DE112019002581T5 - GNSS-Empfänger - Google Patents

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DE112019002581T5
DE112019002581T5 DE112019002581.3T DE112019002581T DE112019002581T5 DE 112019002581 T5 DE112019002581 T5 DE 112019002581T5 DE 112019002581 T DE112019002581 T DE 112019002581T DE 112019002581 T5 DE112019002581 T5 DE 112019002581T5
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multipath
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Denso Corp
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Abstract

Ein GNSS-Empfänger (1, 101) weist eine Antennenvorrichtung (11), eine Bestimmungseinheit (41) und eine Einstelleinheit (42) auf. Die Bestimmungseinheit (41) bestimmt, ob es sich bei der Umgebung des GNSS-Empfängers um eine Mehrwege-Umgebung handelt, in der das Auftreten von Mehrwege-Ausbreitung wahrscheinlich ist. Die Einstelleinheit (42) versetzt die Antennenvorrichtung (11) in einen ersten Empfangsmodus mit einer ersten Richtwirkung, wenn die Bestimmungseinheit (41) nicht bestimmt, dass die Umgebung um den GNSS-Empfänger die Mehrwege-Umgebung ist. Die Einstelleinheit (42) versetzt die Antennenvorrichtung (11) demgegenüber in einen zweiten Empfangsmodus, wenn die Bestimmungseinheit (41) bestimmt, dass die Umgebung um den GNSS-Empfänger die Mehrwege-Umgebung ist. Der zweite Empfangsmodus ist ein Modus mit einer zweiten Richtwirkung mit einem Höhenwinkel, der höher ist als der Höhenwinkel der ersten Richtwirkung des ersten Empfangsmodus.

Description

  • QUERVERWEIS AUF IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
  • Diese internationale Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am 21. Mai 2018 beim japanischen Patentamt eingereichten JP 2018 - 097 124 A . Auf die Offenbarung der JP 2018 - 097 124 A ist hiermit vollinhaltlich Bezug genommen.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen GNSS-Empfänger, der von GNSS-Satelliten gesendete Funkwellen empfängt (GNSS: Global Navigation Satellite System bzw. globales Navigationssatellitensystem).
  • HINTERGRUND
  • Der an einem Fahrzeug montierte GNSS-Empfänger wird benötigt, um sowohl eine hohe Positionserfassungsgenauigkeit als auch eine Verkleinerung des gesamten Empfängers einschließlich der Antenne zu erzielen. Patentdokument 1 schlägt ein Verfahren zum Entfernen von Mehrwege-Ausbreitung (Multipath) durch Signalverarbeitung nach Empfang von GNSS-Signalen vor.
  • STAND-DER-TECHNIK-LITERATUR
  • Patentliteratur
  • Patentdokument 1: JP 5 508 515 B2
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat nach einer eingehenden Studie die folgenden Probleme in Patentdokument 1 ermittelt. In Patentdokument 1 werden die Daten vor dem Mehrwege-Empfang verwendet, um die Mehrwege-Daten durch die Verarbeitung nach dem Mehrwege-Empfang zu entfernen, so dass die Verarbeitungslast tendenziell zunimmt. Die Ausgabe des Rechenergebnisses wird dadurch verzögert, was die Bereitstellung von Positionsdaten in Echtzeit erschweren kann. Ferner kann in Patentdokument 1, wenn die Mehrwege-Ausbreitung selbst die ursprünglich gewünschte direkte Welle stört, der Einfluss der Mehrwege-Ausbreitung nicht beseitigt werden.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung verbessert vorzugsweise die Genauigkeit der von einem GNSS-Empfänger erfassten Position.
