JPS61284687A - Gps航法装置 - Google Patents
Gps航法装置Info
- Publication number
- JPS61284687A JPS61284687A JP12760585A JP12760585A JPS61284687A JP S61284687 A JPS61284687 A JP S61284687A JP 12760585 A JP12760585 A JP 12760585A JP 12760585 A JP12760585 A JP 12760585A JP S61284687 A JPS61284687 A JP S61284687A
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- Japan
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- satellite
- area
- satellites
- car
- urban
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、市街地や山地を走行する自動車に装備して用
いるのに適したG P S (Global Po −
sitioning System )航法装置に関す
る。
いるのに適したG P S (Global Po −
sitioning System )航法装置に関す
る。
(従来の技術)
一般に、GPS航法装置は、同時に3個以上の衛星を選
択し、ユーザ位置の測位を行なっている。一般に測位精
度を最も高くするため、幾何学的精度発散を示すGDO
P (または水平方向精度発散を示すHDOP)を最小
にする組み合わせの衛星が選択される形態のGPS航法
装置が知られている。
択し、ユーザ位置の測位を行なっている。一般に測位精
度を最も高くするため、幾何学的精度発散を示すGDO
P (または水平方向精度発散を示すHDOP)を最小
にする組み合わせの衛星が選択される形態のGPS航法
装置が知られている。
(発明が解決しようとしている問題点)しかし2例えば
GDOP最小で選ばれた衛星のなかには仰角の低い衛星
も含まれているため。
GDOP最小で選ばれた衛星のなかには仰角の低い衛星
も含まれているため。
市街地や山地等の地域において遮蔽物が存在すると、そ
の遮蔽物が存在するたびに衛星からの信号の受信が不能
になシ、地上のGPS航法装置が測位不能となる欠点が
あった。
の遮蔽物が存在するたびに衛星からの信号の受信が不能
になシ、地上のGPS航法装置が測位不能となる欠点が
あった。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、GPS航法装置を装備した自動車が市街地や
山地等を走行するに当って自動車の走行位置を測位する
ために選択された衛星からの信号が遮蔽物のためにたび
たび受信不能にならないように、遮蔽物の少ない郊外を
走行する場合と、遮蔽物の多い山地や市街地を走行する
場合とで、衛星選択部自体が測位可能な衛星の組合せを
決定する機能をもたせるようにしたGPS航法装置を提
供しようとするものである。
山地等を走行するに当って自動車の走行位置を測位する
ために選択された衛星からの信号が遮蔽物のためにたび
たび受信不能にならないように、遮蔽物の少ない郊外を
走行する場合と、遮蔽物の多い山地や市街地を走行する
場合とで、衛星選択部自体が測位可能な衛星の組合せを
決定する機能をもたせるようにしたGPS航法装置を提
供しようとするものである。
(実施例)
第1図は1本発明装置の一実施例を示す構成図で、1は
衛星信号受信用アンテナ、2は受信部、3は演算処理部
、4は制御部、5は地図地形情報記憶部、6は位置表示
操作部、7は衛星選択部、8は推測位置演算部、9は磁
気方位計および10は距離計である。
衛星信号受信用アンテナ、2は受信部、3は演算処理部
、4は制御部、5は地図地形情報記憶部、6は位置表示
操作部、7は衛星選択部、8は推測位置演算部、9は磁
気方位計および10は距離計である。
第1図に基づき動作を説明する前に9本発明で重要な衛
星の選択手段の概要を述べる。
星の選択手段の概要を述べる。
即ち、自動車が、遮蔽物の少ない郊外を走行する場合の
衛星の選択をどのようにするかは。
衛星の選択をどのようにするかは。
次の項目で行なえばよい。
■GDOP最小の衛星組み合せを選ぶ。
■地図情報記憶部5よシデータを受は取り。
このデータよυ■で選んだ衛星が、高い山々などの遮蔽
物のために受信不能となる可能性が無いことを確認する
。
物のために受信不能となる可能性が無いことを確認する
。
また、自動車が、遮蔽物の多い山地、市街地を走行する
場合における衛星の選択をどのようにするかは1次のよ
うな項目に重点をおいて行なう。
場合における衛星の選択をどのようにするかは1次のよ
うな項目に重点をおいて行なう。
■)ユーザから見た衛星の仰角が、設定値より高いこと
