JPH08184451A - 移動体測位システム - Google Patents
移動体測位システムInfo
- Publication number
- JPH08184451A JPH08184451A JP6340597A JP34059794A JPH08184451A JP H08184451 A JPH08184451 A JP H08184451A JP 6340597 A JP6340597 A JP 6340597A JP 34059794 A JP34059794 A JP 34059794A JP H08184451 A JPH08184451 A JP H08184451A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gps satellites
- gps
- broadcast
- waves
- broadcasting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Traffic Control Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 障害物の影響を受けない安価な移動体測位シ
ステムを提供する。 【構成】 GPS衛星からの通信波を受信するGPS受
信機13Aと、放送局からの放送波を受信するFM受信
機13Bとを有し、CPU15は、GPS衛星からの受
信の可不可を判定して、所定数以上のGPS衛星が受信
可能な時には、これらGPS衛星からの測位情報に基づ
いて車両1の移動位置を算出するとともに、算出された
移動位置に基づいて各放送局からの放送波の位相補正値
を得る。受信可能なGPS衛星が所定数以下の時には、
必要数の放送局からの放送波をそれぞれ上記位相補正値
で補正して、GPS衛星からの測位情報と併せて車両1
の移動位置を算出する。
ステムを提供する。 【構成】 GPS衛星からの通信波を受信するGPS受
信機13Aと、放送局からの放送波を受信するFM受信
機13Bとを有し、CPU15は、GPS衛星からの受
信の可不可を判定して、所定数以上のGPS衛星が受信
可能な時には、これらGPS衛星からの測位情報に基づ
いて車両1の移動位置を算出するとともに、算出された
移動位置に基づいて各放送局からの放送波の位相補正値
を得る。受信可能なGPS衛星が所定数以下の時には、
必要数の放送局からの放送波をそれぞれ上記位相補正値
で補正して、GPS衛星からの測位情報と併せて車両1
の移動位置を算出する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は移動体測位システムに関
し、特に建物等の陰になって必要数のGPS(Glob
al Positioning System)衛星の
通信波が受信できない場合にも正確な移動***置を知る
ことが可能な移動体測位システムに関する。
し、特に建物等の陰になって必要数のGPS(Glob
al Positioning System)衛星の
通信波が受信できない場合にも正確な移動***置を知る
ことが可能な移動体測位システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、GPS衛星からの測位情報を使用
して移動位置を決定し、これを地図上に表示するGPS
ナビゲーション装置が広く車両に搭載されつつある。こ
れは、地球を12時間で周回する24個の衛星のうち3
個以上を使用して、三角測量の原理により移動体たる車
両の緯度、経度、高度(衛星4個を使用した場合)を正
確に知るものである。
して移動位置を決定し、これを地図上に表示するGPS
ナビゲーション装置が広く車両に搭載されつつある。こ
れは、地球を12時間で周回する24個の衛星のうち3
個以上を使用して、三角測量の原理により移動体たる車
両の緯度、経度、高度(衛星4個を使用した場合)を正
確に知るものである。
【0003】ところで、GPS衛星からの通信波は障害
物により大きく減衰するため、特に市街地を走行する場
合に高い建物等の陰に入ると、測位に必要な数のGPS
衛星からの通信波が受信できないことが往々にしてあ
る。
物により大きく減衰するため、特に市街地を走行する場
合に高い建物等の陰に入ると、測位に必要な数のGPS
衛星からの通信波が受信できないことが往々にしてあ
る。
【0004】一方、移動体測位システムとして、テレビ
ジョン放送波の同期信号を使用したものが提案されてお
り(例えば特開平5−119145号公報)、これは比
較的障害物の影響を受けないFM波を複数の放送局から
受信して三角測量の原理で移動位置を算出するものであ
る。
