JP2004286495A - Gps receiver - Google Patents

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Hideki Yano
英樹 谷野
Toshiyuki Ito
敏之 伊藤
Koji Kato
耕司 加藤
Katsuhiko Muto
勝彦 武藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a GPS receiver for avoiding a decrease in position measurement precision when a vehicle moves and for reducing loss in reception channels. <P>SOLUTION: The peripheral condition of vehicles is determined by a condition determining section 25, based on a navigation apparatus 100 or/and a vehicle sensor 32, and it is predicted whether the reception by a GPS satellite is acceptable according to the condition of vehicles by a GPS satellite prediction section 26 according to the navigation apparatus 100 or/and vehicle sensor 32 and information from the elevation angle of each GPS satellite stored in a memory 6. Then, the GPS receiver has a search control section 27 for changing the search priority of each GPS satellite according to the prediction result and searching for the GPS satellite by a GPS reception section 20a according to the search priority. Additionally, the GPS receiver has a reception limiting section 30 for stopping the reception of the GPS satellite by the GPS reception section 20a when a tunnel or underground is determined as the peripheral condition of vehicles. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、GPS受信機に関するものである。本発明によるGPS受信機は、例えば、車両に搭載されたナビゲーション装置などに適用されるものである。
【0002】
【従来の技術】
GPS(Global Positioning System) は、地球上から20000km以上の高度の衛星軌道上を周回している複数個のGPS衛星が送信する航路情報を、例えば地球上を移動する移動体において受信する。その航路情報に含まれている情報は、自動車や航空機或いは船舶など移動体の現在位置を、地図上での緯度、経度及び高度などのデータとして高精度に測位するために使用されている。
【0003】
GPS受信機は、測位を行う際に、測位に必要な個数以上のGPS衛星からの航路情報を受信するために、全GPS衛星候補から現在受信可能なGPS衛星をサーチし捕捉する。ここで、GPSによる測位時間を短縮するためには、現在受信可能なGPS衛星をより早くサーチする必要がある。GPS衛星をより早くサーチするためには、例えば特許文献1に示すような従来技術がある。
【0004】
図12は、特許文献1に記載されているサーチ方法に関するブロック図である。まず、GPS受信部によって信号を受信したGPS衛星の衛星番号、受信時刻、受信レベル等の情報を受信履歴記憶部に記憶させる。次に、サーチが必要になった場合は、受信制御演算部は、受信履歴記憶部に記憶されている受信履歴に基づいて、サーチの際のサーチ順番及び頻度を決定し、GPS受信部の動作を制御するものである。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−356671号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、測位した後に、移動体が移動した場合には、仰角の比較的低いGPS衛星は、建造物等によって遮断されることがあり、測位精度が悪化するという問題があった。また、限られた受信チャネルでは、遮断が生じるとGPS衛星の再捕捉や、GPS衛星が再受信できるまで受信チャネルを保持状態にしたり、更には、他のGPS衛星を割当てる等の処理が必要となり、受信チャネルのロスが生じるという問題があった。
【0007】
本発明は上記点に鑑みて、サーチ時間を短縮すると共に、移動体が移動した際の通信遮断による受信チャネルの保持状態等によるロスや測位精度の低減を抑制することができるGPS受信機を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載のGPS受信機は、移動体の周辺状況及び各GPS衛星の仰角等の航路情報によって各GPS衛星の受信可否を予測し、この予測結果に応じて各GPS衛星のサーチ優先度を変更し、このサーチ優先度に従ってGPS衛星をサーチするサーチ制御手段を備えることを特徴とするものである。これにより、移動体の周辺状況に応じた適切なGPS衛星からサーチすることができ、サーチ時間を短縮することができる。
【0009】
また、請求項2に記載のGPS受信機では、サーチ優先度に従って受信手段にてGPS衛星をサーチした結果、受信できたGPS衛星を各受信チャネルに割当てることを特徴とするものである。これにより、複数の受信チャネルに移動体の周辺状況に応じた受信可能なGPS衛星を割当てることができる。よって、移動体が移動した際の通信遮断による受信チャネルの保持状態等によるロスや測位精度の低減を抑制することができる。
【0010】
また、請求項3に記載のGPS受信機では、GPS衛星予測手段による予測結果において、受信可の衛星が無い場合は、受信手段での受信を停止することを特徴とするものである。これにより、例えば移動先に、トンネルや地下等のようにGPS衛星からの信号が届かない箇所で、GPS衛星の再捕捉を行い続ける等の受信部のロスを少なくできる。
【0011】
また、請求項4に記載のGPS受信機では、ナビゲーション装置、舵角検出センサ、方向指示装置、照度検出センサ、照明スイッチの少なくとも一つによって移動体の移動先の周辺状況を判定することを特徴とするものである。これにより、別途装置を設けることによるコストの増加を抑制できる。
【0012】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態に関して、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、本発明をナビゲーション装置に接続されるGPS受信機に適用した例について説明する。
【0013】
図1は、本実施形態に係わるナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態のナビゲーション装置100は、位置検出装置1、地図データ入力装置5、メモリ6、操作デバイス7、表示装置9、音声出力装置10、リモコンセンサ11、VICS受信機13、及びこれらと接続する制御回路8によって構成される。
