JP2013122417A - Gps positioning terminal and gps positioning system - Google Patents
Gps positioning terminal and gps positioning system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013122417A JP2013122417A JP2011271061A JP2011271061A JP2013122417A JP 2013122417 A JP2013122417 A JP 2013122417A JP 2011271061 A JP2011271061 A JP 2011271061A JP 2011271061 A JP2011271061 A JP 2011271061A JP 2013122417 A JP2013122417 A JP 2013122417A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gps
- gps positioning
- synchronization detection
- time
- positioning terminal
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
本発明は、端末の測位動作の時間を短縮することができ、かつ端末の消費電力を低減することができるＧＰＳ測位端末及びＧＰＳ測位システムに関する。 The present invention relates to a GPS positioning terminal and a GPS positioning system that can shorten the time of positioning operation of a terminal and can reduce power consumption of the terminal.
ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して、位置を求めるシステムである。ＧＰＳ衛星からの航法メッセージを受信して位置を求める方法はコールドスタートと呼ばれる。航法メッセージのデータ量は約５ｋバイト程度であり、その受信に要する時間は１０分程度である。 The GPS (Global Positioning System) is a system that obtains a position by receiving radio waves from a plurality of GPS satellites. A method for obtaining a position by receiving a navigation message from a GPS satellite is called a cold start. The data amount of the navigation message is about 5 kbytes, and the time required for receiving it is about 10 minutes.
一度、航法メッセージを受信した後は、数時間は同じ航法メッセージの情報を使用できる。その間は、僅かな情報を受信するだけで位置を求めることができる。この方法はホットスタートと呼ばれる。ホットスタートに要する時間は１秒〜数秒である。 Once the navigation message is received, the same navigation message information can be used for several hours. In the meantime, the position can be obtained only by receiving a small amount of information. This method is called hot start. The time required for hot start is 1 second to several seconds.
従来は、端末自身がＧＰＳ衛星から航法メッセージを受信していた。その他に、航法メッセージを予め受信してサーバに蓄積しておき、携帯電話によりネットワークを介して端末に読む方法も提案されている。この方法は、ネットワークアシスト型のＧＰＳ測位システムと呼ばれる（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, the terminal itself has received a navigation message from a GPS satellite. In addition, a method has been proposed in which navigation messages are received in advance and stored in a server, and read by a mobile phone via a network. This method is called a network-assisted GPS positioning system (see, for example, Patent Document 1).
上記のように航法メッセージの受信には時間がかかる。従って、端末自身がＧＰＳ衛星から航法メッセージを受信する方法では、測位動作の時間が長くなり、端末の消費電力が大きくなるという問題があった。 As described above, it takes time to receive the navigation message. Therefore, in the method in which the terminal itself receives the navigation message from the GPS satellite, there is a problem that the time for the positioning operation becomes long and the power consumption of the terminal increases.
ネットワークアシスト型のＧＰＳ測位システムでは、携帯電話の高速の通信を利用することで、端末は航法メッセージを高速に取得することができる。しかし、航法メッセージのデータ量は膨大であるため、携帯電話システムのように、数百ｋｂｐｓ以上の伝送レートが実現できる無線システムにしか適用できない。数ｋｂｐｓの伝送レートの無線システムでは、ネットワークから端末への伝送時間が長くなるため、端末の測位動作の時間が長くなり、かつ端末の消費電力が大きくなるという問題があった。 In the network assist type GPS positioning system, the terminal can acquire the navigation message at high speed by using the high-speed communication of the mobile phone. However, since the data amount of the navigation message is enormous, it can be applied only to a radio system that can realize a transmission rate of several hundred kbps or more like a mobile phone system. In a radio system having a transmission rate of several kbps, there is a problem that the time required for the positioning operation of the terminal becomes long and the power consumption of the terminal increases because the transmission time from the network to the terminal becomes long.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は端末の測位動作の時間を短縮することができ、かつ端末の消費電力を低減することができるＧＰＳ測位端末及びＧＰＳ測位システムを得るものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to reduce the time required for the positioning operation of the terminal and to reduce the power consumption of the terminal and the GPS positioning terminal and A GPS positioning system is obtained.
本発明のＧＰＳ測位端末は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号を同期検出して、同期検出したことを示す同期検出信号と、前記ＧＰＳ信号を同期検出した際の位相制御量とを出力するＧＰＳ信号受信部と、前記同期検出信号を入力して測定し、前記同期検出信号の測定時刻を同期検出時刻として算出する同期検出時刻算出部と、前記位相制御量又はそれに関連する情報と、前記同期検出時刻とを記憶する記憶部とを有することを特徴とする。 The GPS positioning terminal of the present invention detects a GPS signal transmitted from a GPS satellite in synchronization, and outputs a synchronization detection signal indicating that the synchronization is detected and a phase control amount when the GPS signal is detected synchronously. A signal receiving unit, a synchronization detection signal is input and measured, a synchronization detection time calculation unit that calculates a measurement time of the synchronization detection signal as a synchronization detection time, the phase control amount or information related thereto, and the synchronization It has a storage part which memorizes detection time.
本発明は、端末の測位動作の時間を短縮することができ、かつ端末の消費電力を低減することができる。 The present invention can shorten the time required for the positioning operation of the terminal and can reduce the power consumption of the terminal.