ジョン放送波の同期信号を使用したものが提案されてお
り(例えば特開平5−119145号公報)、これは比
較的障害物の影響を受けないFM波を複数の放送局から
受信して三角測量の原理で移動位置を算出するものであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、放送波を使用
したものでは、各放送局からの放送波の絶対的な位相差
を検出するために位置固定の監視局を設けて、この監視
局から各移動体へ検出した位相差を転送する必要があ
る。したがって、監視局の設置や各移動体への新たな通
信機の搭載等に多大の費用を要するという問題がある。
したものでは、各放送局からの放送波の絶対的な位相差
を検出するために位置固定の監視局を設けて、この監視
局から各移動体へ検出した位相差を転送する必要があ
る。したがって、監視局の設置や各移動体への新たな通
信機の搭載等に多大の費用を要するという問題がある。
【0006】そこで、本発明はかかる課題を解決するも
ので、多くの車両に搭載されつつあるGPS測位システ
ムを利用して、監視局の設備を不要とした安価な移動体
測位システムを提供することを目的とする。
ので、多くの車両に搭載されつつあるGPS測位システ
ムを利用して、監視局の設備を不要とした安価な移動体
測位システムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成で
は、図7に示すように、複数のGPS衛星2A〜2Dか
らの通信波を受信するGPS受信手段M1と、複数の放
送局3A〜3Dからの放送波を受信する放送波受信手段
M2と、GPS衛星からの受信の可不可を判定する判定
手段M3と、所定数以上のGPS衛星が受信可能な時
に、これらGPS衛星からの測位情報に基づいて移動体
1の移動位置を算出する第1の移動位置算出手段M4
と、第1の移動位置算出手段M4により算出された移動
位置に基づいて各放送局からの放送波の位相補正値を得
る位相補正値算出手段M5と、受信可能なGPS衛星が
所定数以下の時に、必要数の放送局からの放送波をそれ
ぞれ上記位相補正値で補正して、GPS衛星からの測位
情報と併せて移動体1の移動位置を算出する第2の移動
位置算出手段M6とを具備している。
は、図7に示すように、複数のGPS衛星2A〜2Dか
らの通信波を受信するGPS受信手段M1と、複数の放
送局3A〜3Dからの放送波を受信する放送波受信手段
M2と、GPS衛星からの受信の可不可を判定する判定
手段M3と、所定数以上のGPS衛星が受信可能な時
に、これらGPS衛星からの測位情報に基づいて移動体
1の移動位置を算出する第1の移動位置算出手段M4
と、第1の移動位置算出手段M4により算出された移動
位置に基づいて各放送局からの放送波の位相補正値を得
る位相補正値算出手段M5と、受信可能なGPS衛星が
所定数以下の時に、必要数の放送局からの放送波をそれ
ぞれ上記位相補正値で補正して、GPS衛星からの測位
情報と併せて移動体1の移動位置を算出する第2の移動
位置算出手段M6とを具備している。
【0008】本発明の第2の構成では、上記放送波とし
てFMラジオのパイロット信号波を使用する。
てFMラジオのパイロット信号波を使用する。
【0009】本発明の第3の構成では、上記第2の移動
位置算出手段は、受信可能なGPS衛星が3個以下の時
に、全体として4個のGPS衛星の不足分を補うに必要
な数の放送局からの放送波を併せて、移動体の移動位置
を算出する。
位置算出手段は、受信可能なGPS衛星が3個以下の時
に、全体として4個のGPS衛星の不足分を補うに必要
な数の放送局からの放送波を併せて、移動体の移動位置
を算出する。
【0010】本発明の第4の構成では、複数のGPS衛
星からの通信波を受信するGPS受信手段と、複数の放
送局からの放送波を受信する放送波受信手段と、GPS
衛星からの受信の可不可を判定する第1の判定手段と、
所定数以上のGPS衛星が受信可能な時に、これらGP
S衛星からの測位情報に基づいて移動体の移動位置を算
出する第1の移動位置算出手段と、第1の移動位置算出
手段により算出された移動位置に基づいて各放送局から
の放送波の位相補正値を得る位相補正値算出手段と、放
送波の受信の可不可を判定する第2の判定手段と、所定
数以上の放送局からの受信が可能な時に、これら放送局
からの放送波をそれぞれ上記位相補正値で補正して移動
体の移動位置を算出するとともに、受信可能な放送局が
所定数以下の時に、必要数のGPS衛星からの測位情報
を併せて移動体の移動位置を算出する第2の移動位置算
出手段とを具備している。
星からの通信波を受信するGPS受信手段と、複数の放
送局からの放送波を受信する放送波受信手段と、GPS