【0014】
本実施形態のナビゲーション装置100は、現在位置と共に、周辺の道路地図を表示装置9に表示したり、更に、目的地までの案内経路を表示装置9に表示する等のナビゲーション機能を実行する。案内経路に関しては、操作デバイス7又はリモコンセンサ11とリモコン12とによって目的地の位置を指定すると、位置検出装置1で検出された現在位置を出発地とする目的地までの最適な経路を自動的に選択して案内経路を形成し表示装置9に表示する。このような自動的に最適な経路を設定する手法は、例えば、周知のダイクストラ法によるものなどが採用される。これらの機能は、主に制御回路8によって各種の演算処理がなされることで実行される。
【0015】
位置検出装置1は、いずれも周知の地磁気センサ2、ジャイロスコープ3、距離センサ4等を有している。これらは、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、各センサの精度によっては位置検出装置1を上述した内の一部で構成してもよく、更に、ステアリングの回転センサ、各転動輪の車速センサ等を用いてもよい。また、位置検出装置1は、GPS衛星からの航路情報に基づいて車両の位置を検出するGPS(Global Positioning System)のためのGPS受信機20からの測位情報も用いるものである。
【0016】
地図データ入力装置5は、地図データ、目印データ、背景データ等の各種データを制御回路8からの要請によりメモリ6から出力するものである。これら各種データを記憶するメモリ6としては、そのデータ量からCD−ROMまたはDVD−ROMが一般的であるが、本実施形態では、メモリカード、ハードディスク等の書き込み可能な記憶媒体を採用する。また、メモリ6には、後ほど説明するGPS衛星の航路情報やサーチ優先度情報等も記憶するものである。
【0017】
VICS受信機13は、道路に敷設されたビーコンや各地のFM放送局を介して、VICSセンターから配信される道路交通情報等の情報を受信する器である。道路交通情報としては、例えば、各道路の渋滞情報、事故や工事による通行止めや高速道路等の出入り口閉鎖等の規制情報である。なお、渋滞情報は、複数の評価段階(例えば、渋滞、混雑、空き等)で表されるものである。受信した道路交通情報は、制御回路8で処理され、例えば、渋滞情報や規制情報等は、表示装置9の画面に表示される地図に重ねて表示される。
【0018】
制御回路8は、通常のコンピュータとして構成されており、内部には周知のCPU、ROM、RAM、I/O及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。ROMには、ナビゲーション装置100が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってCPU等が所定の演算処理を実行する。なお、このプログラムは、メモリ6を介して外部から取得したりすることもできる。
【0019】
次に、GPS受信機20について図に基づいて説明する。図2は本発明の実施形態のGPS受信機20を含む概略構成を示すブロック図である。図2において、GPS受信機20は、GPS受信部20aとGPS制御部20bとを備えるものである。GPS制御部20bは、ナビゲーション装置100、車両センサ32及びメモリ6とが接続されてなるものである。
【0020】
GPS受信部20aは、アンテナ21とLNA(低雑音増幅器)22とRF/IF部23と受信チャネル部24等を備えるものである。このアンテナ21で受信した航路情報はLNA22にて増幅され、さらにRF/IF部23で周波数変換され、受信チャネル部24でデータ復調される。受信チャネル部24は8チャネル分24a〜24h備えられており、これにより最大で8個のGPS衛星からの電波を並列に復調可能とする。なお、チャネル数は上記に限定されるものではない。
【0021】
GPS制御部20bは、状況判定部25とGPS衛星予測部26とサーチ制御部27とGPS衛星割当部28と受信制限部29と航路情報取得部30と測位部31とを備えるものである。
【0022】
状況判定部25は、ナビゲーション装置100又は/及び車両センサ32により車両の周辺状況を判定するものである。なお、車両センサ32は、車両の操舵方向を検出する舵角センサ、車両の移動方向を示す方向支持器、車両の周辺照度を検出する照度センサ、車両の照明のON/OFFを示す照明スイッチ等を備えるものである。
【0023】
GPS衛星予測部26は、状況判定部25による車両の周辺状況とメモリ6に記憶された各GPS衛星の軌道、現在位置及び仰角によって、車両の周辺状況における各GPS衛星の受信可否を予測するものである。
【0024】
サーチ制御部27は、GPS衛星予測部26によって予測された各GPS衛星の受信可否に応じてサーチ優先度を決定し、そのサーチ優先度に基づいてGPS受信部20aにサーチ処理を行わせるものである。更に、サーチしたGPS衛星からの航路情報が受信出来たか否かの情報をGPS受信部20aから取得し、受信出来た場合は、GPS衛星割当部28に所定の受信チャネル24a〜24hへGPS衛星を割当てるように要求するものである。
【0025】
受信制限部29は、上述の状況判定部25によって判定された車両の周辺状況において、受信できるGPS衛星が無いような場所の場合に、GPS受信部20aによる航路情報の受信を停止させるものである。
【0026】
航路情報取得部30は、GPS衛星から送信される航路情報(C/Aコード、軌道情報等)を取得するものである。また、測位部31は、上述の航路情報取得部30によって取得された航路情報によって車両の位置を測位し、ナビゲーション装置100に入力するものである。更に、測位部31において、図示しないRTCの時刻と、航路情報と、以前GPS受信機20が起動されていた時の最後に測位されメモリ6に記憶されている位置とからGPS衛星毎の仰角を算出する。メモリ6に利用可能な航路情報が保存されている場合は航路情報取得部30によって取得される航路情報なしに仰角を算出できる。
【0027】
ここで、GPSによる測位処理について図3に示すGPSによる測位処理の概略のフロー図に基づいて説明する。まず、衛星サーチ処理S1にて、通常は、正確なRTC時刻とメモリ6に利用可能な航路情報が有る場合はGPS受信機20の上空にあるGPS衛星を仰角の高い順にサーチし、正確なRTC時刻とメモリ6に利用可能な航路情報が無い場合は全衛星をサーチし、受信可能なGPS衛星を各受信チャネル24a〜24hに割当てる。この時、GPS衛星毎に異なるコードであるC/Aコードを受信チャネル部24にて受信し、この受信したC/Aコードによって擬似距離を算出する。次に、衛星航路情報受信処理S2にて、衛星の軌道情報(エフェメリス、アルマナック等)を受信する。この軌道情報からGPS衛星の現在位置を算出する。次に、測位処理S3にて、衛星サーチ処理S1にて算出した擬似距離と衛星航路情報受信処理S2にて算出したGPS衛星の現在位置とによって車両の現在位置を測位する。
【0028】
ここで、衛星サーチ処理について詳しく説明する。図4は衛星補足サーチ処理のフロー図である。図5はC/Aコード同期位相サーチのフロー図である。図6はC/Aコードサーチの結果得られる相関値の一例を示すグラフある。
【0029】
まず本処理が起動されると、S10にてGPS衛星周波数の初期設定が行なわれる。これは捕捉対象となるGPS衛星について各キャリア受信周波数(以下、単に受信周波数という)f0が算出される。受信周波数f0が設定されると、S11に進み、C/Aコード同期位相サーチを行なう。GPS衛星からの航路情報は、スペクトル拡散信号として送信されており、C/Aコードは、航路情報の変調に用いられている符号の一つであり、「1」「0」を所定の配列で1023個並べたものとなっている(この「1」「0」の1つ1つをチップという)。航路情報を取り出すためには、キャリアにどのような位相でC/Aコードが乗せられているかを検出する必要がある。これには捕捉対象とする衛星のC/Aコードと同形式のC/Aコードを受信チャネル部24内で発生させ、且つC/Aコードの位相を変更させつつ、受信したスペクトル拡散信号との相関値を測定することにより行なう。この処理の内容を図5のフローチャートに示す。
