(shuō)明當(dāng)車(chē)輛低速行駛時(shí)，路面的角度的示圖；圖IlA和IlB是圖解說(shuō)明當(dāng)車(chē)輛高速行駛時(shí)，路面的角度的示圖；圖12是圖解說(shuō)明當(dāng)車(chē)輛超低速行駛時(shí)，路面的角度的示圖；圖13是圖解說(shuō)明歸因于支架的振動(dòng)的示圖；圖14是圖解說(shuō)明高通濾波之后的總加速度和總角速度的示圖；圖15A-15H是圖解說(shuō)明對(duì)于每4096個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)行了傅里葉變換的總角速度的 示圖；圖16A-16H是圖解說(shuō)明對(duì)于每4096個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)行了傅里葉變換的總加速度的 示圖；圖17A-17D是圖解說(shuō)明對(duì)總加速度進(jìn)行的低通濾波的比較的示圖；圖18A-18D是圖解說(shuō)明對(duì)總角速度進(jìn)行的低通濾波的比較的示圖；圖19是圖解說(shuō)明當(dāng)車(chē)輛低速行駛時(shí)，前加速度和后加速度之間的關(guān)系的示圖；圖20A和20B是圖解說(shuō)明當(dāng)車(chē)輛中速和高速行駛時(shí)，前加速度和后加速度之間 的關(guān)系的示圖；圖21A-21F是圖解說(shuō)明當(dāng)PND被置于三個(gè)不同位置時(shí)，加速度、俯仰速率和速 度的模擬結(jié)果的示圖；圖22是圖解說(shuō)明最大值和最小值之間的關(guān)系的示圖；圖23是圖解說(shuō)明速度和數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)目之間的關(guān)系的示圖；圖24A和24B是圖解說(shuō)明關(guān)于長(zhǎng)度不同的弧的加速度和俯仰速率的示圖；圖25是圖解說(shuō)明利用速度計(jì)算，計(jì)算當(dāng)前位置的處理的流程圖；圖26A和26B是圖解說(shuō)明把當(dāng)前位置標(biāo)記固定在隧道中的顯示控制的示圖；圖27A和27B是圖解說(shuō)明不把當(dāng)前位置標(biāo)記固定在隧道中的顯示控制的示圖；圖28是圖解說(shuō)明控制當(dāng)前位置標(biāo)記的顯示的處理的流程圖；以及圖29是圖解說(shuō)明按照另一個(gè)實(shí)施例的具有導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話機(jī)的電路結(jié)構(gòu)的 方框圖。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖，按照下述順序說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例(下面稱(chēng)為實(shí)施例)。1.實(shí)施例2.其它實(shí)施例1.實(shí)施例1-1.PND的外部結(jié)構(gòu)圖1圖解說(shuō)明按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的便攜式導(dǎo)航設(shè)備1 (下面稱(chēng)為PND 1)。PND 1具有在其正面的顯示器2。顯示器2能夠顯示與保存在PND 1的非易失性存儲(chǔ)器 (未示出)中的地圖數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的地像。PND 1由用吸盤(pán)3A附著在車(chē)輛的儀表板上的支架3支承，并與支架3機(jī)械連接 和電氣連接。從而，PND 1利用由車(chē)輛的電池經(jīng)支架3供給的電力工作。當(dāng)從支架3取下PND 1時(shí)，PND 1利用內(nèi)部電池供給的電力工作。PND 1被布置成以致顯示器2垂直于車(chē)輛的行進(jìn)方向。圖2圖解說(shuō)明與PND 1 相關(guān)的坐標(biāo)系。X軸沿車(chē)輛的前后方向延伸，Y軸沿垂直于X軸的水平方向延伸，Z軸 沿垂直方向延伸。 在該坐標(biāo)系中，車(chē)輛的行進(jìn)方向被定義為沿著X軸的正向，向右的方向被定義 為沿著Y軸的正向，向下的方向被定義為沿著Z軸的正向。1-2.速度計(jì)算的原理下面說(shuō)明PND 1用于計(jì)算其上安裝PND 1的車(chē)輛的速度的基本原理。實(shí)際上，車(chē)輛行進(jìn)的道路很少是平坦的，通常是凹陷的，如圖3A中所示，或者 通常是凸起的，如圖3B中所示。在與車(chē)輛相關(guān)的坐標(biāo)系中，X軸沿前后方向延伸，Y軸沿垂直于X軸的水平方 向延伸，Z軸沿垂直方向延伸。PND 1 (未示出)被放置在車(chē)輛的儀表板上。當(dāng)車(chē)輛在凹陷的道路上行駛時(shí)(圖 3A)，PND 1的三軸加速度傳感器以例如50Hz的采樣頻率檢測(cè)沿著Z軸的向下加速度PNDl的Y軸陀螺傳感器以例如50Hz的采樣頻率檢測(cè)繞垂直于車(chē)輛行進(jìn)方向的 Y軸的角速度ωγ(下面稱(chēng)為俯仰速率)。對(duì)PNDl來(lái)說(shuō)，沿著Z軸的向下加速度Ciz的符號(hào)被定義為正。沿著沿圖3Α中 圖解所示的凹路面形成的虛圓，相對(duì)于行進(jìn)方向向上旋轉(zhuǎn)的俯仰速率《,的符號(hào)被定義為 正。PNDl按照下面的等式(1)，利用由三軸加速度傳感器檢測(cè)的加速度α ζ，和由Y 軸陀螺傳感器檢測(cè)的俯仰速率ωγ，每秒50次地計(jì)算車(chē)輛沿行進(jìn)方向的速度(下面稱(chēng)為自 主速度V)。
α ζV = ........ Π )
ω y當(dāng)車(chē)輛在凸起的道路上行駛時(shí)(圖3B)，PND 1的三軸加速度傳感器以例如50Hz 的采樣頻率檢測(cè)沿著Z軸的向上加速度αζ,，PNDl的Y軸陀螺傳感器以例如50Hz的采 樣頻率檢測(cè)繞Y軸的俯仰速率。PNDl按照下面的等式(2)，利用由三軸加速度傳感器檢測(cè)的加速度α ζ,和由Y 軸陀螺傳感器檢測(cè)的俯仰速率ωγ,，每秒50次地計(jì)算車(chē)輛沿行進(jìn)方向的自主速度V'。
a /,、Y' = ........ (2)
ω y ‘這里為了便于說(shuō)明，負(fù)加速度被描述成加速度α z,實(shí)際上，三軸加速度傳感器 檢測(cè)作為加速度α z的負(fù)值的加速度α 同樣地，負(fù)俯仰速率被描述成俯仰速率。實(shí)際上，Y軸陀螺傳感器檢測(cè)作為俯仰速率ωγ的負(fù)值的俯仰速率ωγ,。于是實(shí)際上，自 主速度V'也被計(jì)算為自主速度V。下面，說(shuō)明根據(jù)利用上面的速度計(jì)算原理計(jì)算的自主速度V，和繞Z軸的角速 度，計(jì)算當(dāng)前位置的原理。參見(jiàn)圖4，當(dāng)車(chē)輛向左轉(zhuǎn)時(shí)，PND 1的Z軸陀螺傳感器以例如50Hz的采樣頻 率，檢測(cè)繞Z軸的角速度(下面稱(chēng)為偏航速率)ωζ。參見(jiàn)圖5，PNDl根據(jù)在前一位置PO的自主速度V，和通過(guò)把陀螺傳感器檢測(cè)的 偏航速率ωζ乘以采樣周期(這種情況下，0.02s)計(jì)算的角度θ，計(jì)算從前一位置PO到 當(dāng)前位置Pl的位移。PNDl通過(guò)把該位移和前一位置PO相加，計(jì)算當(dāng)前位置Ρ1。1-4.PND的傳感器結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖6，PND 1包括三軸加速度傳感器4，Y軸陀螺傳感器5，Z軸陀螺傳感 器6和氣壓傳感器7。三軸加速度傳感器4分別以電壓的形式，檢測(cè)沿X軸的加速度αχ，沿Y軸的加 速度ay，和沿Z軸的加速度αζ。Y軸陀螺傳感器5，Z軸陀螺傳感器6和氣壓傳感器7分別以電壓的形式檢測(cè)繞 Y軸的俯仰速率ωy，繞Z軸的偏航速率ωz，和環(huán)境壓力PR。1-5.PND的電路結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖7，PND 1的控制器11 (它是中央處理器(CPU))按照從包括非易失性存 儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器12讀取的操作系統(tǒng)，控制PND 1。在PNDl中，控制器11按照從存儲(chǔ)器12讀取的各種應(yīng)用程序，進(jìn)行下面說(shuō)明的 速度計(jì)算和其它處理。為了進(jìn)行速度計(jì)算和其它處理，控制器11包括作為功能塊的GPS處理器21，速 度計(jì)算器22，角度計(jì)算器23，高度計(jì)算器24，位置計(jì)算器25和導(dǎo)航儀26。PND 1的GPS天線ANT從GPS衛(wèi)星接收GPS信號(hào)，GPS信號(hào)被發(fā)送給控制器 11的GPS處理器21。GPS處理器21通過(guò)根據(jù)解調(diào)GPS信號(hào)而獲得的軌道數(shù)據(jù)，和GPS衛(wèi)星與車(chē)輛之 間的距離數(shù)據(jù)，精確地測(cè)量車(chē)輛的當(dāng)前位置，獲得當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1，并把當(dāng)前位置數(shù) 據(jù)NPDl發(fā)送給導(dǎo)航儀26。導(dǎo)航儀26根據(jù)當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1，從存儲(chǔ)器12讀取包括車(chē)輛的當(dāng)前位置的地 區(qū)的地圖數(shù)據(jù)，產(chǎn)生包括當(dāng)前位置的地像，把地像輸出給顯示器2，從而顯示地 像。三軸加速度傳感器4以例如50Hz的采樣頻率，檢測(cè)加速度α χ，α y和α ζ，并 把代表加速度α ζ的加速度數(shù)據(jù)AD發(fā)送給控制器11的速度計(jì)算器22。Y軸陀螺傳感器5以例如50Hz的采樣頻率檢測(cè)俯仰速率ωγ，并把代表俯仰速率 ωγ的俯仰速率數(shù)據(jù)PD發(fā)送給控制器11的速度計(jì)算器22。速度計(jì)算器22利用與由三軸加速度傳感器4供給的加速度數(shù)據(jù)AD對(duì)應(yīng)的加速 度αζ，和與由Y軸陀螺傳感器5供給的俯仰速率數(shù)據(jù)PD對(duì)應(yīng)的俯仰速率ωγ，按照等式 (1)每秒50次地計(jì)算自主速度V，并把代表自主速度V的速度數(shù)據(jù)VD發(fā)給位置計(jì)算器250Z軸陀螺傳感器6以例如50Hz的采樣頻率檢測(cè)偏航速率ωζ，并把代表偏航速率 ωζ的偏航速率數(shù)據(jù)YD發(fā)給控制器11的角度計(jì)算器23。角度計(jì)算器23通過(guò)把與由Z軸陀螺傳感器6供給的偏航速率數(shù)據(jù)YD對(duì)應(yīng)的偏 航速率ωζ乘以采樣周期(這種情況下，0.02s)，計(jì)算車(chē)輛向右轉(zhuǎn)或向左轉(zhuǎn)的角度Θ，并 把代表角度θ的角度數(shù)據(jù)DD發(fā)給位置計(jì)算器25。

