JP3522259B2 - Orientation information acquisition method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ＧＰＳ衛星より
送信される信号により方位情報を取得する方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of acquiring azimuth information from a signal transmitted from a GPS satellite.

【０００２】[0002]

【従来技術】ＧＰＳ（Global Positioning System）衛
星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、
ＧＰＳ時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報
は得られなかった。2. Description of the Related Art A signal transmitted from a GPS (Global Positioning System) satellite is used to determine latitude, longitude, altitude,
Positioning information such as GPS time was easily obtained, but direction information was not obtained.

【０００３】そこで、本発明者は、一対の平面パッチア
ンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した
（特願２０００−９１３６２号）。Therefore, the present inventor has proposed a method for acquiring azimuth information using a pair of flat patch antennas (Japanese Patent Application No. 2000-91362).

【０００４】この方位情報取得方法に依ると、一対の平
面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置
し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空４
分の１の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成さ
せ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より
受信した全てのＧＰＳ衛星の信号強度値を取り出し、こ
の取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信
号を送信したＧＰＳ衛星がどちらのアンテナの上空覆域
に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判
定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含
む情報に基づいて計測方向の方位を限定または特定し
た。According to this azimuth information acquisition method, a pair of plane patch antennas are arranged parallel to each other and vertically in the back direction, and each plane patch antenna is placed in the sky 4 in the direction in which it faces.
The sensitivity of the antenna and the sky coverage area are formed on the celestial sphere, and the signal strength values of all GPS satellites received from the receiver unit connected to each antenna are taken out, and the extracted signal strengths are compared. Based on the above, it is determined which of the antennas the GPS satellites that transmitted the respective signals existed in the sky coverage area, and the presence area determination results of this satellite are annularly aligned, and the above-mentioned annular determination result is obtained. The direction of the measurement direction is limited or specified based on the information included in the row.

【０００５】上記の方位情報取得方法を市販のＧＰＳ受
信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信
部、データ受信部及びデータ処理部を設けたＧＰＳ受信
機を提案した（特願２０００−３６４６０５号）。In order to implement the above azimuth information acquisition method with a commercially available GPS receiver, the present inventor has further proposed a GPS receiver provided with a data transmitting section, a data receiving section, and a data processing section (Japanese Patent Application No. 2000-242242). 2000-364605).

【０００６】その結果、一対の平面パッチアンテナは、
互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のＧＰ
Ｓ受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面す
るように配置させると、一方のＧＰＳ受信機で受信した
ＧＰＳ衛星のデータを他方のＧＰＳ受信機へ送信するこ
とができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、方
位情報を容易に取得することが可能となった。As a result, the pair of planar patch antennas are
They are arranged parallel to each other and vertically in the back, and a pair of GPs
By arranging the S receiver so that the data transmitter and the data receiver face each other, the data of the GPS satellite received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver, and the two data can be transmitted. It has become possible to easily obtain orientation information by processing in the data processing unit.

【０００７】ＧＰＳ衛星の信号による方位情報は、磁場
に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が
高い。The azimuth information based on the GPS satellite signal is more reliable than the azimuth information based on the compass affected by the magnetic field.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案の方
位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置す
ると共に、一方のＧＰＳ受信機のデータを他方のＧＰＳ
受信機へ伝達することが必要なため、少なくとも二枚の
アンテナと、二台のＧＰＳ受信機間にデータ伝達手段を
設ける必要がある。However, the above-mentioned proposed azimuth information acquisition method installs two plane antennas in parallel, and uses the data of one GPS receiver for the GPS of the other GPS receiver.
Since it is necessary to transmit to the receiver, it is necessary to provide a data transmission means between at least two antennas and two GPS receivers.

【０００９】この発明は、上記に鑑みなされたもので、
１枚の平面アンテナと一台のＧＰＳ受信機のみで方位情
報取得が極めて簡便にできる方位情報取得方法を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above,
It is an object of the present invention to provide an azimuth information acquisition method that makes it extremely easy to acquire azimuth information with only one planar antenna and one GPS receiver.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明に係る方位情報
取得方法は、半球のアンテナパターンを有する一つのＧ
ＰＳ平面アンテナを、ビーム中心を水平に配置して、天
頂を通る１つの大半円を境として、前記ＧＰＳ平面アン
テナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの
感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記ＧＰＳ平面アンテナ
に接続したＧＰＳ受信機に、上空半天球のＧＰＳ衛星か
ら送信される信号の捕捉を試みさせ、前記ＧＰＳ受信機
で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するＧＰ
Ｓ衛星を判定し、測位計算の過程で得られる各ＧＰＳ衛
星の方位角を利用して、前記上空覆域内に存在すると判
定された各ＧＰＳ衛星が、前記上空覆域の開始方位角か
ら見て、時計回りの順序となるように整列させ、整列さ
せた順序における最後に相当するＧＰＳ衛星の方位角を
開始方位角とし、最初に相当するＧＰＳ衛星の方位角の
逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される方位
角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を
限定することを特徴とする。The azimuth information acquiring method according to the present invention is one G having a hemispherical antenna pattern.
The PS plane antenna is arranged horizontally at the beam center, and the GPS plane antenna covers the upper quadrant in the direction in which the sensitivity of the antenna extends to the celestial sphere, with one major circle passing through the zenith as a boundary. A GPS receiver connected to the GPS planar antenna is attempted to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the hemisphere above, and the signal received by the GPS receiver is processed to reach the sky coverage area. Existing GP
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of determining the S satellite and performing the positioning calculation, each GPS satellite determined to be present in the sky coverage area is viewed from the start azimuth angle of the sky coverage area. , The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is the start azimuth, and the opposite direction of the azimuth angle of the first corresponding GPS satellite is the end azimuth. The azimuth range defined in the clockwise direction limits the azimuth in the direction in which one side of the most circle is facing.

【００１１】また、この発明は、前記ＧＰＳ平面アンテ
ナを更に１８０度反転させて配置して、残りの上空四分
の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前
記と同じ工程でＧＰＳ平面アンテナに接続した前記ＧＰ
Ｓ受信機に上空半天球のＧＰＳ衛星から送信される信号
の捕捉を試みさせ前記大半円の他方の片側が向いている
方向の方位を限定し、前記ＧＰＳ平面アンテナの第１の
姿勢で得られた方位と前記ＧＰＳ平面アンテナの第２の
姿勢で得られた方位の共通の積集合をとって一つの方位
を限定することを含む。Further, according to the present invention, the GPS plane antenna is further inverted by 180 degrees and arranged to form a sky coverage area where the sensitivity of the antenna extends to the remaining sky celestial sphere, and in the same process as described above. The GP connected to a GPS planar antenna
The S receiver is made to try to capture signals transmitted from GPS satellites in the sky hemisphere, and the direction in which the other side of the majority circle is facing is limited, and the GPS plane antenna is obtained in the first attitude. Limiting the one azimuth by taking a common intersection of the azimuth and the azimuth obtained in the second attitude of the GPS planar antenna.

【００１２】更に、この発明は、前記ＧＰＳ平面アンテ
ナを頭部に装着することを含み、取得する情報に従っ
て、前記ＧＰＳ平面アンテナを水平状態又は垂直状態と
する。Further, the present invention includes mounting the GPS plane antenna on the head, and brings the GPS plane antenna into a horizontal state or a vertical state according to the information to be acquired.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装
置の一実施形態を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of an azimuth information acquisition apparatus embodying an azimuth information acquisition method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【００１４】以降の説明では、角度の単位は度（deg）
を用い、北を０度として時計回り方向に東が９０度、南
が１８０度、西が２７０度の方位角表示を用いる。また
仰角は水平面を０度として、天頂を９０度とする仰角表
示を用いる。In the following description, the unit of angle is degree (deg).
The azimuth display of 90 degrees in the east, 180 degrees in the south, and 270 degrees in the west is used clockwise with 0 in the north. In addition, the elevation angle uses an elevation angle display in which the horizontal plane is 0 degree and the zenith is 90 degrees.