  • Ein GNSS-Empfänger, der an einem Fahrzeug zu montieren ist, weist eine Antennenvorrichtung, eine Bestimmungseinheit und eine Einstelleinheit auf. Die Antennenvorrichtung weist mindestens eine Antenne auf. Die Antennenvorrichtung ist konfiguriert, um zwei Empfangsmodi, d.h. einen ersten Empfangsmodus und einen zweiten Empfangsmodus, zu implementieren. Der erste Empfangsmodus ist ein Modus, in dem ein Empfang mit einer ersten Richtwirkung mit einem ersten Höhenwinkel erfolgt. Der zweite Empfangsmodus ist ein Modus, in dem der Empfang mit einer zweiten Richtwirkung erfolgt, wobei die zweite Richtwirkung einen zweiten Höhenwinkel aufweist, der höher ist als der erste Höhenwinkel der ersten Richtwirkung. Die Bestimmungseinheit ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob eine Umgebung um den GNSS-Empfänger eine Mehrwege-Umgebung ist, in der das Auftreten von Mehrwege-Ausbreitung wahrscheinlich ist. Die Einstelleinheit ist konfiguriert, um die Antennenvorrichtung in den ersten Empfangsmodus zu versetzen. Andererseits ist die Einstelleinheit konfiguriert, um die Antennenvorrichtung in den zweiten Empfangsmodus zu versetzen.
  • Gemäß einer solchen Konfiguration werden, wenn die Umgebung des GNSS-Empfängers eine Mehrwege-Umgebung ist, die von den GNSS-Satelliten ausgegebenen Funkwellen im zweiten Empfangsmodus empfangen. Da der zweite Empfangsmodus die zweite Richtwirkung mit einem relativ hohen Höhenwinkel aufweist, kann der Einfluss der reflektierten Welle mit einem niedrigen Höhenwinkel verglichen mit dem ersten Empfangsmodus unterdrückt werden. Dadurch wird die Verschlechterung der Positionsbestimmungsgenauigkeit durch Mehrwege-Ausbreitung unterdrückt, so dass die Genauigkeit der erfassten Position verbessert werden kann.
  • Es ist zu beachten, dass die in dieser Spalte und in den Ansprüchen beschriebenen Bezugszeichen in Klammern die Übereinstimmung mit den spezifischen Mitteln zeigen, die in den nachfolgenden Ausführungsformen als ein Aspekt beschrieben sind, und den technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines GNSS-Empfängers gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer Antennenvorrichtung;
    • 3 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines Controllers;
    • 4A zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Korrigieren einer Phasenverschiebung eines Höhenwinkels und eines Azimuts einer Antenne;
    • 4B zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Korrigieren einer Phasenverschiebung eines Höhenwinkels und eines Azimuts einer Antenne;
    • 4C zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Korrigieren einer Phasenverschiebung eines Höhenwinkels und eines Azimuts einer Antenne;
    • 5 zeigt ein Beispiel für ein Diagramm von Korrekturparametern;
    • 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Moduseinstellprozesses gemäß der ersten Ausführungsform;
    • 7 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung eines modifizierten Beispiels einer Antennenvorrichtung;
    • 8 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung eines modifizierten Beispiels einer Antennenvorrichtung;
    • 9 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines GNSS-Empfänger gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
    • 10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Moduseinstellprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • [1. Erste Ausführungsform]
  • [1-1. Gesamtkonfiguration]
  • Ein in 1 gezeigter GNSS-Empfänger 1 wird zur Verwendung an einem Fahrzeug montiert. Der GNSS-Empfänger 1 weist eine Antennenvorrichtung 11 und einen Controller 12 auf.
  • [1-2. Antennenvorrichtung]
  • Die Antennenvorrichtung 11, die mindestens eine Antenne aufweist, verfügt über zwei Empfangsmodi, d.h. einen ersten Empfangsmodus und einen zweiten Empfangsmodus. Der erste Empfangsmodus ist ein Modus, in dem ein Empfang mit einer ersten Richtwirkung mit einem ersten Höhenwinkel erfolgt. Der zweite Empfangsmodus ist ein Modus, in dem ein Empfang mit einer zweiten Richtwirkung erfolgt, die einen zweiten Höhenwinkel aufweist, der höher ist als der erste Höhenwinkel der ersten Richtwirkung im ersten Empfangsmodus. Wenn die Richtwirkung der Antenne einen hohen Höhenwinkel aufweist, ist es möglich, die Empfangsempfindlichkeit eines Signals zu verbessern, das die Antenne von oben erreicht.