【0030】
すなわちC/Aコードの同期位相サーチでは、まずS20にて、C/Aコードの初期位相(通常、0チップ)を設定する。そしてS21では、受信したC/Aコードと受信チャネル部24内で発生させた同形式のC/Aコードとの相関値測定を行なうS21。もし、設定された受信周波数が誤っているか、もしくはC/Aコードが受信したスペクトル拡散信号のC/Aコードに同期していなければ、相関値はゼロに近くなるが、受信周波数およびC/Aコードが共に適正であれば、相関値は所定の値を示す。そしてS22にてそれまでのピーク相関値を記憶し、S23ではC/Aコードを全位相(ここでは1022.5チップ)発生させたか否かを判定する。発生させていなければ、S24に進み、C/Aコードの位相を0.5チップだけ変動させる。S21〜S24の処理を繰り返すと、1023チップ分の相関値が測定され、この間のピーク相関値が得られる。
【0031】
この様子の一例を図6に示す。図6は、横軸にC/Aコード位相、縦軸に相関値を取ったグラフである。本図の場合、相関値としてピーク相関値Cpが得られているので、以下、この位相にて復調を行なえば良いことが分かる。また、受信周波数の設定が適正であったことも同時に分かる。
【0032】
続くS25では、このピーク相関値Cpと予め定められたしきい値とを比較する。ピーク相関値Cpがしきい値以上であれば、S26に進み、同期が取れたとみなし、しきい値に満たなければ、S27に進み、同期が取れなかったとみなす。
【0033】
ここで図4に戻る。S11の処理の結果、同期が取れたかどうかを判定しS12、同期が取れていれば、本処理を終了し、非同期であれば、S13に進み、受信周波数を変更する。S13の処理は、S10にて設定された受信周波数が誤っていると推定して、周波数を変更する。このS13にて周波数を変更させる態様としては、はじめはS10にて設定された受信周波数f0よりも少し(例えば1kHz)高い周波数f1にし、同期が取れなければ、今度は逆に受信周波数f0よりも少し低い周波数f2にし、それでも同期が取れなければ、周波数f1よりも更に高い周波数f3にする、等が考えられる。但し、周波数f0からある程度かけ離れた値になったら、再びf0に戻し、周期的にサーチするとよい。
【0034】
つまり衛星サーチ処理においては、各衛星の受信周波数を推定し、推定した各周波数についてC/Aコードの同期位相サーチを行ない、同期が取れなければ受信周波数を変更することにより、キャリア周波数のサーチ及びC/Aコードの同期位相サーチを並行して行なう処理となっている。
【0035】
このように衛星サーチを行って各受信チャネル24a〜24hにGPS衛星を割当てても、車両の移動に伴って車両の周辺状況が変化し、各受信チャネル24a〜24hに割当てたGPS衛星のなかには、受信できなくなる、若しくは、受信できるようになるGPS衛星がでてくる。また、各受信チャネル24a〜24hに割当てたGPS衛星全てが受信できない状況になる場合もある。そこで本発明は、GPS衛星による即位を行う際に、車両の周辺状況に応じて各GPS衛星に可変的なサーチ優先度を付与してサーチを行うものである。
【0036】
本発明のGPS衛星サーチ方法について図に基づいて説明する。まず、車両が移動した際には、図7の車両の周辺状況を予測するフロー図に示すように、周辺判定処理にて車両の周辺状況判定が状況判定部25によって行われる。S101にて車両の周辺状況としてビル街/高架下と判定された場合は、衛星判定処理へ進む。S201にて車両の周辺状況としてトンネル又は地下と判定された場合は受信制限処理へ進む。なお、これら以外の場合は、現在受信中の衛星を受信する。
【0037】
図8は、衛星判定処理のフロー図である。ここでは、GPS衛星予測部26によって車両の周辺状況における各GPS衛星の受信可否を予測し、この予測結果に応じてサーチ優先度を決定する。
【0038】
まず、S102のGPS衛星予測処理にて、車両の周辺状況に応じた各GPS衛星の受信可否の予測が行われる。S103のサーチ衛星優先度判定にて、S102のGPS衛星予測処理の予測結果で、各GPS衛星の受信可否の予測に変更がなかった場合は現在受信中の衛星を受信し、各GPS衛星の受信可否の予測に変更があった場合は、サーチ衛星優先度を変更してS104へ進みサーチ衛星を切り替える。
【0039】
次に、周辺状況判定処理において、周辺状況としてトンネル及び地下と判定された場合には、受信制限処理を行う。図9は、受信制限処理のフロー図である。ここでは、S202にてGPS受信部20aによるGPS衛星の受信を停止しS203へ進む。S203にてトンネル及び地下に移動してから所定時間が経過した後にGPS衛星との受信状態を判定し、受信不可の場合はS202へ戻りS203にて受信状態の判定を繰り返す。S203にてGPS衛星との受信が可能になった場合は周辺状況判定へ戻る。
【0040】
ここで、実際の動作について図に基づいて説明する。図10(a)は車両がビル街を移動する際のイメージを示す図であり、(b)は高架下に移動する際のイメージを示す図である。図11は、(a)車両の周辺状況が変わる前と、(b)車両の周辺状況が変わった後での受信チャネル24a〜24hとGPS衛星との対応を示す図である。なお図11において◎,○,×に関しては、◎は受信可能でかつ受信状態のよいものであり、○は受信できるが◎のGPS衛星より受信状態の悪いものであり、×は受信不可能なものとする。
【0041】
まず、図11(a)に示すように、車両の周辺状況が変わる前は、受信チャネル24a〜24hには受信可能でありサーチ優先度の高い(サーチ優先度1〜サーチ優先度8)GPS衛星1、GPS衛星8、GPS衛星31、GPS衛星18、GPS衛星15、GPS衛星32、GPS衛星10、GPS衛星25が割当てられている。その後、図11(b)に示すように、車両の周辺状況が変化した後は受信チャネル24cに割当てられていたGPS衛星31と受信チャネル24eに割当てられていたGPS衛星15と受信チャネル24hに割当てられていたGPS衛星25とがGPS衛星予測部26にて受信不可能になると予測されるとする。また、この時に、受信チャネルに割当てられていない衛星のうち、GPS衛星7とGPS衛星16とGPS衛星24とが受信可能になるとGPS衛星予測部26にて予測されるとする。
【0042】
具体的には、図10(a)に示すように、車両が301の場所にいる時は、GPS衛星31をはじめGPS衛星1やGPS衛星8等が受信可能であり、受信チャネル24a〜24hに割当てられることになる。その時、GPS衛星7とGPS衛星16とGPS衛星24は周辺のビルA〜D等によって受信不可能である。次に、車両が302の場所に移動した場合、車両の周辺のビルA〜DとGPS衛星の軌道、現在位置及び仰角の関係からGPS衛星7とGPS衛星16とGPS衛星24が受信可能になると予測され、GPS衛星31とGPS衛星15とGPS衛星25とが受信不可能になると予測される。なお、図10には、GPS衛星7とGPS衛星31とGPS衛星1のみを記載するものとする。
【0043】
このような場合に、GPS衛星31(サーチ優先度3→サーチ優先度12)とGPS衛星15(サーチ優先度5→サーチ優先度14)とGPS衛星25(サーチ優先度8→サーチ優先度18)のようにサーチ優先度低くすると共に、GPS衛星7(サーチ優先度9→サーチ優先度3)とGPS衛星16(サーチ優先度25→サーチ優先度5)とGPS衛星24(サーチ優先度30→サーチ優先度8)にようにサーチ優先度を高くする。そして、受信チャネル24a〜24hのうち受信不可能と予測された3つの空き受信チャネル分に関して、受信チャネルに割当てられていない衛星の中からサーチ優先度の高いGPS衛星7(サーチ優先度3)とGPS衛星16(サーチ優先度5)とGPS衛星24(サーチ優先度8)をサーチするようにGPS受信部20aを制御する。