本発明の実施の形態に係るＧＰＳ測位端末及びＧＰＳ測位システムについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 A GPS positioning terminal and a GPS positioning system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るＧＰＳ測位システムを示す図である。このＧＰＳ測位システムは、ＧＰＳ測位端末１と、ＧＰＳ測位装置２とを備える。ＧＰＳ測位端末１は携帯端末でありユーザにより様々な場所に持ち運ばれるが、ＧＰＳ測位装置２は基本的に同じ場所に位置する。複数のＧＰＳ衛星ｓｋ（ｋ＝１〜ｎ）が高度２万ｋｍを周回し、その位置は地球に対して刻々と変化する。
FIG. 1 is a diagram showing a GPS positioning system according to
ＧＰＳ測位端末１は、ＧＰＳ信号受信部３と、同期検出時刻算出部４と、情報算出部５と、着脱可能な記憶部６とを有する。記憶部６は、ＵＳＢメモリ等のコネクタインタフェースを備える。記憶部６に記憶された情報は外部からのアクセスによって外部に読み出される。
The
ＧＰＳ測位装置２は、データ読み出し部７と、ＧＰＳ信号受信部８と、位置算出部９とを有する。データ読み出し部７、ＧＰＳ信号受信部８、及び位置算出部９はサーバ内に設けられているが、基地局内に設けられていてもよい。サーバは、直接に又はインターネットを介して基地局に接続されている。
The
図２は、本発明の実施の形態１に係る情報算出部を示す図である。情報算出部５は、伝播時間算出部１０と、擬似距離算出部１１とを有する。図３は、本発明の実施の形態１に係る位置算出部を示す図である。位置算出部９は、送信時刻算出部１２と、衛星位置算出部１３と、端末位置算出部１４とを有する。
FIG. 2 is a diagram showing an information calculation unit according to
続いて、本実施の形態に係るＧＰＳ測位システムの動作について説明する。まず、ＧＰＳ測位端末１のＧＰＳ信号受信部３は、ＧＰＳ衛星ｓｋから送信されたＧＰＳ信号を同期検出して、ＧＰＳ信号を同期検出したことを示す同期検出信号と、ＧＰＳ信号を同期検出した際の位相制御量とを出力する。
Subsequently, the operation of the GPS positioning system according to the present embodiment will be described. First, the GPS
図４は、ＧＰＳ信号と同期検出信号を示す図である。ＧＰＳ信号の各フレームＳ１〜Ｓ５は１５００ビット長で、その時間長は３０秒である。各フレームＳ１〜Ｓ５は５個のサブフレームに分割される。各サブフレームは３００ビット長で、その時間長は６秒である。サブフレームは３０ビットのＴＬＭ（Telemetry）で始まり、その後に３０ビットのＨＯＷ（Handover Word）が続き、その後に、２４０ビットのクロック、各衛星の状態を示すデータ、各衛星に固有の詳細軌道情報などのエフェメリスのデータ、３２個の衛星に共通する概略軌道情報や電離層補正情報などのアルマナックのデータが続く。各サブフレームは例えば１０個のワードからなる。各ワードは３０ビットで、その時間長は６００ミリ秒である。１ビットの時間長は２０ミリ秒である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a GPS signal and a synchronization detection signal. Each frame S1 to S5 of the GPS signal is 1500 bits long, and its time length is 30 seconds. Each frame S1-S5 is divided into five subframes. Each subframe is 300 bits long, and its time length is 6 seconds. A subframe starts with a 30-bit TLM (Telemetry), followed by a 30-bit HOW (Handover Word), followed by a 240-bit clock, data indicating the status of each satellite, and detailed orbit information unique to each satellite. Followed by almanac data such as general orbit information common to 32 satellites and ionospheric correction information. Each subframe consists of, for example, 10 words. Each word is 30 bits and its time length is 600 milliseconds. The time length of 1 bit is 20 milliseconds.
ＧＰＳ信号は、ＧＰＳ衛星ごとに異なる同期コード（擬似雑音符号）により変調されているので、同期を取らなければ受信できない。そこで、ＧＰＳ信号受信部３は、ＧＰＳ衛星に応じて局部同期コードを発生し、その位相をＧＰＳ信号の同期コードの位相に合わせることにより同期を取ってＧＰＳ信号を受信する。この位相のずれを位相制御量と呼ぶ。
Since the GPS signal is modulated by a different synchronization code (pseudo noise code) for each GPS satellite, it cannot be received unless it is synchronized. Therefore, the GPS
同期コードは、Ｃ／Ａコード（Coarse/ Acquisition Code）やＰコード（Precise code）である。Ｃ／ＡコードやＰコードとの同期の場合は、一般的には「相関」を取ることを意味する。この場合は「同期」と「相関」は同義である。本実施の形態では、同期検出信号は、ＧＰＳ信号のＣ／Ａコードの相関を取った後のパルスであり、その周期は１ミリ秒である。 The synchronization code is a C / A code (Coarse / Acquisition Code) or a P code (Precise code). In the case of synchronization with a C / A code or P code, this generally means “correlation”. In this case, “synchronization” and “correlation” are synonymous. In the present embodiment, the synchronization detection signal is a pulse after the correlation of the C / A code of the GPS signal, and its cycle is 1 millisecond.
