JP2001272451A - Ｇｐｓ受信装置及び方法、ｇｐｓ受信用ソフトウェアを記録した記録媒体並びにナビゲーションシステム - Google Patents
Ｇｐｓ受信装置及び方法、ｇｐｓ受信用ソフトウェアを記録した記録媒体並びにナビゲーションシステムInfo
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- JP2001272451A JP2001272451A JP2000085184A JP2000085184A JP2001272451A JP 2001272451 A JP2001272451 A JP 2001272451A JP 2000085184 A JP2000085184 A JP 2000085184A JP 2000085184 A JP2000085184 A JP 2000085184A JP 2001272451 A JP2001272451 A JP 2001272451A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多様な受信環境において優れたＧＰＳ測位精
度を発揮するＧＰＳの技術を提供する。 【解決手段】 ＲＦコンバータ部ａは、ＧＰＳ衛星波を
受信する。メジャーメントエンジンｃ及びナビゲーショ
ンエンジンｄは、受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受信
位置を算出する。レベル計測部ｆは、ＧＰＳ衛星波の受
信状態に関わるレベル値を計測する。衛星波選択部ｇ
は、計測したレベル値が予め決められた基準値を満たさ
ないＧＰＳ衛星波を、測位演算の基礎から除く。地図デ
ータベースｊ及びメイン演算部ｈは、受信位置において
受信状態に影響する環境を判断する。基準値変更部ｍ
は、ナビゲーションユニット２から送られる判断結果に
基づいて基準値を変更する。
度を発揮するＧＰＳの技術を提供する。 【解決手段】 ＲＦコンバータ部ａは、ＧＰＳ衛星波を
受信する。メジャーメントエンジンｃ及びナビゲーショ
ンエンジンｄは、受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受信
位置を算出する。レベル計測部ｆは、ＧＰＳ衛星波の受
信状態に関わるレベル値を計測する。衛星波選択部ｇ
は、計測したレベル値が予め決められた基準値を満たさ
ないＧＰＳ衛星波を、測位演算の基礎から除く。地図デ
ータベースｊ及びメイン演算部ｈは、受信位置において
受信状態に影響する環境を判断する。基準値変更部ｍ
は、ナビゲーションユニット２から送られる判断結果に
基づいて基準値を変更する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳの技術の改
良に関するもので、ナビゲーションとの組み合わせに特
に適したものである。
良に関するもので、ナビゲーションとの組み合わせに特
に適したものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタル技術の進展に伴い、ＧＰ
Ｓの技術と、ＧＰＳを利用したナビゲーションの技術が
急速に普及している。ここで、ＧＰＳ（Global Positio
ning System ）は、複数の人工衛星（ＧＰＳ衛星と呼
ぶ）からの電波を専用の受信機（ＧＰＳ受信装置やＧＰ
Ｓレシーバと呼ぶ）で受信することにより地球上の現在
位置を計算する技術であり、ナビゲーションは、移動体
の現在位置確認や目的地までの経路誘導を行うものであ
る。
Ｓの技術と、ＧＰＳを利用したナビゲーションの技術が
急速に普及している。ここで、ＧＰＳ（Global Positio
ning System ）は、複数の人工衛星（ＧＰＳ衛星と呼
ぶ）からの電波を専用の受信機（ＧＰＳ受信装置やＧＰ
Ｓレシーバと呼ぶ）で受信することにより地球上の現在
位置を計算する技術であり、ナビゲーションは、移動体
の現在位置確認や目的地までの経路誘導を行うものであ
る。
【０００３】このうちＧＰＳ受信装置では、複数のＧＰ
Ｓ衛星からの衛星波を受信して測位演算を行うが、従来
から、受信状態が悪い場合、特にＣ／Ｎが低い衛星波に
ついては、測位演算に用いないように排除することで測
位精度を向上させる手法が知られている。ここで、Ｃ／
Ｎは、Carrier to Noise Ratio：信号対雑音比であり、
一定周波数における信号のピーク値（キャリアレベル）
とノイズ値（ノイズレベル）の比である。
Ｓ衛星からの衛星波を受信して測位演算を行うが、従来
から、受信状態が悪い場合、特にＣ／Ｎが低い衛星波に
ついては、測位演算に用いないように排除することで測
位精度を向上させる手法が知られている。ここで、Ｃ／
Ｎは、Carrier to Noise Ratio：信号対雑音比であり、
一定周波数における信号のピーク値（キャリアレベル）
とノイズ値（ノイズレベル）の比である。
【０００４】そもそも、ＧＰＳの測位精度を決定する主
な誤差要因は、 Ａ）ＳＡ（Selective Availability）による誤差 Ｂ）衛星の時計誤差・軌道誤差 Ｃ）電離層・大気圏での電波の遅延 Ｄ）マルチパス Ｅ）受信機内のノイズ等 などがあるが、このうちＡ）〜Ｃ）の要因は、ＤＧＰＳ
補正サービスの利用により除去する事が可能である。ま
た、Ｅ）受信機内のノイズ等は、ハードウェアの改良に
よりある程度軽減できる。
な誤差要因は、 Ａ）ＳＡ（Selective Availability）による誤差 Ｂ）衛星の時計誤差・軌道誤差 Ｃ）電離層・大気圏での電波の遅延 Ｄ）マルチパス Ｅ）受信機内のノイズ等 などがあるが、このうちＡ）〜Ｃ）の要因は、ＤＧＰＳ
補正サービスの利用により除去する事が可能である。ま
た、Ｅ）受信機内のノイズ等は、ハードウェアの改良に
