[发明专利]高度输出装置、高度输出方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种高度输出装置、高度输出方法和程序。

背景技术

现有技术中的这种导航装置已经得到广泛应用：基于从GPS卫星发送的全球定位系统(GPS)信号来计算该装置的位置，从而在地图屏幕上显示计算的位置。例如，导航装置固定地安装在汽车或轮船上，并且用于汽车驾驶或轮船掌控。另外，骑自行车或步行的用户使用小尺寸的便携式导航装置(PND)。

顺便说一句，基于GPS信号不仅可以计算导航装置的位置，还可以计算导航装置的高度。计算导航装置的高度和位置的定位称作三维(3D)定位。在考虑误差校准的情况下，当导航装置可以从四个或更多GPS卫星接收GPS信号时能够实现3D定位。另一方面，当导航装置仅仅能够从三个GPS卫星接收GPS信号时，通过二维(2D)定位仅仅能够计算位置。

高度显示功能用于在普通汽车导航装置的屏幕上向用户通知当前高度。此外，对于包括例如旅行者和登山者的用户携带的PND来讲，高度显示功能是非常重要的。因此，日本未审专利申请公开No.2006-214993公开了这样的导航装置：当基于GPS信号的3D定位困难时，该导航装置能够输出基于大气压的测量结果确定的高度。

发明内容

然而，在许多情况下，基于GPS信号计算的高度的误差大于位置的误差。主要原因在于：由于导航装置在平面方向上进行宽广的移动而在高度方向上并没有进行非常大的移动，所以高度方向上的计算精度下降。当导航装置的移动速度低时，位置和高度的计算精度往往会特别劣化。结果，当基于GPS信号计算的高度显示在屏幕上时，即使在可以进行3D定位的情况下，仍会出现这种不希望现象：即，即使用户停止或者水平移动，显示的高度值也会变化。由于显示的高度最终可能会使用户产生困惑，所以期望避免这种现象。

希望提供能够防止通过基于GPS信号的3D定位获得的高度显示的不适当的变化的、新的且改进的高度输出装置、高度输出方法和程序。

根据本发明的实施例，提供了一种高度输出装置，该高度输出装置包括：GPS处理单元，其被配置为基于GPS信号计算移动体的GPS高度；大气压测量单元，其被配置为测量大气压；确定单元，其被配置为确定由GPS处理单元计算的GPS高度的可靠性；以及输出单元，其被配置为根据由确定单元确定的可靠性输出移动体的绝对高度。在可靠性满足预定的输出基准的情况下，输出单元输出由GPS处理单元计算的最新GPS高度作为移动体的绝对高度，而在可靠性不满足输出基准的情况下，输出单元输出通过使用绝对高度的过去的输出值和由大气压测量单元测量的大气压计算的高度作为移动体的绝对高度。

确定单元可以根据GPS信号的信号强度和移动体的移动速度确定GPS高度的可靠性处于高水平和除高水平以外的水平中的任何一种水平，并且，在这种情况下，输出基准可以是由确定单元在一定时间段内连续地确定GPS高度的可靠性处于高水平。

在GPS信号的信号强度的表示值超过预定阈值并且移动体的速度超过预定阈值的情况下，确定单元可以确定GPS高度的可靠性处于高水平。

根据本发明的实施例的高度输出装置还可以包括：差分计算单元，其被配置为计算当前时间点的大气压与前一次输出GPS高度作为绝对高度的前一输出时间点的大气压之间的差，所述大气压由大气压测量单元测量。在可靠性不满足输出基准的情况下，输出单元输出通过下述方式获得的值作为移动体的绝对高度：将与由差分计算单元计算的大气压的差对应的高度变化量和在前一输出时间点的绝对高度的输出值相加。

在GPS信号的信号强度的表示值低于预定阈值的情况下，确定单元可以确定GPS高度的可靠性处于低水平，并且，在可靠性被确定处于低水平的情况下，输出单元可以不输出移动体的绝对高度。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种高度输出方法，该高度输出方法包括如下步骤：基于GPS信号计算移动体的GPS高度；测量大气压；确定计算的GPS高度的可靠性；以及在确定的可靠性满足预定输出基准的情况下，输出计算的最新GPS高度作为移动体的绝对高度，而在确定的可靠性不满足输出基准的情况下，输出通过使用绝对高度的过去的输出值和测量的大气压计算的高度作为移动体的绝对高度。