位置計(jì)算器25根據(jù)與由速度計(jì)算器22供給的速度數(shù)據(jù)VD對(duì)應(yīng)的自主速度V， 和與由角度計(jì)算器23供給的角度數(shù)據(jù)DD對(duì)應(yīng)的角度Θ，計(jì)算圖5中圖解說(shuō)明的從前一 位置PO到當(dāng)前位置Pl的位移。位置計(jì)算器25通過(guò)把該位移和前一位置PO相加，計(jì)算當(dāng)前位置Ρ1，并把代表 當(dāng)前位置Pl的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2發(fā)給導(dǎo)航儀26。氣壓傳感器7以例如50Hz的采樣頻率檢測(cè)環(huán)境壓力PR，并把代表氣壓PR的氣 壓數(shù)據(jù)PRD發(fā)給高度計(jì)算器24。高度計(jì)算器24根據(jù)與由氣壓傳感器7供給的氣壓數(shù)據(jù)PRD對(duì)應(yīng)的氣壓PR，計(jì) 算車(chē)輛的高度，并把代表車(chē)輛的高度的高度數(shù)據(jù)HD發(fā)給導(dǎo)航儀26。導(dǎo)航儀26根據(jù)由位置計(jì)算器25供給的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，和由高度計(jì)算器24 供給的高度數(shù)據(jù)HD，從存儲(chǔ)器12讀取包括車(chē)輛的當(dāng)前位置的地區(qū)的地圖數(shù)據(jù)，產(chǎn)生包 括當(dāng)前位置的地像，把地像輸出給顯示器2，從而顯示地像。1-6.自主速度計(jì)算處理下面詳細(xì)說(shuō)明由速度計(jì)算器22進(jìn)行的自主速度計(jì)算處理。在該處理中，速度計(jì) 算器22根據(jù)與由三軸加速度傳感器4供給的加速度數(shù)據(jù)AD對(duì)應(yīng)的加速度αζ，和與由Y 軸陀螺傳感器5供給的俯仰速率數(shù)據(jù)PD對(duì)應(yīng)的俯仰速率ωγ，計(jì)算自主速度V。參見(jiàn)圖8，為了進(jìn)行自主速度計(jì)算，速度計(jì)算器22包括作為功能塊的數(shù)據(jù)獲取 器31，高通濾波器32，低通濾波器33，速度計(jì)算部分34，平滑器/噪聲濾波器35，和速 度輸出部分36。速度計(jì)算器22的數(shù)據(jù)獲取器31獲得由三軸加速度傳感器4供給的加速度數(shù)據(jù) AD,和由Y軸陀螺傳感器5供給的俯仰速率數(shù)據(jù)PD，并把加速度數(shù)據(jù)AD和俯仰速率數(shù) 據(jù)PD發(fā)給高通濾波器32。高通濾波器32從數(shù)據(jù)獲取器31供給的加速度數(shù)據(jù)AD和俯仰速率數(shù)據(jù)PD中除 去直流分量，從而產(chǎn)生加速度數(shù)據(jù)ADl和俯仰速率數(shù)據(jù)PDl，并把加速度數(shù)據(jù)ADl和俯 仰速率數(shù)據(jù)PDl發(fā)給低通濾波器33。低通濾波器33對(duì)高通濾波器32供給的加速度數(shù)據(jù)ADl和俯仰速率數(shù)據(jù)PDl進(jìn) 行低通濾波(下面說(shuō)明)，從而產(chǎn)生加速度數(shù)據(jù)AD2和俯仰速率數(shù)據(jù)PD2，并把加速度數(shù) 據(jù)AD2和俯仰速率數(shù)據(jù)PD2發(fā)給速度計(jì)算部分34。速度計(jì)算部分34利用由低通濾波器33供給的加速度數(shù)據(jù)AD2和俯仰速率數(shù)據(jù) PD2進(jìn)行速度計(jì)算(下面說(shuō)明)，從而產(chǎn)生速度數(shù)據(jù)VD1，并把速度數(shù)據(jù)VDl發(fā)給平滑 器/噪聲濾波器35。平滑器/噪聲濾波器35對(duì)由速度計(jì)算部分34供給的速度數(shù)據(jù)VDl進(jìn)行平滑和噪 聲濾波(下面說(shuō)明)，從而產(chǎn)生速度數(shù)據(jù)VD，并把速度數(shù)據(jù)VD發(fā)給速度輸出部分36。
速度輸出部分36把平滑器/噪聲濾波器35供給的、代表車(chē)輛的自主速度V的速 度數(shù)據(jù)VD發(fā)給位置計(jì)算器25。 從而，速度計(jì)算器22根據(jù)由三軸加速度傳感器4供給的加速度數(shù)據(jù)AD，和由Y 軸陀螺傳感器5供給的俯仰速率數(shù)據(jù)PD，計(jì)算車(chē)輛的自主速度V。1-7.低通濾波下面詳細(xì)說(shuō)明低通濾波器33對(duì)高通濾波器32供給的加速度數(shù)據(jù)ADl和俯仰速 率數(shù)據(jù)PDl進(jìn)行的低通濾波。圖9圖解說(shuō)明以與氣壓傳感器7獲得的氣壓數(shù)據(jù)PRD對(duì)應(yīng)的氣壓PR為基礎(chǔ)的高 度H，和以與Y軸陀螺傳感器5獲得的俯仰速率數(shù)據(jù)PD對(duì)應(yīng)的俯仰速率ωγ為基礎(chǔ)的相 對(duì)于水平方向繞Y軸的角度Φ之間的關(guān)系。就角度Φ來(lái)說(shuō)，相對(duì)于行進(jìn)方向(X軸) 的向上方向被定義為正的。

參見(jiàn)圖9，從當(dāng)高度H從約第12001數(shù)據(jù)點(diǎn)(240s)急劇降低時(shí)，S卩，當(dāng)車(chē)輛沿 下坡行駛時(shí)，角度Φ從約0.5°急劇降低到約-2.5°的事實(shí)可看出，在高度H和角度Φ 之間存在相關(guān)性。當(dāng)高度H改變時(shí)，角度Φ按照高度H的變化相應(yīng)變化。從而，PNDl能夠利 用Y軸陀螺傳感器5，檢測(cè)沿車(chē)輛行駛方向的路面的起伏。圖IOA圖解說(shuō)明圖9的角度Φ。圖IOB圖解說(shuō)明圖IOA的從第5001數(shù)據(jù)點(diǎn)到 第6001數(shù)據(jù)點(diǎn)的角度Φ。在該時(shí)間內(nèi)，車(chē)輛以低于20km/h的低速行駛。從圖IOB可 看出，角度Φ每秒振蕩1次到2次。從而，當(dāng)車(chē)輛以低于20km/h的低速行駛時(shí)，安裝在車(chē)輛上的PND 1以頻率在 l-2Hz范圍中的振蕩的形式，檢測(cè)以與Y軸陀螺傳感器5獲得的俯仰速率數(shù)據(jù)PD對(duì)應(yīng)的 俯仰速率《y為基礎(chǔ)的角度φ。如同圖IOA —樣，圖IlA圖解說(shuō)明圖9的角度Φ。圖IlB圖解說(shuō)明圖IlA的 從第22001數(shù)據(jù)點(diǎn)到第23001數(shù)據(jù)點(diǎn)的角度Φ。在該時(shí)間內(nèi)，車(chē)輛以高于60km/h的高 速行駛。從圖IlB可看出，當(dāng)車(chē)輛以高于60km/h的高速行駛時(shí)，PNDl也以頻率在 l-2Hz范圍中的振蕩的形式，檢測(cè)以與Y軸陀螺傳感器5獲得的俯仰速率數(shù)據(jù)PD對(duì)應(yīng)的 俯仰速率《y為基礎(chǔ)的角度φ。此外，如圖12中圖解所示，當(dāng)車(chē)輛以低于10km/h的超低速行駛時(shí)，PND 1也 以頻率在l-2Hz范圍中的振蕩的形式，檢測(cè)以與Y軸陀螺傳感器5獲得的俯仰速率數(shù)據(jù) PD對(duì)應(yīng)的俯仰速率ωγ為基礎(chǔ)的角度φ。于是，通過(guò)利用Y軸陀螺傳感器5，PND 1以頻率在1-2Ηζ范圍中的振蕩的形 式，檢測(cè)俯仰速率ωγ，而不管車(chē)輛的速度。PNDl由借助吸盤(pán)3Α附著在車(chē)輛的儀表板上的支架3支承。參見(jiàn)圖13，支架3 包括置于吸盤(pán)3Α上的本體3Β，和PND支持器3D。在位于預(yù)定高度的支承點(diǎn)3C，PND 支持器3D的一端由本體3Β支承，在PND支持器3D的另一端，PND 1由PND支持器 3D支承。于是，當(dāng)車(chē)輛因路面的起伏而振動(dòng)時(shí)，PNDl以加速度α。和角速度ω。在PND 支持器3D的支承點(diǎn)3C周?chē)舷抡駝?dòng)。
于是實(shí)際上，三軸加速度傳感器4檢測(cè)加速度(下面稱(chēng)為總加速度)αez，它是由 因路面的起伏而引起的車(chē)輛振動(dòng)產(chǎn)生的沿著Z軸的加速度α z(圖1)，和由PNDl在PND 支持器3D的支承點(diǎn)3C周?chē)恼駝?dòng)產(chǎn)生的加速度α c的總和。Y軸陀螺傳感器5檢測(cè)角速度(下面稱(chēng)為總角速度)ω。γ，它是由因路面的起伏而 引起的車(chē)輛振動(dòng)產(chǎn)生的繞Y軸的俯仰速率ωγ(圖1)，和由PNDl在PND支持器3D的支 承點(diǎn)3C周?chē)恼駝?dòng)產(chǎn)生的角速度ω。的總和。于是，低通濾波器33通過(guò)數(shù)據(jù)獲取器31和高通濾波器32，獲得代表總加速度 α。ζ的加速度數(shù)據(jù)AD1，和代表總角速度ω ”的俯仰速率數(shù)據(jù)PDl。圖14圖解說(shuō)明分別與由高通濾波器32高通濾波的加速度數(shù)據(jù)ADl和俯仰速率 數(shù)據(jù)PDl對(duì)應(yīng)的總加速度α cz和總角速度ω。γ。圖15A-15F是圖解說(shuō)明對(duì)于每4096個(gè) 數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)行了傅里葉變換的圖14的總角速度ω。γ的示圖。特別地，圖15Α是進(jìn)行了傅里葉變換的圖14的從第1數(shù)據(jù)點(diǎn)到第4096數(shù)據(jù)點(diǎn)的 總角速度ω。γ的示圖。同樣地，圖15Β、15C和15D分別是均進(jìn)行了傅里葉變換的圖14 的從第4097數(shù)據(jù)點(diǎn)到第8192數(shù)據(jù)點(diǎn)，從第8193數(shù)據(jù)點(diǎn)到第12288數(shù)據(jù)點(diǎn)，和從第12289 數(shù)據(jù)點(diǎn)到第16384數(shù)據(jù)點(diǎn)的總角速度ω。γ的示圖。圖15Ε、15F、15G和15Η分別是均進(jìn)行了傅里葉變換的圖14的從第16385數(shù)據(jù) 點(diǎn)到第20480數(shù)據(jù)點(diǎn)，從第20481數(shù)據(jù)點(diǎn)到第24576數(shù)據(jù)點(diǎn)，從第24577數(shù)據(jù)點(diǎn)到第28672 數(shù)據(jù)點(diǎn)，和從第28673數(shù)據(jù)點(diǎn)到第32768數(shù)據(jù)點(diǎn)的總角速度《”的示圖。從圖15C到15Η可清楚看出，1-2Ηζ范圍中的頻率分量和約15Hz的頻率分量具
有較大的值。S卩，PND 1的Y軸陀螺傳感器5檢測(cè)總角速度ω。γ，總角速度ω。γ是由于上面提 及的路面的起伏，以在1-2Ηζ范圍中的頻率振蕩的俯仰速率ωγ，和由于支承PND 1的支 架3，以約15Hz的頻率振蕩的角速度ω。的總和。圖16Α-16Η是圖解說(shuō)明對(duì)于每4096個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)行了傅里葉變換的圖14的總 加速度α。ζ&示圖。特別地，圖16Α是進(jìn)行了傅里葉變換的圖14的從第1數(shù)據(jù)點(diǎn)到第4096數(shù)據(jù)點(diǎn)的 總加速度α cz的示圖。類(lèi)似地，圖16B、16C和16D分別是均進(jìn)行了傅里葉變換的圖14 的從第4097數(shù)據(jù)點(diǎn)到第8192數(shù)據(jù)點(diǎn)，從第8193數(shù)據(jù)點(diǎn)到第12288數(shù)據(jù)點(diǎn)，和從第12289 數(shù)據(jù)點(diǎn)到第16384數(shù)據(jù)點(diǎn)的總加速度α cz的示圖。圖16E、16F、16G和16H分別是均進(jìn)行了傅里葉變換的圖14的從第16385數(shù)據(jù) 點(diǎn)到第20480數(shù)據(jù)點(diǎn)，從第20481數(shù)據(jù)點(diǎn)到第24576數(shù)據(jù)點(diǎn)，從第24577數(shù)據(jù)點(diǎn)到第28672 數(shù)據(jù)點(diǎn)，和從第28673數(shù)據(jù)點(diǎn)到第32768數(shù)據(jù)點(diǎn)的總加速度aez的示圖?？紤]到總角速度ω。γ (圖15C-15H)具有在l_2Hz范圍中的頻率分量和約15Hz的 頻率分量的事實(shí)，估計(jì)總加速度α⑵也具有在l-2Hz范圍中的頻率分量和約15Hz的頻率 分量。S卩，PDN 1的三軸加速度傳感器4檢測(cè)總加速度α。z，總加速度α。z是由于上面 提及的路面的起伏，以在l-2Hz范圍中的頻率振蕩的加速度αζ，和由于支承PNDl的支 架3，以約15Hz的頻率振蕩的加速度α c的總和。于是，低通濾波器33對(duì)由高通濾波器32供給的加速度數(shù)據(jù)ADl和俯仰速率數(shù)據(jù)PDl進(jìn)行低通濾波，以便消除約15Hz的頻率分量，S卩，由于支承PDNl的支架3而產(chǎn) 生的加速度α。和角速度ω。。圖17Α是用對(duì)數(shù)縱軸繪制的與圖16Η相同的數(shù)據(jù)的示圖。圖17Β、17C和17D 是分別對(duì)其進(jìn)行了兩次、四次和六次截止頻率2Hz的無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波，并且對(duì)其 進(jìn)行了傅里葉變換的從第28673數(shù)據(jù) 點(diǎn)到第32768數(shù)據(jù)點(diǎn)的總加速度α cz的示圖。圖18A是用對(duì)數(shù)縱軸繪制的與圖15H相同的數(shù)據(jù)的示圖。圖18B、18C和18D 是分別對(duì)其進(jìn)行了兩次、四次和六次截止頻率2Hz的無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波，并且對(duì)其 進(jìn)行了傅里葉變換的從第28673數(shù)據(jù)點(diǎn)到第32768數(shù)據(jù)點(diǎn)的總角速度ω。γ的示圖。從圖17B-17D和圖18B-18D可看出，通過(guò)對(duì)加速度數(shù)據(jù)ADl和俯仰速率數(shù)據(jù) PDl進(jìn)行四次以上截止頻率2Hz的IIR濾波，PND 1能夠從由高通濾波器32提供的加速 度數(shù)據(jù)ADl和俯仰速率數(shù)據(jù)PDl中除去約15Hz的頻率分量。于是，按照實(shí)施例的低通濾波器33對(duì)由高通濾波器32供給的加速度數(shù)據(jù)ADl 和俯仰速率數(shù)據(jù)PDl進(jìn)行四次截止頻率2Hz的IIR濾波，從而產(chǎn)生加速度數(shù)據(jù)AD2和俯 仰速率數(shù)據(jù)PD2，并把加速度數(shù)據(jù)AD2和俯仰速率數(shù)據(jù)PD2發(fā)給速度計(jì)算部分34。從而，低通濾波器33從總加速度Ciez中除去由于PND支持器3D在支架3的支承 點(diǎn)3C周?chē)恼駝?dòng)而產(chǎn)生的加速度α。，從而只提取由于路面的起伏而產(chǎn)生的加速度αζ。此外，低通濾波器33從總角速度ω。γ中除去由于PND支持器3D在支架3的支 承點(diǎn)3C周?chē)恼駝?dòng)而產(chǎn)生的角速度ω。，從而只提取由于路面的起伏而產(chǎn)生的俯仰速率