  • Wie in 2 gezeigt, kann die Antennenvorrichtung 11 zwei Patch-Antennen 21a und 21b und einen HF-Schalter 22 enthalten. Die Patch-Antenne 21a ist eine Antenne mit einer Richtwirkung mit einem relativ niedrigen Höhenwinkel (d.h. mit einem niedrigeren Höhenwinkel). Die Patch-Antenne 21b ist eine Antenne mit einer Richtwirkung mit einem relativ hohen Höhenwinkel (d.h. mit einem höheren Höhenwinkel). Der HF-Schalter 22 empfängt ein vom Controller 12 ausgegebenes Schaltsignal und schaltet die Antenne, die ein Signal an den Controller 12 ausgibt, entweder auf die Patch-Antenne 21a oder die Patch-Antenne 21b. Eine solche Umschaltung durch den HF-Schalter 22 stellt einen Betriebsmodus der Antennenvorrichtung 11 ein. Der Betriebsmodus, in dem die Patch-Antenne 21a ein Empfangssignal ausgibt, ist der oben erwähnte erste Empfangsmodus; der Betriebsmodus, in dem die Patch-Antenne 21b ein Empfangssignal ausgibt, ist der oben erwähnte zweite Empfangsmodus.
  • [1-3. Controller]
  • Wie in 3 gezeigt, enthält der Controller 12 einen Mikrocomputer mit einer CPU 31 und einem Halbleiterspeicher (nachfolgend Speicher 32) wie RAM oder ROM. Die durch den Controller 12 bereitgestellten Funktionen werden von der CPU 31 implementiert, die ein auf dem nichtflüchtigen materiellen Speichermedium gespeichertes Programm ausführt. In diesem Beispiel entspricht der Speicher 32 einem nichtflüchtigen materiellen Speichermedium zum Speichern eines Programms. Mit der Ausführung des Programms wird ein dem Programm entsprechendes Verfahren ausgeführt. Der Controller 12 kann einen oder mehrere Mikrocomputer enthalten.
  • Wie in 1 gezeigt, weist der Controller 12 eine Bestimmungseinheit 41 und eine Einstelleinheit 42 auf. Ferner kann der Controller 12 eine Korrektureinheit 43 und eine Positionsbestimmungseinheit 44 aufweisen. Das Verfahren zum Implementieren der Funktionen der jeweiligen Einheiten, die im Controller 12 enthalten sind, ist nicht auf Software beschränkt, und ein Teil oder die Gesamtheit der Funktionen kann unter Verwendung einer oder mehrerer Hardware-Schaltungen implementiert werden. Wenn zum Beispiel die oben beschriebenen Funktionen durch eine elektronische Schaltung implementiert werden können, die Hardware ist, kann die elektronische Schaltung durch eine digitale Schaltung, eine analoge Schaltung oder eine Kombination hiervon implementiert werden.
  • Die Bestimmungseinheit 41 ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob die Umgebung um den GNSS-Empfänger 1 eine Mehrwege-Umgebung ist, die eine Umgebung ist, in der das Auftreten von Mehrwege-Ausbreitung wahrscheinlich ist. Die Bestimmungseinheit 41 ist konfiguriert, um auf Kartendaten 33 Bezug nehmen zu können. Die Kartendaten 33 speichern einen Bereich auf der Karte (d.h. einen On-Map- bzw. Kartenbereich), der als Mehrwege-Umgebung auf der Karte vorbestimmt ist. Nachstehend ist dieser Bereich als Mehrwege-Bereich bezeichnet. Beispiele für den Mehrwege-Bereich umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, einen Bereich mit vielen Hochhäusern, die die Mehrwege-Ausbreitung verursachen können.
  • Die Bestimmungseinheit 41 vergleicht die momentane Position, die auf der Grundlage der empfangenen GNSS-Signale spezifiziert wird, mit dem in den Kartendaten 33 gespeicherten Mehrwege-Bereich. Die Bestimmungseinheit 41 bestimmt, dass sich der GNSS-Empfänger 1 in einer Mehrwege-Umgebung befindet, wenn sich die momentane Position im Mehrwege-Bereich befindet. Wenn sich der GNSS-Empfänger 1 nicht im Mehrwege-Bereich befindet, bestimmt die Bestimmungseinheit 41, dass sich der GNSS-Empfänger 1 nicht in der Mehrwege-Umgebung befindet.