次に、同期検出時刻算出部４は、同期検出信号を入力して測定し、同期検出信号の測定時刻を同期検出時刻として算出する。本実施の形態では、ＧＰＳ測位端末１内の水晶振動子などの時計を基準として、同期検出時刻を算出する。
Next, the synchronization detection
また、情報算出部５の伝播時間算出部１０は、ＧＰＳ衛星ｓｋからＧＰＳ測位端末１（ＧＰＳ信号受信部３）までのＧＰＳ信号の伝播時間Δｔｍｋを位相制御量に基づいて算出する。伝播時間Δｔｍｋは以下の式で表される。
Δｔｍｋ＝Δｔｋ＋Δｔ０
ここで、ΔｔｋはＧＰＳ衛星ｓｋからＧＰＳ測位端末１までのＧＰＳ信号の正確な伝播時間であり、Δｔ０はＧＰＳ衛星ｓｋ（ｋ＝１〜ｎ）同士で使用する正確な時計とＧＰＳ測位端末１で使用する時計との時間誤差量である。
The propagation
Δtmk = Δtk + Δt0
Here, Δtk is an accurate propagation time of the GPS signal from the GPS satellite sk to the
さらに、情報算出部５の擬似距離算出部１１は、伝播時間に光速ｃを積算して、ＧＰＳ衛星ｓｋからＧＰＳ測位端末１（ＧＰＳ信号受信部３）までの擬似距離を算出する。擬似距離は、時間誤差量Δｔ０を含んだ状態で計算したＧＰＳ衛星ｓｋからＧＰＳ測位端末１までの距離である。
Further, the pseudo
ＧＰＳ測位端末１の着脱可能な記憶部６は、同期検出時刻算出部４が算出した同期検出時刻と情報算出部５が算出した擬似距離を記憶する。次に、記憶部６がＧＰＳ測位端末１から取り出され、ＧＰＳ測位装置２のデータ読み出し部７に接続される。そして、ＧＰＳ測位装置２のデータ読み出し部７は、記憶部６にアクセスして記憶部６から擬似距離と同期検出時刻を読み出す。
The
ＧＰＳ測位装置２のＧＰＳ信号受信部８は、ＧＰＳ信号を常に受信しており、そのＧＰＳ信号の航法メッセージを検出する。即ち、ＧＰＳ信号受信部８は、ＧＰＳ信号を同期検出した後、スペクトラム逆拡散処理を施すことによりＧＰＳ信号の航法メッセージを復調する。航法メッセージには、ＧＰＳ信号の送信時刻や衛星の軌道情報などが含まれている。
The GPS
次に、位置算出部９の送信時刻算出部１２は、同期検出時刻と航法メッセージに基づいて、同期検出されたＧＰＳ信号をＧＰＳ衛星ｓｋが送信した送信時刻を算出する。そして、位置算出部９の衛星位置算出部１３は、航法メッセージの軌道情報に基づいて、その送信時刻におけるＧＰＳ衛星ｓｋの位置を算出する。そして、位置算出部９の端末位置算出部１４は、擬似距離とＧＰＳ衛星ｓｋの位置に基づいてＧＰＳ測位端末１の位置を算出する。具体的には以下のように計算する。
Next, the transmission
ｋ番目（ｋ＝１〜ｎ）のＧＰＳ衛星ｓｋからＧＰＳ測位端末１までの擬似距離Ｒｋと、ＧＰＳ衛星ｓｋの位置（Ｘｋ，Ｙｋ，Ｚｋ）と、ＧＰＳ測位端末１の位置（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）との関係は以下の式で表される。
Ｒｋ＝√{（Ｘｋ−Ｘｐ）２＋（Ｙｋ−Ｙｐ）２＋（Ｚｋ−Ｚｐ）２}＋Δｔ０・ｃ
ここでｃは光速である。
The pseudo distance Rk from the k-th (k = 1 to n) GPS satellite sk to the
Rk = √ {(Xk−Xp) 2 + (Yk−Yp) 2 + (Zk−Zp) 2 } + Δt0 · c
Here, c is the speed of light.
そこで、４つの衛星ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４について以下の式を求める。
Ｒ１＝√{（Ｘ１−Ｘｐ）２＋（Ｙ１−Ｙｐ）２＋（Ｚ１−Ｚｐ）２}＋Δｔ０・ｃ
Ｒ２＝√{（Ｘ２−Ｘｐ）２＋（Ｙ２−Ｙｐ）２＋（Ｚ２−Ｚｐ）２}＋Δｔ０・ｃ
Ｒ３＝√{（Ｘ３−Ｘｐ）２＋（Ｙ３−Ｙｐ）２＋（Ｚ３−Ｚｐ）２}＋Δｔ０・ｃ
Ｒ４＝√{（Ｘ４−Ｘｐ）２＋（Ｙ４−Ｙｐ）２＋（Ｚ４−Ｚｐ）２}＋Δｔ０・ｃ
Therefore, the following equations are obtained for the four satellites s1, s2, s3, and s4.
