JP2005147758A

JP2005147758A - Navigation device

Info

Publication number: JP2005147758A
Application number: JP2003382766A
Authority: JP
Inventors: Kitan Kawaguchi; 喜旦川口
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a navigation device for simply avoiding the effect of a multipath signal such as a position skip etc. even without performing complicated calculations. <P>SOLUTION: This navigation device for locating a present position by using a parameter acquired based on GPS signals received from a plurality of GPS satellites, is equipped with a threshold determination means for determining a threshold corresponding to the parameter according to a present position, and a determination means for determining which GPS signal is to be used as a GPS signal for locating the present position from among the GPS signals received from the plurality of GPS satellites by comparing the threshold determined by the determination means with the parameter. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ＧＰＳ衛星からの信号を用いて現在位置を測位するナビゲーション装置に関する。 The present invention relates to a navigation device that measures a current position using a signal from a GPS satellite.

従来、ナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し復調してＧＰＳ衛星と受信機であるナビゲーション装置との距離を算出する。そして複数のＧＰＳ衛星との距離から現在位置を算出するようにしている。このようなナビゲーション装置に於いては、建物が密集した地域等ではＧＰＳ衛星から直接到来する信号（直接波）だけでなく建物等で反射した後到来する信号（マルチパス信号）が受信されるマルチパスが問題となる。 Conventionally, a navigation device receives and demodulates a signal from a GPS satellite and calculates a distance between the GPS satellite and the navigation device that is a receiver. The current position is calculated from the distance to a plurality of GPS satellites. In such a navigation apparatus, in an area where buildings are densely packed, a multi-path signal in which not only a signal directly coming from a GPS satellite (direct wave) but also a signal coming after being reflected by a building (multipath signal) is received. The path is a problem.

このマルチパス信号は直接波よりも遅れて到来する為、ナビゲーション装置とＧＰＳ衛星までの距離が実際とは異なり、その結果、誤った現在位置が算出されてしまう事態が生じる。この場合、ナビゲーション装置の表示装置に表示された現在位置を示す印が突然別の場所に移動してしまう位置飛びが生じ使用者はナビゲーション装置が故障したと勘違いしてしまうことがあった。 Since the multipath signal arrives later than the direct wave, the distance between the navigation device and the GPS satellite is different from the actual distance, and as a result, a situation in which an incorrect current position is calculated occurs. In this case, a position jump that the mark indicating the current position displayed on the display device of the navigation device suddenly moves to another location may occur, and the user may misunderstand that the navigation device has failed.

そこで、マルチパス信号は直接波よりも強度が弱い、すなわち受信ＣＮ値（信号対雑音電力比）が小さいという点に着目して、良好なＧＰＳ受信が得られるときの受信可能な各ＧＰＳ衛星からの受信ＣＮ値の最大値を格納しておき、受信ＣＮ値毎に最適な閾値を対応付けたテーブルを参照して閾値を決定し、この閾値を用いて測位に使用する衛星を決定するようにすることで、周囲の環境によらず常に最適な衛星を選択して測位を行うことのできるナビゲーション装置が考えられた（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−１３９８４３号公報（第４−５頁、第２図） Therefore, paying attention to the fact that the multipath signal is weaker than the direct wave, that is, the received CN value (signal-to-noise power ratio) is small, from each GPS satellite that can be received when good GPS reception is obtained The maximum received CN value is stored, a threshold is determined with reference to a table in which an optimum threshold is associated with each received CN value, and a satellite used for positioning is determined using this threshold. Thus, a navigation device that can always perform positioning by selecting an optimal satellite regardless of the surrounding environment has been considered (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-139843 (page 4-5, FIG. 2)

しかしながら、特許文献１に記載されたナビゲーション装置では、閾値の決定動作が複雑であり、ＣＰＵ等に大きな負担がかかるため、現在位置の算出に時間がかかるといった問題がある。 However, the navigation device described in Patent Document 1 has a problem in that it takes a long time to calculate the current position because the determination operation of the threshold is complicated and a large burden is imposed on the CPU and the like.

本発明は、上記の問題点に鑑み、複雑な計算をせずとも簡単に位置飛び等のマルチパス信号の影響を回避することが出来るナビゲーション装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a navigation device that can easily avoid the influence of multipath signals such as position jumps without performing complicated calculations.

上記目的を達成するために、本発明に係る携帯ナビゲーション装置においては、複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて得られたパラメータを用いて現在位置の特定を行うナビゲーション装置において、現在位置に応じて前記パラメータに対する閾値を決定する閾値決定手段と、該閾値決定手段によって決定された閾値と前記パラメータとを比較することによって、前記複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号のうちいずれのＧＰＳ信号を現在位置の特定に用いるＧＰＳ信号を決定する決定手段と、を備える。 In order to achieve the above object, in the portable navigation device according to the present invention, in the navigation device that specifies the current position using parameters obtained based on GPS signals received from a plurality of GPS satellites, In response, a threshold value determining unit that determines a threshold value for the parameter, and comparing the threshold value determined by the threshold value determining unit with the parameter, to determine which of the GPS signals received from the plurality of GPS satellites. Determining means for determining a GPS signal used for specifying the current position.