  • Die Einstelleinheit 42 ist konfiguriert, um die Antennenvorrichtung 11 in den ersten Empfangsmodus zu versetzen, wenn die Bestimmungseinheit 41 nicht bestimmt hat, dass die Umgebung die Mehrwege-Umgebung ist. Die Einstelleinheit 42 ist konfiguriert, um die Antennenvorrichtung 11 in den zweiten Empfangsmodus zu versetzen, wenn die Bestimmungseinheit 41 bestimmt hat, dass die Umgebung die Mehrwege-Umgebung ist.
  • Die Korrektureinheit 43 ist konfiguriert, um die Phasenverschiebung (i) des Höhenwinkels und (ii) des Azimuts von mindestens einer Antenne unter Verwendung eines für die Antenne spezifischen Korrekturparameters zu korrigieren. Ein Verfahren zum Korrigieren der Phasenverschiebung des Höhenwinkels und des Azimuts der Antenne durch die Korrektureinheit 43 ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 4A, 4B und 4C beschrieben.
  • Wie in 4A gezeigt, wird eine Patch-Antenne 21 angenommen, die in der XY-Ebene angeordnet ist. Die Abweichung des Antennenphasenzentrums wird durch Ändern des Höhenwinkels Θ und des Azimutwinkels ϕ in der Richtung, in der das GNSS-Signal an der Patch-Antenne 21 ankommt, berechnet. Anschließend wird der Korrekturparameter bestimmt, um die Abweichung zu verringern. Der Höhenwinkel Θ ist ein Winkel, der eine Neigung in Bezug auf die Z-Achse anzeigt, wie in 4B gezeigt. Der Azimutwinkel ϕ ist ein Winkel, der eine horizontale Richtung um die Z-Achse angibt, wie in 4C gezeigt.
  • 5 ist ein Beispiel für ein Diagramm einer Tabelle mit Korrekturparametern. Diese Tabelle wird im Speicher 32 gespeichert. Diese Tabelle zeigt die Korrekturparameter für den Höhenwinkel Θ im Bereich von 0 bis 90 Grad für jeden einzelnen (1) Grad und für den Azimutwinkel ϕ im Bereich von 0 bis 359 Grad für jeden einzelnen (1) Grad. Dieser Korrekturparameter ist ein eindeutiger Wert für jede Antenne, und individuelle Unterschiede treten leicht auf. Daher ist es wünschenswert, den Korrekturparameter für jede Antenne oder für jede Gruppe, wie z.B. einen Fertigungsposten mit einer kleinen Änderung, wirklich zu messen und zu bestimmen. Durch Korrigieren des Antennenausgangswertes unter Verwendung dieses Korrekturparameters wird die Phasenverschiebung von Höhenwinkel und Azimut der Antenne unterdrückt; dadurch wird verhindert, dass das Antennenphasenzentrum in Abhängigkeit von der Richtung des GNSS-Satelliten in Bezug auf die Patch-Antenne 21 verschoben wird. Da der GNSS-Empfänger 1 die Korrektureinheit 43 aufweist, kann die Antennengenauigkeit durch einen Ansatz verschieden von der Unterdrückung des Einflusses von Mehrwege-Ausbreitung verbessert werden.
  • Die Positionsbestimmungseinheit 44 ist konfiguriert, um die momentane Position des GNSS-Empfängers 1, d.h. die momentane Position des Fahrzeugs, auf der Grundlage der empfangenen GNSS-Signale zu spezifizieren. Die Funktion der Positionsbestimmungseinheit 44 ist eine bekannte Funktion.
  • [1-3. Prozess]
  • Nachstehend ist ein von der CPU 31 des Controllers 12 ausgeführter Moduseinstellprozess unter Bezugnahme auf das in 6 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. Dieser Prozess erfolgt in einem vorbestimmten Zyklus.
  • Zunächst spezifiziert die CPU 31 in Schritt S1 die momentane Position des GNSS-Empfängers 1 basierend auf den Signalen der GNSS-Satelliten.