R1 = √ {(X1−Xp) 2 + (Y1−Yp) 2 + (Z1−Zp) 2 } + Δt0 · c
R2 = √ {(X2−Xp) 2 + (Y2−Yp) 2 + (Z2−Zp) 2 } + Δt0 · c
R3 = √ {(X3−Xp) 2 + (Y3−Yp) 2 + (Z3−Zp) 2 } + Δt0 · c
R4 = √ {(X4-Xp) 2 + (Y4-Yp) 2 + (Z4-Zp) 2 } + Δt0 · c
ＧＰＳ測位端末１の位置（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）と時間誤差量Δｔ０の４つの変数は、上記の４つの式から解くことができる。このようにして位置算出部９が算出したＧＰＳ測位端末１の位置は、ＧＰＳ測位装置２上で表示される。ただし、ＧＰＳ測位端末１に転送すればＧＰＳ測位端末１上でも表示できる。
The four variables of the position (Xp, Yp, Zp) of the
続いて、本実施の形態の効果について比較例１と比較して説明する。図５は、比較例１に係るＧＰＳ測位システムを示す図である。ＧＰＳ測位端末１自身がＧＰＳ衛星から航法メッセージを受信する。そして、ＧＰＳ測位端末１が自身の位置を算出する。
Next, the effect of the present embodiment will be described in comparison with Comparative Example 1. FIG. 5 is a diagram illustrating a GPS positioning system according to the first comparative example. The
比較例１では、端末自身がＧＰＳ衛星ｓｋから航法メッセージを受信するため、測位動作の時間が長くなり、ＧＰＳ測位端末１の消費電力が大きくなる。これに対して、本実施の形態では、ＧＰＳ測位装置２が航法メッセージを受信するため、ＧＰＳ測位端末１が航法メッセージを受信する必要がない。これにより、ＧＰＳ測位端末１はホットスタート又はそれと同等の動作で、ＧＰＳ衛星ｓｋからの信号を受信することができる。また、ＧＰＳ測位端末１が自身の位置を算出する必要もない。このため、測位に必要な同期検出時刻と擬似距離を比較例１よりも短い時間で記憶部６が記憶することができる。従って、端末の測位動作の時間を短縮することができ、かつ端末の消費電力を低減することができる。
In Comparative Example 1, since the terminal itself receives the navigation message from the GPS satellite sk, the time for the positioning operation becomes longer, and the power consumption of the
また、実施の形態１では、着脱可能な記憶部６に記憶された情報に基づいてＧＰＳ測位端末１の時刻と位置を算出できる。このため、記憶部６は、移動履歴を保存できる低消費電力のＧＰＳロガーとして利用することができる。
In the first embodiment, the time and position of the
なお、図４に示すように、ＧＰＳ信号は、異なる時間間隔を持つ複数の信号を有する。これらの信号は、時間間隔が長い方から順にフレーム、サブフレーム、ワード、ビット、Ｃ／Ａコードの相関ピークである。本実施の形態では、ＧＰＳ信号受信部３は、ＧＰＳ信号のＣ／Ａコードの相関ピークを同期検出する。ただし、これに限らず、ＧＰＳ信号受信部３は、ＧＰＳ測位端末１の測位精度に応じて、ＧＰＳ信号の複数の信号の何れを同期検出するかを変えてもよい。例えば、１ミリ秒の範囲で同期が取れている場合は、同期検出時刻算出部４は１ミリ秒以下の時間間隔でＣ／Ａコードの相関ピークを測定する。また、２０ミリ秒の範囲で同期が取れている場合は、同期検出時刻算出部４は２０ミリ秒以下の時間間隔で５０ｂｐｓのビットを測定する。時間間隔が短い信号を同期検出するほど、ＧＰＳ測位端末１の測位精度が高くなる。
As shown in FIG. 4, the GPS signal has a plurality of signals having different time intervals. These signals are correlation peaks of frames, subframes, words, bits, and C / A codes in order from the longer time interval. In the present embodiment, the GPS
また、ＧＰＳ測位装置２から見えていないＧＰＳ衛星ｓｋのＧＰＳ信号をＧＰＳ測位端末１が同期検出しても、測位動作の役に立たない。そこで、測位時にＧＰＳ測位装置２から見えているＧＰＳ衛星ｓｋをＧＰＳ測位端末１に伝えることで、ＧＰＳ測位端末１がＧＰＳ信号を同期検出するＧＰＳ衛星ｓｋを絞り込むことができる。これにより、測位動作の時間を更に短縮することができ、かつ端末の消費電力を更に低減することができる。
Further, even if the
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係るＧＰＳ測位システムを示す図である。実施の形態１との相違点として、ＧＰＳ測位端末１において無線通信部１５が追加され、ＧＰＳ測位装置においてデータ読み出し部７が無線通信部１６に置き換わっている。これらの無線通信部１５，１６によりＧＰＳ測位装置２はＧＰＳ測位端末１と無線通信する。無線通信部１５，１６の代わりに有線通信部を設けて有線線通信を行ってもよい。その他の構成は実施の形態１と同様である。
FIG. 6 is a diagram showing a GPS positioning system according to
次に、本実施の形態に係るＧＰＳ測位システムの動作について説明する。ＧＰＳ測位端末１の同期検出時刻算出部４で算出された同期検出時刻と情報算出部５により算出された擬似距離を記憶部６が記憶する。無線通信部１５は、記憶部６に記憶された同期検出時刻と擬似距離を無線通信により送信する。ＧＰＳ測位装置２の無線通信部１６は、ＧＰＳ測位端末１から送信された同期検出時刻と擬似距離を受信する。その他の動作は実施の形態１と同様である。
Next, the operation of the GPS positioning system according to the present embodiment will be described. The
続いて、本実施の形態の効果について比較例２と比較して説明する。図７は、比較例２に係るＧＰＳ測位システムを示す図である。このシステムは、ネットワークアシスト型のＧＰＳ測位システムである。ＧＰＳ測位装置２がＧＰＳ衛星ｓｋから航法メッセージを受信して、受信した航法メッセージを無線送信する。ＧＰＳ測位端末１は、携帯電話１７を介して航法メッセージを受信する。そして、ＧＰＳ測位端末１が自身の位置を算出する。
Next, the effect of the present embodiment will be described in comparison with Comparative Example 2. FIG. 7 is a diagram illustrating a GPS positioning system according to the second comparative example. This system is a network-assisted GPS positioning system. The
比較例２では、携帯電話１７の高速の通信を利用することで、ＧＰＳ測位端末１は航法メッセージを高速に取得することができる。しかし、航法メッセージのデータ量は膨大であるため、携帯電話システムのような高伝送レートの無線システムにしか適用できない。
In the comparative example 2, the
これに対して、本実施の形態では、ＧＰＳ測位端末１からＧＰＳ測位装置２に送信するデータは擬似距離と同期検出時刻だけなので、そのデータ量は多くて数百バイト程度と比較的少量である。従って、データ量の大きい航法メッセージを無線送信する必要が無いため、数ｋｂｐｓの低伝送レートの無線システムにも適用可能である。また、高伝送レートの無線システムに適用した場合でも、無線システムへの負荷を小さくできるため、有効である。
On the other hand, in this embodiment, since the data transmitted from the
よって、本実施の形態に係るＧＰＳ測位端末及びＧＰＳ測位システムは、低伝送レートの無線システムにも適用可能であり、測位動作の時間を短縮することができ、かつ端末の消費電力を低減することができる。 Therefore, the GPS positioning terminal and the GPS positioning system according to the present embodiment can be applied to a wireless system with a low transmission rate, can reduce the time for positioning operation, and reduce the power consumption of the terminal. Can do.