。
。
■)衛星の方位が、自動車の進行方向または。
逆方向の付近および自動車の進行方向に対して直交方向
の付近にある衛星を選ぶ。
の付近にある衛星を選ぶ。
I)、n)を衛星選択のための優先条件として相当程度
満足のゆく自己測位位置の連続測位をカバーできる。
満足のゆく自己測位位置の連続測位をカバーできる。
地図地形情報記憶部では、郊外領域と市街地領域とに分
けられており、郊外領域では、山の位置、高さが記録さ
れている。これによって自動車が、郊外領域を走行しな
がら衛星選択を行なう場合、山の位置、高さにより受信
不能となる衛星が存在すれば、その衛星は、衛星選択か
ら除外することができる。
けられており、郊外領域では、山の位置、高さが記録さ
れている。これによって自動車が、郊外領域を走行しな
がら衛星選択を行なう場合、山の位置、高さにより受信
不能となる衛星が存在すれば、その衛星は、衛星選択か
ら除外することができる。
また、衛星選択部7は、地図地形情報記憶部5よシデー
タを受は取り、自動車が、郊外を走行しているかまたは
市街を走行しているかを判別し、郊外用衛星選択法かま
たは市街地用衛星選択法を選び、測位用の衛星を決定す
る。市街地用衛星選択法では、遮蔽物によって受信不能
となる可能性の低い衛星が測位用の衛星として選ばれる
。また、受信出来る可能性は低いが。
タを受は取り、自動車が、郊外を走行しているかまたは
市街を走行しているかを判別し、郊外用衛星選択法かま
たは市街地用衛星選択法を選び、測位用の衛星を決定す
る。市街地用衛星選択法では、遮蔽物によって受信不能
となる可能性の低い衛星が測位用の衛星として選ばれる
。また、受信出来る可能性は低いが。
自動車の進行方向付近にある衛星と自動車の進行方向に
対して、直交方向付近にある衛星も選択する。これらの
衛星が、受信可能となると。
対して、直交方向付近にある衛星も選択する。これらの
衛星が、受信可能となると。
良好なHDOPが、得られることになる。このようにし
て、GPS航法装置は、可能な限り連続測位できるよう
にする。実施例では、自動車が。
て、GPS航法装置は、可能な限り連続測位できるよう
にする。実施例では、自動車が。
市街地を走行したときの、GPS航法装置の動作を説明
する。
する。
第2図は1本発明を説明するための図で具体的には、自
動車が、市街地を走行した場合にどのようにして自動車
走行路11の経路をたどるがを説明するだめの図である
。
動車が、市街地を走行した場合にどのようにして自動車
走行路11の経路をたどるがを説明するだめの図である
。
図示の例では9時刻toにおいて、自動車17が。
北方向に走行しているが、このとき、上空に5つの衛星
が存在し2次のような衛星配置になっている。()内は
受信状態を示す。
が存在し2次のような衛星配置になっている。()内は
受信状態を示す。
衛星12・・・仰角1o0 方位 9o0 (受信不能
)衛星13・・・仰角30’ 方位18o0(受信可
能)衛星14・・・仰角60° 方位27o0(受信可
能)衛星15・・・仰角200 方位315° (受信
不能)衛星16・・・仰角100 方位 00(受信可
能)ここで、衛星12.衛星15は、遮蔽物18にょっ
トて受信不能になっている。GPS航法装置は
。
)衛星13・・・仰角30’ 方位18o0(受信可
能)衛星14・・・仰角60° 方位27o0(受信可
能)衛星15・・・仰角200 方位315° (受信
不能)衛星16・・・仰角100 方位 00(受信可
能)ここで、衛星12.衛星15は、遮蔽物18にょっ
トて受信不能になっている。GPS航法装置は
。
自動車17の進行方向を検出する磁気方位計9がらの方
位データおよび車輪の回転数を、検知す □る距
離計10からの走行距離データを入力するとこの場合に
測位が2行なわれていなかったとしても、自動車の推測
位置と走行方向は求めることができるのである。
位データおよび車輪の回転数を、検知す □る距
離計10からの走行距離データを入力するとこの場合に
測位が2行なわれていなかったとしても、自動車の推測
位置と走行方向は求めることができるのである。
まず、第1図に基づきその動作説明を行なう。
GPS航法装置は位置表示操作部6にユーザの初期位置
2日付1時刻が入力されると測位動作に入る。位置表示
操作部6に入力されたユーザの初期位置データが、制御
部4に送られる。このとき、制御部4は、衛星選択部7
にユーザの初期位置データを送り、衛星選択を行なうよ
う指令する。衛星選択部7は、地図地形情報記憶部5の
データを参照し、現在のユーザ初期位置から郊外用衛星
選択手段と市街用衛星選択手段のいずれが適切かを決定
する。その後、そのいずれか一方の手段によシ衛星の組
み合せを決定し、衛星の組み合せを制御部4へ知らせる
。これにより制御部4は1選択された衛星を受信するよ
う受信部2に指令する。この指令を受けて受信部2は、
アンテナ1から送られてきた衛星信号をデータ復調し、
かつ衛星の擬似距離を測定する。そして、この受信部2