  • In Schritt S2 bestimmt die CPU 31, ob es sich bei der Umgebung des GNSS-Empfängers 1 um eine Mehrwege-Umgebung handelt. Das heißt, es wird bestimmt, ob die in Schritt S1 erhaltene momentane Position im Mehrwege-Bereich liegt. Wenn die CPU 31 in Schritt S2 bestimmt, dass die Umgebung nicht die Mehrwege-Umgebung ist, schreitet die CPU 31 zu Schritt S3 voran. Wenn die CPU 31 demgegenüber in Schritt S2 bestimmt, dass es sich bei der Umgebung um die Mehrwege-Umgebung handelt, schreitet die CPU 31 zu Schritt S4 voran.
  • In Schritt S3 stellt die CPU 31 den Empfangsmodus auf den ersten Empfangsmodus ein. Anschließend endet dieser Prozess.
  • In Schritt S4 stellt die CPU 31 den Empfangsmodus auf den zweiten Empfangsmodus ein. Anschließend endet dieser Prozess.
  • [1-5. Effekte]
  • Gemäß der vorstehend näher beschriebenen ersten Ausführungsform werden die folgenden Effekte erzielt.
  • (1a) Der GNSS-Empfänger 1 empfängt die von den GNSS-Satelliten ausgegebenen Funkwellen im zweiten Empfangsmodus, wenn die Umgebung eine Mehrwege-Umgebung ist. Da die Richtwirkung im zweiten Empfangsmodus einen relativ hohen Höhenwinkel aufweist, kann der Einfluss der reflektierten Wellen mit einem niedrigen Höhenwinkel im Vergleich zum ersten Empfangsmodus unterdrückt werden. Dies führt dazu, dass die Verschlechterung der Positionsbestimmungsgenauigkeit durch Mehrwege-Ausbreitung unterdrückt wird; dadurch kann die Genauigkeit der erfassten Position verbessert werden. Wenn sich der GNSS-Empfänger 1 nicht in der Mehrwege-Umgebung befindet, wird der GNSS-Empfänger 1 auf den ersten Empfangsmodus eingestellt, in dem die GNSS-Signale in einem Bereich eines weiten bzw. großen Höhenwinkel empfangen werden können.
  • (1b) Im GNSS-Empfänger 1 korrigiert die Korrektureinheit 43 die Phasenverschiebung des Höhenwinkels und des Azimuts der Patch-Antenne 21 und unterdrückt den Fehler aufgrund des Einfallswinkels der GNSS-Signale am Antennenphasenzentrum. Dadurch kann die Empfangsgenauigkeit der Antenne verbessert werden.
  • (1c) Im GNSS-Empfänger 1 bestimmt die Bestimmungseinheit 41 anhand der Position des GNSS-Empfängers 1 auf der Karte, ob es sich bei der Umgebung um die Mehrwege-Umgebung handelt. Daher ist es möglich, den Empfangsmodus genau umzuschalten.
  • [1-6. Modifiziertes Beispiel von Antennenvorrichtung]
  • Wenn die Antennenvorrichtung 11 mindestens eine Antenne aufweist und konfiguriert ist, um zwei Empfangsmodi eines ersten Empfangsmodus und eines zweiten Empfangsmodus zu implementieren, sind verschiedene Konfigurationen anwendbar, die sich von der Konfiguration der ersten Ausführungsform unterscheiden.
  • Zum Beispiel kann die Antennenvorrichtung 11 eine Array-Antenne mit mehreren Antennenelementen als die mindestens eine Antenne verwenden. Da eine Array-Antenne die Richtwirkung elektronisch steuern kann, kann sie als Antenne verwendet werden, die in der Antennenvorrichtung 11 der vorliegenden Offenbarung enthalten ist.
  • Ferner kann, wie in 7 gezeigt, die Form der Grundplatte 52 der Antenne 51 steuerbar sein. Die Richtwirkung oder Richtcharakteristik der Antenne 51 kann durch Ändern von Größe und Form der Grundplatte 52 gesteuert werden.