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係るＧＰＳ測位システムを示す図である。図９は、本発明の実施の形態３に係る情報算出部を示す図である。情報算出部５は、伝播時間算出部１０とを有する。図１０は、本発明の実施の形態３に係る位置算出部を示す図である。位置算出部９は、擬似距離算出部１１と、送信時刻算出部１２と、衛星位置算出部１３と、端末位置算出部１４とを有する。
FIG. 8 is a diagram showing a GPS positioning system according to
実施の形態１では、ＧＰＳ測位端末１の情報算出部５が擬似距離まで算出し、その擬似距離を記憶部６が記憶し、それをＧＰＳ測位装置２のデータ読み出し部７が読み出す。これに対して、本実施の形態では、ＧＰＳ測位端末１の情報算出部５が伝播時間を算出し、その伝播時間を記憶部６が記憶し、それをＧＰＳ測位装置２のデータ読み出し部７が読み出す。そして、ＧＰＳ測位装置２の位置算出部９が擬似距離を算出する。その他の構成は実施の形態１と同様である。これにより、実施の形態１よりも更にＧＰＳ測位端末１の処理負担を軽減することができる。
In the first embodiment, the
また、実施の形態３において、実施の形態２のようにＧＰＳ測位端末１及びＧＰＳ測位装置２にそれぞれ無線通信部１５，１６又は有線通信部を設けてもよい。これにより、ＧＰＳ測位端末１からＧＰＳ測位装置２に伝搬時間を無線通信又は有線通信により送信することができる。
Moreover, in
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４に係るＧＰＳ測位システムを示す図である。実施の形態１に比べて、ＧＰＳ測位端末１の情報算出部５が省略されている。図１２は、本発明の実施の形態４に係る位置算出部を示す図である。位置算出部９は、伝播時間算出部１０と、擬似距離算出部１１と、送信時刻算出部１２と、衛星位置算出部１３と、端末位置算出部１４とを有する。
FIG. 11 is a diagram showing a GPS positioning system according to
ＧＰＳ測位端末１の記憶部６が位相制御量と同期検出時刻を記憶し、それをＧＰＳ測位装置２のデータ読み出し部７が読み出す。そして、ＧＰＳ測位装置２の位置算出部９が、この位相制御量に基づいて伝播時間と擬似距離を算出する。その他の構成は実施の形態１と同様である。これにより、実施の形態１よりも更にＧＰＳ測位端末１の処理負担を軽減することができる。
The
また、実施の形態３において、実施の形態２のようにＧＰＳ測位端末１及びＧＰＳ測位装置２にそれぞれ無線通信部１５，１６又は有線通信部を設けてもよい。これにより、ＧＰＳ測位端末１からＧＰＳ測位装置２に位相制御量を無線通信又は有線通信により送信することができる。
Moreover, in
実施の形態５．
図１３は、本発明の実施の形態５に係るＧＰＳ測位システムを示す図である。実施の形態１に比べて、ＧＰＳ測位端末１の情報算出部５が省略されている。図１４は、本発明の実施の形態５に係る位置算出部を示す図である。位置算出部９は、送信時刻算出部１２と、衛星位置算出部１３と、伝播時間算出部１０´と、擬似距離算出部１１と、端末位置算出部１４とを有する。
FIG. 13 is a diagram showing a GPS positioning system according to
ＧＰＳ測位端末１の記憶部６が同期検出時刻だけを記憶し、それをＧＰＳ測位装置２のデータ読み出し部７が読み出す。そして、ＧＰＳ測位装置２の位置算出部９の送信時刻算出部１２が、同期検出時刻と航法メッセージに基づいて送信時刻を算出する。次に、伝播時間算出部１０´が同期検出時刻から送信時刻を減ずることで伝播時間を算出する。次に、擬似距離算出部１１が擬似距離を算出する。その他の構成は実施の形態１と同様である。これにより、実施の形態１よりも更にＧＰＳ測位端末１の処理負担を軽減することができる。
The
また、実施の形態５において、実施の形態２のようにＧＰＳ測位端末１及びＧＰＳ測位装置２にそれぞれ無線通信部１５，１６又は有線通信部を設けてもよい。これにより、ＧＰＳ測位端末１からＧＰＳ測位装置２に同期検出時刻を無線通信又は有線通信により送信することができる。
Moreover, in
実施の形態６．
図１５は、本発明の実施の形態６に係る同期検出時刻の算出方法を説明するための図である。ＧＰＳ測位端末１は、ＧＰＳ測位装置２から規定の間隔（例えば１秒間隔）で送信されるフレーム信号に同期して、ＧＰＳ測位装置２に対して送受信を行う。このフレーム信号の先頭には、フレーム番号が付してあり、その後にデータが続く。
FIG. 15 is a diagram for explaining a calculation method of synchronization detection time according to the sixth embodiment of the present invention. The
また、ＧＰＳ測位端末１からＧＰＳ測位装置２にデータを通知するのにも数秒以上の時間がかかる場合があるので、ＧＰＳ測位端末１が同期検出した信号をＧＰＳ測位装置２が特定するのにフレーム番号を利用する。また、ＧＰＳ測位装置２は比較的安定度の高い発振器を有しており、この発振器のクロックを用いた正確な時計を基にフレーム信号が作られる。
In addition, since it may take several seconds or more to notify the