衛星からの受信の可不可を判定する第1の判定手段と、
所定数以上のGPS衛星が受信可能な時に、これらGP
S衛星からの測位情報に基づいて移動体の移動位置を算
出する第1の移動位置算出手段と、第1の移動位置算出
手段により算出された移動位置に基づいて各放送局から
の放送波の位相補正値を得る位相補正値算出手段と、放
送波の受信の可不可を判定する第2の判定手段と、所定
数以上の放送局からの受信が可能な時に、これら放送局
からの放送波をそれぞれ上記位相補正値で補正して移動
体の移動位置を算出するとともに、受信可能な放送局が
所定数以下の時に、必要数のGPS衛星からの測位情報
を併せて移動体の移動位置を算出する第2の移動位置算
出手段とを具備している。
【0011】
【作用】上記第1の構成においては、第2の移動位置算
出手段により、受信可能なGPS衛星が所定数以下の時
には、必要数の放送局からの放送波をそれぞれ位相補正
値で補正して、GPS衛星からの測位情報と合わせて移
動体1の移動位置を算出するようにしたから、建物等の
陰になって一時的にGPS衛星からの受信が途絶えて
も、車両位置を正確に決定することができる。また、従
来の放送測位の如き、固定監視局の設置やこれとの通信
を行う車両通信機の設置等も不要であるから、システム
全体が安価に実現される。
出手段により、受信可能なGPS衛星が所定数以下の時
には、必要数の放送局からの放送波をそれぞれ位相補正
値で補正して、GPS衛星からの測位情報と合わせて移
動体1の移動位置を算出するようにしたから、建物等の
陰になって一時的にGPS衛星からの受信が途絶えて
も、車両位置を正確に決定することができる。また、従
来の放送測位の如き、固定監視局の設置やこれとの通信
を行う車両通信機の設置等も不要であるから、システム
全体が安価に実現される。
【0012】上記第2の構成においては、各FMラジオ
放送で共通のパイロット信号波によって、GPS測位を
代替する放送波測位が簡易な構成で実現される。
放送で共通のパイロット信号波によって、GPS測位を
代替する放送波測位が簡易な構成で実現される。
【0013】上記第3の構成においては、4個のGPS
衛星のうち、受信不能なものの不足分が放送局からの放
送波で補われて、常に移動体の3次元座標位置を得るこ
とができる。
衛星のうち、受信不能なものの不足分が放送局からの放
送波で補われて、常に移動体の3次元座標位置を得るこ
とができる。
【0014】GPS測位に比して放送波測位は一般に精
度は良い。そこで、上記第4の構成においては、所定数
以上のGPS衛星が受信可能な間に放送波の位相補正値
を得ておく。そして、所定数以上の放送局が受信可能と
なった場合には上記位相補正値に基づいて放送波測位を
行うとともに、受信可能な放送局が不足する場合にはG
PS測位で補う。これにより、道路が入り組んだ市街地
で、より高精度な移動体の位置測定が可能となる。本構
成においても、固定監視局の設置やこれとの通信を行う
車両通信機の設置等は不要であるから、システム全体が
安価に実現される。
度は良い。そこで、上記第4の構成においては、所定数
以上のGPS衛星が受信可能な間に放送波の位相補正値
を得ておく。そして、所定数以上の放送局が受信可能と
なった場合には上記位相補正値に基づいて放送波測位を
行うとともに、受信可能な放送局が不足する場合にはG
PS測位で補う。これにより、道路が入り組んだ市街地
で、より高精度な移動体の位置測定が可能となる。本構
成においても、固定監視局の設置やこれとの通信を行う
車両通信機の設置等は不要であるから、システム全体が
安価に実現される。
【0015】
(実施例1)図1において、移動体たる車両1にはGP
S受信アンテナ11が設けられて、最低4個のGPS衛
星2A〜2Dからの通信波を受信している。車両1には
またFM受信アンテナ12が設けられて、最低4つのF
M放送局3A〜3Dからの放送波を受信している。一般
に使用できるGPS衛星2A〜2Dの通信波は、疑似雑
音符号(C/Aコード)で拡散スペクトラム変調された
L1帯(1.57542GHz)波で、24個のGPS
衛星をこれらに割り当てられたC/Aコードにより識別
することができる。各GPS衛星の通信波に含まれる測
位情報は、当該衛星からの電波発射時刻、当該衛星の軌
道情報、時計の補正値、電離層の補正係数等である。ま
た、放送波としてFMラジオのステレオ放送用パイロッ
ト信号波を使用する場合には、その周波数は19KHz
であり、1波長分が放送波による測位可能な範囲である
から、放送局(放送発信局)を中心とした半径15〜1
6Km以内の地域で放送波測位が可能である。都市部で
は放送発信局の数が多いから、この程度の測位可能範囲
で十分である。