【００１５】先ず、図１に基づいて、本発明による方位
限定の取得原理を説明する。図１の中央部に平面アンテ
ナ１が設置されている。平面アンテナ１は、大地に対し
て垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上から
アンテナ１を見下ろして、平面アンテナ１のビームが向
く方向が左側となる配置にした時、この見下ろしている
観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計
測方向５と呼ぶことにする。First, the principle of acquiring the direction limitation according to the present invention will be described with reference to FIG. A planar antenna 1 is installed in the center of FIG. The plane antenna 1 is installed vertically to the ground. At this time, assuming that the antenna 1 is standing on the ground and looks down on the antenna 1 from above and the direction of the beam of the planar antenna 1 is on the left side, the direction of the front of the body is Hereinafter, it will be referred to as the measurement direction 5.

【００１６】上記平面アンテナ１としては、ＧＰＳ衛星
システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビ
ームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つ
アンテナパターンのことを稀に文献によっては無指向性
と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には
等方性（isotropic）の意である。よって当然ながら以
下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性
との語を用いない。上記平面アンテナ１は大地に垂直に
立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地
を向いており、使われていない。そして残りの半分は、
上空への感度を持っている。As the plane antenna 1, one having a hemispherical beam pattern for the right-handed circularly polarized wave used in the GPS satellite system is used. Rarely, some literature describes an antenna pattern with a hemispherical beam as omnidirectional, but omnidirectional is more precisely isotropic. Therefore, of course, in the following, the term omnidirectional is not used to describe a hemispherical beam pattern. Since the planar antenna 1 is erected vertically to the ground, half of the hemispherical beams face the ground and are not used. And the other half is
Has sensitivity to the sky.

【００１７】このように平面アンテナ１を大地に垂直に
立てると、平面アンテナ１の実質上の覆域は、図１に示
されるように、ある大円の一部である半円を境界に上空
を二つに割った状態の片側と一致する。この大半円は、
平面アンテナ１による上空覆域６とそれ以外の上空との
境界となる大半円７である。言い換えると、平面アンテ
ナ１は、図１中のＧＰＳ衛星Ａが存在している上空４分
の１天球を覆域とし、図１中のＧＰＳ衛星Ｂが存在して
いる上空４分の１天球を覆域としない。When the plane antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, the substantial coverage area of the plane antenna 1 is, as shown in FIG. 1, above the semicircle which is a part of a great circle. It corresponds to one side of the state of dividing. Most of this circle is
Most of the circle 7 is the boundary between the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 and the other sky. In other words, the planar antenna 1 covers the quarter celestial sphere in the sky in which the GPS satellite A in FIG. 1 exists and covers the quarter celestial sphere in the sky in which the GPS satellite B in FIG. 1 exists. Do not cover the area.

【００１８】ＧＰＳ衛星から発信されている測位用の電
波（Ｌ１波）は、１．５ＧＨｚ付近のマイクロ波の周波
数帯を使用するため光と同様に直進性が優れている。Ｇ
ＰＳ用の平面アンテナ１の上空覆域６内にあるＧＰＳ衛
星Ａからの信号には同期できるが、平面アンテナ１の上
空覆域６内にないＧＰＳ衛星Ｂからの信号には同期でき
ない。したがって、この同期の成立の有無を元に、ＧＰ
Ｓ衛星Ａ、ＧＰＳ衛星Ｂの存在領域を判定することがで
きる。ＧＰＳ衛星の存在領域判定と、該ＧＰＳ衛星の方
位角情報とを合併して、計測方向５を方位限定すること
ができる。The positioning radio wave (L1 wave) transmitted from the GPS satellite uses the microwave frequency band in the vicinity of 1.5 GHz, and therefore has excellent straightness like light. G
Although it is possible to synchronize with a signal from a GPS satellite A in the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for PS, it is not possible to synchronize with a signal from a GPS satellite B that is not in the sky coverage area 6 of the planar antenna 1. Therefore, based on the existence of this synchronization, the GP
The existence area of the S satellite A and the GPS satellite B can be determined. By determining the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite, the measurement direction 5 can be limited in azimuth.

【００１９】尚、方位情報取得に用いる平面パッチアン
テナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易
で、安価に作成できることが挙げられる。平面パッチア
ンテナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定
して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球
よりも、若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成す
る平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理
論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様
相が異なることから生じる。これについては、下記の文
献に明示されている。The major features of the planar patch antenna used for obtaining the azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and inexpensive to produce. When creating a planar patch antenna, the right-handed circularly polarized beam width is slightly wider than the hemisphere, which is the right-handed circularly polarized beam width theoretically calculated assuming an infinite ground plane during design. There is a case where the planar antenna constituting the above is completed. This results from the fact that the actual design is different from the result of designing assuming an infinite ground plane in theoretical calculation. This is clearly shown in the following document.

【００２０】（社）電子情報通信学会発行、「小型・平
面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平
成８年８月１０日発行、Ｐ１００[Company] Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, "Small Planar Antenna" by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, Yasuo Suzuki, first edition, published on August 10, 1996, P100

【００２１】Global Positioning System: Theory and
Applications Volume I Edited byBradford W. Parkins
on and James J. Spilker Jr. Published by the Ameri
canInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc.
1996, P342-P343, P722Global Positioning System: Theory and
Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkins
on and James J. Spilker Jr. Published by the Ameri
canInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc.
1996, P342-P343, P722

【００２２】このようなビーム形状のずれを基板サイズ
やパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施
していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナ
パターンシェーピングとして知られる。It is known as antenna pattern shaping that such a deviation of the beam shape is corrected while slightly changing the substrate size, patch size, etc. to obtain a desired antenna pattern.

【００２３】また、設計時計算と異なり、製作結果が半
球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を
除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質
を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成で
きる。Further, unlike the calculation at the time of designing, when the manufacturing result has a beam larger than the hemisphere, it is easy to dispose a shielding substance made of a radio wave shielding material on the back side in order to remove unnecessary sensitive portions. A hemispherical beam antenna can be constructed.

【００２４】次に、図２に基づいて、本発明に係る方位
情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形
態を説明する。図２において、平面アンテナ１には、Ｇ
ＰＳ受信機２が接続されている。Next, an embodiment of an azimuth information acquisition apparatus embodying the azimuth information acquisition method according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the planar antenna 1 has a G
The PS receiver 2 is connected.

【００２５】図２におけるＧＰＳ受信機２の持つべき機
能・仕様は広く普及しているＬ１波利用の小型の携帯型
測位装置が含むＧＰＳ受信機と同等でよい。すなわち民
生用ＧＰＳ測位装置の小型軽量化に際して培われた小型
性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用ＧＰＳ測位装置
の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズ
のＧＰＳ受信機がすでに多く存在している。あるいは容
易に製造できる。また、平面パッチアンテナとＧＰＳ受
信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手
のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価
に存在しており、製造技術として問題はない。これら既
存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、
本発明に使用するＧＰＳ受信機などは経済的にかつ小型
に構成できる。The functions and specifications that the GPS receiver 2 in FIG. 2 should have are the same as those of the GPS receiver included in the small portable positioning device using the L1 wave that is widely used. In other words, the small size and mass productivity cultivated in reducing the size and weight of the consumer GPS positioning device will be inherited and used. In order to reduce the size and weight of consumer GPS positioning devices, there are already many GPS receivers of a size suitable for a planar patch antenna. Alternatively, it can be easily manufactured. Further, the plane patch antenna and the GPS receiver are integrated in the housing, and even if both are combined, there is already a small one that fits in the palm of the hand at a low price, and there is no problem as a manufacturing technique. . Since the existing accumulation of miniaturization technology can be diverted,
The GPS receiver and the like used in the present invention can be constructed economically and in a small size.