  • Ferner ist die spezifische Konfiguration der Richtwirkungssteuerung durch Schalten der Antenne unter Verwendung des HF-Schalters nicht auf die Konfiguration von 2 beschränkt. Beispielsweise kann der HF-Schalter 22, wie in 8 gezeigt, konfiguriert sein, um basierend auf einem Schaltsignal von Controller 12 entweder (i) in einen Empfangsmodus zu schalten, der ein Signal der Patch-Antenne 21a selbst ausgibt, oder (ii) in einen Empfangsmodus, der ein kombiniertes Signal der Patch-Antenne 21a und der Patch-Antenne 21b ausgibt. In diesem Fall werden die Richtwirkungen der Patch-Antenne 21a und der Patch-Antenne 21b unterschiedlich gemacht, so dass die Richtwirkung in Abhängigkeit des Empfangsmodus unterschiedlich gemacht werden kann.
  • Ferner ist die Anzahl der in der Antennenvorrichtung 11 enthaltenen Antennen nicht besonders begrenzt und kann drei oder mehr Antennen umfassen. Darüber hinaus kann die Anzahl von Empfangsmodi drei oder mehr betragen. Das heißt, die Arten von Richtwirkung, die durch die gesamte Antennenvorrichtung implementierbar sind, sind nicht auf zwei Arten beschränkt und können drei oder mehr Arten sein.
  • [2. Zweite Ausführungsform]
  • [2-1. Unterschiede zur ersten Ausführungsform]
  • Die grundlegende Konfiguration einer zweiten Ausführungsform ähnelt der der ersten Ausführungsform. Daher ist im Folgenden der Unterschied zwischen beiden beschrieben. Gleiche Komponenten in beiden Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und es wird auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
  • Die oben beschriebene erste Ausführungsform veranschaulicht die Konfiguration, die bestimmt, ob die Umgebung um den GNSS-Empfänger 1 eine Mehrwege-Umgebung ist, indem sie auf die Kartendaten 33 Bezug nimmt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich dahingehend von der ersten Ausführungsform, dass auf der Grundlage eines aufgenommenen Bildes einer Kamera, die einen Bereich außerhalb des Fahrzeugs aufnimmt, bestimmt wird, ob es sich bei der Umgebung um eine Mehrwege-Umgebung handelt.
  • Wie in 9 gezeigt, ist ein GNSS-Empfänger 101 konfiguriert, um mit einer In-Vehicle-Kamera 111 kommunizieren zu können, die konfiguriert ist, um ein Bild eines Bereichs außerhalb des Fahrzeugs aufnehmen zu können. Eine Bestimmungseinheit 113 eines Controllers 112 ist konfiguriert, um ein von der In-Vehicle-Kamera 111 aufgenommenes Bild zu erfassen und auf der Grundlage des von der In-Vehicle-Kamera 111 aufgenommenen Bildes zu erkennen, ob es sich bei der Umgebung des Fahrzeugs um eine Mehrwege-Umgebung handelt. Die In-Vehicle-Kamera 111 entspricht einem Bilderzeuger.
  • [2-2. Prozess]
  • Nachstehend ist ein von der CPU 31 des Controllers 112 ausgeführter Moduseinstellprozess gemäß der zweiten Ausführungsform, der anstelle des Moduseinstellprozesses (6) der ersten Ausführungsform ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das in 10 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
  • Zunächst erfasst die CPU 31 in Schritt S11 ein aufgenommenes Bild der In-Vehicle-Kamera 111.
  • In Schritt S12 analysiert die CPU 31 das in S11 erfasste aufgenommene Bild und bestimmt, ob es sich um den Bereich handelt, in dem viele Gebäude vorhanden sind. Das spezifische Bildanalyse- und Bestimmungsverfahren ist nicht besonders beschränkt. Angenommen, das Verhältnis der aufgenommenen Bilder der Gebäude zu den innerhalb einer bestimmten Zeitspanne aufgenommenen Bildern ist größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert. In einem solchen Fall bestimmt die Bestimmungseinheit 113, dass sich der GNSS-Empfänger 101 in einem Bereich bzw. Gebiet befindet, in dem viele Gebäude vorhanden sind. Das Verfahren zum Bestimmen, ob das aufgenommene Bild ein Gebäude eingefangen hat, ist nicht besonders beschränkt. Angenommen, in einem aufgenommenen Bild befinden sich (i) Pixel in einem zuvor erlernten Bereich in Bezug auf wenigstens entweder die Helligkeit, die Sättigung oder den Farbton oder dergleichen, und (ii) das Verhältnis der Pixel unter allen Pixeln des aufgenommenen Bildes weist ein Referenzverhältnis auf. Ein solches aufgenommenes Bild kann als ein Bild bestimmt werden, das ein Gebäude eingefangen bzw. erfasst hat. Natürlich kann anhand eines anderen Verfahrens bestimmt werden, ob es sich bei einem aufgenommenen Bild um ein Bild handelt, das ein Gebäude eingefangen hat.