S受信アンテナ11が設けられて、最低4個のGPS衛
星2A〜2Dからの通信波を受信している。車両1には
またFM受信アンテナ12が設けられて、最低4つのF
M放送局3A〜3Dからの放送波を受信している。一般
に使用できるGPS衛星2A〜2Dの通信波は、疑似雑
音符号(C/Aコード)で拡散スペクトラム変調された
L1帯(1.57542GHz)波で、24個のGPS
衛星をこれらに割り当てられたC/Aコードにより識別
することができる。各GPS衛星の通信波に含まれる測
位情報は、当該衛星からの電波発射時刻、当該衛星の軌
道情報、時計の補正値、電離層の補正係数等である。ま
た、放送波としてFMラジオのステレオ放送用パイロッ
ト信号波を使用する場合には、その周波数は19KHz
であり、1波長分が放送波による測位可能な範囲である
から、放送局(放送発信局)を中心とした半径15〜1
6Km以内の地域で放送波測位が可能である。都市部で
は放送発信局の数が多いから、この程度の測位可能範囲
で十分である。
【0016】図2には本発明になる移動体測位システム
を利用した車両搭載のナビゲーション装置の機器構成を
示す。GPS受信アンテナ11の受信信号はGPS受信
機13Aにより復調され、入力インターフェース14A
を経てCPU15に入力する。また、FM受信アンテナ
12の受信信号はFM受信機13Bにより復調されて、
入力インターフェース14Bを経てCPU15に入力す
る。CPU15は後述する処理動作により車両1の位置
を確定し、ナビゲーション表示処理を施してディスプレ
イ16上に表示する。
を利用した車両搭載のナビゲーション装置の機器構成を
示す。GPS受信アンテナ11の受信信号はGPS受信
機13Aにより復調され、入力インターフェース14A
を経てCPU15に入力する。また、FM受信アンテナ
12の受信信号はFM受信機13Bにより復調されて、
入力インターフェース14Bを経てCPU15に入力す
る。CPU15は後述する処理動作により車両1の位置
を確定し、ナビゲーション表示処理を施してディスプレ
イ16上に表示する。
【0017】ここで、GPS測位の原理を以下に説明す
る。4個のGPS衛星2A〜2Dの座標(地球中心を原
点とする3次元右手系直交座標系)をそれぞれ(x1 ,
y1,z1 )(x2 ,y2 ,z2 )(x3 ,y3 ,z3
)(x4 ,y4 ,z4 )とし、現在の車両位置を(x0
,y0 ,z0 )として、上記各衛星までの疑似距離を
r1 〜r4 とすると、以下の各式が成立する。 r1 =√{(x1 −x0 )2 +(y1 −y0 )2 +(z1 −z0 )2 }……(1) r2 =√{(x2 −x0 )2 +(y2 −y0 )2 +(z2 −z0 )2 }……(2) r3 =√{(x3 −x0 )2 +(y3 −y0 )2 +(z3 −z0 )2 }……(3) r4 =√{(x4 −x0 )2 +(y4 −y0 )2 +(z4 −z0 )2 }……(4) r1 =C・(t1 +Δt)……(5) r2 =C・(t2 +Δt)……(6) r3 =C・(t3 +Δt)……(7) r4 =C・(t4 +Δt)……(8) ここで、t1 〜t4 は各衛星から車両までの電波到達時
間、Δtは各衛星と車両の時計時刻のずれ、Cは光速で
ある。かくして、x0 ,y0 ,z0 ,Δtを変数とし
て、上式(1) 〜(8) より最小二乗法で解を計算すること
により、現在の車両位置(x0 ,y0 ,z0 )が知られ
る。
る。4個のGPS衛星2A〜2Dの座標(地球中心を原
点とする3次元右手系直交座標系)をそれぞれ(x1 ,
y1,z1 )(x2 ,y2 ,z2 )(x3 ,y3 ,z3
)(x4 ,y4 ,z4 )とし、現在の車両位置を(x0
,y0 ,z0 )として、上記各衛星までの疑似距離を
r1 〜r4 とすると、以下の各式が成立する。 r1 =√{(x1 −x0 )2 +(y1 −y0 )2 +(z1 −z0 )2 }……(1) r2 =√{(x2 −x0 )2 +(y2 −y0 )2 +(z2 −z0 )2 }……(2) r3 =√{(x3 −x0 )2 +(y3 −y0 )2 +(z3 −z0 )2 }……(3) r4 =√{(x4 −x0 )2 +(y4 −y0 )2 +(z4 −z0 )2 }……(4) r1 =C・(t1 +Δt)……(5) r2 =C・(t2 +Δt)……(6) r3 =C・(t3 +Δt)……(7) r4 =C・(t4 +Δt)……(8) ここで、t1 〜t4 は各衛星から車両までの電波到達時
間、Δtは各衛星と車両の時計時刻のずれ、Cは光速で
ある。かくして、x0 ,y0 ,z0 ,Δtを変数とし