そこで、本実施の形態では、同期検出時刻算出部４は、無線通信部１６が無線通信を行う際のフレームタイミングを基準として、その基準から同期検出信号が測定されるまでＧＰＳ測位端末１の発振器のクロックによりカウントすることで同期検出時刻を算出する。これにより、ＧＰＳ測位端末１の発振器の安定度がＧＰＳ測位装置２の発振器の安定度に比べて低い場合でも、ＧＰＳ測位装置２の発振器の安定度に準じた比較的正確な同期検出時刻を算出することができる。なお、本実施の形態の同期検出時刻の算出方法は実施の形態２の装置に適用でき、実施の形態３〜５に実施の形態２のように無線通信部１５，１６を設けた装置にも適用できる。
Therefore, in the present embodiment, the synchronization detection
ここで、フレーム番号はフレーム毎にインクリメントされていく。この際に、例えばフレーム番号が毎日０時に０クリアされフレーム毎にインクリメントする場合、同期検出時刻算出部４はフレーム番号及び既知のフレーム信号間隔時間から直接に正確な時刻を換算することができる。従って、同期検出時刻算出部４は正確な同期検出時刻を得ることができる。
Here, the frame number is incremented for each frame. At this time, for example, when the frame number is cleared to 0:00 every day and incremented for each frame, the synchronization detection
実施の形態７．
例えばフレーム番号が一定周期でインクリメントするだけの場合、同期検出時刻算出部４はフレーム番号から直接に正確な時刻を換算することはできない。この場合は、ＧＰＳ測位端末１の同期検出時刻算出部４は、同期検出信号を入力して測定し、フレームタイミングを基準として、その基準から同期検出信号が測定されるまでカウントしてカウント値を算出し、基準としたフレームタイミングに対応するフレーム番号とカウント値を出力する。そして、ＧＰＳ測位端末１からＧＰＳ測位装置２に、同期検出時刻の代わりに、フレーム番号とカウント値を通知する。そして、それに基づいてＧＰＳ測位装置２側で同期検出時刻を計算する。この場合のＧＰＳ測位装置の構成について以下に説明する。なお、フレーム番号が毎日０時に０クリアされフレーム毎にインクリメントする場合でも本方法が適用可能であることは言うまでもない。
For example, when the frame number is only incremented at a constant period, the synchronization detection
図１６は、本発明の実施の形態７に係るＧＰＳ測位装置を示す図である。ＧＰＳ測位装置２は、同期検出時刻算出部１８を更に有する。なお、ＧＰＳ測位装置２側の同期検出時刻算出部１８は、ＧＰＳサーバ内に設けられるが、基地局内に設けられてもよい。ＧＰＳ信号受信部３は、航法メッセージからＧＰＳ時刻を算出し、同期検出時刻算出部１８に送る。
FIG. 16 is a diagram showing a GPS positioning apparatus according to
図１７は、本発明の実施の形態７に係る同期検出時刻の算出方法を説明するための更に詳細な図である。無線通信部１６は、ＧＰＳ測位端末１からフレーム番号とカウント値を受信する。同期検出時刻算出部１８は、無線通信部１６からフレーム番号とカウント値を入力し、更にネットワーク基地局内でのフレーム情報を入力し、図１６に示すように正確なＧＰＳ時刻を基準として同期検出時刻を算出する。そして、対応するＧＰＳ信号を特定し、実施の形態１〜４と同様に測位演算を行う。このようにフレーム番号から直接に時刻を換算できない場合でも、ＧＰＳ測位装置２で正確なＧＰＳ時刻との対応付けを行うことで、同期検出時刻を算出することができる。
FIG. 17 is a more detailed diagram for explaining the method of calculating the synchronization detection time according to the seventh embodiment of the present invention. The
図１８は、本発明の実施の形態７に係るＧＰＳ測位装置の変形例を示す図である。無線通信の基地局である無線通信部１６から直接にフレーム情報が得られない場合、ＧＰＳ測位装置２側に、ＧＰＳ測位端末１の無線通信部１５と同じ機能を有する無線端末通信部１９を設け、この無線端末通信部１９により基地局から発信されるフレーム情報を受信し、ＧＰＳ時刻と対応づけてもよい。このように無線通信部１６から直接にフレーム情報が得られない場合でも、無線端末通信部１９から得られるフレーム情報と、無線通信部１６によりＧＰＳ測位端末１から受信するフレーム番号とカウント値とから、上記と同様に同期検出時刻を算出することができる。ここで、図１８の実施の形態の場合に図１７を対応させると、「サーバが基地局から取得したフレーム情報」は「サーバが無線端末通信部から取得したフレーム情報」に書き換えられた図になる。
FIG. 18 is a diagram showing a modification of the GPS positioning device according to
１ ＧＰＳ測位端末
２ ＧＰＳ測位装置
３ ＧＰＳ信号受信部（第１のＧＰＳ信号受信部）
４ 同期検出時刻算出部
５ 情報算出部
６ 記憶部
７ データ読み出し部
８ ＧＰＳ信号受信部（第２のＧＰＳ信号受信部）
９ 位置算出部
１５ 無線通信部（第１の通信部）
１６ 無線通信部（第２の通信部）
ｓｋ ＧＰＳ衛星
DESCRIPTION OF
4 synchronization detection
