JP2004012426A - Ｇｐｓ装置、プログラム及び情報記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＧＰＳ衛星からの信号の受信位置に応じて最適な位置情報を得ることができるＧＰＳ装置、プログラム及び情報記憶媒体を提供する。
【解決手段】ＧＰＳ受信機１０は、受信処理部３０によりＧＰＳ衛星からの信号に含まれる測位用情報を抽出し、該測位用情報を用いて測位処理部４０において測位処理を行う。このとき、測位処理部４０は、パラメータ選択部５０において、所与の選択信号に基づいて、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた第１〜第Ｎの設定パラメータ５２１〜５２Ｎのいずれか１つを用いて測位処理を行う。
【選択図】 図１
【解決手段】ＧＰＳ受信機１０は、受信処理部３０によりＧＰＳ衛星からの信号に含まれる測位用情報を抽出し、該測位用情報を用いて測位処理部４０において測位処理を行う。このとき、測位処理部４０は、パラメータ選択部５０において、所与の選択信号に基づいて、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた第１〜第Ｎの設定パラメータ５２１〜５２Ｎのいずれか１つを用いて測位処理を行う。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ装置、プログラム及び情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）では、ＧＰＳ受信機（広義にはＧＰＳ装置。更に広義には受信装置）が天空のＧＰＳ衛星（広義には、衛星）からの信号を受信して、該信号に含まれる各種情報に基づき自己の現在位置を特定することができる。このＧＰＳ受信機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）は、天空の４つのＧＰＳ衛星からの信号を受信することで、緯度、経度及び高度を含む３次元の位置情報を求めることができる。
【０００３】
ところがこのようなＧＰＳ受信機と、受信可能なＧＰＳ衛星との位置関係が、その位置情報の算出に理想的であるとは限らない。また、ＧＰＳ受信機の位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ）によっては、地形や建物等によりＧＰＳ衛星からの信号が遮られて受信可能なＧＰＳ衛星の数が制限されたり、マルチパスによる誤差の影響が大きくなったりする。そのため、ＧＰＳ受信機において算出される位置情報の精度が変動してしまう。そこで、ＧＰＳ受信機では、位置情報の算出を行うときに、仰角マスク（Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ Ｍａｓｋ）や位置精度劣化（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ：以下、ＰＤＯＰと略す。）マスクといったパラメータにより、精度劣化時の受信制限を行うことができるようになっている。
【０００４】
しかしながら、ＧＰＳ受信機では、仰角マスクやＰＤＯＰマスクといったパラメータを、デフォルト値に固定していた。そのため、標準的な位置において算出される位置情報の精度が最適となるように設定され、市街地や、郊外等ではユーザにとって必ずしも必要とされる精度の位置情報を得ることができなかった。
【０００５】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＧＰＳ衛星からの信号の受信位置に応じて最適な位置情報を得ることができるＧＰＳ装置、プログラム及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、衛星からの受信信号を用いて位置情報を求めるＧＰＳ装置であって、前記受信信号に含まれる航行データに基づいて測位用情報を生成する受信処理部と、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から、所与の選択情報に基づいていずれか１つを選択するパラメータ選択部と、前記測位用情報と前記パラメータ選択部により選択された設定パラメータとを用いて前記位置情報を求める測位処理部とを含むＧＰＳ装置に関係する。
【０００７】
また本発明に係るプログラムは、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から、所与の選択情報に基づいていずれか１つの設定パラメータを選択するパラメータ選択部と、前記受信信号に含まれる航行データに基づいて生成された測位用情報と、選択された設定パラメータとを用いて位置情報を求める測位処理部としてコンピュータを機能させることができる。
【０００８】
また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、上記プログラムを記憶することができる。
【０００９】
本発明によれば、パラメータ選択部により、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から、所与の選択情報に基づいていずれか１つの設定パラメータを選択し、該設定パラメータと測位用情報とを用いて位置情報を求めるようにしたので、測位処理で用いられるパラメータが固定化されている場合に比べて、測位環境に応じた最適な精度で位置情報を算出させることができるようになる。
【００１０】
また本発明に係るＧＰＳ装置は、入力情報を入力するための操作部を含み、前記所与の選択情報は、前記操作部からの入力情報に基づいて生成されてもよい。
【００１１】
また本発明に係るプログラムは、前記所与の選択情報は、所与の入力情報に基づいて生成されてもよい。
【００１２】
また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、上記プログラムを記憶することができる。
【００１３】
本発明によれば、例えばユーザによる入力情報により、測位処理で求められる位置情報の精度を変化させることができるので、ユーザは、衛星からの受信信号の位置における受信環境に応じた最適な精度で位置情報を容易に得ることができる。
【００１４】
また本発明は、衛星からの受信信号を用いて位置情報を求めるＧＰＳ装置であって、前記受信信号に含まれる航行データに基づいて測位用情報を生成する受信処理部と、前記測位用情報と設定パラメータとを用いて前記位置情報を求める測位処理部と、前記位置情報をホスト装置に対して送信する位置情報送信部と、前記ホスト装置によって送信された前記設定パラメータを受信する設定パラメータ受信部とを含み、前記設定パラメータは、前記ホスト装置において、前記位置情報送信部により送信された前記位置情報に基づき、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から選択された設定パラメータであるＧＰＳ装置に関係する。
【００１５】
本発明においては、ＧＰＳ装置で求められた位置情報をホスト装置に送信すると共に、ホスト装置側で該位置情報に対応する設定パラメータを該ＧＰＳ装置に対して送信する。したがって、ＧＰＳ装置では、ホスト装置側で設定される設定パラメータにより測位処理を行うことができる。したがって、ＧＰＳ装置においては構成及び制御の簡素化を図る一方で、ホスト装置による細かな設定パラメータの変更等を行うことができるので、衛星からの信号の受信位置に応じた最適な精度で位置情報を得ることができるようになる。
【００１６】
また本発明に係るＧＰＳ装置及びプログラムは、前記設定パラメータは、仰角マスク及び位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクのうち少なくとも１つを含むことができる。
【００１７】
またに係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、上記プログラムを記憶することができる。
【００１８】
本発明によれば、仰角マスク及びＰＤＯＰマスクのうち少なくとも１つを設定パラメータに含めるようにしたので、捕捉される衛星を制限したり、一定以上の誤差範囲内で測位処理を行うことができ、容易に高精度の位置情報を得ることができる。