【００２６】ＧＰＳ受信機２は次のデータ列を、例えば
毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様の
ものを用いる。出力に含まれるデータは次のようであ
る。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、
経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード（３衛星を
用いた２次元測位か４衛星を用いた３次元測位かを示
す）、そして、チャネル１に割り当てられた衛星番号、
チャネル１に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル
１に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル１に割
り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネ
ル状態、チャネル２に割り当てられた衛星番号、チャネ
ル２に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル２に割
り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル２に割り当て
られた衛星からの信号との同期についてのチャネル状
態、・・・、チャネルｎに割り当てられた衛星番号、チ
ャネルｎに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルｎ
に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルｎに割り
当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル
状態である。チャネル数ｎは通常１２が用いられてい
る。これは１２衛星の信号に並列同期できるもので、現
在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普
及型の廉価な携帯用Ｌ１波ＧＰＳ受信機と平面アンテナ
をほぼそのまま流用できる。The GPS receiver 2 uses the one which outputs the following data string at a cycle of, for example, every second or less, that is, the one having a standard specification. The data contained in the output is as follows: First, the current time, and as positioning data, latitude,
Longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicating whether two-dimensional positioning using three satellites or three-dimensional positioning using four satellites), and the satellite number assigned to channel 1,
Satellite elevation angle of satellites assigned to channel 1, satellite azimuth angle of satellites assigned to channel 1, channel state for synchronization with signals from satellites assigned to channel 1, satellite number assigned to channel 2, The satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 2, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel 2, the channel state for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 2, ..., Assigned to channel n Satellite number, satellite elevation angle of the satellite assigned to channel n, channel n
The azimuth angle of the satellite assigned to the channel, and the channel state for synchronization with the signal from the satellite assigned to the channel n. Normally, 12 is used as the number of channels n. This can be synchronized in parallel with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specifications. In the present invention, these popular low-cost portable L1 wave GPS receivers and plane antennas can be used almost as they are.

【００２７】平面アンテナ１を通してＧＰＳ受信機２は
衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試み
る。ＧＰＳ受信機２には、通常の携帯型衛星測位装置の
ＧＰＳ受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としてい
るアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に
存在することが期待されている全ＧＰＳ衛星の信号探索
を行わせるのである。Through the plane antenna 1, the GPS receiver 2 attempts synchronization / decoding and positioning for satellite signals. The GPS receiver 2 is expected to exist in the sky just as when it is connected to an antenna that covers the hemisphere above, just like the GPS receiver of a normal portable satellite positioning device. Signal search is performed for all the GPS satellites in use.

【００２８】尚、ＧＰＳ衛星から送信される電波には、
全ＧＰＳ衛星の軌道情報（アルマナックデータ）も含ま
れており、これは全ての衛星から送信されている。その
ため、現在位置からみて仰角０度以上の上空に存在はす
るが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場
合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておらず、信
号と同期できない状態のＧＰＳ衛星についての仰角およ
び方位角は、アンテナを経由して同期した他のＧＰＳ衛
星から受信されたところのデータから簡易な計算によっ
て算定および出力可能となっている。事実そのような情
報を出力する機器は存在する。The radio waves transmitted from GPS satellites include
Orbit information (almanac data) of all GPS satellites is also included, and this is transmitted from all satellites. Therefore, although it exists above the elevation angle of 0 degrees or more from the current position, it may be in sync with the signal if the signal is blocked by obstruction of features or terrain, or if it is not in the antenna coverage area. The elevation angle and the azimuth angle of the GPS satellite in a disabled state can be calculated and output by a simple calculation from the data received from another GPS satellite synchronized via the antenna. In fact, there are devices that output such information.

【００２９】また、全ＧＰＳ衛星はまったく同じ周波数
で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクト
ル（Spread Spectrum）通信方式という技術を用いてい
るために、同じ周波数を用いていても混信するおそれが
ない。疑似雑音符号とよばれる、０と１が一見不規則に
交代するディジタル符号の配列を、それぞれのＧＰＳ衛
星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの
信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち、現
在位置から見て仰角０度以上に存在しているＧＰＳ衛星
すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみ
ならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・
非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に
容易となっている。Further, all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, but since a technique called spread spectrum communication system using pseudo noise codes is used, interference may occur even if the same frequency is used. There is no. By assigning a different array of digital codes called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s seemingly irregularly alternate, to each GPS satellite, a signal from each satellite can be identified and separated and received. In other words, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above all GPS satellites existing at an elevation angle of 0 degrees or more as viewed from the current position but also the synchronization with the signals from those satellites is established.
In principle, it is easy in principle to separately detect the reception state, that is, the reception state.

【００３０】ＧＰＳ受信機に信号探索を行わせる過程
で、各衛星のデータである、ＧＰＳ衛星の衛星番号、衛
星仰角、衛星方位角、チャネル状態をＧＰＳ受信機から
周期的に出力させる。また、測位結果データである、緯
度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、およ
び現在時刻も周期的に出力させる。なお、データの出力
を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎
秒程度のＧＰＳ受信機が普及しているが、さらに短い周
期で出力するものを用いることが可能ならば、そうして
も良い。In the process of causing the GPS receiver to search for signals, the satellite number, satellite elevation angle, satellite azimuth angle, and channel state of each satellite, which are data of each satellite, are periodically output from the GPS receiver. Also, the positioning result data, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time are periodically output. The cycle of outputting data is not particularly limited. Currently, GPS receivers of about every second are widespread, but if it is possible to use one that outputs at a shorter cycle, then Is also good.

【００３１】ＧＰＳ受信機２から得る各データをデータ
処理部３に入力する。データ処理部３では、これらのデ
ータを以下のように処理する。Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing unit 3. The data processing unit 3 processes these data as follows.

【００３２】衛星データの内、チャネル状態が同期、か
つ、衛星仰角が８５度以下の衛星データだけを抽出す
る。Of the satellite data, only the satellite data in which the channel state is synchronized and the satellite elevation angle is 85 degrees or less are extracted.

【００３３】最低一つでも衛星が抽出されると方位限定
ができる。If at least one satellite is extracted, the direction can be limited.

【００３４】方位限定のために、該抽出された衛星を次
のような規則で順序づける。For orientation limitation, the extracted satellites are ordered according to the following rules.

【００３５】該抽出された衛星が一つだったなら、その
衛星を初項とし、かつ終項とする。If the number of the extracted satellites is one, that satellite is the first term and the last term.

【００３６】該抽出された衛星が２つ以上あるなら、次
のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順
列を作り、ある衛星（Ａとする）の方位角と、時計回り
に次の衛星（Ｂとする）の方位角の、開きが、１８０度
以上なら、該ある衛星（Ａ）を終項、該次の衛星（Ｂ）
を初項とする。それ以外（ＡとＢ以外）の衛星は、初項
の衛星（Ｂ）から時計回りに見たときの衛星方位角の順
序に従う。If there are two or more extracted satellites, do the following. If a circular permutation is made clockwise with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of one satellite (A) is clockwise and the azimuth angle of the next satellite (B) is 180 degrees or more, The certain satellite (A) is the final term, and the next satellite (B) is
Is the first term. Other satellites (other than A and B) follow the satellite azimuth order as seen clockwise from the satellite (B) in the first section.

【００３７】以下のように計測方向を限定できる。The measuring direction can be limited as follows.

【００３８】即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開
始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方
位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定
できる。That is, the measurement direction can be limited to the azimuth range defined clockwise, with the azimuth of the last term satellite as the start azimuth and the opposite direction of the azimuth of the first term satellite as the end azimuth.

【００３９】データ処理部３は、この結果を結果出力部
４に通知する。The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.

【００４０】以下では、結果出力部４の働きを示す。The function of the result output unit 4 will be described below.

【００４１】結果出力部４は、計測方向が方位限定され
た場合には、それを観察者に出力する。例外的に抽出さ
れた衛星が０個であった場合には、観察者により天空の
開けている場所での使用を促す。When the measurement direction is limited to the azimuth, the result output unit 4 outputs it to the observer. When the number of satellites extracted exceptionally is 0, the observer is prompted to use the satellite in a place where the sky is open.

【００４２】結果出力部４は、観察者に音声でこれを通
知する。音声で出力することは、視覚障害者にも適切に
行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表
示しても良い。The result output unit 4 notifies the observer by voice. This is because outputting by voice can be appropriately used for action support even for visually impaired persons, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.

【００４３】この際出力する情報としては、次のものを
含むことができる。計測方向の方位情報（方位限定結
果）、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例
外処理の場合の観察者への勧告、である。The information output at this time may include the following. It is azimuth information of the measurement direction (azimuth limitation result), current time, latitude, longitude, altitude, final positioning time, and recommendation to the observer in the case of exceptional processing.

【００４４】ところで、方位限定における計測方向５の
方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始
方位角（以降αとする）と終端方位角（以降βとする）
の（α、β）の組を与えることで観察者に伝えることが
できるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も
可能である。即ち、概略方位角（以降θとする）と、片
側誤差（以降δとする）として（θ、δ）の形式で示す
こともできる。θ、δは次のように与えられる。By the way, the output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in the azimuth limitation is the start azimuth angle (hereinafter referred to as α) and the end azimuth angle (hereinafter referred to as β) when the rotation direction is defined.
Although it is possible to convey to the observer by giving the set of (α, β) of, it is not limited to this, and the following output formats are possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereinafter referred to as θ) and the one-sided error (hereinafter referred to as δ) can also be indicated in the form of (θ, δ). θ and δ are given as follows.