9 Position calculation unit 15 Wireless communication unit (first communication unit)
16 Wireless communication unit (second communication unit)
sk GPS satellite
Claims (6)
前記同期検出信号を入力して測定し、前記同期検出信号の測定時刻を同期検出時刻として算出する同期検出時刻算出部と、
前記位相制御量又はそれに関連する情報と、前記同期検出時刻とを記憶する記憶部とを有することを特徴とするＧＰＳ測位端末。 A GPS signal receiving unit that detects a GPS signal transmitted from a GPS satellite, outputs a synchronization detection signal indicating that the GPS signal has been detected, and a phase control amount when the GPS signal is synchronously detected;
A synchronization detection time calculating unit that inputs and measures the synchronization detection signal and calculates the measurement time of the synchronization detection signal as a synchronization detection time;
A GPS positioning terminal comprising: a storage unit that stores the phase control amount or information related thereto and the synchronization detection time.
前記記憶部は、前記位相制御量に関連する情報として、前記伝播時間又は前記擬似距離を記憶することを特徴とする請求項１に記載のＧＰＳ測位端末。 An information calculation unit that calculates a propagation time of the GPS signal from the GPS satellite to the GPS positioning terminal or a pseudo distance from the GPS satellite to the GPS positioning terminal based on the phase control amount;
The GPS positioning terminal according to claim 1, wherein the storage unit stores the propagation time or the pseudo distance as information related to the phase control amount.
ＧＰＳ測位装置とを備え、
前記ＧＰＳ測位装置は、
前記記憶部にアクセスして前記記憶部から前記位相制御量又はそれに関連する情報と、前記同期検出時刻とを読み出すデータ読み出し部と、
前記ＧＰＳ信号を受信して前記ＧＰＳ信号の航法メッセージを検出する第２のＧＰＳ信号受信部と、
前記同期検出時刻に基づいて前記ＧＰＳ衛星が前記ＧＰＳ信号を送信した送信時刻を算出し、前記航法メッセージに基づいて前記送信時刻における前記ＧＰＳ衛星の位置を算出し、前記位相制御量又はそれに関連する情報と前記ＧＰＳ衛星の位置に基づいて前記ＧＰＳ測位端末の位置を算出する位置算出部とを有することを特徴とするＧＰＳ測位システム。 A GPS positioning terminal according to claim 3;
With a GPS positioning device,
The GPS positioning device is
A data reading unit that accesses the storage unit and reads the phase control amount or information related thereto and the synchronization detection time from the storage unit;
A second GPS signal receiving unit that receives the GPS signal and detects a navigation message of the GPS signal;
Calculates the transmission time when the GPS satellite transmits the GPS signal based on the synchronization detection time, calculates the position of the GPS satellite at the transmission time based on the navigation message, and the phase control amount or related thereto A GPS positioning system, comprising: a position calculating unit that calculates the position of the GPS positioning terminal based on information and the position of the GPS satellite.