【0044】
このようにサーチした結果、新たにサーチしたGPS衛星7とGPS衛星16とGPS衛星24が全て受信可能になった場合には、受信チャネル部24より受信成功の信号がサーチ制御27に送られ、受信サーチ制御部27にて受信チャネル24cと受信チャネルeと受信チャネルhにGPS衛星を割当てるようにGPS衛星割当部を制御する。
【0045】
また、このGPS衛星7とGPS衛星16とGPS衛星24のうちいずれかが受信できなかった場合は、受信チャネルに割当てられていない衛星の中から次にサーチ優先度の高いGPS衛星のサーチを行い、空き受信チャネルがうまるまで受信チャネルに割当てられていない衛星の中でサーチ優先度の高い方から順にサーチを行う。
【0046】
また、GPS衛星予測部26によるGPS衛星の受信可否予測においては、ナビゲーション装置100による車両周辺部の建造物の有無、建造物の高さ情報、及びメモリ6に記憶されたGPS衛星の軌道、現在位置及び仰角によって予測されるものである。例えば、図10(a)を例にとって説明すると、車両と衛星1との間にはビルDが存在するが、ビルDの高さが衛星1からの航路情報の受信に影響を与えない程度の高さである場合は、車両が302の場所に移動した際に、ビルCが存在していても受信は可能と予測される。また、衛星31の場合では、車両と衛星31との間に存在するビルCの高さが衛星31からの航路情報の受信に影響する高さであるため車両が302の場所に移動した際には、受信不可能と予測される。
【0047】
また、図10(b)に示すように、車両の周辺状況として高架下になった場合には、例えば、GPS衛星7の仰角が高くても高架によって航路情報の受信が妨げられるので、サーチ優先度を低くする。このような場合では、GPS衛星1のような仰角が低くても高架によって航路情報の受信が妨げられないようなGPS衛星のサーチ優先度を高くするようにする。更に、図示はしないが山間部などの場合においても、周囲の山等によって航路情報の受信が妨げられないようなGPS衛星のサーチ優先度を高くするようにする。
【0048】
次に、図11(a)に示すように、車両の周辺状況が変わる前に、受信チャネル24a〜24hに受信可能でありサーチ優先度の高い(サーチ優先度1〜サーチ優先度8)GPS衛星1、GPS衛星8、GPS衛星31、GPS衛星18、GPS衛星15、GPS衛星32、GPS衛星10、GPS衛星25が割当てられている。その後に、状況判定部25によって車両の周辺状況がトンネルや地下のようなGPS衛生からの航路情報が遮断されるような場所と判定された場合には、受信制限部29によってGPS受信部20aによる航路情報の受信を停止させるようにする。更にその後に、状況判定部25によって車両の周辺状況が受信可能と判定されると受信可能状態となった時刻とジャイロ等で推定した位置と、衛星位置と周辺状況から、GPS衛星予測部26で衛星サーチ優先度を決定しサーチする。ここで、受信不可になるGPS衛星があった場合には、割当てられていない衛星の中からサーチ優先度が高いGPS衛星から順にサーチを行い、受信チャネル24a〜24hが埋まるまでサーチを行う。
【0049】
これにより、車両の周辺状況に応じた適切なGPS衛星からサーチすることができ、サーチ時間を短縮することができる。更に、複数の受信チャネルに車両の周辺状況に応じた受信可能なGPS衛星を割当てることができので、車両が移動した際の通信遮断による受信チャネルの保持状態等によるロスや測位精度の低減を抑制することができる。また、トンネル及び地下等のGPS衛星からの航路情報が受信できない状況では、受信チャネル部24での受信を停止することによって、受信チャネル部24でGPS衛星の再捕捉を行い続ける等のロスを少なくすることができる。
【0050】
なお、状況判定部25は、ナビゲーション装置100の経路案内や車両センサ32の方向指示器によって車両の移動先を予測し、その結果に基づいてGPS衛星予測部26にてGPS衛星の受信可否を予測するようにしてもよい。このようにすることによって、移動先の状況を予測することによってより早くGPS衛星の受信可否が予測でき、車両の周辺状況に応じた適切なGPS衛星からサーチすることができ、サーチ時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係わる、ナビゲーション器100の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態に係わる、GPS受信機20の概略構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係わる、測位処理のフロー図である。
【図4】本発明の実施形態に係わる、衛星補足サーチ処理のフロー図である。
【図5】本発明の実施形態に係わる、C/Aコード同期位相サーチ処理のフロー図である。
【図6】本発明の実施形態に係わる、C/Aコードサーチの結果得られる相関値の一例を示すグラフある
【図7】本発明の実施形態に係わる、周辺状況判定処理のフロー図である。
【図8】本発明の実施形態に係わる、衛星判定処理のフロー図である。
【図9】本発明の実施形態に係わる、受信制限処理のフロー図である。
【図10】(a)は本発明の実施形態に係わる、車両がビル街に移動する際のイメージを示す図であり、(b)は本発明の実施形態に係わる、高架下を移動する際のイメージを示す図である。
【図11】(a)は本発明の実施形態に係わる、車両の周辺状況が変わる前の受信チャネル24a〜24hとGPS衛星との対応を示す図である、(b)は本発明の実施形態に係わる、車両の周辺状況が変わった後での受信チャネル24a〜24hとGPS衛星との対応を示す図である。
【図12】従来技術に係わる、サーチ方法に関するブロック図である。
【符号の説明】
20 GPS受信機、20a GPS受信部、20b GPS制御部、24 受信チャネル部、25 状況判定部、26 GPS衛星予測部、27 サーチ制御部、28 GPS衛星割当部、29 受信制限部、30 航路情報取得部、31 測位部、32 車両センサ、100 ナビゲーション装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a GPS receiver. The GPS receiver according to the present invention is applied to, for example, a navigation device mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
The GPS (Global Positioning System) receives navigation information transmitted by a plurality of GPS satellites orbiting the satellite at an altitude of 20000 km or more from the earth, for example, in a mobile body moving on the earth. The information included in the route information is used for highly accurate positioning of the current position of a moving object such as an automobile, an aircraft or a ship as data such as latitude, longitude and altitude on a map.