【数１】 ただし、ｘＭＯＤｙはｘをｙで割ったときの剰余を表
す。[Equation 1] However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.

【００４５】回転方向を定めた場合の（α、β）形式、
および（θ、δ）形式で示される、２つの出力形式は、
他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者
に与えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そ
こで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制とし
て、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出
力しても良い。(Α, β) form when the direction of rotation is determined,
The two output formats, shown in and (θ, δ) format, are
It can be immediately converted to the other format, and no matter which format is given to the observer, there is no particular change in its numerical meaning. Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, the observer's convenience may be enhanced by adopting an observer selection system. Alternatively, both may be output.

【００４６】また、結果出力に常時ある角度を加算して
出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのよう
にすればよい。例えば、背中に平面アンテナ１を装着し
た場合には、計測方向は体側左方向へ向くので、結果に
９０度を加算した値を常時示すことにすれば、常に観察
者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるため
有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明す
る。In addition, if a certain angle is always added to the result output and the result is output, the convenience of the observer can be improved. For example, when the planar antenna 1 is attached to the back, the measurement direction is toward the left side on the body side. Therefore, if a value obtained by adding 90 degrees to the result is always shown, the azimuth angle in front of the body is always visible to the observer. Since the limited result of is obtained, the usefulness and convenience are enhanced. An example will be described below.

【００４７】図３は、上述した実施形態に係る方位情報
取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッ
チアンテナ１との関係の一例を示している。図３におけ
る同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とす
る上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを
想定した図である。実線外周円は仰角０度を示し、各実
線同心円は１０度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北
（０度）として、時計回りに東（９０度）、南（１８０
度）、西（２７０度）が補助的に書き込まれている。小
さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるＧＰＳ衛
星の位置を表す。この図では１２個の衛星が描かれてい
る。黒塗りの小丸印、白抜きの小丸印がある。FIG. 3 shows an example of the relationship between the sky satellite arrangement and the plane patch antenna 1 when the azimuth information acquisition apparatus according to the above-described embodiment performs azimuth limitation. The concentric drawing in FIG. 3 assumes that the hemisphere over the sky centered on the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith. The solid line outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each solid line concentric circle indicates an elevation angle at every 10 degrees. The azimuth is north (0 degree) on the top, clockwise east (90 degrees) and south (180 degrees).
Degrees) and west (270 degrees) are supplementarily written. The small scattered circles represent the positions of GPS satellites indicated by elevation angle and azimuth angle. In this figure, 12 satellites are drawn. There are black circles and white circles.

【００４８】黒塗りの小丸印は、平面アンテナ１の覆域
に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角８５度以下
であった、諸ＧＰＳ衛星である。白抜き小丸印は、それ
以外の諸ＧＰＳ衛星である。Black circles are GPS satellites which were determined later to be present in the coverage area of the planar antenna 1 and whose satellite elevation angle was 85 degrees or less. The white small circles are other GPS satellites.

【００４９】観察者にとっては、自らが立っている位置
の上空における各衛星の配置状況は分からない。方位に
関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面
アンテナ１が、大地に鉛直に、図３中の中心に示される
ように無作為に設置されたのである。このとき計測方向
５は先に示したように点線で示されるように規定され
る。計測方向５と１８０度反対側に反計測方向が示され
ている。The observer does not know the arrangement of each satellite above the position where he is standing. The plane antenna 1 was randomly placed vertically on the ground by the observer who had no information about the azimuth, as shown in the center of FIG. At this time, the measurement direction 5 is defined as shown by the dotted line as described above. The counter measurement direction is shown on the side opposite to the measurement direction 5 by 180 degrees.

【００５０】機器を作動させると、ＧＰＳ受信機２か
ら、データ処理部３には、表１のようなデータが送り込
まれる。ここで衛星２１が同期していないのは、地物遮
蔽によるなどが推定される。このような地物遮蔽は時折
普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わ
ない。When the equipment is operated, the data shown in Table 1 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing section 3. It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because of obstruction of features. Such feature obscuration is an occasional and normal occurrence. I don't care.

【表１】 [Table 1]

【００５１】衛星データの内、チャネル状態が同期、か
つ、衛星仰角が８５度以下の衛星データだけを抽出す
る。各衛星番号２，７，１５，２２，９，２０のものが
抽出された。Of the satellite data, only the satellite data in which the channel state is synchronized and the satellite elevation angle is 85 degrees or less are extracted. The satellite numbers 2, 7, 15, 22, 9, 20 were extracted.

【００５２】方位限定のために、該抽出された衛星を次
のような規則で順序づける。For azimuth limitation, the extracted satellites are ordered according to the following rules.

【００５３】抽出された衛星が２つ以上あるので、次の
ようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列
を作り、ある衛星（Ａとする）の方位角と、時計回りに
次の衛星（Ｂとする）の方位角の、開きが、１８０度以
上なら、該ある衛星（Ａ）を終項、該次の衛星（Ｂ）を
初項とする。それ以外（ＡとＢ以外）の衛星は、初項の
衛星（Ｂ）から時計回りに見たときの衛星方位角の順序
に従う。Since there are two or more extracted satellites, the following is done. If a circular permutation is made clockwise with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of one satellite (A) is clockwise and the azimuth angle of the next satellite (B) is 180 degrees or more, The certain satellite (A) is the last term, and the next satellite (B) is the first term. Other satellites (other than A and B) follow the satellite azimuth order as seen clockwise from the satellite (B) in the first section.

【００５４】すると、今、終項として、衛星２０、 初
項として衛星２が選ばれる。Then, the satellite 20 is selected as the final term and the satellite 2 is selected as the initial term.

【００５５】以下のように計測方向を限定できる。The measuring direction can be limited as follows.

【００５６】即ち、計測方向は、終項衛星（衛星番号２
０）の方位角（２６２度）を開始方位角として、初項衛
星（衛星番号２）の方位角（１１０度）の反対方向（２
９０度）を終端方位角として、時計回りに規定される、
方位角範囲に限定できる。That is, the measurement direction is the final term satellite (satellite number 2
The azimuth angle (262 degrees) of 0) is set as the starting azimuth angle, and the opposite direction (2 degrees) of the azimuth angle (110 degrees) of the first term satellite (satellite number 2) is set.
90 degrees) is defined as the end azimuth angle, and is defined clockwise.
Can be limited to the azimuth range.

【００５７】データ処理部３は、この結果を結果出力部
４に通知するのである。The data processing section 3 notifies the result output section 4 of this result.

【００５８】結果出力部４では、方位角（２６２度）を
開始方位角として、方位角（２９０度）を終端方位角と
して、時計回りに規定される、方位角範囲であることを
観察者に伝える。In the result output unit 4, the observer is informed that the azimuth angle (262 degrees) is the start azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) is the end azimuth angle, and that the azimuth angle range is defined clockwise. Tell.

【００５９】この際出力する情報としては、次のものを
含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもち
ろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時
刻である。The information output at this time may include the following. The result of the azimuth limitation of the measurement direction is, of course, the current time, latitude, longitude, altitude, and final positioning time.

【００６０】方位限定における計測方向５の方位角の出
力形式は、次のように概略方位角（θ）と、片側誤差
（δ）として（θ、δ）の形式で示すこともできる。こ
の時、θ、δは次のように与えられる。The output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in the azimuth limitation can also be represented in the following format as the approximate azimuth angle (θ) and the one-sided error (δ) in the form of (θ, δ). At this time, θ and δ are given as follows.

【数２】 [Equation 2]

【００６１】即ち、２７６度の概略方位角、１４度の片
側誤差である。That is, it is an approximate azimuth angle of 276 degrees and a one-sided error of 14 degrees.

【００６２】次に本発明の具現化が安価に小型に構成し
うることについて述べる。Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed at low cost and in a small size.