ω 0 y°1-8.自主速度計(jì)算下面詳細(xì)說(shuō)明由速度計(jì)算部分34進(jìn)行的自主速度計(jì)算。速度計(jì)算部分34根據(jù) 由低通濾波器33供給的加速度數(shù)據(jù)AD2和俯仰速率數(shù)據(jù)PD2，計(jì)算自主速度V。圖19、20A和20B分別圖解說(shuō)明與當(dāng)車(chē)輛以低于20km/h的低速，以等于或高于 20km/h并且低于60km/h的中速，和以等于或高于60km/h的高速行駛時(shí)產(chǎn)生的加速度數(shù) 據(jù)AD2對(duì)應(yīng)的加速度α ζ。對(duì)于每個(gè)速度范圍，圖解說(shuō)明其中PND 1被置于車(chē)輛前部的 儀表板上的情況，和其中PND 1被置于車(chē)輛后部的后窗附近的情況。在圖19、20Α和20Β中，由置于車(chē)輛前部中的PND 1檢測(cè)的加速度α ζ被稱(chēng)為 前加速度，由置于車(chē)輛后部中的PND 1檢測(cè)的加速度α ζ被稱(chēng)為后加速度。從圖19、20Α和20Β可看出，與車(chē)輛的速度無(wú)關(guān)，后加速度的相位相對(duì)于前加 速度的相位被延遲。該相位延遲近似等于軸距除以車(chē)輛的速度，軸距是車(chē)輛的前輪軸和 后輪軸之間的距離。圖21A-21C分別圖解說(shuō)明表示當(dāng)PND 1被置于車(chē)輛的儀表板上(在離前輪軸的 距離為30%軸距的位置)、中央和在后輪軸上方的位置時(shí)，對(duì)應(yīng)于加速度數(shù)據(jù)AD2的加 速度α ζ和對(duì)應(yīng)于俯仰速率數(shù)據(jù)PD2的俯仰速率ωγ之間的關(guān)系的模擬結(jié)果的例子。圖 21D-21F圖解說(shuō)明根據(jù)從圖21A-21C中圖解說(shuō)明的模擬結(jié)果獲得的加速度α ζ和俯仰速率 ωγ,利用等式⑴計(jì)算的自主速度V。在該模擬中，假定軸距2.5m的車(chē)輛以5m/s的速度，行駛在具有0.1m的振幅和 20m的波長(zhǎng)的正弦起伏的路面上。從圖21A-21C可看出，當(dāng)朝著車(chē)輛的后部移動(dòng)PND 1的位置時(shí)，加速度α z的相位被延遲。相反，與PNDl在車(chē)輛上的位置無(wú)關(guān)，俯仰速率ωγ的相位不被延遲。于是，如圖21Β中所示，當(dāng)PNDl被置于車(chē)輛的中央時(shí)，加速度αζ和俯仰速率 ωγ之間的相差可以忽略不計(jì)。從而，如圖21Ε中所示，利用等式(1)計(jì)算的自主速度V 基本上是恒定的。不過(guò)，如圖21Α和21C中所示，當(dāng)從車(chē)輛的中央向前或向后移動(dòng)PND 1的位置 時(shí)，加速度α ζ和俯仰速率ωγ之間的相差增大。于是，如圖21D和21F中所示，由于加 速度αζ和俯仰速率ωγ之間的相差，與當(dāng)PND 1被置于車(chē)輛中央時(shí)計(jì)算的自主速度V(圖 21Ε)相比，利用等式(1)計(jì)算的自主速度V具有較大的誤差。特別地，當(dāng)車(chē)輛的自主速度V低于20km/h時(shí)，加速度α ζ和俯仰速率ωγ之間 的相差較大，以致自主速度V的計(jì)算誤差增大。

于是，參見(jiàn)圖22，速度計(jì)算部分34從以對(duì)應(yīng)于前一位置PO (圖3)的數(shù)據(jù)點(diǎn)Pm 為中心的25或75個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍中，提取與由低通濾波器33供給的加速度數(shù)據(jù)AD2對(duì) 應(yīng)的加速度α ζ的最大值和最小值。該最大值和最小值將被分別稱(chēng)為最大加速度αζ, max 和最小加速度α z, mm。此外，速度計(jì)算部分34從以數(shù)據(jù)點(diǎn)Pm為中心的25或75個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍中，提 取與由低通濾波器33供給的俯仰速率數(shù)據(jù)PD2對(duì)應(yīng)的俯仰速率ωγ的最大值和最小值。 該最大值和最小值將被分別稱(chēng)為最大俯仰速率max和最小俯仰速率ωγ, ■。BP,速度計(jì)算部分34從比在加速度Ciz和俯仰速率ωγ之間產(chǎn)生的最大可能相差 更大的范圍中，提取最大加速度max和最小加速度αζ, ■，及最大俯仰速率ωγ, _和 最小俯仰速率mn。速度計(jì)算部分34利用從加速度數(shù)據(jù)AD2提取的最大加速度α z, max和最小加速 度αζ, _，及從俯仰速率數(shù)據(jù)PD2提取的最大俯仰速率ωγ, max和最小俯仰速率ωγ, _， 按照改寫(xiě)自等式(1)的下述等式(3)，計(jì)算在前一位置PO (圖3)沿行進(jìn)方向的自主速度 V，從而產(chǎn)生速度數(shù)據(jù)VD1，并把速度數(shù)據(jù)VDl發(fā)給平滑器/噪聲濾波器35。
Ci ζ, max 一 CL z, m i ηf \V 二 ........ ^ d J
CO y, max — (O γ, m i η從而，即使當(dāng)加速度αζ和俯仰速率《,之間存在相差，通過(guò)利用等式(3)，速 度計(jì)算部分34也能夠計(jì)算從中消除了相位延遲的影響的自主速度V。參見(jiàn)圖23，當(dāng)在車(chē)輛加速的時(shí)候，計(jì)算在前一位置PO沿行進(jìn)方向的自主速度 V時(shí)，如果在第二前一位置(未示出)的自主速度Vlri (下面稱(chēng)為在前速度)在Okm/ h-35km/h的范圍中，那么速度計(jì)算部分34使用25個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍，如果在前速度Vlri 高于35km/h，那么速度計(jì)算部分34使用75個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍。當(dāng)在車(chē)輛減速的時(shí)候，計(jì)算在前一位置PO沿行進(jìn)方向的自主速度V時(shí)，如果在 前速度Vlri等于或大于25km/h，那么速度計(jì)算部分34使用75個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍，如果在 前速度Vlri低于25km/h，那么速度計(jì)算部分34使用25個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍。從而，當(dāng)提取最大加速度ciz, max和最小加速度az, mm，及最大俯仰速率ωγ, max 和最小俯仰速率mn時(shí)，速度計(jì)算部分34按照自主速度V在25個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)和75個(gè)數(shù)據(jù) 點(diǎn)之間切換數(shù)據(jù)范圍。例如，當(dāng)車(chē)輛的自主速度V等于或小于25km/h時(shí)，加速度α z和俯仰速率ωγ響應(yīng)路面的輕微變化而急劇變化。于是，速度計(jì)算部分34使用較窄的數(shù)據(jù)范圍，以便應(yīng) 付急劇變化。當(dāng)車(chē)輛的自主速度V等于或大于35km/h時(shí)，車(chē)輛的懸架的影響較大，加速度 α z和俯仰速率ωγ變化緩慢。于是，速度計(jì)算部分34設(shè)定較寬的數(shù)據(jù)范圍，以便應(yīng)付 緩慢變化。從而，速度計(jì)算部分34按照車(chē)輛的自主速度V改變從中提取最大加速度α z, max 和最小加速度■，及最大俯仰速率ωγ, max和最小俯仰速率ωγ, mm的數(shù)據(jù)范圍，以致 能夠考慮到按照自主速度V變化的路面和車(chē)輛的狀況，從而能夠更精確地計(jì)算自主速度 V。此外，當(dāng)計(jì)算最大加速度αζ, max和最小加速度az, mm，及最大俯仰速率ωγ, max 和最小俯仰速率ωγ, mm時(shí)，在車(chē)輛加速時(shí)的情況和車(chē)輛減速時(shí)的情況之間，速度計(jì)算部 分34滯后地改變數(shù)據(jù)范圍。從而，與其中速度計(jì)算部分34通過(guò)無(wú)滯后地改變數(shù)據(jù)范圍計(jì)算自主速度V的情 況相比，數(shù)據(jù)范圍在切換速度周?chē)淖兓l率被降低。結(jié)果，速度計(jì)算部分34能夠減小 由于數(shù)據(jù)范圍的頻繁切換而產(chǎn)生的自主速度V的計(jì)算誤差，從而能夠更精確地計(jì)算自主 速度V。1-9.平滑和噪聲濾波

下面，詳細(xì)說(shuō)明由平滑器/噪聲濾波器35對(duì)速度計(jì)算部分34計(jì)算的速度數(shù)據(jù) VDl進(jìn)行的平滑和噪聲濾波。平滑器/噪聲濾波器35對(duì)速度計(jì)算部分34供給的速度數(shù)據(jù)VDl進(jìn)行低通濾波， 所述低通濾波是截止頻率可變的一階nR。具體地說(shuō)，當(dāng)計(jì)算在前一位置PO沿行進(jìn)方向的自主速度V時(shí)，平滑器/噪聲濾 波器35根據(jù)在前速度Vlri確定截止頻率。當(dāng)車(chē)輛的速度等于或高于例如60km/h時(shí)，PND 1的速度計(jì)算部分34計(jì)算的自 主速度V包括大量的噪聲，從而，自主速度V顯著偏離。于是，當(dāng)在前速度Vlri等于或 高于60km/h時(shí)，平滑器/噪聲濾波器35使用具有低截止頻率的低通濾波器。相反，當(dāng)在前速度Vlri低于60km/h時(shí)，平滑器/噪聲濾波器35使用具有高截 止頻率的低通濾波器。當(dāng)速度計(jì)算部分34計(jì)算的自主速度V低于例如10km/h時(shí)，作為等式(1)或(3) 的分母的俯仰速率ωγ較小，以致利用等式(1)或(3)計(jì)算的自主速度V變得明顯高于真 實(shí)值。于是，平滑器/噪聲濾波器35從低通濾波器33獲得已被低通濾波的加速度數(shù) 據(jù)AD2和俯仰速率數(shù)據(jù)PD2。如果對(duì)應(yīng)于俯仰速率數(shù)據(jù)PD2的俯仰速率ωγ小于預(yù)定閾 值，那么平滑器/噪聲濾波器35確定自主速度V過(guò)高，并把在低通濾波之后的自主速度 V的值設(shè)為O。如果路面起伏的弧Bl大于車(chē)輛的軸距W，如圖24Α中所示，那么通過(guò)利用上面 提及的基本原理，PND 1能夠精確地計(jì)算自主速度V。不過(guò)，如果路面起伏的弧Β2小于車(chē)輛的軸距W，如圖24Β中所示，那么當(dāng)車(chē)輛 的前輪在起伏的路面上滾動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生沿車(chē)輛的垂直方向的加速度α b，和繞以車(chē)輛的后輪為中心的Y軸的角速度《b。此時(shí)，PND 1的三軸加速度傳感器4和Y軸陀螺傳感器5檢測(cè)加速度α b和角速 度(圖24B)，而不是檢測(cè)由因路面的起伏而引起的頻率在l-2Hz范圍中的振動(dòng)產(chǎn)生的 加速度α ζ和俯仰速率ωγ(圖24Α)。加速度Cib大于當(dāng)路面起伏的弧Bl大于車(chē)輛的軸距W時(shí)產(chǎn)生的加速度αζ。角 速度《b大于當(dāng)路面起伏的弧Bl大于車(chē)輛的軸距W時(shí)產(chǎn)生的俯仰速率ωγ。根據(jù)當(dāng)路面起伏的弧Β2小于車(chē)輛的軸距W時(shí)產(chǎn)生的加速度α b和角速度cob， 利用等式(1)或(3)計(jì)算速度Vb (下面也稱(chēng)為小弧速度)。由于與角速度(Ob相比，加速度Cib變化更大，因此速度Vb顯著高于根據(jù)當(dāng)路面 起伏的弧Bl大于車(chē)輛的軸距W時(shí)產(chǎn)生的加速度％和角速度ωγ利用等式(1)或(3)計(jì) 算的自主速度V。