よりある程度軽減できる。
【０００５】しかし、Ｄ）のマルチパスに関しては、Ｇ
ＰＳレシーバ側でその発生を予測することが出来ないた
め、除去が困難である。ここで、マルチパスとは、人工
衛星からの電波がＧＰＳ受信装置に、直接到達するのと
並行して、高層建築物による反射などのため位相がずれ
て到達する現象である。
ＰＳレシーバ側でその発生を予測することが出来ないた
め、除去が困難である。ここで、マルチパスとは、人工
衛星からの電波がＧＰＳ受信装置に、直接到達するのと
並行して、高層建築物による反射などのため位相がずれ
て到達する現象である。
【０００６】ＧＰＳレシーバでは、これら誤差要因を取
り除き、現在の測位解の精度を高めるために、推定フィ
ルタを使用した測位を行っている。この推定フィルタ
は、推測が困難な原因による位置飛びを抑えるのに有効
であるが、しかし反面、一度大きな誤差を持って測位解
が収束すると、その誤差がある程度の時間蓄積するとい
う問題がある。
り除き、現在の測位解の精度を高めるために、推定フィ
ルタを使用した測位を行っている。この推定フィルタ
は、推測が困難な原因による位置飛びを抑えるのに有効
であるが、しかし反面、一度大きな誤差を持って測位解
が収束すると、その誤差がある程度の時間蓄積するとい
う問題がある。
【０００７】このため、推定フィルタの前段には、これ
らの誤差を取り除く目的で処理が加えられ、その代表例
は、反射して入ってきた信号は信号強度が弱まっている
事が多いことから、受信Ｃ／Ｎの低い衛星の信号は使わ
ないなどである。
らの誤差を取り除く目的で処理が加えられ、その代表例
は、反射して入ってきた信号は信号強度が弱まっている
事が多いことから、受信Ｃ／Ｎの低い衛星の信号は使わ
ないなどである。
【０００８】このように、受信Ｃ／Ｎの低いデータを切
り捨てる場合、受信Ｃ／Ｎについてスレッショルドレベ
ルと呼ばれる基準値を設け、このスレッショルドレベル
を下回る衛星の信号は、測位に使用しない。
り捨てる場合、受信Ｃ／Ｎについてスレッショルドレベ
ルと呼ばれる基準値を設け、このスレッショルドレベル
を下回る衛星の信号は、測位に使用しない。
【０００９】しかし、弱い信号を全て切り捨てると、今
度は、低感度の受信しか望めない場合に、ＧＰＳの測位
パフォーマンスが低下するおそれがある。この場合の典
型例は木々の生い茂っている場所であり、マルチパス妨
害は少ないが低感度の受信となる。このように、受信Ｃ
／Ｎのスレッショルドを用いる従来技術では、多様な受
信環境で測位能力を確保することが困難という問題点が
あった。
度は、低感度の受信しか望めない場合に、ＧＰＳの測位
パフォーマンスが低下するおそれがある。この場合の典
型例は木々の生い茂っている場所であり、マルチパス妨
害は少ないが低感度の受信となる。このように、受信Ｃ
／Ｎのスレッショルドを用いる従来技術では、多様な受
信環境で測位能力を確保することが困難という問題点が
あった。
【００１０】特に、従来では、ＧＰＳ受信装置をナビゲ
ーション装置と組み合わせる場合、ナビゲーション装置
からＧＰＳ受信装置へ基本的な設定を送信する他は、Ｇ
ＰＳ受信装置は、時刻・位置・方位・速度情報等を一方
的にナビゲーション装置へ入力するセンサーとして用い
られ、上記のように受信状態が良好か否かを判断するた
めのスレッショルドレベルは一定の基準値に固定されて
いた。このため、測位演算精度の向上と多様な環境への
対応を両立することは困難であった。
ーション装置と組み合わせる場合、ナビゲーション装置
からＧＰＳ受信装置へ基本的な設定を送信する他は、Ｇ
ＰＳ受信装置は、時刻・位置・方位・速度情報等を一方
的にナビゲーション装置へ入力するセンサーとして用い
られ、上記のように受信状態が良好か否かを判断するた
めのスレッショルドレベルは一定の基準値に固定されて
いた。このため、測位演算精度の向上と多様な環境への
対応を両立することは困難であった。
【００１１】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたもので、その目的は、衛星
信号の受信Ｃ／Ｎのスレッショルドレベルといった基準
値を周囲の環境、特にマルチパスの発生しやすさに応じ
て動的に変化させることで、多様な受信環境において優
れたＧＰＳ測位精度を発揮するＧＰＳの技術すなわちＧ
ＰＳ受信装置及び方法、ＧＰＳ受信用ソフトウェアを記
録した記録媒体並びにナビゲーションシステムを提供す
ることである。
を解決するために提案されたもので、その目的は、衛星
信号の受信Ｃ／Ｎのスレッショルドレベルといった基準
値を周囲の環境、特にマルチパスの発生しやすさに応じ
て動的に変化させることで、多様な受信環境において優
れたＧＰＳ測位精度を発揮するＧＰＳの技術すなわちＧ
ＰＳ受信装置及び方法、ＧＰＳ受信用ソフトウェアを記
録した記録媒体並びにナビゲーションシステムを提供す
ることである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記の目的を達成する
ため、請求項１の発明は、ＧＰＳ衛星波を受信する手段
と、受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受信位置を算出す
るための測位演算を行う手段と、ＧＰＳ衛星波の受信状
態に関わるレベル値を計測する手段と、計測した前記レ
ベル値が予め決められた基準値を満たさないＧＰＳ衛星
波を、前記測位演算の基礎から除く手段と、を備えたＧ
ＰＳ受信装置において前記受信位置において前記受信状
態に影響する環境について判断する手段と、前記判断の
結果に基づいて前記基準値を変更する手段と、を備えた
ことを特徴とする。請求項２の発明は、請求項１の発明
を方法という見方から捉えたもので、ＧＰＳ衛星波を受