【００６３】近年のＧＰＳ受信機の物理的実体は信号処
理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であ
り、小型である。実際、現在の携帯型ＧＰＳ受信装置
は、掌に容易に収まるサイズであるものが安価に存在し
ている。このことからも要素部品の相当の小ささが分か
る。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情
報取得装置としては、これらの携帯型ＧＰＳ受信装置で
用いられている部品を、活用して構成することができる
ので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構成でき
るという利点がある。例えば、ＧＰＳ受信機２およびデ
ータ処理部３および結果出力部４は平面パッチアンテナ
１の背面に収納する。結果出力部４からはスピーカーや
イヤホンで音声を出力することが可能である。The physical substance of the GPS receiver in recent years is a microprocessor for signal processing and an electronic board accompanying it, which is small in size. In fact, current portable GPS receivers exist at a low price that easily fits in the palm. This also shows that the component parts are quite small. Since the azimuth information acquisition device that embodies the azimuth information acquisition method according to the present invention can be configured by utilizing the components used in these portable GPS receivers, the azimuth information acquisition device also has a large volume. There is an advantage that it can be configured to be small by suppressing. For example, the GPS receiver 2, the data processing unit 3, and the result output unit 4 are housed on the back surface of the planar patch antenna 1. It is possible to output sound from the result output unit 4 with a speaker or an earphone.

【００６４】この発明による方位情報取得は、上述の如
く一個のＧＰＳ平面アンテナで行えるので、頭部或は身
体に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが
可能である。Since the azimuth information acquisition according to the present invention can be performed by one GPS plane antenna as described above, it is possible to easily attach it to the head or the body and obtain the azimuth information while moving.

【００６５】頭部に帽子或いはヘルメットを介して装着
した場合を図４に示す。図４（ａ）は頭頂に平面アンテ
ナ１を水平方向に配置した状態を示し、図４（ｂ）は後
頭部に平面アンテナ１を垂直に配置した状態を示し、図
４（ｃ）は前頭部に平面アンテナ１を垂直に配置した状
態を示し、相互の装着位置を容易に変更可能に構成する
と利便性が向上する。FIG. 4 shows a case where the head is attached to the head through a hat or a helmet. 4A shows a state in which the planar antenna 1 is horizontally arranged on the crown, FIG. 4B shows a state in which the planar antenna 1 is vertically arranged on the occipital region, and FIG. 4C is a frontal region. If the planar antenna 1 is vertically arranged and the mutual mounting positions can be easily changed, the convenience is improved.

【００６６】更に、アンテナ１と一体に形成された受信
機に図５に示すような水銀スイッチ８を内蔵させ、アン
テナ１が図４（ａ）に示す頭頂部に位置して水平状態に
なったときは、水銀スイッチ８の水銀が測定機能を作動
する接点に位置し（図５（ａ））、アンテナ１が図４
（ｂ）に示すように後頭部に位置して垂直状態になった
ときは、水銀スイッチ８の水銀は方位限定機能を作動す
る接点のうちの一つに移動するように構成し（図５
（ｂ））、アンテナ１が図４（ｃ）に示すように前頭部
に位置して垂直状態になったときは、水銀スイッチ８の
水銀は方位限定機能を作動する接点のうちの他方に移動
するように構成することにより（図５（ｃ））、アンテ
ナ１の装着位置を変更するのみで、任意の情報を得るこ
とができる。Further, the mercury switch 8 as shown in FIG. 5 is built in the receiver integrally formed with the antenna 1, and the antenna 1 is positioned at the top of the head shown in FIG. At this time, the mercury of the mercury switch 8 is located at the contact for activating the measurement function (FIG. 5 (a)), and the antenna 1 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5 (b), when the mercury is located in the back of the head and is in the vertical state, the mercury of the mercury switch 8 is configured to move to one of the contacts that activate the azimuth limiting function (see FIG. 5).
(B)) When the antenna 1 is located in the frontal region and is in the vertical state as shown in FIG. 4 (c), the mercury of the mercury switch 8 is applied to the other of the contacts that activate the azimuth limiting function. By arranging to move (FIG. 5C), arbitrary information can be obtained only by changing the mounting position of the antenna 1.

【００６７】そして、先に述べたように、アンテナ１を
後頭部に垂直に配置すると、計測方向はこのままだと左
に向くので、常に結果に９０度を加算して、出力するよ
うデータ処理部３を予じめ設定することにより、得られ
た結果は、顔の正面方向と、一致することになり、利便
性が向上する。同様に、アンテナ１を前頭部に垂直に配
置すると、計測方向はこのままだと右に向くので、常に
結果に９０度を減算して、出力するようデータ処理部３
を予じめ設定することにより、得られた結果は、顔の正
面方向と、一致することになり、利便性が向上する。As described above, when the antenna 1 is arranged vertically on the back of the head, the measurement direction is left as it is, so the data processing unit 3 always adds 90 degrees to the result and outputs it. By setting in advance, the obtained result matches the frontal direction of the face, and convenience is improved. Similarly, when the antenna 1 is arranged vertically to the forehead, the measurement direction is directed to the right as it is, so the data processing unit 3 always subtracts 90 degrees from the result and outputs the result.
By setting in advance, the obtained result matches the frontal direction of the face, and convenience is improved.

【００６８】図２の構成から明らかなように、測位に必
要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取
得装置で測位情報の取得も実現できる。中緯度地域では
上空半天球に常時ほぼ８−１２個のＧＰＳ衛星が存在す
る。よって天頂を通る大半円で分割した片側にも通常４
個から６個の衛星が期待できる。原理上最低３個の衛星
で２次元測位が可能であり、最低４個の衛星で三次元測
位が可能であるから、上空半天球の半分で十分測位がで
きることを示している。測位された結果は、ＧＰＳ受信
機２からデータ処理部３へ送られる測位結果をそのまま
結果出力部４から出力させれば良い。As is clear from the configuration of FIG. 2, the device necessary for positioning is provided, and the azimuth information acquiring device according to this embodiment can also acquire positioning information. In the mid-latitude region, there are almost 8-12 GPS satellites in the sky hemisphere at all times. Therefore, it is usually 4 on one side divided by the most circle passing through the zenith.
You can expect from 6 to 6 satellites. In principle, at least three satellites can perform two-dimensional positioning, and at least four satellites can perform three-dimensional positioning, indicating that half of the sky hemisphere can perform sufficient positioning. As for the positioning result, the positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 may be output as it is from the result output unit 4.

【００６９】上述したように、天空が開けていれば、垂
直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが
多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。しかし
水平にして測位機能のみとすることの利点としては、利
用可能な衛星数が増えることと、それによって選択でき
る衛星群の選択肢が増えるため、ＤＯＰ（Dilution of
Precision：精度劣化指標）値が良くなる衛星セットを
選択できる可能性が高い。つまり若干の測位精度の向上
が期待できる。As described above, if the sky is open, it is often possible to secure a sufficient number of satellites for positioning even in the vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in the vertical arrangement at all times. However, the advantage of using only the positioning function horizontally is that the number of available satellites increases and the number of satellite groups that can be selected increases accordingly.
Precision: There is a high possibility that a satellite set with a better value can be selected. That is, a slight improvement in positioning accuracy can be expected.

【００７０】さらに、観察者がじっとして姿勢を変えな
いで、図４（ｂ）と図４（ｃ）の状態を手動で切り替え
ると、あたかも二枚の平面アンテナ１およびＧＰＳ受信
機２が存在するかのように方位情報取得が、実現でき
る。Further, if the observer does not change his / her posture and manually switches between the states shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c), two planar antennas 1 and a GPS receiver 2 are present. Direction information acquisition can be realized as if to do.

【００７１】即ち、結果出力部４は、以下のデータをメ
モリに残しておくようにする。第一に、方位限定の結果
である。第二に、測定が、図４（ｂ）の平面アンテナ１
の状態と図４（ｃ）の平面アンテナ１の状態いずれでな
されたか（これは水銀スイッチ８、あるいは金属球スイ
ッチの位置により自動判別できる）のデータである。第
三に、方位限定を成した時刻（これはＧＰＳ受信機２の
内蔵時計の時刻を使えばよい）である。これらをマイク
ロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。That is, the result output unit 4 leaves the following data in the memory. First is the result of azimuth limitation. Secondly, the measurement is based on the planar antenna 1 of FIG.
And the state of the planar antenna 1 in FIG. 4C (this can be automatically determined by the position of the mercury switch 8 or the metal ball switch). Thirdly, the time when the azimuth is limited (this can be the time of the internal clock of the GPS receiver 2). These are stored in the memory on the microprocessor.