于是，當(dāng)路面起伏的弧B2小于車(chē)輛的軸距W時(shí)，PND 1的速度計(jì)算器22利用 加速度ab和角速度cob，計(jì)算小弧速度Vb，這導(dǎo)致把自主速度V計(jì)算成過(guò)高的值。平滑器/噪聲濾波器35從低通濾波器33獲得已被低通濾波的加速度數(shù)據(jù)AD2 和俯仰速率數(shù)據(jù)PD2，并確定對(duì)應(yīng)于加速度數(shù)據(jù)AD2的加速度α 2和對(duì)應(yīng)于俯仰速率數(shù)據(jù) PD2的俯仰速率ωγ是否高于預(yù)定閾值。如果對(duì)應(yīng)于加速度數(shù)據(jù)AD2的加速度α ζ，和對(duì)應(yīng)于俯仰速率數(shù)據(jù)PD2的俯仰速 率《,高于預(yù)定閾值，那么平滑器/噪聲濾波器35確定自主速度V過(guò)高，并使用在前速 度Vlri而不是已被低通濾波的自主速度V。即，當(dāng)車(chē)輛的速度不是很低時(shí)，如果自主速 度V過(guò)高，那么平滑器/噪聲濾波器35使用在前速度Vlri，因?yàn)樵谶@種情況下，自主速 度V很可能不精確。從而，如果已被低通濾波的自主速度V過(guò)高，那么當(dāng)車(chē)輛的速度很低時(shí)，平滑 器/噪聲濾波器35把自主速度V設(shè)為0，當(dāng)車(chē)輛的速度不是很低時(shí)，平滑器/噪聲濾波 器35把自主速度V設(shè)為在前速度Vlri，從而能夠更精確地計(jì)算自主速度V。1-10.利用自主速度計(jì)算的位置計(jì)算的處理參見(jiàn)圖25的流程圖，說(shuō)明由PND 1的控制器11進(jìn)行的利用上面提及的自主速度 計(jì)算的位置計(jì)算的處理?？刂破?1從例程RTl的開(kāi)始步驟開(kāi)始該處理。在步驟SP1，速度計(jì)算器22的 數(shù)據(jù)獲取器31獲得由三軸加速度傳感器4檢測(cè)的加速度數(shù)據(jù)AD，和由Y軸陀螺傳感器 5檢測(cè)的俯仰速率數(shù)據(jù)PD，控制器11進(jìn)入步驟SP2。在步驟SP2，控制器11的速度計(jì)算器22的高通濾波器32對(duì)加速度數(shù)據(jù)AD和 俯仰速率數(shù)據(jù)PD進(jìn)行高通濾波，控制器11進(jìn)入步驟SP3。在步驟SP3，控制器11的速度計(jì)算器22的低通濾波器33對(duì)已被高通濾波的加 速度數(shù)據(jù)ADl和俯仰速率數(shù)據(jù)PDl進(jìn)行低通濾波，所述低通濾波例如是截止頻率為IHz 的四階IIR濾波，控制器11進(jìn)入步驟SP4。在步驟SP4，控制器11的速度計(jì)算器22的速度計(jì)算部分34根據(jù)已被低通濾波 的對(duì)應(yīng)于加速度數(shù)據(jù)AD2的加速度α ζ，和對(duì)應(yīng)于俯仰速率數(shù)據(jù)PD2的俯仰速率ω y，禾Ij 用等式⑶計(jì)算自主速度V，控制器進(jìn)入步驟SP5。在步驟SP5，控制器11對(duì)代表在步驟SP4中計(jì)算的自主速度V的速度數(shù)據(jù)VD進(jìn)行平滑和噪聲濾波。具體地說(shuō)，控制器11對(duì)代表在步驟SP4中計(jì)算的自主速度V的速度數(shù)據(jù)VDl進(jìn) 行截止頻率可變的低通濾波。如果控制器11確定已被低通濾波的自主速度V過(guò)高，那么當(dāng)車(chē)輛的速度低于例 如10km/h時(shí)，控制器11把自主速度V設(shè)為0，當(dāng)車(chē)輛的速度等于或高于10km/h時(shí)，控 制器11把自主速度V設(shè)為在前速度Vlri，控制器11進(jìn)入步驟SP6。在步驟SP6，控制器11的角度計(jì)算器23獲得由Z軸陀螺傳感器6檢測(cè)的偏航速 率數(shù)據(jù)YD，控制器11進(jìn)入步驟SP7。在步驟SP7，控制器11的角度計(jì)算器23通過(guò)把對(duì)應(yīng)于偏航速率數(shù)據(jù)YD的偏航 速率ωζ乘以采樣周期0.02s，計(jì)算代表角度θ的角度數(shù)據(jù)DD，控制器11進(jìn)入步驟SP8。在步驟SP8，控制器11根據(jù)已在步驟SP5中對(duì)其進(jìn)行平滑和噪聲濾波的速度數(shù) 據(jù)VD，和在步驟SP7中計(jì)算的角度數(shù)據(jù)DD，計(jì)算當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，控制器11進(jìn)入 步驟SP9。在步驟SP9，控制器11根據(jù)由位置計(jì)算器25供給的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，從存 儲(chǔ)器12讀取包括車(chē)輛的當(dāng)前位置的地圖數(shù)據(jù)，產(chǎn)生包括當(dāng)前位置的地像，并把地圖 圖像輸出給顯示器2，控制器11進(jìn)入步驟SP10，在步驟SP10，結(jié)束該處理。

1-11.控制當(dāng)前位置標(biāo)記的顯示的現(xiàn)有處理在說(shuō)明由按照本發(fā)明的PND 1進(jìn)行的控制當(dāng)前位置標(biāo)記的顯示的處理之前，將 說(shuō)明現(xiàn)有PND按照通過(guò)利用普通加速度傳感器和普通陀螺傳感器(或者普通氣壓傳感器 等)的輸出自主計(jì)算的自主當(dāng)前位置數(shù)據(jù)進(jìn)行的控制當(dāng)前位置標(biāo)記的顯示的處理。如圖26Α中所示，當(dāng)現(xiàn)有PND位于在隧道TN之前的能夠高度靈敏地接收GPS 信號(hào)的區(qū)域(下面稱(chēng)為GPS測(cè)量區(qū)ARl)中時(shí)，現(xiàn)有PND測(cè)量GPS當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，并按 照GPS當(dāng)前位置數(shù)據(jù)在地像上顯示當(dāng)前位置標(biāo)記ΡΜ。隨后，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入隧道TN時(shí)，所述隧道TN是難以高度靈敏地接收GPS信號(hào)的 區(qū)域(下面稱(chēng)為非GPS測(cè)量區(qū)AR2)，現(xiàn)有PND根據(jù)切換自GPS當(dāng)前位置數(shù)據(jù)的自主當(dāng) 前位置數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前位置標(biāo)記ΡΜ。現(xiàn)有PND的自主當(dāng)前位置數(shù)據(jù)存在較大的計(jì)算誤差，按照在非GPS測(cè)量區(qū)AR2 中的自主當(dāng)前位置數(shù)據(jù)顯示的當(dāng)前位置標(biāo)記PM變得與真實(shí)的當(dāng)前位置分離。結(jié)果，就現(xiàn)有PND來(lái)說(shuō)，剛好在車(chē)輛駛出隧道TN之前的當(dāng)前位置標(biāo)記PM和剛 好在車(chē)輛駛出隧道TN并移動(dòng)到GPS測(cè)量區(qū)AR3(圖26Α中用“？”表示)之后的當(dāng)前 位置標(biāo)記PM不一定指示真實(shí)的當(dāng)前位置。在這種情況下，如圖26B中所示，如果現(xiàn)有PND繼續(xù)按照在車(chē)輛駛?cè)胨淼繲N 并移動(dòng)到非GPS測(cè)量區(qū)AR2之后的自主當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，繼續(xù)顯示位置標(biāo)記PM，那么當(dāng) 前位置標(biāo)記PM超越真實(shí)的當(dāng)前位置。于是，當(dāng)當(dāng)前位置標(biāo)記PM按照自主當(dāng)前位置數(shù)據(jù)到達(dá)在隧道TN的出口附近位 置時(shí)，當(dāng)前PND把當(dāng)前位置標(biāo)記PM固定在該位置，以致當(dāng)前位置標(biāo)記PM不經(jīng)過(guò)隧道 TN的出口。此時(shí)，就現(xiàn)有PND來(lái)說(shuō)，被固定在隧道TN的出口附近的位置的當(dāng)前位置標(biāo)記 PM與車(chē)輛正經(jīng)過(guò)的真實(shí)當(dāng)前位置分離，以致當(dāng)前位置標(biāo)記PM不指示真實(shí)的當(dāng)前位置。
1-12.按照實(shí)施例的當(dāng)前位置標(biāo)記的控制顯示按照本發(fā)明的實(shí)施例的PND 1通過(guò)使用當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，控制當(dāng)前位置標(biāo)記 的顯示，所述當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2是利用代表由上面提及的計(jì)算方法計(jì)算的自主速度V的 速度數(shù)據(jù)VD，和角度數(shù)據(jù)DD計(jì)算的，比現(xiàn)有PND使用的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)更精確。如上所述，PND 1的控制器11通過(guò)使用經(jīng)解調(diào)GPS信號(hào)而獲得的軌道數(shù)據(jù)，和 根據(jù)GPS衛(wèi)星與車(chē)輛之間的距離數(shù)據(jù)測(cè)量的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1，能夠在地像上顯示 當(dāng)前位置標(biāo)記。例如，當(dāng)車(chē)輛位于不可接收GPS信號(hào)的通信環(huán)境，比如隧道或地下車(chē)庫(kù)中時(shí)， PND 1的控制器11通過(guò)使用根據(jù)上面提及的自主速度V計(jì)算的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，在 地像上顯示當(dāng)前位置標(biāo)記。從而，當(dāng)車(chē)輛從GPS測(cè)量區(qū)移動(dòng)到非GPS測(cè)量區(qū)時(shí)，PND 1的控制器11把用 于顯示車(chē)輛的當(dāng)前位置標(biāo)記的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)從當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPDl切換成當(dāng)前位置數(shù)據(jù) NPD2。相反，當(dāng)車(chē)輛從非GPS測(cè)量區(qū)移動(dòng)到GPS測(cè)量區(qū)時(shí)，PND 1的控制器11把用 于顯示車(chē)輛的當(dāng)前位置標(biāo)記的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)從當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2切換成當(dāng)前位置數(shù)據(jù) NPDl0參見(jiàn)圖27A，當(dāng)車(chē)輛位于在隧道Tm之前的GPS測(cè)量區(qū)ARlO中時(shí)，PND 1的 控制器11按照當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1，在地像上顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM。隨后，車(chē)輛進(jìn)入隧道TN1，從GPS測(cè)量區(qū)ARlO移動(dòng)到非GPS測(cè)量區(qū)AR11。 