また、複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号を用いて現在位置の特定を行うナビゲーション装置において、現在位置に応じて前記ＧＰＳ信号の受信ＣＮ値に対する閾値を決定する閾値決定手段と、該閾値決定手段によって決定された閾値と受信されたＧＰＳ信号の受信ＣＮ値とを比較することによって、前記複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号のうちいずれのＧＰＳ信号を現在位置の特定に用いるかを決定する決定手段と、を備える。 Further, in a navigation device that identifies a current position using GPS signals received from a plurality of GPS satellites, a threshold value determining unit that determines a threshold value for the received CN value of the GPS signal according to the current position, and the threshold value determining unit A determination to determine which GPS signal is used to identify the current position among the GPS signals received from the plurality of GPS satellites by comparing the threshold value determined by the received CN value with the received CN value of the received GPS signal Means.

更にまた、マルチパスが発生しやすい位置に関する情報を含む地図情報を記憶する地図記憶手段を備え、前記閾値決定手段は、前記地図情報と現在位置とに基づいて前記閾値を決定する。 Furthermore, map storage means for storing map information including information related to a position where multipath is likely to occur is provided, and the threshold value determination means determines the threshold value based on the map information and the current position.

本発明によると、現在位置に応じて閾値を変化させるので、複雑な計算をせずとも適切な閾値によってマルチパス信号の影響を回避できる。 According to the present invention, since the threshold value is changed according to the current position, the influence of the multipath signal can be avoided by an appropriate threshold value without performing complicated calculation.

本発明の実施の形態を図に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明によるナビゲーション装置の要部の構成を示すブロック図である。図１に示すナビゲーション装置１は、ＧＰＳ受信部２、ＧＰＳアンテナ３、地図情報記憶部４、制御回路５によって構成されている。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a navigation apparatus according to the present invention. A navigation device 1 shown in FIG. 1 includes a GPS receiving unit 2, a GPS antenna 3, a map information storage unit 4, and a control circuit 5.

ＧＰＳ受信部２は、ＧＰＳアンテナ３で受信したＧＰＳ信号からＧＰＳ衛星の位置情報をもとに擬似距離を計測する。このとき、ＧＰＳ受信部２は、ＧＰＳ受信部２内部に設けられた図示しない複数の受信部によって同時に複数のＧＰＳ衛星に対する擬似距離の計測を行う。また、ＧＰＳ受信部２は受信したＧＰＳ信号の受信ＣＮ値の算出を行うと共に、受信したＧＰＳ信号毎に受信ＣＮ値、擬似距離等を後述する制御回路５に出力する。 The GPS receiver 2 measures the pseudo distance based on the GPS satellite position information from the GPS signal received by the GPS antenna 3. At this time, the GPS receiving unit 2 simultaneously measures pseudo distances for a plurality of GPS satellites by a plurality of receiving units (not shown) provided inside the GPS receiving unit 2. The GPS receiver 2 calculates a received CN value of the received GPS signal and outputs a received CN value, a pseudo distance, and the like for each received GPS signal to the control circuit 5 described later.

地図情報記憶部４は、地図情報をデジタルデータとして記憶するもので、ハードディスクやＣＤ―ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に収められている。なお、地図情報記憶部４は、無線通信等を利用し地図情報をダウンロードすることによりナビゲーション装置１外に設けることも可能である。地図情報記憶部４に記憶されている地図情報には、図２に示すように格子状の所定範囲毎にマルチパスの発生し易さを示した情報が含まれている。 The map information storage unit 4 stores map information as digital data, and is stored in a storage medium such as a hard disk, CD-ROM, or DVD-ROM. The map information storage unit 4 can also be provided outside the navigation device 1 by downloading map information using wireless communication or the like. The map information stored in the map information storage unit 4 includes information indicating the ease of occurrence of multipath for each predetermined range in a lattice shape as shown in FIG.

図２において、格子状の各所定範囲に記載された記号（Ｍ０〜Ｍ２）は、その場所でのマルチパスの発生のし易さを段階的に示しており、添え字（０〜２）の値が大きくなるほどマルチパスが発生し易い場所であることを表している。 In FIG. 2, symbols (M0 to M2) described in each predetermined range of the lattice shape indicate the easiness of occurrence of multipath at the place in steps, and the subscripts (0 to 2) The larger the value, the more likely it is that a multipath occurs.