  • Wenn die CPU 31 in Schritt S12 bestimmt, dass der Bereich kein Bereich mit vielen Gebäuden ist, schreitet die CPU 31 zu Schritt S13 voran. Wenn die CPU 31 demgegenüber in Schritt S12 bestimmt, dass der Bereich ein Bereich mit vielen Gebäude ist, schreitet die CPU 31 zu Schritt S14 voran.
  • Es ist zu beachten, dass die Verarbeitung in Schritt S13 und Schritt S14 von 10 die gleiche ist wie die Verarbeitung in Schritt S3 und Schritt S4 von 6.
  • [2-3. Effekte]
  • Gemäß der vorstehend näher beschriebenen zweiten Ausführungsform werden die Effekte (1a) und (1b) der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform und darüber hinaus die folgenden Effekte hervorgebracht.
  • (2a) Im GNSS-Empfänger 101 bestimmt die Bestimmungseinheit 41 auf der Grundlage des von der In-Vehicle-Kamera 111 aufgenommenen Bildes, ob die Mehrwege-Umgebung bestimmt wird. Daher ist es möglich, den Empfangsmodus genau umzuschalten.
  • [2-4. Modifiziertes Beispiel von Bestimmungsverfahren für Mehrwege-Umgebung]
  • Das spezifische Verfahren zum Bestimmen auf der Grundlage des aufgenommenen Bildes um das Fahrzeug herum, ob es sich bei der Umgebung um eine Mehrwege-Umgebung handelt, ist nicht auf das Verfahren der obigen Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann die Bestimmungseinheit 113 eine Größe des sichtbaren Bereichs des Himmels aus dem aufgenommenen Bild bestimmen und anhand der Größe bestimmen, ob es sich bei der Umgebung um eine Mehrwege-Umgebung handelt. Darüber hinaus kann die Bestimmungseinheit 113 ein vorbestimmtes Installationsobjekt verschieden von Gebäuden, wie beispielsweise ein Schild bzw. Zeichen aus dem aufgenommenen Bild, erfassen und auf der Grundlage des Schildes bzw. Zeichens, des Typs, der Anzahl, der Installationshäufigkeit und dergleichen bestimmen, ob es sich bei der Umgebung um eine Mehrwege-Umgebung handelt.
  • [3. Weitere Ausführungsformen]
  • Obgleich vorstehend die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es sind verschiedene Modifikationen vornehmbar, um die vorliegende Offenbarung zu realisieren.
  • (3a) Die obigen Ausführungsformen veranschaulichen eine Konfiguration, um auf der Grundlage von Kartendaten oder eines aufgenommenen Bildes um das Fahrzeug herum zu bestimmen, ob die Umgebung um den GNSS-Empfänger eine Mehrwege-Umgebung ist. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die Bestimmung auf der Grundlage (i) des Verhältnisses bzw. Anteils des GNSS-Signals mit einem niedrigeren Höhenwinkel unter allen GNSS-Signalen mit entsprechenden Höhenwinkeln oder (ii) einer Änderung im Verhältnis erfolgen. Ferner kann die Bestimmung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, der Stoppfrequenz oder dergleichen erfolgen.
  • (3b) Die obigen Ausführungsformen zeigen beispielhaft eine Konfiguration, in der die Korrektureinheit 43 die Phasenverschiebung des Höhenwinkels und des Azimuts anhand der in 5 gezeigten Tabelle korrigiert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise können die Korrekturdaten von einer außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellten Vorrichtung, wie beispielsweise einem externen Server, per Mobilkommunikation oder dergleichen empfangen werden, ohne die Korrekturdaten selbst zu speichern.