按照自主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，并且當(dāng)前位置標(biāo)記PM到 達(dá)在隧道Tm的出口附近的位置。如果此時(shí)PND 1的控制器11把當(dāng)前位置標(biāo)記PM固 定在該位置，那么出現(xiàn)下述問(wèn)題。如果車(chē)輛駛出隧道TN1，并且在進(jìn)入下一個(gè)隧道TN2之前在短于例如IOOm的非 隧道區(qū)中行駛，那么由于車(chē)輛在非隧道區(qū)中僅僅行駛較短的時(shí)間，因此PNDl的控制器 11難以接收GPS信號(hào)。S卩，對(duì)PNDl來(lái)說(shuō)，包括隧道TN1、非隧道區(qū)和隧道TN2的區(qū)域?qū)嶋H上是非 GPS測(cè)量區(qū)AR11，在隧道TN2的出口之外的區(qū)域是GPS測(cè)量區(qū)AR12。當(dāng)車(chē)輛已通過(guò)隧道TNl時(shí)，PND 1的控制器11應(yīng)通過(guò)切換到根據(jù)GPS信號(hào)測(cè) 量的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1，顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM。但是，由于當(dāng)前位置標(biāo)記PM被固定 在隧道TNl的出口附近的位置，因此當(dāng)前位置標(biāo)記PM變得與真實(shí)的當(dāng)前位置(用虛線表 示)相隔較大的距離。如圖27B中所示，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入隧道TN1，從而從GPS測(cè)量區(qū)ARlO進(jìn)入非GPS 測(cè)量區(qū)ARll中時(shí)，PNDl的控制器11顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，同時(shí)按照自主獲得的當(dāng)前 位置數(shù)據(jù)NPD2，使當(dāng)前位置標(biāo)記TM在隧道Tm中前進(jìn)。如果隧道TNl的出口和下一個(gè)隧道TN2的入口之間的道路是長(zhǎng)度等于或短于 IOOm的其中難以接收GPS信號(hào)的非隧道區(qū)，那么PNDl的控制器11按照下述方式進(jìn)行 顯示控制。在包括隧道TNl和TN2的非GPS測(cè)量區(qū)ARll中，PND 1的控制器11不把當(dāng)前
位置標(biāo)記PM固定在隧道TNl的出口附近的位置，在按照自主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2使當(dāng)前位置標(biāo)記PM前進(jìn)的同時(shí)，顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM。隨后，當(dāng)車(chē)輛已通過(guò)包括隧道Tm和TN2的非GPS測(cè)量區(qū)ARl 1，移動(dòng)到GPS 測(cè)量區(qū)AR12時(shí)，PND 1的控制器11把用于顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)從自 主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2切換到根據(jù)GPS信號(hào)測(cè)量的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1。這種情況下，通過(guò)使用利用上面提及的自主速度V自主計(jì)算的高精度的當(dāng)前位 置數(shù)據(jù)NPD2，PND 1的控制器11不斷在非GPS測(cè)量區(qū)ARll中顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM。 于是，即使當(dāng)車(chē)輛在隧道Tm和TN2中時(shí)，PNDl也能夠向用戶指示與現(xiàn)有PND相比， 誤差極小的當(dāng)前位置標(biāo)記PM。1-13.控制當(dāng)前位置標(biāo)記的顯示的處理參見(jiàn)圖28，PNDl的控制器11從例程RT2的開(kāi)始步驟起，開(kāi)始顯示當(dāng)前位置標(biāo) 記的處理。在步驟SP11，控制器11根據(jù)當(dāng)前路段的屬性信息，確定車(chē)輛是否在GPS測(cè) 量區(qū)ARlO中，從而是否可利用GPS信號(hào)測(cè)量當(dāng)前位置。術(shù)語(yǔ)“路段”指的是用預(yù)定節(jié) 點(diǎn)分割的道路的單位區(qū)域。如果確定結(jié)果為是，那么控制器11進(jìn)入能夠按照根據(jù)GPS信號(hào)測(cè)量的當(dāng)前位 置數(shù)據(jù)NPDl顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM的GPS行駛模式(戶外)，然后控制器11進(jìn)入步驟 SP13。在步驟SP13，PNDl的控制器11顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，同時(shí)按照根據(jù)在GPS
測(cè)量區(qū)ARlO中的GPS信號(hào)測(cè)量的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1，使當(dāng)前位置標(biāo)記PM前進(jìn)，然后 控制器11控制步驟SPll。如果步驟SPll中的確定結(jié)果為否，這意味難以利用GPS信號(hào)測(cè)量當(dāng)前位置， 艮口，車(chē)輛在隧道TNl中，從而行駛在非GPS測(cè)量區(qū)ARll中，PND 1的控制器11進(jìn)入步 驟 SP14。在步驟SP14，PND 1的控制器11進(jìn)入能夠按照自主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù) NPD2,顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM的自主行駛模式(隧道)，因?yàn)檐?chē)輛進(jìn)入了包括隧道TNl 和TN2的非GPS測(cè)量區(qū)ARl 1，然而控制器進(jìn)入步驟SP15。在步驟SP15，PND 1的控制器11按照利用自主速度V精確計(jì)算的當(dāng)前位置數(shù)據(jù) NPD2,在地圖上顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，然后控制器11進(jìn)入步驟SP16。在步驟SP16，PND 1的控制器11在地圖上顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，同時(shí)按照定 期計(jì)算的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，使當(dāng)前位置標(biāo)記PM在非GPS測(cè)量區(qū)ARll中前進(jìn)，然后 控制器進(jìn)入步驟SP17。在步驟SP17，PND 1的控制器11讀取道路的緊跟在車(chē)輛正在其上行駛的當(dāng)前路 段之后的下一路段的屬性信息，并確定道路的下一路段的屬性是否是隧道。如果確定結(jié)果為是，這意味道路的下一路段仍舊是隧道TN1，PNDl的控制器 11進(jìn)入步驟SP18。在步驟SP18，PND 1的控制器11在地圖上顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，同時(shí)按照當(dāng) 前位置數(shù)據(jù)NPD2使當(dāng)前位置標(biāo)記前進(jìn)，因?yàn)榍懊娴牡缆啡耘f是隧道TN1，然后控制器 11返回步驟SPll。如果步驟SP17中的確定結(jié)果為否，這意味前面的道路不是隧道TNl，PNDlW 控制器11進(jìn)入步驟SP19。
在步驟SP19，PND 1的控制器11確定下一個(gè)隧道TN2是否在從隧道Tm起的 IOOm之內(nèi)。如果確定結(jié)果為否，這意味下一個(gè)隧道TN2在IOOm之外，那么PND 1的控制 器11進(jìn)入步驟SP20。在步驟SP20，PNDl的控制器11顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，同時(shí)按照當(dāng)前位置數(shù) 據(jù)NPD2使當(dāng)前位置標(biāo)記PM前進(jìn)。當(dāng)當(dāng)前位置標(biāo)記PM到達(dá)在隧道TNl的出口附近 的位置時(shí)，PND 1的控制器11把當(dāng)前位置標(biāo)記PM固定在該位置，然后控制器返回步驟
SPllo這種情況下，在隧道Tm和TN2之間長(zhǎng)度大于IOOm的非隧道區(qū)中，PND 1的 控制器11能夠恰當(dāng)?shù)亟邮誈PS信號(hào)。于是，非隧道區(qū)是GPS測(cè)量區(qū)，PNDl的控制器 11能夠顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，同時(shí)按照當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPDl使當(dāng)前位置標(biāo)記PM前進(jìn)。當(dāng)當(dāng)前位置標(biāo)記PM到達(dá)了在隧道TNl的出口附近的位置時(shí)，PND 1的控制 器11把當(dāng)前位置標(biāo)記PM固定在該位置，并顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM。由于當(dāng)前位置標(biāo)記 PM是按照具有高精度的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2顯示的，因此能夠顯示相對(duì)于真實(shí)的當(dāng)前位 置，僅僅具有可忽略的誤差的當(dāng)前位置。在隧道Tm和隧道TN2之間的非隧道區(qū)(它是其中能夠接收GPS信號(hào)的GPS測(cè) 量區(qū))中，PNDl的控制器11能夠按照根據(jù)GPS信號(hào)測(cè)量的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1，顯示 當(dāng)前位置標(biāo)記PM，從而能夠顯示相對(duì)于真實(shí)的當(dāng)前位置誤差較小的當(dāng)前位置標(biāo)記PM。 從而，當(dāng)車(chē)輛在隧道Tm中時(shí)，PND 1的控制器11能夠按照自主獲得的精確的 當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，顯示誤差較小的當(dāng)前位置標(biāo)記PM。當(dāng)車(chē)輛穿過(guò)隧道TNl到達(dá)非隧 道區(qū)(GPS測(cè)量區(qū))時(shí)，PND 1的控制器11能夠按照根據(jù)GPS信號(hào)獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù) NPD1,顯示誤差較小的當(dāng)前位置標(biāo)記PM。如果步驟S19中的確定結(jié)果為是，這意味隧道TN2在從TNl起的IOOm之內(nèi)， PND 1的控制器11進(jìn)入步驟SP18。在步驟SP18，PND 1的控制器11確定車(chē)輛在包括隧道Tm和TN2，以及它們 之間的非隧道區(qū)的非GPS測(cè)量區(qū)ARll中，因?yàn)樗淼繲m和隧道TN2之間的非隧道區(qū)短 于100m，從而難以恰當(dāng)?shù)亟邮誈PS信號(hào)。對(duì)PND 1的控制器11來(lái)說(shuō)，非GPS測(cè)量區(qū)ARll包括隧道TNl和TN2，以及
