JPH0334035B2 - - Google Patents
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- JPH0334035B2 JPH0334035B2 JP4014285A JP4014285A JPH0334035B2 JP H0334035 B2 JPH0334035 B2 JP H0334035B2 JP 4014285 A JP4014285 A JP 4014285A JP 4014285 A JP4014285 A JP 4014285A JP H0334035 B2 JPH0334035 B2 JP H0334035B2
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- Japan
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- satellite
- car
- satellites
- area
- positioning
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- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、市街領域や山地を走行する自動車に
装備して用いるのに適したGPS（Global Position
System）航法送値に関する。
装備して用いるのに適したGPS（Global Position
System）航法送値に関する。
（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つている
一般に測定制度を最も高くすため、幾何学的精度
発散を示すGDOP（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。
衛星を選択し、ユーザ位置の測位を行なつている
一般に測定制度を最も高くすため、幾何学的精度
発散を示すGDOP（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、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、市街
地や山地等の地域において遮蔽物が依存すると、
その遮蔽物が存在するたびに衛星からの信号の受
信が不能になり、地上のGPS航法装置が順位不
能となる欠点があつた。
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依存すると、
その遮蔽物が存在するたびに衛星からの信号の受
信が不能になり、地上のGPS航法装置が順位不
能となる欠点があつた。
（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
市街地や山地を走行するに当つて自動車の走行位
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。
市街地や山地を走行するに当つて自動車の走行位
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、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。
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。
第１図に基づき動作を説明する前に、本発明で
重要な衛星の選択手段の概要を述べる。
重要な衛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、次の
項目で行なえばよい。
る場合の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。
地図地形情報記憶部５よりデータを受け取
り、このデータよりで選んだ衛星が、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。
り、このデータよりで選んだ衛星が、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。
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、次のような項目に重点をおいて行なう。
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、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、高いこと。
() 衛星の方位が、自動車の進行方向または、
逆方向にある衛星を選ぶ。
逆方向にある衛星を選ぶ。
() 走行中、度々受信不能となる衛星を衛星選
択から除外する。
択から除外する。
（）、（）および（）を衛星選択のための
条件としての全部を採用すれば相当程度満足のゆ
く自己測位位置の連続測位をカバーできるが、
（）、（）の２つの条件だけでも実用上支障な
い。
条件としての全部を採用すれば相当程度満足のゆ
く自己測位位置の連続測位をカバーできるが、
（）、（）の２つの条件だけでも実用上支障な
い。
地図地形情報記憶部では、郊外領域と市街領域
とに分けられており、郊外領域では、山の位置、
高さが記憶されている。これによつて自動車が、
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。
とに分けられており、郊外領域では、山の位置、
高さが記憶されている。これによつて自動車が、
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より
データを受け取り、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、遮蔽物によつ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。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。次に、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。
データを受け取り、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、遮蔽物によつ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。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。次に、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。
第２図は、本発明を説明するため図で具体的に
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の経路をたどるかを説明
するための図である。
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の経路をたどるかを説明
するための図である。
図示の例では、時刻t0において自動車１７が、
北方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、次のような衛星配置になつて
いる。（ ）内は受信状態を示す。
北方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、次のような衛星配置になつて
いる。（ ）内は受信状態を示す。
衛星１２…仰角10°方位135°（受信不能）
衛星１３…仰角30°方位180°（受信可能）
衛星１４…仰角60°方位270°（受信可能）
衛星１５…仰角20°方位315°（受信不能）
衛星１６…仰角10°方位 0°（受信可能）
ここで、衛星１２、衛星１５は、遮蔽物１８に
よつて受信不能になつている。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入力すると、こ
の場合に測位が行なわれていなかつたとしても、
自動車の推測位置と走行方向は求めることができ
るようにしている。
よつて受信不能になつている。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入力すると、こ
の場合に測位が行なわれていなかつたとしても、
自動車の推測位置と走行方向は求めることができ
るようにしている。
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、日付、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、そのいずれかを一方の手段によ
り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、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、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。
GPS航法装置は位置表示操作部６にユーザの初
期位置、日付、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、そのいずれかを一方の手段によ
り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、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、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
Xu＝G-1〔AuS−ρ〕
Xu＝UX
UY
UZ
−Bu Gu＝e11 e12 e13 １
e21 e22 e23 １
e31 e32 e33 １
e41 e42 e43 １
UX、UY、UZ：XYZ地球固定座標系のユーザ位
置 BU：ユーザ時計オフセツト eij：衛星ｉとユーザ位置とのなす単位ベクトルの
XYZ成分 Au＝r1 ０ ０ ００ r2 ０ ００ ０ r3 ００ ０ ０ r4 ri＝（ei1 ei2 ei3 １） Ｓ＝〔R11R12，R13B1R21R22R23B2R31R32R33B3R41R42R