【００１９】
また本発明に係るＧＰＳ装置及びプログラムは、前記設定パラメータは、少なくとも仰角マスク及び位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクを含むパラメータの組み合わせに対応した郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び市街地用設定パラメータの中から選択され、前記仰角マスク及び前記位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクのパラメータの値は、郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び市街地用設定パラメータのうち郊外地用設定パラメータにおいて最も小さく、且つ市街地用設定パラメータにおいて最も大きくてもよい。
【００２０】
またに係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、上記プログラムを記憶することができる。
【００２１】
本発明においては、郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び市街地用設定パラメータを設け、仰角マスク及びＰＤＯＰマスクのパラメータの値の組み合わせを決めておき、これらの設定パラメータのいずれかを用いて位置情報を求めるようにした。したがって、測位処理で用いられるパラメータが固定化されている場合に比べて、郊外地と市街地において最適な精度で位置情報を算出させることができるようになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２３】
図１に、本実施形態のＧＰＳ受信機の構成の概要を示す。
【００２４】
ＧＰＳ装置としてのＧＰＳ受信機１０は、アンテナ２０と、受信処理部３０とを含む。ＧＰＳ受信機１０では、アンテナ２０を介して、天空の１又は複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号が受信される。受信処理部３０は、アンテナ２０を介して受信されたＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号から測位用情報を生成する。ＧＰＳ衛星は、例えばＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調後に、スペクトラム拡散（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）方式により周波数帯域を拡大した電波をＧＰＳ信号として送信する。ＧＰＳ受信機１０は、アンテナ２０を介して、各ＧＰＳ衛星においてスペクトラム拡散方式を用いて送出された電波を受信する。
【００２５】
受信処理部３０は、図２に示すように、例えば低雑音増幅器（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：以下、ＬＮＡと略す。）３２と、ＲＦフロントエンド（ＲＦ−Ｆｒｏｎｔ−Ｅｎｄ）ＩＣ３４と８チャネルコリレータ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ）３６とを含むことができる。この場合、ＬＮＡ３２は、アンテナ２０を介して受信されたＧＰＳ信号を増幅する。ＲＦフロントエンドＩＣ３４は、ＬＮＡ３２により増幅されたＧＰＳ信号を、ＧＰＳ衛星で行われたスペクトラム拡散方式に対応した逆拡散を行い、ディジタル信号化された航行データの復元を行う。航行データは、例えばＧＰＳ衛星ごとに付与された識別情報、ＧＰＳ衛星に搭載される時計の時間情報や動作状態等を含む。８チャネルコリレータ３６は、８個のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を同時に受信するためのものである。８チャネルコリレータ３６は、チャネルごとに、航行データに含まれるＧＰＳ衛星の時刻とＧＰＳ受信機１０の時刻とから、受信したＧＰＳ信号を送出したＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機１０との時間差を示す誤差情報を測位用情報として求める。
【００２６】
またＧＰＳ受信機１０は、測位処理部４０と、パラメータ選択部５０とを含む。測位処理部４０は、受信処理部３０で求められた測位用情報を用いて、ＧＰＳ受信機１０の位置を示す位置情報を算出する。受信処理部３０において例えば４個以上のＧＰＳ衛星についての測位用情報を得ることができれば、測位処理部４０は、ＧＰＳ受信機１０の位置情報として、緯度、経度及び高度を求めることができる。
【００２７】
なお測位処理部４０において位置情報を求めるアルゴリズムに限定されるものではない。測位処理部４０は、例えば単独測位（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）による処理方法でＧＰＳ受信機１０の位置情報を求めることができる。
【００２８】
ＧＰＳ受信機１０の位置を（Ｘｕ，Ｙｕ，Ｚｕ）、第ｉ（ｉは自然数）のＧＰＳ衛星の位置を（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）、ＧＰＳ受信機１０と第ｉのＧＰＳ衛星との擬似距離（ｐｓｅｕｄｏ ｒａｎｇｅ）をρｉ、ＧＰＳ受信機１０の時刻の誤差をｔｕ、光の速さをｃとすると、擬似距離ρｉは（１）式により求められる。
【００２９】
【数１】
【００３０】
この場合、４つのＧＰＳ衛星からの擬似距離が既知の場合、ＧＰＳ受信機１０の位置（Ｘｕ，Ｙｕ，Ｚｕ）と、誤差をｔｕとを求めることができる。
【００３１】
ここで、ＧＰＳ受信機１０の位置情報を特定するための変数（Ｘｕ，Ｙｕ，Ｚｕ，ｔｕ）を、所与の推定位置における変数（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０，ｔ０）と補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ，Δｔ）との和で表し、テーラー展開により線形化すると、（２）式が成立する。
【００３２】
【数２】
【００３３】
ここで、ＧＰＳ受信機１０の推定位置から見た第ｉのＧＰＳ衛星への視線の方向余弦の各座標成分を（αｉ、βｉ、γｉ）とし、推定位置と第ｉのＧＰＳ衛星との距離と擬似距離ρｉとの差をΔρｉとしている。
【００３４】
そして、（２）式を用いて求められたＧＰＳ受信機１０の位置を、改めて推定位置として（２）式を繰り返し計算することで、ＧＰＳ受信機１０の推定位置はＧＰＳ受信機１０の真の位置に収束する。
【００３５】
測位処理部４０は、以上のような単独測位（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）による処理方法で、ＧＰＳ受信機１０の位置情報を求めることができる。
【００３６】
ところで、測位処理部４０では、上述した処理により位置情報を求める際にパラメータ選択部５０の設定パラメータを用いる。こうすることで、ＧＰＳ受信機１０の位置に応じた最適な精度で位置情報を求めることができる。
【００３７】
そのためパラメータ選択部５０は、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の設定パラメータ５２１〜５２Ｎを有し、所与の選択情報に基づいて選択したいずれか１つの設定パラメータを測位処理部４０に出力する。ここで、各設定パラメータは、それぞれ測位処理に必要な１又は複数のパラメータが組み合わせれたものである。本実施形態において、第１〜第Ｎの設定パラメータ５２１〜５２Ｎは、それぞれ仰角マスク及びＰＤＯＰマスクのうち少なくとも１つを含むことができる。
【００３８】
図３に、パラメータ選択部５０において選択される設定パラメータの一例を示す。
【００３９】
ここでは、パラメータ選択部５０が、各々が仰角マスクとＰＤＯＰマスクとを含む第１〜第３の設定パラメータの中からいずれか１つを選択する場合を示している。
【００４０】
図４に、仰角を説明するための図を示す。