【００７２】平面アンテナ１の両垂直配置（図４（ｂ）
と４（ｃ））における、最も新しい方位情報取得の情報
だけに関して、上記三情報をメモリに記憶するようにす
れば（古い情報を上書きすれば）メモリを効率的に節約
できる。Both vertical arrangements of the planar antenna 1 (FIG. 4B)
With respect to only the newest azimuth information acquisition information in (4) and (4)), the memory can be efficiently saved by storing the above three information in the memory (by overwriting the old information).

【００７３】そして、ある垂直配置の状態（例えば図４
（ｃ）の状態）で方位情報が得られたとき、その方位情
報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす
方位情報があるか調べる。Then, a state of a certain vertical arrangement (for example, in FIG.
When the azimuth information is obtained in (state of (c)), not only the azimuth information is output, but also it is checked whether or not there is azimuth information satisfying the following conditions in the memory.

【００７４】即ち、現在の垂直配置において行った方位
情報取得時刻から見て、規定時間以内（例えば６秒以内
等と決めれば良い）に取得され、かつ、他方の垂直配置
において行った方位限定の結果、が存在するかを調べ
る。That is, when viewed from the azimuth information acquisition time performed in the current vertical arrangement, the azimuth information is acquired within a specified time (for example, within 6 seconds), and the azimuth limitation is performed in the other vertical arrangement. Check if the result, exists.

【００７５】もし該当する記録があれば、観察者が、姿
勢を変えずに、頭部の平面アンテナ１の配置だけをさっ
と変えて、上空の両側の情報を使おうとしていると判断
する。そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶され
ている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限
定結果と、の積集合を算出し、その積集合をも出力す
る。If there is a corresponding record, it is judged that the observer intends to use the information on both sides of the sky by changing only the arrangement of the planar antenna 1 on the head without changing the posture. Then, a product set of the azimuth limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the azimuth limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated, and the product set is also output.

【００７６】この操作では、片側の四分の一天球だけの
結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果
をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現で
きる。In this operation, not only the result of the one-sided celestial sphere but also the result of the other-sided one-sided celestial sphere can be used to calculate a more accurate value of the azimuth information. it can.

【００７７】実際、図３においては、上記他方の垂直配
置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のよう
に２８度幅で求まっている。ところが、これに比べて、
該他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の
結果は、（２８度幅だったものが）２３度幅に向上す
る。５度幅の方位限定の向上がこの場合は得られること
になる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くあ
る。In fact, in FIG. 3, the measurement direction when the result of the other vertical arrangement is not used is found to be 28 degrees wide as described above. However, compared to this,
The result of the azimuth information obtained from both of them by using the other vertical position together is improved to 23 degrees (instead of 28 degrees). An azimuth limited improvement of 5 degree width will be obtained in this case. There are many cases where even greater improvement can be obtained.

【００７８】このとき、結果出力部４は、「もし、観察
者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を
変えていなければ、先の垂直配置と現在の垂直配置と
の、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と
出力すれば、現在の垂直配置のみによる結果と、平行し
て出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。At this time, the result output unit 4 indicates that if the observer has not changed his posture from the time of obtaining the orientation information of the previous vertical arrangement to the present, the orientation of the previous vertical arrangement and the present vertical arrangement If the output is “the product set of the information acquisition results is ...”, it will be easy for the observer to identify even if it is output in parallel with the result of the current vertical arrangement only, which is highly convenient.

【００７９】以下に、両方の垂直配置による方位情報取
得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表１と図３を
用いて先に示した手続きを踏まえて、その手続きと同様
の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そし
て、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力す
るものである。The procedure for obtaining the azimuth information by both of the vertical arrangements will be described below with a specific example. The principle is that, based on the procedure shown above using Table 1 and FIG. 3, a procedure similar to that is performed on the opposite quarter sphere and obtained in both vertical configurations. A product set with limited orientation is output.

【００８０】図６はこのときの、図３とは反対側に垂直
配置をされた状態の平面パッチアンテナ１と天空のＧＰ
Ｓ衛星の関係を示している。観察者地点の天頂方向を中
心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろした
ことを想定した図である。実線外周円は仰角０度を示
し、各実線同心円は１０度ごとの仰角を示す。方位角
は、上を北（０度）として、時計回りに東（９０度）、
南（１８０度）、西（２７０度）が補助的に書き込まれ
ている。黒塗りの小丸印は、平面アンテナ１の覆域に存
在すると判定され、かつ、衛星仰角８５度以下の、ＧＰ
Ｓ衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸ＧＰＳ衛
星である。図３において、覆域外であった衛星がここで
は覆域内に成る。FIG. 6 shows the planar patch antenna 1 and the sky GP which are vertically arranged on the side opposite to that of FIG. 3 at this time.
The relationship between S satellites is shown. It is the figure which assumed that the sky hemisphere centering on the zenith direction of the observer point was looked down from the zenith further. The solid line outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each solid line concentric circle indicates an elevation angle at every 10 degrees. The azimuth is north (0 degrees) on the top, clockwise east (90 degrees),
The south (180 degrees) and the west (270 degrees) are supplementarily written. A black circle indicates that the GP is determined to exist in the coverage area of the planar antenna 1 and has a satellite elevation angle of 85 degrees or less.
S satellite. The white small circles are other GPS satellites. In FIG. 3, the satellite that was outside the coverage area is now within the coverage area.

【００８１】表２はこのときの、ＧＰＳ受信機２から、
データ処理部３には、送り込まれるデータを示してい
る。Table 2 shows from the GPS receiver 2 at this time,
Data sent to the data processing unit 3 is shown.

【表２】 [Table 2]

【００８２】衛星データの内、チャネル状態が同期、か
つ、衛星仰角が８５度以下の衛星データだけを抽出す
る。各衛星番号１４，１８，１１，６が抽出される。
（衛星３は同期しているが、仰角の値が８５度以上のた
め除外される。高仰角衛星は数値的な方位角に比して実
際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないから
である。）Of the satellite data, only the satellite data in which the channel state is synchronized and the satellite elevation angle is 85 degrees or less are extracted. The satellite numbers 14, 18, 11, and 6 are extracted.
(Satellite 3 is synchronized, but it is excluded because the elevation angle value is 85 degrees or more. High-elevation angle satellites are suitable for use because the actual departure angle is extremely smaller than the numerical azimuth angle. Because there is no.)

【００８３】方位限定のために、上記抽出された衛星を
次のような規則で順序づける。In order to limit the bearing, the extracted satellites are ordered according to the following rules.

【００８４】上記抽出された衛星が２つ以上ある場合の
規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、
円順列を作り、ある衛星（Ａとする）の方位角と、時計
回りに次の衛星（Ｂとする）の方位角の、開きが、１８
０度以上なら、上記ある衛星（Ａ）を終項、上記次の衛
星（Ｂ）を初項とする。それ以外（ＡとＢ以外）の衛星
は、初項の衛星（Ｂ）から時計回りに見たときの衛星方
位角の順序に従う。The rules when there are two or more extracted satellites are followed. That is, clockwise, with respect to satellite azimuth,
A circular permutation is created, and the azimuth angle of one satellite (denoted as A) and the azimuth angle of the next satellite (denoted as B) clockwise are 18
If it is 0 degrees or more, the satellite (A) is the last term and the satellite (B) is the first term. Other satellites (other than A and B) follow the satellite azimuth order as seen clockwise from the satellite (B) in the first section.

【００８５】すると、初項として衛星１１、終項として
衛星１８が選ばれる。Then, the satellite 11 is selected as the first term and the satellite 18 is selected as the last term.

【００８６】手順に従って、直ちに以下のように計測方
向を限定できる。According to the procedure, the measuring direction can be immediately limited as follows.

【００８７】図１に示される計測方向５の元来の定義
と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来
の意味での計測方向は自動的に、終項衛星（衛星１８）
の方位角（６４度）を開始方位角、初項衛星（衛星１
１）の方位角（２８５度）の反対方向（２８５＋１８０
＝１０５度）を終端方位角、時計回り、で定まる方位角
範囲に、自ずと、限定されるはずである。According to the original definition of the measurement direction 5 shown in FIG. 1 and the azimuth limitation procedure described above, the measurement direction in the original sense is automatically determined by the final term satellite (satellite 18). )
The azimuth (64 degrees) of the starting azimuth, the first term satellite (satellite 1
The opposite direction (285 + 180) of the azimuth angle (285 degrees) of 1)
= 105 degrees) should be naturally limited to the azimuth range defined by the terminal azimuth and the clockwise direction.