[0003]
At the time of positioning, the GPS receiver searches and captures currently receivable GPS satellites from all the GPS satellite candidates in order to receive navigation information from more than the number of GPS satellites necessary for positioning. Here, in order to shorten the positioning time by the GPS, it is necessary to search for a GPS satellite that can be received at present earlier. In order to search for a GPS satellite faster, there is a conventional technique as disclosed in Patent Document 1, for example.
[0004]
FIG. 12 is a block diagram relating to the search method described in Patent Document 1. First, information such as the satellite number, reception time, and reception level of a GPS satellite that has received a signal by the GPS reception unit is stored in the reception history storage unit. Next, when a search becomes necessary, the reception control calculation unit determines the search order and frequency at the time of search based on the reception history stored in the reception history storage unit, and operates the GPS reception unit. Is controlled.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-356671 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the mobile body moves after the positioning, the GPS satellite having a relatively low elevation angle may be blocked by a building or the like, and there is a problem that the positioning accuracy is deteriorated. In the case of a limited reception channel, if interruption occurs, it is necessary to re-acquire the GPS satellites, hold the reception channel until the GPS satellites can be re-received, and further allocate other GPS satellites. However, there is a problem that a reception channel loss occurs.
[0007]
In view of the above, the present invention provides a GPS receiver capable of shortening a search time and suppressing a loss or a decrease in positioning accuracy due to a reception channel holding state or the like due to communication interruption when a moving object moves. It is intended to do so.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the GPS receiver according to claim 1 predicts whether or not each GPS satellite can be received based on the surrounding conditions of the moving object and navigation information such as the elevation angle of each GPS satellite, and according to the prediction result. A search control means for changing the search priority of each GPS satellite in accordance with the search priority and searching for the GPS satellite according to the search priority. As a result, a search can be performed from an appropriate GPS satellite according to the surrounding situation of the moving object, and the search time can be reduced.
[0009]
A GPS receiver according to a second aspect of the present invention is characterized in that a GPS satellite that has been successfully received as a result of a search for a GPS satellite by a receiving unit according to a search priority is assigned to each reception channel. As a result, receivable GPS satellites can be allocated to a plurality of reception channels in accordance with the surroundings of the moving object. Therefore, it is possible to suppress a loss due to a holding state of the reception channel or the like and a reduction in positioning accuracy due to a communication interruption when the moving body moves.
[0010]
Further, the GPS receiver according to the third aspect is characterized in that if there is no receivable satellite in the prediction result by the GPS satellite prediction means, the reception by the reception means is stopped. This can reduce the loss of the receiving unit such as continuing reacquisition of GPS satellites in a place where signals from GPS satellites do not reach the destination, such as a tunnel or underground.
[0011]
Further, in the GPS receiver according to the fourth aspect, the surrounding situation of the moving destination of the moving body is determined by at least one of a navigation device, a steering angle detection sensor, a direction indicating device, an illuminance detection sensor, and an illumination switch. It is assumed that. This can suppress an increase in cost due to the provision of a separate device.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a GPS receiver connected to a navigation device will be described.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a navigation device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a navigation device 100 according to the present embodiment includes a position detection device 1, a map data input device 5, a memory 6, an operation device 7, a display device 9, an audio output device 10, a remote control sensor 11, and a VICS receiver. 13 and a control circuit 8 connected thereto.
[0014]
The navigation device 100 according to the present embodiment executes a navigation function such as displaying a road map of the surrounding area on the display device 9 together with the current position, and displaying a guide route to the destination on the display device 9. As for the guide route, when the position of the destination is designated by the operation device 7 or the remote control sensor 11 and the remote control 12, the optimum route to the destination starting from the current position detected by the position detection device 1 is automatically determined. To form a guidance route and display it on the display device 9. As a method of automatically setting the optimum route, for example, a known Dijkstra method is used. These functions are mainly executed by the control circuit 8 performing various arithmetic processing.
[0015]
The position detecting device 1 includes a well-known geomagnetic sensor 2, a gyroscope 3, a distance sensor 4, and the like. These are configured to be used while being complemented by a plurality of sensors, since each has an error having a different property. Depending on the accuracy of each sensor, the position detection device 1 may be constituted by a part of the above-described components, and furthermore, a rotation sensor of the steering wheel, a vehicle speed sensor of each rolling wheel, or the like may be used. The position detecting device 1 also uses positioning information from a GPS receiver 20 for a GPS (Global Positioning System) that detects the position of a vehicle based on route information from a GPS satellite.
[0016]
The map data input device 5 outputs various data such as map data, landmark data, and background data from the memory 6 in response to a request from the control circuit 8. As the memory 6 for storing these various data, a CD-ROM or a DVD-ROM is generally used due to the amount of data. In the present embodiment, a writable storage medium such as a memory card or a hard disk is used. The memory 6 also stores navigation route information and search priority information of GPS satellites, which will be described later.
[0017]
The VICS receiver 13 is a device that receives information such as road traffic information distributed from the VICS center via beacons laid on roads and FM broadcast stations in various places. The road traffic information includes, for example, traffic congestion information on each road, regulation information such as closing roads due to accidents and construction, and closing entrances and exits on expressways and the like. The traffic congestion information is represented in a plurality of evaluation stages (for example, traffic congestion, congestion, vacancy, etc.). The received road traffic information is processed by the control circuit 8, and, for example, traffic congestion information, regulation information, and the like are displayed on a map displayed on the screen of the display device 9.
[0018]
The control circuit 8 is configured as a normal computer, and includes a well-known CPU, ROM, RAM, I / O, and a bus line connecting these components. A program to be executed by the navigation device 100 is written in the ROM, and the CPU and the like execute predetermined arithmetic processing according to the program. This program can be obtained from the outside via the memory 6.
[0019]
Next, the GPS receiver 20 will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration including the GPS receiver 20 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the GPS receiver 20 includes a GPS receiver 20a and a GPS controller 20b. The GPS control unit 20b is configured by connecting the navigation device 100, the vehicle sensor 32, and the memory 6.
[0020]
The GPS receiver 20a includes an antenna 21, an LNA (low noise amplifier) 22, an RF / IF unit 23, a reception channel unit 24, and the like. The route information received by the antenna 21 is amplified by the LNA 22, frequency-converted by the RF / IF unit 23, and data-demodulated by the reception channel unit 24. The reception channel unit 24 is provided with eight channels 24a to 24h, thereby enabling radio waves from a maximum of eight GPS satellites to be demodulated in parallel. Note that the number of channels is not limited to the above.