  • (3c) Mehrere Funktionen eines Elements in den obigen Ausführungsformen können durch mehrere Elemente realisiert werden, oder eine Funktion eines Elements kann durch mehrere Elemente realisiert werden. Darüber hinaus können mehrere Funktionen von mehreren Elementen durch ein Element realisiert werden, oder eine Funktion, die durch mehrere Elemente realisiert wird, kann durch ein Element realisiert werden. Ferner kann ein Teil der Konfiguration der obigen Ausführungsformen ausgelassen sein. Mindestens ein Teil der Konfiguration der obigen Ausführungsformen kann zu einer anderen Konfiguration der obigen Ausführungsformen hinzugefügt oder durch diese ersetzt werden. Alle Merkmale, die in der technischen Idee enthalten sind, die durch den Wortlaut in Ansprüchen identifiziert wird, entsprechen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • (3d) Die vorliegende Offenbarung kann in den verschiedenen Formen zusätzlich zu dem oben beschriebenen GNSS-Empfänger realisiert werden, wie beispielsweise als ein System mit dem GNSS-Empfänger als ein Bestandteil, ein Programm, das bewirkt, dass ein Computer als Controller des GNSS-Empfängers fungiert, ein nichtflüchtiges materielles Speichermedium gleich einem Halbleiterspeicher, der das Programm speichert, und ein Signalempfangsverfahren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2018097124 A [0001]
    • JP 5508515 B2 [0004]

Claims (5)

  1. GNSS-Empfänger (1, 101), der an einem Fahrzeug montiert ist, wobei der GNSS-Empfänger aufweist: - eine Antennenvorrichtung mit mindestens einer Antenne (21, 21a, 21b, 51), wobei die Antennenvorrichtung (11) konfiguriert ist, um zwei Empfangsmodi eines ersten Empfangsmodus und eines zweiten Empfangsmodus zu realisieren, - den ersten Empfangsmodus, in dem ein Empfang mit einer ersten Richtwirkung mit einem ersten Höhenwinkel erfolgt, und - den zweiten Empfangsmodus, in dem ein Empfang mit einer zweiten Richtwirkung mit einem zweiten Höhenwinkel erfolgt, der höher ist als der erste Höhenwinkel der ersten Richtwirkung; - eine Bestimmungseinheit (41), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob eine Umgebung um den GNSS-Empfänger eine Mehrwege-Umgebung ist, in der das Auftreten von Mehrwege-Ausbreitung wahrscheinlich ist; und - eine Einstelleinheit (42), die konfiguriert ist, um - die Antennenvorrichtung auf den ersten Empfangsmodus einzustellen, wenn die Bestimmungseinheit nicht bestimmt, dass die Umgebung um den GNSS-Empfänger die Mehrwege-Umgebung ist, und - die Antennenvorrichtung auf den zweiten Empfangsmodus einzustellen, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Umgebung um den GNSS-Empfänger die Mehrwege-Umgebung ist.
  2. GNSS-Empfänger nach Anspruch 1, ferner eine Korrektureinheit (43) aufweisend, die konfiguriert ist, um eine Phasenverschiebung von (i) einem Höhenwinkel und (ii) einem Azimut der mindestens einen Antenne unter Verwendung eines für die Antenne spezifischen Korrekturparameters zu korrigieren.
  3. GNSS-Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bestimmungseinheit konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass die Umgebung um den GNSS-Empfänger die Mehrwege-Umgebung ist, wenn sich der GNSS-Empfänger in einem Bereich befindet, der als ein Mehrwege-Umgebungs-Kartenbereich ausgewiesen ist.
  4. GNSS-Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bestimmungseinheit konfiguriert ist, um - ein aufgenommenes Bild zu erfassen, das von einem Bilderzeuger aufgenommen wurde, der konfiguriert ist, um ein Bild eines Bereichs außerhalb des Fahrzeugs aufzunehmen, und - auf der Grundlage des vom Bilderzeuger aufgenommenen Bildes zu bestimmen, ob eine Umgebung um das Fahrzeug herum die Mehrwege-Umgebung ist.
  5. GNSS-Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens eine Antenne in der Antennenvorrichtung eine Patch-Antenne (21, 21a, 21b, 51) aufweist.
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