は、衛星の航法メツセージデータ、衛星の擬似距離デー
タを演 ゛算処理部3に送る。この演算処理部3
は、これらのデータをもとにして9通常よく知られてい
る次の航法方程式を立て、ユーザ位置を求める。
2日付1時刻が入力されると測位動作に入る。位置表示
操作部6に入力されたユーザの初期位置データが、制御
部4に送られる。このとき、制御部4は、衛星選択部7
にユーザの初期位置データを送り、衛星選択を行なうよ
う指令する。衛星選択部7は、地図地形情報記憶部5の
データを参照し、現在のユーザ初期位置から郊外用衛星
選択手段と市街用衛星選択手段のいずれが適切かを決定
する。その後、そのいずれか一方の手段によシ衛星の組
み合せを決定し、衛星の組み合せを制御部4へ知らせる
。これにより制御部4は1選択された衛星を受信するよ
う受信部2に指令する。この指令を受けて受信部2は、
アンテナ1から送られてきた衛星信号をデータ復調し、
かつ衛星の擬似距離を測定する。そして、この受信部2
は、衛星の航法メツセージデータ、衛星の擬似距離デー
タを演 ゛算処理部3に送る。この演算処理部3
は、これらのデータをもとにして9通常よく知られてい
る次の航法方程式を立て、ユーザ位置を求める。
航法方程式
UX、UY、UZ:XYZ地球固定座標系のユーザ位置
Bu:ユーザ時計オフセット eij:衛星iとユーザ位置とのな゛す単位々クトルの
xyz成分 S = (R1lR12RI3BI R21R22R2
3B2 Rn&2R33B3R41R4R43B4 〕
Tρ0〔ρ1ρ2ρ3ρ4〕7 Rlj:衛星iのXYZ地球固定座標系のXYz成分B
i:衛星iの衛星時計オフセット ρi :衛星iの擬似距離 この求められたユーザ位置結果を位置表示操作部6に送
る。位置表示操作部6はユーザ位置結果を表示する。ま
た、演算処理部3はユーザ位置結果を衛星選択部7にも
送る。衛星選択部7は、一定時間毎に、制御部4から衛
星選択を行なうよう指令され、これを受けて衛星選択を
行ない測位に使用する衛星の組み合わせを制御部4へ知
らせることになる。これを受けた制御部4は2選択され
た衛星を受信するように受信部2に指令する。受信部2
は、この指令を実行し、その後に2選択された各衛星が
受信できたかどうかを制御部4に知らせることになる。
Bu:ユーザ時計オフセット eij:衛星iとユーザ位置とのな゛す単位々クトルの
xyz成分 S = (R1lR12RI3BI R21R22R2
3B2 Rn&2R33B3R41R4R43B4 〕
Tρ0〔ρ1ρ2ρ3ρ4〕7 Rlj:衛星iのXYZ地球固定座標系のXYz成分B
i:衛星iの衛星時計オフセット ρi :衛星iの擬似距離 この求められたユーザ位置結果を位置表示操作部6に送
る。位置表示操作部6はユーザ位置結果を表示する。ま
た、演算処理部3はユーザ位置結果を衛星選択部7にも
送る。衛星選択部7は、一定時間毎に、制御部4から衛
星選択を行なうよう指令され、これを受けて衛星選択を
行ない測位に使用する衛星の組み合わせを制御部4へ知
らせることになる。これを受けた制御部4は2選択され
た衛星を受信するように受信部2に指令する。受信部2
は、この指令を実行し、その後に2選択された各衛星が
受信できたかどうかを制御部4に知らせることになる。
制御部4は、この受信部2が受信できなかった測位用に
選択された衛星があったならば、衛星選択部7に、再度
衛星選択を行なうよう指示する。
選択された衛星があったならば、衛星選択部7に、再度
衛星選択を行なうよう指示する。
そこで衛星選択部7は、受信できなかった衛星を除いた
衛星選択を行なうことになるのである。
衛星選択を行なうことになるのである。
そして、衛星選択部7は、新しく選び出した衛星の組み
合わせを制御部4に知らせることができる。すると、制
御部4は、演算処理部3に新しい衛星組み合わせを、測
位に使用するよう指示し、GPS航法装置は、測位を続
行できることになる。また、GPS航法装置が測位して
いないとき、または、一時的に測位不能となった場合、
推測位置演算部8は、自動車の進行方向を検出する磁気
方位計9からの方位データ。
合わせを制御部4に知らせることができる。すると、制
御部4は、演算処理部3に新しい衛星組み合わせを、測
位に使用するよう指示し、GPS航法装置は、測位を続
行できることになる。また、GPS航法装置が測位して
いないとき、または、一時的に測位不能となった場合、
推測位置演算部8は、自動車の進行方向を検出する磁気
方位計9からの方位データ。
および車輪の回転数を検知する距離計10からの走行距
離データを受けて、ユーザの推測位置を計算する。その
後、この結果を、衛星選択部7゜演算処理部3に送る。
離データを受けて、ユーザの推測位置を計算する。その
後、この結果を、衛星選択部7゜演算処理部3に送る。
衛星選択部7と演算処理部3は、送られてきたデータを
ユーザの推測位置として利用する。
ユーザの推測位置として利用する。
第2図の例では、まず2時刻toで衛星選択を行なう。