[0021]
The GPS control unit 20b includes a situation determination unit 25, a GPS satellite prediction unit 26, a search control unit 27, a GPS satellite allocation unit 28, a reception limit unit 29, a route information acquisition unit 30, and a positioning unit 31.
[0022]
The situation determination unit 25 determines the surrounding situation of the vehicle using the navigation device 100 and / or the vehicle sensor 32. The vehicle sensor 32 includes a steering angle sensor that detects a steering direction of the vehicle, a direction supporter that indicates a moving direction of the vehicle, an illuminance sensor that detects illuminance around the vehicle, an illumination switch that indicates ON / OFF of illumination of the vehicle, and the like. It is provided with.
[0023]
The GPS satellite prediction unit 26 predicts whether or not each GPS satellite can be received in the vehicle's surrounding state based on the vehicle's surrounding state by the state determination unit 25 and the orbit, current position, and elevation angle of each GPS satellite stored in the memory 6. It is.
[0024]
The search control unit 27 determines a search priority according to the reception possibility of each GPS satellite predicted by the GPS satellite prediction unit 26, and causes the GPS reception unit 20a to perform a search process based on the search priority. is there. Further, information on whether or not the route information from the searched GPS satellites has been received is acquired from the GPS receiving unit 20a, and when the navigation route information has been received, the GPS satellite allocating unit 28 transmits the GPS satellites to predetermined reception channels 24a to 24h. Request to be assigned.
[0025]
The reception restricting unit 29 stops the reception of the navigation information by the GPS receiving unit 20a when there is no GPS satellite that can be received in the surrounding situation of the vehicle determined by the situation determining unit 25 described above. .
[0026]
The route information acquiring unit 30 acquires route information (C / A code, orbit information, etc.) transmitted from a GPS satellite. In addition, the positioning unit 31 measures the position of the vehicle based on the route information acquired by the route information acquiring unit 30 described above, and inputs the position to the navigation device 100. Further, the positioning unit 31 calculates the elevation angle of each GPS satellite from the RTC time (not shown), the route information, and the last position measured and stored in the memory 6 when the GPS receiver 20 was previously activated. calculate. When available route information is stored in the memory 6, the elevation angle can be calculated without the route information acquired by the route information acquisition unit 30.
[0027]
Here, the positioning processing by the GPS will be described based on the schematic flowchart of the positioning processing by the GPS shown in FIG. First, in the satellite search process S1, usually, when there is an accurate RTC time and available route information in the memory 6, the GPS satellites above the GPS receiver 20 are searched in descending order of the elevation angle. If there is no available route information in the time and memory 6, all satellites are searched, and receivable GPS satellites are allocated to each of the receiving channels 24a to 24h. At this time, a C / A code, which is a different code for each GPS satellite, is received by the reception channel unit 24, and a pseudo distance is calculated based on the received C / A code. Next, in the satellite route information receiving process S2, the orbit information (ephemeris, almanac, etc.) of the satellite is received. The current position of the GPS satellite is calculated from the orbit information. Next, in the positioning process S3, the current position of the vehicle is measured based on the pseudorange calculated in the satellite search process S1 and the current position of the GPS satellite calculated in the satellite route information receiving process S2.
[0028]
Here, the satellite search processing will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart of satellite supplementary search processing. FIG. 5 is a flowchart of the C / A code synchronous phase search. FIG. 6 is a graph showing an example of the correlation value obtained as a result of the C / A code search.
[0029]
First, when this processing is started, an initial setting of the GPS satellite frequency is performed in S10. In this case, a carrier reception frequency (hereinafter, simply referred to as a reception frequency) f0 is calculated for a GPS satellite to be captured. When the reception frequency f0 is set, the process proceeds to S11, where a C / A code synchronous phase search is performed. The route information from the GPS satellite is transmitted as a spread spectrum signal, and the C / A code is one of the codes used for modulating the route information, and “1” and “0” are arranged in a predetermined arrangement. 1023 pieces are arranged (each of "1" and "0" is called a chip). In order to extract the route information, it is necessary to detect at what phase the C / A code is carried on the carrier. This involves generating a C / A code of the same format as the C / A code of the satellite to be captured in the reception channel unit 24, changing the phase of the C / A code, and generating a C / A code with the received spread spectrum signal. This is performed by measuring a correlation value. The contents of this processing are shown in the flowchart of FIG.
[0030]
That is, in the synchronous phase search of the C / A code, first, in S20, the initial phase (normally, 0 chip) of the C / A code is set. Then, in S21, the correlation value between the received C / A code and the C / A code of the same format generated in the reception channel unit 24 is measured (S21). If the set reception frequency is incorrect or the C / A code is not synchronized with the C / A code of the received spread spectrum signal, the correlation value will be close to zero, but the reception frequency and C / A If both codes are appropriate, the correlation value indicates a predetermined value. In S22, the peak correlation value up to that time is stored, and in S23, it is determined whether or not the C / A code has been generated in all phases (here, 1022.5 chips). If not, the process proceeds to S24, where the phase of the C / A code is changed by 0.5 chip. By repeating the processing of S21 to S24, correlation values for 1023 chips are measured, and a peak correlation value during this period is obtained.
[0031]
FIG. 6 shows an example of this state. FIG. 6 is a graph with the C / A code phase on the horizontal axis and the correlation value on the vertical axis. In the case of the figure, since the peak correlation value Cp is obtained as the correlation value, it is understood that the demodulation should be performed at this phase. In addition, it can be understood at the same time that the setting of the reception frequency was appropriate.
[0032]
In subsequent S25, the peak correlation value Cp is compared with a predetermined threshold value. If the peak correlation value Cp is equal to or larger than the threshold value, the process proceeds to S26, and it is considered that synchronization has been achieved. If the peak correlation value Cp does not satisfy the threshold value, the process proceeds to S27 and it is considered that synchronization has not been achieved.
[0033]
Now return to FIG. As a result of the processing in S11, it is determined whether or not synchronization has been achieved. S12. If the synchronization has been achieved, this processing ends. If the processing has been asynchronous, the processing proceeds to S13, where the reception frequency is changed. The process of S13 changes the frequency, assuming that the reception frequency set in S10 is incorrect. As a mode of changing the frequency in S13, the frequency is initially set to a frequency f1 slightly higher (for example, 1 kHz) than the reception frequency f0 set in S10. The frequency f2 may be slightly lower, and if synchronization is still not achieved, the frequency f3 may be higher than the frequency f1. However, when the value becomes somewhat different from the frequency f0, the value may be returned to f0 again and the search may be performed periodically.
[0034]
That is, in the satellite search process, the reception frequency of each satellite is estimated, the synchronous phase search of the C / A code is performed for each of the estimated frequencies, and if the synchronization is not achieved, the reception frequency is changed to search for the carrier frequency. The synchronous phase search of the C / A code is performed in parallel.