て、上式(1) 〜(8) より最小二乗法で解を計算すること
により、現在の車両位置(x0 ,y0 ,z0 )が知られ
る。
【0018】放送波測位の原理は基本的に上記GPS測
位と同一であるが、疑似距離の算出に信号位相を使用す
る点が異なる。すなわち、4つの放送発信局の座標をそ
れぞれ(x5 ,y5 ,z5 )(x6 ,y6 ,z6 )(x
7 ,y7 ,z7 )(x8 ,y8 ,z8 )とし、車両から
上記各放送発信局までの疑似距離をr5 〜r8 とする
と、以下の各式が成立する。 r5 =√{(x5 −x0 )2 +(y5 −y0 )2 +(z5 −z0 )2 }……(9) r6 =√{(x6 −x0 )2 +(y6 −y0 )2 +(z6 −z0 )2 }……(10) r7 =√{(x7 −x0 )2 +(y7 −y0 )2 +(z7 −z0 )2 }……(11) r8 =√{(x8 −x0 )2 +(y8 −y0 )2 +(z8 −z0 )2 }……(12) r5 =C・(t5 +Δt)……(13) r6 =C・(t6 +Δt)……(14) r7 =C・(t7 +Δt)……(15) r8 =C・(t8 +Δt)……(16) t5 ={(φ5 −φh5)/2π}/f……(17) t6 ={(φ6 −φh6)/2π}/f……(18) t7 ={(φ7 −φh7)/2π}/f……(19) t8 ={(φ8 −φh8)/2π}/f……(20) ここで、t5 〜t8 は各放送発信局から車両までの電波
到達時間、φ5 〜φ8 は検出信号の位相、φh5〜φh8は
後述の処理で決定される基準信号の位相、fは放送波の
信号周波数(19KHz)である。なお、Δtは各放送
発信局と車両の時計時刻のずれであり、GPS衛星と放
送発信局が同程度の高精度な原子時計を使用しているこ
とから、上記衛星と車両の時計時刻のずれと同一とみな
す。かくして、x0 ,y0 ,z0 ,Δtを変数として、
上式(9) 〜(20)より最小二乗法で解を計算することによ
り、現在の車両位置(x0 ,y0 ,z0 )が知られる。
位と同一であるが、疑似距離の算出に信号位相を使用す
る点が異なる。すなわち、4つの放送発信局の座標をそ
れぞれ(x5 ,y5 ,z5 )(x6 ,y6 ,z6 )(x
7 ,y7 ,z7 )(x8 ,y8 ,z8 )とし、車両から
上記各放送発信局までの疑似距離をr5 〜r8 とする
と、以下の各式が成立する。 r5 =√{(x5 −x0 )2 +(y5 −y0 )2 +(z5 −z0 )2 }……(9) r6 =√{(x6 −x0 )2 +(y6 −y0 )2 +(z6 −z0 )2 }……(10) r7 =√{(x7 −x0 )2 +(y7 −y0 )2 +(z7 −z0 )2 }……(11) r8 =√{(x8 −x0 )2 +(y8 −y0 )2 +(z8 −z0 )2 }……(12) r5 =C・(t5 +Δt)……(13) r6 =C・(t6 +Δt)……(14) r7 =C・(t7 +Δt)……(15) r8 =C・(t8 +Δt)……(16) t5 ={(φ5 −φh5)/2π}/f……(17) t6 ={(φ6 −φh6)/2π}/f……(18) t7 ={(φ7 −φh7)/2π}/f……(19) t8 ={(φ8 −φh8)/2π}/f……(20) ここで、t5 〜t8 は各放送発信局から車両までの電波
到達時間、φ5 〜φ8 は検出信号の位相、φh5〜φh8は
後述の処理で決定される基準信号の位相、fは放送波の
信号周波数(19KHz)である。なお、Δtは各放送
発信局と車両の時計時刻のずれであり、GPS衛星と放
送発信局が同程度の高精度な原子時計を使用しているこ
とから、上記衛星と車両の時計時刻のずれと同一とみな
す。かくして、x0 ,y0 ,z0 ,Δtを変数として、
上式(9) 〜(20)より最小二乗法で解を計算することによ
り、現在の車両位置(x0 ,y0 ,z0 )が知られる。
【0019】以下、図3、図4を参照しつつ上記CPU
15の処理手順を説明する。ステップ101ではGPS
電波の受信処理を行う。これは、1〜24までの受信衛
星番号を逐次順番に更新するもので、続くステップ10
2で、更新された当該番号の衛星に割り当てられたC/
Aコードで受信電波を復調するようGPS受信機13A
に指令を発する。ステップ103では、インターフェー
ス14Aを介して入力した受信信号が十分なレベルを有
するか否かにより、受信可あるいは不可を判定し、受信
可能な衛星数が4個以上であればステップ104へ進ん
でGPS測位演算処理を行う。これは既に説明した式
(1) 〜(8) により現在の車両位置(x0 ,y0 ,z0 )
を得るものである。