【００８８】しかし、データ処理部が、既述のメモリ上
に規定時間（例えば６秒）以内に、反対向きのアンテナ
配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合
は、先の方位限定の計測方向（図３における５）と同じ
方向のままで、現在の方位限定の計測方向（図６におけ
る５）も考えていく必要がある。使用者がより精度の高
い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置を反対
側の垂直位置に変更した場合がこれに相当する。この場
合データ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方
位角範囲に、１８０度を足したものを、現在の方位限定
の計測方向と考え、（６４＋１８０＝）２４４度を開始
方位角、（１０５＋１８０＝）２８５度を終端方位角、
時計回り、で定まる方位角範囲を、図６における方位限
定の結果と置く。However, if the data processing unit finds that the azimuth limitation result calculated by the antenna arrangement in the opposite direction is stored in the memory as described above within the specified time (for example, 6 seconds), the azimuth limitation described above is performed. It is necessary to consider the current direction-limited measurement direction (5 in FIG. 6) while keeping the same measurement direction (5 in FIG. 3). This corresponds to the case where the user changes the antenna arrangement to the opposite vertical position in order to obtain a more accurate azimuth-limited value. In this case, the data processing unit considers the addition of 180 degrees to the azimuth angle range described as being automatically limited earlier as the current azimuth-limited measurement direction, and sets (64 + 180 =) 244 degrees as the start azimuth. Angle, (105 + 180 =) 285 degrees end azimuth,
The azimuth angle range determined by clockwise is set as the azimuth limitation result in FIG.

【００８９】ここでは、表１と図３の結果は、図４
（ｂ）のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表２
と図６の結果は図４（ｃ）のアンテナ配置に基づいて得
られたものと仮定し、両者の方位限定が実施された時間
差は規定時間以内であったとする。また使用者はアンテ
ナ配置変更の間姿勢をまったく変えていないものとす
る。すると、結果の精度は次のようにまとめることがで
きる。ここで記法としては、計測方向５の方位角をＸと
おき、Ａ＜Ｘ＜Ｂなる記法で、開始方位角Ａ、終端方位
角Ｂ、時計回り、で規定される方位角範囲にＸが限定さ
れることを表現する。Here, the results of Table 1 and FIG. 3 are shown in FIG.
Table 2 is obtained based on the antenna arrangement of (b).
It is assumed that the results of FIG. 6 and FIG. 6 are obtained based on the antenna arrangement of FIG. It is also assumed that the user has not changed the posture at all while changing the antenna arrangement. Then, the accuracy of the result can be summarized as follows. Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set as X, and A <X <B is used, and X is limited to the azimuth angle range defined by the start azimuth angle A, the end azimuth angle B, and the clockwise direction. Express what is done.

【００９０】図４（ｂ）のアンテナ配置による第一の方
位限定の結果は、表１と図３で示されているように２６
２＜Ｘ＜２９０で、２８度の幅で求まった。一方、その
直後の図４（ｃ）のアンテナ配置による方位限定の結果
は、表２と図６で示されているように、２４４＜Ｘ＜２
８５で、４１度の幅で定まっている。The result of the first azimuth limitation by the antenna arrangement shown in FIG. 4B is 26 as shown in Table 1 and FIG.
2 <X <290, obtained in a width of 28 degrees. On the other hand, immediately after that, the result of the azimuth limitation by the antenna arrangement of FIG. 4C is 244 <X <2 as shown in Table 2 and FIG.
At 85, it is defined by a width of 41 degrees.

【００９１】これら片側のみで得られた二つの方位限定
の結果の積集合を取ると、 ２６２＜Ｘ＜２８５で、２
３度の幅で定まることが可能となる。最後の方位限定の
結果は、いずれの垂直位置単体での結果（２８度あるい
は４１度の幅）よりも狭い値を示している。即ち積集合
を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果を
生み出すことができた。つまり方位限定の幅を最も抑制
できた。Taking the product set of these two orientation-limited results obtained on only one side, 262 <X <285 and 2
It is possible to set the width within 3 degrees. The final azimuth limitation result shows a value narrower than the result (28 degrees or 41 degrees width) for any vertical position alone. That is, by taking the intersection, it was possible to produce results that were superior to the results of either side. That is, the width limited to the azimuth was most suppressed.

【００９２】このように、片方の四分の一天球を対象に
するよりも、双方から得られるデータを同時に活用する
ことで、より良い方位情報を得ることができる。本発明
によれば、それを、一層簡単な構造の機器で実現でき
る。即ち、ＧＰＳ受信機や、平面アンテナを２個必要と
することなくそれぞれ１個を用いることで単純な構成で
実現できる。As described above, better azimuth information can be obtained by simultaneously utilizing the data obtained from both celestial spheres of one side, rather than the data obtained from both spheres. According to the present invention, this can be realized by a device having a simpler structure. That is, it can be realized with a simple configuration by using one GPS receiver and one planar antenna without using two planar antennas.

【００９３】上肢としての手等を使わず、天頂方向に顔
面方向を合わせるような、あるいは天底（天頂の仮想的
な対称点）方向に顔面方向を合わせるような動作をする
だけでも、上記のことは可能であることを示す。つま
り、水銀スイッチによる機能の切り替えも、アンテナの
天空に対する適正な配置も実現できる。図４（ａ）の機
器構成のままで、まず天頂方向に顔面方向を合わせ、機
器に一つの垂直位置を取らせ（図４（ｂ）に相当）て方
位限定をした後、直ちに、天底方向に顔面方向を合わせ
るようにして、機器に別の垂直位置を取らせ（図４
（ｃ）に相当）して方位限定を行わせると、両者の積集
合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。
この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用さ
れていたりする場合にも好適に用い得る。Even if the face direction is aligned with the zenith direction or the face direction is aligned with the nadir (virtual symmetry point of the zenith) direction without using hands as the upper limbs, Shows that it is possible. That is, the function can be switched by the mercury switch and the antenna can be properly arranged with respect to the sky. With the device configuration shown in FIG. 4 (a), the face direction is first aligned with the zenith direction, the device is allowed to take one vertical position (corresponding to FIG. 4 (b)), and the azimuth is limited. Let the device take another vertical position by aligning the face with the direction (Fig. 4
If the azimuth limitation is performed in (corresponding to (c)), the azimuth limitation result as a product set of the both can be easily obtained.
This method can be preferably used even when the upper limb is used for carrying luggage.

【００９４】本発明によれば、両側の四分の一天球の衛
星データから得られるに等しい高い水準の結果を、片側
に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。
そのために開発コストがあまりかからず現実的である。
また簡単な操作で実現でき、実際的である。さらに片側
だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極め
て優れる。民生用に普及している安価なＬ１波衛星測位
機器に極めて微小な改造を加えるだけで構成できるため
現実性が高い。According to the present invention, the high level results obtained from the satellite data of the quarter celestial spheres on both sides can be realized with a simple structure using only the equipment corresponding to one side.
Therefore, the development cost is not so high and it is realistic.
Moreover, it can be realized by a simple operation and is practical. Furthermore, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and extremely portable. It is highly realistic because it can be constructed by adding a very small modification to an inexpensive L1 wave satellite positioning device that is popular for consumer use.

【００９５】以上、本発明を図面に基づいて説明した
が、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求
の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも
実施することができる。The present invention has been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be carried out in any manner as long as the configurations described in the claims are not changed.

【００９６】[0096]

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る方
位情報取得方法によれば、１個の半球のアンテナパター
ンを備えるＧＰＳ平面アンテナを、垂直に配置し、ＧＰ
Ｓ衛星からの信号を受信することにより、迅速に、方位
を限定できる、言い換えると、方位角値をある扇形状の
方位角値の範囲に絞り込むことができる。As described above, according to the azimuth information acquiring method of the first aspect, the GPS planar antenna having one hemispherical antenna pattern is vertically arranged and
By receiving the signal from the S satellite, the azimuth can be quickly limited, in other words, the azimuth value can be narrowed down to a range of a fan-shaped azimuth value.