[0035]
Even if a GPS search is assigned to each of the reception channels 24a to 24h by performing a satellite search in this manner, the surroundings of the vehicle change with the movement of the vehicle, and some of the GPS satellites assigned to the reception channels 24a to 24h include: GPS satellites that cannot be received or can be received appear. In some cases, all the GPS satellites assigned to the reception channels 24a to 24h cannot be received. Therefore, in the present invention, a search is performed by assigning a variable search priority to each GPS satellite according to the surrounding situation of the vehicle when performing the throne by the GPS satellite.
[0036]
The GPS satellite search method of the present invention will be described with reference to the drawings. First, when the vehicle moves, as shown in the flowchart of FIG. 7 for predicting the surroundings of the vehicle, the surroundings determination processing of the surroundings of the vehicle is performed by the surroundings determining process. If it is determined in S101 that the surrounding area of the vehicle is the building street / under the overpass, the process proceeds to satellite determination processing. If it is determined in S201 that the surroundings of the vehicle are a tunnel or an underground, the process proceeds to reception restriction processing. In other cases, the satellite currently being received is received.
[0037]
FIG. 8 is a flowchart of the satellite determination process. Here, the GPS satellite prediction unit 26 predicts whether or not each GPS satellite can be received in the situation around the vehicle, and determines the search priority according to the prediction result.
[0038]
First, in the GPS satellite prediction process in S102, the reception possibility of each GPS satellite is predicted according to the situation around the vehicle. In the search satellite priority determination in S103, if the prediction result of the GPS satellite prediction processing in S102 shows no change in the prediction of whether or not each GPS satellite can be received, the satellite currently being received is received, and the reception of each GPS satellite is performed. If the prediction of the propriety is changed, the search satellite priority is changed and the process proceeds to S104 to switch the search satellite.
[0039]
Next, in the surrounding situation determination processing, when it is determined that the surrounding situation is a tunnel or an underground, reception restriction processing is performed. FIG. 9 is a flowchart of the reception restriction process. Here, in S202, the reception of the GPS satellite by the GPS receiving unit 20a is stopped, and the process proceeds to S203. After a predetermined time elapses after moving to the tunnel and underground in S203, the reception state with the GPS satellite is determined. If reception is not possible, the process returns to S202 and the determination of the reception state is repeated in S203. If reception with the GPS satellites becomes possible in S203, the process returns to the surrounding situation determination.
[0040]
Here, the actual operation will be described with reference to the drawings. FIG. 10A is a diagram illustrating an image when a vehicle moves in a building street, and FIG. 10B is a diagram illustrating an image when moving under an elevated road. FIG. 11 is a diagram showing the correspondence between the reception channels 24a to 24h and the GPS satellites after (a) the surrounding conditions of the vehicle change and (b) after the surrounding conditions of the vehicle change. In FIG. 11, regarding ◎, ,, and ×, ◎ indicates that the signal is receivable and has a good reception state, ○ indicates that the signal can be received, but the reception state is worse than that of the の GPS satellite, and × indicates that the signal cannot be received. Shall be.
[0041]
First, as shown in FIG. 11A, before the surroundings of the vehicle change, GPS satellites that can be received on the reception channels 24a to 24h and have a high search priority (search priority 1 to search priority 8). 1, GPS satellites 8, GPS satellites 31, GPS satellites 18, GPS satellites 15, GPS satellites 32, GPS satellites 10, and GPS satellites 25 are assigned. Thereafter, as shown in FIG. 11B, after the surrounding conditions of the vehicle change, the GPS satellites 31 assigned to the reception channel 24c and the GPS satellites 15 assigned to the reception channel 24e and the reception channel 24h are assigned. It is assumed that the GPS satellite prediction unit 26 predicts that the received GPS satellite 25 cannot be received. Also, at this time, it is assumed that the GPS satellite prediction unit 26 predicts that the GPS satellites 7, the GPS satellites 16, and the GPS satellites 24 among the satellites not allocated to the reception channel can be received.
[0042]
Specifically, as shown in FIG. 10A, when the vehicle is at the location 301, the GPS satellites 31, the GPS satellites 1, the GPS satellites 8 and the like can be received, and the reception channels 24a to 24h Will be assigned. At that time, the GPS satellites 7, 16 and 24 cannot be received by buildings A to D in the vicinity. Next, when the vehicle moves to the location 302, if the GPS satellites 7, 16 and 24 become receivable based on the relationship between the orbits, the current position, and the elevation of the buildings A to D around the vehicle and the GPS satellites. It is predicted that the GPS satellite 31, the GPS satellite 15, and the GPS satellite 25 cannot be received. Note that FIG. 10 shows only the GPS satellites 7, the GPS satellites 31, and the GPS satellites 1.
[0043]
In such a case, the GPS satellites 31 (search priority 3 → search priority 12), the GPS satellites 15 (search priority 5 → search priority 14) and the GPS satellites 25 (search priority 8 → search priority 18) And the GPS satellites 7 (search priority 9 → search priority 3), the GPS satellites 16 (search priority 25 → search priority 5), and the GPS satellites 24 (search priority 30 → search priority). The search priority is increased as in priority 8). Then, for the three empty reception channels predicted to be unreceivable among the reception channels 24a to 24h, a GPS satellite 7 (search priority 3) having a higher search priority is selected from satellites not allocated to the reception channels. The GPS receiver 20a is controlled to search for the GPS satellites 16 (search priority 5) and the GPS satellites 24 (search priority 8).
[0044]
As a result of the search, if all of the newly searched GPS satellites 7, 16 and 24 become receivable, a reception success signal is sent from the reception channel unit 24 to the search control 27, The reception search control unit 27 controls the GPS satellite allocation unit to allocate the GPS satellites to the reception channels 24c, e, and h.
[0045]
If any one of the GPS satellites 7, 16 and 24 cannot be received, a search is made for a GPS satellite having the next highest search priority among satellites not assigned to a reception channel. The search is performed in order from the one with the highest search priority among the satellites not allocated to the reception channel until the available reception channel is filled.
[0046]
In addition, in the prediction of whether or not a GPS satellite can be received by the GPS satellite prediction unit 26, the presence or absence of a building around the vehicle, the height information of the building, the orbit of the GPS satellite stored in the memory 6, This is predicted by the position and the elevation angle. For example, referring to FIG. 10A as an example, a building D exists between the vehicle and the satellite 1, but the height of the building D does not affect the reception of the route information from the satellite 1. In the case of the height, when the vehicle moves to the place 302, it is predicted that reception is possible even if the building C exists. In the case of the satellite 31, when the vehicle moves to the location 302 because the height of the building C existing between the vehicle and the satellite 31 affects the reception of the route information from the satellite 31. Is predicted to be unreceivable.