15の処理手順を説明する。ステップ101ではGPS
電波の受信処理を行う。これは、1〜24までの受信衛
星番号を逐次順番に更新するもので、続くステップ10
2で、更新された当該番号の衛星に割り当てられたC/
Aコードで受信電波を復調するようGPS受信機13A
に指令を発する。ステップ103では、インターフェー
ス14Aを介して入力した受信信号が十分なレベルを有
するか否かにより、受信可あるいは不可を判定し、受信
可能な衛星数が4個以上であればステップ104へ進ん
でGPS測位演算処理を行う。これは既に説明した式
(1) 〜(8) により現在の車両位置(x0 ,y0 ,z0 )
を得るものである。
【0020】ステップ105では、放送電波の受信処理
を行う。これは各放送発信局の放送周波数をスキャンし
てFM受信機13Bで復調するもので、続くステップ1
06でインターフェース14Bを介して入力した受信信
号が十分なレベルを有するか否かにより、受信可あるい
は不可を判定する。放送電波が受信可能であればステッ
プ107で信号位相φ5 〜φ8 を検出し、続くステップ
108で、上記ステップ104で得た現在の車両位置
(x0 ,y0 ,z0 )および時計時刻のずれΔtを使用
して前式(9) 〜(20)により基準信号位相(位相補正値)
φh5〜φh8を算出し、ステップ109でこれを記憶して
おく。
を行う。これは各放送発信局の放送周波数をスキャンし
てFM受信機13Bで復調するもので、続くステップ1
06でインターフェース14Bを介して入力した受信信
号が十分なレベルを有するか否かにより、受信可あるい
は不可を判定する。放送電波が受信可能であればステッ
プ107で信号位相φ5 〜φ8 を検出し、続くステップ
108で、上記ステップ104で得た現在の車両位置
(x0 ,y0 ,z0 )および時計時刻のずれΔtを使用
して前式(9) 〜(20)により基準信号位相(位相補正値)
φh5〜φh8を算出し、ステップ109でこれを記憶して
おく。
【0021】上記ステップ103で受信可能なGPS衛
星の数が3個以下である場合には、ステップ110、1
11で上記ステップ105,106と同様の処理を行
い、続くステップ112で信号位相φ5 〜φ8 を検出す
る。ステップ113では上記位相補正値φh5〜φh8が記
憶済みであるか確認し、記憶済みであればステップ12
0で以下に詳述するGPS局と放送発信局の組み合せ測
位処理を行う。
星の数が3個以下である場合には、ステップ110、1
11で上記ステップ105,106と同様の処理を行
い、続くステップ112で信号位相φ5 〜φ8 を検出す
る。ステップ113では上記位相補正値φh5〜φh8が記
憶済みであるか確認し、記憶済みであればステップ12
0で以下に詳述するGPS局と放送発信局の組み合せ測
位処理を行う。
【0022】図4には組み合せ測位処理の詳細を示す。
ステップ121で受信可能なGPS衛星の数を確認し、
3個ならばステップ122以下へ、2個ならばステップ
125以下へ、1個ならばステップ128以下へ、0個
ならばステップ131以下へそれぞれ進む。以下、受信
可能なGPS衛星の数が3個である場合について具体的
に説明する。
ステップ121で受信可能なGPS衛星の数を確認し、
3個ならばステップ122以下へ、2個ならばステップ
125以下へ、1個ならばステップ128以下へ、0個
ならばステップ131以下へそれぞれ進む。以下、受信
可能なGPS衛星の数が3個である場合について具体的
に説明する。
【0023】例えば図5に示すように、GPS衛星2D
が建物Fの陰になってその通信波が届かない場合には、
受信可能なGPS衛星は2A〜2Cの3個となる。そこ
で、ステップ122で、受信可能な放送発信局の数が1
個以上であることを確認し、続くステップ123で受信
可能な上記3個のGPS局2A〜2Cと1個の放送発信
局3Aの組み合わせで測位演算を行う。すなわち、GP
S局2A〜2Cについての前式(1) 〜(3) 、(5) 〜(7)
および放送発信局3Aについての前式(9) ,(13), (1
7) より4元連立方程式を得、x0 ,y0 ,z0 ,Δt
を変数として最小二乗法で解を計算することにより、現
在の車両位置(x0 ,y0 ,z0 )を算出するのであ
る。なお、ステップ122で受信可能な放送発信局数が
0個である場合には、3個のGPS局2A〜2Cを使用
して測位を行うが(ステップ124)、この場合は3元
連立方程式しか得られないから高度z0 は算出できな
い。GPS衛星が一時的に建物の陰になり易い市街地で
は高度はそれ程変化しないから、これでも問題はない。
が建物Fの陰になってその通信波が届かない場合には、
受信可能なGPS衛星は2A〜2Cの3個となる。そこ