它們之間的非隧道區(qū)，隧道TN2之外的道路是GPS測(cè)量區(qū)AR12。于是，在非GPS測(cè)量 區(qū)ARll中，PNDl的控制器11繼續(xù)顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，同時(shí)按照自主獲得的當(dāng)前位 置數(shù)據(jù)NPD2使當(dāng)前位置標(biāo)記前進(jìn)，而不把當(dāng)前位置標(biāo)記PM固定在隧道TNl的出口附近 的位置，然后控制器返回步驟SP11。在步驟SP11，PND 1的控制器11重復(fù)步驟SPll之后的處理。從而，即使當(dāng)車(chē) 輛行駛在諸如GPS測(cè)量區(qū)AR10、非GPS測(cè)量區(qū)ARll和GPS測(cè)量區(qū)AR12之類(lèi)的通信 環(huán)境中時(shí)，PNDl的控制器11也能夠顯示相對(duì)于真實(shí)的當(dāng)前位置，僅僅具有可忽略的誤 差的當(dāng)前位置標(biāo)記PM。1-14.操作和效果在具有上述結(jié)構(gòu)的PND 1中，三軸加速度傳感器4檢測(cè)因路面的起伏而產(chǎn)生的 沿垂直于車(chē)輛行駛方向的Z軸的加速度αζ，Y軸陀螺傳感器5檢測(cè)因路面的起伏而產(chǎn)生的繞垂直于車(chē)輛行駛方向的Y軸的俯仰速率ωγ。PND 1根據(jù)三軸加速度傳 感器4檢測(cè)的加速度α ζ，和Y軸陀螺傳感器5檢測(cè)的 俯仰速率ωγ，利用等式(1)或(3)計(jì)算自主速度V。從而，即使當(dāng)PND 1難以接收GPS信號(hào)時(shí)，具有包括三軸加速度傳感器4和Y 軸陀螺傳感器5的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的PND 1也能夠精確地計(jì)算車(chē)輛的自主速度V，從而能夠在所 有道路狀況下，根據(jù)自主速度V和繞Z軸的偏航速率ωζ，精確地計(jì)算表示車(chē)輛的當(dāng)前位 置的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2。此外，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入隧道TNl (圖27Β)，從而從GPS測(cè)量區(qū)ARlO移動(dòng)到非GPS測(cè) 量區(qū)ARll時(shí)，PNDl顯示當(dāng)前位置標(biāo)記ΡΜ，同時(shí)按照自主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2， 使當(dāng)前位置標(biāo)記PM在隧道TNl中前進(jìn)。當(dāng)隧道Tm和下一個(gè)隧道ΤΝ2之間的區(qū)域是短于IOOm的其中難以接收GPS信 號(hào)的非隧道區(qū)時(shí)，PND 1的控制器11按照下述方式進(jìn)行顯示控制。S卩，PND 1的控制器11不把當(dāng)前位置標(biāo)記PM固定在非GPS測(cè)量區(qū)ARll中的 隧道TNl的出口附近的位置。PND 1的控制器11改為在按照自主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù) NPD2使當(dāng)前位置標(biāo)記PM前進(jìn)的時(shí)候，顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM。隨后，當(dāng)車(chē)輛穿過(guò)非GPS測(cè)量區(qū)ARll并移動(dòng)到GPS測(cè)量區(qū)AR12時(shí)，PNDlW
控制器11把用于顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)從自主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2 切換成根據(jù)GPS信號(hào)測(cè)量的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1。從而，PND 1的控制器11通過(guò)使用利用上面提及的自主速度V自主計(jì)算的精度 高的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，在非GPS測(cè)量區(qū)ARll中繼續(xù)顯示當(dāng)前位置標(biāo)記，以致即使當(dāng) 車(chē)輛在隧道Tm和ΤΝ2中時(shí)，PND 1也能夠向用戶指示與現(xiàn)有PND相比誤差極小的當(dāng) 前位置標(biāo)記PM。當(dāng)隧道TNl和隧道ΤΝ2之間的距離小于100m，從而當(dāng)車(chē)輛高速行駛時(shí)，難以接 收GPS信號(hào)時(shí)，PND 1的控制器11不把當(dāng)前位置數(shù)據(jù)從自主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2 切換到根據(jù)GPS信號(hào)獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD1，從而繼續(xù)按照當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2顯示 當(dāng)前位置數(shù)據(jù)PM。從而，當(dāng)車(chē)輛在包括隧道TN1、非隧道區(qū)和隧道TN2的非GPS測(cè)量區(qū)ARll中 時(shí)，PNDl的控制器11能夠按照自主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，繼續(xù)精確地顯示當(dāng)前 位置數(shù)據(jù)PM，從而PND 1能夠比現(xiàn)有PND更精確地顯示車(chē)輛的當(dāng)前位置。借助上述結(jié)構(gòu)，在其中不可接收GPS信號(hào)的通信環(huán)境，比如隧道Tm和TN2 中，或者在當(dāng)車(chē)輛高速行駛時(shí)，難以接收GPS信號(hào)的環(huán)境，比如在隧道TNl和TN2之間 并且短于IOOm的區(qū)域中，PND 1能夠用當(dāng)前位置標(biāo)記PM精確地顯示車(chē)輛的當(dāng)前位置。2.其它實(shí)施例在上面的實(shí)施例中，根據(jù)從與加速度數(shù)據(jù)AD2對(duì)應(yīng)的加速度Ciz中提取的最大加 速度az, max和最小加速度mn，以及從與角速度數(shù)據(jù)DD2對(duì)應(yīng)的俯仰速率ωγ中提取 的最大角速度ωγ, _和最小角速度ωγ, mm，利用等式(3)計(jì)算自主速度V。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。速度計(jì)算部分34可關(guān)于例如在對(duì)應(yīng)于前一位置 PO的數(shù)據(jù)點(diǎn)Pm周?chē)?5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)或75個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍，計(jì)算分別對(duì)應(yīng)于由低通濾波器 33供給的加速度數(shù)據(jù)AD2和俯仰速率數(shù)據(jù)PD2的加速度α ζ和俯仰速率ωγ的方差。隨后，速度計(jì)算部分34可通過(guò)把加速度α z的方差除以俯仰速率方差，計(jì)算自主速度 V。作為替換方式，速度計(jì)算部分34可關(guān)于例如在對(duì)應(yīng)于前一位置PO的數(shù)據(jù)點(diǎn)Pm 周?chē)?5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)或75個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍，計(jì)算分別對(duì)應(yīng)于由低通濾波器33供給的加速 度數(shù)據(jù)AD2和俯仰速率數(shù)據(jù)PD2的加速度α ζ和俯仰速率ωγ的偏差。隨后，速度計(jì)算 部分34可通過(guò)把加速度α ζ的偏差除以俯仰速率ωγ的偏差，計(jì)算自主速度V。在上面的實(shí)施例中，三軸加速度傳感器4，Y軸陀螺傳感器5和Z軸陀螺傳感器 6分別以50Hz的采樣頻率，測(cè)量加速度α x，ay, a z,俯仰速率ω y和偏航速率ω z。不 過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。例如，三軸加速度傳感器4，Y軸陀螺傳感器5和Z軸陀螺 傳感器6可分別以IOHz而不是50Hz的采樣頻率，測(cè)量加速度a x，a y, a z,俯仰速率 ω y和偏航速率ωζ。在上面的實(shí)施例中，利用以50Hz的采樣頻率檢測(cè)的加速度a z和俯仰速率ωγ， 計(jì)算自主速度Y。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。PNDl的速度計(jì)算器22可計(jì)算每25個(gè) 數(shù)據(jù)點(diǎn)的以50Hz的采樣頻率檢測(cè)的加速度a z和俯仰速率ωγ的平均值，并根據(jù)加速度 a ζ和俯仰速率ωγ的平均值，計(jì)算自主速度V。這種情況下，PND 1的速度計(jì)算器22計(jì)算每25個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的以50Hz的采樣頻率 檢測(cè)的加速度a z和俯仰速率ωγ的平均值，從而每秒兩次地計(jì)算自主速度V。從而，能 夠降低PND 1的控制器11的歸因于自主速度計(jì)算的處理負(fù)載。在上面的實(shí)施例中，高通濾波器32和低通濾波器33對(duì)由三軸加速度傳感器4和 Y軸陀螺傳感器5檢測(cè)的加速度數(shù)據(jù)AD和俯仰速率數(shù)據(jù)PD進(jìn)行高通濾波和低通濾波。 不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。除了高通濾波和低通濾波之外，PNDl可對(duì)加速度數(shù)據(jù)AD 和俯仰速率數(shù)據(jù)PD進(jìn) 行移動(dòng)平均濾波。PND 1可對(duì)加速度數(shù)據(jù)AD和俯仰速率數(shù)據(jù)PD 進(jìn)行作為高通濾波、低通濾波和移動(dòng)平均濾波的恰當(dāng)組合的濾波。在上面說(shuō)明的實(shí)施例中，當(dāng)利用加速度a z和俯仰速率ωγ計(jì)算在前一位置PO的 自主速度V時(shí)，如果確定在前一位置PO的自主速度V過(guò)高，那么在前一位置PO的自主 速度V被設(shè)定為在前速度vn_lt)不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。當(dāng)確定在前一位置PO的 自主速度過(guò)高時(shí)，PND 1的速度計(jì)算器22可把自主速度V設(shè)定為等于在前一位置PO的 在前速度Vlri加上將因車(chē)輛的加速度而被增大的速度的值。當(dāng)在前一位置PO的自主速度V比在前速度Vlri小預(yù)定閾值時(shí)，PND 1的速度計(jì) 算器22可把在前一位置PO的自主速度V設(shè)定為等于在前速度Vlri減去將因車(chē)輛的減速 而降低的速度的值。在上面說(shuō)明的實(shí)施例中，利用等式(3)，根據(jù)加速度Ciz和俯仰速率ωy，計(jì)算自
主速度V。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。PND 1的控制器11可以比較利用等式(3)，根據(jù) 加速度a z和俯仰速率ωγ計(jì)算的自主速度V，和根據(jù)GPS信號(hào)計(jì)算的GPS速度Vg。當(dāng)自主速度相對(duì)于GPS速度Vg存在誤差時(shí)，PND 1的控制器11可計(jì)算通過(guò)使 用線性函數(shù)或二次以上的多項(xiàng)式函數(shù)校正自主速度V以使誤差降至最小的校正因子，并 把校正因子保存在存儲(chǔ)器12中。于是，PND 1的速度計(jì)算器22可利用等式(3)，根據(jù)分別由三軸加速度傳感器4和Y軸陀螺傳感器5檢測(cè)的加速度α z和俯仰速率ωγ，計(jì)算自主速度V，從存儲(chǔ)器12讀 取校正因子，并利用校正因子和線性函數(shù)或二次以上的多項(xiàng)式函數(shù)校正自主速度V。這種情況下，通過(guò)預(yù)先學(xué)習(xí)根據(jù)基于GPS信號(hào)計(jì)算的GPS速度Vg校正自主速度 V的校正因子，PNDl能夠更精確地計(jì)算自主速度V。當(dāng)計(jì)算用于相對(duì)于GPS速度Vg校正自主速度V的校正因子時(shí)，PND 1的控制器 11可把自主速度V的范圍分成多個(gè)速度區(qū)，比如超低速區(qū)，低速區(qū)，中速區(qū)和高速區(qū)， 并計(jì)算每個(gè)速度區(qū)的校正因子。當(dāng)計(jì)算用于相對(duì)于GPS速度Vg校正自主速度V的校正因子時(shí)，PND 1的控制器 11可以只有當(dāng)車(chē)輛以等于或高于預(yù)定值，比如60km/h的高速行駛時(shí)，才計(jì)算校正因子。在上面的實(shí)施例中，PNDl在被供給電力的時(shí)候進(jìn)行導(dǎo)航。不過(guò)，本發(fā)明并不 局限于此。當(dāng)電源按鈕(未示出)被按下，從而PNDl被斷電時(shí)，PNDl可把當(dāng)按下電 源按鈕時(shí)的當(dāng)前位置、高度等保存在存儲(chǔ)器12中。當(dāng)再次按下電源按鈕，從而PNDl被 通電時(shí)，PND 1可從存儲(chǔ)器12讀取當(dāng)前位置、高度等，并按照計(jì)算當(dāng)前位置的處理，根 據(jù)當(dāng)前位置、高度等進(jìn)行導(dǎo)航。