ここで、市街地用衛星選択法で述べたI)ユーザから見
た衛星の仰角がある値よシ高いことにより、衛星14.
また■)衛星の方位が、自動車の進行方向または逆方向
付近にある衛星を選ぶことよシ、衛星13.衛星16を
選ぶ。また。
た衛星の仰角がある値よシ高いことにより、衛星14.
また■)衛星の方位が、自動車の進行方向または逆方向
付近にある衛星を選ぶことよシ、衛星13.衛星16を
選ぶ。また。
自動車の進行方向に対して直交方向付近にある衛星12
を選択することによシ測位の精度を上げることができる
。
を選択することによシ測位の精度を上げることができる
。
3次元測位を開始するとき、各衛星を受信し。
データ復調、擬似距離測定を行なうが、衛星には、建物
によって衛星信号が、遮蔽され受信不能となっている。
によって衛星信号が、遮蔽され受信不能となっている。
そのため衛星12の代わりに。
衛星15を再び選択する。しかし、衛星15も、建物の
影響によシ受信不能である。よって受信可能な衛星は、
衛星13.衛星14.衛星16の3衛星となシ、2次元
測位を開始する。その後、衛星13、衛星14.衛星1
6の3衛星による2次元測位を続行するが、自動車の進
行方行に対して直交方向付近にある衛星12.衛星15
を捕捉するよう努める。時刻t1で、自動車が交差点に
来たとする。この時、衛星12は、受信可能となり、
GPS航法装置は、衛星12.衛星13.衛星14.衛
星16による3次元測位が可能となる。また、この時の
HDOPは以前と比べて良好なはずである。
影響によシ受信不能である。よって受信可能な衛星は、
衛星13.衛星14.衛星16の3衛星となシ、2次元
測位を開始する。その後、衛星13、衛星14.衛星1
6の3衛星による2次元測位を続行するが、自動車の進
行方行に対して直交方向付近にある衛星12.衛星15
を捕捉するよう努める。時刻t1で、自動車が交差点に
来たとする。この時、衛星12は、受信可能となり、
GPS航法装置は、衛星12.衛星13.衛星14.衛
星16による3次元測位が可能となる。また、この時の
HDOPは以前と比べて良好なはずである。
この時、以前の測位位置の誤差が大きかったならば、以
前の測位位置の補正ができる。その後。
前の測位位置の補正ができる。その後。
すぐに、衛星12は、受信不能となり、再び2次元測位
が続行される。次に2図3において自動車が、進行方向
を変え東の方向に走行し、そのう衛星13が選択される
。この時点では、全衛星受信可能となっておシ、3次元
測位が行なわれる。その後2時刻t3で衛星13が遮蔽
物18のために、受信不能となり、衛星12.衛星14
.衛星15゜衛星16の組み合わせによる測位に切シ換
わる。
が続行される。次に2図3において自動車が、進行方向
を変え東の方向に走行し、そのう衛星13が選択される
。この時点では、全衛星受信可能となっておシ、3次元
測位が行なわれる。その後2時刻t3で衛星13が遮蔽
物18のために、受信不能となり、衛星12.衛星14
.衛星15゜衛星16の組み合わせによる測位に切シ換
わる。
こうして、3次元測位が続行できることになる。
(発明の効果)
以上、説明したように9本発明は、自動車の走行予定地
域の地図情報を用いて、走行する地域の地形に応じた衛
星を選択することにより。
域の地図情報を用いて、走行する地域の地形に応じた衛
星を選択することにより。
衛星電波を途切れず受信することができるので遮蔽物の
多い地域においても連続した位置測定が可能となる。
多い地域においても連続した位置測定が可能となる。
第1図は1本発明装置の一実施例を示す構成図、第2図
、第3図は本発明を説明するだめの図である。 1・・・アンテナ、2・・・受信部、3・・・演算処理
部4・・・制御部、5・・・地図地形情報記憶部、6・
・・位置表示操作部、7・・・衛星選択部、8・・・推
測位置演算部、9・・・磁気方位計、10・・・距離計
、11・・・自動車走行路、 12.13.14.15
および16・・・衛星。 17・・・自動車、18・・・遮蔽物 特許出願人 日本無線株式会社 第1図
、第3図は本発明を説明するだめの図である。 1・・・アンテナ、2・・・受信部、3・・・演算処理
部4・・・制御部、5・・・地図地形情報記憶部、6・
・・位置表示操作部、7・・・衛星選択部、8・・・推
測位置演算部、9・・・磁気方位計、10・・・距離計
、11・・・自動車走行路、 12.13.14.15
および16・・・衛星。 17・・・自動車、18・・・遮蔽物 特許出願人 日本無線株式会社 第1図
Claims (1)
- 自動車に搭載するGPS航法装置において,自動車が
走行する予定地域の地図地形情報を記憶する地図地形情
報記憶部と,この地図地形情報から郊外領域,市街領域
のそれぞれの衛星選択手段を有し,また市街領域の衛星
選択手段として自動車が市街を走行中の地域の少なくと
も第1の条件としてユーザから見た衛星の仰角がある値
より高いことおよび第2の条件として衛星の方位が自動