信するステップと、受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受
信位置を算出するための測位演算を行うステップと、Ｇ
ＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル値を計測するステ
ップと、計測した前記レベル値が予め決められた基準値
を満たさないＧＰＳ衛星波を、前記測位演算の基礎から
除くステップと、を含むＧＰＳ受信方法において前記受
信位置において前記受信状態に影響する環境について判
断するステップと、前記判断の結果に基づいて前記基準
値を変更するステップと、を含むことを特徴とする。請
求項３の発明は、請求項１，２の発明を、コンピュータ
のソフトウェアを記録した記録媒体という見方から捉え
たもので、コンピュータを用いて、ＧＰＳ衛星波に基づ
いて受信位置を計算するためのＧＰＳ受信用ソフトウェ
アを記録した記録媒体において、そのソフトウェアは前
記コンピュータに、ＧＰＳ衛星波を受信させ、受信した
ＧＰＳ衛星波に基づいて受信位置を算出するための測位
演算を行わせ、ＧＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル
値を計測させ、計測した前記レベル値が予め決められた
基準値を満たさないＧＰＳ衛星波を、前記測位演算の基
礎から除かせ、前記受信位置において前記受信状態に影
響する環境について判断させ、前記判断の結果に基づい
て前記基準値を変更させることを特徴とする。請求項４
の発明は、ＧＰＳにより現在位置を特定しながら移動体
の道案内を行うナビゲーションシステムにおいて、請求
項１のＧＰＳ受信装置を備えたことを特徴とする。
ため、請求項１の発明は、ＧＰＳ衛星波を受信する手段
と、受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受信位置を算出す
るための測位演算を行う手段と、ＧＰＳ衛星波の受信状
態に関わるレベル値を計測する手段と、計測した前記レ
ベル値が予め決められた基準値を満たさないＧＰＳ衛星
波を、前記測位演算の基礎から除く手段と、を備えたＧ
ＰＳ受信装置において前記受信位置において前記受信状
態に影響する環境について判断する手段と、前記判断の
結果に基づいて前記基準値を変更する手段と、を備えた
ことを特徴とする。請求項２の発明は、請求項１の発明
を方法という見方から捉えたもので、ＧＰＳ衛星波を受
信するステップと、受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受
信位置を算出するための測位演算を行うステップと、Ｇ
ＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル値を計測するステ
ップと、計測した前記レベル値が予め決められた基準値
を満たさないＧＰＳ衛星波を、前記測位演算の基礎から
除くステップと、を含むＧＰＳ受信方法において前記受
信位置において前記受信状態に影響する環境について判
断するステップと、前記判断の結果に基づいて前記基準
値を変更するステップと、を含むことを特徴とする。請
求項３の発明は、請求項１，２の発明を、コンピュータ
のソフトウェアを記録した記録媒体という見方から捉え
たもので、コンピュータを用いて、ＧＰＳ衛星波に基づ
いて受信位置を計算するためのＧＰＳ受信用ソフトウェ
アを記録した記録媒体において、そのソフトウェアは前
記コンピュータに、ＧＰＳ衛星波を受信させ、受信した
ＧＰＳ衛星波に基づいて受信位置を算出するための測位
演算を行わせ、ＧＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル
値を計測させ、計測した前記レベル値が予め決められた
基準値を満たさないＧＰＳ衛星波を、前記測位演算の基
礎から除かせ、前記受信位置において前記受信状態に影
響する環境について判断させ、前記判断の結果に基づい
て前記基準値を変更させることを特徴とする。請求項４
の発明は、ＧＰＳにより現在位置を特定しながら移動体
の道案内を行うナビゲーションシステムにおいて、請求
項１のＧＰＳ受信装置を備えたことを特徴とする。
【００１３】本発明では、スレッショルドレベルを周囲
の環境にあわせて変化させる適応処理により、測位演算
精度の向上と多様な環境への対応が両立する。すなわ
ち、ＧＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル値として
は、Ｃ／Ｎ値、受信電界強度レベル、信号誤り率等など
があり、受信位置の環境については、例えば受信位置周
辺に存在する建物及びその高さなどの情報をナビゲーシ
ョンシステムの地図データベースから読み出し、読み出
した情報に基づいてマルチパス妨害の発生しやすさを判
断し、判断結果に基づき前記スレッショルドレベルを変
化させる。これにより、受信環境に適応したＧＰＳ測位
演算が可能となり、低感度の受信しか得られない場所で
のパフォーマンスを損なうことなく、測位に誤差の出や
すいマルチパスの多い場所での測位精度も向上させるこ
とができる。
の環境にあわせて変化させる適応処理により、測位演算
精度の向上と多様な環境への対応が両立する。すなわ
ち、ＧＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル値として
は、Ｃ／Ｎ値、受信電界強度レベル、信号誤り率等など
があり、受信位置の環境については、例えば受信位置周
辺に存在する建物及びその高さなどの情報をナビゲーシ
ョンシステムの地図データベースから読み出し、読み出
した情報に基づいてマルチパス妨害の発生しやすさを判
断し、判断結果に基づき前記スレッショルドレベルを変
化させる。これにより、受信環境に適応したＧＰＳ測位