【００９７】また、請求項２に係る方位情報取得方法に
依れば、上記ＧＰＳ平面アンテナを更に１８０度反転さ
せて、同じ工程により大半円の他方の片側が向いている
方向の方位を限定し、得られた二つの方位の共通の積集
合をとることにより更に限定された方位角値を得ること
ができる。According to the azimuth information acquisition method of the second aspect, the GPS plane antenna is further inverted by 180 degrees to limit the azimuth in the direction in which the other side of the most circle is facing in the same step. , A more limited azimuth value can be obtained by taking a common intersection of the two obtained azimuths.

【００９８】更に、その具現化においては、平面アンテ
ナの小型軽量性から、頭部へ容易に装着でき、前頭部に
アンテナを位置させることにより、大半円の一方の片側
が向いている方向の方位を限定し、後頭部にアンテナを
移動することにより、大半円の他方の片側が向いている
方向の方位を限定することができ、得られた二つの方位
の共通の積集合をとることにより更に限定された方位角
値を得ることができる。Further, in its implementation, due to the small size and light weight of the planar antenna, it can be easily mounted on the head, and by locating the antenna on the forehead, one side of most of the circle is oriented. By limiting the azimuth and moving the antenna to the back of the head, it is possible to limit the azimuth in the direction in which the other side of the most circle is facing, and by taking the common intersection of the two obtained azimuths, Limited azimuth values can be obtained.

【００９９】その上、その具現化においては、方位限定
機能を優先するか、測位機能を優先するかを、簡単に、
垂直配置と水平配置の切り替えで行え、高い利便性を観
察者に提供することができる。In addition, in the implementation, it is easy to determine whether to give priority to the azimuth limiting function or the positioning function,
This can be performed by switching between the vertical arrangement and the horizontal arrangement, and it is possible to provide the observer with high convenience.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得
原理を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an azimuth information acquisition principle of an azimuth information acquisition method according to the present invention.

【図２】本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る
方位情報取得装置の実施形態を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an azimuth information acquisition device that can embody the azimuth information acquisition method according to the present invention.

【図３】方位情報取得装置により方位限定を行う際の上
空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。FIG. 3 is a schematic layout diagram showing a relationship between an antenna in the sky and an antenna when carrying out azimuth limitation by the azimuth information acquisition device.

【図４】頭部装着構造とした方位情報取得装置の外観図
で、（ａ）は測位機能優先時のアンテナ配置図、（ｂ）
は方位情報取得機能優先時の後頭部へのアンテナ配置
図、（ｃ）は方位情報取得機能優先時の前頭部へのアン
テナ配置図である。4A and 4B are external views of a head-mounted structure azimuth information acquisition device, in which FIG. 4A is an antenna arrangement diagram when the positioning function is prioritized, and FIG.
FIG. 4A is an antenna layout diagram on the back of the head when the azimuth information acquisition function is prioritized, and FIG.

【図５】頭部装着構造とした方位情報取得装置の水銀ス
イッチの切替状態を示す概念図で、（ａ）は測位情報取
得機能優先時の水銀スイッチの接点状態図、（ｂ）は方
位情報取得機能優先時の水銀スイッチの接点状態図、
（ｃ）は方位情報取得機能優先時の水銀スイッチの接点
状態図である。5A and 5B are conceptual diagrams showing a switching state of a mercury switch of a head-mounted structure of an azimuth information acquisition device, in which FIG. 5A is a contact state diagram of the mercury switch when the positioning information acquisition function is prioritized, and FIG. Mercury switch contact state diagram when the acquisition function has priority,
(C) is a contact state diagram of the mercury switch when the direction information acquisition function is prioritized.

【図６】図３とは、正反対の方向にアンテナを配置させ
た場合の方位情報取得装置により方位限定を行う際の上
空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。FIG. 6 is a schematic layout diagram showing a relationship between an antenna in the sky and an antenna when carrying out azimuth limitation by an azimuth information acquisition device when antennas are arranged in opposite directions.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 平面アンテナ ２ ＧＰＳ受信機 ３ データ処理部 ４ 結果出力部 ５ 計測方向 ６ 平面アンテナによる上空覆域 ７ 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域
の境界をなす大半円1 plane antenna 2 GPS receiver 3 data processing unit 4 result output unit 5 measurement direction 6 sky coverage area with a plane antenna 7 sky circle with a plane antenna and most circles that bound the sky area other than that

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−281716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−117977（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−231038（ＪＰ，Ａ) 特開2002−365357（ＪＰ，Ａ) 特許3430459（ＪＰ，Ｂ２) 特許3473948（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許6018315（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 5/00 - 5/14 G01S 3/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-281716 (JP, A) JP-A-60-244878 (JP, A) JP-A-55-117977 (JP, A) JP-A-11- 231038 (JP, A) JP 2002-365357 (JP, A) Patent 3430459 (JP, B2) Patent 3473948 (JP, B2) US Patent 6018315 (US, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷⁾ , DB name) G01S 5/00-5/14 G01S 3/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 半球のアンテナパターンを有する一つの
ＧＰＳ平面アンテナを、ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る１つの大半円を境として、前記ＧＰＳ平面ア
ンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナ
の感度が及ぶ上空覆域を形成し、 前記ＧＰＳ平面アンテナに接続したＧＰＳ受信機に、上
空半天球のＧＰＳ衛星から送信される信号の捕捉を試み
させ、 前記ＧＰＳ受信機で受信した信号を処理して前記上空覆
域に存在するＧＰＳ衛星を判定し、 測位計算の過程で得られる各ＧＰＳ衛星の方位角を利用
して、前記上空覆域内に存在すると判定された各ＧＰＳ
衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回り
の順序となるように整列させ、整列させた順序における
最後に相当するＧＰＳ衛星の方位角を開始方位角とし、
最初に相当するＧＰＳ衛星の方位角の逆方向を終端方位
角として、時計回りに規定される方位角範囲に、前記大
半円の片側が向いている方向の方位を限定する、 ことを特徴とする方位情報取得方法。1. A GPS planar antenna having a hemispherical antenna pattern is arranged with its beam center horizontally.
A GPS receiver connected to the GPS plane antenna forms a sky coverage area where the sensitivity of the antenna extends to a quarter celestial sphere in the direction in which the GPS plane antenna is bounded by one most circle passing through the zenith. To try to capture signals transmitted from GPS satellites in the sky hemisphere, process the signals received by the GPS receiver to determine the GPS satellites existing in the sky coverage, and obtain them in the process of positioning calculation. Each GPS determined to exist within the above-mentioned sky coverage area by utilizing the azimuth angle of each GPS satellite
The satellites are aligned in a clockwise order as viewed from the start azimuth of the sky coverage area, and the azimuth of the GPS satellite corresponding to the last in the aligned order is set as the start azimuth.
The azimuth opposite to the azimuth of the first corresponding GPS satellite is set as the end azimuth, and the azimuth in which one side of the most circle is facing is limited to the azimuth range defined clockwise. Direction information acquisition method. 【請求項２】 請求項１に記載の方位情報取得方法にお
いて、 前記ＧＰＳ平面アンテナを更に１８０度反転させて配置
して、残りの上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ
上空覆域を形成し、 前記と同じ工程で前記ＧＰＳ平面アンテナに接続した前
記ＧＰＳ受信機に上空半天球のＧＰＳ衛星から送信され
る信号の捕捉を試みさせ前記大半円の他方の片側が向い
ている方向の方位を限定し、 前記ＧＰＳ平面アンテナの第１の姿勢で得られた方位と
前記ＧＰＳ平面アンテナの第２の姿勢で得られた方位の
共通の積集合をとって一つの方位を限定する、 ことを特徴とする方位情報取得方法。2. The azimuth information acquisition method according to claim 1, wherein the GPS planar antenna is further inverted by 180 degrees and arranged so that the sky coverage area where the sensitivity of the antenna extends to the remaining sky quadrant. In the same step as above, the GPS receiver connected to the GPS planar antenna is made to try to capture signals transmitted from GPS satellites in the sky hemisphere, and the direction in which the other side of the majority circle is facing. And azimuth obtained in the first posture of the GPS planar antenna and a common azimuth obtained in the second posture of the GPS planar antenna are taken to limit one azimuth. A characteristic direction information acquisition method. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の方位情報取得方
法において、 前記ＧＰＳ平面アンテナは、頭部に装着する、 ことを特徴とする方位情報取得方法。3. The azimuth information acquisition method according to claim 1, wherein the GPS planar antenna is mounted on a head.