制御回路５は、ＧＰＳ受信部２から入力された複数のＧＰＳ衛星に対する擬似距離の中から、現在位置を算出するのに最も適したＧＰＳ衛星の配列を示すＤＯＰ値や各ＧＰＳ衛星間が成す仰角値等のパラメータを考慮して、ＧＰＳ衛星の配列が最適な配列を成すようなＧＰＳ衛星からの擬似距離を選択して現在位置の算出を所定時間毎に繰り返し行う。 The control circuit 5 includes a DOP value indicating the most suitable arrangement of GPS satellites for calculating the current position from the pseudo distances to the plurality of GPS satellites input from the GPS receiver 2, and an elevation angle formed between the GPS satellites. In consideration of parameters such as values, the pseudo-range from the GPS satellite is selected so that the arrangement of the GPS satellites is optimal, and the current position is repeatedly calculated every predetermined time.

尚、現在位置の算出を行う前に、地図情報記憶部４から現在位置についてのマルチパスの発生のし易さを読み込む。マルチパスの発生し易い場所は直接波よりも受信ＣＮ値の小さいマルチパス信号が発生し易い場所である。マルチパス信号の受信ＣＮ値は場所によって大きさが異なり、Ｍ２で表された場所ではＭ０で表された場所よりも受信ＣＮ値が大きなマルチパス信号が発生する。 Before calculating the current position, read the ease of multipath generation for the current position from the map information storage unit 4. A place where a multipath is likely to occur is a place where a multipath signal having a smaller received CN value than a direct wave is likely to occur. The received CN value of the multipath signal varies depending on the location, and a multipath signal having a larger received CN value than the location indicated by M0 is generated at the location indicated by M2.

そこで、例えば、読み込んだマルチパスの発生のし易さがＭ０の場合は、図３の表に示すように、制御回路５は、ＧＰＳ受信機２から入力されるＧＰＳ衛星毎の受信ＣＮ値を閾値Ｓ０と比較する。このとき、受信ＣＮ値が閾値Ｓ０以下のものがあった場合には、その受信ＣＮ値に対応するＧＰＳ衛星から得たＧＰＳ信号はマルチパス信号とみなして擬似距離は用いず、その受信ＣＮ値が閾値Ｓ０を超えたＧＰＳ信号から得た擬似距離のみを用いて現在位置の算出を行う。同様に、マルチパスの発生のし易さがＭ１の場合は、閾値Ｓ０よりも大きい値の閾値Ｓ１と受信ＣＮ値を比較して現在位置の算出に用いるＧＰＳ信号を決定する。 Therefore, for example, if the readability of the multipath is M0, the control circuit 5 determines the received CN value for each GPS satellite input from the GPS receiver 2 as shown in the table of FIG. Compare with threshold S0. At this time, if the received CN value is equal to or less than the threshold value S0, the GPS signal obtained from the GPS satellite corresponding to the received CN value is regarded as a multipath signal, and the received CN value is not used. The current position is calculated using only the pseudo distance obtained from the GPS signal that exceeds the threshold value S0. Similarly, when the probability of occurrence of multipath is M1, the GPS signal used for calculating the current position is determined by comparing the received CN value with a threshold value S1 that is larger than the threshold value S0.

このように、閾値Ｓより低い受信ＣＮ値のＧＰＳ信号から得られる擬似距離を用いない、またはＧＰＳ衛星の配置を考慮したＧＰＳ信号から得られる擬似距離で測位演算を行うので、マルチパス信号を排除して現在位置の算出を行うことができる。 As described above, since the pseudo-range obtained from the GPS signal having the received CN value lower than the threshold value S is not used or the pseudo-range obtained from the GPS signal in consideration of the arrangement of the GPS satellite is used, the positioning calculation is performed, thereby eliminating the multipath signal. Thus, the current position can be calculated.

なお、使用者に現在位置がマルチパスが発生し易い場所であるか否かを報知する為、制御回路５は、地図情報記憶部４より読み出したマルチパスの発生のし易さを図示しない表示部に表示して報知するようにしてもよい。 In order to notify the user whether or not the current position is a place where multipaths are likely to occur, the control circuit 5 displays the ease of occurrence of multipaths read from the map information storage unit 4 (not shown). You may make it alert | report by displaying on a part.

更に、マルチパスの発生し易さを報知し、マルチパスの発生し易さに応じて閾値を使用者が任意に変更できるようにしてもよい。 Furthermore, the ease of occurrence of multipath may be notified, and the threshold value may be arbitrarily changed by the user according to the ease of occurrence of multipath.

また、上述した実施例ではマルチパスの発生のし易さをＭ０〜Ｍ２の３段階としたがこれに限定されるものでなく、任意の段階で表すことが可能である。 Further, in the above-described embodiment, the ease of occurrence of multipaths is set at three levels M0 to M2, but the present invention is not limited to this and can be expressed at an arbitrary level.