演算が可能となり、低感度の受信しか得られない場所で
のパフォーマンスを損なうことなく、測位に誤差の出や
すいマルチパスの多い場所での測位精度も向上させるこ
とができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態（以下
「実施形態」と呼ぶ）について図面を参照して具体的に
説明する。なお、本実施形態のうち情報処理に関する部
分は、典型的には、コンピュータをソフトウェアで制御
することで実現される。この場合のソフトウェアは、コ
ンピュータのハードウェアを物理的に活用することで本
発明の作用効果を実現するもので、また、従来技術との
共通部分には従来技術も適用される。但し、この場合の
ハードウェアやソフトウェアの種類や構成、ソフトウェ
アで処理する範囲などは各種変更可能であるため、以下
の説明では、本発明及び実施形態の各機能を実現する仮
想的回路ブロックを用いる。
「実施形態」と呼ぶ）について図面を参照して具体的に
説明する。なお、本実施形態のうち情報処理に関する部
分は、典型的には、コンピュータをソフトウェアで制御
することで実現される。この場合のソフトウェアは、コ
ンピュータのハードウェアを物理的に活用することで本
発明の作用効果を実現するもので、また、従来技術との
共通部分には従来技術も適用される。但し、この場合の
ハードウェアやソフトウェアの種類や構成、ソフトウェ
アで処理する範囲などは各種変更可能であるため、以下
の説明では、本発明及び実施形態の各機能を実現する仮
想的回路ブロックを用いる。
【００１５】〔１．構成〕本実施形態は、図１の構成図
に示すように、ＧＰＳレシーバ１と、ナビゲーションユ
ニット２と、を組み合わせたナビゲーションシステムで
あり、ＧＰＳ受信装置及び方法並びにＧＰＳ受信用ソフ
トウェアを記録した記録媒体として把握することもでき
る。
に示すように、ＧＰＳレシーバ１と、ナビゲーションユ
ニット２と、を組み合わせたナビゲーションシステムで
あり、ＧＰＳ受信装置及び方法並びにＧＰＳ受信用ソフ
トウェアを記録した記録媒体として把握することもでき
る。
【００１６】このうちＧＰＳレシーバ１は、ＲＦコンバ
ータ部ａと、ＤＳＰ部ｂと、レベル計測部ｆと、衛星波
選択部ｇと、基準値変更部ｍと、を備え、さらにＤＳＰ
部ｂは、メジャーメントエンジンｃと、ナビゲーション
エンジンｄと、Ｉ／Ｏポート管理部ｅと、を備えてい
る。また、ナビゲーションユニット２は、メイン演算部
ｈと、地図データベースｊと、を備えている。
ータ部ａと、ＤＳＰ部ｂと、レベル計測部ｆと、衛星波
選択部ｇと、基準値変更部ｍと、を備え、さらにＤＳＰ
部ｂは、メジャーメントエンジンｃと、ナビゲーション
エンジンｄと、Ｉ／Ｏポート管理部ｅと、を備えてい
る。また、ナビゲーションユニット２は、メイン演算部
ｈと、地図データベースｊと、を備えている。
【００１７】このうちＧＰＳレシーバ１のＲＦコンバー
タ部ａは、ＧＰＳ衛星波を受信する手段であり、メジャ
ーメントエンジンｃ及びナビゲーションエンジンｄは、
受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受信位置（自車位置と
も呼ぶ）を算出するための測位演算を行う手段である。
すなわち、メジャーメントエンジンｃは、ＧＰＳ衛星波
に基づくＩＱ信号に基づいて各衛星との擬似距離ｓ１を
測定する部分であり、ナビゲーションエンジンｄは、各
衛星との擬似距離ｓ１に基づいて測位演算を行う部分で
ある。
タ部ａは、ＧＰＳ衛星波を受信する手段であり、メジャ
ーメントエンジンｃ及びナビゲーションエンジンｄは、
受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受信位置（自車位置と
も呼ぶ）を算出するための測位演算を行う手段である。
すなわち、メジャーメントエンジンｃは、ＧＰＳ衛星波
に基づくＩＱ信号に基づいて各衛星との擬似距離ｓ１を
測定する部分であり、ナビゲーションエンジンｄは、各
衛星との擬似距離ｓ１に基づいて測位演算を行う部分で
ある。
【００１８】また、ＧＰＳレシーバ１のレベル計測部ｆ
は、ＧＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル値を計測す
る手段であり、衛星波選択部ｇは、計測したレベル値が
予め決められた基準値を満たさないＧＰＳ衛星波を、測
位演算の基礎から除く手段である。
は、ＧＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル値を計測す
る手段であり、衛星波選択部ｇは、計測したレベル値が
予め決められた基準値を満たさないＧＰＳ衛星波を、測
位演算の基礎から除く手段である。
【００１９】また、ナビゲーションユニット２の地図デ
ータベースｊ及びメイン演算部ｈは、受信位置において
受信状態に影響する環境について判断する手段である。
具体的には、地図データベースｊは、さまざまな建物の
高さを含む情報を格納したデータベースであり、メイン
演算部ｈは、地図データベースｊから得られる自車位置
近傍の建物の情報に基づいて、自車位置がマルチパスの
多い環境にあるか否かを判断する部分である。また、Ｇ
ＰＳレシーバ１の前記基準値変更部ｍは、ナビゲーショ
ンユニット２から送られる、受信環境についての判断結
果に基づいて基準値を変更する手段である。
ータベースｊ及びメイン演算部ｈは、受信位置において
受信状態に影響する環境について判断する手段である。
具体的には、地図データベースｊは、さまざまな建物の
高さを含む情報を格納したデータベースであり、メイン
演算部ｈは、地図データベースｊから得られる自車位置
近傍の建物の情報に基づいて、自車位置がマルチパスの
多い環境にあるか否かを判断する部分である。また、Ｇ