前記ＧＰＳ測位端末と通信するＧＰＳ測位装置とを備え、
前記ＧＰＳ測位装置は、
前記ＧＰＳ測位端末から送信された前記位相制御量又はそれに関連する情報と、前記同期検出時刻とを受信する第２の通信部と、
前記ＧＰＳ信号を受信して前記ＧＰＳ信号の航法メッセージを検出する第２のＧＰＳ信号受信部と、
前記同期検出時刻に基づいて前記ＧＰＳ衛星が前記ＧＰＳ信号を送信した送信時刻を算出し、前記航法メッセージに基づいて前記送信時刻における前記ＧＰＳ衛星の位置を算出し、前記位相制御量又はそれに関連する情報と前記ＧＰＳ衛星の位置に基づいて前記ＧＰＳ測位端末の位置を算出する位置算出部とを有することを特徴とするＧＰＳ測位システム。 A GPS positioning terminal according to claim 4;
A GPS positioning device that communicates with the GPS positioning terminal;
The GPS positioning device is
A second communication unit that receives the phase control amount or information related thereto transmitted from the GPS positioning terminal, and the synchronization detection time;
A second GPS signal receiving unit that receives the GPS signal and detects a navigation message of the GPS signal;
Calculates the transmission time when the GPS satellite transmits the GPS signal based on the synchronization detection time, calculates the position of the GPS satellite at the transmission time based on the navigation message, and the phase control amount or related thereto A GPS positioning system, comprising: a position calculating unit that calculates the position of the GPS positioning terminal based on information and the position of the GPS satellite.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011271061A JP2013122417A (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Gps positioning terminal and gps positioning system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011271061A JP2013122417A (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Gps positioning terminal and gps positioning system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013122417A true JP2013122417A (en) | 2013-06-20 |
Family
ID=48774446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011271061A Pending JP2013122417A (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Gps positioning terminal and gps positioning system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013122417A (en) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000131415A (en) * | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Gps receiving system |
| JP2002181927A (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Akira Fukuda | Position monitoring system for moving object |
| JP2002372436A (en) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Nec Corp | Locus displaying system |
| US20070182629A1 (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Gabriel Technologies Corp. | Apparatus and method for controlling autonomous and assisted GPS modes in a wireless mobile terminal |
| JP2008175824A (en) * | 2008-02-07 | 2008-07-31 | Softbank Mobile Corp | Positioning method and positioning system |
| JP2008268225A (en) * | 1998-04-28 | 2008-11-06 | Snaptrack Inc | Satellite positioning reference system and method |
| JP2009063451A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Sony Corp | Positioning device and positioning method |
| JP2010139507A (en) * | 1996-03-08 | 2010-06-24 | Snaptrack Inc | Advanced gps receiver using communication link |
| JP2011247758A (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Seiko Epson Corp | Position calculation method and position calculation device |
| JP2011247845A (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Current position display device |
| JP2013061170A (en) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Positioning system, positioning terminal device and positioning method |
-
2011
- 2011-12-12 JP JP2011271061A patent/JP2013122417A/en active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010139507A (en) * | 1996-03-08 | 2010-06-24 | Snaptrack Inc | Advanced gps receiver using communication link |
| JP2008268225A (en) * | 1998-04-28 | 2008-11-06 | Snaptrack Inc | Satellite positioning reference system and method |
| JP2000131415A (en) * | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Gps receiving system |
| JP2002181927A (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Akira Fukuda | Position monitoring system for moving object |
| JP2002372436A (en) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Nec Corp | Locus displaying system |
| US20070182629A1 (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Gabriel Technologies Corp. | Apparatus and method for controlling autonomous and assisted GPS modes in a wireless mobile terminal |
| JP2009063451A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Sony Corp | Positioning device and positioning method |
| JP2008175824A (en) * | 2008-02-07 | 2008-07-31 | Softbank Mobile Corp | Positioning method and positioning system |
| JP2011247758A (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Seiko Epson Corp | Position calculation method and position calculation device |
| JP2011247845A (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Current position display device |
| JP2013061170A (en) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Positioning system, positioning terminal device and positioning method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100751156B1 (en) | Time difference information supply system, terminal unit, control method for terminal unit, and recording medium for computer-reading on which control program for terminal unit is recorded | |
| KR100767144B1 (en) | Positioning system, terminal device, control method of terminal device, and computer readable recording medium recording control program of terminal device | |
| CN101185008B (en) | Method and apparatus for validating a position in a satellite positioning system using range-rate measurements | |
| CN103033828B (en) | High-sensitivity compass-assisted time servicing device, time service receiver and time service method | |
| US7498984B2 (en) | Positioning system, information supply device, terminal device, control method of information supply device, control program of information supply device, and computer readable recording medium recording control program of information supply device | |
| JP4613334B2 (en) | Method and apparatus for transmitting satellite orbit information in satellite navigation system | |
| JP2005521863A (en) | Time determination at satellite positioning system receiver and method for it | |
| JP2004515766A (en) | Position-determination method and apparatus | |
| JP2014514534A (en) | Fine time assistant for global navigation satellite system | |
| CN113740891A (en) | Method for determining position and speed of terminal equipment by using navigation satellite and electronic device | |
| US10197680B2 (en) | GNSS receiver | |
| US8466835B2 (en) | Systems and methods for clock correction | |
| JP2008170338A (en) | Satellite navigation device, external base station, and satellite positioning system | |
| KR20100093346A (en) | Global positioning system receiver and correcting satellite vehicle clock method therof | |
| CN104656105A (en) | Systems and Methods for Clock Calibration for Satellite Navigation | |
| JP4186952B2 (en) | TERMINAL DEVICE, POSITIONING SYSTEM, TERMINAL DEVICE CONTROL METHOD, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM | |
| JP2013122417A (en) | Gps positioning terminal and gps positioning system | |
| JP2009025028A (en) | Positioning system | |
| JP2012122902A (en) | Gps positioning terminal and gps positioning system | |
| JP2010096686A (en) | Position/time calculating apparatus and timepiece | |
| JP2008298790A (en) | Positioning system, device, and method, and control program of positioning device | |
| JP2006214934A (en) | Positioning system, terminal device, control method of terminal device, control program of terminal device, and computer readable recording medium having recorded control program of terminal device | |
| JP2013061170A (en) | Positioning system, positioning terminal device and positioning method | |
| JP2006119010A (en) | Time synchronization system, terminal device, control method of terminal device, control program of terminal device, and recording medium readable by computer for recording control program of terminal device | |
| JP2009002958A (en) | Terminal device, terminal device control method, and terminal device control program |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140619 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150316 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150324 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150519 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20151110 |