[0047]
In addition, as shown in FIG. 10B, when the vehicle is under an overpass as a situation around the vehicle, for example, even if the elevation angle of the GPS satellite 7 is high, reception of navigation information is hindered by the overpass, so that search priority is given. Decrease the degree. In such a case, the search priority of the GPS satellites such that the elevation does not hinder the reception of the navigation information even when the elevation angle is low like the GPS satellites 1 is set to be high. Further, although not shown, even in the case of a mountainous area, the search priority of a GPS satellite is set to be high so that the reception of navigation information is not hindered by surrounding mountains and the like.
[0048]
Next, as shown in FIG. 11A, before the surroundings of the vehicle change, GPS satellites that can be received on the reception channels 24a to 24h and have a high search priority (search priority 1 to search priority 8). 1, GPS satellites 8, GPS satellites 31, GPS satellites 18, GPS satellites 15, GPS satellites 32, GPS satellites 10, and GPS satellites 25 are assigned. Thereafter, when the situation determining unit 25 determines that the surrounding situation of the vehicle is a place where the route information from the GPS satellite such as a tunnel or an underground is cut off, the reception restricting unit 29 determines whether or not the vehicle is in the GPS receiving section 20a. Stop receiving the route information. Further, after that, when the situation determination unit 25 determines that the surrounding situation of the vehicle is receivable, the GPS satellite prediction unit 26 calculates the receivable state, the position estimated by a gyro, etc., the satellite position and the surrounding situation. Determine the satellite search priority and search. Here, when there is a GPS satellite which becomes unreceivable, the search is performed in order from the GPS satellites having the higher search priority among the unassigned satellites, and the search is performed until the reception channels 24a to 24h are filled.
[0049]
As a result, it is possible to search from an appropriate GPS satellite according to the surrounding situation of the vehicle, and it is possible to shorten the search time. Furthermore, since GPS satellites that can be received according to the surrounding conditions of the vehicle can be assigned to a plurality of reception channels, loss due to the state of holding the reception channel due to communication interruption when the vehicle moves and a decrease in positioning accuracy are suppressed. can do. Further, in a situation where navigation information from a GPS satellite such as a tunnel or underground cannot be received, the reception in the reception channel unit 24 is stopped to reduce a loss such as continuing to reacquire the GPS satellite in the reception channel unit 24. can do.
[0050]
The situation determination unit 25 predicts the destination of the vehicle using the route guidance of the navigation device 100 or the direction indicator of the vehicle sensor 32, and predicts whether or not the GPS satellite can be received by the GPS satellite prediction unit 26 based on the result. You may make it. By doing so, it is possible to predict whether or not a GPS satellite can be received more quickly by predicting the situation of the destination, and to search from an appropriate GPS satellite according to the surrounding conditions of the vehicle, thereby shortening the search time. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a navigation device 100 according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a GPS receiver 20 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a positioning process according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of a satellite supplementary search process according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of a C / A code synchronous phase search process according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing an example of a correlation value obtained as a result of a C / A code search according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart of a peripheral situation determination process according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart of a satellite determination process according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart of a reception restriction process according to the embodiment of the present invention.
10A is a diagram illustrating an image when a vehicle moves to a building street according to the embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a diagram illustrating an image when moving under an overpass according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the image of.
11A is a diagram showing the correspondence between the reception channels 24a to 24h and the GPS satellites before the surroundings of the vehicle change according to the embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a diagram showing the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing the correspondence between the reception channels 24a to 24h and the GPS satellites after the surrounding conditions of the vehicle have changed.
FIG. 12 is a block diagram related to a search method according to the related art.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 20 GPS receiver, 20a GPS receiver, 20b GPS controller, 24 reception channel unit, 25 situation determination unit, 26 GPS satellite prediction unit, 27 search control unit, 28 GPS satellite allocation unit, 29 reception limit unit, 30 route information Acquisition unit, 31 Positioning unit, 32 Vehicle sensor, 100 Navigation device

Claims (4)

移動体の周辺状況を判定する状況判定手段と、
複数のGPS衛星各々の航路情報を記憶する衛星航路情報記憶手段と、
前記複数のGPS衛星に一対一であって可変的に対応して各GPS衛星から送信される信号を受信する複数の受信チャネルを備えた受信手段と、
前記状況判定手段の判定情報及び前記衛星航路情報記憶手段の衛星情報に基づいて前記各GPS衛星の受信可否を予測するGPS衛星予測手段と、
前記GPS衛星予測手段の予測結果によって前記各GPS衛星のサーチ優先度を変更し、当該サーチ優先度に従って前記受信手段にてGPS衛星をサーチするサーチ制御手段とを備えるGPS受信機。
Situation determining means for determining the surrounding situation of the moving object;
Satellite route information storage means for storing route information for each of a plurality of GPS satellites;
Receiving means comprising a plurality of receiving channels for receiving signals transmitted from each GPS satellite in one-to-one correspondence with the plurality of GPS satellites and variably corresponding thereto;
GPS satellite prediction means for predicting whether each of the GPS satellites can be received based on the determination information of the situation determination means and the satellite information of the satellite route information storage means,
A GPS receiver comprising: a search control unit that changes a search priority of each of the GPS satellites according to a prediction result of the GPS satellite prediction unit, and searches the reception unit for a GPS satellite according to the search priority.
前記サーチ制御手段は、前記サーチ優先度に従って前記受信手段にてGPS衛星をサーチした結果、受信できたGPS衛星を前記各受信チャネルに割当てることを特徴とする請求項1に記載のGPS受信機。2. The GPS receiver according to claim 1, wherein the search control unit allocates the received GPS satellite to each of the reception channels as a result of searching for a GPS satellite by the receiving unit according to the search priority. 3. 前記GPS衛星予測手段による予測結果において、受信可の衛星が無い場合は、前記受信手段での受信を停止する受信制限手段を備え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。3. The GPS reception device according to claim 1, further comprising a reception restriction unit that stops reception by the reception unit when there is no receivable satellite in the prediction result by the GPS satellite prediction unit. 4. Machine. 前記GPS受信機は車両に搭載されるものであって、前記状況判定手段は、ナビゲーション装置、舵角検出センサ、方向指示装置、照度検出センサ、照明スイッチの少なくとも一つによって移動体の移動先の周辺状況を判定することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のGPS受信機。The GPS receiver is mounted on a vehicle, and the situation determining means includes a navigation device, a steering angle detection sensor, a direction indicating device, an illuminance detection sensor, and an illumination switch. The GPS receiver according to any one of claims 1 to 4, wherein a surrounding situation is determined.
JP2003076830A 2003-03-20 2003-03-20 Gps receiver Pending JP2004286495A (en)

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