ＰＳレシーバ１の前記基準値変更部ｍは、ナビゲーショ
ンユニット２から送られる、受信環境についての判断結
果に基づいて基準値を変更する手段である。
【００２０】〔２．作用〕以上のように構成された本実
施形態では、衛星信号の受信Ｃ／Ｎの基準値であるスレ
ッショルドレベルを、判断された周囲の環境、特にマル
チパスの発生しやすさに応じて動的に切り替えること
で、多様な受信環境において優れたＧＰＳ測位精度を発
揮することができる。
施形態では、衛星信号の受信Ｃ／Ｎの基準値であるスレ
ッショルドレベルを、判断された周囲の環境、特にマル
チパスの発生しやすさに応じて動的に切り替えること
で、多様な受信環境において優れたＧＰＳ測位精度を発
揮することができる。
【００２１】〔２−１．スレッショルドレベルの内容〕
まず、本実施形態における２種類のスレッショルドレベ
ルについて説明する。この前提として、マルチパスの発
生する確率が高い場所というのは、ある程度決まってい
て、稀な例を除けば、周囲に高い建物が近接する場所が
これに当てはまる。そして、ナビゲーションユニット２
は地図データベースｊを持っており、この地図データベ
ースｊには、さまざまな建物の位置や高さが記録されて
いるので、この地図データベースｊを参照することによ
り、自車周囲の建物の数・高さ・近接度などをある程度
判断することができる。そのため、ナビゲーションユニ
ット２のメイン演算部ｈは、走行時もリアルタイムに、
現在自車がマルチパスが発生する可能性が高い環境にあ
るかどうかの判断が可能である。このように判断された
判断結果は、ナビゲーションユニット２からＧＰＳレシ
ーバ１へ送信される。
まず、本実施形態における２種類のスレッショルドレベ
ルについて説明する。この前提として、マルチパスの発
生する確率が高い場所というのは、ある程度決まってい
て、稀な例を除けば、周囲に高い建物が近接する場所が
これに当てはまる。そして、ナビゲーションユニット２
は地図データベースｊを持っており、この地図データベ
ースｊには、さまざまな建物の位置や高さが記録されて
いるので、この地図データベースｊを参照することによ
り、自車周囲の建物の数・高さ・近接度などをある程度
判断することができる。そのため、ナビゲーションユニ
ット２のメイン演算部ｈは、走行時もリアルタイムに、
現在自車がマルチパスが発生する可能性が高い環境にあ
るかどうかの判断が可能である。このように判断された
判断結果は、ナビゲーションユニット２からＧＰＳレシ
ーバ１へ送信される。
【００２２】一方、ＧＰＳレシーバ１では、各ＧＰＳ衛
星波を測位に使用するかどうかを決定する基準値である
受信Ｃ／Ｎスレッショルドレベルを２通り用意する。こ
のレベルを決定する際の具体例を図２に示す。このグラ
フは、次の３種類の受信Ｃ／Ｎレベルの主要分布域＃
１，＃２，＃３を、それぞれ破線の楕円で示している。 ＃１：良好受信時の受信Ｃ／Ｎレベルにおける主要分布
域 ＃２：低感度受信時の受信Ｃ／Ｎレベルにおける主要分
布域 ＃３：マルチパスの受信Ｃ／Ｎレベルにおける主要分布
域
星波を測位に使用するかどうかを決定する基準値である
受信Ｃ／Ｎスレッショルドレベルを２通り用意する。こ
のレベルを決定する際の具体例を図２に示す。このグラ
フは、次の３種類の受信Ｃ／Ｎレベルの主要分布域＃
１，＃２，＃３を、それぞれ破線の楕円で示している。 ＃１：良好受信時の受信Ｃ／Ｎレベルにおける主要分布
域 ＃２：低感度受信時の受信Ｃ／Ｎレベルにおける主要分
布域 ＃３：マルチパスの受信Ｃ／Ｎレベルにおける主要分布
域
【００２３】また、このグラフでは、２本の水平線はそ
れぞれ２種類のスレッショルドレベルを示す。すなわ
ち、この図に示すように、マルチパスの多い状況下で
は、マルチパス（＃３）を排除し、かつ良好受信された
信号（＃１）を選択することが必要である。このときの
スレッショルドレベルは、一般のマルチパスよりは高め
で、且つ通常の衛星信号受信Ｃ／Ｎ値よりは低めに設定
する。これをｔｈｒＭＰと表記する。
れぞれ２種類のスレッショルドレベルを示す。すなわ
ち、この図に示すように、マルチパスの多い状況下で
は、マルチパス（＃３）を排除し、かつ良好受信された
信号（＃１）を選択することが必要である。このときの
スレッショルドレベルは、一般のマルチパスよりは高め
で、且つ通常の衛星信号受信Ｃ／Ｎ値よりは低めに設定
する。これをｔｈｒＭＰと表記する。
【００２４】もう一つは、マルチパスの少ない状況下で
のスレッショルドレベルであり、低感度受信（＃２）し
か望めない場合でも十分な数の衛星を得られる程度に設
定する。これをｔｈｒＮｏｔＭＰと表記する。
のスレッショルドレベルであり、低感度受信（＃２）し
か望めない場合でも十分な数の衛星を得られる程度に設
定する。これをｔｈｒＮｏｔＭＰと表記する。
【００２５】〔２−２．スレッショルドレベルの切り替
え〕ＧＰＳレシーバ１では、上記のような２つの受信Ｃ
／ＮスレッショルドレベルｔｈｒＭＰとｔｈｒＮｏｔＭ
Ｐとを、ナビゲーションユニット２から送信される受信
環境に関する情報すなわち判断結果を元に切り替える。
つまり、マルチパスの多い環境下と、そうでない場所
で、それぞれ適切な受信Ｃ／Ｎスレッショルドレベルを
使用し、マルチパスの影響を測位解から取り除きながら
も、マルチパスの少ない場所では低感度受信の場合も測
位パフォーマンスを確保する。
え〕ＧＰＳレシーバ１では、上記のような２つの受信Ｃ
／ＮスレッショルドレベルｔｈｒＭＰとｔｈｒＮｏｔＭ
Ｐとを、ナビゲーションユニット２から送信される受信
環境に関する情報すなわち判断結果を元に切り替える。
つまり、マルチパスの多い環境下と、そうでない場所
で、それぞれ適切な受信Ｃ／Ｎスレッショルドレベルを
使用し、マルチパスの影響を測位解から取り除きながら