更に、上述した実施例ではマルチパスの発生のし易さＭ０〜Ｍ２の夫々に閾値Ｓ０〜Ｓ２を設けるようにしたがこれに限定するものでなく、例えばマルチパスの発生のし易さがＭ０〜Ｍ１の場合は閾値をＳ１とし、マルチパスの発生のし易さがＭ２の場合は閾値をＳ２とするようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the thresholds S0 to S2 are provided for each of M0 to M2 that is likely to cause multipath. However, the present invention is not limited to this. The threshold value may be set to S1 in the case of .about.M1, and the threshold value may be set to S2 when the ease of multipath generation is M2.

また、上述した実施例では受信ＣＮ値に対して閾値を設けるようにしたがこれに限定するものではなく、例えばマルチパス信号が発生しにくい位置にあるＧＰＳ衛星からの擬似距離のみで現在位置を算出できるように、現在位置の算出に必要なパラメータ（例えば上述したＤＯＰ値や仰角値等）に閾値を設け、マルチパスの発生し易い位置に応じて閾値を変更するようにしてもよい。

In the above-described embodiment, the threshold value is provided for the received CN value. However, the present invention is not limited to this. For example, the current position is determined only by the pseudo distance from a GPS satellite at a position where a multipath signal is unlikely to be generated. In order to calculate the threshold value, a threshold value may be provided for a parameter necessary for calculating the current position (for example, the above-described DOP value or elevation angle value), and the threshold value may be changed according to a position where multipath is likely to occur.

本発明の実施形態のナビゲーション装置の要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the navigation apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の地図情報上の各領域とマルチパスの発生の発生のし易さの対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility of each area | region on the map information of embodiment of this invention, and the ease of generation | occurrence | production of a multipath. 本発明の実施形態のマルチパスの発生のし易さと受信ＣＮ値に対する閾値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the threshold value with respect to the ease of generation | occurrence | production of the multipath | path of embodiment of this invention, and a received CN value.

符号の説明Explanation of symbols

１ナビゲーション装置
２ＧＰＳ受信部
３ＧＰＳアンテナ
４地図情報記憶部
５制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Navigation apparatus 2 GPS receiving part 3 GPS antenna 4 Map information memory | storage part 5 Control circuit

Claims

複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて得られたパラメータを用いて現在位置の特定を行うナビゲーション装置において、
現在位置に応じて前記パラメータに対する閾値を決定する閾値決定手段と、
該閾値決定手段によって決定された閾値と前記パラメータとを比較することによって、前記複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号のうちいずれのＧＰＳ信号を現在位置の特定に用いるＧＰＳ信号を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。 In a navigation device that identifies a current position using parameters obtained based on GPS signals received from a plurality of GPS satellites,
Threshold determination means for determining a threshold for the parameter according to the current position;
Determining means for determining which GPS signal is used to identify a current position among GPS signals received from the plurality of GPS satellites by comparing the threshold value determined by the threshold value determining means with the parameter; ,
A navigation device comprising:

複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号を用いて現在位置の特定を行うナビゲーション装置において、
現在位置に応じて前記ＧＰＳ信号の受信ＣＮ値に対する閾値を決定する閾値決定手段と、
該閾値決定手段によって決定された閾値と受信されたＧＰＳ信号の受信ＣＮ値とを比較することによって、前記複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号のうちいずれのＧＰＳ信号を現在位置の特定に用いるかを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。 In a navigation device that identifies a current position using GPS signals received from a plurality of GPS satellites,
Threshold determination means for determining a threshold for the received CN value of the GPS signal according to the current position;
Which GPS signal is used to identify the current position among the GPS signals received from the plurality of GPS satellites by comparing the threshold value determined by the threshold value determining means with the received CN value of the received GPS signal. A determination means for determining
A navigation device comprising:

前記閾値決定手段は、現在位置がマルチパスの発生しやすい位置か否かで前記閾値を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。 The navigation apparatus according to claim 1, wherein the threshold value determination unit determines the threshold value based on whether or not the current position is a position where multipath is likely to occur.

マルチパスが発生しやすい位置に関する情報を含む地図情報を記憶する地図記憶手段を備え、
前記閾値決定手段は、前記地図情報と現在位置とに基づいて前記閾値を決定することを特徴とする請求項３に記載のナビゲーション装置。 Comprising map storage means for storing map information including information on positions where multipaths are likely to occur;
The navigation apparatus according to claim 3, wherein the threshold value determining means determines the threshold value based on the map information and a current position.

マルチパスが発生しやすい位置に現在位置があることを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項３に記載のナビゲーション装置。

4. The navigation apparatus according to claim 3, further comprising notification means for notifying that the current position is at a position where multipath is likely to occur.