で、ステップ122で、受信可能な放送発信局の数が1
個以上であることを確認し、続くステップ123で受信
可能な上記3個のGPS局2A〜2Cと1個の放送発信
局3Aの組み合わせで測位演算を行う。すなわち、GP
S局2A〜2Cについての前式(1) 〜(3) 、(5) 〜(7)
および放送発信局3Aについての前式(9) ,(13), (1
7) より4元連立方程式を得、x0 ,y0 ,z0 ,Δt
を変数として最小二乗法で解を計算することにより、現
在の車両位置(x0 ,y0 ,z0 )を算出するのであ
る。なお、ステップ122で受信可能な放送発信局数が
0個である場合には、3個のGPS局2A〜2Cを使用
して測位を行うが(ステップ124)、この場合は3元
連立方程式しか得られないから高度z0 は算出できな
い。GPS衛星が一時的に建物の陰になり易い市街地で
は高度はそれ程変化しないから、これでも問題はない。
【0024】以下、それぞれステップ126、129、
132では、4つの変数x0 ,y0,z0 ,Δtの解を
得るべく、受信不可能なGPS局を受信可能な放送発信
局で補って4元連立方程式を得ることにより、車両位置
(x0 ,y0 ,z0 )を知ることができる。なお、ステ
ップ127,130,133では3元連立方程式しか得
られないから、既述の如く、高度z0 は算出できない。
132では、4つの変数x0 ,y0,z0 ,Δtの解を
得るべく、受信不可能なGPS局を受信可能な放送発信
局で補って4元連立方程式を得ることにより、車両位置
(x0 ,y0 ,z0 )を知ることができる。なお、ステ
ップ127,130,133では3元連立方程式しか得
られないから、既述の如く、高度z0 は算出できない。
【0025】なお、上記実施例におけるFMラジオのス
テレオ放送用パイロット信号波に代えて、テレビの画像
同期信号波あるいはAMラジオのステレオ放送用パイロ
ット信号波を利用しても良い。
テレオ放送用パイロット信号波に代えて、テレビの画像
同期信号波あるいはAMラジオのステレオ放送用パイロ
ット信号波を利用しても良い。
【0026】(実施例2)C/AコードによるGPS測
位では100m程度の誤差を生じることがある。したが
って、道路が入り組んだ市街地では放送波測位の方が精
度が良く、有利であることが多い。そこで、本実施例に
おいてはCPUは、図3のステップ101〜109を実
行して放送波の位相補正値を得ると、図6のステップ2
21以下でGPS局と放送発信局の組み合わせ測位処理
を行う。すなわち、ステップ221で受信可能な放送発
信局の数を確認し、4個ならばステップ222で放送波
のみで測位を行う。3個ならばステップ223以下へ、
2個ならばステップ226以下へ、1個ならばステップ
229以下へ、0個ならばステップ232以下へそれぞ
れ進んで、受信不能で不足する放送局を、受信可能なG
PS局で補って測位を行う。このようにして、放送測位
を優先することにより、市街地ではより精度の良い移動
体の位置測定が可能となる。
位では100m程度の誤差を生じることがある。したが
って、道路が入り組んだ市街地では放送波測位の方が精
度が良く、有利であることが多い。そこで、本実施例に
おいてはCPUは、図3のステップ101〜109を実
行して放送波の位相補正値を得ると、図6のステップ2
21以下でGPS局と放送発信局の組み合わせ測位処理
を行う。すなわち、ステップ221で受信可能な放送発
信局の数を確認し、4個ならばステップ222で放送波
のみで測位を行う。3個ならばステップ223以下へ、
2個ならばステップ226以下へ、1個ならばステップ
229以下へ、0個ならばステップ232以下へそれぞ
れ進んで、受信不能で不足する放送局を、受信可能なG
PS局で補って測位を行う。このようにして、放送測位
を優先することにより、市街地ではより精度の良い移動
体の位置測定が可能となる。
【0027】
【発明の効果】以上の如く、本発明の移動体測位システ
ムによれば、固定監視局の設置やこれとの通信を行う車
両通信機の設置等が不要であるから、システム全体を安
価に実現することができる。
ムによれば、固定監視局の設置やこれとの通信を行う車
両通信機の設置等が不要であるから、システム全体を安
価に実現することができる。
【図1】移動体測位システムの概念図である。
【図2】移動体測位システムのハード構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図3】本発明の一実施例におけるCPUの処理フロー
チャートである。
チャートである。
【図4】CPUの処理フローチャートである。
【図5】放送波による補完を示す移動体測位システムの