も、マルチパスの少ない場所では低感度受信の場合も測
位パフォーマンスを確保する。
【００２６】具体的には、まず（図１）、ＧＰＳレシー
バ１内のＲＦコンバータ部ａでは、ＧＰＳアンテナで受
信したＧＰＳ衛星のＬｌ（ＧＰＳの搬送波）帯信号をダ
ウンコンバートし、サンプリングされたＩＱ信号として
ＤＳＰ部ｂのメジャーメントエンジンｃヘ入力する。メ
ジャーメントエンジンｃでは、入力されたＩＱ信号に基
づいて個々のＧＰＳ衛星との疑似距離ｓ１を測定し、ナ
ビゲーションエンジンｄヘ入力する。ナビゲーションエ
ンジンｄでは、複数の衛星からの疑似距離ｓ１に基づい
て測位演算を行う。この測位演算で得られた測位結果ｒ
は、Ｉ／Ｏポート管理部ｅを経由してナビゲーションユ
ニット２へ送信され、車速パルス・ジャイロ等の入力と
共に、マップマッチングなどの処理に使用される。
バ１内のＲＦコンバータ部ａでは、ＧＰＳアンテナで受
信したＧＰＳ衛星のＬｌ（ＧＰＳの搬送波）帯信号をダ
ウンコンバートし、サンプリングされたＩＱ信号として
ＤＳＰ部ｂのメジャーメントエンジンｃヘ入力する。メ
ジャーメントエンジンｃでは、入力されたＩＱ信号に基
づいて個々のＧＰＳ衛星との疑似距離ｓ１を測定し、ナ
ビゲーションエンジンｄヘ入力する。ナビゲーションエ
ンジンｄでは、複数の衛星からの疑似距離ｓ１に基づい
て測位演算を行う。この測位演算で得られた測位結果ｒ
は、Ｉ／Ｏポート管理部ｅを経由してナビゲーションユ
ニット２へ送信され、車速パルス・ジャイロ等の入力と
共に、マップマッチングなどの処理に使用される。
【００２７】一方、ナビゲーションユニット２では、メ
イン演算部ｈが地図データベースｊから得られる自車位
置近傍の建物の情報ｋに基づいて、各時点の自車位置が
マルチパスの多い環境にあるか否かの判断を行う。この
判断の結果、受信環境に関する情報である受信環境判断
フラグｓ２（ｆｌｇＭａｌｔｉＰａｔｈとも表す）が、
ＧＰＳレシーバ１のＤＳＰ部ｂへ送信され、Ｉ／Ｏポー
ト管理部ｅを経てナビゲーションエンジンｄ及び基準値
変更部ｍヘ入力される。
イン演算部ｈが地図データベースｊから得られる自車位
置近傍の建物の情報ｋに基づいて、各時点の自車位置が
マルチパスの多い環境にあるか否かの判断を行う。この
判断の結果、受信環境に関する情報である受信環境判断
フラグｓ２（ｆｌｇＭａｌｔｉＰａｔｈとも表す）が、
ＧＰＳレシーバ１のＤＳＰ部ｂへ送信され、Ｉ／Ｏポー
ト管理部ｅを経てナビゲーションエンジンｄ及び基準値
変更部ｍヘ入力される。
【００２８】そして、基準値変更部ｍは、受信環境判断
フラグｓ２に基づいて、マルチパス除去用のスレッショ
ルドレベルｔｈｒＭＰと、低感度受信時に対応したスレ
ッショルドレベルｔｈｒＮｏｔＭＰのうちどちらを使用
するかを決定する。すなわち、ＧＰＳレシーバ１では、
マルチパスの多い環境にあるときはｔｈｒＭＰを、そう
でないときはｔｈＴＮｏｔＭＰを使用する。
フラグｓ２に基づいて、マルチパス除去用のスレッショ
ルドレベルｔｈｒＭＰと、低感度受信時に対応したスレ
ッショルドレベルｔｈｒＮｏｔＭＰのうちどちらを使用
するかを決定する。すなわち、ＧＰＳレシーバ１では、
マルチパスの多い環境にあるときはｔｈｒＭＰを、そう
でないときはｔｈＴＮｏｔＭＰを使用する。
【００２９】具体的には、ナビゲーションエンジンｄで
行われる測位演算には、レベル計測部ｆ及び衛星波選択
部ｇの作用により、メジャーメントエンジンｃから得ら
れる各疑似距離ｓ１のうち、受信Ｃ／Ｎがスレッショル
ドレベルを越えるもののみ使用する。以上の動作によ
り、自車位置でのＧＰＳ受信環境に適した測位演算が可
能となる。
行われる測位演算には、レベル計測部ｆ及び衛星波選択
部ｇの作用により、メジャーメントエンジンｃから得ら
れる各疑似距離ｓ１のうち、受信Ｃ／Ｎがスレッショル
ドレベルを越えるもののみ使用する。以上の動作によ
り、自車位置でのＧＰＳ受信環境に適した測位演算が可
能となる。
【００３０】〔２−３．フローチャートの例〕次に、図
３に示す値に基づき、本実施形態における具体的な処理
手順を図４及び図５のフローチャートに示す。すなわ
ち、図４は、ナビゲーションユニット２（フローチャー
トにおいて「ＮＡＶＩ」と表す）で周期的に実行される
処理手順を示し、具体的には、測位結果（ステップ４０
１）及び他のセンサ出力（ステップ４０２）に基づいて
自車位置を計算し（ステップ４０３，４０４）モニタに
必要な情報を表示する（ステップ４０５）。
３に示す値に基づき、本実施形態における具体的な処理
手順を図４及び図５のフローチャートに示す。すなわ
ち、図４は、ナビゲーションユニット２（フローチャー
トにおいて「ＮＡＶＩ」と表す）で周期的に実行される
処理手順を示し、具体的には、測位結果（ステップ４０
１）及び他のセンサ出力（ステップ４０２）に基づいて
自車位置を計算し（ステップ４０３，４０４）モニタに
必要な情報を表示する（ステップ４０５）。
【００３１】また、地図データベースｊから得る自車位
置近傍の建物の情報ｋに基づいて（ステップ４０６）自
車位置がマルチパスの多い環境かどうかを判断し（ステ
ップ４０７）、それに応じた（ステップ４０８）値をセ
ットした（ステップ４０９，４１０）受信環境判断フラ
グｆｌｇＭａｌｔｉＰａｔｈをＧＰＳレシーバ１に送信
する（ステップ４１１）。
置近傍の建物の情報ｋに基づいて（ステップ４０６）自
車位置がマルチパスの多い環境かどうかを判断し（ステ
ップ４０７）、それに応じた（ステップ４０８）値をセ
ットした（ステップ４０９，４１０）受信環境判断フラ
グｆｌｇＭａｌｔｉＰａｔｈをＧＰＳレシーバ１に送信
する（ステップ４１１）。
【００３２】一方、図５は、ＧＰＳレシーバ１で周期的
に実行される処理手順を示し、具体的には、ナビゲーシ
ョンユニット２から受信した（ステップ５０１）受信環