43B4〕T ρ＝〔ρ1ρ2ρ3ρ4〕T Rij：衛星ｉのXYZ地球固定座標系のXYZ成分 bi：衛星ｉの衛星時計オフセツト 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。装置表示操作部６はイーザ位置結果
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、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、選択された
角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
できなかつた測位用に選択された衛星があつたな
らば、衛星選択部７に、再度衛星選択を行なうよ
う指令する。そこで衛星選択部７は、受信できな
かつた衛星を除いた衛星選択を行なうことになる
のである。
置 BU：ユーザ時計オフセツト eij：衛星ｉとユーザ位置とのなす単位ベクトルの
XYZ成分 Au＝r1 ０ ０ ００ r2 ０ ００ ０ r3 ００ ０ ０ r4 ri＝（ei1 ei2 ei3 １） Ｓ＝〔R11R12，R13B1R21R22R23B2R31R32R33B3R41R42R
43B4〕T ρ＝〔ρ1ρ2ρ3ρ4〕T Rij：衛星ｉのXYZ地球固定座標系のXYZ成分 bi：衛星ｉの衛星時計オフセツト 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。装置表示操作部６はイーザ位置結果
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、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、選択された
角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
できなかつた測位用に選択された衛星があつたな
らば、衛星選択部７に、再度衛星選択を行なうよ
う指令する。そこで衛星選択部７は、受信できな
かつた衛星を除いた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つた場合、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からの走行距離をデータを受
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
タをユーザを推測位置として利用する。
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つた場合、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からの走行距離をデータを受
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
タをユーザを推測位置として利用する。
第２図の例では、まず、時刻T0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ユ
ーザから見た衛星の仰角が高いことより、衛星１
４、また（）衛星の方位が、自動車の進行方向
または逆方向にある衛星を選ぶことより、衛星１
３、衛星１６を選ぶ。また、残りの衛星１２、衛
星１５からのGDOPの値が低くなると思われる衛
星１２を選択することにより連続測位の精度を上
げることができる。
行なう。ここで、市街地用衛星選択法で述べたユ
ーザから見た衛星の仰角が高いことより、衛星１
４、また（）衛星の方位が、自動車の進行方向
または逆方向にある衛星を選ぶことより、衛星１
３、衛星１６を選ぶ。また、残りの衛星１２、衛
星１５からのGDOPの値が低くなると思われる衛
星１２を選択することにより連続測位の精度を上
げることができる。
３次元測位を開始するとき、角衛星を受信し、
データ復調、擬似距離測定を行なうが、衛星に
は、建物によつて衛星信号が、遮蔽され受信不能
となつている。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
物の影響により受信不能である。よつて受信可能
な衛星は、衛星１３、衛星１４、衛星１６の３衛
星となり、２次元測位を開始する。その後、衛星
１３、衛星１４、衛星１６の３衛星による２次元
測位を続行するが、時刻t1で、衛星１５が、受信
可能となつたとする。その後、時刻t2で、衛星１
３が建物の影響で受信できなくなつたとする。こ
のとき、衛星１５の方位は、車の進行方向とは逆
方向にあり、この衛星１５が新たに測位の衛星と
して選択される。そうすると、衛星１４、衛星１
５、衛星１６の３衛星を受信できることになり、
再び測位可能となる。
データ復調、擬似距離測定を行なうが、衛星に
は、建物によつて衛星信号が、遮蔽され受信不能
となつている。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
物の影響により受信不能である。よつて受信可能
な衛星は、衛星１３、衛星１４、衛星１６の３衛
星となり、２次元測位を開始する。その後、衛星
１３、衛星１４、衛星１６の３衛星による２次元
測位を続行するが、時刻t1で、衛星１５が、受信
可能となつたとする。その後、時刻t2で、衛星１
３が建物の影響で受信できなくなつたとする。こ
のとき、衛星１５の方位は、車の進行方向とは逆
方向にあり、この衛星１５が新たに測位の衛星と
して選択される。そうすると、衛星１４、衛星１
５、衛星１６の３衛星を受信できることになり、
再び測位可能となる。
（発明の効果）
以上、説明したように、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、衛星電
波を途切れずに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。
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、衛星電
波を途切れずに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。
第１図は、本発明装置の一実施例を示す構成
図、第２図は本発明を説明するための図である。 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、１２，１
３，１４，１５および１６……衛星、１７……自
動車、１８……遮蔽物。
図、第２図は本発明を説明するための図である。 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、１２，１
３，１４，１５および１６……衛星、１７……自
動車、１８……遮蔽物。
Claims (1)
- 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郊外
領域と市街領域とに区別して記憶する地図地形情
報記憶部と、この地図地形情報記憶部からの郊外
領域の情報、市街領域の情報に基づくそれぞれの
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についての
少なくとも第１の条件として自動車から見た衛星
の仰角が高いことおよび第２の条件として衛星の
方位が自動車の進行方向または進行方向に対して
逆方向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 |
|---|---|---|---|
| JP4014285A JPS61198074A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Ｇｐｓ航法装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4014285A JPS61198074A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Ｇｐｓ航法装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61198074A JPS61198074A (ja) | 1986-09-02 |
| JPH0334035B2 true JPH0334035B2 (ja) | 1991-05-21 |
Family
ID=12572525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4014285A Granted JPS61198074A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Ｇｐｓ航法装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61198074A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103989A (ja) * | 1986-10-22 | 1988-05-09 | Nissan Motor Co Ltd | Ｇｐｓ位置計測装置 |
| JPH0820504B2 (ja) * | 1987-09-22 | 1996-03-04 | 株式会社豊田中央研究所 | Ｇｐｓ航法装置 |
| JP3598601B2 (ja) * | 1995-08-23 | 2004-12-08 | 神鋼電機株式会社 | 無人車の運行管理システム |
| JP2011185603A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Denso Corp | 測位装置 |
| JP6323222B2 (ja) * | 2014-07-10 | 2018-05-16 | 株式会社デンソー | 車両用測位装置 |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP4014285A patent/JPS61198074A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61198074A (ja) | 1986-09-02 |
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