在上面的實(shí)施例中，PND 1在被支承在置于車(chē)輛的儀表板上的支架3上時(shí)計(jì)算自 主速度V。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。當(dāng)檢測(cè)到PNDl機(jī)械地或電氣地與支架3分離 時(shí)，自主速度V可被設(shè)定為0，或者保持為在前速度Vlrft5在上面的實(shí)施例中，三軸加速度傳感器4，Y軸陀螺傳感器5，Z軸陀螺傳感器6 和氣壓傳感器7被置于PNDl內(nèi)。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。三軸加速度傳感器4， Y軸陀螺傳感器5，Z軸陀螺傳感器6和氣壓傳感器7可被置于PND 1之外。PND 1可包括置于其一側(cè)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以致用戶能夠調(diào)整三軸加速度傳感器4， Y軸陀螺傳感器5，Z軸陀螺傳感器6和氣壓傳感器7的連接角度。這種情況下，PNDl允許用戶調(diào)整調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以致例如即使當(dāng)顯示器2不垂直于 車(chē)輛的行駛方向時(shí)，也能夠沿車(chē)輛的垂直方向?qū)?zhǔn)Y軸陀螺傳感器5的旋轉(zhuǎn)軸。在上面的實(shí)施例中，如果對(duì)應(yīng)于俯仰速率數(shù)據(jù)PD2的俯仰速率ωγ小于預(yù)定閾 值，及如果對(duì)應(yīng)于加速度數(shù)據(jù)AD2的加速度α ζ和對(duì)應(yīng)于俯仰速率數(shù)據(jù)PD2的俯仰速率 ,大于預(yù)定閾值，那么自主速度V被確定為過(guò)高。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。如果 速度計(jì)算部分34計(jì)算的自主速度V比在前速度Vlri大預(yù)定值，那么控制器11可確定自 主速度V過(guò)高。這種情況下，當(dāng)速度計(jì)算部分34計(jì)算的自主速度V比在前速度Vlri大預(yù)定值 時(shí)，和當(dāng)在前速度是低于例如10km/h的低速時(shí)，平滑器/噪聲濾波器35可將自主速度V 設(shè)為O。當(dāng)速度計(jì)算部分34計(jì)算的自主速度V比在前速度Vlri大預(yù)定值，并且在前速度 等于或高于例如10km/h時(shí)，平滑器/噪聲濾波器35可把自主速度V設(shè)為在前速度Vlrft5在上面的實(shí)施例中，PND 1的控制器11按照保存在存儲(chǔ)器12中的應(yīng)用程序， 執(zhí)行例程RTl的計(jì)算當(dāng)前位置的處理，和例程RT2的當(dāng)前位置標(biāo)記的顯示控制處理。不 過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。PNDl的控制器11可按照從存儲(chǔ)介質(zhì)安裝的，從因特網(wǎng)下載 的，或者使用其它方法安裝的應(yīng)用程序，執(zhí)行計(jì)算當(dāng)前位置的處理和控制當(dāng)前位置的顯 示的處理。在上面說(shuō)明的實(shí)施例中，當(dāng)車(chē)輛行駛在隧道TNl和TN2中時(shí)，PND 1的控制器11可認(rèn)為車(chē)輛在非GPS測(cè)量區(qū)ARll中，從而按照自主獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，繼續(xù) 精確地顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。當(dāng)車(chē)輛在高架公路之下的 位置附近，或者在地下車(chē)庫(kù)中行駛時(shí)，根據(jù)道路的指示對(duì)GPS信號(hào)的接收靈敏度低的屬 性信息，PND 1的控制器11可認(rèn)識(shí)到車(chē)輛在非GPS測(cè)量區(qū)ARll中，從而按照自主獲得 的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，繼續(xù)精確顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM。 在上面說(shuō)明的實(shí)施例中，在步驟SP20中，PNDl的控制器11在按照當(dāng)前位置數(shù) 據(jù)NPD2使當(dāng)前位置標(biāo)記PM前進(jìn)的時(shí)候，顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，并且當(dāng)當(dāng)前位置標(biāo)記 PM到達(dá)在隧道TNl的出口附近的位置時(shí)，把當(dāng)前位置標(biāo)記PM固定在該位置。不過(guò)， 本發(fā)明并不局限于此。由于自主測(cè)量的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2比現(xiàn)有NPD的更精確，因此 PND 1的控制器11可按照當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2繼續(xù)顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM，而不把當(dāng)前位 置標(biāo)記PM固定在接近隧道TNl的出口的位置。在上面的說(shuō)明中，按照本發(fā)明的實(shí)施例的導(dǎo)航設(shè)備被應(yīng)用于PND 1。不過(guò)，本 發(fā)明并不局限于此，按照本發(fā)明的實(shí)施例的導(dǎo)航設(shè)備可被應(yīng)用于移動(dòng)電話機(jī)。參見(jiàn)圖29，移動(dòng)電話機(jī)100包括集中控制器101和移動(dòng)電話單元102。集中控 制器101具有CPU結(jié)構(gòu)，控制作為移動(dòng)電話機(jī)的移動(dòng)電話單元102的功能。移動(dòng)電話機(jī)100包括導(dǎo)航單元106，導(dǎo)航單元106包括示于圖7中，實(shí)現(xiàn)PND 1 的導(dǎo)航功能的控制器11、三軸加速度傳感器4、Y軸陀螺傳感器5、Z軸陀螺傳感器6和 氣壓傳感器7。集中控制器101控制導(dǎo)航單元106。和上面所述相同的控制器11的結(jié)構(gòu) 的說(shuō)明被省略。移動(dòng)電話機(jī)100包括存儲(chǔ)器103 (它是用于保存各種數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)，顯 示器104(它是用于顯示各種信息的液晶顯示器(LCD))，和具有輸入按鈕等的操作部分 105。在正常模式下，移動(dòng)電話機(jī)100使用移動(dòng)電話單元102實(shí)現(xiàn)電話功能和電子郵件 功能。實(shí)際上，移動(dòng)電話機(jī)100的移動(dòng)電話單元102用天線110接收信號(hào)，并把接收的 信號(hào)發(fā)給發(fā)射器/接收器111。發(fā)射器/接收器111包括通過(guò)解調(diào)接收信號(hào)把接收信號(hào)轉(zhuǎn)換成接收數(shù)據(jù)，并把接 收數(shù)據(jù)發(fā)給解碼器112的發(fā)射器/接收器部分。解碼器112通過(guò)在具有微計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的 移動(dòng)電話控制器114的控制下，對(duì)接收數(shù)據(jù)解碼，再現(xiàn)通話對(duì)方的話音數(shù)據(jù)，并把話音 數(shù)據(jù)輸出給揚(yáng)聲器113。揚(yáng)聲器113根據(jù)話音數(shù)據(jù)輸出通話對(duì)方的話音。移動(dòng)電話單元102把麥克風(fēng)115收集的話音信號(hào)發(fā)送給編碼器116。編碼器116 把話音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字話音數(shù)據(jù)，在移動(dòng)電話控制器114的控制下利用預(yù)定方法對(duì)數(shù)字 話音數(shù)據(jù)編碼，并把數(shù)字話音數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)射器/接收器111。發(fā)射器/接收器111利用預(yù)定方法調(diào)制數(shù)字話音數(shù)據(jù)，并從天線110無(wú)線發(fā)射調(diào) 制的數(shù)據(jù)。移動(dòng)電話單元102的移動(dòng)電話控制器114按照從操作部分105發(fā)出的操作命令， 顯示通話對(duì)方的電話號(hào)碼，信號(hào)強(qiáng)度等等。如果由發(fā)射器/接收器111向解碼器112提供的接收數(shù)據(jù)是電子郵件，那么移動(dòng) 電話單元102的移動(dòng)電話控制器114把已通過(guò)解碼接收數(shù)據(jù)而再現(xiàn)的電子郵件數(shù)據(jù)發(fā)送給 顯示器104，以便顯示電子郵件，并把電子郵件數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器103中。
當(dāng)被供給通過(guò)操作部分105輸入的電子郵件數(shù)據(jù)時(shí)，移動(dòng)電話單元102的移動(dòng)電 話控制器114利用編碼器116對(duì)電子郵件數(shù)據(jù)編碼，并利用發(fā)射器/接收器111和天線 110，無(wú)線發(fā)送電子郵件數(shù)據(jù)。當(dāng)移動(dòng)電話機(jī)100處于導(dǎo)航模式時(shí)，集中控制器101控制導(dǎo)航單元106，并進(jìn)行 控制顯示上面說(shuō)明的當(dāng)前位置標(biāo)記顯示的處理(圖28)。在上面說(shuō)明的實(shí)施例中，通過(guò)利用比在現(xiàn)有PND中使用的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)更精確 的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2，顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM。NPD2是利用代表按照計(jì)算自主速度的 方法計(jì)算的自主速度V的速度數(shù)據(jù)VD，和角度數(shù)據(jù)DD計(jì)算的。不過(guò)，本發(fā)明并不局 限于此。可利用通過(guò)使用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ灾饔?jì)算的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前位置標(biāo)記PM， 只要該當(dāng)前位置數(shù)據(jù)和當(dāng)前位置數(shù)據(jù)NPD2 —樣精確。所述方法的一個(gè)例子是使用車(chē)輛 在和行進(jìn)方向垂直的方向上的加速度，和繞垂直于行進(jìn)方向的垂直軸的角速度，計(jì)算當(dāng) 前位置。在上面說(shuō)明的實(shí)施例中，與按照本發(fā)明的導(dǎo)航設(shè)備對(duì)應(yīng)的PND 1包括對(duì)應(yīng)于位 置測(cè)量裝置的GPS處理器21，對(duì)應(yīng)于地圖顯示裝置和當(dāng)前位置通知裝置的導(dǎo)航儀26，對(duì) 應(yīng)于估計(jì)當(dāng)前位置獲取裝置的速度計(jì)算器22和位置計(jì)算器25，和對(duì)應(yīng)于控制裝置的導(dǎo)航 儀26。