境判断フラグｆｌｇＭａｌｔｉＰａｔｈの値に応じて
（ステップ５０２）スレッショルドレベルを選択する
（ステップ５０３，５０４）。
に実行される処理手順を示し、具体的には、ナビゲーシ
ョンユニット２から受信した（ステップ５０１）受信環
境判断フラグｆｌｇＭａｌｔｉＰａｔｈの値に応じて
（ステップ５０２）スレッショルドレベルを選択する
（ステップ５０３，５０４）。
【００３３】そして、メジャーメントエンジンｃで得ら
れる各チャンネルの衛星の擬似距離等のなかから（ステ
ップ５０５，５０６，５１０）受信Ｃ／Ｎがスレッショ
ルドレベルを超える（ステップ５０７）ＰＲＮを測位演
算に使用し（ステップ５０８）、それ以外のＰＲＮは測
位演算の基礎から排除する（ステップ５０９，５１
１）。
れる各チャンネルの衛星の擬似距離等のなかから（ステ
ップ５０５，５０６，５１０）受信Ｃ／Ｎがスレッショ
ルドレベルを超える（ステップ５０７）ＰＲＮを測位演
算に使用し（ステップ５０８）、それ以外のＰＲＮは測
位演算の基礎から排除する（ステップ５０９，５１
１）。
【００３４】ここでＰＲＮは、衛星ごとに固有の疑似ラ
ンダム雑音コード番号（Psuedo Random Number）で、デ
ータストリームのエンコードに使われるが、ここでは、
それに対応するデータを意味する。このように計算され
た測位結果はナビゲーションユニット２へ出力される
（ステップ５１２）。
ンダム雑音コード番号（Psuedo Random Number）で、デ
ータストリームのエンコードに使われるが、ここでは、
それに対応するデータを意味する。このように計算され
た測位結果はナビゲーションユニット２へ出力される
（ステップ５１２）。
【００３５】〔３．効果〕以上説明したように、本実施
形態では、地図データベースｊ、メイン演算部ｈ、基準
値変更部ｍなどの作用により、スレッショルドレベルを
周囲の環境にあわせて変化させる適応処理により、測位
演算精度の向上と多様な環境への対応が両立する。
形態では、地図データベースｊ、メイン演算部ｈ、基準
値変更部ｍなどの作用により、スレッショルドレベルを
周囲の環境にあわせて変化させる適応処理により、測位
演算精度の向上と多様な環境への対応が両立する。
【００３６】すなわち、メイン演算部ｈは、受信位置周
辺に存在する建物及びその高さなどの情報をナビゲーシ
ョンユニット２の地図データベースｊから読み出し、読
み出した情報に基づいてマルチパス妨害の発生しやすさ
を判断する。そして、ＧＰＳレシーバ１の基準値変更部
ｍが、判断結果に基づき前記スレッショルドレベルを変
化させる。これにより、受信環境に適応したＧＰＳ測位
演算が可能となり、低感度の受信しか得られない場所で
のパフォーマンスを損なうことなく、測位に誤差の出や
すいマルチパスの多い場所での測位精度も向上させるこ
とができる。
辺に存在する建物及びその高さなどの情報をナビゲーシ
ョンユニット２の地図データベースｊから読み出し、読
み出した情報に基づいてマルチパス妨害の発生しやすさ
を判断する。そして、ＧＰＳレシーバ１の基準値変更部
ｍが、判断結果に基づき前記スレッショルドレベルを変
化させる。これにより、受信環境に適応したＧＰＳ測位
演算が可能となり、低感度の受信しか得られない場所で
のパフォーマンスを損なうことなく、測位に誤差の出や
すいマルチパスの多い場所での測位精度も向上させるこ
とができる。
【００３７】〔４．他の実施形態〕なお、本発明は上記
実施形態に限定されるものではなく、次に例示するよう
な他の実施形態も含むものである。例えば、上記実施形
態では、「受信Ｃ／Ｎ」に基づき、受信した衛星波を測
位演算に使用するか否かを判断するようにしているが、
判断基準として、「受信電界（強度）レベル」「信号
（データ）の誤り率」等を用いるようにしても良いこと
は言うまでもない。また、図１に示した構成について、
ＧＰＳレシーバ１及びナビゲーションユニット２に分け
ることは必須ではなく、一体のユニットとして構成して
もよい。
実施形態に限定されるものではなく、次に例示するよう
な他の実施形態も含むものである。例えば、上記実施形
態では、「受信Ｃ／Ｎ」に基づき、受信した衛星波を測
位演算に使用するか否かを判断するようにしているが、
判断基準として、「受信電界（強度）レベル」「信号
（データ）の誤り率」等を用いるようにしても良いこと
は言うまでもない。また、図１に示した構成について、
ＧＰＳレシーバ１及びナビゲーションユニット２に分け
ることは必須ではなく、一体のユニットとして構成して
もよい。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多様な受信環境において優れたＧＰＳ測位精度を発揮す
るＧＰＳの技術すなわちＧＰＳ受信装置及び方法、ＧＰ
Ｓ受信用ソフトウェアを記録した記録媒体並びにナビゲ
ーションシステムを提供することができる。
多様な受信環境において優れたＧＰＳ測位精度を発揮す
るＧＰＳの技術すなわちＧＰＳ受信装置及び方法、ＧＰ
Ｓ受信用ソフトウェアを記録した記録媒体並びにナビゲ
ーションシステムを提供することができる。
【図１】本発明の実施形態におけるナビゲーションシス
テムの構成を示す機能ブロック図。
テムの構成を示す機能ブロック図。
【図２】本発明の実施形態における２種類のスレッショ
ルドレベルを概念的に示すグラフ。
ルドレベルを概念的に示すグラフ。
【図３】本発明の実施形態において用いられる値を示す
図。
図。
【図４】本発明の実施形態において、ナビゲーションユ
ニットによる処理手順を示すフローチャート。
ニットによる処理手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施形態において、ＧＰＳレシーバに
よる処理手順を示すフローチャート。