【００４１】
ＧＰＳ受信機１０と第ｉのＧＰＳ衛星ＧＳｉとを結ぶ線と、水平線とのなす角を仰角θｉとする。
【００４２】
仰角が小さい場合、ＧＰＳ衛星からの電波は、地形や建物による反射でマルチパスによる誤差が大きくなるため、測位処理の誤差が大きくなる。これに対して、仰角が大きい場合、上述のマルチパスによる影響が小さくなるため、測位処理の誤差が小さくなるが、その分捕捉できるＧＰＳ衛星の数が少なくなる。
【００４３】
仰角マスクθは、これ以下ではＧＰＳ衛星を捕捉すべきはないとされる仰角の最小値である。この仰角マスクθに応じて、ＧＰＳ受信機１０において捕捉されるＧＰＳ衛星の中から、測位処理に用いるＧＰＳ衛星を制限することができる。
【００４４】
図５（Ａ）、（Ｂ）に、ＰＤＯＰを説明するための図を示す。
【００４５】
ＰＤＯＰは、ＧＰＳ受信機の位置の誤差と捕捉されるＧＰＳ衛星の位置の誤差との関係を示すパラメータである。ＰＤＯＰは、ＧＰＳ受信機１０と４つの第ｉ〜第（ｉ＋３）のＧＰＳ衛星ＧＳｉ〜ＧＳｉ＋３とにより定義される四角錐の容量の逆数に比例し、その値が小さいほど誤差が小さくなることを意味する。
【００４６】
例えば図５（Ｂ）に示すようにＰＤＯＰが小さい場合では、図５（Ａ）に示す場合に比べて、ＧＰＳ受信機１０から見て、より広い範囲でＧＰＳ衛星が捕捉されるため、誤差が小さいことを示す。
【００４７】
ＰＤＯＰマスクは、ＰＤＯＰの閾値であり、これ以上のときには誤差が許容範囲を越えることを示すパラメータである。
【００４８】
本実施形態では、このような仰角マスクとＰＤＯＰマスクを組み合わせた郊外地用設定パラメータ（第１の設定パラメータ）、標準設定パラメータ（第２の設定パラメータ）及び市街地用設定パラメータ（第３の設定パラメータ）の３通りの設定パラメータの中から１つが選択される。標準設定パラメータは、標準的な環境で測位を行うために設定すべきパラメータである。これに対して郊外地用設定パラメータは、より建物等の影響が少ない環境で測位を行うために設定すべきパラメータである。また市街地用設定パラメータは、高層ビル群等の建物の影響が大きい環境で測位を行うために設定すべきパラメータである。
【００４９】
仰角マスクは、郊外地用設定パラメータにおいて最も小さく、市街地用設定パラメータにおいて最も大きくなる。これは、郊外では、建物等の影響が小さいため、仰角が小さくても誤差の影響が小さく、その分捕捉すべきＧＰＳ衛星の数を増やすことで、より条件の良いＧＰＳ衛星を用いた位置情報を高精度で得ることができるからである。これに対して、市街地では、仰角が小さいと、建物等の反射によるマルチパスの影響が大きくなって、誤差が大きくなってしまうため、仰角マスクを大きくして、捕捉すべきＧＰＳ衛星の制限を行う。
【００５０】
ＰＤＯＰマスクは、郊外地用設定パラメータにおいて最も小さく、市街地用設定パラメータにおいて最も大きくなる。これは、郊外では、より広い範囲に位置するＧＰＳ衛星を捕捉することができるので、より高精度の位置情報を得ることができるからである。これに対して、市街地では、広い範囲に位置するＧＰＳ衛星を捕捉することができないため、より高精度の位置情報を得るためには、ＰＤＯＰマスクを大きくする必要がある。
【００５１】
このような測位処理を行う測位処理部４０及びパラメータ選択部５０は、例えば中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）及びこれに接続されたメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）を用いて構成することができる。すなわち、ＣＰＵが、メモリに記憶されたソフトウェア若しくはファームウェアを読み込んで実行することで、上述した機能を実現することができる。この場合、情報記憶媒体１００に記憶されたプログラムを読み出し、ＣＰＵが該プログラムを実行するように構成してもよい。
【００５２】
ところで、パラメータ選択部５０における設定パラメータの選択は、選択情報に基づいて行われる。この選択情報は、例えば操作部６０から入力情報に基づいて生成されるようにしてもよい。
【００５３】
図６に、操作部の構成の一例を示す。
【００５４】
ここでは、測位処理部４０及びパラメータ選択部５０がＣＰＵ７０及び図示しなしメモリにより構成されているものとする。
【００５５】
操作部６０は、郊外地用設定キーＫ１、標準設定キーＫ２及び市街地用設定キーＫ３を有する。これらキーの押下により、接地レベルに変化した割り込み信号線に対応した割り込み処理がＣＰＵ７０において行われる。
【００５６】
図７に、このようなキーの押下により行われる設定パラメータの設定フローの一例を示す。
【００５７】
ＣＰＵ７０では、郊外地用設定キーＫ１の押下が検出されると（ステップＳ８０：Ｙ）、図３に示す郊外地用設定パラメータを選択するための選択情報が生成される。そして、ＣＰＵ７０により実現されるパラメータ選択部５０において、この選択情報に基づいて郊外地用設定パラメータが選択される（ステップＳ８１）。ＣＰＵ７０により実現される測位処理部４０では、選択された郊外地用設定パラメータを用いて、測位処理が行われる。
【００５８】
またＣＰＵ７０では、標準設定キーＫ２の押下が検出されると（ステップＳ８２：Ｙ）、図３に示す標準設定パラメータを選択するための選択情報が生成される。そして、ＣＰＵ７０により実現されるパラメータ選択部５０において、この選択情報に基づいて標準設定パラメータが選択される（ステップＳ８３）。ＣＰＵ７０により実現される測位処理部４０では、選択された標準設定パラメータを用いて、測位処理が行われる。
【００５９】
またＣＰＵ７０では、市街地用設定キーＫ３の押下が検出されると（ステップＳ８４：Ｙ）、図３に示す市街地用設定パラメータを選択するための選択情報が生成される。そして、ＣＰＵ７０により実現されるパラメータ選択部５０において、この選択情報に基づいて市街地用設定パラメータが選択される（ステップＳ８５）。ＣＰＵ７０により実現される測位処理部４０では、選択された市街地用設定パラメータを用いて、測位処理が行われる。
【００６０】
図８に、ＧＰＳ受信機１０における測位処理のフローの一例を示す。
【００６１】
ＧＰＳ受信機１０は、上述したようにパラメータ選択部５０により選択された設定パラメータを用いて測位処理を行う。
【００６２】
受信処理部３０においてＧＰＳ衛星からの受信信号から航行データが抽出されると、測位処理部４０では、例えば上述した擬似距離と、ＧＰＳ衛星の位置とが求められる（ステップＳ９０）。
【００６３】
そして、設定パラメータの仰角マスクを参照して、測位処理に用いるＧＰＳ衛星を選択する（ステップＳ９１）。このとき、４個以上のＧＰＳ衛星が捕捉できるまで、ステップＳ９０及びステップＳ９１を繰り返すようにしてもよい。
【００６４】
続いて、選択したＧＰＳ衛星の組み合わせにより定まるＰＤＯＰの値が、設定パラメータのＰＤＯＰマスクの値と比較される（ステップＳ９２）。
【００６５】
ＰＤＯＰの値がＰＤＯＰマスクの値より小さいとき（ステップＳ９２：Ｙ）、上述した単独測位により、ＧＰＳ受信機１０の緯度、経度及び高度からなる位置情報を算出し（ステップＳ９３）、処理を終了する（エンド）。
【００６６】
一方、ＰＤＯＰの値がＰＤＯＰマスクの値以上のとき（ステップＳ９２：Ｎ）、測位処理ができないと判断して未測位通知を行い（ステップＳ９４）、処理を終了する（エンド）。未測位通知としては、例えば図示しない表示部への表示や、ＬＥＤ点灯等がある。
【００６７】
なお選択情報は、操作部６０からの入力情報に基づいて生成されるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば選択情報は、測位処理部４０により生成されるようにしてもよい。この場合、測位処理部４０では、測位状態が悪いときに適宜設定パラメータを変更する等、測位状況に対応して生成させることができる。
【００６８】
（変形例）
本実施形態では、ＧＰＳ受信機内で設定パラメータを選択して測位処理を行うようにしていたが、これに限定されるものではない。ＧＰＳ受信機は、例えばホスト装置から設定パラメータを受け付けて測位処理を行うようにしてもよい。
【００６９】
図９に、本変形例におけるＧＰＳ受信機と、これに設定パラメータを送信するホスト装置の構成の概要を示す。
【００７０】
ただし、図１に示す本実施形態におけるＧＰＳ受信機１０と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７１】
本変形例におけるＧＰＳ受信機２００が、本実施形態におけるＧＰＳ受信機１０と異なる第１の点は、測位処理部４０に設定される設定パラメータが、設定パラメータ受信部２０２を介してホスト装置から送信される点である。第２の点は、測位処理部４０において求められた位置情報が、位置情報送信部２０４を介してホスト装置に送信される点である。そしてホスト装置は、位置情報送信部２０４から送信された位置情報に対応した設定パラメータを、ＧＰＳ受信機２００に送信する。
【００７２】
このようなホスト装置２２０は、位置情報受信部２２２、位置特定部２２４、パラメータ選択部５０、設定パラメータ送信部２２６を含む。
【００７３】
位置情報受信部２２２は、ＧＰＳ受信機２００の位置情報送信部２０４から送信された位置情報を受信する。位置特定部２２４は、位置情報受信部２２２で受信された位置情報を基に、地図上での位置を特定する。そして、その位置が郊外であるか、市街地であるか、或いはそれ以外であるかを判別し、その判別結果を選択情報としてパラメータ選択部５０に出力する。
【００７４】
設定パラメータ送信部２２６は、パラメータ選択部５０で選択された設定パラメータを、ＧＰＳ受信機２００に対して送信する。
【００７５】
なお位置情報及び設定パラメータは、有線及び無線に限定されることなく、専用線、公衆電話網若しくは移動電話網などを介して送受信させることができる。また位置情報と設定パラメータは、互いに異なる通信網を介して送受信させてもよい。
【００７６】
ＧＰＳ受信機２００は、例えば図８と同様の処理を行うことができる。ただし、求められた位置情報は、位置情報送信部２０４を介して送信される。この際、ＧＰＳ受信機２００は、一定間隔で位置情報を送信させてもよいし、前回求められた位置情報の変化が一定以上のときにのみ送信させてもよい。
【００７７】
図１０に、ホスト装置２２０の処理のフローの一例を示す。
【００７８】
まず位置情報受信部２２２で、ＧＰＳ受信機２００から位置情報を受信すると（ステップＳ２５０）、位置特定部２２４によりその位置を特定する（ステップＳ２５１）。より具体的には、位置特定部２２４は、位置情報を基に地図上での位置を特定し、特定された位置が郊外か、市街地か、それ以外かを判別する。例えば、位置特定部２２４は、受信された位置情報に対応する地図上での位置を求め、該位置が予め決められた郊外範囲か、市街地範囲か、それ以外かを判別する。
【００７９】
そして、このようにして位置特定部２２４により郊外か、市街地か、それ以外かの判別結果に応じて、選択情報を生成する（ステップＳ２５２）。
【００８０】
パラメータ選択部５０では、上述したように該選択情報に基づいていずれか１つの設定パラメータを選択する（ステップＳ２５３）。
【００８１】
そして、選択した設定パラメータを、設定パラメータ送信部２２６により、ＧＰＳ受信機２００に対して送信する（ステップＳ２５４）。
【００８２】
このようにすることで、ＧＰＳ受信機２００の位置情報に対応した設定パラメータを、該ＧＰＳ受信機２００に対して送信することができる。
【００８３】
そしてＧＰＳ受信機２００では、ホスト装置２２０により設定可能な設定パラメータを用いて、その位置に応じて最適な設定パラメータを用いて高精度の測位処理を行うことができる。
【００８４】
なお、本発明は本実施形態及び本変形例に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えばＧＰＳ受信機の各部の機能を、複数の装置に分散させて実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のＧＰＳ受信機の構成の概要を示すブロック図である。
【図２】受信処理部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】パラメータ選択部において選択される設定パラメータの一例を示す説明図である。
【図４】仰角を説明するための説明図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、ＰＤＯＰを説明するための説明図である。
【図６】操作部の構成の一例を示す構成図である。
【図７】キーの押下により行われる設定パラメータの設定処理ーの一例を示すフローチャートである。
【図８】ＧＰＳ受信機における測位処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本変形例におけるＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ受信機に設定パラメータを送信するホスト装置の構成の概要を示すブロック図である。
【図１０】ホスト装置の処理のフローの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０、２００ ＧＰＳ受信機
２０ アンテナ
３０ 受信処理部
３２ ＬＮＡ
３４ ＲＦフロントエンドＩＣ
３６ ８チャネルコリレータ
４０ 測位処理部
５０ パラメータ選択部
５２１〜５２Ｎ 第１〜第Ｎの設定パラメータ
６０ 操作部
７０ ＣＰＵ
１００ 情報記憶媒体
２０２ 設定パラメータ受信部
２０４ 位置情報送信部
２２０ ホスト装置
２２２ 位置情報受信部
２２４ 位置特定部
２２６ 設定パラメータ送信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ装置、プログラム及び情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）では、ＧＰＳ受信機（広義にはＧＰＳ装置。更に広義には受信装置）が天空のＧＰＳ衛星（広義には、衛星）からの信号を受信して、該信号に含まれる各種情報に基づき自己の現在位置を特定することができる。このＧＰＳ受信機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）は、天空の４つのＧＰＳ衛星からの信号を受信することで、緯度、経度及び高度を含む３次元の位置情報を求めることができる。
【０００３】
ところがこのようなＧＰＳ受信機と、受信可能なＧＰＳ衛星との位置関係が、その位置情報の算出に理想的であるとは限らない。また、ＧＰＳ受信機の位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ）によっては、地形や建物等によりＧＰＳ衛星からの信号が遮られて受信可能なＧＰＳ衛星の数が制限されたり、マルチパスによる誤差の影響が大きくなったりする。そのため、ＧＰＳ受信機において算出される位置情報の精度が変動してしまう。そこで、ＧＰＳ受信機では、位置情報の算出を行うときに、仰角マスク（Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ Ｍａｓｋ）や位置精度劣化（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ：以下、ＰＤＯＰと略す。）マスクといったパラメータにより、精度劣化時の受信制限を行うことができるようになっている。
【０００４】
しかしながら、ＧＰＳ受信機では、仰角マスクやＰＤＯＰマスクといったパラメータを、デフォルト値に固定していた。そのため、標準的な位置において算出される位置情報の精度が最適となるように設定され、市街地や、郊外等ではユーザにとって必ずしも必要とされる精度の位置情報を得ることができなかった。
【０００５】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＧＰＳ衛星からの信号の受信位置に応じて最適な位置情報を得ることができるＧＰＳ装置、プログラム及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、衛星からの受信信号を用いて位置情報を求めるＧＰＳ装置であって、前記受信信号に含まれる航行データに基づいて測位用情報を生成する受信処理部と、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から、所与の選択情報に基づいていずれか１つを選択するパラメータ選択部と、前記測位用情報と前記パラメータ選択部により選択された設定パラメータとを用いて前記位置情報を求める測位処理部とを含むＧＰＳ装置に関係する。
【０００７】
また本発明に係るプログラムは、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から、所与の選択情報に基づいていずれか１つの設定パラメータを選択するパラメータ選択部と、前記受信信号に含まれる航行データに基づいて生成された測位用情報と、選択された設定パラメータとを用いて位置情報を求める測位処理部としてコンピュータを機能させることができる。
【０００８】
また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、上記プログラムを記憶することができる。
【０００９】
本発明によれば、パラメータ選択部により、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から、所与の選択情報に基づいていずれか１つの設定パラメータを選択し、該設定パラメータと測位用情報とを用いて位置情報を求めるようにしたので、測位処理で用いられるパラメータが固定化されている場合に比べて、測位環境に応じた最適な精度で位置情報を算出させることができるようになる。
【００１０】
また本発明に係るＧＰＳ装置は、入力情報を入力するための操作部を含み、前記所与の選択情報は、前記操作部からの入力情報に基づいて生成されてもよい。
【００１１】
また本発明に係るプログラムは、前記所与の選択情報は、所与の入力情報に基づいて生成されてもよい。
【００１２】
また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、上記プログラムを記憶することができる。
【００１３】
本発明によれば、例えばユーザによる入力情報により、測位処理で求められる位置情報の精度を変化させることができるので、ユーザは、衛星からの受信信号の位置における受信環境に応じた最適な精度で位置情報を容易に得ることができる。
【００１４】
また本発明は、衛星からの受信信号を用いて位置情報を求めるＧＰＳ装置であって、前記受信信号に含まれる航行データに基づいて測位用情報を生成する受信処理部と、前記測位用情報と設定パラメータとを用いて前記位置情報を求める測位処理部と、前記位置情報をホスト装置に対して送信する位置情報送信部と、前記ホスト装置によって送信された前記設定パラメータを受信する設定パラメータ受信部とを含み、前記設定パラメータは、前記ホスト装置において、前記位置情報送信部により送信された前記位置情報に基づき、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から選択された設定パラメータであるＧＰＳ装置に関係する。
【００１５】
本発明においては、ＧＰＳ装置で求められた位置情報をホスト装置に送信すると共に、ホスト装置側で該位置情報に対応する設定パラメータを該ＧＰＳ装置に対して送信する。したがって、ＧＰＳ装置では、ホスト装置側で設定される設定パラメータにより測位処理を行うことができる。したがって、ＧＰＳ装置においては構成及び制御の簡素化を図る一方で、ホスト装置による細かな設定パラメータの変更等を行うことができるので、衛星からの信号の受信位置に応じた最適な精度で位置情報を得ることができるようになる。
【００１６】
また本発明に係るＧＰＳ装置及びプログラムは、前記設定パラメータは、仰角マスク及び位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクのうち少なくとも１つを含むことができる。
【００１７】
またに係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、上記プログラムを記憶することができる。
【００１８】
本発明によれば、仰角マスク及びＰＤＯＰマスクのうち少なくとも１つを設定パラメータに含めるようにしたので、捕捉される衛星を制限したり、一定以上の誤差範囲内で測位処理を行うことができ、容易に高精度の位置情報を得ることができる。
【００１９】
また本発明に係るＧＰＳ装置及びプログラムは、前記設定パラメータは、少なくとも仰角マスク及び位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクを含むパラメータの組み合わせに対応した郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び市街地用設定パラメータの中から選択され、前記仰角マスク及び前記位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクのパラメータの値は、郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び市街地用設定パラメータのうち郊外地用設定パラメータにおいて最も小さく、且つ市街地用設定パラメータにおいて最も大きくてもよい。
【００２０】
またに係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、上記プログラムを記憶することができる。
【００２１】
本発明においては、郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び市街地用設定パラメータを設け、仰角マスク及びＰＤＯＰマスクのパラメータの値の組み合わせを決めておき、これらの設定パラメータのいずれかを用いて位置情報を求めるようにした。したがって、測位処理で用いられるパラメータが固定化されている場合に比べて、郊外地と市街地において最適な精度で位置情報を算出させることができるようになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２３】
図１に、本実施形態のＧＰＳ受信機の構成の概要を示す。
【００２４】
ＧＰＳ装置としてのＧＰＳ受信機１０は、アンテナ２０と、受信処理部３０とを含む。ＧＰＳ受信機１０では、アンテナ２０を介して、天空の１又は複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号が受信される。受信処理部３０は、アンテナ２０を介して受信されたＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号から測位用情報を生成する。ＧＰＳ衛星は、例えばＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調後に、スペクトラム拡散（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）方式により周波数帯域を拡大した電波をＧＰＳ信号として送信する。ＧＰＳ受信機１０は、アンテナ２０を介して、各ＧＰＳ衛星においてスペクトラム拡散方式を用いて送出された電波を受信する。
【００２５】
受信処理部３０は、図２に示すように、例えば低雑音増幅器（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：以下、ＬＮＡと略す。）３２と、ＲＦフロントエンド（ＲＦ−Ｆｒｏｎｔ−Ｅｎｄ）ＩＣ３４と８チャネルコリレータ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ）３６とを含むことができる。この場合、ＬＮＡ３２は、アンテナ２０を介して受信されたＧＰＳ信号を増幅する。ＲＦフロントエンドＩＣ３４は、ＬＮＡ３２により増幅されたＧＰＳ信号を、ＧＰＳ衛星で行われたスペクトラム拡散方式に対応した逆拡散を行い、ディジタル信号化された航行データの復元を行う。航行データは、例えばＧＰＳ衛星ごとに付与された識別情報、ＧＰＳ衛星に搭載される時計の時間情報や動作状態等を含む。８チャネルコリレータ３６は、８個のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を同時に受信するためのものである。８チャネルコリレータ３６は、チャネルごとに、航行データに含まれるＧＰＳ衛星の時刻とＧＰＳ受信機１０の時刻とから、受信したＧＰＳ信号を送出したＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機１０との時間差を示す誤差情報を測位用情報として求める。
【００２６】
またＧＰＳ受信機１０は、測位処理部４０と、パラメータ選択部５０とを含む。測位処理部４０は、受信処理部３０で求められた測位用情報を用いて、ＧＰＳ受信機１０の位置を示す位置情報を算出する。受信処理部３０において例えば４個以上のＧＰＳ衛星についての測位用情報を得ることができれば、測位処理部４０は、ＧＰＳ受信機１０の位置情報として、緯度、経度及び高度を求めることができる。
【００２７】
なお測位処理部４０において位置情報を求めるアルゴリズムに限定されるものではない。測位処理部４０は、例えば単独測位（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）による処理方法でＧＰＳ受信機１０の位置情報を求めることができる。
【００２８】
ＧＰＳ受信機１０の位置を（Ｘｕ，Ｙｕ，Ｚｕ）、第ｉ（ｉは自然数）のＧＰＳ衛星の位置を（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）、ＧＰＳ受信機１０と第ｉのＧＰＳ衛星との擬似距離（ｐｓｅｕｄｏ ｒａｎｇｅ）をρｉ、ＧＰＳ受信機１０の時刻の誤差をｔｕ、光の速さをｃとすると、擬似距離ρｉは（１）式により求められる。
【００２９】
【数１】
この場合、４つのＧＰＳ衛星からの擬似距離が既知の場合、ＧＰＳ受信機１０の位置（Ｘｕ，Ｙｕ，Ｚｕ）と、誤差をｔｕとを求めることができる。
【００３１】
ここで、ＧＰＳ受信機１０の位置情報を特定するための変数（Ｘｕ，Ｙｕ，Ｚｕ，ｔｕ）を、所与の推定位置における変数（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０，ｔ０）と補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ，Δｔ）との和で表し、テーラー展開により線形化すると、（２）式が成立する。
【００３２】
【数２】
ここで、ＧＰＳ受信機１０の推定位置から見た第ｉのＧＰＳ衛星への視線の方向余弦の各座標成分を（αｉ、βｉ、γｉ）とし、推定位置と第ｉのＧＰＳ衛星との距離と擬似距離ρｉとの差をΔρｉとしている。
【００３４】
そして、（２）式を用いて求められたＧＰＳ受信機１０の位置を、改めて推定位置として（２）式を繰り返し計算することで、ＧＰＳ受信機１０の推定位置はＧＰＳ受信機１０の真の位置に収束する。
【００３５】
測位処理部４０は、以上のような単独測位（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）による処理方法で、ＧＰＳ受信機１０の位置情報を求めることができる。
【００３６】
ところで、測位処理部４０では、上述した処理により位置情報を求める際にパラメータ選択部５０の設定パラメータを用いる。こうすることで、ＧＰＳ受信機１０の位置に応じた最適な精度で位置情報を求めることができる。
【００３７】
そのためパラメータ選択部５０は、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の設定パラメータ５２１〜５２Ｎを有し、所与の選択情報に基づいて選択したいずれか１つの設定パラメータを測位処理部４０に出力する。ここで、各設定パラメータは、それぞれ測位処理に必要な１又は複数のパラメータが組み合わせれたものである。本実施形態において、第１〜第Ｎの設定パラメータ５２１〜５２Ｎは、それぞれ仰角マスク及びＰＤＯＰマスクのうち少なくとも１つを含むことができる。
【００３８】
図３に、パラメータ選択部５０において選択される設定パラメータの一例を示す。
【００３９】
ここでは、パラメータ選択部５０が、各々が仰角マスクとＰＤＯＰマスクとを含む第１〜第３の設定パラメータの中からいずれか１つを選択する場合を示している。
【００４０】
図４に、仰角を説明するための図を示す。
【００４１】
ＧＰＳ受信機１０と第ｉのＧＰＳ衛星ＧＳｉとを結ぶ線と、水平線とのなす角を仰角θｉとする。
【００４２】
仰角が小さい場合、ＧＰＳ衛星からの電波は、地形や建物による反射でマルチパスによる誤差が大きくなるため、測位処理の誤差が大きくなる。これに対して、仰角が大きい場合、上述のマルチパスによる影響が小さくなるため、測位処理の誤差が小さくなるが、その分捕捉できるＧＰＳ衛星の数が少なくなる。
【００４３】
仰角マスクθは、これ以下ではＧＰＳ衛星を捕捉すべきはないとされる仰角の最小値である。この仰角マスクθに応じて、ＧＰＳ受信機１０において捕捉されるＧＰＳ衛星の中から、測位処理に用いるＧＰＳ衛星を制限することができる。
【００４４】
図５（Ａ）、（Ｂ）に、ＰＤＯＰを説明するための図を示す。
【００４５】
ＰＤＯＰは、ＧＰＳ受信機の位置の誤差と捕捉されるＧＰＳ衛星の位置の誤差との関係を示すパラメータである。ＰＤＯＰは、ＧＰＳ受信機１０と４つの第ｉ〜第（ｉ＋３）のＧＰＳ衛星ＧＳｉ〜ＧＳｉ＋３とにより定義される四角錐の容量の逆数に比例し、その値が小さいほど誤差が小さくなることを意味する。
【００４６】
例えば図５（Ｂ）に示すようにＰＤＯＰが小さい場合では、図５（Ａ）に示す場合に比べて、ＧＰＳ受信機１０から見て、より広い範囲でＧＰＳ衛星が捕捉されるため、誤差が小さいことを示す。
【００４７】
ＰＤＯＰマスクは、ＰＤＯＰの閾値であり、これ以上のときには誤差が許容範囲を越えることを示すパラメータである。
【００４８】
本実施形態では、このような仰角マスクとＰＤＯＰマスクを組み合わせた郊外地用設定パラメータ（第１の設定パラメータ）、標準設定パラメータ（第２の設定パラメータ）及び市街地用設定パラメータ（第３の設定パラメータ）の３通りの設定パラメータの中から１つが選択される。標準設定パラメータは、標準的な環境で測位を行うために設定すべきパラメータである。これに対して郊外地用設定パラメータは、より建物等の影響が少ない環境で測位を行うために設定すべきパラメータである。また市街地用設定パラメータは、高層ビル群等の建物の影響が大きい環境で測位を行うために設定すべきパラメータである。
【００４９】
仰角マスクは、郊外地用設定パラメータにおいて最も小さく、市街地用設定パラメータにおいて最も大きくなる。これは、郊外では、建物等の影響が小さいため、仰角が小さくても誤差の影響が小さく、その分捕捉すべきＧＰＳ衛星の数を増やすことで、より条件の良いＧＰＳ衛星を用いた位置情報を高精度で得ることができるからである。これに対して、市街地では、仰角が小さいと、建物等の反射によるマルチパスの影響が大きくなって、誤差が大きくなってしまうため、仰角マスクを大きくして、捕捉すべきＧＰＳ衛星の制限を行う。
【００５０】
ＰＤＯＰマスクは、郊外地用設定パラメータにおいて最も小さく、市街地用設定パラメータにおいて最も大きくなる。これは、郊外では、より広い範囲に位置するＧＰＳ衛星を捕捉することができるので、より高精度の位置情報を得ることができるからである。これに対して、市街地では、広い範囲に位置するＧＰＳ衛星を捕捉することができないため、より高精度の位置情報を得るためには、ＰＤＯＰマスクを大きくする必要がある。
【００５１】
このような測位処理を行う測位処理部４０及びパラメータ選択部５０は、例えば中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）及びこれに接続されたメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）を用いて構成することができる。すなわち、ＣＰＵが、メモリに記憶されたソフトウェア若しくはファームウェアを読み込んで実行することで、上述した機能を実現することができる。この場合、情報記憶媒体１００に記憶されたプログラムを読み出し、ＣＰＵが該プログラムを実行するように構成してもよい。
【００５２】
ところで、パラメータ選択部５０における設定パラメータの選択は、選択情報に基づいて行われる。この選択情報は、例えば操作部６０から入力情報に基づいて生成されるようにしてもよい。
【００５３】
図６に、操作部の構成の一例を示す。
【００５４】
ここでは、測位処理部４０及びパラメータ選択部５０がＣＰＵ７０及び図示しなしメモリにより構成されているものとする。
【００５５】
操作部６０は、郊外地用設定キーＫ１、標準設定キーＫ２及び市街地用設定キーＫ３を有する。これらキーの押下により、接地レベルに変化した割り込み信号線に対応した割り込み処理がＣＰＵ７０において行われる。
【００５６】
図７に、このようなキーの押下により行われる設定パラメータの設定フローの一例を示す。
【００５７】
ＣＰＵ７０では、郊外地用設定キーＫ１の押下が検出されると（ステップＳ８０：Ｙ）、図３に示す郊外地用設定パラメータを選択するための選択情報が生成される。そして、ＣＰＵ７０により実現されるパラメータ選択部５０において、この選択情報に基づいて郊外地用設定パラメータが選択される（ステップＳ８１）。ＣＰＵ７０により実現される測位処理部４０では、選択された郊外地用設定パラメータを用いて、測位処理が行われる。
【００５８】
またＣＰＵ７０では、標準設定キーＫ２の押下が検出されると（ステップＳ８２：Ｙ）、図３に示す標準設定パラメータを選択するための選択情報が生成される。そして、ＣＰＵ７０により実現されるパラメータ選択部５０において、この選択情報に基づいて標準設定パラメータが選択される（ステップＳ８３）。ＣＰＵ７０により実現される測位処理部４０では、選択された標準設定パラメータを用いて、測位処理が行われる。
【００５９】
またＣＰＵ７０では、市街地用設定キーＫ３の押下が検出されると（ステップＳ８４：Ｙ）、図３に示す市街地用設定パラメータを選択するための選択情報が生成される。そして、ＣＰＵ７０により実現されるパラメータ選択部５０において、この選択情報に基づいて市街地用設定パラメータが選択される（ステップＳ８５）。ＣＰＵ７０により実現される測位処理部４０では、選択された市街地用設定パラメータを用いて、測位処理が行われる。
【００６０】
図８に、ＧＰＳ受信機１０における測位処理のフローの一例を示す。
【００６１】
ＧＰＳ受信機１０は、上述したようにパラメータ選択部５０により選択された設定パラメータを用いて測位処理を行う。
【００６２】
受信処理部３０においてＧＰＳ衛星からの受信信号から航行データが抽出されると、測位処理部４０では、例えば上述した擬似距離と、ＧＰＳ衛星の位置とが求められる（ステップＳ９０）。
【００６３】
そして、設定パラメータの仰角マスクを参照して、測位処理に用いるＧＰＳ衛星を選択する（ステップＳ９１）。このとき、４個以上のＧＰＳ衛星が捕捉できるまで、ステップＳ９０及びステップＳ９１を繰り返すようにしてもよい。
【００６４】
続いて、選択したＧＰＳ衛星の組み合わせにより定まるＰＤＯＰの値が、設定パラメータのＰＤＯＰマスクの値と比較される（ステップＳ９２）。
【００６５】
ＰＤＯＰの値がＰＤＯＰマスクの値より小さいとき（ステップＳ９２：Ｙ）、上述した単独測位により、ＧＰＳ受信機１０の緯度、経度及び高度からなる位置情報を算出し（ステップＳ９３）、処理を終了する（エンド）。
【００６６】
一方、ＰＤＯＰの値がＰＤＯＰマスクの値以上のとき（ステップＳ９２：Ｎ）、測位処理ができないと判断して未測位通知を行い（ステップＳ９４）、処理を終了する（エンド）。未測位通知としては、例えば図示しない表示部への表示や、ＬＥＤ点灯等がある。
【００６７】
なお選択情報は、操作部６０からの入力情報に基づいて生成されるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば選択情報は、測位処理部４０により生成されるようにしてもよい。この場合、測位処理部４０では、測位状態が悪いときに適宜設定パラメータを変更する等、測位状況に対応して生成させることができる。
【００６８】
（変形例）
本実施形態では、ＧＰＳ受信機内で設定パラメータを選択して測位処理を行うようにしていたが、これに限定されるものではない。ＧＰＳ受信機は、例えばホスト装置から設定パラメータを受け付けて測位処理を行うようにしてもよい。
【００６９】
図９に、本変形例におけるＧＰＳ受信機と、これに設定パラメータを送信するホスト装置の構成の概要を示す。
【００７０】
ただし、図１に示す本実施形態におけるＧＰＳ受信機１０と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７１】
本変形例におけるＧＰＳ受信機２００が、本実施形態におけるＧＰＳ受信機１０と異なる第１の点は、測位処理部４０に設定される設定パラメータが、設定パラメータ受信部２０２を介してホスト装置から送信される点である。第２の点は、測位処理部４０において求められた位置情報が、位置情報送信部２０４を介してホスト装置に送信される点である。そしてホスト装置は、位置情報送信部２０４から送信された位置情報に対応した設定パラメータを、ＧＰＳ受信機２００に送信する。
【００７２】
このようなホスト装置２２０は、位置情報受信部２２２、位置特定部２２４、パラメータ選択部５０、設定パラメータ送信部２２６を含む。
【００７３】
位置情報受信部２２２は、ＧＰＳ受信機２００の位置情報送信部２０４から送信された位置情報を受信する。位置特定部２２４は、位置情報受信部２２２で受信された位置情報を基に、地図上での位置を特定する。そして、その位置が郊外であるか、市街地であるか、或いはそれ以外であるかを判別し、その判別結果を選択情報としてパラメータ選択部５０に出力する。
【００７４】
設定パラメータ送信部２２６は、パラメータ選択部５０で選択された設定パラメータを、ＧＰＳ受信機２００に対して送信する。
【００７５】
なお位置情報及び設定パラメータは、有線及び無線に限定されることなく、専用線、公衆電話網若しくは移動電話網などを介して送受信させることができる。また位置情報と設定パラメータは、互いに異なる通信網を介して送受信させてもよい。
【００７６】
ＧＰＳ受信機２００は、例えば図８と同様の処理を行うことができる。ただし、求められた位置情報は、位置情報送信部２０４を介して送信される。この際、ＧＰＳ受信機２００は、一定間隔で位置情報を送信させてもよいし、前回求められた位置情報の変化が一定以上のときにのみ送信させてもよい。
【００７７】
図１０に、ホスト装置２２０の処理のフローの一例を示す。
【００７８】
まず位置情報受信部２２２で、ＧＰＳ受信機２００から位置情報を受信すると（ステップＳ２５０）、位置特定部２２４によりその位置を特定する（ステップＳ２５１）。より具体的には、位置特定部２２４は、位置情報を基に地図上での位置を特定し、特定された位置が郊外か、市街地か、それ以外かを判別する。例えば、位置特定部２２４は、受信された位置情報に対応する地図上での位置を求め、該位置が予め決められた郊外範囲か、市街地範囲か、それ以外かを判別する。
【００７９】
そして、このようにして位置特定部２２４により郊外か、市街地か、それ以外かの判別結果に応じて、選択情報を生成する（ステップＳ２５２）。
【００８０】
パラメータ選択部５０では、上述したように該選択情報に基づいていずれか１つの設定パラメータを選択する（ステップＳ２５３）。
【００８１】
そして、選択した設定パラメータを、設定パラメータ送信部２２６により、ＧＰＳ受信機２００に対して送信する（ステップＳ２５４）。
【００８２】
このようにすることで、ＧＰＳ受信機２００の位置情報に対応した設定パラメータを、該ＧＰＳ受信機２００に対して送信することができる。
【００８３】
そしてＧＰＳ受信機２００では、ホスト装置２２０により設定可能な設定パラメータを用いて、その位置に応じて最適な設定パラメータを用いて高精度の測位処理を行うことができる。
【００８４】
なお、本発明は本実施形態及び本変形例に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えばＧＰＳ受信機の各部の機能を、複数の装置に分散させて実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のＧＰＳ受信機の構成の概要を示すブロック図である。
【図２】受信処理部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】パラメータ選択部において選択される設定パラメータの一例を示す説明図である。
【図４】仰角を説明するための説明図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、ＰＤＯＰを説明するための説明図である。
【図６】操作部の構成の一例を示す構成図である。
【図７】キーの押下により行われる設定パラメータの設定処理ーの一例を示すフローチャートである。
【図８】ＧＰＳ受信機における測位処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本変形例におけるＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ受信機に設定パラメータを送信するホスト装置の構成の概要を示すブロック図である。
【図１０】ホスト装置の処理のフローの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０、２００ ＧＰＳ受信機
２０ アンテナ
３０ 受信処理部
３２ ＬＮＡ
３４ ＲＦフロントエンドＩＣ
３６ ８チャネルコリレータ
４０ 測位処理部
５０ パラメータ選択部
５２１〜５２Ｎ 第１〜第Ｎの設定パラメータ
６０ 操作部
７０ ＣＰＵ
１００ 情報記憶媒体
２０２ 設定パラメータ受信部
２０４ 位置情報送信部
２２０ ホスト装置
２２２ 位置情報受信部
２２４ 位置特定部
２２６ 設定パラメータ送信部
Claims (10)
- 衛星からの受信信号を用いて位置情報を求めるＧＰＳ装置であって、
前記受信信号に含まれる航行データに基づいて測位用情報を生成する受信処理部と、
１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から、所与の選択情報に基づいていずれか１つを選択するパラメータ選択部と、
前記測位用情報と前記パラメータ選択部により選択された設定パラメータとを用いて前記位置情報を求める測位処理部と、
を含むことを特徴とするＧＰＳ装置。 - 請求項１において、
入力情報を入力するための操作部を含み、
前記所与の選択情報は、
前記操作部からの入力情報に基づいて生成されることを特徴とするＧＰＳ装置。 - 衛星からの受信信号を用いて位置情報を求めるＧＰＳ装置であって、
前記受信信号に含まれる航行データに基づいて測位用情報を生成する受信処理部と、
前記測位用情報と設定パラメータとを用いて前記位置情報を求める測位処理部と、
前記位置情報をホスト装置に対して送信する位置情報送信部と、
前記ホスト装置によって送信された前記設定パラメータを受信する設定パラメータ受信部と、
を含み、
前記設定パラメータは、
前記ホスト装置において、前記位置情報送信部により送信された前記位置情報に基づき、１又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から選択された設定パラメータであることを特徴とするＧＰＳ装置。 - 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記設定パラメータは、
仰角マスク及び位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクのうち少なくとも１つを含むことを特徴とするＧＰＳ装置。 - 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記設定パラメータは、
少なくとも仰角マスク及び位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクを含むパラメータの組み合わせに対応した郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び市街地用設定パラメータの中から選択され、
前記仰角マスク及び前記位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクのパラメータの値は、
郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び市街地用設定パラメータのうち郊外地用設定パラメータにおいて最も小さく、且つ市街地用設定パラメータにおいて最も大きいことを特徴とするＧＰＳ装置。 - １又は複数の種類のパラメータが組み合わされた複数組の設定パラメータの中から、所与の選択情報に基づいていずれか１つの設定パラメータを選択するパラメータ選択部と、
前記受信信号に含まれる航行データに基づいて生成された測位用情報と、選択された設定パラメータとを用いて位置情報を求める測位処理部としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項６において、
前記所与の選択情報は、
所与の入力情報に基づいて生成されることを特徴とするプログラム。 - 請求項６又は７において、
前記設定パラメータは、
仰角マスク及び位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクのうち少なくとも１つを含むことを特徴とするプログラム。 - 請求項８において、
前記設定パラメータは、
少なくとも前記仰角マスク及び前記位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクを含むパラメータの組み合わせに対応した郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び市街地用設定パラメータの中から選択され、
前記仰角マスク及び前記位置精度劣化（ＰＤＯＰ）マスクのパラメータの値は、
郊外地用設定パラメータ、標準設定パラメータ及び都市用設定パラメータのうち郊外地用設定パラメータにおいて最も小さく、且つ市街地用設定パラメータにおいて最も大きいことを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、
請求項６乃至９のいずれか記載のプログラムを記憶することを特徴とする情報記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002170410A JP2004012426A (ja) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | Ｇｐｓ装置、プログラム及び情報記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002170410A JP2004012426A (ja) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | Ｇｐｓ装置、プログラム及び情報記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004012426A true JP2004012426A (ja) | 2004-01-15 |
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ID=30436680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002170410A Pending JP2004012426A (ja) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | Ｇｐｓ装置、プログラム及び情報記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2004012426A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-06-11 JP JP2002170410A patent/JP2004012426A/ja active Pending
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