車の進行方向とか逆方向の付近および自動車の進行方向
に対して直交方向の付近にある衛星を選ぶことにより,
衛星の組合せを決定する衛星選択部とを具備して自動車
走行位置の連続測位を行なうようにしたことを特徴とす
るGPS航法装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12760585A JPH06100645B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | Gps航法装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12760585A JPH06100645B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | Gps航法装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61284687A true JPS61284687A (ja) | 1986-12-15 |
JPH06100645B2 JPH06100645B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=14964219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12760585A Expired - Lifetime JPH06100645B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | Gps航法装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06100645B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009192257A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | 移動体用位置算出装置 |
JP2009216484A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Seiko Epson Corp | 測位方法、プログラム及び測位装置 |
JP2013083532A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Toyota Motor Corp | 位置情報検出装置および位置情報検出方法 |
US20150035700A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Broadcom Corporation | Method and Apparatus for Distinguishing Direct GNSS Signals From Reflections |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP12760585A patent/JPH06100645B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009192257A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | 移動体用位置算出装置 |
JP2009216484A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Seiko Epson Corp | 測位方法、プログラム及び測位装置 |
JP2013083532A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Toyota Motor Corp | 位置情報検出装置および位置情報検出方法 |
US20150035700A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Broadcom Corporation | Method and Apparatus for Distinguishing Direct GNSS Signals From Reflections |
US9562976B2 (en) * | 2013-07-31 | 2017-02-07 | Broadcom Corporation | Method and apparatus for distinguishing direct GNSS signals from reflections |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06100645B2 (ja) | 1994-12-12 |
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