よる処理手順を示すフローチャート。
１…ＧＰＳレシーバ ２…ナビゲーションユニット ａ…ＲＦコンバータ部 ｂ…ＤＳＰ部 ｃ…メジャーメントエンジン ｄ…ナビゲーションエンジン ｅ…Ｉ／Ｏポート管理部 ｆ…レベル計測部 ｇ…衛星波選択部 ｈ…メイン演算部 ｊ…地図データベース ｍ…基準値変更部
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AB07 AB13 AC02 AC09 AC16 AD01 5H180 AA01 CC12 FF05 FF07 FF22 FF32 FF37 5J062 AA05 BB01 CC07 DD02 DD22 DD23 HH05 9A001 JJ78 JZ77
Claims (4)
- 【請求項１】 ＧＰＳ衛星波を受信する手段と、 受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受信位置を算出するた
めの測位演算を行う手段と、 ＧＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル値を計測する手
段と、 計測した前記レベル値が予め決められた基準値を満たさ
ないＧＰＳ衛星波を、前記測位演算の基礎から除く手段
と、 を備えたＧＰＳ受信装置において前記受信位置において
前記受信状態に影響する環境について判断する手段と、 前記判断の結果に基づいて前記基準値を変更する手段
と、 を備えたことを特徴とするＧＰＳ受信装置。 - 【請求項２】 ＧＰＳ衛星波を受信するステップと、 受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受信位置を算出するた
めの測位演算を行うステップと、 ＧＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル値を計測するス
テップと、 計測した前記レベル値が予め決められた基準値を満たさ
ないＧＰＳ衛星波を、前記測位演算の基礎から除くステ
ップと、 を含むＧＰＳ受信方法において前記受信位置において前
記受信状態に影響する環境について判断するステップ
と、 前記判断の結果に基づいて前記基準値を変更するステッ
プと、 を含むことを特徴とするＧＰＳ受信方法。 - 【請求項３】 コンピュータを用いて、ＧＰＳ衛星波に
基づいて受信位置を計算するためのＧＰＳ受信用ソフト
ウェアを記録した記録媒体において、 そのソフトウェアは前記コンピュータに、 ＧＰＳ衛星波を受信させ、 受信したＧＰＳ衛星波に基づいて受信位置を算出するた
めの測位演算を行わせ、 ＧＰＳ衛星波の受信状態に関わるレベル値を計測させ、 計測した前記レベル値が予め決められた基準値を満たさ
ないＧＰＳ衛星波を、前記測位演算の基礎から除かせ、 前記受信位置において前記受信状態に影響する環境につ
いて判断させ、 前記判断の結果に基づいて前記基準値を変更させること
を特徴とするＧＰＳ受信用ソフトウェアを記録した記録
媒体。 - 【請求項４】 ＧＰＳにより現在位置を特定しながら移
動体の道案内を行うナビゲーションシステムにおいて、 請求項１のＧＰＳ受信装置を備えたことを特徴とするナ
ビゲーションシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000085184A JP2001272451A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | Ｇｐｓ受信装置及び方法、ｇｐｓ受信用ソフトウェアを記録した記録媒体並びにナビゲーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000085184A JP2001272451A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | Ｇｐｓ受信装置及び方法、ｇｐｓ受信用ソフトウェアを記録した記録媒体並びにナビゲーションシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001272451A true JP2001272451A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18601560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000085184A Pending JP2001272451A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | Ｇｐｓ受信装置及び方法、ｇｐｓ受信用ソフトウェアを記録した記録媒体並びにナビゲーションシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
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- 2000-03-24 JP JP2000085184A patent/JP2001272451A/ja active Pending
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| SERGEY V. LYUSIN: ""Techniques for Improving Antijamming Performance of Civil GPS/GLONASS Receivers"", ION GPS 97, JPN4005003593, 1997, pages 1489 - 1495, ISSN: 0001217738 * |
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