概念図である。
概念図である。
【図6】本発明の他の実施例におけるCPUの処理フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図7】クレーム対応図である。
1 車両(移動体) 11 GPS受信アンテナ 12 FM受信アンテナ 13A GPS受信機 13B FM受信機 15 CPU 2A,2B,2C,2D GPS衛星 3A,3B,3C,3D 放送局
Claims (4)
- 【請求項1】 複数のGPS衛星からの通信波を受信す
るGPS受信手段と、複数の放送局からの放送波を受信
する放送波受信手段と、GPS衛星からの受信の可不可
を判定する判定手段と、所定数以上のGPS衛星が受信
可能な時に、これらGPS衛星からの測位情報に基づい
て移動体の移動位置を算出する第1の移動位置算出手段
と、第1の移動位置算出手段により算出された移動位置
に基づいて各放送局からの放送波の位相補正値を得る位
相補正値算出手段と、受信可能なGPS衛星が所定数以
下の時に、必要数の放送局からの放送波をそれぞれ上記
位相補正値で補正して、GPS衛星からの測位情報と併
せて移動体の移動位置を算出する第2の移動位置算出手
段とを具備する移動体測位システム。 - 【請求項2】 上記放送波としてFMラジオのパイロッ
ト信号波を使用する請求項1記載の移動体測位システ
ム。 - 【請求項3】 上記第2の移動位置算出手段は、受信可
能なGPS衛星が3個以下の時に、全体として4個のG
PS衛星の不足分を補うに必要な数の放送局からの放送
波を合わせて、移動体の移動位置を算出するものである
請求項1記載の移動体測位システム。 - 【請求項4】 複数のGPS衛星からの通信波を受信す
るGPS受信手段と、複数の放送局からの放送波を受信
する放送波受信手段と、GPS衛星からの受信の可不可
を判定する第1の判定手段と、所定数以上のGPS衛星
が受信可能な時に、これらGPS衛星からの測位情報に
基づいて移動体の移動位置を算出する第1の移動位置算
出手段と、第1の移動位置算出手段により算出された移
動位置に基づいて各放送局からの放送波の位相補正値を
得る位相補正値算出手段と、放送波の受信の可不可を判
定する第2の判定手段と、所定数以上の放送局からの受
信が可能な時に、これら放送局からの放送波をそれぞれ
上記位相補正値で補正して移動体の移動位置を算出する
とともに、受信可能な放送局が所定数以下の時に、必要
数のGPS衛星からの測位情報を合わせて移動体の移動
位置を算出する第2の移動位置算出手段とを具備する移
動体測位システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6340597A JPH08184451A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 移動体測位システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6340597A JPH08184451A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 移動体測位システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08184451A true JPH08184451A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18338513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6340597A Withdrawn JPH08184451A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 移動体測位システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08184451A (ja) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US10684350B2 (en) | 2000-06-02 | 2020-06-16 | Tracbeam Llc | Services and applications for a communications network |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP6340597A patent/JPH08184451A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |