JP2004184121A - Controller and server unit for gps receiver - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、GPS(Global Positioning System)衛星を捕捉してGPS信号を受信するGPS受信機の制御装置、及び、その制御装置に情報提供を行うサーバ装置、に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より知られているように、GPS受信機は、地球周回軌道上に打ち上げられている複数のGPS衛星から送信されてくるGPS信号を受信し、そのGPS信号に含まれる航法メッセージ等を解析して、自己の現在位置を導出する。三次元測位の場合には、少なくとも4個以上のGPS衛星を捕捉してGPS信号を受信する。
【0003】
一般的なGPS受信機によるGPS衛星の捕捉は、GPS衛星から送信されてくる衛星信号のキャリア周波数を検出する処理と、衛星信号のコード位相を検出して同期をとる処理と、を経て行われる。GPS受信機は、これらの処理を経て捕捉したGPS衛星の中から、測位に使用するGPS衛星を選択して、測位計算を行う。
【0004】
ところで、従来のGPS受信機では、天空が完全に開けている(即ち、GPS受信機から天空が完全に見渡せる)と仮定してGPS衛星の捕捉を試みるため、高層建造物などの障害物により衛星信号が届かないGPS衛星に対しても、捕捉を試みる場合があった。
【0005】
このような場合、衛星信号を受信することができないGPS衛星に対して、無駄に捕捉を試みるため、測位に要する時間が長くなるといった問題があった。また、無駄な電力を消費する原因にもなっていた。
尚、従来技術として特許文献1には、衛星選択禁止範囲を仰角により設定して、測位時間の劣化などを防止する技術が開示されている。また、特許文献2には、カメラを用いて天空の可視障害物を検出し、その検出結果に基づいて捕捉するGPS衛星を選択する技術が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−34738号公報
【特許文献2】
特表2001−523006号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した前者の技術(特許文献1)は、主に観測用気球等にGPS受信機を搭載した際の問題解決を目的としてなされたものであるため、そのような技術を、電波障害物の種類が異なる地上用のGPS受信機に適用しても、測位時間等に関する有効な効果を得ることができないといった問題があった。
【0008】
例えば、車載用のGPS受信機では、高層建造物などの電波障害となる周囲の環境が、車両の走行と共に時々刻々と変化するため、一定の仰角により衛星選択禁止範囲を設定しても、GPS衛星の捕捉に失敗する可能性が高かった。尚、衛星電波の受信状態に基づいて、衛星選択禁止範囲を規定する仰角を調節することも考えられるが、このような手法を採用しても、時々刻々と変化する周囲の環境に、衛星選択禁止範囲の設定が間に合わないため、GPS受信機の性能を効果的に向上させることは困難であった。
【0009】
一方、上述した後者の技術(特許文献2)では、カメラの撮影内容を画像解析して可視障害物を検出するため、その可視障害物の検出に時間がかかるといった問題があった。特に、自動車等の移動体に搭載するGPS受信機では、可視障害物が時々刻々と変化するため、常時カメラにより撮影した画像を解析して可視障害物を検出するのは困難であった。また夜間では、可視障害物を検出できないといった問題があった。
【0010】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、GPS受信機に好適なGPS衛星を捕捉させることが可能なGPS受信機の制御装置、及び、それに用いるサーバ装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項1に記載のGPS受信機の制御装置においては、選択規則情報取得手段がデータベースから取得したGPS信号の受信地域に対応する選択規則情報に従って、衛星選択手段が、天空を航行する複数のGPS衛星の中から、捕捉対象とするGPS衛星を選択する。また、捕捉制御手段は、その衛星選択手段により選択されたGPS衛星を、GPS受信機が備える受信手段に捕捉させる。
【0012】
本発明(請求項1)では、データベースに各地域の選択規則情報を格納して、その選択規則情報をGPS受信機の制御装置に提供するようにしているので、GPS信号の受信地域に好適なGPS衛星を、GPS受信機の受信手段に、捕捉させることができる。
【0013】
捕捉に好適なGPS衛星は、GPS受信機が置かれている周囲の電波障害物の配置などによって変化するから、このように選択規則情報を地域毎にデータベースに納め、それによってGPS衛星の選択規則を地域毎に変更可能にすると、移動体(自動車等の車両、携帯端末等)に搭載されるGPS受信機に、好適なGPS衛星を捕捉させることができるのである。
【0014】
この結果、本発明によれば、GPS衛星の捕捉にかかる時間を短縮することができ、しいては、測位に要する時間を短縮することができる。また、選択規則情報によって、GPS受信機の受信手段に、測位計算に好適なGPS衛星を捕捉させることができるので、GPS信号に基づいた測位計算の精度が向上する。
【0015】
尚、当該GPS受信機の制御装置は、GPS受信機に組み込まれていてもよいし、無線にて、GPS受信機の受信手段を遠隔制御する構成にされていてもよい。
また、GPS受信機の受信手段には、GPS衛星が見渡せる天空の可視領域を航行するGPS衛星を捕捉させたほうが、電波障害が少ない等の理由により、好適なGPS信号を受信させることができる。したがって、本発明においては、各地域から見た天空の可視領域の分布に基づき選択規則情報を特徴付けて、その選択規則情報をデータベースに納めるのが良い。このように選択規則情報を特徴付ければ、天空の可視領域を航行するGPS衛星について捕捉が行われるように、GPS受信機を動作させることができる。
【0016】
また、このように天空の可視領域の分布に基づき特徴づけられた選択規則情報を取り扱う請求項2に記載のGPS受信機の制御装置によれば、建造物・地形等を原因とする電波障害によってGPS衛星の捕捉に失敗する回数を大幅に減少させることができる。したがって、請求項2に記載のGPS受信機の制御装置によれば、GPS衛星の捕捉にかかる電力を抑制することができ、GPS受信機を、少ない電力で動作させることができる。
【0017】
尚、上記データベースには、選択規則情報として、所定地域毎に、捕捉対象として選択可能なGPS衛星の航行領域を表す領域情報を、記憶させるのがよい。また、データベースにこのような領域情報を記憶させる場合には、領域情報が表す航行領域を航行するGPS衛星の中から、捕捉対象とするGPS衛星を選択するように衛星選択手段を構成すればよい。
【0018】
このような構成にされた請求項3記載のGPS受信機の制御装置によれば、捕捉対象として不適切なGPS衛星について、GPS受信機の受信手段に捕捉を実行させなくて済むので、受信手段に、GPS衛星を効率的に捕捉させることができる。したがって、本発明(請求項3)によれば、GPS受信機の消費電力を抑えることができる。
【0019】
また、上記領域情報が表すGPS衛星の航行領域を天空の可視領域とすれば、地上から見渡すことのできない天空の不可視領域を航行するGPS衛星から送信されてくるGPS信号を測位計算に用いずに済み、従来より知られるマルチパスの影響によって測位誤差が生じるのを抑制することができる。したがって、このような構成のGPS受信機の制御装置によれば、従来より高精度に測位を行うことができる。
【0020】
また、上記領域情報は、請求項4記載のように構成されると一層好ましい。請求項4記載のGPS受信機の制御装置が取り扱う領域情報は、二次元座標系で表した天空を格子状に分割して構成される各領域毎に、その領域を航行するGPS衛星が捕捉対象として選択可能であるか否かを表す選択可否情報を備える。
【0021】
この発明(請求項4)によれば、天空を二次元座標系で表して分割し、各領域について選択可否情報を与えているので、衛星選択手段に、捕捉対象のGPS衛星として好適なGPS衛星を効率的に選択させることが可能である。
例えば、天空を一次元座標系で表して分割し、各領域に選択可否情報を与えて領域情報を構成することも可能であるが、このようにすると、一つの位置パラメータ(仰角など)で捕捉対象として適切である領域を、選択可否情報を用いて表すことになる。これに対し、地上で電波障害の原因となる高層建造物や、山・丘などの地形は、GPS受信機の現在位置を中心とした方位や仰角などによってその分布が定まる。つまり、天空を一次元座標系で表しても、電波障害物に関する情報を、領域情報に十分に反映させることができない。
【0022】
また、天空を三次元座標系で表して分割し、各領域に選択可否情報を与え領域情報を構成することも可能であるが、このようにしても、情報の増加量に似合うほどの効果(測位時間の短縮など)が期待できない。
一方、請求項4記載のように領域情報を構成すれば、少ない情報量で、適切に、電波障害物に関する情報を領域情報に反映させることができる。尚、請求項4記載の領域情報を、天空の可視領域の分布に基づき特徴付ける場合には、例えば、天空の可視領域をGPS衛星が捕捉対象として選択可能である領域に分類し、不可視領域を捕捉対象として選択不可能である領域に分類して領域情報を作成すればよい。
【0023】
このようにすれば、高層建造物や地形等の障害物により地上からは見渡せないGPS衛星を、捕捉対象から外すことができるので、それを原因とするGPS衛星の性能劣化を防止することができる。また、マルチパスによる測位誤差を抑制することができて、受信手段の受信結果に基づく測位計算の精度が向上する。
【0024】
その他、選択規則情報として、上記データベースには、請求項5記載のようにGPS衛星の選択順位を表す選択順位情報を記憶させるとよい。
データベースにこのような選択順位情報を記憶させておけば、好適なGPS衛星から順に必要数のGPS衛星をGPS受信機の受信手段に捕捉させることができる。例えば、捕捉できる可能性の低いGPS衛星の選択順位を低くすると、GPS衛星の捕捉にかかる時間を短縮でき、測位に到るまでの時間を短縮することができる。
【0025】
尚、データベースに、このような選択順位情報を含む選択規則情報を記憶させる場合には、その選択規則情報に含まれる選択順位情報に従い、捕捉対象とするGPS衛星を選択するように、衛星選択手段を構成すればよい。
また、選択順位情報は、請求項6に記載のように、二次元座標系で表した天空を格子状に分割して構成される各領域毎に、GPS衛星の選択優先度を表す優先度情報を備える構成とするのが良い。また、このように選択順位情報を構成する場合には、選択規則情報取得手段が取得した選択規則情報に含まれる選択順位情報に従い、選択優先度の高い領域を航行するGPS衛星から順に、捕捉対象とするGPS衛星を選択するように、衛星選択手段を構成すると良い。
【0026】
天空を一次元座標系・三次元座標系で表して優先度情報を各領域に付与することも可能であるが、本発明(請求項6)のように、天空を二次元座標で表して分割し、各領域について優先度情報を与えれば、上述した請求項4記載の発明と同様に、電波障害物の分布を適切に反映させ、選択順位情報を作成することができる。したがってGPS受信機の受信手段に、好適なGPS衛星を効率的に捕捉させることが可能である。
【0027】
尚、請求項6記載の選択順位情報を、天空の可視領域の分布に基づき特徴付ける場合には、例えば、可視面積の大きい領域ほど選択優先度を高くし、可視面積の小さい領域ほど選択優先度を低くするようにして、分割した上記各領域に優先度情報を付与すればよい。また、不可視領域から可視領域に向けて、選択優先度が高くなるように、優先度情報を、分割した各領域に付与してもよい。
【0028】
このようにすれば、高層建造物や地形等の障害物により地上からは見渡せないGPS衛星についての選択優先度を下げることができ、マルチパスによる測位誤差等を抑制することができる。したがって、このような構成のGPS受信機の制御装置によれば、測位にいたるまでの時間を短縮でき、更には、測位精度を向上させることができる。
【0029】
その他、請求項1〜請求項6記載のGPS受信機の制御装置には、請求項7に記載のように、衛星選択手段が選択した各GPS衛星について、受信手段がそのGPS衛星を捕捉できたか否か判断し、その判断結果に従って、データベースが記憶する選択規則情報を更新する情報更新手段、を設けると良い。
【0030】
このような構成にされた請求項7記載のGPS受信機の制御装置によれば、受信手段の捕捉結果に基づいて、選択規則情報の学習更新を行うことができ、GPS受信機の受信手段に、一層好適なGPS衛星を選択的に捕捉させることができる。
【0031】
以上、請求項1〜請求項7記載のGPS受信機の制御装置について説明したが、上述のデータベースは、請求項8に記載のように、本発明のGPS受信機の制御装置と双方向通信可能なサーバ装置に内蔵させることが可能である。
データベースを外部のサーバ装置に組み込む場合には、GPS信号の受信地域に対応する選択規則情報をサーバ装置に要求して、そのサーバ装置のデータベースから、GPS信号の受信地域に対応する選択規則情報を取得するように、請求項1〜請求項7記載の選択規則情報取得手段を構成すればよい。
【0032】
データベースを外部のサーバ装置に組み込めば、データベースに必要なメモリ等の記録媒体をGPS受信機若しくはその制御装置に設けなくて済むので、GPS受信機及びその制御装置を安価に製造することが可能である。尚、適切な選択規則情報をサーバ装置側から得るためには、選択規則情報の要求と共に、当該GPS受信機の受信手段によるGPS信号の受信地域を表す位置情報を、サーバ装置に提供するように、選択規則情報取得手段を構成すると良い。
【0033】
また、請求項8記載の制御装置の構成に対応して、サーバ装置は請求項9に記載のように構成されるとよい。請求項9記載のサーバ装置は、上記選択規則情報を所定地域毎に記憶するデータベース、を備えており、GPS受信機の制御装置から選択規則情報の提供要求があると、位置情報取得手段にて、そのGPS受信機によるGPS信号の受信地域を表す位置情報を取得し、その位置情報に基づき、情報提供手段にて、GPS受信機のGPS信号受信地域に対応する選択規則情報をデータベースから読み出して、その選択規則情報をGPS受信機の制御装置に提供する。このサーバ装置によれば、請求項8記載のGPS受信機の制御装置に、選択規則情報を提供することができる。
【0034】
尚、位置情報取得手段は、GPS受信機から位置情報を取得する構成にされると良い。また、サーバ装置とGPS受信機の制御装置とが無線通信システムを介して通信を行う構成にされている場合には、その無線通信システムが電波の受信状態に基づいて推定したGPS受信機の制御装置の位置情報を、その無線通信システムから取得するように位置情報取得手段を構成してもよい。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例について、図面とともに説明する。尚、図1は、本発明が適用された制御部20を備える第一実施例のGPS受信機1の構成を表す説明図である。
【0036】
第一実施例のGPS受信機1は、主に、受信部10と、制御部20と、データベース30と、通信インタフェース40と、から構成されている。
受信部10は、受信アンテナ11に接続されており、受信アンテナ11が受信した無線周波信号を、適宜増幅し中間周波信号に変換する高周波処理回路12と、その高周波処理回路12から出力される中間周波信号を復調するデータ復調部13と、を備える。
【0037】
データ復調部13は、同時捕捉するGPS衛星の個数(N個)に応じた複数の復調回路(チャネル1〜N)14を備えており、最大N個のGPS衛星について、それらGPS衛星から送信されてくる衛星信号を並列に復調可能な構成にされている。尚、三次元測位の場合には、一般に6〜8個程度の復調回路14を設ける。
【0038】
各復調回路14は、制御部20により制御されて、GPS衛星から送信されてくる衛星信号に対し同期をとり、GPS衛星を捕捉する。そして、捕捉したGPS衛星から送信されてくる衛星信号を復調してGPS信号を得る。そして、復調結果(GPS信号)を制御部に入力する。
【0039】
具体的に、N個の各復調回路14は、捕捉するGPS衛星のキャリア周波数を探索し、同時に、スペクトル拡散コードにより変調された衛星信号について、コード同期を取ることでGPS衛星から送信されてくる衛星信号をスペクトル逆拡散可能にし、GPS信号を得る。
【0040】
制御部20は、CPU21や、後述する各種処理をCPU21に実行させるためのプログラムを記憶するメモリ23(ROM、RAM)などから構成されており、当該受信機各部を統括制御する。具体的に、この制御部20は、データ復調部13の各復調回路14(各チャネル)に捕捉対象とするGPS衛星を夫々割り当て、その各復調回路14を制御することにより、各GPS衛星から送信されてくるGPS信号を受信可能にする。そしてGPS信号に含まれる航法メッセージ等を受信部10から得る。尚、周知のように航法メッセージには、衛星軌道情報に該当するアルマナックデータや、エフェメリスデータなど、測位に必要な各種情報が含まれている。
【0041】
また当該GPS受信機1は、制御部20にて読み出し・書込み可能な記憶媒体からなるデータベース30を備えている。図2(a)は、データベース30の構成を表す説明図である。このデータベース30には、GPS衛星の選択規則を表すマスク情報31が、そのマスク情報の適用地域を表す中心位置情報(例えば、緯度・経度)及び適用範囲情報(例えば、適用半径)に関連付けられて、適用地域毎に記憶されている。各マスク情報31は、その中心位置情報にて表される中心位置から適用範囲以内の地域に、GPS受信機1が置かれている場合に使用される。
【0042】
図2(b)は、このマスク情報31のデータ構成を表す説明図である。このマスク情報31は、予め収集された天空の可視領域の分布に関するデータ(図3(b)参照)に基づいて作成される。尚、図3(b)は、天空を方位及び仰角をパラメータとする二次元座標で表し、天空の不可視領域を塗りつぶして天空の可視領域の分布を表したものである。この図3(b)には、図3(a)に示すように建造物が隣接した地域に対応する天空の可視領域の分布が表されている。この種のデータは、カメラを天空に向けつつ移動させて、天空を撮影し、その画像を解析することにより得ることが可能である。
【0043】
図3(a)に示すように、道路沿いに高層建造物が隣接している場合には、GPS受信機1と高層建造物とを結ぶ線の延長線上に位置するGPS衛星(即ち、GPS受信機1から見渡せない天空の不可視領域を航行するGPS衛星)から、衛星信号を良好に受信することができなくなる。
【0044】
したがって、本実施例では、予め収集された天空の可視領域の分布に関するデータに基づいて、天空の不可視領域には、選択禁止フラグ”1”を設定し、可視領域には、選択可能フラグ”0”を設定して、マスク情報31を作成した。尚、これらのフラグは、対応領域を航行するGPS衛星が捕捉対象として選択可能であるか否かを表す情報である。
【0045】
尚具体的に、本実施例では、天空を方位及び仰角をパラメータとする二次元座標系で表し、これを方位15度、仰角15度間隔で格子状に分割して、その分割により構成される各領域毎に上記フラグを付与した。但し、マスク情報31のデータ量を抑制するため、仰角75度以上では方位によって領域を分割しないことにした。
【0046】
一方、このデータベース30を備える本実施例のGPS受信機1は、具体的に、図4に示す処理を実行してGPS衛星を捕捉し、測位計算を行う構成されている。尚、図4は、制御部20が、当該受信機1の起動と同時にCPU21にて実行するメインルーチンを表すフローチャートである。
【0047】
処理を開始すると、制御部20は、前回動作時に測位計算によって得た当該受信機1の現在位置を表す現在位置情報と、その際に使用された衛星軌道情報(アルマナックデータ等)とが、自身内蔵のメモリ23に記憶されているか否か判断する(S110)。
【0048】
そして、記憶されていないと判断すると(S110でNo)、処理をS160に移行する。一方、記憶されていると判断すると(S110でYes)、制御部20は、メモリ23から現在位置情報及び衛星軌道情報を読み出すと共に(S120)、その現在位置情報に基づいて、当該受信機1の現在位置(即ち、GPS信号の受信地域)に対応するマスク情報31がデータベース30に存在するか否か判断する(S130)。
【0049】
尚、この処理において制御部20は、マスク情報31に関連付けられている中心位置情報及び適用範囲情報に従い、その中心位置から適用範囲内に、GPS受信機1が存在するか否か判断し、存在するとそのマスク情報31を、当該受信機1の現在位置に対応するマスク情報31であると判断する。
【0050】
S130において、対応するマスク情報31が存在しないと判断すると(S130でNo)、制御部20は、処理をS160に移す。一方、存在すると判断すると(S130でYes)、制御部20は、当該受信機1の現在位置に対応するマスク情報31をデータベース30から取得し(S140)、その後に、図5に示すGPS衛星選択処理を実行する(S150)。尚、図5は、制御部20がCPU21にて実行するGPS衛星選択処理を表すフローチャートである。
【0051】
GPS衛星選択処理を実行すると、制御部20は、天空が完全に開けている(即ち、不可視領域がない)と仮定して、GPS受信機1から見渡せる天空を航行する複数のGPS衛星の中から、マスク情報31と照合するGPS衛星を一つ選択する(S151)。
【0052】
その後、制御部20は、衛星軌道情報から導出したGPS衛星の航行領域と、マスク情報31を照合することにより、GPS衛星が捕捉対象のGPS衛星として選択可能な領域(以下、「捕捉可能領域」と表現する。)を航行しているか否か判断する(S152)。尚、この判断は、GPS衛星の航行領域に対応するフラグを、S140にて取得したマスク情報31により識別して行われる。
【0053】
そして、GPS衛星の航行領域が捕捉可能領域内であると(即ち、GPS衛星の航行位置に対応する領域のフラグが”0”であると)判断すると(S152でYes)、制御部20は、そのGPS衛星を、捕捉するGPS衛星の候補としてメモリに一時記憶し(S153)、その後にS154の判断を行う。
【0054】
一方S152において、GPS衛星の航行領域が、捕捉可能領域ではないと(即ち、対応する領域のフラグが”1”であると)判断すると、制御部20は、S153の処理を実行することなく、S154の判断へ移行する。S154において制御部20は、照合対象の全GPS衛星に対して照合が完了したか否か判断し、完了していないと判断すると、処理をS151に移し、次のGPS衛星について先程と同様にマスク情報31との照合を行う。
【0055】
そして、照合対象の全GPS衛星に対してマスク情報31との照合が完了したと判断すると(S154でYes)、制御部20は、照合結果に基づき、捕捉候補とされたGPS衛星が規定数(例えば4個)以上あるか否か判断し(S155)、規定数以上あれば(S155でYes)、捕捉候補とされたGPS衛星の中から、実際に受信部10を制御して、受信部10に捕捉させる捕捉対象のGPS衛星を選択する(S156)。
【0056】
尚、捕捉候補とされたGPS衛星の数がデータ復調部13のチャネル数より多い場合には、周知のDOP(Dilution Of Precision)値などを用いて、捕捉するGPS衛星をチャネル数(N個)に対応する数だけ選択すればよい。尚、捕捉候補とされたGPS衛星の数がチャネル数に満たない場合には、捕捉候補とされた全GPS衛星を捕捉するGPS衛星として選択すればよい。
【0057】
一方、制御部20は、S155において、捕捉候補とされたGPS衛星が規定数に満たないと判断すると、処理をS157に移して、従来型衛星選択処理を実行する。尚、この従来型衛星選択処理では、マスク情報を用いず、天空が完全に開けていると仮定して、捕捉対象のGPS衛星を選択する。尚、この処理では周知の方法で衛星を選択すればよいので、処理の具体的な説明を省略することにするが、例えば、DOP値が小さくなるようにして、測位に必要な数以上のGPS衛星を選択すればよい。このようにして捕捉する衛星の選択が完了すると、制御部20は、当該GPS衛星選択処理を終了する。
【0058】
この後、制御部20は、受信部10を制御し、データ復調部13の各復調回路14に対して、GPS衛星選択処理又は従来型衛星選択処理にて選択されたGPS衛星を一つずつ割り当て、受信部10に、それらGPS衛星の捕捉動作を行わせる(S170)。尚、この処理を受けて、受信部10は、上述のように、キャリア周波数の検出と、スペクトル拡散コードの同期をとることにより、各GPS衛星の捕捉を試みる。
【0059】
また、このようにしてGPS衛星の捕捉が完了すると、制御部20は、測位に必要な数以上のGPS衛星が受信部10にて捕捉されたか否か判断し(S180)、測位に必要な数以上のGPS衛星が捕捉されていないと判断すると(S180でNo)、処理をS160に移し、マスク情報なしで捕捉対象とするGPS衛星を選択する。そして、再度GPS衛星の捕捉を受信部10に試みさせる(S170)。
【0060】
そして、測位に必要な数のGPS衛星が捕捉されたと判断すると(S180でYes)、制御部20は、捕捉後に受信部10がGPS衛星から継続して受信するGPS信号を、その受信部10から取得し、そのGPS信号を用いて周知の方法で測位計算を行う(S190)。そして、測位計算の結果にしたがって、自身の現在位置を更新し、その現在位置情報を通信インタフェース40に出力する(S200)。ここで出力された現在位置情報は、通信インタフェース40を介してナビゲーション装置3に入力される。
【0061】
また、制御部20は、現在位置の更新が完了すると、S170の処理を受けて受信部10が捕捉を試みたにもかかわらず捕捉できなかったGPS衛星があったか否かを判断する(S210)。尚、この判断は、捕捉対象のGPS衛星が全て捕捉されたか否かを、受信部10からの出力結果に基づき判断することにより実現可能である。
【0062】
そして、捕捉できなかったGPS衛星があったと判断すると(S210でYes)、データベース30が記憶するマスク情報31を捕捉結果に従って更新する(S220)。尚、第一実施例のS220では、捕捉できなかったGPS衛星が航行していた領域を判定し、捕捉を試みた地域に対応するマスク情報31について、そのGPS衛星の航行領域に対応するフラグを、選択可能フラグ”0”から、選択禁止フラグ”1”に書き換えることで、データベース30のマスク情報31を更新する(S220)。
【0063】
その後、制御部20は、電源オフの指令等により外部から終了指令が入力されているか否か判断し(S230)、終了指令が入力されていれば当該処理を終了する。一方、入力されていなければ、再び、処理をS130に移して、更新したGPS受信機1の現在位置に対応するマスク情報31があるか否か判断し、あればマスク情報31を用いて捕捉対象とするGPS衛星を選択し(S140,S150)、なければ、マスク情報31を用いずに従来型の手法で捕捉対象とするGPS衛星を選択する(S160)。そして、選択した各GPS衛星ついて、受信部10に捕捉を試みさせ(S170)、捕捉により受信可能となったGPS信号を用いて測位計算を行い(S190)、現在位置を更新する(S200)。
【0064】
以上、第一実施例のGPS受信機1について説明したが、第一実施例では、GPS信号の受信地域に対応するマスク情報31に従って、天空を航行する複数のGPS衛星の中から、捕捉対象とするGPS衛星を選択し、受信部10に、その選択したGPS衛星を捕捉させるように制御部20を構成したので、各受信地域において、マスク情報31に従い好適なGPS衛星を受信部10に効率よく捕捉させることができる。従って、本実施例によれば、捕捉に要する時間を短縮することができ、測位に要する時間を短縮することができる。
【0065】
特に、本実施例では、各地域毎のマスク情報31を、その適用地域から見た天空の可視領域の分布に基づき特徴付けて、天空の可視領域を航行するGPS衛星の中から捕捉対象のGPS衛星を制御部20に選択させるようにし、不可視領域を航行する捕捉できない可能性の高いGPS衛星を捕捉対象としないようにしたので、受信部10がGPS衛星の捕捉に失敗する確率を抑えることができる。
【0066】
即ち、本実施例によれば、受信部10に無駄な捕捉動作をさせずに済み、従来より短時間に必要数のGPS衛星を受信部10に捕捉させることができる。また、この結果として、本実施例によれば捕捉にかかる電力を抑えることができ、GPS受信機1の消費電力を抑制することができる。また、本実施例では、不可視領域を航行するGPS衛星を捕捉対象としないので、マルチパスを原因とする測位誤差を抑制することができ、GPS受信機1の測位精度を高めることができる。
【0067】
その他、本実施例によれば、二次元座標系で表した天空を格子状に分割して構成される各領域毎に、選択規則に関する情報(選択可否を表すフラグ)を付与して、捕捉対象として選択可能なGPS衛星の航行領域を表す領域情報を含むマスク情報31を作成するようにしたので、天空における可視領域の分布を、マスク情報31に詳細に反映させることができる。したがって本実施例によれば、実際の電波障害物の分布に適合したGPS衛星の捕捉をGPS受信機1の受信部10に試みさせることが可能である。
【0068】
また、本実施例では、捕捉対象となった各GPS衛星について、受信部10がそれらGPS衛星を捕捉したか否か判断し、捕捉されていないGPS衛星がある場合には、データベース30が記憶するマスク情報31を更新するように(S210及びS220参照)制御部20を構成して、受信部10による捕捉結果に基づきマスク情報31が更新がされるようにした。したがって、本実施例によれば、外部環境の変化(建造物の新設等)によって可視領域の分布が変わっても、常時好適なGPS衛星をGPS受信機1の受信部10に捕捉させることができる。
【0069】
尚、第一実施例では、可視領域において所定数のGPS衛星が見つからない場合には従来型衛星選択処理を実行してマスク情報31に関係なくGPS衛星を選択するようにしたので、そのような場合マスク情報31を有効活用することができないことになる。一方、マスク情報31に代えて、以下に説明する第二実施例のマスク情報35を用いると、マスク情報のデータ量は増加するものの可視領域の少ない地域においてもマスク情報を有効に活用することができる。
【0070】
以下には、第二実施例について図6及び図7を用いて説明することにする。図6は、第二実施例のマスク情報35のデータ構成を表す説明図である。また、図7は、第二実施例の制御部20が、メインルーチンのS150で実行するGPS衛星選択処理を表すフローチャート(a)及びGPS衛星の選択方法を表す説明図(b)である。
【0071】
尚、第二実施例のGPS受信機は、マスク情報35の構成と、制御部20の処理動作が第一実施例と一部異なる程度であって、その他の構成は第一実施例と同一であるので、同一構成の各部の詳細な説明を省略することにする。また一部では、第一実施例にかかる図面を代用して、第二実施例を説明することにする。
【0072】
第二実施例におけるGPS受信機のデータベース30には、第一実施例のマスク情報31に代えて、図6に示す構成のマスク情報35が、そのマスク情報35の適用地域を表す中心位置情報(例えば、緯度・経度)及び適用範囲情報(例えば、適用半径)に関連付けられて、適用地域毎に記憶されている。
【0073】
このマスク情報35は、第一実施例と同様に予め収集された天空の可視領域の分布に関するデータに基づき特徴付けられている。具体的にこのマスク情報35は、仰角方向について、天空の不可視領域から可視領域に向けて、GPS衛星の選択優先度が高くなるように作成されている。
【0074】
第二実施例では、方位及び仰角をパラメータとする二次元座標系で表した天空を、方位15度、仰角15度間隔で格子状に分割し、この分割により構成される各領域毎に、GPS衛星の選択優先度を表す優先値を付与してマスク情報35を作成している。但し、マスク情報35のデータ量を抑制するため、仰角75度以上では方位によって領域を分割しないことにした。また、優先値は、0〜nまでのn+1段階(図ではn=4)の値をとるようにされており、値が小さいほど選択優先度が高いことを表す。
【0075】
このようなマスク情報35を備える第二実施例のGPS受信機の制御部20は、第一実施例と同様にS110からS130までの処理(図4参照)を実行し、S140にて、当該GPS受信機の現在位置(即ち、GPS信号の受信地域)に対応するマスク情報35を読み出した後、S150にて、図7(a)に示すGPS衛星選択処理を実行する。
【0076】
GPS衛星選択処理を実行すると、制御部20は、S310にて、天空を航行する複数のGPS衛星の内、選択優先度の高い領域を航行するGPS衛星から順に(即ち、マスク情報の各領域に割り当てられた優先値の小さい領域を航行するGPS衛星から順に)、そのGPS衛星を捕捉候補としてリストアップする。
【0077】
例えば、図6に示すマスク情報35に対して、図3(b)に示す配置でGPS衛星が航行している場合、制御部20は、図7(b)に示すように、GPS衛星を、選択優先度の高い順から、G1,G2,G5,G6,G8,G4,G3,G7…のようにリストアップする。尚、リストアップの結果は、自身内蔵のメモリに一時記憶する。
【0078】
その後、制御部20は、S310にて得た結果に従って、捕捉対象とするGPS衛星を、選択優先度の高い領域を航行するGPS衛星から順に、必要数(データ復調部13のチャネル数)選択する。尚、捕捉対象とするGPS衛星を、優先値による条件だけでは選択しきれない場合(例えば、優先値0に該当するGPS衛星がチャネル数以上ある場合)には、優先値の小さい順にGPS衛星を選択しつつ、優先値だけでは選択しきれないGPS衛星について周知のDOP値を評価し、その評価結果に従ってGPS衛星を選択すればよい。尚、図7(b)には、チャネル数N=6である場合に捕捉するGPS衛星を点線で囲んで表す。
【0079】
このようにGPS衛星を選択した後、制御部20は、第一実施例と同様に、選択された捕捉対象のGPS衛星を受信部10に捕捉させる(S170)。そして、受信部10が規定数以上のGPS衛星を捕捉したと判断すると(S180でYes)、それらGPS衛星から得られるGPS信号を用いて測位計算を行う(S190)。また、位置情報及び衛星軌道情報がない場合(S110でNo)、マスク情報35がない場合(S130でNo)、及び、受信部10が規定数以上GPS衛星を捕捉できなかった場合(S180でNo)には、マスク情報なしで従来型衛星選択処理を実行して、それにより選択されたGPS衛星を受信部10に捕捉させ(S170)、測位計算を行う(S190)。
【0080】
その後、制御部20は、現在位置を更新する(S200)。また、受信部10に捕捉を試みさせたにもかかわらず捕捉できなかったGPS衛星がある場合には(S210でYes)、その捕捉結果に基づき、データベース30に記憶されているマスク情報35を更新する(S220)。
【0081】
尚、マスク情報35の更新方法としては、例えば、受信部10が捕捉を試みた地域に対応するマスク情報35について、捕捉できなかったGPS衛星の航行領域に対応する領域の優先値を1加算するなどし、選択優先度を下げる方向に、マスク情報35を更新する方法が挙げられる。
【0082】
このようにマスク情報35を更新した後、制御部20は、終了指令が入力されているか判断し、終了指令が入力されていなければ(S230でNo)、S130からS230までの処理を繰り返し実行する。そして、終了指令が入力されると(S230でYes)、当該メインルーチンを終了する。
【0083】
以上、第二実施例のGPS受信機の動作について説明したが、本実施例では、天空の可視領域の分布に基づき、二次元座標系で表した天空を格子状に分割して構成される各領域毎に、GPS衛星の選択優先度を表す優先度情報としての優先値を付与してマスク情報35を作成し、これによって、マスク情報35に、GPS衛星の選択順位に関する情報を格納すると共に、制御部20に、その優先値の小さい順からGPS衛星を選択させるようにしたので、好適なGPS衛星から順に必要数のGPS衛星をGPS受信機の受信部10に捕捉させることができる。
【0084】
また第二実施例では特に、不可視領域から可視領域に向けて、選択優先度が高くなるように、優先値を付与したので、可視領域を航行するGPS衛星から順に捕捉対象のGPS衛星を制御部20に選択させて、受信部10にそのGPS衛星を捕捉させることが可能である。したがって、本実施例によれば、GPS衛星の捕捉に失敗する回数を抑えることができ、その結果として、捕捉から測位に到るまでの時間や、捕捉にかかる電力を抑えることができる。また、本実施例によれば、マルチパスによる影響を最小限に抑えて制御部20に測位させることができ、測位精度が向上する。
【0085】
また本実施例では第一実施例と同様に、実際の電波障害物の分布を的確に反映させたマスク情報35を作成することが可能である。したがって、第二実施例おけるGPS受信機についても、効果的に、捕捉から測位に到るまでの時間を短縮することができ、捕捉にかかる電力を抑えることができる。
【0086】
その他、本実施例では第一実施例と同様に、受信部10による捕捉結果に基づいてマスク情報35が更新されるように制御部20を構成したので、外部環境の変化によらず、常時好適なGPS衛星をGPS受信機に捕捉させることができる。
【0087】
続いて、第三実施例のGPS受信機51について説明する。第三実施例のGPS受信機51は、図1に示す第一実施例のGPS受信機1から上記データベース30を取り除いた構成にされている。また、制御部53は、ナビゲーション装置3に接続された無線通信装置5を通じて、外部のサーバ装置60からマスク情報31,35を取得する構成にされている。
【0088】
第三実施例のGPS受信機51の構成は、上述のように、データベース30が存在しないことと、制御部53における処理動作が異なることを除けば、第一実施例のGPS受信機1と略同一構成であるので、以下では、同一構成にかかる部分の詳細な説明を省略することにする。
【0089】
図8は、当該GPS受信機51とサーバ装置60との間の通信体系を表す説明図である。図8に示すように、第三実施例のGPS受信機51の通信インタフェース40には、ナビゲーション装置3を介して無線通信装置5が接続されている。
【0090】
この無線通信装置5は、セルラー網7を介して、そのセルラー網7に接続されたサーバ装置60に双方向通信可能に接続される。尚、サーバ装置60には、図2(a)に示す第一実施例と同一構成のデータベース30が備えられている。但し、サーバ装置60のデータベース30には、図2(b)に示すマスク情報31に代えて、図6に示すマスク情報35が格納されていても構わない。
【0091】
図9は、第三実施例のGPS受信機51の制御部53が自身内蔵のCPUにて実行するメインルーチンを表すフローチャートである。
第三実施例におけるGPS受信機51の制御部53は、無線通信装置5を通じて、サーバ装置60と双方向通信可能な構成にされており、図9に示すメインルーチンを実行すると、まず、自身内蔵のメモリに現在位置情報及び衛星軌道情報があるか否か判断し(S410)、あると判断すると(S410でYes)、マスク情報31,35の要求信号を、サーバ装置60に送信すると共に、サーバ装置60に自身の現在位置情報を送信する(S420)ことで、当該GPS受信機51の現在位置に対応するマスク情報31,35をサーバ装置60に対して要求する。
【0092】
一方、現在位置情報及び衛星軌道情報のいずれかが存在しないと判断すると(S410でNo)、制御部53は、マスク情報31,35の要求信号を、サーバ装置60に対して送信する(S430)。
尚、このような要求を行うと、サーバ装置60からは、後述するS640又はS680の処理によって、当該GPS受信機51の現在位置に対応するマスク情報31,35が送信されてくる。また、現在位置情報をサーバ装置60に送信しなかった場合には、サーバ装置60からマスク情報31,35に加えて衛星軌道情報が送信されてくる(図10参照。詳細後述)。
【0093】
したがって、制御部53は、S440において、無線通信装置5がサーバ装置60から、要求した情報を受信しているか否か判断する。そして、要求した情報を無線通信装置5が受信していると判断すると(S440でYes)、制御部53は、無線通信装置5からマスク情報31,35を取得すると共に、衛星軌道情報を自身のメモリ若しくはサーバ装置60の受信信号から取得し(S445)、その後に、GPS衛星選択処理を実行する(S450)。
【0094】
尚、図2(b)に示す構造のマスク情報31を用いる場合には、図5に示すGPS衛星選択処理を、S450で制御部53に実行させる。また、図6に示す構造のマスク情報35を用いる場合には、図7(a)に示すGPS衛星選択処理をS450で制御部53に実行させる。
【0095】
このGPS衛星選択処理が終了すると、制御部53は、処理をS470に移し、選択されたGPS衛星について受信部10に捕捉を試みさせる。また、それらGPS衛星についての捕捉が完了すると、S480にて、測位に必要な規定数以上のGPS衛星が受信部10により捕捉されたか否か判断する。
【0096】
ここで、規定数以上のGPS衛星が受信部10により捕捉されなかったと判断すると(S480でNo)、制御部53は、処理をS460に移して、従来型衛星選択処理を実行し、その後S470に処理を移して、従来型衛星選択処理にて選択されたGPS衛星について、受信部10に捕捉を試みさせる。尚、この従来型衛星処理は、S440でNoと判断された場合にも実行される。
【0097】
一方、規定数以上のGPS衛星が捕捉されていると判断すると(S480でYes)、制御部53は、処理をS490に移して、受信部10から取得したGPS信号を用い、周知の方法で測位計算を行う。そして、計算結果に従って現在位置を更新する(S500)。
【0098】
その後、制御部53は、終了指令が入力されているか否か判断し(S510)、入力されていれば、当該処理を終了し、入力されていなければ、処理をS420に移して、終了指令が入力されるまで、S420,S440〜S510までの処理を繰り返す。
【0099】
一方、第三実施例のサーバ装置60は、無線通信装置5を介して外部のGPS受信機51と双方向通信可能な通信部61を備えており、図10に示すように動作する。尚、図10は、サーバ装置60が常時繰り返し実行する情報提供処理を表すフローチャートである。この情報提供処理は、サーバ装置60が内蔵するMPU63にて実行される。
【0100】
情報提供処理を実行すると、サーバ装置60は、セルラー網7に接続された通信部61がGPS受信機51からマスク情報31,35の要求信号を受信するまで待機する(S610でNo)。そして、マスク情報31,35の要求信号をGPS受信機51から受信したと判断すると(S610でYes)、GPS受信機51からマスク情報31,35の要求信号と共に現在位置情報が送信されてきたか否か判断する(S620)。
【0101】
ここで、現在位置情報がGPS受信機51から送信されてきていると判断すると(S620でYes)、サーバ装置60は、その受信信号からGPS受信機51の現在位置情報を取得して(S625)、その現在位置情報に基づき、GPS受信機51の現在位置に対応するマスク情報31,35をデータベース30から読み出す(S630)。尚、読み出し方法は、上述した第一実施例と同様である。
【0102】
そして、マスク情報31,35の読み出しが完了すると、サーバ装置60は、処理をS640に移し、読み出したマスク情報31,35を通信部61から、セルラー網7を介して要求元のGPS受信機51に送信する。その後、当該処理を終了する。
【0103】
一方、S620において、GPS受信機51から現在位置情報が送信されてこなかったと判断すると(S620でNo)、サーバ装置60は、セルラー網7より、無線通信装置5の現在位置情報を、GPS受信機51の現在位置情報として取得する(S650)。尚、CDMA方式の無線通信システムでは無線基地局における電波の受信状態を解析することで無線通信装置の位置を導き出すことが可能である。本実施例のセルラー網7にもそのような機能が具備されていることを想定している。
【0104】
その後、サーバ装置60は、セルラー網7より取得した現在位置情報に基づき、GPS受信機51の現在位置に対応するマスク情報31,35をデータベース30より読み出す(S660)。また、そのセルラー網7より取得した現在位置情報に基づいて、その位置に対応したGPS衛星の衛星軌道情報を作成する(S670)。その後、サーバ装置60は、マスク情報31,35と共に衛星軌道情報を通信部61からセルラー網7を介してGPS受信機51に送信し(S680)、当該処理を終了する。
【0105】
以上、第三実施例のGPS受信機51及びそれに用いるサーバ装置60について説明したが、本実施例においては、サーバ装置60にデータベース30を設けて、無線通信システムとしてのセルラー網7を介して、サーバ装置60のデータベース30からマスク情報31,35を取り出すようにGPS受信機51の制御部53を構成したので、大量のマスク情報31,35をGPS受信機51に記憶させなくて済み、そのためのメモリ等をGPS受信機51に内蔵させなくて済む。この結果、第三実施例によれば、GPS受信機51を安価に製造することが可能となる。
【0106】
また、このようにサーバ装置60にデータベース30を設ければ、サーバ管理者側でマスク情報31,35を更新することができ、実際の可視領域の分布を的確に反映させたマスク情報31,35をGPS受信機51に提供することができる。つまり、第一及び第二実施例のように、マスク情報31,35を捕捉結果に基づき更新する方法では、建造物の新設等により天空の可視領域の分布が変化すると、少なくとも一度はGPS衛星の捕捉に失敗することになる。これに対し、サーバ事業者側でデータベース30を管理すれば、GPS衛星の捕捉結果によらず、カメラ等による可視領域のデータ収集によってマスク情報31,35を更新することができ、常にGPS受信機51に信頼性の高いマスク情報31,35を提供することができる。
【0107】
また、本実施例では、GPS受信機51から現在位置情報が取得できない場合に、セルラー網7からGPS受信機51の現在位置情報を取得するようにサーバ装置60を構成したので、GPS受信機51が現在位置を把握していない場合(電源投入時であって、前回の電源オフ時に現在位置情報が記憶されていない場合等)にも、マスク情報31,35を用いたGPS衛星の捕捉をGPS受信機51に行わせることができる。
【0108】
以上、第一〜第三実施例のGPS受信機1,51、及びそれに用いるサーバ装置60について説明したが、本発明の受信手段は、本実施例の受信部10に相当し、本発明の制御装置は、GPS受信機1,51が内蔵する制御部20,53に相当する。また、本発明の衛星選択手段は、本実施例の制御部20,53が実行するGPS衛星選択処理(図5、図7(a)参照)にて実現されている。
【0109】
また、本発明の捕捉制御手段は、制御部20,53が実行する衛星捕捉処理(S170,S470)にて実現されている。また、選択規則情報は、マスク情報31,35に相当し、選択規則情報取得手段は、制御部20,53がデータベース30からマスク情報31,35を取得する動作(S140,S420〜S445)にて実現されている。その他、本発明の情報更新手段は、制御部20が実行するマスク情報31,35の更新処理(S210,S220)にて実現されている。
【0110】
また、サーバ装置の位置情報取得手段は、サーバ装置60がGPS受信機51若しくはセルラー網7から現在位置情報を取得する動作(S625,S650)にて実現されている。その他、サーバ装置の情報提供手段は、サーバ装置60がGPS受信機51にマスク情報を提供する動作(S640,S680)にて実現されている。
【0111】
また、本発明の制御装置及びサーバ装置は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、データベース30は、図2(a)に示した構成に限定されず、図11に示すような構成にされていてもよい。図11は、変形例のデータベース70の構成を表す説明図である。図11に示すように変形例のデータベース70には、マスク情報31に中心位置情報と、地域種別情報と、が関連付けられて記憶されている。このデータベース70には更に、適用範囲テーブル71が記憶されている。
【0112】
適用範囲テーブル71には、予め設定された地域種別毎に、上記中心位置情報が表す位置を中心としたマスク情報31の適用範囲(適用半径等)を表す適用範囲情報が備えられている。尚、地域種別としては、例えば、都市部、山間部などが考えられる。
【0113】
このようにマスク情報31に直接適用範囲情報を関連付けず、地域種別情報を介して、マスク情報31と適用範囲情報とを関連付けると、全体としてデータベース70のデータ量を抑えることができる。また一般的に知られているようにナビゲーション装置3の地図データベースなどには、都市部、山間部などの地域種別情報が記憶されているから、本実施例のようなデータベース70の形態を採用すれば、これらの情報との関連付けが簡単になりナビゲーション装置3との連携動作が容易になる。尚、データベース70には、マスク情報31に代えて、図6に示すマスク情報35を格納してもよい。
【0114】
また、GPS受信機をナビゲーション装置と連携して動作させる場合には、ナビゲーション装置が内蔵する地図データベースにマスク情報31,35を付与して、上記データベース30,70の代わりとしても構わない。尚、図12は、地図データベース91にマスク情報31を備えるナビゲーション装置90と、それに接続されたGPS受信機81の構成を表す説明図である。このナビゲーション装置90の地図データベース91には、リンク情報(リンクID等)及びノード情報(ノードID等)に関連付けられて、上述構成のマスク情報31(図2(b)参照)が記憶されている。
【0115】
このGPS受信機81の制御部83は、メインルーチンを実行すると、S130にて、当該GPS受信機81の現在位置に対応するマスク情報31をナビゲーション装置90に要求し、マスク情報31がナビゲーション装置90から通信インタフェース40を介して送信されてくると、現在位置に対応するマスク情報があると判断し(S130でYes)、そのナビゲーション装置90の送信信号からマスク情報31を抽出し(S140)、S150にてGPS衛星選択処理を実行する。一方、マスク情報31がナビゲーション装置90から送信されてこない場合には、マスク情報なしと判断して(S130でNo)、従来型衛星選択処理を実行する(S160)。
【0116】
一方、ナビゲーション装置90は、本発明のサーバ装置として機能し、自身が備えるMPU93にて、図13に示す情報提供処理を実行する。尚、図13は、ナビゲーション装置90がMPU93にて実行する情報提供処理を表すフローチャートである。
【0117】
ナビゲーション装置90は、通信インタフェース40を介してGPS受信機81の制御部83と双方向通信可能な構成にされており、GPS受信機81の制御部83からマスク情報31の要求があると(S710でYes)、GPS受信機81から現在位置情報を取得し(S720)、その現在位置情報に対応するリンクID若しくはノードIDがあるか否か判断することで、現在位置情報に対応するマスク情報31が地図データベース91に存在するか否か判断する(S730)。
【0118】
そして、マスク情報31が存在すると判断すると(S730でYes)、その現在位置情報に対応するリンクID若しくはノードIDに関連付けられているマスク情報31を読み出して(S740)、そのGPS受信機81の現在位置に対応するマスク情報31をGPS受信機81に送信する(S750)。一方、GPS受信機81が道路から外れた位置に置かれているなどして、その位置に対応するリンクID若しくはノードIDがないと、ナビゲーション装置90は、現在位置情報に対応するマスク情報31が地図データベース91にないと判断し(S730でNo)、マスク情報31がない旨をGPS受信機81に通知(S760)して当該処理を終了する。
【0119】
このようにナビゲーション装置90を動作させれば、地図データベース91にマスク情報31を格納した場合でも、第一実施例及び第二実施例に係る発明と同様に、GPS受信機81に対して好適なGPS衛星を捕捉させることができる。尚、上記実施例では、GPS受信機81から得られる現在位置情報に基づいて、ナビゲーション装置90がマスク情報31を読み出す例を示したが、一般に知られる車載用のナビゲーション装置等が内蔵する車速センサ、ジャイロスコープ等の位置検出器から得られる位置情報を用いてマスク情報31,35を読み出すようにナビゲーション装置90を構成しても構わない。
【0120】
この他、ナビゲーション装置90に目的地までの経路が設定されている場合には、その経路情報を利用するようにGPS受信機81の制御部83を構成してもよい。即ち、経路情報と共にその経路に沿ったマスク情報31をナビゲーション装置90から読み出し、その経路にそってGPS受信機81が移動することを前提として、捕捉するのに最適なGPS衛星の組み合わせを、マスク情報31に基づき選択するように制御部83を構成してもよい。
【0121】
このようにすれば、近い将来に捕捉することができなくなるGPS衛星をマスク情報31に基づき予測することができる。したがって、捕捉することができなくなる予定のGPS衛星について、それらを捕捉対象から除外することができる。このようにGPS受信機81を構成すれば、GPS衛星の捕捉回数を少なくすることができるので、省電力でGPS受信機81を動作させることができる。
【0122】
また、第三実施例においては、逐次、サーバ装置60からマスク情報31を取得するようにGPS受信機51を構成したが、ナビゲーション装置3に経路が設定されている場合には、その経路に沿ったマスク情報31をサーバ装置60に対して一括要求し、サーバ装置60からそれに対応するマスク情報31を一括して取得するように制御部53を構成してもよい。
【0123】
その他、上記第一実施例では、各GPS衛星とマスク情報31を照合して捕捉候補をリストアップし、その中から実際に捕捉するGPS衛星を選択する方法を例に挙げて説明したが、GPS衛星の選択方法はこの方法に限定されるものではない。例えば、周知の方法で捕捉するGPS衛星の組み合わせを導き出した後、そのGPS衛星が、捕捉するのに適切なGPS衛星であるか否かをマスク情報31に基づいて評価するようにしてもよい。そして、不適切なGPS衛星があるならば、そのGPS衛星を除いて、再度周知の方法で捕捉するGPS衛星の組み合わせを導き出すようにしてもよい。
【0124】
また、上記第二実施例では、各領域に優先値0〜4を付与してGPS衛星の優先度情報をマスク情報35に格納したが、例えば、値0〜3を選択可能フラグとして取り扱うと共に値4を選択禁止フラグとして取り扱い、値”4”が付与された領域のGPS衛星を捕捉対象として選択しないように制御部20を構成すれば、天空をGPS衛星の選択可能領域と選択不可領域とに区分しつつ、選択可能領域内において、選択優先度の高い順にGPS衛星を制御部20に選択させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された第一実施例のGPS受信機1の構成を表す説明図である。
【図2】データベース30の構成を表す説明図(a)及びマスク情報31の構成を表す説明図(b)である。
【図3】天空の可視領域の分布に基づくマスク情報31の作成方法に関する説明図である。
【図4】GPS受信機1の制御部20が実行するメインルーチンを表すフローチャートである。
【図5】制御部20が実行する第一実施例のGPS衛星選択処理を表すフローチャートである。
【図6】第二実施例におけるマスク情報35の構成を表す説明図である。
【図7】第二実施例の制御部20が実行するGPS衛星選択処理を表すフローチャート(a)及びGPS衛星の選択方法を表す説明図(b)である
【図8】第三実施例のGPS受信機51及びサーバ装置60の構成を表す説明図である。
【図9】GPS受信機51の制御部53が実行するメインルーチンを表すフローチャートである。
【図10】サーバ装置60が常時繰り返し実行する情報提供処理を表すフローチャートである。
【図11】変形例のデータベース70の構成を表す説明図である。
【図12】地図データベース91にマスク情報31を備えるナビゲーション装置90と、それに接続されたGPS受信機81の構成を表す説明図である。
【図13】ナビゲーション装置90が実行する情報提供処理を表す説明図である。
【符号の説明】
1,51,81…GPS受信機、3,90…ナビゲーション装置、5…無線通信装置、7…セルラー網、10…受信部、11…受信アンテナ、12…高周波処理回路、13…データ復調部、14…復調回路、20,53,83…制御部、30,70…データベース、31,35…マスク情報、40…通信インタフェース、60…サーバ装置、61…通信部、71…適用範囲テーブル、91…地図データベース[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device of a GPS receiver that captures a GPS (Global Positioning System) satellite and receives a GPS signal, and a server device that provides information to the control device.
[0002]
[Prior art]
As conventionally known, a GPS receiver receives GPS signals transmitted from a plurality of GPS satellites launched in orbit around the earth and analyzes navigation messages and the like included in the GPS signals. To derive its current position. In the case of three-dimensional positioning, at least four or more GPS satellites are acquired and GPS signals are received.
[0003]
Acquisition of a GPS satellite by a general GPS receiver is performed through a process of detecting a carrier frequency of a satellite signal transmitted from the GPS satellite and a process of detecting and synchronizing a code phase of the satellite signal. . The GPS receiver selects a GPS satellite to be used for positioning from the GPS satellites captured through these processes, and performs positioning calculation.
[0004]
By the way, the conventional GPS receiver attempts to capture a GPS satellite on the assumption that the sky is completely open (that is, the sky can be completely seen from the GPS receiver). In some cases, an attempt is made to acquire a GPS satellite to which a signal does not reach.
[0005]
In such a case, there is a problem that the time required for positioning becomes long because a GPS satellite that cannot receive a satellite signal attempts to acquire it wastefully. In addition, this is a cause of wasting power.
Note that, as a conventional technique,
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-34738
[Patent Document 2]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-523006
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the former technique (Patent Document 1) described above is mainly intended to solve a problem when a GPS receiver is mounted on an observation balloon or the like. However, even if the present invention is applied to a terrestrial GPS receiver of a different type, there is a problem that an effective effect on the positioning time and the like cannot be obtained.
[0008]
For example, in an in-vehicle GPS receiver, the surrounding environment that causes radio interference, such as a high-rise building, changes every moment as the vehicle travels. It was more likely that satellite acquisition failed. In addition, it is conceivable to adjust the elevation angle that defines the satellite selection prohibited range based on the reception state of the satellite radio wave, but even if such a method is adopted, the satellite Since the setting of the prohibited range cannot be made in time, it has been difficult to effectively improve the performance of the GPS receiver.
[0009]
On the other hand, the latter technique (Patent Document 2) has a problem that it takes a long time to detect a visible obstacle because an image of a camera is analyzed to detect a visible obstacle. In particular, in a GPS receiver mounted on a mobile body such as an automobile, since a visible obstacle changes every moment, it has been difficult to constantly analyze an image captured by a camera and detect the visible obstacle. At night, there is a problem that a visible obstacle cannot be detected.
[0010]
The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to provide a GPS receiver control device capable of causing a GPS receiver to acquire a suitable GPS satellite, and a server device used for the control device. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the GPS receiver control apparatus according to
[0012]
In the present invention (Claim 1), since the selection rule information of each area is stored in the database and the selection rule information is provided to the control device of the GPS receiver, it is suitable for the GPS signal receiving area. The GPS satellite can be captured by the receiving means of the GPS receiver.
[0013]
Since the GPS satellites suitable for acquisition vary depending on the arrangement of the surrounding radio wave obstacle where the GPS receiver is located, the selection rule information is stored in a database for each region in this manner, and thereby the selection rules of the GPS satellites are stored. If can be changed for each region, a suitable GPS satellite can be captured by a GPS receiver mounted on a mobile body (vehicle such as an automobile, a portable terminal, or the like).
[0014]
As a result, according to the present invention, the time required for capturing a GPS satellite can be reduced, and the time required for positioning can be reduced. In addition, since the receiving means of the GPS receiver can cause the receiving means of the GPS receiver to acquire a GPS satellite suitable for the positioning calculation, the accuracy of the positioning calculation based on the GPS signal is improved.
[0015]
The control device of the GPS receiver may be incorporated in the GPS receiver, or may be configured to remotely control the receiving means of the GPS receiver wirelessly.
In addition, it is preferable that the receiving means of the GPS receiver capture a GPS satellite navigating in the visible region of the sky overlooking the GPS satellite, so that a suitable GPS signal can be received because of a less radio disturbance. Therefore, in the present invention, it is preferable to characterize the selection rule information based on the distribution of the sky visible region viewed from each area, and store the selection rule information in a database. By characterizing the selection rule information in this way, the GPS receiver can be operated so that the acquisition is performed on the GPS satellites navigating the visible region of the sky.
[0016]
According to the control device for a GPS receiver according to
[0017]
The database may store, as selection rule information, area information indicating a navigation area of a GPS satellite that can be selected as an acquisition target for each predetermined area. When such area information is stored in the database, the satellite selection means may be configured to select a GPS satellite to be captured from among GPS satellites navigating the navigation area represented by the area information. .
[0018]
According to the control device for a GPS receiver according to the third aspect of the present invention, it is not necessary to cause the receiving unit of the GPS receiver to execute the acquisition of the GPS satellite that is inappropriate as the acquisition target. Then, the GPS satellite can be efficiently acquired. Therefore, according to the present invention (claim 3), the power consumption of the GPS receiver can be suppressed.
[0019]
Further, if the navigation area of the GPS satellite represented by the area information is the visible area of the sky, the GPS signal transmitted from the GPS satellite traveling in the invisible area of the sky which cannot be seen from the ground can be used for positioning calculation. Thus, it is possible to suppress the occurrence of a positioning error due to the influence of a conventionally known multipath. Therefore, according to the control device of the GPS receiver having such a configuration, it is possible to perform positioning with higher accuracy than before.
[0020]
More preferably, the area information is configured as described in claim 4. The area information handled by the control device of the GPS receiver according to claim 4 is, for each area configured by dividing the sky represented by a two-dimensional coordinate system into a grid pattern, a GPS satellite navigating the area is acquired. Is provided with selectability information indicating whether or not selection is possible.
[0021]
According to this invention (claim 4), the sky is divided by representing the sky in a two-dimensional coordinate system, and the selectability information is given to each area. Therefore, the GPS satellite suitable for the GPS satellite to be captured is provided to the satellite selection means. Can be selected efficiently.
For example, it is possible to divide the sky by expressing it in a one-dimensional coordinate system, and to give area selectability information to form area information. In this case, however, it is possible to capture with one position parameter (such as elevation angle). An area that is appropriate as a target is represented using the selectability information. On the other hand, the distribution of high-rise buildings and terrain such as mountains and hills that cause radio interference on the ground is determined by the azimuth and elevation angle around the current position of the GPS receiver. That is, even if the sky is represented by a one-dimensional coordinate system, the information on the radio wave obstacle cannot be sufficiently reflected in the area information.
[0022]
It is also possible to divide the sky by expressing it in a three-dimensional coordinate system and to give each area selectability information to form area information. Such as shortening of positioning time).
On the other hand, if the area information is configured as described in claim 4, the information on the radio wave obstacle can be appropriately reflected in the area information with a small amount of information. In the case where the region information described in claim 4 is characterized based on the distribution of the visible region of the sky, for example, the visible region of the sky is classified as a region that can be selected by a GPS satellite as a capturing target, and the invisible region is captured. What is necessary is just to classify into the area | region which cannot be selected as a target, and to produce | generate area information.
[0023]
In this way, the GPS satellites that cannot be seen from the ground due to obstacles such as high-rise buildings and terrain can be excluded from the capture target, so that the performance degradation of the GPS satellites due to this can be prevented. . Further, the positioning error due to the multipath can be suppressed, and the accuracy of the positioning calculation based on the reception result of the receiving unit improves.
[0024]
In addition, as the selection rule information, the database may store selection order information indicating the selection order of the GPS satellites.
If such selection order information is stored in the database, the required number of GPS satellites can be captured by the receiving means of the GPS receiver in order from the preferred GPS satellites. For example, if the selection order of the GPS satellites having a low possibility of being captured is lowered, the time required for capturing the GPS satellites can be reduced, and the time required for positioning can be reduced.
[0025]
When the database stores the selection rule information including such selection order information, the satellite selection means may select a GPS satellite to be captured according to the selection order information included in the selection rule information. May be configured.
The selection order information is, as described in claim 6, priority information indicating the selection priority of the GPS satellites for each region formed by dividing the sky represented by a two-dimensional coordinate system into a grid. It is good to have composition provided with. Further, when the selection order information is configured in this manner, according to the selection order information included in the selection rule information obtained by the selection rule information obtaining means, the acquisition target is sequentially determined from the GPS satellites navigating in the area of the higher selection priority. It is preferable to configure the satellite selecting means so as to select the GPS satellite to be set.
[0026]
Although the sky can be represented by a one-dimensional coordinate system or a three-dimensional coordinate system and priority information can be given to each area, the sky is represented by two-dimensional coordinates and divided as in the present invention (claim 6). If the priority information is given to each area, the selection order information can be created by appropriately reflecting the distribution of the radio wave obstruction, similarly to the above-described invention. Therefore, it is possible to cause the receiving means of the GPS receiver to efficiently capture a suitable GPS satellite.
[0027]
In the case where the selection order information according to claim 6 is characterized based on the distribution of the visible area in the sky, for example, the selection priority is set higher in an area with a larger visible area, and the selection priority is set in an area with a smaller visible area. The priority information may be given to each of the divided areas in such a manner as to be lower. Further, priority information may be given to each of the divided areas so that the selection priority becomes higher from the invisible area to the visible area.
[0028]
In this way, it is possible to lower the selection priority of GPS satellites that cannot be seen from the ground due to obstacles such as high-rise buildings and terrain, and to suppress positioning errors due to multipath. Therefore, according to the GPS receiver control device having such a configuration, it is possible to reduce the time required for positioning and further improve the positioning accuracy.
[0029]
In addition, in the control device of the GPS receiver according to the first to sixth aspects, as described in the seventh aspect, for each GPS satellite selected by the satellite selection means, whether the reception means can capture that GPS satellite It is preferable to provide an information updating means for determining whether or not the selection rule information is stored in the database according to the determination result.
[0030]
According to the control device of the GPS receiver according to the seventh aspect, learning and updating of the selection rule information can be performed based on the capture result of the receiving means, and the receiving means of the GPS receiver can be used. , More suitable GPS satellites can be selectively acquired.
[0031]
As described above, the control device of the GPS receiver according to
When the database is incorporated in an external server device, selection rule information corresponding to the GPS signal reception area is requested to the server apparatus, and the selection rule information corresponding to the GPS signal reception area is obtained from the server device database. What is necessary is just to comprise the selection rule information acquisition means of Claim 1-Claim 7 so that it may acquire.
[0032]
If the database is incorporated in an external server device, it is not necessary to provide a recording medium such as a memory required for the database in the GPS receiver or its control device, so that the GPS receiver and its control device can be manufactured at low cost. is there. In order to obtain appropriate selection rule information from the server device side, it is necessary to provide the server device with position information indicating the reception area of the GPS signal by the receiving means of the GPS receiver together with the request for the selection rule information. , A selection rule information acquisition unit may be configured.
[0033]
The server device may be configured as described in claim 9 corresponding to the configuration of the control device described in claim 8. The server device according to the ninth aspect includes a database that stores the selection rule information for each predetermined area, and when a request for providing the selection rule information is received from the control device of the GPS receiver, the position information acquisition means. Acquiring position information indicating a GPS signal receiving area of the GPS receiver, and reading out selection rule information corresponding to the GPS signal receiving area of the GPS receiver from the database by the information providing means based on the position information. , And provides the selection rule information to the control device of the GPS receiver. According to this server device, the selection rule information can be provided to the control device of the GPS receiver according to the eighth aspect.
[0034]
It is preferable that the position information acquiring means is configured to acquire position information from a GPS receiver. When the server device and the control device of the GPS receiver communicate with each other via the wireless communication system, the wireless communication system controls the GPS receiver based on the reception state of the radio wave. The position information obtaining means may be configured to obtain the position information of the device from the wireless communication system.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a
[0036]
The
The receiving
[0037]
The
[0038]
Each
[0039]
Specifically, each of the
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
FIG. 2B is an explanatory diagram illustrating a data configuration of the
[0043]
As shown in FIG. 3A, when a high-rise building is adjacent to the road, a GPS satellite located on an extension of a line connecting the
[0044]
Therefore, in this embodiment, the selection prohibition flag “1” is set in the sky invisible area and the selectable flag “0” is set in the visible area based on data on the distribution of the sky visible area collected in advance. Is set, and the
[0045]
More specifically, in the present embodiment, the sky is represented by a two-dimensional coordinate system using the azimuth and the elevation angle as parameters, and the sky is divided into a grid at intervals of 15 degrees in the azimuth and 15 degrees in the elevation angle, and is configured by the division. The above flag was assigned to each area. However, in order to suppress the data amount of the
[0046]
On the other hand, the
[0047]
When the process is started, the
[0048]
If it is determined that the data is not stored (No in S110), the process proceeds to S160. On the other hand, if it is determined that the information is stored (Yes in S110), the
[0049]
In this process, the
[0050]
When determining that the corresponding
[0051]
When the GPS satellite selection process is executed, the
[0052]
After that, the
[0053]
When determining that the navigation area of the GPS satellite is within the captureable area (that is, the flag of the area corresponding to the navigation position of the GPS satellite is “0”) (Yes in S152), the
[0054]
On the other hand, if it is determined in S152 that the navigation area of the GPS satellite is not the captureable area (that is, the flag of the corresponding area is “1”), the
[0055]
Then, when it is determined that the matching with the
[0056]
When the number of GPS satellites that are candidates for capture is larger than the number of channels of the
[0057]
On the other hand, if the
[0058]
Thereafter, the
[0059]
Further, when the acquisition of the GPS satellites is completed in this way, the
[0060]
Then, when it is determined that the number of GPS satellites required for positioning has been captured (Yes in S180), the
[0061]
Further, when the update of the current position is completed, the
[0062]
When it is determined that there is a GPS satellite that could not be captured (Yes in S210), the
[0063]
Thereafter, the
[0064]
As described above, the
[0065]
In particular, in the present embodiment, the
[0066]
That is, according to the present embodiment, the receiving
[0067]
In addition, according to the present embodiment, information about a selection rule (a flag indicating whether or not selection is possible) is added to each area configured by dividing the sky represented in a two-dimensional coordinate system into a grid, and Since the
[0068]
Further, in the present embodiment, for each of the GPS satellites to be captured, it is determined whether or not the receiving
[0069]
In the first embodiment, when a predetermined number of GPS satellites cannot be found in the visible region, a conventional satellite selection process is executed to select a GPS satellite regardless of the
[0070]
Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a data configuration of the
[0071]
In the GPS receiver of the second embodiment, the configuration of the
[0072]
In the
[0073]
The
[0074]
In the second embodiment, the sky represented by a two-dimensional coordinate system using the azimuth and the elevation angle as parameters is divided into a grid at intervals of an azimuth of 15 degrees and an elevation angle of 15 degrees. The
[0075]
The
[0076]
When the GPS satellite selection process is performed, the
[0077]
For example, when the GPS satellites are traveling in the arrangement shown in FIG. 3B with respect to the
[0078]
After that, the
[0079]
After selecting a GPS satellite in this way, the
[0080]
Thereafter, the
[0081]
As a method of updating the
[0082]
After updating the
[0083]
As described above, the operation of the GPS receiver according to the second embodiment has been described. In the present embodiment, based on the distribution of the visible region of the sky, each of the skys represented by the two-dimensional coordinate system is divided into grids. For each area, a
[0084]
Also, in the second embodiment, in particular, since the priority value is assigned so that the selection priority becomes higher from the invisible area to the visible area, the GPS satellites to be captured are sequentially controlled from the GPS satellites navigating in the visible area. 20 can be selected to allow the receiving
[0085]
Further, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to create the
[0086]
In addition, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, since the
[0087]
Next, the
[0088]
As described above, the configuration of the
[0089]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a communication system between the
[0090]
The
[0091]
FIG. 9 is a flowchart showing a main routine executed by the
The
[0092]
On the other hand, when it is determined that either the current position information or the satellite orbit information does not exist (No in S410), the
When such a request is made, the
[0093]
Therefore, in S440,
[0094]
When the
[0095]
When the GPS satellite selection process ends, the
[0096]
Here, if it is determined that the GPS satellites equal to or more than the specified number have not been captured by the receiving unit 10 (No in S480), the
[0097]
On the other hand, if it is determined that the specified number or more GPS satellites have been captured (Yes in S480), the
[0098]
Thereafter, the
[0099]
On the other hand, the
[0100]
After executing the information providing process, the
[0101]
Here, if it is determined that the current position information has been transmitted from the GPS receiver 51 (Yes in S620), the
[0102]
When the reading of the
[0103]
On the other hand, if it is determined in S620 that the current position information has not been transmitted from the GPS receiver 51 (No in S620), the
[0104]
Thereafter, the
[0105]
The
[0106]
Further, if the
[0107]
In this embodiment, the
[0108]
The
[0109]
Further, the acquisition control means of the present invention is realized by the satellite acquisition processing (S170, S470) executed by the
[0110]
Further, the position information acquisition means of the server device is realized by an operation (S625, S650) in which the
[0111]
Further, the control device and the server device of the present invention are not limited to the above-described embodiment, but can adopt various aspects.
For example, the
[0112]
The application range table 71 includes application range information indicating the application range (applicable radius and the like) of the
[0113]
In this manner, when the
[0114]
When the GPS receiver is operated in cooperation with the navigation device,
[0115]
When executing the main routine, the
[0116]
On the other hand, the
[0117]
The
[0118]
When it is determined that the
[0119]
By operating the
[0120]
In addition, when a route to the destination is set in the
[0121]
In this way, it is possible to predict the GPS satellites that cannot be acquired in the near future based on the
[0122]
Further, in the third embodiment, the
[0123]
In addition, in the first embodiment described above, the method of comparing each GPS satellite with the
[0124]
In the second embodiment,
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a
FIG. 2A is an explanatory diagram illustrating a configuration of a
FIG. 3 is an explanatory diagram relating to a method for creating
FIG. 4 is a flowchart illustrating a main routine executed by a
FIG. 5 is a flowchart illustrating a GPS satellite selection process according to the first embodiment, which is executed by the
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a configuration of
FIGS. 7A and 7B are a flowchart (a) showing a GPS satellite selection process executed by the
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a
FIG. 9 is a flowchart illustrating a main routine executed by a
FIG. 10 is a flowchart illustrating an information providing process that is repeatedly executed by the
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a configuration of a
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an information providing process executed by the
[Explanation of symbols]
1, 51, 81: GPS receiver, 3, 90: Navigation device, 5: Wireless communication device, 7: Cellular network, 10: Receiving unit, 11: Receiving antenna, 12: High frequency processing circuit, 13: Data demodulating unit, 14 demodulation circuit, 20, 53, 83 control unit, 30, 70 database, 31, 35 mask information, 40 communication interface, 60 server device, 61 communication unit, 71 application range table, 91 Map database
Claims (9)
GPS衛星を捕捉して、該GPS衛星から送信されてくるGPS信号を受信する受信手段、を備えるGPS受信機の該受信手段に、前記衛星選択手段が選択したGPS衛星を捕捉させる捕捉制御手段と、
を備えるGPS受信機の制御装置であって、
GPS衛星の選択規則を表す選択規則情報を所定地域毎に記憶するデータベースから、前記受信手段によるGPS信号の受信地域に対応する選択規則情報を取得する選択規則情報取得手段、を備え、
前記衛星選択手段は、該選択規則情報取得手段が取得した選択規則情報に従って、天空を航行する前記複数のGPS衛星の中から、捕捉対象とするGPS衛星を選択することを特徴とするGPS受信機の制御装置。Satellite selecting means for selecting a GPS satellite to be captured from a plurality of GPS satellites navigating in the sky;
Capture control means for capturing GPS satellites and receiving means for receiving a GPS signal transmitted from the GPS satellites, the capture control means for causing the reception means of the GPS receiver to capture the GPS satellites selected by the satellite selection means. ,
A GPS receiver control device comprising:
A selection rule information acquisition unit that acquires selection rule information corresponding to a reception area of a GPS signal by the reception unit from a database that stores selection rule information representing a selection rule of a GPS satellite for each predetermined area,
The GPS receiver selects a GPS satellite to be captured from among the plurality of GPS satellites navigating in the sky according to the selection rule information obtained by the selection rule information obtaining unit. Control device.
前記衛星選択手段は、天空を航行する前記複数のGPS衛星の内、前記選択規則情報取得手段が取得した選択規則情報に含まれる前記領域情報が表す航行領域を航行するGPS衛星の中から、捕捉対象とするGPS衛星を選択することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のGPS受信機の制御装置。The selection rule information includes area information indicating a navigation area of a GPS satellite that can be selected as an acquisition target,
The satellite selecting means captures, from among the plurality of GPS satellites navigating in the sky, a GPS satellite navigating a navigation area represented by the area information included in the selection rule information acquired by the selection rule information acquiring means. 3. The GPS receiver control device according to claim 1, wherein a target GPS satellite is selected.
前記衛星選択手段は、前記選択規則情報取得手段が前記データベースから取得した前記選択規則情報に含まれる前記選択順位情報に従い、捕捉対象とするGPS衛星を選択することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のGPS受信機の制御装置。The selection rule information includes selection order information indicating a selection order of GPS satellites,
The satellite selection means selects a GPS satellite to be captured according to the selection order information included in the selection rule information obtained from the database by the selection rule information obtaining means. Item 5. The control device for a GPS receiver according to any one of Items 4.
前記衛星選択手段は、前記選択規則情報取得手段が取得した前記選択規則情報に含まれる前記選択順位情報に従い、選択優先度の高い領域を航行するGPS衛星から順に、捕捉対象とするGPS衛星を選択することを特徴とする請求項5に記載のGPS受信機の制御装置。The selection order information is provided with priority information indicating a selection priority of a GPS satellite for each region configured by dividing the sky represented by a two-dimensional coordinate system into a grid,
The satellite selecting means selects the GPS satellites to be captured in order from the GPS satellites navigating in the region of high selection priority according to the selection order information included in the selection rule information acquired by the selection rule information acquiring means. The control device for a GPS receiver according to claim 5, wherein
前記選択規則情報取得手段は、前記受信手段によるGPS信号の受信地域に対応する選択規則情報を前記サーバ装置に要求して、該サーバ装置のデータベースから、GPS信号の受信地域に対応する選択規則情報を取得可能な構成にされていることを特徴とするGPS受信機の制御装置。The control device of a GPS receiver according to any one of claims 1 to 7, wherein the control device is capable of two-way communication with an external server device including the database.
The selection rule information acquisition unit requests the server device for selection rule information corresponding to a GPS signal reception area of the reception unit, and selects selection rule information corresponding to the GPS signal reception region from a database of the server device. A control device for a GPS receiver, characterized in that the control device is configured to be able to obtain a GPS receiver.
GPS衛星の選択規則を表す選択規則情報を所定地域毎に記憶するデータベースと、
前記GPS受信機の制御装置から選択規則情報の提供要求があると、該GPS受信機によるGPS信号の受信地域を表す位置情報を取得する位置情報取得手段と、
該位置情報取得手段が取得した前記位置情報に基づき、前記GPS受信機のGPS信号受信地域に対応する選択規則情報を前記データベースから読み出し、該選択規則情報を、該GPS受信機の制御装置に提供する情報提供手段と、
を備えることを特徴とするサーバ装置。A server device capable of two-way communication with the control device of the GPS receiver according to claim 8,
A database for storing, for each predetermined area, selection rule information representing a selection rule of a GPS satellite;
Position information obtaining means for obtaining position information indicating a reception area of a GPS signal by the GPS receiver when there is a request to provide selection rule information from the control device of the GPS receiver;
Based on the position information obtained by the position information obtaining means, the selection rule information corresponding to the GPS signal reception area of the GPS receiver is read from the database, and the selection rule information is provided to the control device of the GPS receiver. Information providing means to
A server device comprising:
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