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于此。按照本發(fā)明的導(dǎo)航設(shè)備可包括具有不同結(jié)構(gòu)的位置 測(cè)量裝置，地圖顯示裝置，當(dāng)前位置通知裝置，估計(jì)當(dāng)前位置獲取裝置和控制裝置。本申請(qǐng)包含與在2009年9月15日向日本專(zhuān)利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利申請(qǐng)JP 2009-213448中公開(kāi)的主題相關(guān)的主題，該專(zhuān)利申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi)容在此引為參考。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素，可以做出各種修改、組 合、子組合和變更，只要它們?cè)诟郊訖?quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)航設(shè)備，包括位置測(cè)量裝置，根據(jù)從衛(wèi)星接收的衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量當(dāng)前位置；地圖顯示裝置，從存儲(chǔ)裝置讀取包括當(dāng)前位置的局部地圖，并把該局部地圖顯示在 顯示裝置上；當(dāng)前位置通知裝置，產(chǎn)生標(biāo)記，并把標(biāo)記顯示在所述局部地圖上，所述標(biāo)記表示當(dāng) 前位置并具有預(yù)定形狀；估計(jì)當(dāng)前位置獲取裝置，在不能接收衛(wèi)星信號(hào)的通信環(huán)境中，通過(guò)估計(jì)當(dāng)前位置來(lái) 獲得估計(jì)的當(dāng)前位置；以及控制裝置，讀取接在包括當(dāng)前位置的當(dāng)前路段之后的下一路段的屬性信息，如果該 控制裝置確定下一路段是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng)前路 段移動(dòng)到下一路段之后，不利用由所述位置測(cè)量裝置測(cè)量到的當(dāng)前位置而是按照所述估 計(jì)的當(dāng)前位置，不固定標(biāo)記而繼續(xù)在所述局部地圖上顯示所述標(biāo)記。
2.按照權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航設(shè)備，其中如果所述控制裝置確定當(dāng)前路段是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，并且下 一路段不是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么所述控制裝置利用由所述位置測(cè)量 裝置測(cè)量的當(dāng)前位置，在所述局部地圖上顯示當(dāng)前位置標(biāo)記。
3.按照權(quán)利要求2所述的導(dǎo)航設(shè)備，其中如果所述控制裝置確定下一路段不是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，并且 如果該區(qū)域延伸預(yù)定距離以上，那么所述控制裝置按照所述估計(jì)的當(dāng)前位置把所述標(biāo)記 固定在靠近當(dāng)前路段的末端的位置，并把所述標(biāo)記顯示在該位置，直到當(dāng)前位置前進(jìn)到 下一路段為止。
4.按照權(quán)利要求2所述的導(dǎo)航設(shè)備，其中如果所述控制裝置確定下一路段不是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，并且 如果該區(qū)域未延伸預(yù)定距離以上，那么所述控制裝置按照由所述當(dāng)前位置估計(jì)裝置估計(jì) 的估計(jì)當(dāng)前位置不固定所述標(biāo)記，而繼續(xù)在所述局部地圖上顯示所述標(biāo)記，直到當(dāng)前位 置前進(jìn)到下一路段為止。
5.按照權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航設(shè)備，其中當(dāng)所述控制裝置通過(guò)讀取下一路段的屬性信息而認(rèn)識(shí)到下一路段是隧道時(shí)，所 述控制裝置確定下一路段是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域。
6.按照權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航設(shè)備，其中當(dāng)所述控制裝置通過(guò)讀取下一路段的屬性信息而認(rèn)識(shí)到下一路段靠近高架結(jié)構(gòu) 之下的位置時(shí)，所述控制裝置確定下一路段是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域。
7.—種導(dǎo)航方法，包括下述步驟利用預(yù)定的位置測(cè)量裝置，根據(jù)從衛(wèi)星接收的衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量當(dāng)前位置；利用預(yù)定的地圖讀取裝置，從存儲(chǔ)裝置讀取包括當(dāng)前位置的局部地圖，并把該局部 地圖顯示在顯示裝置上；利用預(yù)定的當(dāng)前位置通知裝置產(chǎn)生標(biāo)記，并把該標(biāo)記顯示在所述局部地圖上，所述 標(biāo)記表示當(dāng)前位置并具有預(yù)定形狀；在不能接收衛(wèi)星信號(hào)的通信環(huán)境中，通過(guò)利用預(yù)定的估計(jì)當(dāng)前位置獲取裝置估計(jì)當(dāng)2前位置，獲得估計(jì)的當(dāng)前位置；以及利用預(yù)定的控制裝置進(jìn)行控制，以便讀取接在包括當(dāng)前位置的當(dāng)前路段之后的下 一路段的屬性信息，如果所述控制裝置確定下一路段是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū) 域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng)前路段移動(dòng)到下一路段之后，不利用由所述位置測(cè)量裝置測(cè)量 的當(dāng)前位置而是按照所述估計(jì)的當(dāng)前位置，不固定所述標(biāo)記而繼續(xù)在所述局部地圖上顯 示所述標(biāo)記。
8.一種具有導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話機(jī)，所述移動(dòng)電話機(jī)包括 移動(dòng)電話單元；和導(dǎo)航設(shè)備，所述導(dǎo)航設(shè)備包括 位置測(cè)量裝置，根據(jù)從衛(wèi)星接收的衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量當(dāng)前位置， 地圖顯示裝置，從存儲(chǔ)裝置讀取包括當(dāng)前位置的局部地圖，并把該局部地圖顯示在 顯示裝置上，當(dāng)前位置通知裝置，產(chǎn)生標(biāo)記，并把該標(biāo)記顯示在所述局部地圖上，該標(biāo)記表示當(dāng) 前位置并具有預(yù)定形狀，估計(jì)當(dāng)前位置獲取裝置，在不能接收衛(wèi)星信號(hào)的通信環(huán)境中，通過(guò)估計(jì)當(dāng)前位置來(lái) 獲得估計(jì)的當(dāng)前位置，以及控制裝置，讀取接在包括當(dāng)前位置的當(dāng)前路段之后的下一路段的屬性信息，如果所 述控制裝置確定下一路段是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng)前 路段移動(dòng)到下一路段之后，不利用由所述位置測(cè)量裝置測(cè)量的當(dāng)前位置而是按照所述估 計(jì)的當(dāng)前位置，不固定所述標(biāo)記而繼續(xù)在所述局部地圖上顯示所述標(biāo)記。
9.一種導(dǎo)航設(shè)備，包括位置測(cè)量部分，根據(jù)從衛(wèi)星接收的衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量當(dāng)前位置； 地圖顯示部分，從存儲(chǔ)部分讀取包括當(dāng)前位置的局部地圖，并把該局部地圖顯示在 顯示部分上；當(dāng)前位置通知部分，產(chǎn)生標(biāo)記，并把該標(biāo)記顯示在所述局部地圖上，所述標(biāo)記表示 當(dāng)前位置并具有預(yù)定形狀；估計(jì)當(dāng)前位置獲取部分，在不能接收衛(wèi)星信號(hào)的通信環(huán)境中，通過(guò)估計(jì)當(dāng)前位置來(lái) 獲得估計(jì)的當(dāng)前位置；以及控制部分，讀取緊跟在包括當(dāng)前位置的當(dāng)前路段之后的下一路段的屬性信息，如果 所述控制部分確定下一路段是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng) 前路段移動(dòng)到下一路段之后，不利用由所述位置測(cè)量部分測(cè)量的當(dāng)前位置而是按照所述 估計(jì)的當(dāng)前位置，不固定所述標(biāo)記而繼續(xù)在所述局部地圖上顯示所述標(biāo)記。
10.一種具有導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話機(jī)，所述移動(dòng)電話機(jī)包括 移動(dòng)電話單元；和導(dǎo)航設(shè)備，所述導(dǎo)航設(shè)備包括位置測(cè)量部分，根據(jù)從衛(wèi)星接收的衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量當(dāng)前位置， 地圖顯示部分，從存儲(chǔ)部分讀取包括當(dāng)前位置的局部地圖，并把該局部地圖顯示在 顯示部分上，當(dāng)前位置通知部分，產(chǎn)生標(biāo)記，并把該標(biāo)記顯示在所述局部地圖上，所述標(biāo)記表示當(dāng)前位置并具有預(yù)定形狀，估計(jì)當(dāng)前位置獲取部分，在不能接收衛(wèi)星信號(hào)的通信環(huán)境中，通過(guò)估計(jì)當(dāng)前位置來(lái) 獲得估計(jì)的當(dāng)前位置，以及控制部分，讀取緊跟在包括當(dāng)前位置的當(dāng)前路段之后的下一路段的屬性信息，如果 所述控制部分確定下一路段是對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng) 前路段移動(dòng)到下一路段之后，不利用由所述位置測(cè)量部分測(cè)量的當(dāng)前位置而是按照所述 估計(jì)的當(dāng)前位置，不固定所述標(biāo)記而繼續(xù)在所述局部地圖上顯示所述標(biāo)記。
全文摘要
本發(fā)明涉及導(dǎo)航設(shè)備、導(dǎo)航方法和具有導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話機(jī)。提供一種導(dǎo)航設(shè)備，它包括根據(jù)衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量當(dāng)前位置的位置測(cè)量裝置；顯示局部地圖的地圖顯示裝置；在局部地圖上顯示當(dāng)前位置標(biāo)記的當(dāng)前位置通知裝置；在不可接收衛(wèi)星信號(hào)的通信環(huán)境中，通過(guò)估計(jì)當(dāng)前位置獲得估計(jì)的當(dāng)前位置的估計(jì)當(dāng)前位置獲取裝置；和讀取緊跟在包括當(dāng)前位置的當(dāng)前路段之后的下一路段的屬性信息的控制裝置，如果控制裝置確定下一路段是其中對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收靈敏度低的區(qū)域，那么在當(dāng)前位置從當(dāng)前路段移動(dòng)到下一路段之后，不固定標(biāo)記，并按照估計(jì)的當(dāng)前位置繼續(xù)在局部地圖上顯示標(biāo)記。
文檔編號(hào)G01C21/26GK102023015SQ201010276140
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者阪下達(dá)也 申請(qǐng)人:索尼公司